【正文】 第 5章 電力線路及變配電所的結(jié)構(gòu)和電氣主結(jié)線 167。 電力線路的結(jié)線方式 167。 電力線路的結(jié)構(gòu)與敷設(shè) 167。 變配電所的主結(jié)線方案 167。 變配電所的結(jié)構(gòu)與布置 小結(jié) 167。 電力線路的結(jié)線方式 1. 電力線路的意義 作為電力系統(tǒng)的重要組成部分，擔(dān)負(fù)著輸送和分配電能的重要任務(wù)。 2. 電力線路結(jié)線方式選擇的考慮因素 (1) 供配電系統(tǒng)的安全可靠； (2) 供配電系統(tǒng)的操作方便、靈活； (3) 供配電系統(tǒng)的運行經(jīng)濟； (4) 有利于發(fā)展； (5) 電源的數(shù)量、位置； (6) 供配電對象的負(fù)荷性質(zhì)和大?。? (7) 供配電對象的建筑布局； 3. 電力線路的分類 (1) 按電壓高低分 1) 高壓線路－ 1kV以上的電力線路 ① 超高壓線路－ 220KV或 330KV及以上的電力線路 ② 中壓線路－ 1KV以上到 10KV或 35KV的電力線路 2) 低壓線路－ 1kV及以下的電力線路 (2) 電力線路按結(jié)構(gòu)形式分 1) 架空線路 2) 電纜線路 3) 室內(nèi)（車間）線路 高壓電力線路的結(jié)線方案 電能在高壓母線匯集后向各高壓配電線路輸送，每個高壓配電回路直接向一個用戶供電，沿線不分接其他負(fù)荷。 （ 1）高壓單回路放射式結(jié)線 1）如圖 51a所示 3）應(yīng)用 只能用于二、三級負(fù)荷或容量較大及較重要的專用設(shè)備。 （ 2）采用公共備用干線的放射式結(jié)線 1）如圖 5lb所示 2）特點 ① 結(jié)線清晰，操作維護方便，各供電線路互不影響，供電可靠性較高，還便于裝設(shè)自動裝置，保護裝置也較簡單； ② 高壓開關(guān)設(shè)備用的較多，投資高，某一線路發(fā)生故障或需檢修時，該線路供電的全部負(fù)荷都要停電。 a) 高壓單回路放射式結(jié)線 1） 如圖 51c所示 c) 雙回路高壓放射式結(jié)線 d) 用低壓聯(lián)絡(luò)線作備用干 線的高壓放射式結(jié)線 2）特點 采用兩路電源進線，然后經(jīng)分段母線用雙回路對用戶進行交叉供電。其供電可靠性更高，但投資相對較大。 3）應(yīng)用 可供電給一、二級的重要負(fù)荷， （ 4）采用低壓聯(lián)絡(luò)線路作備用干線的放射式結(jié)線 1）如圖 5ld所示 2）特點 和單回路放射式結(jié)線相比，除擁有其優(yōu)點外，供電可靠性得到了提高。 開關(guān)設(shè)備的數(shù)量和導(dǎo)線材料的消耗量比單回路放射式結(jié)線有所增加。 3）應(yīng)用 一般用于供電給二級負(fù)荷；如果備用干線采用獨立電源供電且分支較少，則可用于一級負(fù)荷。 （ 3）雙回路放射式結(jié)線 高壓電力線路的結(jié)線方案 2）特點 比較經(jīng)濟、靈活，除了可提高供電可靠性以外，還可實現(xiàn)變壓器的經(jīng)濟運行。 3）應(yīng)用 多用于工礦企業(yè)。 高壓電力線路的結(jié)線方案 由變配電所高壓母線上引出的每路高壓配電干線上沿線均連接了數(shù)個負(fù)荷點的結(jié)線方式。 （ 1）單回路樹干式結(jié)線 1）如圖 52a所示 2） 特點 ① 較之單回路放射式結(jié)線，出線大大減少，高壓開關(guān)柜數(shù)量也相應(yīng)減少，同時可節(jié)約有色金屬的消耗量 ② 因多個用戶采用一條公用干線供電，各用戶之間互相影響，當(dāng)某條干線發(fā)生故障或需檢修時，將引起干線上的全部用戶停電，所以供電可靠性差。