1.高压配电系统概述
通信局(站)的高压配电系统通过高压配电线将来自国家电网电力系统的6kV或IOkV引入局站,并再通过配电变电所的降压变压器降压为380/220V至低压配电系统。
一个电力系统一般由发电、输电、变电、配电和用电5个环节组成。电力系统的输配电方式示意图如图2-1所示。而构成国家电网的电力系统是指将发电厂(发电机、升压变压器)、区域变电所(降压变压器)、配电变电所(降压变压器)以及用电设备,通过高压输电线、高压配电线等连接起来的整体。

图2-1电力系统的输配电方式示意图
通常用电压等级以及供电范围大小来划分电网种类。一般情况下,电压在10kV以上到几百千伏且供电范围大的称为区域电网;如果把几个城市或地区的电网组成一个大电网,则称为国家电网。电压在35kV以下且供电范围较小,单独由一个城市或地区建立的发电厂对附近的用户供电,而不与国家电网联系的称为地方电网。如果电能由电源侧直接引向用户变配电所,则这种电力网称为配电网:如果电能先由电源侧馈送到供、配电中心,然后由供、配电中心再引出至配电网,这种电力网称为输电网(又称供电网)。
我国目前采用的输电电压标准有:35kV,llOkV、220kV、330kV和500kV等:配电标准电压有:10kV、6kV.
我国发电厂的发电机组输出额定电压为3.15-20kV.随着大型发电厂的建成投产及输电距离的增加,为了减少线路能耗、压降,以及节约有色金属和降低线路工程造价,须经发电厂中的升压变电所升压至35-500kV,然后由高压输电线传送到受电区域变电所,再由区域变电所降压至6?10kV,最后经高压配电线路送到用户配电变电所降压至380V低压供用电设备使用。我国己于1985年建成500kV高压输电网,国际上不少国家己建成750kV电压输电网,目前我国和国。际上都在开发1000-1500kV超高压输电网。
在电能的传送和分配过程中,要求电力系统供电安全可靠,停电次数少而且停电时间短,电压变动小,频率变化小,波形畸变小等。我国规定,配电网低压电力设备的额定电压偏差范围为±7%额定电压值,低压照明为+5/-10额定电压值,频率为50Hzt0.5Hz,正弦波畸变率极限小于5%.
电压和频率是衡量交流系统电能质量的两个基本参数。依据我国GB156-80额定电压标准,交流电网和电力设备的额定电压如表2-1所示。
用电设备的额定电压规定与同级电力网线路额定电压相等。发电机的额定电压比电网电压高5%是考虑到负荷电流导致在线路上产生压降损失。变压器二次线圈的额定电压是指变压器一次侧加入额定电压,而二次侧开路的电压即空载电压,而在满载时二次线圈内有约5%的电压降。因此,如果变压器二次侧供电线路较长,则变压器二次侧线圈的额定电压一方面要考虑补偿变压器内部5%的阻抗电压降,另一方面还要考虑线路b的压降损失需髙于线路额定电压5%,所以它要比线路额定电压高10%.如果变压器二次侧供电线路不太长,则变压器二次侧线圈的额定电压只需高于线路额定电压5%,仅考虑补偿变压器内部电压降。
对于通信局(站)中的降压变压器(即配电变压器),其一次线圈额定电压即为高压配电网电压(6kV或10kV)一。次线圈额定电压因其供电线路距离较短,一般选400/230V,而用电设备受电端电压为380/220V.
根据YDAT1051一2000《通信局(站)电源系统总技术要求》,高压配电设备、变压器的可靠性指标如下。
(1)高压配电设备的可铕性指标。髙压配电设备,在15年使用时间内,主开关平均年动作次数≤12次时,平均失效间隔时间(MTBF)应≤1.4x1O五次方h,不可用度应≤6.9x10负六次:平均年动作次数>12次时,平均失效间隔时间(MTBF)应不可用度应在≤2.4xl0负五次方。
(2)变压器的可靠性指标。变压器在20年使用时间内,平均失效间隔时间(MTBF)应M.75x1办。其中,无载调压变压器的不可用度应≤9.14x10负四次方,有载调压变压器的不可用度应≤1.22xl0负三次方。
2.高压配电方式
高压配电方式是指从区域变电所,将35kV以上的髙压降到6-1OkV高压送至企业配电变电所及高压用电设备的接线方式。高压配电网的基本接线方式有3种:放射式配电方式。
树干式配电方式及环状式配电方式。
(1)放射式配电方式
放射式配电系统从一个中心点放射式的向各负载供电,各负载与中心点之间用固定安装的电缆连接,沿线不接其他负荷,各配电变电所无联系。向各负载供电的馈电系统成套装配在一起形成配电中心,该配电中心可以制成配电幵关柜、开关板和组合式配电控制箱。图2-2(a)所示为单回路放射式,图2-2(b)所示为双回路放射式。

放射式配电方式的优点是:线路敷设简单,维护方便,供电可靠,不受其他用户干扰。
(2)树干式配电方式
树干式配电方式是指由总降压变电所引出的各路高压干线沿市区街道敷设,各中小型企业变电所都从干线上直接引入分支线供电,如图2-3所示。

树干式配电方式的优点是:总降压变电所6-1OkV的高压配电装置数量减少,投资可相应减少。缺点是供电可靠性差,只要线路上任意一段发生故障,将影响线路上变电所的供电。
(3)环状式配电方式图2-4所示为环状式配电方式,即指由总降压变电所分别引出两路髙压干线,从左右两侧沿各中小企业变电所敷设,并构成环状供电方式。环状式配电方式的优点是运行灵活,供电可靠性较高,当线路的任何地方出现故障时,只要将故障邻近的两侧隔离开关断开,即可切断故障点,使供电恢复。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。


原标题:交流高压配电系统