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1、工厂供电技术第三章供电系统一、工厂供电系统一、工厂供电系统一、工厂供电系统一、工厂供电系统供电电压是指供配电系统从电力系统所取得的电源电压。供电电压是指供配电系统从电力系统所取得的电源电压。我国目前所用的供电电压为我国目前所用的供电电压为110kV、35kV、10kV、6kV。选择供电电压的原则：选择供电电压的原则：用户负荷大小及距离电源线路远近；用户负荷大小及距离电源线路远近；考虑相关的因素；考虑相关的因素；减少工厂内部中间变压等级，以减少电能损耗、降低投减少工厂内部中间变压等级，以减少电能损耗、降低投资和维修费用。资和维修费用。3.2 电压的选择一、供电电压的选择二、配电电压的选择配电电压
2、是指用户内部向用电设备配电的电压等级。配电电压是指用户内部向用电设备配电的电压等级。由用户总降压变电所向高压用电设备配电的配电电压，称由用户总降压变电所向高压用电设备配电的配电电压，称为为高压配电电压高压配电电压高压配电电压高压配电电压。由用户车间变电所或建筑物变电所向低压用电设备配电的由用户车间变电所或建筑物变电所向低压用电设备配电的配电电压，称为配电电压，称为低压配电电压低压配电电压低压配电电压低压配电电压。（1）工厂高压配电电压的选择原则）工厂高压配电电压的选择原则一般情况下一般情况下,优先采用优先采用10kV作厂内高压配电电压。作厂内高压配电电压。对于有对于有6kV设备的企业，如化工、
3、制药厂等设备的企业，如化工、制药厂等：若若6kV设备容量较大时，采用设备容量较大时，采用6kV厂内高压配电电压；厂内高压配电电压；若若6kV设备容量较小时，高压配电电压采用设备容量较小时，高压配电电压采用10kV。6kV设备采用设备采用10/6kV变压器供电。变压器供电。如果厂区环境条件允许也可采用如果厂区环境条件允许也可采用35kV作为高压配电电压深作为高压配电电压深入负荷中心的直配方式入负荷中心的直配方式,将将35kV直接降为直接降为380V供电。供电。（2）工厂低压配电电压的选择原则）工厂低压配电电压的选择原则主要根据工厂用电设备的性质来确定。主要根据工厂用电设备的性质来确定。我国规定低
4、压配电电压等级为我国规定低压配电电压等级为380V/220V，但在石油、化，但在石油、化工及矿山（井）场所可以采用工及矿山（井）场所可以采用660V的配电电压。的配电电压。第三节第三节变电所的设置和变压器的选择变电所的设置和变压器的选择一、变电所的概述一、变电所的概述一、变电所的概述一、变电所的概述二、变电所位置的确定二、变电所位置的确定二、变电所位置的确定二、变电所位置的确定三、总降压变电所的设置数量三、总降压变电所的设置数量三、总降压变电所的设置数量三、总降压变电所的设置数量四、车间变电所的设置及变压器的选择四、车间变电所的设置及变压器的选择四、车间变电所的设置及变压器的选择四、车间变电所
5、的设置及变压器的选择相关概念相关概念变电所：接受电能、变换电压和分配电能。变电所：接受电能、变换电压和分配电能。配电所：仅用于接受和分配电能的场所。配电所：仅用于接受和分配电能的场所。变电所的分类变电所的分类 变电所按其在供配电系统中的地位和作用分为变电所按其在供配电系统中的地位和作用分为总降压变电总降压变电总降压变电总降压变电所所所所、独立变电所独立变电所独立变电所独立变电所、车间变电所车间变电所车间变电所车间变电所、杆上变电所杆上变电所杆上变电所杆上变电所、建筑物及高建筑物及高建筑物及高建筑物及高层建筑物变电所层建筑物变电所层建筑物变电所层建筑物变电所。3.3 变电所的设置和变压器的选择一
6、、变电所的概述二、变电所位置的确定（1）变电所位置选择的原则）变电所位置选择的原则 靠近负荷中心；靠近负荷中心；考虑电源的进线方向，偏向电源侧；考虑电源的进线方向，偏向电源侧；进出线方便；进出线方便；设备运输方便；设备运输方便；不应防碍企业的发展，要考虑扩建的可能性；不应防碍企业的发展，要考虑扩建的可能性；不宜设在多尘或有腐蚀性气体的场所；不宜设在多尘或有腐蚀性气体的场所；不应设在有剧烈震动和高温场所；不应设在有剧烈震动和高温场所；不应设在地势低洼和可能积水的场所；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区域。不应设在有爆炸危险区域。（2）负荷中心的确定）负荷中心的确定负荷指示图负
