电力线路及变配电所的结构和电气主结线.pptx
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1、第第5章章 电力线路及变配电所的结构电力线路及变配电所的结构(jigu)和电气和电气主结线主结线5.1 电力线路(xinl)的结线方式5.2 电力(dinl)线路的结构与敷设5.3 变配电所的主结线方案变配电所的主结线方案5.4 变配电所的结构与布置变配电所的结构与布置小结小结第一页,共118页。5.1 5.1 电力线路电力线路(xinl)(xinl)的结线方式的结线方式1.电力线路的意义电力线路的意义 作为电力系统的重要组成部分,担负着输送和分配电能的重要任务。作为电力系统的重要组成部分,担负着输送和分配电能的重要任务。2.电力线路结线方式选择的考虑因素电力线路结线方式选择的考虑因素 (1)
2、供配电系统的安全可靠;供配电系统的安全可靠;(2)供配电系统的操作方便、灵活;供配电系统的操作方便、灵活;(3)供配电系统的运行经济;供配电系统的运行经济;(4)有利于发展;有利于发展;(5)电源的数量、位置;电源的数量、位置;(6)供配电对象的负荷性质和大小;供配电对象的负荷性质和大小;(7)供配电对象的建筑布局;供配电对象的建筑布局;3.电力线路的分类电力线路的分类 (1)按电压按电压(diny)高低分高低分 1)高压线路高压线路1kV以上的电力线路以上的电力线路 超高压线路超高压线路220KV或或330KV及以上的电力线路及以上的电力线路 中压线路中压线路1KV以上到以上到10KV或或3
3、5KV的电力线路的电力线路 2)低压线路低压线路1kV及以下的电力线路及以下的电力线路 (2)电力线路按结构形式分电力线路按结构形式分 1)架空线路架空线路 2)电缆线路电缆线路 3)室内(车间)线路室内(车间)线路第二页,共118页。5.1.1 高压高压(goy)电力线路的电力线路的结线方案结线方案 电能在高压母线汇集后向各高压配电线路输送,每个高压配电回路直接向一个用户供电,沿线不分接其他负荷(fh)。(1)高压单回路放射式结线1)如图5-1a所示3)应用)应用(yngyng)只能用于二、三级负荷或容量较大只能用于二、三级负荷或容量较大及较重要的专用设备。及较重要的专用设备。(2)采用公共
4、备用干线的放射式结线)采用公共备用干线的放射式结线 1)如图)如图5-lb所示所示2)特点)特点 结线清晰,操作维护方便,各供电线路互不结线清晰,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,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;保护装置也较简单;高压开关设备用的较多,投资高,某一线路发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生故障或需检修时,该线路供电的全部负荷都要停电。停电。a)高压单回路放射式结线高压单回路放射式结线第三页,共118页。1)如图)如图5-1c所示所示c)双回路高压放射式结线双回路高压放
5、射式结线d)用低压用低压(dy)联络线作备用干联络线作备用干 线的高压放射式结线线的高压放射式结线2)特点)特点 采用两路电源进线,然后经分段母线采用两路电源进线,然后经分段母线用双回路对用户进行交叉供电。其供电可靠性用双回路对用户进行交叉供电。其供电可靠性更高,但投资相对较大更高,但投资相对较大(jio d)。3)应用)应用 可供电给一、二级的重要负荷,可供电给一、二级的重要负荷,(4)采用低压联络线路作备用干线的放射式结)采用低压联络线路作备用干线的放射式结线线1)如图)如图5-ld所示所示 2)特点)特点 和单回路放射式结线相比,除拥有其优点外,供电可靠性得到了提高。和单回路放射式结线相
6、比,除拥有其优点外,供电可靠性得到了提高。开关设备的数量和导线材料的消耗量比单回路放射式结线有所增加。开关设备的数量和导线材料的消耗量比单回路放射式结线有所增加。3)应用)应用 一般用于供电给二级负荷;如果备用干线采用一般用于供电给二级负荷;如果备用干线采用(ciyng)独立电源供独立电源供电且分支较少,则可用于一级负荷。电且分支较少,则可用于一级负荷。(3)双回路放射式结线)双回路放射式结线5.1.1 高压电力线路的结线方案高压电力线路的结线方案2)特点)特点 比较经济、灵活,除了可提高供电可比较经济、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。靠性以外,还可实现变压器的经济运
