供配电技术(第四章)PPT课件.ppt

本章要求 1 掌握供配电系统的电压选择2 了解变电所位置的确定方法3 认识变电所的一次设备和主接线4 了解变电所的布置和结构 第4章供配电系统 4 1电压的选择 一 供电电压确定 2 企业负荷大小及距离电源线路远近 供电电压是指供配电系统从电力系统所取得的电源电压 主要取决于以下因素 1 电力部门所能提供的电源电压 3 企业大型设备的额定电压决定了企业的供电电压 导线的截面积 负荷的功率因数 电价制度等也是影响供电电压的因素 各级电压电力线路合理的输送功率和输送距离见表4 1 P70页 配电电压是指用户内部向用电设备配电的电压等级 分为高压配电电压和低压配电电压 二 配电电压 1 高压配电电压 用户内部的高压配电电压通常采用l0kV或6kV 一般情况下 优先采用l0kV高压配电电压 如果用户环境条件允许 也可采用35kV 高压电压有 500kV 220kV 10kV 6kV 2 低压配电电压 低压电压有 660V 380V 220V 我国规定低压配电电压等级为380V 220V 一 变电所的类型 4 2变电所的配置 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 分为以下几种类型 1 总降压变电所 由地区供电电源的电压等级和用户负荷的大小及分布情况而设置 2 车间变电所 车间变电所主要有以下两种类型的变电所 车间变电所的类型 车间附设变电所适合生产面积比较紧凑和生产流程要经常调整 设备也要相应变动的生产车间 2 车间内变电所 如上图中的5 适合负荷较大 且负荷中心在厂房中央的多跨厂房 6 露天 或半露天 变电所 如上图中的6 适合周围环境条件正常 无腐蚀性 爆炸性气体和粉尘的场所 3 独立变电所 如上图中的7 一般电力系统中的大型变配电所和工厂的总变配电所采用独立式 4 地下变电所 如上图中的9 适合高层建筑 地下工程和矿井中 5 楼上变电所 如上图中的10 适合高层建筑 变电所一律采用干式变压器 真空断路器或六氟化硫断路器 7 杆上变电台 如上图中的8 适合用于容量在315kV A及以下的变压器 而且多用于生活区供电 9 移动式变电所整个变电所装设在可移动的车上 主要用于坑道作业及临时施工现场供电 8 成套变电所由电器制造厂按一定接线方案成套制造 现场装配的变电所 适合高层建筑等 二 变电所的位置选择 1 变电所位置选择的原则 P73页 负荷指示图是将电力负荷 Pc 按一定比例 例如以lmm2面积代表若干kW 用负荷圆的形式 标示在企业或车间的平面图上 2 负荷中心确定 负荷中心可以用负荷指示图或负荷功率矩的计算法近似确定 1 负荷指示图 负荷圆的半径r 由车间的计算负荷推得 式中 K为负荷圆的比例 kW mm2 右图是某企业的负荷指示图 由负荷指示图可以直观和概略地确定企业或车间的负荷中心 再结合上述变配电所所址选择的其他条件全面考虑 分析比较几个方案 最后择其最佳方案来确定变配电所所址 2 按负荷功率矩法确定负荷中心 有负荷P1 P2 P3 它们在任选的直角坐标系中的坐标如下图所示 经推导可得负荷中心的坐标 负荷分布与公式推导 3 按负荷电能矩法确定负荷中心 按负荷指示图确定负荷中心比较粗略 要比较精确地确定负荷中心 则可用负荷矩法 按负荷电能矩法确定负荷中心的公式为 3 变电所位置的确定 根据上述两种方法 综合考虑变电所位置选择的原则可确定变电所的位置 但大多数工厂变电所的位置都是靠近负荷中心且偏向电源侧 一 变压器型号选择 4 3变压器的选择 变压器的型号表示及含义如下 变压器常用的型号有油浸自冷电力变压器 S9 SL7等 干式电力变压器 SC SCZ SG3等 二 变压器台数和容量的确定1 总降压变电所主变压器台数和容量的确定 1 变压器台数的确定 应满足用电负荷对可靠性的要求 在有一 二级负荷的变电所中 选择两台主变压器 当在技术 经济上比较合理时 主变压器选择也可多于两台 对季节性负荷或昼夜负荷变化较大的宜采用经济运行方式的变电所 技术经济合理时可选择两台主变压器 三级负荷一般选择一台主变压器 负荷较大时 也可选择两台主变压器 2 车间变电所变压器台数和容量的确定 车间变电所变压器台数和容量的确定原则和总降压变电所基本相同 对于二 三级负荷 变电所只设置一台变压器 其容量可根据计算负荷决定 对一 二级负荷较大的车间 采用两回独立进线 设置两台变压器 其容量确定和总降压变电所相同 当负荷分散时 可设置两个各有一台变压器的变电所 车间变电所中单台变压器容量不宜超过1000kVA 一般情况 或1250 或1600 2000kVA 采用新型断路器 对装设在二层楼以上的干式变压器 其容量不宜大于630kVA 三 变压器的容量和过负荷能力 1 变压器的实际容量 电力变压器的额定容量 铭牌容量 是指它在规定的环境温度条件下 室外安装时 在规定的使用年限 一般为20年 内所能连续输出的最大视在功率 kV A 我国国标规定 变压器正常使用的最高年平均气温为 200C 若变压器安装地点的年平均气温 0 av 200C 则每升高l0C 变压器的容量就要减少1 因此变压器的实际容量ST 应按下式计算 2 电力变压器的正常过负荷 