7、荷指示图 负荷指示图将负荷按一定比例用负荷图标明在厂区平面图负荷指示图将负荷按一定比例用负荷图标明在厂区平面图上，负荷图的圆心与车间的负荷的上，负荷图的圆心与车间的负荷的“重心重心”大致相符。大致相符。负荷圆的半径负荷圆的半径r：负荷图比例负荷图比例负荷图负荷图半径半径r负荷功率矩法负荷功率矩法 这是一种这是一种静态静态静态静态的负荷计算方法，不考虑负荷工作时间。的负荷计算方法，不考虑负荷工作时间。以负荷圆的圆心为负荷点，用求物体重心的方法确定负荷以负荷圆的圆心为负荷点，用求物体重心的方法确定负荷中心。中心。负荷中心的坐标为负荷中心的坐标为:负荷电能矩法负荷电能矩法 负荷矩法也称负荷矩法也称动
8、态动态动态动态负荷中心计算法，考虑负荷的容量和位负荷中心计算法，考虑负荷的容量和位置的同时，又考虑了各负荷点的工作时间。置的同时，又考虑了各负荷点的工作时间。负荷功率矩法负荷功率矩法+负荷点时间负荷点时间=负荷电能矩法负荷电能矩法负荷中心的坐标为负荷中心的坐标为:需要指出由于负荷中心原则并不是确定变电所位置的惟一需要指出由于负荷中心原则并不是确定变电所位置的惟一因素，且负荷中心也是会随机变动的，大多数工厂变电所因素，且负荷中心也是会随机变动的，大多数工厂变电所的位置都是靠近负荷中心偏向电源侧。的位置都是靠近负荷中心偏向电源侧。对于企业中一级、二级负荷所占比重大，或虽为三级负荷，对于企业中一级、
9、二级负荷所占比重大，或虽为三级负荷，但负荷容量大而集中的变电所，应装设两台变压器。但负荷容量大而集中的变电所，应装设两台变压器。对于三级负荷供电的总降压变电所，或者有少量一、二级对于三级负荷供电的总降压变电所，或者有少量一、二级负荷，可只装设一台变压器，其额定容量负荷，可只装设一台变压器，其额定容量SN满足：满足：三、总降压变电所的设置数量1、总降变电所的设置总降变电所的设置 总降压变电所数量应尽可能的少，尽可能的只设一个变电所，总降压变电所数量应尽可能的少，尽可能的只设一个变电所，这样投资少又便于管理。这样投资少又便于管理。2、总降变电所变压器的设置总降变电所变压器的设置两台变压器的备用方式
10、：两台变压器的备用方式：明备用：两台变压器均按明备用：两台变压器均按100%的负荷选择，一台工作，的负荷选择，一台工作，一台备用；一台备用；暗备用：每台变压器均按暗备用：每台变压器均按70%的负荷选择，两台变压器的负荷选择，两台变压器 均工作，各承担均工作，各承担50%的最大负荷。的最大负荷。四、车间变电所的设置及变压器的选择（1）独立变电所）独立变电所独立变电所适用场合：独立变电所适用场合：相邻几个车间负荷大，将变电所建到某一车间不适宜；相邻几个车间负荷大，将变电所建到某一车间不适宜；由于车间环境的限制，如制药车间、化工车间之间由于管道由于车间环境的限制，如制药车间、化工车间之间由于管道较多
11、或有腐蚀性气体、易燃易爆气体等环境限制，必须建立较多或有腐蚀性气体、易燃易爆气体等环境限制，必须建立独立变电所；独立变电所；中小型企业负荷不太大，建立一个全厂独立变电所，向全厂中小型企业负荷不太大，建立一个全厂独立变电所，向全厂各车间供电。各车间供电。独立变电所的设置：设在与车间有一定距离的建筑物上。独立变电所的设置：设在与车间有一定距离的建筑物上。1、车间变电所的设置车间变电所的设置附设变电所是利用车间的一面或两面墙壁，而其变压器室附设变电所是利用车间的一面或两面墙壁，而其变压器室的大门朝外开。车间附设变电所又分内附式和外附式。的大门朝外开。车间附设变电所又分内附式和外附式。（2）附设变电所
12、）附设变电所（3）车间内变电所）车间内变电所车间内变电所位于车间内的单独房间内，可使供电在最大车间内变电所位于车间内的单独房间内，可使供电在最大程度上接近负荷中心，特别适合跨度较大、设备配置稳定程度上接近负荷中心，特别适合跨度较大、设备配置稳定及环境一般的车间。及环境一般的车间。车间内变电所车间内变电所（4）地下变电所）地下变电所地下变电所设于地下，通风不良，投资较大，用于有防空地下变电所设于地下，通风不良，投资较大，用于有防空等特殊要求的场合，此外，民用高层建筑的变电所常设置等特殊要求的场合，此外，民用高层建筑的变电所常设置在地下室内。在地下室内。（5）杆上（或高台）变电所）杆上（或高台）变
