中低压配电网交流讨论

中低压配电网交流讨论,张俊峰,一、架空电力线路的构成及其作用二、架空配电线路基本要求及其组成结构三、杆塔四、杆上电气设备五、绝缘子、金具六、防雷方式,目录,一、架空电力线路的构成及其作用,电力线路是电力网的主要组成部分。（一）电力线路作用输送和分配电能（二）电力线路种类按敷设方式分：架空电力线路电力电缆线路,良好的绝缘强度足够的机械强度良好的导电能力,二、架空配电线路基本要求及其组成结构,横 担,金 具,三、架空配 电线路结构,导 线,杆 塔,绝缘子,基 础,杆上电气设备,防雷设施 及 接地装置,三、杆塔,作用：用以支持导线，并使导线与导线间、导线与杆塔间和导线与大地、建筑物、电力线、通信线等被跨越物之间保持一定的安全距离。,分类：1、杆塔按所用的材质不同可分为：木杆、水泥杆、铁塔（钢管杆）三种。2、杆塔按在线路中的用途可分为：直线杆耐张杆转角杆终端杆特殊杆（分歧杆和跨越杆）,直线杆：主要用在线路直线 段中。在正常情况下， 一般不承受顺线路方向 的张力，而是承受垂直 荷载。即导线、绝缘子、 金具、覆冰的重量，以 及水平荷载即风压力等。,三、杆塔,三、杆塔,耐张杆：又称承力杆。主要 用于线路分段处。在正 常情况下，耐张杆除承 受与直线杆塔相同的荷 载外，还承受导线的不 平衡张力。,转角杆：主要用于线路转角处。 除承受导线等垂直荷载和 风压力外，还承受导线的 转角合力，合力的大小决 定与转角的大小和导线的 张力。,三、杆塔,终端杆：位于线路首、末段 端。能承受单侧导线等 垂直荷载和风压力，以 及单侧导线张力的杆塔。,三、杆塔,分歧杆（分支杆）：一般用于当架空线路 中间需要设置分支线时。,三、杆塔,跨越杆：一般用于当线路跨 越公路、铁路、河流、 山谷、电力线、通信线 等情况。,三、杆塔,合杆：即多回同杆架设杆 塔。由于线路空间走廊 限制，多回路架空线路 需在同一杆塔架设。双回路导线架设方 式一般采用：垂直排列、 上二下四排列（又称二 四排列或者左右三角型 排列）。,三、杆塔,顾名思义即电杆上安装电 气材料及设备等装置，一般杆 上电气设备有：避雷器、隔离开关（又称刀闸）、跌落 式熔断器（又称令克）、柱上 开关、柱上配变等。,四、杆上电气设备,四、杆上电气设备,避雷器：用于保护电气设备免受 雷击时高瞬态过电压危害， 并限制续流时间，也常限制 续流幅值的一种电器。避雷 器有时也称为过电压保护器， 过电压限制器。交流无间隙金属氧化物 避雷器用于保护交流输变电 设备的绝缘，免受雷电过电 压和操作过电压损害。适用 于变压器、输电线路、配电 屏、开关柜、电力计量箱、 真空开关、并联补偿电容器、 旋转电机及半导体器件等 过电压保护。,四、杆上电气设备,隔离开关（又称刀闸）：是高压开关电器中使用最多的一种电器，它本身 的工作原理及结构比较简单，但是由于使用量大，工作 可靠性要求高，对变电所、电厂的设计、建立和安全运 行的影响均较大。刀闸的主要特点是无灭弧能力，只能在没有负荷 电流的情况下分、合电路。主要作用如下： （1）、分闸后，建立可靠的绝缘间隙，将需要检修的设备或线路与电源用一个明显断开点隔开，以保证检修人员和设备的安全。（2）、根据运行需要，换接线路。（3）、可用来分、合线路中的小电流，如套管、母线、连接头、短电缆的充电电流，开关均压电容的电容电流，双母线换接时的环流以及电压互感器的励磁电流等。（4）、根据不同结构类型的具体情况，可用来分、合一定容量变压器的空载励磁电流。,四、杆上电气设备,跌落式熔断器（又称令克）：是10kV配电线路分支 线和配电变压器最常用的一 种短路保护开关，它具有经 济、操作方便、适应户外环 境性强等特点，被广泛应用 于10kV配电线路和配电变压 器一次侧作为保护和进行设 备投、切操作之用。,四、杆上电气设备,柱上开关（分断路器与负荷开关）：主要用于配电线路区间分段投切、控制、保护，能开断、关合短 路电流。