10kV及以下電源及供配電系統(tǒng).ppt

1、全國注冊(cè)電氣工程師考試供配電專業(yè)部分,2006-8-04,6 10kV及以下電源及供配電系統(tǒng),1. 熟悉供配電系統(tǒng)的一般規(guī)定； 2. 掌握電能質(zhì)量要求及電壓選擇原則； 3. 熟悉供配電系統(tǒng)的接線方式及特點(diǎn)； 4. 了解無功補(bǔ)償設(shè)計(jì)要求； 5. 熟悉諧波電流產(chǎn)生的原因以及對(duì)電力系 統(tǒng)的危害； 6. 了解諧波電壓、諧波電流的限值； 7. 了解抑制諧波的措施及濾波器設(shè)置原則。,6.1 供配電系統(tǒng)的一般規(guī)定,1.符合下列情況之一時(shí)，用電單位宜設(shè)置自備電源： 1）需要設(shè)置自備電源作為一級(jí)負(fù)荷中特別重要負(fù)荷的應(yīng)急電源時(shí)或第二電源不能滿足一級(jí)負(fù)荷的條件時(shí)。（第三電源） 2）設(shè)置自備電源較從電力系統(tǒng)取得第二電

2、源經(jīng)濟(jì)合理時(shí)。,3）有常年穩(wěn)定余熱、壓差、廢氣可供發(fā)電，技術(shù)可靠、經(jīng)濟(jì)合理時(shí) 4）所在地區(qū)偏僻，遠(yuǎn)離電力系統(tǒng)，設(shè)置自備電源經(jīng)濟(jì)合理時(shí)。 2. 應(yīng)急電源與正常電源之間必須采取防止并列運(yùn)行的措施（在正常電源發(fā)生故障情況下，為確保一級(jí)負(fù)荷中特別重要負(fù)荷的供電電源）。（保證應(yīng)急電源的專用性 ）,3.供配電系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，除一級(jí)負(fù)荷中特別重要負(fù)荷外，不應(yīng)按一個(gè)電源系統(tǒng)檢修或故障的同時(shí)另一電源又發(fā)生故障進(jìn)行設(shè)計(jì)。（電源的N-1、N-2原則） 4.需要兩回電源線路的用電單位，宜采用同級(jí)電壓供電。但根據(jù)各級(jí)負(fù)荷的不同需要及地區(qū)供電條件，亦可采用不同電壓供電。（提高設(shè)備利用率） 5.有一級(jí)負(fù)荷的用電單位難以從地區(qū)電

3、力網(wǎng)取得兩個(gè)電源而有可能從鄰近單位取得第二電源時(shí)，宜從該單位取得第二電源。,6.同時(shí)供電的兩回及以上供配電線路中一回路中斷供電時(shí)，其余線路應(yīng)能滿足全部一級(jí)負(fù)荷及二級(jí)負(fù)荷。 7.供電系統(tǒng)應(yīng)簡(jiǎn)單可靠，同一電壓供電系統(tǒng)的變配電級(jí)數(shù)不宜多于兩級(jí)。（電力系統(tǒng)允許繼電保護(hù)的時(shí)限級(jí)數(shù)對(duì)10kV來說正常只限于兩級(jí)） 8.高壓配電系統(tǒng)宜采用放射式。根據(jù)變壓器的容量、分布及地理環(huán)境等情況，亦可采用樹干式或環(huán)式（二級(jí)和一級(jí)負(fù)荷）。 9.根據(jù)負(fù)荷的容量和分布，配變電所宜靠近負(fù)荷中心。當(dāng)配電電壓為35kV時(shí)亦可采用直降至220380V配電電壓。,10.在用電單位內(nèi)部鄰近的變電所之間宜設(shè)置低壓聯(lián)絡(luò)線。 11.小負(fù)荷的用電

4、單位宜接入地區(qū)低壓電網(wǎng)。,6.2 電能質(zhì)量要求及電壓選擇原則,6.2.1 供電電壓確定原則及各級(jí)電壓輸送能力 1.供電電壓的確定原則 （1）用電單位的供電電壓應(yīng)根據(jù)用電容量、用電設(shè)備的特征、供電距離、供電線路的回路數(shù)量、用電單位的遠(yuǎn)景規(guī)劃、當(dāng)?shù)毓搽娋W(wǎng)現(xiàn)狀和它的發(fā)展規(guī)劃及經(jīng)濟(jì)合理等因素綜合考慮。,（2）當(dāng)供電電壓為35KV及以上時(shí)，用電單位的一級(jí)配電電壓應(yīng)采用10KV；當(dāng)6KV用電設(shè)備的總?cè)萘枯^大，選用6KV經(jīng)濟(jì)合理時(shí)，宜采用6KV。低壓配電電壓應(yīng)采用220380V。 （3）當(dāng)供電電壓為35kV，能減少配變電級(jí)數(shù)，簡(jiǎn)化接線及技術(shù)經(jīng)濟(jì)合理時(shí)，宜采用35kV。,2電力線路合理輸送功率和輸送距離 線

5、路在輸送的功率和距離一定的情況下，電壓愈高則電流愈小，導(dǎo)線截面和線路中的功率損耗愈小。同時(shí)，電壓愈高線路的絕緣要求愈高，變壓器和開關(guān)設(shè)備的價(jià)格愈高，選擇電壓等級(jí)要權(quán)衡經(jīng)濟(jì)效益。,各級(jí)電壓電力線路合理的輸送功率和輸送距離,6.2.2 電能質(zhì)量要求,電力系統(tǒng)的電能質(zhì)量是指電壓、頻率和波形的質(zhì)量。 電能質(zhì)量主要指標(biāo)包括： （1）電壓偏差 （2）電壓波動(dòng)和閃變 （3）頻率偏差 （4）諧波（電壓諧波畸變率和諧波電流含有率） （5）電壓不對(duì)稱度 此外還考慮了電動(dòng)機(jī)的啟動(dòng)時(shí)電壓下降。,1.電壓偏差 （1）關(guān)于電壓的幾個(gè)概念 電壓降落：輸電線路始末兩端電壓的相量差稱為電壓降落。 電壓損耗：輸電線路首、末端電壓

