高低压配电原理Word文档格式.docx
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发电机的额定电压比电网电压高5%是考虑到负荷电流导致在线路上产生压降损失。
变压器在与发电机直接相联时(通常为升压变压器),它的一次线圈额定电压应与发电机额定电压相同。
即高于同级线路额定电压的5%;
不与发电机直接相联时,即相当于线路上的用户设备时(通常为降压变压器),其一次线圈的额定电压应与线路的额定电压相等。
变压器二次线圈的额定电压是指变压器一次侧加入额定电压,而二次侧开路的电压即空载电压,而在满载时二次线圈内有约5%的电压降。
因此。
如果变压器二次侧供电线路较长,则变压器二次侧线圈的额定电压一方面要考虑补偿变压器内部5%的阻抗电压降,另一方面还要考虑线路上的压降损失需高于线路额定电压5%。
所以它要比线路额定电压高10%。
如果变压器二次侧供电线路不太长,则变压器二次侧线圈的额定电压只需高于线路额定电压5%。
仅考虑补偿变压器内部电压降。
对于电信局(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。
一般选400/230V,而用电设备受电端电压为380/220v。
2、用户变、配电所的供电方式
用户变、配电所的供电方式取决于用户负荷的性质、负荷容量及网络条件。
一般情况下,有保安负荷的用户应以双路电源供电。
一般负荷用户多为单路电源供电,以架空线或电缆引入电源。
高压配电方式,是指从区域变电所,将35KV以上的高压降到6~10KV高压送至企业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。
配电网中的用户根据所处在的位置及电网规划要求,可能是辐射式的负荷终端,也可能是环网中的一个单元节点。
对于双路电源供电的用户和35Kv及以上电压供电的用户的运行方式由电力调度部门实行统一调度。
3、用户变、配电所的主接线
主接线是指由变、配电所的一次设备,即通常所称高压与电力网直接连接的主要电气设备组成的变、配电所主电路接线关系。
根据现有通信局站的高压供电方式,这里着重介绍10kV两种常用主接线。
对于10Kv供电的用户的变、配电所的主接线多采用线路变压器组或单母线接线方式。
10kV容量为160-600kVA的工企用电单位的变、配电所多采用高供低量的供电方式,既高压供电、在低压则计量但应加计变压器损失。
对于这种供电方式的用户常采用线路、变压器组方式的主接线系统(如图1-2-2)。
图1-2-2单母线接线方式图
对于受电变压器总容量超过600kVA的中型企业的变、配电所可采用单路电源供电,单母线用隔离开关或断路器分段的主接线方式。
双路电源供电,两台变压器采用单母线用断路器分段的主接线方式。
这种方式接线的变、配电所适用于容量1000kVA及以上的双路供电的企业,供电比较可靠,运行方式灵活,倒闸操作比较方便,通信系统大型局站常采用这种主接线。
(如图1-2-3)。
图1-2-3分段的主接线方式图
4、高压配电柜倒闸操作有关技术要求
倒闸操作就是将电气设备由一种状态转换到另一种状态,即接通或断开高压断路器、高压隔离开关、自动开关、刀开关、直流操作回路、整定自动装置(或继电保护装置)、安装(或拆除)临时接地线等。
高压电气设备倒闸操作的技术要求
(1)高压断路器和高压隔离开关(或自动开关及刀开关)的操作顺序规定如下:
停电时,先断开高压断路器(或自动开关),后断开高压隔离开关(或到开关);
送电时,顺序与此相反。
严禁带负荷拉、合隔离开关(或刀开关)。
(2)高压断路器(或自动开关)两侧的高压隔离开关(或刀开关)的操作顺序规定如下:
停电时先拉开负荷侧隔离开关(或刀开关),后拉开电源侧隔离开关(或刀开关);
(3)变压器两侧开关的操作顺序规定如下:
停电时,先拉开负荷开关,后拉开电源侧开关;
(4)单极隔离开关及跌落保险的操作顺序规定如下:
停电时,先拉开中相,后拉开两边相;
(5)双母线接线的变电所,当出线开关由一条母线倒换至另一条母线供电时,应先合母线联络开关,而后再切换出线开关母线册的隔离开关。
(6)操作中,应注意防止通过电压互感器二次返回高压。
(7)用高压隔离开关和跌落保险拉、合电气设备时,应按照制造厂的说明和实验数据确定的操作范围进行操作。
缺乏此项资料时,可参照下列规定(指系统运行正常情况下的操作):
①可以分、合电压互感器、避雷器;
②可以分、合母线充电电流和开关旁路电流;
③可以分、合变压器中性点直接接地点;
④10kv室外三级、单极高压隔离开关和跌落保险,可以分、合的空载变压器容量不大于560KVA;
可以分、合的空载架空线路不大于10KM。
⑤10KV室内三极隔离开关可以分、合的空载变压器容量不大于320KVA;
可以分、合的空载架空线路不大于5km。
(8)当采用电磁操动机构合高压断路器时,应观察直流电流表的变化,合闸后电流表应返回。
连续操作高压断路器时,应观察直流母线电压的变化。
二、常见的高压电器
高压电器是指额定工作电压在3000V以上的电器,它在高压线路中用来实现关合、开断、保护、控制、调节和测量等功能。
