工廠供配電系統(tǒng)的一次接線.ppt

一 變電所的任務(wù)變電所是接受 變換 分配電能的環(huán)節(jié) 是工廠供電系統(tǒng)的樞紐是供配電系統(tǒng)的重要組成部分 第一節(jié)工廠變電所的任務(wù)和類型 第四章工廠供配電系統(tǒng)的一次接線 二 變電所的類型總降壓變電所 車間變電所 獨立變電所 桿上變電所 建筑物及高層建筑物變電所 總降壓變電所 35 110 6 10kv 1 企業(yè)規(guī)模不太大 車間或生產(chǎn)廠房布局比較集中 設(shè)一個總降壓變電所 2 企業(yè)規(guī)模較大 且有兩個或以上的集中大負荷用電車間群 而彼此之間相距又較遠時 設(shè)立兩個或兩個以上的總降壓變電所 1 附設(shè)變電所附設(shè)變電所是利用車間的一面或兩面墻壁 而其變壓器室的大門朝外開 車間附設(shè)變電所又分內(nèi)附式和外附式 圖4 1中的1 2 3 2 車間變電所 6 10 0 4 0 23kv 圖4 1車間變電所的類型1 2內(nèi)附式 3 4外附式 5車間內(nèi)式 6露天或半露天式 7獨立式 8桿上 9地下式 10樓上式 2 車間內(nèi)變電所車間內(nèi)變電所位于車間內(nèi)的單獨房間內(nèi) 圖4 1中的5 3 獨立變電所 6 10 0 4 0 23kv 相鄰幾個車間負荷大 將變電所建到某一車間不適宜 圖4 1中的7 4 地下變電所為了減少占地面積 把整個變電所建設(shè)在地下 地下變電所通風散熱條件差 濕度大 建筑費用高 但是安全系數(shù)高 圖4 1中的9 5 柱上 或桿上 變電所變電器安裝在室外電桿上 適用于315kva及以下變壓器 常用于居民區(qū) 用電負荷小的用電單位 圖4 1中的8 6 箱式變電所 第二節(jié)工廠變配電所的一次主接線 一次接線 回路 主電流回路工廠供電系統(tǒng)電氣主接線是將變壓器 開關(guān)電器 互感器等電氣設(shè)備按一定順序連接而成的接受 分配和傳輸電能的總電路 又稱一次電路或一次接線圖 一次電路中的所有電氣設(shè)備 稱為一次元件或一次電氣設(shè)備 二次接線 回路 控制 指示 監(jiān)測 保護一次回路注 一次接線與二次接線由電壓互感器和電流互感器相關(guān)連變電所的主接線是實現(xiàn)電能輸送和分配的一種電氣接線 在變電所主接線圖中將導線或電纜 電力變壓器 母線 各種開關(guān) 避雷器 電容器等電氣設(shè)備有序地連接起來 只表示相對電氣聯(lián)接關(guān)系而不表示實際位置 對變電所主接線的要求 1安全充分保證人身和設(shè)備的安全2可靠應(yīng)滿足用電單位對供電可靠性的要求 3靈活能適應(yīng)各種不同的運行方式 操作檢修方便 4經(jīng)濟主接線設(shè)計應(yīng)簡單 投資少 運行管理費用低 一 高壓配電所的主接線1 電源進線該配電所有兩路6kv電源進線 一路是架空線wl1 另一路是架空線wl2 最常的進線方案是一路來自于發(fā)電廠或電力系統(tǒng)變電站 作為正常的電源 二另一路作為鄰單位高壓聯(lián)絡(luò) 作為備用電源 高壓配電所及其附設(shè)2號車間變電所主接線圖 2 母線母線又稱匯流排 是配電所裝置中又來匯集和分配電能的導體 高壓配電所的母線 通常是單母線制 4 2圖高壓配電所通常常用一路電源工作 