1、第第 一一 講講主講教師：陳歆技主講教師：陳歆技Chen Xin ji-DAS-SEU3 課程名稱：配網自動化課程名稱：配網自動化 授課教師：陳歆技授課教師：陳歆技 通信地址：東南大學電氣工程學院通信地址：東南大學電氣工程學院Email: Email: Chen Xin ji-DAS-SEU4 本課程是為電氣工程及其自動化專業四年級學生開本課程是為電氣工程及其自動化專業四年級學生開設的一門專業選修課程。配電自動化是當前國內外設的一門專業選修課程。配電自動化是當前國內外電力行業前沿技術之一，特別是電力走向市場和信電力行業前沿技術之一，特別是電力走向市場和信息技術快速發展的今天，逐步開發建設配電自

2、動化息技術快速發展的今天，逐步開發建設配電自動化系統已是大勢所趨。開設本課程的目的是使學生掌系統已是大勢所趨。開設本課程的目的是使學生掌握有關電力系統專業方面配電自動化的基礎知識，握有關電力系統專業方面配電自動化的基礎知識，以便走上工作崗位后，能夠深入理解和應用所學知以便走上工作崗位后，能夠深入理解和應用所學知識解決生產實際問題。本課程的先修課程是識解決生產實際問題。本課程的先修課程是電路電路基礎基礎、信息通信網絡概論信息通信網絡概論、電能系統基礎電能系統基礎和其它相關基礎課程，學生需要具備電力系統的相和其它相關基礎課程，學生需要具備電力系統的相關基礎知識。本課程的主要任務是通過講課、閱讀關基

3、礎知識。本課程的主要任務是通過講課、閱讀資料使學生掌握配電自動化所需要的基礎知識和技資料使學生掌握配電自動化所需要的基礎知識和技能，掌握處理復雜問題的一般方法。能，掌握處理復雜問題的一般方法。 Chen Xin ji-DAS-SEU5 1配電自動化概述配電自動化概述 2配電網絡及一次設備配電網絡及一次設備 3配電自動化及其實現方式配電自動化及其實現方式 4配電自動化通信系統配電自動化通信系統 5配電自動化遠方終端技術配電自動化遠方終端技術 6配電配電SCADA系統系統 7配電管理自動化系統配電管理自動化系統 8配電管理自動化系統的設計與實現配電管理自動化系統的設計與實現Chen Xin ji-

4、DAS-SEU6 電路基礎電路基礎 信息通訊網絡概論信息通訊網絡概論 電能系統基礎電能系統基礎Chen Xin ji-DAS-SEU7 11陳堂，趙祖康，等陳堂，趙祖康，等 配電系統及其自動化技術。配電系統及其自動化技術。中國電力出版社，中國電力出版社，20032003 11劉健，倪建立，鄧永輝，配電自動化系統（第劉健，倪建立，鄧永輝，配電自動化系統（第二版），中國水利水電出版社，二版），中國水利水電出版社，20032003 22谷永清主編，配電系統自動化，中國電力出版谷永清主編，配電系統自動化，中國電力出版社，社，20042004 33王明俊，于爾鏗，等王明俊，于爾鏗，等 配電系統自動化及其

5、發展。配電系統自動化及其發展。中國電力出版社，中國電力出版社，19981998Chen Xin ji-DAS-SEU8 1、認真消化課堂內容、認真消化課堂內容 2、完成課后作業、完成課后作業 3、平時注意積累知識點、平時注意積累知識點 4、有疑問及時與教師聯系、有疑問及時與教師聯系 大作業大作業 開卷開卷 期末考試期末考試60%；大作業；大作業40% Chen Xin ji-DAS-SEU9 1、引言、引言 2、國內配電自動化現狀、國內配電自動化現狀 3、國外配電自動化現狀、國外配電自動化現狀Chen Xin ji-DAS-SEU10 電力系統電力系統 配電系統配電系統 低壓、中壓和高壓低壓、