13、电所变电器安装在室外电杆上，适用于变电器安装在室外电杆上，适用于315kVA及以下变压器，及以下变压器，常用于居民区、用电负荷小的用电单位。常用于居民区、用电负荷小的用电单位。户户外外杆杆上上变变电电台台变电所类型变电所类型独立变电所独立变电所外附露天设外附露天设变电所变电所外附设变电所外附设变电所内附变电所内附变电所车间内变电所车间内变电所 车间变电所变压器的选择原则：车间变电所变压器的选择原则：应满足用电负荷对供电可靠性的要求。对供有大量一、二应满足用电负荷对供电可靠性的要求。对供有大量一、二级负荷的变电所，宜采用两台变压器，当一台变压器发生级负荷的变电所，宜采用两台变压器，当一台变压器发
14、生故障或检修时，另一台变压器能对一、二级负荷继续供电。故障或检修时，另一台变压器能对一、二级负荷继续供电。对只有二级而无一级负荷的变电所，也可以只采用一台变对只有二级而无一级负荷的变电所，也可以只采用一台变压器，压器，但必须在低压侧敷设与其它变电所相连的联络线作但必须在低压侧敷设与其它变电所相连的联络线作为备用电源。为备用电源。对季节性负荷或昼夜负荷变动较大而宜于采用经济运行方对季节性负荷或昼夜负荷变动较大而宜于采用经济运行方式的变电所，可考虑采用两台变压器。式的变电所，可考虑采用两台变压器。2、车间变电所变压器的选择车间变电所变压器的选择某某10/0.38kV变电所电气平面布置图（示例）变电
15、所电气平面布置图（示例）拓展第四节第四节变电所的电气主接线变电所的电气主接线一、变电所的主接线概念一、变电所的主接线概念一、变电所的主接线概念一、变电所的主接线概念二、对电气主接线的基本要求二、对电气主接线的基本要求二、对电气主接线的基本要求二、对电气主接线的基本要求三、总降变电所的主接线三、总降变电所的主接线三、总降变电所的主接线三、总降变电所的主接线变电所接线的构成变电所接线的构成 变电所由变电所由一次回路一次回路一次回路一次回路和和二次回路二次回路二次回路二次回路构成。构成。变电所的主接线概念变电所的主接线概念 变电所的主接线是由电力变压器、各种开关电器、电流互变电所的主接线是由电力变压
16、器、各种开关电器、电流互感器、电压互感器、母线、电力电缆或导线、移相电容器、感器、电压互感器、母线、电力电缆或导线、移相电容器、避雷器等电气设备以一定次序相连接的接受和分配电能的避雷器等电气设备以一定次序相连接的接受和分配电能的电路，也称作电路，也称作一次接线一次接线一次接线一次接线。变电所主接线的表示：变电所主接线的表示：变电所接线图变电所接线图变电所接线图变电所接线图3.4 变电所的电气主接线一、变电所的主接线概念只表示连接关系只表示连接关系不表示实际位置不表示实际位置变电站的主接线模拟图变电站的主接线模拟图二、对电气主接线的基本要求 安全性安全性安全性安全性：保证在进行任何切换操作时人身
17、和设备的安全。：保证在进行任何切换操作时人身和设备的安全。可靠性可靠性可靠性可靠性：应满足各级电力负荷对供电可靠性的要求。：应满足各级电力负荷对供电可靠性的要求。灵活性灵活性灵活性灵活性：应能适应各种运行方式的操作和检修、维护需要：应能适应各种运行方式的操作和检修、维护需要 经济性经济性经济性经济性：在满足以上要求的前提下，主接线应力求简单，：在满足以上要求的前提下，主接线应力求简单，尽可能减少一次性投资和年运行费用。尽可能减少一次性投资和年运行费用。三、总降变电所的主接线结构结构 当只有一路电源供电线路和一台变压当只有一路电源供电线路和一台变压器时，可采用线路器时，可采用线路 变压器组接线。
18、变压器组接线。特点特点 变压器高压侧无母线，低压侧通过变压器高压侧无母线，低压侧通过开关接成单母线供电；开关接成单母线供电；该单元中任一设备发生故障时，变该单元中任一设备发生故障时，变电所全部停电，可靠性不高。电所全部停电，可靠性不高。1、线路线路 变压器组接线变压器组接线 适用于三适用于三级负荷级负荷当电站只有两台主变和两条输电线路时，为增加供电的可当电站只有两台主变和两条输电线路时，为增加供电的可靠性，在两个靠性，在两个单元之间接一条桥支路单元之间接一条桥支路单元之间接一条桥支路单元之间接一条桥支路，即构成桥形接线。，即构成桥形接线。桥形接线有两种连接方式：桥形接线有两种连接方式：断路器断
19、路器断路器断路器QFQF5 5装设在装设在进线断路器进线断路器进线断路器进线断路器QFQF1 1、QFQF2 2内侧称为内侧称为内桥内桥内桥内桥接线接线接线接线；断路器断路器断路器断路器QFQF5 5装设在装设在进线断路器进线断路器进线断路器进线断路器QFQF1 1、QFQF2 2外侧称为外侧称为外桥外桥外桥外桥接线接线接线接线。2、桥式接线桥式接线（1）内）内桥式接线桥式接线 结构结构 断路器跨在进线断路器的内侧，断路器跨在进线断路器的内侧，靠近变压器。靠近变压器。特点特点 线路的投切比较方便，变压器的线路的投切比较方便，变压器的投切复杂，所以内桥式接线适用投切复杂，所以内桥式接线适用于进线