7、行。3)应用)应用 多用于工矿企业。多用于工矿企业。第四页,共118页。5.1.1 高压电力线路高压电力线路(xinl)的结线方案的结线方案 由变配电所高压母线(mxin)上引出的每路高压配电干线上沿线均连接了数个负荷点的结线方式。(1)单回路树干式结线 1)如图5-2a所示 2)特点特点 较之单回路放射较之单回路放射(fngsh)式结线,出线大大减式结线,出线大大减少,高压开关柜数量也相应减少,同时可节约有色少,高压开关柜数量也相应减少,同时可节约有色金属的消耗量金属的消耗量 因多个用户采用一条公用干线供电,各用户之因多个用户采用一条公用干线供电,各用户之间互相影响,当某条干线发生故障或需检
8、修时,将间互相影响,当某条干线发生故障或需检修时,将引起干线上的全部用户停电,所以供电可靠性差。引起干线上的全部用户停电,所以供电可靠性差。且不容易实现自动化控制。且不容易实现自动化控制。3)应用)应用 一般用于对三级负荷配电,而且干线上连一般用于对三级负荷配电,而且干线上连接的变压器不得超过接的变压器不得超过5台,总容量不应大于台,总容量不应大于2300kVA。这种结线在城镇街道应用较多。这种结线在城镇街道应用较多。a)单回路树干式结线单回路树干式结线第五页,共118页。(2)单侧供电的双回路树干)单侧供电的双回路树干(shgn)式结线方式式结线方式 1)如图)如图5-2b所示所示2)特特点
9、点 供供电电(n din)可可靠靠性性提提高高,但但投投资资也也相相应应有所增加。有所增加。2)特特点点 若若一一侧侧干干线线发发生生故故障障,可可采采用用另另一一侧侧干干线线供供电电,因因此此供供电电可可靠靠性性也也较较高高,和和单单侧侧供供电电的的双双回回路路树树干干式式相相当当(xingdng)。正正常常运运行行时时,由由一一侧侧供供电电或或在在线线路路的的负负荷荷分分界界处处断断开开,发发生生故故障障时时要要手手动切换,而且寻查故障时也需中断供电。动切换,而且寻查故障时也需中断供电。5.1.1 高压电力线路的结线方案高压电力线路的结线方案b)单侧供电的双回路单侧供电的双回路树干式结线树
10、干式结线3)应用)应用 可供电给二、三极负荷。可供电给二、三极负荷。(3)两端供电的单回路树干式结线)两端供电的单回路树干式结线1)如图)如图5-2c所示所示c)两端供电的单回路两端供电的单回路d)树干式结线树干式结线3)应用)应用 可用于对二、三极负荷供电。可用于对二、三极负荷供电。第六页,共118页。(4)两端供电)两端供电(n din)的双回路树干式结线的双回路树干式结线1)如图)如图5-2d所示所示d)两两端端(lin dun)供供电电的的双双回回路路树树干干式式结结线线 2 2)特点)特点 供电可靠性比单侧供电的双回路树干式供电可靠性比单侧供电的双回路树干式有所提高,而且有所提高,而
11、且(r qi)(r qi)其投资不比单侧供电的双其投资不比单侧供电的双回路树干式增加很多,关键是要有双电源供电的条回路树干式增加很多,关键是要有双电源供电的条件。件。3)应用)应用 主要用于二级负荷,当供电电源足够可主要用于二级负荷,当供电电源足够可靠时,亦可用于一级负荷。靠时,亦可用于一级负荷。5.1.1 高压电力线路的结线方案高压电力线路的结线方案第七页,共118页。高压环形结线实际上是两端(lin dun)供电的树干式结线。(1)如图5-3所示(2)特特点点 运运行行灵灵活活,线线路路检检修修(jinxi)时时可可切切 换换电电源源;故故障障时时可可切切除除故故障障线线段段,缩短停电缩短
12、停电 时间,供电可靠性高。时间,供电可靠性高。(3)应用)应用 可供二、三级负荷,在现代化城市电网可供二、三级负荷,在现代化城市电网中应用较广泛。中应用较广泛。(4)“开环开环”运行运行(ynxng)理由理由 由于闭环运行由于闭环运行(ynxng)时继电保护整定较复杂,同时也为避免环时继电保护整定较复杂,同时也为避免环形线路上发生故障时影响整个电网,所以为了简化形线路上发生故障时影响整个电网,所以为了简化继电保护,限制系统短路容量,大多数环形线路采继电保护,限制系统短路容量,大多数环形线路采用用“开环开环”运行运行(ynxng)方式,即环形线路中有一方式,即环形线路中有一处开关是断开的。高压环
