、第二章配电网及一次设备
配电网一次设备ppt
国际经验借鉴
在配电网一次设备的设计、制造、运行和管 理方面，可以借鉴国际先进的技术和经验，
以提高设备的性能和可靠性。
THANK YOU.
备份与冗余
为关键设备配置备份或冗余设备，确保 在设备故障时仍能维持配电网络的正常 运行。
经济性评估与比较
成本分析
对不同设备选型和配置方案进 行成本分析，包括设备购置、 安装、维护、更换等成本。
效益评估
综合考虑设备的性能、可靠性 、环境适应性等因素，评估不 同方案带来的经济效益和社会
效益。
比较与优选
一次设备在配电网中的作用
一次设备在配电网中起着至关重要的作用，它们不仅承担着电能传输、分配 的任务，还负责保护配电网的安全稳定运行。
一次设备的分类与特点
一次设备的分类
一次设备按照其功能和用途可分为开关设备、保护设备、测量设备和配电变压器等。
一次设备的特点
一次设备的特点是电压等级高、电流大、可靠性要求高、维护要求严格等。其中，开关设备可以控制电路的接 通和断开，保护设备可以保护电路免受过载、短路等损害，测量设备用于监测电路的电流、电压等参数，配电 变压器则用于电压变换和电能分配。
网络化发展
通信网络建设
建立完善的通信网络，实现配电网设备之间的信 息交互和数据共享，提高配电网的信息化水平。
物联网技术的应用
利用物联网技术，实现对配电网设备的远程监控 和管理，提高设备的运行效率和可靠性。
网络安全保障
加强网络安全保障措施，确保配电网信息系统的 安全和稳定运行，防止信息安全事件的发生。
配电柜故障
配电柜常见的故障包括线路过热、 元件老化等，应定期检查线路和元 件，及时更换老化元件和维修线路 。
配电网一次设备的选型与配置
配电网一次设备
配电网开关类设备
（二）柱上配电开关
1.柱上断路器
第65题
断路器是指能够关合、承载和开断正常回路条件下的电流
并能关合、在规定的时间内承载和开断异常回路条件下的电流
的开关设备。
断路器具有可靠的灭弧性能，它不仅能通断正常的负荷电
流，而且能接通和承担一定时间的短路电流，并能在保护装置
作用下自动跳闸，切除短路故障。
配电网架空线路
2.杆塔类型 第104题
按杆塔用途分为直线杆、耐张杆、转角杆、终端杆、分支杆、跨越杆 等。
（1）直线杆用在线路的直线段 上，以支持导线、绝缘子、金属等重 量，并能够承受导线的重量和水平风 力荷载，但不能承受线路方向的导线 张力；它的导线用线夹和悬式绝缘子 串挂在横担下或用针式绝缘子固定在 横担上。
第80题
配电网架空线路
瓷绝缘子
玻璃绝缘子
合成绝缘子
配电网架空线路
配电网架空线路
（五）拉线 架空配电线路特别是农村低压配电线路为了平衡导线或风 压对电杆的作用，通常采用拉线来加固电杆，拉线的设置是低 压架空配电线路必不可少的一项安全措施。第81题
二、配电网电缆线路
配电网电缆线路
（一）电力电缆的基本结构和种类 电力电缆是指外包绝缘的交合导线，有的还包金属外皮并 加以接地。电力电缆的基本结构一般有由导体、绝缘层、护层 三部分组成，6千伏及以上电缆导体外和绝缘层外还增加了屏 蔽层。第44题
配电网开关类设备
（二）柱上配电开关
4.柱上重合器
第103题
（1）电流型重合器。检测到短路故障电流后跳闸，再自动重合的称为
电流型重合器。这种重合器既作保护跳闸用，又能实现一至三次重合闸。 将故障段从最后一段开始逐一排除，直到判别到故障段，因需多次重合故 障电流，对电网冲击较大，同时分段越多，需重合的次数越多，时间越长 ，故分段一般不宜超过三段。适用于分支线和辐射型线路。
技能认证配网自动化基础考试(习题卷66)
技能认证配网自动化基础考试(习题卷66)说明：答案和解析在试卷最后第1部分：单项选择题，共41题，每题只有一个正确答案,多选或少选均不得分。
