供配电系统配电方案选择课件

项目一、供配电系统配电方案选择单元1.1供配电系统配电方案导论单元1.2供配电系统的负荷分析单元1.3供配电系统的短路分析单元1.4电力线路选择与敷设项目一、供配电系统配电方案选择单元1.1供配电系统配电方案一、电力系统概论：1.供配电系统基本知识：●电能：由发电厂将一次能源（如煤、油、水、原子能等）转换而成的二次能源。电能的供应和分配，提供电能单元1.1供配电系统配电方案导论●电能特点：（1）输送和分配简单经济；（2）便于控制、调节和测量；（3）易于转换为其它形式的能量（如机械能、光能、热能等）。一、电力系统概论：1.供配电系统基本知识：●电能：由发电厂将1）电力系统组成：由发电厂、电力网和电能用户组成的一个发电、输电、变电、配电和用电的整体。包括各个电压等级的电力线路和变配电所1）电力系统组成：由发电厂、电力网和电能用户组成的一个发电、供配电系统配电方案选择课件①发电厂水力发电厂火力发电厂核能发电厂风力、地热、太阳能发电厂②变配电所升压变电所降压变电所枢纽变电所地区变电所工业企业变电所变电所的作用是：接受电能、变换电压和分配电能；配电所的作用是：受电和配电①发电厂水力发电厂火力发电厂核能发电厂风力、地热、太阳能发电供配电系统配电方案选择课件供配电系统配电方案选择课件秦山核电站全景秦山核电站全景

秦山核电站是中国自己设计、建设、调试和运营的第一座核电站，1991年12月15日首次并网发电。总装机容量为300万千瓦。秦山核电站汽轮机厂房秦山核电站是中国自己设计、建设、调试和运营的第一

中国第一个大型风电厂，也是亚洲最大的风力发电站。目前安装有200台风车，年发电量为1800万瓦。新疆达板城风电厂中国第一个大型风电厂，也是亚洲最大的风大型太阳能光伏并网发电站大型太阳能光伏并网发电站地热发电厂

日本松川地热发电站是1966年启动的日本第一座地热发电站，是世界上第四座地热发电站。地热发电厂日本松川地热发电站是1966年启动的日潮汐能发电厂当潮水流进或流出大坝时，都通过水轮机而发电。建造潮汐电站的费用昂贵，全世界很少。潮汐能发电厂当潮水流进或流出大坝时，都通过水轮机而发电。③电力线路按传输电流种类分交流线路直流线路按结构和敷设方式分架空线路电缆线路室内配电线路作用：输送电能，连接发电厂、变配电所和电能用户。送电线路：35KV及以上的高压电力线路。配电线路：10KV及以下的电力线路。③电力线路按传输电流种类分交流线路直流线路按结构和敷设方式分④电能用户（电力负荷）按电流分直流设备交流设备按电压分低压设备：1KV及以下高压设备：高于1KV按频率分低频：低于50HZ工频：50HZ中高频：高于50HZ按工作制分：连续、短时、反复短时④电能用户（电力负荷）按电流分直流设备交流设备按电压分低压设2）供配电系统概况：

供配电系统由总降压变电所（高压配电所）、高压配电线路、车间变电所、低压配电线路及用电设备组成。（1）一次变压的供配电系统车间变电所用于用电量很少的小型工厂或生活区基本要求：安全、可靠、优质、经济2）供配电系统概况：供配电系统由总降压变电所中、小型工厂采用中、小型工厂采用用于本地电压为35KV的中小型工厂优点：节省一级变压，简化供配电系统，节约有色金属，降低电能损耗和电压损耗，提高了供电质量，有利于电力负荷的发展。用于本地电压为35KV的中小型工厂（2）二次变压的供配电系统：大型工厂和某些电力负荷较大的中型工厂采用（2）二次变压的供配电系统：大型工厂和某些电力负荷较大的中型（3）低压供配电系统：用于无高压用电设备且用电设备总容量较小的小型工厂（3）低压供配电系统：用于无高压用电设备且用电设备总容量较小2.电力系统的电压：1）额定电压的国家标准：2.电力系统的电压：1）额定电压的国家标准：●电力线路（或电网）的额定电压：是确定各类用电设备额定电压的基本依据。●用电设备的额定电压：规定与同级电力线路的额定电压相同。●发电机的额定电压：高于同级电力线路额定电压的5%。●电力线路（或电网）的额定电压：是确定各类用电设备额定电压的●电力变压器的额定电压：一次侧的额定电压直接与发电机相连：与发电机的额定电压相同；连接在线路上：与线路的额定电压相同。二次侧的额定电压供电线路很长：比线路额定电压高10%；供电线路不长：比线路额定电压高5%。●电力变压器的额定电压：一次侧的直接与发电机相连：与发电机的2）供电电能的质量：●电压及波形：电压偏移正常情况下，我国用电设备端子处电压偏移的允许值为：电动机：±5%；照明灯：一般场所±5%；视觉要求较高场所+5%，-2.5%；其它用电设备：无特殊要求时±5%。波形畸变：谐波电流的注入，造成电压正弦波的畸变，使电能质量大大下降，给供电和用电设备带来严重危害：损耗增加、系统谐振从而产生过电压，击穿设备绝缘、造成继电保护和自动装置误动作、对附近的通信设备和线路产生干扰。2）供电电能的质量：●电压及波形：电压偏移波形畸变：谐波电流●频率：电网容量在300万KW及以上者变化范围不得超过±0.2HZ;在300万KW以下者频率的变化范围一般不应超过±0.5HZ。●供电的可靠性：●频率：电网容量在300万KW及以上者变化范围不得超过±0.3）电压调整：●合理选择变压器的电压分接头或采用有载调压器变压器，使之在负荷变动的情况下，有效地调节电压，保证用电设备端电压的稳定。合理地减少供配电系统的阻抗，以降低电压损耗，从而缩小电压偏移范围。●

