電力傳輸與配電技術(shù)作業(yè)指導(dǎo)書(shū)

電力傳輸與配電技術(shù)作業(yè)指導(dǎo)書(shū)TOC\o"1-2"\h\u15284第1章電力傳輸基本原理 3191531.1交流電力傳輸基礎(chǔ) 377431.1.1交流電的基本概念 3261301.1.2交流電的傳輸特性 3150921.1.3交流電力系統(tǒng)的基本構(gòu)成 379861.2高壓輸電的技術(shù)特點(diǎn) 3209861.2.1高壓輸電的電壓等級(jí) 4170331.2.2高壓輸電的優(yōu)勢(shì) 481511.2.3高壓輸電的技術(shù)挑戰(zhàn) 4240401.3輸電線路的參數(shù)計(jì)算 4145771.3.1系統(tǒng)阻抗的計(jì)算 4252351.3.2線路損耗的計(jì)算 415761.3.3線路電壓降的計(jì)算 420261.3.4線路傳輸能力的計(jì)算 44949第2章輸電線路設(shè)計(jì) 4318582.1輸電線路的選型與配置 499042.1.1輸電線路類(lèi)型選擇 482292.1.2輸電線路配置 442002.2輸電線路的電氣設(shè)計(jì) 566982.2.1系統(tǒng)電壓等級(jí)選擇 5235382.2.2導(dǎo)線選型與截面積確定 5280062.2.3絕緣子及金具設(shè)計(jì) 563602.2.4防雷與接地設(shè)計(jì) 526952.3輸電線路的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 5243442.3.1桿塔設(shè)計(jì) 549852.3.2導(dǎo)線架設(shè)方式 549392.3.3線路張力及弧垂計(jì)算 5254412.3.4跨越設(shè)計(jì) 5207802.3.5線路附屬設(shè)施設(shè)計(jì) 518323第3章變壓器與無(wú)功補(bǔ)償 6223313.1變壓器的原理與分類(lèi) 6310073.1.1變壓器原理 6257393.1.2變壓器分類(lèi) 691973.2變壓器的參數(shù)及運(yùn)行特性 6169003.2.1變壓器參數(shù) 6285383.2.2變壓器運(yùn)行特性 6149993.3無(wú)功補(bǔ)償技術(shù)概述 6242423.4無(wú)功補(bǔ)償設(shè)備及其應(yīng)用 687633.4.1靜態(tài)無(wú)功補(bǔ)償設(shè)備 6183083.4.2動(dòng)態(tài)無(wú)功補(bǔ)償設(shè)備 7188613.4.3應(yīng)用 726651第4章電力系統(tǒng)穩(wěn)定性分析 7279704.1電力系統(tǒng)穩(wěn)定性基本概念 738164.2同步發(fā)電機(jī)穩(wěn)定性分析 7244074.2.1功角穩(wěn)定性分析 7132724.2.2電磁力矩穩(wěn)定性分析 7294654.2.3機(jī)械力矩穩(wěn)定性分析 852354.3輸電線路穩(wěn)定性分析 848024.3.1靜態(tài)穩(wěn)定性分析 8127234.3.2暫態(tài)穩(wěn)定性分析 811434.4系統(tǒng)穩(wěn)定性改進(jìn)措施 8178754.4.1發(fā)電機(jī)勵(lì)磁控制 8152184.4.2調(diào)頻調(diào)壓 8147044.4.3輸電線路改造 8161544.4.4裝設(shè)穩(wěn)定控制裝置 868154.4.5優(yōu)化系統(tǒng)運(yùn)行方式 816436第5章配電系統(tǒng)概述 9281515.1配電系統(tǒng)的組成與分類(lèi) 9297875.2配電網(wǎng)的電壓等級(jí) 9124405.3配電網(wǎng)的基本結(jié)構(gòu) 921076第6章配電網(wǎng)自動(dòng)化 10234776.1配電網(wǎng)自動(dòng)化的基本概念 10240696.2配電網(wǎng)自動(dòng)化設(shè)備 10320476.3配電網(wǎng)通信技術(shù) 10268976.4配電網(wǎng)自動(dòng)化系統(tǒng)設(shè)計(jì) 1122079第7章配電線路與設(shè)備 1154797.1配電線路的選型與設(shè)計(jì) 11144077.1.1配電線路選型原則 1144307.1.2配電線路設(shè)計(jì)要求 11228407.1.3配電線路設(shè)計(jì)步驟 121687.2配電設(shè)備及其功能 12256597.2.1配電設(shè)備分類(lèi) 12259947.2.2配電設(shè)備功能 12287907.3配電線路與設(shè)備的運(yùn)行維護(hù) 12108437.3.1運(yùn)行管理 1259237.3.2維護(hù)與檢修 12169147.3.3安全防護(hù) 