电气工程基础II第四章 配电系统2011
第四章配电系统华中科技大学电力工程系
罗毅
luoyee@https://www.wendangku.net/doc/0a2814680.html,
本章主要内容
?了解配电网的概念、分类、特点；掌握配电网与输电网运行上的差别?掌握配电网接线及其运行方式?掌握配电网故障隔离和网络重构的基本概念和方法
?了解配电开关设备及相互配合
配电网定义
?配电网（Distribution Network）是指在电力网中起电能分配作用的网络。通常是
指电力系统中二次降压变压器低压侧直
接或降压后向用户供电的网络。
?配电网的组成：架空或电缆配电线路、
配电开关类设备、配电所、柱上变压器、配电箱等。
发电厂输电线高压变电站配电网用户
配电网分类
?高压配电网(110-220kV)
中压配电网(10kV、20kV、35kV)低压配电网(380/220V、660/380V)?城市配电网（城网）
农村配电网（农网）
工厂配电网
等
配电网的特点
?配电网规模增长迅速
?配电网规模发展与国民经济发展相适应?局部地区的配电网呈爆炸式增长趋势?配电网负荷预测困难、网络改建、扩建频繁
配电网的特点
?配电设备数目庞大
?由于向国民经济各行业和居民区供电，配电网延展到人类活动的各角落，因此配电设备众多
?如何管理配电设备、如何确定运行设备的状态、如何运行配电网、如何处理配电网故障等等问题都因此变得非常复杂
?GIS（地理信息系统）的思路在配电网中得到广泛应用
配电网的特点
配电网的故障频繁
单相接地瞬时故障支线故障用户故障地区总跳闸次
数
某大城市4312289534011164858比例67.14%78.87%27.00%19.90%
1359795992468176
某地区供电
局
比例58.50%73.00%34.43%12.95%
配电网故障特点：
?配电架空线路故障多于电缆线路故障；单相接地故障多于相间故障；
绝大多数故障属于瞬时故障
?随着城农网改造的深入，支线故障和用户故障所占比例越来越大
配电网的特点
?配电网相间电流保护没有选择性，无论相间故障发生在配电网什么位
置，大多数依靠变电站出口断路器跳闸，扩大了停电范围
用户
用户专线
用
户
用户
配电所配电网保护选择性配合困难
配电网的特点
?我国配电网采用开环运行方式（香港除外）?降低短路电流、节省设备投资
配电网的特点
?10kV、35kV小电流接地系统
?10kV、35kV中性点不接地或经消弧线圈接地
?发生单相接地故障后允许带接地点运行0.5 ～2小时
?设备按照线电压绝缘
城网与农网
?城市配电网：负荷相对集中，布点多，事故影响大，短路容量大，在
200~300MVA左右
?农村配电网：负荷分散，供电半径大，线路长，有的10kV线路长达几十千米，线路维护工作量大。短路容量小，一般在100~200MVA
分段
?分段：在配电线路（架空线、电缆线）上装上配电开关，将配电线路分成若干段?分段后，将故障影响范围限制到距电源点最近的两个配电开关之间
辐射状配电线路分段
?分段后，将故障影响范围限制到距电源点最近的配电开关供电区域
分段方法
?柱上开关：安装在柱上的配电开关设备，可以是断路器、分段器、重合器等
分段方法
?环网柜：一组高压开关设备装在钢板金属柜体内或做成拼装间隔式环网供电单元的开关柜，其核心部分采用断路器，或者是负荷开关+熔断器，该开关柜的母线同时就是环形干线的一部分。
?即：环形干线是由每台环网柜的母线连接起来共同组成的。
联络
?联络：将两个配电电源供电的线路连接在一起，当配电网发生故障时，可以实现负荷转供
?联络开关正常各运行时断开
联络
联络方法
?采用联络柜联络：正常运行联络开关断开
?采用环网柜联络：其中一个进线配电开关断开。两路进线开关互锁、备自投?采用柱上开关联络：一般实现无压合闸
T接
?在配电网中，一种不需要母线，直接采用金具（或电缆附件）将两段配电线路连接的方法
?T接常常直接在柱上开关处或开关柜上连接
环接
?在配电网中，依靠开关柜分段，一段配电进线和一段配电出线分别接入开关柜的两个不同的功能单元
教你怎么看配电系统图
从电源引入端开始向配出端顺序看： 1、SCB10-2000 10/0.4 D/Yn11 干式变压器，10KV/0.4KV，容量2000KVA，高压侧三角形接法，低压侧为星形接法，连接组别为D/Yn11（星三角11点接法）； 2、TMY-3[2*(125*10)]+1*(125*10) 低压进线柜主母线或低压水平母线规格，125*10硬铜排，3条相线为双排，PEN为单排； 3、MT40H1/3P MIC5.0 I=3200A 低压总进线自动（万能）断路器，施耐德品牌,电流规格4000A，整定电流（长延时）3200A，性能要求查厂家样本； 4、4000/5A 进线侧电流互感器变比，4000/5 5、NS100H/3P I=100A GPU3-60II 浪涌保护辅助回路，配施耐德NS100H/3P开关、GPU3-60II浪涌吸收保护器； 6、D1:MNS 1000*1000*2200 低压柜编号、型号，MNS系列，进线柜尺寸为1000宽、1000深、2200高； 7、D2、D3:无功功率补偿 电容补偿柜 8、GLR-1250/3P,ZWK ARC-12/J 带熔断器隔离开关1250A/3P,无功功率自动补偿控制器（安科瑞品牌）12路； 9、FYS-0.22 浪涌吸收保护（避雷器）； 10、NT100-100A 熔断器，100A； 11、LC1-DPK12M7C 施耐德产接触器，需要查产品样本（略），用于自动切换电容器组；