6、有效值之差稱為線路的電壓損耗。 電壓損耗百分值：是電壓損耗與相應(yīng)線路的額定電壓相比的百分值：,（2）電壓偏差 供配電系統(tǒng)改變運(yùn)行方式和負(fù)荷緩慢地變化使供配電系統(tǒng)各點(diǎn)的電壓也隨之變化，各點(diǎn)的實(shí)際電壓與系統(tǒng)額定電壓之差稱為電壓偏差。電壓偏差也常用與系統(tǒng)額定電壓的比值，以百分?jǐn)?shù)表示，即 產(chǎn)生偏差的主要原因是系統(tǒng)滯后的無功負(fù)荷所引起的系統(tǒng)電壓損失。,（3）用電設(shè)備端子處電壓偏移允許值 1）一般電動(dòng)機(jī)5%，特殊情況下-10%+5%。 2）電梯電動(dòng)機(jī)7%。 3）照明：在一般工作場(chǎng)所為5%；在視覺要求較高的屋內(nèi)場(chǎng)所為-2.5%+5%；遠(yuǎn)離變電所的小面積一般工作場(chǎng)所,可為+5%-10%；應(yīng)急照明、道路照明和警

7、衛(wèi)照明為-10%+5%。 4）其他用電設(shè)備，當(dāng)無特殊要求時(shí)為5%。,（4）供電電壓允許偏差值 1）供電電壓在35kV以上，正、負(fù)偏差的絕對(duì)值之和10%； 2）供電電壓在10kV以下三相系統(tǒng)允許偏差在7% ； 3）供電電壓在220V單相系統(tǒng)允許偏差在+7% -10%； （5）線路電壓損失允許值 線路電壓損失允許值在5%以內(nèi)。,（5）改善方法 1)供配電系統(tǒng)的設(shè)計(jì)為減小電壓偏差，應(yīng)符合下列要求： 正確選擇變壓器的變壓比和電壓分接頭 降低系統(tǒng)阻抗。 采取補(bǔ)償無功功率措施。 宜使三相負(fù)荷平衡。,對(duì)無功功率進(jìn)行合理的補(bǔ)償，改善功率因數(shù)。 線路 變壓器 式中 并聯(lián)電容器的投入容量，kvar； 線路電抗，

8、； 系統(tǒng)的標(biāo)稱電壓，kV； 變壓器的額定容量，kVA； 變壓器的阻抗電壓（短路電壓）， %。,2）計(jì)算電壓偏差時(shí)，應(yīng)計(jì)入采取下列措施后的調(diào)壓效果： 自動(dòng)或手動(dòng)調(diào)整并聯(lián)補(bǔ)償電容器、并聯(lián)電抗器的接入容量。 自動(dòng)或手動(dòng)調(diào)整同步電動(dòng)機(jī)的勵(lì)磁電流。 改變供配電系統(tǒng)運(yùn)行方式。,3）變電所中的變壓器在下列情況之一時(shí)，應(yīng)采用有載調(diào)壓變壓器： 35kV以上電壓的變電所中的降壓變壓器，直接向35kV、10（6）kV電網(wǎng)送電時(shí)。 35kV降壓變電所的主變壓器，在電壓偏差不能滿足要求時(shí)。,4）10（6）kV配電變壓器不宜采用有載調(diào)壓變壓器；但在當(dāng)?shù)?0（6）kV電源電壓偏差不能滿足要求，且用電單位有對(duì)電壓要求嚴(yán)格的設(shè)

9、備，單獨(dú)設(shè)置調(diào)壓裝置技術(shù)經(jīng)濟(jì)不合理時(shí)，亦可采用10（6）kV有載調(diào)壓變壓器。,5）電壓偏差應(yīng)符合用電設(shè)備端電壓的要求，35kV以上電網(wǎng)的有載調(diào)壓宜實(shí)行逆調(diào)壓方式。逆調(diào)壓的范圍宜為額定電壓的05%。 逆調(diào)壓方式就是負(fù)荷大時(shí)電網(wǎng)電壓向高調(diào)，負(fù)荷小時(shí)電網(wǎng)電壓向低調(diào)，以補(bǔ)償電網(wǎng)的電壓損失。,2.電壓波動(dòng)和閃變 （1）電壓波動(dòng) 電壓波動(dòng)是指一系列的電壓變動(dòng)或電壓包絡(luò)線的周期性變動(dòng)。用電壓的最大值與最小值之差與系統(tǒng)標(biāo)稱電壓（額定電壓）的比值以百分?jǐn)?shù)表示，其變化速度等于或大于每秒0.2時(shí)稱為電壓波動(dòng)。波動(dòng)的幅值為： 式中 用電設(shè)備端電壓的最大波動(dòng)值，kV； 用電設(shè)備端電壓的最小波動(dòng)值，kV。,電壓波動(dòng)時(shí)的電

10、壓水平通常指最低電壓與系統(tǒng)標(biāo)稱電壓（額定電壓）的比值以百分?jǐn)?shù)表示。,（2）電壓閃變 電壓閃變是指負(fù)荷急劇的波動(dòng)造成供配電系統(tǒng)瞬時(shí)電壓升降，照度隨之急劇變化，使人眼對(duì)燈閃感到不適，這種現(xiàn)象稱為電壓閃變。 將不同電壓波動(dòng)頻率 的閃變電壓1min平均值 ，折合成等效的10Hz閃變電壓值 ，用與系統(tǒng)標(biāo)稱電壓（額定電壓）的比值以百分?jǐn)?shù)表示，即 式中 閃變視感度系數(shù)，即人眼對(duì)不同頻率 電壓波動(dòng)而引起的敏感系數(shù)，,（3）電壓波動(dòng)和電壓閃變?cè)试S值 1）電壓波動(dòng)時(shí)用電設(shè)備端子電壓水平允許值90%，配電母線電壓波動(dòng)允許2.5%。 2）公共供電點(diǎn)（電力系統(tǒng)中兩個(gè)或多個(gè)用戶的連接處）由沖擊性功率負(fù)荷產(chǎn)生的電壓波動(dòng)允許

