第1章 供电系统基本概念1

1、本课程的主要内容本课程的主要内容本课程主要学习：本课程主要学习：供电系统的基本概念；供电系统的基本概念；负荷计算；负荷计算；短路电流计算；短路电流计算；供电系统电气设备的选择；供电系统电气设备的选择；电力线路电力线路供电系统继电保护原理；供电系统继电保护原理；微机保护原理微机保护原理配电自动化。配电自动化。 第第1 1章章 供电系统基本概念供电系统基本概念 第第1 1章章 供电系统基本概念供电系统基本概念 本章重点：本章重点：第第1 1章章 供电系统基本概念供电系统基本概念什么是电能？什么是电能？ 电能是一种清洁的二次能源。电能是一种清洁的二次能源。 电能不仅便于输送和分配，易于转换为其它的能

2、源，而电能不仅便于输送和分配，易于转换为其它的能源，而且便于控制、管理和调度且便于控制、管理和调度，易于实现自动化。因此，电能已易于实现自动化。因此，电能已广泛应用于国民经济、社会生产和人民生活的各个方面。其广泛应用于国民经济、社会生产和人民生活的各个方面。其中工业用电量已占全部用电量的中工业用电量已占全部用电量的5070%。什么是供电？什么是供电？ 电力系统电力系统以最安全可靠、最经济的方式供应和分配工企以最安全可靠、最经济的方式供应和分配工企业所需的电能。业所需的电能。第第1 1章章 供电系统基本概念供电系统基本概念 什么是电力系统？什么是电力系统？ 一个完整的、现代意义上的电力系统是由生

3、一个完整的、现代意义上的电力系统是由生产、转换、输送、分配产、转换、输送、分配（发电机、变压器、换（发电机、变压器、换流器、储能器、输电线等）流器、储能器、输电线等）及应用电能的各种电及应用电能的各种电力设备力设备（负荷）（负荷）组成的主系统和由调节、保护、组成的主系统和由调节、保护、测量、控制等装置组成的辅助系统所构成的各部测量、控制等装置组成的辅助系统所构成的各部件间相互作用着的大系统。件间相互作用着的大系统。 电力系统也是一个覆盖面广、影响面大、整电力系统也是一个覆盖面广、影响面大、整体过程速度快的工业大系统。体过程速度快的工业大系统。 电力系统概貌图电力系统概貌图 电力系统接线图电力系

4、统接线图1.1 1.1 电力系统组成电力系统组成发电厂发电厂生产电能的工厂，把非电形式的能生产电能的工厂，把非电形式的能 量转换成电能。发电的形式有水利、量转换成电能。发电的形式有水利、 火火 力、风力、核电、潮汐等。力、风力、核电、潮汐等。变电站（所）变电站（所）接受和分配电能的场所。接受和分配电能的场所。 变换电压、转换能量的场所。变换电压、转换能量的场所。 由电力变压器和配电装置组成。由电力变压器和配电装置组成。 配电所配电所接受和分配电能的场所。接受和分配电能的场所。电能用户电能用户(负荷负荷)使用和消耗电能的用电设使用和消耗电能的用电设 备或用电单位。备或用电单位。1.11.1电力系

5、统组成电力系统组成电力线路电力线路将发电厂、变电所和电能用户连将发电厂、变电所和电能用户连 接起来，完成输送电能和分配电能接起来，完成输送电能和分配电能 的任务。（如的任务。（如220KV输电线，输电线， 110KV配电线）配电线）电力网电力网电力系统中除发电厂和电能用户之电力系统中除发电厂和电能用户之 外的部分。外的部分。电力系统是由发电厂、电力网及电能用户组电力系统是由发电厂、电力网及电能用户组成，实现生产电能、输送电能、转换电能的功能。成，实现生产电能、输送电能、转换电能的功能。1 1. .2 2 电力工业生产特点电力工业生产特点从发电厂发出的电能，除了少部分自用及供给从发电厂发出的电能

6、，除了少部分自用及供给附近电力用户外，大部分都要经过升压变电所附近电力用户外，大部分都要经过升压变电所升压后，采用高电压进行电力传输，送给远方升压后，采用高电压进行电力传输，送给远方的电力用户使用。的电力用户使用。 （电源）（电源）输电线路电压愈高，电力的输送距离就愈远。输电线路电压愈高，电力的输送距离就愈远。输送一定的功率，电压愈高线路中的电流愈少，输送一定的功率，电压愈高线路中的电流愈少，从而减少线路上的电压、电能损耗。从而减少线路上的电压、电能损耗。 （电力传输）（电力传输） 发电发电、供电供电、用电的全过程在一瞬间完成。用电的全过程在一瞬间完成。（发电机在某一时刻发出的电能，经过输电线

7、路（发电机在某一时刻发出的电能，经过输电线路立刻送给了用电设备，而用电设备立刻又转换立刻送给了用电设备，而用电设备立刻又转换为其他形式的能量）为其他形式的能量）发电量随用电量的变化而变化，生产量和消费发电量随用电量的变化而变化，生产量和消费量是严格平衡的。量是严格平衡的。 ( (电能用户如何用电、用多少电，电网及电气设电能用户如何用电、用多少电，电网及电气设备的工作状态等都会影响系统运行备的工作状态等都会影响系统运行) )1 1. .2 2 电力工业生产特点电力工业生产特点电力系统的暂态过程非常迅速，以电力系统的暂态过程非常迅速，以10103 310106 6s s计。计。对电能质量（电压和频

