第三章變配電所主接線

1、湖南科技大學(xué)信息與電氣工程學(xué)院供電技術(shù)電子課件第第3章章 工廠變配電所及其一次系統(tǒng)工廠變配電所及其一次系統(tǒng)3.2 變配電所主接線變配電所主接線3.4 變壓器的選擇變壓器的選擇湖南科技大學(xué)信息與電氣工程學(xué)院供電技術(shù)電子課件3.2.1 電氣主接線及其要求電氣主接線及其要求 變配電所電氣主接線就是變配電所的一次回路，它是將變配電所電氣主接線就是變配電所的一次回路，它是將各種開關(guān)設(shè)備、變壓器、母線、輸電線路等電氣設(shè)備以規(guī)定各種開關(guān)設(shè)備、變壓器、母線、輸電線路等電氣設(shè)備以規(guī)定的圖形與符號(hào)，按電能輸送和分配的順序連接起來的電路圖。的圖形與符號(hào)，按電能輸送和分配的順序連接起來的電路圖。電氣一次設(shè)備： 是指直

2、接用于生產(chǎn)、輸送和分配電能的生產(chǎn)過程的高壓電氣設(shè)備。它包括發(fā)電機(jī)、變壓器、斷路器、隔離開關(guān)、自動(dòng)開關(guān)、接觸器、刀開關(guān)、母線、輸電線路、電力電纜、電抗器、電動(dòng)機(jī)等。 湖南科技大學(xué)信息與電氣工程學(xué)院供電技術(shù)電子課件3.2.1 電氣主接線及其要求電氣主接線及其要求電氣二次設(shè)備： 是指對(duì)一次設(shè)備的工作進(jìn)行監(jiān)測(cè)、控制、調(diào)節(jié)、保護(hù)以及為運(yùn)行、維護(hù)人員提供運(yùn)行工況或生產(chǎn)指揮信號(hào)所需的低壓電氣設(shè)備。電氣二次設(shè)備主要包括： （1） 儀表 （2） 控制和信號(hào)元件 （3） 繼電保護(hù)裝置 （4） 操作、信號(hào)電源回路 （5） 控制電纜及連接導(dǎo)線 （6） 發(fā)出音響的信號(hào)元件 （7） 接線端子排及熔斷器等湖南科技大學(xué)信息與

3、電氣工程學(xué)院供電技術(shù)電子課件3.2.1 電氣主接線及其要求電氣主接線及其要求安全、可靠、靈活、經(jīng)濟(jì)安全、可靠、靈活、經(jīng)濟(jì)是對(duì)變電所主接線的基本要求。是對(duì)變電所主接線的基本要求。安全安全:包括設(shè)備安全和人身安全包括設(shè)備安全和人身安全。 可靠可靠:就是變電所的主接線應(yīng)能滿足各級(jí)負(fù)荷對(duì)供電就是變電所的主接線應(yīng)能滿足各級(jí)負(fù)荷對(duì)供電可靠性的要求。可靠性的要求。湖南科技大學(xué)信息與電氣工程學(xué)院供電技術(shù)電子課件 靈活性：靈活性：就是在保障安全可靠的前提下，主接線能夠適應(yīng)不就是在保障安全可靠的前提下，主接線能夠適應(yīng)不同的運(yùn)行方式。例如負(fù)荷較輕時(shí)，能方便地切除不必要的變同的運(yùn)行方式。例如負(fù)荷較輕時(shí)，能方便地切除不