12、FK-Dr30/440/7 电容器组回路串接电抗器，防止瞬间切换过电流； 13、10*MKPg0.44-30-3 10组电容器，MKPg0.44型号，30KVar、三相； 14、D7，含4套NS系列断路器 低压出线柜，NS400N/3P 200A表示施耐德NS400N断路器，400A框架，整定电流为200A； 15、112KW WDZA-YJY-4*185+E95 该出线回路为112KW负荷，出线电缆为无卤低烟A级阻燃（交联聚乙烯绝缘、交联聚乙烯护套），规格为4*185+E95，E95表示PE线规格95； 16、ACR220E、300/5 安科瑞品牌仪表（出线回路电流表），配300/5电流互感器； 17、D9，含MT25H1/3P MIC5.0 I=1600A及2000/5A 低压母联柜，断路器为MT25H1/3P MIC5.0，整定电流1600A，配2000/5A电流互感器。 18、标注：3-7-N3之类 不同的设计人员有不同的习惯，这里表示第3套变配电系统（对应变压器T3）、第7面低压柜、第3条出线回路（该柜内的第3个抽屉）； 19、补充 MNS系列低压配电柜标准垂直母线的规格是1000A，即每个柜可以提供1000A以内的配电负荷能力，超出1000A时（如需要1600A）要采用双垂直母线，可以做到2000A，这些参数要查不同系列低压柜的样本。 配电系统图上的符号 系统图中某线路上标有:ZR-YJV-4*25+1*16-CT-SC80-ACC ZR 表示阻燃 YJV--交联聚乙烯绝缘低卤、阻燃、耐火型电力电缆 4*25+1*16是线的平方数
电气工程基础知识点整理
第一章 1、由生产、输送、分配与消费电能的各种电气设备连接在一起而组成的整体称为电力系统。 2、输送与分配电能的部分称为电力网,或电力网络,包括升、降压变压器与各种电压等级的输电线路。 电力网 + 发电机 = 电力系统 (输送,分配) 动力系统:包括所有,把水轮机也包进去 3、输送功率一定时,输电电压越高,电流越小,导线电阻一定时,导线损耗也相应减小。理论上,输电线路的输电能力与输电电压的平方成正比。 4、国家从设备设计制造角度考虑,为保证生产的系列性,就规定了一系列的标准的电压等级,又称额定电压。3/6/10/35/110/220/330/500 5、 同一个电压等级下(同一行中),各种设备的额定电压并不完全相等。 6、电压等级越高,传输功率随传输距离增大下降得越快。 7、我国规定电力系统的额定频率为50Hz,简称工频或基频。 频率:50Hz 允许偏移:±0、2~±0、5Hz 与有功功率有关 电压:35kV 及以上的允许偏差为±5% 10kV 及以下的允许偏差为±7% 与系统的无功功率有关 波形:6~10kV 供电电压的波形畸变率不超过4% 0、38kV 供电电压的波形畸变率不超过5% 8、每一个负荷都只能沿唯一的路径取得电能的网络,称为开式网络。 有备用接线的网络中,每一个负荷点至少通过两条线路从不同的方向取得电能,统称为闭式网络。 第二章 jX R V S +=2e &&
1、 电力线路包括:输电线路与配电线路。 从结构上分为:架空线路、电缆线路 2、 架空线路由导线、避雷线(即架空地线)、杆塔、绝缘子与金具等主要部件组成。 3、 导线型号后的数字代表主要载流部分(非整根导线)额定截面积的平方毫米数 4、绝缘子片数越多,电压等级越高 5、 在220kV 及以上的超高压架空线路上,为了减小电晕放电与单位长度电抗,普遍采用分裂导线。 6、 分裂导线由数根相同的钢芯铝绞线并联构成,每相导线分裂成若干根,各根导线之间每隔一定长度用金具支撑,以固定尺寸。所用的导线根数称分裂数,常用的有2、3与4分裂。 7、 普通的分裂导线的分裂根数一般不超过4,而且就是布置在正多边形的顶点上。正多边形的边长d 称为分裂间距,一般取40cm 左右。 8、 ∵d>>Ds,∴Dsb>Ds,∴L 分裂
电气工程基础第七章
《电气工程基础》题解（第7章） 7-1 设已知三相不对称电压为：V U V U V U c b a ?∠=?∠=?∠=17585,13570,1080 。求正序、负序和零序电压对称分量。 解： 计算m 文件 %conj(Z) = real(Z) - i*imag(Z) Ua=80*exp(j*10*pi/180) Ub=70*exp(j*135*pi/180) Uc=85*exp(j*175*pi/180) a=exp(j*120*pi/180) aa=exp(j*240*pi/180) Ua0=1/3*(Ua+Ub+Uc) Ua1=1/3*(Ua+a*Ub+aa*Uc) Ua2=1/3*(Ua+aa*Ub+a*Uc) RUa0=abs(Ua0) RUa1=abs(Ua1) RUa2=abs(Ua2) AgUa0=angle(Ua0)/pi*180 AgUa1=angle(Ua1)/pi*180 AgUa2=angle(Ua2)/pi*180 结果： a=-0.5000 + 0.8660i aa = -0.5000 - 0.8660i Ua0 = -18.4631 +23.5992i Ua1 = 36.4738 + 5.3017i Ua2 = 60.7740 -15.0090i RUa0 = 29.9635 RUa1 = 36.8571 RUa2 = 62.5999 AgUa0 = 128.0383 AgUa1 = 8.2703 AgUa2 = -13.8724
因为：2a1a b c 2a2a b c a0a b c 13 1313U =(U +U +U )U =(U +U +U )U =(U +U +U )αααα??? ??? ??? 120j a e = 所以 a U = 8010=78.7846 +j 13.8919∠ b U = 70135=-49.4975 +j 49.4975∠ c U = 85175= -84.6765 + j 7.4082∠ 零序分量：0-18.4631 +j23.5992=29.9635128.0383a U =∠ 正序分量：1 36.4738 + j5.3017= 36.8571 8.2703a U =∠ 负序分量：2 60.7740 -j15.0090= 62.5999 -13.8724a U =∠ 验证：012 78.7846 +j13.8919=8010a a a U U U ++=∠ 7-2 某330kV 线路，三根导线水平布置。相间距离为8m ，每根导线采用LGJQ-600型（轻型钢芯绞线，额定截面为6002 m m ），大地电阻率为100m ?Ω，试计算输电线路的零序电抗。 解： 采用有架空地线的单回架空输电线的零序阻抗 首先不考虑架空地线 返回电路的等效深度：848.5281 (m)e D === 几何均距： 1.26 1.26811.34ge D D = ==?= 72410100.05()2 e r f π ω π--=?=?=Ω 零序分量：0223a m a e Z Z Z r r j =+=++?