尽量使系统的三相负荷均衡，以减小电压偏移。3）电压调整：●合理选择变压器的电压分接头或采用有载调压器变

●合理地改变供配电系统的运行方式，以调整电压偏移。

●采用无功功率补偿装置，提高功率因数，降低电压损耗，缩小电压偏移范围。●合理地改变供配电系统的运行方式，以调整电压偏移。3.电力系统的中性点运行方式：1)中性点不接地的电力系统:中性点不接地的电力系统发生单相接地故障时,运行时间不应超过2h;一般都装有单相接地保护装置或绝缘监测装置，当发生单相接地故障时，会及时发出警报，提醒工作人员尽快排除故障；同时，在可能的情况下，应把负荷转移到备用线路上。适用3~66KV系统，特别是3~10KV系统3.电力系统的中性点运行方式：1)中性点不接地的电力系统:中当C相发生单相接地故障时，单相接地电容电流为：单相接地电容电流（A）系统的额定电压（KV）同一电压UN具有电气联系的架空线路总长度（Km）同一电压UN具有电气联系的电缆线路总长度（Km）当C相发生单相接地故障时，单相接地电容电流为：单相接地电容电2）中性点经消弧线圈接地的电力系统发生单相接地故障时的运行时间同样不允许超过2h3~10KV系统，接地电流大于30A；20KV及以上系统，接地电流大于10A时2）中性点经消弧线圈接地的电力系统发生单相接地故障时的运行时3）中性点直接接地的电力系统110KV及以上的超高压电力系统和380/220低压配电系统采用作用于跳闸，切除短路故障，使非故障部分正常运行3）中性点直接接地的电力系统110KV及以上的超高压电力系统●我国380/220V低压配电系统一般采用TN系统：①TN-C系统：当PEN断线时，可使设备外露可导电部分带电，对人有触电危险，所以不适合安全要求较高的场所和要求抗干扰的场所●我国380/220V低压配电系统一般采用TN系统：①TN-②TN-S系统：PE线上没有电流通过，即使N线断开也不影响接在PE线上用点设备的安全；用于环境条件较差，对安全可靠性要求较高及用电设备对抗电磁干扰要求较严的场所②TN-S系统：PE线上没有电流通过，即使N线断开也不影响接③TN-C-S系统：用于配电系统末端环境条件差且要求无电磁干扰的数据处理或具有精密检测装置等设备的场所③TN-C-S系统：用于配电系统末端环境条件差且要求无电磁干4）中性点经低电阻接地的电力系统：保护装置会迅速动作，切除故障线路，通过备用电源的自动投入，使系统的其他部分恢复正常工作适用于现代化大、中城市10KV的电缆线路4）中性点经低电阻接地的电力系统：保护装置会迅速动作，切除故二、变配电所主接线方案选择（一）电力线路的接线方式：1.高压电力线路（1KV以上）的接线方式：放射式接线树干式接线环形接线大中型工厂，高压配电系统优先考虑对供电可靠性要求不高的辅助生产区和生活区二、变配电所主接线方案选择（一）电力线路的接线方式：1.高压①高压单回路放射式接线：1）高压放射式接线：特点：①接线清晰，操作维护方便，各供电线路互不影响，供电可靠性较高，还便于装设自动装置，保护装置也较简单；②高压开关设备用的较多，投资高，某一线路发生故障或需检修时，该线路供电的全部负荷都要停电。只能用于二、三级负荷或容量较大及较重要的专用设备①高压单回路放射式接线：1）高压放射式接线：特点：只能用于②有公共备用干线的放射式接线：特点：①供电的可靠性得到了提高；②开关设备的数量和导线材料的消耗量增加。一般可用于供电给二级负荷，若备用干线采用独立电源供电且分支较少，则可用于一级负荷②有公共备用干线的放射式接线：特点：一般可用于供电给二级负荷③双回路放射式接线：供电可靠性高，可供电给一、二级的重要负荷，但投资相对较大③双回路放射式接线：供电可靠性高，可供电给一、二级的重要负荷④用低压联络线作备用干线的放射式接线：特点：比较经济、灵活，除了可提高供电可靠性以外，还可实现变压器的经济运行。多用于工矿企业④用低压联络线作备用干线的放射式接线：特点：比较经济、灵活，2）高压树干式接线：①单回路树干式接线：特点：①跟放射式相比，配出线大大减少，高压开关柜数量减少，节约了有色金属；②各用户之间互相干扰，当干线发生故障或检修时，全部用户停电，可靠性差，不易实现自动化控制。用于三级负荷，且干线上连接的变压器不超过5台，总容量不超过2300KVA。在城镇街道应用较多。2）高压树干式接线：①单回路树干式接线：特点：用于三级负荷，②单侧供电的双回路树干式接线：特点：供电可靠性提高，但投资也相应有所增加。应用：可供电给二、三级负荷。②单侧供电的双回路树干式接线：特点：供电可靠性提高，但投资③两端供电的单回路树干式接线：特点:若一侧干线发生故障，可采用另一侧干线供电，因此供电可靠性也较高，正常运行时，由一侧供电或在线路的负荷分界处断开，发生故障时要手动切换，而且寻查故障时也需中断供电。只可用于对二、三级负荷供电。③两端供电的单回路树干式接线：特点:若一侧干线发生故障，可④两端供电的双回路树干式接线：特点：①供电可靠性进一步提高；②投资不比单侧供电的双回路树干式接线大多少，但需双电源供电的条件。