配电系统的基本设备及设施

012-1配电设备和设施分类

2-2配电开关设备2-3预装式高压成套配电设备2-4低压配电设备2-5典型配电设施专题2配电系统的基本设备和设施21一次系统：由一次设备相互连接，构成发电、输电、配电或直接用于生产的电气主回路，又称为一次回路或一次接线系统。二次系统：由二次设备相互连接，构成对一次设备进行监测、控制、调节和保护的电气回路称为二次回路或二次接线系统。常用专业术语回顾31一次设备：直接用于生产和使用电能的高压电气设备。二次设备：对一次设备进行监察、测量、控制、保护和调节的辅助设备，称为二次设备，即不直接和电能产生联系的设备。常用专业术语回顾4152-1配电设备和设施分类

配电设备分类配电设施分类6一、配电设备分类1.按电压等级高压配电系统:35kV\66kV\110kV\220kV中压配电系统:6.3kV\10kV\20kV低压配电系:0.4kV(380/220V)高压配电设备低压配电设备2.按功能7一、配电设备分类2.按功能一次设备：线路、变压器、母线、开关等二次设备电压互感器电流互感器变压器终端单元（TTU）馈线终端单元（FTU）杆上FTU柱上FTU环网柜FTU开闭所FTU8二、配电设施分类特点：有几种配电基本元件组成。配电变电站馈线开关站环网柜分类：92-2配电开关设备柱上断路器柱上负荷开关柱上隔离开关跌落式熔断器重合器和分段器负荷开关在10~35kV供电系统中应用，用来关合或开断额定电流或规定过载电流。但是，不能开断短路电流，其断口绝缘性能比较高，适合于频繁操作的场合。柱上负荷开关二、负荷开关VSP5型真空自动负荷开关二、负荷开关隔离开关无灭弧能力，不允许带负荷拉闸或合闸，但其断开时可以形成可见的明显开断点和安全距离，保证停电检修工作的人身安全。主要安装在高压配电线路的出线杆、联络点、分段处，以及不同单位维护的线路的分界点处。三、隔离开关熔断器依靠熔体的特性，在电路出现短路电流或不被允许的大电流时，由电流流过熔体产生的热量将熔体熔断，使电路开断，保护电气设备。

