第一课时-变配电所一次设备

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1、第四章 变配电所及其一次系统,4.1 电压的选择 4.2变电所的配置 4.3变压器的选择 4.4变电所主要电气设备 4.5变配电所主接线 4.6变电所的布置和结构 小结 思考题与习题,第一章,第二章,第三章,第四章,第五章,第六章,第七章,第八章,第九章,第十章,第十一章,第一章,第二章,第三章,第四章,第五章,第六章,第七章,第八章,第九章,第十章,第十一章,讲述供配电系统电能供应和分配的基本知识和理论。 供配电系统的相关计算方法 包括负荷计算、设备容量等 供配电系统短路的种类、原因及危害。 种类主要有三相短路、两相短路、单相短路和两相接地短路。,回顾复习,内容：供电系统的组成、电气设备、供

2、配电电压，变电所的配置，变压器台数和容量，主接线，变电所的布置和结构。 重点: 供配电系统的电压选择、变电所位置的确定、变配电所的一次设备和主接线图，以及变电所的布置和结构。,第一章,第二章,第三章,第四章,第五章,第六章,第七章,第八章,第九章,第十章,第十一章,所有的基础理论和计算都是为最终建一座变电所服务的，这一章我们会接触到,4.1 电压的选择,第一章,第二章,第三章,第四章,第五章,第六章,第七章,第八章,第九章,第十章,第十一章,4.1.1 供电电压的确定 供电电压是指供配电系统从电力系统所取得的电源电压。 我国目前所用的供电电压为110kV、35kV、10kV、6kV。 究竟采用

3、哪一级供电电压，主要取决于以下三个方面因素。 （1） 电力部门所能提供的电源电压。 （2） 用户负荷大小及距离电源线路远近。 （3） 用户大型设备的额定电压决定了企业的供电电压。,第一章,第二章,第三章,第四章,第五章,第六章,第七章,第八章,第九章,第十章,第十一章,4.1.2 配电电压的确定 配电电压是指用户内部向用电设备配电的电压等级。由用户总降压变电所向高压用电设备配电的配电电压，称为高压配电电压；由用户车间变电所或建筑物变电所向低压用电设备配电的配电电压，称为低压配电电压。 （1）高压配电电压 高压配电电压通常采用10KV和6KV，一般情况下，优先采用10KV高配电电压。铁路供电配电

4、电业为27.5KV。 （2）低压配电电压 我国规定低压配电电压等级为220V/380V，但在石油、化工及矿山可以采用660V的配电电压。,4.2 变电所的配置,4.2.1 变电所的类型 变电所是接受电能、变换电压、分配电能的环节，是供配电系统的重要组成部分。 变电所按其在供配电系统中的地位和作用分为总降压变电所、独立变电所、车间变电所、杆上变电所、建筑物及高层建筑物变电所。 1. 总降压变电所 35110/610kV 用户是否要设置总降压变电所，是由地区供电电源的电压等级和企业负荷大小及分布情况而定。 对大中型用户，由于负荷较大，往往采用35KV（或以上）供电，再降压至10kV或6 kV，向各

5、车间变电所和高压用电设备配电，这种降压变电所称为总降压变电所。,第一章,第二章,第三章,第四章,第五章,第六章,第七章,第八章,第九章,第十章,第十一章,2. 独立变电所 610/0.4/0.23kV 设置独立变电所主要是因为相邻几个车间负荷较大，将变电所建到某一车间不适宜；或由于车间环境的限制，如制药车间、化工车间之间由于管道较多或有腐蚀性气体、易燃易爆气体等环境限制，必须建立独立变电所；或中小型用户负荷不太大，建立一个用户独立变电所，向负荷供电。,第一章,第二章,第三章,第四章,第五章,第六章,第七章,第八章,第九章,第十章,第十一章,3. 车间变电所 610/0.4/0.23kV, 附设