电气工程概论课程教学大纲
西安交通大学 “电气工程概论”课程教学大纲 英文名称：Introduction of Electrical Engineering 课程编号：EELC3016 学时：48 学分： 3 适用对象：电气工程学院三年级本科生 先修课程：数学，电路，电机学等。 使用教材及参考书： 王锡凡主编，“电力工程基础”西安交通大学出版社1998年 刘涤尘主编，“电气工程基础”武汉理工大学出版社2002年 刘笙主编，“电气工程基础”(上、下册) 科学出版社2002年 一、课程性质、目的和任务： “电气工程概论”是电气工程及自动化学院的院级基础课，课程内容涉及电气工程学院各专业基础知识。目的在于了解电气工程领域的概况，对电气工程中各学科的研究内容及其相互关系有一个全面的了解和认识，为进一步学习专业课程打好基础。主要内容包括：电气技术的发展，电力系统的构成和特点，电力系统稳态运行分析基础，电力系统故障分析基础，高、低压开关电器基本理论，电气主设备及主接线，高电压绝缘的基本理论，电力系统过电压，继电保护，电力系统稳定性分析，远距离大容量输电等。 二、教学基本要求： 1．使学生对电气工程领域有全面的了解，用全局的观点去认识、了解电气工程领域的知识。 2．使学生了解电气工程相关领域及相互关系。 3．掌握电气工程领域基本知识的分析和计算方法，培养学生分析和解决电气工程问题的能力。 4．了解电气工程的发展趋势及电气工程领域的新技术。 三、教学内容及要求 第一章电气技术的发展及电力系统的构成 1.电气技术的发展及应用。 2.近代电力系统的发展。 3.国内电力系统简介。 4.电力系统的特点和运行的基本要求。 第二章电力系统稳态运行分析
华中科大电气工程基础考试试题
第一章 26、电气一次接线：发电厂和变电站中的一次设备（1分），按其功能和输配电流程，连接而成的电路称为电气主接线，也称电气一次接线或一次系统（2分）。 27、正序等效定则：在简单不对称短路的情况下，短路点的正序分量电流，与在短路点每一相中接入 附加电抗而发生三相短路的电流相等。 28、近后备保护：在保护安装处的主保护拒动时动作的保护称为近后备保护。 29、工频电压升高：电力系统在正常运行或故障时可能出现幅值超过最大工作相电压、频率为工频或接近工频的电压升高，称为工频电压升高。 30、落雷密度：每平方千米每雷暴日的地面受到的平均落雷次数。 31、某变电站采用双母线接线，有2条进线，4条出线，画出其电气主接线，并说明不停电检修工作母线的操作步骤？（正常运行时，一组母线工作，另一组母线备用） 31答：（1）图（2.5分）。 （2）闭合母联两侧的隔离开关、，合QF向备用母线充电（0.5）；若备用母线带电后一切正常，下一步则先接通（一条或全部）回路接于备用母线侧的隔离开关，然后断开（该条或全部）回路接于工作母线上的隔离开关，（1分）；待全部回路操作完成后，断开母联断路器及其两侧的隔离开关。（1分） 32、简述降低电网电能损耗的措施。 32答：（1）提高电力网负荷的功率因数，降低电网的电能损耗：①合理选择异步电动机的容量及运行方式；②实现无功功率就地补偿，限制无功功率在电网中传送。（2.5分） （2）合理组织电力网的运行方式：①电力网运行于重负荷状态时，应尽量提高运行电压水平，以降低功率损耗和电能损耗；②合理组织并联变压器的运行，减少功率损耗和电能损耗。（2.5分） 33、以三段式电流保护为例，说明保护配置时应该如何保证动作的选择性。 33答：以各级线路动作值和动作时间相互配合来保证选择性（2分） 电流I段按躲开本线路末端最大短路电流整定，动作时间为0s；（1分） 电流II段整定值与下一条线路的I段（或II段）整定值配合，动作时间相应提高Dt；（1分） 电流III段整定电流躲开正常工作电流，定值较小，因此采用动作时间来保证选择性。电流III段动作时间按照阶梯原则整定，即前一级线路比后一级线路动作时间相应提高Dt；并且电流III段动作时间长于电流I、II段动作时间。（1分） 34、如图所示回路是如何区分手动跳闸与自动跳闸的？
供配电技术第四章
第四章变配电所及其一次系统 4-1如何确定工厂的供配电电压 供电电压等级有KV , KV ,6 KV ,10 KV ,35 KV ,66 KV ,110 KV,220 KV 配电电压等级有10KV ,6KV ,380V/220V 供电电压是指供配电系统从电力系统所取得的电源电压.究竟采用哪一级供电电压,主要取决于以下3个方面的因素. 电力部门所弄提供的电源电压. 企业负荷大小及距离电源线远近. 企业大型设备的额定电压决定了企业的供电电压. 配电电压是指用户内部向用电设备配电的电压等级.有高压配电电压和低压配电电压。 高压配电电压通常采用10KV或6KV,一般情况下,优先采用10KV高压配电电压. 低压配电电压等级为380V/220V,但在石油.化工及矿山(井)场所可以采用660V的配电电压. 4—2 确定工厂变电所变压器容量和台数的原则是什么答：（1）变压器容量的确定 a 应满足用电负荷对可靠性的要求。在一二级负荷的变电所中，选择两台主变压器，当在技术上，经济上比较合理时，主变器选择也可多于两台； b 对季节性负荷或昼夜负荷比较大的宜采用经济运行方式的变电所，技术经济合理时可采用两台主变压器 c 三级负荷一般选择一台猪变压器，负荷较大时，也可选择两台主变压器。（2）变压器容量的确定 装单台变压器时，其额定容量SN应能满足全部用电设备的计算负荷Sc,考虑负荷发展应留有一定的容量裕度,并考虑变压器的经济运行,即SN>=~Sc 装有两台主变压器时,其中任意一台主变压器容量)SN应同时满足下列两个条件: a 任一台主变压器运行时,应满足总计算负荷的60%~70%的要求,即SN=~Sc b 任一台变压器单独运行时,应能满足全部一二级负荷Sc(I+II)的要求,即SN>=Sc(I+II) 4-4 高压少油断路器和高压真空断路器各自的灭弧介质是什么比较其灭弧性能，各适用于什么场合高压少油断路器的灭弧介质是油。高压真空断路器的灭弧介质是真空。
