电气工程基础II第四章 配电系统2011
电气工程师-专业基础(供配电)-电气工程基础-4.1电力系统基本知识
电气工程师-专业基础（供配电）-电气工程基础-4.1电力系统基本知识[单选题]1.目前我国电能的主要输送方式是()。
[2005年、2011年真题]A.直流B.单相交流C.三相交（江南博哥）流D.多相交流正确答案：C参考解析：电能输送方式主要包括直流输电和交流输电，目前我国电能的主要输送方式是三相交流。
[单选题]2.对电力系统的基本要求是()。
[2008年真题]A.在优质前提下，保证安全，力求经济B.在经济前提下，保证安全，力求经济C.在安全前提下，保证质量，力求经济D.在降低网损前提下，保证一类用户供电正确答案：C参考解析：电力系统最基本的前提是安全稳定运行，在此基础上才能保证供电质量，在保证了供电质量的基础上，才能谈经济。
无论何时，电力系统的安全是第一位的。
对电力系统具体有四点要求：①保证安全可靠供电；②保证良好的电能质量；③保证良好的经济性；④电能生产要符合环境保护标准。
[单选题]3.在电力系统分析和计算中，功率、电压和阻抗一般分别是指()。
[2013年真题]A.一相功率，相电压，一相阻抗B.三相功率，线电压，一相等值阻抗C.三相功率，线电压，三相阻抗D.三相功率，相电压，一相等值阻抗正确答案：B参考解析：在电力系统分析和计算中，已知功率一般是指三相功率，已知额定电压是指线电压，已知阻抗是指一相等值阻抗。
[单选题]4.衡量电能质量的标准是()。
[2006年、2009年真题]A.电压、频率B.电压、频率、网损率C.电压、波形、频率D.电压、频率、不平衡度正确答案：C参考解析：衡量电能质量有三个指标：①电压幅值。
对于35kV及以上电压级允许电压变化范围为额定电压值的±5%，10kV以下电压级允许电压变化范围为±7%；②频率。
我国电力系统的额定频率为50Hz，正常运行时允许的频率偏移为±0.2～±0.5Hz；③波形。
为保证电能质量，要求电压为正弦波形，但由于某些原因总会产生谐波，造成电压波形的畸变。
供配电教程——第4章 供配电一次系统4
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1—主触头
2—跳钩
3—锁扣 4—分励脱扣器 5—失压脱扣器 6、7—脱扣按钮
8—加热电阻丝
9—热脱扣器 10—过流脱扣器
图4-22 低压断路器原理结构接线示意图
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热脱扣器-------双金属片结构
用于线路或设备长时间过载（过负荷）保护，当线路电流出现较长时间过载时，双金 属片受热变形，使断路器跳闸。
(3)执行元件 执行元件是磁通变换器，其磁路全封闭或 半封闭，正常工作时靠永磁铁保证铁心处于闭 合状态，脱扣器发出脱扣指令时，线圈通过的 电流产生反磁场抵销了永磁体的磁场，动芯靠 反弹簧动作推动脱扣件脱扣。
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NA1系列智能型万能式低压断路器
（三）交流接触器
将微处理器引入交流接触器中，实现智能交 流接触器起动、保护、分断全过程的优化控制。 目前采用了特殊结构的触头系统，实现了接触器 的无弧、少弧分断，大大提高了接触器的电寿命， 实现了交流接触器技术的重大突破，达国际先进 水平。
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（二）保护特性
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（三）断路器的种类 断路器的种类很多。 按灭弧介质分有空气断路器和真空断路器； 按用途分配电、电动机保护、照明、漏电保护等几类； 按结构型式分万能式（框架结构）和塑壳式（装置式）两大类； 按安装型式分固定式和抽屉式两种； 按保护性能分非选择型和选择型两种。
1. 塑壳式低压断路器 塑壳式断路器所有机构及导电部分都装在塑料壳内，在塑壳正面中央有操作手柄，手柄 有三个位置，在壳面中央有分合位置指示。
目前常用的塑壳式断路器主要有DZ20、DZ15、DZX10系列及引进 国外技术生产的H系列、S060系列、3VE系列、TO和TG系列。
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2. 万能式低压断路器 万能式压断路器主要有DW15系列，DW18、DW40、CB11(DW48)、DW914系列及引 进国外技术生产的ME系列、AH系列、AE系列。其中DW40、CB11系列为采用智能脱扣 器，能实现微机保护。
电气工程基础II第四章 配电系统
电气工程基础II第四章配电系统
介绍
配电系统是指电能从发电站送至用户的电能输送系统，是实现电能输送、变电、配电等功能的电气系统，是电力系统中不可或缺的一环。