8、率）要求非常严格。对电能质量（电压和频率）要求非常严格。电力一旦中断供给，给国民经济和人民生活造成电力一旦中断供给，给国民经济和人民生活造成重大损失。重大损失。电能目前还不能大量存储。电能目前还不能大量存储。1 1. .2 2 电力工业生产特点电力工业生产特点非物质性非物质性看不见、无重力，电力生产只涉能量 转换，不存在物质转变(或转移) 网络性网络性实现电力输送、使用，必须要有特定的 网络(电力网)支持，且需形成闭环回路1 1. .2 2 电力工业生产特点电力工业生产特点 1 1. .1.3 1.3 电力系统的电压等级电力系统的电压等级 电压等级（电压等级（voltage class）是电力

9、系统及）是电力系统及电力设备的额定电压级别系列。电力设备的额定电压级别系列。 标准电压等级是根据国民经济发展的需要，结标准电压等级是根据国民经济发展的需要，结合技术经济的合理性、电器设备制造的技术水平合技术经济的合理性、电器设备制造的技术水平和发展趋势等因素而制定。和发展趋势等因素而制定。电压电压等级？等级？ 额定电压是电力系统及电力设备规定的正常电额定电压是电力系统及电力设备规定的正常电压，即与电力系统及电力设备某些运行特性有关的压，即与电力系统及电力设备某些运行特性有关的标称电压。标称电压。 额定额定电压？电压？什么是什么是电气设备的电气设备的额定电压？额定电压？定义：电气设备的额定电压是

10、能使发电机、变定义：电气设备的额定电压是能使发电机、变 压器和用电设备在正常运行时获得最佳压器和用电设备在正常运行时获得最佳 技术效果的电压。技术效果的电压。 1. 1.额定电压额定电压 GB156-1980规定了：规定了： 3kV以下电气设备与系统额定电压等级如表以下电气设备与系统额定电压等级如表1-11-1所示（单位所示（单位V V）。）。 3kV3kV及以上的设备与系统额定电压等级如表及以上的设备与系统额定电压等级如表1-21-2所示（单位所示（单位kVkV）。）。 1. 1.额定电压额定电压直直流流单单相相交交流流 三三相相交交流流受电设备受电设备供电设供电设备备受电设备受电设备供电设

11、供电设备备受电设备受电设备供电设供电设备备1.51.522336122461224612246122436363642364236423642486072486072110220115230100+127*220100+133*230100+127*220/380100+133*230/400400,4408001000400,4408001000380/6301140*400/6901200* 3kV 3kV以下电气设备与系统额定电压以下电气设备与系统额定电压 表表1-11-1（单位（单位V V）受电设备受电设备与系统额定电压与系统额定电压供供电电设设备备额额定定电电压压设设备备最最高高电电

12、压压36103.16.310.53.56.911.513.8*15.75*18*20*356311022033050040.5691262523635503kV3kV以上电气设备与系统额定电压以上电气设备与系统额定电压 表表1-21-2（单位（单位kVkV）低压网：低压网：1KV以下中压网：中压网：110KV高压网：高压网：35220KV超高压网：超高压网：330750KV特高压网：特高压网：1000KV以上 电网电压等级电网电压等级 由于在输电过程中有电压损失，故电网处处的电压是不一由于在输电过程中有电压损失，故电网处处的电压是不一样的。另外随着负荷的变化，电压损失也不可能维持在一个样的。另

13、外随着负荷的变化，电压损失也不可能维持在一个恒定值上，所以实际加到设备上的电压不是恒定额定电压值。恒定值上，所以实际加到设备上的电压不是恒定额定电压值。 输电线路在输电线路在输送电流时产输送电流时产生电压损失的生电压损失的示意图示意图生产、生活中的实际电压生产、生活中的实际电压规定：规定： 低压用户低压用户供电电压变动不超过供电电压变动不超过5-6%； 高压用户高压用户根据负荷大小的不同一般不超过根据负荷大小的不同一般不超过 5-7。 为了保证电网末端的用电设备能工作在正常电为了保证电网末端的用电设备能工作在正常电压下，压下，国家规定国家规定:规定：规定： 供电设备供电设备额定电压高出受电设备

14、额定电压高出受电设备510。受电设备受电设备的额定电压等同电网额定电压。的额定电压等同电网额定电压。1、受电设备受电设备的额定电压等同电网额定电压。的额定电压等同电网额定电压。如：如：变压器的一次侧变压器的一次侧。2、供电设备供电设备额定电压高出受电设备额定电压高出受电设备510。发电机的额定电压比电网电压高发电机的额定电压比电网电压高5，以补偿，以补偿电网的电压损失。电网的电压损失。 变压器变压器二次侧的额定电压高出电网额定电压二次侧的额定电压高出电网额定电压 10或高或高5。（原因：变压器额定电压是空载电压，当通过额定负荷电流（原因：变压器额定电压是空载电压，当通过额定负荷电流 时，变压器

15、内部约损失时，变压器内部约损失5电压，减这个损耗，变电压，减这个损耗，变 压器和发电机一样高出电网压器和发电机一样高出电网5）GT110KVT4T2T3D1220KV110KV6KV35KV3KV10.5KV10.5KV/242KV10.5KV/3.15KV220KV/121KV/38.5KV35KV/6.6KV例：已知电网电压，确定各用电设备的额定电压。例：已知电网电压，确定各用电设备的额定电压。3KV2.2.供电系统电压等级的确定供电系统电压等级的确定 电网电压等级的确定在供电设计中是十分重要的，电网电压等级的确定在供电设计中是十分重要的，电压等级的确定是否合理将直接影响供电系统设电压等级

16、的确定是否合理将直接影响供电系统设计的技术、经济上的合理性。计的技术、经济上的合理性。 对电网电压等级的选择一般应考虑对电网电压等级的选择一般应考虑2 23 3个方案，个方案，进行技术、经济比较后方能最后确定。进行技术、经济比较后方能最后确定。经济指标：经济指标： 基建投资，有色金属消耗量，年电能损失费基建投资，有色金属消耗量，年电能损失费（包括线路及变压器的年电能损耗费）及年维修（包括线路及变压器的年电能损耗费）及年维修费等费等 。 技术指标：技术指标： 电能质量，供电的可靠性，配电的合理性及电能质量，供电的可靠性，配电的合理性及适应将来发展的情况等。适应将来发展的情况等。 方案比较的主要指