11、值： 10kV以下系統(tǒng)2.5%；35110kV系統(tǒng)2%。 3）電弧爐引起的配電母線電壓波動(dòng)值按照公共供電點(diǎn)電壓波動(dòng)允許值； 4）較大功率的電阻焊機(jī)引起的配電母線電壓波動(dòng)值按2.5%考慮，波動(dòng)頻率小于1Hz。,（4）改善措施 對(duì)沖擊性負(fù)荷的供電需要降低沖擊性負(fù)荷引起的電網(wǎng)電壓波動(dòng)和電壓閃變（不包括電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)時(shí)允許的電壓下降）時(shí)，宜采取下列措施： 1）采用專線供電。 2）與其它負(fù)荷共享配電線路時(shí)，降低配電線路阻抗。 3）較大功率的沖擊性負(fù)荷或沖擊性負(fù)荷群與對(duì)電壓波動(dòng)、閃變敏感的負(fù)荷分別由不同的變壓器供電。 4）對(duì)于大功率電弧爐的爐用變壓器由短路容量較大的電網(wǎng)供電。,3頻率偏差 頻率偏差是指供電的實(shí)

12、際頻率與電網(wǎng)的額定頻率的差值。 我國電網(wǎng)的標(biāo)準(zhǔn)頻率為50Hz，又叫工頻。 頻率偏差一般不超過0.2Hz，當(dāng)電網(wǎng)容量小于3000MW時(shí)，頻率偏差不超過0.5Hz。 調(diào)整頻率的辦法是增大或減小電力系統(tǒng)發(fā)電機(jī)有功功率。 4.諧波在6.5、6.6內(nèi)講,5.不對(duì)稱度 （1）定義 不對(duì)稱度是衡量多相負(fù)荷平衡狀態(tài)的指標(biāo)，多相系統(tǒng)的電壓負(fù)序分量與電壓正序分量之比值稱為電壓的不對(duì)稱度，電流負(fù)序分量與電流正序分量之比值稱為電流的不對(duì)稱度，均以百分?jǐn)?shù)表示。,（2）改善措施 設(shè)計(jì)低壓配電系統(tǒng)時(shí)宜采取下列措施，降低三相低壓配電系統(tǒng)的不對(duì)稱度。 1）220V或380V單相用電設(shè)備接入220V380V三相系統(tǒng)時(shí)，宜使三相平

13、衡。 2）由地區(qū)公共低壓電網(wǎng)供電的220V照明負(fù)荷，線路電流小于或等于30A時(shí)，可采用220V單相供電；大于30A時(shí)，宜以220V380V三相四線制供電。,6.3 供配電系統(tǒng)的接線方式及特點(diǎn),6.3.1 高壓配電網(wǎng)的接線方式 電力系統(tǒng)的接線方式大致分為兩大類： （1）無備用電源接線 （2）有備用電源接線 具體表現(xiàn)型式有 （1）放射式 （2）樹干式 （3）環(huán)網(wǎng)式,1無備用接線（開式電力網(wǎng)）方式 無備用接線包括： （1）單回放射式 （2）樹干式 （3）鏈?zhǔn)骄W(wǎng)絡(luò) a）放射式 b）干線式 c）鏈?zhǔn)?2有備用接線（閉式電力網(wǎng)）方式 有備用接線方式包括 （1）雙回放射式 （2）樹干式 （3）鏈?zhǔn)?（4）環(huán)

14、式 （5）兩端供電網(wǎng)絡(luò) a）放射式 b）干線式 c）鏈?zhǔn)?d）環(huán)式 e）兩端供電網(wǎng)絡(luò),有備用接線的雙回放射式、樹干式和鏈?zhǔn)骄W(wǎng)絡(luò)用于一、二級(jí)負(fù)荷。 環(huán)式接線，供電經(jīng)濟(jì)、可靠，但運(yùn)行調(diào)度復(fù)雜，線路發(fā)生故障切除后，由于功率重新分配，可能導(dǎo)致線路過載或電壓質(zhì)量降低。 兩端供電接線方式必須有兩個(gè)獨(dú)立的電源。,6.3.2 高壓配電系統(tǒng)的中性點(diǎn)運(yùn)行方式,（1）中性點(diǎn)定義 電力系統(tǒng)中發(fā)電機(jī)的三相繞組通常是星形聯(lián)結(jié)的，變壓器高壓側(cè)繞組往往也是星形聯(lián)結(jié)的，發(fā)電機(jī)、變壓器繞組星形聯(lián)結(jié)的結(jié)點(diǎn)稱為中性點(diǎn)。,（2）接地系統(tǒng) 中性點(diǎn)直接接地系統(tǒng)或中性點(diǎn)經(jīng)小阻抗（消弧線圈）接地系統(tǒng)，當(dāng)系統(tǒng)發(fā)生單相接地短路時(shí)，短路電流比較大，

15、故稱大電流接地系統(tǒng)。 判據(jù)：系統(tǒng)的零序阻抗與正序阻抗之比小于3。 中性點(diǎn)不接地系統(tǒng)和中性點(diǎn)經(jīng)大阻抗（消弧線圈）接地系統(tǒng)，當(dāng)系統(tǒng)發(fā)生單相接地短路時(shí)，短路電流比較小，故稱小電流接地系統(tǒng)。,1. 中性點(diǎn)不接地系統(tǒng) 系統(tǒng)中性點(diǎn)不接地是指系統(tǒng)中性點(diǎn)對(duì)地絕緣。實(shí)際上，系統(tǒng)中線路與大地之間、電氣設(shè)備的線圈與大地之間存在分布電容，故此接地系統(tǒng)相當(dāng)于電容接地。如圖所示。,中性點(diǎn)不接地系統(tǒng),當(dāng)系統(tǒng)發(fā)生單相接地故障后系統(tǒng)的三相對(duì)稱關(guān)系并未破壞，僅中性點(diǎn)及各相對(duì)地電壓發(fā)生變化，中性點(diǎn)的電壓上升到相電壓，非故障相對(duì)地電壓值增大為倍相電壓，故對(duì)于該中性點(diǎn)不接地系統(tǒng)可以帶故障繼續(xù)運(yùn)行2小時(shí)。故障相接地點(diǎn)的對(duì)地故障電流為正常

