1、,Chapter 2 Power supply and distribution system,2.1 Introduction,2.2 Typical system inside the building,2.3 system diagram reading,2.4 monitoring system,2.5 Examples,Hydropower plant,Thermal power plant,Nuclear power plant,分配distributing,產(chǎn)生 Generating,傳輸 transmitting,2.1 Introduction,Others,Power su

2、pply system,110kV,220kV,500kV,2.1 Introduction,2.1 Introduction,110kV 50-150km 220kV 200-400km 500kV 500km,35kV,10kV,380V,500kV,2.1 Introduction,2.1 Introduction,Automation in Power Distribution How does Power reach us? Bottlenecks in Power Reliability The Technology Development Mission Communicatio

3、n and Networking Remote Terminal Unit Remotely Operable Switch (ASIC) Application Specific Integrated Circuit DA software Distribution Network Simulator,Power station,Transformer,Distribution substations,User,2.1 Introduction,2.2 Typical system inside the building,(a) One main + one spare single bus

4、,Main Electrical Connection,（a) Two inputs Single bus bar Save (area and finance ) Service interruption or blackout ( bus failure ) Building with low reliability requirement or low load,Main Electrical Connection,（b) Two inputs Sectionalizing bus with tie switch Additional bus tie cabinet and voltag

5、e transformer cabinet High reliability Building with high reliability requirement or high load,(b) Two inputs single bus with tie switch,10kV Bus,S1,S2,Main,Spare,主,備,2.2 Typical system inside the building,(a) One main + one spare,Two 10kV independent power inputs、self-supplied generator, Sectionali

6、zing Single bus bar on low side。,(c) Two inputs with generator,2.2 Typical system inside the building,Generator operation diagram,3S,10S,5min,10min,Mains 市電,generator,generator,Main switch,disappear,restore,Self-start,stop,Main switch shut down, 自備發(fā)電機(jī)組要選擇有自啟動裝置的機(jī)組，市電停電后延時3s后開始啟動，啟動時間約10s，發(fā)電機(jī)主開關(guān)合閘供電，

7、當(dāng)市電恢復(fù)后，機(jī)組延時約5分鐘（帶載運(yùn)行），再空載冷卻運(yùn)行約10分鐘后自動停車。,2.2 Typical system inside the building,兩路市電與自備電源, 一級負(fù)荷單獨(dú)分組方案， 將消防用電等一級負(fù)荷單獨(dú)分出，并集中一段母線供電，備用發(fā)電機(jī)組僅對此段母線提供備用電源。,2.2 Typical system inside the building, 正常情況，消防設(shè)備等用電設(shè)備為兩路市電同時供電，應(yīng)急母線電源由其中一路市電供給。當(dāng)兩路市電失去一路，可以通過兩路市電中間的聯(lián)絡(luò)開關(guān)合閘恢復(fù)大部分供電，當(dāng)兩路市電全部失去時，自動啟動機(jī)組ATS開關(guān)轉(zhuǎn)換，應(yīng)急母線由機(jī)組供電，保證

8、消防設(shè)備等重要負(fù)荷的供電。,2.2 Typical system inside the building, 對大廳照明等稍為重要的負(fù)荷，由于配電開關(guān)上裝有失壓脫扣器，在市電故障時已全部分閘，然后可根據(jù)機(jī)組負(fù)荷情況手動合閘。例如此時無火災(zāi)可全部合閘，如一旦發(fā)生火災(zāi)，則根據(jù)消防發(fā)出的指令自動跳閘。 方案適用于電網(wǎng)穩(wěn)定、大樓重要負(fù)荷較多的工程。,2.2 Typical system inside the building, ATS (Automatic transfer switching equipment) 自動轉(zhuǎn)換開關(guān)電器 ATS: safely switching from utility

