单元变配电所课件.ppt

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1、.,1,第25单元 变 配 电 所,.,2,变配电所的任务,变电所:担负着从电力系统受电，经过变压，然后配电的任务。 配电所:担负着从电力系统受电，然后直接配电的任务。 变配电所是工厂供电系统的枢纽，在工厂中占有特殊的地位。,.,3,第一节 计算负荷,1、概述 计算负荷: 通过负荷的统计计算求出的、用来按发热条件选择供电系统中各元件的负荷值，称为计算负荷。,.,4,2、按需要系数法确定计算负荷,（一）基本公式 用电设备组的计算负荷: 是用电设备组从供电系统中取用的半小时最大负荷P30，如图所示。,.,5,用电设备组的设备容量Pe： 是指用电设备组所有设备（不含备用设备）的额定容量PN之和，即P

2、e =PN。设备的额定容量： 是设备在额定条件下的最大输出功率。,.,6,用电设备组的有功计算负荷：,式中： P30计算有功功率(kw)； Kd 需要系数(查表)； Pe用电设备组的设备容量(kw)。,.,7,无功计算负荷：,式中，tan为对应于用电设备组cos中的正切值。,.,8,视在计算负荷： 式中，cos为用电设备组的平均功率因数。计算电流： 式中，UN为用电设备组的额定电压。,.,9,第二节 变配电所主接线,一、概述表示系统中电能输送和分配线路的电路图，也可以成为主结线图，或称为一次电路图、一次结线图。用来控制、指示、测量和保护一次电路图及其设备运行的电路图，称为二次电路图，或称二次回

3、路图。 一般二次电路是通过电流互感器和电压互感器与主电路相联系的。,.,10,对工厂变配电所主结线的基本要求安全 应符合国家标注有关技术规范的要求，能充分保证人身和设备的安全。可靠 应符合电力负荷特别是其中一、二级负荷对供电可靠性的要求。灵活 能适应各种不同的运行方式，便于切换操作和检修，且适应负荷的发展。经济 在满足上述要求的前提下，尽量使主结线简单，投资少，运行费用低，并节约电能和有色金属的消耗量。,.,11,三、车间（或小型工厂）变电所主电路图 是供电系统中将高压（610kv）降为一般用电设备所需低压（如220/380v）的终端变电所。有工厂总降压变电所或高压配电所的车间变电所,.,12

4、,工厂内无总变、配电所时，其车间变电所往往就是工厂的降压变电所，其高压侧的开关电器、保护装置和测量仪表等，都必须配备齐全，所以一般设高压配电室；变压器容量较小、供电可靠性要求较低的情况下，也可以不设高压配电室。常见主结线方案 （一）只装有一台主变压器的小型变电所高压侧无母线的结线,.,13,.,14,四、工厂总降压变电所的主电路,对于电源进线电压为35kv及以上的大中型工厂，通常是先经工厂总降压变电所降为10kv的高压配电电压，然后经车间变电所，降为一般低于用电设备所需的电压如220/380v。,.,15,第三节 电力变压器,一、概述 将电力系统中的电能电压升高或降低，以利于电能的合理输送。变

5、压器常用类型1.按绕组导体分 铜绕组 、铝绕组,.,16,2.按绕组绝缘类型分 (1) 油浸式：广泛用作电力变压器，与干式相比，具有较好的绝缘和散热性能，价廉，不宜用于易燃、易爆场所。,ZGS11-H(Z)R-2001000/10系列卷铁心组合式变压器,.,17,S11-MR-301000/10系列三相卷铁心全密封配电变压器,.,18,(2)干式：开启式封闭式浇注式：用浇注的环氧树脂作为绝缘和散热介质，结构简单体积小，重量轻，安全防火要求高的场所，广泛用于民用建筑。(3)冲气式：多为六氟化硫,.,19,干式变压器-SC(B)10系列10kV30-2500kVA配电变压器,.,20,3. 按容量