16、運(yùn)行時(shí)對(duì)地電容電流的3倍。 在我國配電網(wǎng)電壓在310kV之間的架空線路多采用此接地方式。,2.中性點(diǎn)經(jīng)消弧線圈（阻抗）接地系統(tǒng) 在系統(tǒng)中性點(diǎn)與大地之間用一阻抗相連。 根據(jù)接地電阻器電阻值的大小，接地系統(tǒng)分為高電阻接地和低電阻接地。 （1）高電阻接地：此種方式接地電流較小，通常在510A范圍內(nèi)，但至少應(yīng)等于系統(tǒng)對(duì)地的總電容電流。保護(hù)方式需要配合接地指示器或警報(bào)器，保證故障時(shí)線路立即跳脫。目前在我國山區(qū)35kV供電系統(tǒng)采用此系統(tǒng)運(yùn)行。,（2）低電阻接地：增大接地短路電流，使保護(hù)迅速動(dòng)作，切除故障線路。電阻值的大小，必須使系統(tǒng)具有足夠的最小接地故障電流（大約400A以上），保證接地繼電器準(zhǔn)確動(dòng)作。目

17、前國內(nèi)大城市（如北京城區(qū)內(nèi)）的610kV配電系統(tǒng)均采用此系統(tǒng)運(yùn)行。,選擇補(bǔ)償線圈的電感 時(shí)，盡力使接地點(diǎn)電流 呈現(xiàn)感性，稱為過補(bǔ)償方式。 式中 消弧線圈的電感，H； 線路的對(duì)地電容（分布電容）， F； 系統(tǒng)的角頻率；,此時(shí)脫諧度 為正值，調(diào)諧度（補(bǔ)償度） 小于1，一般脫諧度 要求在10%左右。 式中 通過消弧線圈的電流，A； 系統(tǒng)對(duì)地電容電流，A。,3.中性點(diǎn)直接接地系統(tǒng) 系統(tǒng)中性點(diǎn)經(jīng)一無阻抗（金屬性）接地線接地。 中性點(diǎn)直接接地方式是將變壓器中性點(diǎn)與大地直接連接，中性點(diǎn)電壓為地電位。正常運(yùn)行時(shí)，中性點(diǎn)無電流通過，單相接地時(shí)構(gòu)成單相短路，接地回路通過單相短路電流，各相之間不再對(duì)稱。由于短路電流

18、很大，可能會(huì)大于三相短路電流，引起暫態(tài)過電壓。為了防止這種情況發(fā)生，應(yīng)將單相短路電流限制在25%125三相短路電流之間。繼電保護(hù)在此電流的起動(dòng)下，迅速將故障線路切除，為了提高供電可靠性，可在線路上加裝自動(dòng)重合閘裝置。,采用中性點(diǎn)直接接地方式的系統(tǒng)，對(duì)線路絕緣水平的要求較低，能明顯降低線路造價(jià)。其缺點(diǎn)之一是單相接地短路對(duì)附近的通訊線路有電磁干擾，為此，電力線路應(yīng)遠(yuǎn)離通訊線路，當(dāng)兩線有交叉時(shí)，必須有較大的交叉角，以減少干擾的影響。 此接地系統(tǒng)一般應(yīng)用在接有單相負(fù)載的低壓（380/220V）配電系統(tǒng)和電力系統(tǒng)高壓（110kV以上）輸電線路上。,6.3.3 10kV及以下變配電所主接線,單母線： 單母

19、不分段 單母分段 單母不分段加旁路 單母分段加旁路,雙母線： 雙母不分段 雙母分段 雙母不分段加旁路 雙母分段加旁路 一個(gè)半斷路器接線,主接線形式,無母線接線： 線路變壓器組 橋式（內(nèi)橋、外橋） 變壓器母線,角式： 三角、四角、六角,1單母線接線 （1）單母不分段 每條引入線和引出線的電路 中都裝有斷路器和隔離開關(guān)， 電源的引入與引出是通過一根 母線連接的。 單母線不分段接線適用于用 戶對(duì)供電連續(xù)性要求不高的二、三級(jí)負(fù)荷用戶。,單母線不分段接線,（2）單母線分段接線 單母線分段接線是 由電源的數(shù)量和負(fù)荷計(jì) 算、電網(wǎng)的結(jié)構(gòu)來決定 的。 單母線分段接線可 以分段運(yùn)行，也可以并 列運(yùn)行。 單母線分段

20、接線,用隔離開關(guān)、負(fù)荷開關(guān)分段的單母線接線，適用于由雙回路供電的、允許短時(shí)停電的具有二級(jí)負(fù)荷的用戶。 用斷路器分段的單母線接線，可靠性提高。如果有后備措施，一般可以對(duì)一級(jí)負(fù)荷供電。,（3）帶旁路母線的單母線接線 當(dāng)引出線斷路器檢修時(shí)，用 旁路母線斷路器代替引出線斷 路器，給用戶繼續(xù)供電。 旁路斷路器一般只能代替一 臺(tái)出線斷路器工作，旁路母線 一般不能同時(shí)連接兩條及兩條 以上回路，否則當(dāng)其中任一回 路故障時(shí)，會(huì)使旁路斷路器跳閘。 斷開多條回路,通常35kV的系統(tǒng)出線8回以上、 110kV系統(tǒng)出線6回以上，220kV系統(tǒng)出線4回以上，才考慮加設(shè)旁路母線。,（4）單母線分段帶旁路 在正常運(yùn)行時(shí)，系

21、統(tǒng)以單母線分段方式 運(yùn)行，旁路母線不帶 電。如果正常運(yùn)行的 某回路斷路器需退出 運(yùn)行進(jìn)行檢修，閉合 旁路斷路器，使旁路 母線帶電，合上欲檢修回路旁路隔離開關(guān)，則該線路斷路 器可退出運(yùn)行，進(jìn)行檢修。 這種旁路母線可接至任一段母線，在容量較少的中小 型發(fā)電廠和 35110kV變電所中獲得廣泛應(yīng)用。,3雙母線接線 （1）雙母線接線 一組作為工作母線，另一組作 為備用母線，在兩組母線之間， 通過母線聯(lián)絡(luò)斷路器（簡(jiǎn)稱為母 聯(lián)斷路器）進(jìn)行連接。 把雙母線系統(tǒng)形成單母線分段 運(yùn)行方式，即正常運(yùn)行時(shí)，使兩 條母線都投入工作，母聯(lián)斷路器 及其兩側(cè)隔離開關(guān)閉合，全部進(jìn)出線均勻分配兩條母線。這種運(yùn)行方式可以有效縮小