主要用于二级负荷，当电源足够可靠时，可供电给一级负荷④两端供电的双回路树干式接线：特点：主要用于二级负荷，当电源3.高压环形接线：特点：运行灵活，线路检修时可切换电源；故障时可切除故障线段，缩短停电时间，供电可靠性高。可供二、三级负荷，在现代化城市电网中应用较广泛通常采用“开环”运行方式，以负荷开关为主开关的高压环网柜作为配电设备3.高压环形接线：特点：运行灵活，线路检修时可切换电源；故障2.低压电力线路的接线方式：1）低压放射式接线特点：①各低压配电出线互不影响，供电可靠性较高。②所用配电设备及导线材料较多，且运行不够灵活。用于用电设备容量大，负荷集中或性质重要的负荷，以及需要集中连锁起动、停车的用电设备和有爆炸危险的场所2.低压电力线路的接线方式：1）低压放射式接线特点：用于2）低压树干式接线：①低压母线放射式配电的树干式接线特点①引出配电干线较少，采用的开关设备较少，金属消耗量也少，这种接线多采用成套的封闭式母线槽，运行灵活方便，也比较安全。②干线发生故障时，停电的范围大，和放射式相比，供电的可靠性较低。适用于机械加工、工具车间和机修车间的中小型机床设备及照明配电2）低压树干式接线：①低压母线放射式配电的树干式接线特点②“变压器——干线组”接线特点：省去了变电所低压侧的整套低压配电装置，简化了变电所的结构，大大减少了投资。一般接出的分支回路数不宜超过10条，而且不适用于需频繁起动、容量较大的冲击性负荷和对电压质量要求高的设备。②“变压器——干线组”接线特点：省去了变电所低压侧的整套低压③链式接线：适用于用电设备彼此距离近、容量都较小的情况不超过5台，总容量不宜超过10KW。不超过3台，总容量不宜超过10KW。③链式接线：适用于用电设备彼此距离近、容量都较小的情况不超过3）低压环形接线特点：①供电可靠性较高，任一段线路故障或检修，一般可不中断供电，或只是短时停电，经切换操作后即可恢复供电；而且可使电能损耗和电压损耗减少。②保护装置及其整定配合比较复杂，如果整定配合不当，容易发生误动作，反而扩大故障停电范围，所以低压环形线路通常多采用“开环”方式运行。3）低压环形接线特点：二、变配电所的主接线方案：1.概述：1）主接线图的作用和类型：①主接线图定义：供配电系统中为实现电能输送和分配的一种电气接线；对应的接线图叫主接线图，或主电路图，又称一次电路图、一次接线图。注：虽然电力系统是三相系统，通常电气主接线图采用单线来表示三相系统，使之更简单、清楚和直观。二、变配电所的主接线方案：1.概述：1）主接线图的作用和类型②系统式主接线图：按电能的输送和分配的顺序、用规定的电器符号和文字说明系统地反映主接线中电气设备相互连接关系的主接线图作用：模拟盘或教学中使用或用来分析、计算和选择电气设备，但不能反映电路中个电气设备和成套设备之间的相互排列位置②系统式主接线图：按电能的输送和分配的顺序、用规定的电器符号③装置式主接线图：是按照高、低压成套配电装置之间的相互连接和排列位置绘制的主接线图，多用作施工图，便于配电装置的采购和安装施工。③装置式主接线图：是按照高、低压成套配电装置之间的相互连接和2）对电气主接线的基本要求：①安全：充分保证人身和设备的安全。②可靠：满足不同等级负荷对供电的要求。③灵活：能适应各种不同的运行方式，并能灵活地转换，使之便于操作、检修和适应负荷的发展。④经济：力求接线简单、投资少、运行管理费用低，节约有色金属。2）对电气主接线的基本要求：①安全：充分保证人身和设备的安全二、变配电所常用主接线类型和特点：1.线路——变压器组单元接线：变压器容量不超过1250KVA变压器容量不超过630KVA接线简单，电气设备少，配电装置简单，节约了建设投资。但任一设备发生故障或检修时变电所全部停电，供电可靠性不高。适用于小容量的三级负荷、小型工厂或非生产性用户二、变配电所常用主接线类型和特点：1.线路——变压器组单元接2.单母线接线：汇流排（文字符号：W或WB）1）单母线不分段接线：母线隔离开关用于隔离母线电源和检修断路器线路隔离开关防止检修断路器时从用户侧反向送电和防止雷电压沿线路侵入，保证维修人员安全优点：接线简单清晰，使用设备少，投资低，比较经济，发生误操作的可能性较小。缺点：可靠性和灵活性差。应用：可靠性和连续性要求不高的中、小型三级负荷用户或有备用电源的二级负荷。2.单母线接线：汇流排（文字符号：W或WB）1）单母线不分段2)单母线分段接线:特点:如需对母线或母线隔离开关检修，可将分段隔离开关断开后分段进行检修。当母线发生故障时，经短时间倒闸操作将故障段切除，非故障段仍可继续运行，只有故障段所接用户停电。应用:该接线方式的供电可靠性和灵活性较高，可给二、三级负荷供电。2)单母线分段接线:特点:如需对母线或母线隔离开关检修，可特点:①

可分段检修母线或母线隔离开关；②可在母线或母线隔离开关发生故障时，母线分段断路器和进线断路器能同时自动断开，以保证非故障部分连续供电。③供电可靠性高，运行方式灵活。除母线故障或检修外，可对用户连续供电。④接线复杂，使用设备多，投资大。