本文将详细介绍配电系统的模型、原理和应用，以及相应的技术和设备。
配电系统的模型和原理
配电系统的模型是由发电机、变压器、主配电器、支路配电器等部分构成的，
主要涉及电源侧设备、负载侧设备和配电网方案。
变压器是配电系统中最重要的部分之一，其主要功能是将发电机输出的高电压电能降至用户需要的低电压电能。
主配电器用于控制和保护电压等级高的设备，支路配电器则接管负载较小的点提供紧急电力保障。
而配电系统的原理则是实现将大量高电压电能转化为经过变压器处理后的低电
压电能输出到用户侧，满足用户的用电需求。
同时需要保证配电系统中的电路安全和稳定性。
配电系统的应用
现代社会的发展离不开电能的配电，配电系统普及的便利使人们在日常生活和
工作中得以充分利用电能。
在工业控制系统、机械设备、建筑和公共基础设施等领域，配电系统起着重要的作用。
在工业控制系统中，配电系统还有保护设备和通信设备等功能，同时控制电源
的开关使得工业生产具有高效、稳定的特点。
在建筑和公共基础设施领域，配电系统起到了传递电源能量的作用，为城市建
设提供了稳定、可靠的电力供应。
以上是电气工程基础II第四章配电系统的介绍，配电系统在电力系统中的重
要性不言而喻，电气工程的学生需要深入学习配电系统的模型和原理，为实现更加稳定、可靠、高效的电力供应，为经济社会的可持续发展做出更大的贡献。
电气基础2
第2章电气主接线电气主接线是由高压电器设备通过连接线，按其设计功能要求组成接受和分配电能的电路，成为传输强电流，高电压的网络，称为发电厂或变电所的主系统，又称为主接线或一次接线。
它代表了发电厂或变电所电气部分主体结构，亦是电力系统的重要组成部分。
它应满足以下基本要求：1）根据发电厂或变电所在电力系统中的地位、作用和用户性质，保证必要的可靠性和电能质量要求；2）主接线应力求线路简单、运行灵活和操作方便；3）在满足技术要求的前提下，应尽量降低投资、节省运行费用，少占耕地；4）应满足扩建和发展的要求。
电气主接线的基本形式，就是主要电气设备（如发电机、变压器、开关电器等）常用的几种连接方式，概括地可分为两大类：1) 有汇流母线的接线形式：如单母线、双母线、一台半断路接线等；2) 无汇流母线的接线形式：如单元接线、桥形接线、多边形接线等。
2.1 母线制电气主接线的形式和特点发电厂和变电所主接线的基本环节是电源（发电机或变压器）、母线和出线。
各个发电厂或变电所的出线回路数和电源数不同，且每路出线（馈线）所传输的功率也不一样，在进出线数较多时（一般超过四回），为便于电能的汇集和分配，采用母线作为中间环节，可使接线简单清晰，运行方便，有利于安装和扩建。
但有母线后，配电装置占地面积较大，使用断路器等设备增多。
2.1.1 单母线接线图2.1-1为单母线主接线，其供电电源在发电厂是发电机或变压器，在变电所是变压器或高压进线回路。
母线既可保证电源并列工作，又使任一条出线都可以从电源1或电源2获得电能。
各出线支路输送功率不一定相等，应尽可能使负荷均衡地分配于母线上，以减小母线中的功率传输。
每条支路中都装有断路器和隔离开关。
紧靠母线的隔离开关称作母线隔离开关WQS，靠近线路的称为线路隔离开关WLQS。
由于断路器具有专用灭弧装置，可以开断负荷电流和短路电流，故用来作为接通或切断电路的控制电器，而隔离开关则没有灭弧装置，其开合电流能力极低，只能用作停电检修设备时，断开线路，保证与带电部分隔离，起着隔离电压的作用。
电气工程基础
电气工程基础第一章1）电力网：输电网络，配电系统。
电力系统：发电机，电力网，负荷。
动力系统：原动机，电力系统。
2）额定频率——我国交流电力系统均为50Hz。
最高电压等级——我国为750KV。
五个区域网:东北、华北、华东、华中及西北电网。
南方电网公司3）对电力系统的基本要求（1）保证供电可靠；（2）为用户提供充足的电力；3）保证良好的电能质量；（4）提高电力系统运行的经济性。
衡量电能质量的主要指标：电压、频率和波形。
220、380V；3、6、10、35、（60）、110、（154）、220、330、500和750KV第二章1）火电厂的特点：布局灵活，装机容量可按需要确定；一次性建造投资少，工期短，发电设备年利用小时数高；耗煤量大，发电成本高；动力设备繁多，发电机组控制操作复杂，厂用电量和运行人员都多于水电厂，运行费用高。
对空气和环境污染大。
2）水电厂的特点：水可再生能源，几乎没有污染，可综合利用。
第三章1）电流互感器：将大电流变成小电流（５Ａ或１Ａ），串联在一次回路里。
电压互感器：将大电压变成小电压（100V、V、100/3V ），并联在一次回路里。
互感器的作用：向仪表和继电器供电，正确反映一次系统的运行情况。
使设备和运行工作人员免于和大电压、大电流接触。
2）一次设备：生产、变换、输送、分配和使用电能的设备，如：发电机、变压器和断路器等。
