《企业供电系统及安全用电---课题一_工业企业变电站及供电网络课件》由会员分享，可在线阅读，更多相关《企业供电系统及安全用电---课题一_工业企业变电站及供电网络课件（158页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、第四章 工业企业变电站及供电网络,要点：围绕工厂内部供电系统，着重讨论： （1）变电站设计（数量、位置、连接方式） （2）变压器台数、容量的选择 （3）供电网络的各种接线方式 （4）导线、电缆截面选择 （5）高压电气设备选择。,第四章 工业企业变电站及供电网络,4.1工业企业变电站设计 4.1.1变电站位置和数量的确定原则 4.1.2变电站的主要电气设备 4.1.3变电站的主结线 4.2变电站内的变压器容量和台数的选择 4.2.1变压器台数的选择原则 4.2.2变压器容量选择 4.2.3 变压器的经济运行 4.3 工业企业供电网路的结线方式 4.3.1 工业企业供电网络的组成和特点 4.3.2
2、 对工业企业电力网路的基本要求 4.3.3 工业企业电力网络的结线方式,第四章 工业企业变电站及供电网络,4.4供电网路导线和电缆选择的原则 4.5 按允许载流量和经济电流密度选择的电缆的截面 4.5.1 按允许载流量选择导线和电缆的截面 4.5.2 按经济电流密度选择导线和电缆的面积 4.6 按允许电压损失选择导线和电缆的截面 4.6.1 电压降落、电压损失和电压偏移概念 4.6.2 电力网中电压损失的计算 4.6.3 按允许电压损失选择单电源线路的导线截面 4.7 导线和电缆截面选择的综合分析 4.8 高压电气设备选择与校验 4.8.1 按正常运行条件选择高压电气设备 4.8.2 在短路情
3、况下的热稳定性校验 4.8.3 在短路情况下的力稳定性校验 4.8.4 高压开关设备的断路能力校验 第四章小结,4.1.1变电站位置和数量的确定原则 （1）工业企业变电站组成： 企业总降压变电站 企业配电站（俗称开闭所，小型企业） 车间变电站 车间变配电站 变流站,4.1工业企业变电站,4.1.1变电站位置和数量的确定原则 （2）变电站的位置确定原则： 选择在负荷中心。减少配电线长度及导线截面，降低有色金属及年电能消耗。 线路进出方便。 运输条件好。便于变压器和电气设备的搬运。 远离剧烈震动的大型设备和车间（如锻造车间）。 地下水位较低的场所。防止电缆沟内出现积水。 各种污染源的上风侧（如化工
4、厂、烟囱、烧结厂等）。防止因空气污秽引起电气设备的绝缘水平降低。 与其他建筑物保持足够的防火间距； 有扩建和发展的余地。,4.1工业企业变电站,4.1工业企业变电站,（3）变电站的数量确定原则： 总降压变电站 设一个总降压变电站车间和厂房布局比较集中。但要考虑一级负荷的备用电源问题。 设二个或二个以上总降压变电站两个或两个以上集中大负荷，且彼此之间相距较远时。 车间变（配）电站 根据车间负荷的大小、负荷级别及相邻车间的距离等因素全面考虑。,4.1.1变电站位置和数量的确定原则,本节结束,4.1.2 变电站的主要电气设备,电力变压器变电站的核心 高压断路器闭合和开断电路的设备。由于有熄灭电 弧的
5、机构，所以用于通断短路故障电流。 隔离开关隔离电压的作用，保证设备检修时与电源 系统隔离，没有熄弧机构，不能切负荷， 必须与高压断路器配合使用。 隔离开关与断路器的操作顺序： 断电时，先断路器，后隔离开关 合闸时，先隔离开关，后断路器,4.1工业企业变电站,QS 隔离开关,QF1断路器,S11-MR-301000/10系列三相卷铁心全密封配电变压器,开关触头在绝缘油中闭合和断开。油只作灭弧功能，油量少，易燃易爆危险性较小。体积小，价廉，维护方便。不能频繁操作。 610kv多用。,开关触头在 SF6气体中 闭合和断开。 SF6气体兼有灭弧和绝缘功能。灭弧能力强，属高速断路器。断流容量大，电绝缘性
6、能好，检修周期长。可频繁操作。无燃烧爆炸危险，体积小，维护要求严格，价贵。在全封闭组合电器中多采用。不适于高寒地区。,LW8-40.5型户外交流高压六氟化硫断路器,开关触头在真空的容器内 闭合和断开。灭弧能力强燃弧时间短，属高速断路器。开断能力强。结构简单，重量轻，体积小。寿命长，易维修。可频繁操作。无易燃易爆危险。 由于开断速度高, 易产生截流过电压,对变压器等感性负载易造成危害,应配置过电压吸收装置。,ZN28A-12系列户内交流高压真空断路器,闸刀式隔离开关,负荷开关 介于隔离开关与高压断路器之间的开关设备；结构上与 隔离开关相似，但具有特殊的灭弧装置；能断开相应的负荷 电流，不能切断短
7、路电流。通常与高压熔断器配合使用（利 用熔断器断短路电流）用于次要网络系统（10KV以下）。 母线汇集和分配电流的主要环节。分为： 钢心铝绞线（户外）； 矩形铝（或铜）排（户内）。 电流互感器及电压互感器 供计量检测仪表的继电保护装置使用 电流互感器变流（通常二次为5A) 电压互感器变压（通常二次为100V）,4.1工业企业变电站,4.1.2 变电站的主要电气设备,FZRN21-12D/T125-31.5型户内交流高压真空负荷开关熔断器组合电器,电流互感器,电压互感器,三相电压互感器 单相电压互感器,母线,其它： 高压开关柜 电容器功率补偿； 避雷器防雷击； 继电保护装置各种变压器、线路保护；
