課題kv高壓配電設(shè)計PPT課件

1、下列電源可作為應(yīng)急電源：n 獨立于正常電源的發(fā)電機組。n 供電網(wǎng)絡(luò)中獨立于正常電源的專用的饋電線路。n 蓄電池。n 干電池。第1頁/共169頁 根據(jù)允許中斷供電的時間可分別選擇下列應(yīng)急電源： 允許中斷供電時間為15 s以上的供電，可選用快速自啟動的發(fā)電機組。 自投裝置的動作時間能滿足允許中斷供電時間的，可選用帶有自動投入裝置的獨立于正常電源的專用饋電線路。 允許中斷供電時間為毫秒級的供電，可選用蓄電池靜止型不間斷供電裝置、蓄電池機械貯能電機型不間斷供電裝置或柴油機不間斷供電裝置。第2頁/共169頁 應(yīng)急電源的工作時間應(yīng)按生產(chǎn)技術(shù)上要求的停車時間考慮。當與自動啟動的發(fā)電機組配合使用時，不宜少于1

2、0 min。 第3頁/共169頁 （2） 二級負荷的供電系統(tǒng)，宜由兩回線路供電。在負荷較小或地區(qū)供電條件困難時，二級負荷可由一回6 kV及以上專用的架空線路或電纜供電。當采用架空線時，可為一回架空線供電；當采用電纜線路時，應(yīng)采用兩根電纜組成的線路供電，其每根電纜應(yīng)能承受100%的二級負荷。 （3） 三級負荷的供電系統(tǒng)對電源沒有特別的要求。第4頁/共169頁 隨著負荷密度的增加，城市高壓配電變電所的容量隨之加大，而變電所的中壓饋線數(shù)量由于路徑的條件而受到限制，因而影響了變電所的輸出容量。為解決這個問題，在城市負荷密集地區(qū)推行“衛(wèi)星式”網(wǎng)絡(luò)，即在城市變電所中壓配電饋線設(shè)置開閉所。開閉所根據(jù)負荷分布

3、密集程度設(shè)置，其轉(zhuǎn)送容量可為800010000 kVA。每個開閉所均為單母線分段接線方式，電源分別來自變電所的兩臺主變壓器。開閉所每段母線可以有饋線1020路，從而可以滿足部分一、二級負荷的供電，如圖3.1和圖3.2所示。 按網(wǎng)絡(luò)的接線方式確定供電電源按網(wǎng)絡(luò)的接線方式確定供電電源第5頁/共169頁 隨著城市建設(shè)的發(fā)展，城市中的中壓配電網(wǎng)逐步由架空線路改變?yōu)殡娎|線路。根據(jù)電纜線路的特點，電纜線路均構(gòu)成環(huán)形網(wǎng)，形成沿街道分布的環(huán)形網(wǎng)絡(luò)，如圖3.3所示。 用電單位供電方式包括： （1） 由二次變電所直接供電，一般用于供電容量大、距變電所相對距離較近的單位。 （2） 由中壓開閉所供電。第6頁/共169

4、頁 （3） 由電纜環(huán)網(wǎng)供電。 （4） 對中小型用電單位或不屬于一、二級負荷的用電單位，亦可由干線式架空線路供電。第7頁/共169頁圖3.1衛(wèi)星式中壓配電網(wǎng)示意圖 第8頁/共169頁圖3.2中壓開閉所接線方式圖第9頁/共169頁圖3.3電纜環(huán)形網(wǎng)絡(luò)示意圖 第10頁/共169頁 對用電容量在250 kVA以下的用電單位，采用低壓(220380 V)供電方式。系統(tǒng)形式根據(jù)負荷性質(zhì)可分為三相四線式、三相三線式和單相二線式。低壓供電的電源一般為公用配電變壓器，也可以根據(jù)負荷性質(zhì)的區(qū)別，設(shè)置專用的配電變壓器。 低壓供電電源低壓供電電源第11頁/共169頁 為保證電壓質(zhì)量，由公用配電變壓器和低壓配電網(wǎng)供電的

5、低壓用戶，送電距離一般不超過250 m。用電容量較大時，還應(yīng)適當縮短送電距離，或采用大截面導線。對設(shè)置專用變壓器的用戶，變壓器應(yīng)設(shè)置在距受電端盡可能近的位置，以減少電壓損耗。 第12頁/共169頁 另外，在用電單位中，除前面所述的重要的、政治性的負荷外，還有一些負荷性質(zhì)特殊的用戶，這些用戶負荷的存在會影響電網(wǎng)的供電質(zhì)量。因此，對于特殊的用戶負荷（如沖擊性負荷），要采取相應(yīng)的措施。第13頁/共169頁3.2 常用高壓主接線與主接線有關(guān)的概念與主接線有關(guān)的概念1.高壓供配電系統(tǒng)高壓供配電系統(tǒng)高壓供配電系統(tǒng)是指建筑物及其附屬建筑物的各類電氣系統(tǒng)的設(shè)計與施工以及所有產(chǎn)品、材料、技術(shù)的生產(chǎn)和開發(fā)的總和，

6、它以電能、電氣設(shè)備、電氣系統(tǒng)和電氣技術(shù)為手段，滿足工業(yè)和民用建筑物對電氣方面的要求，并能創(chuàng)造、維持和改善空間環(huán)境。第14頁/共169頁 高壓供配電系統(tǒng)的主要組成部分是變、配電所，其一次接線（即主接線）主要是指變、配電所內(nèi)各設(shè)備和線路的連接圖，所以高壓供配電系統(tǒng)主接線又稱為變、配電所主接線，研究的內(nèi)容也主要是變、配電所的主接線方案。 建筑高壓供配電系統(tǒng)所包含的變電所和配電所為生產(chǎn)和生活提供安全、穩(wěn)定的電源。 第15頁/共169頁 區(qū)域變電所的供電電壓等級一般是35220 kV，通過企業(yè)總降壓變電所或者城區(qū)變電所將電壓降為610 kV，然后輸送到小區(qū)變電所或者廠區(qū)、車間變電所（配電所），再將電壓降

7、為380/220 V，供企業(yè)或民用建筑的用戶使用。 建筑高壓供配電系統(tǒng)一般是從城市電力網(wǎng)取得高壓10 kV作為電源供電，然后將電能分配到各用電負荷處。電源和負荷之間用各種設(shè)備(變壓器、變配電裝置和配電箱)、元件(導線、電纜、開關(guān)等)連接起來，組成建筑物的供配電系統(tǒng)。第16頁/共169頁 2.供配電系統(tǒng)主接線 供配電系統(tǒng)主接線（即一次接線）是指電力系統(tǒng)對建筑物內(nèi)各用戶供電、配電的電路部分，它表明了供配電系統(tǒng)中發(fā)電機、變壓器、斷路器和線路等電氣設(shè)備的數(shù)量、規(guī)格、連接方式以及可能的運行方式，直接關(guān)系到建筑電氣工程中各種電氣設(shè)備的選擇、配電裝置的布置、繼電保護和自動裝置的確定，是建筑電氣安裝工程部分投