6、系列分 采用国际通用的R10容量系列。例：100，125，160，200，250，315，400，500，630，800，1000，1250，1600，2000，2500KVA。,R10=, 1.26倍递增,.,21,（二）电力变压器的联结组别 610KV变压器在其低压侧为三相四线制系统时，其联结组别有Y,yn0和D,yn11 两种。 D,yn11较Y,yn0优点：更有利于抑制高次谐波。更有利于单相短路接地故障的切除。承受单相不平衡负荷能力强。,.,22,二 电力变压器的容量和过负荷能力（一） 实际容量 变压器的额定容量（铭牌容量，是在规定的环境温度下，在规定的使用年限20年内所连续输出的最大

7、视在功率。 否则要进行温度修正，即：,.,23,（二）正常过负荷 昼夜和季节不均匀的过负荷。 户内变压器 户外变压器,.,24,三 变电所主变压器选择（一）选型的原则应选用节能型的油浸及干式变压器。独立式变电所，可选用油浸式变压器，安装在一层。,.,25,（二）台数的选择据负荷性质 一、二级负荷，宜选用两台。二级负荷（无一级负荷时，也可采用一台，但在低压侧应与其它备用电源联络。考虑经济运行 季节负荷较大时，可装二台 以上的变压器。考虑负荷大小考虑负荷的发展,.,26,（三）容量的选择(1)单台变压器 变压器最佳负荷率，一般为70%80%。 补偿后的平均功率因数。,.,27,(2)两台变压器 任

8、一台变压器单独运行时，应满足一二级负荷的需要。,.,28,(3)容量上限建筑物内，干式变压器不宜超过2000KVA。二层楼以上的干式变压器其容量不宜大于630KVA居民小区变电所的配电变压器单台不宜超过630KVA。,.,29,（四）组台式变电所 组合式变电站又称成套变电站或箱式变电站。2.组成 高压开关柜、电力变压器、低压开关柜等组合为一个整体的接线方式。,.,30,2.特点运行安全可靠，占地面积比较小，便于维修，安装速度快，深入到建筑的负荷中心，便于形成环网式供电等,.,31,YBM29A小型化预装式变电站,.,32,四、电力变压器的并列运行条件 两台或多台变压器并列运行时，必须满足的三个

9、基本条件：1. 所以并列变压器的额定一次电压和二次电压必须对应相等（即：变压器的电压比必须相同）2 .所有并列变压器的阻抗电压（即 短路电压）必须相等 3.所有并列变压器的连接组别必须相同,.,33,第四节 高压一次设备,一、概述1.变配电所中担负输送和分配电能任务的电路,称一次回路或一次电路,或主电路、主接线。一次电路中的电气设备一次设备。 2.凡 用来控制、指示、测量一次设备运行的电路称二次回路（电路、接线)。二次回路通常接在互感器的二次侧，二次电路的电气设备称二次设备或二次元件。,.,34,二、 高压熔断器（FU） 是一种简单的保护电器.由熔体、熔体管和接触导电等部分组成。（一）功能1.

10、主要对电流和电路中的设备进行短路保护2.有时也有过负荷保护,.,35,（二）类型及特点1.户内型 （ RN 固定式2.户外型 （ RW 跌落式 RN1 主要用作高压线路和设备的短路 护， 也起过负荷保护。 RN2 用作高压互感器的短路保护。 RN1 、RN2灭弧能力很强，为“限流”式熔断器。,.,36,RW4 和 RW4（F）型户外高压跌开式熔断器 即可作610kv线路和变压器的短路保护，又可在一定条件下直接用高压绝缘棒（俗称令克棒来操作熔管分合，以断开或接通小容量的空载变压器和空载线路等。其灭弧能力不强，为“非限流”式熔断器。,.,37,三、高压隔离开关（QS） 没有灭弧装置，不能接通和切断

