《第三部分工厂供配电系统的电气主接线》由会员分享，可在线阅读，更多相关《第三部分工厂供配电系统的电气主接线（75页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、第三章 工厂供配电系统的电气主接线 本章内容 本章围绕工厂内部的供配电系统 介绍电气主接线基本 概念的基础上 详细讨论了变压器台数 容量的选择 原则和方法 重点讲解了变电所 配电所的电气主接 线形式 以及电力线路的接线方式等内容 主要包括以下几个内容 电气接线图的基本概念 电气主接线 电气主设备 电压选择 供配电电压的选择原则 考虑因素 变配电所配置 变配电所类型及特点 变压器的选择 变压器型号的选择 变压器台数及容量的选择 变压器容量及过负荷能力 变配电所电气主接线 变对变电所电气主接线的要求 电所常用的主接线 总降压变电所主接线 独立变电所主接线 车间变电所主接线 配电所主接线 主接线实例
2、的 第四章 工厂供配电系统的电气主接线 第一节 基本概念 一 工厂供电系统的组成 变电所 transformer substation 受电 变电 配电 配电所 distribution substation 受电 配电 工厂 供配电 系统 外部供电电源电压等级 110KV 35KV 10KV 6KV 内部供电系统 总降压变电所 110KV 35KV 10KV 6KV 总配电所 电能分配 中间配电所 高压用电设备 车间变电所 10KV 6KV 0 4KV 高低压配电网络 各种用电设备 第一节 基本概念 二 电气接线图 描绘主要电气设备之间的电气联系的示意图 包括 一次接线图和二次接线图 描述了
3、整个变电所的供配电系统结构 犹如人体的 骨骼框架 直接关系到整个系统的安全和稳定 第一节 基本概念 1 一次接线 电气主接线 一次接线图 又称为电气主接线 一次回路 主回路 将各种主要电气设备按照一定顺序连接而成的接受 传输和分配电能的总电路 即供配电系统中承担 接受 输送和分配电能任务的电路 负荷电流直 接流过的电路 特点 一般用单线表示对称的三相 特殊时 标出 三相 第一节 基本概念 一次设备 一次接线中所有的电气设备 一次设备主要包括 变换设备 变压器 互感器 PT CT 等 控制设备 高低压开关 断路器等 保护设备 熔断器 避雷器等 补偿设备 并联电容器 成套设备 高低压开关柜 低压配
4、电屏 动力和照 明配电箱等 配电线路 母线 电缆 架空线路 第一节 基本概念 总降压变电所 车间变电所 如图所示 电气主接线 将各种主要的直接参与 电能接受 电能变换 电能分配的电气设备连 接成有机的整体 第一节 基本概念 2 二次接线 二次接线 用来测量 控制 信号指示 保护和自动 调节一次设备运行的电路 又称为二次回路 主要为一次回路服务 并不直接参与电能的输送和分配 但又是保证一次设备正常运行所必不可少的 二次设备 二次回路中的所有设备 主要有 各种仪表 测量元件 保护继电器 操作电源 等 一 二次设备之间的连接 互感器 注意 电压互感器 电流互感器归属于一次设备 是一次设备 二次设备之
5、间联系的桥梁 第二节 电压的选择 一 供电电压确定 供电电压 供配电系统从电力系统所取得的电源电压 电源进线的电压等级 供电电压的选择考虑三个因素 电力部门提供的电源电压 外部因素 充分考虑 设计的经济性 第二节 电压的选择 企业负荷的大小及距离电源线路的远近 内外部因素的结合 考虑不同电压等级的线路具有供电 容量以及供电距离的限制 当容量较大距离较远时 为 了减少损耗 采用较高的供电电压 企业内部大型设备的额定电压决定了企业的供电电压 内部因素 也可采用较高的电压经过降压后再供电 一般来讲 大中型企业常采用35KV 110KV作为供电电压 中小型企业常采用10KV 6KV作为供电电压 其中