8、資大小的決定性因素。第17頁/共169頁 供配電系統(tǒng)主接線是整個變電所和配電所電氣部分的主干，它直接關(guān)系到整個供配電系統(tǒng)的安全、穩(wěn)定、靈活和經(jīng)濟運行，也直接影響到工業(yè)生產(chǎn)和人民生活。第18頁/共169頁 3.電氣主接線圖 供配電系統(tǒng)電氣主接線圖是由各種電氣元件（如發(fā)電機、變壓器、斷路器、隔離開關(guān)、互感器、母線、電纜、線路等）按照一定的要求和順序連接起來，并用國家統(tǒng)一規(guī)定的圖形和外文符號表示的供、配電（接受和分配電能）的電路圖。 電氣主接線圖中常用字符見表3.1（見P44）所示。第19頁/共169頁 4.供配電系統(tǒng)的主接線形式 供配電系統(tǒng)的主接線形式有線路變壓器組接線、單母線接線、雙母線接線和橋

9、式接線。第20頁/共169頁 （1） 可靠性 （2） 穩(wěn)定性 （3） 靈活性 （4） 方便性 （5） 經(jīng)濟性 （6） 擴展性高壓供配電系統(tǒng)主接線的基本要求高壓供配電系統(tǒng)主接線的基本要求第21頁/共169頁 采用一條電源線路與變壓器連接成組，即單回路、單變壓器供電的接線方式稱為線路變壓器組接線。變電所中的變壓器高壓側(cè)普遍采用線路變壓器組接線，其高壓側(cè)均不設(shè)置母線。 線路變壓器組接線方式具有接線簡單、清晰，需用電氣設(shè)備少，不易誤操作，投資少等優(yōu)點；它的缺點是供電可靠性和靈活性較差，當線路、變壓器、電氣設(shè)備中任何一處發(fā)生故障或者檢修時，整個供配電系統(tǒng)全部停電。線路變壓器組接線線路變壓器組接線第22頁

10、/共169頁 小區(qū)變電所以及工廠車間降壓變電所將供電電壓等級由610 kV降為380/220 V,電源進線采用電力電纜敷設(shè)或者架空線路（應(yīng)裝設(shè)避雷器）引至變壓器室，經(jīng)開關(guān)設(shè)備接入電力變壓器，再經(jīng)過低壓側(cè)的低壓斷路器（即自動開關(guān)）、刀開關(guān)將電能送給用戶。 根據(jù)變壓器一次側(cè)選用的開關(guān)設(shè)備不同，常見的線路變壓器組接線方式分為六種，如圖3.4所示。第23頁/共169頁圖3.4小區(qū)降壓變電所、車間降壓變電所線路變壓器組接線方式（a） 隔離開關(guān)引入；（b） 跌落式熔斷器引入；（c） 電力電纜直接引入；（d） 隔離開關(guān)與接地開關(guān)組引入；（e） 負荷開關(guān)與熔斷器引入；（f） 隔離開關(guān)與斷路器引入第24頁/共1

11、69頁 變電所內(nèi)電力變壓器與饋線之間采用一根母線連接的方式稱為單母線接線。 單母線接線方式根據(jù)母線分段與否可以分為不分段接線和分段接線兩種；根據(jù)進線回數(shù)（電源回數(shù)）又可以分為一回進線、雙回進線、三回進線等單母線接線方式。單母線接線單母線接線第25頁/共169頁 1.單母線不分段接線 在變電所主接線中，單母線不分段接線形式最簡單，如圖3.5所示。 單母線不分段接線的優(yōu)點是： 結(jié)構(gòu)簡單清晰，操作簡便，不易誤操作； 使電氣設(shè)備少，配電裝置投資省，占地少； 便于擴建。但其可靠性和靈活性較差。 單母線不分段接線只適用于對供電可靠性和連續(xù)性要求不高的三級負荷，或有備用電源的二級負荷用戶。 第26頁/共16

12、9頁 2.單母線分段接線 為了提高供電系統(tǒng)的靈活性，將圖3.5所示的單母線不分段接線中的母線分為兩段及以上，結(jié)果如圖3.6所示。 第27頁/共169頁 3.兩回進線的單母線分段接線方式 在兩回進線的條件下，可以采取單母線分段接線，即采用隔離開關(guān)(QS)或斷路器(QF)將母線分段的接線方式，如圖3.7所示。這種接線方式可以克服單母線不分段接線方式的缺點，其可靠性和靈活性比不分段接線都有所提高，適用于一、二級負荷用戶。 根據(jù)電源的數(shù)目、功率和電網(wǎng)的接線情況來確定單母線的分段數(shù)。通常每段母線要接12回電源，引出線再分別從各段上引出。第28頁/共169頁 （1） 用隔離開關(guān)分段的單母線接線 用隔離開關(guān)

13、分段的單母線接線如圖3.7（a）所示，適用于雙回電源供電、可靠性要求不高且允許短時停電的二級負荷用戶。相對于用斷路器分段而言，它可以節(jié)省一臺斷路器和一臺隔離開關(guān)，但在母線分段發(fā)生故障或檢修時全部裝置仍會短時停電。這種接線方式可以分段單獨運行，也可以并列同時運行。第29頁/共169頁 采用分段單獨運行時，各段相當于單母線不分段接線的運行狀態(tài)，各段母線的電氣系統(tǒng)互不影響。當任一段母線發(fā)生故障或檢修時，僅停止對該段母線所帶負荷的供電（如分兩段，僅對約50負荷停止供電)。當任一回電源線路發(fā)生故障或檢修時，假如其余運行電源容量能負擔全部引出線負荷時，則可經(jīng)過“倒閘操作”恢復(fù)對全部引出線負荷的供電，但在操

14、作過程中須對母線做短時停電。第30頁/共169頁 “倒閘操作”是指：接通電路時，先閉合隔離開關(guān)，后閉合斷路器；切斷電路時，先斷開斷路器，后斷開隔離開關(guān)。這是因為帶負荷操作過程中要產(chǎn)生電弧，而隔離開關(guān)沒有滅弧能力，所以隔離開關(guān)不能帶負荷操作。例如，在圖3.7（a）中，當需要檢修電源時，先斷開斷路器QF1、QF2，然后再斷開隔離開關(guān)QS1QS4，這時，再合上母線隔離開關(guān)QSW，閉合QS3、QS4，最后再閉合QF2，恢復(fù)全部負荷供電(當電源不能承擔全部負荷時，可先把部分引出回路的非重要負荷切除)。第31頁/共169頁 采用并列同時運行時，當某一電源發(fā)生故障或檢修時，則無須母線停電，只須切斷該回路電源