且不容易實現(xiàn)自動化控制。 3）應(yīng)用 一般用于對三級負(fù)荷配電，而且干線上連接的變壓器不得超過 5臺，總?cè)萘坎粦?yīng)大于2300kVA。這種結(jié)線在城鎮(zhèn)街道應(yīng)用較多。 a) 單回路樹干式結(jié)線 （ 2）單側(cè)供電的雙回路樹干式結(jié)線方式 1）如圖 52b所示 2） 特點 供電可靠性提高 ， 但投資也相應(yīng)有所增加 。 2） 特點 若一側(cè)干線發(fā)生故障 ， 可采用另一側(cè)干線供電 ， 因此供電可靠性也較高 ， 和單側(cè)供電的雙回路樹干式相當(dāng) 。 正常運行時 ，由一側(cè)供電或在線路的負(fù)荷分界處斷開 ， 發(fā)生故障時要手動切換 ， 而且尋查故障時也需中斷供電 。 高壓電力線路的結(jié)線方案 b) 單側(cè)供電的雙回路 樹干式結(jié)線 3）應(yīng)用 可供電給二、三極負(fù)荷。 （ 3）兩端供電的單回路樹干式結(jié)線 1）如圖 52c所示 c) 兩端供電的單回路 樹干式結(jié)線 3）應(yīng)用 可用于對二、三極負(fù)荷供電。 （ 4） 兩端供電的雙回路樹干式結(jié)線 1） 如圖 52d所示 d) 兩端供電的雙回路樹干式結(jié)線 2）特點 供電可靠性比單側(cè)供電的雙回路樹干式有所提高，而且其投資不比單側(cè)供電的雙回路樹干式增加很多，關(guān)鍵是要有雙電源供電的條件。 3）應(yīng)用 主要用于二級負(fù)荷，當(dāng)供電電源足夠可靠時，亦可用于一級負(fù)荷。 高壓電力線路的結(jié)線方案 高壓環(huán)形結(jié)線實際上是兩端供電的樹干式結(jié)線。 （ 1）如圖 53所示 （ 2） 特點 運行靈活 ， 線路檢修時可切 換電源；故障時可切除故障線段 ， 縮短停電 時間 ， 供電可靠性高 。 （ 3）應(yīng)用 可供二、三級負(fù)荷，在現(xiàn)代化城市電網(wǎng)中應(yīng)用較廣泛。 （ 4）“開環(huán)”運行理由 由于閉環(huán)運行時繼電保護整定較復(fù)雜，同時也為避免環(huán)形線路上發(fā)生故障時影響整個電網(wǎng)，所以為了簡化繼電保護，限制系統(tǒng)短路容量，大多數(shù)環(huán)形線路采用“開環(huán)”運行方式，即環(huán)形線路中有一處開關(guān)是斷開的。高壓環(huán)形電網(wǎng)中通常采用以負(fù)荷開關(guān)為主開關(guān)的高壓環(huán)網(wǎng)柜 . 高壓電力線路的結(jié)線方案 圖 53 高壓環(huán)形接線 高壓電力線路的結(jié)線方案 4．總結(jié) （ 1）供配電系統(tǒng)的高壓結(jié)線實際上往往是幾種結(jié)線方式的組合，究竟采用什么結(jié)線方式，應(yīng)根據(jù)具體情況，考慮對供電可靠性的要求，經(jīng)技術(shù)經(jīng)濟綜合比較后才能確定。 （ 2）對大中型工廠，高壓配電系統(tǒng)宜優(yōu)先考慮采用放射式結(jié)線，因為放射式結(jié)線的供電可靠性較高，便于運行管理。 （ 3）由于放射式的投資較大，對于供電可靠性要求不高的輔助生產(chǎn)區(qū)和生活住宅區(qū)，可考慮采用樹干式或環(huán)形配電。 低壓電力線路的結(jié)線方案 由變配電所低壓母線將電能分配出去經(jīng)各個配電干線（配電屏）供電給配電箱或低壓用電設(shè)備的結(jié)線方式。 （ 1）如圖 54所示 圖 54 低壓放射式接線 （ 2）特點 ① 這種結(jié)線方式的各低壓配電出線互不影響，供電可靠性較高。 ② 所用配電設(shè)備及導(dǎo)線材料較多，且運行不夠靈活。 （ 3）應(yīng)用 多用于用電設(shè)備容量大、負(fù)荷集中或性質(zhì)重要的負(fù)荷，以及需要集中連鎖起動、停車的用電設(shè)備和有爆炸危險的場所。對于特別重要的負(fù)荷，可采用由不同母線段或不同電源供電的雙回路放射式結(jié)線。 2．低壓樹干式結(jié)線 （ 1）低壓母線放射式配電的樹干式結(jié)線 1）如圖 55a所示 2）特點 ① 引出配電干線較少，采用的開關(guān)設(shè)備較少，金屬消耗量也少，這種結(jié)線多采用成套的封閉式母線槽，運行靈活方便，也比較安全。 ② 干線發(fā)生故障時，停電的范圍大，和放射式相比，供電的可靠性較低。 3）應(yīng)用 適宜于用電容量較小而分布均勻的場所，如機械加工車間、工具車間和機修車間的中小型機床設(shè)備以及照明配電。 ? 低壓電力線路的結(jié)線方案 a) 低壓母線放射式配電的樹干式結(jié)線 1）如圖 55b所示 （ 2） “ 變壓器一干線組 ” 的樹干式結(jié)線 2）特點 省去了變電所低壓側(cè)的整套低壓配電裝置，簡化了變電所的結(jié)構(gòu)，大大減少了投資。 3）應(yīng)用 為了提高母干線的供電可靠性，一般接出的分支回路數(shù)不宜超過 10條，而且不適用于需頻繁起動、容量較大的沖擊性負(fù)荷和對電壓質(zhì)量要求高的設(shè)備。 低壓電力線路的結(jié)線方案 b) 低壓“變壓器－干線組” 的樹干式結(jié)線 （ 3）鏈?zhǔn)浇Y(jié)線 是變形的樹干式結(jié)線。 1）如圖 56所示 圖 56 低壓鏈?zhǔn)浇Y(jié)線 2）應(yīng)用 適用于用電設(shè)備彼此距離近、容量都較小的情況。鏈?zhǔn)竭B接的用電設(shè)備臺數(shù)不能超過 5臺、配電箱不超過 3臺，且總?cè)萘坎灰顺^ 10KW。 低壓電力線路的結(jié)線方案 3. 低壓環(huán)形結(jié)線 在一些車間變電所的低壓側(cè)，可以通過低壓聯(lián)絡(luò)線相互聯(lián)結(jié)起來構(gòu)成環(huán)形結(jié)線， （ 1）如圖 57所示。 （ 2）特點 ① 供電可靠性較高，任一段線路故障或檢修，一般可不中斷供電，或只是短時停電，經(jīng)切換操作后即可恢復(fù)供電；而且可使電能損耗和電壓損耗減少。 ② 保護裝置及其整定配合比較復(fù)雜，如果整定配合不當(dāng)，容易發(fā)生誤動作，反而擴大故障停電范圍，所以低壓環(huán)形線路通常多采用“開環(huán)”方式運行。 圖 57 低壓環(huán)形結(jié)線 低壓電力線路的結(jié)線方案 4．總結(jié) （ 1）實際工廠低壓配電系統(tǒng)的結(jié)線，往往是上述幾種結(jié)線的綜合，并且需根據(jù)具體情況而定。 （ 2）一般在正常環(huán)境的車間或建筑內(nèi)，當(dāng)大部分用電設(shè)備容量不大而且無特殊要求時，宜采用樹干式配電。 原因：一方面是因為樹干式比放射式經(jīng)濟，另一方面是因為我國大多數(shù)技術(shù)人員對樹干式結(jié)線的運行和管理較有經(jīng)驗。 （ 3）電力線路的結(jié)線應(yīng)力求簡單，有效。 1）供配電系統(tǒng)應(yīng)簡單可靠，同一電壓供電系統(tǒng)的配電級數(shù)不宜多于兩級。 2）供配電系統(tǒng)的結(jié)線不宜太過復(fù)雜，且層次不宜過多，否則不但會造成投資的浪費，而且還會增大故障出現(xiàn)的機率，延長停電時間。 3）高低壓配電線路應(yīng)盡量深入負(fù)荷中心，以減少線路的電能損耗和金屬的消耗量，并提高電壓的質(zhì)量。 