高低压配电系统

本章重点
高压配电方式 高压配电系统组成 低压交流供电原则 常见的低压电器 功率因素概念以及电容补偿方法
本章难点
常见低压配电设备 电容补偿方法

了解高压输配电过程，掌握三种高压配电方式及其 优缺点

熟悉市电分类情况，掌握低压交流供电原则
熟悉常见低压配电设备和常见的低压电器，理解它 们的工作原理。
RL1/RL2系列螺旋式熔断器，PZ1－100、QSA、NT系列熔
断器以及引进的aM、gM系列熔断器。
（1）熔断器的结构和主要参数 熔断器主要由熔体和安装熔体的熔管或熔座两部分
构成。熔体是熔断器的主要部分，常做成丝状或片
状。熔体的材料有两种：一种是低熔点材料，如铅、
锌、锡以及锡铅合金等；另一种是高熔点材料，如
2.低压刀开关
刀开关是低压电器中结构最简单的一种， 广泛应用于各种配电设备和供电线路中， 用来接通和分断容量不太大的低压供电 线路以及作为低压电源隔离开关使用。 低压刀开关根据其工作原理、使用条件 和结构形式的不同可分为：开启式负荷 开关（HK1、HK2、TSW系列等）、封 闭式负荷开关（HH3、HH4系列等）、 隔离刀开关（HS13、HD11系列等）、 熔断器式刀开关（HR3系列等）和组合 开关（HZ10系列等）。
（2）二类市电供电（市电供应比较可靠）
二类市电供电是从两个电网构成的环状网中引入一路供电 线路，也可以从一个供电十分可靠的电网上引入一路供电 线。允许有计划的检修停电，事故停电不多，停电时间不 长，供电比较可靠。二类供电用户（住宅小区、学校等） 可采用此类供电。
（3）三类市电供电（市电供应不完全可靠）
起动过程中熔断，对于单台电动机，熔体额定电流≥ （1.5~2.5）×电机额定电流；对于多台电动机，总熔体 额定电流≥（1.5~2.5）×容量最大一台电动机的额定电 流＋其余电动机的计算负荷电流；
④对电炉及照明等负载的短路保护，熔体的额定电流等于 或稍大于负载的额定电流； ⑤采用熔断器保护线路时，熔断器应装在各相线上。在二 相三线或三相四线回路的中性线上严禁装熔断器，这是因 为中性线断开会引起电压不平衡，可能造成设备烧毁事故。
3.环状式配电方式 环状式系统的优点是运行灵活，供电可靠性较高，当 线路的任何地方出现故障时，只要将故障邻近的两侧隔 离开关断开，切断故障点，便可恢复供电。为了避免环 状线路上发生故障时影响整个电网，通常将环状线路中 某个隔离开关断开，使环状线路呈“开环”状态。

常用的高压电器有：高压熔断器、高压断路器、高压隔离开 关、高压负荷开关、避雷器等。
低压配电房中安装的电气设备包括低压配电屏等设备。 1.低压配电屏 低压配电屏大多采用原电力工业部和机械工业部所属企业的 系列产品，低压配电屏主要用来进行受电、计量、控制、功 率因数补偿、动力馈电和照明馈电等功能，主要产品有： PGL1、PGL2、GCS、GCK、GCL及GGD等系列开关柜，以 及国外引进产品和合资企业生产的低压开关柜。
能大于熔管的额定电流值。
3.
断流能力是表示熔管在额定电压下断开电路故障时所能切断的最大 电流值。
（2）熔断器的选用原则
选用熔断器，一般应符合下列原则：
①根据用电网络电压选用相应电压等级的熔断器；
②根据配电系统可能出现的最大故障电流、选用具有相应 分断能力的熔断器；
③在电动机回路中用作短路保护时，为避免熔体在电动机

配电用断路器又可分为非选择型和选择型两种。非选择型断路器因为
是瞬时动作，所以常用作短路保护和过载保护；选择型断路器又可用 作两段保护、三段保护和智能化保护。

两段保护为瞬时与短延时或长延时两段。三段保护为瞬时、短延时和
长延时三段。其中的瞬时、短延时特性适用于短路保护，长延时特性 适用于过载保护。

在低压配电设备中常用的低压电器有： 1.低压断路器 低压断路器也称为低压自动开关，主要作为不频繁地接通或 分断电路之用。而且低压断路器还具有过载，短路和失压保 护装置，在电路发生过载、短路、电压降低或消失时，断路 器可自动切断电路，从而保护电力线路及电源设备。

低压断路器按灭弧介质可分为空气断路器和真空断路器两种，按用途 分可分为配电用断路器、电动机保护用断路器、照明用断路器和漏电 保护用断路器等。
用户变电所从电力系统受电经变压器降压后馈送至低压配电
房。要求变电所尽量靠近负荷中心，从而缩短配电距离，使 之减少电能损失。并且主接线应简单而运行可靠，同时要便 于监控和维护。

