合作案例
首页 > 合作案例

配电网设备包括哪些设备配电网包括什么

发布时间: 2023-12-10& 作者: 合作案例

  1配电网设备包括:变压器、高压柜、低压柜、母线桥、直流屏、模拟屏、高压电缆。 配电网是由架空线路、电缆、杆塔、配电变压器、隔离开关、无功补偿器及一些附属设施等组成的。

  2、在电力网中起重要分配电能作用的网络。 配电网按电压等级来分类可分为高压配电网,中压配电网,低压配电网。在负载率较大的特大型城市,220KV电网也有配电功能。

  3、按供电区的功能来分类可分为城市配电网,农村配电网和工厂配电网等。在城市电网系统中,主网是指110KV及其以上电压等级的电网,主要起连接区域高压电网的作用。配电网是指35KV及其以下电压等级的电网,作用是给城市里各个配电站和各类用电负荷供给电源 配电网一般都会采用闭环设计、开环运行,其结构呈辐射状。配电线的线径比输电线的小,导致配电网的R比X 较大。由于配电线路的R比X 较大,使得在输电网中常用的这些算法在配电网的潮流计算中其收敛性难以保证。

  架空线路沿空中走廊架设,需要杆塔支持,每条线路的分段点设置单台开关(多为柱上)。为了有效地利用架空走廊,在城市市区主要是采用同杆并架方式。有双回、四回同杆并架;也有10kV、380V上下排同杆并架。架空线路按在网络的位置分主干线路和分支线路,在主干线路中间可以直接“T”接成分支线路(大分支线路),在分支线路中间可以直接“T”接又形成分支线路(小分支线路)。主干线和较大的分支线应装设分段开关。主干线,分支线。

  电缆线路主要是指沿地下走廊架设,无需杆塔支撑,但需要电缆沟(管)道等设施支持的配电线路。一般多为多台断路器(开闭所、环网柜)设置,线路中间不可任意直接“T”接,要通过电缆分接箱或开闭所等设备才可形成分支线路。由于电缆主要处于地下的复杂环境,故对电缆本身要求比较高,要求电缆有可靠的绝缘与防护。中压主干线及以上,支线电缆的截面应选用满足载流量及热稳定的要求。

  与架空线路相比,电缆线路具有安全可靠、运行过程中受自然气象条件和周围环境影响较少,寿命长、对外界环境的影响小,部影响人身安全、同一通道可以容纳多根电缆、供电能力强等优点。但也有自身和建设成本高(与架空线路相比投资成倍增长)、施工周期长、电缆出现故障时因故障点查找困难而导致修复时间长等缺点。

  直线杆塔又叫过线杆塔、中间杆塔,用字母Z表示。直线杆塔用于耐张段的中间,是线路中用得最多的一种杆塔。一般的情况下,承受导线、避雷线的垂直荷载(包括导线和避雷线的自重、覆冰重和绝缘子重量)和垂直与线路方向向的水平风力。当两侧档距相差过大或一侧发生低断线时,承受由此产生的导线、避雷器的不平衡张力。

  耐张杆塔又叫承力杆塔,用字母N表示,用于线路的分段承力处。一般的情况下,除承受与直线杆塔相同的荷载外,还承受导线、避雷线的不平衡张力。在断线故障情况下,承受断线张力,防止整个线路杆塔顺线路方向倾倒,将线路故障(如倒杆、断线)限制在一个耐张段(两基耐张干之间的距离)内。10kV线 kV线km。根据详细情况,也能适当地增加或缩短耐张段的长度。

  钢的机械强度高,铝的导电性能好,导线的内部有几股是钢线,以承受拉力;外部为多股铝线,以传导电流。由于交流电的集肤效应,电流主要在导体外层通过,这就充分的利用了铝的导电能力和钢的机械强度,取长补短,互相配合。目前架空输电线路导线几乎全部使用钢芯铝线。作为良导体地线和载波通道用的地线,也采用钢芯铝线 导线、密度小、质量轻,具备比较好的经济性

