【文章內容簡介】 理學家、企業(yè)家愛迪生 發(fā)明了 世界上第一個完整的直流電力系統(tǒng) ， （一） 電力系統(tǒng)示意 圖 23 配電網工程師論文 5 （二） 電力系統(tǒng)典型結構 圖 24： （三） 電力系統(tǒng)運行狀態(tài)及其轉移 圖 25： 發(fā)電廠、輸電和配電網絡、用戶 電網、電力系統(tǒng) 和動力系統(tǒng) 一次設備和二次設備 1. 電能與國民經濟各部門、國防和日常生活之間的關系都很密切 2. 對電能質量的要求比較嚴格 3. 電能不能大量儲存 配電網工程師論文 6 4. 電力系統(tǒng)中的暫過程十分迅速 1. 可靠性：可以滿足用戶的用電需求；不斷電，頻率、電壓、波形質量符合要求、負荷按供電可靠性要求分為三類 2. 安全性：保證系統(tǒng)本身設備的安全、要求電源容量充足、電網結構合理 3. 經濟性 4. 減少對環(huán)境的不利影響 無備用接線： 特點：簡單、經濟、運行方便靈活、供電可靠性差、電能質量差 有備用接線： 特點：供電可靠、電能質量高、運 行操作和繼電保護復雜，經濟性差 中性點接地方式（小接地方式和大接地方式） 不接地 供電可靠性高，絕緣成本高。 35kv 電網 經消弧線圈接地 減小接地電流。采用過補償方式 直接接地 供電可靠性低，絕緣成本低。 110kv 電網 電力系統(tǒng) —— 是由發(fā)電廠、變電所、輸電線、配電系統(tǒng)及負荷組成的。是現代社會中最重要、最龐雜的工程系統(tǒng)之一。 電力網絡 —— 是由變壓器、電力線路等變換、輸送、分配電能設備所組成的部分。 動力系統(tǒng) —— 在電力系統(tǒng)的基礎上，把發(fā)電廠的動力部分 (例如火力發(fā)配電網工程師論文 7 電廠的鍋爐、汽輪機和水力發(fā)電廠的 水庫、水輪機以及核動力發(fā)電廠的反應堆等 )包含在內的系統(tǒng)。 總裝機容量 —— 指該系統(tǒng)中實際安裝的發(fā)電機組額定有功功率的總和，以千瓦 (KW)、兆瓦 (MW)、吉瓦 (GW)為單位計。 年發(fā)電量 —— 指該系統(tǒng)中所有發(fā)電機組全年實際發(fā)出電能的總和，以千瓦時 (KWh)、兆瓦時 (MWh)、吉瓦時 (GWh)為單位計。 最大負荷 —— 指規(guī)定時間內，電力系統(tǒng)總有功功率負荷的最大值，以千瓦 (KW)、兆瓦 (MW)、吉瓦 (GW)為單位計。 額定頻率 —— 按國家標準規(guī)定，我國所有交流電力系統(tǒng)的額定功率為50Hz。 最高電壓等級 —— 是指該系統(tǒng)中最 高的電壓等級電力線路的額定電壓。 我國 電力系統(tǒng) 的 電壓等級 分別是： 輸電電壓一般分為高壓、超高壓和特高壓 : 高壓 (HV High Voltage)： 35kV～ 200kV； 超高壓 (EHV Extra High Voltage)： 330kV～ 750kV； 特高壓 (UHVUltra High Voltage） ： 1000kV 及以上 ； 直流輸電 ： 高壓直流 (HVDC High Voltage Direct Current)： 330kV～ 750kV； 特高壓直流 (UHVDCUltra High Voltage Direct Current):1000kV 及以上； 配電網電壓一般為 35kV 以下 ： 低壓 (LVLow Voltage)： 及以下 ； 配電網工程師論文 8 中壓 (MVMedium Voltage)： 3kV～ 35kV； 車間等的照明供電系統(tǒng)，可看作是簡單的住戶式供電系統(tǒng)。