高低压配电系统

本章知识内容高压供电系统简介。高压配电方式。高低压配电系统组成。常见高低压配电设备电器。功率因数概念以及电容补偿方法。电弧基本知识。高低压配电操作安全规程。维护保养方法周期。本章知识重点高低压配电系统组成。常见高低压配电设备电器。电弧基本知识。高低压配电操作安全规程。维护保养方法周期。本章知识难点常见高低压配电设备电器。功率因数概念以及电容补偿方法。学习本章的目的和要求了解高压输配电过程，掌握三种高压配电方式及其优缺点。掌握功率因数概念，理解功率因数低下的危害和提高功率因数的方法，掌握电容补偿的方法及简单计算。能进行高低压配电设备日常数据的读取和参数设置操作。能进行高低压配电设备倒换操作和设备周期保养。高压输配电系统概述电力系统组成：发电厂、电力线路、变电站、电力用户。思考：通信局（站）属于电力系统中的哪一部分？经历生产、输送、变换、分配四个环节。发电厂区域变电所配电变电所电力用户高压输配电系统概述我国发电厂的发电机组输出额定电压为3.15～20KV，为什么要升压至500KV传输？1、为了减少线路能耗、压降2、节约有色金属3、降低线路工程造价。配电变压器铭牌上标明输出额定电压为400/230V，而非380/220V，为什么？考虑补偿变压器内部电压降5％，一般选400/230V，而用电设备受电端电压为380/220V。Return高压配电方式概念：从区域变电所，将35KV以上的高压降到6~10KV高压送至企业变电所及高压用电设备的接线方式基本接线方式：放射式、树干式、环状式。高压配电方式优点：1、线路敷设简单2、维护方便3、供电可靠（不受其它用户干扰）适用于一级负荷。缺点：成本高35~500KV放射式配电方式优点：降压变电所6－10KV的高压配电装置数量减少，投资相应可以减少。缺点：供电可靠性差——只要线路上任一段发生故障，线路上变电所都将断电。1.2.1.2高压配电方式树干式配电方式高压配电方式优点：运行灵活，供电可靠性较高。（当线路的任何地方出现故障时，只要将故障邻近的两侧隔离开关断开，切断故障点，便可恢复供电。）正常情况下呈“开环”状态的原因：为了避免环状线路上发生故障时影响整个电网环状式配电方式Return高压配电系统组成概念：变电所电能输送和分配的电路，即主电路。常用的高压电器：高压熔断器、高压断路器、高压隔离开关、高压负荷开关、避雷器等。高压开关柜：高压开关及相应的控制、信号、测量、保护和调节装置的组合。高压配电系统组成市电的引入一般均从附近现有公用电网上引入馈电线，采用专用电力电缆。应根据附近电网中变电所的位置，电压等级，供电质量，局站重要性等情况选取合适可靠的市电。通信局站变电所可分为露天变电所和室内变电所两种，露天变电所又有杆架式（180KVA以下变压器）和落地式。室内变电所又有小型独立变电站和带有高压开关柜的变电所。一般有两路市电引入的变电所均采用带有高压开关柜的变电所。高压配电系统组成电力变压器有油浸式和干式两种类型，在室内安装变压器时，应考虑变压器室的布置，高低压进出线位置以及操作机构的安全等问题。目前大容量变压器广泛采用了干式变压器。所谓一次线路，表示的是变电所电能输送和分配的电路，通常也称主电路。根据通信局站市电引入的情况和局站对电源可靠性要求的不同，可以有不同的一次线路方案。高压配电系统组成在上图（b）中，局站变电所母线采用单母线制，采用两路或以上进线时，用高压隔离开关分断单母线。当任一路进线或变压器发生故障时，另一路进线或变压器给全部负荷继续供电，操作灵活性较好，供电可靠性较高。Return两路高压市电进线的配电图目前，绝大多数开关柜都装设了防止电气误操作的闭锁装置，即具有“五防性能”：防止误跳、误合断路器；防止带负荷拉、合隔离开关：防止带电挂接地线；防止带接地线闭合隔离开关；防止人员误人带电间隔。近年国内高压电气技术发展迅速，高压开关柜内电气设备不断更新，通信局（站）中现在使用的高压开关柜，其一次线路有百余种之多，其线路图例如图1-6（a）（b）（c）所示。常见高压电器介绍高压电器是指额定工作电压在3000V以上的电器，它在高压线路中用来实现闭合、开断、保护、控制、调节和测量等功能，对通信电源供电系统的稳定可靠和连续运行起着十分重要的作用。高压电器有高压断路器、高压负荷开关、高压熔断器、高压隔离开关等。．高压电器主要技术参数2．高压电器操动机构3．高压断路器4．高压熔断器5．高压隔离开关6．高压负荷开关7．配电电力变压器Return．高压电器主要技术参数(1)额定电压Un(KV,有效值)：开关在长期正常工作时具有最大经济效益的电压(2)最高工作电压Umax(KV,有效值)电网上能长期工作的最高工作电压；对于220kV及以下设备，其最高工作电压为额定电压的1.15倍。高压电器的额定电压和最高工作电压(有效值)额定电压（KV）3610152035最高工作电压（KV）3.56.911.517.52340.5．高压电器主要技术参数(3)额定电流In(A,有效值)高压电器在额定电压、额定功率下能长期工作的电流，是高压电器金属导电部分和绝缘部分的温升不超过允许温升的最大标称电流。