22、母線故障時(shí)的停電范圍。,雙母線接線主要優(yōu)點(diǎn)有： 1）檢修任一組母線時(shí)，不會(huì)中斷供電。 2）檢修任一回路的母線隔離開關(guān)時(shí)，只需斷開該回路，其它回路倒換至另一組母線繼續(xù)運(yùn)行。 3）工作母線在運(yùn)行中發(fā)生故障時(shí)，可將全部回路換接至備用母線，迅速恢復(fù)供電。 4）任一回路斷路器檢修時(shí)，可用母聯(lián)斷路器代替其工作。 5）方便試驗(yàn)。需要對(duì)某回路做試驗(yàn)時(shí)，只需把此回路單獨(dú)切換至備用母線即可。,（2）雙母線帶旁路接線 在雙母線接線方式中，為使線路在出線斷路器檢修時(shí)不中斷供電，可采用帶旁路接線。 當(dāng)110kV系統(tǒng)出線6回以上，220kV出線4回以上，可采用專用旁路斷路器。旁路母線可接至任一組母線。,4一個(gè)半斷路器接線

23、 一個(gè)半斷路器接線可歸屬于雙 母線類接線。在兩組母線之間， 每三個(gè)斷路器形成一串。每串連 接兩條回路。相當(dāng)于每一個(gè)半斷 路器帶一條回路，故稱之為一個(gè) 半斷路器接線，也稱為32接線。 在一個(gè)半接線的每串?dāng)嗦菲髦校?位于中間的斷路器稱為聯(lián)絡(luò)斷路 器。運(yùn)行中兩母線及全部斷路器 都投入工作，形成多重環(huán)狀供電。,5雙母線單（雙）分段帶旁路接線 為進(jìn)一步縮小母線故障的影響范圍，對(duì)于可靠性要求較高的330500kV超高壓系統(tǒng)，當(dāng)進(jìn)出線達(dá)到6回以上時(shí)，可采用雙母線單段或雙分段帶旁路接線。 這種接線是把工作母線分為兩段，在兩段工作母線之間，兩工作母線與備用母線之間都設(shè)置有母聯(lián)斷路器。,6變壓器母線接線 各出線經(jīng)

24、過斷路器分別接在母線上，變壓器直接經(jīng)隔離開關(guān)接到母線上，組成變壓器母線接線。電源和負(fù)荷可以自由調(diào)配。由于變壓器是高可靠性設(shè)備，所以直接接在母線上，對(duì)母線的運(yùn)行并不產(chǎn)生嚴(yán)重影響，一旦變壓器故障時(shí)，接在母線上的各斷路器開斷，這時(shí)不會(huì)影響對(duì)用戶的供電。在出線數(shù)目很多時(shí)也可以用一臺(tái)半斷路器接線形式。這種接線在遠(yuǎn)距離大容量輸電系統(tǒng)中應(yīng)用時(shí)，對(duì)系統(tǒng)穩(wěn)定與可靠性均有良好的效果。,7無母線接線 （1）橋式接線 對(duì)于具有雙電源進(jìn) 線、兩臺(tái)變壓器終端 式的總降壓變電所， 可采用橋式接線。它 實(shí)質(zhì)是連接兩個(gè)35 110kV“線路變壓器 組”的高壓側(cè)，其特點(diǎn) 是有一條橫聯(lián)跨橋的 “橋”。根據(jù)跨接橋橫連位置不同，分為內(nèi)

25、橋接線和外橋接 線。,1）內(nèi)橋接線的跨接橋靠近變壓器側(cè)，橋開關(guān)裝在線路開關(guān)之內(nèi)，變壓器回路僅裝隔離開關(guān)，不裝斷路器。采用內(nèi)橋接線可以提高改變輸電線路運(yùn)行方式的靈活性。 內(nèi)橋接線適用于：對(duì)一、二級(jí)負(fù)荷供電；供電線路較長(zhǎng)；變電所沒有穿越功率；負(fù)荷曲線較平穩(wěn)，主變壓器不經(jīng)常退出工作；終端型工業(yè)企業(yè)總降壓變電所。,2）外橋接線 跨接橋靠近線路側(cè)，橋開關(guān)裝在變壓器開關(guān)之外，進(jìn)線回路僅裝隔離開關(guān)，不裝斷路器。 外橋接線適用于：對(duì)一、二級(jí)負(fù)荷供電；供電線路較短；允許變電所有較穩(wěn)定的穿越功率；負(fù)荷曲線變化大，主變壓器需要經(jīng)常操作；中間型工業(yè)企業(yè)總降壓變電所，宜于構(gòu)成環(huán)網(wǎng)。,（2）角形接線 當(dāng)母線閉合成環(huán)，斷路

26、器數(shù)等于進(jìn)出線回路數(shù)，即構(gòu)成了角形接線，一般應(yīng)將同名回路相互交替布置。一般不超過六角形。這種接線不利于擴(kuò)建，適用于最終建設(shè)規(guī)模比較明確的110kV及以上的發(fā)電廠升壓站或變電所中。,（1）配電所、變電所的高壓及低壓母線宜采用單母線或分段單母線接線。當(dāng)供電連續(xù)性要求很高時(shí)，高壓母線可采用分段單母線帶旁路母線或雙母線的接線。 （2）配電所專用電源線的進(jìn)線開關(guān)宜采用斷路器或帶熔斷器的負(fù)荷開關(guān)。當(dāng)無繼電保護(hù)和自動(dòng)裝置要求，且出線回路少無需帶負(fù)荷操作時(shí)，可采用隔離開關(guān)或隔離觸頭。,（3）從總配電所以放射式向分配電所供電時(shí)，該分配電所的電源進(jìn)線開關(guān)宜采用隔離開關(guān)或隔離觸頭。當(dāng)分配電所需要帶負(fù)荷操作或繼電保護(hù)