1.[单选题]智能融合终端对被测电流、电压施加标称值的（ ）%，施加时间为 24h，所有影响量都应保持其参比条件。
在连续通电 24h 后，交流工频电量测量的基本误差应满足其等级指数要求。
A)100B)120C)1000D)2002.[单选题]（中级工）横向安全隔离设备使用双机结构，通过连接双机的非网络设备而实现的()技术将受保护网络从物理上隔离开来。
A)隔离岛B)安全岛C)电气岛D)孤岛3.[单选题]以下工具中，( )不是更换直线杆绝缘子及横担所用工具。
A)绝缘支杆B)绝缘引流线C)绝缘小吊D)绝缘横担4.[单选题]104规约中传输原因的D6位为1表示什么含义A)肯定确认B)否定确认C)未试验D)试验5.[单选题]失灵保护判别元件的动作时间和返回时间均不应大于（）ms。
A)10B)20C)30D)406.[单选题]集中型馈线自动化在进行转供方案确定时，需要考虑转供线路的（ ），选择负载裕度大的线路作为最优的转供方案。
A)负载能力B)线路长度C)绝缘强度D)负荷的重要性7.[单选题]目前的CDT规约中最多能表示()个遥信量。
A)65.0B)128.0C)256.0D)512.08.[单选题]安装在户外（含遮蔽场所）的配电终端防护等级不得低于GB/T 4208规定的（ ）的要求。
A)IP50B)IP55C)IP60D)IP679.[单选题]（____）是指多个电源模块平均承担系统负荷，一旦其中某个模块出现问题而停止供电时，剩余的电源模块便平均承担多出来的电源负荷A)双电源系统B)多电源系统C)单电源系统D)冗余电源系统10.[单选题]104规约中，信息对象地址一般使用( )个字节表示A)4B)3C)2D)111.[单选题]架空支线长度超过5km时，每间隔( )安装一套二遥故障指示器。
配电网及一次设备74页PPT
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36、自己的鞋子，自己知道紧在哪里。——西班牙
37、我们唯一不会改正ห้องสมุดไป่ตู้缺点是软弱。——拉罗什福科
xiexie! 38、我这个人走得很慢，但是我从不后退。——亚伯拉罕·林肯
39、勿问成功的秘诀为何，且尽全力做你应该做的事吧。——美华纳
40、学而不思则罔，思而不学则殆。——孔子
配电网及一次设备
26、机遇对于有准备的头脑有特别的 亲和力 。 27、自信是人格的核心。
28、目标的坚定是性格中最必要的力 量泉源 之一， 也是成 功的利 器之一 。没有 它，天 才也会 在矛盾 无定的 迷径中 ，徒劳 无功。- -查士 德斐尔 爵士。 29、困难就是机遇。--温斯顿．丘吉 尔。 30、我奋斗，所以我快乐。--格林斯 潘。
电力系统暂态分析—电力系统计算
· 电动机惯例： 在消耗 电能的电路里采用电 动机惯例 ， 例如变压 器原边绕组 、发电机 励磁绕组。
· 发电机惯例： 在产生 电能的电路里采用发 电机惯例 ， 例如变压 器副边绕组 、发电机 定子绕组。
同步运行与电枢反应
· 同步运行： 基波电枢 磁动势和基波励磁磁 动势的转速 、转向 、 极对数均相同 ，任何 时刻两个之间无相对 运动。
电力系统暂态分析
电力系统
· 一次设备： 发电机 、 变压器 、输电线路、 配电网 、用电设备。
· 二次设备： 测量 、监 视 、控制 、保护设备。
短路故障
· 短路定义： 正常运行 情况以外的相与相或 相与地之间的连接。
· 短路类型： 单相接地 、 两相接地 、两相短路、 三相短路。
· 短路危害： 热效应和 电动力损坏设备 ， 电 网电压降低 ， 功率分 布变化 ， 破坏稳定性。
运行状态
· 稳态： 运行参量持续 地在某一平均值附近 变化 ，但变化很小 ， 可以看做常量。