市电的引入一般均从附近现有公用电网上引入馈电线，采用 专用电力电缆。应根据附近电网中变电所的位置，电压等级， 供电质量，局站重要性等情况选取合适可靠的市电。 用户变电所可分为露天变电所和室内变电所两种，露天变电 所又有杆架式（180KVA以下变压器）和落地式。室内变电 所又有小型独立变电站和带有高压开关柜的变电所。一般有 两路市电引入的变电所均采用带有高压开关柜的变电所。
高压降到6~10KV高压送
至变电所及高压用电设备 的接线方式，称为高压配
电。配电网的基本接线方
式有三种：放射式、树干 式及环状式。
1.放射式配电方式
所谓放射式，就是从区域 变电所的6～10KV母线上 引出一路专线，直接接用 户配电变电所配电，沿线 不接其它负荷，各配电变 电所无联系 。 放射式配电方式的优点是： 线路敷设简单，维护方便， 供电可靠，不受其它用户 干扰，适用于一级负荷。
电力系统的输配电方式示意图

我国发电厂的发电机组输出额定电压为3.15～20KV。随着大型
发电厂的建成投产及输电距离的增加，为了减少线路能耗、压 降，以及节约有色金属和降低线路工程造价，必须经发电厂中
的升压变电所升压至35～500KV，再由高压输电线传送到受电
区域变电所，降压至6～10KV，经高压配电线送到用户配电变电 所降压至380V低压，供用电设备使用。


电力变压器有油浸式和干式两种类型，在室内安装 变压器时，应考虑变压器室的布置，高低压进出线 位置以及操作机构的安全等问题。目前大容量变压 器广泛采用了干式变压器。 所谓一次线路，表示的是变电所电能输送和分配的 电路，通常也称主电路。根据用户引入的情况和用 户对电源可靠性要求的不同，可以有不同的一次线 路方案。
智能化保护是近些年研制成功的高科技保护手段， 是用微机来控制各脱扣器进行监视和控制，保护功
能多，选择性能好。所以这种断路器叫做智能型断
路器。

另外，作为配电用断路器，按其结构形式又可分为
塑料外壳式断路器和万能式断路器两大类，这两类
低压断路器目前使用较为普遍。
典型产品有塑料外壳式（DZ10型） 和框架式（DW10型）两类。均由 触头系统、灭弧装置、传动机构、 自由脱扣机构及各种脱扣器等部分 组成。目前塑料外壳式的改进产品 有AM1型及H型等，框架式改进产 品有DW15、DWX15、DW40、 3WE及ME、AH等 。
银和铜。熔管是熔体的保护外壳，在熔体熔断时兼 有灭弧的作用。

每一种熔体都有两个参数，即额定电流与熔断电流。额定电 流是指长时期通过熔断器而不熔断的电流值。熔断电流通常
是额定电流的两倍。一般规定通过熔体的电流为额定电流的
1.3倍时，应在1小时以上熔断；通过额定电流的1.6倍时， 应在1小时内熔断；达到熔断电流时，在30~40秒后熔断；
2.树干式配电方式 所谓树干式配电方式，是指由总降压变电所引出的各路高 压干线沿市区街道敷设，各中小企业变电所都从干线上直 接引入分支线供电。 这种高压配电方式的优点是：降压变电所6－10KV的高 压配电装置数量减少，投资相应可以减少。缺点是：供电 可靠性差，只要线路上任一段发生故障，线路上变电所都 将断电。
当达到9~10倍额定电流时，熔体应瞬间熔断，熔断器具有
反时限的保护特性。
1.
熔管有三个参数：额定工作电压、额定电流和断流能力。 额定工作电压是从灭弧角度提出的，当熔管的工作电压在于额定电 压时，在熔体熔断时，可能出现电弧不能熄灭的危险。
2.
熔管的额定电流是由熔管长期工作所允许温升决定的电流值，所以 熔管中可装入不同等级额电流的熔体，但所装入熔体的额定电流不
在公共电网供电的单相线路的中性线上应装熔断器，电业
的总熔断器除外。 ⑥各级熔体应相互配合、下一级应比上一级小。
接触器适用于远距离频繁接通和 分断交、直流主电路及大容量控 制电路。可分为交流接触器和直 流接触器两种。接触器主要由主
（1）一类市电供电（市电供应充分可靠） 一类市电供电是从两个稳定可靠的独立电网引入两路供电 线路，质量较好的一路作主要电源，另一路作备用，并采 用自动倒换装置。两路供电线路不会因检修而同时停电， 事故停电次数极少，停电时间极短，供电十分可靠。一类 供电用户（国家机关、医院、机场等大型公共场所）一般 采用这种供电方式。
3.熔断器 熔断器是一种最简单的保护电器，在 低压配电电路中，主要用于短路保护。
它串联在电路中，当通过的电流大于
规定值时，以它本身产生的热量，使 熔体熔化而自动分断电路。熔断器与
其它电器配合，可以在一定的短路电
流范围内进行有选择的保护。

低压熔断器种类很多，根据其构造和用途可分为开启式、半 封闭式和封闭式，封闭式熔断器又可分为有填料和无填料熔 断器，有填料熔断器中有螺旋式和管式，无填料熔断器中有 插入式和管式。目前的典型产品有RT0/RT10／RT11系列 有填料封闭管式熔断器，RM10系列封闭管式熔断器，

变电站中的配电变压器，其一次线圈额定电压即为高压配电网 电压，即6KV或10KV。二次线圈额定电压因其供电线路距离较 短，则变压器二次侧线圈的额定电压只需高于线路额定电压 （380/220V）5％，仅考虑补偿变压器内部电压降，一般选 400/230V，而用电设备受电端电压为380/220V。
高压配电方式，是指从区 域变电所，将35KV以上的