白熾燈發(fā)明后，出現了中心電站式供電系統(tǒng)，如 1882 年 阿爾瓦愛迪生在紐約主持建造的珍珠街電站。它裝有 6 臺直流發(fā)電機 (總容量約 670 千瓦 )，用 110 伏電壓供 1300 盞電燈照明。 19 世紀 90 年代，三相交流 輸電系統(tǒng)研制成功，并很快取代了直流輸電，成為電力系統(tǒng)大發(fā)展的里程碑。 20 世紀以后，人們普遍認識到擴大電力系統(tǒng)的規(guī)?？梢栽谀茉撮_發(fā)、工業(yè)布局、負荷調整、系統(tǒng)安全與經濟運行等方面帶來顯著的社會經濟效益。于是，電力系統(tǒng)的規(guī)模迅速增長。世界上覆蓋面積最大的電力系統(tǒng)是前蘇聯(lián)的統(tǒng)一電力系統(tǒng)。它東西橫越 7000 千米，南北縱貫 3000 千米，覆蓋了約1000 萬平方千米的土地。 我國 的電力系統(tǒng)從 50 年代開始迅速發(fā)展。到 1991 年底，電力系統(tǒng)裝機容量為 14600 萬千瓦，年發(fā)電量為 6750 億千瓦時，均居世界第四位。輸電線路以 220 千伏、 330 千伏和 500 千伏為網絡骨干，形成 4 個裝機容量超過1500 萬千瓦的大區(qū)電力系統(tǒng)和 9 個超過百萬千瓦的省電力系統(tǒng)，大區(qū)之間的聯(lián)網工作也已開始。此外， 1989 年，臺灣省建立了裝機容量為 1659 萬千瓦的電力系統(tǒng)。 我國的電力系統(tǒng)至今四個發(fā)展階段分別為： （一） 二十世紀五十年代的城市電網； 配電網工程師論文 9 （二） 二十世紀六十年代的省網； （三） 二十世紀七十年代至九十年代初期區(qū)域電網； （四） 二十世紀九十年代末期至今區(qū)域 電網互聯(lián)； 我國配電網網架結構的優(yōu)化原則 ： 配電網的發(fā)展，體現在電壓等級的配置水平，它不僅決定了配電網的整體 適應性，還決定變電站的電網結構。合理配置電壓等級有利于從整體上提高配電網架供電能力，有利于壓縮工程成本，提高供電能力，方便后續(xù)維護，還有利于提高企業(yè)的經濟效益，為后期的電網建設提供良好的基礎?？煽吭瓌t與穩(wěn)定原則是前提與基礎，適應原則是另一需要考慮的。 可靠原則是指當電力需求提高時，保證用戶正常作業(yè)用電，當線路出現故障時，保證應急線路快速正常供電；穩(wěn)定原則是指當線路的負載增加時，合理配置線路電流分配，增加線路使用率； 穩(wěn)定原則是根據不同地區(qū)的不同供電需求，設計不同供電系統(tǒng)，設計適宜發(fā)展模式，除保證滿足供電需求 的同時提高配電網的使用率，增強供電能力，適應不同需求。 配電網工程師論文 10 第 3章 配電網絡環(huán)網 高標準的供電可靠性和保證重要用戶的不間斷供電的要求，配電網在設計和建設中采用“手拉手”、“ N1”以及“ N 供一備”等環(huán)網接線結構，而在運行過程中受系統(tǒng)短路電流等因素的影響一般采取開環(huán)運行的方式。在這種情況下為保證對用戶的可靠供電，除采取合理的結構、嚴把掛網運行設備質量關等措施外，仍然會遇到設備檢修或負荷需要轉移時，不停電轉電便成了減少用戶停電次數提高供電可靠性的重要措施。 