1327488第8章電力系統(tǒng)保護(hù)與控制 13141638.1電力系統(tǒng)保護(hù)的基本原理 13269638.2輸電線路保護(hù) 1324218.2.1階段式保護(hù) 13244748.2.2縱聯(lián)保護(hù) 13283458.2.3距離保護(hù) 13115578.2.4差動(dòng)保護(hù) 1433858.3變壓器保護(hù) 14161018.3.1差動(dòng)保護(hù) 1421398.3.2繞組溫度保護(hù) 14214978.3.3油位保護(hù) 14283648.4配電網(wǎng)保護(hù) 1410888.4.1饋線保護(hù) 14136398.4.2母線保護(hù) 1493378.4.3配電變壓器保護(hù) 143261第9章電力傳輸與配電技術(shù)發(fā)展趨勢(shì) 14154439.1智能電網(wǎng)技術(shù) 1457859.2分布式發(fā)電技術(shù) 1597629.3電力電子技術(shù)在電力傳輸與配電中的應(yīng)用 1520524第10章電力傳輸與配電的安全與環(huán)保 162791810.1電力傳輸與配電的安全問(wèn)題 16577710.1.1安全風(fēng)險(xiǎn)識(shí)別 162611210.1.2安全防護(hù)措施 162828810.1.3安全管理 16833410.2電力傳輸與配電的環(huán)保措施 162250510.2.1環(huán)保問(wèn)題分析 163090410.2.2環(huán)保措施 162952810.3安全與環(huán)保在電力傳輸與配電工程中的應(yīng)用實(shí)例 16595210.3.1某電力傳輸線路工程 161213310.3.2某配電設(shè)備升級(jí)改造項(xiàng)目 172401210.3.3某電力傳輸與配電工程安全管理 17第1章電力傳輸基本原理1.1交流電力傳輸基礎(chǔ)1.1.1交流電的基本概念交流電是指電流和電壓隨時(shí)間作周期性變化的電信號(hào)。本節(jié)主要介紹交流電的基本參數(shù)，包括幅值、頻率、相位等。1.1.2交流電的傳輸特性交流電在傳輸過(guò)程中，會(huì)受到電阻、電感和電容等元件的影響，產(chǎn)生電壓降、電流滯后等現(xiàn)象。本節(jié)將分析這些特性及其對(duì)電力傳輸?shù)挠绊憽?.1.3交流電力系統(tǒng)的基本構(gòu)成交流電力系統(tǒng)主要由發(fā)電廠、輸電線路、變電站、配電網(wǎng)和用戶組成。本節(jié)將對(duì)這些組成部分進(jìn)行簡(jiǎn)要介紹。1.2高壓輸電的技術(shù)特點(diǎn)1.2.1高壓輸電的電壓等級(jí)高壓輸電是指采用較高電壓等級(jí)進(jìn)行電力傳輸，目前我國(guó)高壓輸電的電壓等級(jí)主要有110kV、220kV、330kV、500kV和1000kV等。本節(jié)將介紹各電壓等級(jí)的特點(diǎn)和應(yīng)用。1.2.2高壓輸電的優(yōu)勢(shì)高壓輸電具有降低線路損耗、提高傳輸容量、減少線路占地面積等優(yōu)點(diǎn)。本節(jié)將詳細(xì)闡述這些優(yōu)勢(shì)。1.2.3高壓輸電的技術(shù)挑戰(zhàn)高壓輸電在帶來(lái)諸多優(yōu)點(diǎn)的同時(shí)也面臨一些技術(shù)挑戰(zhàn)，如絕緣問(wèn)題、電磁環(huán)境問(wèn)題、設(shè)備制造難度等。本節(jié)將分析這些挑戰(zhàn)及其解決方案。1.3輸電線路的參數(shù)計(jì)算1.3.1系統(tǒng)阻抗的計(jì)算輸電線路的參數(shù)主要包括電阻、電抗、電容和電導(dǎo)等。本節(jié)將介紹系統(tǒng)阻抗的計(jì)算方法。1.3.2線路損耗的計(jì)算線路損耗是輸電過(guò)程中電能損耗的主要組成部分，本節(jié)將介紹線路損耗的計(jì)算方法。1.3.3線路電壓降的計(jì)算電壓降是輸電線路中電壓損失的重要指標(biāo)，本節(jié)將闡述線路電壓降的計(jì)算方法。1.3.4線路傳輸能力的計(jì)算輸電線路的傳輸能力是指線路在給定電壓等級(jí)下能傳輸?shù)淖畲蠊β?。本?jié)將介紹線路傳輸能力的計(jì)算方法。第2章輸電線路設(shè)計(jì)2.1輸電線路的選型與配置2.1.1輸電線路類(lèi)型選擇根據(jù)電力傳輸距離、容量、經(jīng)濟(jì)性及環(huán)境保護(hù)要求，合理選擇輸電線路類(lèi)型。常見(jiàn)的輸電線路類(lèi)型有：架空輸電線路、電纜輸電線路及混合輸電線路。2.1.2輸電線路配置根據(jù)電力系統(tǒng)規(guī)劃，結(jié)合地形、地貌、氣象等條件，合理配置輸電線路。配置內(nèi)容包括：線路路徑選擇、桿塔選型及線路器材配置。2.2輸電線路的電氣設(shè)計(jì)2.2.1系統(tǒng)電壓等級(jí)選擇根據(jù)電力傳輸距離、容量及負(fù)荷特性，選擇合適的系統(tǒng)電壓等級(jí)。