二次设备：对一次设备和系统的运行状态进行测量、控制、监视和保护的设备，如互感器，电压表、继电保护装置等。
3）配电装置的最小安全净距：以保证不放电为条件，该级电压所允许的在空气中物体边缘的最小电气距离。
表示带电部分至接地部分之间的最小电气净距A1 ；表示不同相的带电导体之间的最小电气净距A2 。
A值应保证无论在正常最高工作电压还是在内外过电压都应保证空气间隙不被击穿。
4）送电时：先合隔离开关再合断路器。
先合母线隔离开关。
停电时：先断开断路器再断开隔离开关。
先断线路隔离开关。
《电气工程第4章》PPT课件
二、输电线路的参数计算及等值电路
1．输电线路的参数计算
电阻：
单根导线的单位长度直流电阻为： r1
S
•导线的交流电阻比直流电阻增大0.2%～1%，主要是因为： 应考虑集肤效应和邻近效应的影响； 导线为多股绞线，使每股导线的实际长度比线路长度长; 导线的额定截面（即标称截面）一般略大于实际截面。
r r 21 0 ( 2)0
式中，α为电阻的温度系数(1/℃)，铜取0.00382（1/℃），铝取 0.0036（1/℃）。
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二、输电线路的参数计算及等值电路
电抗： 每相导线单位长度的等值电抗为：
x 1 2 π f( 4 . 6 l g D r g e 0 . 5 r ) 1 0 4 0 . 1 4 4 5 l g D r g e 0 . 0 1 5 7 r
横担：电杆上用来安装绝缘子。常用的有木横担、铁横担和 瓷横担三种。
横担的长度取决于线路电压等级的高低、档距的大小、安 装方式和使用地点等。
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4.1 电力系统元件参数和等值电路
绝缘子和金具：绝缘子用来使导线与杆塔之间保持足够的绝 缘距离；金具是用来连接导线和绝缘子的金属部件的总称。
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4.1 电力系统元件参数和等值电路
2．电缆线路 电缆的结构：包括导体、绝缘层和保护包皮三部分。 导体：由多股铜绞线或铝绞线制成。
分为单芯、三芯和四芯等 种类。单芯电缆的导体截面是 圆形的；三芯或四芯电缆的导 体截面除圆形外，更多是采用 扇形。
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扇形三芯电缆
水分浸入和绝缘油外渗。常用的包皮有铝包
供配电技术基础 第4章 一次系统
高压电器产品名称及类组安装场所见表4-1，其他标志代 号见表4-2，特殊环境条件派生代号见表4-3。
表4-3 特殊使用环境派生代号
4.2.2 主要类型
高压电器除了高压电流互感器、高压电压互感器外，主
要是高压开关设备。高压开关设备主要包括：
1）隔离开关 文字符号为QS；图形符号为：
结合为中性质点的去电离程度将不同。 2）扩散 正负带电质点的“扩散”，由于电弧与周围
介质的温度、离子浓度差，形成带电质点向周围扩散，减少
带电质点浓度的过程。 3）过零 交流电弧反复过零、暂熄，这将加速电弧的
熄灭。
3.工程措施 （1）灭弧方法
1）速拉法：迅速拉长电弧，使弧隙场强骤降，开关电 器中的分断弹簧即产生此速拉作用。
电网电压的变压器称为终端变压器。
3)隔离变压器: 仅通过彼此的电磁耦合传输能量，将一次
侧与二次侧电气隔离的变压器。
(2) 按容量系列分 1) R8容量系列: 容量等级按 R8 8 10即1.33 倍数递增。我
国老变压器容量等级用此系列，现已淘汰。 2) R10容量系列: 容量等级按 R10 1010即1.26倍数递增。我
2)高压设备 工作电压高于1.0kV者。电力部门又多 将高于1.0kV至35kV（含35kV）部分称为中压，35kV以上 至110kV为高压，220kV～500kV为超高压，500kV以上为特 高压。
2. 按功能 1)控制设备 控制一次电路通断的开关设备，包括隔离
开关、切换开关、负荷开关及断路器。 2)保护设备 对系统和设备可能受到的过电压、过电
2）冷却法：降低弧温而熄弧。 3）吹弧法：采用气流、油流及电磁力等外力吹动电弧、 使电弧降温、拉长，而降低场强以灭弧。 4）长弧切短法：电弧压降主要降落在阴、阳极上，中 间弧柱部分压降小。用金属栅片将长弧分割成若干短弧，中 间弧柱的较短弧段不足以维持电弧压降，将迅速熄灭。钢灭 弧栅伴有钢栅冷却作用，即基于此原理。还有配以电动力吹 弧及铁磁吹弧，以增加弧长，进一步降低电弧压降。 5）粗弧分细：将粗大电弧分割成平行的若干细小电弧， 使弧与周围介质接触面增大，散热增快，而降温灭弧。
电气行业技术手册
电气行业技术手册导言：电气行业是一个重要的技术领域，涵盖了广泛的应用领域和专业知识。
本技术手册旨在提供电气行业相关技术的详细介绍，帮助读者了解电气工程的基本原理、设备和系统的运行方式，以及故障排除和维护的方法。