6、10KV作为供电电压较为常见 总之电压等级的确定考虑 综合因素 第二节 电压的选择 二 配电电压 配电电压 指用户内部向用电设备配电的电压等级 针对设备 配电电压 高压配电电压低压配电电压 用户总降压变电所或者高压 配电所向高压设备的配电电 压 一般取 10KV 6KV 优先选择10KV 由用户车间变电所或者建筑 物变电所向低压用电设备的 配电电压 一般取 380 220V 第三节 变电所变压器的选择 一 变电所的类型 变电所作用 接受电能 变换电能 分配电能 按照其在供配电系统中的作用和地位进行分类 总降压变电所 车间变电所 独立变电所 杆上变电所 建筑物及高层建筑物变电所 1 总降压变电所
7、 35KV 110KV电源 10KV 6KV 送车间变电所或者高压 用电设备 总降压变电所的设置 中小型企业大中型企业 一个总降压变电所 负荷比较集中 为经济以及 便于维护 两个或者多个总降压变电所 规模较大 存在两个或者两 个以上的集中负荷用电群 且 彼此距离较远 第三节 变电所变压器的选择 2 车间变电所 10KV 6KV电压等级 380V 220V 供给用电设备 第三节 变电所变压器的选择 车间变电所 车间附设变电所车间内变电所 内附式 1 外附式 2 处于负荷中心 损耗 小 3 3 独立变电所 10KV 6KV电压等级 380V 220V 供给各车间用电设 备 当相邻的 几个车间负荷都
8、比较大 不适于将变电所 建到一个车间里 车间环境的限制 如制药 化工车间之间由于腐蚀气 体 易燃易爆气体等环境限制 必须建独立变电所 中小型企业 建立全厂独立变电所 给全厂供电 第三节 变电所变压器的选择 第三节 变电所变压器的选择 4 杆上变电所 安装在室外电杆上 常用于居民区以及用电负荷较小 的单位 如油田井场等 5 建筑物及高层建筑物变电所 民用建筑物中使用 考虑安全性 干式变压器 真空 断路器等 对于高层建筑物而言 一般装在楼内 地下室 中层 或者高层 第三节 变电所变压器的选择 二 变压器型号的选择 1 变压器 文字符号T 双绕组 三绕组变压器图形符号分别如图所示 主要完成电压等级的
9、变换 第三节 变电所变压器的选择 2 分类 按功能分 升压变压器和降压变压器 按相数分 单相和三相变压器 绕组导体的材料 铜绕组和铝绕组 铜绕组电阻率小 但价格贵 铝绕组电阻率大 但价格便宜 冷却方式和绕组绝缘 油浸式和干式 油浸式 油浸自冷式 油浸风冷式 油浸水冷式 强迫油循 环冷却式等 干式变压器主要包括 浇注式 开启式 充气式 SF6 按用途分 普通变压器和特种变压器 调压方式 无载调压变压器和有载调压变压器 第三节 变电所变压器的选择 3 变压器型号表示 如S9 1000 10表示三相铜绕组油浸式 自冷式 变压器 设计序号为9 容量为1000 kVA 高压绕组额定电压为10 kV 直接
10、从型号上分析变压器的类型和特性 决定是否符合现 场的需要 第三节 变电所变压器的选择 4 变压器类型的选择注意的几点 选择原则 选择低损耗节能型 如S9系列或者S10系列 在多尘或者具有腐蚀性气体严重影响变压器安全的场 合 选择密闭型或者防腐型变压器 供电系统中没有特殊要求和民用建筑独立变电所常采 用三相油浸式自冷式电力变压器 对于高层建筑 地下建筑 发电厂 化工厂等单位对 消防要求较高的场所 宜采用干式变压器 对于电网电压波动比较大的场合 为改善电能质量应 采用有载调压电力变压器 第三节 变电所变压器的选择 三 变压器台数及容量的选择 变电所分成两类进行讨论 总降压变电所广义车间变电所 与电
11、源直接联系 35KV 10KV 6KV 直接面向用电设备的变电所 车间变电所 独立变电所 杆上变电所 高层建筑物变电所 第三节 变电所变压器的选择 一 总降压变电所主变压器台数和容量的确定 考虑因素 供电条件 负荷性质 用电容量 运行方式等 1 变压器台数的确定 满足用电负荷对供电可靠性的要求 在有一 二级 负荷的变电所中 选择两台甚至多于两台主变 第三节 变电所变压器的选择 对于季节性负荷或者昼夜负荷变化较大的 宜采用经济运行方式的变电所 技术经济合理时可以采 用两台主变 即根据负荷的季节性变化或者昼夜性变 化的特点 合理安排变压器并列运行的台数 保证可靠 供电的前提下 减少电能的损失 以达