13、形电网中通常采用以负荷处开关是断开的。高压环形电网中通常采用以负荷开关为主开关的高压环网柜开关为主开关的高压环网柜.5.1.1 高压电力线路的结线方案高压电力线路的结线方案图图5-3 高压环形接线高压环形接线第八页,共118页。5.1.1 高压电力线路高压电力线路(xinl)的结线方案的结线方案4总结总结(zngji)(1)供配电系统的高压结线实际上往往是几种)供配电系统的高压结线实际上往往是几种(j zhn)结线方式的组合,究结线方式的组合,究竟采用什么结线方式,应根据具体情况,考虑对供电可靠性的要求,经技术经济竟采用什么结线方式,应根据具体情况,考虑对供电可靠性的要求,经技术经济综合比较后
14、才能确定。综合比较后才能确定。(2)对大中型工厂,高压配电系统宜优先考虑采用放射式结线,因为放射式结)对大中型工厂,高压配电系统宜优先考虑采用放射式结线,因为放射式结线的供电可靠性较高,便于运行管理。线的供电可靠性较高,便于运行管理。(3)由于放射式的投资较大,对于供电可靠性要求不高的辅助生产区和生活住)由于放射式的投资较大,对于供电可靠性要求不高的辅助生产区和生活住宅区,可考虑采用树干式或环形配电。宅区,可考虑采用树干式或环形配电。第九页,共118页。5.1.2 低压电力低压电力(dinl)线路的结线线路的结线方案方案由变配电所低压(dy)母线将电能分配出去经各个配电干线(配电屏)供电给配电
15、箱或低压(dy)用电设备的结线方式。(1)如图)如图5-4所示所示图图5-4 低压放射低压放射(fngsh)式接线式接线(2)特点)特点 这种结线方式的各低压配电出线互不影响,供这种结线方式的各低压配电出线互不影响,供电可靠性较高。电可靠性较高。所用配电设备及导线材料较多,且运行不够灵活。所用配电设备及导线材料较多,且运行不够灵活。(3)应用)应用 多用于用电设备容量大、负荷集中或多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。对于特别重要的用电设备和有爆炸危险的场所。对于特别重要的负荷,可采用由
16、不同母线段或不同电源供电的的负荷,可采用由不同母线段或不同电源供电的双回路放射式结线。双回路放射式结线。第十页,共118页。2低压树干式结线低压树干式结线(1)低压母线放射)低压母线放射(fngsh)式配电的树干式式配电的树干式结线结线1)如图)如图5-5a所示所示2)特点)特点 引出配电干线较少,采用引出配电干线较少,采用(ciyng)的开关设备较的开关设备较少,金属消耗量也少,这种结线多采用少,金属消耗量也少,这种结线多采用(ciyng)成套成套的封闭式母线槽,运行灵活方便,也比较安全。的封闭式母线槽,运行灵活方便,也比较安全。干线发生故障干线发生故障(gzhng)时,停电的范围大,时,停
17、电的范围大,和放射式相比,供电的可靠性较低。和放射式相比,供电的可靠性较低。3)应用)应用 适宜于用电容量较小而分布均匀的场适宜于用电容量较小而分布均匀的场所,如机械加工车间、工具车间和机修车间的所,如机械加工车间、工具车间和机修车间的中小型机床设备以及照明配电。中小型机床设备以及照明配电。5.1.2 低压电力线路的结线方案低压电力线路的结线方案a)低压母线放射式配电的低压母线放射式配电的树干式结线树干式结线第十一页,共118页。1)如图)如图5-5b所示所示(2)“变压器一干线变压器一干线(gnxin)组组”的树干式结线的树干式结线2)特点)特点 省去了变电所低压侧的整套低压配电装置,省去了
18、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。简化了变电所的结构,大大减少了投资。3)应用)应用 为了提高母干线的供电可靠性,一般接出为了提高母干线的供电可靠性,一般接出的分支回路数不宜超过的分支回路数不宜超过10条,而且不适用于需频繁条,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起动、容量较大的冲击性负荷和对电压(diny)质质量要求高的设备。量要求高的设备。5.1.2 低压电力线路低压电力线路(xinl)的结线的结线方案方案b)低压低压“变压器干线组变压器干线组”的树干式结线的树干式结线(3)链式结线)链式结线 是变形的树干式结线。是变形的树干式结线。1)如
19、图)如图5-6所示所示图图5-6低压链式结线低压链式结线2)应用)应用 适用于用电设备彼适用于用电设备彼此距离近、容量都较小的情此距离近、容量都较小的情况。链式连接的用电设备台况。链式连接的用电设备台数不能超过数不能超过5台、配电箱不台、配电箱不超过超过3台,且总容量不宜超台,且总容量不宜超过过10KW。第十二页,共118页。5.1.2 低压低压(dy)电力线路的结线方案电力线路的结线方案3.低压环形结线低压环形结线 在一些车间变电所的低压侧,可以在一些车间变电所的低压侧,可以(ky)通过低压联络线相互联结通过低压联络线相互联结起来构成环形结线,起来构成环形结线,(1)如图)如图5-7所示。所