电力工程基础习题答案(王锡凡)第二章
第二章 电力系统稳态运行分析与计算 2-9为什么求解潮流方程时要将系统的节点分类?各类节点有何特点? 答：在实际的电力系统中，己知运行条件往往不是节点的注入电流而是发电机和负荷的功率。因此不能用节点电压方程来进行潮流计算。必须在已知节点导纳矩阵的情况下，用己知的节点功率来代替未知的节点注入电流，再求得各节点电压，进而求得整个系统的潮流分布。 把功率方程展开成实数形式，在n 个节点的系统中可得到2n 个实数的方程： 电力系统的每个节点上有4个变量：节点注入有功功率；节点注入无功功率；节点电压实部；节点电压虚部。也就是说在n 个母线系统中有4n 个变量，用以上2n 个方程是解不出4n 个变量的,为了使潮流计算有确定的解，必须根据系统的实际情况给定2n 个变量，来求其余2n 个变量。这就是系统节点分类的问题。在潮流计算小常把节点分成三类： 1）PQ 节点：已知节点的有功功率Pi 和无功功率Qi ，求节点的电压幅值和角度。这种节点对应于实际系统中的负荷节点和给定发电机有功和无功出力的发电机节点。 2）PV 节点：已知节点的有功功率Pi ，和需要维持的电比幅值Ui ，待求的是节点的无功功率Qi 和电压角度δi 。这种节点对应于给定发电机有功出力并控制发电机母线电压的发电厂母线及装有无功补偿装置的变电站母线。 3）平衡节点：这种节点用来平衡全系统的功率。由于电网中的有劝和无功损耗均为各母线电压的函数，在各母线电压未计算出来时是未知的，因而不能确定电网中所有发电机所发功率，必须有—台容量较大的机组来担负平衡全网功率的任务，这个发电机节点称为平衡节点。在平衡节点上，电压幅值取U=1，δ＝0，一般一个系统中只设一个平衡节点。 2-12用简单电力系统说明电力系统电压调整有哪些方式，并说明各方式的优缺点。 答：k1、k2分别为升压变压器和降压变压器的变比R Σ和X Σ为归算到高压侧的变压器和线路的总阻抗。忽略变压器励磁支路和线路的并联支路，以及网络的功率损耗。负荷点的电压为 由上式可见，为调整用户端电压U 有如下的措施 ①改变发电机端电压UG ； ②改变变压器的变比k1，k 2； ③改变网络中流动的无功功率Q ； ④在高压网中一般满足R Σ＜X Σ，因此改变输电线路的电抗X Σ也是有效的调压措施。 2-13何谓一次调频?一次调频如何完成?能否做到无差调节?为什么? 由调速器自动调整负荷变化引起的频率偏核称之为频率的一次调整。 现代电力系统户所有并列运行的发电机组都装有调速器，当系统负荷变化时，有可调容量机组的调速器均将自动反应系统频率的变化，按着各自纳静特性及时调节各发电机的出力，使有功功率重新达到平衡以保持频率的偏移在一定范围之内。 2-14何谓二次调频?二次调频如何完成?能否做到无差调节，为什么? 频率的二次调整是通过发电机组调速器的转速整定元件，也称为调频器来实现的。 频率的二次调整就是操作调频器，使发电机组的频率特性平行地上、F 移动，从而使负荷变动引起的频率偏移可保持在允许范围内。 2-15 解 m r r 3621091610150--?=→?=.π Ω=?==→Ω===81680210210150 5 3100....L R R km S R ρ
电气工程基础问答题
2-2 何谓负荷特性？负荷特性如何分类？ 答：电力系统综合负荷取用的功率一般要随系统运行参数（主要试电压U 或频率f ）的变化而变化，反映这种变化规律的曲线或数学表达式称为负荷特性。 负荷特性有静态特性和动态特性之分。 2-3 何谓谐波含量、谐波总崎变率和谐波含有率？ 答：谐波含量是指各次谐波平方和的开方，分为谐波电压含量和谐波电流含量。 谐波电压含量可表示为 H U = 谐波电流含量可表示为 H I =的比值的百分数称为谐波总崎变率，用THD 表示。由此可得： 电压总崎变率为 1 100%H U U THD U =?电流总崎变率为 1 100%H I I THD I =? 3-5. 交流电弧的特点是什么？采用哪些措施可以提高开关的熄弧能力？ 答：交流电弧的特点是电流每半个周期要经过零值一次。在电流经过零值时，电弧会自动熄灭。加速断口介质强度的恢复速度并提高其数值是提高开关熄弧能力的主要方法： (1) 采用绝缘性能高的介质 (2) 提高触头的分断速度或断口的数目，使电弧迅速拉长；(电弧拉长，实际上是使电弧上的 电场强度减小，则游离减弱，有利于灭弧，伏安特性曲线抬高) (3) 采用各种结构的灭弧装置来加强电弧的冷却，以加快电流过零后弧隙的去游离过程。 4-11. 中性点接地方式有几种类型？概述它们的优缺点。 答：中性点的接地方式可分为两大类：一类是大电流接地系统（或直接接地系统），包括中性点直线接地或经小阻抗接地；另一类是小电流接地系统（或非直接接地系统），包括中性点不接地或经消弧线圈接地。 在大电流接地系统中发生单相接地故障时，接地相的电源将被短接，形成很大的单相接地电流。此时断路器会立即动作切除故障，从而造成停电事故。单相接地短路后，健全相的电压仍为相电压。 在小电流接地系统中发生单相接地故障时，不会出现电源被短接的现象，因此系统可以带接地故障继续运行（一般允许运行2小时），待做好停电准备工作后再停电排除故障。可见采用小电流接地的运行方式可以大大提高系统供电的可靠性。但这种运行方式的缺点是，发生单相接地时非接地相的对地电压将上升为线电压，因此线路及各种电气设备的绝缘均要按长期承受线电压的要求设计，这将使线路和设备的绝缘费用增大。电压等级愈高，绝缘费用在电力设备造价中所占的比重也愈大。
