【正文】 第三章 電力網(wǎng) 電力工程基礎(chǔ) 河北科技大學電氣工程系 河北科技大學電氣工程系 2 2022/9/20 第三章 電力網(wǎng) ? 概述 ? 電力系統(tǒng)元件參數(shù)和等效電路 ? 電力網(wǎng)的電壓計算 ? 輸電線路導線截面的選擇 河北科技大學電氣工程系 3 2022/9/20 概述 一、電力網(wǎng)的接線方式 1．開式電力網(wǎng) : 由一條電源線路向電力用戶供電。 分為單回路放射式、干線式、鏈式和樹枝式等，如圖 31所示。 圖 31 開式電力網(wǎng) a）放射式 b）干線式 c）鏈式 d）樹枝式 ?優(yōu)點： 簡單明了、運行方便，投資費用少。 ?缺點： 供電的可靠性差。 河北科技大學電氣工程系 4 2022/9/20 2．閉式電力網(wǎng) : 由兩條及兩條以上電源線路向電力用戶供電。 分為雙回路放射式、雙回路干線式、雙回路鏈式、雙回路樹枝式、環(huán)式和兩端供電式，分別如圖 32所示。 概述 圖 32 閉式電力網(wǎng) a）放射式 b）干線式 c）鏈式 d）樹枝式 e）環(huán)式 f）兩端供電式 ?優(yōu)點： 供電可靠性高，適用于對一級負荷供電。 河北科技大學電氣工程系 5 2022/9/20 二、配電網(wǎng)的接線方式 1. 高壓配電網(wǎng)的接線方式 概述 ?高壓配電網(wǎng)對供電的可靠性要求很高，一般采用雙回路架空線路或多回路電纜線路進行供電， 并盡可能在兩側(cè)都有電源，如圖 33所示。 圖 33 兩側(cè)電源供電的雙回路高壓配電網(wǎng) 指 35 ～ 110kV的電力網(wǎng) 河北科技大學電氣工程系 6 2022/9/20 概述 ?由于城網(wǎng)變電所相距較近，高壓線路的故障機會較少，因此也可采用圖 34所示雙 T接線或圖 35所示的 三 T接線 方式。 圖 34 電纜線路的雙 T接線 河北科技大學電氣工程系 7 2022/9/20 概述 ?不論是架空線路還是電纜線路，當線路上接有 3個及以上變電所時，應(yīng)在兩側(cè)有電源，但正常運行時兩側(cè)電源不并列運行。 圖 35 三側(cè)電源的三 T接線 河北科技大學電氣工程系 8 2022/9/20 概述 2. 中壓配電網(wǎng)的接線方式 ?放射式接線： 由地區(qū)變電所或企業(yè)總降壓變電所 6～ 10kV母線直接向用戶變電所供電，沿線不接其他負荷，各用戶變電所之間也無聯(lián)系，如圖 36所示。 圖 36 放射式接線 指 6 ～ 10kV的電力網(wǎng) ?優(yōu)點： 結(jié)構(gòu)簡單、操作維護方便、保護裝置簡單，便于實現(xiàn)自動化。 ?缺點： 供電可靠性較差，只能用于三級負荷和部分次要的二級負荷。 河北科技大學電氣工程系 9 2022/9/20 概述 為了提高供電的可靠性，可采用來自兩個電源的雙回路放射式接線，如圖 37所示。 圖 37 雙回路放射式接線 ?優(yōu)點： 供電可靠性高，任一回路、任一電源發(fā)生故障都能保證不間斷供電，適用于一類負荷。 ?缺點： 從電源到負載都是雙套設(shè)備，互為備用，投資大，且維護困難 。 河北科技大學電氣工程系 10 2022/9/20 概述 ?樹干式接線： 由地區(qū)變電所或企業(yè)總降壓變電所 6～ 10kV母線向外引出高壓供配電干線，沿途從干線上直接接出分支線引入用戶（或車間）變電所，如圖 38所示。 可采用 雙干線或兩端供電方式 來提高供電的可靠性。 圖 38 樹干式接線 ?優(yōu)點： 線路敷設(shè)簡單，變電所出線回路數(shù)少，高壓配電裝置和線路投資較小，比較經(jīng)濟。 ?缺點： 供電可靠性差，當干線發(fā)生故障或檢修時，所有用戶都將停電。適用于分支數(shù)目不多、變壓器容量也不過大的三級負荷。 河北科技大學電氣工程系 11 2022/9/20 概述 ?環(huán)式接線： 在同一個地區(qū)變電所或企業(yè)總降壓變電所的供電范圍內(nèi)，將不同的兩回中壓配電線路的末端連接起來，如圖 39所示。 39 環(huán)式接線 ?優(yōu)點： 供電可靠性高，運行靈活； ?缺點： 導線截面按有可能通過的全部負荷來考慮，投資高。 有兩種運行方式： 開環(huán)點位置的選擇：應(yīng)使正常配電時開環(huán)點的電壓差為最小 ?開環(huán)運行：正常運行時環(huán)形線路在某點斷開。 ?閉環(huán)運行：正常運行時環(huán)形線路沒有斷開點。 河北科技大學電氣工程系 12 2022/9/20 概述 ?