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1、1,高层建筑电气设计,第三章 变配电所及柴油发电机,本章学习内容,1,2,3,4,5,3,建筑变配电所的类型及布置,第一节,4,室内变配电所： 全部电气设备装设在屋内,室外变配电所：变压器及高压电气设备装设在露天场地,组合式变配电所：成套变电站或箱式变电站 就是将电力变压器和高、低压配电装置等设备组合在一个或几个箱体内,杆上式变电所,台墩式变电所,露天变电所,变配电所类型,第一节 建筑变配电所的类型及布置,独立变配电所,附设变配电所,地下变配电所,5,1、2-内附式 3、4-外附式 5-车间内式 6-露天或半露天式 7-独立式 8-杆上式 9-地下式 10- 楼上式,第一节 建筑变配电所的类型
2、及布置,6,第一节 建筑变配电所的类型及布置,7,室内型变电所平面布置图,第一节 建筑变配电所的类型及布置,8,组合式成套变电所,组合式变电站，具有结构紧凑、成套性强、运行安全可靠、维护方便、造型美观、移动方便、占地面积小等特点。 箱体具有防雨、防晒、防锈、防尘、防潮、防凝露措施。,第一节 建筑变配电所的类型及布置,IP防护等级,9,第一节 建筑变配电所的类型及布置,10,第一节 建筑变配电所的类型及布置,（1）近负荷中心。 （2）进出线方便。 （3）接近电源侧。 （4）设备吊装运输方便。 （5）不应设在剧烈振动的场所。 （6）不应设在多尘、水雾（如大型冷却塔）或有腐蚀气体的场所，如无法远离时
3、，不应设在污源的下风侧。 （7）不应设在厕所，浴室或其它经常积水场所的正下方或相邻。,变配电所位置选择,11,第一节 建筑变配电所的类型及布置,（8）不应设在爆炸危险场所范围以内和布置在与火灾危险场所的正上方或正下方。 （9）变配电所为独立建筑物时，不宜设在地势低洼和可能积水的场所。 （10）高层建筑地下层变配电所的位置，宜选择在通风、散热条件较好的场所。 （11）变配电所位于高层建筑（或其它地下建筑）的地下室时，不宜设在最底层。,10kV及以下变电所设计规范.pdf,变配电所位置选择,12,第一节 建筑变配电所的类型及布置,变配电所布置的基本要求： 布置紧凑合理，便于设备的操作、巡视、搬运、
4、检修和试验，同时考虑发展的可能性。 合理安排建筑物内各房间的相对位置，配电室的位置应便于进出线。 变压器室和电容器室尽量避免布置在朝西方向。 配电室、控制室和值班室等的地面，一般比室外高出0.150.30m。变压器室、电容器室的地坪高度应根据通风散热的需要而定。 有人值班的变配电所应有单独的控制室或值班室。,13,第一节 建筑变配电所的类型及布置,变配电所的常用布置方案,书上P46-47 图3-2,1) 变压器室的一般要求,表-1 油浸式变压器外廓与变压器室墙壁和门的最小距离,其他要求详见P47-48,14,手车式 可靠性高、维修方便、价格高,固定式 结构简单、造价低、维修不便,高压配电屏内的
5、电气设备： 高压主接线的开关和保护设备(包括二次回路),第一节 建筑变配电所的类型及布置,2) 高压配电室布置一般要求,15,第一节 建筑变配电所的类型及布置,手车式,固定式,16,高压配电室内各种通道最小宽度（mm）,第一节 建筑变配电所的类型及布置,其他要求详见P48,17,第一节 建筑变配电所的类型及布置,图3-3 固定式高压开关柜布置图,18,第一节 建筑变配电所的类型及布置,图3-4 手车式高压开关柜布置图,19,第一节 建筑变配电所的类型及布置,3) 低压配电室布置一般要求,固定式 结构简单、造价低 可靠性较低，维修不便,抽屉式 可靠性较高，安全性好，维修方便 结构复杂、造价高,低