第一章：电气工程基础1.1 电气行业概述电气行业的发展历史、现状和未来趋势。
1.2 电气原理电流、电压、电阻等基本概念和公式，欧姆定律的解释。
1.3 电路基础串联电路、并联电路、混合电路的分析和计算，电路图的绘制。
第二章：电气设备和系统2.1 发电机不同类型的发电机，如交流发电机和直流发电机的工作原理和应用。
2.2 变压器变压器的原理、种类和使用方法，变压器的故障排除和维护。
2.3 开关设备各种类型的开关设备，如隔离开关、断路器和接触器的工作原理和应用。
2.4 配电系统低压配电系统和高压配电系统的设计原则、运行方式和安全要求。
2.5 电力负荷管理电力负荷的分析、评估和管理方法，以提高能源效率和减少能源浪费。
第三章：电气系统的运行和维护3.1 电气系统的安全性电气系统的安全措施和防护装置，如接地系统和避雷设备。
3.2 故障排除常见的电气故障类型，如短路和断路，以及故障排除的步骤和方法。
3.3 维护和保养电气设备和系统的定期检查、维护和保养，以延长其使用寿命和提高性能。
3.4 节能措施电气系统的节能技术和方法，如高效照明设备和能量管理系统的应用。
结论：本技术手册通过详细介绍电气行业的基本原理、设备和系统的运行方式，以及故障排除和维护的方法，帮助读者全面了解电气行业的技术要点。
电气工程师和相关从业人员可通过本手册提供的知识和指导，更好地开展工作，并确保电气系统的安全运行和高效性能。
参考文献：（列出参考文献，如书籍、期刊论文或相关技术资料，但不包含网址链接）附录：（可包含相关的图表、表格或实例，以进一步说明技术手册中的内容）注意: 此文章是根据电气行业技术手册的格式进行撰写的样例。
实际撰写时，需根据真实的技术手册要求和相关细节进行具体编写。
电气工程基础
1.3电力系统的负荷
1.3.1电力负荷的组成 由第一、二、三产业及城乡居民生活用电组成，其中第二产业用电比重最高。
1.3.2电力负荷的特性 1．负荷特性 负荷特性：交流用电设备所消耗的有功、无功功率与其电源的电压及频率的 关系。 2.负荷静特性 负荷静特性：系统频率及电压缓慢变化时，地区负荷的有功、无功功率的变 化情况，通常以电压和频率的多项式或指数函数表示。 （1）多项式表示
3.日负荷曲线特性 （1）日负荷率 日负荷率：日平均负荷与日最大负荷之比，常以γ表示。 γ=Pdav/Pdmax 式中：Pdav为日平均负荷；Pdmax为日最大负荷。 （2）日最小负荷率 日最小负荷率：日最小负荷与日最大负荷之比，常以β表示。 β=Pdmin/Pdmax 式中：Pdmin为日最小负荷。
（2）指数表示
PL jQL PL0 (U / U 0 ) NPV jQL0 (U / U 0 )
式中：NPV，NQV为常数。
NQ V
]
1.3.3电力负荷曲线 一．影响负荷变化的因素 1.作息时间 2.生产工艺 3.气候 4.季节
二．负荷曲线种类 1.负荷曲线 负荷曲线：电力负荷随时间变化的关系。 2.种类 （1）根据持续时间分为：日负荷曲线、周负荷曲线、年负荷曲线 （2）根据涉及的范围分为：个别用户负荷曲线、变电站负荷曲线、电力系统 负荷曲线 注：电力负荷一般指有功功率，电力系统规划和设计中，日负荷曲线应用最多。
2.作用 发电厂：把一次能源转化为电能； 输电系统：完成远距离大容量输电任务（距离达几百、甚至上千km，电压 在110kV到750kV之间）； 配电系统：将电能分配给用户（高压配电系统：110kV-220kV，低压配电 系统：380/220V）；
3. 电压等级 （1）用电设备额定电压与电网（线路）额定电压相等 由于线路和变压器等元件上产生的电压损失，使线路上电压处处不相等，各点 实际电压偏离了额定值，顺着远离电源的方向，线路电压下降。一般用户处 （用电设备）电压偏移不得超过±5% ，取线路的平均电压为用电设备的额定 电压：
配电系统PPT课件
4.5 变压所主要电器设备
四、高压熔断器
文字符号：FU 图形符号: 主要功能：对电路及其设备进行短路和过负荷保护。
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4.5 变压所主要电器设备
1. RN系列高压熔断器 RN1型用于电力变压器和电力线路
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。
②车间内变电所 车间内变电所位于车间内的单独房间内。
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4.3 变电所及其位置的选择
4. 建筑物及高层建筑物变电所
建筑物及高层建筑物变电N 所是民o 用建筑中经常采用的变电 Image
所形式。
一次电路中所有的电I 气设m 备称为N 一次a 设备o ，g 如变压器e 、断路器、互感 器等。