6、中壓和高壓Chen Xin ji-DAS-SEU11 供電可靠性供電可靠性 城市：城市：99.9% 大城市中心：大城市中心：99.99% 電能質量電能質量 電壓合格率：電壓合格率：98% 其它指標其它指標第第 二二 講講主講教師：陳歆技主講教師：陳歆技Chen Xin ji-DAS-SEU13 起步晚（比國外發達國家滯后起步晚（比國外發達國家滯后20年）年） 配網結構的有自身特點配網結構的有自身特點 架空導線架空導線 電纜電纜 負荷接入負荷接入 起步階段配網自動化的主要工作起步階段配網自動化的主要工作 建立實時監控系統建立實時監控系統 實施饋線自動化實施饋線自動化Chen Xin ji-DAS

7、-SEU14 其它工作其它工作 DMS (Distribution Management System) LM, Load Management AM, Automated Mapping FM, Facilities Management GIS, Geographic Information System DSM (Demand Side Management) SAS (Substation Automation System) AMR (Automatic Meter Reading)Chen Xin ji-DAS-SEU15 起步早起步早 配網結構特點配網結構特點 城市外圍：單環、雙

8、環或雙回路城市外圍：單環、雙環或雙回路 市區或農村：輻射網、環網、網格式網、復合式網或市區或農村：輻射網、環網、網格式網、復合式網或“4X6”網網 通信及自動化程度高通信及自動化程度高 美國長島電力公司配電自動化系統美國長島電力公司配電自動化系統 減少停電時間減少停電時間 年平均停電時間紐約年平均停電時間紐約109min,曼哈頓地區曼哈頓地區9min 主要功能：主要功能： SCADA、AMFMGIS、負荷控制、負荷控制(LC)等。等。第第 三三 講講主講教師：陳歆技主講教師：陳歆技Chen Xin ji-DAS-SEU17Chen Xin ji-DAS-SEU18 1、配電網絡、配電網絡 2、

9、變配電站、變配電站 3、架空線和電纜、架空線和電纜 4、中性點接地方式、中性點接地方式 5、配電網一次設備、配電網一次設備Chen Xin ji-DAS-SEU19 負荷分析負荷分析 負荷密度：負荷密度：L1-n=A1-n d1-n L:負荷數，負荷數，A:地域面積，地域面積，d單位面積負荷數單位面積負荷數 網絡接線網絡接線 樹狀、放射型、手拉手、環網柜、網格樹狀、放射型、手拉手、環網柜、網格Chen Xin ji-DAS-SEU20 國外國外4x6網絡接線網絡接線Chen Xin ji-DAS-SEU21 國內城市配網接線國內城市配網接線Chen Xin ji-DAS-SEU22 網絡接線簡

10、潔、靈活網絡接線簡潔、靈活 以提高系統的可靠性和實現自以提高系統的可靠性和實現自動化為目的；動化為目的； 網絡接線能滿足供電安全網絡接線能滿足供電安全“-1”準則；準則； 網絡實現開環運行，分片供電，限制電網短路容量，網絡實現開環運行，分片供電，限制電網短路容量，滿足電壓合格率要求；滿足電壓合格率要求； 網絡能靈活適應各種可能和合理的運行方式，網絡能靈活適應各種可能和合理的運行方式， 變電變電站布點與網絡結構能符合負荷不斷增長的需要；站布點與網絡結構能符合負荷不斷增長的需要； 網絡便于運行操作、維護和檢修；網絡便于運行操作、維護和檢修； 網絡接線宜標準化、模式化；網絡接線宜標準化、模式化； 保

