0245-某中外合資機(jī)械廠變電所及配電系統(tǒng)設(shè)計【全套9張CAD圖】
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第5章 變電所主接線方案選擇和確定
5.1概述
主接線圖即主電路圖,是表示系統(tǒng)中電能輸送和分配路線的電路圖,亦稱一次電路圖而用來控制、指示、監(jiān)測和保護(hù)一次電路及其設(shè)備運行的電路圖,則稱二次電路圖,或二次接線圖,通稱二次回路圖。二次回路是通過電流互感器和電壓互感器與主電路相聯(lián)系的。
5.1.1工廠變配電所主接線的基本要求:
1.安全 應(yīng)符合有關(guān)國家標(biāo)準(zhǔn)和技術(shù)規(guī)范的要求,能充分保證人身和設(shè)備的安全。
2.可靠 應(yīng)滿足電力負(fù)荷特別是其中一、二級負(fù)荷對供電可靠性的要求。
3.靈活 應(yīng)能適應(yīng)必要的各種運行方式,便于切換操作和檢修,且適應(yīng)負(fù)荷的發(fā)展。
4.經(jīng)濟(jì) 在滿足上述要求的前提下,盡量使主接線簡單,投資少,運行費用低,并節(jié)約電能和有色金屬消耗量。
5.1.2主接線圖有兩種繪制形式:
1.系統(tǒng)式主接線圖 這是按照電力輸送的順序依次安排其中的設(shè)備和線路相互連接關(guān)系而繪制的一種簡圖,如圖1-1及圖4-58等。它全面系統(tǒng)地反映出主接線中電力的傳輸過程,但是它并不反映其中各成套配電所主接線圖均為這一形式。
2.裝置式主接線圖 這是按照主接線中高壓或低壓成套配電裝置之間相互連接關(guān)系和排列位置而繪制的一種簡圖,通常按不同電壓等級分別繪制,如圖4-59所示。從這種主接線圖上可以一目了然地看出某一電壓級的成套配電裝置的內(nèi)部設(shè)備連接關(guān)系及裝置之間相互排列位置。這種主接線圖多在變配電所施工圖中使用。
5.2 變配電所主接線的選擇
5.2.1變配電所主結(jié)線方案的設(shè)計原則于一般要求
變配電所主結(jié)線方案的設(shè)計原則與一般要求,見表ZD5-1所示。
表ZD5-1 主結(jié)線方案的設(shè)計原則與一般要求
序號
設(shè)計原則
設(shè)計的一般要求
1
安全性
1、在高壓斷路器的電源側(cè)及可能反饋電能的另一側(cè),必須裝設(shè)高壓隔離開關(guān)
2、在低壓斷路器(自動開關(guān))的電源側(cè)及可能反饋電能的另一側(cè),必須裝設(shè)低壓刀開關(guān)
3、在裝設(shè)高壓熔斷器-負(fù)荷開關(guān)的出線柜母線側(cè),必須裝設(shè)高壓隔離開關(guān)
4、35kV及以上的線路末端,應(yīng)裝設(shè)與隔離開關(guān)聯(lián)鎖的接地刀閘
5、變配電所高壓母線上及架空向路末端,必須裝設(shè)避雷器。裝于母線上的避雷器宜與電壓互感器共用一組隔離開關(guān),線路上避雷器前不必裝隔離開關(guān)
2
可靠性
1、變配電所的主結(jié)線方案,必須與其負(fù)荷級別相適應(yīng),對一級負(fù)荷,應(yīng)又兩個電源供電;對二級負(fù)荷,應(yīng)由兩回路或者一回專用架空線路供電
2、接于公共干線上的(即采用樹干式配電的)變配電所電源進(jìn)線首端,應(yīng)裝設(shè)帶有短路保護(hù)的開關(guān)設(shè)備
3、對一般生產(chǎn)區(qū)的車間變電所,宜由工廠總變配電所采用放射式高壓配電,以確保供電可靠性,但對輔助生產(chǎn)區(qū)及生活區(qū)的變電所,可采用樹干式配電
4、變電所低壓側(cè)(電壓380V)的總開關(guān),宜采用低壓斷路器。當(dāng)有繼電保護(hù)或自動切換電源要求時,低壓側(cè)總開關(guān)和次呀母線分段開關(guān)均應(yīng)采用低壓斷路器
3
靈活性
1、變配電所的高低母線,一般宜采用單母線或單母線分段
2、兩路電源進(jìn)線,裝有兩臺主變壓器的變電所,當(dāng)兩路電源同時供電時,兩臺主變壓器一般分列運行;當(dāng)只有一路電源供電,另一路電源備用時,則兩臺主變壓器并列運行
3、需要負(fù)荷切換主變壓器的變電所,高壓側(cè)應(yīng)裝設(shè)高壓斷路器或高壓負(fù)荷開關(guān)
4、主結(jié)線方案應(yīng)與主變壓器經(jīng)濟(jì)運行的要求適應(yīng)
5、主結(jié)線方案要考慮到今后可能擴(kuò)展
4
經(jīng)濟(jì)性
1、主結(jié)線方案應(yīng)力求簡單,采用的一次設(shè)備特別是高壓斷路器少,而且應(yīng)選用技術(shù)先進(jìn)、經(jīng)濟(jì)適用的節(jié)能產(chǎn)品