一次设备按功能分类: ⑴ 变换设备 按电力系统的要求，改变电压或电流大小的设备，如变
压器、电流互感器、电压互感器等。 ⑵ 控制设备 用来控制一次电路通、断的设备，如高低压断路器、开
关等。 ⑶ 保护设备 用来对电力系统进行过电流和过电压等保护的设备，如
（1）靠近负荷中心； （2）考虑电源的进线方向，偏向电源侧； （3）进出线方便；设备运输方便； （4）不应防碍企业的发展，要考虑扩建的可能性； （5）不宜设在多尘或有腐蚀性气体的场所； （6）不应设在有剧烈震动和高温的场所； （7）不应设在地势低洼和可能积水的场所； （8）不应设在有爆炸危险区域。 2．车间变电所位置选择的原则 在计算得出车间总计算负荷的基础上，按分散布置并接近负荷中心的原 则确定车间变电所的位置。同时车间变电所位置选择还要考虑：进出线方 便；靠近电源测；运输方便等。 变电所选址尽量靠近负荷中心最是新精供品资电料 设计的一项基本原则，可以按负 荷矩法确定负荷中心。
电气工程基础
电力系统分析第一章绪论1.发电厂、变电站、电力网、电力系统、动力系统发电厂：生产电能的工厂，它把不同种类的一次能源转换成电能。
变电站：联系发电厂和用户的中间环节，一般安装有变压器及其控制和保护装置，起着变换和分配电能的作用。
电力网：由变电站和不同电压等级输电线路组成的网络，称为电力网。
电力系统：由发电厂内的发电机、电力网内的变压器和输电线路及用户的各种用电设备，按照一定的规律连接而组成的统一整体称为电力系统。
动力系统：在电力系统的基础上，还把发电厂的动力部分，如火力发电厂的锅炉、汽轮机，水力发电厂的水库、水轮机，核动力发电厂的核反应堆等也包含在内的系统，称之为动力系统。
注：从广义上来说动力系统+电力网称为电力系统，狭义上来说电力网就是电力系统。
2.电力系统的特点和要求特点:(1)电能不能大量存储；(2)过渡过程十分短暂(3)与国民经济各部门和人民生活有着极为密切的关系(4)地区性特点较强要求：(1)保证供电可靠(2)保证良好的电能质量(3)为用户提供充足的电力(4)提高电力系统运行经济性3.电能的质量指标、我国电压允许偏差、频率变化允许偏差衡量电能质量的主要指标有电压、频率和波形。
我国电压允许偏差为±5%频率变化允许偏差为±0.2%~±0.7%4.电力系统额定电压制定原则、我国电压等级原则：根据技术经济上的合理性、电气制造工业的水平和发展趋势等各种因素而规定的。
电压等级：低于3kV系统的额定电压和3kV及以上系统的额定电压两类。
5.接地及接地的种类为了保证电力网或电气设备的正常运行和工作人员的人身安全，人为地使电力网及其某个设备的某一特定地点通过导体与大地作良好的连接，称为接地。
5种接地方式：工作接地、保护接地、保护接零、防雷接地、防静电接地。
6.中性点的接地方式及特点（1）中性点不接地------保护接地（2）中性点直接接地------保护接零（3）中性点经消弧线圈接地（4）中性点经电阻接地第二章发电系统1.能源的分类、电能（1）按获得的方法分：一次能源：能源的直接提供者，例如煤炭、石油、天然气、水能、风能等二次能源：由一次能源转成而成的能源，例如电能、蒸汽、煤气等（2）按被利用的程度分常规能源：已被人们广泛利用的能源，例如煤炭、石油、天然气、水能等新能源：用新发展的科学技术开发利用的能源，例如太阳能、风能、海洋能、地热能等（3）按能否再生分可再生能源：自然界中可以不断再生并且有规律地得到补充的能源，例如水能、风能、太阳能、海洋能等。
电气工程基础A课件-第四章 配电系统
HUST_CEEE
二、我国配电网及主要特点 三、配电网的几个重要指标
第二节 配电网主接线
不作要求
第三节 配电网开关设备
不作要求
HUST_CEEE
第四节 低压配电网的保护接零
一、保护接零的作用
二、保护接零方式
一、保护接零的作用
由于电气设备采用保护接地时存在接地电阻使接地 电流达不到足够大的数值，继电保护装置不能动作， 故障点仍然存在。
在中性点直接接地的低压配电网中，当设备发生接 地故障时，为了能够以最短的时限将故障设备从电网 中切除，使设备的金属部分不致长期带有危险的电位， 以保证工作人员的安全，将电气设备的外壳与零线连 接，称为保护接零。
第四章 配电系统
第一节 概述 第二节 配电网主接线 第三节 配电网开关设备 第四节 低压配电网的保护接零* 第五节 配电自动化及系统
HUST_CEEE
第一节 概述
一、配电网的基本概念*
配电网：起分配电能作用的电力网络。通常指电 力系统中二次降压变电站低压侧直接或降压后 向用户供电的网络。
配电网的构成：由架空线或电缆配电线路、配电 所或柱上降压变压器直接接入用户。
零线上不允许安装保护装置和熔断器，零线应多重接地。
在同一台变压器供电的电网中，不允许TT和TN方式混用。
第五节 配电自动化及系统
不作要求
HUST护接零方式
保护接零是保护接地的一种，即TN接地方式。
HUST_CEEE
➢ 字母T表示电源中性点接地，N表示零线，PE表示保 护线。