20、线路较长，故障机会多，于进线线路较长，故障机会多，变压器不需要经常投切的场合。变压器不需要经常投切的场合。适用范围适用范围 一、二级负荷工厂一、二级负荷工厂（2）外）外桥式接线桥式接线 结构结构 断路器跨在进线断路器的外侧，断路器跨在进线断路器的外侧，靠近电源侧，称为外桥式接线。靠近电源侧，称为外桥式接线。特点特点 它适用于进线线路较短、负荷它适用于进线线路较短、负荷变化较大，变压器需要经常切变化较大，变压器需要经常切换的场合。换的场合。适用范围适用范围 一、二级负荷的变电所一、二级负荷的变电所3、单母线和母线分段、单母线和母线分段母线的概念母线的概念 母线（也叫母线（也叫汇流排汇流排汇流排汇
21、流排）实质上是主接线电路中接受和分配电）实质上是主接线电路中接受和分配电能的一个电气联结点，形式上它将一个电气联结点延展成能的一个电气联结点，形式上它将一个电气联结点延展成一条线，以便于多个进出线回路的联结。一条线，以便于多个进出线回路的联结。设置母线制的意义设置母线制的意义 设置母线可以方便地把电源进线和多路引出线通过开关电设置母线可以方便地把电源进线和多路引出线通过开关电器连接在一起，以保证供电的可靠性和灵活性。器连接在一起，以保证供电的可靠性和灵活性。母线制的种类母线制的种类 单母线制、单母线分段制和双母线制。单母线制、单母线分段制和双母线制。（1）单母线制）单母线制 单母线的形式单母线
22、的形式 一回路电源进线，两条及两条以上一回路电源进线，两条及两条以上引出线。引出线。优点优点 接线简单、清晰，采用设备少、造接线简单、清晰，采用设备少、造价低、操作方便、扩建容易。价低、操作方便、扩建容易。缺点缺点 可靠性不高，发生任一连接元件故可靠性不高，发生任一连接元件故障或断路器拒动及母线故障时，都障或断路器拒动及母线故障时，都将造成整个供电系统停电。将造成整个供电系统停电。适用于供电连续性适用于供电连续性要求不高的负荷。要求不高的负荷。（2）单母线分段制）单母线分段制 单母线分段的形式单母线分段的形式 这种接线方式引入线有这种接线方式引入线有两条回路两条回路两条回路两条回路，母线分成二
23、段，即母线分成二段，即段和段和段。段。分段运行：正常情况下分段开关是分段运行：正常情况下分段开关是打开的。打开的。并列运行：正常情况下分段开关是并列运行：正常情况下分段开关是闭合的。闭合的。特点特点运行的可靠性和灵活性都较差，适用于由双回路供电的、运行的可靠性和灵活性都较差，适用于由双回路供电的、允许短时停电的二类负荷。允许短时停电的二类负荷。（3）双母线接线制）双母线接线制 双母线的形式双母线的形式 每一回路都通过一台断路器和两组隔离开关与两组母线相每一回路都通过一台断路器和两组隔离开关与两组母线相连，其中一组隔离开关闭合，另一组隔离开关打开，两组连，其中一组隔离开关闭合，另一组隔离开关打开
24、，两组母线之间通过母线联络断路器（简称母联）连接起来，如母线之间通过母线联络断路器（简称母联）连接起来，如图所示。图所示。双母线接线有两种运行方式：双母线接线有两种运行方式：只有一组母线工作只有一组母线工作只有一组母线工作只有一组母线工作：正常运行时母联打开（两侧的隔离开关：正常运行时母联打开（两侧的隔离开关闭合），全部回路接在工作母线上，相当于单母线运行闭合），全部回路接在工作母线上，相当于单母线运行两组母线同时工作，互为备用两组母线同时工作，互为备用两组母线同时工作，互为备用两组母线同时工作，互为备用：正常运行时母联闭合，相当：正常运行时母联闭合，相当于单母线分段接线。于单母线分段接线。3
25、、车间变电所的一次接线车间变电所的一次接线 车间变电所的主接线由车间负荷生产工艺要求决定的。一车间变电所的主接线由车间负荷生产工艺要求决定的。一般采用线路般采用线路变压器组、单母线及单母线分段接线。变压器组、单母线及单母线分段接线。第五节第五节变电所的二次接线变电所的二次接线一、二次回路概述一、二次回路概述一、二次回路概述一、二次回路概述二、测量回路二、测量回路二、测量回路二、测量回路三、断路器控制与信号回路三、断路器控制与信号回路三、断路器控制与信号回路三、断路器控制与信号回路四、信号装置四、信号装置四、信号装置四、信号装置3.5 变电所的二次接线一、二次回路概述二次设备二次设备 对一次设备
