工厂供电课件 第四章 变配电所

1、第二部分第二部分 工厂供电一次系统工厂供电一次系统工厂供电一次系统设计的基本内容工厂供电一次系统设计的基本内容负荷计算短路计算无功补偿计算变配电所位置和型式的选择变压器台数容量选择主接线方案设计一次设备的选择与校验导线的选择导线截面积计算三三 、工厂变配电所及主变压器选择、工厂变配电所及主变压器选择（一）工厂变配电所的类型（一）工厂变配电所的类型1.1.变电所类型变电所类型 (1) (1) 室内变电所室内变电所 (2) (2) 室外变电所室外变电所内附式、车间内式、外附式、独立式内附式、车间内式、外附式、独立式杆上式、露天式杆上式、露天式 (3) (3) 成套变电所成套变电所三三 、工厂变配电

2、所及主变压器选择、工厂变配电所及主变压器选择（一）工厂变配电所的类型（一）工厂变配电所的类型2.2.变电所类型的确定变电所类型的确定 (1) (1) 室内变电所运行维护方便，占地面积小，安全可靠性高，室内变电所运行维护方便，占地面积小，安全可靠性高，在技术经济合理的条件下，尽可能选用室内型变电所。在技术经济合理的条件下，尽可能选用室内型变电所。 (3) (3) 负荷较小且分散的工厂，可采用独立式变电（成本较高，负荷较小且分散的工厂，可采用独立式变电（成本较高，安全性也高）；若无环境限制（易燃易爆、腐蚀性物质），安全性也高）；若无环境限制（易燃易爆、腐蚀性物质），也可采用独立的露天或半露天式变电

3、所。也可采用独立的露天或半露天式变电所。 (2) (2) 负荷较大（集中）的车间，如果生产面积等条件允许，负荷较大（集中）的车间，如果生产面积等条件允许，应采用车间内变电所；反之可采用附设式变电所。应采用车间内变电所；反之可采用附设式变电所。 (4) (4) 工厂生活区，容量在工厂生活区，容量在315KVA315KVA以下时，可采用杆上式变电以下时，可采用杆上式变电台；容量较大时可采用成套变电所。台；容量较大时可采用成套变电所。三三 、工厂变配电所及主变压器选择、工厂变配电所及主变压器选择（一）工厂变配电所的类型（一）工厂变配电所的类型2.2.变电所类型的确定变电所类型的确定 (5) (5)

4、对于需要两级降压的大型工厂，其总降压变电所一般采对于需要两级降压的大型工厂，其总降压变电所一般采用独立式变电所。用独立式变电所。 (6) (6) 工厂的高压配电所一般与邻近的车间变电所合建。工厂的高压配电所一般与邻近的车间变电所合建。三三 、工厂变配电所及主变压器选择、工厂变配电所及主变压器选择（二）工厂变配电所所址的选择（二）工厂变配电所所址的选择1.1.所址选择的一般原则所址选择的一般原则(1) 尽量靠近负荷中心，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

5、方便，特别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。三三 、工厂变配电所及主变压器选择、工厂变配电所及主变压器选择（二）工厂变配电所所址的选择（二）工厂变配电所所址的选择1.1.所址选择的一般原则所址选择的一般原则 (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下方或正上方，且不宜设在有火灾危险环境的正上方或正下方。当与有爆炸或火灾危险环境的建筑物毗连时，应符合现行国家标

6、准GB50058-1992爆炸和火灾危险环境电力装置设计规范的规定。 (9) 不应设在地势低洼和可能积水的场所。先确定负荷中心先确定负荷中心，再就近接近电源侧选择位置，选择位置时考，再就近接近电源侧选择位置，选择位置时考虑进出线和交通条件，并避免靠近高温、高腐蚀、积水、爆炸虑进出线和交通条件，并避免靠近高温、高腐蚀、积水、爆炸等特殊环境场所。等特殊环境场所。三三 、工厂变配电所及主变压器选择、工厂变配电所及主变压器选择（二）工厂变配电所所址的选择（二）工厂变配电所所址的选择2.2.工厂负荷中心的确定工厂负荷中心的确定用用“负荷圆负荷圆”将负荷情况在工厂将负荷情况在工厂的平面图进行标示。的平面图

7、进行标示。负荷圆的半径负荷圆的半径r r ，由车间（建筑），由车间（建筑）的计算负荷的计算负荷P P30 30 = K= Kr r 2 2（kWkW）得）得 (1) (1) 按负荷指示图确定负荷中心按负荷指示图确定负荷中心30PrK三三 、工厂变配电所及主变压器选择、工厂变配电所及主变压器选择（二）工厂变配电所所址的选择（二）工厂变配电所所址的选择2.2.工厂负荷中心的确定工厂负荷中心的确定以负荷指示图左下角顶点为原点以负荷指示图左下角顶点为原点建立直角坐标系，并标注每一个建立直角坐标系，并标注每一个负荷圆的坐标（负荷圆的坐标（x xi i，y yi i）负荷中心点为负荷中心点为P P（x x