10kV 饋線環(huán)網關系分類 本節(jié) 主要結合 東源供電局供電區(qū) 變電站變 低母線 10kV 饋線之間合環(huán)的實際情況，從拓撲結構上對 10kV 合環(huán)方式進行了分類，主要包括以下 8 種 ； ① 相對獨立的 220kV 電網， 220kV 主變 10kV 饋線與 110kV 主變 10kV饋線之間存在環(huán)網關系 圖 31 ② 相同 110kV 電源，不同線變組供電的 10kV 饋線間存在環(huán)網關系 配電網工程師論文 11 圖 32 ③ 相同 110kV 線路，不同主變之間的 10kV 饋線間存在環(huán)網關系 圖 33 ④ 相對獨立的 220kV電網之間跨 110kV主變的 10kV 饋線間存在環(huán)網關系 圖 34 ⑤ 相同主變，不同 10kV 饋線間存在環(huán)網關系 圖 35 ⑥ 相同饋線，不同支線之間存在環(huán)網關系（線路自環(huán)） 配電網工程師論文 12 圖 36 ⑦ 相同的 220kV 電源， 220kV 主變 10kV 饋線與跨 110kV 主變 10kV 饋線之間存在環(huán)網關系 圖 37 ⑧ 相對獨立的 220kV 電網之間的 10kV 饋線間存在環(huán)網關系 圖 38 配電網工程師論文 13 第 4章 接線模式 總結 配電網絡指的是電力系統(tǒng)中二次降壓變電站低壓端直接或者降壓后向用戶供電的網絡。它的構成要素包括架空線或是電纜配電線路、配電所或者降壓變壓器等。 通過配電網絡，可以將電能安全地分配到相應的用電場所，滿足配電的可靠性、高效性以及合理性。由于進人新世紀以來， 用電需求大大增加，國家電網建設力度的不斷加大，過去的配電方法越來越不適合新時代，配電網網架結構亟待優(yōu)化。 優(yōu)化的核心思想是“隨機應變”，隨時根據用電負荷的不斷變化而調整相應的配電網絡規(guī)劃。優(yōu)化的目標是節(jié)約成本，減少整個配電網絡規(guī)劃的投入，更加合理地配置網架結構，最終使配電網在滿足供電需求和發(fā)展需求的同時，使資源達到最合理的利用。網架優(yōu)化是一項系統(tǒng)的工程，優(yōu)化的目標性以及階段性很強，需要多種方式、多種手段共同作用才能真正實現網架結構的優(yōu)化。 同電源不同母線輻射接線見下圖 41； 配電網工程師論文 14 T 型接線 同電源不同母線 T 型接線見下圖 42； 同電源不同母線并設聯(lián)絡線接線見下圖 43； 雙側電源輻射接線見下圖 44； 配電網工程師論文 15 T 型接線 不同電源 T 型接線見下圖 45； ∏型接線 雙側電源不同母線∏型接線見下圖 46； 配電網的發(fā)展，體現在電壓等級的配置水平，它不僅決定了配電網的整體適應性，還決定變電站的電網結構。合理配置電壓等級有利于從整體上提高配電網架供電能力，有利于壓縮工程成本，提高供電能力，方便后續(xù)維護，還有利于提高企業(yè)的經濟效益，為后期的電網建設提供良好的基礎。 配電網工程師論文 16 第 5章 接線模式分析 配電網是電力系統(tǒng)的重 要組成部分，覆蓋面廣，并且直接面向用戶，其網架結構將決定供電質量和供電效益 。 10kV 中壓配電網由高壓變電所的 10kV 配電裝置，開關站、配電房和架空線路或電纜線路等部分組成，其功能是將電力安全、可靠、經濟、合理地分配到用戶，一般城市的網絡由架空線路和電纜線路混合組成。 單電源線輻射接線模式見下圖 ； 這種模式適用于城市非重要負荷架空線和郊區(qū)季節(jié)性用戶。干線可以分段，其原則是：一般主干線分為 23 段，負荷較密集地區(qū) 1km 分 1 段，遠郊區(qū)和農村地區(qū)按所接配電變壓器容量每 23MVA 分 1 段，以縮小事故和檢修停電范圍。 單電源線輻射接線的優(yōu)點就是比較經濟，配電線路和高壓開關柜數量少、投資小，新增負荷也比較方便。但其缺點也很明顯，主要是故障影響范圍較大，供電可靠性較差。當線路故障時，部分線路段或全線將停電；當電源故障時，將導致整條線路停電。 配電網工程師論文