配電網(wǎng)工程基礎(chǔ)知識培訓(xùn)課件

配電網(wǎng)工程基礎(chǔ)知識基礎(chǔ)知識綱要第一節(jié)配電網(wǎng)工程概述第二節(jié)配電網(wǎng)工程結(jié)構(gòu)第三節(jié)配電網(wǎng)工程供電方式第四節(jié)配電網(wǎng)主要材料及設(shè)備第一節(jié)配電網(wǎng)概述一、配電網(wǎng)概念

配電網(wǎng)是指連接并從輸電網(wǎng)（或本地區(qū)發(fā)電廠）接收電力，就地或逐級向各類用戶供給和配送電能的電力網(wǎng)。配電網(wǎng)設(shè)施主要包括配電變電站、開關(guān)站、配電線路、斷路器、負(fù)荷開關(guān)、配電（桿上）變壓器等。配電網(wǎng)及其二次保護(hù)、監(jiān)視、控制、測量設(shè)備組成的整體稱為配電系統(tǒng)。

二、配電網(wǎng)的分類及特點中壓配電網(wǎng)根據(jù)電壓等級高壓配電網(wǎng)低壓配電網(wǎng)根據(jù)配電線路架空配電網(wǎng)電纜配電網(wǎng)架空電纜混合配電網(wǎng)根據(jù)供電地區(qū)特點或服務(wù)對象城市配電網(wǎng)農(nóng)村配電網(wǎng)（一）按電壓等級分1、高壓配電網(wǎng)高壓配電網(wǎng)是指由高壓配電線路和相應(yīng)等級的配電變電站組成的向用戶提供電能的配電網(wǎng)，其功能是從上一級電源接收電能后，直接向高壓用戶供電，或通過變壓器為下一級中壓配電網(wǎng)提供電源。高壓配電網(wǎng)分為110、63、35kV3個電壓等級，城市配電網(wǎng)一般采用110kV作為高壓配電電壓。

2、中壓配電網(wǎng)中壓配電網(wǎng)是由中壓配電線路和配電變電站組戌的向用戶提供電能的配電網(wǎng)。其電壓等級包括20kV、10kV、6.3kV,其功能是從輸電網(wǎng)或高壓配電網(wǎng)接收電能，向中壓用戶供電，或向用戶用電小區(qū)負(fù)荷中心的配電變電站供電，再經(jīng)過降壓后向下一級低壓配電網(wǎng)提供電源。

3、低壓配電網(wǎng)低壓配電網(wǎng)是指低壓配電線路及其附屬電氣設(shè)備組成的向用戶提供電能的配電網(wǎng)。其電壓等級為0.38kV、0.22kV，以中壓配電網(wǎng)的配電變壓器為電源，將電能通過低壓配電線路直接送給用戶，低壓配電網(wǎng)的供電路離較近，低壓電源較多，一臺配電變壓器就可以作為一個低壓配電網(wǎng)的電源，兩個電源點之間的路離通常不超過幾百米。低壓配電線呼供電容量不大，但分布面廣，除一些集中用電的用戶外，大量是供給城鄉(xiāng)居民生活用電及分散的街道照明用電等。（二）按配電線路的形式分1、架空配電網(wǎng)架空配電網(wǎng)主要由架空配電線路、柱上開關(guān)、配電變壓器、防雷保護(hù)、接地裝置等構(gòu)成?；潆娋€路是用電桿（鐵塔）將導(dǎo)線懸空架設(shè)、直接向用戶供電。配電線路主要由基礎(chǔ)、桿塔、導(dǎo)線、橫擔(dān)、絕緣子、金具組成。

2、電纜配電網(wǎng)電纜配電網(wǎng)是指以地下配電電纜和配電變電站組成的向用戶供電的配電網(wǎng)。其電纜配電線路一般直接埋設(shè)在地下，也有架空敷設(shè)、沿墻敷設(shè)或水下敷設(shè)，主要由電纜本體、電纜中間接頭、電纜終端頭等組成，還包括相應(yīng)土建設(shè)施，如電纜溝、排翻倒、遂道等。電纜線路一般設(shè)在地下，與架空配電網(wǎng)相比，其受外界因素影響較小，但建設(shè)投資費用大，運(yùn)行成本高，故障地點較難確定，有時造成用戶長時間停電。

3、架空電纜混合配電網(wǎng)以下情況多采用混合配電網(wǎng)（1）城市中受街道、樹林、建筑限制，使架空線路無法架設(shè)，而城市周邊的線路仍然以架空線路為主如圖（三）按供電區(qū)域或服務(wù)對象分