地铁变配电系统设计
地铁变配电系统工程设计 摘要：本文针对地铁变配电系统工程，详细论述了地铁降压变电所的主接线和运行方式、继电保护、测量与计量等，以及低压配电系统和照明配电系统的设计技术。 关键词：地铁变配电系统工程设计 1．引言 地铁车站一般分为地下二层，地下一层称为站厅层，地下二层称为站台层，每层均分为公共区和两端的设备区。公共区是乘客购票、乘车的区域，设备区则是各种专业的设备机房，如BAS、FAS、AFC（自动售检票）、通信、信号、泵房、气体灭火、照明配电室、环控机房、环控电控室、牵引/降压变电所、蓄电池室、屏蔽门管理室、车站控制室等。上海轨道交通明珠线二期工程共设17座地下车站和1座地面车辆段，线路全长22公里，与明珠线一期工程的中段连接，构成环线。 明珠线二期工程供电系统采用集中供电的110/35/10kV三级电压供电方式，由主变电所、牵引供电系统、变配电系统和电力SCADA系统组成。全线设两座110/35/10kV主变电所，向牵引供电系统（35kV）和变配电系统（10kV）供电。由于地铁牵引、车站动力多为一级负荷，因此每座主变电所均由城市电网提供两回独立电源。 变配电系统由10/0.4kV降压变电所、低压配电系统与照明配电系统组成。降压变电所在规模较大的车站设置二座，以车站中心为界，每座变电所各提供半个车站和单侧相邻半个区间的负荷用电。而规模较小的车站则设置一座，提供整个车站和两侧相邻半个区间的负荷用电。 2．地铁降压变电所设计 2．1主接线 全线的降压变电所被分成若干个供电分区，每一个供电分区均从主变电所的35/10kV主变压器，就近引入两路10kV电源。在各供电分区设有网络开关，正常运行时该开关分断，形成10kV开口双环网络供电形式。
供配电技术第四章教案
教案 第四章变配电所及其一次系统 2011年3月31 日第六周 概述 本章教学目的及基本要求： 掌握供电系统的组成、电气设备、供配电电压，变电所的配置，变压器台数和容量，主接线，变电所的布置和结构。 本章教学内容的重点和难点： 供配电系统的电压选择； 变电所位置的确定； 变配电所的一次设备和主接线图； 变电所的布置和结构。 本章教学内容的深化和拓宽： 变压器的实际容量和过负荷能力； 本章教学方法、方式：讲授启发讨论 本章主要参考资料： 刘介才编，《工厂供电》，机械工业出版社，2003年出版 江文，许慧中主编，《供配电技术》，中国电力出版社，2005年出版。
单元教案首页 2011年3月31 日第六周 课题：4.1 电压的选择课次： 1 4.2 变电所的配置 4.3 变压器的选择 4.4 变电所主要电气设备 教学方法：讲授、讨论、启发教具：普通 教学目的： 掌握供电系统的组成、电气设备、供配电电压，变电所的配置，变压器台数和容量的确定。 教学重点：变压器台数和容量的确定 教学难点：变压器台数和容量的确定 教学过程时间分配（包括组织教学：复习旧课、作业问题分析、讲授新课、新课小结、布置作业） 新课导入7分钟 讲授新课70分钟 巩固小结3分钟 课堂练习10分钟 课后记：
一、电压的选择 1、供电电压的确定：供电电压是指供配电系统从电力系统所取得的电源电压。我国目前所用的供电电压为110kV、35kV、10kV、6kV。究竟采用哪一级供电电压，主要取决于以下三个方面因素。 （1）电力部门所能提供的电源电压。 （2）用户负荷大小及距离电源线路远近。 （3）用户大型设备的额定电压决定了企业的供电电压。 2、配电电压的确：配电电压是指用户内部向用电设备配电的电压等级。由用户总降压变电所向高压用电设备配电的配电电压，称为高压配电电压；由用户车间变电所或建筑物变电所向低压用电设备配电的配电电压，称为低压配电电压。 （1）高压配电电压：高压配电电压通常采用10KV和6KV，一般情况下，优先采用10KV高配电电压。 （2）低压配电电压：我国规定低压配电电压等级为220V/380V，但在石油、化工及矿山可以采用660V的配电电压。变电所主变压器台数和容量的选择。 二、变电所的配置 1、变电所的类型 变电所是接受电能、变换电压、分配电能的环节，是供配电系统的重要组成部分。变电所按其在供配电系统中的地位和作用分为总降压变电所、独立变电所、车间变电所、杆上变电所、建筑物及高层建筑物变电所。 2. 总降压变电所 35～110/6～10kV 用户是否要设置总降压变电所，是由地区供电电源的电压等级和企业负荷大小及分布情况定。 对大中型用户，由于负荷较大，往往采用35KV（或以上）供电，再降压至10kV或6 kV，向各车间变电所和高压用电设备配电，这种降压变电所称为总降压变电所。
电气工程基础作业1
《电气工程基础》作业 第一章引论 1．为什么提高电压能够降低损耗？ 答：由线路中的损耗表达式S cos U P P 22N 2?Φ?=?l ρ可以看出，在P 、l 、Φcos 及ρ 已经确定的情况下，线路损耗就由截面积和线电压决定。由于线路损耗与电压成反比，因此提高电压能够降低损耗。 2．电能质量取决于什么指标？ 答：电能质量取决于三个基本指标：频率、电压和波形。 系统频率主要取决于系统中有功功率的平衡；节点电压主要取决于系统中无功功率的平衡；波形质量问题由谐波污染引起。 3．如何提高电网运行的安全可靠性？ 答：提高电网运行的安全可靠性可从以下几个方面着手： （1）提高电网结构的强壮型； （2）提高系统运行的稳定性； （3）保证一定的备用容量。 第二章基本概念 1．如图电路中，电容器电容为C ，电感线圈的电感为L ，电流源的电流为）（Φ+t sin I m ω。求： 储存在电感磁场和电容电场中的能量和相应的功率；电源发出无功功率为正的条件是什么？ 答：储存于电感磁场的能量)(sin 2121W 222?ω+?=?=t LI i L m mf ，相应的功率为 )22sin(212?ωω+??==t I L dt dW P m mf mf 储存于电容电容电场中的能量
