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供配电知识

目录第一章供电线路 (2)1、供电能力 (2)2、电能质量 (3)3、供电可靠性 (4)4、经济效益 (5)第二章电网设计 (6)1、10kV电网的工程设计 (6)2 10kV线路网络设计和要求 (6)3 10kV开关站(开闭所) (10)4 10kV线路导线类型的选择 (13)5 10kV线路导线截面的选择 (15)6 10kV变压器的选择 (16)7 10kV变压器的容量的选择 (17)8 10kV开关设备的选择 (17)9 架空线路上安装的开关的主要技术参数: (19)10 其他设备 (21)11、低压配电网 (21)第三章补偿电路 (23)1、无功补偿 (23)2.低压无功补偿容量的确定: (24)3、防雷和接地 (24)4 有关接地的概念: (28)5 各种接地型式的配电系统的适用范围 (33)6 接地装置要求 (35)7 接地装置的连接要求 (39)第一章供电线路1、供电能力1.1 10kV配电线路供电能力的确定:线路保护定值、线路载流量等,1.2 配电线路导线通过的最大负荷电流原则上不应超过其允许电流,并注意与配电线路上所有的限流元件(包括变电站限流元件及线路保护定值、架空导线、电缆、连接线夹、分段分支开关及其引下线、隔离开关等等)的参数的配合。

1.3 日常运行对单回配电线路的负荷电流控制是与配电网的结线方式有关的,不能静态地去判断,而应将线路放到不同的结线方式中及在何种运行方式时动态分析,因为相同的线路在不同的结线方式中及不同的运行方式时是不相同的1.4 关于在不同结线情况下线路载流量的控制原则根据《东莞市中低压配电网技术改造实施细则》的规定:1.5 在网架及电源条件成熟的情况下配电线路的正常运行负荷电流按导线的经济电流控制,检修、事故情况转移负荷后按导线的安全电流控制[架空导线(包括裸导线和绝缘导线)安全电流取环境温度为35℃时的最高允许载流量,电缆线路安全电流按不同的环境温度及不同的敷设条件取相应最高允许载流量,导线经济电流取最大负荷利用小时数为5000小时]。

1.7 放射型10kV配电线路的正常运行负荷电流按线路的经济密度电流控制,当大于线路安全电流的60%时,应根据配网规划新增线路(专线及开关站电源线除外)或改造为“2-1”网络。

1.8 “2-1”网络10kV配电线路的正常运行负荷电流按线路的经济密度电流控制,当大于线路安全电流的50%时,应根据实际情况将“2-1”环网改造为“3-1”环网或与其它线路重组为两个“2-1”环网。

1.9 备用型“3-1”网络10kV配电线路的正常运行负荷电流按三条线路中最小线径线路的安全电流控制,当达到线路安全电流时,一般不应接入新的负荷,否则应结合实际情况将“3-1”环网改造为两个(或以上)“2-1”环网或进行重组。

2、电能质量2.1 配电线路供电到用户受电点(产权分界点)的电压变动幅度应不超过受电设备额定电压的指标范围,10kV用户(专用变、专线)为±7%。

配电线路的电压损失不应超过5%。

2.2 规划设计时还应校验正常的电压损失,其允许损失值为:配变:2~4%;低压配电线路(包括接户线在内):4~6%2.3 正常运行时,各类用户的电压合格标准如下(用户受电端的电压变动幅度):(1)10kV供电用户:10±7%kV(2)0.4kV供电用户:0.38±7%kV(3)低压照明用户:0.22 +7%kV-10%kV2.4 除有特殊要求的用户外,用户在电网高峰负荷时的功率因数,应达到下列规定:(1)公用配变的功率因数为0.9及以上。

(2)100kVA及以上10kV供电的用户功率因数为0.90及以上。

(3)其他电力用户和大、中型电力排灌站、趸购转售电企业,功率因数为0.85及以上。

(4)农业用电,功率因数为0.80。

2.5 电压和电流波公用配电网谐波电压(相电压)限制值电网标称电压(kV) 电压总谐波畸变率(%) 各次谐波电压含有率(%)奇次偶次0.38 5.0 4.0 2.010 4.0 3.2 1.63、供电可靠性城市配电网的年平均可靠率应逐步达到99.96%以上,即每户年平均停电小时数在4小时以下,其它的镇配电网(农网),年平均可靠率逐步达到99.7%以上,即每户平均停电小时在30小时以下。

年平均供电可靠率用下式表达:式中:R:年平均供电可靠率(%)N:统计用户总数Ni:年中每次停电影响的用户数Ti:年中每次停电的持续小时数(包括计划检修、计划停电、基建业扩和事故停电,不包括由于电源不足和系统瓦解、崩溃而引起的拉电、停电)。

提高供电可靠性的手段通过加大电力建设,合理调整网络结构,合理分配负荷,从而提高电网的供电能力以及供电容量的裕度。

从管理方面,加强对电网设备(包括线路以及开关设备等等)的运行管理,提高设备的可利用率,保证设备可正常运行。

另外对日常设备的停电检修应加强电网的综合停电管理,以便减少电网的停电。

4、经济效益经济效益:提高供电可靠性而取得的多供电的经济效益;降低线损而取得的多供电的经济效益;提高了配电网络的供电能力而取得的经济效益;提高了供电电压质量而取得的经济效益;社会效益第一卷第二章电网设计1、10kV电网的工程设计1.110kV架空配电线路供电半径的确认根据线路长度、负荷密度等因素进行适当分段连接。

根据《东莞市中低压配电网技术改造实施细则》的规定:变电站的供电范围要按照“近电近送”的原则划分,可向一个或以上区(镇)配电网送电,并依新的变电站投产重新进行调整,以便合理分配负荷,10kV馈电线供电半径市区控制在3kM以内,郊区控制在6kM以内。