電壓等級(jí)應(yīng)滿足技術(shù)經(jīng)濟(jì)要求，同時(shí)考慮與現(xiàn)有電網(wǎng)的兼容性。2.2.2導(dǎo)線選型與截面積確定根據(jù)系統(tǒng)電壓等級(jí)、傳輸容量、經(jīng)濟(jì)電流密度等因素，選擇合適的導(dǎo)線類(lèi)型及截面積。導(dǎo)線選型應(yīng)考慮電氣功能、機(jī)械功能、經(jīng)濟(jì)性及環(huán)境適應(yīng)性。2.2.3絕緣子及金具設(shè)計(jì)選擇合適的絕緣子及金具，保證輸電線路的可靠運(yùn)行。絕緣子應(yīng)具備良好的絕緣功能、抗污閃功能及耐久功能；金具應(yīng)滿足機(jī)械強(qiáng)度和導(dǎo)電功能要求。2.2.4防雷與接地設(shè)計(jì)根據(jù)線路所在區(qū)域的雷電活動(dòng)強(qiáng)度、地形地貌等因素，合理設(shè)計(jì)防雷與接地裝置。防雷設(shè)計(jì)應(yīng)降低雷擊跳閘率，接地設(shè)計(jì)應(yīng)滿足人身安全和設(shè)備保護(hù)要求。2.3輸電線路的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)2.3.1桿塔設(shè)計(jì)根據(jù)線路路徑、地形地貌、氣象條件等因素，選擇合適的桿塔類(lèi)型。桿塔設(shè)計(jì)應(yīng)滿足結(jié)構(gòu)強(qiáng)度、穩(wěn)定性、經(jīng)濟(jì)性及施工便利性要求。2.3.2導(dǎo)線架設(shè)方式根據(jù)線路特點(diǎn)，選擇合適的導(dǎo)線架設(shè)方式。架設(shè)方式包括：?jiǎn)位芈?、同塔雙回路、多回路等。2.3.3線路張力及弧垂計(jì)算根據(jù)導(dǎo)線特性、氣象條件、地形地貌等因素，計(jì)算線路張力及弧垂。保證線路在正常運(yùn)行及極限狀態(tài)下，滿足安全穩(wěn)定要求。2.3.4跨越設(shè)計(jì)根據(jù)線路路徑，合理設(shè)計(jì)跨越結(jié)構(gòu)?？缭皆O(shè)計(jì)應(yīng)考慮跨越物的類(lèi)型、高度、距離等因素，保證線路安全、可靠、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行。2.3.5線路附屬設(shè)施設(shè)計(jì)根據(jù)線路運(yùn)行需要，設(shè)計(jì)附屬設(shè)施，包括：防振錘、間隔棒、接續(xù)管等。附屬設(shè)施設(shè)計(jì)應(yīng)滿足線路運(yùn)行功能、安全及經(jīng)濟(jì)要求。第3章變壓器與無(wú)功補(bǔ)償3.1變壓器的原理與分類(lèi)3.1.1變壓器原理變壓器是電力傳輸與配電系統(tǒng)中的設(shè)備，其基本原理是電磁感應(yīng)。變壓器通過(guò)原、副繞組的相對(duì)運(yùn)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)交流電壓的升高或降低，同時(shí)保持功率不變。3.1.2變壓器分類(lèi)根據(jù)不同的分類(lèi)標(biāo)準(zhǔn)，變壓器可分為以下幾類(lèi)：（1）按用途分：電力變壓器、儀用變壓器、特殊用途變壓器等；（2）按相數(shù)分：?jiǎn)蜗嘧儔浩?、三相變壓器；?）按冷卻方式分：油浸式變壓器、干式變壓器、充氣式變壓器等；（4）按鐵芯結(jié)構(gòu)分：心式變壓器、殼式變壓器。3.2變壓器的參數(shù)及運(yùn)行特性3.2.1變壓器參數(shù)變壓器的參數(shù)主要包括：額定容量、額定電壓、額定電流、短路阻抗、空載損耗、負(fù)載損耗等。3.2.2變壓器運(yùn)行特性（1）原、副邊電壓與匝數(shù)比成正比；（2）原、副邊電流與匝數(shù)比成反比；（3）變壓器的損耗主要包括空載損耗和負(fù)載損耗；（4）變壓器具有一定的溫升和短路承受能力。3.3無(wú)功補(bǔ)償技術(shù)概述無(wú)功補(bǔ)償技術(shù)是提高電力系統(tǒng)功率因數(shù)、降低線路損耗、改善電壓質(zhì)量的重要手段。無(wú)功補(bǔ)償主要通過(guò)無(wú)功補(bǔ)償設(shè)備來(lái)實(shí)現(xiàn)，根據(jù)補(bǔ)償方式的不同，可分為靜態(tài)補(bǔ)償和動(dòng)態(tài)補(bǔ)償兩大類(lèi)。3.4無(wú)功補(bǔ)償設(shè)備及其應(yīng)用3.4.1靜態(tài)無(wú)功補(bǔ)償設(shè)備（1）電容器：主要用于低壓配電網(wǎng)的無(wú)功補(bǔ)償，提高功率因數(shù)；（2）電抗器：用于抑制電網(wǎng)中的諧波，改善電壓質(zhì)量；（3）靜止無(wú)功發(fā)生器（SVG）：通過(guò)可控硅調(diào)節(jié)無(wú)功電流，實(shí)現(xiàn)快速、精確的無(wú)功補(bǔ)償。