)(sin 21)(2121W 22222?ωωω+??=?==t I c c i C CU m C mf ；相应的功率为 ) 22sin(21 2e ?ωω+??==t I c dt dW P m ef f 设电源发出的无功功率为） （t Q G ，则由功率平衡可得到m f ef p p =+）（t Q G ，要使电源发出无功功率为正，即0t Q G >） （，只须m f ef p p <，即电容C 发出的无功要小于电感L 吸收的无功。 2．什么是功率方向(又成潮流方向)？如何确定功率方向？ 答：功率方向（潮流方向）问题即是节点功率是流出还是流入的 问题。假设规定电流I 从电压源E 流出，如教材图2－6（a ），计算*I E ???， 若其其实部为正，即说明功率流出，处于发电机状态；若实部为负，则说明是功率流入，处于电动机状态。 3．为什么电力系统通常采用三相制而不是单相制？ 答：单相传输系统具有功率的脉动特性。脉动功率将对电动机产生脉动转矩，对于工业上的大感应电动机以及交流发电机，脉动转矩是完全不能接受的。三相交流电机消除了功率和转矩的脉动，且在经济上的是合理的，三相交流电力系统是目前最主要的电力传输与分配方式。 4．什么叫单相分析法？请简述该方法的计算步骤。 答：对于对称三相系统的稳态运行情况，实际上只要进行其中某一相的计算，而其他两相的电流和电压根据相序关系易于求得。这种方法就叫单相分析法。 一种单相分析法的计算步骤如下： （1）选择电源的中性点作为电压参考点； （2）如有?联接的负载，则将其转化为等效Y 联接； （3）将所有元件的中性线联接起来，计算a 相电路，求解a 相变量；检验相序，b 相和c 相电量与a 相电量大小（有效值或最大值）相等，相位分别落后于a 相120度和240度。 （4）如需要，返回原电路求线间变量或?中有关变量。 第三章电力系统负荷的运行特性及数学模型 1．什么是日负荷曲线？如何根据有功日负荷曲线求出一日消耗的总电能？ 答：日负荷曲线)(t p 是指电力系统负荷在一日24小时内变化的
《电力工程》课程教学大纲
《电力工程》课程教学大纲 课程名称：Electric Power Engineering 课程类型：学科基础课 学时：48 学分：3 适应对象：电气工程及自动化专业 一、课程的性质、目的和任务 本课程是电气工程及自动化专业的一门必修的专业基础课。通过本课程的学习，使学生初步掌握110kV及以下电压等级的发电、输变电和供用电工程的设计、运行和维护能力，同时又为学生后期选修电力类课程奠定必备的专业基础。本课程横跨的专业面较宽，知识面较广，理论性和实践性均较强。 其先修课程是电工基础、电机学和电力电子技术。 二、教学基本要求 学生学习本课程后，应达到以下基本要求：对电力系统的组成及电能的生产过程有一定的认识；具有从事工业企业供电和地方电力工业生产所必须的理论基础和专业技能；能够掌握电力工程设计中的基本工程计算方法。 三、课程内容及学时分配 第一章概论4学时 了解电力系统的有关概念及发电厂的生产过程；掌握电力系统的额定电压及中性点的运行方式。第二章电力负荷计算5学时 了解负荷曲线及其有关概念；掌握负荷计算和无功补偿的基本方法。 第三章电力网6学时 了解电力网的接线方式及线路结构；掌握电力网电气参数计算、电压损失和功率损耗计算以及导线截面的选择与计算。 第四章短路电流及其计算6学时 了解短路的有关概念及短路电流的变化规律；掌握短路电流的基本计算方法。 第五章变电所的一次系统8学时 了解电气主接线的基本形式；掌握各种高低压电器的功能特点、变压器台数和容量的选择方法以及电气设备的选择与校验。 第六章电力系统继电保护础9学时 了解继电保护的有关概念和常用保护继电器的工作原理；掌握线路的电流电压保护及变压器保护的整定计算方法；了解微机保护的特点、硬件组成及其算法。 第七章变电所的监控系统和自动装置4学时 了解变电所的操作电源和变电站综合自动化的有关概念；熟悉变电所的控制、信号、测量、绝缘监视装置及其常用自动装置。 *第八章配电网自动化选学 了解配电网自动化的概念、配电网自动化的通信方式、配电网的馈线自动化和用电管理自动化的组成及工作原理。 第九章防雷、接地与电气安全2学时 了解雷电的基本知识和接地的有关概念；熟悉雷电的防护措施及低压配电系统的保护接地方式。 四、实验教学内容及要求（4学时） 1．电磁型电流继电器和电压继电器实验； 2．电磁型时间继电器实验；
电气工程基础知识点整理
