第三章 配电系统的接线方式
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3-1. 何谓电力系统?采用电力系统传输和分配电能比由发电厂直接向用户供电由什么优点?答:电力系统是由发电厂、变电站、配电所直到各个用户等环节所组成的电能生产消费系统。
实践证明独立运行的发电厂通过电力网联接成电力系统后,将在技术经济上具有以下优点:(1)减少系统中的总装机容量(2)合理使用动力资源,充分发挥水力发电厂的作用(3)提高供电的可靠性(4)提高运行的经济性3-2. 为什么要采用高压传输电能?我国目前远距离输电所采用的最高电压等级是多少?在城市内所采用高压配电的电压等级是多少?答:采用高压传输电能能够明显减少传输过程中的电能损耗。
我国远距离输电所采用的最高电压等级是500kV。
在城市内所采用的高压配电的电压等级是35 kV 或10 kV。
3-3. 输电线路在什么情况下采用架空线?在什么情况下采用电力电缆?答:交流输电线可分为架空线路与电缆线路两大类,前者应用于地区间的输电,一般电压较高、距离较长。
后者应用于城市内的输电,电缆线路一般埋设在地下,线路电压为35kV或10kV,也有380V/220V的低压,在大型工厂企业内部也采用电缆输电。
与架空线路相比,电缆线路的铺设成本要高许多,所以在电力系统中只有在一些不适于架空线路的地方如过江、跨海或严重污染区才考虑使用电缆输电。
3-4. 架空输电线为什么一般采用钢芯铝绞线?答:架空输电线用以传输电流、必须具有足够的截面以保持合理的电流密度及比较小的电能损耗,同时又必须有足够的机械强度和抗大气化学腐蚀能力。
一般采用钢芯铝绞线它能兼顾机械强度、导电能力、散热面积等要求。
3-5. 何谓高压走廊?在高压走廊的范围内应注意什么安全问题?答:高压架空输电线路所通过的路径必须占用一定的土地面积和空间区域,称为线路走廊或高压走廊,在该走廊内除杆塔基础占用一定土地外,其余土地可用于耕作和绿化,但不能用于建设居住用房,人应避免长期在强电磁场的环境下生活,因为强电磁场会引起人生理上发生一些不良反应,这些反应可能会引起心情上的变化甚至会引起某些慢性不可预知的疾患。
国网浙江省电力公司住宅工程配电设计技术规定(试行)第一章总则第一条为适应人民生活水平日益增长的需要,促进住宅小区供配电设施建设与社会经济、国家能源发展战略相协调,结合我省经济发展和配电网现状,本着以人为本、安全经济、实用可靠、适度超前的原则,制定本规定。
第二条本规定适用于浙江省范围内新建住宅小区配电工程的供电方案制定、设计审查、中间检查、竣工检验,指导工程建设。
各地市公司可参照本规定,结合当地实际,制定地市层面的住宅小区配电设计技术规定。
第三条本规定明确了从电网电源点起至居民电能计量装置(含表箱、电表)以及其他低压供电的非住宅类产权分界处止的新建住宅小区供配电设施的技术要求。
第四条住宅工程配电设计除应满足本规定要求外,尚应符合国家、行业及地方的相关标准规范。
第二章术语和定义第五条住宅小区住宅小区泛指不同居住人口规模的,配建有公共服务设施的居住生活聚居地。
第六条住宅小区供配电设施指从电网电源点起至居民电能计量装置(含表箱、电表)以及其他低压供电的非住宅类产权分界处止的电气设施。
第七条公共服务设施一般称公建,是与居住人口规模相对应配建的,为居民服务和使用的各类设施(含中小学、幼儿园、卫生所、会所、居委会、储蓄所、粮站、小商铺、小餐饮店、小娱乐场所等)。
第八条小区公变指为小区内中小用户服务,设备产权属供电企业,并由供电企业负责运行维护和管理的公用变电所。
第九条小区专变指为共用及其他设施服务,设备产权属居民住宅小区开发或管理单位,并由物业管理部门运行维护的专用变电所。
第十条开关站设有中压进出线配电装置,用于中压电缆线路分段、联络及中压侧功率的再分配。