3.4.2動(dòng)態(tài)無(wú)功補(bǔ)償設(shè)備（1）同步調(diào)相機(jī)：通過(guò)調(diào)節(jié)勵(lì)磁電流，實(shí)現(xiàn)無(wú)功功率的快速補(bǔ)償；（2）靜止無(wú)功補(bǔ)償器（SVC）：結(jié)合了電容器和電抗器的優(yōu)點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)連續(xù)、大范圍的無(wú)功補(bǔ)償；（3）統(tǒng)一潮流控制器（UPFC）：集成了有功、無(wú)功補(bǔ)償功能，可實(shí)現(xiàn)對(duì)電力系統(tǒng)的全面控制。3.4.3應(yīng)用無(wú)功補(bǔ)償設(shè)備廣泛應(yīng)用于電力系統(tǒng)、工業(yè)、商業(yè)、居民等領(lǐng)域，有效提高電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性和經(jīng)濟(jì)性。在實(shí)際應(yīng)用中，應(yīng)根據(jù)負(fù)載特性和系統(tǒng)要求選擇合適的補(bǔ)償設(shè)備，實(shí)現(xiàn)最優(yōu)的無(wú)功補(bǔ)償效果。第4章電力系統(tǒng)穩(wěn)定性分析4.1電力系統(tǒng)穩(wěn)定性基本概念電力系統(tǒng)穩(wěn)定性是指系統(tǒng)在遭受外界擾動(dòng)或內(nèi)部故障后，能夠從初始狀態(tài)恢復(fù)到新的穩(wěn)定工作狀態(tài)的能力。穩(wěn)定性分析是電力系統(tǒng)安全運(yùn)行的關(guān)鍵，旨在保證供電可靠性和質(zhì)量。本節(jié)主要介紹電力系統(tǒng)穩(wěn)定性的基本概念，包括靜態(tài)穩(wěn)定性、暫態(tài)穩(wěn)定性和動(dòng)態(tài)穩(wěn)定性等。4.2同步發(fā)電機(jī)穩(wěn)定性分析同步發(fā)電機(jī)穩(wěn)定性分析是電力系統(tǒng)穩(wěn)定性分析的核心內(nèi)容。本節(jié)主要討論同步發(fā)電機(jī)的穩(wěn)定性問(wèn)題，包括功角穩(wěn)定性、電磁力矩穩(wěn)定性和機(jī)械力矩穩(wěn)定性等。通過(guò)對(duì)同步發(fā)電機(jī)穩(wěn)定性分析，可以評(píng)估系統(tǒng)在遭受擾動(dòng)時(shí)的動(dòng)態(tài)響應(yīng)，為系統(tǒng)運(yùn)行控制提供依據(jù)。4.2.1功角穩(wěn)定性分析功角穩(wěn)定性分析是對(duì)同步發(fā)電機(jī)在擾動(dòng)下的功角動(dòng)態(tài)過(guò)程進(jìn)行研究。主要分析內(nèi)容包括：功角特性的描述、功角穩(wěn)定判據(jù)、功角穩(wěn)定性計(jì)算方法等。4.2.2電磁力矩穩(wěn)定性分析電磁力矩穩(wěn)定性分析關(guān)注同步發(fā)電機(jī)在擾動(dòng)下的電磁力矩動(dòng)態(tài)過(guò)程。本節(jié)主要介紹電磁力矩特性的描述、電磁力矩穩(wěn)定判據(jù)以及電磁力矩穩(wěn)定性計(jì)算方法。4.2.3機(jī)械力矩穩(wěn)定性分析機(jī)械力矩穩(wěn)定性分析主要研究同步發(fā)電機(jī)在擾動(dòng)下的機(jī)械力矩動(dòng)態(tài)過(guò)程。內(nèi)容包括：機(jī)械力矩特性的描述、機(jī)械力矩穩(wěn)定判據(jù)以及機(jī)械力矩穩(wěn)定性計(jì)算方法。4.3輸電線路穩(wěn)定性分析輸電線路穩(wěn)定性分析是電力系統(tǒng)穩(wěn)定性分析的重要組成部分。本節(jié)主要討論輸電線路在擾動(dòng)下的穩(wěn)定性問(wèn)題，包括靜態(tài)穩(wěn)定性和暫態(tài)穩(wěn)定性等。4.3.1靜態(tài)穩(wěn)定性分析靜態(tài)穩(wěn)定性分析關(guān)注輸電線路在負(fù)載變化時(shí)的穩(wěn)定性。主要分析內(nèi)容包括：輸電線路的電壓穩(wěn)定性、功率穩(wěn)定性以及電流穩(wěn)定性等。4.3.2暫態(tài)穩(wěn)定性分析暫態(tài)穩(wěn)定性分析研究輸電線路在故障或擾動(dòng)下的穩(wěn)定性。本節(jié)介紹暫態(tài)穩(wěn)定性判據(jù)、暫態(tài)穩(wěn)定性計(jì)算方法以及暫態(tài)穩(wěn)定性改進(jìn)措施。4.4系統(tǒng)穩(wěn)定性改進(jìn)措施為了提高電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性，本節(jié)提出以下改進(jìn)措施：4.4.1發(fā)電機(jī)勵(lì)磁控制發(fā)電機(jī)勵(lì)磁控制是提高系統(tǒng)穩(wěn)定性的重要手段。