崎岖压配电体系疏解

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所属分类:电源柜
本章重点 高压配电方式 高压配电系统组成 通信系统低压交流供电原则 常见的低压电器 功率因素概念以及电容补偿方法 本章内容 ? ? ? ? ? ? ? 高压供电系统简介 高压配电方式 高压配电
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  本章重点 高压配电方式 高压配电系统组成 通信系统低压交流供电原则 常见的低压电器 功率因素概念以及电容补偿方法 本章内容 ? ? ? ? ? ? ? 高压供电系统简介 高压配电方式 高压配电系统组成 市电分类以及通信系统低压交流供电原则 常见低压配电设备 常见的低压电器 功率因素概念以及电容补偿方法 本章重点、难点 ?本章重点 高压配电方式 高压配电系统组成 通信系统低压交流供电原则 常见的低压电器 功率因素概念以及电容补偿方法 ?本章难点 常见低压配电设备 电容补偿方法 学习本章目的和要求 ? 了解高压输配电过程,掌握三种高压配电方式及其优缺点 ? 熟悉市电分类情况,掌握通信系统低压交流供电原则 ? 熟悉常见低压配电设备和常见的低压电器,理解它们的工 作原理。 ? 掌握功率因素概念,理解功率因素低下的危害和提高功率 因素的方法,掌握电容补偿的方法及简单计算 高低压配电的内容提要 1 2 3 高低压配电系统 低压配电系统 讨论题 高压配电系统 1.1.1 高压输配电系统概述 ? 电力系统是由发电厂、电力线路、变电站、电力用户组成 的供电系统。通信局(站)属于电力系统中的电力用户。 市电从生产到引入通信局(站),通常要经历生产、输送、 变换和分配等四个环节。 ? 在电力系统中,各级电压的电力线路以及相联系的变电站 称为电力网,简称电网。通常用电压等级及供电范围大小 来划分电网种类,一般电压在10KV以上到几百KV且供电 范围大的称为区域电网,如果把几个城市或地区的电网组 成一个大电网,则称国家级电网。电压在35KV以下且供 电范围较小,单独由一个城市或地区建立的发电厂对附近 的用户供电,而不与国家电网联系的称为地方电网。而包 含配电线路和配电变电站,电压在10KV以下的电力系统 称为配电网。 高压输配电系统概述 电力系统的输配电方式示意图 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。随着 大型发电厂的建成投产及输电距离的增加,为了减少线路 能耗、压降,以及节约有色金属和降低线路工程造价,必 须经发电厂中的升压变电所升压至35~500KV,再由高压 输电线传送到受电区域变电所,降压至6~10KV,经高压 配电线送到用户配电变电所降压至380V低压,供用电设备 使用。 ? 对于电信局(站)中的配电变压器,其一次线圈额定电压 即为高压配电网电压,即6KV或10KV。二次线圈额定电压 因其供电线路距离较短,则变压器二次侧线圈的额定电压 只需高于线%,仅考虑补偿变 压器内部电压降,一般选400/230V,而用电设备受电端电 压为380/220V。 高压配电方式 高压配电方式,是指从区域变电所,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,称为高压配电。配电网的基本接线方式有三种:放 射式、树干式及环状式。 高压配电方式 1.放射式配电方式 所谓放射式,就是从区域 变电所的6~10KV母线上 引出一路专线,直接接电 信局站的配电变电所配电, 沿线不接其它负荷,各配 电变电所无联系 。 放射式配电方式的优点是: 线路敷设简单,维护方便, 供电可靠,不受其它用户 干扰,适用于一级负荷。 高压配电方式 2.树干式配电方式 所谓树干式配电方式,是指由总降压变电所引出的各路高压干线沿市 区街道敷设,各中小企业变电所都从干线上直接引入分支线供电。 这种高压配电方式的优点是: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。缺点是: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。 高压配电方式 3.环状式配电方式 环状式系统的优点是运行灵活,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。