  架空绝缘配电线路型号用绝缘导线的材料和结构特征代号表示:JK表示架空系列(铜导体省略),TR表示软铜导体;L表示铝导体;HL表示铝合金导体;V表示聚氯乙烯绝缘,Y表示聚乙烯,GY表示高密度聚乙烯;YJ表示交联聚乙烯,B表示本色绝缘,Q表示轻型薄绝缘结构,(A)表示承力束为钢绞线。例如,钢芯、交联聚乙烯绝缘(本色)、标称电压10kV、4芯(其中3芯为导体)、标称截面为120mm2,承力束为50 mm2钢绞线的绝缘导线,型号为JKLYJ/B-10/3×120+50(A)。

  架空线路导线运行中,处受自身重量的载荷之外,还承受温度变化及覆冰、风压等产生的载荷。这些载荷可能使导线承受的拉力大幅度提升,甚至造成断线事故。导线截面愈小,承受外载荷的能力愈低。为了能够更好的保证安全,使导线有一定的抗拉强度,在大风、覆冰或低温等不利气象条件下,不致发生断线事故,因而需要规定各种情况下架空导线的最小允许截面。

  导线截面应按照配电网规划设计原则选择,应进行经济技术比较,使变电站出线间隔得到充分的利用,线路主干线截面应与出线断路器、出线电缆、TA(电流互感器)等配套一致,按额定电流600A或400A考虑。为便于运行检修,配电线路导线截面积宜减少规格,线路干线)经济电流密度。电流密度是指单位导线截面所通过的电流值,单位为A/mm2。

  (3)发热。在一定的外部条件(环境和温度25℃)下,使导线不超过不超过允许的安全运行温度(一般为70℃)时,导线允许的载流量称为导线的安全载流量。对于用电设备的电源线及室内配线,首先要按导线的安全载流量初步选出导线)机械强度。为使架空线路的导线承受自重、环境和温度及运行气温变化产生的应力、风力、覆冰重力等作用力而不致断裂。相关规程规定了架空配电线 横担

  横担按用途分分直线横担、转角横担、耐张横担。按材料分分木横担、铁横担、瓷横担。角铁横担运用广泛。其优点是有较高的机械强度,常规使用的寿命长、安装便捷、维护量小等。

  横担大小应根据导线粗细按设计的基本要求进行安装,小导线采用角铁横担,其最小尺寸为∟63mm×6mm×1800mm,这是高压用的横担。低压横担最小尺寸为∟50mm×5mm×1200mm。

  高压横担间距离为800mm,横担头第一个并杆孔距为40-50mm。距电杆两侧绝缘子距离为不应小于0.5m。低压横担线mm。

  (1)制造厂应提供同一类型横担负荷有关法律法规的受力检验报告。为检验横担的承载能力,在必要时能够直接进行允许拉力试验,不应发生脆断、弯曲变形。

  (2)用来制造横担等的材料应具有出厂合格证书。证书所列项目及标准应符合有关法律法规,否则应按有关法律法规进行校验。

  热镀锌检验:锌层厚度符合标准要求,锌层应均匀,不得有黄点、漏锌、锌渣、锌刺。

  瓷横担可代替铁、木横担以及针式绝缘子、悬式绝缘子等作为绝缘和固定导线用。其优点是能节省钢材,在相同条件下使用,陶瓷横担可降低线路造价。但其机械强度弱,更换大截面导线 绝缘子

  基础的作用:保证杆塔稳定,不因杆塔垂直荷载、水平荷载、事故断线张力和外界的力的作用而上拔、下沉和倾倒,确保架空线路安全、可靠运行。

  ——铁塔基础:混凝土或钢筋混凝土基础、预制钢筋混凝土基础、金属基础、灌注桩式基础、岩石基础

  1、经常受下压力的基础:如转角塔的内角基础、带拉线的直线型、耐张型杆塔基础;

  2、每下土300—500 mm夯实一次,回填土应高出地面300—500 mm;

  3、架空配电线路用的钢筋混凝土杆的埋深一般按1/6—1/5L或h=L/10+0.7(米)

  4、架空配电线路用木杆的埋深一般杆长的1/6。为增加木杆的稳定性,在木杆根部距地面500mm处宜装有横木。

  在电力线路中,凡承受固定性不平衡荷载比较显著的电杆,如终端杆、角度杆、跨越杆等均应装设拉线以达到平衡。同时为了尽最大可能避免线路受强大风力荷载的破坏,或在土质松软的地区为增加电杆的稳定性,有时也装设拉线 拉线的种类