通過(guò)調(diào)整發(fā)電機(jī)勵(lì)磁電流，可以改善發(fā)電機(jī)的功角穩(wěn)定性、電磁力矩穩(wěn)定性和機(jī)械力矩穩(wěn)定性。4.4.2調(diào)頻調(diào)壓調(diào)頻調(diào)壓是維持系統(tǒng)電壓穩(wěn)定的有效措施。通過(guò)對(duì)發(fā)電機(jī)組的頻率和電壓進(jìn)行調(diào)整，可以保證系統(tǒng)在負(fù)載變化時(shí)的穩(wěn)定性。4.4.3輸電線路改造輸電線路改造是提高輸電線路穩(wěn)定性的重要途徑。包括增加輸電線路的導(dǎo)線截面積、采用緊湊型輸電線路、提高輸電線路的絕緣水平等。4.4.4裝設(shè)穩(wěn)定控制裝置在電力系統(tǒng)中裝設(shè)穩(wěn)定控制裝置，如電力系統(tǒng)穩(wěn)定器（PSS）、靜止無(wú)功發(fā)生器（SVG）等，可以有效提高系統(tǒng)穩(wěn)定性。4.4.5優(yōu)化系統(tǒng)運(yùn)行方式優(yōu)化系統(tǒng)運(yùn)行方式，如合理安排發(fā)電機(jī)組的啟停、調(diào)整發(fā)電機(jī)組的運(yùn)行參數(shù)、優(yōu)化負(fù)荷分配等，對(duì)提高系統(tǒng)穩(wěn)定性具有重要意義。第5章配電系統(tǒng)概述5.1配電系統(tǒng)的組成與分類(lèi)配電系統(tǒng)作為電力傳輸與配電技術(shù)的重要組成部分，其主要功能是將輸電網(wǎng)送來(lái)的電能進(jìn)行降壓、分配和供應(yīng)至各類(lèi)用戶。配電系統(tǒng)由以下幾個(gè)基本組成部分構(gòu)成：（1）配電設(shè)備：包括配電變壓器、配電柜、斷路器、負(fù)荷開(kāi)關(guān)、隔離開(kāi)關(guān)、熔斷器等。（2）配電線路：包括架空線路和電纜線路，負(fù)責(zé)將電能從配電設(shè)備輸送至用戶。（3）配電自動(dòng)化系統(tǒng)：通過(guò)現(xiàn)代通信技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、控制技術(shù)等，實(shí)現(xiàn)對(duì)配電系統(tǒng)的監(jiān)測(cè)、控制、保護(hù)和管理。配電系統(tǒng)根據(jù)供電范圍和電壓等級(jí)的不同，可分為以下幾類(lèi)：（1）高壓配電系統(tǒng)：電壓等級(jí)在1kV以上的配電系統(tǒng)，主要負(fù)責(zé)向中壓和低壓配電系統(tǒng)供電。（2）中壓配電系統(tǒng)：電壓等級(jí)在35kV至1kV之間的配電系統(tǒng)，主要向低壓配電系統(tǒng)或大型用戶供電。（3）低壓配電系統(tǒng)：電壓等級(jí)在1kV以下的配電系統(tǒng)，直接向各類(lèi)用戶供電。5.2配電網(wǎng)的電壓等級(jí)配電網(wǎng)的電壓等級(jí)主要包括以下幾種：（1）高壓配電網(wǎng)：電壓等級(jí)通常為110kV、66kV、35kV等，主要承擔(dān)大范圍電能傳輸和分配的任務(wù)。（2）中壓配電網(wǎng)：電壓等級(jí)通常為10kV、6kV、3kV等，是連接高壓和低壓配電網(wǎng)的橋梁，具有較好的適應(yīng)性和經(jīng)濟(jì)性。（3）低壓配電網(wǎng)：電壓等級(jí)通常為380V/220V，直接向各類(lèi)用戶提供電能。5.3配電網(wǎng)的基本結(jié)構(gòu)配電網(wǎng)的基本結(jié)構(gòu)主要包括以下幾種：（1）放射式結(jié)構(gòu)：以一個(gè)電源為中心，向四周輻射狀布置，適用于城市和鄉(xiāng)村的配電網(wǎng)。（2）環(huán)網(wǎng)式結(jié)構(gòu)：通過(guò)閉合的環(huán)形線路連接多個(gè)電源和負(fù)載，具有較高的可靠性和供電質(zhì)量。（3）混合式結(jié)構(gòu)：將放射式和環(huán)網(wǎng)式結(jié)構(gòu)相結(jié)合，適用于大型城市的配電網(wǎng)。（4）分布式結(jié)構(gòu)：將多個(gè)分布式電源、儲(chǔ)能設(shè)備、負(fù)載等通過(guò)配電線路相互連接，形成一種新型的配電系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，有助于提高能源利用效率、降低能源消耗和減少環(huán)境污染。第6章配電網(wǎng)自動(dòng)化6.1配電網(wǎng)自動(dòng)化的基本概念配電網(wǎng)自動(dòng)化是指運(yùn)用現(xiàn)代電子技術(shù)、通信技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)及控制理論，對(duì)配電網(wǎng)的運(yùn)行進(jìn)行監(jiān)測(cè)、控制、保護(hù)、分析和管理，實(shí)現(xiàn)配電網(wǎng)安全、經(jīng)濟(jì)、高效運(yùn)行的一種綜合性技術(shù)。