15、的斷路器及隔離開關(guān)，并對另外電源的負荷做適當調(diào)整就行。但是，當母線發(fā)生故障或檢修時，將會引起正常母線段短時停電。第32頁/共169頁 （2） 用斷路器分段的單母線接線 分段斷路器QFW除具有分段隔離開關(guān)QSW的作用外，還具有相應(yīng)的繼電保護作用，當某一分段母線發(fā)生故障時，QFW在保護作用下會首先自動跳開，保證非故障分段母線的持續(xù)、正常供電。第33頁/共169頁 當某段母線發(fā)生故障時，分段斷路器QFW與電源進線斷路器(QF1或QF2)將同時切斷，非故障段母線仍保持正常工作。當對某段母線進行檢修時，可操作分段斷路器QFW和相應(yīng)的電源進線斷路器、隔離開關(guān)按程序切斷，而不影響其余各段母線的正常運行，減少

16、母線故障影響范圍。所以采用斷路器分段的單母線接線比采用隔離開關(guān)分段的單母線接線供電可靠性明顯提高，但投資費用也相應(yīng)地增加。第34頁/共169頁 4.帶旁路母線的單母線接線方式 在圖3.7所示的單母線分段接線方式中，不管是用斷路器還是隔離開關(guān)進行分段，當母線發(fā)生故障或檢修時會使接在該母線段上的用戶停電；另外，在檢修引出線斷路器時，該引出線上的用戶必須停電。為了克服這一缺點，可采用單母線加旁路母線的接線形式，如圖3.8所示。 根據(jù)主母線是否分段，帶旁路母線的單母線接線方式可分為主母線不分段接線和主母線分段接線兩種。 第35頁/共169頁 （1） 主母線不分段接線 這種接線方式如圖3.8（a）所示，

17、它與單母線不分段接線的區(qū)別在于增設(shè)了一條旁路母線和旁路斷路器QF2，旁路母線通過旁路隔離開關(guān)（如QS7）與每一出線連接，提高了供電可靠性和連續(xù)性。 正常運行時，旁路斷路器QF2和旁路隔離開關(guān)是斷開的。 這種接線方式主要用于不能短時停電檢修斷路器的重要場合，在工業(yè)企業(yè)及民用建筑中應(yīng)用得很少。 第36頁/共169頁 （2） 主母線分段接線 這種接線方式如圖3.8（b）所示。它與主母線不分段接線方式的區(qū)別在于增設(shè)了三個隔離開關(guān)，主母線通過一個隔離開關(guān)QSW分段，旁路斷路器QFW同時還兼作分段斷路器。在提高供電可靠性和連續(xù)性的前提下，節(jié)省了投資。 正常運行時，旁路母線不帶電，分段斷路器QFW和隔離開關(guān)

18、QS8、QS10處在閉合狀態(tài)，隔離開關(guān)QS9、QS11、QSW均斷開，此時QFW起分段作用，以單母線分段方式運行。第37頁/共169頁 當檢修某一回出線的斷路器（如QF3）時，斷路器QFW作為旁路斷路器運行，將斷路器QFW和隔離開關(guān)QS7、QS9、QS10閉合（QS8、QS11均斷開），旁路母線接至段主母線，由電源繼續(xù)向饋線L1供電。同理，旁路母線也可以接在段主母線上。當隔離開關(guān)QSW閉合時，兩組母線并聯(lián)運行，此時母線為單母線運行方式。 這種接線方式主要用于進出回路數(shù)不多的場合。第38頁/共169頁 5.三回進線的單母線分段接線方式 二回進線單母線分段接線存在主受電回路在檢修時，備用受電回路投

19、入運行后又發(fā)生故障，從而導致用戶停電，因此，對用電負荷要求高的用戶，采用這種供電方式就無法滿足某些一級負荷的用電要求。民用建筑電氣設(shè)計規(guī)范（JGJ/T 1692）規(guī)定：“對于特等建筑應(yīng)考慮一電源系統(tǒng)檢修或發(fā)生故障時，另一電源系統(tǒng)又發(fā)生故障的嚴重情況，此時應(yīng)從電力系統(tǒng)取得第三電源或自備電源”，以保證特等建筑所要求的供電可靠性，避免產(chǎn)生重大損失和有害影響。第39頁/共169頁 從電力系統(tǒng)或由工業(yè)企業(yè)總降壓變電所取得第三電源，可構(gòu)成三回三受電斷路器供電方式，用斷路器或隔離開關(guān)將單母線分為三段，如圖3.9所示。三個供電回路的、及、由正常運行時斷開的母線聯(lián)路隔離開關(guān)QSW1、QSW2或者由母線聯(lián)路斷路器

20、QFW1、QFW2互為備用。 這種接線方式的操作和保護、自動裝置比較簡單，但負荷調(diào)配能力較差，一般適用于供電回路按短路電流選擇的導線截面，所以圖3.9所示的接線方式較少采用。第40頁/共169頁 如果改為三回四受電斷路器的供電方式，如圖3.10所示，同樣有三個供電回路，四臺受電斷路器，在供電回路、正常運行時，供電回路為備用狀態(tài)。這樣，當供電回路或的受電斷路器QF1、QF2故障跳閘時，備用供電回路的斷路器QF5、QF6經(jīng)人工或備用電源自動投入裝置合上，以保證正常供電。當供電回路或檢修時，備用供電回路可臨時正常供電。 可見，如圖3.10所示的接線方式可靠性很高，完全避免了兩回進線單母線分段接線方式

21、存在的供電停電事故，保證了供電的可靠性，并具有靈活調(diào)配負荷的優(yōu)點。第41頁/共169頁圖3.5單母線不分段接線方式 第42頁/共169頁圖3.5單母線不分段接線方式 第43頁/共169頁圖3.6單母線分段接線方式 第44頁/共169頁圖3.7 單母線分段接線方式（a） 用隔離開關(guān)QSW分段；（b） 用斷路器QFW分段 第45頁/共169頁圖3.7 單母線分段接線方式（a） 用隔離開關(guān)QSW分段；（b） 用斷路器QFW分段 第46頁/共169頁圖3.7 單母線分段接線方式（a） 用隔離開關(guān)QSW分段；（b） 用斷路器QFW分段 第47頁/共169頁圖3.8帶旁路母線的單母線分段接線方式（a） 主

22、母線不分段接線；（b） 主母線分段接線 第48頁/共169頁圖3.8帶旁路母線的單母線分段接線方式（a） 主母線不分段接線；（b） 主母線分段接線 第49頁/共169頁圖3.8帶旁路母線的單母線分段接線方式（a） 主母線不分段接線；（b） 主母線分段接線 第50頁/共169頁圖3.9三回三受電斷路器的單母線分段接線方式（a） 用隔離開關(guān)QSW分段；（b） 用斷路器QFW分段 第51頁/共169頁圖3.10三回四受電斷路器的單母線分段接線方式第52頁/共169頁 當用電負荷大、重要負荷多、對供電可靠性要求高或饋電回路多而采用單母線分段接線存在困難時，應(yīng)采用雙母線接線方式。 所謂雙母線接線方式，是