为了避免环状线路上 发生故障时影响整个电网,通常将环状线路中某个隔离开 关断开,使环状线路呈“开环”状态。 高压配电系统组成 ? 常用的高压电器有: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。 局站变电所从电力系统受电经变压器降压后馈送至低压配 电房。要求变电所尽量靠近负荷中心,从而缩短配电距离, 使之减少电能损失。并且主接线应简单而运行可靠,同时 要便于监控和维护。 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 典型一次进线方案 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。 低压配电系统 1.2.1低压配电系统的概述 1.市电分类 依据XT005-95《通信局(站)电源系统总技术要求》, 市电根据通信局(站)所在地区的供电条件,线路引入方 式及运行状态,将市电供电分为三类: (1)一类市电供电(市电供应充分可靠) 一类市电供电是从两个稳定可靠的独立电网引入两路供电 线路,质量较好的一路作主要电源,另一路作备用,并采 用自动倒换装置。两路供电线路不会因检修而同时停电, 事故停电次数极少,停电时间极短,供电十分可靠。长途 通信枢纽、大城市中心枢纽、程控交换容量万门以上的交 换局、大型无线收发信站等规定采用一类市电。 低压配电系统的概述 (2)二类市电供电(市电供应比较可靠) 二类市电供电是从两个电网构成的环状网中引入一路供电 线路,也可以从一个供电十分可靠的电网上引入一路供电 线。允许有计划的检修停电,事故停电不多,停电时间不 长,供电比较可靠。长途通信地区局或县局、程控交换容 量在万门以上的交换局,以及中型无线收发信站,可采用 二类市电。 (3)三类市电供电(市电供应不完全可靠) 三类市电供电是从一个电网引入一路供电线路,供电可靠 性差,位于偏僻山区或地理环境恶劣的干线增音站、微波 站可采用三类市电。 低压配电系统的概述 2.通信系统低压交流供电原则 根据各地市电供应条件的不同,各通信企业容量大小不同,地位的差 异等因素,可采用各种不同的交流供电方案,但都必须遵循一些基本 原则: (1)市电是通信用电源的主要能源,是保证通信安全、不间断的重 要条件,必要时可申请备用市电电源; (2)市电引入,原则上应采用6~10KV高压引入,自备专用变压器, 避免受其他电能用户的干扰。 (3)市电和自备发电机组成的交流供电系统宜采用集中供电方式供 电,系统接线应力求简单、灵活,操作安全,维护方便。 (4)局站变压器容量在630kVA及以上的应设高压配电装置。有两 路高压市电引入的供电系统,若采用自动投切的,变压器容量在 630kVA及以上则投切装置应设在高压侧。 (5)在交流供电系统中应装设功率因数补偿装置,功率因数应补偿 到0.9以上。对容量较大的自备发电机电源也应补偿到0.8以上。 (6)低压交流供电系统采用三相五线制或单相三线制供电。 常见低压配电设备 较大容量的局站设置低压配电房用来接受与分配低压市电 与备用油机发电机电源。低压配电房中安装的电气设备包 括低压配电屏、油机发电机组控制屏、市电油机电转换屏 等设备。 1.低压配电屏 通信局(站)中低压配电屏大多采用原电力工业部和机械 工业部所属企业的系列产品,低压配电屏主要用来进行受 电、计量、控制、功率因数补偿、动力馈电和照明馈电等 功能,主要产品有:PGL1、PGL2、GCS、GCK、GCL 及GGD等系列开关柜,以及国外引进产品和合资企业生产 的低压开关柜。 常见低压配电设备 2.油机发电机组控制屏及ATS 发电机组控制屏目前往往随油机发电机组的购入由油机发 电机组厂商配套提供。而ATS(即双电源自动切换装置, 通常与低压开关柜安装在一起)则有不同的情况,如ABB 新会低压开关有限公司生产的DPT/SE系列自动转换开关 设备(ATS),采用PLC控制,可实现2路市电或1路市电 与发电机电源的自动切换,且切换延时可调,同时有四种 工作模式可供选择(自动模式、正常供电模式、应急供电 模式、关断模式),切换电流最大可达6300A。 常见的低压电器 在低压配电设备中常用的低压电器有: 1.低压断路器 低压断路器也称为低压自动开关,主要作为不频繁地接通 或分断电路之用。