  架空配电线路中,根据拉线的用途和作用的不同,一般拉线分为普通拉线、人字拉线、十字拉线、水平拉线、V(Y)型拉线、弓形拉线、共用拉线、撑杆等。关系拉线的详细介绍我们将以专题的形式介绍--配电线 拉线)终端杆、丁字杆及耐张杆的承力拉线应与线路方向对正;防风拉线(人字拉线)应与线)拉线°(经济夹角),当受环境限制时可适当减少,但不应该少于30°度。拉线应正常受力,不得松弛。

  1)采用黑色耐候聚乙烯绝缘钢绞线)穿越低压线路时在线路下方加拉线绝缘子;穿越高压线路时在线路上下两侧加拉线 拉线)拉线的上端固定于电杆的拉线抱箍处,下端与拉线棒连接。上端采用楔形线夹固定,成为“上把”。

  (3)有些拉线为防止其与导线接触,在拉线中部增设拉线)与拉线绝缘子连接处多采用缠绕绑扎法或钢线卡子固定,称为“中把”。

  接地装置是指埋设在地下的接地电极与由该接地电极到设备之间的连接导线 接地分类

  按接地的目的,电气设备的接地可分为工作接地、保护接地、防雷接地、防静电接地、防干扰接地、检修接地等。

  高压电气设备的保护接地:大接地短路电流系统,一般小于或等于0.4欧姆;小接地短路电流系统,一般小于或等于10欧姆。

  配电线路杆上电气设备主要有变压器、刀闸(隔离开关)、断路器、熔断器、避雷器、电容器等。

  配电变压器,简称“配变”。指配电系统中根据电磁感应定律变换交流电压和电流而传输交流电能的一种静止电器。有些地区将35千伏以下(大多数是10KV及以下)电压等级的电力变压器,称为“配电变压器”,简称“配变”。安装“配变”的场所与地方,既是变电所及柱(杆)上。

  刀闸,一般指的是高压隔离开关,即标称电压在1kV以上的隔离开关,通常简称为隔离开关,是高压开关电器中使用最多的一种电器,它本身的工作原理及结构最简单,但是由于使用量大,工作可靠性要求高,对变电所、电厂的设计、建立和安全运作的影响均较大。隔离开关的主要特征是无灭弧能力,只能在没有负荷电流的情况下分、合电路。隔离开关用于各级电压,用作改变电路连接或使线路或设备与电源隔离,它没有断流能力,只能先用其它设备将线路断开后再操作。一般带有防止开关带负荷时误操作的联锁装置,有时需要销子来防止在大的故障的磁力作用下断开开关。

  架空配电线路用柱上断路器又称柱上开关,它是一种可以在正常情况下切断或接通线路,并在线路发生短路故障时,通过操作或继电保护设施的作用,将故障线路手动或自动切换的开关设备。

  断路器按其所采用的灭弧介质,可分为油断路器、六氟化硫(SF6)断路器、真空断路器。

  标称电压——是指断路器能承受的正常工作线电压。目前我国电力系统中断路器标称电压有:10KV、35、66、110、220、330、500KV。

  额定电流——是指断路器可以长期通过的工作电流。断路器长期通过额定电流时,其各部分的发热温度不超过允许值。我国规定额定电流为:200、400、630、(1000)、1250、1600、(1500)、2000、3150、4000、5000、6300、8000、10000、12500、16000、20000A。

  额定开断电流——在额定电压下,规定的时间内断路器能可靠切断的最大电流的有效值,称为额定开断电流Ik,它表示断路器的断路能力。我国规定额定开断电流为:1.6、3.15、6.3、8、10、12.5、16、20、25、31.5、40、50、63、80、100kA等。

  动稳定电流——断路器在闭合位置时,所能通过的最大短路电流,称为动稳定电流,亦称额定峰值耐受电流,它表明断路器在冲击短路电流作用下,承受电动力的能力。这个值的大小由导电及绝缘等部分的机械强度所决定。

  热稳定电流——热稳定电流是断路器在规定时间内,允许通过的最大电流,它表示断路器承受短路电流热效应的 能力。以短路电流的有效值表示。断路器的铭牌规定一定 时间(1、2、4秒)的热稳定电流。