23、指任一供電回路或引出線都經(jīng)一臺斷路器和兩臺隔離開關(guān)接在雙母線W1、W2上，其中母線W1為工作母線，W2為備用母線，如圖3.11、圖3.12所示。雙母線接線方式可分為雙母線不分段接線和雙母線分段接線兩種。雙母線接線雙母線接線第53頁/共169頁 1.雙母線不分段接線方式 （1） 兩組母線分別為運行與備用狀態(tài) 其中一組母線運行，一組母線備用，即兩組母線互為運行或備用狀態(tài)。通常情況下，W1工作，W2備用，連接在W1上的所有母線隔離開關(guān)都閉合，連接在W2上的所有母線隔離開關(guān)都斷開。兩組母線之間裝設(shè)的母線聯(lián)絡(luò)斷路器QFW在正常運行時處于斷開狀態(tài)，其兩側(cè)串接的隔離開關(guān)為閉合狀態(tài)。當工作母線W1發(fā)生故障或檢

24、修時，經(jīng)“倒閘操作”即可由備用母線W2繼續(xù)供電。第54頁/共169頁 （2） 兩組母線并列運行 兩組母線同時并列運行，但互為備用。按可靠性和電力平衡的原則要求，將電源進線與引出線路同兩組母線連接，并將所有母線隔離開關(guān)閉合，母線聯(lián)絡(luò)斷路器QFW在正常運行時也處于閉合狀態(tài)。當某一組母線發(fā)生故障或檢修時，可以經(jīng)過“倒閘操作”將全部電源和引出線接到另一組母線上，繼續(xù)為用戶供電。第55頁/共169頁 由此可見，由于兩組雙母線互為備用，所以大大提高了供電可靠性，也提高了主接線工作的靈活性。在輪流檢修母線時，經(jīng)“倒閘操作”不會引起供電的中斷；當任一段工作母線發(fā)生故障時，可以通過另一段備用母線迅速恢復(fù)供電；檢

25、修引出饋電線路上的任何一組母線隔離開關(guān)，只會造成該引出饋電線路上的用戶停電，其他引出饋電線路不受其影響，仍然可以向用戶供電。在圖3.11中，需要檢修引出線上的母線隔離開關(guān)QS3時，先要將備用母線W2投入運行，工作母線W1轉(zhuǎn)入備用，然后切斷斷路器QF2，再先后斷開隔離開關(guān)QS4、QS5，此時可以對QS3進行檢修。第56頁/共169頁 2.雙母線分段接線方式 雙母線不分段接線方式具有單母線分段接線所不具備的優(yōu)點，向沒有備用電源用戶供電時更有其優(yōu)越性。但是，由于“倒閘操作”程序較復(fù)雜，而且母線隔離開關(guān)被用于操作電器，在負荷情況下進行各種切換操作時，如誤操作會產(chǎn)生強烈電弧而使母線短路，造成極為嚴重的人

26、身傷亡和設(shè)備損壞事故。為了解決這一問題，保證一級負荷用電的可靠性要求，可以采用圖3.12所示的雙母線分段接線方式。第57頁/共169頁 雙母線分段接線方式將工作母線分段，在正常運行時只有分段母線組W21和W22投入工作，而母線W1為固定備用。這樣，當某段工作母線發(fā)生故障或檢修時，可使“倒閘操作”程序簡化，減少誤操作，使其供電可靠性得到明顯提高。 總之，雙母線接線方式相對于單母線接線方式的供電可靠性和靈活性提高了，但同時系統(tǒng)更加復(fù)雜，用電設(shè)備增多了，投資加大了，還容易發(fā)生誤操作。因此，這種接線方式只適用于對供第58頁/共169頁 電可靠性要求很高的大型工業(yè)企業(yè)總降壓變電所的35110 kV母線系

27、統(tǒng)和有重要高壓負荷的610 kV母線系統(tǒng)中。由于工廠或高層建筑變電所內(nèi)饋電線路并不多，對于一級負荷采用三回進線單母線分段接線也可以滿足其供電可靠性的要求，所以一般610 kV變電所內(nèi)不推薦使用雙母線接線方式。第59頁/共169頁圖3.11雙母線不分段接線方式 第60頁/共169頁圖3.11雙母線不分段接線方式 第61頁/共169頁圖3.12雙母線分段接線方式 第62頁/共169頁圖3.12雙母線分段接線方式 第63頁/共169頁 采用圖3.4所示的線路變壓器組接線方式靈活性較差，如果線路或變壓器發(fā)生故障時，則該組的變壓器或線路也不能投入運行。為了克服這一缺點，可以采用圖3.13所示的橋式接線，

28、用一條橫向跨接的橋把兩回獨立電源線路（電壓一般為35110 kV）和兩臺變壓器橫向連接起來。橋式接線使一級、二級負荷的大型工業(yè)企業(yè)用戶能夠獲得可靠的供電，同時又可以提高總降壓變電所主接線的靈活性。橋式接線橋式接線第64頁/共169頁 1.內(nèi)橋接線 如圖3.13（a）所示，橋臂靠近變壓器側(cè)，即橋上斷路器QF3接在線路斷路器QF1和QF2的內(nèi)側(cè)，故稱內(nèi)橋。變壓器一次側(cè)回路僅裝隔離開關(guān)，不裝斷路器，這種接線可提高供電線路L1和L2的運行方式的靈活性，但對投切變壓器不夠靈活。例如，當供電線路L1檢修時，斷開斷路器QF1，而變壓器T1可由供電線路L2經(jīng)過橋臂繼續(xù)供電，而不至于造成用戶停電。同理，當檢修斷

29、路器QF1或QF2時，借助連接橋的作用，可繼續(xù)給兩臺變壓器供電，保證用戶持續(xù)用電。但當變壓器(如T1)發(fā)生故障或檢修時，需斷開QF1、QF3、QF4后，拉開QS5，再合上QF1和QF3，才能恢復(fù)正常供電。第65頁/共169頁 因此，內(nèi)橋接線適合于供電線路較長、變壓器不需要經(jīng)常切換、沒有穿越功率的終端型變電站，可向一、二級負荷供電。第66頁/共169頁 2.外橋接線 如圖3.13（b）所示，橋臂靠近線路側(cè)，即橋斷路器QF3接在線路斷路器QF1、QF2的外側(cè)，故稱外橋。進線回路僅裝隔離開關(guān)，不裝斷路器，因此，外橋接線對變壓器回路的操作是方便的，而對電源進線回路操作不方便，可以通過穿越功率，電源不通