另一路電源備用的運行方式 因此通常開關(guān)時閉合的 如果工作電源發(fā)生故障或檢修時在切除該電源即可是整個高壓配電所恢復供電 為了監(jiān)測 監(jiān)視 保護和控制一次設(shè)備電路的需要 每段母線上都接有電壓互感器 進線和出線上均串接電流互感器 二 車間變電所的主接線 三 工廠總降壓變電所的主接線 圖4 4單母線不分段接線 1 單母線接線 1 單母線不分段接線如圖4 4所示 斷路器的作用是前段負荷電流或短路故障電流 優(yōu)點 電路簡單 使用設(shè)備少 配電裝置的建造費用低 缺點 可靠性 靈活性差 當母線的隔離開關(guān)發(fā)生故障或檢修時 必須斷開所有回路的電源 造成全部用戶停電 適用范圍 可用于對供電連續(xù)性要求不高的三級負荷用戶 或有備用電源的二級負荷用戶 圖4 5單母線分段接線 2 單母線不分段接線如圖4 5所示 客服單母線在工作中不可靠 靈活性差的有效方法 a 用隔離開關(guān)分段的單母線可以分段檢修 可以通過倒閘操作切斷故障段 保證另一段繼續(xù)運行 b 用斷路器分段的單母線接分段線斷路器除具有分段隔離開關(guān)的作用外 還可以與繼電器保護配合 還能切斷負荷電流實現(xiàn)自動分合閘 圖4 6雙母線接線 二 雙母線接線雙母線克服了單母線的缺點兩條母線互為備用 具有較高的可靠性和靈活性1 一組母線工作 另一組母線備用 明備用 母線斷路器正常時是斷開狀態(tài)2 兩組母線同時工作互為備用 暗備用 此時母聯(lián)斷路器及母聯(lián)隔離開關(guān)均是閉合狀態(tài)3 母線故障或檢修時 仍有50 左右的用戶停電4 適用范圍 在具有兩路電源進線時 采用單母線分段接線 1 內(nèi)橋 高壓斷路器qf10跨接在線路斷路器qf11和qf12的內(nèi)側(cè) 如圖4 8優(yōu)點 運行靈活性好 供電可靠性高 適合于 一 二級負荷的工廠 且電源線路較長 發(fā)生故障和停電檢修機會較多 變壓器不需要經(jīng)常切換的總將壓變電所 三 橋式接線 2 外橋 適合于供電線路較短 維修機會少 而變壓器經(jīng)常切換的總將壓變電所 如圖4 8 圖4 9單臺變壓器的變電所主接線 高壓側(cè)采用隔離開關(guān) 熔斷器或跌開式熔斷器的變電所主接線圖 高壓側(cè)采用隔離開關(guān) 斷路器的變電所主接線圖 高壓側(cè)采用負荷開關(guān) 熔斷器的變電所主接線圖 一 變電所的位置選擇 基本原則 經(jīng)濟 方便 安全 1 確定變電所的位置應(yīng)依據(jù)下列原則 1 靠近負荷中心 2 設(shè)備運輸方便 考慮電源的進線方向 占地面積不要太大 3 環(huán)境條件要好不宜設(shè)在多塵或有腐蝕性氣體的場所 不應(yīng)設(shè)在有劇烈震動和高溫場所 不應(yīng)設(shè)在地勢低洼和可能積水的場所 不應(yīng)設(shè)在有爆炸危險區(qū)域 4 變電所與其他工業(yè)建筑有一定的防火間距 5 變電所與其他工業(yè)之間不應(yīng)防礙企業(yè)的發(fā)展 要考慮擴建的可能性 第三節(jié)工廠變電所的布置與結(jié)構(gòu) 二 變電所的總體布置 1 變配電所總體布置的要求 1 便于運行維護和檢修值班室一般應(yīng)盡量靠近高低壓配電室 特別是要靠近高壓配電室 且有門直通 如值班室與高壓配電室靠近有困難時 