区(镇)配电网以高压变电站为供电电源,每一个区(镇)配电网按有两个或以上高压变电站向其供电1.2 10kV线路分段原则:一般主干线分二至三段,装分段开关一至二台。

负荷较密集地区1kM分一段,较远地区以按所接配变总容量每2000~3000kVA左右分一段。

在目前电源等外部条件不具备实现环网供电时,可通过加装分段开关做好线路的分段工作,以便最大程度减少停电区域。

另外,应根据各线路各支线的负荷情况以及停电业扩情况加装分支开关2 10kV线路网络设计和要求2.1 干线放射(分段)式:此结线方式适用于受地理位置限制或受电源限制无法实现与相邻线路联络的区域。

目前此方式是大部分单位主要的网络结线方式,且大部分是没有分段的,为尽可能地提高供电可靠性,可对现有的干线放射式结线线路加装分段以及分支开关,以便缩小事故检修以及业扩停电的范围。

结线主要要求:充分考虑配网规划、区域内负荷发展的需要,主线导线截面选择首尾应一致。

2.2 “2-1”单环网接线此方式既适用于架空线路也适用于电缆线路,既适用于两个不同变电站间两回线路的联络也适用于同一变电站不同母线出线的两回线路间的联络(对于架空线路同一变电站不同母线出线的线路不宜同杆架设,如同杆架设则不宜采用此结线方式)。

主线导线截面要求首尾应一致。

最好两回线路的主线导线截面一致。

如果运行要求线路所挂接的用户为全备用,则正常运行方式时应按照线路安全电流的50%控制(或线路的经济密度电流控制),在转供负荷的情况下按照线路的安全电流控制。

如果运行要求线路所挂接的用户非全备用,则正常运行方式时应按照线路安全电流并预留备用容量控制,在转供负荷前应先断开非有备用电源用户的负荷,再进行倒闸操作进行转供电。

该非全备用方式的运行管理较为复杂。

2.3 “3-1”备用型环网方式此方式较为适用于在发展且对供电可靠性要求较高的区域,在实际操作中也较容易实现。

此方式既适用于架空线路也适用于电缆线路,既适用于两(三)个不同变电站间三回线路的联络,也适用于同一变电站不同母线出线的三回线路间的联络。

如果是同一变电站三回线路的联络则不利于110kV主变或110kV线路负荷的调整,所以建议采用三回线路分别来自不同变电站,或两回负荷线路来自同一变电站不同母线,备用线路来自另一变电站(不同110kV供电主变的母线)。

另外,基于运行方便的角度考虑,该结线方式主要推荐应用在电缆网络上,或架空线路开环点设置在户内配电所内。

三回线路主线导线截面要求首尾应一致,且备用线导线截面不小于负荷线中最大线径线路的截面。

最好三回线路的主线导线截面一致。

正常运行方式时负荷线负荷按照安全电流控制,在转供电情况下备用线的负荷也是按照其安全电流控制。

2.4 “3-1”分段联络型“3-1”分段联络型:每一路馈线均在其线路中间及末端敷设有通过开关互相连接联络线,一组三回馈线共需设置四个联络开关站,在其中一回线路停电的情况下其负荷平均由其余两回线路负担,即可满足倒供电的要求。

其余配电房可附设一进一出环网开关柜,不再另设开关房。

“3-1”分段联络型适用于负荷较密集并且负荷稳定线路中间的联络线容易确定的区域,相对而言其运行以及倒闸操作较为复杂,但在转供电后线路的供电半径与正常运行方式时基本相同,有利于线路的经济运行。

三回线路均为负荷线,其负荷电流控制均按照安全电流的66%控制。

三回线路主线导线截面要求首尾应一致,且三回线路的主线导线截面一致。

“3-1”分片配电联络型分片配电联络型:一组三回馈线共需设置三个双边(双电源)配电联络开关站,所有配变负荷点按所属分片地段在其附近的配电房同一段母线取电源并自成环网,小环的电缆截面按本小环的实用总负荷选择,不必同干线等截面,干线截面应一致。

所有配电所可附设一进一出环网开关柜,不再另设开关房。

适用于负荷较密集且有大量的小容量负荷、负荷稳定的区域,相对而言其运行以及倒闸操作较为复杂,但在转供电后线路的供电半径与正常运行方式时基本相同,有利于线路的经济运行。

另外,小环网中的线路导线截面选择可作为分线等级选择,小于主线的导线截面,节约了投资。

三回线路均为负荷线,其负荷电流控制均按照安全电流的66%控制。

三回线路主线导线截面要求首尾应一致,且三回线路的主线导线截面一致。

2.5 大环套小环环网结线该结线方式是作为“2-1”、“3-1”环网结线方式的补充,适合于负荷分散的区域应用。

配电网的网络结线不是固定的,特别是对于东莞大部分在发展的区域,其网络结线是根据线路的负荷情况不断变化的,如前面谈到的,“2-1”网络在线路负荷增长后不能实现全备用的情况下就应该新增备用线而改造为一个“3-1”备用型的环网结线,而“3-1”备用型在负荷线负荷增长后也应根据实际情况将其改为两个“2-1”网络或一个“2-1”网络和一个“3-1”备用型网络。

各种结线方式间可进行转化以适应负荷增长以及供电可靠性要求的需要。

为便于改造,再次强调应做好配网的规划,确定配网建设及改造的主要技术原则(如组网原则、线路导线原则、开关设备选型原则等),同时该配网建设及改造原则也应应用于用户线路、设备的建设与改造,这样才能有利于配网网络的建设与改造。

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