17、标方案比较的主要指标电电网网电电压压（kV）架架空空线线路路电电缆缆线线路路输送容量输送容量（MW）输送距离输送距离（km）输送容量输送容量（MW）输送距离输送距离（km）0.220.383.06.010.0351100.060.11.02.03.010500.150.25135108152070501500.10.1751.53.05.00.200.351.8810表表1-3各种电压线路送电容量与距离的参考值各种电压线路送电容量与距离的参考值 1. .2供电系统及接线方式供电系统及接线方式1.2.1 .2.1 供电系统在电力系统中的地位与作用供电系统在电力系统中的地位与作用供电系统：由电源系

18、统和输配电系统组成的产生供电系统：由电源系统和输配电系统组成的产生电电 能并供应和输送给用电设备的系统。能并供应和输送给用电设备的系统。 供电系统：由输配电系统组成，将电能供应和输供电系统：由输配电系统组成，将电能供应和输送送 给用电设备的系统。给用电设备的系统。 处于电力系统的首端或中端，处于电力系统的首端或中端，是重要的电源支撑点，一般是重要的汇流点，担负着大面积的供电任务。如果它要故障对电网会有重大影响。 供电供电枢纽枢纽系统的特点与作用：系统的特点与作用：处于电力系统的末端，是电力系统的用户。处于电力系统的末端，是电力系统的用户。经过一经过一、两级降压后向企业内部负荷供电。两级降压后向

19、企业内部负荷供电。工工厂电网一般是厂电网一般是110kv及以下的地方电网。及以下的地方电网。电源绝大多数是由国家电网供电的，根据情况电源绝大多数是由国家电网供电的，根据情况也有自备发电。也有自备发电。企业供电系统的特点与作用：企业供电系统的特点与作用：什么是企业供配电系统？什么是企业供配电系统？总降压变电站总降压变电站配电所配电所配电所配电所车间车间变电站变电站高压用电高压用电设备设备车间车间变电站变电站车间车间变电站变电站车间车间变电站变电站车间车间变电站变电站电源进线电源进线35(110)KV35(110)KV/10(6)KV分配分配10(6)KV380V/220V10(6)KV380V/

20、220V企业供配电系统接线图企业供配电系统接线图1. .2. .2确定供电系统的一般原则确定供电系统的一般原则 在设计供电系统时，需要对方案进行技术、经济在设计供电系统时，需要对方案进行技术、经济上的比较，即使在变电所容量及位置选定后，也还会上的比较，即使在变电所容量及位置选定后，也还会有不同的配电方案。有不同的配电方案。 影响供电系统设计的因素：例如，电压的高低，距影响供电系统设计的因素：例如，电压的高低，距离电源的远近，负荷的大小和配置，可靠性及备用容离电源的远近，负荷的大小和配置，可靠性及备用容量要求，运行方式及其灵活性，大型用电设备及其工量要求，运行方式及其灵活性，大型用电设备及其工作

21、情况，检修维护要求等。作情况，检修维护要求等。 设计供电系统方案必须在可靠性、电能质量及对设计供电系统方案必须在可靠性、电能质量及对工业生产的效果、安全等方面达到要求。工业生产的效果、安全等方面达到要求。 （1）供电可靠性）供电可靠性 （2）操作方便、运行安全灵活）操作方便、运行安全灵活 （3）经济合理。）经济合理。 （4）具有发展的可能性）具有发展的可能性确定供电系统的一般原则是：确定供电系统的一般原则是：2、画法：、画法：单线图，标明各设备型号、规格。单线图，标明各设备型号、规格。电气主接线概述电气主接线概述1、定义：、定义：指由各种主要电气设备按一定顺序连接而成的指由各种主要电气设备按一

22、定顺序连接而成的接受电能、传输电能、分配电能的总电路图。接受电能、传输电能、分配电能的总电路图。1. .2. .3供电系统的接线方式供电系统的接线方式 接线图示：接线图示：供电系统有哪些接线方式？供电系统有哪些接线方式？按系统接线布置方式按系统接线布置方式 可分为放射式、干线式、环式及两端电源可分为放射式、干线式、环式及两端电源供电式等接线方式；供电式等接线方式；按供电系统的运行方式按供电系统的运行方式 可分为开式和闭式接线系统；可分为开式和闭式接线系统；按对负荷供电可靠性的要求按对负荷供电可靠性的要求 可分为无备用和有备用接线系统。可分为无备用和有备用接线系统。 1.无备用接线方式无备用接线

23、方式放射式放射式主要优点：主要优点：供电线路独立，线路故障不互相影响，供电线路独立，线路故障不互相影响， 易于实现自动化；易于实现自动化；主要缺点：主要缺点：电源出线回路较多，设备多，投资大。电源出线回路较多，设备多，投资大。 QF1QF2QF3QF4QF5QF6T2T1总变电站总变电站 1.无备用接线方式无备用接线方式干线式（干线式（直接连接）直接连接）主要优点主要优点：高压配电：高压配电装置数量少，电源出装置数量少，电源出线回路数少。线回路数少。缺点是缺点是：干线公用，：干线公用，增加了故障停电的可增加了故障停电的可能性。能性。 6kVQS1QF1QS2QF2用电负荷用电负荷 1.无备用接