适用于有两路电源进线、装设了备用电源自动投入装置，分段断路器可自动投入及出线回路数较多的变配电所，可供电给一、二级负荷。特点:适用于有两路电源进线、装设了备用电源自动投入装3）单母线带旁路接线：特点：运行方式灵活，检修设备时可以利用旁路母线供电，可减少停电次数，提高了供电的可靠性。适用于配电线路较多、负载性质较重要的主变电所或高压配电所。3）单母线带旁路接线：特点：运行方式灵活，检修设备时可以利用3.双母线接线：特点：两段母线可互为备用，运行可靠性和灵活性都得到很大提高，但开关设备的数量大大增加，从而其投资较大。主要用于负荷大且重要的枢纽变电站等场所，在中、小型变配电所中很少采用。3.双母线接线：特点：两段母线可互为备用，运行可靠性和灵活性4.桥式接线：1）内桥式接线：接线跨桥靠近变压器侧，省掉变压器回路的断路器，仅装隔离开关适用范围：①供电线路较长，线路故障几率多；②负荷比较平稳，主变压器不经常切换退出工作的；③没有穿越功率的35KV及以上总降压变电所。4.桥式接线：1）内桥式接线：接线跨桥靠近变压器侧，省掉变压2）外桥式接线：

跨桥连接靠近线路侧，省掉线路回路的断路器，仅装隔离开关适用范围：①供电线路短，线路故障几率少；②工厂负荷变化大，变压器操作频繁；③有穿越功率流经的须经济运行的总降压变电所。2）外桥式接线：跨桥连接靠近线路侧，省掉线路回路的断路器三、高压配电所的主接线方案：三、高压配电所的主接线方案：四、10（6）/0.4KV变电所（车间变电所）的主接线方案：没有高压配电室，只有变压器室或户外变压器台和低压配电室1.非独立式车间变电所的主接线方案：四、10（6）/0.4KV变电所（车间变电所）的主接线方案：2.独立式变电所的主接线方案：①特点：该接线结构简单，投资少，但供电可靠性不高，且不宜频繁操作，这种接线的低压侧应采用低压断路器以便带负荷进行停、送电操作。②应用：一般只用于500kV·A及以下容量变电所，对不重要的三级负荷供电。1）装设一台6~10KV独立式变电所主接线：2.独立式变电所的主接线方案：①特点：该接线结构简单，投资①特点：由于负荷开关能带负荷操作，使变电所的停、送电操作比上图的方案要简便、灵活，但仍用熔断器进行短路保护，其供电可靠性依然不高；该接线的低压侧的主开关既可用低压断路器，也可采用低压刀开关。②应用：一般也用于不重要的三级负荷的小型变电所。①特点：由于负荷开关能带负荷操作，使变电所的停、送电操作①特点：停、送电操作十分方便灵活，而且高压断路器都配有继电保护装置，因此短路保护和过负荷保护的性能好，恢复供电的时间短，供电可靠性较前两种接线方案高；当不需带负荷操作时，变压器的低压侧可采用刀开关作主开关。②应用：由于只有一路电源接线，一个回路，一般也只能用于三级负荷，但供电容量较大。①特点：停、送电操作十分方便灵活，而且高压断路器都配有继电保该接线方案供电可靠性较之上图大大提高，可供电给二级负荷，如果低压侧还有来自其它变配电所的公共备用线，或有备用电源，还可供电给少量的一级负荷该接线方案供电可靠性较之上图大大提高，可供电给二级负荷，如果①特点：该接线方案的高压断路器两侧均装设高压隔离开关，低压侧断路器的母线侧必须装设刀开关以保证安全检修。低压母线的分段开关如无自动切换要求，可采用刀开关。②应用：这种接线的供电可靠性高，操作灵活方便，适用于有两路电源、负荷是一、二级的重要变电所。2）装设两台6~10KV独立式变电所的主接线方案：①特点：该接线方案的高压断路器两侧均装设高压隔离开关，低压①特点：该接线采用高压侧两端受电、双干线供电的树干式接线。②应用：适用于有两个电源、两台或两台以上变压器或需多路高压出线的变电所。其供电可靠性也较高，但当电源进线或高压母线发生故障或需停电检修时，整个变电所都要停电，因此只能供电给二、三级负荷，如有高压或低压联络线时，可供电给一、二级负荷用。①特点：该接线采用高压侧两端受电、双干线供电的树干式接线。

