供配电系统基础知识.ppt

1、供配电系统基础知识，2020/8/6，1，工程师技术培训计划，主要内容，2020/8/6，2，中性点运行方式概述，电力线路接线方式，变电站主接线方案，电气设备的选择和验证，电力系统故障概述，2020/8/6，3，电能是人们生产和生活的动力装置转换的一次能源(如煤、油、水、原子能等)。)转化为电能，然后输送和分配，最后可以转化为其他形式的能量(如机械能、光能、热能等)。)。概述，2020/8/6，4，组成：发电厂、变电站、电力线、用户，2020/8/6，5，发电、输电、配电和用电过程，概述，2020/8/6，6，概述，2020/8/6电力系统中性点接地方式与电压等级、单相接地短路电流、过电压水平

2、、继电保护和自动装置配置有关，直接影响电网绝缘水平、系统供电的可靠性和连续性、主变压器的运行安全性中性点运行方式、中性点非有效接地、中性点有效接地、小接地电流系统和大接地电流系统。我国电力系统广泛采用的中性点接地方式主要有不接地、消弧线圈接地和直接接地。中性点运行模式，1。中性点不接地的电力系统，正常运行，中性点运行模式，1。电力系统中性点不接地，单相(C相)接地，(1)C相相对地电压为零，不接地A相相对地电压=(- )=，B相相对地电压=(-)=，如图所示。结论：当一相接地时，两个非接地相的接地电压增加两倍，成为线电压。此外，两个相对地的电容电流相应地加倍。中性点运行方式：1。中性点不接地的

3、电力系统单相接地(丙相)；2.当C接地时，系统的接地电流(电容电流)是未接地的两个相反相的电容电流之和。因此，从相量图中可以看出，它的相位刚好在90之前；在数量上，因为，因此。结论：正常运行时，一相对地电容电流是每相对地电容电流的3倍。中性点不接地运行方式，一是中性点不接地的电力系统单相接地，三是系统三相线电压保持对称不变。因此，不影响连接到线路电压的电气设备的运行，也不需要立即中断对用户的供电。中性点运行方式，首先，电力系统中性点不接地，单相接地故障对中性点不接地系统的影响，当接地电流不大时，交流电流过零时电弧会自行熄灭，接地故障会消失，电网可以恢复正常运行；当接地电流超过一定值时，会产生稳

4、定的电弧，形成连续的电弧接地。高温电弧可能损坏设备，甚至导致相间短路，特别是当电机或电器发生单相接地时。当接地电流小于30年且大于510年时，可能会出现间歇性电弧，周期性地熄灭并重新点燃，这将导致过电压，其幅度可达相电压的2.53倍。这种过电压应能承受正常的电气绝缘，但当绝缘有弱点时，它可能会击穿并引起短路，危及整个电网的安全。在单相接地的情况下，接地电流流过接地点，这会引起电弧，电弧的强度与接地电流成正比。中性点运行模式，1。在中性点不接地的电力系统中，当发生单相接地故障时，由于线路电压保持不变，对电力用户没有影响，用户可以继续运行，从而提高了供电可靠性。为了防止故障范围由于接地点的电弧和伴

5、随的过电压而扩大，必须在该系统中安装交流绝缘监测装置。当单相接地故障发生时，sig电力系统的有关规定规定，中性点不接地的三相系统发生单相接地时，允许继续运行的时间不得超过2小时，并应加强监控。系统中电气设备和线路对地的绝缘必须根据线路电压进行设计，这相应增加了投资。中性点不接地系统单相接地故障的影响，中性点运行方式，1。中性点不接地电力系统，适用范围，我国60kV以下系统，特别是310kV系统，一般采用中性点不接地运行方式。在中性点运行方式下，在中性点不接地系统中，单相接地电流超过下列规定值：(1)在1)310千伏系统中，接地电流大于30A(2)在20千伏及以上系统中，接地电流大于10A，因此

6、采用消弧线圈接地措施，以减少接地电流，熄弧，避免过电压。二是中性点经消弧线圈接地，中性点运行方式；其次，中性点通过消弧线圈接地，消弧线圈安装在发电机或变压器中性点与系统接地之间。在正常运行期间，中性点对地电压为零，没有电流通过消弧线圈。当系统发生单相接地故障时，中性点对地电压等于接地相电压。在中性点电压的作用下，消弧线圈有一个感应电流，它必须通过接地点形成一个回路。接地点的电流是接地电流和感应电流的相量和。中性点运行模式，2。在中性点经消弧线圈接地的电力系统中，接地电流超前90，电感电流滞后90。接地电流和电感电流在接地点相互抵消，称为电感电流对接地电容电流的补偿。正确选择消弧线圈的匝数可以使