· 暂态： 从一个稳态到 另一个稳态的过渡过 程 ， 运行参量变化较 大 。包括电磁暂态和 机电暂态。
暂态过程
· 电磁暂态： 与短路等 故障有关 ， 涉及工频 电流 、 电压幅值随时 间的变化 ， 持续时间 较短（毫秒～秒）
· 发生短路后励磁电压始终保持不变 ， 即不 考虑短路后发电机端电压降低引起的强行 励磁
· 短路发生在发电机的出线端口 。如果短路 发生在出线端外 ， 可以把外电路的阻抗看 作定子绕组电阻和漏抗的一部分 ， 只要定 子总回路的电阻较电抗小得多 ， 则短路后 的物理过程和出线端口短路是完全一样的。
参考方向
基本电磁关系
· 虚构电势 · 虚构电势主要用于确定q轴位置 ，进而求得其它
配网自动化一次设备运维管理
配网自动化一次设备运维管理
配电网自动化系统是基于智能互联技术的全新技术体系，能够实现配电网的监控、控制、保护、自愈等多种功能，为电力系统的安全稳定运行提供了可靠保障。
在实际应用过程中，配电网自动化系统需要进行设备的运维管理，以保证系统的始终如一的高效运行。
一、设备日常维护
配电网自动化系统设备的日常维护主要包括设备运行数据的采集、设备状态的监测和设备故障的处理等。
在设备日常维护中，需要将设备的运行情况、故障情况等数据进行高效记录，以便于进行统计分析，为后续的维护工作提供依据。
二、定期巡检
三、设备维修
配电网自动化系统设备在工作过程中，难免会出现故障。
对于出现故障的设备，需要进行及时维修。
在维修过程中，需要针对问题进行深入分析，找出问题的根源，并采取针对性措施解决问题，尽快恢复设备运行。
四、备品备件管理
由于配电网自动化系统设备的复杂性，设备出现故障时不可避免需要更换备品备件。
为了保证设备的正常运行，需要建立备品备件管理制度，及时进行备品备件损耗统计，并根据情况进行备品备件的补充和替换。
五、故障分析
六、运行效果评估
配电网自动化系统设备的运行效果评估能够反映系统的运行情况，帮助进行维修与调整工作。
运行效果评估的内容包括设备的运行数据、设备的使用寿命等，通过这些数据的分析，能够得到设备运行的整体情况，为后续的设备调整和更新提供依据。
综上所述，配电网自动化系统设备的运维管理是保证系统正常运行的重要保障。
需要建立完善的管理制度，并进行规范的操作和数据记录，及时发现和解决设备故障，保证系统的安全稳定运行。
变电站一次主设备
第二章变电站一次主设备变电站中凡直接用来接受与分配电能以及与改变电能电压相关的所有设备，均称为一次设备或主设备。
由于大都承受高电压，故也多属高压电器或设备。
它们包括主变压器、断路器、隔离刀闸、母线、互感器、电抗器、补偿电容器、避雷器以及进出变电所的输配电线路等。
由一次设备连接成的系统称电气一次系统或电气主接线系统。
第一节电力变压器变压器是一种静止的电气设备，属于一种旋转速度为零的电机。
电力变压器在系统中工作时，可将电能由它的一次侧经电磁能量的转换传输到二次侧，同时根据输配电的需要将电压升高或降低。
故它在电能的生产输送和分配使用的全过程中，作用十分重要。
整个电力系统中，变压器的容量通常约为发电机容量的3倍以上。
变压器在变换电压时，是在同一频率下使其二次侧与一次侧具有不同的电压和电流。
由于能量守恒，其二次侧与一次侧的电流与电压的变化是相反的，即要使某一侧电路的电压升高时，则该侧的电流就必然减小。
变压器并不是也决不能将电能的“量”变大或变小。
在电力的转换过程中，因变压器本身要消耗一定能量，所以输入变压器的总能量应等于输出的能量加上变压器工作时本身消耗的能量。
由于变压器无旋转部分，工作时无机械损耗，且新产品在设计、结构和工艺等方面采取了众多节能措施，故其工作效率很高。
通常，中小型变压器的效率不低于95%，大容量变压器的效率则可达80%以上。