27、、自動(dòng)裝置有要求時(shí)，應(yīng)采用斷路器。 （4）配電所的10kV或6kV非專用電源線的進(jìn)線側(cè)，應(yīng)裝設(shè)帶保護(hù)的開關(guān)設(shè)備。 （5）10kV或6kV母線的分段處宜裝設(shè)斷路器，當(dāng)不需帶負(fù)荷操作且無繼電保護(hù)和自動(dòng)裝置要求時(shí)，可裝設(shè)隔離開關(guān)或隔離觸頭。,（6）兩配電所之間的聯(lián)絡(luò)線，應(yīng)在供電側(cè)的配電所裝設(shè)斷路器，另側(cè)裝設(shè)隔離開關(guān)或負(fù)荷開關(guān)；當(dāng)兩側(cè)的供電可能性相同時(shí)，應(yīng)在兩側(cè)均裝設(shè)斷路器。 （7）配電所的引出線宜裝設(shè)斷路器。當(dāng)滿足繼電保護(hù)和操作要求時(shí)，可裝設(shè)帶熔斷器的負(fù)荷開關(guān)。 （8）向頻繁操作的高壓用電設(shè)備供電的出線開關(guān)兼做操作開關(guān)時(shí)，應(yīng)采用具有頻繁操作性能的斷路器。 （9）10kV或6kV固定式配電裝置的出線側(cè)

28、，在架空出線回路或有反饋可能的電纜出線回路中，應(yīng)裝設(shè)線路隔離開關(guān)。,（10）采用10kV或6kV熔斷器負(fù)荷開關(guān)固定式配電裝置時(shí)，應(yīng)在電源側(cè)裝設(shè)隔離開關(guān)。 （11）接在母線上的避雷器和電壓互感器,宜合用一組隔離開關(guān)。配電所、變電所架空進(jìn)、出線上的避雷器回路中，可不裝設(shè)隔離開關(guān)。 （12）由地區(qū)電網(wǎng)供電的配電所電源進(jìn)線處，宜裝設(shè)供計(jì)費(fèi)用的專用電壓、電流互感器。,（13）變壓器一次側(cè)開關(guān)的裝設(shè)，應(yīng)符合下列規(guī)定： 1）以樹干式供電時(shí)，應(yīng)裝設(shè)帶保護(hù)的開關(guān)設(shè)備或跌落式熔斷器； 2）以放射式供電時(shí)，宜裝設(shè)隔離開關(guān)或負(fù)荷開關(guān)。當(dāng)變壓器在本配電所內(nèi)時(shí)，可不裝設(shè)開關(guān)。,（14）變壓器二次側(cè)電壓為6kV或3kV的總

29、開關(guān)，可采用隔離開關(guān)或隔離觸頭。當(dāng)屬下列情況之一時(shí)，應(yīng)采用斷路器： 1）出線回路較多； 2）有并列運(yùn)行要求； 3）有繼電保護(hù)和自動(dòng)裝置要求。,（15）變壓器低壓側(cè)電壓為0.4kV的總開關(guān)，宜采用低壓斷路器或隔離開關(guān)。當(dāng)有繼電保護(hù)或自動(dòng)切換電源要求時(shí)，低壓側(cè)總開關(guān)和母線分段開關(guān)均應(yīng)采用低壓斷路器。 （16）當(dāng)?shù)蛪耗妇€為雙電源，變壓器低壓側(cè)總開關(guān)和母線分段開關(guān)采用低壓斷路器時(shí),在總開關(guān)的出線側(cè)及母線分段開關(guān)的兩側(cè)，宜裝設(shè)刀開關(guān)或隔離觸頭。,2.所用電源 （1）配電所所用電源宜引自就近的配電變壓器220/380V側(cè)。重要或規(guī)模較大的配電所，宜設(shè)所用變壓器。柜內(nèi)所用可燃油油浸變壓器的油量應(yīng)小于100k

30、g。當(dāng)有兩回路所用電源時(shí)，宜裝設(shè)備用電源自動(dòng)投入裝置。 （2）采用交流操作時(shí)，供操作、控制、保護(hù)、信號(hào)等的所用電源，可引自電壓互感器。 （3）當(dāng)電磁操動(dòng)機(jī)構(gòu)采用硅整流合閘時(shí)，宜設(shè)兩回路所用電源，其中一路應(yīng)引自接在電源進(jìn)線斷路器前面的所用變壓器。,4.低壓配電系統(tǒng)的接線方式及特點(diǎn) （1）壓配電電壓應(yīng)采用220380V。帶電導(dǎo)體系統(tǒng)的型式宜采用單相二線制、兩相三線制、三相三線制和三相四線制。 （2）在正常環(huán)境的車間或建筑物內(nèi)，當(dāng)大部分用電設(shè)備為中小容量，且無特殊要求時(shí)，宜采用樹干式配電。 （3）當(dāng)用電設(shè)備為大容量，或負(fù)荷性質(zhì)重要，或在有特殊要求的車間、建筑物內(nèi)，宜采用放射式配電。,（4）當(dāng)部分用電

31、設(shè)備距供電點(diǎn)較遠(yuǎn)，而彼此相距很近、容量很小的次要用電設(shè)備，可采用鏈?zhǔn)脚潆?，但每一回路環(huán)鏈設(shè)備不宜超過5臺(tái)，其總?cè)萘坎灰顺^10KW。容量較小用電設(shè)備的插座，采用鏈?zhǔn)脚潆姇r(shí)，每一條環(huán)鏈回路的設(shè)備數(shù)量可適當(dāng)增加。 （5）在高層建筑物內(nèi)，當(dāng)向樓層各配電點(diǎn)供電時(shí)，宜采用分區(qū)樹干式配電；但部分較大容量的集中負(fù)荷或重要負(fù)荷，應(yīng)從低壓配電室以放射式配電。,（6）平行的生產(chǎn)流水線或互為備用的生產(chǎn)機(jī)組，根據(jù)生產(chǎn)要求，宜由不同的回路配電；同一生產(chǎn)流水線的各用電設(shè)備，宜由同一回路配電。 （7）在TN及TT系統(tǒng)接地型式的低壓電網(wǎng)中，宜選用D，yn11結(jié)線組別的三相變壓器作為配電變壓器。 （8）在TN及TT系統(tǒng)接地型式