26、的工作状态进行监视、测量、控制和保护的辅对一次设备的工作状态进行监视、测量、控制和保护的辅助电气设备称为助电气设备称为二次设备二次设备二次设备二次设备。变电所的二次设备包括变电所的二次设备包括测量仪表测量仪表测量仪表测量仪表、控制与信号回路控制与信号回路控制与信号回路控制与信号回路、继电继电继电继电保护装置保护装置保护装置保护装置以及以及远动装置远动装置远动装置远动装置等。它们相互间所连接的电路称为等。它们相互间所连接的电路称为二次回路或二次接线。二次回路或二次接线。二次回路二次回路 对一次设备工作状态进行监视、测量、控制和保护的电路。对一次设备工作状态进行监视、测量、控制和保护的电路。二次回
27、路综合示意图二次回路综合示意图二、测量回路测量回路的作用测量回路的作用 装设电气装设电气测量仪表测量仪表测量仪表测量仪表监视变电所电气设备的运行状况、电压监视变电所电气设备的运行状况、电压质量及计算电能的耗用量。质量及计算电能的耗用量。对于测量仪表的要求对于测量仪表的要求 测量精度应满足测量要求，并不受环境温度、湿度和外测量精度应满足测量要求，并不受环境温度、湿度和外磁场等外界条件的影响。磁场等外界条件的影响。仪表本身消耗的功率应越小越好。仪表本身消耗的功率应越小越好。仪表应有足够的绝缘强度、耐压和短时过载能力，以保仪表应有足够的绝缘强度、耐压和短时过载能力，以保证安全运行。证安全运行。应有良
28、好的读数装置。应有良好的读数装置。1、电源进线电源进线 变电装置中各部分仪表配置变电装置中各部分仪表配置电源进线必须装设计算电费的三相有功和无功电度表。电源进线必须装设计算电费的三相有功和无功电度表。2、母线母线 3、610kV高压配电电路高压配电电路 测量相电流测量相电流4、低压配电线路、低压配电线路 5、并联补偿电容器、并联补偿电容器 装设三只电流表或一只带有电流转换开关的的电流表。装设三只电流表或一只带有电流转换开关的的电流表。装设三只电流表和一只电压表，来监测负荷平衡情况和电装设三只电流表和一只电压表，来监测负荷平衡情况和电压情况。压情况。三、断路器控制与信号回路四、信号装置1、状态指
29、示信号、状态指示信号2、事故信号、事故信号3、预告信号、预告信号 指示断路器及隔离开关指示断路器及隔离开关处于分闸和合闸状态。处于分闸和合闸状态。集中复归重复动作事故集中复归重复动作事故音响信号音响信号 对电气设备和线路不正对电气设备和线路不正常状态作出预警。常状态作出预警。第六节第六节高压配电网的接线方式高压配电网的接线方式一、高压配电网概述一、高压配电网概述一、高压配电网概述一、高压配电网概述二、放射式接线二、放射式接线二、放射式接线二、放射式接线三、树干式接线三、树干式接线三、树干式接线三、树干式接线四、环形接线四、环形接线四、环形接线四、环形接线3.6 高压配电网的接线方式一、高压配电
30、网概述工厂供电网络：高压供电网和低压供电网。工厂供电网络：高压供电网和低压供电网。高压配电网：从总降变电所向各高压配电网：从总降变电所向各车间或高压用电设备供电车间或高压用电设备供电车间或高压用电设备供电车间或高压用电设备供电。低压配电网：从车间变电所向低压配电网：从车间变电所向各供电设备供电各供电设备供电各供电设备供电各供电设备供电。高压及低压供电方式：高压及低压供电方式：放射式放射式放射式放射式、树干式树干式树干式树干式、环形环形环形环形。二、放射式接线单回路放射式单回路放射式 企业总降变电所企业总降变电所610kV母线上引出的每一条回路，直接母线上引出的每一条回路，直接向一个车间变电所或
31、高压用电设备供电，沿线不分枝其它向一个车间变电所或高压用电设备供电，沿线不分枝其它负荷，各车间也无联系。负荷，各车间也无联系。1、单回路放射式接线单回路放射式接线 仅给一个负荷点单独供电仅给一个负荷点单独供电专线直供的方式专线直供的方式单回路放射式单回路放射式优点优点优点优点：线路敷设简单，操作维护方便，运行简单，继电保护装置线路敷设简单，操作维护方便，运行简单，继电保护装置简单且易于整定，故障影响范围小，便于实现自动化；简单且易于整定，故障影响范围小，便于实现自动化；单回路放射式单回路放射式缺点缺点缺点缺点：总降变电所出线多，有色金属消耗量大，高压设备（开关总降变电所出线多，有色金属消耗量大
