通信电源设备与维护2 高低压交流配电系统课件.ppt
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1、1,通信电源设备与维护高低压交流配电系统,2,主要内容,1,交流低压配电系统,2,高压交流供电系统运行与维护操作,3,变压器运行与维护操作,4,低压交流供电系统运行与维护操作,5,高压配电系统,高低压交流配电系统,3,交流系统组成,交流系统:高压市电进线及分配、低压市电的分配、油机发电机组、交流配电、机房空调。相当于电源分级的第一级电源,主要作用是保证提供能源。,高低压交流配电系统,4,35kV,中压配电,ATS,400V,低压配电,备用发电机,10kV,防雷,防雷,交流配电,直流配电,开关电源,通信动力,智能配线,电力供电,数据动力,中央空调节能,基站节能,动力环境监控,电力监控,风机水泵节
2、能,通信机房节能,通信主机,交流配电,交流配电,防雷,UPS系统,谐波治理,谐波治理,空调,空调,数据主机,安防及视像,DLP,空调,太阳能并网发电,太阳直流发电,防雷,防雷,通信配线,户外电源,高低压交流配电系统,5,2.1 高压配电系统,电力系统是由发电厂、电力线路、变电站和电力用户组成 市电从生产到引入通信局(站),通常要经历生产、输送、变换和分配等4个环节。电线路和配电变电站,电压在10KV以下的电力系统称为配电网。电网分类:区域电网 国家电网 地方电网,高低压交流配电系统,6,高低压交流配电系统,电力系统的输配电方式示意图,+5%;-10%,+10%;-15%,频率为502Hz,正弦
3、波畸变率极限小于5,7,交流高压配电方式,高压配电方式:是指从区域变电所,将35KV以上的输电高压降到6KV10KV配电高压送至企业变电所及高压用电设备的接线方式。配电网的基本接线方式有三种:放射式树干式环状式,高低压交流配电系统,8,放射式配电方式的优点:线路敷设简单,维护方便,供电可靠,不受其他用户干扰,适用于一级负荷,高低压交流配电系统,9,树干式配电方式的优点是,降压变电所6KV10KV的高压配电装置数量减少,投资相应可以减少,缺点是供电可靠性差,只要线路上任一段发生故障,线路上变电所都将断电。,高低压交流配电系统,10,环状式配电方式的优点是运行灵活,供电可靠性较高,当线路的任何地方
4、出现故障时,只要将故障邻近的两侧隔离开关断开,切断故障点,便可恢复供电。为了避免环状线路上发生故障时影响整个电网,通常将环状线路中某个隔离开关断开,使环状线路呈“开环”状态。,高低压交流配电系统,11,用户变、配电所的供电方式,较大的通信局、长途通信枢纽大楼为保证高质量的稳定市电,以及供电规范要求(超过600KVA变压器),一般都由市电高压电网供电。为保证供电的可靠性,通常都从两个不同的变电站引入两路高压,其运行方式为用一备一,并且不实行与供电局建立调度关系的调度管理,同时要求两路电源开关(或母联开关)之间加装机械连锁或电气连锁装置,以避免误操作或误并列。为控制两路高压电源,常用成套高压开关柜
5、。开关柜的一次线路可根据进出线方案、电路容量、变压器台数和保护方式,选用若干一次线路方案的高压开关柜组成高压供电系统。,高低压交流配电系统,12,运行方式:1、单分段运行方式(两路供电、互为备用)2PT、2计量柜 2、单母不分段运行方式(一供一备)3、分段运行方式,10KV高压配电技术,高低压交流配电系统,13,10kv高压系统图,来自两个不同供电局变电站的两路高压经户外隔离开关、电流互感器、高压断路器接到高压母线,然后经隔离开关、计量柜、测量及避雷器柜、出线柜接到降压变压器。,高低压交流配电系统,14,变电站主要配电设备,10KV开关柜,10KV配变,0.4KV(低压)开关柜,柴油发电机,后