而且低压断路器还具有过载,短路和失 压保护装置,在电路发生过载、短路、电压降低或消失时, 断路器可自动切断电路,从而保护电力线路及电源设备。 常见的低压电器 ? 低压断路器按灭弧介质可分为空气断路器和真空断路器两 种,按用途分可分为配电用断路器、电动机保护用断路器、 照明用断路器和漏电保护用断路器等。配电用断路器又可 分为非选择型和选择型两种。非选择型断路器因为是瞬时 动作,所以常用作短路保护和过载保护;选择型断路器又 可用作两段保护、三段保护和智能化保护。两段保护为瞬 时与短延时或长延时两段。三段保护为瞬时、短延时和长 延时三段。其中的瞬时、短延时特性适用于短路保护,长 延时特性适用于过载保护。 常见的低压电器 ? 智能化保护是近些年研制成功的高科技保护手段,是用微 机来控制各脱扣器进行监视和控制,保护功能多,选择性 能好。所以这种断路器叫做智能型断路器。另外,作为配 电用断路器,按其结构形式又可分为塑料外壳式断路器和 万能式断路器两大类,这两类低压断路器目前使用较为普 遍。 常见的低压电器 典型产品有塑料外壳式(DZ10型)和框架式(DW10型) 两类。均由触头系统、灭弧装置、传动机构、自由脱扣机 构及各种脱扣器等部分组成。目前塑料外壳式的改进产品 有AM1型及H型等,框架式改进产品有DW15、DWX15、 DW40、3WE及ME、AH等 。 常见的低压电器 2.低压刀开关 刀开关是低压电器中结构最简单的一种,广泛应用于各种 配电设备和供电线路中,用来接通和分断容量不太大的低 压供电线路以及作为低压电源隔离开关使用。 低压刀开关根据其工作原理、使用条件和结构形式的不同 可分为:开启式负荷开关(HK1、HK2、TSW系列等)、 封闭式负荷开关(HH3、HH4系列等)、隔离刀开关 (HS13、HD11系列等)、熔断器式刀开关(HR3系列等) 和组合开关(HZ10系列等)。 常见的低压电器 3.熔断器 熔断器是一种最简单的保护电器,在低压配电电路中,主 要用于短路保护。它串联在电路中,当通过的电流大于规 定值时,以它本身产生的热量,使熔体熔化而自动分断电 路。熔断器与其它电器配合,可以在一定的短路电流范围 内进行有选择的保护。 常见的低压电器 ? 低压熔断器种类很多,根据其构造和用途可分为开启式、 半封闭式和封闭式,封闭式熔断器又可分为有填料和无填 料熔断器,有填料熔断器中有螺旋式和管式,无填料熔断 器中有插入式和管式。目前的典型产品有RT0/RT10/ RT11系列有填料封闭管式熔断器,RM10系列封闭管式熔 断器,RL1/RL2系列螺旋式熔断器,PZ1-100、QSA、 NT系列熔断器以及引进的aM、gM系列熔断器。 常见的低压电器 (1)熔断器的结构和主要参数 熔断器主要由熔体和安装熔体的熔管或熔座两部分构成。 熔体是熔断器的主要部分,常做成丝状或片状。熔体的材 料有两种:一种是低熔点材料,如铅、锌、锡以及锡铅合 金等;另一种是高熔点材料,如银和铜。熔管是熔体的保 护外壳,在熔体熔断时兼有灭弧的作用。 常见的低压电器 ? 每一种熔体都有两个参数,即额定电流与熔断电流。额定 电流是指长时期通过熔断器而不熔断的电流值。熔断电流 通常是额定电流的两倍。一般规定通过熔体的电流为额定 电流的1.3倍时,应在1小时以上熔断;通过额定电流的1.6 倍时,应在1小时内熔断;达到熔断电流时,在30~40秒后 熔断;当达到9~10倍额定电流时,熔体应瞬间熔断,熔断 器具有反时限的保护特性。 常见的低压电器 ? 熔管有三个参数:额定工作电压、额定电流和断流能力。 额定工作电压是从灭弧角度提出的,当熔管的工作电压在 于额定电压时,在熔体熔断时,可能出现电弧不能熄灭的 危险。熔管的额定电流是由熔管长期工作所允许温升决定 的电流值,所以熔管中可装入不同等级额电流的熔体,但 所装入熔体的额定电流不能大于熔管的额定电流值。断流 能力是表示熔管在额定电压下断开电路故障时所能切断的 最大电流值。 常见的低压电器 (2)熔断器的选用原则 选用熔断器,一般应符合下列原则: ①根据用电网络电压选用相应电压等级的熔断器; ②根据配电系统可能出现的最大故障电流、选用具有相应 分断能力的熔断器; ③在电动机回路中用作短路保护时,为避免熔体在电动机 起动过程中熔断,对于单台电动机,熔体额定电流≥ (1.5~2.5)×电机额定电流;对于多台电动机,总熔体额 定电流≥(1.5~2.5)×容量最大一台电动机的额定电流+ 其余电动机的计算负荷电流; 常见的低压电器 ④对电炉及照明等负载的短路保护,熔体的额定电流等于 或稍大于负载的额定电流; ⑤采用熔断器保护线路时,熔断器应装在各相线上。