6、变电所 附设变电所是利用车间的一面或两面墙壁，而其变压器室的大门朝外开，如图4-45所示。 车间内变电所 车间内变电所位于车间内的单独房间内。,第一章,第二章,第三章,第四章,第五章,第六章,第七章,第八章,第九章,第十章,第十一章,4. 建筑物及高层建筑物变电所,建筑物及高层建筑物变电所是民用建筑中经常采用的变电所形式。 楼内建筑物变电所 高层建筑物多采用楼内建筑物变电所，置于高层建筑物的地下室或中间某层；地下室和高层；地下室、中间某层和高层。变压器一律采用干式变压器。 辅助建筑物变电所 与独立变电所相似，辅助建筑物变电 所置于离开高层建筑物的辅助建筑物内， 变压器采用油浸式变压器。,第一章

7、,第二章,第三章,第四章,第五章,第六章,第七章,第八章,第九章,第十章,第十一章,变电所的位置选择应根据选择原则 ，从安全、经济、方便等方面来综合考虑，经技术、经济比较后确定。 1总降压变电所位置选择的原则 （1）靠近负荷中心； （2）考虑电源的进线方向，偏向电源侧； （3）进出线方便； （4）设备运输方便； （5）不应防碍企业的发展，要考虑扩建的可能性； （6）不宜设在多尘或有腐蚀性气体的场所； （7）不应设在有剧烈震动和高温场所； （8）不应设在地势低洼和可能积水的场所； （9）不应设在有爆炸危险区域。,第一章,第二章,第三章,第四章,第五章,第六章,第七章,第八章,第九章,第十章,第十

8、一章,4.2.2 变电所的位置确定,2车间变电所位置选择的原则 在计算得出车间总计算负荷的基础上，按分散布置并接近负荷中心的原则确定车间变电所 的位置，便于低压电网的备用联络。同时车间变电所位置选择还要考虑：进出线方便；靠近电源测；运输方便等。 变电所选址尽量靠近负荷中心是供电设计的一项基本原则，可以按负荷矩法确定负荷中心。,第一章,第二章,第三章,第四章,第五章,第六章,第七章,第八章,第九章,第十章,第十一章,4.3 变压器的选择,4.3.1 变压器型号的选择 变压器是变电所中关键的一次设备，其主要功能是升高或降低电压，以利于电能的合理输送、分配和使用。 1. 变压器的分类 （1）按绝缘介

9、质分：油浸式；干式 （2）按调压方式分：有载调压；无载调压 （3）按相数分：单相；三相 （4）按导线分：铜芯；铝芯 （5）按冷却方式分：自冷；风冷；强冷,第一章,第二章,第三章,第四章,第五章,第六章,第七章,第八章,第九章,第十章,第十一章,3. 变压器型号的选择 根据使用要求和工作环境选择变压器型号，应选用低损耗节能型变压器（S9系列或S10系列）； 对于高层建筑、地下建筑等对消防要求较高场所，应采用干式电力变压器（SC6，SG10系列）；对电网电压波动较大、电能质量要求较高时，采用有载调压电力变压器（SZ7系列）。,第一章,第二章,第三章,第四章,第五章,第六章,第七章,第八章,第九章,

10、第十章,第十一章,2. 型号及含义：,如：SF7-20000/110表示额定容量为20000kVA、高压侧额定电压为110kv的油浸风冷三相双绕组电力变压器。,4.3.2 变压器台数和容量的确定,安装在总降压变电所的变压器通常称为主变压器（简称主变） 安装在610KV/0.4KV的变压器常叫做配电变压器（简称配变） 1总降变电所变压器台数和容量的确定 （1） 变压器台数的确定：12台 满足负荷对供电可靠性的要求,、级负荷比较大时,选择2台主变压器。 季节性负荷或昼夜负荷比较大时，宜采用经济运行方式,技术经济合理时，可设2台主变。 三级负荷一般选择一台主变压器，如果负荷较大时，也可选择两台主变压

11、器。有少量、级负荷可从邻近取得低压备用电源，可设1台主变压器。 （2） 容量： 1台变压器： SN = (1.151.4) SC 2台变压器： SN = (0.60.7) SC SN SC（+）,第一章,第二章,第三章,第四章,第五章,第六章,第七章,第八章,第九章,第十章,第十一章,2车间变电所的变压器台数和容量的确定,（1） 台数： 满足负荷对供电可靠性的要求，、级负荷较大时，选用两台变压器同总降变电所 负荷不大时视负荷大小及距邻近车间变电所的距离决定是否设车间变电所。 由邻近车间变电所供电的容量和距离 （2） 容量： 1台变压器：SN SC 2台变压器：SN = (0.60.7) SC