4、必要的變壓器，而在負(fù)荷增大時(shí)，又能方便地投入，以利于經(jīng)濟(jì)運(yùn)行。壓器，而在負(fù)荷增大時(shí)，又能方便地投入，以利于經(jīng)濟(jì)運(yùn)行。檢修時(shí)操作簡(jiǎn)單，不致中斷供電等。檢修時(shí)操作簡(jiǎn)單，不致中斷供電等。 經(jīng)濟(jì)性：經(jīng)濟(jì)性：是是在滿足以上要求的前提下，盡量降低建設(shè)投資和在滿足以上要求的前提下，盡量降低建設(shè)投資和年運(yùn)行費(fèi)用。但是，在投資增加不多或經(jīng)濟(jì)許可的情況下，年運(yùn)行費(fèi)用。但是，在投資增加不多或經(jīng)濟(jì)許可的情況下，應(yīng)盡量提高供電可靠性，減少停電損失。應(yīng)盡量提高供電可靠性，減少停電損失。湖南科技大學(xué)信息與電氣工程學(xué)院供電技術(shù)電子課件3.2.2 主接線的基本形式主接線的基本形式常用主接線主要有三種：常用主接線主要有三種： 單

5、母線制單母線制 雙母線制雙母線制 線路線路-變壓器單元接線變壓器單元接線 橋形接線橋形接線湖南科技大學(xué)信息與電氣工程學(xué)院供電技術(shù)電子課件1單母線接線單母線接線圖圖3-1 單母線接線單母線接線單母線接線的可靠性和靈活性都較低，母線或直接連接于母單母線接線的可靠性和靈活性都較低，母線或直接連接于母線上的任一開關(guān)發(fā)生故障或檢修時(shí)，全部負(fù)荷都將中斷供電線上的任一開關(guān)發(fā)生故障或檢修時(shí)，全部負(fù)荷都將中斷供電 適用于一回進(jìn)線的情況適用于一回進(jìn)線的情況湖南科技大學(xué)信息與電氣工程學(xué)院供電技術(shù)電子課件2單母線分段接線單母線分段接線 單母線分段接線在可靠性和靈活性方面較單母線制有所提高，可滿足二類負(fù)單母線分段接線在

6、可靠性和靈活性方面較單母線制有所提高，可滿足二類負(fù)荷和部分一類負(fù)荷的供電要求。當(dāng)雙回路同時(shí)供電時(shí)，母線分段開關(guān)正常是打開荷和部分一類負(fù)荷的供電要求。當(dāng)雙回路同時(shí)供電時(shí)，母線分段開關(guān)正常是打開的，一條回路故障或一段母線故障將不影響另一段母線的正常供電。此外，檢修的，一條回路故障或一段母線故障將不影響另一段母線的正常供電。此外，檢修亦可采用分段檢修方式，不致使全部負(fù)荷供電中斷。亦可采用分段檢修方式，不致使全部負(fù)荷供電中斷。圖圖3-2 單母線分段制單母線分段制a)用隔離開關(guān)分段用隔離開關(guān)分段 b)用斷路器分段用斷路器分段湖南科技大學(xué)信息與電氣工程學(xué)院供電技術(shù)電子課件2單母線分段接線單母線分段接線 單

7、母線分段的缺點(diǎn)：?jiǎn)文妇€分段的缺點(diǎn)： （1）某分段上的母線或母線隔離開關(guān)發(fā)生故障或檢修時(shí)，該段母線上的負(fù)荷）某分段上的母線或母線隔離開關(guān)發(fā)生故障或檢修時(shí)，該段母線上的負(fù)荷將中斷供電，而且電源只能通過一回進(jìn)線供電，供電功率較低。將中斷供電，而且電源只能通過一回進(jìn)線供電，供電功率較低。 圖圖3-2 單母線分段制單母線分段制a)用隔離開關(guān)分段用隔離開關(guān)分段 b)用斷路器分段用斷路器分段湖南科技大學(xué)信息與電氣工程學(xué)院供電技術(shù)電子課件2單母線分段接線單母線分段接線 單母線分段的缺點(diǎn)是：?jiǎn)文妇€分段的缺點(diǎn)是： （2）任一出線斷路器檢修時(shí)，該回路必須停止工作。）任一出線斷路器檢修時(shí)，該回路必須停止工作。圖圖3-

