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1、单元5 建筑供配电系统的组成,教学内容,供配电网络的概念,供配电网络结构,不同结构形式适用情况,供配电网络结构要求,变配电所所址选择、型式与布置,重点内容,供配电网络概念和结构形式,变电所形式和结构,单元5 建筑供配电系统的组成,供配电网络的概念,单元5,单元5,供配电网络结构,放射式接线,放射式接线的特点是配电母线上每路或两路馈电出线仅给一个负荷点单独供电。,放射式线路故障影响范围小，因而可靠性较高，而且易于控制和实现自动化，适于对重要负荷的供电。,单元5,供配电网络结构,高压配电网接线,放射式接线,单回路 双回路,放射式接线的特点是配电母线上每路或两路馈电出线仅给一个负荷点单独供电。,放射
2、式线路故障影响范围小，因而可靠性较高，而且易于控制和实现自动化，适于对重要负荷的供电。,一般供二、三级负荷或专用设备，供二级负荷时宜有备用电源。,可供二级负荷，若双回路来自两个独立电源，还可供一级负荷。,单元5,供配电网络结构,低压配电网接线,放射式,单回路 双回路,AP为单电源配电箱；AT为采用双电源自动切换的配电箱。,特点与高压配电网类似。,单元5,供配电网络结构,高压配电网接线,树干式接线,单回路 双回路,树干式接线的特点是配电母线上每路馈电出线给同一方向的多个负荷点供电。,只可供三级负荷,可供二级负荷,线路及其开关电器数量少，投资省，但可靠性不高，不便实现自动化。,为减少干线故障时的停
3、电范围，每回线路连接的负荷点数不宜超过5个，总容量不超过3000kVA。,单元5,供配电网络结构,高压配电网接线,树干式接线,单回路 双回路,树干式接线的特点是配电母线上每路馈电出线给同一方向的多个负荷点供电。,只可供三级负荷,可供二级负荷,线路及其开关电器数量少，投资省，但可靠性不高，不便实现自动化。,为减少干线故障时的停电范围，每回线路连接的负荷点数不宜超过5个，总容量不超过3000kVA。,单元5,供配电网络结构,低压配电网接线,树干式,单回路 双回路,一种变形的树干式，适用于从配电箱对彼此相距很近、容量很小的次要用电设备的配电，如生产线上的一组小容量电动机、一组照明灯具、一组电源插座等
4、。链式线路只在线路首端设置一组总的保护，可靠性低。,链接配电箱,链接电动机,链式接线,单元5,供配电网络结构,高压配电网接线,环式接线,环式接线又称环网接线，其特点是把两回树干式配电线路的末端或中部连接起来构成环式网络。,环网线路的分支(环网节点)通常采用由负荷开关或电缆插头组成的专用环网配电设备。,环式接线一般采用开环运行。,环式接线供电可靠性较高，目前在城市配电网中的应用越来越广。,单元5,供配电网络结构,高压配电网接线,环式接线,环式接线又称环网接线，其特点是把两回树干式配电线路的末端或中部连接起来构成环式网络。,普通环式 拉手环式,环网线路的分支(环网节点)通常采用由负荷开关或电缆插头
5、组成的专用环网配电设备。,环式接线一般采用开环运行。,环式接线供电可靠性较高，目前在城市配电网中的应用越来越广。,单元5,供配电网络结构,低压配电网接线,环式,环式接线多用于各车间变电所低压侧之间的联络线，彼此连成环式，互为备用。通常备用电源与主供电源不同时供电，即也采用开环运行方式。,单元5,供配电网络结构,不同网络结构适用情况,单元5,供配电网络结构,高压配电网接线,注意事项,高压配电网的设计，应根据供电可靠性的要求、车间变电所配电变压器的容量及分布、地理环境等具体情况研究分析比较后，相应选择某种接线形式或几种接线形式的组合。,一般来讲，用户高压配电网宜采用放射式，因为放射式接线可靠性较高