11、證電網運行安全、經濟、高效；保證電網運行安全、經濟、高效； 選用性能價格比高、小型化、無油化、自動化、免選用性能價格比高、小型化、無油化、自動化、免維護或少維護的電氣設備；維護或少維護的電氣設備； 考慮城市整體布局及環保要求。考慮城市整體布局及環保要求。Chen Xin ji-DAS-SEU23 每段線路分段一般以段為宜；每段線路分段一般以段為宜； 大的分支線可安裝分支開關；大的分支線可安裝分支開關； 每段線路下接的柱上變壓器和高壓用戶以每段線路下接的柱上變壓器和高壓用戶以810個個為宜；為宜； 中壓供電半徑一般為中壓供電半徑一般為253km； 主干線截面電纜以主干線截面電纜以240mm2、架

12、空線以、架空線以185240mm2為宜；為宜； 負荷率宜在負荷率宜在60%以下。以下。第第 四四 講講主講教師：陳歆技主講教師：陳歆技Chen Xin ji-DAS-SEU25 變電站選址的基本原則變電站選址的基本原則 盡量接近該變電站的供電中心，以節省線路投資和供電損盡量接近該變電站的供電中心，以節省線路投資和供電損耗；耗； 交通方便，便于設備運輸和檢修、值班等；交通方便，便于設備運輸和檢修、值班等； 具有進出線路走廊位置，靠近規劃的變電站已有高壓線路；具有進出線路走廊位置，靠近規劃的變電站已有高壓線路； 對周圍環境影響小，如遠離通信塔、機場、軍用倉庫、電對周圍環境影響小，如遠離通信塔、機場

13、、軍用倉庫、電視臺、危險品貯藏地、油庫等；視臺、危險品貯藏地、油庫等； 征用土地困難小。征用土地困難小。Chen Xin ji-DAS-SEU26 主接線選擇原則主接線選擇原則 （1）可靠性。當任一電氣元件（指線路或變壓器）故障）可靠性。當任一電氣元件（指線路或變壓器）故障時，能及時切除故障，不影響其它電氣元件的工作，且通時，能及時切除故障，不影響其它電氣元件的工作，且通過操作能恢復供電；過操作能恢復供電； （2）運行靈活性。在任一斷路器需要檢修或停運時，通）運行靈活性。在任一斷路器需要檢修或停運時，通過操作能不影響該線路或變壓器的運行；過操作能不影響該線路或變壓器的運行； （3）接線簡單和標

14、準。簡單和標準的變配電站主接線，）接線簡單和標準。簡單和標準的變配電站主接線，長期運行以來積累了豐富的經驗，應盡量采用，以利借鑒；長期運行以來積累了豐富的經驗，應盡量采用，以利借鑒； （4）主接線應滿足該變配電站在電網中地位的功能要求；）主接線應滿足該變配電站在電網中地位的功能要求； （5）設計或選擇的變配電站主接線應符合節省投資，運）設計或選擇的變配電站主接線應符合節省投資，運行費用低的經濟原則。行費用低的經濟原則。Chen Xin ji-DAS-SEU27Chen Xin ji-DAS-SEU28第第 五五 講講主講教師：陳歆技主講教師：陳歆技Chen Xin ji-DAS-SEU30 供

15、電安全供電安全“N-1”準則準則 （1）高壓變電所中失去任一回路進線或一組降壓變壓器）高壓變電所中失去任一回路進線或一組降壓變壓器時，必須保證向下一級配電網供電；時，必須保證向下一級配電網供電； （2）高壓配電網中一條架空線或一條電纜或變壓器中一）高壓配電網中一條架空線或一條電纜或變壓器中一組降壓變壓器發生故障停運時：組降壓變壓器發生故障停運時：1在正常情況下，除故障在正常情況下，除故障段外不能停電，并不得發生電壓過低和設備不允許的過負段外不能停電，并不得發生電壓過低和設備不允許的過負荷；荷；2在計劃停運情況下，又發生故障停運時，允許部分在計劃停運情況下，又發生故障停運時，允許部分停電，但應在