按使用场所可分为户内和户外;按结构可分为整体式和间隔式。
第十一条配电站户内设有10(20)千伏环网柜、配电变压器、低压配电装置、监测及计量装置、无功补偿装置等的配电场所统称为配电站。
第十二条三双接线指双电源、双线路、双接入的一种配电网接线方式。
其中,“双电源”指两个上级高压变电站,“双线路”指连接“双电源”的两条中压电缆或架空线路,“双接入”指公用配变通过自动投切的开关接入“双线路”。
第一章电力系统概述习题一、填空题1.根据一次能源的不同,发电厂可分为火力发电厂、水力发电厂、风力发电厂和核能发电厂等。
2.按发电厂的规模和供电范围不同,又可分为区域性发电厂、地方发电厂和自备专用发电厂等。
3.火电厂分为凝汽式和供热式火力发电厂。
4.水电厂根据集中落差的方式分为堤坝式、引水式和混合式。
5.水电厂按运行方式分为有调节、无调节和抽水蓄能电厂。
6.变电所根据在电力系统的地位和作用分为枢纽变电所、中间变电所、地区变电所、终端变电所。
7.衡量电能质量的指标有电压、频率、正弦交流电的波形。
8.根据根据对用电可靠性的要求,负荷可以分成第Ⅰ类负荷、第Ⅱ类负荷、第Ⅲ类负荷。
二、判断题1、火力发电厂是利用煤等燃料的化学能来生产电能的工厂。
(√)2、抽水蓄能电站是利用江河水流的水能生产电能的工厂。
(×)3、变电站是汇集电源、升降电压和分配电力的场所 , 是联系发电厂和用户的中间环节。
(√)4、中间变电站处于电力系统的枢纽点 , 作用很大。
(×)5、直接参与生产、输送和分配电能的电气设备称为一次设备。
(√)6、电流互感器与电流表都是电气一次设备。
(×)7、用电设备的额定电压与电力网的额定电压相等。
(√)8、发电机的额定电压与电力网的额定电压相等。
(×)9、变压器一次绕组的额定电压与电力网的额定电压相等。
(×)10、所有变压器二次绕组的额定电压等于电力网额定电压的 1.1 倍。
(×)11、二次设备是用在低电压、小电流回路的设备。
(√)12、信号灯和控制电缆都是二次设备。
(√)13、根据对用电可靠性的要求,负荷可以分成5类。
(×)三、简答题1.发电厂和变电所的类型有哪些?。
答:发电厂分火力发电厂、水力发电厂、风力发电厂和核能发电厂。
根据变电所在电力系统的地位和作用分成枢纽变电所、中间变电所、地区变电所和终端变电所。
枢纽变电所位于电力系统的枢纽点,汇集多个电源电压等级一般为330~500KV。
第三章 电气主接线1.什么是电气主接线?答:由规定的各种电气设备的图形符号和连接线所组成的表示接受和分配电能的电路。
它不仅表示各种电气设备的规格、数量、连接方式和作用,而且反映了各电力回路的相互关系和运行条件,从而构成了发电厂或变电所电气部分的主体。
2.在确定电气主接线方案时应满足那些要求?答:1)保证必要的供电可靠性;2)保证电能质量;3)具有一定的灵活性和方便性;4)具有一定的经济性。
3.衡量电气主接线可靠性的标志是什么?答:1)路器检修时能否不影晌供电;2)断路器或母线故障以及母线检修时,尽量减少停运的回路数和停运时间,并要保证对重要用户的供电;3)尽量避免发电厂、变电所全部停运的可能性;4)大机组、超高压电气主接线应满足可靠性的特殊要求。
4.单母线接线、单母线分段接线、单母线带旁路母线、单母线分段带旁路接线的各自特点是什么?答: 1)单母线接线:整个配电装置中只有一组母线,所有的电源和引出线都经过相应的断路器和隔离开关连接到母线W 上。
优点:a.接线简单,投资少;b.操作方便,容易扩建缺点:a.检修母线或母线隔离开关,全厂(所)停电;b.母线或母线隔离开关故障,全厂(所)停电;c.检修出线断路器,该回路停电。
2)单母线分段接线:采用隔离开关或断路器将单母线进行分段。