6、台监控机,110V直流屏,通讯监控网络,直流电源线,10KV电缆,0.4KV电缆,0.4KV母线桥架,机房专业交流配电屏,高低压交流配电系统,15,交流变压,通信局(站)中的配电变压器,其一次线圈额定电压 10kV。二次线圈额定电压因其供电线路距离较短。一般选400230V,而用电设备受电端电压为380220v。,高低压交流配电系统,16,用户变、配电所的主接线,多采用线路变压器组或单母线接线方式 高供低量的供电方式,高低压交流配电系统,17,用户变、配电所的主接线,双路电源供电,两台变压器采用单母线用断路器分段的主接线方式,高低压交流配电系统,具有两路进线的主接线方式图,18,高压配电柜倒闸
7、操作要求,(1)高压断路器和高压隔离开关(或自动开关及刀开关)的操作顺序规定如下:停电时,先断开高压断路器(或自动开关),后断开高压隔离开关(或到开关);送电时,顺序与此相反。严禁带负荷拉、合隔离开关(或刀开关)。(2)高压断路器(或自动开关)两侧的高压隔离开关(或刀开关)的操作顺序规定如下:停电时先拉开负荷侧隔离开关(或刀开关),后拉开电源侧隔离开关(或刀开关);送电时,顺序与此相反。,高低压交流配电系统,19,高压配电柜倒闸操作要求,(3)变压器两侧开关的操作顺序规定如下:停电时,先拉开负荷开关,后拉开电源侧开关;送电时,顺序与此相反。(4)单极隔离开关及跌落保险的操作顺序规定如下:停电时
8、,先拉开中相,后拉开两边相;送电时,顺序与此相反。,高低压交流配电系统,20,2.1.4 变压器,变压器是一种变换电压的静止电器,它是靠电磁感应原理,把某种频率的电压变换成同频率的另一种或多种数值不等(或相等)电压的功率传输装置,以满足不同负荷的需要。,高低压交流配电系统,21,变压器的工作原理,变压器是根据电磁感应原理工作的。图2-9是单相变压器的原理图。其基本工作原理当一次侧绕组上加上电压U1时,流过电流I1,在铁芯中就产生交变磁通1,这些磁通称为主磁通,在它作用下,两侧绕组分别感应电势E1,E2,感应电势公式为:E=4.44fNm式中:E-感应电势有效值 f-频率 N-匝数 m-主磁通最
9、大值 由于二次绕组与一次绕组匝数不同,感应电势E1和E2大小也不同,当略去内阻抗压降后,电压U1和U2大小也就不同。,高低压交流配电系统,22,变压器的主要技术参数,(1)额定电压U1N/U2N。U1N为正常运行时1次侧应加的电压。U2N为1次侧加额定电压、2次侧处于空载状态时的电压。三相变压器中,额定电压指的是线电压。(2)额定容量SN。通常把变压器1、2次侧的额定容量设计为相同。(3)额定电流I1N/I2N。一次侧额定电流I1N近似为0.06SN。二次侧额定电流I2N近似为1.5SN(4)额定频率fN。单位为Hz,fN=50Hz,高低压交流配电系统,23,变压器结构,油浸式变压器主要部件是
10、绕组和铁心(器身)。绕组是变压器的电路,铁心是变压器的磁路。二者构成变压器的核心即电磁部分。除了电磁部分,还有油箱/冷却装置/绝缘套管/调压和保护装置等部件。,高低压交流配电系统,24,变压器结构,干式变压器有浸渍绝缘干式变压器和环氧树脂绝缘干式变压器两类,高低压交流配电系统,25,2.1.5 高压电器设备,高压电器:是指额定工作电压在3000V以上的电器,它在高压线路中用来实现关合、开断、保护、控制、调节和测量等功能。常用的高压电器有高压熔断器、高压断路器、高压隔离器、高压负荷开关、避雷器和互感器等。,高低压交流配电系统,26,常见的高压电器,高压开关电器 高压隔离开关 高压断路器 高压负荷
11、开关高压保安电器(过载、短路、过电压故障)高压熔断器:户内管型熔断器和户外跌落式熔断器 避雷器:高压阀式避雷器和低压阀式避雷器 高压测量电器 电压互感器电流互感器,高低压交流配电系统,27,常见的高压电器,高压隔离开关的作用 隔离开关用于隔离检修设备与高压电源。当电气设备检修时,操作隔离开关使须检修的设备与同电压的其它部分呈明显的隔离。隔离开关无特殊的灭弧装置,因此它的接通与切断不允许在有负荷电流的情况下进行,否则断开隔离开关的电弧会烧毁设备,甚至造成短路故障。所以须要接通或断开隔离开关时,应先将高压电路中断路器分断之后才能进行,高低压交流配电系统,28,2.2 交流低压配电系统,低压配电设备