24、线方式无备用接线方式干线式（干线式（串联型）串联型）QS1QF放射式放射式干线式干线式2.有备用接线方式有备用接线方式双回路放射式双回路放射式优点：优点：可靠性高，可减少线路可靠性高，可减少线路 上的功率和电压损失。上的功率和电压损失。缺点：缺点：供电线路长，所用开关供电线路长，所用开关 设备多，投资大。设备多，投资大。 QS1 QF1QS2QS3 QF2QS4QF4QF5QF32.有备用接线方式有备用接线方式双回路干线式双回路干线式优点：优点：可靠性高，供电线路可靠性高，供电线路 比放射式短。比放射式短。缺点：缺点：继电保护复杂。继电保护复杂。 QS1 QF1QS2QS3 QF22.有备用接

25、线方式有备用接线方式环式环式优点：优点： 所用设备所用设备少；可靠性少；可靠性较高且运行较高且运行灵活；灵活；缺点缺点： 故障时线路故障时线路较长，电压较长，电压损失大损失大。QF1QSQF2QF4QF5QF6QF7QF3 环状式环状式双回路放射式双回路放射式双回路干线式双回路干线式环状式环状式1. .2. .4变电站的主接线方式变电站的主接线方式 变电站的主接线也称一次变电站的主接线也称一次( (系统系统) )接线。接线。 是指由变电站的各种开关电器、电力变压是指由变电站的各种开关电器、电力变压器、母线、电力电缆及电抗器、避雷器、电容器、母线、电力电缆及电抗器、避雷器、电容器等电气设备依一定

26、次序连接起来，接受和分器等电气设备依一定次序连接起来，接受和分配电能的电路。配电能的电路。 什么叫变电站什么叫变电站 的主接线？的主接线？1. .2. .4变电站的主接线方式变电站的主接线方式变电站主接线的方式如何确定？变电站主接线的方式如何确定？确定变电站主接线方式与变电站电气设备的确定变电站主接线方式与变电站电气设备的选择、配电设备的布置及运行的可靠性和经选择、配电设备的布置及运行的可靠性和经济性等都有密切的关系，是变电站设计的重济性等都有密切的关系，是变电站设计的重要任务之一。要任务之一。 变电站主接线的方式与电源电压等级、进线变电站主接线的方式与电源电压等级、进线数目、负荷大小及级别、

27、变压器台数及容量数目、负荷大小及级别、变压器台数及容量等因素有关，所以变电站的主接线有多种形等因素有关，所以变电站的主接线有多种形式。式。1. . 总降压变电站的主接线方式总降压变电站的主接线方式总降压总降压变电所特点：变电所特点：一般是一般是35（110）kV的变电所。的变电所。依据负荷的大小和依据负荷的大小和等级等级，可以是，可以是1台变压器，也台变压器，也可以是可以是2台（或台（或3台）变压器。台）变压器。电源进线有一回进线，也有电源进线有一回进线，也有2回进线。回进线。 高压侧采用高压侧采用桥式桥式、单母线单母线或或线路变压器组线路变压器组接线。接线。 低压侧低压侧610kV母线采用母

28、线采用单母线单母线或或单母线分段单母线分段接接线。线。 适用的场所适用的场所: : 当供电电源只有一回线路，且变电站只装设一台变压器时当供电电源只有一回线路，且变电站只装设一台变压器时，采用线路，采用线路变压器组接线方式。变压器组接线方式。 这种接线方式只应用于三级或不太重要的二级负荷的变电这种接线方式只应用于三级或不太重要的二级负荷的变电所所 。 1. . 总降压变电站的主接线方式总降压变电站的主接线方式（1）线路）线路变压器组接线方式变压器组接线方式只有一台主变的小型变电所只有一台主变的小型变电所35110kV610kVQFQSQS高压侧采用高压侧采用QSFU或跌开式或跌开式FU的的变电所

29、主接线变电所主接线（1）线路）线路变压器组接线方式变压器组接线方式1. . 总降压变电站的主接线方式总降压变电站的主接线方式高压侧采用高压侧采用跌落式跌落式FU的变电的变电所主接线所主接线（1）线路）线路变压器组接线方式变压器组接线方式FU35110kV610kVQFQSFU1. . 总降压变电站的主接线方式总降压变电站的主接线方式高压侧采用高压侧采用QS-QF的变电所主接线的变电所主接线（1）线路）线路变压器组接线方式变压器组接线方式35110kV610kVQFQSQFQS各元件作用如下：各元件作用如下：QS1：高压隔离开关，有明显断开点，：高压隔离开关，有明显断开点，用于隔离电源，保证安全

30、检修。用于隔离电源，保证安全检修。QF：切合正常负荷电流，切断短路故：切合正常负荷电流，切断短路故障电流。障电流。母线：汇集和分配电能。母线：汇集和分配电能。F:卸掉线路的冲击电压，保护变压器。卸掉线路的冲击电压，保护变压器。1. . 总降压变电站的主接线方式总降压变电站的主接线方式 适用场所适用场所 在企业变电站中，当由两回电源进线、两台变在企业变电站中，当由两回电源进线、两台变压器时，一般采用桥式接线压器时，一般采用桥式接线。 桥式接线分为桥式接线分为外桥外桥、内桥内桥和和全桥全桥三种。三种。 应用于一、二级负荷供电。应用于一、二级负荷供电。 装有两台主变的变电所主接线装有两台主变的变电所

31、主接线1. . 总降压变电站的主接线方式总降压变电站的主接线方式（2）桥式接线）桥式接线 QF3QF3及两侧的及两侧的QS5QS5和和QS6QS6犹如桥一样将两回犹如桥一样将两回线路连在一起。线路连在一起。 因在因在QF1QF1和和QF2QF2的外的外侧，故称为外桥接侧，故称为外桥接线线 。L1QF1QS1T1QS3QF2QS2QS4QS5QS6QF3L2T21. . 总降压变电站的主接线方式总降压变电站的主接线方式(a)外桥式接线外桥式接线优点：优点：切换变压器方便，设备投资与占地切换变压器方便，设备投资与占地 面积均较全桥接线少。面积均较全桥接线少。缺点缺点：切换线路不便。：切换线路不便。