优点:改进了单母线缺点中的a 和b —降低1/2;缺点:缺点c 未改进,增加了两个缺点⎩⎨⎧不能均衡扩建双回路交叉跨越 3)单母线带旁路母线:在单母线接线上加一组旁路母线和旁路断路器,每条出线通过隔离开关连接到旁路旁路母线上。
优点:同单母,且改进缺点c 。
缺点:同单母线缺点a ,b 。
4)单母线分段带旁路接线优点:同单母分段,且改进了缺点c 。
缺点:⎩⎨⎧不能均衡扩建双回路交叉跨越5.单母线分段的目的是什么?答:提高供电可靠性。
6.在电气主接线中,设置旁路设施的作用是什么?答:为使出线断路器检修时不中断该出线供电,保证供电可靠性。
电气工程及其自动化本科生毕业论文(设计)题目:龙泽丽都住宅小区电气部分设计学习中心:层次:专业:电气工程及其自动化年级:学号:学生:指导教师:完成日期:2020年2 月26 日内容摘要随着科学技术的发展和人民生活水平的不断提高,人们对有关供配电、照明、消防、防雷接地、通信、网络等系统的要求越来越高,使得建筑开始走向高品质、多功能领域,并进一步向多功能的纵深方向和综合应用方向发展。
论文首先介绍建筑电气设计的主要内容,包括供配电系统、照明系统及防雷设计的设计内容与基本方法。
在此基础上,对龙泽丽都小区供配电系统的设计,包括小区负荷等级的确定、低压配电系统、分户配电设计、楼层配电设计、进户配电箱设计等内容,并且采用图示说明,形象具体地阐述进线柜、楼层配电箱和分户配电箱的连接关系,合理的选择开关和导线。
最后,对龙泽丽都小区照明系统进行设计。
通过本文分析可知,本次设计结果符合建筑电气设计要求,达到了预期的效果。
关键词:电气设计;供配电系统;照明系统目录内容摘要 (I)1 绪论 (1)1.1 建筑电气设计的发展现状与趋势 (1)1.2 住宅小区电气设计的研究背景 (2)1.3 本次论文的主要工作 (2)2 建筑电气设计的主要内容 (4)2.1 供配电系统设计 (4)2.2 照明系统设计 (5)2.2.1利用系数法 (5)2.2.2单位容量法 (6)2.3 接地与防雷设计 (6)3 龙泽丽都小区供配电系统的设计 (8)3.1 小区负荷等级确定及计算 (8)3.2 高压配电系统 (9)3.3 低压配电系统 (10)3.4 分户配电设计 (11)3.4.1 分户用电容量指标 (11)3.4.2 分户用电负荷计算 (12)3.4.3 开关、导线选择 (12)3.5 楼层配电设计 (14)3.6 进户配电箱设计 (15)3.6.1 配电箱结构 (15)3.6.2 配电箱接线与安装 (16)3.6.3 低压配电系统电气设备选择 (17)4 龙泽丽都小区照明系统的设计 (19)4.1 照明方式 (19)4.2 照明种类 (19)4.3 龙泽丽都小区的电气照明设计 (20)4.3.1 照明设计方法 (20)4.3.2 龙泽丽都小区照明计算 (21)5 结论 (25)参考文献 (26)1 绪论1.1 建筑电气设计的发展现状与趋势建筑电气工程在国民经济发展中正发挥着越来越重要的作用。
第一章习题一、填空题1.一般110kv以上电力系统均采用中性点直接接地的运行方式。
6-10kv电力系统一般采用中性点不接地的运行方式。
2.变电所用以变换电能电压、接受电能与分配电能,配电所用以接受电能和分配电能。
3.低压配电网采用三种中性点运行方式,即TN系统、TT系统、IT系统。
4.低压配电TN系统又分为三种方式,即TN-C、TN-S、TN-C-S。
5.N线称为中性线,PE线称为保护线,PEN称为保护中性线。
6.一般工厂的高压配电电压选择为6~10kv,低压配电电压选择为380v。
7.车间变电所是将6~10kv的电压降为380v,用以对低压用电设备供电。
8.一级负荷要求由两个独立电源供电,二级负荷要求由两个回路供电。
二、选择题1.我国低压配电系统常用的中性点连接方式是( B )。
A、TT系统B、TN系统C、IT系统2.工厂低压三相配电压一般选择( A )。