配電網(wǎng)自動(dòng)化主要包括數(shù)據(jù)采集、監(jiān)控、故障處理、設(shè)備控制等功能，旨在提高供電可靠性，降低線損，優(yōu)化供電質(zhì)量，為用戶提供優(yōu)質(zhì)服務(wù)。6.2配電網(wǎng)自動(dòng)化設(shè)備配電網(wǎng)自動(dòng)化設(shè)備主要包括以下幾類(lèi)：（1）終端設(shè)備：包括遠(yuǎn)程終端單元（RTU）、饋線終端單元（FTU）、配電終端單元（DTU）等，用于實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)采集、控制命令執(zhí)行等功能。（2）通信設(shè)備：包括光纖通信設(shè)備、無(wú)線通信設(shè)備、載波通信設(shè)備等，為配電網(wǎng)自動(dòng)化提供可靠的數(shù)據(jù)傳輸通道。（3）保護(hù)裝置：包括過(guò)電流保護(hù)、距離保護(hù)、接地保護(hù)等，實(shí)現(xiàn)對(duì)配電網(wǎng)設(shè)備的保護(hù)。（4）自動(dòng)化系統(tǒng)設(shè)備：包括服務(wù)器、工作站、網(wǎng)絡(luò)設(shè)備等，為配電網(wǎng)自動(dòng)化系統(tǒng)提供計(jì)算、存儲(chǔ)和傳輸能力。6.3配電網(wǎng)通信技術(shù)配電網(wǎng)通信技術(shù)主要包括以下幾種：（1）光纖通信技術(shù)：光纖通信具有傳輸容量大、傳輸距離遠(yuǎn)、抗干擾能力強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)，適用于配電網(wǎng)自動(dòng)化系統(tǒng)中對(duì)通信速率和可靠性要求較高的場(chǎng)合。（2）無(wú)線通信技術(shù)：無(wú)線通信技術(shù)具有建設(shè)成本低、部署靈活、維護(hù)方便等特點(diǎn)，適用于配電網(wǎng)自動(dòng)化系統(tǒng)中對(duì)通信速率和可靠性要求不高的場(chǎng)合。（3）載波通信技術(shù)：載波通信技術(shù)利用電力線路作為傳輸介質(zhì)，具有無(wú)需額外通信線路、投資成本低等優(yōu)點(diǎn)，但受線路條件影響較大，通信速率較低。6.4配電網(wǎng)自動(dòng)化系統(tǒng)設(shè)計(jì)配電網(wǎng)自動(dòng)化系統(tǒng)設(shè)計(jì)應(yīng)遵循以下原則：（1）可靠性原則：保證系統(tǒng)在各種工況下都能穩(wěn)定運(yùn)行，滿足配電網(wǎng)運(yùn)行要求。（2）實(shí)時(shí)性原則：保證系統(tǒng)具有足夠的數(shù)據(jù)采集、處理和傳輸能力，滿足實(shí)時(shí)監(jiān)控和故障處理的需求。（3）可擴(kuò)展性原則：考慮系統(tǒng)未來(lái)的升級(jí)和擴(kuò)展，便于引入新技術(shù)和設(shè)備。（4）經(jīng)濟(jì)性原則：在滿足系統(tǒng)功能和技術(shù)指標(biāo)的前提下，降低投資成本，提高經(jīng)濟(jì)效益。配電網(wǎng)自動(dòng)化系統(tǒng)設(shè)計(jì)主要包括以下內(nèi)容：（1）系統(tǒng)架構(gòu)設(shè)計(jì)：根據(jù)配電網(wǎng)規(guī)模、通信條件等因素，設(shè)計(jì)合理的系統(tǒng)架構(gòu)，包括終端設(shè)備、通信網(wǎng)絡(luò)、主站系統(tǒng)等。（2）設(shè)備選型及配置：根據(jù)系統(tǒng)功能需求，選擇合適的自動(dòng)化設(shè)備，并進(jìn)行配置。（3）通信網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)：結(jié)合配電網(wǎng)實(shí)際情況，選擇合適的通信技術(shù)，設(shè)計(jì)通信網(wǎng)絡(luò)。（4）軟件系統(tǒng)設(shè)計(jì)：開(kāi)發(fā)具備數(shù)據(jù)采集、監(jiān)控、故障處理、設(shè)備控制等功能的軟件系統(tǒng)，滿足配電網(wǎng)自動(dòng)化運(yùn)行需求。第7章配電線路與設(shè)備7.1配電線路的選型與設(shè)計(jì)7.1.1配電線路選型原則配電線路的選型應(yīng)遵循安全性、可靠性、經(jīng)濟(jì)性和環(huán)保性原則。根據(jù)不同區(qū)域、用戶性質(zhì)和用電負(fù)荷特點(diǎn)，合理選擇架空線路、電纜線路或其他特殊類(lèi)型線路。