工厂供配电系统的一次接线.ppt

一 变电所的任务变电所是接受 变换 分配电能的环节 是工厂供电系统的枢纽是供配电系统的重要组成部分 第一节工厂变电所的任务和类型 第四章工厂供配电系统的一次接线 二 变电所的类型总降压变电所 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 总降压变电所 35 110 6 10kv 1 企业规模不太大 车间或生产厂房布局比较集中 设一个总降压变电所 2 企业规模较大 且有两个或以上的集中大负荷用电车间群 而彼此之间相距又较远时 设立两个或两个以上的总降压变电所 1 附设变电所附设变电所是利用车间的一面或两面墙壁 而其变压器室的大门朝外开 车间附设变电所又分内附式和外附式 图4 1中的1 2 3 2 车间变电所 6 10 0 4 0 23kv 图4 1车间变电所的类型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 9地下式 10楼上式 2 车间内变电所车间内变电所位于车间内的单独房间内 图4 1中的5 3 独立变电所 6 10 0 4 0 23kv 相邻几个车间负荷大 将变电所建到某一车间不适宜 图4 1中的7 4 地下变电所为了减少占地面积 把整个变电所建设在地下 地下变电所通风散热条件差 湿度大 建筑费用高 但是安全系数高 图4 1中的9 5 柱上 或杆上 变电所变电器安装在室外电杆上 适用于315kva及以下变压器 常用于居民区 用电负荷小的用电单位 图4 1中的8 6 箱式变电所 第二节工厂变配电所的一次主接线 一次接线 回路 主电流回路工厂供电系统电气主接线是将变压器 开关电器 互感器等电气设备按一定顺序连接而成的接受 分配和传输电能的总电路 又称一次电路或一次接线图 一次电路中的所有电气设备 称为一次元件或一次电气设备 二次接线 回路 控制 指示 监测 保护一次回路注 一次接线与二次接线由电压互感器和电流互感器相关连变电所的主接线是实现电能输送和分配的一种电气接线 在变电所主接线图中将导线或电缆 电力变压器 母线 各种开关 避雷器 电容器等电气设备有序地连接起来 只表示相对电气联接关系而不表示实际位置 对变电所主接线的要求 1安全充分保证人身和设备的安全2可靠应满足用电单位对供电可靠性的要求 3灵活能适应各种不同的运行方式 操作检修方便 4经济主接线设计应简单 投资少 运行管理费用低 一 高压配电所的主接线1 电源进线该配电所有两路6kv电源进线 一路是架空线wl1 另一路是架空线wl2 最常的进线方案是一路来自于发电厂或电力系统变电站 作为正常的电源 二另一路作为邻单位高压联络 作为备用电源 高压配电所及其附设2号车间变电所主接线图 2 母线母线又称汇流排 是配电所装置中又来汇集和分配电能的导体 高压配电所的母线 通常是单母线制 4 2图高压配电所通常常用一路电源工作 另一路电源备用的运行方式 因此通常开关时闭合的 如果工作电源发生故障或检修时在切除该电源即可是整个高压配电所恢复供电 为了监测 监视 保护和控制一次设备电路的需要 每段母线上都接有电压互感器 进线和出线上均串接电流互感器 二 车间变电所的主接线 三 工厂总降压变电所的主接线 图4 4单母线不分段接线 1 单母线接线 1 单母线不分段接线如图4 4所示 断路器的作用是前段负荷电流或短路故障电流 优点 电路简单 使用设备少 配电装置的建造费用低 缺点 可靠性 灵活性差 当母线的隔离开关发生故障或检修时 必须断开所有回路的电源 