12、SN SC（+） 单台容量不宜超过1000KVA,第一章,第二章,第三章,第四章,第五章,第六章,第七章,第八章,第九章,第十章,第十一章,例4-1 某一10/0.4kV车间变电所，总计算负荷为1350 kVA，其中一、二级负荷680kVA。选择变压器的台数和容量。,解：该车间变电所有一、二级负荷，故宜选择两台变压器。 任一台变压器单独运行时，要满足60% 70%的负荷，即 SN =（0.6 0.7）1350kVA = 810kVA 954 kVA 且任一台变压器应满足SN680 kVA， 因此，可选两台容量均为1000 kVA的变压器，具体型号为S9-1000/10。,返回,第一章,第二章,

13、第三章,第四章,第五章,第六章,第七章,第八章,第九章,第十章,第十一章,1. 变压器的正常过负荷能力 对于油浸式变压器，其允许过负荷包括以下两部分： (1）由于昼夜负荷不均匀而考虑的过负荷,由日负荷率和最大负荷持续时间确定； (2）由于夏季欠负荷而在冬季考虑的过负荷，夏季每低1%，冬季可过负荷1%，但不得超过15%。 以上两部分过负荷同时考虑，室外变压器过负荷不得超过30%，室内变压器过负荷不得超过20%。干式变压器一般不考虑正常过负荷。 2. 变压器的故障过负荷能力 在事故情况下，允许短时间较大幅度的过负荷运行，而不论故障前负荷大小，但运行时间不得超过规定时间。,第一章,第二章,第三章,第

14、四章,第五章,第六章,第七章,第八章,第九章,第十章,第十一章,4.3.3 变压器的过负荷能力,4.4 变电所常用的电气设备,4.4.1 高压断路器 1. 作用：正常工作时断开和接通负荷电流；短路时断开短路电流。 2. 图形符号： 3. 文字符号：QF 4. 型号： 5. 种类和结构 少油断路器 油仅作灭弧介质 SF6 断路器 利用SF6气体作为绝缘和灭弧介质 真空断路器 “真空”作为绝缘和灭弧介质,第一章,第二章,第三章,第四章,第五章,第六章,第七章,第八章,第九章,第十章,第十一章,4.4.2 高压隔离开关,1. 作用：正常时隔离电源，保证人身和设备安全。 2. 图形符号： 3. 文字符

15、号：QS 4. 型号： 5. 种类和结构 户内式：GN24 户外式：GW10-35/400,合闸,分闸,第一章,第二章,第三章,第四章,第五章,第六章,第七章,第八章,第九章,第十章,第十一章,4.4.3 高压负荷开关,1. 作用：通断负荷电流和过负荷电流。 2. 图形符号： 3. 文字符号：QL 4. 型号： 5. 种类和结构 户内式：FN3-10RT 户外式：FW8-10/400,第一章,第二章,第三章,第四章,第五章,第六章,第七章,第八章,第九章,第十章,第十一章,第一章,第二章,第三章,第四章,第五章,第六章,第七章,第八章,第九章,第十章,第十一章,高压负荷开关、高压隔离开关和高压断路器的区别： 1、高压负荷开关是可以带负荷分断的，有自灭弧功能，但它的开断容量很小很有限。 2、高压隔离开关一般是不能带负荷分断的，结构上没有灭弧罩，也有能分断负荷的高压隔离开关，只是结构上与负荷开关不同，相对来说简单一些。 3、高压负荷开关和高压隔离开关，都可以形成明显断开点，大部分高压断路器不具隔离功能，也有少数高压断路器具隔离功能。 4、高压隔离开关不具备保护功能，高压负荷开关的保护一般是加熔断器保护，只有速断和过流。 5、高压断路器的开断容量可以在制造过程中做的很高。主要是依靠加电流互感器配合二次设备来保护。可具有短路保护、过载保护、漏电保护等功能。,4.4.4 高压熔断