20、示。(2)特点)特点 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。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。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扩大故障停电范围,所以低压环形线路通常多采用“开环开环”方式方式(fngsh)运行。运行。图图5-7 低压环形结线低压环形结线第十三页,共
21、118页。5.1.2 低压低压(dy)电力线路的结线方案电力线路的结线方案 4 4总结总结 (1 1)实际工厂低压配电系统的结线,往往是上述几种)实际工厂低压配电系统的结线,往往是上述几种(j zhn)(j zhn)结线的综合,结线的综合,并且需根据具体情况而定。并且需根据具体情况而定。(2 2)一般在正常环境的车间或建筑内,当大部分用电设备容量不大而且无特殊)一般在正常环境的车间或建筑内,当大部分用电设备容量不大而且无特殊要求时,宜采用树干式配电。要求时,宜采用树干式配电。原因:一方面是因为树干式比放射式经济原因:一方面是因为树干式比放射式经济(jngj),另一方面是因为我国大,另一方面是因
22、为我国大多数技术人员对树干式结线的运行和管理较有经验。多数技术人员对树干式结线的运行和管理较有经验。(3)电力线路的结线应力求简单,有效。)电力线路的结线应力求简单,有效。1)供配电系统应简单可靠,同一电压供电系统的配电级数不宜多于两级。)供配电系统应简单可靠,同一电压供电系统的配电级数不宜多于两级。2)供配电系统的结线不宜太过复杂,且层次不宜过多,否则不但会造成投)供配电系统的结线不宜太过复杂,且层次不宜过多,否则不但会造成投资的浪费,而且还会增大故障出现的机率,延长停电时间。资的浪费,而且还会增大故障出现的机率,延长停电时间。3)高低压配电线路应尽量深入负荷中心,以减少线路的电能损耗和金属
23、的)高低压配电线路应尽量深入负荷中心,以减少线路的电能损耗和金属的消耗量,并提高电压的质量。消耗量,并提高电压的质量。第十四页,共118页。5.2 5.2 电力线路电力线路(xinl)(xinl)的结构与敷的结构与敷设设5.2.1 架空线路的结构与敷设架空线路的结构与敷设1架空线路的特点架空线路的特点 (1)优点)优点 成本低,投资少,安装容易,维护和检修比较方便,容易发现和排除故障,成本低,投资少,安装容易,维护和检修比较方便,容易发现和排除故障,在供电区域之外的电源引人线路及部分供电区域内在供电区域之外的电源引人线路及部分供电区域内(例如例如(lr)一般工厂一般工厂)得到广泛应得到广泛应用
24、。用。2架空线路的结构架空线路的结构(jigu)架空线路由导线、电杆、绝缘子和线路金具等主要元件组成,架空线路由导线、电杆、绝缘子和线路金具等主要元件组成,如图如图5-8所示。所示。(2)缺点)缺点 易受环境易受环境(如气温、大气质量和雨雪大风、雷电等如气温、大气质量和雨雪大风、雷电等)影响,一旦发影响,一旦发生断线或倒杆事故,将可能引发次生灾害;而且,架空线路要占用一定的地生断线或倒杆事故,将可能引发次生灾害;而且,架空线路要占用一定的地面和空间,有碍观瞻、交通和整体美化,因此其使用受到一定的限制。目前,面和空间,有碍观瞻、交通和整体美化,因此其使用受到一定的限制。目前,现代化的城市和工厂有
25、减少架空线路、采用电缆线路的趋势。现代化的城市和工厂有减少架空线路、采用电缆线路的趋势。第十五页,共118页。5.2.1 架空架空(jikng)线路的结构与敷设线路的结构与敷设(1)架空架空(jikng)线线路的导线路的导线 1)导线的作用和要求)导线的作用和要求作用作用 是架空线路是架空线路(xinl)的主体,担负的主体,担负着输送电能的任务。着输送电能的任务。要求要求 必须考虑导电性能、截面、绝缘、必须考虑导电性能、截面、绝缘、防腐性、机械强度等要求;此外,还要求重防腐性、机械强度等要求;此外,还要求重量轻、投资省、施工方便、使用寿命长。量轻、投资省、施工方便、使用寿命长。图图5-8 架空
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