由于夏季欠负荷而在冬季考虑的过负荷 夏季每低1 可在冬季过负荷1 但不得超过15 其允许的过负荷系数KOL 可按下式计算 以上两部分过负荷需同时考虑 即 式中 系数1 2适于户内变压器 系数1 3适于户外变压器 干式电力变压器一般不考虑正常过负荷 电力变压器在事故情况下允许短时间较大幅度地过负荷运行 而不论故障前的负荷情况如何 但这种事故过负荷运行的时间不得超过下表所规定的时间 3 电力变压举的事故过负荷 4 4变电所主要电气设备 一 电气设备的结构形式和特点 链接光盘 二 各电气设备的型号表示和含义 P78 94 三 互感器的接线方案 1 电流互感器的接线方案 1 一相式结线 见图4 14a 2 两相V形结线 见图4 14b 3 两相电流差结线 见图4 14c 4 三相星形结线 见图4 14d 2 电压互感器的接线方案 四 高低压开关柜简介 P90 92 1 一次回路供配电系统中承担输送和分配电能任务的电路 称一次回路 也称为主电路或主接 结 线 4 5变电所主接线 一 变电所的构成 变电所由一次回路和二次回路构成 2 二次回路凡用来控制 指示 监测和保护一次设备运行的电路 叫二次回路 也叫二次接 结 线 一次设备的分类 P95页 二 对变电所主接线的要求 P95页 二 变电所常用主接线 当只有一路电源供电线路和一台变压器时 可采用线路一变压器组接线 如下图所示 1 线路一变压器组接线 适用于变压器容量SN 630kVA 适用于变压器容量SN 1250kVA 当电源侧继电保护装置能保护变压器且灵敏度满足要求时 当变压器高压侧短路容量不超过高压熔断器断流容量 而又允许采用高压熔断器保护变压器 同上 一般情况下 在变压器高压侧装设隔离开关和断路器 母线又称汇流排 用于汇集和分配电能 单母线接线又可分为单母线不分段和单母线分段两种 2 单母线接线 1 单母线不分段接线 2 单母线分段接线 3 桥式接线 所谓桥式接线是指在两路电源进线之间跨接一个断路器 犹如一座桥 并根据断路器跨在进线断路器内外侧 分内桥和外桥 如下图所示 四 总降压变电所主接线 1 单电源进线的总降压变电所主接线 一次侧无母线 二次侧单母线不分段主接线 一次侧单母线不分段 二次侧单母线分段主接线 2 双回电源进线总降压变电所主接线 1 一 二次侧均采用单母线分段主接线 2 内桥式主接线 2 外桥式主接线 五 独立变电所主接线 1 单电源进线独立变电所主接线 2 一次侧线路一变压器组接线 二次侧单母线不分段主接线 1 一次侧单母线不分段 二次侧单母线分段主接线 2 双电源进线独立变电所主接线 六 车间变电所主接线 特点 一次侧为线路变压器接线 二次侧为单母线 特点 一次侧为双回路进线 采用线路变压器接线 二次侧为单母线分段接线 七 配电所主接线 在大中型企业中设置配电所 它起接收和分配电能的作用 其位置应当尽量靠近负荷中心 经常和车间变电所设在一起 1 独立变电所主接线介绍 实例 2 总降压变电所主接线介绍 4 6变配电所的布置和结构 一 变配电所的布置 变配电所的总体布置 应满足下列要求 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 一 变配电所布置方案 二 对变配电所布置的要求 P105 106页 二 变配电所的结构 1 变压器外轮廓与墙壁的净距 干式变压器外轮廓与四周墙壁的净距不小于o 6m 油浸式变压器外轮廓与四周墙壁的最小净距如表4 5所示 1 变压器室的结构 2 变压器室的通风 3 储油池 4 变压器室门的设置 5 变压器的防火 变压器室布置图 2 高压配电室的结构 1 高压配电室内各种通道最小宽度 高压配电室的门应向外开 相邻配电室之间有门时 应能双向开启 长度超过7m时应设两个门 高压配电室宜设不能开启的自然采光窗 并应设置防止雨水 雪和蛇 鼠虫等从采光窗 通风窗 门 电缆沟等进入室内的设施 高压开关柜下方设置电缆沟 便于进出电缆与开关柜内的设备连接 高压配电室的耐火等级不应低于二级 2 高压配电室的布置 单位 mm 2 低压配电室的结构 1 低压配电室内各种通道最小宽度 低压配电室兼作值班室时 配电屏正面距墙壁不宜小于3m 低压配电室的高度H 一般可参考下列尺寸 1 与抬高地坪变压器室相邻时 其高度为4 4 5m 2 与不抬高地坪变压器室相邻时 其高度为3 5 4m 3 配电室为电缆进线时 其高度为3m 低压配电室布置图 低压配电室长度超过8m时 东西端各设置一个门 门向外开 超过15m时还应增加一个出口 低压开关柜下方宜和柜前或柜后设电缆沟 便于馈线电缆敷设 低压配电室可设能开启的自然采光窗 但临街的一面不宜开窗 并应有防止雨 雪和蛇 鼠虫等进入室内的设施 低压配电室的防火等级不应低于三级 4 高压电容器室 电容器柜单列布置时 柜正面与墙面之间的距离不小于1 5m 双列布置时 柜面之间的距离不应小于2 0m 电容器室应有良好的自然通风 长度大于7m的高压电容器室应设两个出口 并宜没在两端 电容器室的门应向外开 电容器室也应该设置防止雨 雪和蛇 鼠虫等从采光窗 通风窗门 电缆沟等进入室内的设施 电容器室的耐火等级不应低于二级 高压电容器室布置图 5 控制室控制室通常与值班室合在一起 控制屏 中央信号屏 继电器屏