11、负荷电流。（一）功能：1.隔离高压电源2.倒闸操作3.接通和断开较小电流（如励磁电流不超过2A的空载变压器、电容电流不超过5A的空载线路及电压互感器和避雷器电路）,.,38,（二）类型：1.户内型（ GN 三相刀闸同一底座。2.户外型（ GW单柱式、双柱式、三柱式。,.,39,（三）选择1.首先按安装地点选择户内型或户外型。2.结合工作条件确定额定值，校验动、稳定值。3. 35kv及以上宜选用带接地刀闸。4.考虑开关接线端的机械负荷。,.,40,四、 高压负荷开关（QL） 具有简单的灭弧装置。（一）功能1.能通断一定的负荷电流和过负荷电流，不能切断短路电流故障。2.必须与高压熔断器串联，借助于

12、熔断器切除短路电流。3.与隔离开关一样，具有明显的断开间隙，也具有隔离电源，保证安全检修的功能。,.,41,（二）类型1.户内型( FN )2.户外型( FW ) 固定产气式（ FN1、FW5 等 压气式 （ FN2、FN3 压缩空气式 六氟化硫 油浸式 真空式,.,42,五、 高压断路器（QF） 具有完善的灭弧能力（一）功能通断正常负荷电流接通和承受一定的短路电流在保护装置作用下自动跳闸，切除短路故障。,.,43,（二）类型1.油断路器(1)多油断路器： 开关触头在绝缘油中闭合和断 开。油兼有灭弧和绝缘功能，油量多，有易燃易爆危险。体积大，维护麻烦。可频繁通断负荷。趋于淘汰。(2)少油断路器

13、： 开关触头在绝缘油中闭合和断开。油只作灭弧功能，油量少，易燃易爆危险性较小。体积小，价廉，维护方便。不能频繁操作。 610kv多用。,.,44,2.六氟化硫断路器 开关触头在 SF6气体中 闭合和断开。 SF6气体兼有灭弧和绝缘功能。灭弧能力强，属高速断路器。断流容量大，电绝缘性能好，检修周期长。可频繁操作。无燃烧爆炸危险，体积小，维护要求严格，价贵。在全封闭组合电器中多采用。不适于高寒地区。 本身无毒，但电弧在高温作用下会生成氟化氢等强烈腐蚀性的剧毒物，检修时，应注意防毒。,.,45,3.空气断路器 利用压缩空气吹动电弧，并使电弧熄灭。灭弧能力强，分断时间短，断流容量大。结构复杂，价贵，维

14、护要求高。多用于110kv及以上大型电站或变电所及不适应采用六氟化硫断路器的高寒地区。,.,46,4.真空断路器 开关触头在真空的容器内 闭合和断开。灭弧能力强燃弧时间短，属高速断路器。开断能力强。结构简单，重量轻，体积小。寿命长，易维修。可频繁操作。无易燃易爆危险。 由于开断速度高, 易产生截流过电压,对变压器等感性负载易造成危害,应配置过电压吸收装置。,.,47,5 断路器操作机构（1）手动操作机构 （CS 能手动和远距离跳闸，但只能手动合闸，不能自动合闸。操作电源为交流。（2）电磁操作机构 （CD 能手动和远距离跳合闸，适于自动化，结构简单，零件数量少，工作可靠，制造成本低。但需直流操作

15、电源。操作功率很大，影响到合闸速度的提高及机电寿命 。,.,48,(3)弹簧储能操作机构 （ CT 能手动和远距离跳合闸。断路器的合、分操作仅由功率很小的电磁铁控制，所以对直流电源的要求不高，还可用交流电源操作，其速度特性和使用寿命都得到很大程度的改善。结构比较复杂，零件数量多，且要求加工精度高，制造工艺复杂，成本高，产品的可靠性不易保证。利用弹簧机构储能，因而可实现一次重合闸。,.,49,2.选择： 选定操作机构，要结合变电所操作电源情况确定，有直流操作电源处，尽量采用电磁操作机构；小型变电所采用手动操作机构，但断路器断流容量要减弱很多；一般情况多推荐采用弹簧储能操作机构。,.,50,(1)