6、，保护配合简单、便于运行管理。,对于重要负荷，可采用双回路放射式，或采用工作电源接线为放射式、备用电源接线为树干式的组合形式，根据情况，也可采用拉手环式接线；,对于三级负荷，为节省投资可采用树干式，负荷较大时则可采用分区树干式接线。,配电网接线应力求简单，层次不能过多，否则不仅浪费投资、维护不便，还降低供电可靠性。供配电系统设计规范规定：“供电系统应简单可靠，同一电压供电系统的变配电级数不宜多于两级。”,单元5,供配电网络结构,低压配电网接线,注意事项,低压配电网的设计应满足用电设备对供电可靠性和电能质量的要求，同时应注意接线简单、操作方便安全，具有一定灵活性，能适应生产和使用上的变化及设备检
7、修的需要。,配电系统的层次不宜超过三级。,正常环境的车间或建筑物内，当大部分用电设备为中小容量，且无特殊要求时，宜采用树干式配电。,用电设备为大容量，或负荷性质重要，或在有特殊要求的车间、建筑物内，宜采用放射式配电。,部分用电设备距供电点较远，而彼此相距很近、容量很小的次要用电设备，可采用链式配电，但每一回路环链设备不宜超过5台，其总容量不宜超过10kW。,高层建筑物内，当向楼层各配电点供电时，宜采用分区树干式配电，但部分较大容量的集中负荷或重要负荷，应从低压配电室以放射式配电。,一次接线基本要求：安全 应符合国家标准有关技术规范的要求，能充分保证人身和设备的安全.可靠 应符合电力负荷特别是其
8、中一、二级负荷对供电可靠性的要求。灵活 能适应各种不同的运行方式，便于切换操作和检修，且适应负荷的发展。经济 在满足上列要求的前提下，尽量使接线简单，投资少，运行费用低，并节约电能和有色金属消耗量。,单元5,供配电网络结构要求,单元5,变配电所所址选择、型式与布置,变配电所所址选择,用户变配电所所址的选择，应根据下列要求经技术、经济比较，综合考虑确定：,接近负荷中心，以减小低压供电半径、降低线路投资、节约电能损耗、提高供电质量；,进出线方便；,接近电源侧；,设备运输方便；,不应设在有剧烈振动或高温的场所；,不宜设在多尘或有腐蚀性气体的场所，当无法远离时，不应设在污染源盛行风向的下风侧；,不应设
9、在厕所、浴室或其他经常积水场所的正下方，且不宜与上述场所相贴邻；不应设在地势低洼和可能积水的场所；,不应设在有爆炸危险环境的正上方或正下方，且不宜设在有火灾危险环境的正上方或正下方 ；,节约用地。,单元5,变配电所所址选择、型式与布置,变配电所型式,按设置地点及结构，基本型式有:,户内型,户外型,组合式,运行维护方便、占地面积少。,现我国一些大中城市已明确提出对主城区的终端110kV站、35kV站（包括用户总降压变电所）必须采用全户内型 ,对于边缘城区有条件的也要采用全户内型。,占地面积大，受大气条件影响。,占地面积小、组合方式灵活、便于运输、安装方便、施工周期短、运行费用低、外形美观等优点，
10、而且易于深入负荷中心，以减小供电半径，提高电压质量。,单元5,变配电所所址选择、型式与布置,变配电所型式,用户10kV变电所按其位置分类,独立式变电所是一个独立的建筑物，其建筑费用较高，低压馈电距离较长、损耗较大，主要用于负荷小而分散的工业企业和大中城市的居民住宅区。有时由于周围环境的限制（如防火、防爆和防尘等）而设置独立变电所。,附设变电所变电所的一面或数面墙与建筑物共用，且变压器室的门向建筑物外部开。附设变电所主要用于负荷较大的车间和无地下室的大型民用建筑。,车间内变电所位于建筑物内部、与建筑物无公用外墙。它能最大程度地接近负荷中心，特别适用于负荷较大、负荷中心在车间中部且环境较好的多跨厂
11、房。目前，车间内变电所多采用小型组合式成套变电站。,地下变配电所一般设置在建筑物的地下室内，以节省用地。其通风散热条件差，湿度较大，且防火等级要求较高，因此投资高，一般用于高层民用建筑。,杆上式或高台式变电所，变压器一般位于室外的电线杆塔上，或在专门的变压器台墩上，一般用于负荷分散的小城市居民区和工厂生活区以及小型工厂和矿山等。变压器容量较小，一般在315kVA及以下。,单元5,变配电所所址选择、型式与布置,变配电所的总体布置,变配电所总体布置基本要求,便于运行维护,有人值班的独立变配电所，宜设有厕所和给排水设施。,有人值班的变配电所，应设单独的值班室，且应尽量靠近高低压配电室。,高压配电室与
