工厂供电学习报告.doc

第四章工厂变配电所及其一次系统学习报告本章首先介绍工厂变电所的任务和类型，然后重点讲述变电所的一次设备和主接线图，对电力变压器，互感器和高压一次设备着重介绍其功能，结构特点基本原理及其选择，对主接线图着重讲述其基本要求及一些典型接线。最后讲述工厂变电所的所址选择，布置、结构、安装图及运行维护和检修试验基本知识。本章是本科的重点，也是从事工厂变电所运行，维修和设计必备地基础知识。一 变配电所的任务变配电所肩负着从电力系统受电，经过变压然后配电的任务。二变配电所的类型1车间附设变电所2车间内变电所3露天变电所4独立变电所5杆上变电台6地下变电所7楼上变电所8成套变电所9移动式变电所电力变压器电力变压器是变电所中最关键的一次设备，其主要功能是将电力系统的电能电压升高或降低，以利于电能的合理输送、分配和使用。电力变压器的分类电力变压器按变压功能分，有升压变压器和降压变压器。工厂变电所都采用降压变压器。终端变电所的降压变压器，也称配电变压器。电力变压器按容量系列分，有R8容量系列和R10容量系列。按调压方式分，有无载调压和有载调压两大类。按绕组导体材质分，有铜绕组变压器和铝绕组变压器两大类。按绕组型式分，有双绕组、三绕组和自耦变压器。按绕组绝缘和冷却方式分，有油浸式、干式和充气式等变压器。按用途分，有普通式、全封闭式和防雷式等。电力变压器的结构和型号：电力变压器的基本结构，包括铁心和绕组两大部分。绕组又分高压和低压或一次和二次绕组等。选择主变压器台数时应考虑下列原则：1）应满足用电负荷对供电可靠性的要求。2）对季节性负荷或昼夜负荷变动较大而宜于采用经济运行方式的变电所，也可考虑采用两台变压器。3）除上述两种情况外，一般车间变电所宜采用一台变压器。但是负荷集中且容量相当大的变电所，虽为三级负荷，也可以采用两台或多台变压器。4）在确定变电所主变压器台数时，应适当考虑负荷的发展，留有一定的余地。变电所主变压器容量的选择1只装一台主变压器的变电所主变压器容量SNT应满足全部用电设备总计算负荷S30的需要，即2装有两台主变压器的变电所每台变压器的容量SNT应同时满足以下两个条件：1）任一台变压器单独运行时，宜满足总计算负荷S30的大约6070的需要，即2）任一台变压器单独运行时，应满足全部一、二级负荷的需要，即两台或多台变压器并列运行时，必须满足三个基本条件：（1）并列变压器的额定一、二次电压必须对应相等 亦即并列变压器的电压比必须相同，允许差值不超过5。（2）并列变压器的阻抗电压（即短路电压）必须相等（3）并列变压器的联结组别必须相同 这也就是所有并列变压器一、二次电压的相序和相位都必须对应地相同，否则不能并列运行。电流互感器和电压互感器电流互感器又称仪用变流器。电压互感器又称仪用变玉器。它们合称仪用互感器或简称互感器。从基本结构和工作原理来说，互感器就是一种特殊变压器。互感器的功能主要是：（1）用来使仪表、继电器等二次设备与主电路绝缘 2）用来扩大仪表、继电器等二次设备的应用范围二、电流互感器（）电流互感器的基本结构原理和接线方案电流互感器的一次电流I1，与其二次电流I2，之间有下列关系：电流互感器在三相电路中的几种常见接线方案：（1）一相式接线 （2）两相V形接线（3）两相电流差接线 （4）三相星形接线电流互感器又称仪用变流器。电压互感器又称仪用变玉器。它们合称仪用互感器或简称互感器。从基本结构和工作原理来说，互感器就是一种特殊变压器。