7.1.2配電線路設(shè)計(jì)要求配電線路設(shè)計(jì)應(yīng)滿足以下要求：（1）符合國(guó)家及行業(yè)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)定；（2）滿足供電可靠性、電壓質(zhì)量和供電能力要求；（3）考慮線路走廊、地形地貌、環(huán)境等因素；（4）優(yōu)化線路路徑，降低線損；（5）保證線路安全、經(jīng)濟(jì)、環(huán)保。7.1.3配電線路設(shè)計(jì)步驟（1）收集資料，進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)踏勘；（2）確定線路走向和路徑；（3）進(jìn)行電氣設(shè)計(jì)，包括短路電流計(jì)算、設(shè)備選型等；（4）進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，包括桿塔、金具、電纜敷設(shè)等；（5）編制設(shè)計(jì)文件，包括施工圖、設(shè)備材料表等。7.2配電設(shè)備及其功能7.2.1配電設(shè)備分類(lèi)配電設(shè)備主要包括開(kāi)關(guān)設(shè)備、變壓器、補(bǔ)償設(shè)備、保護(hù)設(shè)備、自動(dòng)化設(shè)備等。7.2.2配電設(shè)備功能（1）開(kāi)關(guān)設(shè)備：實(shí)現(xiàn)線路的接通、切斷和隔離，保證線路安全運(yùn)行；（2）變壓器：實(shí)現(xiàn)電壓的升降，滿足不同用戶電壓需求；（3）補(bǔ)償設(shè)備：改善電壓質(zhì)量，提高功率因數(shù)；（4）保護(hù)設(shè)備：對(duì)線路和設(shè)備進(jìn)行短路、過(guò)載等保護(hù)，防止故障擴(kuò)大；（5）自動(dòng)化設(shè)備：實(shí)現(xiàn)線路的遠(yuǎn)程監(jiān)控、自動(dòng)控制和故障處理。7.3配電線路與設(shè)備的運(yùn)行維護(hù)7.3.1運(yùn)行管理（1）建立健全運(yùn)行管理制度，保證配電線路和設(shè)備安全運(yùn)行；（2）定期對(duì)配電線路和設(shè)備進(jìn)行檢查，發(fā)覺(jué)問(wèn)題及時(shí)處理；（3）對(duì)運(yùn)行數(shù)據(jù)進(jìn)行監(jiān)測(cè)和分析，掌握線路和設(shè)備運(yùn)行狀況；（4）制定應(yīng)急預(yù)案，提高應(yīng)對(duì)突發(fā)事件的能力。7.3.2維護(hù)與檢修（1）定期對(duì)配電線路和設(shè)備進(jìn)行維護(hù)，保證設(shè)備功能良好；（2）對(duì)故障設(shè)備進(jìn)行及時(shí)修復(fù)，保證供電可靠性；（3）制定設(shè)備檢修計(jì)劃，降低設(shè)備故障率；（4）提高檢修人員技能水平，保證檢修質(zhì)量。7.3.3安全防護(hù)（1）加強(qiáng)配電線路和設(shè)備的安全防護(hù)，防止外力破壞；（2）開(kāi)展安全培訓(xùn)，提高員工安全意識(shí)；（3）嚴(yán)格執(zhí)行安全規(guī)程，防止發(fā)生；（4）建立健全安全防護(hù)體系，保證配電線路和設(shè)備安全運(yùn)行。第8章電力系統(tǒng)保護(hù)與控制8.1電力系統(tǒng)保護(hù)的基本原理電力系統(tǒng)保護(hù)是保障電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定運(yùn)行的重要措施，其基本原理是基于對(duì)電力系統(tǒng)中各種電氣量的監(jiān)測(cè)，當(dāng)這些電氣量超過(guò)或低于預(yù)設(shè)的閾值時(shí)，保護(hù)裝置動(dòng)作，將故障部分從電力系統(tǒng)中隔離，以減小故障對(duì)系統(tǒng)的影響。本節(jié)主要介紹電力系統(tǒng)保護(hù)的基本原理，包括保護(hù)裝置的組成、工作原理及保護(hù)范圍的確定。8.2輸電線路保護(hù)輸電線路是電力系統(tǒng)中電能傳輸?shù)闹饕ǖ溃浒踩€(wěn)定運(yùn)行對(duì)整個(gè)電力系統(tǒng)。輸電線路保護(hù)主要包括階段式保護(hù)、縱聯(lián)保護(hù)、距離保護(hù)和差動(dòng)保護(hù)等。本節(jié)將闡述這些保護(hù)原理及其在輸電線路中的應(yīng)用。8.2.1階段式保護(hù)階段式保護(hù)是一種根據(jù)電壓、電流和功率方向等參數(shù)進(jìn)行保護(hù)的裝置。它將輸電線路分為若干階段，根據(jù)各階段電氣量的變化判斷故障位置，并采取相應(yīng)的保護(hù)動(dòng)作。8.2.2縱聯(lián)保護(hù)縱聯(lián)保護(hù)主要用于檢測(cè)輸電線路的接地故障，其原理是利用輸電線路兩端保護(hù)裝置之間的電氣量進(jìn)行比較，以判斷故障位置并實(shí)施保護(hù)動(dòng)作。