12、值班室应直通或经过通道相通。,低压配电室也可兼作值班室，但必须保证安全距离。,低压配电室宜位于出线侧。,便于进出线,如高压架空进线，则高压配电室宜位于进线侧。,变压器的位置宜靠近低压配电室。,单元5,变配电所所址选择、型式与布置,变配电所的总体布置,变配电所总体布置基本要求,变配电所还应考虑防火、通风等要求。,保证运行安全,户内变电所的每台油量为l00kg及以上的三相油浸式变压器，应设在单独的变压器室内，其门应朝马路开。,高压电容器柜一般也应装设在单独的电容器室内，低压电容器柜可与低压开关柜同室布置，但容量较大时也应单独设室。,电容器室、配电室的门应向外开或双向开启。,变配电装置要有足够的安全
13、净距和操作维护通道。,变配电所应设置防止雨、雪和小动物从采光窗、通风窗、门、电缆沟等进入室内的设施。,单元5,变配电所所址选择、型式与布置,变配电所的总体布置,变配电所总体布置基本要求,节约土地与建筑费用,如高压开关柜量少时，可和低压开关柜同室布置。,高压配电所应尽量与邻近的车间变电所合建。,适应发展要求,高低压配电室内，宜留有适当数量配电装置的备用位置。,变压器室应考虑到扩建时有更换大一级容量变压器的可能。,单元5,变配电所所址选择、型式与布置,变配电所的总体布置,变配电所总体布置方案示例,单元5,变配电所所址选择、型式与布置,变配电所的总体布置,组合式成套变电站的布置,预装式变电站,预装式
14、变电站是一种将高压电器设备、变压器、低压电器设备等组合在一起的紧凑型成套配电装置。该技术从欧洲引进，俗称欧式箱变。该装置一般为“目”字形结构 。,单元5,变配电所所址选择、型式与布置,变配电所的总体布置,组合式成套变电站的布置,预装式变电站接线,终端接线 双电源接线 环网接线,典型主接线,高压接线,单元5,变配电所所址选择、型式与布置,变配电所的总体布置,组合式成套变电站的布置,组合式变压器,正面图 侧面图 俯视图,组合式变压器是将变压器本体、开关设备、熔断器、分接开关及相应辅助设备进行组合在一起的变压器，该技术从美国引进的，俗称美式箱变。组合式变压器一般为“品”字形结构,单元5,变配电所所址
15、选择、型式与布置,变配电所的总体布置,组合式成套变电站的布置,组合式变压器接线,终端接线 双电源接线 环网接线,单元5,变配电所主接线,变配电所主接线的基本形式,单母线接线,有母线的主接线, 特点:,简单、清晰、设备少；运行操作方便且有利于扩建；可靠性与灵活性不高。若母线故障或检修，会造成全部出线停电。,适于出线回路少的小型变配电所，一般供三级负荷。 10kV配电装置出线回路数不超过5回；35kV不超3回。, 应用:,单元5,变配电所主接线,变配电所主接线的基本形式,单母线接线,有母线的主接线,两路电源进线的单母线可供二级负荷 。,单元5,变配电所主接线,变配电所主接线的基本形式,单母线分段接
16、线,有母线的主接线,有两种运行方式：,分段断路器接通运行 ；分段断路器断开，分段单独运行。, 特点:,简单、清晰、设备少；运行操作方便且有利于扩建。缩小了母线故障的影响范围，可靠性有所提高。可供一级负荷。,单母线分段接线目前应用广泛。,单元5,变配电所主接线,变配电所主接线的基本形式,双母线接线,有母线的主接线, 特点:,可靠性高、运行灵活、扩建方便 。 设备多、操作繁琐、造价高 。,一般仅用于有大量一、二级负荷的大型变配电所 。, 应用:,单元5,变配电所主接线,变配电所主接线的基本形式,线路一变压器组单元接线,无母线的主接线,单电源,采用跌落式熔断器,采用负荷开关 或隔离开关,采用负荷开关
