供配电系统基础知识

1、2020/7/7，1，供配电系统基础知识，工程师技术培训项目，2020/7/7，2，主要内容，电力系统(供配电系统)概述中性点工作方式电力线的接线方式电力分配设施的主接线方式电气设备选择和验证电力系统故障概述，2020在发电厂，一次可以把能源(如煤、油、水、核能等)转换成电力，然后运输和分配，最后转换成其他形式的能源(如机械能、光能、热能等)。2020/7/7，4，配置：发电站，变电站，电力线，用户，2020/7/7，5，发电，输电，配电，电气工艺，2020/7/7，6、电力系统中性点接地方式直接影响电网的绝缘水平、系统供电可靠性和连续性、主变压器和发电机运行安全、通信系统的干扰等，与电压等级

2、、单相接地短路电流、过电压等级、继电保护和自动装置的配置有关。中性点工作方式、中性点非有效接地、中性点有效接地、小型接地电流系统、大型接地电流系统、中国电力系统中广泛使用的中性点接地方式主要有三种：接地方式、消弧线圈接地和直接接地。中性点不接地的电力系统，正常运行，中性点不接地的电力系统，1，中性点不接地的电力系统，单相(C相)接地，(1)C相对电压0，非接地相位a相对电压=(- )=，结论：接地后，非接地电压为相对电压的两倍，成为线路电压。而且，这两个相对电容电流也相应增加一倍。中性点工作方式，1，中性点不接地的电力系统，单相(c相)接地，(2) c接地时系统的接地电流(电容电流)是非接地2

3、相对电容电流之和。因此，按相图，正好是90步；因为这个价值。结论：1端子的电容器电流是正常运行时相对电容器电流的3倍。中性点不接地的电力系统，单相(c相)接地，(3)系统的三相导线电压保持对称，大小不变。因此，与线路电压对接的电源设备的运行没有任何影响，无需立即中断用户的电源。中性点运行方式，1，中性点不接地的电力系统，中性点不接地系统发生单相接地故障的影响，接地电流不大时，交流电流超过0，电弧自行关闭，接地故障消失后，电网可以恢复正常运行；接地电流超过一定值时，会产生稳定的弧接地，形成持续的弧接地，高温弧损坏设备，尤其是电动机或电气内部单相接地发生弧时，会发生相位短路。接地电流小于30A且大

4、于510A的情况下，可能会发生周期性关闭并再次闪烁的间歇性电弧，这适用于正常的电气绝缘，但如果绝缘体上有薄弱点，则可能会产生2.53倍以上的过电压，从而危及电路安全。单相接地时，接地电流的流动可能会产生与接地电流大小成比例的电弧。中性点工作方式，1，中性点不接地的电力系统，单相接地故障时线路电压保持不变，对电力用户没有影响，用户可以继续运行，提高供电可靠性。为了防止因接地点的弧和相应的过电压而扩大故障范围，这种系统必须安装交流绝缘监察装置，发生单相接地故障时，应立即发送绝缘下降信号，通知运行值班人员及时处理。电力系统相关规定：中性点不接地的三相系统发生单相接地时，可以继续运行的时间不得超过2，

5、必须加强监视。系统的电气设备和线路的接地绝缘必须以合适的线路电压设计，因此投资增加。中性点非接地系统单相接地故障影响，中性点运行模式，1，中性点非接地电源系统，复盖范围，中国60kV以下系统，特别是310kV系统，一般采用中性点非接地运行方式。中性点工作方式，在中性点不接地系统中，单相接地电流(1)在310KV系统中，接地电流大于30A，(2)在20KV以上系统中，接地电流大于10A，采用消弧线圈接地措施，减少接地电流，关闭电弧，防止过电压发生。2，通过中性点消弧线圈接地的电力系统，中性点运行方式，2，通过中性点消弧线圈接地的电力系统，消弧线圈安装在系统中的发电机或变压器的中性点与地球之间，正

