10kv配电所主接线、二次回路设计.doc

第一章 供配电系统 电力工业是国民经济的重要部门之一．它为工业、农业、商业、交通运输和社会生活提供能源。由于电能能够方便而经济地从其他形式的能量中转换而得，并且方便而经济地传输，以及简便地转换成其他形式的能量（如变换为机械能、光能、热能、化学能等），以广泛应用于社会生产的各个领域和社会生活的各个方面。电力工业也因之而成为国民经济和人们生活现代化的基础。 1.1 电力系统 电力系统是由发电厂、变电站、电力线路和用电设备联系在一起组成的统一整体，各组成部分分别起到生产、转换、分配、输送和使用电能的作用。 （1）发电厂 它是生产电能的工厂，它将其他的天然能源转换成电能。发电厂的种类很多，根据所利用能源的不同，分为火力发电厂、水力发电厂、原子能发电厂等。 （2）变电所 它是电压变换以及电能接受和分配的场所。由于发电厂一般建立在一次能源产地附近，而电能用户一般又是远离发电厂的，这样就必须将发电厂生产的电能用高电压输送给电能用户。而发电机发出的电压由于绝缘材料、制造成本等原因，一般为6KV、10KV或15KV，这样就必须将发电厂生产的上述几种电压的电能用变压器升高为35KV、110KV、220KV或500KV的高压电能，输送到电能用户区。所以，在发电厂就必须建立升压变电所。由于我国电能用户的用电设备的额定电压一般为380/220V、3KV或6KV，这样，在电能用户区就需要建立降压变电所，将高压电源降低为用电设备所要求的低电压电源。 变电所由电力变压器和配电装置组成。而对于仅装有受、配电设备，没有电力变压器的，则称为配电所。 （3）电力线路 它是输送、变换和分配电能的装备，是联系发电厂和用户的中间环节。它的任务是将发电厂生产的电能输送、变换和分配到电能用户。由变电所和各种不同电压等级的电力线路所组成。 （4）电力用户 将电能转换成人们所需要的能量的用电设备（又称负载），统称为电能用户。 在电力系统中除去发电厂和用电设备以外的部分称为电力网络，简称电网。 1、 电力系统的显著特点 （1）电力系统中，电能的生产、输送和使用几乎是同时进行的。即发电机在某一时刻发出的电能，经过送电线路立刻送给用电设备，而用电设备立刻将其转换成其他形式的能量，一瞬间就完成了发电—供电—用电的全过程。而且，发电量随着用电量的变化而变化，生产量和消费量是严格平衡的。 （2）电力系统中断路器的切换、短路等暂态过程非常迅速，在很短时间（零点几秒）内完成。为了维护电力系统的正常运行，就必须有一套非常迅速和灵敏的保护、监视和测量装置。一般人工操作是不能获得满意效果的，因此必须采用自动装置。近几年，电子计算机已用于电力系统中。 2、 电力系统的额定电压 （1）用电设备额定电压Ur(系统标称电压Un)　　经线路向用电设备输送电能时，由于用电设备大都为感性负荷，沿线路的电压分布往往是首端高于末端．系统标称电压Un与用电设备的额定电压取值一致,使线路沿线的实际电压与用电设备要求的额定电压之间的偏差不致太大。 （2）发电机额定电压Urg 考虑发电机出口到受电设备沿线5％的线路损耗，因此，发电机的额定电压为系统标称电压的1.05倍。 （3）变压器额定电压Urt　　变压器一次侧接电源，相当于用电设备，二次侧向负荷供电，又相当与电源．因此变压器一次侧额定电压Urt1应等于用电设备额定电压Ur.由于变压器二次侧额定电压Urt2规定为空载时的电压,额定负载下变压器内部的电压降落约为5%，当供电线路较长时，为使正常运行时变压器二次侧电压10%；只有当变压较系统标称电压高5%，以便补偿线路电压损耗，变压器二次侧额定电压应较用电设备额定电压高器二次侧与用电设备间电气距离很近时，其二次侧额定电压才取为用电设备额定电压的1.05倍。 （4）系统平均额定电压Uav 由于整个系统电压等级有多个,在进行某些系统运行参数计算的时候,涉及到电压等级归算的问题.而一条线路上的首末端电压是不同的,这就导致归算时的计算麻烦.为简化计算,对每一个电压等级的系统标称电压都规定一个平均额定电压,并认为线路上任何一点的电压都是系统平均额定电压,这样的误差是可以接受的.对于一段电力线路,线路末端的电压与用电设备的额定电压相同;考虑变压器和线路损耗,线路首端供电设备的额定电压为1.1Un，因此，线路的平均额定电压Uav规定为 线路首末端供、用电设备的额定电压平均值，即： Uav=1.05U。 1.2 负荷分级及其供电方式 为了使供配电系统达到技术上合理和经济上节约，既能满足供电可靠和运行维修的安全、灵活、方便，又能使供配电系统投资少，在确定供配电系统之前，要正确地划分电力负荷的等级。对于工业与民用供电负荷，根据其重要性和短时中断供电在政治、经济上所造成的经济损失和政治影响，可分为三个等级： （1）一级负荷