32、，高压设备（开关柜）数量多，投资大，架空出线困难；柜）数量多，投资大，架空出线困难；任意一线路或开关设备发生故障时，该线路上的全部负荷任意一线路或开关设备发生故障时，该线路上的全部负荷都将停电，供电可靠性不高。都将停电，供电可靠性不高。适用范围：适用范围：容量较大、位置较分散的三级负荷供电。容量较大、位置较分散的三级负荷供电。2、双回路放射式接线双回路放射式接线（1）单电源双回路放射式）单电源双回路放射式 单电源双回路放射式单电源双回路放射式 企业总降变电所企业总降变电所610kV母线上引出的线路分两个回路向母线上引出的线路分两个回路向两个车间变电所或高压用电设备供电，沿线不分枝其它负两个车间
33、变电所或高压用电设备供电，沿线不分枝其它负荷。荷。两个回路给一个两个回路给一个负荷点单独供电负荷点单独供电（2）双电源双回路放射式）双电源双回路放射式 双电源双回路放射式双电源双回路放射式 两条放射式线路连接在不同的电两条放射式线路连接在不同的电源母线。源母线。双电源双回路放射式特点双电源双回路放射式特点 该接线方式成套的设备互为备用该接线方式成套的设备互为备用当任一线路发生故障，备用线路当任一线路发生故障，备用线路投入使用，但这种接线投资大，投入使用，但这种接线投资大，出线和维护困难。出线和维护困难。适用范围适用范围 容量较大的一、二级负荷。容量较大的一、二级负荷。低压联络线，提高低压联络线
34、，提高供电可靠性供电可靠性3、带公共备用线的放射式接线带公共备用线的放射式接线 公共备用线的放公共备用线的放射式接线射式接线 正常时备用线路正常时备用线路不投入使用；不投入使用；任意一回路发生任意一回路发生故障，切除故障故障，切除故障线路，将负荷切线路，将负荷切换到备用线上恢换到备用线上恢复供电。复供电。正常情况正常情况故障情况故障情况三、树干式接线1、直接树干式接线直接树干式接线 直接树干式直接树干式 由总降变电所的每路由总降变电所的每路高压配电干线沿各高压配电干线沿各车间厂房架空敷车间厂房架空敷设，从干线上直接接出分支线引入车间变电所。设，从干线上直接接出分支线引入车间变电所。直接树干式优
35、点：直接树干式优点：高压配电装置少，投资少，敷设方便，节省有色金属；高压配电装置少，投资少，敷设方便，节省有色金属；直接树干式缺点：直接树干式缺点：供电可靠性差，任一处发生故障，该干线上均需停电。供电可靠性差，任一处发生故障，该干线上均需停电。仅适用于三级负荷仅适用于三级负荷2、链串型树干式接线链串型树干式接线 链串型树干式接线链串型树干式接线 在直接树干式线路的基础在直接树干式线路的基础 上，把高压干线引入到每上，把高压干线引入到每 个车间变电所的高压母线个车间变电所的高压母线 上，然后再引出，干线进出侧均需安装隔离开关。上，然后再引出，干线进出侧均需安装隔离开关。树干式接线改进线路树干式接
36、线改进线路单侧供电的双回路树干式单侧供电的双回路树干式具有公共备用干线的树干式具有公共备用干线的树干式双侧供电的单回路树干式双侧供电的单回路树干式双侧供电的双回路树干式双侧供电的双回路树干式注意接线形式，车间母注意接线形式，车间母线搭接在不同的相线上线搭接在不同的相线上（1）单侧供电的双回路树干式）单侧供电的双回路树干式特点特点 每一车间变电所从两每一车间变电所从两条干线上同时引入电条干线上同时引入电源，互为备用。源，互为备用。适用范围适用范围 二、三级负荷。二、三级负荷。（2）具有公共备用干线的树干式）具有公共备用干线的树干式特点特点 任一干线发生故障或任一干线发生故障或检修时，可将该干线检
37、修时，可将该干线的负荷手动切换到备的负荷手动切换到备用干线恢复供电。用干线恢复供电。适用范围适用范围 二、三级负荷。二、三级负荷。（3）双侧供电的单回路树干式）双侧供电的单回路树干式特点特点 有两个电源对线路供电，其中一个作为备用电源，另一个有两个电源对线路供电，其中一个作为备用电源，另一个向系统供电，一般要在树干式线路的中间负荷分界处断开向系统供电，一般要在树干式线路的中间负荷分界处断开两侧分开供电。两侧分开供电。电流分点电流分点（4）双侧供电的双回路树干式）双侧供电的双回路树干式特点特点 两条链串式树干式的两条链串式树干式的末端连接起来构成的。末端连接起来构成的。运行灵活，供电可靠运行灵活