(4)额定绝缘水平(KV)表征产品绝缘耐受能力的一组电压值。(5)额定开断电流Ｉnbr（KA）额定开断电流是指断路器在额定电压下能正常开断的最大短路电流的有效值。．高压电器主要技术参数(6)额定短路闭合电流In＊（kA）在规定条件下，开关能顺利关合的最大短路峰值电流。(7)额定短时耐受电流Itb（kA）又称热稳定电流，是指在规定的使用和性能条件下，在确定的时间内，高压电器的闭合回路能承受的电流值。(8)额定峰值耐受电流(kA)高压电器在闭合位置能承载的峰值电流。(9)额定短时耐受时间t（s）高压电器在闭合位置能通过额定短时耐受电流的时间。Return．高压电器操动机构类别操动原理特点适用范围手动人力直接驱动开关合闸，人力或储能弹簧分闸结构简单，经济，无需辅助设备。操作性能与操作者技巧、体力有关，不能遥控合闸及自动重合闸负荷开关、隔离开关人力储能人力为弹簧储能分合闸，，无合闸保持装置结构较手动式复杂，操作性能与操作者技巧、体力无关，不能遥控合闸及自动重合闸小容量断路器及负荷开关电动机电动机经减速装置带动开关分合闸需要交流操作电源具有一定容量且可靠。操作平稳，动作较慢隔离开关电磁直流电源储能，电磁铁驱动合闸，弹簧分闸能遥控分合闸、自动重合闸，但需要大功率直流电源具有大型直流电源的电站，110kV及以下断路器操动机构是高压开关设备不可缺少的重要组成部分，其作用是使开关设备准确地合闸、分闸。．高压电器操动机构类别操动原理特点适用范围重锤重锤自由落下推动触头合闸结构简单，合闸力矩特性好，能遥控及自动重合闸；操作功耗小，耗材多，尺寸大小容量断路器弹簧弹簧储能驱动触头分合闸可使用交直流操作电源，能遥控及快速自动重合闸，结构紧凑；但制造要求较高广泛应用于断路器和负荷开关气动压缩空气推动活塞使开关分合闸控制方便，操作功率大，能遥控及自动重合闸，可连续多次操作；但需要压缩空气装置，噪音大各种开关电器液压气体储能，通过液体介质推动使开关分合闸操作功率大，快速平稳，能遥控及自动重合闸，结构复杂，制造难度大高压和超高压电器Return高压断路器高压断路器：HighVoltageCircuitBreaker功能：正常时用来接通和断开电路，故障时用来切断故障电流，以免故障范围蔓延。基本要求：1、工作可靠2、具有足够的断路能力3、切断时间尽量短4、能自动重合闸5、结构简单、价格低高压断路器按灭弧介质分:按安装地点分类:屋内式、屋外式油断路器SF6断路器真空断路器压缩空气断路器磁吹断路器QF多油断路器少油断路器高压断路器（1）高压断路器的基本技术参数（2）油断路器分类及工作原理（3）高压六氟化硫断路器（4）高压真空断路器分类及工作原理Return高压断路器的基本技术参数①额定电压(kV)②额定电流（A）③额定短路开断电流(kA)④断流容量（MVA）⑤热稳定电流（S*KA）⑥动稳定电流（kA)⑦额定短路闭合电流(kA)⑧动作时间⑨自动重合闸高压断路器的基本技术参数①额定电压(kV)这是断路器的标称电压，应保证能在这一电压等级的电力系统中使用。电器要满足额定电压的要求，必须通过国家标准中规定的试验。②额定电流（A）这是指断路器在闭合状况下导电系统能长期通过的电流。通过这一电流时，电器各部分的允许温度不超过国家标准中规定的数值。额定电流在某种程度上决定了导体及触头的尺寸与结构。高压断路器的基本技术参数③额定短路开断电流(kA)这是指在规定的条件下，断路器能保证正常开断的最大短路电流。断路器的额定短路开断电流一般比其所能开断的极限电流值稍低，留有一定的裕量。国家标准中有规定。④断流容量（MVA）单相断路器的断流容量一般用工频恢复电压有效值kV与额定短路开断电流kA有效值的乘积来表示。三相断路器的断流容量为SOS=ULIK其中：SOS—三相断路器的断流容量，单位MVA；UL—额定线电压，单位kV；IK—额定短路断开电流，单位kA；高压断路器的基本技术参数⑤热稳定电流（S*KA）热稳定电流又称短时耐受电流，是指在规定的短时间t内，断路器在闭合位置所能耐受的电流。这一电流的流过期间，断路器的温度升高不应超过规定的数值，我国标准规定的短时间为2s.⑥动稳定电流（kA)动稳定电流是指断路器在闭合位置所能耐受的峰值电流。在通过这一电流时，断路器应不受损坏而能继续正常工作。动稳定电流决定于导电部分及支持绝缘部分的机械强度和触头的结构形式。动稳定电流表示断路器对短路电流的电动稳定性或动稳定性，又称为极限通过电流。高压断路器的基本技术参数⑤热稳定电流（S*KA）热稳定电流又称短时耐受电流，是指在规定的短时间t内，断路器在闭合位置所能耐受的电流。这一电流的流过期间，断路器的温度升高不应超过规定的数值，我国标准规定的短时间为2s.⑥动稳定电流（kA)动稳定电流是指断路器在闭合位置所能耐受的峰值电流。在通过这一电流时，断路器应不受损坏而能继续正常工作。动稳定电流决定于导电部分及支持绝缘部分的机械强度和触头的结构形式。动稳定电流表示断路器对短路电流的电动稳定性或动稳定性，又称为极限通过电流。高压断路器的基本技术参数⑦额定短路闭合电流(kA)保证断路器在短路故障下闭合，不致发生触头熔焊或其他操作的短路电流的最大峰