高压侧采用双回路电源进线单母线分段，在加之低压母线的分段，使其供电可靠性相当高，且操作灵活方便，可供电给一、二级负荷、有两个电源的重要变电所。高压侧采用双回路电源进线单母线分段，在加之低压母线的分1选择校验导线截面和元器件2确定变压器容量3改善功率因数4选择和整定保护设备根据计算负荷一、负荷计算的目的及意义：单元1.2供配电系统的负荷分析1选择校验导线截面和元器件2确定变压器容量3改善功率因数4选●意义：合理的计算负荷元器件和导线电缆经济运行系统正常可靠运行●意义：合理的计算负荷元器件和导线电缆经济运行系统正常可靠运1.用电设备容量的确定：●用电设备的工作制长期工作制：连续工作超过8h，负荷稳定。短时工作制：工作时间短，间歇时间相对较长。断续周期工作制：具有周期性，用负荷持续率来表征。1.用电设备容量的确定：●用电设备的工作制长期工作制：连续工●设备容量的确定：1）长期工作制和短时工作制的设备：2）断续周期工作制的设备：◆电焊设备额定负荷持续率，计算时用小数。●设备容量的确定：1）长期工作制和短时工作制的设备：2）断续◆起重机：3）电炉变压器组：◆起重机：3）电炉变压器组：4）照明设备：◆对白炽灯、碘钨灯等：◆用镇流器的照明设备：◆用建筑物的单位面积容量法估算：建筑物单位面积的照明容量（W/m2）建筑物的面积（m2）4）照明设备：◆对白炽灯、碘钨灯等：◆用镇流器的照明设备：◆2.负荷曲线：一般认为：南方：冬季165天，夏季200天；北方：冬季200天，夏季165天。2.负荷曲线：一般认为：◆与负荷曲线有关的参数：全年实际消耗的电能年最大负荷年最大负荷利用小时数值越大，负荷越平稳；一班制，为1800~3000h；两班制，为3500~4800h；三班制，为5000~7000h.平均负荷◆与负荷曲线有关的参数：全年实际消耗的电能年最大年最大负荷利负荷系数或负荷率、负荷填充系数一般，有功负荷系数α=0.7~0.75；无功负荷系数β=0.76~0.82。负荷系数或负荷率、负荷填充系数3.计算负荷的确定：1）单个用电设备的负荷计算：2）用电设备组的负荷计算：◆需要系数法：需要系数，见P318附表13.计算负荷的确定：1）单个用电设备的负荷计算：2）用电设备（1）单组用电设备组的计算负荷确定：（1）单组用电设备组的计算负荷确定：（2）多组用电设备组的计算负荷的确定：有功同时系数无功同时系数（2）多组用电设备组的计算负荷的确定：有功无功由用电设备组的P30由车间干线的P30由用电设备组由车间干线的◆二项式系数法：（1）单组用电设备组的计算负荷：用电设备组的总容量x台较大设备容量的和；当总台数n＜2x时，x=n/2，且按“四舍五入”取整数。设备组的平均功率附加功率◆二项式系数法：（1）单组用电设备组的计算负荷：用电设备组的（2）多组用电设备组的计算负荷：多组用电设备各平均功率之和附加负荷最大的一组设备的附加负荷（2）多组用电设备组的计算负荷：多组用电设备各平均功率之和附3）单相用电设备计算负荷的确定：

（1）若单相设备的总容量不超过三相设备总容量的15%，则不论单相设备如何连接，均可作为三相平衡负荷对待。（2）单相设备接于相电压时，应尽量使三相负荷均衡分配后，取最大负荷所接的单相设备容量乘以3，便求得其等效三相设备容量。3）单相用电设备计算负荷的确定：（1）若单相设备的总容量（4）单相设备既有接于相电压的，又有接于线电压的：●先将接于线电压的单相负荷换算为接于相电压的单相负荷（4）单相设备既有接于相电压的，又有接于线电压的：●先将接于各相负荷计算公式如下：接于ab线间单相负载的功率接于bc线间单相负载的功率接于ca线间单相负载的功率各相负荷计算公式如下：接于ab线间单相负载的功率接于bc线间换算系数负荷功率因数0.350.40.50.60.650.70.80.91.01.271.171.00.890.840.80.720.640.5-0.27-0.1700.110.160.20.280.360.51.050.860.580.380.30.220.09-0.05-0.291.631.441.160.960.880.80.670.530.29换算系数负荷功率因数0.350.40.50.60.650.7●再将各相负荷相加，选出最大相负荷，取其3倍为等效三相负荷。例：某线路上装有220V电热干燥箱3台，其中40KW2台分别接在A相和C相；20KW一台接于B相。电加热器20KW2台接于B相。单相380V对焊机（负荷持续率为100%）共6台，其中46KW3台分别接于AB、BC、CA相；51KW2台分别接于AB和CA相；32KW1台接于BC相。试求该线路的计算负荷。●再将各相负荷相加，选出最大相负荷，取其3倍为等效三相负荷。解：（1）电热干燥箱及各电热器各相计算负荷。查P318附表1-1，得：解：（1）电热干燥箱及各电热器各相计算负荷。供配电系统配电方案选择课件供配电系统配电方案选择课件(3)各相总计算负荷为：(3)各相总计算负荷为：（4）三相等效计算负荷：由以上数值可知B相负荷最大，故，（4）三相等效计算负荷：4.变配电所总计算负荷的确定：1）供配电系统的功率损耗：（1）线路功率损耗的计算：线路每相电阻=R0l线路每相电抗=X0l与导线截面和线间几何间距有关；4.变配电所总计算负荷的确定：1）供配电系统的功率损耗：（1（2）变压器功率损耗：在负荷计算中，SL7、S7、S9等低损耗电力变压器的功率损耗可按下列简化公式近似计算。