1、城市配電網(wǎng)主要特點：（1）深入城市中心地區(qū)和居民密集點，負(fù)荷相對集中。（2）用戶對供電質(zhì)量要求高。（3）配電網(wǎng)設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)較高。（4）配電網(wǎng)的接線較復(fù)雜。（5）對供電管理水平要求較高。（6）對配電設(shè)施要求較高。

2、農(nóng)村配電網(wǎng)主要特點：（1）供電線路長，分布面積廣，負(fù)荷小面分散。（2）用電季節(jié)性強(qiáng)，設(shè)備利用率低。（3）農(nóng)電用戶多數(shù)是鄉(xiāng)鎮(zhèn)企業(yè)、農(nóng)業(yè)排灌和農(nóng)民生活用電，用戶安全用電知識貧乏，嚴(yán)重影響安全供電。第二節(jié)配電網(wǎng)結(jié)構(gòu)

配電網(wǎng)結(jié)構(gòu)是指配電網(wǎng)中各主要元氣件的電氣連接形式，分類為如下四大類：放射式配電網(wǎng)（圖2-6）、樹干式配電網(wǎng)、環(huán)網(wǎng)式配電網(wǎng)（多回路式、環(huán)式圖2-8）、混合式配電網(wǎng)

一、放射式配電網(wǎng)放射式配電網(wǎng)是指一路配電線路自配電變電站（簡稱配電站）引出，按照負(fù)荷的分布情況，呈放射式延伸出去，線路沒有其他可連接電源，所有用電的電能只能通過音單一的路徑供給。這種電網(wǎng)主要由降壓變電站3～10kV側(cè)引出許多單獨線路組成，每一種單獨線路和均向一個或幾個配電變電站供電。放射式配電網(wǎng)的特點是配電線可根據(jù)用戶隨時擴(kuò)展，就近接電，維護(hù)方便、保護(hù)簡單，但供電可靠性不高、靈活性較差、總線路長、不經(jīng)濟(jì)。當(dāng)線路及設(shè)備發(fā)生故障或檢修時，需要中斷供電，因而放射式配電網(wǎng)一般用于負(fù)荷密度不高、用戶分布散或供電用戶屬一般用戶的地區(qū)，如一般居民區(qū)、小城市近郊、農(nóng)村地區(qū)等。

二、樹干式配電網(wǎng)樹干式配電網(wǎng)是指高壓電源母線上引出的每路出線，沿線要分別連接到若干個負(fù)荷點或用電設(shè)備。這種網(wǎng)絡(luò)是由降壓變電站3～10kV側(cè)引出一條或幾條主干線路，每條主干線路可供幾個配電變電站。樹干式配電網(wǎng)的特點是接線比較靈活，易于增加或減少配電變電站的數(shù)目，比放射式配電網(wǎng)使用的，可使網(wǎng)絡(luò)簡化。任何一個配電站中的變壓器均有開斷設(shè)備，當(dāng)某一臺配電變壓器故障時，并不影響其他配電站的供電，當(dāng)主干線上發(fā)生故障時，連接這條主干線上的負(fù)荷均要停電。樹干式配電網(wǎng)通常用來配電給三級負(fù)荷，每條干線上安裝的變壓器約5臺以內(nèi)，總?cè)萘坎怀^2000kVA。

三、環(huán)網(wǎng)式配電網(wǎng)（一）多回路式多回路式配電網(wǎng)是指自配電站引出多回配電線路和（一般是平行敷設(shè)的）連接到受電端，正常時各條配電線路并列運(yùn)行，平均分擔(dān)全部負(fù)荷。當(dāng)一條配電線路有故障時，可自動將其切斷隔離，其余配電線路有足夠容量承擔(dān)全部負(fù)荷。多回路式配電網(wǎng)至少有兩回配電一路，但一般為3～4路或更多回路。多回路式配電網(wǎng)比放射式配電網(wǎng)可靠性高，一回配電線路故障時，不會造成用戶停電，有需要時還可達(dá)到在第二回配電線路故障時不造成用戶停電的要求。電纜配電網(wǎng)故障測尋和故障修復(fù)時間長，故常采用這種多回線的結(jié)構(gòu)。多回路式配電網(wǎng)的主要缺點是繼電保護(hù)裝置比放射式配電網(wǎng)的復(fù)雜。