16、出线回路在六回以下，且变压器总容量不超过5000kvA时，可选用交流操作机构；(2)变压器总容量超过5000kvA，高压母线采用单母线分段时，宜选用直流操作，采用直流弹簧储能机构；(3)一类负荷或特别重要负荷容量较大，且系统容量在10000kw左右时，应选用直流操作，采用CD型直流操作机构。,.,51,六 高压开关柜 按一定线路方案将有关一、二次设备组装而成的一种高压成套配电装置。（一）用途 作为电能接受、分配的通断和监视保护之用。（二）类型 1.固定式、手车式,.,52,(1)固定式 制造工艺简单，节省钢材，价格便宜，但体积较大防护等级较低(2)手车式 维护方便，安全可靠，更换断路器容易占用

17、建筑体积少等。,.,53,开关柜按供电装设了防止电气误操作的闭锁装置，即“五防”。防止误跳、误合断路器。防止带负荷分、合隔离开关。防止带电挂地线。防止带地线合闸。防止误入带电间隙。,.,54,第五节 低压一次设备,一、概述 用来接通或断开1000v以下的交流和直流电路的电气设备。二、低压熔断器 功能：实现低压配电系统的短路保护，有的熔断器也能实现过负荷保护（一）常用的类型及特性 1.RM10 型低压无填料密闭管式熔断器 灭弧断流能力较差 ，属非限流式熔断器。 结构简单，价廉及更换熔体方便，仍较普遍地应用于低压配电装置中。,.,55,2.RT0 型低压有填料封闭管式熔断器 灭弧断流能力很强，具有

18、限流作用。能实现短路保护和过负荷保护。 保护性能好，断流能力大，可应用在靠近电源的配电装置，但它多为不可拆式，熔体熔断后报废，不经济。,.,56,3.RS3型有填料封闭管式快速熔断器 主要作硅整流元件及其成套装置的短路或过负荷保护,灭弧断流能力很强，具有限流作用。 长期工作不老化、不误动作。,.,57,三、 低压刀开关 作隔离电源之用。 不带灭弧罩的刀开关，只能在空载下操作。 带灭弧罩（如 钢栅片）的刀开关，通断一定的负荷电流。 HD 单投 HS 双投,.,58,四 、低压刀熔开关（又称 熔断器式刀开关） 由刀开关与熔断器组合而成。 例：HR3刀熔开关,五、 低压负荷开关（QL） 由带灭弧装置

19、的刀开关与熔断器串联组合而成、外装封闭式铁壳或开启式胶盖的开关电器。 可带负荷操作，能进行短路保护 例如： HH封闭式负荷开关； HK开启式负荷开关。,.,59,六.低压断路器（低压空气开关、自动空气开关 能带负荷通断，又能在短路、过负荷和失压等时自动跳闸。（一）类型 1.按用途分 配电线路用；电动机保护用；照明线路用；漏电保护用。,.,60,2.按分断性能分 一般型和限流型3.按保护特性分 选择型和非选择型。4.按结构型式分 塑料外壳式（装置式和框架式（万能式。,.,61,(2)过电流脱扣器电磁脱扣器 ：瞬时脱扣。电磁脱扣器+阻尼机构： 短时脱扣。电子式过电流脱扣器：三段保护特性。(3)热脱扣器(4)分励脱扣器 由控制电源供电，实现远距离分闸。,.,62,七、低压配电柜 按一定线路方案将有关一、二次设备组装而成的一种低压成套配电装置。（一）固定式PGL1 已淘汰。PGL2 还在中小型建筑的配电系统中使用。GDL1、 GDL2、 GDL3在电力系统用得较多，民用建筑仅用于三级及容量较小的二级负荷系统中。 GGL、GGD等也使用较多。,.,63,（二）抽屉式 外形紧凑，操作安全，易于检修与维护，更换故障开关容易，缩短故障开关停电时间。 常用的有GCK及GCL型及模数制的抽屉开关柜。 MUS及MZS目前用在大容量一、二类建筑中。,谢谢观看！,