造成全部用户停电 适用范围 可用于对供电连续性要求不高的三级负荷用户 或有备用电源的二级负荷用户 图4 5单母线分段接线 2 单母线不分段接线如图4 5所示 客服单母线在工作中不可靠 灵活性差的有效方法 a 用隔离开关分段的单母线可以分段检修 可以通过倒闸操作切断故障段 保证另一段继续运行 b 用断路器分段的单母线接分段线断路器除具有分段隔离开关的作用外 还可以与继电器保护配合 还能切断负荷电流实现自动分合闸 图4 6双母线接线 二 双母线接线双母线克服了单母线的缺点两条母线互为备用 具有较高的可靠性和灵活性1 一组母线工作 另一组母线备用 明备用 母线断路器正常时是断开状态2 两组母线同时工作互为备用 暗备用 此时母联断路器及母联隔离开关均是闭合状态3 母线故障或检修时 仍有50 左右的用户停电4 适用范围 在具有两路电源进线时 采用单母线分段接线 1 内桥 高压断路器qf10跨接在线路断路器qf11和qf12的内侧 如图4 8优点 运行灵活性好 供电可靠性高 适合于 一 二级负荷的工厂 且电源线路较长 发生故障和停电检修机会较多 变压器不需要经常切换的总将压变电所 三 桥式接线 2 外桥 适合于供电线路较短 维修机会少 而变压器经常切换的总将压变电所 如图4 8 图4 9单台变压器的变电所主接线 高压侧采用隔离开关 熔断器或跌开式熔断器的变电所主接线图 高压侧采用隔离开关 断路器的变电所主接线图 高压侧采用负荷开关 熔断器的变电所主接线图 一 变电所的位置选择 基本原则 经济 方便 安全 1 确定变电所的位置应依据下列原则 1 靠近负荷中心 2 设备运输方便 考虑电源的进线方向 占地面积不要太大 3 环境条件要好不宜设在多尘或有腐蚀性气体的场所 不应设在有剧烈震动和高温场所 不应设在地势低洼和可能积水的场所 不应设在有爆炸危险区域 4 变电所与其他工业建筑有一定的防火间距 5 变电所与其他工业之间不应防碍企业的发展 要考虑扩建的可能性 第三节工厂变电所的布置与结构 二 变电所的总体布置 1 变配电所总体布置的要求 1 便于运行维护和检修值班室一般应尽量靠近高低压配电室 特别是要靠近高压配电室 且有门直通 如值班室与高压配电室靠近有困难时 则值班室可经过走廊与高压配电室相通 为了存放运行维修的工具器材 可考虑设保管室 2 保证运行的安全值班室内不得有高压设备 以保证值班人员的安全 变配电所各室的大门都应朝外开 以利于紧急情况时 人员外出和处理事故 变压器室的大门应避免朝向露天仓库 在炎热地区 变压器室应避免朝西开门 以免变压器遭到 西晒 3 便于进出线如果是架空进线 则高压配电室宜位于进线侧 而考虑到变压器低压出线一般是采用矩形裸母线 因此变压器的安装位置 室内型变电所即为变压器室 一般宜靠近低压配电窒 4 节约占地面积和建筑费用当变电所有低压配电室时 值班室可与低压配电室合并 但这时低压配电屏的正面或侧面离墙的距离不得小于3m 当高压开关数量较少 不多于5台 时 允许与低压配电屏安装在一个室内 但当高压开关柜和低压配电屏为单列布置时 高压柜与低压屏间的距离不得小于2m 这时值班室应另设 5 应适当考虑发展既要考虑到变配电所留有扩建的余地 又要不妨碍工厂或车间的发展 1 变配电所总体布置的方案变配电所总体布置的方案应因地制宜 合理设计 布置方案的最后确定 应该通过几个方案的技术经济比较 电室中的开关柜为双列布置时 按规定通道不得小于2m 这里按一般设计单位的取法 取为2 5m 这样运行维护更为安全方便 这里变压器室尺寸 按所装设的变压器容量增大一级来考虑 