一、电力变压器分类及工作原理（一）电力变压器的分类根据电力变压器的用途和结构等特点可分如下几类：（1）按用途分有：升压变压器（使电力从低压升为高压，然后经输电线路向远方输送）；降压变压器（使电力从高压降为低压，再由配电线路对近处或较近处负荷供电）。
（2）按相数分有：单相变压器；三相变压器。
（3）按绕组分有：单绕组变压器（为两级电压的自耦变压器）；双绕组变压器；三绕组变压器。
（4）按绕组材料分有：铜线变压器；铝线变压器。
（5）按调压方式分有：无载调压变压器；有载调压变压器。
配电系统一次设备及其参数配合
配电系统一次设备及其参数配合
陈振生
【期刊名称】《华通技术》
【年(卷),期】2004(000)002
【摘要】配电网的经济性和可靠性与人民生活和工农业生产密切相关,由此介绍了配电网的主要设备以及一、二次技术结合后形成的自动化配电网的技术性能和结构参数.
【总页数】7页(P12-18)
【作者】陈振生
【作者单位】西安高压电器研究所,陕西,西安,710077
【正文语种】中文
【中图分类】TM72;TM41;TM56
【相关文献】
1.配电系统一次设备及可靠性分析 [J], 钱东强;杨丽娟
2.配电系统一次设备及其参数配合 [J], 陈振生;秦晓辉
3.如何加强电厂配电系统一次设备安全运行 [J], 徐勇
4.加强电厂配电系统一次设备安全运行措施 [J], 徐勇
5.供配电系统高压设备参数的环境条件修正 [J], 赵淼
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配电网及一次设备 (2)
配电网及一次设备
2.1 配电网接线
配电网自动化对一次接线的要求
• 1.配电自动化实施区域的网架结构应布局合理、成熟稳 定，其接线方式应满足Q/GDW 156《城市电力网规划设计导 则》和Q/GDW 370《城市配电网技术导则》等标准要求。
• 2.一次设备应满足遥测和（或）遥信要求，需要实现遥 控功能的还应具备电动操动机构。
电源切换柜将三个回路的 末端接入，并引一条线路 接至附近变电站作三个回 路的备用电源T4实现环网。
一般情况下，各同方向环 电 网末端用户间的距离远小 源 于到变电站的距离 。
切 换 柜
2. 多分段多联络接线 • 架空线路两分段两联络
T1 QF1
T3 QF3
QF2 T2 QF4 T4
分段的数目大于联络的数目，分段数目越多，故 障停电和检修停电的时间越少，则网络的可靠性 越高，所以分段数影响供电可靠性。而联络线的 数目不仅影响可靠性，还影响线路的负载率。
① 有备用线的环一网种接合线理的运
T1 QF1
行方式 。
主供线路1
图2-6 手拉手接线
T2 QF2
备用线路
当有一个电源故障时，与
故障电源相连的分段开关
T3 QF3
打开，联络开关闭合，负
主供线路2
荷转移到另外一个电源上。图2-7 有备用线的“3—1”环网接线
② 首端环网接线
T1 QF1
T2 QF2
＊
柜（壳）体 母线 负荷开关 熔断器（或负荷开关—熔断器组合电器） 断路器 隔离开关 电缆插接件 二次控制部件等
2. 环网柜配电单元组成结构
一般由3个间隔组成，包括两个进出线间隔和变
压器间隔，进出线间隔主要用于故障线路的隔离，
第二章电力系统基本知识
16
电气主接线图的基本元素
2023/3/24
17
电气主接线图的基本元素
2023/3/24
18
三、变、配电所常用的电气主接线
对主接线的基本要求：
1. 满足用电要求； 2. 接线简单； 3. 运行经济、可靠； 4. 操作方便、运行灵活； 5. 设备选择合理； 6. 便于维护检修； 7. 故障处理能保证安全；
方法：增加发电机输出有功，拉路限电，维持整个电力系统有 功平衡