图2-19户外式跌落式熔断器限流式熔断器具有限流性能好的优点，可在10ms内开断电路，在环网柜和箱式变中被广泛采用。限流式熔断器不宜应用在低于熔断器额定电压的电网中。四、熔断器15高压配电网采用断路器控制开断电路；中压配电网在电源侧采用断路器，其余常采用负荷开关控制开断电路；低压配电网一般采用熔断器保护电路。五、重合器重合器是一种以配网自动化就地保护为主的智能化开关设备，具有控制及保护功能：能够检测故障电流并能在给定时间内切除故障电流；1.功能五、重合器能够按照预定的开断和重合顺序实现自动开断和重合操作，并在其后进行自动复位和闭锁，有效实现故障隔离。若重合成功则自动终止后序动作，并经一段延时后恢复到预先整定状态，为下一次故障做好准备。若经若干次合、分的循环操作后重合失败则闭锁在分闸状态，只有通过手动复位才能解除闭锁。1.功能五、重合器五、重合器重合器可以根据运行中的需要调整重合次数及其间隔时间，而断路器具有固定操作顺序。重合器的相间故障开断采用反时限特性，以便与熔断器安/秒特性相配合。在开断能力方面，重合器的短路开断试验的程序和试验条件比断路器严格得多。2.和断路器相比的工作特点五、重合器相别：单相、三相使用介质：SF6、真空控制方式：液压控制、电子控制检测和控制原理：电压型、电流型。电压型：检测到线路失压后跳闸，来电后延时重合。电流型：检测到短路故障电流后跳闸，再自动重合。3.分类六、分段器分段器是一种带智能装置的负荷开关，关键部件是故障检测装置(FaultDetectingDevice，FDD)。它能记录故障电流次数并当次数达到预设值后自动分闸（在失压或无电流时）并闭锁。它可以开断负荷、关合短路，但不能开断短路电流。1.功能六、分段器相别：单相、三相使用介质：SF6、真空控制方式：液压控制、电子控制故障判断方式：电压-时间型分段器、和过流/脉冲计数型。2.分类3.工作特点1）电压-时间型分段器电压-时间型分段器是凭借加压、失压的时间长短来控制其动作的，失压后分闸或闭锁，加压后合闸，一般由带微处理器的分段器故障检测装置根据馈线运行状态控制其分闸、合闸及闭锁。电压-时间型分段器有两个重要参数：X时限和Y时限需整定。X时限，从分段器电源侧加压至该分段器合闸的时延；Y时限，又称为故障检测时间。若分段器合闸后在未超过Y时限的时间内又失压，则该分段器分闸并闭锁在分闸状态，待下一次再得电时也不再自动重合。分段器故障检测装置一般有两套功能。第一套是应用于常闭状态的分段开关；第二套是应用于处于常开状态的联络开关。可通过参数配置实现两套功能的切换。1）电压-时间型分段器对于辐射状馈线，将分段器的故障检测装置设置为第一套功能。当分段器的故障检测装置监测到分段器电源侧得电后起动X计时器，在经过X时限规定的时间后，令分段器合闸；同时起动Y计时器，若在计满Y时限规定的时间以内，该分段器又失压，则该分段器分闸并闭锁在分闸状态，待下一次再得电也不再自动重合。1）电压-时间型分段器1）电压-时间型分段器2）过电流/脉冲计数型分段器过电流脉冲计数型分段器通常与前级的重合器或断路器配合使用，它不能开断短路故障电流。但在一段时间内，能记忆前级开关设备开断故障电流动作次数。1）当线路出线永久性故障电流时，首先由位于线路出口的重合器或断路器切除故障，分段器完成一次故障的计数；2）根据分段器所处的线路位置预先设定有一定的计数次数，当分段器动作达到了规定的计数次数后，在无电流下自动分断，将故障区域隔离出来，非故障区段的供电由重合器或断路器恢复供电；3）当线路出线瞬时性故障电流时，分段器计数器的计数次数可以在一定时间后自动复位，将计数清除复位。工作过程4、重合器与过流脉冲计数型分段器配合292-3预装式高压成套配电设备环网柜电缆分支箱高压开关柜预装式变电站（箱式变电站）SF6全封闭组合电器一、环网柜一、环网柜环网柜是环网运行方式的重要设备，是将一组高压开关设备安装于铠装结构柜体内或做成拼装间隔式环网供电单元的电气设备。图2-21双侧电源环网供电图1.功能2.环网柜的基本组成单元柜（壳）体母线负荷开关（断路器）熔断器隔离开关电缆插接件二次控制部件等(1)进出线绝缘套管；(2)电缆夹；(3)底架；(4)箱体；(5)负荷开关；(6)分、合操作孔；(7)起吊孔；(8)压力表；(9)观察窗；(10)分、合按钮；(11)挂锁板；(12)接地操作孔；(13)位置指示器；(14)电缆室门；(15)熔管；(16)熔断器室门；(17)带电及故障指示器3.环网柜配电单元组成结构一般由3个间隔组成，包括2个进出线间隔和变压器间隔，进出线间隔主要用于故障线路的隔离，以及通过调整电源方向来恢复正常供电；变压器间隔则通过组合电器来对变压器内部短路故障进行快速切除。在1989年国际配电网会议上，从理论上阐述了负荷开关—限流熔断器组合电器对小型变压器的有效保护作用，欧洲一些电力公司还从实践说明了这点，认为其比断路器更有效。4.实例应用图2-23环网供电系统一次接线图a）正常运行10kV电缆分支箱主要由箱体外壳、套管（母线）、带电指示器和硅橡胶预制式电缆接头组成。2.组成结构高级分支箱内含有开关设备，既可起普通分支箱的分接、分支作用，又可起供电电路的控制、转换以及改变运行方式的作用。图2-28门箱式电缆分支箱箱壳上有若干个活动的门，有的门为开关设备的操作而设，有的门是为电缆连接器件的安装施工或维护检修而设的。