167。 電力線路的結(jié)構(gòu)與敷設(shè) 架空線路的結(jié)構(gòu)與敷設(shè) 1．架空線路的特點 （ 1）優(yōu)點 成本低，投資少，安裝容易，維護和檢修比較方便，容易發(fā)現(xiàn)和排除故障，在供電區(qū)域之外的電源引人線路及部分供電區(qū)域內(nèi) (例如一般工廠 )得到廣泛應(yīng)用。 2．架空線路的結(jié)構(gòu) 架空線路由導(dǎo)線、電桿、絕緣子和線路金具等主要元件組成，如圖 58所示。 （ 2）缺點 易受環(huán)境 (如氣溫、大氣質(zhì)量和雨雪大風(fēng)、雷電等 )影響，一旦發(fā)生斷線或倒桿事故，將可能引發(fā)次生災(zāi)害；而且，架空線路要占用一定的地面和空間，有礙觀瞻、交通和整體美化，因此其使用受到一定的限制。目前，現(xiàn)代化的城市和工廠有減少架空線路、采用電纜線路的趨勢。 架空線路的結(jié)構(gòu)與敷設(shè) (1) 架空線路的導(dǎo)線 1）導(dǎo)線的作用和要求 ①作用 是架空線路的主體，擔(dān)負(fù)著輸送電能的任務(wù)。 ②要求 必須考慮導(dǎo)電性能、截面、絕緣、防腐性、機械強度等要求；此外，還要求重量輕、投資省、施工方便、使用壽命長。 圖 58 架空線路的結(jié)構(gòu) a) 低壓架空線路 b) 高壓架空線路 1－低壓導(dǎo)線 2－針式絕緣子 5－橫擔(dān) 4－低壓電桿 6－高壓懸式絕緣子 7－線夾 8－高壓導(dǎo)線 9－高壓電桿 10－避雷線 2）架空導(dǎo)線的類型 ① 按電壓分 ㈠ 低壓導(dǎo)線 常用低壓架空導(dǎo)線額定電壓為220／ 380V。 ㈡ 高壓導(dǎo)線 高壓架空導(dǎo)線的額定電壓大多為 10kV及以上。 ② 按導(dǎo)線材料分 ㈠ 銅線 導(dǎo)電性能好，機械強度高，耐腐蝕，但價格貴。 架空線路的結(jié)構(gòu)與敷設(shè) ㈡ 鋁導(dǎo)線 導(dǎo)電性能、機械強度和耐腐蝕性雖比銅導(dǎo)線差，但它質(zhì)輕價廉，因此在可以以鋁代銅的場合，應(yīng)優(yōu)先采用。 ㈢ 鋼線 機械強度很高，且價廉，但導(dǎo)電性差，功率損耗大，并且易生銹，所以，鋼線一般只用作避雷線，而且必須鍍鋅、其最小使用截面不得小于25mm2 。 ③ 按導(dǎo)線結(jié)構(gòu)分 ㈠ 裸導(dǎo)線 高壓架空導(dǎo)線一般采用裸導(dǎo)線 Ⅰ 單股線 Ⅱ 多股絞線 架空導(dǎo)線一般采用多股絞線 a) 鋁絞線 (LJ) 架空線路的導(dǎo)線一般采用鋁絞線 b) 銅絞線（ TJ） 在有鹽霧或化學(xué)腐蝕氣體存在的地區(qū)，宜采用防腐鋼芯鋁絞線 (LGJF)或銅絞線。 c) 鋼芯鋁絞線 (LGJ) 機械強度要求較高和 35KV及以上的架空線路上宜采用鋼芯鋁絞線（外層為鋁線，作為載流部分；內(nèi)層線芯是鋼線，以增強機械強度）。 ㈡ 絕緣導(dǎo)線 低壓架空導(dǎo)線大多采用絕緣導(dǎo)線。尤其是工廠、城市 10KV及以下的架空線路，如安全距離不能滿足要求，或者靠近高層建筑、繁華街道及人口密集區(qū)，還有空氣嚴(yán)重污染和建筑施工場所。 架空線路的結(jié)構(gòu)與敷設(shè) （ 2）電桿、橫擔(dān)和拉線 。 1）電桿 ① 作用及特點 是支持導(dǎo)線及其附屬的橫擔(dān)、絕緣子等的支柱，是架空線路最基本的元件之一。 它應(yīng)有足夠的機械強度，盡可能經(jīng)久耐用，價廉，且便于搬運和安裝。 ② 電桿按材料分 ㈠ 水泥桿 目前以水泥桿應(yīng)用最為普遍，它使用年限長，機械強度高，維護簡單，成本低，