32、 适用于进线距离短、经常切换变压器的终端变适用于进线距离短、经常切换变压器的终端变电所。电所。1. . 总降压变电站的主接线方式总降压变电站的主接线方式(a)外桥式接线外桥式接线 当桥位于当桥位于QF1和和QF2的内侧的内侧时，称为内桥。时，称为内桥。优点：优点：切换线路方便，设备切换线路方便，设备投资与占地面积均较全投资与占地面积均较全桥接线少。桥接线少。缺点缺点：切换变压器不便。：切换变压器不便。 适用于进线距离长、变压适用于进线距离长、变压器切换少的终端变电所器切换少的终端变电所。 QF1QS1T1QS3QF2QS2T2QS4QS5QS8QF3L1L2QS6QS7T3QS3QS21. .

33、 总降压变电站的主接线方式总降压变电站的主接线方式(b)内桥式接线内桥式接线优点优点：对线路、变压：对线路、变压器的操作均方便，器的操作均方便，运行灵活，适应运行灵活，适应性强。性强。缺点：缺点：所需设备多，所需设备多，投资大，且变电投资大，且变电所占地面积大。所占地面积大。L1QF1QS1T1QS3QF2QS2T2QS4QS5QS6QF3L2QF3QF41. . 总降压变电站的主接线方式总降压变电站的主接线方式(c)全桥式接线全桥式接线电源侧电源侧有穿越负荷有穿越负荷的两回电源进线的的两回电源进线的中间变电所中间变电所的配电的配电母线母线；桥式接线变电所主桥式接线变电所主变压器二次侧的配变压

34、器二次侧的配电母线电母线 宜采用单母线分宜采用单母线分段接线方式段接线方式 。馈出线L4电源L3电源L211221. . 总降压变电站的主接线方式总降压变电站的主接线方式(3)单母线分段接线单母线分段接线 高压侧：高压侧：单母线分段单母线分段低压侧：低压侧：单母线分段单母线分段特点：特点：变电所每回进、变电所每回进、出线通过开关可以接出线通过开关可以接在任何一段母线上。在任何一段母线上。两母线之间用断路器两母线之间用断路器联络。联络。主要用于容量大，主要用于容量大，负荷对供电可靠性负荷对供电可靠性要求高，进、出线要求高，进、出线回路多的重要变电所。回路多的重要变电所。 1. . 总降压变电站的

35、主接线方式总降压变电站的主接线方式(4)双母线分段接线双母线分段接线 特点：特点：车间变电所一般是车间变电所一般是10（6）kV的变电所。的变电所。依据车间负荷的大小和等级，可以是依据车间负荷的大小和等级，可以是1台变压台变压器，也可以是器，也可以是2台变压器。台变压器。电源进线有一回进线，也有电源进线有一回进线，也有2回进线。回进线。 2 2、车间变电所、车间变电所作用作用:将将6-10kV的电源电压降至的电源电压降至380/220V的使用电的使用电压，并送至车间各个低压用电设备。压，并送至车间各个低压用电设备。这种接线方式最简单、运行便利、投资费用少，这种接线方式最简单、运行便利、投资费用

36、少，当中小型工业企业的车间变电所只有一台变压当中小型工业企业的车间变电所只有一台变压器时最为适宜。器时最为适宜。2 2、车间变电所、车间变电所（1 1）高压侧无母线的接线方式）高压侧无母线的接线方式 母线指用高导电率的铜、铝质材料制成的，母线指用高导电率的铜、铝质材料制成的，用以传输电能，具有汇集和分配电力的产品。用以传输电能，具有汇集和分配电力的产品。 变电站输送电能用的总导线。通过它，把发变电站输送电能用的总导线。通过它，把发电机、变压器或整流器输出的电能输送给各电机、变压器或整流器输出的电能输送给各个用户或其他变电所。个用户或其他变电所。 变压器容量在变压器容量在630kVA630kVA

37、及以下的户外变电所及以下的户外变电所。对于户外变电所或柱对于户外变电所或柱上变电所，高压侧可上变电所，高压侧可选用选用户外型高压跌落户外型高压跌落式熔断器式熔断器 。图图1-10630kV及以下车间变电所的接线及以下车间变电所的接线跌落式跌落式断路器断路器6kV10kV进线进线380/220V低压引出线低压引出线2 2、车间变电所、车间变电所（1 1）高压侧无母线的接线方式）高压侧无母线的接线方式高压侧：高压侧：线路线路-变压器组变压器组低压侧：低压侧：单母线单母线 变压器容量在变压器容量在320kVA320kVA及及以下的户内变电所中、以下的户内变电所中、小型企业及大型企业的小型企业及大型企

38、业的车间变电所多采用户内车间变电所多采用户内变电所，当变压器的容变电所，当变压器的容量在量在320kVA320kVA及以下时，及以下时，高压侧可选用高压侧可选用隔离开关隔离开关和户内高压熔断器和户内高压熔断器。熔断器熔断器610kV电缆进线电缆进线380/220V2 2、车间变电所、车间变电所（1 1）高压侧无母线的接线方式）高压侧无母线的接线方式 变压器容量在变压器容量在560kVA560kVA1000kVA1000kVA时的车时的车间变电所间变电所。 变压器高压侧变压器高压侧选用负荷开关选用负荷开关和高压熔断器和高压熔断器 。6kV10kV电缆进线电缆进线380/220V低压引出线低压引出