注册电气工程师-供配电专业-4 供配电系统共43页
负荷分级及供电要求（续）
3.0.2 参考评述
*一级负荷的情况改为“人身伤害”，把 “人身伤亡”者列入一级负荷 中特别重要的负荷，使二者界定明确。改得很好！ 术语中“一级负荷中特别重要的负荷”的定义，应相应修改。
注册电气工程师-供配电专业-4 供配电 系统
6
、
露
凝
无
游
氛
，
天
高
风
景
澈
。
7、翩翩新 来燕，双双入我庐 ，先巢故尚在，相 将还旧居。
8
、
吁
嗟
身
后
名
，
于
我
若
浮
烟
。
9、 陶渊 明（ 约 365年 —427年 ），字 元亮， （又 一说名 潜，字 渊明 ）号五 柳先生 ，私 谥“靖 节”， 东晋 末期南 朝宋初 期诗 人、文 学家、 辞赋 家、散
#2.0.4和#2.0.5：区分了应急电源和备用电源 。 #2.0.6 分布式电源 ：分布式电源主要是指布置在电力负荷附近，能源利
用效率高并与环境兼容，可提供电、热（冷）的发电装置，如微型燃
气轮机、太阳能光伏发电、燃料电池、风力发电和生物质能发电等。
（按：新增内容。）
2.2 参考评述
区分应急电源和备用电源 ，向国际标准靠拢了一大步。如果再进一步， 把应急（安全）负荷从一级负荷中分出来，概念会更清晰。）
1 总则
（本讲稿章号与规范一致；代“#”的为规范条号。）
1.1 修订概要
#1.0.2原适用范围为110kV及以下的供配电系统。修订为：适用于新建、 扩建和改建工程的用户端的供配电系统的设计。
电气工程基础II第一章 绪论2011
遵守规则，关爱生命上课请关闭手机电气工程基础II 华中科技大学电力工程系罗毅luoyee@教学目的•建立电力系统整体概念；•掌握电力系统“发电-输电-配电-用电”各个环节的构成和工作原理；•通过本课程的学习，具备基本的电力工业背景知识，为后续专业课的学习奠定基础，也为学生从事电力系统相关行业的工作打下必要的基础。
主要教学参考书•熊信银. 电气工程基础. 华中科技大学出版社，2010课程衔接•先修课程：电路理论，电机学•主要后续课程：电力系统分析、继电保护、电力系统自动化、高电压技术第一章主要内容•掌握与电力系统相关的若干基本概念，包括电力系统、电力网、动力系统、变电站等；•理解电力系统的特点；•理解对电力系统提出的要求；•掌握电力系统的三个电能质量指标，包括国家标准规定的允许变化范围；•掌握电力系统的额定电压等级及规定，了解电力系统电压等级与输电距离之间的关系；•了解电力系统发展历史、现状和前景。
单线图•单线图：采用一根线表示对称三相输电线路等值电路输电线路的电压和功率分布1．给定同一节点的功率和电压的潮流计算（如：已知S 2、U 2求S 1、U 1）线路末端导纳支路上的功率：2222U B j S y -=∆ 流出线路末端阻抗支路的功率：222222222Q j P U B j S S S S y '+'=-=∆+=' 阻抗支路中的功率损耗：LL L Q j P jX R U Q P jX R U S S ∆+∆=+'+'=+⎪⎪⎭⎫⎝⎛'=∆)()(33222222222 取末端电压为电压参考相量，这时首端电压为22222222112222222222222222221U U U arctg)U ()U U (U U U j U U R Q X P jU X Q R P )jX R (U Q j P U )jX R ()U S (U )jX R (I 3U U ∆+δ=δδ+∆+=δ∠=δ+∆+='-'+'+'+=+'-'+=+'+=++=*式中，U U输电线路的电压和功率分布线路首端导纳支路的功率—电压降落横分量——电压降落纵分量—其中： 22222222U R Q X P U U X Q R P U '-'='+'=∆δ2222221 U X Q R P U U U U '+'+=∆+=简化计算：2112U B j S y -=∆ 线路首端功率11212121112 jQ P U B j S S S S S S S S L y L y +=-∆+'=∆+∆+'=∆+'=☑若已知S 1、U 1，则可推出; U U - tg)()( )( 21111111111121211221212111212111U RQ X P U U X Q R P U U arc U U U U jX R U Q P S S S S Q j P U B j S S L '-'='+'=∆∆-=+∆-=+'+'-'=∆-'=''+'=+='δδδδ式中，注意： △U 1≠△U 2、δU 1≠δU 2 计算功率损耗时，必须取用同一点的功率和电压值。
《电气二次系统》PPT课件
当松开SA后，SA自动回到“合闸后”位置，13-16通，红 灯发平光，表明断路器手动合闸，同时表明 跳闸回路完好及 控制回路的熔断器１FU和２FU完好。
②手动跳闸 控制开关SA逆时I 针m 旋转9N 0°置a 于“o 预g 备跳闸e ”位置，1314接通闪光母线，使红灯HR发出闪光。