38、，供电可靠性较高。性较高。适用范围适用范围 一、二级负荷。一、二级负荷。四、环形接线拓展高压配电网的设计高压配电网的设计 考虑因素：供电可靠性的要求、车间配电变压器的容量及考虑因素：供电可靠性的要求、车间配电变压器的容量及分布、地理环境等。分布、地理环境等。配电级数：不宜多于配电级数：不宜多于两级两级两级两级。设计要点：设计要点：一般用户高压配电网宜采用放射式。一般用户高压配电网宜采用放射式。对一般负荷及容量在对一般负荷及容量在1000kVA及以下的变压器，宜采用普通及以下的变压器，宜采用普通环式接线。环式接线。对于重要负荷，可采用双回路放射式，或采用工作电源接线对于重要负荷，可采用双回路放射
39、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，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。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。采用分区树干式接线。【工程实例工程实例工程实例工程实例1 1 1 1】已知某工厂设有一座已知某工厂设有一座35/10kV总降压变电所总降压变电所HSS和和4座座10/0.38kV车间变电所车间变电所STS1STS4。STS1设两台变压器（二级负荷占设两台变压器（二级负荷占70），），STS2设一台变压设一
40、台变压器（二级负荷占器（二级负荷占10），），STS3和和STS4均设一台变压器（为三级负荷）。试均设一台变压器（为三级负荷）。试设计该工厂高压配电网接线图。设计该工厂高压配电网接线图。第七节第七节 低压配电系统低压配电系统一、低压放射式系统一、低压放射式系统一、低压放射式系统一、低压放射式系统二、低压树干式供电系统二、低压树干式供电系统二、低压树干式供电系统二、低压树干式供电系统三、低压混合式供电系统三、低压混合式供电系统三、低压混合式供电系统三、低压混合式供电系统四、低压环式供电系统四、低压环式供电系统四、低压环式供电系统四、低压环式供电系统3.7 低压配电系统一、低压放射式系统低压侧低压
41、侧低压侧低压侧低压放射式接线适用范围：低压放射式接线适用范围：每个设备负荷不大，比较集中，且位于变电所的不同方向；每个设备负荷不大，比较集中，且位于变电所的不同方向；车间内负荷配置比较稳定；车间内负荷配置比较稳定；单台用电设备容量大，但数目不多；单台用电设备容量大，但数目不多；车间内的负荷排列不整齐；车间内的负荷排列不整齐；车间有爆炸危险的厂房，必须由车间隔离的房间引出线路。车间有爆炸危险的厂房，必须由车间隔离的房间引出线路。二、低压树干式供电系统低压树干式供电系统特点：低压树干式供电系统特点：树干式接线的特点是多个负荷由一条干线供电，采用的开树干式接线的特点是多个负荷由一条干线供电，采用的开
42、关设备较少，但干线发生故障时，影响范围较大，所以供关设备较少，但干线发生故障时，影响范围较大，所以供电可靠性较低，且在实现自动化方面适应性较差。电可靠性较低，且在实现自动化方面适应性较差。低压树干式供电系统接线方式：低压树干式供电系统接线方式：低压母线放射式配电的树干式低压母线放射式配电的树干式低压低压“变压器变压器-干线组干线组”的树干式的树干式低压链式接线低压链式接线（1）低压母线放射式配电的树干式）低压母线放射式配电的树干式低压母线放射式配电的树干低压母线放射式配电的树干式是在变电所二次侧引出线式是在变电所二次侧引出线经过低压断路器引至车间内经过低压断路器引至车间内的母线上，再由母线上引
43、出的母线上，再由母线上引出分支线给用电设备供电。分支线给用电设备供电。（2）低压）低压“变压器变压器-干线组干线组”的树干的树干式式低压低压“变压器变压器-干线组干线组”的的树干式接线是由变电所变压树干式接线是由变电所变压器二次侧引出线经低压断路器二次侧引出线经低压断路器引至车间内的干线然后干器引至车间内的干线然后干线上引出分支配线。线上引出分支配线。（3）低压链式）低压链式低压链式特点与树干式相同适用于用电设备距供电点较远，低压链式特点与树干式相同适用于用电设备距供电点较远，设备之间相距较近，容量很小的次要用电设备，其可靠性设备之间相距较近，容量很小的次要用电设备，其可靠性较差。较差。链式接
44、线是后面设备的电源引自前面设备的端子。特点是链式接线是后面设备的电源引自前面设备的端子。特点是线路上无分支点，适用于距配电屏较远又彼此相距较近的线路上无分支点，适用于距配电屏较远又彼此相距较近的不重要小容量用电设备。不重要小容量用电设备。三、低压混合式供电系统放射式接线放射式接线树干式接线树干式接线四、低压环式供电系统低压环形接线供电的可低压环形接线供电的可靠性高，任一线路发生靠性高，任一线路发生故障或检修时，都不致故障或检修时，都不致造成供电中断或暂时中造成供电中断或暂时中断供电，只要完成切换断供电，只要完成切换电源的操作，就能恢复供电。电源的操作，就能恢复供电。环形接线可使电能损耗或电压损