39、线560kVA1000kVA车间变电所的接线车间变电所的接线负荷开关负荷开关2 2、车间变电所、车间变电所（1 1）高压侧无母线的接线方式）高压侧无母线的接线方式 变压器容量在变压器容量在1000kVA1000kVA及以上时的及以上时的车间（或全厂）车间（或全厂） 变电所。变电所。 变压器高压侧选用变压器高压侧选用 隔离开关隔离开关 和高压断路器和高压断路器。610kV架空进线架空进线380/220V低压引出线低压引出线1000kVA及以上工矿企业变电所的接线及以上工矿企业变电所的接线断路器断路器2 2、车间变电所、车间变电所（1 1）高压侧无母线的接线方式）高压侧无母线的接线方式对一、二级负

40、对一、二级负荷或用电量较荷或用电量较大的车间变电大的车间变电所，应采用两所，应采用两回路进线两台回路进线两台变压器的接线变压器的接线. . 图图1-14两回路进线两台变压器接线两回路进线两台变压器接线T16kV10kV进线T22 2、车间变电所、车间变电所（1 1）高压侧无母线的接线方式）高压侧无母线的接线方式低压侧：低压侧：单母线分段单母线分段 对供电可靠性要求较高、季节性负荷或昼对供电可靠性要求较高、季节性负荷或昼夜负荷变化较大，以及负荷比较集中的车间夜负荷变化较大，以及负荷比较集中的车间（或中、小企业），其变电所设有两台以上变（或中、小企业），其变电所设有两台以上变压器，压器，并考虑今后

41、发展需要并考虑今后发展需要（如增加高压电动（如增加高压电动机回路），则应采用高压单母线、低压单母线机回路），则应采用高压单母线、低压单母线分段接线方式分段接线方式 。2 2、车间变电所、车间变电所（2 2）高压侧单母线的接线方式）高压侧单母线的接线方式高压电动机高压电动机380V/220V图图1-15高压侧单母线接线方式高压侧单母线接线方式610kV进线进线M高压侧：高压侧：单母线分段单母线分段低压侧：低压侧：单母线分段单母线分段高压侧：高压侧：单母线单母线补充：变配电站的送、停电操作：变配电站的送、停电操作：一般应从电压侧开关合起，一般应从电压侧开关合起，依次合到负荷侧开关。依次合到负荷侧开

42、关。在有断路器、隔离开关的电在有断路器、隔离开关的电路中，送电时一定要按照从：路中，送电时一定要按照从：母线侧隔离开关（或刀闸）母线侧隔离开关（或刀闸）线路侧隔离开关（或刀闸）线路侧隔离开关（或刀闸）断路器的次序操作。断路器的次序操作。变配电站的送电操作：变配电站的送电操作： 一般应从负荷侧开关拉起，一般应从负荷侧开关拉起，依次拉到电压侧开关。依次拉到电压侧开关。 在有断路器、隔离开关的电在有断路器、隔离开关的电路中，停电时一定要按照从：路中，停电时一定要按照从： 断路器断路器线路侧隔离开关线路侧隔离开关（或刀闸）（或刀闸） 母线侧隔离母线侧隔离开关（或刀闸）的次序操作。开关（或刀闸）的次序操

43、作。补充：变配电站的送、停电操作：变配电站的送、停电操作：变配电站的停电操作：变配电站的停电操作：电力负荷分级（补充）电力负荷分级（补充）1、一级负荷：、一级负荷： 中断供电将造成人身伤亡者；中断供电将在政中断供电将造成人身伤亡者；中断供电将在政治上、经济上造成重大损失者，如重大设备损治上、经济上造成重大损失者，如重大设备损坏、重大产品报废、用重要原料生产的产品大量坏、重大产品报废、用重要原料生产的产品大量报废等；中断供电将有重大政治、经济影响的用报废等；中断供电将有重大政治、经济影响的用电单位的正常工作的负荷者。电单位的正常工作的负荷者。供电要求：供电要求： 由两个独立电源供电，有特殊要求的

44、一级负由两个独立电源供电，有特殊要求的一级负荷，两个荷，两个 独立电源且应来自不同的地点。独立电源且应来自不同的地点。电力负荷分级（补充）电力负荷分级（补充）2、二级负荷、二级负荷 中断供电将在政治上、经济上造成较大损失中断供电将在政治上、经济上造成较大损失者，如主要设备损坏、大量产品报废减产等；中者，如主要设备损坏、大量产品报废减产等；中断供电将影响重要用电单位正常工作的负荷者；断供电将影响重要用电单位正常工作的负荷者；中断供电将造成大型影剧院、大型商场等较多人中断供电将造成大型影剧院、大型商场等较多人员集中的重要公共场所秩序混乱者。员集中的重要公共场所秩序混乱者。供电要求：供电要求： 由两

45、回线路供电。若取得两回线路有困难，可由两回线路供电。若取得两回线路有困难，可由一回专用线路供电。应尽量做到常见故障时不由一回专用线路供电。应尽量做到常见故障时不中断供电中断供电( (或中断后能迅速恢复或中断后能迅速恢复) )。电力负荷分级（补充）电力负荷分级（补充）3、三级负荷、三级负荷 三级负荷为不属于一级和二级负荷者。对一些三级负荷为不属于一级和二级负荷者。对一些非连续性生产的中小型企业，停电仅影响产量或非连续性生产的中小型企业，停电仅影响产量或造成少量产品报废的用电设备，以及一般民用建造成少量产品报废的用电设备，以及一般民用建筑的用电负荷等均属三级负荷。筑的用电负荷等均属三级负荷。供电要

