配电网络自动化概述

Page9
2. 配电网典型特征——架空线路
a段发生故障，则整条线路停电。
西南交通大学电气工程学院 Southwest Jiaotong University
Page10
2. 配电网典型特征——架空线路
b段发生故障，通过分上一级开关切除故障线路，但影响与其并列运 行的其他段线路，造成停电范围扩大。
1/3其他变电站
1/3
变电站
10kV干线
10kV连接线
西南交通大学电气工程学院 Southwest Jiaotong University
Page22
2. 配电网ຫໍສະໝຸດ Baidu型特征——电缆线路
电缆线路
导线：传输电能； 绝缘层：使导线与导线、导线与包护层互相绝缘 包护层：保护绝缘层
电缆敷设方式： • 1）直接埋在地下的直埋式 • 2）专用的电缆沟敷设 • 3）排管敷设 • 4）隧道敷设 • 5）水下敷设 电缆线路主要指直接埋设地下的配电线路。与架空线路相比，其受外界 的因素影响较小。但成本高，投资费用大，故障地点较难确定，有时造成用 户较长时间停电。
(1)中性点非有效接地系统（小电流接地系统）
指中性点不接地系统，中性点经消弧线圈接地系统或经高阻抗的接地系统。
西南交通大学电气工程学院 Southwest Jiaotong University
Page18
2. 配电网典型特征——架空线路
(c)通过分S7，合联络开关L2，将S7以后的负荷由A站转带；合联络开关L3， 将其余失电线路负荷由B站转带。 (d)通过分S5，合联络开关L3，将S5以后的负荷由B站转带；合联络开关L2， 将其余失电线路负荷由A站转带。
西南交通大学电气工程学院 Southwest Jiaotong University
Page32
2. 配电网典型特征——小结
按照导线类型分类
纯架空线路 架空线路与电缆线路混合方式 纯电缆线路
按照拓扑结构分类
放射形 环网型 单环网 双环网
西南交通大学电气工程学院 Southwest Jiaotong University
问题：某段高压侧故障时停电范围？
西南交通大学电气工程学院 Southwest Jiaotong University
Page26
2. 配电网典型特征——电缆线路
2. 单环网接线方式
与架空线路的双电源环网接线方式类似，两个电源点形成环网供 电，并环运行。
西南交通大学电气工程学院 Southwest Jiaotong University
Page1
配电网络自动化
西南交通大学 电气工程学院
符玲 2014.9
西南交通大学电气工程学院 Southwest Jiaotong University
Page2
第二讲 配电网络概论
西南交通大学电气工程学院 Southwest Jiaotong University
Page3
主要内容
1.配电网电压等级 2.配电网典型特征
Page7
2. 配电网典型特征——拓扑结构
• 电力线路的结构：架空线路结构和电缆线路结构两类。
架空线路： 导线：传输电能； 避雷线：将雷电流引入大地； 杆塔：支持导线和避雷线； 金具：支持、保护导线和避雷线， 连接和保护绝缘子
架空线路是将导线架设在电杆上。一般采用放射式供电形式。成本低、 投资少、施工周期短、容易维护及检修、容易查找故障。 架空线路是配电网的主要拓扑形式。
Page30
2. 配电网典型特征——电缆线路
电缆线路优缺点
安全可靠，受自然气象条件和周 围环境的影响小，供电能力强； 建设成本高，故障查找困难修复 时间长。
架空线路的优缺点：
成本低、投资少、施工周期短、 易维护和检修、容易查找故障点； 占用空间走廊、影响城市美观、 容易受自然灾害和人为因素的破 坏。
Page15
2. 配电网典型特征——架空线路
3. 三电源环网形（手拉手）接线
三个电源点之间每两个变电站由两条线放射形线路通过联络开关相连 接，构成环网，形成互相支援的格局。
西南交通大学电气工程学院 Southwest Jiaotong University
Page16
2. 配电网典型特征——架空线路
Page20
2. 配电网典型特征——架空线路
4. 四电源环网接线
问题：某电源失电，会不会引起某区域停电？
两个双电源环网之间通过两个联络开关分别相连，使4个站所带的每 一条线路除本站所在电源外，均可通过联络开关与另几个电源点相连。其 故障隔离与转带方法与三电源点环网接线相似。
西南交通大学电气工程学院 Southwest Jiaotong University
西南交通大学电气工程学院 Southwest Jiaotong University
Page8
2. 配电网典型特征——架空线路
架空线路的配电网络主要的拓扑形式：
放射形、环网形（手拉手）、三电源点环网接线、四电源点 环网接线、复杂网络（3分4连）等。
1. 单电源放射型接线方式
西南交通大学电气工程学院 Southwest Jiaotong University
Page5
1. 配电网电压等级
其他国家配电网电压等级：
美国：
34.5kV/23.9kV/14.4kV/13.2kV/12.47kV/(4.16kV)/110V
俄罗斯： 110kV、35kV、20kV、10kV、0.4kV、220V
英国：
132kV、33kV、11kV、415/240V 法国：
20kV、0.4kV
Page21
2. 配电网典型特征——架空线路
5. 复杂网络-3分4连接线方式
10kV配电网—3分段4连接
1/3
主干线路由分段开关分为3部 分，每一段都通过联络开关和其他 配电线路相连，正常工作时联络开 关处于分闸状态，当发生事故时， 联络开关合闸，分别从相连的其他 配电线上进行负荷转供。
分段开关（分闸） 联络开关（合闸） 其他配电线路开关（合闸）
西南交通大学电气工程学院 Southwest Jiaotong University
Page11
2. 配电网典型特征——架空线路
c段故障，通过分该段电源侧开关切除故障线路，保证正常线路继续 供电。
西南交通大学电气工程学院 Southwest Jiaotong University