45、失减少，既能节约电能又环形接线可使电能损耗或电压损失减少，既能节约电能又容易保证电压质量。但它的保护装置及其整定配合相当复杂，容易保证电压质量。但它的保护装置及其整定配合相当复杂，如果配合不当，容易发生误动作而扩大故障停电范围。如果配合不当，容易发生误动作而扩大故障停电范围。拓展低压配电网的设计低压配电网的设计 网络要求：满足用电设备对供电可靠性和电能质量要求，网络要求：满足用电设备对供电可靠性和电能质量要求，同时应注意接线简单、操作方便安全，具有一定灵活性。同时应注意接线简单、操作方便安全，具有一定灵活性。配电级数：配电系统的层次不宜超过三级。配电级数：配电系统的层次不宜超过三级。设计要点：
46、设计要点：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，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。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。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。的次要用电设备，可采用链式配电。高层建筑物内，当向楼层各配电点供电时，宜采用分区树干高层建筑物内，当向楼层各配
47、电点供电时，宜采用分区树干式配电；部分较大容量的集中负荷或重要负荷，应从低压配式配电；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。电室以放射式配电。【工程实例工程实例工程实例工程实例2 2 2 2】某高层住宅低压配电系统图（竖向配电系统图）某高层住宅低压配电系统图（竖向配电系统图）第八节第八节高低压配电网的结构和导线的选择高低压配电网的结构和导线的选择一、一、一、一、架空线路的结构和敷设架空线路的结构和敷设架空线路的结构和敷设架空线路的结构和敷设二、二、二、二、电缆线路的结构与敷设电缆线路的结构与敷设电缆线路的结构与敷设电缆线路的结构与敷设三、三、三、三、车间线路的结构与敷设
48、车间线路的结构与敷设车间线路的结构与敷设车间线路的结构与敷设四、四、四、四、导线和电缆截面积的选择导线和电缆截面积的选择导线和电缆截面积的选择导线和电缆截面积的选择3.8 高低压配电网的结构和导线的选择一、架空线路的结构和敷设架空线路架空线路 架空线路是用杆塔将导线悬挂在空中，导线利用绝缘瓷瓶架空线路是用杆塔将导线悬挂在空中，导线利用绝缘瓷瓶支持在杆塔的横担上。支持在杆塔的横担上。架空线路的组成架空线路的组成 架空线路一般由导线、杆塔、绝缘子、金具、等组成。架空线路一般由导线、杆塔、绝缘子、金具、等组成。高压架空线路还有避雷线和接地装置等。架空线路的结构高压架空线路还有避雷线和接地装置等。架空
49、线路的结构组成如图所示。组成如图所示。架空线路的结构组成示意图架空线路的结构组成示意图架空线路的优点架空线路的优点设备简单，造价低。设备简单，造价低。露置空中，易于检修和维护。露置空中，易于检修和维护。利用空气绝缘，建造比较容易。利用空气绝缘，建造比较容易。架空线路的缺点架空线路的缺点侵占地面位置，有碍交通。侵占地面位置，有碍交通。易受环境影响、安全可靠性较差。易受环境影响、安全可靠性较差。影响厂区美化影响厂区美化。1、导线导线架空线路使用裸导线；架空线路使用裸导线；要求具有优良的导电性能，机械强度，要求具有优良的导电性能，机械强度，和很好的耐腐蚀能力；和很好的耐腐蚀能力；通常制成绞线使用，常
50、用的绞线有铜通常制成绞线使用，常用的绞线有铜绞线（绞线（TJ）、铝绞线（）、铝绞线（LJ）、钢芯铝绞）、钢芯铝绞线（线（LGJ）、钢绞线（）、钢绞线（GJ）；）；钢线钢线铝线铝线2、杆塔杆塔电杆是支持导线的主体和支撑导线的支柱，它是架空线路电杆是支持导线的主体和支撑导线的支柱，它是架空线路的重要组成部分。的重要组成部分。对电杆的要求主要是要有足够的机械强度，同时尽可能地对电杆的要求主要是要有足够的机械强度，同时尽可能地经久耐用，价廉，便于搬运和安装。经久耐用，价廉，便于搬运和安装。电杆有水泥杆、钢杆和铁塔架等。电杆有水泥杆、钢杆和铁塔架等。电杆根据其在线路上所处的位置和所起的作用不同，可分电杆