6、常运行时中性点对接地电压为零，消弧线圈不流动电流。系统发生单相接地故障时，中性点的接地电压与接地相电压相同，在中性点电压下，消弧线圈工作时，感应电流通过。此感应电流必须通过接地点形成电路，接地点的电流是接地电流和电感电流的相位之和。中性点工作方式，2，通过中性点消弧线圈接地的电力系统，接地电流领先90，感应电流领先90，接地电流和电感电流相互抵消，这被称为对接地电容电流的电感电流补偿。正确选择消弧线圈中的灯数将使接地中的电流小于或等于0，从而消除与弧相连的弧和弧的危险，消弧线圈也是这样的名称。消弧线圈的电感电流：中性点工作方式，2，通过中性点消弧线圈接地的电力系统，发生单相接地故障时，接地相电

7、压为0，三线电压保持不变，其他两相电压也增加2倍。(与中性非接地系统一样)，中性点工作方式，第二，通过消弧线圈接地的中性点电力系统，特性，适用范围，高电源可靠性，绝缘投资；中性点经消弧线圈接地后，发生单相接地故障时，有效减少接地电流，防止接地电弧快速关闭，防止间歇性弧接地引起的过电压。中性点消弧线圈接地系统主要用于基于架空线路的360kV系统，也可用于矿山危害严重的地区和部分大城市电网的110kV系统。中性点运行模式，3，中性点直接接地电力系统，中性点电压为0，中性点不流动。接地相通过地球和电源直接形成单相电路，形成单相短路故障，短路电流很高，继电保护装置立即工作，断路器分离，故障部分迅速消除

8、。如果中性点直接接地，则接地电阻几乎为零，因此中性点和地面之间的电位是相同的。也就是说。单相短路时，故障对接地电压为零，故障对接地电压基本保持不变，接近相电压。正常运行，单相接地，中性点运行方式，3，中性点直接接地电力系统，中性点直接接地系统应用，(1)110KV以上EHV系统目前中国的110KV以上电网采用中性点直接接地方式。原因：高压电器的绝缘问题是影响电气设计和制造的关键，降低电气绝缘要求，直接降低电气产品的成本，同时提高电气产品的性能。(2)380/220V低压配电系统我国380/220V低压配电系统也采用中性点直接接地方式，零线(n线)、保护线(PE线)或保护零线(PEN线)等系统称

9、为TN系统。，中性点工作方式，系统中一对接地功能比较，中性点直接接地电流中性点电压非成熟相位电压线电压，接地点的电容电流是正常工作时一对电容电流的三倍，故障中电流和故障点的电流很大，中性点电压上升为相电压，故障和中性点电压为零，非稳态相对电压保持为相电压，非稳态相对电压其他特征与非接地系统基本相同。低压配电系统接地方法，根据IEC标准，低压配电系统可以根据保护接地的形式分为IT、TT和TN电源系统。中性点运行模式，TN系统，(1)零线(n线)作用：相位电压为220V的单相电气装置；用于在三相系统中传导非平衡电流和单相电流。降低负载中性点的电压偏移。(2)保护线的作用：保护个人安全，防止触电事故

10、。零线保护PE是用于电气连接系统中每个设备或线路的金属外壳、接地总线等的导线，以防止电击。正常运行时，零线必须有电流，零线必须没有电流，零线发生电流，设备漏电情况必须发生。中性点工作方式，TN系统，TN-C系统，中性线保护(PEN线)既具有零线(n线)又具有保护线(PE线)的功能，在三相负载不平衡或单相电气设备连接的情况下，电流会流向PEN线。该系统通常满足电源的可靠性要求，节约投资，节约有色金属，但是如果PEN断线，暴露的设备可以通电充电，存在触电的危险。在安全要求高的地方和需要防止电磁干扰的地方，不能使用此系统。中性点工作方式、TN系统、TN-S系统、常规PEc线路不通过电流，从而避免与P

11、E线路连接的其他电气设备发生电磁干扰。n线与PE线分开，因此，即使断开连接，n线也不会影响连接到PE线的电源设备的安全。该系统主要用于环境恶劣的环境，高安全可靠性和电气设备，电磁干扰要求严格的场所。利用中性点工作方式、TN系统、TN-C-S系统、TN-C系统和TN-S系统的优点，经常用于配电系统终端环境恶劣、无需电磁干扰的数据处理或大修设备等需要设备的地方。为了确保PE和PEN安全可靠，不仅要在电源中性点直接接地，还必须沿架空线路的干线和支线的中间和干线每隔1公里，在引入工厂或大型建筑物中重复接地电缆和架空线路。中性点运行模式，TT系统，中性点直接接地，零线n。电气设备的外露导电部分通过自保护