A、380VB、220VC、660V3.图1.20所示的电力系统,变压器T3一次侧额定电压为( A ),二次侧额定电压为( B )。
A、110KvB、121kVC、10.5 kVD、11 Kv4.车间变电所的电压变换等级一般为( C )。
A、把220V~550 kV降为35~110 kVB、把35V~110 kV降为6~10 kVC、把6V~10 kV降为220/380 V5.单台变电所容量一般不超过( B )。
A、500kVAB、1000kVAC、2000kVA6.6~10kV系统中,如果发生单相接地事故,可(B)A.不停电,一直运行B.不停电,只能运行2个小时C.马上停电7.选择正确的表示符号填入括号内。
中性线(A),保护线(B),保护中性线(C)。
A. NB. PEC. PEN8.请选择下列设备可能的电压等级:发电机(B),高压输电线路(D),电气设备(A),变压器二次侧(E)。
A.10KVB.10.5KVC. 380KVD. 220KVE. 11KV9.对于中、小型工厂,设备容量在100~2000KW,输送距离在4~20km以内的,可采用(B)电压供电。
第三章配电系统的接线方式第一节放射式接线一、放射式接线1.定义:从电源点用专用开关及专用线路直接送到用户或设备的受电端,沿线没有其他负荷分支的接线称为放射式接线,也称专用线供电。
2.使用场合:用电设备容量大、负荷性质重要、潮湿及腐蚀性环境的场所供电。
3.分类:单电源单回路放射式、双回路放射式接线,二、单电源单回路放射式1.接线如图3-1所示,该接线的电源由总降压变电所的6~10kV母线上引出一回线路直接向负荷点或用电设备供电,沿线没有其他负荷,受电端之间无电的联系。
1-低压配电屏 2-主配电箱 3-分配电箱图3-1 单电源单回路放射式2.特点(1)当出线线路发生故障,线路之间互不影响,供电可靠性高;(2)线路简单易于操作维护,保护装置简单,易于实现自动化;(3)开关设备数量较多,线路有色金属消耗量大,初次投资较大;(4)当电源或母线出现故障或检修时,将导致所有出线停电;(5)当某条出线发生故障、变压器故障及开关设备停电检修时,该线路负荷停电。
3.适用范围此接线方式适用于可靠性要求不高的二级、三级负荷。
三、单电源双回路放射式1.接线如图3-2所示,同单电源单回路放射式接线相比,该接线采用了对一个负荷点或用电设备使用两条专用线路供电的方式,即线路备用方式。
图3-2 单电源双回路放射式2.特点(1)由于每个负荷点或用电设备采用两条线路供电,当一条线路故障或开关检修时,另一条备用线路可以投入运行;(2)由于采用备用方式,要求在选择这两条线路及其开关设备应相同,增大了投资量;(3)当电源或母线出现故障或检修时,仍会导致所有负荷停电;(4)同单电源单回路放射式相比提高了线路供电可靠性。
3.适用范围此接线方式适用于二级、三级负荷。
四、双电源双回路放射式(双电源双回路交叉放射式)1.接线两条放射式线路连接在不同电源的母线上,其实质是两个单电源单回路放射的交叉组合。
图3-3 双电源双回路的放射式2.特点(1)采用此接线最大的好处是每个负荷点或用电设备有两个独立的一次电源供电;(2)当正常电源故障时,经过手动或自动的电源切换装置,可以简单迅速地切换到备用电源上,保证不停电;(3)这种配电形式一次侧为双路电源,要求电源的两组开关设备应有可靠的联(互)锁装置,以免误操作;(4)当一线路故障时,全部负载应当由另一线路供电,所以要求每一线路应有足够的容量能够负担全部负载;(5)由于双电源、双线路和双开关设备,供电可靠性较高,但初次投资也较高,开关操作复杂,维护比较困难。
3.适用范围此接线方式适用于可靠性要求较高的一级负荷。