2023/3/24
34
二 波形
谐波畸变率：反映电力谐波的一个量
DFU
U n 2
n2
U1
Un-----------第n次谐波电压有效值 V； U1------------基波电压有效值 V。
交流电波形是严格的正弦波，电网谐波的产生，主要在于电 力系统中存在各种非线性元件。
（1-1）
❖ 式中：U--------检测点上电压实际值(V);
❖
UN-------检测点电网电压的额定值（V）。
❖ 我国国家标准规定电压偏差的允许值为：
❖ 1）35kV及以上供电电压正负偏差之和不超过标称电压的±5%；
❖ 2）10kV及以下三相供电电压允许偏差为标称系统电压的±7%；
❖ 3）220V单相供电电压允许偏差为标称系统电压的+7%、-10%。
第二章电力系统基本知识
第一节 电力系统概述
❖ 由发电、输电、变电、配电和用电组成的整体称为电 力系统。电力系统中的输电、变电、配电三个部分称为 电力网。
❖ 电力网是将各电压等级的输电线路和各种类型的变电 所连接而成的网络。
❖ 输电网是以高压甚至超高压电压将发电厂、变电所或 变电所之间连接起来的输电网络，所以又称为电力网中 的主网架。
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真 空 2 断 3 路 6 器 4 5 的 1—静触头；2—动触头；3—屏蔽罩； 灭 弧 4—波纹管；5—与外壳封接的金属法 结 兰盘；6—波纹管屏蔽罩；7—外壳 构 图 图2-15 真空断路器外形图
2.2.3 负荷开关
负荷开关在10~35kV供电系统中应用，可作为 独立的设备使用，也可安装于环网柜等设备中。可 手动或电动操作，用于开断负荷电流，关合、承载 额定短路电流。
• 电缆线路三分段两联络
T1 QF1
QF2
T2
T三联络
T1 QF1 QF2 T2
T3
QF3
QF4 T4
T5 QF5
QF6 T6
3. “4×6”接线方式
QF1 QF2
T1
该接线有4个电源点， 6条手拉手线路组成， T2 任何两个电源点间都 存在联络或可转供通 道。当任意两个元件 发生故障仍能保证正 常供电 。
常用的配电网络接线模式
放射式 单回路放射式 双回路放射式 树枝式
网络式 “2-1”手拉手接线 “3-1”接线 “4-1”接线 两分段两联络 三分段两联络 三分段三联络 四分段三联络 五分段三联络 六分段三联络
“N-1”接线
接线分类 环式 多分段多联络
4x6接线
2.1.1 放射式接线
每个电杆上都架有两 回线路，每个客户都 能由两路供电，即常 说的双“T”接线
2.1.3 环式接线
1. “N—1”接线
• N—1”接线一般都是有N条线工作，有一条线备用， 所有线路的末端通过联络开关连接，线路的平均 负载率是（N-1）/N 。
• N越大，负载率越高，但运行操作复杂，一般N最 大取5。
• (1). “2-1”手拉手接线
T1 QF1 QF2 T2
2条线路的设备满负 荷运行，备用线路的 设备又要求空载运行， 并不是一种合理的运 行方式 。
图2-18 真空式负荷开关
2.2.4 隔离开关
隔离开关无灭弧能力，不允许带负荷拉闸或合 闸，但其断开时可以形成可见的明显开断点和安全 距离，保证停电检修工作的人身安全。 主要安装在高压配电 线路的出线杆、联络 点、分段处，以及不 同单位维护的线路的 分界点处。
2.2.5 熔断器
熔断器依靠熔体或熔丝的特性，在电路出现短 路电流或不被允许的大电流时，由电流流过熔体或 熔丝产生的热量将熔体或熔丝熔断，使电路开断， 保护电气设备。
3. 需获取配电终端的供电电源时，应配置电压互感器或电流互 感器，容量满足配电终端运行和开关操作等需求。
