配電

配電

配電系統由配電變電所(通常是將電網的輸電電壓降為配電電壓)、高壓配電線路(即1千伏以上電壓)、配電變壓器、低壓配電線路(1千伏以下電壓)以及相應的控制保護設備組成。配電電壓通常有35~60千伏和3~10千伏等。

基本信息

基本簡介

配電配電
英文名稱:powerdistribution
中文名稱:配電
釋義:配電系統由配電變電所(通常是將電網的輸電電壓降為配電電壓)、高壓配電線路(即1千伏以上電壓)、配電變壓器、低壓配電線路(1千伏以下電壓)以及相應的控制保護設備組成。配電電壓通常有35~60千伏和3~10千伏等。

供電方式

交流供電方式

配電系統中常用的交流供電方式有:
①三相三線制。分為三角形接線(用於高壓配電,三相220伏電動機和照明)和星形接線(用於高壓配電、三相380伏電動機)。
②三相四線制。用於380/220伏低壓動力與照明混合配電。
③三相二線一地制。多用於農村配電。
④三相單線制。常用於電氣鐵路牽引供電。
⑤單相二線制。主要供應居民用電。

直流供電方式

配電系統常用的直流供電方式有:
①二線制。用於城市無軌電車、捷運機車、礦山牽引機車等的供電。
②三線制。供應發電廠、變電所、配電所自用電和二次設備用電,電解和電鍍用電。
一次配電網路是從配電變電所引出線到配電變電所(或配電所)入口之間的網路。在中國又稱高壓配電網路。電壓通常為6~10千伏,城市多使用10千伏配電。隨著城市負荷密度加大,已開始採用20千伏配電方案。由配電變電所引出的一次配電線路的主幹部分稱為幹線。由幹線分出的部分稱為支線。支線上接有配電變壓器。一次配電網路的接線方式有放射式與環式兩種。
二次配電網路是由配電變壓器次級引出線到用戶入戶線之間的線路、元件所組成的系統,又稱低壓配電網路。接線方式除放射式和環式外,城市的重要用戶可用雙回線接線。用電負荷密度高的市區則採用格線式接線。這種網路由多條一次配電幹線供電,通過配電變壓器降壓後,經低壓熔斷器與二次配電網相連。由於二次系統中相鄰的配電變電器初級接到不同的一次配電幹線,可避免因一次配電線故障而導致市中心區停電。
配電線路按結構有架空線路和地下電纜。農村和中小城市可用架空線路,大城市(特別是市中心區)、旅遊區、居民小區等應採用地下電纜。

配電種類

電力系統電壓等級

電力系統電壓等級有220/380V(0.4kV),3kV、6kV、10kV、20kV、35kV、66kV、110kV、220kV、330kV、500kV。隨著電機製造工藝的提高,10kV電動機已批量生產,所以3kV、6kV已較少使用,20kV、66kV也很少使用。供電系統以10kV、35kV為主。輸配電系統以110kV以上為主。發電廠發電機有6kV與10kV兩種,現在以10kV為主,用戶均為220/380V(0.4kV)低壓系統
根據《城市電力網規定設計規則》規定:輸電網為500kV、330kV、220kV、110kV,高壓配電網為110kV、66kV,中壓配電網為20kV、10kV、6kV,低壓配電網為0.4kV(220V/380V)。
發電廠發出6kV或10kV電,除發電廠自己用(廠用電)之外,也可以用10kV電壓送給發電廠附近用戶,10kV供電範圍為10km、35kV為20~50km、66kV為30~100km、110kV為50~150km、220kV為100~300km、330kV為200~600km、500kV為150~850km。

變配電站種類

電力系統各種電壓等級均通過電力變壓器來轉換,電壓升高為升壓變壓器(變電站為升壓站),電壓降低為降壓變壓器(變電站為降壓站)。一種電壓變為另一種電壓的選用兩個線圈(繞組)的雙圈變壓器,一種電壓變為兩種電壓的選用三個線圈(繞組)的三圈變壓器。
變電站除升壓與降壓之分外,還以規模大小分為樞紐站,區域站與終端站。樞紐站電壓等級一般為三個(三圈變壓器),550kV/220kV/110kV。區域站一般也有三個電壓等級(三圈變壓器),220kV/110kV/35kV或110kV/35kV/10kV。終端站一般直接接到用戶,大多數為兩個電壓等級(兩圈變壓器)110kV/10kV或35kV/10kV。用戶本身的變電站一般只有兩個電壓等級(雙圈變壓器)110kV/10kV、35kV/0.4kV、10kV/0.4kV,其中以10kV/0.4kV為最多。

存在問題

配電設計存在問題

1.選用高級非選擇型斷路器,是普遍存在的設計不合理因素,當末端發生較大的故障電流時,可能
導致一級或多級斷路器非選擇性切斷,這是急待解決的問題。
2.過多地選用了選擇型斷路器,甚至僅有幾十或百多安培電流的線路,也使用了價格很貴的選擇型
斷路器。
3.選用了選擇型斷路器,但其參數整定不正確,如上級短延時過電流脫扣器額定電流太小,甚至小
於下級斷路器之瞬時過電流脫扣器額定電流,或上級瞬時過電流脫扣器額定電流太小,都可能破壞選擇
性動作。
4.斷路器與所供電的線路的參數不匹配。