12、到最佳的经济效 益 三级负荷一般选择一台主变 负荷较大时也可以选择 两台主变 一般下列情况下设置一台主变 只有一路电源进线 变电所可以通过附近的低压电网 6KV 10KV 获取备用 电源 工厂所带负荷绝大多数为三级负荷 且少量的一 二级 负荷满足备用电源获取的条件 第三节 变电所变压器的选择 2 变压器容量的确定 1 装单台变压器时 其额定容量SN应能够满足全部用电 设备的视在计算负荷SC 考虑到冗余性及变压器的经济运 行 容量满足 其中 所有用电设备的计算容量之和 第三节 变电所变压器的选择 2 装设两台主变时 其中任意一台主变容量SN应该同时 满足下列两个条件 任意一台主变单独运行时 应该
13、能够满足总计算负荷的 60 70 的要求 即 任意一台主变单独工作时 应该能够满足全部一 二级 负荷SC 的需要 即 一般而言 变压器容量和台数的确定与变电所主接线方案 一起确定 在设计主接线时需要考虑到用电单位对变压 器台数和容量的选择 第三节 变电所变压器的选择 二 车间变电所变压器台数和容量的选择原则 1 车间变电所变压器台数的确定 考虑因素 与总降压变电所基本相同 即在保证电能质量 的前提下 应该尽量减少投资 运行费用和有色金属的消 耗量 1 带一 二级负荷 一二级负荷较多时 装设两台或两台以上的变压器 只有少量一二级负荷 且可以从附近的车间变电所获 取低压备用电源时 可以采用一台变压
14、器 第三节 变电所变压器的选择 2 带三级负荷 负荷较小时 采用一台 负荷较大时 采用两台及两台以上 季节性负荷或昼夜变化较大的负荷 一般采用两台 3 负荷不大的车间 按照与其他变电所的距离 以及本身负荷的大小来决 定是否单独设立变压器 考虑负荷大小以及输送距离 第三节 变电所变压器的选择 4 特殊情况 单相负荷较重 使得三相负荷的不平衡超过25 时 应该设立单相变压器 动力和照明一般共用一台变压器 若此会影响照明质 量及灯泡寿命 现场电压很高 240V 可以专门装 设照明变压器 如果有较大的冲击负荷 且严重影响电能质量时 应 该装设专门的变压器对冲击负荷进行供电 第三节 变电所变压器的选择
15、2 车间变电所变压器容量的选择 车间变电所变压器容量的确定方法与总降压变电所变 压器容量的选择相同 另注意 单台变压器容量小于1000KVA 主要考虑 低压开关设备的断流能力及短路稳态性 要求 使变压器接近负荷中心 减小线损 对于装设在二层楼上的干式变压器 容量不宜大于 630KVA 第三节 变电所变压器的选择 例 某一车间变电所 10kV 0 4 kV 总计算负荷为1350 kVA 其中一 二级负荷680kVA 试选择变压器的台数和 容量 解 根据车间变电所变压器台数及容量选择要求 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
16、0 6 0 7 1350kV A 810kV A 945 kV A 且任一台变压器应满足SN 680 kV A 因此 可选两台容量均为1000 kV A的变压器 具体型号为 S9 1000 10 第三节 变电所变压器的选择 四 变压器的容量及过负荷能力 电力变压器的额定容量 在标准规定的环境温度下 最高气温 年平均温度 和使用年限 一般20年 内 安装在室外 所能连续 输出的最大视在功率 KVA 第三节 变电所变压器的选择 1 变压器的实际容量计算 由于现场使用环境的平均温度与标准的温度规定有差异 使得变压器的实际容量与额定容量并不相等 一般规 定 如果变压器安装地点的年平均气温 时 则年平均气温每升高1 变压器的容量应相应减少1 对应着每低1 变压器容量应相应增加1 因此 变压器的实际容量 出力 应计入一个温度校正系数 第三节 变电所变压器的选择 对室外变压器 通风条件好 易于散热 其实际容量为 其中 为变压器的额定容量 为温度校正系 数 对室内变压器 由于散热条件较差 变压器进风口和出 风口间大概有15 的温差 因此处在室内的变压器环境 温度比户外温度大约高8 因此其容量要减少8