2、由于工廠變配電所一般選用安全可靠且經(jīng)濟(jì)美觀的成套配電裝置,因此變配電所主結(jié)線方案應(yīng)與所選成套配電裝置的主結(jié)線方案配合一致。柜型一般宜采用固定式;只在供電可靠性要求較高時,才采用手車式和抽屜式
3、中小型工廠變電所一般采用高壓少油斷路器;在需頻繁操作的場合,則應(yīng)采用真空斷路器或斷路器。斷路器一般采用就地控制,操作多用手力操作機(jī)構(gòu),但這只適于三相短路電流不超過6kA(10kV的)的電路中,如短路電流較大或有遠(yuǎn)控、自控要求時,則應(yīng)采用電磁操動機(jī)構(gòu)或彈簧操動機(jī)構(gòu)
4、工廠的電源進(jìn)線上應(yīng)裝設(shè)專用的計量柜,其互感器只供計費的電表用。
5、應(yīng)考慮無功功率的人工補(bǔ)償,使最大負(fù)荷時功率因數(shù)達(dá)到規(guī)定的要求(參看表ZD2-24~28)
5.2.2高壓系統(tǒng)主結(jié)線
車間變電所高壓系統(tǒng)之結(jié)線是指車間變電所高壓側(cè)到變壓器之間的接線。通常采用3~10kV電壓(也有用35kV),變電所的主結(jié)線與高壓側(cè)的進(jìn)線結(jié)構(gòu)有關(guān),可參見表4-3。
獨立式或其它室內(nèi)變電所的高壓側(cè)結(jié)線方式,可以采用單母線,也可采用單母線分段。
表4-3 變壓器室高壓側(cè)主結(jié)線方案
主接線圖
變壓器容量/kVA
200~1600
200~630
8 00~
1600
200~
600
800~
1600
200~630
200~630
200~630
800~1250
進(jìn)出線方式
高壓電纜引入,低壓母線引出
高壓架空線引入,低壓母線引出
變壓器室結(jié)構(gòu)型式
封閉式或敞開式
敞開式
說
明
1.方案1、2、3的變壓器保護(hù)電器一般在線路送電端的高壓配電裝置上
2.方案6、7的變壓器保護(hù)建議采用跌落式熔斷器,裝于架空線路的分歧桿或終端桿上
3.方案8、9的熔斷器裝在變壓器的室外墻上
4.負(fù)荷開關(guān)的極限通過電流為一定,在工程中應(yīng)按具體短路電流進(jìn)行校驗
5.此表摘自全國通用建筑標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計L88D264,《電力變壓器室布置》標(biāo)準(zhǔn)圖集
本次設(shè)計我們根據(jù)工廠的具體情況,選擇以上表中的第三種方案。
5.2.3高壓系統(tǒng)主接線比較及選擇
獨立式或其他室內(nèi)車間變電所的高壓側(cè)接線方式,可以采用單母線,也可以采用單母線分段。根據(jù)車間變電所變壓器臺數(shù)和電源回路數(shù)確定。裝設(shè)有兩臺主變壓器的小型變電所主電路圖有以下幾種方案:
方案1、高低壓側(cè)都采用單母線分段的變電所主電路圖
這種變電所的兩段高壓母線,在正常時可以運行,也可分段運行。一臺主變壓器或一路電源進(jìn)線停電檢修或發(fā)生故障時,通過切換操作,可迅速恢復(fù)整個變電所的供電,因此供電可靠性相當(dāng)高,可供一、二級負(fù)荷。如下圖:
方案2、高壓無母線、低壓單母線分段的變電所主電路圖
這種主接線的供電可靠性較高。當(dāng)任一主變壓器或任一電源線停電檢修或發(fā)生故障時,該變電所通過閉合低壓母線分段開關(guān),即可迅速恢復(fù)對整個變電所的供電。如果兩臺主變壓器低壓側(cè)主開關(guān)(采用電磁或電動機(jī)合閘操作的萬能式低壓斷路器)都裝設(shè)有互為備用的電源自動投入裝置(APD),則任一主變壓器低壓主開關(guān)因電源斷電(失壓)而跳閘時,另一主變壓器低壓側(cè)的主開關(guān)或低壓母線分段開關(guān)將在APD作用下自動合閘,恢復(fù)整個變電所的正常供電。這種主接線可供一、二級負(fù)荷。如下圖:
方案3、高壓采用單母線、低壓單母線分段的變電所主電路圖
這種主接線適用于裝有兩臺及以上主變壓器或具有多路高壓出線的變電所。其供電可靠性也較高。任一主變壓器檢修或發(fā)生故障時,通過切換操作,可很快恢復(fù)整個變電所的供電,但在高壓母線或電源進(jìn)線檢修或發(fā)生故障時,整個變電所都要停電。如果有與其他變電所相連的低壓或高壓聯(lián)絡(luò)線時,則供電可靠性可大大提高。無聯(lián)絡(luò)線時,可供二、三級負(fù)荷,而有聯(lián)絡(luò)線時,則可供一、二級負(fù)荷。根據(jù)本廠情況不能才用該方案。如下圖:
在以上方案的特點上可以確定方案不符合,對方案一和方案二進(jìn)行比較,根據(jù)我們的負(fù)荷和變壓器的容量可知,選擇方案二較為合適、實用。
所以本變電所采用高壓無母線、低壓單母線分段的主接線形式。
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