9、power to emergency generator power主要用在緊急供電系統(tǒng) ATS: switching from a primary source to a secondary 將負(fù)載從一個電源自動換接至另一個（備用）電源 ATS: 常常應(yīng)用在重要用電場所，其產(chǎn)品可靠性尤為重要。,2.2 Typical system inside the building, difficult to get two inputs， 400V power supply nearby main input 10kV， 400V spare small building ,low power con

10、sumption.,(d) Two inputs ( main and spare ),2.2 Typical system inside the building,進(jìn)線柜,計(jì)量柜,保護(hù)柜,互感器柜,變壓器柜,變壓器柜,其他變電所,電容器柜,保護(hù)柜,進(jìn)線柜,metering cabinet,power incoming cabinet,other stations,Protection cabinet,Voltage transformer cabinet,transformer cabinet,capacitor cabinet,Protection cabinet,power incomi

11、ng cabinet,進(jìn)線柜,計(jì)量柜,保護(hù)柜,互感器柜,變壓器柜,變壓器柜,其他變電所,電容器柜,保護(hù)柜,進(jìn)線柜,metering cabinet,power incoming cabinet,other stations,Protection cabinet,Voltage transformer cabinet,transformer cabinet,capacitor cabinet,Protection cabinet,power incoming cabinet,1 兩路10KV 進(jìn)線 一路由市網(wǎng)供給，電纜引入，（裝有專用計(jì)量柜和進(jìn)線開關(guān)） 2 另一電源為備用電源，架空引入，由本企業(yè)

12、引入。無計(jì)量柜,有進(jìn)線保護(hù)柜。,進(jìn)線柜,計(jì)量柜,保護(hù)柜,互感器柜,變壓器柜,變壓器柜,其他變電所,電容器柜,保護(hù)柜,進(jìn)線柜,metering cabinet,power incoming cabinet,other stations,Protection cabinet,Voltage transformer cabinet,transformer cabinet,capacitor cabinet,Protection cabinet,power incoming cabinet,3 Incoming line protection cabinet: 進(jìn)線保護(hù)柜，當(dāng)變配電系統(tǒng)或母線出現(xiàn)短路和

13、過載時斷路器自動跳閘。circuit breaker operate automatically,進(jìn)線柜,計(jì)量柜,保護(hù)柜,互感器柜,變壓器柜,變壓器柜,其他變電所,電容器柜,保護(hù)柜,進(jìn)線柜,metering cabinet,power incoming cabinet,other stations,Protection cabinet,Voltage transformer cabinet,transformer cabinet,capacitor cabinet,Protection cabinet,power incoming cabinet,4 Voltage transformer c

14、abinet: metering and protection,進(jìn)線柜,計(jì)量柜,保護(hù)柜,互感器柜,變壓器柜,變壓器柜,其他變電所,電容器柜,保護(hù)柜,進(jìn)線柜,metering cabinet,power incoming cabinet,other stations,Protection cabinet,Voltage transformer cabinet,transformer cabinet,capacitor cabinet,Protection cabinet,power incoming cabinet,5 Power transformer: 兩臺10/0.4KV電力變壓器Y/Y0

15、，由高壓斷路器進(jìn)行高壓側(cè)短路保護(hù)和過載保護(hù)。,進(jìn)線柜,計(jì)量柜,保護(hù)柜,互感器柜,變壓器柜,變壓器柜,其他變電所,電容器柜,保護(hù)柜,進(jìn)線柜,metering cabinet,power incoming cabinet,other stations,Protection cabinet,Voltage transformer cabinet,transformer cabinet,capacitor cabinet,Protection cabinet,power incoming cabinet,6 High voltage output to other power station. 高壓引

16、出線：去往其他變電所或桿上變壓器，也是由高壓斷路器進(jìn)行短路和過載保護(hù)。,進(jìn)線柜,計(jì)量柜,保護(hù)柜,互感器柜,變壓器柜,變壓器柜,其他變電所,電容器柜,保護(hù)柜,進(jìn)線柜,metering cabinet,power incoming cabinet,other stations,Protection cabinet,Voltage transformer cabinet,transformer cabinet,capacitor cabinet,Protection cabinet,power incoming cabinet,7 Capacitor cabinet: reactive power