常用的高压电器有高压熔断器、高压断路器、高压隔离器、高压负荷开关、避雷器和互感器等。
高压电器在通信电源的交流供电系统中,种类也很多。
归纳起来分以下三种:
(一)高压开关电器
主要用于高压交流配电系统中。
要求工作可靠。
能分断高压交流电源,能在正常负荷下控制系统的通与断。
这类高压电器有高压隔离开关、高压断路器等。
(1)高压隔离开关
隔离开关用于隔离检修设备与高压电源。
当电气设备检修时,操作隔离开关使须检修的设备与同电压的其它部分呈明显的隔离。
隔离开关无特殊的灭弧装置,因此它的接通与切断不允许在有负荷电流的情况下进行,否则断开隔离开关的电弧会烧毁设备,甚至造成短路故障。
所以须要接通或断开隔离开关时,应先将高压电路中断路器分断之后才能进行,典型GN8型高压隔离开关如图1-2-4所示。
在电力系统中,隔离开关的主要用途是:
将电器设备与带电的电网隔离,以保证被隔离的电气设备有明显的断开点能安全地进行检修。
改变运行方式。
在双母线的电路中,可利用隔离开关将设备或线路从一母线切换到另一组母线上去。
接通和断开小电流电路。
例如可以用隔离开关进行下列操作:
接通和断开电压互感器和避雷器电路;
接通和断开电压为10KV,长5KM以内的空载输电线路;
接通和断开电压为35KV,容量为1000KVA及以下的和电压为110KV,容量为320KVA及以下的空载变压器;
接通和断开电压为35KV,长度在10公里以内的空载输电线路。
图1-2-4GN8型高压隔离开关
(2)高压断路器
①少油断路器
少油断路器(又称油开关),属户内式高压断路器,是高压开关设备最重要、最复杂的一种设备,既能切断负载又能自动保护,广泛应用于发电厂和变电所的高压开关柜内。
SN10—10型高压少油断路器的基本结构有框架、传动机械及油箱,油箱外部用绝缘筒包裹,内部下端为基座,导电杆的转轴和传动机构装在基座内,基座上又固定着滚动触头。
油箱上端是铝帽,帽下部为瓣形静触头,帽上部为油气分离室,中部为灭弧室。
一旦断路器触头断开时,传动杆因分闸弹簧放松而使导电动触杆迅速下移,导电动触杆与静触头之间便产生电弧。
由于绝缘油因高温而气化,灭弧室内气压随之升高,迫使静触头的小钢球压住中心上,于是油和气相混合以横吹的方式冷却电弧,当断路器合闸时上出线端、静触头、导电触头、导电动触杆、中间滚动触头、下出线端组成导电通路,结构图如图1-2-5所示。
图1-2-5SN10—10少油断路器
少油断路器的运行检查既注意事项:
*应经常巡视断路器的油面位置在规定的标准线上。
油色应正常。
桶壳、油阀、油位计等处是否清洁、无渗漏油现象。
*瓷绝缘部分应无破裂、掉瓷、闪络放电痕迹和电晕现象。
表面应无脏污。
*拉、合闸指示器标志是否清楚、位置是否正确,并与指示等的指示一致。
*操作机构应保证经常的灵活可靠,无卡塞现象,并定期在转动部家润滑油。
*用手力操动机构时,必须由熟练人员操作,保证机构一次合到位,中途不的停顿。
*经常注意油面高度,当油面低于油标线时,可以通过注油螺钉加油。
*油箱无油情况下,不能进行带电分、合闸。
②真空断路器
ZNL系列三相户内高压真空断路器(以下简称断路器)可用于额定频率50HZ,额定电压6至12KV,额定电流至630A,额定短路开断电流至12.5KA的电力系统中,作为高压电器设备的控制和保护开关。
断路器主要由操作机构、真空灭弧室、绝缘框及绝缘子等组成,整个布局成立体形。
操作机构安装在前部,由薄板组成的箱体内。
真空灭弧室固定在箱体后面,由DMC不饱和聚酯模塑料压制而成的绝缘框架内。
每相真空灭弧室都有单独的绝缘框、绝缘子作绝缘隔离。
箱体内还装有记载断路器合分次数的机械计数器。
操作机构主要由储能机构、合分弹簧、连锁机构、机构主轴、分闸缓冲器、分励脱扣器、过流脱扣器、辅助开关等控制装置组成。
贮能机构通过连接件与机构主轴相连,主轴的旋转通过固定在其上的拐臂推动绝缘子,使真空灭弧室的动导电杆作合、分动作。
合闸弹簧可由电动机或手柄来使弹簧拉伸贮能。
分闸弹簧则是在断路器合闸的同时,由机构主轴拐臂拉伸贮能。
联锁机构是保证断路器在合闸状态时,机构不能再进行合闸操作。
须分闸后,机构才能进行合闸操作。
断路器的合、分动作均可用手动或电动来完成。
真空灭弧室的灭弧原理:
灭弧室里有一对动、静导电触头,触头合上和分开,形成通断。
断路器大电流的开断是否成功,关键是在于电流过零后,触头间的绝缘恢复速度是否比恢复电压上升快。
实践证明,真空中的绝缘恢复之所以快,是因为在燃弧过程中所产生的金属蒸汽、电子和离子,能在很短的时间内扩散,并被吸附在触头和屏蔽罩等表面上,当电流在自然过零时,电弧就熄灭了,触头间的介质强度迅速恢复起来。
本断路器真空灭弧室内的触头采用CuCr合金材料,开断能力强,截流水平低,电寿命长。
(二)高压保安电器
主要是用于交流高压配电系统中。
配电系统对电器要求是:
当线路发生过载、短路、过电压故障时,对电源设备起到保护工作。
这类电器有高压熔断器、避雷器。
高压熔断器按使用场合可分为户内管型熔断器和户外跌落式熔断器。
避雷器有阀式避雷器和管式避雷器。
通信电力系统采用阀式避雷器。
阀式避雷器按工作电压等级可分
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