則值班室可經(jīng)過走廊與高壓配電室相通 為了存放運行維修的工具器材 可考慮設(shè)保管室 2 保證運行的安全值班室內(nèi)不得有高壓設(shè)備 以保證值班人員的安全 變配電所各室的大門都應(yīng)朝外開 以利于緊急情況時 人員外出和處理事故 變壓器室的大門應(yīng)避免朝向露天倉庫 在炎熱地區(qū) 變壓器室應(yīng)避免朝西開門 以免變壓器遭到 西曬 3 便于進出線如果是架空進線 則高壓配電室宜位于進線側(cè) 而考慮到變壓器低壓出線一般是采用矩形裸母線 因此變壓器的安裝位置 室內(nèi)型變電所即為變壓器室 一般宜靠近低壓配電窒 4 節(jié)約占地面積和建筑費用當變電所有低壓配電室時 值班室可與低壓配電室合并 但這時低壓配電屏的正面或側(cè)面離墻的距離不得小于3m 當高壓開關(guān)數(shù)量較少 不多于5臺 時 允許與低壓配電屏安裝在一個室內(nèi) 但當高壓開關(guān)柜和低壓配電屏為單列布置時 高壓柜與低壓屏間的距離不得小于2m 這時值班室應(yīng)另設(shè) 5 應(yīng)適當考慮發(fā)展既要考慮到變配電所留有擴建的余地 又要不妨礙工廠或車間的發(fā)展 1 變配電所總體布置的方案變配電所總體布置的方案應(yīng)因地制宜 合理設(shè)計 布置方案的最后確定 應(yīng)該通過幾個方案的技術(shù)經(jīng)濟比較 電室中的開關(guān)柜為雙列布置時 按規(guī)定通道不得小于2m 這里按一般設(shè)計單位的取法 取為2 5m 這樣運行維護更為安全方便 這里變壓器室尺寸 按所裝設(shè)的變壓器容量增大一級來考慮 以適應(yīng)變電所在負荷增長時改換大一級容量變壓器的要求 高低壓配電室也都留有一定的余地 供將來添設(shè)高低壓開關(guān)柜 屏 之用 1 sl7 630 6型電力變壓器 2 pen線 3 pe線 4 gg 1a f 型高壓開關(guān)柜 5 gn6型高壓隔離開關(guān) 6 gr 1型高壓電容器柜 7 gr 1型電容器放電柜 8 pgl2型低壓配電 9 低壓母線及支架 10 高壓母線及支架 11 電纜頭 12 電纜 13 電纜保護管 14 大門 15 進風口 百葉窗 16 出風口 百葉窗 17 pe線及其固定鉤 某工廠高壓配電所與附設(shè)車間變電所合建平面布置圖1 高壓配電所2 變壓器室或室外變壓器臺3 低壓配電室4 值班室5 高壓電容器室 三 變配電所的的配電結(jié)構(gòu)1 戶內(nèi)變電所變壓器室的結(jié)構(gòu)變壓器室的結(jié)構(gòu)形式 決定于變壓器的形式 容量 放置方式 主接線及出線方式和方向等 同時考慮運行維護的通風 安全 防水 防火 變壓器室建筑屬于一耐火等級 等 不設(shè)高壓配電室和值班室的車間變電所的平面布置圖1 變壓器室或室外變壓器臺2 低壓配電室 變壓器室布置圖 2 高低壓配電室和值班室的結(jié)構(gòu) 1 高低壓配電室的結(jié)構(gòu)形式取決于高 低壓開關(guān)柜的形式和數(shù)量高鋁檢修的安全 方便 通道 還要考慮將來的發(fā)展等 高壓室建筑屬于二耐火等級 低壓室建筑屬于三耐火等級 2 值班室的結(jié)構(gòu)形式有利于運行維護保證安全 自然采光要好 總面積不小于12平方米采暖溫度18 1 高壓配電室 2 變壓器室 3 低壓配電室 