17、和熔断器配合,采用断路器和隔离开关配合,单元5,变配电所主接线,变配电所主接线的基本形式,线路一变压器组单元接线,无母线的主接线,户外杆上变电台的典型接线形式，电源线路架空敷设，小容量变压器安装在电杆上。户外跌落式熔断器FU作为变压器的短路保护，也可用来切除空载运行的变压器。接线简单经济，但可靠性差，且停电和送电操作程序比较麻烦。仅适用于500kVA以下的变电所，配电给三级负荷。随着城市电网改造和城市美化的需要，架空线改为电缆线，户外杆上变电台逐步被预装式变电站或组合式变压器所取代 。,单元5,变配电所主接线,变配电所主接线的基本形式,线路一变压器组单元接线,无母线的主接线,变压器的高压侧设置
18、负荷开关，而未设保护装置。仅适于距上级变配电所较近的车间变电所采用，此时，变压器的保护必须依靠安装在线路首端的保护装置来完成。当变压器容量较小时，负荷开关也可采用隔离开关代替，但需注意的是，隔离开关只能用来切除空载运行的变压器。,单元5,变配电所主接线,变配电所主接线的基本形式,线路一变压器组单元接线,无母线的主接线,变压器的短路保护由熔断器实现，负荷开关除用于变压器的投入与切除外，还可用来隔离高压电源以便变压器的安全检修。因负荷开关可带负荷操作，所以这种接线较上两种接线灵活，而且价格便宜，在10kV及以下变电所中应用得越来越多。为避免因熔断器一相熔断造成变压器缺相运行，熔断器配有熔断撞针可作
19、用于负荷开关跳闸。,单元5,变配电所主接线,变配电所主接线的基本形式,线路一变压器组单元接线,无母线的主接线,当变压器故障时，继电保护装置动作于断路器QF跳闸。采用断路器操作简便，故障后恢复供电快，易与上级保护相配合，便于实现自动化。如果配有自动重合闸装置，供电可靠性会有所提高。当高压侧采用双电源供电或低压侧有联络线与其他变电所相连时，可用于二级负荷。,单元5,变配电所主接线,变配电所主接线的基本形式,线路一变压器组单元接线,无母线的主接线,双回线路一变压器组单元接线,正常运行时，两路电源及主变同时工作，变压器二次侧母联断路器QF3断开运行。一旦任一主变或任一电源进线故障或检修时，主变两侧断路
20、器就在继电保护装置的作用下自动断开，QF3自动投入，即可恢复整个变电所的供电。 双回线路一变压器组单元接线可供一、二级负荷。,单元5,变配电所主接线,变配电所主接线的基本形式, 桥式接线,无母线的主接线,内桥,外桥,单元5,变配电所主接线,变配电所主接线的基本形式, 桥式接线,无母线的主接线,内桥,内桥接线运行特点是：电源线路投入和切除时操作简便，变压器故障时操作较复杂。 内桥接线适于电源线路较长、变压器不需经常切换操作的情况。,单元5,变配电所主接线,变配电所主接线的基本形式, 桥式接线,无母线的主接线,外桥,外桥接线运行特点正好和内桥接线相反，电源线路投入和切除时操作较复杂，变压器故障时操
21、作简便。 外桥接线适于电源线路较短、变压器需经常切换操作的情况。 当系统中有穿越功率通过变电所高压侧时或两回电源线路接入环形电网时，也可采用外桥式接线。,单元5,变配电所主接线,变配电所主接线的基本形式, 桥式接线,无母线的主接线,桥式接线比分段单母线结构简单，减少了断路器的数量，造价低，有一定的可靠性与灵活性，易发展。桥式接线广泛用于35110kV变电所中，但由于其操作不便，不适于10kV及以下变电所采用。,高压侧线路一变压器组，低压侧单母线接线,单元5,变配电所主接线,变配电所主接线典型方案,一路供电电源、两台或以上变压器的10kV变电所, 低压侧采用单母线分段接线。, 低压开关柜采用GCK低压抽出式柜。,两台变压器为互为备用运行方式，正常运行时，低压母联断路器断开。,一路供电电源、两台或以上变压器的10kV变电所,单元5,变配电所主接线,变配电所主接线典型方案,两路供电电源的10kV变电所,低压主接线仍采用单母线分段接线形式 。,低压进线柜放置在中间，而低压出线柜则放置在两侧，以便于扩建时添加出线柜。,