（2）变压器功率损耗：在负荷计算中，SL7、S7、S9等低损2）车间或全厂计算负荷的确定：需要系数法逐级计算计算工厂及变电所低压侧总计算负荷时，2）车间或全厂计算负荷的确定：需要系数法逐级计算计算工厂及变3）无功功率补偿：（1）瞬时功率因数：由功率因数表直接测量（2）平均功率因数：电业部门收的电费按月平均功率因数高低进行调整◆功率因数3）无功功率补偿：（1）瞬时功率因数：由功率因数表直接测量（（3）最大负荷时的功率因数：规定：●100KVA及以上高压供电的用户，λ≥0.90；●其它电力用户和大、中型电力排灌站、趸购转售电企业，λ≥0.85；●农业用电，λ≥0.80；（3）最大负荷时的功率因数：规定：◆无功功率补偿：规定：补偿后变压器高压侧，λ≥0.9；低压侧，λ≥0.92。◆无功功率补偿：规定：无功补偿率可由P319附表2-1查得补偿电容个数并联电容器的单个容量，可参见P319附表2-2补偿后的视在计算负荷无功补偿率补偿电容个数并联电容器的单个容量，可参见P319附1.短路原因及后果：1）原因：绝缘损坏误操作及误接飞禽跨接裸导体其它原因：断线、倒杆、碰线或人为破坏单元1.3供配电系统的短路分析1.短路原因及后果：1）原因：绝缘损坏误操作及误接飞禽跨接裸2）后果短路电流产生很大的热量和温度短路电流产生很大的电动力电压骤降造成停电严重短路可影响电力系统的稳定性单相短路，产生较强的不平衡交变磁场2）后果短路电流产生很大的热量和温度短路电流产生很大的电动力2.短路种类：三相短路两相短路2.短路种类：三相短路两相短路单相短路单相接中性点短路单相短路单相接中性点短路两相接地短路两相短路接地两相接地短路两相短路接地3.无限大容量电力系统供电的三相短路电流计算：1）无限大容量电力系统：指容量相对于用户供电系统容量大得多的电力系统，当用户供电系统发生短路时，电力系统变电所馈电母线上的电压基本不变，可将该电力系统视为无限大容量电力系统。3.无限大容量电力系统供电的三相短路电流计算：1）无限大容量2）短路冲击电流：在高压电路（大于1KV的电压）中发生三相短路时：在低压电路（小于1KV的电压）中发生三相短路时：2）短路冲击电流：在高压电路（大于1KV的电压）中发生三相短3）用标幺值法计算短路电流：⑴标幺值概念：标幺值实际值基准值●在工程计算中，为计算方便，一般：元件所在线路的平均电压=1.05UN3）用标幺值法计算短路电流：⑴标幺值概念：标幺值实际值基准值⑵电力系统中各主要元件电抗标幺值的计算：电力系统的电抗标幺值⑵电力系统中各主要元件电抗标幺值的计算：电力系统的电抗标幺值电力变压器的电抗标幺值电力变压器短路电压百分数额定容量线路的电抗标幺值导线单位长度的电抗电力变压器的电力变压器短路电压百分数额定线路的电抗标幺值导线（3）三相短路电流标幺值：（4）三相短路容量标幺值：（3）三相短路电流标幺值：（4）三相短路容量标幺值：（5）三相短路总电抗标幺值的计算：4）用短路功率法计算短路电流：（1）概念：（5）三相短路总电抗标幺值的计算：4）用短路功率法计算短路电（2）供电系统中各主要元件的短路功率计算：●电力系统的短路功率：●电力变压器的短路功率：（2）供电系统中各主要元件的短路功率计算：●电力系统的短路功●电力线路的短路功率：（3）元件的串、并联：●元件的并联：●元件的串联：●电力线路的短路功率：（3）元件的串、并联：●元件的并联：●（4）短路电流的计算：4.两相短路电路的近似计算：（4）短路电流的计算：4.两相短路电路的近似计算：5.低压电力线路中短路电流的计算：1）低压电力线路短路计算的特点：⑴电力系统阻抗可忽略；⑵电阻值较大，不可忽略，当X＜R/3时，可忽略X值；⑶采用有名值计算，阻抗用mΩ表示。5.低压电力线路中短路电流的计算：1）低压电力线路短路计算的2）低压配电系统中各元件的阻抗：⑴变压器的阻抗（换算到二次侧）：短路损耗（KW）二次侧额定电压（V）额定容量（KVA）2）低压配电系统中各元件的阻抗：⑴变压器的阻抗（换算到二次侧（2）线路的阻抗：（3）其它电器元件的阻抗：（2）线路的阻抗：（3）其它电器元件的阻抗：●触头的接触电阻（mΩ）额定电流50701001402004006001K2K3K自动空气开关1.31.00.750.650.60.40.25---刀开关--0.5-0.40.20.150.08--隔离开关-----0.20.150.080.030.02●触头的接触电阻（mΩ）额定电流50701001402004●自动空气开关过电流线圈的阻抗（mΩ）线圈额定电流（A）5070100140200400600电阻（650C时）5.52.351.30.740.360.150.12电抗2.71.30.860.550.280.100.094●自动空气开关过电流线圈的阻抗（mΩ）线圈额定电流（A）50●电流互感器一次线圈电阻及电抗（二次侧开路）mΩ●电流互感器一次线圈电阻及电抗（二次侧开路）3）三相短路电流的计算：3）三相短路电流的计算：6.短路电流效应1）短路电流的力效应①载流导体的力效应导体中流过的电流（A）挡距即导体两相邻支点间的距离（m）两平行导体间的距离（m）6.短路电流效应1）短路电流的力效应①载流导体的力效应导体中②短路时的最大电动力发生两相短路：发生三相短路：所以，三相线路中发生三相短路时，中间相导体所受的电动力最大，校验电动力时，应以最不利的条件进行校验。②短路时的最大电动力发生两相短路：发生三相短路：所以，三相线2）短路电流的热效应：①短路时导体的发热过程：生热并散热阶段热平衡阶段绝热过程散热过程2）短路电流的热效应：①短路时导体的发热过程：生热并散热阶段②载流导体的发热计算：a.等效发热的计算：短路发热假想时间含义示意图假设：导体在实际短路时间内所产生的热量，等于短路稳态电流在短路发热假想时间内产生的热量，即：②载流导体的发热计算：a.等效发热的计算：短路发热假想时间含其中，短路保护装置实际最长的动作时间断路器的断开时间其中，短路保护装置实际最长的动作时间断路器的断开时间b.曲线法：导体加热系数b.曲线法：导体加热系数