32、的低壓電網(wǎng)中，當(dāng)選用Y，yn0結(jié)線組別的三相變壓器時(shí)，其由單相不平衡負(fù)荷引起的中性線電流不得超過低壓繞組額定電流的25%，且其一相的電流在滿載時(shí)不得超過額定電流值。,（9）當(dāng)采用220380V的TN及TT系統(tǒng)接地型式的低壓電網(wǎng)時(shí)，照明和其它電力設(shè)備宜由同一臺(tái)變壓器供電。必要時(shí)亦可單獨(dú)設(shè)置照明變壓器供電。 （10）由建筑物外引入的配電線路，應(yīng)在室內(nèi)靠近進(jìn)線點(diǎn)便于操作維護(hù)的地方裝設(shè)隔離電器。,6.4 無功補(bǔ)償設(shè)計(jì)要求,1. 一般規(guī)定 （1）供配電設(shè)計(jì)中應(yīng)正確選擇電動(dòng)機(jī)、變壓器的容量，降低線路感抗。當(dāng)工藝條 件適當(dāng)時(shí)，宜采取采用同步電動(dòng)機(jī)或選用帶空載切除的間歇工作制設(shè)備等，提高用電單位自然功率因數(shù)的

33、措施。 （2）當(dāng)采用提高自然功率因子措施后，仍達(dá)不到電網(wǎng)合理運(yùn)行要求時(shí)，應(yīng)采用并聯(lián)電力電容器作為無功補(bǔ)償裝置。當(dāng)經(jīng)過技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較，確認(rèn)采用同步電動(dòng)機(jī)作為無功補(bǔ)償裝置合理時(shí)，可采用同步電動(dòng)機(jī)。,（3）采用電力電容器作為無功補(bǔ)償裝置時(shí)，宜就地平衡補(bǔ)償，低壓部分的無功功率宜由低壓電容器補(bǔ)償；高壓部分的無功功率宜由高壓電容器補(bǔ)償。容量較大，負(fù)荷平穩(wěn)且經(jīng)常使用的用電設(shè)備的無功功率宜單獨(dú)就地補(bǔ)償。補(bǔ)償基本無功功率的電容器組，宜在配變電所內(nèi)集中補(bǔ)償。在環(huán)境正常的車間內(nèi)，低壓電容器宜分散補(bǔ)償。,2.補(bǔ)償容量的計(jì)算 （1）功率因數(shù)的定義 在交流供電線路中，功率因數(shù)定義為有功功率與視在功率之比。,（2）平均功率因

34、數(shù) 平均功率因數(shù)有月平均和年平均功率因數(shù)兩種。月平均功率因數(shù)是指在一個(gè)月內(nèi)功率因數(shù)的平均值，它是電力部門每月征收電費(fèi)時(shí)，作為調(diào)整收費(fèi)標(biāo)準(zhǔn)的依據(jù)。其值可由有功電能表（kWh）及無功電能（kvarh）表的月積累數(shù)字求得 式中 有功電能表月積累數(shù)（kWh）； 無功電能表月積累數(shù)（kvarh）。,（3）補(bǔ)償容量的計(jì)算 求靜電電容器的補(bǔ)償容量（ ） 式中 有功計(jì)算負(fù)荷，kW； 補(bǔ)償前計(jì)算負(fù)荷的功率因數(shù)角 的正切值； 補(bǔ)償后功率因數(shù)角的正切值； 無功功率補(bǔ)償率。,補(bǔ)償后的功率因數(shù)為 式中 人工補(bǔ)償?shù)臒o功功率，kvar； 無功計(jì)算負(fù)荷，kvar。,（4）補(bǔ)償標(biāo)準(zhǔn) 民用及一般工業(yè)建筑的功率因數(shù)指標(biāo)應(yīng)達(dá)到下列規(guī)

35、定： 1）高壓供電的用電單位，功率因數(shù)一般規(guī)定為0.9以上； 2）其他電力用戶，功率因數(shù)為0.85以上。 3）對(duì)新建的工業(yè)企業(yè)用戶，功率因數(shù)標(biāo)準(zhǔn)均規(guī)定按0.95設(shè)計(jì)。 4）對(duì)農(nóng)業(yè)用電單位，要求功率因數(shù)在0.8以上。,3.無功補(bǔ)償裝置的投切方式 （1）具有下列情況之一時(shí)，宜采用手動(dòng)投切的無功補(bǔ)償裝置。 1）補(bǔ)償?shù)蛪夯緹o功功率的電容器組。 2）常年穩(wěn)定的無功功率。 3）經(jīng)常投入運(yùn)行的變壓器或配、變電所內(nèi)投切次數(shù)較少的高壓電動(dòng)機(jī)及高壓電容器組。,（2）具有下列情況之一時(shí)，宜裝設(shè)無功自動(dòng)補(bǔ)償裝置。 1）避免過補(bǔ)償，裝設(shè)無功自動(dòng)補(bǔ)償裝置在經(jīng)濟(jì)上合理時(shí)。 2）避免在輕載時(shí)電壓過高，造成某些用電設(shè)備損壞，

36、而裝設(shè)無功自動(dòng)補(bǔ)償裝置在經(jīng)濟(jì)上合理時(shí)。 3）只有裝設(shè)無功自動(dòng)補(bǔ)償裝置才能滿足在各種運(yùn)行負(fù)荷的情況下的電壓偏差允許值時(shí)。 （3）當(dāng)采用高、低壓自動(dòng)補(bǔ)償裝置效果相同時(shí)，宜采用低壓自動(dòng)補(bǔ)償裝置。,4.無功自動(dòng)補(bǔ)償?shù)恼{(diào)節(jié)方式 宜根據(jù)下列原則確定： （1）以節(jié)能為主進(jìn)行補(bǔ)償時(shí)，采用無功功率參數(shù)調(diào)節(jié)；當(dāng)三相負(fù)荷平衡時(shí)，亦可采用功率因數(shù)參數(shù)調(diào)節(jié)。 （2）提供維持電網(wǎng)電壓水平所必要的無功功率及以減少電壓偏差為主進(jìn)行補(bǔ)償者，應(yīng)按電壓參數(shù)調(diào)節(jié)，但已采用變壓器自動(dòng)調(diào)壓者除外。 （3）無功功率隨時(shí)間穩(wěn)定變化時(shí)，按時(shí)間參數(shù)調(diào)節(jié)。,5.電容器分組 應(yīng)滿足下列要求： （1）分組電容器投切時(shí)，不應(yīng)產(chǎn)生諧振。 （2）適當(dāng)減少分