2、二次设备：对一次设备进行测量、监视和操作控 制的设备。 如：继电器、仪表及自动装置等。
二次设备按一定要求连接在一起构成的电路称为 二次接线或二次回路。
描述二次接线的图称为二次回路图。
一、二次回路经常分为以下回路：
1、控制回路 2、信号回路 3、测量与检测回路 4、继电保护和自动装置回路 5、为保证二次回路的用电，还有相应的操作电源 回路等。
4. 中央信号装置在发出音响信号后，应能手动或自 动复归（解除）I 音m 响，N 而灯a 光o 信g 号及其e 它指示信号 应保持到消除故障为止；
5. 所有有人值班的变电所都应在控制室内安装中央 信号装置；
6. 中央信号一般采用重复动作的信号装置。
二、中央事故信号回路
按事故音响信号的动作特性分为不能重复动作和能 重复动作两类；按复归方法分为就地复归和中央复 归。
开关合闸的操作顺序：
（1）合闸 预备合闸 合闸 合闸后 （2）跳闸 预备跳闸 跳闸 跳闸后
(2) LW2型控制开关触点图表
共有 “跳闸后”、“预备合闸”、“合闸”、“合 闸后”、“预备跳闸”、“跳闸”6个位置，其中“跳 闸后”和“合闸后”为固定位置，其它为操作时的过 渡位置。
三、断路器控制回路与信号回路及操作
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第四章配电系统华中科技大学电力工程系
罗毅
luoyee@
本章主要内容
•了解配电网的概念、分类、特点；掌握配电网与输电网运行上的差别•掌握配电网接线及其运行方式•掌握配电网故障隔离和网络重构的基本概念和方法
•了解配电开关设备及相互配合
配电网定义
•配电网（Distribution Network）是指在电力网中起电能分配作用的网络。
通常是
指电力系统中二次降压变压器低压侧直
接或降压后向用户供电的网络。
•配电网的组成：架空或电缆配电线路、
配电开关类设备、配电所、柱上变压器、配电箱等。
发电厂输电线高压变电站配电网用户
配电网分类
•高压配电网(110-220kV)
中压配电网(10kV、20kV、35kV)低压配电网(380/220V、660/380V)•城市配电网（城网）
农村配电网（农网）
工厂配电网
等
配电网的特点
•配电网规模增长迅速
•配电网规模发展与国民经济发展相适应•局部地区的配电网呈爆炸式增长趋势•配电网负荷预测困难、网络改建、扩建频繁
配电网的特点
•配电设备数目庞大
•由于向国民经济各行业和居民区供电，配电网延展到人类活动的各角落，因此配电设备众多
•如何管理配电设备、如何确定运行设备的状态、如何运行配电网、如何处理配电网故障等等问题都因此变得非常复杂
•GIS（地理信息系统）的思路在配电网中得到广泛应用
配电网的特点
配电网的故障频繁
单相接地瞬时故障支线故障用户故障地区总跳闸次
数
某大城市4312289534011164858比例67.14%78.87%27.00%19.90%
1359795992468176
某地区供电
局
比例58.50%73.00%34.43%12.95%
配电网故障特点：
•配电架空线路故障多于电缆线路故障；单相接地故障多于相间故障；
绝大多数故障属于瞬时故障
•随着城农网改造的深入，支线故障和用户故障所占比例越来越大
配电网的特点
•配电网相间电流保护没有选择性，无论相间故障发生在配电网什么位
置，大多数依靠变电站出口断路器跳闸，扩大了停电范围
用户
用户专线
用户
用户配电所
配电网保护选择性配合困难
配电网的特点
•我国配电网采用开环运行方式（香港除外）•降低短路电流、节省设备投资
配电网的特点
•10kV、35kV小电流接地系统
•10kV、35kV中性点不接地或经消弧线圈接地
•发生单相接地故障后允许带接地点运行0.5 ～2小时
•设备按照线电压绝缘
城网与农网
•城市配电网：负荷相对集中，布点多，事故影响大，短路容量大，在
200~300MVA左右
•农村配电网：负荷分散，供电半径大，线路长，有的10kV线路长达几十千米，线路维护工作量大。
短路容量小，一般在100~200MVA
分段
•分段：在配电线路（架空线、电缆线）上装上配电开关，将配电线路分成若干段•分段后，将故障影响范围限制到距电源点最近的两个配电开关之间
辐射状配电线路分段
•分段后，将故障影响范围限制到距电源点最近的配电开关供电区域
分段方法
•柱上开关：安装在柱上的配电开关设备，可以是断路器、分段器、重合器等
分段方法
•环网柜：一组高压开关设备装在钢板金属柜体内或做成拼装间隔式环网供电单元的开关柜，其核心部分采用断路器，或者是负荷开关+熔断器，该开关柜的母线同时就是环形干线的一部分。
•即：环形干线是由每台环网柜的母线连接起来共同组成的。
联络
•联络：将两个配电电源供电的线路连接在一起，当配电网发生故障时，可以实现负荷转供
•联络开关正常各运行时断开
联络
联络方法