4 值班室 5 高壓電容器室 第4節(jié)工廠電力線路及其接線 一 高壓線路的接線方式放射式 樹干式和環(huán)式 一 放射式接線 圖5 1 1 變配電所高壓母線上引出的一回線路直接向一個車間變電所或高壓用電設(shè)備供電 沿線不支接其他負荷 2 特點 可靠性高 便于裝設(shè)自動裝置 高壓開關(guān)設(shè)備多 每臺高壓斷路器須裝一個高壓開關(guān)柜 則投資高 3 應(yīng)用 多用于大中型工廠 高壓配電系統(tǒng) 圖 單回路放射式接線 總降壓變電所 車間變電所 高壓用電設(shè)備 圖 雙回路放射式接線 總降壓變電所 車間變電所 總降壓變電所 車間變電所 高壓用電設(shè)備 低壓用電設(shè)備 隔離開關(guān) 圖 雙電源雙回路放射式接線 總降壓變電所 車間變電所 低壓用戶 隔離開關(guān) 圖 具有公共備用線的放射式接線 總降壓變電所 車間變電所 隔離開關(guān) 斷路器 二 樹干式接線1 指由變配電所高壓母線上引出的每路高壓配電干線上 沿線支接了幾個車間變電所或負荷點的結(jié)線方式 2 這種接線與放射式接線相比 主要具有下列優(yōu)點 1 能減少線路的有色金屬消耗量 2 采用的高壓開關(guān)數(shù)量少 3 無需沒高壓配電室 投資較少 3 有下列缺點 1 供電可靠性更低 當高壓配電干線發(fā)生故障或檢修時 其上的所有變電所都要停電 2 在實現(xiàn)自動化方面 適應(yīng)性更差 4 要提高供電可靠性 可采用雙干式供電或兩端供電的方式 5 多用于輔助生產(chǎn)區(qū)和生活區(qū) 圖 直接連接樹干式接線 總降壓變電所 車問變電所 低壓用戶 高壓用戶 圖 鏈串型樹干式接線 圖 低壓鏈式接線 連接配電箱 連接電動機 三 環(huán)式接線1 環(huán)式接線 實質(zhì)上是兩端供電的樹干式接線 2 為了避免環(huán)式線路上發(fā)生故障時影響整個電網(wǎng) 也為了便于實現(xiàn)線路的選擇性 因此多數(shù)環(huán)式線路采取 開口 運行方式 即環(huán)式線路有一處開關(guān)是斷開的 3 特點 可靠性不高 經(jīng)濟4 多用于輔助生產(chǎn)區(qū)和生活區(qū) 圖 環(huán)狀式接線 第5節(jié)工廠電力線路的結(jié)構(gòu)的敷設(shè) 一 架空線路的結(jié)構(gòu)和敷設(shè) 組成 導線 電桿 絕緣子 線路 金具等 圖4 21 圖4 21架空線路的結(jié)構(gòu) 1低壓導線2針式絕緣子3橫擔4低壓電桿 5橫擔6高壓懸式絕緣子串 7線夾 8高壓導線 9高壓電桿 10避雷線 1 架空線路的導線和避雷線 架空線路結(jié)構(gòu)示意圖 導線在電桿上的排列方式 圖 導線在電桿上的排列方式 電桿 橫擔 導線 避雷線 圖 各種類型的電桿在低壓架空線路上的應(yīng)用示意圖 終端桿 分支桿 轉(zhuǎn)角桿 直線桿 中間桿 分段桿 耐張桿 跨越桿 2 電桿 橫擔 3 拉線 圖 常用拉線的種類 轉(zhuǎn)角拉線 終端拉線 人字拉線 水平拉線 自身拉線 七臺河職業(yè)學院 指導教師徐工廠供電 4 絕緣子 圖4 27高壓線路絕緣子 a 針式b 蝴蝶式c 懸式d 瓷橫擔 圖 低壓線路絕緣子 彎腳針式絕緣子 直腳針式絕緣子 低壓蝶式絕緣子 5 線路路金具 圖 接續(xù)金具 