2021年中级通信工程师动力与环境知识点集锦（二）：交流供电系统

以下为大家整理了2021年中级通信工程师动力与环境知识点集锦（二）：交流供电系统，包含部分知识点内容，完整内容请扫码查看。

知识点1  交流供电系统概述

一、主用交流电源

主用交流电源为市电，一般从10kV（线电压）高压电网引入。

1．市电供电系统的组成

市电交流供电系统是由高压配电设备、变电设备、低压配电设备及电力线路所组成。

一般通信企业变电站所输入电压为10KV，所以高压传输的电能送到电信企业需要将35KV～220KV高压降至10KV。10KV交流电引入通信局/站的高压配电系统，通过配电变电所的降压变压器降压为380/220V。

2．市电类别划分

通信局（站）所需的交流电源宜利用市电作为主用电源。根据通信局（站）所在地区的市电供电条件、线路引入方式及运行状态，YD/T 1051-2010 将市电划分为4类，如表2-1所示。

表2-1 市电类别的划分

3．市电供电方式的选择

市电供电方式的选择主要是为通信局（站）提供可靠、稳定的市电。市电供电方式主要有主备用供电方式、同时供电的运行方式和三路市电供电。

4．市电交流供电的质量指标

交流电源的电压和频率是标志交流电能质量的两个重要指标，具体指标如表2-2所示。

表2-2 市电交流供电的质量指标

在供电过程中，若电网电压或发电机的电压变化范围超出通信设备或整流设备的允许变化范围时，应当采用交流调压器或交流稳压器，以便保证输入交流电压在允许变化范围以内。

知识点2  交流高压供电系统

交流供电系统包括交流高压配电系统（10kV/6kV系统）和交流低压配电系统（380V/220V系统）。

交流高压供电系统由高压供电线路 、高压配电设备及变压器组成。

一、常用高压电器

常用的高压电器有：高压熔断器、高压断路器、高压隔离开关、高压负荷开关、避雷器和互感器等。

具体功能和作用如表2-3所示。

表2-3 常用高压电器及设备作用

二、交流高压供电系统的一次接线

通信局（站）变电所从电力系统受电经降压变压器降压后馈送至低压配电房。要求变电所尽量靠近负荷中心，以减少配电线路的长度和电能损失，并且主接线应力求简单、运行可靠、操作方便，设备少并便于维护。

一次接线表示的是变电所电能输送和分配的电路，通常也称为主电路。根据通信局（站）市电引入的情况和局（站）对电源可靠性要求的不同，可以有不同的一次接线方案。

三、高压配电设备

高压开关柜是将高压电器、测量仪表、保护装置及辅助设备等，按照一定的接线方式，有机地组合在一起的成套高压配电设备。

成套的高压开关柜一般有高压进线柜、高压计量柜、避雷器柜、高压联络柜、高压出线柜等。具体功能作用如表2-4所示。

表2-4 高频开关柜的组成及作用

高压供电系统的操作电源是指供给高压开关柜断路器操动机构的控制回路、继电保护、自动装置、信号装置的电源。

操作电源可分为交流操作电源和直流操作电源两大类。前者一般用在中、小型高压供电系统中，后者一般用在容量较大的高压供电系统中。

四、交流高压供电系统的维护

一般通信企业变电站所输入电压为6KV/10KV，高压带来的安全问题不容忽视。加强高压配电设施的安全运行管理，全面掌握设备运行健康状况，及时发现设备存在的问题和消除缺陷。高压供电系统在维护过程中，需要注意以下细节。

