電氣供配電設計基礎

1、供配電設計基礎 范銘印 目 錄1、工廠供配電系統(tǒng)概述2、供電網(wǎng)路的結(jié)構(gòu)3、電壓的選擇4、變電所位置和容量的選擇，變壓器容量和數(shù)量的選擇5、總降壓變電所、配電所、車間變電所的接線方式6、廠區(qū)內(nèi)部的接線方式7、方案比較的主要內(nèi)容和比較方法劃1、工廠供配電系統(tǒng)概述 工廠供電（Power Supply）,就是工廠所需的電能的供應和分配，亦稱工廠配電。是電力系統(tǒng)的主要組成部分，它是電能的主要用戶。 工廠供電的基本要求： 安全：在電能的供應、分配和使用中，不應發(fā)生人身事故和設備事故。 可靠：應滿足電能用戶對供電可靠性即連續(xù)供電的要求。 優(yōu)質(zhì)：應滿足電能用戶對電壓和頻率等電能質(zhì)量的要求。 經(jīng)濟：就是供電系統(tǒng)

2、的投資要少，運行的費用要低，并盡可能地節(jié)約電能和減少有色金屬的消耗量。 劃2、供電網(wǎng)路的結(jié)構(gòu) 架空線和電纜是用得最普遍的兩種戶外網(wǎng)路的結(jié)構(gòu)。架空線和電纜的優(yōu)缺點比較：架空線設備簡單、造價低。電纜與架空線比較，它的造價約為架空線的四倍；架空線裸置空中，依靠定期巡線便能及時發(fā)現(xiàn)缺陷，有故障時易于檢修和維護。電纜線路埋設在地下，不易發(fā)現(xiàn)缺陷，有故障時較難尋找，修復的工作量大。架空線主要利用空氣絕緣，建造比較容易，這一優(yōu)點在超高壓線路上尤為明顯。單這對工廠的網(wǎng)路來說意義不大。架空線需占用一定的空間，它的對地高度及臨近建筑物距離都根據(jù)電壓的高低由明確的規(guī)定，工廠的廠區(qū)生產(chǎn)廠房密集，人員較多，運輸頻繁，加

3、之負荷分散，采用架空線時，線路縱橫交錯，占地面積較大。 劃 架空線影響廠區(qū)的美化。 因此，綜上所述的情況來看，廠區(qū)工廠供電多采用電纜線路。 架空線的主要構(gòu)成部分是包括避雷線在內(nèi)的導線、桿塔、絕緣子和用來作為連接、防震及保護用的金具。 由于電纜的導體和絕緣部分都在一個整體中，因此，電纜線路的結(jié)構(gòu)問題實際上就成了電纜的敷設問題。 戶外電纜的敷設主要有三種：最常用、經(jīng)濟的類型就是把電纜直接埋入地下；電纜數(shù)量較多或是容易受到外界損傷的場所，電纜應敷設在埋入地下的排管中； 如果平行敷設的電纜較多時，可將電纜敷設在隧道中。當電纜的數(shù)量超過30根時，修建隧道往往是經(jīng)濟的。劃3、電壓的選擇（1） 供電電壓的選

4、擇 一般說來，提高供電電壓能減少電能損耗，提高電壓質(zhì)量，節(jié)約有色金屬，但卻增加了線路設設備的投資費用。 負荷大小和距離電源遠近對供電電壓的選擇有很大關系。某一供電電壓，必然有它所對應的最合理的供電容量和供電距離。如果導線的截面積是按照電流的經(jīng)濟密度選擇的，根據(jù)計算證明：當電壓一定時，能量損耗與有色金屬的消耗量和負荷距離成正比。根據(jù)不同電壓推薦的輸送容量和輸送距離列表如下： 劃 額定電壓（kv）傳輸方式輸送功率(kw)輸送距離(km)0.22架空線500.150.22電纜1000.20.38架空線1000.250.38電纜1750.353架空線1001000316架空線20001036電纜300