以适应变电所在负荷增长时改换大一级容量变压器的要求 高低压配电室也都留有一定的余地 供将来添设高低压开关柜 屏 之用 1 sl7 630 6型电力变压器 2 pen线 3 pe线 4 gg 1a f 型高压开关柜 5 gn6型高压隔离开关 6 gr 1型高压电容器柜 7 gr 1型电容器放电柜 8 pgl2型低压配电 9 低压母线及支架 10 高压母线及支架 11 电缆头 12 电缆 13 电缆保护管 14 大门 15 进风口 百叶窗 16 出风口 百叶窗 17 pe线及其固定钩 某工厂高压配电所与附设车间变电所合建平面布置图1 高压配电所2 变压器室或室外变压器台3 低压配电室4 值班室5 高压电容器室 三 变配电所的的配电结构1 户内变电所变压器室的结构变压器室的结构形式 决定于变压器的形式 容量 放置方式 主接线及出线方式和方向等 同时考虑运行维护的通风 安全 防水 防火 变压器室建筑属于一耐火等级 等 不设高压配电室和值班室的车间变电所的平面布置图1 变压器室或室外变压器台2 低压配电室 变压器室布置图 2 高低压配电室和值班室的结构 1 高低压配电室的结构形式取决于高 低压开关柜的形式和数量高铝检修的安全 方便 通道 还要考虑将来的发展等 高压室建筑属于二耐火等级 低压室建筑属于三耐火等级 2 值班室的结构形式有利于运行维护保证安全 自然采光要好 总面积不小于12平方米采暖温度18 1 高压配电室 2 变压器室 3 低压配电室 4 值班室 5 高压电容器室 第4节工厂电力线路及其接线 一 高压线路的接线方式放射式 树干式和环式 一 放射式接线 图5 1 1 变配电所高压母线上引出的一回线路直接向一个车间变电所或高压用电设备供电 沿线不支接其他负荷 2 特点 可靠性高 便于装设自动装置 高压开关设备多 每台高压断路器须装一个高压开关柜 则投资高 3 应用 多用于大中型工厂 高压配电系统 图 单回路放射式接线 总降压变电所 车间变电所 高压用电设备 图 双回路放射式接线 总降压变电所 车间变电所 总降压变电所 车间变电所 高压用电设备 低压用电设备 隔离开关 图 双电源双回路放射式接线 总降压变电所 车间变电所 低压用户 隔离开关 图 具有公共备用线的放射式接线 总降压变电所 车间变电所 隔离开关 断路器 二 树干式接线1 指由变配电所高压母线上引出的每路高压配电干线上 沿线支接了几个车间变电所或负荷点的结线方式 2 这种接线与放射式接线相比 主要具有下列优点 1 能减少线路的有色金属消耗量 2 采用的高压开关数量少 3 无需没高压配电室 投资较少 3 有下列缺点 1 供电可靠性更低 当高压配电干线发生故障或检修时 其上的所有变电所都要停电 2 在实现自动化方面 适应性更差 4 要提高供电可靠性 可采用双干式供电或两端供电的方式 5 多用于辅助生产区和生活区 图 直接连接树干式接线 总降压变电所 车问变电所 低压用户 高压用户 图 链串型树干式接线 图 低压链式接线 连接配电箱 连接电动机 三 环式接线1 环式接线 实质上是两端供电的树干式接线 2 为了避免环式线路上发生故障时影响整个电网 也为了便于实现线路的选择性 因此多数环式线路采取 开口 运行方式 即环式线路有一处开关是断开的 3 特点 可靠性不高 经济4 多用于辅助生产区和生活区 图 环状式接线 第5节工厂电力线路的结构的敷设 一 架空线路的结构和敷设 组成 导线 电杆 绝缘子 线路 金具等 图4 21 图4 21架空线路的结构 1低压导线2针式绝缘子3横担4低压电杆 