7、接地点的电流很小或等于零，从而消除接地点的电弧和电弧造成的危害，这就是消弧线圈得名的原因。2.中性点经消弧线圈接地的电力系统发生单相接地故障时，接地相的电压为零，三条线的电压不变，其余两相的电压将增加两倍。(与中性点不接地系统相同)，中性点运行方式，第二，中性点经消弧线圈接地的电力系统，特点，适用范围，供电可靠性高，绝缘投资大；中性点经消弧线圈接地后，当发生单相接地故障时，可有效降低接地点的电流，使接地点的电弧迅速熄灭，防止间歇性电弧接地引起的过电压。中性点经消弧线圈接地系统主要用于以架空线路为主体的360千伏系统，也可用于雷击事故严重地区和一些大城市的110千伏系统。中性点运行模式，3。中性

8、点直接接地的电力系统，中性点电压为零，没有电流流过中性点。由于接地相直接穿过大地，与电源形成单相电路，导致单相短路故障，短路电流很大，继电保护装置立即动作，断路器断开，故障部分迅速切除。当中性点直接接地时，接地电阻约为0，因此中性点和地之间的电位相同。当单相短路时，故障相的接地电压为零，而非故障相的接地电压基本保持不变，仍然接近相电压。正常运行时，当发生单相接地时，中性点运行方式；3.中性点直接接地的电力系统，应用中性点直接接地系统；(1)110千伏以上超高压系统目前，我国110千伏以上电网采用中性点直接接地方式。原因：高压电器的绝缘问题是电器设计和制造的关键。电器绝缘要求的降低中性点运行方式

9、，系统中单相接地的特性比较，中性点不接地中性点直接接地电流中性点电压非故障相电压线电压，正常运行时中性点电容电流是单相电容电流的三倍，故障相电流和流入故障点的电流都很大，中性点电压上升到相电压，故障相和中性点电压都为零，非故障相电压仍然是相电压， 非故障接地电压上升至线路电压，故障相关线路电压下降至相电压，三相之间的线路电压保持正常。 通过消弧线圈接地：适当选择线圈电感，可以将接地点电流减小到非常小，并且可以熄灭由接地电流引起的电弧。其他特性基本上与不接地系统相同。根据国际电工委员会标准，低压配电系统根据其保护接地形式可分为信息技术、测控和总氮供电系统。中性点运行方式，TN系统，(1)中性线(

10、n线)的作用：用于连接相电压为220伏的单相电气设备；用于传导三相系统中的不平衡电流和单相电流。降低负载中性点的电压偏移。(2)保护线(PE线)功能：确保人身安全，防止触电事故。保护零线PE是专门用于与系统中各设备或线路的金属外壳和接地母线电连接，以防止触电的电线。正常运行时，工作零线中有电流，但保护零线中不应有电流。如果保护零线中有电流，一定是设备泄漏。中性点运行方式、总氮系统、总氮-碳系统、保护中性线(PEN线)具有中性线(N线)和保护线(PE线)的功能。当三相负载不平衡或连接单相电气设备时，电流通过PEN线。总的来说，该系统能够满足供电可靠性的要求，节省投资和有色金属。但是，当PEN损坏

11、时，设备暴露的导电部分可能带电，这可能导致人员触电。本系统不允许在安全要求高的地方和需要防电磁干扰的地方使用。中性点运行方式、总氮系统、总氮-硫系统和公共PE线在正常情况下没有电流，因此不会对PE线上的其他电气设备产生电磁干扰。因为它的N线与PE线是分开的，所以即使它的N线断开，也不会影响连接到PE线的电气设备的安全。该系统主要用于环境条件差、安全可靠性要求高、对电气设备抗电磁干扰要求严格的场所。中性点运行方式的优点，在配电系统末端环境条件差，需要无电磁干扰的数据处理或提供精密检测装置等设备的地方，常采用总氮系统、总氮C-S系统、总氮碳系统和总氮硫系统。为了保证PE和PEN的安全性和可靠性，除