8、2 單母線分段制單母線分段制a)用隔離開關(guān)分段用隔離開關(guān)分段 b)用斷路器分段用斷路器分段湖南科技大學(xué)信息與電氣工程學(xué)院供電技術(shù)電子課件3雙母線接線雙母線接線圖圖3-3 雙母線接線雙母線接線 雙母線制的優(yōu)點(diǎn)有：輪流檢修母線或母線隔離開關(guān)，不致引起供電中斷；在雙母線制的優(yōu)點(diǎn)有：輪流檢修母線或母線隔離開關(guān)，不致引起供電中斷；在工作母線發(fā)生故障時(shí)，通過備用母線能迅速恢復(fù)供電。工作母線發(fā)生故障時(shí)，通過備用母線能迅速恢復(fù)供電。 雙母線制的缺點(diǎn)：開關(guān)數(shù)目增多，聯(lián)鎖機(jī)構(gòu)復(fù)雜，切換操作繁瑣，造價(jià)高。雙母線制的缺點(diǎn)：開關(guān)數(shù)目增多，聯(lián)鎖機(jī)構(gòu)復(fù)雜，切換操作繁瑣，造價(jià)高。對(duì)用戶供電系統(tǒng)不推薦采用雙母線制。對(duì)用戶供電系

9、統(tǒng)不推薦采用雙母線制。湖南科技大學(xué)信息與電氣工程學(xué)院供電技術(shù)電子課件4.線路線路變壓器組接線變壓器組接線圖圖3-4 線路線路變壓器組接線方式變壓器組接線方式 線路線路變壓器組接線方式的共同特點(diǎn)：變壓器組接線方式的共同特點(diǎn)：一回電源進(jìn)線經(jīng)過一臺(tái)主降壓變壓器供一回電源進(jìn)線經(jīng)過一臺(tái)主降壓變壓器供電到廠內(nèi)配電母線上。電到廠內(nèi)配電母線上。湖南科技大學(xué)信息與電氣工程學(xué)院供電技術(shù)電子課件圖圖3-5 雙回線路雙回線路變壓器組接線方式變壓器組接線方式 當(dāng)用戶有兩回電源進(jìn)線時(shí)，可采用雙回線路一變當(dāng)用戶有兩回電源進(jìn)線時(shí)，可采用雙回線路一變壓器組接線配以單母線分段制，用于對(duì)一、二級(jí)壓器組接線配以單母線分段制，用于對(duì)一

10、、二級(jí)負(fù)荷供電，如圖負(fù)荷供電，如圖3-5所示。如繼電保護(hù)和自動(dòng)裝置所示。如繼電保護(hù)和自動(dòng)裝置無要求，母線分段開關(guān)可僅設(shè)隔離開關(guān)。無要求，母線分段開關(guān)可僅設(shè)隔離開關(guān)。 4.線路線路變壓器組接線變壓器組接線湖南科技大學(xué)信息與電氣工程學(xué)院供電技術(shù)電子課件5橋形接線橋形接線圖圖3-6 橋形接線方式橋形接線方式a)內(nèi)橋接線內(nèi)橋接線 b)外橋接線外橋接線橋形接線可用于給一、二橋形接線可用于給一、二級(jí)負(fù)荷供電。級(jí)負(fù)荷供電。內(nèi)橋接線適用于線路較長(zhǎng)內(nèi)橋接線適用于線路較長(zhǎng)或不需經(jīng)常切換變壓器的或不需經(jīng)常切換變壓器的情況情況外橋接線適用于供電線路外橋接線適用于供電線路較短或需要經(jīng)常切換變壓較短或需要經(jīng)常切換變壓器的