17、compensation. 電容器柜：在高壓側(cè)進(jìn)行無功功率補(bǔ)償，將本系統(tǒng)的功率因數(shù)提高到電業(yè)部門所規(guī)定的數(shù)值。一般在0.95左右。power supply bureau,B1,B2,2 Two inputs Sectionalizing with tie switch,1 low voltage bus,4 Power feeder panel,3 Capacitor compensation cabinet,5 Lighting feeder panel,2.2 Typical system inside the building,2.3 Diagram reading (),1 Diagr

18、am type 系統(tǒng)圖？什么系統(tǒng)圖？ 當(dāng)拿到一張圖紙時,若看到有母線,就是變配電所的主電路圖。然后看是否有電力變壓器，如果有電力變壓器就是變電所主電路圖，如果沒有則是配電所的主電路圖。 2 single wire diagram 元件技術(shù)數(shù)據(jù)采用兩種形式表示：Datasheet （1）標(biāo)注在圖形符號的旁邊 （如變壓器、發(fā)電機(jī)等） （2）以表格形式給出 （如開關(guān)設(shè)備等）,Transformation station 變電所 Distribution Station 配電所,4 Analysis methods 圖的分析方法 從電源進(jìn)線開始，按照電能流動的方向進(jìn)行。,Cabinet Type 配電

19、屏型號,Serial number編號,3 Construction 圖的構(gòu)成,2.3 Diagram reading (),5 Incoming lines電源進(jìn)線 兩路進(jìn)線 （1）采用LJ-325mm23根25mm2的鋁絞線，架空引入，經(jīng)過負(fù)荷開關(guān)QL（FN3-10/30-50R）、熔斷器FU（RW4-10-50/30A）送入主變壓器（SL7-315kVA，10/0.4kV），將10kV的電壓變換為0.4kV的電壓送入3號配電屏，然后進(jìn)到母線上。 （2）備用發(fā)電機(jī)經(jīng)QF（低壓斷路器）和QS（刀開關(guān)）進(jìn)入2號配電屏，之后到母線,2.3 Diagram reading (),Circuit b

20、reaker: 低壓斷路器對發(fā)動機(jī)進(jìn)行過流保護(hù). Knife switch: 刀開關(guān)起隔離帶電母線作用，便于檢修發(fā)動機(jī)出線的自動空氣斷路器。,5 Incoming lines電源進(jìn)線 兩路進(jìn)線 （1）采用LJ-325mm23根25mm2的鋁絞線，架空引入，經(jīng)過負(fù)荷開關(guān)QL（FN3-10/30-50R）、熔斷器FU（RW4-10-50/30A）送入主變壓器（SL7-315kVA，10/0.4kV），將10kV的電壓變換為0.4kV的電壓送入3號配電屏，然后進(jìn)到母線上。 （2）備用發(fā)電機(jī)經(jīng)QF（低壓斷路器）和QS（刀開關(guān)）進(jìn)入2號配電屏，之后到母線,2.3 Diagram reading (),D

21、istribution cabinet 第3號配電屏 Type ：BSL-11-01 低壓配電屏用于電源進(jìn)線。 有兩個刀開關(guān)（都起隔離作用，一個隔離變壓器供電，一個隔離母線，防止備用發(fā)動機(jī)供電，便于檢修低壓斷路器） 有一個萬能型低壓斷路器 （型號為DW10，額定電流為600A，電磁脫扣器的動作整定電流為800A，能對變壓器進(jìn)行過電流保護(hù)）,Operation sequence: 配電屏操作順序：,斷電時：先斷開斷路器，后斷開隔離刀開關(guān),送電時：先合刀開關(guān)，后合斷路器,2.3 Diagram reading (),Transformer protection 變壓器保護(hù) lightning ro