12、线PE直接接地。中性点的工作方式，IT系统，中性点不直接接地，或阻抗接地，通常是零线n，电气设备的外露导电部分由各自的保护线PE接地。中性点工作方式、概要、中性点工作方式、电力系统中性点一般不接地、消弧线圈接地、直接接地和低电阻接地四种工作方式。前两个系统发生单相接地时，三个线路电压保持不变，但未接地的相对电压增加一倍。因此，接地故障操作不能超过2小时。中性点直接接地系统发生单相接地时，形成单相对短路，发生保护装置动作跳闸，消除接地故障。，中国610KV电网和部分35KV电网采用中性点不接地方式；超过110KV的电网和380/220V低压电网使用中性点直接接地方式。在20KV以上的系统中，单相

13、接地电流在10A和310KV电网中单相接地电流大于30A，中性点采用消弧线圈接地方式。我国一些大城市的10KV系统采用低电阻接地的方式。低压配电380/220V三相四线制系统，一般为TN系统。由于n线和peline的其他形式，可以分为TN-C、TN-S和TN-C-S三个系统。2020/7/7，32，电力线接线方式，电力线接线方式选择的考虑因素(1)供配电系统的安全可靠；(2)供配电系统操作方便，灵活。(3)供配电系统的运行经济性；(4)有利于发展。(5)电源的数量、位置；(6)供配电对象的负荷特性和尺寸；(七)供配电对象的建筑物布置；2020/7/7，33，电力线接线方式，高压电力线接线方式：

14、辐射，干线，环路，1。高压辐射端电是高压总线聚集在一起，直接向一个用户供电的高压配电线路，而不管其他负载如何。2020/7/7，34，电力线路接线方式，(1)高压单回路辐射方式接线方式，特点：明确的节点，操作和维护方便，各电源线路互不影响，高电源可靠性，自动装置安装方便，保护装置也简单；高压开关设备投资大，如果某条线路故障或需要维修，则该线路供应的总负荷将停电。应用：仅适用于二次、三次负荷或容量大、重要的专用设备。1 .高压发射式断线，2020/7/7，35，电力线路用接线方式，(2)电源的可靠性优于以共用备用干线为特点的单回路发射型。开关设备的数量和导线材料比单回路辐射接合线消耗更多。套用：

15、通常用于为次要负载供电。冗馀中继使用单独的电源，分支较少时可用于主负载。1 .高压辐射方式，2020/7/7，36，电力线布线方式，(3)双环辐射方式断线，特点：使用双向电源后通过分割总线提供双回路交叉电源。供电可靠性更高，但投资比较大。应用：可为1、2级重要负载供电，1 .高压辐射结线，2020/7/37，电力线路用配线方式，(4)将低压联络线作为备用干线的辐射结线，特点：相对经济、灵活，不仅供电可靠性高，还提高了变压器的经济性。应用：常用于工业和矿业企业。1 .高压辐射结线，2020/7/7，38，2。高压干线型结线是一种结线方式，沿变光所高压母线发出的各高压配电干线连接多个负荷点。电力线

16、接线方式，2020/7/7，39，2。高压干线连接，电力线路布线方式，(1)单回路干线连接方式，特点：单回路辐射方式干线，插座大幅减少，高压开关设备数量也相应减少，而有色金属消耗通过多个用户采用一个通用干线电源相互影响，一个干线发生故障或需要维修时，干线的所有用户都会停电，从而降低了电源的可靠性。自动控制不容易。应用：通常用于三次负荷分配，连接到干线的变压器不得超过5台，总容量不得超过2300kVA。这个结更多地用在城市街道上。2020/7/7，40，2。高压干线节点，电力线接线方式，(2)单侧电源双环干线节点方式，特点：电源可靠性提高，但相应地增加投资。应用：可以为第二负荷和第三负荷供电。2020/7/7，41，2。高压干线连接，电力线的布线方式，(3)两端供给的单回路干线连接方式，特点：如果一个干线发生故障，可以给另一个干线供电，电源的可靠性也很高。相当于单侧电源的双环干线。正常运行时，必须从一侧供电，或从电路的负载边界断开，在出现故障的情况下手动切换