8、 计量仪表电度、电压、电流、频率、功率因数。,4.1工业企业变电站,4.1.2 变电站的主要电气设备,本节结束,GG-1A(F)型固定式高压开关设备,XGN2-12(Z)箱型固定式交流金属封闭开关设备（户内）,KYN28A-12(Z)B型铠装移开式交流金属开关设备（户内）,高压电容器与电容器柜,4.1工业企业变电站,高压避雷器,4.1工业企业变电站,4.1.3变电站的主结线,4.1.3变电站的主结线 组成：电力变压器、高压断路器、隔离开关、母线、 电流互感器和电压互感器及连接导线。 目的：如何将上述设备连接在一起，从而接受和分配 电能。 基本要求： （1）根据负荷等级要求保证供电的可靠性。 （
9、2）力求简单、运行灵活、操作安全方便，避 免运行人员误操作。 （3）应使投资最省，运行费用最少。 （4）具有发展的可能性。,4.1工业企业变电站,4.1.3变电站的主结线,4.1.3变电站的主结线 4.1.3.1 总降压变电站主结线 （1）线路变压器组单元结线 适用于：供电电源只有一回线路， 变电站装设一台变压器， 三级负荷的变电站。 主结线图：,4.1工业企业变电站,图40 线路变压器单元主结线,4.1工业企业变电站,4.1.3变电站的主结线,进线电缆,隔离开关,断路器,母线,隔离开关,变压器,高压侧,低压侧,电源侧：由双侧隔离开关的线路 、断路器QF1送电。 变压器高压侧： 只装一组隔离开
10、关，具有切断变压器空载电流的能力； 条件：供电线路较短，电源侧继电器保护装置反应变压器内部及其低压侧的短路故障，且灵敏度亦满足要求。 图41 线路变压器单元主结线,变压器 低压侧,变压器 高压侧,QS 隔离开关,电源侧,QF1断路器,QS,QS,QF,QS,QS,FU,QF2,4.1工业企业变电站,4.1.3变电站的主结线, 装一组高压熔断器，切断短路电流。 条件：系统短路电流小。 装设高压断路器、隔离开关 条件：高压熔断器不能满足切开短路电流的要求，同 时考虑运行操作上的方便。 变压器低压侧： 通过断路器接至单母线，向各配出负荷供电。 优点：结线简单，使用设备少。 缺点：当发生短路或任一高压
11、设备检修时全部负荷 停电。,4.1工业企业变电站,4.1.3变电站的主结线,QS,FU,QF2,QF,QS,变电站停送电规程： 停电过程：先停低压侧断路器、隔离器开关 再停高压 侧断路器、隔离开关。 送电过程：先送高压侧隔离开关，断路器，再送低压侧 隔离开关，断路器。 （2）桥式结线 适用：企业总降压变电站两回电源线路供电，装设两台 变压器。 由于可保证对一、二级负荷的可靠供电，所以被 广泛采用。 内桥式主结线 如图4-2所示,4.1工业企业变电站,4.1.3变电站的主结线,内桥式主结线实际是利用桥接断路器QF5将两个线路变压器组单元结线连接起来。 所谓内桥式主结线，即桥接 断路器QF5位于线
12、路断路器QF1和QF2的内侧，并靠近变压器。 优点：提高了线路运行的灵活性，增强了变电站供电的可靠性。 图42 内桥式主结线,4.1工业企业变电站,4.1.3变电站的主结线,例：线路 ，检修或故障时，断开QF1，变压器T由线 路 经断路器QF2和桥接断路器QF5继续供电。 缺点：检修线路断路器QF1或QF2时系统只能有一路电源 进线供电。不满足一级负荷的供电要求。 内桥主线结线方式适用于： 进线线路较长，因而故障与检修机会较多， 变电站负荷比较平稳，因而其变压器不经常切换的 总降压变电站。 （因为企业总降压变电所正常运行时是一台变压器工作，且使 用一个电源进线。如果负荷变化，需要投入另一台变压
13、器时，只能 通过QF5，而变压器的保护是由QF1和QF2完成的，QF5并不能可靠保 护）,4.1工业企业变电站,4.1.3变电站的主结线,外桥式主结线 桥接断路器QF5跨接 在线路断器QF1和QF2 的外侧。 适用场合： 进线线路较短，故 障与检修机会较少 的总降压变电站。 变电站的负荷变化 较大，变压器需经 常切换的总降压变电 站。,QS1,QF1,QF3,QS5,QF2,QF4,QS6,QF5,T1,T2,QS3,QS7,QS8,QS2,电源进线,QS4,图43 外桥式主结线,电源进线,4.1工业企业变电站,4.1.3变电站的主结线,（由于QF5在QF1、 QF2的外侧，因此，两台变压器都
14、投入时， QF1，QF2会分别保护相应的变压器） 当供电系统采用环网供电，变电站的高压侧有穿越功 率时。 所谓穿越功率，即 或 由于穿越功率不通过线路断电器QF1，QF2，直接由桥 接断电器QF5转送，这对减少线路断路器的故障以及对 继电保护装置的整定极为有利。 （3）单母线分段主结线 见图44单母线分段主结线,供,供,4.1工业企业变电站,4.1.3变电站的主结线,单母线分段主结线基本 同外桥式主结线。由于 企业总降压变电站的高 压进线还负责将进线二 电源转送到其它负荷中 ，所以在二个进线电源 侧增加两段母线。 原来的桥接断路器，现 负责二段母线的连接， 所以标为QF1分段 断路器。 图44 单母线分段主结线,QF1,电源进线,电源进线,转送负荷,转送负荷,QF2,T1,T2,