  跌落式熔断器俗称领克。跌落式熔断器是10kV配电线路分支线和配电变压器最常用的一种短路保护开关,它具有经济、操作便捷、适应户外环境性强等特点,被大范围的应用于10kV配电线路和配电变压器一次侧作为保护和进行设备投、切操作之用。

  跌落式熔断器安装在10kV配电线路分支线上,可缩小停电范围,因其有一个高压跌落式熔断器明显的断开点,具备了隔离开关的功能,给检修段线路和设备创造了一个安全作业环境,增加了检修人员的安全感。安装在配电变压器上,可当作配电变压器的主保护,所以,在10kV配电线路和配电变压器中得到了普及。

  跌落式熔断器的组成主要有绝缘体 、下支撑座、下动触头、下静触头、安装板、上静触头、鸭嘴、上动触头、熔丝管等。

  ◆柱上电力电容器:容量在30kvar以下一般都会采用跌落式熔断器保护。按其额定电流的1.5—2.5倍。

  ◆10KV用户进线:熔丝元件一般不应小于用户最大负荷的1.5倍。其变压器一次侧熔丝元件应小于进线KV分支线路:熔丝元件一般不应小于所控制负荷的1.5倍,并至少应比分支线路所控制最大配电变压器一次侧熔丝元件大一级。

  避雷器是用来限制雷电过电压的主要保护电器。 架空配电线路多采用避雷器来进行防雷保护,避雷器接地也叫做过电压保护接地。

  雷电过电压和内部过电压对运行中配电线路及设备所造成的危害,单纯依靠提高设备绝缘水平来承受这两种过电压,不但在经济上是不合理的,而且在技术上往往亦是不可能的。积极的办法是采用专门限制过电压的电器,设备电压等级越高,降低绝缘水平所带来的经济效益越显著。将过电压限制在一个合理的水平上,然后按此选用相应的设备绝缘水平,使电力系统的过电压与绝缘合理配合。

  避雷器是一种能释放过电压能量限制过电压幅值的保护设备。避雷器应装在被保护设备近旁,跨接于其端子之间。过电压由线路传到避雷器,当其值达到避雷器动作电压时避雷器动作,将过电压限制到某一定水平(称为保护水平)。之后,避雷器又迅速恢复截止状态,电力系统回到正常状态状态。

  避雷器的保护特性是被保护设备绝缘配合的基础,改善避雷器的保护特性,能大大的提升被保护设备的运行安全可靠性,也能够更好的降低设备的绝缘水平,以此来降低造价。

  国网近期宣布2022年电网投资5012亿(电网投资口径),首次突破5000亿关口,同比增长8.84%,创历史上最新的记录,2021年国网规划电网投资4730亿元,2022年规划同比增长约6%,整体呈现稳增长的趋势。“十四五”期间,国家电网计划投入3500亿美元(约合2.23万亿元)。南网规划“十四五”期间,电网建设将投资约6700亿元,同比“十三五”提升36%。两大电网公司“十四五”期间电网投资额超过2.9万亿元,较“十三五”全国电网投资高出13%。除了整体投资额稳增长外,更重要的是结构性的变化,未来新型电力系统是建设的主要方向。下面华尔街见闻·见智研究就给大家深度解读什么是新型电力系统。

  关于新型电力系统目前并没有一个明确的官方统一定义,但是与传统电力系统相比,新型电力系统的“新”主要体现为以下几个方面:第一、电源结构由可控连续出力的煤电装机占主导,向强不确定性、弱可控性出力的新能源发电装机占主导转变。第二、负荷特性由传统的刚性,纯消费性向柔性、生产与消费兼具型改变。第三、电网形态方面,传统电力系统是单向逐级输电为主,新型的包括交直流混联大电网、微电网、局部直流电网和可调节负荷的能源互联网。第四、运行特性的转变,传统电网是由“源随荷动”的实时平衡模式,大电网一体化控制模式。新型电力系统是向“源网荷储”协同互动的非完全实时平衡模式,大电网与微电网协同控制模式转变。新型电力系统基本五大特征是清洁低碳、安全可控、灵活高效、智能友好、开放互动。2021年3月15日,***主持召开中央财经委员会第九次会议,提出深化电力体制改革,构建以新能源为主体的新型电力系统,新型电力系统的概念便是基于这样的背景诞生。