6、压配电屏内的电气设备：刀开关、熔断器、自动开关（低压断路器）、交流接触器、电流互感器、电压互感器等,20,低压配电屏前、后通道最小宽度（mm）,第一节 建筑变配电所的类型及布置,其他要求详见P51,21,第一节 建筑变配电所的类型及布置,图3-5固定式低压配电柜的布置图,22,第一节 建筑变配电所的类型及布置,图3-6 抽屉式低压配电柜的布置图,23,变压器的选择,第二节,24,第二节 变压器容量及台数的确定,1、基本结构： 铁心 绕组(分高压和低压或一次和二次绕组),1-温度计 2-铭牌 3-吸湿器 4-油枕(储油柜) 5-油位指示器(油标) 6-防爆管 7-瓦斯(气体)继电器 8-高压出线
7、套管和接线端子 9-低压出线套管和接线端子 10-分接开关 11-油箱及散热油管 12-铁心 13-绕组及绝缘 14-放油阀 15-小车 16-接地端子,油浸式变压器结构动画演示,25,电力变压器按变压功能分：有升压变压器和降压变压器。 电力变压器按容量系列分： 采用R10系列，如100、125、160、200、250、315、400、500、630、800、1000kVA等。 电力变压器按相数分：有单相和三相两大类。 按调压方式分：有无载调压（又称无激磁调压）和有载调压两大类。 电力变压器按绕组（线圈）导体材质分：有铜绕组和铝绕组两大类。 电力变压器按绕组型式分：有双绕组变压器、三绕组变压器
8、和自耦变压器。 电力变压器按绕组绝缘及冷却方式分：有油浸式、干式和充气式（SF6）等变压器。,第二节 变压器容量及台数的确定,26,第二节 变压器容量及台数的确定,常见的配电变压器型号：S9、SC9、S11,2. 型号选择,27,一般场所应推广采用低损耗电力变压器, 如、等型号。 在电网电压波动较大不能满足用户电压质量要求时，根据需要和可能可选用有载调压变压器。 周围环境恶劣，有防尘、防腐要求时，宜选用全密闭变压器。 高层建筑、地下建筑等防火要求高的场所，宜选用干式变压器。,第二节 变压器容量及台数的确定,28,3. 联结组别的选择 610kV配电变压器（二次侧电压为220/380V）有Yyn
9、0(即Y/Y0 12)和Dyn11(即/Y0 11)两种常用的联结组。,变压器Yyn0联结组 a)一、二次绕组接线图 b)一、二次电压相量图 c)时钟示意图,第二节 变压器的选择,29,变压器Dyn11联结组 a) 一、二次绕组接线图 b) 一、二次电压相量图 c) 时钟示意图,第二节 变压器容量及台数的确定,30,对于容量在1000kVA以下，电压为10kV/0.40.23kV的配电变压器，绝大部分采用Yyn0，但是国际上多数国家采用Dyn11联结组别。 Dyn11联结组别的优势： 空载损耗和负载损耗小； 有利于抑制高次谐波电流； 零序阻抗小； 适用于单相不平衡负荷。 高压侧一相断开，低压侧
10、仍可正常运行。 但是，由于Yyn0联结变压器一次绕组的绝缘强度要求比Dyn11联结变压器稍低，从而制造成本稍低,第二节 变压器容量及台数的确定,31,第二节 变压器容量及台数的确定,变电所符合下列条件之一时，宜装设两台及以上变压器： （1）有大量的一级或二级负荷时（如消防等）。 （2）季节性负荷变化较大时。 （3）集中负荷较大时。 在下列情况下可设专用变压器： (1)动力和照明共用变压器严重影响照明质量及灯泡寿命时。 (2)当季节性负荷较大时（如大型民用建筑中的空调冷冻机负荷）。 (3)出于功能需要的某些特殊设备（如容量较大的光机等）。,4、变压器台数的选择,32,第二节 变压器容量及台数的确
11、定,建筑物的计算负荷PC确定后，建筑物供电变压器的总装机容量 C建筑物的计算有功功率 cos补偿后的平均功率因数，一般不小于0.9 变压器的负荷率(75%85%),5. 变压器容量的选择,1. 只装一台主变压器的变电所 主变压器的容量应满足全部用电设备总计算负荷的需要,33,1、变压器的单台容量一般不宜大于1600kVA。 2、居住小区变电所内单台变压器的容量不宜大于630kVA。 3、温度修正（表3-4） 4、过载能力（表3-5）,2. 装有两台主变压器的变电所 每台变压器的容量应同时满足以下两个条件： (1) 任一台单独运行时，承担大约60%70%，即,(2) 任一台变压器单独运行时，应满