互感器的功能主要是：（1）用来使仪表、继电器等二次设备与主电路绝缘 （2）用来扩大仪表、继电器等二次设备的应用范围二、电流互感器,电流互感器的基本结构原理和接线方案电流互感器的一次电流I1，与其二次电流I2，之间有下列关系：式中，N1，N2，分别为电流互感器一、二次绕组匝数；i为电流互感器的电流比，一般表示为其一、二次的额定电流之比，即iI1N/I2N，例如100A/5A。电流互感器在三相电路中的几种常见接线方案：（1）一相式接线 （2）两相V形接线（3）两相电流差接线 （4）三相星形接线（二）电流互感器的类型和型号电流互感器的类型很多。按一次绕组的匝数分，有单匝式（包括母线式、芯柱式、套管式）和多匝式（包括线圈式、线环式、串级式）。按一次电压分，有高压和低压两大类。按用途分，有测量用和保护用两大类。按准确度级分，测量用电流互感器有0.1、0.2、0.5、1、3、5等级，保护用电流互感器有5P、l0P两级。（四）电流互感器使用注意事项1电流互感器在工作时其二次侧不得开路2电流互感器的二次侧有一端必须接地3电流互感器在连接时，要注意其端子的极性（）电压互感器的基本结构原理和接线方案电压互感器的一次电压U1与其二次电压U2之间有下列关系： 式中，N1、N2，为电压互感器一次、二次绕组的匝数；u为电压互感器的电压比，一般表示为其额定一、二次电压比，即KuU1N/N2N，例如10000V100V。电压互感器在三相电路中有几种常见的接线方案。（1）一个单相电压互感器的接线 供仪表、继电器接于一个线电压。（2）两个单相电压互感器接成VV形 供仪表、继电器接于三相三线制电路的各个线电压，广泛用在工厂变配电所的610kV高压配电装置中。（3）三个单相电压互感器接成Y0/Y0形 供电给要求线电压的仪表、继电器，并供电给接相电压的绝缘监视电压表。（4）三个单相三绕组电压互感器或一个三相五芯柱三绕组电压互感器接成Y0/Y0/（开口三角）形 其接成Y0的二次绕组，供电给需线电压的仪表、继电器及需线电压的绝缘监视用电压表；接成（开口三角）形的辅助二次绕组，接电压继电器。电压互感器的类型和型号电压互感器按相数分，有单相和三相两类。按绝缘及其冷却方式分，有干式（含环氧树脂浇注式）和油浸式两类。电压互感器的使用注意事项：1电压互感器工作时其二次侧不得短路2电压互感器的二次侧有一端必须接地3电压互感器在连接时也应注意其端子的极性高压一次设备变配电所中承担输送和分配电能任务的电路，称为一次电路。一次电路中所有的电气设备，称为一次设备。一次设备按其功能来分，可分为以下几类： 1）变换设备2）控制设备3）保护设备4）补偿设备5）成套高压熔断器1 RN1和RN2型户内高压管式熔断器2 RW4和RW10（F）型户外高压跌开式熔断器高压开关柜型式的选择：应根据使用环境条件来确定是采用户内型还是户外型；根据供电可靠性要求来确定是采用固定式还是手车式。此外，还要考虑到经济合理。高压开关柜一次线路方案的选择：应满足变配电所一次接线的要求，并经几个方案的技术经济比较后，优选出开关柜的型式及其一次线路方案编号，同时确定其中所有一、二次设备的型号规格，主要设备应进行规定的选择校验。向开关电器厂订购高压开关柜时，应向厂家提供一、二次电路图纸及有关技术资料。低压一次设备低压一次设备，是指供电系统中1000V（或略高）及以下的电气设备。低压熔断器低压熔断器的功能，主要是实现低压配电系统的短路保护，有的熔断器也能实现过负荷保护。