3.主要分类2）高级分支箱高压开关柜通常指3.6~40.5kV交流金属封闭开关设备。设备内部空间以空气或复合绝缘材料作为介质，用作接受和分配电网的电能。

三、高压开关柜1.功能三、高压开关柜2.分类按柜内整体结构：铠装式、间隔式、箱式铠装式：主要元件分设于由接地的金属隔板相互隔开的小室中，隔室间电路连接通过套管完成。三、高压开关柜2.分类间隔式：主要元件安装在绝缘板相互隔开的小室中。箱式：隔室数量少于铠装式或间隔式，甚至不分隔室，一般只有金属封闭。三、高压开关柜2.分类按柜内主要电器元件固定特点：固定式、移开式（手车式）固定式：柜内所有电器元件都是固定安装。手车式：柜内主要电器元件（如断路器、PT、避雷器）安装在可移开的小车上，小车中的电器与柜内电路通过插入式触头连接。三、箱式变电站箱式变电站是一种将配电变压器、高低压开关按照一定的结构和接线方式组合起来的一种预装式配电装置。四、箱式变电站变压器、高压开关、铠装母线、进出线、避雷器、电流互感器等电气单元。1.功能四、箱式变电站2.分类按整体结构：欧式、美式按安装场所：户内、户外按高压接线方式：终端接线、双电源接线、环网接线按箱体结构：整体、分体四、箱式变电站3.结构总体结构：高压室（高压开关设备）、变压器室、低压室（低压配电装置）四、箱式变电站3.结构四、箱式变电站3.结构四、箱式变电站3.应用环网供电中的应用：高压开关设备采用环网供电单元，作为一个设备节点；终端供电中的应用：高压开关设备采用单路组合电器作为进线开关522-4低压配电设备低压配电开关设备低压成套开关设备53一、低压配电开关设备低压刀开关（闸刀开关）低压负荷开关低压熔断器刀开关熔断器热继电器低压接触器低压断路器1.闸刀开关闸刀开关是一种最简单的低压开关，只能用于手动操作接通或开断低压电路的正常工作电流。闸刀开关是利用拉长电弧的原理使电弧在空气中熄灭。2.接触器接触器是用来远距离接通或开断负荷电流、并适用于频繁起动及控制电动机的低压开关。按控制电路的电源种类，接触器可分为交流接触器和直流接触器。3.自动空气开关自动开关可以切断负荷电流和短路电流，常用在低压大功率电路中作为主控电器。自动开关不适用于频繁操作。按电源种类，可分为交流和直流自动开关；按结构可分为万能式和装置式。57二、低压成套开关设备低压开关柜（配电屏）动力配电柜电动机控制中心照明配电箱动力配电箱582-5典型配电设施配电变电站（变电所）馈线开关站（开闭所）一、配电变电站（变电所）1.配电变压器配电变压器通常是指电压为35kV及以下、容量为2500kVA以下、直接向终端用户供电的电力变压器。按照应用场合来分，配电变压器分成公用变压器（简称“公变”）和专用变压器（简称“专变”）。（1）公变由电力部门投资、管理，比如安装在居民小区的变压器、市政工程用变压器等；（2）专变一般是业主投资，电力部门代管，只给投资的业主自己使用，比如安装在大中型企业的变压器等。10kV配电站是指将一路或两路10kV电源变成0.4kV，送至各建筑物给用电设备供电。配电站由配电变压器、高压开关柜、低压开关柜、母线及其辅助设备组成，起到变换电压和