注意：若电气设备和导体在短路时的发热温度不超过短路时的最高允许温度（见附表17），则其满足热稳定性要求，否则，应重选导体的材料或截面。注意：若电气设备和导体在短路时的发热温度不超过短路时的最C.最小截面法：三相短路电流（KA）导体的热稳定系数（见附表17）注意：若所选导体的截面大于最小截面，则其满足短路热稳定的要求C.最小截面法：三相短路电流（KA）导体的热稳定系数（见附表谢谢您的合作与鼓励！谢谢您的1、导线、电缆型号的选择：1）常用架空线路裸导线型号及选择：（1）铝绞线（LJ）：导电较好，重量轻，对风雨作用的抵抗力较强；对化学腐蚀作用的抵抗力较差。多用在10KV以下线路上，其杆距不超过100~120m。单元1.4电力线路选择与敷设1、导线、电缆型号的选择：1）常用架空线路裸导线型号及选择：（2）钢芯铝绞线（LGJ）：钢芯铝线机械强度高，多用在机械强度要求较高的场所和35KV及以上的架空线路中（2）钢芯铝绞线（LGJ）：钢芯铝线机械强度高，多用在机械强（3）铜绞线（TJ）：导电好，机械强度高，对风雨及化学腐蚀作用的抵抗力强，价格贵。（3）铜绞线（TJ）：导电好，机械强度高，对风雨及化学腐蚀作2）常用电力电缆型号及选择：（1）油浸纸绝缘铝包或铅包电力电缆：1－铅皮2－缠带绝缘3－线芯绝缘4－填充物5－线芯导体2）常用电力电缆型号及选择：（1）油浸纸绝缘铝包或铅包电力电1－缆芯（铜芯或铝芯）2－油浸纸绝缘层3－麻筋（填料）4－油浸纸（统包绝缘）5-－铅包6－涂沥青的纸带(内护层)7－浸沥青的麻被（内护层）8－钢铠（外护层）9－麻被（外护层）耐压强度高，耐热能力好，使用年限长，不宜用在较大高差的场所。1－缆芯（铜芯或铝芯）耐压强度高，耐热能力好，使用年限长，不（2）塑料绝缘电力电缆：1－缆芯（铜芯或铝芯）2－交联聚乙烯绝缘层3－聚氯乙烯护套（内护层）4－钢铠或铝铠（外护层）5－聚氯乙烯外套（外护层）YJLV或YJV已生产至35KV级重量轻，抗酸碱，耐腐蚀，有取代油浸纸绝缘电缆的趋势（2）塑料绝缘电力电缆：1－缆芯（铜芯或铝芯）YJLV或YJVV型全塑电力电缆：聚氯乙烯绝缘、护套VV型全塑电力电缆3）常用绝缘导线型号及选择：●塑料绝缘导线BLV（BV）BLVV（BVV）：塑料绝缘塑料护套BVR绝缘性能好，价格低，适用于室内3）常用绝缘导线型号及选择：●塑料绝缘导线BLV（BV）BL●橡皮绝缘线BLX（BX）：棉纱编织BBLX（BBX）：玻璃丝编织BLXG（BXG）：棉纱编织、浸渍BXR：棉纱编织户内、户外都适用●橡皮绝缘线BLX（BX）：棉纱编织BBLX（BBX）：玻璃2.电力线路截面选择及校验：◆满足条件发热条件：电压损耗条件：经济电流密度：35KV及以上或35KV以下但长距离、大电流的线路机械强度：见P333附表15短路时的动稳定度、热稳定度校验与保护装置配合较短的高压线路可不要求2.电力线路截面选择及校验：◆满足条件发热条件：电压损耗条件◆注意：1）对电缆，不必校验机械强度和短路动稳定度，但要校验热稳定度，还应满足工作电压的要求；2）对于架空线路，不必校验热稳定度，但要校验机械强度和允许电压损耗；3）对于母线，则动、热稳定度都要校验。◆注意：◆在工程设计中：1）对6~10KV及以下的高压配电线路和低压动力线路：按发热条件选导线截面校验电压损耗和机械强度◆在工程设计中：1）对6~10KV及以下的高压配电线路和低压2）对35KV及以上的高压输电线路和6~10KV长距离、大电流线路：按经济电流密度选导线截面校验发热条件、电压损耗和机械强度3）对低压照明线路：按电压损耗选择导线截面校验发热条件和机械强度2）对35KV及以上的高压输电线路和6~10KV长距离、大电◆按发热条件选择导线和电缆截面：1）三相系统相线截面的选择：温度校正系数导线的允许载流量P328附表13、14计算电流对降压变压器的高压侧导线，取I1NT对电容器的引入线，取1.35INC◆按发热条件选择导线和电缆截面：1）三相系统相线截面的选择：导线额定负荷时的最高允许温度导线允许载流量所规定的环境温度导线敷设地点的实际环境温度在室外，取当地最热月平均最高气温；在室内，当地最热月平均最高气温加5度；对土中直埋电缆，可近似采用当地最热月平均最高气温。导线额定负荷时的最高允许温度导线允许载流量所规定的环境温度导2）中性线截面的选择：●一般三相线路：零线截面相线截面●由三相线路引出的两相三线线路和单相线路：2）中性线截面的选择：●一般三相线路：零线截面相线●由三相线●三次谐波电流较大的三相四线制线路及三相负荷很不平衡的线路：3）保护线（PE线）截面的选择：●三次谐波电流较大的三相四线制线路及三相负荷很不平衡的线路：4）PEN线截面的选择：同时满足N线和PE线的条件，且取最大值。◆按经济电流密度选择导线和电缆截面：4）PEN线截面的选择：同时满足N线和PE线的条件，且取最大◆按允许电压损耗选择导线和电缆的截面:1)电压损耗:线路首端和末端线电压的代数差。规定：⑴6~10KV高压配电线路不超过线路额定电压的5%；⑵从配电变压器一次侧出口到用电设备受电端，不超过设备额定电压的5%；⑶对视觉要求较高的照明线路，不得超过额定电压的2%~3%；◆按允许电压损耗选择导线和电缆的截面:1)电压损耗:线路首端2）电压损耗的计算：（1）集中负荷的三相线路电压损耗的计算与选择导线截面：2）电压损耗的计算：（1）集中负荷的三相线路电压损耗的计算与线路总的电压损耗为：则，线路电压损耗的百分数为：KVKWKVarkm线路总的电压损耗为：则，线路电压损耗的百分数为：KVKWKV其中，有功负荷及电阻引起的电压损耗为：导线的电导系数对于铜线，为0.053km/Ωmm2；对于铝线，为0.032km/Ωmm2；导线截面积（mm2）其中，有功负荷及电阻引起的电压损耗为：导线的电导系数导线截面