8、，y y），则），则 (2) (2) 按负荷功率矩法确定负荷中心按负荷功率矩法确定负荷中心212211)(PPxPxPPxPxiii212211)(PPyPyPPyPyiii三三 、工厂变配电所及主变压器选择、工厂变配电所及主变压器选择（三）变压器选择（台数、容量、型式、联结组别）（三）变压器选择（台数、容量、型式、联结组别）1.1.变压器台数确定的原则变压器台数确定的原则对于工厂变电所而言，有下列情况之一，宜选用两台变压器：对于工厂变电所而言，有下列情况之一，宜选用两台变压器： (1) (1) 有大量一、二级负荷有大量一、二级负荷 (2) (2) 负荷周期性变化较大，宜于采用经济运行方式负荷

9、周期性变化较大，宜于采用经济运行方式 (3) (3) 集中负荷较大，（集中负荷较大，（1250KVA1250KVA）其他情况一般采用一台变压器其他情况一般采用一台变压器三三 、工厂变配电所及主变压器选择、工厂变配电所及主变压器选择（三）变压器选择（台数、容量、型式、联结组别）（三）变压器选择（台数、容量、型式、联结组别）2.2.变压器容量的确定变压器容量的确定（1 1）若装有单台变压器，则）若装有单台变压器，则（2 2）若装有两台变压器，则）若装有两台变压器，则.30N TSS30)7 . 06 . 0(SSTN.30()N TSS（3 3）厂变的单台容量限制：单台）厂变的单台容量限制：单台1

10、010（6 6）/0.4kV/0.4kV的配电变压的配电变压器容量一般不宜大于器容量一般不宜大于1250kVA1250kVA，生活区变压器一般容量不宜大，生活区变压器一般容量不宜大于于630kVA630kVA。P79P79页，例页，例4-14-1三三 、工厂变配电所及主变压器选择、工厂变配电所及主变压器选择（三）变压器选择（台数、容量、型式、联结组别）（三）变压器选择（台数、容量、型式、联结组别）3.3.变压器型式的确定变压器型式的确定（1 1）变压器型号的含义）变压器型号的含义 冷却装置 种类代号 性能水平代号(8、9、10、11、12等）(或设计序号) / 相数代号 S三相D单相 绕组外绝

11、缘介质代号C成型固体浇注式CR成型固体包封式油浸式不表示F 风冷自然冷却不表示 高压绕组电压等级（kV） 额定容量（kVA） 绕组导体材质代号 B 铜箔 L铝， LB铝箔铜不表示 调压方式代号 Z 有载调压无载调压不表示例例：（：（1 1）SCB9-2000/10 SCB9-2000/10 （2 2）SFZ10-16000/10SFZ10-16000/10 （3 3）S11-M R-630/10S11-M R-630/10三三 、工厂变配电所及主变压器选择、工厂变配电所及主变压器选择（三）变压器选择（台数、容量、型式、联结组别）（三）变压器选择（台数、容量、型式、联结组别）3.3.变压器型式的

12、确定变压器型式的确定（1 1）变压器型号的含义）变压器型号的含义三三 、工厂变配电所及主变压器选择、工厂变配电所及主变压器选择（三）变压器选择（台数、容量、型式、联结组别）（三）变压器选择（台数、容量、型式、联结组别）3.3.变压器型式的确定变压器型式的确定（1 1）变压器型号的含义）变压器型号的含义三三 、工厂变配电所及主变压器选择、工厂变配电所及主变压器选择（三）变压器选择（台数、容量、型式、联结组别）（三）变压器选择（台数、容量、型式、联结组别）3.3.变压器型式的确定变压器型式的确定（2 2）变电所主变压器型式的选择）变电所主变压器型式的选择1 1）无特殊环境限制的一般工厂变压器，优先

13、选择）无特殊环境限制的一般工厂变压器，优先选择S9S9，S11S11等等系列油浸式低损配电变压器。系列油浸式低损配电变压器。2 2）在多尘或多腐蚀性气体的场所，应选用）在多尘或多腐蚀性气体的场所，应选用S9-MS9-M，S11-MS11-M等系等系列全密封式变压器。列全密封式变压器。3 3）建筑内变电所，宜选用）建筑内变电所，宜选用SC9SC9等系列的干式变压器。等系列的干式变压器。4 4）特殊场合可选用特殊用途变压器，如多雷地区选防雷变）特殊场合可选用特殊用途变压器，如多雷地区选防雷变压器，高原地区选高原用变压器。压器，高原地区选高原用变压器。三三 、工厂变配电所及主变压器选择、工厂变配电所