•采用联络柜联络：正常运行联络开关断开
•采用环网柜联络：其中一个进线配电开关断开。
两路进线开关互锁、备自投•采用柱上开关联络：一般实现无压合闸
T接
•在配电网中，一种不需要母线，直接采用金具（或电缆附件）将两段配电线路连接的方法
•T接常常直接在柱上开关处或开关柜上连接
环接
•在配电网中，依靠开关柜分段，一段配电进线和一段配电出线分别接入开关柜的两个不同的功能单元
故障隔离
•当配电网发生故障，将距故障点最近的配电开关断开，使故障区段与正常区段隔离开来
故障隔离方法
•相间保护动作后，依靠配电自动化系统的故障隔离功能将故障隔离在最近的
两个配电开关之间
FTU FTU FTU FTU FTU
主站
重合器+电压型分段器（如日本）、重合器+电流型分段器（如欧美）、主站+FTU（如韩国）
网络重构
•由于配电网开环运行，当配电网发生故障，且故障隔离完成，经常会照成非故障区域停电。
•配电网发生故障且故障隔离完成后，利用联络开关的合闸，使非故障区域恢复供电成为故障重构
•由于配电网优化运行，或为了消除配电元件过载而采用的运行方式调整，称为正常重构
城网电源
•一般城网电源为220kV，在城市外围建设架空线双环网。
在不能形成地理上的环网时，也可以采用C型电气环网。
属于输变电系统部分
•当随着负荷增加短路容量超过规定值时，应建设更高一级环网，将原来的环网开环分片，并避免电磁合环
•环网的适当地点设枢纽变电所，降压后送市区
•但是，220kV直供属城网范围
城网高压配电网
•采用架空线路时，城区可同杆双回架设，尽可能设双侧电源。
采用电缆线路时可为多回路。
•当线路上T接或环入三个或三个以上变电所时，应设双侧电源，但正常运行时两侧电源不并列。
•对直接接入高压配电网的小电厂或自备电厂，可采用单电源辐射方式向附近供电
城市高压配电网接线：同杆并架双回架空线（双电源双“T”）
支接两个变电所（单电源双“T”）
环接三个变电所（双电源双“T”）
城市中压配电网
•由10kV线路、配电所、开闭所、箱式配电站、杆架变压器等组成
•依据高压配电变电所位置和负荷分布分成若干相对独立分区，各个分区一般不重叠
•高压配电变电所中压出线开关停用时，应能通过中压电网转移负荷，对用户不停电
•具有足够的联络容量，正常时开环运行，异常时转移负荷
城市中压配电网
•市区架空配电网为沿道路架设的格子形布局网络，在道路交叉口连接。
全网在适当地点用杆塔开关（即柱上开关）分断，形成多区段（区段中又分段）、多连接的开式运行网络
•架空电网的供电能力有一定限度，当负荷大量增加时，中压电网可由架空线过渡为电缆
城市中压配电网：闭环运行的香港中华电力公式典型闭环网（11kV）
城市中压配电网：开环运行单环网
用电缆示意图
用电缆示意图
城市中压配电网接线：架空线与
电缆混合网
10kV
城市低压配电网
•低压负荷分散，进户点多，从经济性考虑，以架空线为主
•供电半径一般不超过400m
•当变压器故障时，可将负荷拆开，向邻近电网2－3个方向转移，且故障负荷转移时，导线运行率不超过100％，线路末端电压不超过规定值
城市低压配电网接线
农村配电网接线
•农网接线以无备用的树状、放射状、干线式等为主，少数采用手拉手接线•随着乡镇经济的发展，农网接线有向城网接线发展的趋势
配电网改造的基本原则•“全面规划、综合改造、结合实际、注重效益”
•提高配电网整体供电能力，根除“卡脖子”现象
•提高可靠性，城网达到99.9%，大中城市中心区达到99.99%
•提高电能质量，降低线损。
电压合格率98％，线损率降低10％
重合器
•H. V. Automatic Circuit Re-closer for A. C. System
所谓重合器是一种具有控制及保护功能的开关设备，它能够检测故障电流，在监测到故障电流后能在给定时间内遮断故障电流，并能够进行给定次数的重合。
现有重合器可以进行三次或四次重合。
如果是永久性故障，重合器经过预定重合次数后闭锁。
重合器的分类
⑴按相别分类:单相、三相。
⑵按控制方式分类：液压控制、电子控制。
⑶按使用介质分类：油介质、真空介质、SF
介质
6
重合器的参数
•额定电压、额定电流
•短路开断电流
•动稳定和热稳定电流
•灭弧介质：油、真空、SF
6•控制方式：电子、液压
•典型操作顺序：重合次数•复位时间
重合器的动作特性
•重合器的动作特性可以分为瞬时动作特性（又称快速动作特性）和延时动作特性两种，通常采用时间—电流曲线（TCC曲线）来描述。
通常重合器的动作特性按照其最大可重合次数可整定为“一快二慢”、“二快二慢”和“一快三慢”等。
•某些重合器的动作特性曲线又可分为相间短路跳闸的TCC曲线和接地短路跳闸的TCC曲线两种。
A为快速曲线
B为延时曲线
C为超延时曲线
反时限TCC 曲线定时限TCC 曲线
定时限特性对应的时间一般是：0.1s 、0.2s 、0.5s 、1.0s 、2s 、3s 、5s 、10s 、15s。