在二 相三线或三相四线回路的中性线上严禁装熔断器,这是因 为中性线断开会引起电压不平衡,可能造成设备烧毁事故。 在公共电网供电的单相线路的中性线上应装熔断器,电业 的总熔断器除外。 ⑥各级熔体应相互配合、下一级应比上一级小。 接触器 接触器适用于远距离频繁接通和分断交、直流主电路及大 容量控制电路。可分为交流接触器和直流接触器两种。接 触器主要由主触头、灭弧系统、电磁系统、辅助触头和支 架等组成。交流接触器主要有CJ0、CJ10、CJ12、 CJ12B系列以及众多的合资品牌。直流接触器主要有CZ0 系列。 电容补偿 ? 在三相交流电所接负载中,除白炽灯,电阻电热器等少数 设备的负荷功率因数接近于1外,绝大多数的三相负载如 异步电动机、变压器、整流器、空调等的功率因数均小于 1,特别是在轻载情况下,功率因数更为降低。 电容补偿 用电设备功率因数降低之后,带来的影响有: (1)使供电系统内的电源设备容量不能充分利用; (2)增加了电力网中输电线路上的有功功率的损耗; (3)功率因数过低,还将使线路压降增大,造成负荷端 电压下降 。 电容补偿 在线性电路中,电压与电流均为正弦波,只存在电压与电 流的相位差,所以功率因数是电流与电压相角差的余弦, 称为相移功率因数: P UICOS? PF= = =COS ? S UI 在非线性电路中(如开关型整流器),交流电压为正弦波 形,电流波形却为畸变的非正弦波形,同时与正弦波的电 压存在相位差。此时全功率因数: U L I 1COS? I 1COS? P PF= = U I = IR =COS ? L R S 电容补偿 U L 是电网电压; I 1 是基 其中P是有功功率;S是视在功率; I R 是电网电流有效值; 波电流有效值;COS 是位移因素; ? 称为失真功率因数,也称电流畸变因子,它是电流基波有 效值与总有效电流值之比,所以我们可以看出,电路的全 功率因数为相移功率因数cosφ与失真功率因数γ两项的乘 积。 ? 电容补偿 提高功率因数的方法很多,主要有: (1)提高自然功率因数:即提高变压器和电动机的负载 率到75~80%,以及选择本身功率因数较高的设备。 (2)对于感性线性负载电路,采用移相电容器来补偿无 功功率,便可提高cosφ。 (3)对于非线性负载电路(在通信企业中主要为整流 器),则通过功率因数校正电路将畸变电流波形校正为正 弦波,同时迫使它跟踪输入正弦电压相位的变化,使高频 开关整流器输入电路呈现电阻性,提高总功率因数。 电容补偿 目前在通信企业中绝大多数采 用了低压成组补偿方式。也即 在低压配电屏中专门设置配套 的功率因数补偿柜。 例如与PGL12型低压配电屏配 套的PGJ1或PGJ1A型无功功率 自动补偿控制屏。电容器装于 柜中两层支架上,还装有自动 投切控制器,它能根据功率因 数的变化,以10s~120s的间隔 时间自动完成投入或切除电容 器,使cosφ1保证处于设定范围 内。投切循环步数PGJ1为6~8 步,而PGL1A为8~10步。 PGL1/PGL1A型无功功率补偿 屏的一次线A型无功功率补偿屏的一次线路图 讨论题 ? 1-1.(1)请简单描述市电输配电的过程。 (2)为什么输电电压要比发电机输出电压升高了很多? ? 1-2. 为什么对于电信局(站)中的配电变压器,二次线V,而用电设备受电端电压为380/220V。 ? 1-3.画一个一路市电引入时通常采用的一次线,今要将功率因素提高到 0.9,问需电容器的容量为多少? ? 1-5.说明熔断器的熔管参数断流能力的含义。 ? 1-6.用电设备功率因数低下的危害?提高功率因数的方法有哪些? ? 1-7. 移相电容器通常采用△形接线的原因是什么? 浙江省邮电职业技术学院 求是 立德 尚学 精业

  高低压配电系统讲解_资格考试/认证_教育专区。本章重点 高压配电方式 高压配电系统组成 通信系统低压交流供电原则 常见的低压电器 功率因素概念以及电容补偿方法 本章内容 ? ? ? ?

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