14、及主变压器选择（三）变压器选择（台数、容量、型式、联结组别）（三）变压器选择（台数、容量、型式、联结组别）4.4.变压器联结组别的确定变压器联结组别的确定（1 1）变压器的联结组别）变压器的联结组别Yyn0Yyn0，Dyn11Dyn11，Yzn11Yzn11三三 、工厂变配电所及主变压器选择、工厂变配电所及主变压器选择（三）变压器选择（台数、容量、型式、联结组别）（三）变压器选择（台数、容量、型式、联结组别）4.4.变压器联结组别的确定变压器联结组别的确定（2 2）变压器联结组别的选择）变压器联结组别的选择1 1）三相负荷基本平衡，其低压中性线电流不超过其低压绕）三相负荷基本平衡，其低压中性线

15、电流不超过其低压绕组额定电流的组额定电流的25%25%，且供电系统谐波干扰不严重时，三相配，且供电系统谐波干扰不严重时，三相配电变压器的联结组别可选择电变压器的联结组别可选择Yyn0Yyn02 2）当由单相不平衡负荷引起的中性线电流超过变压器低压）当由单相不平衡负荷引起的中性线电流超过变压器低压绕组额定电流绕组额定电流25%25%时，或供电系统中存在较大的谐波源（晶时，或供电系统中存在较大的谐波源（晶闸管整流装置、变频调速装置、电弧炉、气体放电类光源闸管整流装置、变频调速装置、电弧炉、气体放电类光源等），高次谐波电流比较突出时，三相配电变压器的联结组等），高次谐波电流比较突出时，三相配电变压器

16、的联结组别应选用别应选用Dyn11Dyn113 3）防雷变压器的联结组别选择）防雷变压器的联结组别选择Yzn11Yzn11三三 、工厂变配电所及主变压器选择、工厂变配电所及主变压器选择（三）变压器选择（台数、容量、型式、联结组别）（三）变压器选择（台数、容量、型式、联结组别）5.5.变压器的并列运行问题变压器的并列运行问题（1 1）变压器并列运行的条件）变压器并列运行的条件1 1） 并列变压器的额定一、二次电压必须对应相等，亦即并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，允许差值不超过列变压器的电压比必须相同，允许差值不超过5%5%2 2）并列变压器的阻抗电压（

17、即短路电压）必须相等）并列变压器的阻抗电压（即短路电压）必须相等 ，允许，允许差值不得超过差值不得超过10%10%。3 3）并列变压器的联结组别必须相同）并列变压器的联结组别必须相同4 4）并列运行的变压器容量应尽量相同或相近，其最大容量）并列运行的变压器容量应尽量相同或相近，其最大容量与最小容量之比，一般不能超过与最小容量之比，一般不能超过3131。三三 、工厂变配电所及主变压器选择、工厂变配电所及主变压器选择（三）变压器选择（台数、容量、型式、联结组别）（三）变压器选择（台数、容量、型式、联结组别）5.5.变压器的并列运行问题变压器的并列运行问题 例例4-2 4-2 现有一台现有一台S9-

18、800/10S9-800/10型配电变压器与一台型配电变压器与一台S9-2000/10S9-2000/10型配电变压器并列运行，均为型配电变压器并列运行，均为Dyn11Dyn11联结。问总负荷达到联结。问总负荷达到2800kVA2800kVA时，上列变压器中哪一台将要过负荷？过负荷可达多少？时，上列变压器中哪一台将要过负荷？过负荷可达多少？ 解：解：并列运行的变压器之间的负荷分配是与其阻抗标幺值成反比的，因此先计算其阻抗标幺值。 查附录表5-1，得S9-800型变压器（T1）的 ，S9-2000型变压器（T2）的 ，因此这两台变压器的阻抗标幺值分别为（取 kVA）：%5kU%6kU510dS 515 106.25100 800TkVAZkVA526 103.00100 2000TkVAZkVA三三 、工厂变配电所及主变压器选择、工厂变配电所及主变压器选择（三）变压器选择（台数、容量、型式、联结组别）（三）变压器选择（台数、容量、型式、联结组别）5.5.变压器的并列运行问题变压器的并列运行问题 例例4-2 4-2 现有一台现有一台S9-800/10S9-800/10型配电变压器与一台型配电变压器与一台S9-2000/10S9-2000/10