5、0810架空線300015510電纜50001035架空線200010000502060架空線35003000010030110架空線100005000015050220架空線100000500000200300劃供電電壓還與以下因數(shù)有關:導線截面的大??；工廠的生產(chǎn)班次和負荷曲線的均衡程度；負荷的功率因數(shù)；電價制度；折舊等費用在設計時占投資額的百分比；國家規(guī)定的還本年限；是否有大型用電設備等。 根據(jù)上述這些復雜的條件，選擇供電電壓顯然不可能用一個簡單的公式就完滿地概括。但是，有一點卻是很明顯的，那就是在設計時盡量減少中間變壓等級，就會取得較好的經(jīng)濟效益。本地區(qū)的原有電壓對工廠供電電壓的選擇起了

6、及嚴格的限制作用。其實工廠能夠自己比較和決定的可能性不大。 劃（2）工廠廠區(qū)高壓配電電壓的選擇 工廠廠區(qū)高壓配電電壓一般為610kV。3kV電壓太低，作為配電電壓不經(jīng)濟，基本上已經(jīng)不再采用了。主要設備、元器件與電壓之間的關系如下：感應電動機的額定電壓愈低，其效率愈高，且價格也較低。同容量的感應電動機用于380V時，較用于3kV時效率約高1%；同容量的感應電動機用于3kV時，較用于6kV時效率約高1%；同容量的感應電動機用于6kV時，較用于10kV時效率及價格大致相等。同容量的變壓器在6、10kV時，效率與價格相同，35kV的變壓器較6、10kV的變壓器貴2030%。傳輸相同的功率（500kVA

7、以上），10kV線路比6kV線路，節(jié)省有色金屬約40%。這兩種電壓的線路設計中，除投資占較小部分的絕緣子有所不同外，其他相差無幾。因此，全部線路由于導線截面的減小，將會節(jié)約投資費用。如果用電纜送電，額定電壓愈高，價格也愈高，但6、10kV差別很小。從傳輸功率來看，它與電壓成正比，故用電纜在廠區(qū)內(nèi)配電時，10kV較6kV的費用便宜得多。在傳輸相同功率的條件下，10kV可以減少配電線路的回路數(shù)，從而可以使配變電所及網(wǎng)路的接線簡化。 額定電壓為6、10kV的開關設備，其價格主要是根據(jù)其切斷容量及流過短路電流時的穩(wěn)定程度而定。當切斷容量相同時，價格相差不大。但如果把開關設備的電壓由10kV增至35kV

8、時，價格將會較顯著地增加。如果導線的電流密度相同，則10kV比6kV線路功率損失約少40%，電壓損耗也越少40%。 根據(jù)以上條件分析，工廠內(nèi)選用10kV高壓配電的優(yōu)點較多。一般接近農(nóng)村的電網(wǎng)都屬于10kV的電網(wǎng)，獲得作為第二備用電源的可能性較大。過去10kV的電動機一般最低的額定功率只能夠做到2000kW，而2002000kW之間的高壓電機只能夠選用6kV和3kV兩種電機。但是現(xiàn)在10kV的高壓電機也能做到132kW的容量。因此，是否采用10kV的電壓供電，還需要經(jīng)過技術經(jīng)濟比較才能決定。 為了簡化供電系統(tǒng)，減少投資費和電能損失，近些年來不少采用供電和廠區(qū)配電電壓合一的高壓線深入負荷中心的供電

9、方式，這種方式就是把35kV110kV，甚至是220kV的供電電壓直接送入工廠內(nèi)部。對于大型，廠區(qū)面積較大的工廠，在負荷較大且集中的地方，直接采用高壓線引至負荷中心。降價到610kV，這樣的做法，就等于把降壓變電所分散，從而減少了610kV的配電網(wǎng)，取消了中轉(zhuǎn)傳送的環(huán)節(jié)，經(jīng)濟效益比較明顯。劃 而對于那些中、小型工廠，如果沒有大容量的用電設備，35110kV的高壓線深入廠區(qū)后，在車間直接用35110kV/0.4kV的變壓器向車間內(nèi)部供電，不需要建設總降壓變電所，就免除了總降壓變電所的投資和變壓器的電能損耗，經(jīng)濟效果還是比較顯著的。（2）1000V以下電壓的選擇 除非因為安全所規(guī)定的的特殊電壓以外