30、過斷路器QF1、QF2。例如，當供電線路L1發(fā)生故障或檢修時，須斷開QF1和QF3，然后拉開QS1，再閉合QF1和QF3，才能恢復(fù)正常供電，而變壓器T1發(fā)生故障或檢修時，拉開QF1、QF4即可，而無須斷開橋斷路器QF3。第67頁/共169頁 因此，外橋接線適合于供電線路較短、有較穩(wěn)定的穿越功率、允許變壓器經(jīng)常切換的中間型變電站，可向一、二級負荷供電。第68頁/共169頁圖3.4小區(qū)降壓變電所、車間降壓變電所線路變壓器組接線方式（a） 隔離開關(guān)引入；（b） 跌落式熔斷器引入；（c） 電力電纜直接引入；（d） 隔離開關(guān)與接地開關(guān)組引入；（e） 負荷開關(guān)與熔斷器引入；（f） 隔離開關(guān)與斷路器引入第6

31、9頁/共169頁圖3.13橋式接線方式（a） 內(nèi)橋式；（b） 外橋式 第70頁/共169頁圖3.13橋式接線方式（a） 內(nèi)橋式；（b） 外橋式 第71頁/共169頁圖3.13橋式接線方式（a） 內(nèi)橋式；（b） 外橋式 第72頁/共169頁3.3 電力變壓器的選擇 目前，變電所廣泛使用的雙繞組三相電力變壓器都采用R10容量系列的降壓變壓器（配電變壓器）。這種變壓器按調(diào)壓方式可分為無載調(diào)壓和有載調(diào)壓兩大類；按繞組絕緣及冷卻方式可分為油浸式、干式和充氣式（SF6）等，其中油浸式變壓器又可分為油浸自冷式、油浸風冷式、油浸水冷式和強迫油循環(huán)冷卻式等?，F(xiàn)場使用的610 kV配電變壓器多為油浸式無載調(diào)壓變壓

32、器。電力變壓器概述電力變壓器概述第73頁/共169頁 近年來，D,yn11聯(lián)接的配電變壓器已開始得到了推廣應(yīng)用。與Y,yn0聯(lián)接的變壓器相比，D，yn11聯(lián)接的變壓器有以下特點： （1） D,yn11聯(lián)接變壓器的3n次（n為正整數(shù)）諧波勵磁電流僅在其三角形接線的一次繞組內(nèi)（高壓側(cè)）形成環(huán)流，不至注入公共的高壓電網(wǎng)中去，這較之Y，yn0聯(lián)接的變壓器更有利于抑制高次諧波電流。第74頁/共169頁 （2） D，yn11聯(lián)接變壓器的零序阻抗較Y，yn0聯(lián)接變壓器的小得多，故低壓側(cè)單相接地短路電流比Y，yn0聯(lián)接變壓器大得多，因而有利于低壓側(cè)單相接地短路故障的保護和切除。 （3） D，yn11聯(lián)接變壓器

33、承受不平衡負荷的能力遠大于Y，yn0聯(lián)接變壓器。Y，yn0聯(lián)接變壓器要求中性線電流不超過二次繞組額定電流的25%，嚴重制約接用單相負荷的容量，而D，yn11聯(lián)接變壓器低壓側(cè)的中性線電流允許達到相電流的75%以上，因此，對負荷不平衡的供電系統(tǒng)來說，優(yōu)先選用D, yn11聯(lián)接的變壓器。第75頁/共169頁 （4） D, yn11聯(lián)接變壓器一次繞組的絕緣強度是按線電壓來設(shè)計的，這是因為其一次側(cè)發(fā)生單相接地短路時，其他兩相電壓將升高為線電壓，而Y，yn0聯(lián)接變壓器一次繞組的絕緣強度是按相電壓來設(shè)計的，因此，D，yn11聯(lián)接變壓器的制造成本高于Y，yn0聯(lián)接變壓器。第76頁/共169頁 電力變壓器全型號

34、的表示和含義如下： 第77頁/共169頁 例如，S9800/10為三相、油浸式、自然冷卻、無載調(diào)壓、銅繞組電力變壓器，設(shè)計序號為9，額定容量為800 kVA，高壓繞組額定電壓為10 kV。第78頁/共169頁 電力變壓器的額定容量SNT是指在規(guī)定的環(huán)境溫度（20 ）條件下，戶外安裝時，在規(guī)定的使用年限（一般規(guī)定為20年）內(nèi)所能連續(xù)輸出的最大視在功率（單位為kVA）。當使用條件發(fā)生變化時，其實際容量將相應(yīng)改變。 一般規(guī)定，如果變壓器安裝地點的年平均氣溫av20 ，則年均氣溫每升高1 時變壓器的實際容量應(yīng)相應(yīng)減小1%，因此，變壓器的實際容量可按下述公式計算。電力變壓器的實際容量電力變壓器的實際容量

35、第79頁/共169頁 對戶外變壓器，其實際容量為： ST=1-(av-20)/100SNT 對戶內(nèi)變壓器，由于散熱條件較差，考慮一般戶內(nèi)比戶外高8 ，因此其容量相應(yīng)減少8%，故戶內(nèi)變壓器的實際容量為: ST =0.92-(av-20)/100SNT第80頁/共169頁 1.一般運行條件 (1) 變壓器的運行電壓一般不應(yīng)高于該運行分接額定電壓的105。對于特殊的使用情況，允許在不超過110的額定電壓下運行，對電流與電壓的相互關(guān)系如無特殊要求，當負載電流為額定電流的k(k1)倍時，按下式對電壓U加以限制。 U()=110-5k 電力變壓器運行方式電力變壓器運行方式第81頁/共169頁 (2) 無勵

36、磁調(diào)壓變壓器在額定電壓5范圍內(nèi)改換分接位置運行時，其額定容量不變。 有載調(diào)壓變壓器各分接位置的容量按制造廠的規(guī)定。 (3) 油浸式自然循環(huán)自冷變壓器，冷卻介質(zhì)最高溫度為40 時，最高頂層油溫不超過95 (制造廠有規(guī)定的按制造廠規(guī)定)。當冷卻介質(zhì)溫度較低時，頂層油溫也相應(yīng)降低。自然循環(huán)冷卻變壓器的頂層油溫一般不宜經(jīng)常超過85。第82頁/共169頁 (4) 干式變壓器的溫度限值應(yīng)按制造廠的規(guī)定。 (5) 變壓器三相負載不平衡時，應(yīng)監(jiān)視最大一相的電流。 接線為Y，yn0(或YN，yn0)和Y，Zn11(或YN，Zn11)的配電變壓器，中性線電流的允許值分別為額定電流的25和40，或按制造廠的規(guī)定。接

37、線為D，yn11的配電變壓器不在此限。第83頁/共169頁 2變壓器在不同負載狀態(tài)下的運行方式 (1) 油浸變壓器在不同負載狀態(tài)下運行時，一般應(yīng)按油浸式電力變壓器負載導則（GB/T 1516494）的規(guī)定執(zhí)行。 (2) 配電變壓器負載狀態(tài)的分類 正常周期性負載在周期性負載中，某段時間環(huán)境溫度較高，超過額定電流，但可以由其他時間內(nèi)環(huán)境溫度較低或低于額定電流所補償。 第84頁/共169頁 長期急救周期性負載要求變壓器長時間在環(huán)境溫度較高或超過額定電流下運行，這種運行方式可能持續(xù)幾星期或幾個月，將導致變壓器的老化加速，但不直接危及絕緣的安全。 短期急救負載要求變壓器短時間大幅度超額定電流運行，這種負