（二）環(huán)式環(huán)式配電網(wǎng)是指自配電站的線路連接成環(huán)形，每個用電點各自環(huán)上不同部位接出。簡單的環(huán)式配電網(wǎng)是兩回配電線路自同一（或不同）配電變電站的母線引出，利用聯(lián)絡(luò)斷路器（或分段斷路器）連接成環(huán)，每個用電點自環(huán)上T形或II形支接。當(dāng)環(huán)上某區(qū)段發(fā)生故障時，利用分段斷路器切換隔離后，其他區(qū)段上的負(fù)荷可繼續(xù)供電，這是環(huán)式配電網(wǎng)的特點。環(huán)式配電網(wǎng)的聯(lián)絡(luò)斷路器平時斷開，只有當(dāng)某區(qū)段發(fā)生故障或停電作業(yè)時才倒換為閉合的運(yùn)行方式，稱為常開環(huán)路方式，而聯(lián)絡(luò)斷路器經(jīng)常閉合的運(yùn)行方式自然保護(hù)區(qū)為常閉環(huán)路方式。環(huán)網(wǎng)正常運(yùn)行時一般采用開環(huán)運(yùn)行，其優(yōu)點是可提高供電可靠性，減少短路電流，降低線損。

四、混合式配電網(wǎng)

網(wǎng)絡(luò)的接線具有公共備用干線和工作干線的配電網(wǎng)稱為混合式配電網(wǎng)。正常運(yùn)行時由3~10kV的各條工作干線供電給各配電變電站，公共備用干線經(jīng)常處于不帶電狀態(tài)。當(dāng)工作干線的每一段發(fā)生故障或檢修時，將分段斷路器和該段進(jìn)線端斷路器斷開，手動或自動投入備用干線，即可恢復(fù)供電。。具有公共備用干線的混合式配電網(wǎng)的特點是供電可靠，可滿足II級負(fù)荷的需要，如果備用干線由另一電源供電，而用采用自動投入裝置時，可滿足I級負(fù)荷的需要，其缺點是敷設(shè)線路和建造配電變電站需要的投資很大，所以在選擇這種網(wǎng)絡(luò)接線時，一定要進(jìn)行經(jīng)濟(jì)技村方面的比較。第三節(jié)配電網(wǎng)供電方式

一、供電要求

1.基本要求

配電網(wǎng)的第一要求是保證持續(xù)配電。因為電能的生產(chǎn)、供應(yīng)和用電幾乎是瞬間同時完成的，電能的中斷或減少直接影響國民經(jīng)濟(jì)生產(chǎn)各部門及人們生活需要，因此必須對配電設(shè)備和用戶實施不間斷供電。

配電網(wǎng)的第二要求是及時發(fā)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)的非正常運(yùn)行情況和設(shè)備存在的缺陷情況。因為網(wǎng)絡(luò)處于異常運(yùn)行情況或設(shè)備存在某些缺陷時，配電網(wǎng)還是可以繼續(xù)運(yùn)行一段時間，但是不及時發(fā)現(xiàn)這些問題就會使運(yùn)行環(huán)境惡化，導(dǎo)致發(fā)生電力事故。

配電網(wǎng)的第三要求是能夠迅速隔離故障、最大限度地縮小停電范圍，滿足靈活供電需要。由于有一回線路發(fā)生故障（如短路）時斷路器就會跳閘，如果重合不成就會造成較大面積的停電，此時需要迅速發(fā)現(xiàn)并隔離故障，縮小停電范圍，保證其他用戶可以繼續(xù)安全、可靠用電。

2.電能質(zhì)量要求衡量電能質(zhì)量的指標(biāo)通常是電壓、頻率和波形。（1）電壓。各級電壓等級應(yīng)維持在額定值附近，但允許有一個偏差。

a.20~10kV的中壓配電網(wǎng)和電力用戶為±5%；

b.380V的低壓配電網(wǎng)和電力用戶為±7%；

c.220V的電力用戶為-10%～+7%；（2）頻率。我國頻率的額定值是50Hz,頻率偏差一允許為±0.2Hz，維持電網(wǎng)頻率的任務(wù)應(yīng)該由發(fā)電廠的一次調(diào)頻和二次調(diào)頻系統(tǒng)來完成。（3）波形。三相電壓和三相電流的波形應(yīng)該是對稱的正弦波形。

3.經(jīng)濟(jì)運(yùn)行要求在保證持續(xù)供電、用戶接受合格電能的同時，要求配電網(wǎng)在最經(jīng)濟(jì)的狀態(tài)下運(yùn)行，這樣可以使得配電網(wǎng)的網(wǎng)損最小，不僅可以降低運(yùn)行成本，還可以提高一小部分供電能力?？梢詮南铝袔追矫婕右钥紤]：（1）根據(jù)負(fù)荷變化情況改變配電網(wǎng)的供電方式。（2）根據(jù)負(fù)荷變化情況改變變壓器的運(yùn)行方式，使之處于經(jīng)濟(jì)運(yùn)行狀態(tài)。（3）降低變壓器鐵芯損耗，使用節(jié)能型變壓器。（4）結(jié)合工程改變供電路徑，使用節(jié)能設(shè)備、器材，避免迂回供電。