5横担6高压悬式绝缘子串 7线夹 8高压导线 9高压电杆 10避雷线 1 架空线路的导线和避雷线 架空线路结构示意图 导线在电杆上的排列方式 图 导线在电杆上的排列方式 电杆 横担 导线 避雷线 图 各种类型的电杆在低压架空线路上的应用示意图 终端杆 分支杆 转角杆 直线杆 中间杆 分段杆 耐张杆 跨越杆 2 电杆 横担 3 拉线 图 常用拉线的种类 转角拉线 终端拉线 人字拉线 水平拉线 自身拉线 七台河职业学院 指导教师徐工厂供电 4 绝缘子 图4 27高压线路绝缘子 a 针式b 蝴蝶式c 悬式d 瓷横担 图 低压线路绝缘子 弯脚针式绝缘子 直脚针式绝缘子 低压蝶式绝缘子 5 线路路金具 图 接续金具 使用压接钳子的压接管 并沟线夹 并沟线夹在引下线中的应用 图 线夹组装 悬垂线夹 绝缘子 吊环 线夹 导线 耐张线夹 绝缘子 吊环 耐张线夹 导线 图4 31架空线路的档距和弧垂 a 平地上b 坡地上 二 架空线路架设中常见的技术数据1 架空线路的挡距2 同杆架设导线和同杆架设横担间距115页表4 3 4 43 导线的弧垂4 限距116页表4 5 三 电杆的结构1 电杆的材料与尺寸 电杆的材料与尺寸常用的电杆按使用材料的不同 可分为水泥杆和铁塔两种类型 工厂常用的电杆是水泥杆 它具有强度高 寿命长 可用四五十年 维护简单等优点 铁塔在一般工厂中不采用 我国生产的水泥电杆有一定的标准规格 工厂常用的锥形杆杆长有 和 等多种 电杆梢径一般为 或 横担的材料与尺寸117页表4 6横担按使用材料的不同 可分为铁横担和瓷横担两种类型 铁横担作防锈处理后 坚固耐用 目前在工厂中应用较多 铁横担用角钢制成 一般用镀锌角钢 若使用非镀锌的角钢 则需刷樟丹油一道 银灰色油漆两道 以防生锈 铁横担截面积选择可参考表 第6节 电缆线路的结构和敷设 一 电缆的结构和分类 油浸纸绝缘电力电缆 1缆芯 铜芯或铝芯 2油浸纸绝缘层 3麻筋 填料 4油浸纸 统包绝缘 5铅包 6涂沥青的纸带 7浸沥青的麻被 8钢铠 9麻被 1缆芯 铜芯或铝芯 2交联聚乙烯绝缘层 3聚氯乙烯护套 内护层 4钢铠或铝铠 外护层 5聚氯乙烯外套 外护层 交联聚乙烯绝缘电力电缆 图5 18 图5 19 lokv交联聚乙烯绝缘电缆热缩中间头 a 中间头剥切尺寸示意图b 每相接头安装示意图 1聚氯乙烯外护套 2钢铠 3内护套 4铜屏蔽层 内缆芯绝缘 5半导管 6半导层 7应力管 8缆芯绝缘 9压接管 10填充胶 11四氟带 12应力疏散胶 二 电缆的敷设 1 电缆敷设的方式1 直埋式2 电缆沟3 架桥4 电缆排管及隧道 电缆在电缆沟内敷设示意图 电缆在电缆沟内敷设示意图 1 电缆直接埋地敷设图4 34 120页 2 电缆在电缆沟内敷设示意图 3 沿墙敷设结构简单 维修方便 但积灰严重 易受热力管道影响 且不够美观 1 电缆2 支架3 墙 1 支架2 盖板3 支臂4 线槽5 水平分支线槽6 垂直图分支线槽图4 36 120页 4 电缆桥架敷设克服了电缆沟敷设电缆时存在的积水 积灰 易损坏电缆等多种弊病 改善了运行条件 且具有占用空间少 投资省 建设周期短 便于采用全塑电缆和工厂系列化生产等优点 因此在国外已被广泛应用 近年来国内也正在推广采用 图4 35 120页 2 电缆敷设路径的选择3 敷设电缆需遵循的要求 1 如果敷设条件许可 可给电缆考虑5 10 的长度余量 作为检修时备用 2 以下地点的电缆应穿钢管保护 注意钢管内径不能小于电缆外径的两倍 电缆从建筑物引入 引出或穿过楼板及主要墙壁处 从电缆