12、是将由降压电力变压器输出的低电压电源或直接由市电引入的低电压电源进行配电,用作市电的通断、切换控制和监测,并保护接到输出侧的各种交流负载。低压配电房中安装的电气设备包括低压配电屏、油机发电机组控制屏、市电油机电转换屏等设备。低压配电设备由低压开关、空气断路开关、熔断器、接触器、避雷器和监测用各种交流电表及控制电路等组成。,高低压交流配电系统,29,1.低压配电屏:主要用来进行受电、计量、控制、功率因数补偿、动力馈电和照明馈电等功能,主要产品有:PGL1、PGL2、GCS、GCK、GCL及GGD等系列开关柜,以及国外引进产品和合资企业生产的低压开关柜。2.油机发电机组控制屏及ATS:发电机组控制
13、屏目前往往随油机发电机组的购入由油机发电机组厂商配套提供。而ATS(即双电源自动切换装置,通常与低压开关柜安装在一起)则有不同的情况,可实现2路市电或1路市电与发电机电源的自动切换,且切换延时可调,同时有四种工作模式可供选择(自动模式、正常供电模式、应急供电模式、关断模式),高低压交流配电系统,30,开关本体,控制器,ATS,决定开关的电气特性(额定电流、使用类别耐受冲击电流能力)和转换时间,决定开关的转换条件(电源故障判定)和转换时间(延时时间),快还是慢好?,ATS构成,高低压交流配电系统,31,市电分类,(1)一类市电供电(市电供应充分可靠)(2)二类市电供电(市电供应比较可靠)(3)三
14、类市电供电(市电供应不完全可靠),高低压交流配电系统,32,通信系统低压交流供电原则,市电是通信用电源的主要能源,是保证通信安全、不间断的重要条件,必要时可申请备用市电电源;市电引入,原则上应采用6KV10KV高压引入,自备专用变压器,避免受其他电能用户的干扰;市电和自备发电机组成的交流供电系统宜采用集中供电方式供电,系统接线应力求简单、灵活,操作安全,维护方便;,高低压交流配电系统,33,通信系统低压交流供电原则,局(站)变压器容量在630KVA及以上的应设高压配电装置,有两路高压市电引入的供电系统,若采用自动投切的,变压器容量在630KVA及以上则投切装置应设在高压侧。在交流供电系统中应装
15、设功率因数补偿装置,功率因数应补偿到0.96以上;对容量较大的自卑发电机电源也应补偿到0.8以上;低压交流供电系统采用三相五线制或单相三线制供电。,高低压交流配电系统,34,常见低压配电设备,1刀开关:在检修及维护其它方面的工作时,隔离电源,以确保线路和设备维修的安全,不频繁地接通和分割小容量的低压电路或直接起动的小容量电动机。2熔断器:用于过载和短路的保护电器。熔断器主要有熔体、触头插座和结缘底板组成 3接触器:主要用来频繁地远距离接通和分断交、直流主电路或大容量控制电路(接触器只能断开正常负载电流,而不能切断短路电流,所以 不可单独使用,应与闸刀、熔断器和空气开关配合使用。),高低压交流配
16、电系统,35,常见低压配电设备,4自动空气断路器:它相当于刀闸开关、熔断器、热继电器和欠压继电器的组合,是一种自动切断电路故障的保护电器 5电流表 7电压表6电流互感器 8电压互感器,36,隔离开关:断开点,负荷开关:开断额定电流,刀熔开关:过载、短路保护,断路器:过载、短路保护,ATS:开断额定电流,低压框架,Vs1,高低压交流配电系统,37,熔断器的操作使用注意事项 一定容量的负载宜接只对应容量的容体上。防止熔断器保险过大,当负载严重过流时,保险不起作用。匹配方法:2*负载电流=熔体额定电流。在配电系统中,各级熔断器应互相配合以实现选择型。一般要求前级熔体比后一级熔体的额定电流大2-3级,
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