16、規定時間內恢復供電。停電，但應在規定時間內恢復供電。 （3）低壓電網中當一臺變壓器或電網發生故障時，允許）低壓電網中當一臺變壓器或電網發生故障時，允許部分停電，但應盡量將完好的區段在規定時間內切換至鄰部分停電，但應盡量將完好的區段在規定時間內切換至鄰近電網恢復供電。近電網恢復供電。Chen Xin ji-DAS-SEU31 架空線路架空線路 桿塔類型：木桿、水泥桿、鐵塔；桿塔類型：木桿、水泥桿、鐵塔； 桿塔按用途可分為直線桿、耐張桿、轉角桿、終端桿、跨桿塔按用途可分為直線桿、耐張桿、轉角桿、終端桿、跨越桿等。越桿等。 架空線路主要由桿塔、橫擔、絕緣于、金具、導線地線、架空線路主要由桿塔、橫擔、

17、絕緣于、金具、導線地線、拉線等部件組成。拉線等部件組成。 電纜線路電纜線路 電纜類型：電纜類型： 油紙緣絕電纜；應用在油紙緣絕電纜；應用在6-35KV電網中；電網中； 塑料絕緣電纜；一般用于低壓線路；塑料絕緣電纜；一般用于低壓線路； 橡膠絕緣電纜；一般用于低壓線路；橡膠絕緣電纜；一般用于低壓線路； 交聯聚乙烯絕緣電纜；是目前可應用于各級電壓電網的一種交聯聚乙烯絕緣電纜；是目前可應用于各級電壓電網的一種電纜；電纜； 電纜型號的選擇：一般優先選用交聯聚乙烯絕緣電纜。電纜型號的選擇：一般優先選用交聯聚乙烯絕緣電纜。 電纜敷設方法有直埋式、電纜溝敷設和排管敷設等方法。電纜敷設方法有直埋式、電纜溝敷設和

18、排管敷設等方法。第第 六六 講講主講教師：陳歆技主講教師：陳歆技Chen Xin ji-DAS-SEU33 220kv,110kv 接地接地 35kv 經消弧線圈接地經消弧線圈接地 10kv 不接地或經消弧線圈接地不接地或經消弧線圈接地 380/220V 直接接地直接接地 各種接地方式發生故障時狀況各種接地方式發生故障時狀況 正常運行時，對電網無影響，故障時，將產生影響。正常運行時，對電網無影響，故障時，將產生影響。 中性點接地方式對配網自動化的影響中性點接地方式對配網自動化的影響 配電網中，單相接地故障占故障總數的配電網中，單相接地故障占故障總數的70%。 中性點不接地系統或小電流接地系統中

19、，饋線自動化系統中性點不接地系統或小電流接地系統中，饋線自動化系統無法啟動故障隔離。無法啟動故障隔離。Chen Xin ji-DAS-SEU34 分段器分段器 是一種智能化的負荷開關，能夠和斷路器或重合器配合使用。是一種智能化的負荷開關，能夠和斷路器或重合器配合使用。 重合分段器重合分段器 是一種帶有自動重合功能和智能判據的負荷開關，又稱自動配電是一種帶有自動重合功能和智能判據的負荷開關，又稱自動配電開關。開關。 時限是重合分段器端電壓恢復至自動合閘的時延；時限是重合分段器端電壓恢復至自動合閘的時延； 時限是重合分段器合閘后又失壓的時限；如未超過此時時限是重合分段器合閘后又失壓的時限；如未超過此時限，重合分段器分閘后閉鎖，不再重合。限，重合分段器分閘后閉鎖，不再重合。 重合器重合器 是一種帶有自動重合功能和智能判據的負荷開關。是一種帶有自動重合功能和智能判據的負荷開關。 負荷開關負荷開關 是在配電網絡中應用最廣泛的一種配電設備。能夠分合正常負荷是在配電網絡中應用最廣泛的一種配電設備。能夠分合正常負荷電流。電流。 高壓熔斷器高壓熔斷器 依靠熔體或熔絲在電路出現短路電流時，熔絲熔