解決方案

1.電流較大的饋線首端應選用選擇型斷路器,其整定要求如下:
(1)短延時過電流脫扣器電流Iset2不應小於下級最大的斷路器的短延時或瞬時過電流脫扣器電流之1.2~1.3倍,其延時時間不宜小於0.3~0.4s。
(2)瞬時過電流脫扣器電流宜儘量選大。
2.中間級保護電器宜採用使用安全、分斷能力高、選擇性好和維護簡單方便的熔斷器,上下級的熔體電流比不小於其過電流選擇比,即1.6:1。
3.末端迴路的保護電器沒有選擇性要求,可採用非選擇型斷路器或熔斷器,但應滿足接地故障能按規定時間內切斷之要求。
4.研究開發斷路器新品種,具有選擇性特點,期望能達到下列要求:
(1)對普通斷路器的瞬時過電流脫扣器進行改造,將瞬時脫扣改變為具有毫秒級的延時特性。
(2)如可能,最好能具有兩級選擇性延時,上下級脫扣器額定電流比最好能達到不大於1.6:1,最多不應2:1。
(3)這種斷路器殼架額定電流能達到63~400A範圍,分斷能力達到15~30kA左右,能滿足一般配電線路的大多數需要。
(4)希望能做到物美價廉,便於推廣套用,如果能達到和同容量非選擇型斷路器的價格的1.5~2.0倍左右,電氣設計師和用戶是可以接受的。

系統設計

設計的一般要求
(1)從配電室的規劃到完成,大致步驟如下:決定尺寸大小、構造;決定設定地點;決定詳細構造;檢驗、承認建築圖紙;施工;完成建築驗收;配電室設備施工,如照明、空調、火災報警等;最後驗收。
(2)變電所的設計應根據工程發展規划進行,做到遠、近期結合,以近期為主,正確處理近期建設與遠期發展的關係,適當考慮擴建的可能。變電所的設計,必須從全局出發,統籌兼顧,按照負荷性質、用電容量、工程特點、地區供電條件和環保節能的要求進行綜合考慮確定設計方案。
(3)確定配電室的大小及構造,首先要確定配電室的功能(變電用、開關站用、控制用、多功能),其次決定設定場所。從經濟性上考慮,設定場所希望在負荷中心。一般是在主要設備決定之後充分利用剩餘的建築空間,由此可得到大致的建築設計圖,但為了施工還需要詳細的結構圖,對該圖要由電氣工程師認可。建築圖完成之後就可施工,對大型配電室要經常檢查。
在混凝土基礎上埋入接地極應看準時機施工。配電室的建築部分完工後應會同驗收,然後繼續進行輔助工程施工直至最後完成。
(4)為保證電氣設設備的運行安全可靠,設計中所選用的產品一定要符合現行的國家或行業部門的產品標準。隨著國家科學技術的不斷發展和進步,電氣設備和器材等電工產品變化很快,生產廠家很多,電氣工程師要在保守和冒進之間進行選擇。
對設備選型,優先採用節能的成套設備和定型產品,是貫徹國家關於節約能源和保證設計質量的根本措施。因為生產廠通過本廠的先進設備和熟練工人的技術加工和裝配,以及良好的測試條件,能保證成套設備的質量,所以選用成套設備和定型產品一般是經濟合理的。
(5)變電所的型式應根據用電負荷的狀況和周圍環境情況確定。對於負荷較大的建築物,宜附設變電所或半露天變電所;但負荷分散的建築群宜設組合式成套變電站;而高層或大型民用建築內,宜設室內變電所或組合式成套變電站;負荷小而分散的大中城市的居民區,宜設獨立變電所;環境允許的中小城鎮居民區,當變壓器容量在315kVA及以下時,宜設桿上式或高台式變電所。
14.1.3位置選擇
1.變電室的設定地點應考慮以下因素
(1)應接近負荷中心,配電距離越短,電力損失和電壓降越小,施工費、資材費越省。
(2)供電距離短、供電容易。當已有的建築物或者埋地物件對施工造成障礙時,應綜合考慮供電路線,研究確定配電室的位置。
(3)周圍環境好。不應設定在灰塵多的地方、高溫潮濕的地方、振動大的機器旁邊、設備周圍鹽害嚴重或有可能遭到潮水淹及的地方。但在不可避免時,應採用適當措施。另外不能設定在可燃性、腐蝕性氣體可能發生和滯留的地方。配電室應避免設在0、1、2類場所,否則電氣產品應是防爆結構的,或者進行防爆施工。此類地方設定的配電室從地面到一樓樓面的高度宜在600mm以上。
戶外箱式變電站和組合式成套變電站的進出線宜採用電纜。配電所宜設輔助生產用房。
(4)設備進出容易。在設備的更新、增加、修理時,車輛應容易出入。
(5)容易擴建。考慮到將來負荷設備的增加、能力的提高,設定場所應留有擴建的可能性。
(6)應儘量避免設定在地基較差的地方,不能避免時,需要改良地基或打樁施工。另外,配電室設定的位置應對其鄰接地無影響,對將來的發展沒有影響。
(7)變電所不應設在爆炸危險場所以內,不宜與有火災危險場所毗連,否則應注意防爆和防火。[2

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