12、了在电源的中性点直接接地外，还必须在架空线路的干线和支线的中间端和沿线每1公里重复接地，以及在电缆和架空线路的引入车间或大型建筑物处重复接地。中性点运行方式，TT系统，中性点直接接地，引出中性线n。电气设备的外露导电部分通过各自的保护线PE直接接地。中性点运行方式，IT系统，中性点不直接接地或通过阻抗接地，中性线n通常不引出。电气设备的外露导电部分通过各自的保护线PE接地。中性点运行方式：电力系统中性点通常采用四种运行方式：不接地、消弧线圈接地、直接接地和低电阻接地。当前两个系统发生单相接地时，三条线路的电压不会改变，但未接地的接地电压将增加两倍。因此，规定接地故障操作不得超过两小时。中性点直

13、接接地系统发生单相接地时，构成单相短路，即单相接地中国610千伏电网和部分35KV电网采用中性点不接地方式；110千伏以上电网和380/220伏低压电网采用中性点直接接地方式；在20KV及以上系统中，单相接地电流大于10A，在310KV电网中，中性点通过消弧线圈接地。中国一些大城市的10KV系统通过低电阻接地。低压配电的380/220伏三相四线制系统通常接入总氮系统。由于N线和PE线的形式不同，可分为三个系统：TN-C、TN-S和TN-C-S，2020/8/6/32，电力线路的接线方式，电力线路接线方式选择的注意事项(1)供配电系统的安全性和可靠性；(2)供配电系统运行方便灵活；(3)供配电系

14、统的经济运行；(4)有利于发展；(5)电源的数量和位置；(6)供配电对象的负荷性质和大小；(7)供配电对象的建筑布局；2020/8/6/33，电力线路的连接方式和高压电力线路的连接方案：辐射状、主干状和环状。1.高压径向连接功率在高压母线汇集后传输到各高压配电线路，各高压配电线路直接向一个用户供电，不连接沿线其他负载。2020/8/6/34，电力线路的接线方式，(1)高压单回路径向接线，接线清晰，操作维护方便，供电线路之间互不影响，供电可靠性高，自动装置安装方便，保护装置简单；高压开关设备使用较多，投资较高。当某条线路发生故障或需要维修时，该线路提供的所有负载将被切断。应用：它只能用于二级和三

15、级负载或具有大容量和重要性的特殊设备。1。高压辐射状接线，2020/8/6/35，电力线的接线方式，以及(2)公共备用干线的辐射状接线，其特点是与单回路辐射状接线相比，供电可靠性有所提高。开关设备的数量和导线材料的消耗高于单回路径向接头。用途：一般用于向二次负载供电。如果备用干线由独立电源供电，且支路较少，则可用于主负载。1。高压径向连接，2020/8/6/36，电力线连接方式，(3)双回路径向连接，其特点是采用双向供电进线，然后通过分段母线向双回路用户交叉供电。其供电可靠性较高，但投资相对较大。用途：可为一、二级重要负荷供电。1.高压径向连接，2020/8/6/37，电力线连接方式。(4)低

16、压联络线作为备用干线的径向连接。特点：经济灵活。除了提高供电可靠性外，还可以实现变压器的经济运行。用途：主要用于工矿企业。1。高压径向连接，2。高压干线连接。从变电站高压母线引出的每条高压配电干线上连接几个负荷点。2020/8/6/38，电力线连接模式，2。高压干线连接方式，2020/8/6/39，电力线路连接方式，(1)单回路干线连接，特点：与单回路径向连接相比，出线数量大大减少，高压开关柜数量相应减少。同时，它可以节约有色金属的消耗，被许多用户采用，而且自动控制不易实现。用途：一般用于三次负荷的分配，与干线连接的变压器不超过5台，总容量不超过2300千伏安。这种连接广泛应用于城市街道。2。高压干线连接，2020/8/6/40，电力线路连接方式，(2)单侧供电的双环干线连接方式，其特点是提高了供电可靠性，但相应增加了投资。应用：可为二级和三级负载供电。2。高压干线连接，2020/8/6/41，电力线连接模式，(3)单回路干线连接模式，两端都有电源在正常运行期间，从一侧供电或在线路的负载边界断开。发生故障时，应手动切换，