38、載可能導致繞組熱點溫度達到危險的程度，使絕緣強度暫時下降。第85頁/共169頁 (3) 負載電流和溫度的限值 各類負載狀態(tài)下的負載電流和溫度的限值如表3.2（見P56）所示，頂層油溫限值為105 。當制造廠有關(guān)于超額定電流運行的明確規(guī)定時，應(yīng)遵守制造廠的規(guī)定。第86頁/共169頁 (4) 附件和回路元件的限制 變壓器的載流附件和外部回路元件應(yīng)能滿足超額定電流運行的要求，當任一附件和回路元件不能滿足要求時，應(yīng)按負載能力最小的附件和元件限制負載。 (5) 正常周期性負載的運行 變壓器在額定使用條件下，全年可按額定電流運行。第87頁/共169頁 變壓器允許在平均相對老化率小于或等于1的情況下，周期性

39、地超額定電流運行。 當變壓器有較嚴重的缺陷(如冷卻系統(tǒng)不正常，嚴重漏油，有局部過熱現(xiàn)象，油中溶解氣體，分析結(jié)果異常等)或絕緣有弱點時，不宜超額定電流運行。 正常周期性負載運行方式下，超額定電流運行時，允許的負載系數(shù)k2和時間可按油浸式電力變壓器負載導則（GB/T 1516494）中所述方法確定。第88頁/共169頁 (6) 長期急救周期性負載的運行 長期急救周期性負載下運行時，將在不同程度上縮短變壓器的壽命，應(yīng)盡量減少出現(xiàn)這種運行方式的機會；必須采用時，應(yīng)盡量縮短超額定電流運行的時間，降低超額定電流的倍數(shù)。 當變壓器有較嚴重的缺陷(如冷卻系統(tǒng)不正常，嚴重漏油，有局部過熱現(xiàn)象，油中溶解氣體，分析

40、結(jié)果異常等)或絕緣有弱點時，不宜超額定電流運行。第89頁/共169頁 長期急救周期性負載運行時，平均相對老化率可大于1甚至遠大于1。超額定電流負載系數(shù)k2和時間可按油浸式電力變壓器負載導則（GB/T 1516494）中所述方法確定。 在長期急救周期性負載下運行期間應(yīng)有負載電流記錄，并計算該運行期間的平均相對老化率。第90頁/共169頁 (7) 短期急救負載的運行 短期急救負載下運行，相對老化率遠大于1，繞組熱點溫度可能達到危險程度。在出現(xiàn)這種情況時，應(yīng)盡量壓縮負載，減少超負載時間，一般不超過05h。當變壓器有嚴重缺陷或絕緣有弱點時，不宜超額定電流運行。 0.5 h短期急救負載允許的負載系數(shù)k2

41、見表3.3（見P57）。第91頁/共169頁 在短期急救負載運行期間應(yīng)有詳細的負載電流記錄,并計算該運行期間的相對老化率。 (8) 干式變壓器的正常周期性負載和急救負載的運行要求按油浸式電力變壓器負載導則（GB/T 1516494）的規(guī)定執(zhí)行。第92頁/共169頁 3.樹脂絕緣干式變壓器的運行條件 (1) 樹脂絕緣干式變壓器在規(guī)定的繞組平均溫升前提下可在限定時間內(nèi)作過負載運行，允許過負載量與環(huán)境溫度、變壓器初始負載有關(guān)，與額定負載時的繞組溫升和繞組熱時間常數(shù)密切相關(guān)。制造廠可根據(jù)環(huán)境溫度、所需過負載時間、過負載倍數(shù)及規(guī)格、容量，按計算結(jié)果提供不同情況下的正常過負載資料，如表3.4（見P58）和

42、表3.5 （見P59）所示。第93頁/共169頁 (2) 樹脂絕緣干式變壓器在強迫風冷情況下可短時過負載4050。第94頁/共169頁 1.變壓器臺數(shù)的選擇 選擇變電所主變壓器臺數(shù)時應(yīng)遵守下列原則： （1） 對接有大量一、二級負荷的變電所，宜采用兩臺變壓器，可保證一臺變壓器發(fā)生故障或檢修時，另一臺變壓器能對一、二級負荷繼續(xù)供電。 （2） 對只有二級負荷的變電所，如果低壓側(cè)有與其他變電所相聯(lián)的聯(lián)絡(luò)線作為備用電源，也可采用一臺變壓器。電力變壓器臺數(shù)和容量的選擇電力變壓器臺數(shù)和容量的選擇第95頁/共169頁 （3） 對季節(jié)性負荷或晝夜負荷變動較大的變電所，可采用兩臺變壓器，實行經(jīng)濟運行方式。 （4）

43、 對負荷集中而容量相當大的變電所，雖為三級負荷，也可采用兩臺或兩臺以上變壓器，以降低單臺變壓器容量。 （5） 除上述情況外，一般車間變電所宜采用一臺變壓器。 另外，在確定變電所主變壓器臺數(shù)時，應(yīng)適當考慮未來510年負荷的增長。 第96頁/共169頁 2.變壓器容量的選擇 選擇變電所主變壓器容量時應(yīng)遵守下列原則： （1） 僅裝一臺主變壓器的變電所主變壓器的額定容量SNT應(yīng)滿足全部用電設(shè)備總視在計算負荷S30的需要，即SNTS30。 （2） 裝有兩臺主變壓器且為暗備用的變電所所謂暗備用，是指兩臺主變壓器同時運行，互為備用的運行方式。此時，每臺主變壓器容量SNT應(yīng)同時滿足以下兩個條件：第97頁/共1

44、69頁 任一臺變壓器單獨運行時，可承擔60%70%的總視在計算負荷S30，即SNT大于等于0.7S30 任一臺變壓器單獨運行時，可承擔全部一、二級負荷S30(+),即SNT大于等于S30(+)。 （3） 裝有兩臺主變壓器且為明備用的變電所所謂明備用，是指兩臺主變壓器一臺運行、另一臺備用的運行方式。此時每臺主變壓器容量SNT的選擇方法與僅裝一臺主變壓器變電所的方法相同。第98頁/共169頁 單臺主變壓器的容量上限.工廠變電所單臺主變壓器容量一般不宜大于1250千瓦。在負荷比較集中且容量較大時，也可選用16002500千瓦的配電變壓器，這時變壓器低壓側(cè)的斷路器必須配套選用。 單臺變壓器的車間變電所