二、供電方式類型電源數(shù)量：單電源供電形式、雙電源供電形式電源相數(shù)：三相三線制、三相四線制、單相兩線制、單相三線制供電回路數(shù)中性點接地方式：

a.中性點非有效接地

:（1）中性點不接地方式（2）中性點經(jīng)消弧線圈接地（3）中性點經(jīng)大電衛(wèi)接地方式

b.中性點有效接地第四節(jié)配電網(wǎng)主要材料及設(shè)備主要材料導(dǎo)線母線電纜及附件絕緣子金具鐵塔、電桿混凝土及其原材料主要設(shè)備配電變壓器開關(guān)設(shè)備熔斷器、互感器、避雷器、無功補(bǔ)償與電力電容器、計量設(shè)備成套配電裝置充電站及充電樁第一節(jié)

主要材料一、導(dǎo)線作用與要求作用：傳遞電能要求：良好的導(dǎo)電性能機(jī)械強(qiáng)度要高（各種風(fēng)、雪荷載）抗腐蝕性能、耐振性能好（空氣中的有害氣體）

密度要小常用導(dǎo)線類型裸導(dǎo)線：銅絞線（TJ)、鋁絞線(LJ）、鍍鋅鋼絞線（GJ）、鋼芯鋁絞線（LGJ、LGJQ、LGJJ）、鋁合金線及稀土鋁導(dǎo)線絕緣導(dǎo)線：分相式絕緣導(dǎo)線、低壓集束型絕緣導(dǎo)線、高壓集束型號絕緣導(dǎo)線常用導(dǎo)線的規(guī)格是按導(dǎo)線的導(dǎo)電部分的截面積（平方毫米）來區(qū)分，我國常用的導(dǎo)線系列有：３５、５０、７０、９５、１２０、１５０、185、３００、４００、５００、630、720等。絕緣導(dǎo)線對比裸導(dǎo)線有以下優(yōu)點：

（1）可解決架空配電線路走廊問題。（2）可大幅度降低因外力影響而引發(fā)的事故，偍高供電可靠性。（3）可方便施工，減少維修工作量等。二、母線作用與要求作用：匯集、分配、傳送電能要求：母線材料、截面形狀及截面面積需符合安全經(jīng)濟(jì)運(yùn)行要求母線類型軟母線：常用鋁絞線，截面50、70、95、120、150、240mm2硬母線：由金屬管或金屬型材組成并用支柱絕緣子支撐的母線,有鋁母線、銅母線，常用規(guī)格50×5、60×6、80×8、100×10、120×12mm2母線伸縮節(jié)：補(bǔ)償母線受熱冷伸縮，起調(diào)節(jié)作用，分母線與設(shè)備伸縮節(jié)及母線與母線伸縮節(jié)銅鋁過渡板：防止銅質(zhì)端子與鋁質(zhì)端子連接產(chǎn)生電化學(xué)腐蝕作用的過渡接觸板件絕緣熱縮管：對母線起絕緣防護(hù)作用低壓封閉式母線槽：由金屬板為保護(hù)外殼、導(dǎo)電排、絕緣材料及有關(guān)附件組成的母線系統(tǒng)封閉式母線槽分接箱:由母線向外引線箱、開關(guān)等附件組成圖1-1硬母線圖1-2母線與母線伸縮節(jié)圖1-3銅鋁過渡板圖1-4絕緣熱縮管圖1-5封閉式母線槽分接箱三、電纜、電纜附件及其附屬構(gòu)件作用與分類電纜作用：傳輸電（磁）能、信息和實現(xiàn)電磁能轉(zhuǎn)換電纜分類：電力電纜、控制電纜、通信電纜及光纜1、電力電纜分類用以傳輸和分配大功率電能的電纜按材質(zhì)：銅芯電纜、鋁芯電纜按電壓等級：低壓電纜（1kV以下）、高壓電纜（10kV以上）按電纜導(dǎo)線芯截面積：2.58、4、6、10、16、35、50、70、95、120、150、185、240、300、400、500mm2按導(dǎo)電線芯數(shù)：單芯、二芯、三芯和多芯按絕緣材料：油浸紙絕緣、塑料絕緣、橡皮絕緣、阻燃聚氯乙烯絕緣按結(jié)構(gòu)特征：統(tǒng)包型、分相型、鋼管型、扁平型、自容型2、控制電纜：用于開關(guān)控制、儀表、保護(hù)裝置等方面信號、控制導(dǎo)線作用：承擔(dān)信號傳輸、機(jī)構(gòu)操作、元件控制3、通信電纜：傳輸電信信息的