10、，對于供給用戶直接使用的交流動力及照明電壓，國際標準直列入了380V/220V一種，但是在礦井里，因為變電所往往不能夠設在負荷中心，為了保證電壓的質(zhì)量，也有采用660V電壓供電的。另外，隨著不少國外企業(yè)的進入，不少國外的一些工藝用電設備也被引入進來。通常有美國的一些用電設備，美國最常用的電壓是480V/277V，而民用的單相電壓是120V/240V。 按照IEC的規(guī)定，220/380V（50Hz）和240/415V（50Hz）的電源推薦在2013年前過渡到230/400V（50Hz）（國際標準電壓），60Hz的國際標準電壓為120/208V（民用）或277/480V（工業(yè)用）。 劃4、變電所位

11、置和容量的選擇，變壓器容量和數(shù)量的選擇 變電所是接收、變換、分配電能的環(huán)節(jié)，是供電系統(tǒng)中極其重要的組成部分。它是由變壓器（有變流器的叫變流站）、配電裝置，保護及控制設備，測量儀表以及其它附屬設備（實驗、維修、油處理）及有關建筑物構(gòu)成的。 變電所分總降壓變電所和車間變電所。只用來接收和分配電能，而不進行電壓變換的稱之為配電所。一、總降壓變電所位置的選擇 變電所位置的選擇原則是要使它盡量接近負荷中心。對于總降壓變電所來說，還要考慮電源進線的方向。為使有色金屬消耗最小和功率消耗最小，電壓的比值越大，降壓變電所的位置越應由負荷中心向電源側(cè)靠近。實際上影響總降壓變電所位置選擇的因素有很多，如工廠生產(chǎn)廠房

12、的布置，工藝設備的布局，工廠環(huán)境，進出線路徑，防火要求，廠區(qū)運輸，安全甚至水位、風向，以及建筑觀等都對總降壓變電所的選擇有影響。有時不得不偏離負荷中心。但是，應當明確，任何偏離負荷中心的位置都對投資、運行，以及有色金屬的消耗量產(chǎn)生不利的后果。 劃二、總降壓變電所變壓器臺數(shù)及容量的選擇變壓器的過載能力變壓器是有過負荷潛力的，其原因是：變壓器在運行時，負荷不可能保持恒定不變，在晝夜二十四小時中，很多時間甚至遠遠低于變壓器的額定電流。設計標準中規(guī)定，變壓器運行時周圍最高空氣的溫度為40。最高日平均氣溫為30。實際上，我國最熱的地區(qū)也不可能全年固定維持在這個溫度上。選擇變壓器容量時，往往考慮系統(tǒng)的故障

13、運行狀態(tài)，因此，在正常工作時，變壓器一般不可能達到它的額定值。 在故障情況下，由于部分變壓器被切除，還在工作的變壓器，不管在故障前的負荷大小均可按下列條件短期過負荷，這是根據(jù)絕緣自然損壞率的20%余量決定的。 劃三、車間變電所位置的選擇 在計算得出車間總計算負荷的基礎上，按照下屬原則確定車間變電所的位置，分散設置并接近負荷中心；便于低壓網(wǎng)路的備用聯(lián)絡；盡量減少故障影響波及面等。 負荷中心的概念，從理論上講，可以用力學上求重心的方法計算出來，然而工藝、建筑、運輸及低壓配電的方式、結(jié)構(gòu)都有可能是車間變電所偏離理論上的負荷中心。但是，在設計時應盡量滿足這一條基本的要求。 車間變電所的位置主要有以下幾