  简而言之,新型电力系统要清洁化、低碳化、智能化。新型电力系统其实就是中国传统电力系统的升级。只不过升级的维度比较宽泛,既包括供给侧、又包括用电侧、电网测以及全系统的全面升级。

  因为传统电力行业主要是以火电为主,电力行业CO2的排放量占据我国CO2总排放量的四成左右,其次排放CO2较多的是工业、建筑和交运,电力行业占比是最高的;所以要实现“3060”的双碳目标,电力行业自然要转型。

  新型电力系统更着重强调的是以“新能源”为主体,要大幅度的提高光伏、风电等新能源发电的比例,核心是高比例可再次生产的能源叠加高比例电力电子设备。从各类电源新增装机容量看,风电和太阳能发电占比逐年提升,尤其2020年增长迅速,截至2020年底火电在我国总电力装机中占比高达57%,预计从十四五开始,新能源装机占比将持续上移。2020年我国太阳能装机占比11%,风电装机占比13%,水电装机占比17%,核电装机占比2%。建设新型电力系统最终是为实现电力系统脱碳,以实现在2035年左右新能源在总装机中占比超50%,2045年新能源发电在总发电量中占比超过50%的目标。

  所以事实上,新型电力系统运作的一切模式,本质都是为越来越好的积极适应高比例可再次生产的能源的发展的新趋势,进而提升终端电气化率,更好支持温室气体减排。

  新型电力系统的运转主要围绕以下几个方面:第一、新能源逐步是装机的主体;第二、终端能源消费高度电气化;第三、实现新能源高效开发利用和各类负荷友好接入。第四、电力系统运行机理的变革。

  电力系统整体可大致分为发电、输电、变电、配电、售电、调度六大环节。以前电力系统运转模式主要是火电、水电、核电等大电源通过升压接入大电网、然后通过高压、特高压等输电方式完成电力输送过程,然后再通过降压将电能输送到负荷端,也就是“源随荷动”的传统运作模式。但是新型电力系统发电侧重主体发生明显的变化了,以后要以光伏和风电等新能源发电为主,这样就会从原来集中式电源模式变成“集中和分布式”一起发展的模式。同时由于光伏和风电具有波动性、间歇性和随机性的特点,所以储能在新型电力系统的运作中就变得特别的重要。所以新型电力系统就是要建立“源网荷储”的运作模式,也就是电源、电网、负荷、储能各环节协调互动,实现安全稳定的运行。

  “源”端未来将实现以风电、光伏等新能源发电为主体,火电等为辅助的发电格局。而我国由于能源和负荷分布不均的问题,西北地区主要是资源集中区,而负荷区主要在中东部长三角地带,风光等新能源电站很多也分布在西北地区,这样在能源的输送方面就需要加大特高压的建设,也就是在保持风光发电就地消纳的同时,加快输电主干通道的建设以及省间的互联互通水平,近期国网也发布了“十四五”特高建设等一系列文件,我们之前在文章“国网“十四五”特高压加速,一文带你读懂特高压”中详细对特高压进行了解读。加强特高压建设有助于发挥大电网对清洁能源的配置作用。

  “网”端主要指配网。先说下什么是配网?配网就是从输电网或者地区发电厂接受电能后,通过配电设施就地或逐级和用户相连,并向用户分配电能的系统,包括城市配电网和农村配电网。在新型电力系统中,配网方面需要扩容改造,以提高用电的可靠性,“十三五”期间我国已经加快配电网建设了,主要是以农网改造为主,到2020年我国主要配电网指标已经处于国际前列,配电自动化率已达到90%。但是问题仍然频出,比如夏季高温天气用电负荷高峰期,有极大几率会出现局部电荒,广东、安徽等地也执行一些高峰限电和季节性尖峰电价的政策。而电荒主要也是因为配电网局部容量不够,以及省间电网互济能力较低等电力市场机制性的原因。所以解决负荷高峰期缺电问题就要对配电网进行扩容改造升级,接一些局部微电网、储能等办法来解决。