46、求：供电要求： 三级负荷对供电电源无特殊要求三级负荷对供电电源无特殊要求。1. .2. .5典型供电系统接线实例综合分析典型供电系统接线实例综合分析 属于二级及三级负属于二级及三级负荷的机械厂等可采荷的机械厂等可采用用1 1回路电源进线回路电源进线和和1 1台变压器的线台变压器的线路路变压器组接线变压器组接线方式。方式。35kV进线进线图图1-16典型线路典型线路-变压器组接线变压器组接线6kV10kV1. 1. 线路线路-变压器组接线变压器组接线1. .2. .5典型供电系统接线实例综合分析典型供电系统接线实例综合分析 当线路较长且变压器容量较大时，变压器的电当线路较长且变压器容量较大时，变

47、压器的电源侧需装设隔离开关及断路器。源侧需装设隔离开关及断路器。 若线路不长或变压器容量不大时，变压器的电若线路不长或变压器容量不大时，变压器的电源侧可不装设断路器，但一般需装设跌落式熔断源侧可不装设断路器，但一般需装设跌落式熔断器，用于变压器的短路保护。器，用于变压器的短路保护。 这种接线的优点是简单、设备少、基建快、这种接线的优点是简单、设备少、基建快、投资费用低。但当线路或变压器发生故障或检修投资费用低。但当线路或变压器发生故障或检修时，就需停电，故供电可靠性较差。时，就需停电，故供电可靠性较差。1. .2. .5典型供电系统接线实例综合分析典型供电系统接线实例综合分析2. 2. 桥式接

48、线桥式接线 属于一级及二级负荷的化工企业、合成属于一级及二级负荷的化工企业、合成氨厂、炼油厂、煤矿等大型工业企业采用氨厂、炼油厂、煤矿等大型工业企业采用35kV110kV的线路供电时，一般多采用双回的线路供电时，一般多采用双回路电源进线和两台主变压器组成的桥式接线。路电源进线和两台主变压器组成的桥式接线。 1. .2. .5典型供电系统接线实例综合分析典型供电系统接线实例综合分析一般采用哪种桥式接线？一般采用哪种桥式接线？ 在供电运行可靠、负荷曲线较平稳、变压器不需要经常在供电运行可靠、负荷曲线较平稳、变压器不需要经常切除和投入的情况下，易采用内桥接线。切除和投入的情况下，易采用内桥接线。 在

49、进线较短、线路故障较少、而需经常切换变压器的变在进线较短、线路故障较少、而需经常切换变压器的变电所，易采用外桥接线。电所，易采用外桥接线。 在实际应用中，由于供电线路的可靠性较高，出现故障在实际应用中，由于供电线路的可靠性较高，出现故障的几率较少，线路的切换次数很少。故较多采用外桥接线的几率较少，线路的切换次数很少。故较多采用外桥接线方式。方式。 用电量很大且非常重要的大型企业的总降压变电所，通用电量很大且非常重要的大型企业的总降压变电所，通常采用全桥接线方式。常采用全桥接线方式。 当变压器台数多于两台时，采用扩大桥式接线当变压器台数多于两台时，采用扩大桥式接线方式方式。T1T2T3L1L2L

50、3学校供电线路示意图学校供电线路示意图生活区生活区X房间房间2层配电箱层配电箱5层配电箱层配电箱1层配电箱层配电箱10kV实验楼实验楼教学楼教学楼 总总变变电电站站1. .3电网中性点运行方式电网中性点运行方式 什么叫中性点？什么叫中性点？发电机、变压器、电动机的三相绕组星形发电机、变压器、电动机的三相绕组星形联结的公共点称为中性点。联结的公共点称为中性点。什么叫供电系统中性点运行方式？什么叫供电系统中性点运行方式？供电系统中性点运行方式是指电源或变压器中性点供电系统中性点运行方式是指电源或变压器中性点采用什么方式接地。采用什么方式接地。ABC01. .3. .1中性点运行方式分析中性点运行方

51、式分析1. .中性点运行方式分类中性点运行方式分类三相电力系统中性点的接地方式有：三相电力系统中性点的接地方式有：（1) 1) 中性点中性点直接接地。直接接地。（2) 2) 中性点中性点不接地，不接地，（3) 3) 中性点经中性点经电阻接地。电阻接地。（4) 4) 中性点经消弧线圈接地。中性点经消弧线圈接地。 其余统称为中性点非直接接地，适用于小接地适用于小接地电流系统电流系统大接地电流大接地电流系统系统ABC0 2.中性点接地方式分析中性点接地方式分析 变压器中性点接地方式与电网安全有密切联系，在系变压器中性点接地方式与电网安全有密切联系，在系统正常运行时，统正常运行时，A A、B B、C

52、C三相对称，中性点对地电压为零，三相对称，中性点对地电压为零，接地方式对系统没有影响接地方式对系统没有影响。 当发生单相接地或人身触电事故时，当发生单相接地或人身触电事故时，A A、B B、C C三相的对三相的对称性被破坏，不同接地方式所引起的事故电流的大小差别称性被破坏，不同接地方式所引起的事故电流的大小差别就出现了。就出现了。 低电阻接地和直接接地方式相似，可作一类；低电阻接地和直接接地方式相似，可作一类； 高电阻接地和不接地方式可合为一类；高电阻接地和不接地方式可合为一类； 消弧线圈接地单独讨论。消弧线圈接地单独讨论。 我国我国3kV3kV60kV60kV电网，一般采用中性点不接地方式。

53、电网，一般采用中性点不接地方式。这是因为在这类电网中，单相接地故障占总故障次数比重这是因为在这类电网中，单相接地故障占总故障次数比重很大之故。很大之故。（1）中性点不接地方式中性点不接地方式 中性点不接地电网，单相接地电流由电网对地分布电容中性点不接地电网，单相接地电流由电网对地分布电容决定。对于电压较低、短距离的输电线路，电容较小，决定。对于电压较低、短距离的输电线路，电容较小， 不接地方式的缺点是当一相接地时，另外两相对地电不接地方式的缺点是当一相接地时，另外两相对地电压升高，最大至相电压的压升高，最大至相电压的 倍，易使绝缘薄弱处击穿，造倍，易使绝缘薄弱处击穿，造成两相接地短路。成两相接