Page12
2. 配电网典型特征——架空线路
西南交通大学电气工程学院 Southwest Jiaotong University
Page6
2. 配电网典型特征
• 拓扑结构不同 • 线路参数不同（R大于X） • 运行方式不同（不对称负荷） • 节点和支路数量众多 • 停电事故多 • 。。。。
西南交通大学电气工程学院 Southwest Jiaotong University
西南交通大学电气工程学院 Southwest Jiaotong University
Page23
2. 配电网典型特征——电缆线路
电缆网络的拓扑形式：主要有单放射式、单环网 式、双放射式、双环网式等网络构成形式。
1. 单放射式接线
由一个电源点放射状串联连接多个用户。
西南交通大学电气工程学院 Southwest Jiaotong University
问题：哪四种途径？
当因C站所在线路发生故障a,引起全线路停电，则可先分S6将故障区 间隔离，另通过以下四条途径恢复对非故障区间供电：
西南交通大学电气工程学院 Southwest Jiaotong University
Page17
2. 配电网典型特征——架空线路
(a)通过合联络开关L2，将失电线路切换到A站所带线路，实现负荷转带。 (b)通过合联络开关L3，将失电线路切换到B站所带线路，实现负荷转带。
注：我国大部分电网的电压序列是500/220/110/35/10/0.38kV， 西北电网的电压序列分别为750/330/110/35/10/0.38kV和220/110/35/10/0.38kV。 注：我国省会城市和沿海大中城市基本建成220kV外环网或双网。
西南交通大学电气工程学院 Southwest Jiaotong University
2. 双电源环网形（手拉手）接线方式
两个电源点之间用两条放射形线路通过联络开关连接，可实现整条线路 互带或部分线路互带。在正常运行方式时一般联络开关处于断开位置， 开环运行。
西南交通大学电气工程学院 Southwest Jiaotong University
Page13
2. 配电网典型特征——架空线路
Page27
2. 配电网典型特征——电缆线路
（a）故障处理与架空线路的双电源环网接线方式类似; （b）负荷侧故障处理与单放射接线方式相同。
西南交通大学电气工程学院 Southwest Jiaotong University
Page28
2. 配电网典型特征——电缆线路
3. 双放射接线
自一个变电站或开闭所的10kV不同母线引出双回路线，相当于在单放 射式接线的基础上又增加了一套设备。该方式的故障处理方法与单放射式 相似。
一个电源点失电，可通过合联络开关将失电线路切换到另一条线路， 实现负荷转带。
西南交通大学电气工程学院 Southwest Jiaotong University
Page14
2. 配电网典型特征——架空线路
亦能解决因分支线路开关电源侧故障而引起的停电范围扩大化 问题。
西南交通大学电气工程学院 Southwest Jiaotong University
Page33
3. 配电网中性点接地方式
三相配电网中性点与大地的电气连接，称为配电网的中性点接地方式。 中性点采取何种接地方式，是否接地，是个很复杂的技术和经济上的 问题，其涉及到电网的可靠运行、人身安全、继电保护的灵活性、电网的 过电压、通信的可靠性等等问题。
C B A
EA
UC0 U0 o UB0
西南交通大学电气工程学院 Southwest Jiaotong University
Page29
2. 配电网典型特征——电缆线路
4. 双环网接线方式
将两个不同变电站的双放射线路连接起来，开环运行。其供电可靠 性得到了充分的保证。故障处理方法与单环网方式相似。
西南交通大学电气工程学院 Southwest Jiaotong University
Page24
2. 配电网典型特征——电缆线路
高压侧故障时，与架空线路放射形接线方式的故障处理相类似。
西南交通大学电气工程学院 Southwest Jiaotong University
Page25
2. 配电网典型特征——电缆线路
当任一用户的低压侧或负荷侧发生故障时，只需分该用户负荷侧开 关，将故障隔离，其余用户恢复供电。
3.配电网中性点接地方式
4.低压配电接线方式
西南交通大学电气工程学院 Southwest Jiaotong University
Page4
1. 配电网电压等级
配电网电压等级可分为：
（1）高压配电网——35kV,110kV （2）中压配电网——10kV,6kV （3）低压配电网——0.38kV,0.22kV （4）高压输电网——220kV及其以上 （5）超高压输电网——330/500/750kV （6）特高压输电网——1000kV及以上
EC If Ic Ic
EB
A相接地后,接地相电压为零,非故障相电压升高1.73倍,零序电压与故障前故障点电 压大小相等，极性相反。接地点电流是正常运行时三相对地电容电流的算术和。
西南交通大学电气工程学院 Southwest Jiaotong University
Page34
3. 配电网中性点接地方式
西南交通大学电气工程学院 Southwest Jiaotong University
Page19
2. 配电网典型特征——架空线路
开关S6的负荷侧故障，则分S5、S6、S7隔离故障区间，S6电源侧 线路由C站恢复送电，合联络开关L2、L3将S5、S7负荷侧无故障线 路分别由A、B两站转带。
西南交通大学电气工程学院 Southwest Jiaotong University
西南交通大学电气工程学院 Southwest Jiaotong University
Page31
2. 配电网典型特征——电缆线路
架空，电缆混合接线方式
城市中受街道、树林、建筑限制，使架空线无法架设，故目前多采 用此不规则接线方式。随着变电站容量的增加，出线增多如全部采用架 空形式将无法出线，因而产生混合式接线方式。