五、具有低压联络线的放射式1.接线该接线主要是为了提高单回路放射式接线的供电可靠性,从邻近的负荷点或用电设备取得另一路电源,用低压联络线引入。
2.特点(1)一次侧电源或变压器出现故障会导致所有出线停电;(2)当某条出线发生故障或停电检修时,该线路负荷由另一路低压联络线供电。
3.适用范围互为备用单电源单回路加低压联络线放射式适用于用户用电总容量小,负荷相对分散,各负荷中心附近设小型变电所(站),便于引电源。
与单电源单回路放射式不同之处,高压线路可以延长,低压线路较短,负荷端受电压波动影响较前者小。
此接线方式适用于可靠性要求不高的二、三级负荷。
若低压联络线的电源取自另一路电源,则可供小容量的一级负荷。
第二节树干式接线一、树干式接线1.定义:树干式接线是指由高压电源母线上引出的每路出线,沿线要分别连到若干个负荷点或用电设备的接线方式。
2.特点:一般情况下,其有色金属消耗量较少,采用的开关设备较少。
其干线发生故障时,影响范围大,供电可靠性较差;这种接线多用于用电设备容量小而分布较均匀的用电设备。
二、直接树干式1.接线如图3-5,在由变电所引出的配电干线上直接接出分支线供电。
(a)高压(b)低压图3-5 直接树干式2.特点(1)配电装置数量少,投资少;(2)供电可靠性差,只要线路上任意一条线段或线路开关发生故障或检修,由该线路供电的全部负荷均断电,停电范围较大;(3)一般干线上连接的负荷点一般不超过6个,总负荷容量不超过3000kVA。
3.适用范围一般适用于三级负荷。
三、单电源链串树干式1.接线如图3-6,在由变电所引出的配电干线分别引入每个负荷点,然后再引出走向另一个负荷点,干线的进出线两侧均装设开关。
(a)高压(b)低压图3-6 单电源链串树干式2.特点(1)可以减少由于某段线路故障而引起停电范围,缩短停电时间;(2)与直接树干式接线相比,该接线的供电可靠性有所提高;(3)若在电源出口处发生故障,则全部负荷停电;(4)某一负荷点的开关设备需要停电检修,则该负荷点后面的负荷将失去电源而停电。
3.适用范围一般适用于二级、三级负荷。
四、双电源链串树干式1.接线如图3-7,在单电源链串树干式的基础上增加了一路电源。
图3-7 双电源链串树干式2.特点(1)当某段线路故障时,只需将故障线路两端的开关断开,各个负荷可以通过不同的电源获得电能,克服了由于线路故障而引起的停电问题;(2)与其他树干式接线相比,该接线的供电可靠性最高;(3)若某一电源停电故障,另一路电源承担全部负荷;(4)某一负荷点的开关设备需要停电检修,不会造成负荷停电;(5)在切换电源时可能会由短时停电问题。
3.适用范围适用于二级、三级负荷。
第三节环网式一、环网式1.结构如图3-8所示为环网式线路。
图3-8 环网式接线图2.特点(1)环网式接线的可靠性比较高,接入环网的电源可以是一个,也可以是两个甚至是多个;(2)为加强环网结构,即保证某一条线路故障时各用户仍有较好的电压水平,或保证在更严重的故障(某两条或多条线路停运)时的供电可靠性一般可采用双线环式结构;(3)双电源环形线路在运行时,往往是开环运行的,即在环网的某一点将开关断开。
此时环网演变为双电源供电的树干式线路。
开环运行的目的,主要考虑继电保护装置动作的选择性,缩小电网故障时的停电范围;(4)开环点的选择原则是:开环点两侧的电压差最小,一般使两路干线负载容量尽可能地相接近;(5)环网内线路的导线通过的负荷电流应考虑故障情况下环内通过的负荷电流,导线截面要求相同,因此,环网式线路的有色金属消耗量大,这是环网供电线路的缺点;(6)当线路的任一线段发生故障时,切断(拉开)故障线段两侧的隔离开关,将故障线段切除后,即可恢复供电;(7)开环点断路器可以使用自动或手动投入。
3.适用范围(1)双电源环网式供电,适用于一级、二级负荷供电;(2)单电源环网式适用于允许停电半小时以内的二级负荷。