第一章 1.由生产、输送、分配和消费电能的各种电气设备连接在一起而组成的整体称为电力系统。 2.输送和分配电能的部分称为电力网，或电力网络，包括升、降压变压器和各种电压等级的输电线路。 电力网 + 发电机 = 电力系统 （输送，分配） 动力系统：包括所有，把水轮机也包进去 3.输送功率一定时，输电电压越高，电流越小，导线电阻一定时，导线损耗也相应减小。理论上，输电线路的输电能力与输电电压的平方成正比。 4.国家从设备设计制造角度考虑，为保证生产的系列性，就规定了一系列的标准的电压等级，又称额定电压。3/6/10/35/110/220/330/500 5.同一个电压等级下(同一行中)，各种设备的额定电压并不完全相等。 6.电压等级越高，传输功率随传输距离增大下降得越快。 7.我国规定电力系统的额定频率为50Hz ，简称工频或基频。 频率：50Hz 允许偏移：±0.2~±0.5Hz 与有功功率有关 电压：35kV 及以上的允许偏差为±5% 10kV 及以下的允许偏差为±7% 与系统的无功功率有关 波形：6~10kV 供电电压的波形畸变率不超过4% 0.38kV 供电电压的波形畸变率不超过5% 8.每一个负荷都只能沿唯一的路径取得电能的网络，称为开式网络。 有备用接线的网络中，每一个负荷点至少通过两条线路从不同的方向取得电能，统称为闭式网络。 第二章 jX R V S +=2e
1.电力线路包括：输电线路和配电线路。 从结构上分为：架空线路、电缆线路 2.架空线路由导线、避雷线（即架空地线）、杆塔、绝缘子和金具等主要部件组成。 3.导线型号后的数字代表主要载流部分(非整根导线)额定截面积的平方毫米数 4.绝缘子片数越多，电压等级越高 5.在220kV 及以上的超高压架空线路上，为了减小电晕放电和单位长度电抗，普遍采用分裂导线。 6.分裂导线由数根相同的钢芯铝绞线并联构成，每相导线分裂成若干根，各根导线之间每隔一定长度用金具支撑，以固定尺寸。所用的导线根数称分裂数，常用的有2、3和4分裂。 7.普通的分裂导线的分裂根数一般不超过4，而且是布置在正多边形的顶点上。正多边形的边长d 称为分裂间距，一般取40cm 左右。 8.∵d>>Ds ，∴Dsb>Ds ，∴L 分裂
供配电第四章课后习题答案
习题解答（四） 学习单元一 1. 电缆的类型有哪些？分别适用什么线路中？ 电缆的种类很多，根据电压、用途、绝缘材料、线芯数和结构等特点分有以下类型。 1）按电压可分为高压电缆和低压电缆。 2）按线芯数可分为单芯、双芯、三芯、四芯和五芯等。 单芯电缆一般用于工作电流较大的电路、水下敷设的电路和直流电路；双芯电缆用于低压TN－C、TT、IT系统的单相电路；三芯电缆用于高压三相电路、低压IT系统的三相电路和TN－C系统的两相三线电路、TN－S系统的单相电路；四芯电缆用于低压TN－C系统和TT 系统的三相四线电路；五芯电缆用于低压TN－S系统的电路。 3）按线芯材料可分为铜芯和铝芯两类。其中控制电缆应采用铜芯，需要耐高温、耐火、有易燃、易爆危险和剧烈震动的场合等也须选择铜芯电缆。其他情况下，一般可选用铝芯电缆。 4）按绝缘材料可分为油浸纸绝缘电缆、塑料绝缘电缆和橡胶绝缘电缆等，还有正在发展的低温电缆和超导电缆。油浸纸绝缘电缆耐压强度高，耐热性能好，使用寿命长，且易于安装和维护。但因为其内部的浸渍油会流动，因此不宜用在高度差较大的场所。塑料绝缘电缆结构简单，成本低，制造加工方便，且不受敷设高度差的限制及抗腐蚀性好，因此其应用日益广泛。但塑料受热易老化变形。橡胶绝缘电缆弹性好，性能稳定，防水防潮，一般用做低压电缆。 2. 导线和电缆截面的选择应考虑哪些条件？ 在选择导线的材质时，要考虑电网电压等级与敷设的环境等因素。对于敷设在城市繁华街区、高层建筑群区及旅游区和绿化区的10kV及以下的架空线路，以及架空线路与建筑物间的距离不能满足安全要求的地段及建筑施工现场，宜采用绝缘导线。对于10kV及以下的架空线路，一般采用铝绞线。35kV及以上的架空线路及35kV以下线路在档距较大、电杆较高时，则宜采用钢芯铝绞线。沿海地区及有腐蚀性介质的场所，宜采用制绞线或绝缘导线。 电缆线路，在一般环境和场所，可采用铝芯电缆。在重要场所及有剧烈振动、强烈腐蚀和有爆炸危险场所，宜采用铜芯电缆。在低压TN系统中，应采用三相四芯或五芯电缆。埋
北理工电气工程基础考试要点
复习题 第一章引论 1.电力系统的输电方式有哪几种？直流输电，交流输电 2.为什么电能要采用高电压传输？ 3.掌握电力系统中常用设备的国标图形符号。 4.我国电力系统发展的现状如何？ ①能源地域分布不平衡，能源分布与消费分布脱节，电源结构有待优化； ②区域电网互联结合大电网的发展模式； ③西电东送，南北互供，全国联网； ④电源结构不断调整，新能源发电取得长足的进步。 5.电力系统主要由哪些部分构成？ 发电机、输电网络、配电系统、负荷 6.电力负荷包括哪些？ 7.电力系统的基本参量有哪些？ 总装机容量、年发电量、最大负荷、年用电量、额定功率、最高电压等级 8.什么是年发电量？全年所发电能的总和（MWh） 9.什么是最大负荷？规定时间内总有功功率负荷的最大值 10.线路电压越高，其输送功率和输送距离如何变化？ 11.线路、发电机、变压器的额定电压有什么规定？ 发电机额定电压为线路额定电压的105% 变压器一次侧：相当于用电设备，其额定电压与系统相同；与发电机相 连时，则与发电机相同。 二次侧：相当于电源，其额定电压应比系统高5%，考虑变压器内部的电压损失（5%），实际比线路高10%。即空载时比线路高5%，负载时比线 路高10% 12.发电厂主要有哪些类型？ 1. 火力发电厂（在我国占大约75%左右） 2. 水力发电厂（在我国占约占20%） 迳流式、坝后式、 河床式、抽水蓄能 3.核能发电厂（在我国约占1%） 4. 其他可再生能源发电方式（在我国约占4%） 风力、地热、潮汐、太阳能 13.变电所有哪些类型？ 按功能划分：升压变电所、降压变电所 按照在系统中的地位：枢纽变电所、中间变电所、 地区变电所、终端变电所 14.电力负荷如何分级？ 15.举例说明5种不同类型的电力负荷？ 16.电力系统运行的特点是什么？ ①电能不能大量存储 ②电力系统的暂态过程非常迅速 ③供电中断可能造成重大损失 ④对电能质量（电压和频率）要求十分严格，偏离规定值太多将导致损坏设备 或大面积停电 17.电力系统可靠安全运行的要求有哪些？ ①运行的安全性和可靠性