8.2.3距離保護(hù)距離保護(hù)根據(jù)故障點(diǎn)距離保護(hù)裝置的遠(yuǎn)近，通過(guò)測(cè)量電氣量與整定值比較，實(shí)現(xiàn)故障檢測(cè)和定位。距離保護(hù)具有選擇性好、動(dòng)作速度快等特點(diǎn)。8.2.4差動(dòng)保護(hù)差動(dòng)保護(hù)是一種以輸電線路兩端電流差值為基礎(chǔ)的保護(hù)，能夠快速準(zhǔn)確地檢測(cè)并切除輸電線路上的故障。8.3變壓器保護(hù)變壓器是電力系統(tǒng)中重要的組成部分，其保護(hù)主要包括差動(dòng)保護(hù)、繞組溫度保護(hù)、油位保護(hù)等。本節(jié)將詳細(xì)介紹這些保護(hù)原理及其在變壓器保護(hù)中的應(yīng)用。8.3.1差動(dòng)保護(hù)變壓器差動(dòng)保護(hù)通過(guò)比較變壓器高低壓側(cè)的電流差值，實(shí)現(xiàn)故障檢測(cè)和保護(hù)動(dòng)作。差動(dòng)保護(hù)具有高選擇性和快速動(dòng)作的特點(diǎn)。8.3.2繞組溫度保護(hù)繞組溫度保護(hù)用于檢測(cè)變壓器繞組的溫度，當(dāng)溫度超過(guò)設(shè)定值時(shí)，保護(hù)裝置動(dòng)作，防止變壓器因過(guò)熱而損壞。8.3.3油位保護(hù)油位保護(hù)是監(jiān)測(cè)變壓器油位的一種保護(hù)裝置，當(dāng)油位超出正常范圍時(shí)，保護(hù)裝置動(dòng)作，以防止變壓器內(nèi)部故障。8.4配電網(wǎng)保護(hù)配電網(wǎng)是電力系統(tǒng)的重要組成部分，其保護(hù)主要包括饋線保護(hù)、母線保護(hù)和配電變壓器保護(hù)等。本節(jié)將介紹這些保護(hù)原理及其在配電網(wǎng)中的應(yīng)用。8.4.1饋線保護(hù)饋線保護(hù)主要用于檢測(cè)配電網(wǎng)饋線上的故障，并采取相應(yīng)的保護(hù)動(dòng)作。饋線保護(hù)裝置通常包括過(guò)電流保護(hù)、距離保護(hù)和接地保護(hù)等。8.4.2母線保護(hù)母線保護(hù)是針對(duì)配電網(wǎng)母線的保護(hù)，主要包括母線差動(dòng)保護(hù)和母線接地保護(hù)等。母線保護(hù)能夠快速準(zhǔn)確地檢測(cè)母線故障，并切除故障部分。8.4.3配電變壓器保護(hù)配電變壓器保護(hù)主要包括差動(dòng)保護(hù)、過(guò)電流保護(hù)和溫度保護(hù)等。這些保護(hù)裝置能夠保證配電變壓器的安全穩(wěn)定運(yùn)行，防止故障擴(kuò)大。第9章電力傳輸與配電技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)9.1智能電網(wǎng)技術(shù)智能電網(wǎng)作為電力系統(tǒng)發(fā)展的必然趨勢(shì)，其技術(shù)涵蓋了發(fā)電、輸電、變電、配電和用電等多個(gè)環(huán)節(jié)。在電力傳輸與配電領(lǐng)域，智能電網(wǎng)技術(shù)主要包括以下幾個(gè)方面：（1）廣域監(jiān)測(cè)技術(shù)：通過(guò)部署在輸電線路、變電站和配電網(wǎng)的傳感器，實(shí)現(xiàn)對(duì)電網(wǎng)運(yùn)行狀態(tài)的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，提高故障診斷和預(yù)測(cè)能力。（2）信息與通信技術(shù)：構(gòu)建高速、可靠的通信網(wǎng)絡(luò)，為電力系統(tǒng)提供實(shí)時(shí)、準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)支持，實(shí)現(xiàn)電力系統(tǒng)的智能化控制。（3）大數(shù)據(jù)與云計(jì)算技術(shù)：利用大數(shù)據(jù)分析技術(shù)，挖掘電力系統(tǒng)的運(yùn)行規(guī)律，為電力系統(tǒng)運(yùn)行優(yōu)化和調(diào)度提供科學(xué)依據(jù)。（4）人工智能技術(shù)：將人工智能技術(shù)應(yīng)用于電力系統(tǒng)運(yùn)行、維護(hù)和管理，提高電力系統(tǒng)的自動(dòng)化水平和智能化程度。9.2分布式發(fā)電技術(shù)分布式發(fā)電技術(shù)是指將小規(guī)模、分散布置的發(fā)電裝置與電網(wǎng)相結(jié)合，共同為用戶提供電力。其發(fā)展趨勢(shì)如下：（1）多種能源互補(bǔ)：分布式發(fā)電系統(tǒng)可結(jié)合太陽(yáng)能、風(fēng)能、生物質(zhì)能等多種可再生能源，實(shí)現(xiàn)能源的互補(bǔ)和高效利用。（2）微電網(wǎng)技術(shù)：微電網(wǎng)作為分布式發(fā)電