11、情況。器的情況。橋形接線線路復(fù)雜，高壓橋形接線線路復(fù)雜，高壓設(shè)備多，操作不便，投資設(shè)備多，操作不便，投資大，在用戶供電系統(tǒng)中應(yīng)大，在用戶供電系統(tǒng)中應(yīng)用很少。用很少。湖南科技大學(xué)信息與電氣工程學(xué)院供電技術(shù)電子課件外橋接線外橋接線跨接橋在變壓器斷路器跨接橋在變壓器斷路器QF1和和QF2的的外線外線路側(cè)路側(cè)，進(jìn)線回路只有隔離開關(guān)。，進(jìn)線回路只有隔離開關(guān)。對(duì)變壓器的切換操作方便，對(duì)電源進(jìn)線操對(duì)變壓器的切換操作方便，對(duì)電源進(jìn)線操作不便。作不便。 適用變電所適用變電所：A.供電線路短、切換線路少；供電線路短、切換線路少；B. 要經(jīng)常切換變壓器的；要經(jīng)常切換變壓器的；C. 有穩(wěn)定的穿越功率的；有穩(wěn)定的穿越功

12、率的；D. 處于環(huán)網(wǎng)中；處于環(huán)網(wǎng)中；E. 向一、二級(jí)負(fù)荷供電的。向一、二級(jí)負(fù)荷供電的。湖南科技大學(xué)信息與電氣工程學(xué)院供電技術(shù)電子課件外橋接線操作倒閘倒閘：為進(jìn)行送電、斷電而為進(jìn)行送電、斷電而按順序按順序?qū)﹂_關(guān)進(jìn)對(duì)開關(guān)進(jìn)行閉合和斷開。行閉合和斷開。原來線路原來線路WL1通過變壓器通過變壓器T1對(duì)負(fù)載供電對(duì)負(fù)載供電(此時(shí)此時(shí)WL2、T2退出運(yùn)行退出運(yùn)行) ，假設(shè)現(xiàn)在需要：，假設(shè)現(xiàn)在需要：切換變壓器切換變壓器： 切除負(fù)載切除負(fù)載-斷斷QF1,QS5,QS3 -合合QS4,QS6，再合，再合 QF2 -合合QS7,QS8，再合，再合 QF3, -向負(fù)載供電向負(fù)載供電切換線路切換線路： 切除負(fù)載切除負(fù)載

13、-斷斷QF1,QS5,QS3 -等待上級(jí)變電所斷等待上級(jí)變電所斷WL1-斷斷QS1、合、合QS2 -等待上級(jí)送電等待上級(jí)送電-合合QS7,QS8 ，QF3 -合合QS3,QS5 ，QF1 -向負(fù)載供電向負(fù)載供電湖南科技大學(xué)信息與電氣工程學(xué)院供電技術(shù)電子課件 橋式接線橋式接線-內(nèi)橋內(nèi)橋跨接橋在變壓器斷路器跨接橋在變壓器斷路器QF1和和QF2的的靠變靠變壓器側(cè)壓器側(cè)，變壓器電源端只有隔離開關(guān)。，變壓器電源端只有隔離開關(guān)。提高對(duì)電源線路運(yùn)行的可靠性和倒閘操提高對(duì)電源線路運(yùn)行的可靠性和倒閘操作的靈活方便性。作的靈活方便性。 適用變電所適用變電所：A.供電線路長(zhǎng)（線路故障幾率大）；供電線路長(zhǎng)（線路故障幾