（）RM10型低压密闭管式熔断器（二）RT0型低压有填料封闭管式熔断器（三）RZ1型低压自复式熔断器低压刀开关和负荷开关）低压刀开关（二）低压熔断器式刀开关（三）低压负荷开关低压断路器低压断路器又称低压自动开关，它既能带负荷通断电路，又能在短路、过负荷和低电压（失压）下自动跳闸，其功能与高压断路器类似。（）塑料外壳式低压断路器（二）万能式低压断路器低压一次设备的选择，与高压一次设备的选择一样，必须满足在正常条件下和短路故障条件下工作的要求，同时设备应工作安全可靠，运行维护方便，投资经济合理。工厂变配电所的主接线图对工厂变配电所主接线有下列基本要求：（1）安全 （2）可靠 （3）灵活 （4）经济 母线又称汇流排，是配电装置中用来汇集和分配电能的导体工厂变配电所的所址、布置、结构及安装图变配电所所址选择的一般原则变配电所所址的选择，应根据下列要求并经技术经济分析比较后确定：1）尽量接近负荷中心，以降低配电系统的电能损耗、电压损耗和有色金属消耗量。2）进出线方便，特别是要便于架空进出线。3）接近电源侧，特别是工厂的总降压变电所和高压配电所。4）设备运输方便，特别是要考虑电力变压器和高低压成套配电装置的运输。5）不应设在有剧烈振动或高温的场所，无法避开时，应有防振和隔热的措施。6）不宜设在多尘或有腐蚀性气体的场所，无法远离时，不应设在污染源的下风侧。 7）不应设在厕所、浴室和其他经常积水场所的正下方，且不宜与上述场所相贴邻。8）不应设在有爆炸危险环境的正上方或正下方，且不宜设在有火灾危险环境的正上方或正下方。9）不应设在地势低洼和可能积水的场所。设有负荷P1、P2和P3（均表示有功计算负荷），分布如图4-74所示。它们在任选的直角坐标系中的坐标分别为P1（x1,y1）、P2（x2,y2）、P3（x3,y3）。现假设总负荷PPiP1P2P3的负荷中心位于坐标P（x，y）处，则仿照力学中求重心的力矩方程可得写成一般式为变配电所总体布置的要求1便于运行维护和检修 2保证运行安全 3便于进出线4节约土地和建筑费用 5适应发展要求工厂变配电所的运行维护和检修试验一、变配电所的值班制度和值班员职责（二）变配电所值班员的职责巡视项目1）检查变压器的音响是否正常。2）检查油温是否超过允许值。3）检查油枕及瓦斯继电器的油位和油色，检查各密封处有无渗油和漏油现象。4）检查瓷套管是否清洁，有无破损裂纹和放电痕迹；检查高低压接头的螺栓是否紧固，有无接触不良和发热现象。5）检查防爆膜是否完好无损；检查吸湿器是否畅通，硅胶是否吸湿饱和。6）检查接地装置是否完好。7）检查冷却、通风装置是否正常。8）检查变压器及其周围有无其他影响其安全运行的异物和异常现象。电力变压器的检修：电力变压器的检修，分大修、小修和临时检修配电装置的试验1）检查开关设备的各相触头接触的严密性、分合闸的同时性以及操动机构的灵活性和可靠性，测量分合闸时问及二次回路的绝缘电阻。 2）检查和测量互感器的变比和极性等。3）检查母线接头接触的严密性。4）充油设备绝缘油的简化试验，如前变压器油的试验所述：油量不多的可仅作耐压试验。5）绝缘子的绝缘电阻、介质损耗角及多元件绝缘子的电压分布测量；对35kV及以下绝缘子仅作耐压试验。6）检查接地装置，必要时测量接地电阻。7）检查和试验继电保护装置和过电压保护装置。8）检查熔断器及其他防护设施。通过本章学习我知道了电气设备中的电弧问题，了解了电气设备中对电气触头的基本要求和高压一次设备的分类. 了解了电流、电压互感器的基本结构原理和接线方。 掌握了高压熔断器、断路器、隔离开关等的类型。 懂得了高压一次设备的选择。知道了低压一次设备的种类和低压熔断器、低压开关和低压