1．基本维护要求

（1）配电屏四周的维护走道净宽应保持规定的距离，各走道均应铺设相应等级的绝缘垫。

（2）高压室各门窗、地槽、线管、孔洞应做到无孔隙，严防水及小动物进入。

（3）高压室禁止无关人员进入，在危险处应设防护栏，并设明显的告警牌 “高压危险，不得靠近” 字样。

（4）为安全供电，专用高压输电线和电力变压器不得让外单位搭接负荷。

（5）高压维护人员必须持有高压操作证，无证者不准进行操作。

（6）高压防护用具（绝缘鞋、手套等）必须专用，高压验电器、高压拉杆应符合规定要求，并定期检测。

（7）变配电室停电检修时，应报主管部门同意并通知用户后再进行。

（8）停电检修时，应先停低压、后停高压；先断负荷开关，后断隔离开关。送电顺序则相反。切断电源后，三相线上均应接地线。

（9）引入通信局（站）的交流高压电力线应安装高、低压多级避雷装置。

2．高压配电设备的维护

（1）高压操作应实行两人操作制，一人操作，一人监护，实行操作唱票制度。不准单人进行高压操作。

（2）切断电源前，任何人不准进入防护栏。

（3）在切断电源、检查有无电压、安装移动地线装置、更换熔断器等工作时，均应使用防护工具。

（4）在距离10kV～35kV导电部位1m以内进行检修工作时，应切断电源，并将回路两侧电源断开，凡有电容的器件（如电缆、电容器、变压器等）应先放电。

（5）先核实被检修回路已可靠断开，设备不带电，再挂接地线悬挂 “有人工作，切勿合闸” 警告牌后，方可进行维护和检修工作。警告牌只许原挂牌人或监视人撤去。

（6）严禁用手或金属工具触动带电母线，检查通电部位时应用符合相应等级的试电笔或验电器。

（7）雨天不准露天作业，高处作业时应系好安全带，严禁使用金属梯子。

知识点3  电力变压器

一、油浸式变压器

油浸式变压器的绕组和铁芯都浸在油箱内的变压器油中，变压器油起绝缘和散热作用。绕组和铁芯的热量先传递给变压器油，然后通过变压器油传递给散热管或散热片散热。

变压器油箱的箱盖上装有油枕。油枕有两个作用：一方面可以减小油面与空气的接触面积，以防止变压器油受潮和变质。另一方面，当油箱中油面下降时，油枕中的油可以补充到油箱里，不使绕组露出油面以外，而且油枕还能调节因变压器油温度升高而引起的油面上升。

二、干式变压器

干式变压器是指铁芯和绕组不浸在任何绝缘液中，直接以空气为冷却介质的变压器。与油浸式电力变压器相比，其最大特点是没有油箱和油箱上繁杂的外部装置，不用冷却液（油）。

干式变压器由铁芯、线圈及风机、温控器和保护外壳构成。干式变压器的安全运行和使用寿命，很大程度上取决于变压器绕组绝缘的安全可靠。

三、电力变压器的连接

电力变压器绕组接成星形、三角形，在高压侧分别用Y、D表示，在低压侧分别用y、d表示；有中性点引出时高压侧用YN表示，低压侧用yn表示。

变压器原（一次）、副（二次）绕组采用不同的连接方式，形成了原、副绕组对应的线电压之间的不同的相位关系，其相位差总是30°的倍数。国际上规定用时钟指针表示，即以变压器高压侧线电压为时钟的长针，永远固定在“12”的位置上，以低压侧对应的线电压为时钟的短针，短针所指的时数就是变压器连接组的标号。

目前，我国较多采用的是“D，yn11”的连接组别，即原绕组为三角形连接，副绕组为星形连接，中性点直接接地并接出中性线。采用“D，yn11”连接组别的优点在于，有利于抑制由负载带来的高压电网的三次谐波等谐波电流，起到净化系统电能质量的作用。

四、电力变压器的运行

变压器的运行方式有允许、过载（在允许条件下）、并联运行等方式。如表2-5所示。

表2-5 电力变压器运行方式

五、变压器的调压方式

所谓变压器的变压比就是原副线圈的匝数比。对于油浸式和干式变压器副边电压的调整均分是通过改变高压线圈的匝数进行的，调压方式均分有无载和有载两种。

无载调压方式是在变压器不带电的条件下进行的操作。需要注意，无载调压方式在操作时，必须先停电，切断负载后，改变分接头调压（手动操作）。

有载调压方式是带负载进行操作，通过驱动有载调压开关的接点位置实现，调压精度较高，速度快，且范围较宽。

六、变压器的配置

容量较小的通信局（站），一般配置一台变压器供全局交流负荷；当季节性负荷变化较大时，宜设置两台变压器，其中一台承担长期负荷，另一台承担季节性负荷。

为了避免变压器故障及检修时造成长时间的市电停电，地市级以上通信局（站），宜设置2台或多台变压器，当其中一台变压器故障或检修时，其余的变压器应能满足保证负荷用电。

七、提高变压器利用率的措施

变压器损耗的功率来源于两部分：铜损和铁损，前者是指原、副线圈电阻在电流通过时的产生的损耗；后者基本等于变压器空载损耗。变压器正常工作效率很高，一般在95%以上。

提高变压器利用率的措施可以从以下三方面展开：

1．改善变压器的冷却效果。

2．变压器低压侧进行无功功率补偿，提高功率因素，以充分利用变压器的容量。

3．合理配置变压器容量。变压器的最佳负荷率基本在60%左右，即此时变压器的效率较高（变压器铁损、铜损相等）。