上式中，只要知道△Ux%，导线截面就可求出。但因导线截面未选定前，线路单位长度X0是未知的，△Ux%就不能求出，通常可采用下面方法解决：上式中，只要知道△Ux%，导线截面就可求出。但因导线截面●当导线截面很小或用户无功负荷很小时，可先略去△Ux%不计。●对架空线路X0=0.30~0.40Ω/km（低压取偏低值）；对电缆可取0.08Ω/km。●当导线截面很小或用户无功负荷很小时，可先略去△Ux%不计。例某变电所通过10KV线路向工厂a、b供电，如下图所示。线路oa段和ab段距离分别为4km和3km，工厂a和b的负荷分别为Sa=1+j0.8MVA，Sb=0.5+j0.3MVA。设允许电压损耗为5%，三相导线布置成三角形，线间间距为1m。试选择导线截面。例某变电所通过10KV线路向工厂a、b供电，如下图所示。解：1）按允许电压损耗选择导线截面：选择铝绞线，先假设X0=0.36Ω/km，则：与上截面相近的标准截面有70和95mm2，选LJ70的导线，查相关手册，得：解：1）按允许电压损耗选择导线截面：选择铝绞线，先假设X0=验算电压损耗：所选导线截面能满足电压损耗不超过5%的要求。验算电压损耗：所选导线截面能满足电压损耗不超过5%的要求。2）按发热条件校验导线截面：线路中最大负荷（在oa段）为：查P328附表12知，LJ-70在250C时的允许载流量为265A，满足发热条件。2）按发热条件校验导线截面：线路中最大负荷（在oa段）为：查3）校验机械强度：由P333附表15-1知，所选导线满足机械强度要求。3）校验机械强度：由P333附表15-1知，所选导线满足机械（2）均匀分布负荷的三相线路电压损耗计算和导线截面选择：方法：先将均布负荷转化成集中负荷，再按集中负荷的方法选择导线截面。（2）均匀分布负荷的三相线路电压损耗计算和导线截面选择：方法◆母线的选择:1)对一般汇流母线按持续工作电流选择母线截面:2)对年平均负荷、传输容量较大的母线，宜按经济电流密度选择其截面：◆母线的选择:1)对一般汇流母线按持续工作电流选择母线截面:3）应母线动稳定度校验：母线材料最大允许应力（Pa）硬铝母线（LMY），为70MPa；硬铜母线（TMY），为140MPa。母线三相短路冲击电流产生的最大计算应力母线通过三相短路冲击电流时受到的弯曲力矩母线截面系数3）应母线动稳定度校验：母线材料最大允许应力（Pa）母线三相母线截面系数W的计算公式为：●对矩形母线：母线截面的水平宽度（m）母线截面的垂直高度（m）●对圆形母线：截面直径（m）母线截面系数W的计算公式为：●对矩形母线：母线截面的水平宽度母线通过三相短路冲击电流时受到的弯曲力矩M的计算公式为：挡距（m）系数当母线挡数为1~2挡时，K=8；当母线挡数大于2时，K=10。三相短路时，中间相受到的最大计算电动力母线通过三相短路冲击电流时受到的弯曲力矩M的计算公式为：挡距三相短路冲击电流的峰值高压电网，低压电网，挡距（m）相邻导线的轴线间距离(m)三相短路冲击电流的峰值挡距（m）相邻导线的轴线间距离(m)4)母线热稳定校验：导体的热稳定系数见P335附表17短路发热假想时间短路保护装置实际最长动作时间断路器（开关）的断路时间对一般高压断路器（如油断路器）取0.2S；对高速断路器（如真空断路器）取0.1~0.15S。4)母线热稳定校验：导体的热稳定系数短路发热假想时间短路保护3.1架空线路的结构与敷设1.结构：1）导线：2）电杆、横担和拉线①电杆：支持导线及其附属的横担、绝缘子等。3.线路敷设3.1架空线路的结构与敷设1.结构：1）导线：2）电杆、横担●分类：按材料分水泥杆：应用最普遍，使用年限长，机械强度高，维护简单，成本低，但重量大，搬运安装不便。金属杆：分钢管杆、型钢杆和铁塔，它机械强度大，维修量小，使用年限长，但维修费用高、价格贵，主要用于110KV以上的高压架空线路上；35KV及以上线路和10KV线路的终端杆一般用铁塔。●分类：按材料分水泥杆：应用最普遍，使用年限长，机械强度高，按电杆在线路中的地位和功能直线杆（中间杆）分段杆（耐张杆）分支杆转角杆终端杆跨越杆按电杆在线路中的地位和功能直线杆（中间杆）分段杆（耐张杆）分②横担