54、地短路。3 要求要求3kV3kV10kV10kV电网单相接地电流小于电网单相接地电流小于30A30A，35kV35kV以上电网单相接地电流小于以上电网单相接地电流小于10A10A。 中性点不接地方式对高电压、长距离输电线路中性点不接地方式对高电压、长距离输电线路不适宜。不适宜。（1）中性点不接地方式中性点不接地方式 a. a.系统正常运行系统正常运行CABBICI0UAIBUAUCUAICIBIABCUUUCABCCUIIIX0ABC0UUUUdABC0IIII相电压：相电压：中性点电压：中性点电压：对地电流：对地电流：结论：结论： 系统系统正常运行时，三相电压对称，三相对地电正常运行时，三相

55、电压对称，三相对地电容电流平衡。容电流平衡。 中性点与地等电位，中性点与地等电位，既既 各相对地的电压分别为电源各相的相电压。各相对地的电压分别为电源各相的相电压。特点：特点：各相对地电容电流的相量和为零，没有电容各相对地电容电流的相量和为零，没有电容电电流流过大地流流过大地。00U CABkBICIdI0UA A相对地电压相对地电压0 00AUU BBABCCAC()3()3UUUUUUUU CBdBCCBCC3()3CCCCCUUIIIXXUUXXUIX3BUAUCUdIBICUBUCI（1）中性点不接地方式中性点不接地方式 b. b.A相发生金属性接地相发生金属性接地中性点电压：中性点电

56、压：对地电流：对地电流：发生单相接地故障时，发生单相接地故障时，三相电压对称破坏，三三相电压对称破坏，三相对地电容电流平衡破坏。相对地电容电流平衡破坏。中性点对地电压为中性点对地电压为。A相相对地电压为零；对地电压为零；B、C两相对地电压升高了两相对地电压升高了倍。倍。接地相电容电流等于正常时一相对地电容电流接地相电容电流等于正常时一相对地电容电流的的3倍。倍。特点：特点： 单相接地电流由电网对地分布电容决定。单相接地电流由电网对地分布电容决定。3AU A相发生金属性接地分析相发生金属性接地分析 A相发生金属性接地分析相发生金属性接地分析必须指出：必须指出：中性点中性点不接地系统中，发生一相接

57、地不接地系统中，发生一相接地时，线路的线电压和相位没有发生变化，时，线路的线电压和相位没有发生变化，所以三相用电设备正常工作。所以三相用电设备正常工作。国家规程规定：国家规程规定：中性点中性点不接地系统发生一相不接地系统发生一相接地时允许工作接地时允许工作2小时。小时。原因：原因：如果再发生一相接地就形成两相接地短路了。如果再发生一相接地就形成两相接地短路了。对地电压升高对地电压升高倍，易损坏绝缘。倍，易损坏绝缘。3(2)消弧线圈接地方式消弧线圈接地方式 国家标准要求国家标准要求3kV3kV10kV10kV电网单相接地电流小于电网单相接地电流小于30A30A，35kV35kV以上电网单相接地电

58、流小于以上电网单相接地电流小于10A10A。 超过要求时，可采用消弧线圈接地方式以减少超过要求时，可采用消弧线圈接地方式以减少接地电流。接地电流。CABLBICILIAI0U(2)消弧线圈接地方式消弧线圈接地方式 消弧线圈是一个装设于配电网中性点的可调电消弧线圈是一个装设于配电网中性点的可调电感线圈。感线圈。 当发生单相接地时，可形成与接地电流大小接当发生单相接地时，可形成与接地电流大小接近但方向相反的感性电流以补偿容性电流，从而使近但方向相反的感性电流以补偿容性电流，从而使接地处的电流变得很小或接近于零。接地处的电流变得很小或接近于零。 当电流过零电弧熄灭后，消弧线圈还可减小故当电流过零电弧

59、熄灭后，消弧线圈还可减小故障相电压的恢复速度从而减小电弧重燃的可能性。障相电压的恢复速度从而减小电弧重燃的可能性。 (2)消弧线圈接地方式消弧线圈接地方式正常运行情况：正常运行情况：消弧线圈内无电流流过。消弧线圈内无电流流过。与不接地方式相同。与不接地方式相同。发生单相接地故障发生单相接地故障:此时消弧线圈中有电感电流流过，在接地处与接地电此时消弧线圈中有电感电流流过，在接地处与接地电容电流相抵消容电流相抵消。CABkLBICILIdIkI0UjjAALUUILL 消弧线圈的电流：消弧线圈的电流：设设A相发生金属相发生金属性性接地。接地。(2)消弧线圈接地方式消弧线圈接地方式dj()j3BCB

60、ACAAIIIC UUCUjALUIL消弧线圈消弧线圈L流过的电流为流过的电流为设设A相相k点发生接地，电网的电容电流为：点发生接地，电网的电容电流为：流过流过k点的电网接地电流为：点的电网接地电流为：kj3jLj(3)LdlAAAIIIUCU1C-U0k则I(2)消弧线圈接地方式消弧线圈接地方式 与与相差相差1800，如果选择消弧线圈，如果选择消弧线圈L使使与与大小相等，即大小相等，即，则可达到完全补偿，此，则可达到完全补偿，此时算得补偿电感时算得补偿电感L： 实际上完全补偿是不可能的，计算出合适的实际上完全补偿是不可能的，计算出合适的L L值值，使得流过故障点的电流，使得流过故障点的电流