  除了电荒问题,终端电气化的提升也带来了配网的扩容需求。因为随着新能源车市场占有率的提升,也就是当私家车电动化的比例提升后,对居民区以及工业园区等的峰值负荷和负载率都会提升。其次,随着分布式光伏等的普及,对配网运行的灵活性要求也更高,要提升信息化、智能化、自动化的水平。

  说到配网,就要提到配网设备,配网设备最重要的包含一次和二次设备。传统配电设备赛道是集中度比较低的,低压电器产品同质化显而易见,低端产品竞争较大,高端产品的供给主要还是施耐德、西门子、ABB等国外品牌。随着未来物联网和电力智能化的发展,配网的增量需求会集中在智能电网、电动车等领域,对产品的质量和稳定能力的要求会更高,目前我国低压电器市场高端产品占比在20%左右,未来增量需求大多分布在在高端产品方面,市场占有率也会提升,也就是高端设备是由国产替代机会的。

  储能是未来电力系统升级最关键的环节。风光等新能源发电具有不稳定性,而电能又是时发时用的,很多时候发电高峰和用电高峰无法匹配,为了能够更好的保证电力系统稳定运行,就需要储能调节,比如起到削峰填谷的作用。

  众所周知电能是瞬时的,理想状态是发电负荷恰好匹配用电负荷,但真实的情况往往不能满足,用电侧往往随机性更大一些,当发电出力和系统负荷不平衡时,频率将随着改变,所以要储能。储能在发电侧、输配电侧、用电侧分别发挥的功能是不一样的。发电侧主要是做一些调峰调频、并网等。在输配电侧主要是用于缓解电网阻塞、延缓输配电设备扩容升级等。用电侧最重要的包含工商业大储能和户用小储能。在用电侧主要是电力自发自用、峰谷价差套利、提升供电可靠性等。对应构建新型电力系统而言,储能系统的进展直接决定了电力系统构建的进程和成果。

  新型电力系统相对于传统电力系统而言灵活性更好,“源网荷储”的界限需求也比较模糊,所以对灵活性荷多元化的需求更高,因为伴随新能源发电占比的提升,电网波动性会增加,传统数据分析已经不能够满足需求了,也就是说未来的电力系统会对数据采集、传输、处理、应用的需求会增加,所以数字化的要求会更高。信息数字化后继续再向智能化进阶。

  目前电网信息化的进展在加速。“2020 年国网提出数字新基建以及十大重点任务,涵盖电网云平台、大数据中心、电力物联网平台、智慧能源服务平台等信息化系统,以及5G、人工智能、区块链等新技术的应用项目”。

  智能电表需求会加大。供给是因为需求而产生,未来伴随电力系统海量数据的处理,关于信息化的所有的环节都会改进,那么采集类的计量装置的需求就是智能电表了。智能电表在计量方式、算费方式、智能控制以及通讯应用方式等方面与普通电表都大有不同,准确来说已经不是传统意义上的电能表了,为了适应智能电网、新能源的使用已经具备双向数据通信等智能功能了。但因为智能电表制造壁垒比较低,市场是比较分散的。

  综合能源服务的重要性会日益凸显。电力系统之所以改革主要背后核心原因是“碳中和以及碳达峰”的需要。所以在双碳目标的驱动下,企业会更关注能耗指标的问题,而新型电力系统会提升能源服务来帮企业有效应对能耗双控、绿电的交易、碳资产管理等等。

  整体而言,华尔街见闻·见智研究认为,新型电力系统是一个非常庞大而繁杂的工程、涉及到电力行业、交运行业、5G、物联网等通信行业等方方面面,从上游的发电端要解决好如何从传统的火电为主向风光等新能源发电为主的问题,传输方面要对特高压交直流的建设做到合理布局,还要在配网侧、储能侧进行更好的协调和配合,最后落地到用户侧。同时在整个环节中要加强信息化建设,也就是5G、物联网等新基建要更好的配合,所以整个工程依旧很庞大的,但是也必将是电力行业的未来发展趋势。且在新型电力系统的发展下,也必将给特高压、储能、电气设备等赛道带来新的机会。


  • 一键拨号
  • message
    短信咨询
  • map
    查看地图
  • ewm
    二维码