“手拉手”供電接線： 將以往的放射式接線改造成雙電源供電，中間以聯(lián)絡(luò)開關(guān)將兩段線路連接起來，如圖 310所示。 正常運行時聯(lián)絡(luò)開關(guān)打開，當線路失去一端電源時，將聯(lián)絡(luò)開關(guān)合上，從另一端電源對失去電源線路上的用戶供電。 圖 310 “手拉手”供電接線 a）同一變電站二饋線“手拉手” b）不同變電站二饋線“手拉手” ?優(yōu)點： 供電可靠性較高，易于實現(xiàn)配電網(wǎng)自動化。 河北科技大學電氣工程系 13 2022/9/20 概述 2. 低壓配電網(wǎng)的接線方式 ?低壓放射式接線 ：結(jié)構(gòu)簡單、操作維護方便，但所用開關(guān)設(shè)備較多，有色金屬消耗量也較多，適用于負荷密度較小、供電范圍較小且變壓器容量也較小的地區(qū)。 ?低壓樹干式接線 ：所開關(guān)設(shè)備較少，有色金屬消耗量較少，但供電的可靠性較低，適用于供電給容量較小且分布較均勻的用電設(shè)備。 ?低壓環(huán)式接線 ：供電可靠性較高，在低壓配電電纜的任一段線路上發(fā)生故障或檢修時，都不致造成用戶長時間供電中斷，適用于住宅樓群區(qū)。 指 380/220V的電力網(wǎng) 河北科技大學電氣工程系 14 2022/9/20 電力系統(tǒng)元件參數(shù)和等值電路 一、電力線路的結(jié)構(gòu) 1．架空線路 架空線路主要由導線、避雷線（即架空地線）、桿塔、絕緣子和金具等部件組成，如圖311所示。 圖 311 架空線路的結(jié)構(gòu) ?導線和避雷線： 導線的作用是傳導電流、輸送電能；避雷線的作用是將雷電流引入大地，以保護電力線路免遭雷擊。 河北科技大學電氣工程系 15 2022/9/20 電力系統(tǒng)元件參數(shù)和等值電路 架空線路采用的導線結(jié)構(gòu)型式主要有單股、多股絞線和鋼芯鋁絞線三種，如圖 312所示。 圖 312 裸導線的構(gòu)造 a）單股線 b）多股絞線 c）鋼芯鋁絞線 ?導線材料：要求電阻率小、機械強度大、質(zhì)量輕、不易腐蝕、價格便宜、運行費用低等，常用材料有銅、鋁和鋼。 ?導線的結(jié)構(gòu)型式：導線分為裸導線和絕緣導線兩大類，高壓線路一般用裸導線，低壓線路一般用絕緣導線。 河北科技大學電氣工程系 16 2022/9/20 電力系統(tǒng)元件參數(shù)和等值電路 架空導線的型號有： TJ——銅絞線 LJ——鋁絞線，用于 10kV及以下線路 LGJ——鋼芯鋁絞線，用于 35kV及以上線路 GJ——鋼絞線，用作避雷線 ?檔距 ：同一線路上相鄰兩根電桿之間的水平距離稱為架空線路的檔距（或跨距）。 ?弧垂 ：導線懸掛在桿塔的絕緣子上，自懸掛點至導線最低點的垂直距離稱為弧垂。 ?線間距離： 380V為 ～ ； 6～ 10kV為 ～ 1m； 35kV為 2～ ； 110kV 為 3～ 。 河北科技大學電氣工程系 17 2022/9/20 電力系統(tǒng)元件參數(shù)和等值電路 ?三相四線制低壓線路的導線，一般都采用水平排列； ?三相三線制的導線，可三角排列，也可水平排列； ?多回路導線同桿架設(shè)時，可三角、水平混合排列，也可全部垂直排列； ?電壓不同的線路同桿架設(shè)時，電壓較高的線路應(yīng)架設(shè)在上面，電壓較低的線路應(yīng)架設(shè)在下面； ?架空導線和其他線路交叉跨越時，電力線路應(yīng)在上面，通訊線路應(yīng)在下面。 ?導線在桿塔上的 排列方式 ： 河北科技大學電氣工程系 18 2022/9/20 電力系統(tǒng)元件參數(shù)和等值電路 ?桿塔： 用來支撐導線和避雷線，并使導線與導線、導線與大地之間保持一定的安全距離。 ?按材料分：有木桿、鋼筋混凝土桿（水泥桿）和鐵塔。 ?按用途分 ：有直線桿塔（中間桿塔）、轉(zhuǎn)角桿塔、耐張桿塔（承力桿塔）、終端桿塔、換位桿塔和跨越桿塔等。 橫擔的長度取決于線路電壓等級的高低、檔距的大小、安裝方式和使用地點等。 ?桿塔的分類 ?橫擔：電桿上用來安裝絕緣子。常用的有木橫擔、鐵橫擔和 瓷橫擔 三種。 河北科技大學電氣工程系 19 2022/9/20 電力系統(tǒng)元件參數(shù)和等值電路 ?絕緣子和金具： 絕緣子用來使導線與桿塔之間保持足夠的絕緣距離； 金具 是用來連接導線和絕緣子的金屬部件的總稱。 常用的絕緣子主要有 針式、懸式和棒式 三種。 ?針式絕緣子：用于 35kV及以下線路上，用在直線桿塔或小轉(zhuǎn)角桿塔上。 ?懸式絕緣子：用于 35kV以上