使用壓接鉗子的壓接管 并溝線夾 并溝線夾在引下線中的應(yīng)用 圖 線夾組裝 懸垂線夾 絕緣子 吊環(huán) 線夾 導線 耐張線夾 絕緣子 吊環(huán) 耐張線夾 導線 圖4 31架空線路的檔距和弧垂 a 平地上b 坡地上 二 架空線路架設(shè)中常見的技術(shù)數(shù)據(jù)1 架空線路的擋距2 同桿架設(shè)導線和同桿架設(shè)橫擔間距115頁表4 3 4 43 導線的弧垂4 限距116頁表4 5 三 電桿的結(jié)構(gòu)1 電桿的材料與尺寸 電桿的材料與尺寸常用的電桿按使用材料的不同 可分為水泥桿和鐵塔兩種類型 工廠常用的電桿是水泥桿 它具有強度高 壽命長 可用四五十年 維護簡單等優(yōu)點 鐵塔在一般工廠中不采用 我國生產(chǎn)的水泥電桿有一定的標準規(guī)格 工廠常用的錐形桿桿長有 和 等多種 電桿梢徑一般為 或 橫擔的材料與尺寸117頁表4 6橫擔按使用材料的不同 可分為鐵橫擔和瓷橫擔兩種類型 鐵橫擔作防銹處理后 堅固耐用 目前在工廠中應(yīng)用較多 鐵橫擔用角鋼制成 一般用鍍鋅角鋼 若使用非鍍鋅的角鋼 則需刷樟丹油一道 銀灰色油漆兩道 以防生銹 鐵橫擔截面積選擇可參考表 第6節(jié) 電纜線路的結(jié)構(gòu)和敷設(shè) 一 電纜的結(jié)構(gòu)和分類 油浸紙絕緣電力電纜 1纜芯 銅芯或鋁芯 2油浸紙絕緣層 3麻筋 填料 4油浸紙 統(tǒng)包絕緣 5鉛包 6涂瀝青的紙帶 7浸瀝青的麻被 8鋼鎧 9麻被 1纜芯 銅芯或鋁芯 2交聯(lián)聚乙烯絕緣層 3聚氯乙烯護套 內(nèi)護層 4鋼鎧或鋁鎧 外護層 5聚氯乙烯外套 外護層 交聯(lián)聚乙烯絕緣電力電纜 圖5 18 圖5 19 lokv交聯(lián)聚乙烯絕緣電纜熱縮中間頭 a 中間頭剝切尺寸示意圖b 每相接頭安裝示意圖 1聚氯乙烯外護套 2鋼鎧 3內(nèi)護套 4銅屏蔽層 內(nèi)纜芯絕緣 5半導管 6半導層 7應(yīng)力管 8纜芯絕緣 9壓接管 10填充膠 11四氟帶 12應(yīng)力疏散膠 二 電纜的敷設(shè) 1 電纜敷設(shè)的方式1 直埋式2 電纜溝3 架橋4 電纜排管及隧道 電纜在電纜溝內(nèi)敷設(shè)示意圖 電纜在電纜溝內(nèi)敷設(shè)示意圖 1 電纜直接埋地敷設(shè)圖4 34 120頁 2 電纜在電纜溝內(nèi)敷設(shè)示意圖 3 沿墻敷設(shè)結(jié)構(gòu)簡單 維修方便 但積灰嚴重 易受熱力管道影響 且不夠美觀 1 電纜2 支架3 墻 1 支架2 蓋板3 支臂4 線槽5 水平分支線槽6 垂直圖分支線槽圖4 36 120頁 4 電纜橋架敷設(shè)克服了電纜溝敷設(shè)電纜時存在的積水 積灰 易損壞電纜等多種弊病 改善了運行條件 且具有占用空間少 投資省 建設(shè)周期短 便于采用全塑電纜和工廠系列化生產(chǎn)等優(yōu)點 因此在國外已被廣泛應(yīng)用 近年來國內(nèi)也正在推廣采用 圖4 35 120頁 2 電纜敷設(shè)路徑的選擇3 敷設(shè)電纜需遵循的要求 1 如果敷設(shè)條件許可 可給電纜考慮5 10 的長度余量 作為檢修時備用 2 以下地點的電纜應(yīng)穿鋼管保護 注意鋼管內(nèi)徑不能小于電纜外徑的兩倍 電纜從建筑物引入 引出或穿過樓板及主要墻壁處 從電纜