45、的主變壓器容量一般不能大于1000千瓦。 對裝在樓上的變壓器，單臺容量不宜大于630千瓦。 對居住小區(qū)變電所，單臺油浸式變壓器容量不宜大于630千瓦。第99頁/共169頁 【例3.1】某10/0.4 kV變電所，總視在計算負荷為1200 kVA，其中一、二級負荷750 kVA，試選擇其主變壓器的臺數(shù)和容量。 【解】 根據(jù)變電所一、二級負荷容量的情況，確定選兩臺主變壓器。 按兩臺主變壓器同時運行、互為備用的運行方式（暗備用）來選擇每臺主變?nèi)萘俊?SNT=（0.60.7）S30=（0.60.7）1200=720840（kVA） SNT=S30(+)=750（kVA） 綜合上述情況，同時滿足以上兩式

46、，可選擇兩臺低損耗電力變壓器（如S9800/10型）并列運行。第100頁/共169頁 兩臺或多臺變壓器并列運行時，必須滿足以下基本條件： （1） 并列運行變壓器的額定一次電壓及二次電壓必須對應(yīng)相等。 （2） 并列運行變壓器的阻抗電壓（即短路電壓）必須相等。 （3） 并列運行變壓器的聯(lián)接組別必須相同。 （4） 并列運行變壓器的容量比應(yīng)小于3 1。電力變壓器并列運行的選擇電力變壓器并列運行的選擇第101頁/共169頁 在工程中，自備應(yīng)急發(fā)電機一般不允許與市電源并網(wǎng)運行，柴油發(fā)電機組的主斷路器與市電源供電斷路器間應(yīng)設(shè)置電氣和機械連鎖，防止柴油發(fā)電機組與市電源誤并網(wǎng)。應(yīng)急柴油發(fā)電機組只在市電源停電時自

47、動向應(yīng)急負荷(即工程的一級負荷)供電。大部分應(yīng)急負荷為防止供電線路故障而造成失電，除要求兩路電源供電外，還要求兩路電源在負荷側(cè)切換。負荷側(cè)切換的供電系統(tǒng)見圖3.14和圖3.15。3.4 發(fā)電機作為備用電源的主接線第102頁/共169頁 圖3.14所示是常用的兩臺市電源供電變壓器和一臺應(yīng)急柴油發(fā)電機組的供電系統(tǒng)。供電系統(tǒng)分三段母線，第三段母線為應(yīng)急母線。QF4、QF5低壓斷路器設(shè)有電氣和機械連鎖。在正常情況時，應(yīng)急負荷由一段或二段母線供電，應(yīng)急母線為備用；兩路市電源都停電時，應(yīng)急柴油發(fā)電機組自啟動，自動向應(yīng)急負荷供電。第103頁/共169頁 圖3.15所示是大型工程中有多個變電所，僅設(shè)一臺柴油發(fā)

48、電機組的應(yīng)急發(fā)電機的供電系統(tǒng)圖。從應(yīng)急發(fā)電機處向各變電所敷設(shè)配電專線，各變電所的應(yīng)急負荷正常情況時由各變電所供電，應(yīng)急電源不工作；當某一變電所的市電源因故停電時，應(yīng)急發(fā)電機組應(yīng)急自啟動，向該變電所的應(yīng)急負荷供電。市電源與應(yīng)急電源在負荷側(cè)實施電氣和機械連鎖。第104頁/共169頁圖3.14負荷側(cè)切換的供電系統(tǒng)圖(一)第105頁/共169頁圖3.14負荷側(cè)切換的供電系統(tǒng)圖(一)第106頁/共169頁圖3.15負荷側(cè)切換的供電系統(tǒng)圖(二) 第107頁/共169頁圖3.15負荷側(cè)切換的供電系統(tǒng)圖(二) 第108頁/共169頁3.5 高壓供配電系統(tǒng)設(shè)計案例 以某機械廠高壓供配電系統(tǒng)的電氣設(shè)計為例,介紹有

49、關(guān)電氣設(shè)計步驟。某工廠高壓供配電系統(tǒng)的電氣設(shè)計某工廠高壓供配電系統(tǒng)的電氣設(shè)計案例案例設(shè)計基礎(chǔ)資料設(shè)計基礎(chǔ)資料1.全廠用電設(shè)備情況全廠用電設(shè)備情況（1） 負荷大小全廠設(shè)備臺數(shù)、設(shè)備容量及設(shè)計負荷見表3.6（見P62）。第109頁/共169頁 （2） 負荷類型本廠除空壓站、煤氣站部分設(shè)備為二級負荷外，其余的為三級負荷。 （3） 工廠實行兩班制全年工廠工作小時數(shù)為4500 h，最大負荷利用小時數(shù)：Tmax=4000 h。年耗電量約115105 kWh（有效生產(chǎn)時間為10個月）。第110頁/共169頁 2.電源情況 (1) 工作電源 工廠東北方向6 km處有一地區(qū)降壓變電所，用一臺110/35/10

50、kV、25 MVA的三繞組變壓器作為工廠的工作電源，允許使用 35 kV或10 kV兩種電壓中的一種，以一回路架空線向工廠供電。35 kV側(cè)系統(tǒng)的最大三相短路容量為1000 MVA ，最小三相短路容量為500 MVA。第111頁/共169頁 (2) 備用電源 工廠正北方向由其他工廠引入 10 kV電纜作為本廠備用電源，平時不允許投入，只有在本廠的工作電源發(fā)生故障或檢修停電時提供照明和部分重要負荷用電，輸送容量不得超過1000kVA。第112頁/共169頁 3.功率因數(shù) 供電部門對功率因數(shù)的要求為：當以35 kV供電時，cos0.9；當以10 kV供電時，cos0.95。 4.供電部門施行兩部電

51、價制 基本電價：按變壓器安裝容量每1 kVA以6元/月計費； 電度電價：供電電壓為35 kV，=0.30元/（kWh）；供電電壓為10 kV時，=0.37元/（kWh）。第113頁/共169頁 5附加投資 線路的功率損失在發(fā)電廠引起的附加投資按1000元/kW計算。 6其他基礎(chǔ)投資 全廠總平面布線圖； 全廠管理系統(tǒng)圖； 車間環(huán)境的說明及建筑條件的要求；第114頁/共169頁 車間工藝裝備的用電安裝容量及負荷類型； 氣象及地質(zhì)資料。第115頁/共169頁 1.供電電壓的選擇 由于地區(qū)變電所僅能提供35 kV或10 kV中的一種電壓，對裝兩種電壓的優(yōu)缺點扼要分析如下: 方案一：采用35 kV電壓供

52、電的特點 供電電壓較高，線路的功率損耗及電能損耗小，年運行費用較低； 電壓損失小，調(diào)壓問題容易解決； 對cos的要求較低，可以減少提高功率因數(shù)補償設(shè)備的投資； 高壓供配電系統(tǒng)的電氣設(shè)計高壓供配電系統(tǒng)的電氣設(shè)計第116頁/共169頁 需建設(shè)總降壓配電所，工廠供電設(shè)備便于集中控制管理，易于實現(xiàn)自動化，但要多占一定的土地面積； 根據(jù)運行統(tǒng)計數(shù)據(jù)，35 kV架空線路的故障率比10 kV架空線路的故障率低一半，因而供電可靠性高； 有利于工廠進一步擴展。第117頁/共169頁 方案二：采用10 kV電壓供電的特點 不需投資建設(shè)總降壓變電所，所以少占土地面積； 工廠內(nèi)不裝設(shè)主變壓器，可簡化接線，便于運行操作