14、率大）；B.不需要經(jīng)常切換變壓器的且負(fù)荷穩(wěn)定；不需要經(jīng)常切換變壓器的且負(fù)荷穩(wěn)定；C. 沒有穩(wěn)定的穿越功率的；沒有穩(wěn)定的穿越功率的；D. 處于電網(wǎng)終端；處于電網(wǎng)終端；E. 向一、二級(jí)負(fù)荷供電的。向一、二級(jí)負(fù)荷供電的。湖南科技大學(xué)信息與電氣工程學(xué)院供電技術(shù)電子課件內(nèi)橋結(jié)線操作原來線路原來線路WL1通過變壓器通過變壓器T1對(duì)負(fù)載供電，對(duì)負(fù)載供電， (此此時(shí)假設(shè)時(shí)假設(shè)WL2、T2退出運(yùn)行退出運(yùn)行) 假設(shè)現(xiàn)在需要：假設(shè)現(xiàn)在需要：切換變壓器切換變壓器： 切除負(fù)載切除負(fù)載-斷斷QF1,QS1,QS3 -斷開斷開QS5 -閉合閉合QS6 -合合QS1,QS3 ，再合，再合QF1 -合合QS7,QS8 ，再合，

15、再合QF3 -向負(fù)載供電向負(fù)載供電切換線路切換線路： 切除負(fù)載切除負(fù)載-斷斷QF1,QS3,QS1 -合合QS2,QS4 ，再合，再合QF2 -合合QS8,QS7 ，再合，再合QF3 -向負(fù)載供電向負(fù)載供電湖南科技大學(xué)信息與電氣工程學(xué)院供電技術(shù)電子課件3.2.4 變配電所電氣接線實(shí)例變配電所電氣接線實(shí)例見教材見教材P46 圖圖3-16,3-17,3-18湖南科技大學(xué)信息與電氣工程學(xué)院供電技術(shù)電子課件3.4 變壓器的選擇變壓器的選擇3.4.1、變壓器種類和型號(hào)選擇、變壓器種類和型號(hào)選擇：3.4.2、變壓器連接組別選擇、變壓器連接組別選擇：3.4.3、變壓器臺(tái)數(shù)和容量選擇、變壓器臺(tái)數(shù)和容量選擇：湖

16、南科技大學(xué)信息與電氣工程學(xué)院供電技術(shù)電子課件1、變壓器的分類、變壓器的分類：（1）變壓器類別）變壓器類別-變壓方式變壓方式n 升壓變壓器升壓變壓器升高電壓的變壓器升高電壓的變壓器n 降壓變壓器降壓變壓器降低電壓的變壓器降低電壓的變壓器n 特殊變壓器特殊變壓器 ，如試驗(yàn)用高壓變壓器、電爐用變壓器、，如試驗(yàn)用高壓變壓器、電爐用變壓器、電焊用變壓器、晶閘管線路中的變壓器、用于測(cè)量電焊用變壓器、晶閘管線路中的變壓器、用于測(cè)量?jī)x表的電壓互感器和電流互感器等等儀表的電壓互感器和電流互感器等等 3.4.1、變壓器種類和型號(hào)選擇、變壓器種類和型號(hào)選擇：湖南科技大學(xué)信息與電氣工程學(xué)院供電技術(shù)電子課件電機(jī)學(xué) 第三

17、章 變壓器22（2）變壓器類別-冷卻與繞組絕緣 油浸式變壓器鐵芯和繞組都一起浸入灌滿了變壓器油的油箱中，可以加強(qiáng)絕緣和改善冷卻散熱條件 干式變壓器 ，能滿足特殊要求，如安全湖南科技大學(xué)信息與電氣工程學(xué)院供電技術(shù)電子課件電機(jī)學(xué) 第三章 變壓器23(3）變壓器類別-線圈數(shù)目 雙繞組變壓器，在鐵芯中有兩個(gè)繞組，一個(gè)為初級(jí)繞組，一個(gè)為次級(jí)繞組 自耦變壓器，初級(jí)、次級(jí)繞組合為一個(gè) 三繞組變壓器，三個(gè)繞組連接三種不同電壓的線路 多繞組變壓器，如分裂變壓器湖南科技大學(xué)信息與電氣工程學(xué)院供電技術(shù)電子課件電機(jī)學(xué) 第三章 變壓器24(4）變壓器類別-調(diào)壓方式 無載調(diào)壓變壓器。無載調(diào)壓必須停電后采用分接開關(guān)來調(diào)節(jié)