ZW32型 ZW20型,四、杆上电气设备,断路器、隔离开关、熔断器的区别：断路器于接通和分断电路，能开断短路电流，作为短路保护和过载保 护元件。 隔离开关具有明显断开点，不能分断电流（可以分断空载电流），作 为检修时分断电路使用，有的隔离开关配有简易的灭弧装置，可用于断开 负荷电流 。熔断器为保护元件，能断开短路电流，作为短路保护和过载保护元件， 但熔断器一旦动作，就需要更换熔丝。 分断电流能力：断路器熔断器隔离开关,四、杆上电气设备,电力系统中为什么不允许带负荷拉刀闸？在电力系统中不允许带负荷拉开隔离开关，这是因为电力系统的负荷 中，大多数是带有电感的负载（如电动机、变压器等）。系统中储存着大 量的磁场能，带负荷拉开隔离开关时，线路电流的变化率i/t具有很大 的数值，会在隔离开关之间产生很高的电压。当隔离开关刚刚拉开时，触 头间的距离很短，这个高电压很容易击穿空气，在隔离开关上产生很大的 电弧，从而维持了电路中的电流不突然下降到零，并把系统中储存的磁场 能转化为热能，烧坏隔离开关，引起相间短路，造成大事故。因此，一般 情况下，采用的是断路器来开断电流。,四、杆上电气设备,变压器：是利用电磁感应的原理来改变交流电压的装置，主要构件是初级线圈、 次级线圈和铁芯（磁芯）。主要功能有：电压变换、电流变换、阻抗变换、 隔离、稳压（磁饱和变压器）等。变压器的一般分类：按冷却方式分：干式变压器、油浸式变压器。按用途分为：电力变压器和特殊变压器（电炉变、整流变、工频 试验变压器、调压器、矿用变、音频变压器、中频变压器、高频变压器、 冲击变压器、仪用变压器、电子变压器、电抗器、互感器等）。按绕组形式分：双绕组变压器、三绕组变压器、自耦变电器。按铁芯形式分：芯式变压器、非晶合金变压器、壳式变压器。按安装场地分：户内变压器、户外变压器。,四、杆上电气设备,户外变压器的安装方式：单杆变压器变台，双杆变压器变台，地台式变压器变台，落地式变压器变台等多种。各类变压器变台的特点：（1）单杆变压器变台：其变压器、户外跌落式熔断器、高压引下线、避雷器都装在同一根电线杆上，特点是占地面积小、结构简单、组装方便、材料省，适合安装10/0. 4kV、容量80kVA以下的配电变压器。（2）双杆变压器变台：在离地2.53m的两根杆上安装，在台架上方2m处装设母线架，高压引线接在母线架上，杆上还装横担并安装室外跌落式熔断器、避雷器和引线。这种变压器台比单杆变压器台坚固，但用料多、造价较高，适用于电压10/0. 4kV、用量100400kVA的配电变压器。（3）地台式变压器变台：用砖砌成高1.72m的台墩，把变压器安放在上面。这种变压器台可分为带配电间和不带配电间两种形式，配电间内不得住人。其特点是高压线的终端杆可兼作低压线路的始端杆。（4）落地式变压器变台：把变压器安置在地面矮台上，适合于500kVA以上大容量的变压器。这种变压器台占地多，但拆装、运输方便。为了防止水浸和安全，必须在变压器台周围装围栏及警告牌，变压器的底部基础要高出最大洪水的高度，但不得低于0.3m。,四、杆上电气设备,组合方案一：变压器侧装、电缆引线（ZA-1-CL)15m双杆杆型图,组合方案二：变压器侧装、绝缘导线引线（ZA-1-CX)15m双杆杆型图,四、杆上电气设备,组合方案三：变压器正装、绝缘导线引线（ZA-1-ZX)15m双杆杆型图,四、杆上电气设备,四、杆上电气设备,选择变压器台安装电杆时，位置应符合下列要求：（a）、靠近负荷中心，降低低压供电半径；（b）、避开易爆、易燃、污秽严重及地势低洼地带；（c）、高压进线、低压出线方便；（d）、便于施工、运行维护。选择变压器台安装电杆时，注意避免选择以下电杆：（a）、转角、分支电杆；（b）、设有接户线或电缆头的电杆；（c）、设有线路开关设备的电杆；（d）、交叉路口的电杆；（e）、人员易于触及或人员密集地段的电杆；（f）、严重污秽地段的电杆。