53、； 減輕維護工作量，減少管理人員； 供電電壓較35 kV低，會增加線路的功率損耗和電能損耗，線路的電壓損失也會增大；第118頁/共169頁 要求的cos值高，要增加補償設(shè)備的投資； 線路的故障率比35 kV的高，即供電可靠性不如35 kV。第119頁/共169頁 2.經(jīng)濟技術(shù)指標的比較 方案一：正常運行時以35 kV單回路架空線路供電，由鄰廠10 kV電纜線路作為備用電源。根據(jù)全廠計算負荷計算情況，S30=4485 kVA，且只有少數(shù)負荷為二級負荷，大多數(shù)為三級負荷，故擬廠內(nèi)總降壓變電所裝設(shè)一臺容量為5000 kVA的變壓器，型號為SJL15000/35型，電壓為35/10 kV，查產(chǎn)品樣本，

54、其有關(guān)技術(shù)參數(shù)為：P0=6.9 kW,PK=45 kW,UK%=7,I0%=1.1,變壓器的功率損耗為：第120頁/共169頁 有功功率損耗 PTP0+PK(S30/SN)2=6.9+45(4485/5000)2=43.1(kW) 無功功率損耗 QTQ0+QN (S30/SN)2= 336.6(kvar) 35 kV線路功率等于全廠計算負荷與變壓器損耗之和。第121頁/共169頁 P30=P30+PT=4087+43.1=4130.1(kW) Q30=Q30+QT=1995.6(kvar) S30=（P230+Q230）=4587(kvar) cos=P30/S30=4130.1/4587=0

55、.90 I30=S30/ ( 3UN)=75.67(A) 考慮到本廠負荷的增長是逐漸的，為了節(jié)約有色金屬的消耗量，按允許發(fā)熱條件選擇導線截面，而未采用經(jīng)濟電流密度選擇導線截面。 第122頁/共169頁 查有關(guān)手冊或新產(chǎn)品樣本，選擇鋼芯鋁絞線LGJ35，其允許電流為170AI30=75.67A,滿足要求。該導線單位長度電阻R0=0.85 /km,單位長度電抗X0=0.36 /km。 查有關(guān)設(shè)計手冊，經(jīng)過計算，35 kV供電的投資費用Z1見表3.7（見P64），年運行費用F1見表3.8 （見P65）。第123頁/共169頁 方案二：采用10 kV電壓供電，廠內(nèi)不設(shè)總降壓變電所，即不裝設(shè)變壓器，故無

56、變壓器損耗問題。此時，10 kV架空線路計算電流為 I30=S30/(3UN)=258.36(A) 而cos=P30/S30=4087/4475=0.9130.95不符合要求。 為使兩個方案在同一基礎(chǔ)上進行比較，也按允許發(fā)熱條件選擇導線截面。選擇LGJ-70鋼芯鋁絞線，其允許載流量為275 A， R0=0.46 /km, 第124頁/共169頁X0=0.365 /km。10 kV線路電壓損失為（線路長度l=6 km）U=(P30lR0+Q30lX0)/UN=(408760.46+165960.365)/10=1491.3(V)U%=U/UN100=1491.3/(10103)100=14.9%

57、5%不符合要求。10 kV供電的投資費用Z2見表3.9 （見P65 )，年運行費用F2見表3.10 （見P65 )。第125頁/共169頁 在上述各表中，變壓器全年空載工作時間為8760 h；最大負荷利用小時Tmax=4000 h;最大負荷損耗小時可由Tmax=4500h和cos=0.9，查有關(guān)手冊中Tmax關(guān)系曲線，得出=2300 h;為電度電價35 kV時,=0.3元/（kWh）；10 kV時，=0.37元/(kWh)。第126頁/共169頁 由上述分析計算可知，方案一較方案二的投資費用及年運行費用均少，而且方案二以10 kV的電壓供電，電壓損失達到了極嚴重的程度，無法滿足二級負荷長期正常

58、運行的要求。因此，選擇方案一，即采用35 kV電壓供電，建設(shè)廠內(nèi)總降壓變電所，不論從經(jīng)濟上還是從技術(shù)上來看，都是合理的。第127頁/共169頁 3.總降壓變電所的電氣設(shè)計 根據(jù)前面已確定的供電方案，結(jié)合本廠廠區(qū)平面示意圖，考慮到總降壓變電所盡量接近負荷中心，且遠離人員集中區(qū)，不影響廠區(qū)面積的利用，有利于安全等因素，擬將總降壓變電所設(shè)在廠區(qū)東北部，如圖3.16所示。 根據(jù)運行需要，對總降壓變電所提出以下要求： 第128頁/共169頁 （1） 總降壓變電所裝設(shè)一臺5000 kVA、35/10 kV的降壓變壓器，與35 kV架空線路接成線路變壓器組。為便于檢修、運行、控制和管理，在變壓器高壓側(cè)進線處

59、應(yīng)設(shè)置高壓斷路器。 （2） 根據(jù)規(guī)定，備用電源只有在主電源線路解列及變壓器有故障或檢修時才允許投入，因此，備用10 kV電源進線斷路器在正常工作時必須斷開。第129頁/共169頁 （3） 變壓器二次（10 kV）設(shè)置少油斷路器，與10 kV備用電源進線斷路器組成備用電源自動投入裝置（APD）。當工作電源失去電壓時，備用電源立即自動投入。 （4） 變壓器二次10 kV母線采用單母線分段。變壓器二次側(cè)10 kV接在分段上，而10 kV備用電源接在分段上。單母線分段聯(lián)絡(luò)開關(guān)在正常工作時閉合，重要二級負荷可接在母線分段上。在主電源停止供電時，不至于使重要負荷的供電受到影響。第130頁/共169頁 （5

60、） 本總降壓變電所的操作電源來自備用電源斷路器前的所用變壓器。當主電源停電時，操作電源不至于停電。 根據(jù)以上要求設(shè)計總降壓變電所的主接線如圖3.17所示。第131頁/共169頁 4.短路電流計算 短路電流按系統(tǒng)正常方式計算，其計算電路圖如圖3.18所示。 按照短路電流的標幺制法進行計算，結(jié)果如表3.11（見P68）所示。 第132頁/共169頁 5.電氣設(shè)備選擇 根據(jù)上述短路電流計算結(jié)果，按正常工作條件選擇和按短路情況校驗確定的總降壓變電所高、低壓電氣設(shè)備如下: (1) 主變壓器35 kV側(cè)電氣設(shè)備如表3.12（見P68）所示。第133頁/共169頁 (2) 主變壓器10k V側(cè)設(shè)備（主變壓器