第四节接线方式的应用一、城市电网的接线方式1.放射式2.环网式常用的基本环网的接线形式如图3-9所示。
图3-9 城市及小区常用环网接线方式在中压电缆配电网中常用双线环网或多线环网接线。
3.多回线式多回线式即两回或更多回线路的并列接线方式,如图3-10所示。
图3-10 多回线接线方式双回线路并列时,每一回线路的传输容量都应保证在另一回线路停运时,能传输全部容量。
因而在正常运行时每回线路的利用率为50%。
三回线路并列时,应保证在一回停运时另两路线路能传输全部容量,因而在正常运行时每回线路的利用率为66.7%。
4.格式网络格式网络的接线如图3-11所示。
图3-11 格式网络示意图格式网络目前在欧美大城市负荷密集区的低压配电网用的比较多。
这种接线方式的特点是所有低压配电线路(380/220V)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,在网络中的适当位置引入一定数量的电源。
这种网络的供电可靠性非常高,每个用户都可以从多个方向获得电源。
但这种接线方式对保护装置之间的配合提出了很高的要求,有时是很难实现的,使这种接线方式的应用受到一定的限制。
二、接线方式在不同负荷等级中的应用根据国家电气设计规范要求,对于不同的负荷等级,其配电线路的设计要求是不同的。
1.特殊重要的一级负荷双电源双回路交叉放射式:应有两路低压电源,两路配电线路,采用交叉放射式的供电方式,在负荷点处增加备用电源互投装置。
此外必须增设低压应急电源。
2.一级负荷(1)双电源双回路交叉放射式:在容量较大时应有两路低压电源,两路配电线路。
同时在负荷点处增加备用电源互投装置。
(2)单电源加低压联络线:当无法满足两路电源时,且容量较小时可从其他负荷点处引来一低压联络线。
同时在负荷点处增加备用电源互投装置。
3.二级负荷(1)双电源双回路放射式:出线回路在6路以下。
(2)环网:允许停电时间在30分钟以上,同时出线回路在6路以上。
(3)链串树干式:允许停电时间在30分钟以上,同时出线回路在6路以下。
(4)单电源双回路放射式:允许停电时间在30分钟以内,同时出线回路较少。
4.三级负荷对供电无特殊要求。
(1)单电源单回路放射式:负荷容量不大。
(2)直接树干式:负荷容量很大,出线带6路以下。
(3)环网:负荷容量很大,出线带6路以上。
三、电气照明系统常用的接线方式1.干线系统的接线电气照明的干线是指从总配电箱到分配电箱的供电线路。
常用的配电方式有以下几种:(1)放射式放射式主要是从总配电箱引出一定数量的独立干线到分配电箱。
从图中可以看出配电干线从一楼的总配电箱引出4路干线分别送置2~5层的分配电箱内。
当某一分配电箱发生故障时,其他配电箱可以继续供电。
此种接线方式主要用于供电要求可靠性较高的建筑物。
(2)树干式树干式主要从总配电箱引出的一路干线中,连接几个分配电箱。
从图中可以看出配电干线从一楼的总配电箱引出1路干线,连接了2~5层的分配电箱。
同放射式接线相比,当某一分配电箱发生故障时,会造成其他分配电箱停电,其可靠性比放射式差,但节约了设备和线路,降低了成本造价。
此种接线方式主要用于多层建筑物中。
(3)混合式混合式是有放射式与树干式相结合的一种供电方式。
图3-14 照明干线系统混合式接线图中为某15层高层建筑住宅的照明配电系统,从低压配电室引出5条干线,组成放射式接线系统,其中3条干线沿楼的高度向上延伸形成“树干”,每层的配电箱又分配出若干条支线,向各住宅配电电表箱按链式接线系统供电,另外2条干线是向水泵房和电梯供电。
四、动力系统常用的接线方式对于大型动力设备常采用放射式接线,如电梯、水泵、消防、空调等系统的供电要求可靠性非常高,一般使用有备用电源的双回路放射式接线。
对于位于支线的小型电机类设备可以采用树干式接线或链串式接线。