37、組組數(shù)和加大分組容量。 （3）應(yīng)與配套設(shè)備的技術(shù)參數(shù)相適應(yīng)。 （4）應(yīng)滿足電壓偏差的允許范圍。,6.接在電動(dòng)機(jī)控制設(shè)備側(cè)電容器的額定電流，不應(yīng)超過電動(dòng)機(jī)勵(lì)磁電流的0.9倍；其饋電線和過電流保護(hù)裝置的整定值，應(yīng)按電動(dòng)機(jī)電容器組的電流確定。 7.高壓電容器組宜串聯(lián)適當(dāng)參數(shù)的電抗器。低壓電容器組宜加大投切容量或采用專用投切接觸器。當(dāng)受諧波量較大的用電設(shè)備影響的線路上裝設(shè)電容器組時(shí)，宜串聯(lián)電抗器。,8.并聯(lián)電容器的接線形式 （1）高壓并聯(lián)電容器裝置，在同級(jí)電壓母線上無供電線路和有供電線路時(shí)，可采用各分組回路直接接入母線，并經(jīng)總回路接入變壓器的接線方式，并聯(lián)電容器裝置設(shè)計(jì)規(guī)范（GB50227-95)圖A

38、.0.1-1和圖A.0.1-2。當(dāng)同級(jí)電壓母線上有供電線路，經(jīng)技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較合理時(shí)，可設(shè)置電容器專用母線的接線方式并聯(lián)電容器裝置設(shè)計(jì)規(guī)范（GB50227-95)圖A.0.1-3。,（2）高壓電容器組的接線方式，應(yīng)符合下列規(guī)定： 1）電容器組宜采用單星形接線或雙星形接線。在中性點(diǎn)非直接接地的電網(wǎng)中，星形接線電容器組的中性點(diǎn)不應(yīng)接地。 2）電容器組的每相或每個(gè)橋臂，由多臺(tái)電容器串聯(lián)組合時(shí)，應(yīng)采用先并聯(lián)后串聯(lián)的接線方式。 （3）低壓電容器或電容器組，可采用三角形接線或中性點(diǎn)不接地的星形接線方式。,9.配套設(shè)備及其連接 （1）高壓并聯(lián)電容器裝置的分組回路，可采用高壓電容器組與配套設(shè)備連接的方式并聯(lián)電容器

39、裝置設(shè)計(jì)規(guī)范(GB50227-95)圖A.0.2，并裝設(shè)下列配套設(shè)備： 1）隔離開關(guān)、斷路器或跌落式熔斷器等設(shè)備。 2）串聯(lián)電抗器。 3）操作過電壓保護(hù)用避雷器。 4）單臺(tái)電容器保護(hù)用熔斷器。 5）放電器和接地開關(guān)。 6）繼電保護(hù)、控制、信號(hào)和電測(cè)量用一次設(shè)備及二次設(shè)備。,（2）低壓并聯(lián)電容器裝置接線并聯(lián)電容器裝置設(shè)計(jì)規(guī)范(GB50227-95)圖A.0.3宜裝設(shè)下列配套元件；當(dāng)采用的交流接觸器具有限制涌流功能和電容器柜有諧波超值保護(hù)時(shí)，可不裝設(shè)相應(yīng)的限流線圈和熱繼電器。 （1）總回路刀開關(guān)和分回路交流接觸器或功能相同的其他元件。 （2）操作過電壓保護(hù)用避雷器。 （3）短路保護(hù)用熔斷器。 （4

40、）過載保護(hù)用熱繼電器。 （5）限制涌流的限流線圈。 （6）放電器件。 （7）諧波含量超限保護(hù)、自動(dòng)投切控制器、保護(hù)元件、信號(hào)和測(cè)量表計(jì)等配套器件。,6.5 諧波電流產(chǎn)生的原因以及對(duì)電力系統(tǒng)的危害,1.產(chǎn)生諧波電流的設(shè)備 （1）電弧設(shè)備。電弧爐和弧焊機(jī)具有變化的負(fù)載特性，在每半周波期間，需要從電力系統(tǒng)中吸收諧波電流。 （2）氣體放電燈。熒光燈和水銀燈產(chǎn)生小電弧，它與整流器相組合會(huì)產(chǎn)生諧波，特別是三次諧波。有時(shí)相線上的三次諧波電流可高達(dá)基波的30，在中性線上疊加后達(dá)到基波的90。,（3）整流器。去掉了交流半波的半波整流器會(huì)產(chǎn)生偶次和奇次諧波，全波整流器會(huì)能消去偶次諧波，同時(shí)會(huì)減少奇次諧波的幅值。用

41、于供給直流電動(dòng)機(jī)變速傳動(dòng)裝置的相控整流器，或者用作供給交流電動(dòng)機(jī)變速傳動(dòng)裝置的變頻器，都是諧波的主要產(chǎn)生源。,（4）旋轉(zhuǎn)電機(jī)。電動(dòng)機(jī)、發(fā)電機(jī)定子鐵芯的非線性特性能產(chǎn)生明顯的諧波，特別是磁通密度高的時(shí)候更為明顯。 （5）感應(yīng)加熱器。感應(yīng)加熱器以60赫茲或以更高頻率的電源在金屬中感應(yīng)產(chǎn)生環(huán)流加熱金屬。感應(yīng)加熱器繞組中的電流和被加熱金屬中環(huán)流產(chǎn)生的磁場(chǎng)相互作用產(chǎn)生了諧波。大型感應(yīng)加熱器可能產(chǎn)生不能容許的諧波。,（6）電容器。電容器本身不產(chǎn)生諧波。然而，在有電容器的電路中，電容抵消了電感，對(duì)于較高頻率來說起了放大諧波電流的作用。如果發(fā)生諧振，其放大量可能很大。大的諧波電流可能使電容器過熱，而毀壞電容器。 由于諧波可通過直接連接或感應(yīng)或電容耦合等方法從某一電路或系統(tǒng)，傳遞到另一電路或系統(tǒng)，諧波的存在不僅影響供電電壓的質(zhì)量，同