,四、杆上电气设备,供电半径：中低压线路供电半径应通过负荷校核，满足末端电压质量的要求。 10kV线路供电半径，原则上规划 A+、A、B类供电区域供电半径不宜超过 3km，C类不宜超过5km，D类不宜超过15km，E类供电区域供电半径应根据需要经计算确定；低压线路供电半径，原则上A+、A类供电区域供电半径不宜超过150m，B类不宜超过250m，C类不宜超过400m，D类不宜超过500m，E类供电区域供电半径应根据需要经计算确定。 采用允许电压降校核时：（1）、1kV10kV配电线路，自供电的变电所二次侧出口至线路末端变压器或末端受电变电所一次侧入口的允许电压降为供电变电所二次侧额定电压的5。（2）、1kV以下配电线路，自配电变压器二次侧出口至线路末端(不包括接户线)的允许电压降为额定电压的4。,四、杆上电气设备,四、杆上电气设备,变压器负载率：一定时间内，变压器平均输出的视在功率与变压器额定容量之比。年最大负荷：全年中负荷最大的工作班内（这一工作班的最大负荷不是偶然出现的，全年应至少出现过23次）消耗电能最大的半小时的平均功率。一次年最大负荷也称为半小时最大负荷。Q/GDW 103702016配电网技术导则 中规定：变压器容量选择应适度超前于负荷需求，并综合考虑配电网经济运行水平，年最大负载率不宜低于50% 。,架空电力线路的导线，是利用绝缘子和金具连接固定在杆塔上。 用于导线与杆塔绝缘的绝缘子，在运行中不但要承受工作电压的作用， 还要受到过电压的作用，同时还要承受机械力的作用及气温变化和周围 环境的影响，具有良好的绝缘性能和一定的机械强度。通常，绝缘子表面被做成波纹形，其主要作用为：一是可以增加绝 缘子的泄露距离(又称爬电距离)，同时每个波绞又能起到阻断电弧的作 用；二是当下雨时，从绝缘子上流下的污水不会直接从绝缘子上部流到 下部，避免形成污水柱造成短路事故，起到阻断污水水流的作用；三是 当空气中的污秽物质落到绝缘子上时，由于绝缘子波绞的凹凸不平，污 秽物质将不能均匀地附在绝缘子上，在一定程度上提高了绝缘子的抗污 能力。,五、绝缘子、金具,分类： 1、按所用的材质不同可分为：瓷绝缘子、玻璃绝缘子、合成绝缘子三种。 2、按常用的绝缘子可分为：针式绝缘子柱式瓷绝缘子悬式绝缘子蝶式绝缘子棒式瓷绝缘子拉线瓷绝缘子（已淘汰）陶瓷横担绝缘子放电箝位瓷绝缘子,五、绝缘子、金具,针式绝缘子：主要用于直线杆和角度较小的转角杆支持导线，分为高压、低压两种。针式绝缘子的支持钢脚用混凝土浇装在瓷件内，形成“瓷包铁”内浇装结构。,五、绝缘子、金具,柱式瓷绝缘子：用途与针式绝缘子基本相同。柱式瓷绝缘子的绝缘瓷件浇装在底座铁靴内，形成“铁包瓷”外浇装结构，但采用柱式瓷绝缘子时，架设直线转角杆的导线角度不能过大，侧向力不能超过柱式瓷绝缘子允许抗弯强度。,五、绝缘子、金具,悬式瓷绝缘子：主要用于架空配电线路耐张杆，一般低压线路采用一片悬式绝缘子悬挂导线，10kV线路采用两片组成绝缘子串悬挂导线。悬式瓷绝缘子金属附件连接方式，分球窝型和槽型两种。,五、绝缘子、金具,蝴蝶式绝缘子：分为高压、低压两种，在10kV线路上蝴蝶式瓷绝缘子与悬式绝缘子组成“茶吊”，用于小截面导线耐张杆、终端杆或分支杆等，或在低压线路上，作为直线或耐张绝缘子。,五、绝缘子、金具,瓷横担绝缘子：一端外浇装金属附件的实心瓷件，一般用于10kV线路直线杆以及爬线。,五、绝缘子、金具,棒式瓷绝缘子：又称瓷拉棒，是一端或两端外浇装钢帽的实心瓷体，或纯瓷拉棒。,五、绝缘子、金具,拉紧瓷绝缘子（已淘汰）：又称拉线圆瓷，一般用于架空配电线路的终端、转角、耐张杆等穿越导线的拉线上，使下部拉线与上部拉线绝缘。,五、绝缘子、金具,放电箝位绝缘子：其底部与柱式绝缘子基本相同，绝缘瓷件装在底座铁靴内，形成“铁包瓷”外浇装结构，其顶部绝缘瓷件浇装在铁帽内，铁帽上安装有铝质压板,