22、d 避雷器 型號：FS-10型 保護(hù)變壓器，防止雷電襲擊。 在變壓器高壓側(cè)進(jìn)線端安裝了一組（共3個）,2.3 Diagram reading (),8 Main electrical connection 主結(jié)線 分段 單母線 隔離刀開關(guān)聯(lián)絡(luò) Radial配電方式為放射式。 Operation principle 工作原理 當(dāng)電源進(jìn)線正常供電而備用發(fā)電機(jī)不供電時，聯(lián)絡(luò)開關(guān)閉合，兩段母線都由主變壓器供電。 當(dāng)電源進(jìn)線、變壓器等故障或檢修時，變壓器的出線開關(guān)斷開，停止供電，聯(lián)絡(luò)開關(guān)斷開，備用發(fā)動機(jī)供電。 母線的段和 段,Section段為重要負(fù)荷,Section段為一般負(fù)荷,2.3 Diagram

23、 reading (),10 Feeder 出線 從母線經(jīng)配電屏、饋線向電力負(fù)荷供電。 電路圖中都標(biāo)注有： 配電屏型號 饋線型號、 截面積、 敷設(shè)方式、 安裝容量（或功率） 計(jì)算功率 計(jì)算電流,Feed circuit: 該變電所共有10個饋電回路，其中3和9為備用,2.3 Diagram reading (),10個饋電回路分別在不同的配電屏中，表中可以看到3和9為備用,2.3 Diagram reading (),這個計(jì)算電流是設(shè)計(jì)時選用開關(guān)設(shè)備及導(dǎo)線的主要依據(jù)，也是維修時更換設(shè)備，元器件的論證依據(jù)。,11 Calculation 相關(guān)計(jì)算（以6回路為例） 6回路由2號屏輸出，供給辦公樓

24、安裝功率 Pe=43.2kW 計(jì)算功率 P30=38.2kW 需要系數(shù) kd=38.2/43.2=0.88 Demand Coefficient 設(shè)平均功率因數(shù)為0.85,則 計(jì)算電流,2.3 Diagram reading (),12 Reserved source 備用電源 柴油發(fā)電機(jī)組作為備用電源 發(fā)動機(jī)參數(shù)： 額定功率：120kW 額定電壓：400/230V 功率因數(shù)：0.8 計(jì)算額定電流,選用出線斷路器型號為DZ系列，額定電流為250A,= 216.5 A,2.3 Diagram reading (),1 圖的類型？ 2系統(tǒng)進(jìn)線結(jié)構(gòu)？ 高壓結(jié)線 低壓結(jié)線 3高壓側(cè)和低壓側(cè)如何 區(qū)分？

25、 4母線含義和標(biāo)注？ 5高壓柜有幾個？ 分別起什么作用？ 6低壓柜有幾個？ 分別起什么作用？,2.3 Diagram reading (),1 what kind of diagram？ 2 Main Electrical Connection？ high side low side 3 which part is high side？ which part is low side？ 4 Type and implication of bus ？ 5 how many high voltage cabinet？ The function of each cabinet? 6 how many

26、low voltage cabinet？ The function of each cabinet?,2.3 Diagram reading (),1 what kind of diagram？,system diagram,2.3 Diagram reading (),2 which part is high side？ which part is low side？,The transformer is the key,2.3 Diagram reading (),3 Main Electrical Connection？, high side Two inputs single bus

27、with tie switch, low side Two inputs single bus With tie switch,2.3 Diagram reading (),4 Type and implication of bus？,LMY-3 (404),Busway CMC28-800/5A,800A 的五芯母線槽 就是里面有五根銅排 CMC 是表示密集型母線槽,Bus Conductor,2.3 Diagram reading (),5 how many high voltage cabinet？ The function of each cabinet?, twelve metering box in switch room 2 Power line income panel 2 Lightning arrestor and voltage transformer cabinet 2 Feeder 6,2.3 Diagram reading (),5 how many high voltage cabinet？ The function of each cabinet?, 3 Outgoing lines on the right side T