4. 配电网站所内应配置配电终端用后备电源，保证在主电源失 电的情况下能够维持配电终端运行一定时间和开关分合闸一 次。
2.2.1 配电变压器
• 配电变压器通常是指电压为35kV及以下、容量为 2500kVA以下、直接向终端用户供电的电力变压 器。 • 按照应用场合来分，配电变压器分成公用变压器 (简称“公变”)和专用变压器(简称“专变”)。
第 2 章
配电网及一次设备
2.1 配电网接线
配电网自动化对一次接线的要求
• 1.配电自动化实施区域的网架结构应布局合理、成熟稳 定，其接线方式应满足Q/GDW 156《城市电力网规划设计导 则》和Q/GDW 370《城市配电网技术导则》等标准要求。 • 2.一次设备应满足遥测和（或）遥信要求，需要实现遥 控功能的还应具备电动操动机构。 • 3.实施馈线自动化的线路应满足故障情况下负荷转移的 要求， 具备负荷转供路径和足够的备用容量。 • 4.配电自动化实施区域的站、所应提供适用的配电终端 工作电源，进行配电网电缆通道建设时，应考虑同步建设通 信通道。
• (2). “3-1”接线
① 有备用线的环网接线
T1 QF1 主供线路1
图2-6 手拉手接线 当有一个电源故障时，与故障电源 相连的分段开关打开，联络开关闭 合，负荷转移到另外一个电源上。
T2
QF2 备用线路
T3
QF3 主供线路2
图2-7 有备用线的“3—1”环网接线
在不同电源线路间进行末端环 网，相对首端环网接线减少了 各分片环网的环网电缆长度。
10kV
10kV
图2-2 单回路放射式接线
图2-3 双回路放射式接线
10kV
图2-4 树枝式接线
2.1.2 网格式接线
所有0.4kV低压配电 线路沿街布置，在街 口连接起来，构成一 个个的格子。
根据负荷情况， 在网格中的适当 位置引入一定数 量电源，每个用 户都可以从多个 方向获得电源。
网格接线目前在欧美大城市负荷密集区的低压配 电网用得比较多。
② 首端环网接线
T1 QF1
③ 末端环网接线
T1
QF1
＊
联络开关房1 T2
＊
甲段 T2
QF2
QF2
＊
联络开关房2 T3 QF3
乙段
＊
＊ ＊ ＊
联络开关房3
T3
QF3
＊:开环点
＊:开环点
• (3). “4—1”接线
T1
QF1
电源切换柜将三个回路的末端接入， 并引一条线路接至附近变电站作三 个回路的备用电源T4实现环网。
1. 公变由电力部门投资、管理，比如安装在居民小区的 变压器、市政工程用变压器等； 2.专变一般是业主投资，电力部门代管，只给投资的业主 自己使用，比如安装在大中型企业的变压器等。
2.2.2 断路器
断路器具有可靠的灭弧装置，它不仅能通断正 常的负荷电流，而且能接通和承担一定时间的短路 电流，并能在保护装置作用下自动跳闸，切除短路 图 故障。
T4
T3
QF3
QF4
配电网接线实例
2.2 配电网一次设备
• 变压器、断路器、负荷开关、隔离开关、熔断器、电压互感 器、电流互感器等。 • 配电网自动化对一次设备的要求： 1. 需要实现遥信功能的开关设备，应至少具备一组辅助触点； 需要实现遥测功能的一次设备，应至少具备电流互感器；需 要实现遥控功能的开关设备，应具备电动操作机构。 2. 一次设备的建设与改造应考虑预留安装配电终端所需要的位 置、空间、工作电源、端子及接口等。
T2
QF2
一般情况下，各同方向环网末端用 户间的距离远小于到变电站的距离 。
T3
QF3
T4
QF4
电 源 切 换 柜
2. 多分段多联络接线 • 架空线路两分段两联络
T1 QF1 QF2 T2
T3
QF3
QF4
T4
分段的数目大于联络的数目，分段数目越多，故 障停电和检修停电的时间越少，则网络的可靠性 越高，所以分段数影响供电可靠性。而联络线的 数目不仅影响可靠性，还影响线路的负载率。