12、足全部一、二级负荷的需要,第二节 变压器容量及台数的确定,34,补充例题：某10/0.4kV变电所，总计算负荷为1200kVA，其中一、二级负荷680kVA。试初步选择该变电所主变压器的台数和容量。,且,因此初步确定每台主变压器容量为 800kVA。,解：根据变电所有一、二级负荷的情况，确定选两台主变压器。每台容量,第二节 变压器容量及台数的确定,35,建筑供电的高低压接线,第三节,36,第三节 建筑供电的高低压接线,1. 高压主接线,供电电压： 一般采用10kV 供电电源及供电方式的选择： 供电量 电能质量 负荷级别（可靠性） 经济指标,37,第三节 建筑供电的高低压接线,高压主接线的供电方
13、式： 放射式 树干式 环形供电式,38,供电方式-放射式,第三节 建筑供电的高低压接线,单回路放射式供电,双回路放射式供电,供电可靠性高，故障发生后，影响范围较小，切换操作方便，保护简单，便于自动化，但造价较高。,断路器(开关),隔离开关(刀闸),跌落式熔断器,母线,母线,39,第三节 建筑供电的高低压接线,供电方式-树干式,投资少，但事故后影响范围较大，供电可靠性差,架空线,电缆,母线,40,第三节 建筑供电的高低压接线,供电方式-环形供电式,同一电源供电的环形供电,多个电源供电的环形供电,有闭路环式和开路环式，为简化保护，一般采用开路环式。供电可靠性较高，运行比较灵活，但切换操作较频繁。,
14、开路,开路,41,第三节 建筑供电的高低压接线,常用高压主接线方式： 线路-变压器组 单母线接线 单母线分段接线 组合式变电站单元接线,42,第三节 建筑供电的高低压接线,常用高压主接线方式 线路变压器组,接线简单，设备最少；线路或变压器故障/检修时停电,三级负荷,二级负荷,一级负荷,接地开关,负荷开关,43,常用高压主接线方式 单母线接线,第三节 建筑供电的高低压接线,单进单出 带计量的单母线,单进多出的单母线,双进多出的单母线,适用于二级负荷及可以从低压侧获得备用电源的一级负荷,适用于出线回路不多的一、二级负荷,电流互感器,电压互感器,避雷器,44,第三节 建筑供电的高低压接线,常用高压主
15、接线方式单母线分段接线,母联开关,可靠性高、运行灵活；适应多电源、大负荷； 广泛应用于出线回路大于4的一、二级负荷,45,第三节 建筑供电的高低压接线,常用高压主接线方式组合式变电站单元接线,可靠性高、独立性强、操作方便灵活、能深入负荷中心,高压开关柜,变压器,低压开关柜,46,第三节 建筑供电的高低压接线,一般采用380V/220V中性点直接接地系统 确定低压配电系统时,应满足下述要求： 满足供电可靠性和电能质量的要求。 系统接线简单并要有一定的灵活性。 操作安全，检修方便。 节省有色金属消耗，减少电能损耗，降低运行费用。,2. 建筑供电的低压接线,47,第三节 建筑供电的高低压接线,低压配
16、电系统的主要形式,放射式配电 树干式配电 链式配电 环式配电 混合式配电,48,放射式配电 各楼层的配电箱、柜与配电房的总配电柜之间是单独敷设的线路，各配电线路故障互不影响，供电可靠性高。 该方式主要用于高层建筑中大容量设备（如空调制冷机组）的配电。 由于其容量大，一般采用电缆或封闭式母线配电；,第三节 建筑供电的高低压接线,49,树干式配电 多个配电箱（柜）共用一条干线与配电房总配电柜连接。该方式系统灵活性好，干线故障时影响范围较大。 主要应用于设备分布比较均匀的场合，尤其适用于高层建筑的照明配电。,第三节 建筑供电的高低压接线,50,链式配电 与树干式配电相似，适用于距配电房较远而彼此相距又较近的小容量的用电设备，链接的台数不宜大于5台，总容量不宜大于10kW。,第三节 建筑供电的高低压接线,51,环式配电 闭环运行供电可靠性较高，但是保护整定值的配合相当复杂。 一般情况下采用开环运行。,第三节 建筑供电的高低压接线,52,混合式配电 高层建筑的干线配电方式一般均为树干式、放射式、链式、环式配电的混合。,第三节 建筑供电的高低压接线,5