配电系统识图
配电系统图怎么看，符号，字母含义等 从电源引入端开始向配出端顺序看： 1、SCB10-2000 10/0.4 D/Yn11 干式变压器，10KV/0.4KV，容量2000KVA，高压侧三角形接法，低压侧为星形接法，连接组别为D/Yn11（星三角11点接法）； 2、TMY-3[2*(125*10)]+1*(125*10) 低压进线柜主母线或低压水平母线规格，125*10硬铜排，3条相线为双排，PEN 为单排； 3、MT40H1/3P MIC5.0 I=3200A 低压总进线自动（万能）断路器，施耐德品牌,电流规格4000A，整定电流（长延时）3200A，性能要求查厂家样本； 4、4000/5A 进线侧电流互感器变比，4000/5 5、NS100H/3P I=100A GPU3-60II 浪涌保护辅助回路，配施耐德NS100H/3P开关、GPU3-60II浪涌吸收保护器； 6、D1:MNS 1000*1000*2200 低压柜编号、型号，MNS系列，进线柜尺寸为1000宽、1000深、2200高； 7、D2、D3:无功功率补偿 电容补偿柜 8、GLR-1250/3P,ZWK ARC-12/J 带熔断器隔离开关1250A/3P,无功功率自动补偿控制器（安科瑞品牌）12路； 9、FYS-0.22 浪涌吸收保护（避雷器）； 10、NT100-100A 熔断器，100A； 11、LC1-DPK12M7C 施耐德产接触器，需要查产品样本（略），用于自动切换电容器组； 12、FK-Dr30/440/7 电容器组回路串接电抗器，防止瞬间切换过电流；
13、10*MKPg0.44-30-3 10组电容器，MKPg0.44型号，30KVar、三相； 14、D7，含4套NS系列断路器 低压出线柜，NS400N/3P 200A表示施耐德NS400N断路器，400A框架，整定电流为200A； 15、112KW WDZA-YJY-4*185+E95 该出线回路为112KW负荷，出线电缆为无卤低烟A级阻燃（交联聚乙烯绝缘、交联聚乙烯护套），规格为4*185+E95，E95表示PE线规格95； 16、ACR220E、300/5 安科瑞品牌仪表（出线回路电流表），配300/5电流互感器； 17、D9，含MT25H1/3P MIC5.0 I=1600A及2000/5A 低压母联柜，断路器为MT25H1/3P MIC5.0，整定电流1600A，配2000/5A电流互感器。 18、标注：3-7-N3之类 不同的设计人员有不同的习惯，这里表示第3套变配电系统（对应变压器T3）、第7面低压柜、第3条出线回路（该柜内的第3个抽屉）； 19、补充 MNS系列低压配电柜标准垂直母线的规格是1000A，即每个柜可以提供1000A以内的配电负荷能力，超出1000A时（如需要1600A）要采用双垂直母线，可以做到2000A，这些参数要查不同系列低压柜的样本。 （没有具体的图纸，只好对照我手中的图来举例） 配电系统图上的符号 系统图中某线路上标有:ZR-YJV-4*25+1*16-CT-SC80-ACC ZR 表示阻燃 YJV--交联聚乙烯绝缘低卤、阻燃、耐火型电力电缆 4*25+1*16是线的平方数 SC是表示水煤气钢管 CT是表示电缆桥架敷设 80说的是公称直径既不是外径也不是内径
电气工程基础复习提纲
第二章 1、能量形式：机械能、热能、化学能、核能、辐射能、电能 2、能源分类:一次能源与二次能源、常规能源与新能源、再生与非再生能源、含能体能源与过程性能源。 3、煤炭是我国最主要能源。 4、我国发电能源对输电网建设影响：西电东送,北煤南运,南水北调。 5、电厂核心:其他形式能-机械能－电能 火电厂：燃料化学能-热能-机械能-电能 三大主机（锅炉、汽轮机、发电机) 主要系统(燃烧系统、汽水系统、电气系统） 特点(运行人员多运行成本高、调节速度缓慢、在系统中担负较均匀负荷、对 环境污染大、布局灵活、一次性建设投资少） 水电厂：水的势能和动能-机械能-电能 基本生产过程（从河流较高处或水库内引水,利用水压和流速冲动水轮机旋转， 将水能转变成机械能，然后由水轮机带动发电机旋转,将机械能换成电能) 坝后式水电厂、河床式水电厂、引水式水电厂、混合式水电厂 特点（综合利用水能资源、发电成本低效率高、运行灵活、适应负荷的急剧变 化可承担系统的调峰调频和作为事故备用、可储蓄和调节、不污染环境淹 没土地移民搬迁、建设投资大工期长、发电不均衡) 抽水蓄能电厂：理想的调峰调频电厂,电力系统负荷低谷期或丰水期利用电力系统富裕 电能将下游水库抽到上游以位能储蓄起来，电力系统高峰期或枯水季节 将水放下驱动发电。 在电力系统中作用（调峰、填谷（填谷是抽水蓄电厂独具特色）、备用、 调频、调相) 功能(降低电力系统燃料消耗,提高火电设备利用率，作为发电成本低的峰荷 电源，无污染可美化环境,可用于蓄能) 核电厂：核能-热能-机械能-电能 组成部分（核系统和设备既核岛，常规系统和设备又称常规岛） 分类(压水核电厂和沸水核电厂） 特点(压水堆核电厂反应堆只能一次装料定期停堆换料、运行过程中有放射性 废物、由于辐射给电厂运行和维修带来困难、运行和控制困难、反应堆停闭后 不能立即停止冷却需先排除余热、核电厂建设成本高但燃料便宜、尽可能在额 定功率下带基本负荷连续运行) 风电场：风能-机械能-电能
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