18、有載調(diào)壓變壓器，可以實(shí)現(xiàn)不斷電進(jìn)行電壓調(diào)節(jié)湖南科技大學(xué)信息與電氣工程學(xué)院供電技術(shù)電子課件電機(jī)學(xué) 第三章 變壓器25(5）變壓器類別-相數(shù) 單相變壓器 三相變壓器湖南科技大學(xué)信息與電氣工程學(xué)院供電技術(shù)電子課件3.4 變壓器的選擇變壓器的選擇2、變壓器的型號(hào)、變壓器的型號(hào)：（1）型號(hào)含義）型號(hào)含義湖南科技大學(xué)信息與電氣工程學(xué)院供電技術(shù)電子課件（2）型號(hào)選擇）型號(hào)選擇 多塵或有腐蝕氣體環(huán)境：多塵或有腐蝕氣體環(huán)境：選密閉或防腐蝕變壓器選密閉或防腐蝕變壓器 無特殊要求和民用建筑獨(dú)立變壓器所：無特殊要求和民用建筑獨(dú)立變壓器所：三相油浸自冷三相油浸自冷 （S9，SL9) 高層建筑、地下建筑、化工單位等：高層

19、建筑、地下建筑、化工單位等：干式變壓器干式變壓器 （SC，SCZ,SG3等）等） 電壓波動(dòng)大時(shí)：電壓波動(dòng)大時(shí)：有載調(diào)壓有載調(diào)壓（SLZ7，SZ7等）等）湖南科技大學(xué)信息與電氣工程學(xué)院供電技術(shù)電子課件3.4.2、變壓器連接組別選擇、變壓器連接組別選擇：變壓器一、二次繞組因采用不同的連接方式而形成的變壓器一、二次繞組因采用不同的連接方式而形成的一、二次繞組對(duì)應(yīng)的線電壓之間不同的相位關(guān)系一、二次繞組對(duì)應(yīng)的線電壓之間不同的相位關(guān)系6-10kV配電變壓器常用連接組別配電變壓器常用連接組別Yyn0和和Dyn11湖南科技大學(xué)信息與電氣工程學(xué)院供電技術(shù)電子課件3.4.2、變壓器連接組別選擇、變壓器連接組別選擇

20、：Dyn11較較Yyn0有如下優(yōu)點(diǎn)：有如下優(yōu)點(diǎn)：（1）能較好的抑制）能較好的抑制3的整數(shù)倍諧波的整數(shù)倍諧波（2）前者承受不平衡負(fù)荷的能力強(qiáng)）前者承受不平衡負(fù)荷的能力強(qiáng)（3）前者零序阻抗小，單相短路電流大，有利于故障）前者零序阻抗小，單相短路電流大，有利于故障保護(hù)與切除保護(hù)與切除湖南科技大學(xué)信息與電氣工程學(xué)院供電技術(shù)電子課件3.4.3、變壓器臺(tái)數(shù)與容量選擇、變壓器臺(tái)數(shù)與容量選擇：1、臺(tái)數(shù)選擇原則：、臺(tái)數(shù)選擇原則：（1）總降壓變電所主變壓器臺(tái)數(shù)選擇原則）總降壓變電所主變壓器臺(tái)數(shù)選擇原則應(yīng)滿足用電負(fù)荷對(duì)供電的可靠性的要求應(yīng)滿足用電負(fù)荷對(duì)供電的可靠性的要求季節(jié)性負(fù)荷或晝夜負(fù)荷比變動(dòng)比較大的，可考慮季節(jié)性負(fù)荷或晝夜負(fù)荷比變動(dòng)比較大的，可考慮兩臺(tái)變壓器兩臺(tái)變壓器一般的一般的III類負(fù)荷只采用一臺(tái)變壓器類負(fù)荷只采用一臺(tái)變壓器考慮負(fù)荷的發(fā)展