14、種類型：獨立變電所，獨立地設置在車間的外部。主要是用在負荷過于分散，將變電所建到任一車間均不適宜，有時由于車間生產(chǎn)環(huán)境的限制，如防火、防爆、防塵、有腐蝕氣體等，才考慮設置獨立變電所?，F(xiàn)在已經(jīng)很少使用了，因為它不太經(jīng)濟。設置獨立變電所時要考慮該電壓下的合理輸送容量及距離，如果條件允許，變壓器也可設在戶外。附設變電所，附設變電所利用車間一面或是兩面墻壁，其中外附式車間變電所一般用在廠房生產(chǎn)面積受限制，車間環(huán)境特殊，或因生產(chǎn)工藝要求設備經(jīng)常變動的情況。 劃 附設變電所最好布置在車間較長的一邊上，并使其略偏向電源的方向，在兩個跨度或是三個跨度的車間，也可以將變電所棋布在車間的兩端。車間內(nèi)變電所，車間內(nèi)

15、變電所設置在車間內(nèi)部，可使供電點最大程度的接近負荷中心，特別適用于跨度較大，設備配置穩(wěn)定及一般環(huán)境的車間。 如果能進一步發(fā)展全封閉組合電器，是變電所小型化，占地少，易于搬動，變壓器采用干式變壓器，車間內(nèi)變電所的應用范圍還可以更廣泛。地下或梁架上變電所，前者設于地下，通風不良，投資較大，用于防空等特殊場合。而設于工廠梁、架上，主要是考慮車間面積狹窄，運輸不便。但為了充分利用車間空間，接近負荷中心等方面的原因，為減少體積，減輕重量，保證安全，地下或梁架上變電所可考慮采用全封閉組合電器及干式變壓器。 劃四、車間變電所變壓器數(shù)量及容量的選擇變電所變壓器數(shù)量的選擇，應考慮下列原則：應滿足用電負荷對供電可

16、靠性的要求。對供有大量一、二級負荷的變電所，應采用兩臺變壓器，以便當一臺變壓器發(fā)生故障檢修時，另一臺變壓器能對一、二級負荷繼續(xù)供電。對只有二級二五一級負荷的變電所，也可以只采用一臺變壓器，但必須在低壓側(cè)敷設于其他變電所相聯(lián)的聯(lián)絡線最為備用電源，或另有自備電源。對季節(jié)性負荷或晝夜負荷變動較大而易于采用經(jīng)濟運行方式的變電所，也可考慮采用兩臺變壓器。除以上另種情況外，一般車間變電所宜采用一臺變壓器。但是負荷集中且容量相當大的變電所，雖為三極負荷，也可采用兩臺或多臺變壓器。在確定變電所主變壓器數(shù)量時，應適當考慮負荷的發(fā)展，留有一定的余地。變電所主要變壓器容量的選擇：只裝一臺住變壓器的變電所，主變壓器容

17、量SN.T應滿足全部用電設備中計算負荷S30的需要，即 SN.TS30裝有兩臺主變壓器的變電所，每臺變壓器的容量SN.T應同時滿足以下兩個條件：劃任一臺變壓器單獨運行時，宜滿足總計算負荷S30的大約60%70%的需要，即 SN.T=（0.60.7）S30任一臺變壓器單獨運行時，應滿足全部一、二級負荷的需要，即SN.TS30（I+II）車間變電所主變壓器的單臺容量上限，車間變電所主變壓器的單臺容量，一般不宜太大。這一方面是受到低壓開關電器斷流能力和短路穩(wěn)定度要求的限制；另一方面也是考慮到可以是變壓器更接近于車間負荷中心，以減少低壓配電線路的電能損耗、電壓損耗和有色金屬消耗量。如果車間負荷容量較大

18、、負荷集中且運行合理，也可以選用單臺容量為25003150KVA的配電變壓器，這樣可以減少主變壓器臺數(shù)及高壓開關電器和電纜等。適當考慮負荷的發(fā)展，適當考慮今后510年電力負荷的增長，留有一定的余地。干式變壓器的過載能力較小，更易留有較大的裕量。電力變壓器的額定容量SN.T是在一定溫度條件下（例如戶外安裝，年平均氣溫為20）的持續(xù)最大輸出容量（出力）。如果安裝地點的年平均氣溫每升高1，變壓器容量相應地減小1%。 劃電力變壓器事故過負荷允許值 油浸自冷式變壓器過負荷百分數(shù)(%)306075100200過負荷時間/min1204520101.5干式變壓器過負荷百分數(shù)(%)1020305060過負荷時

19、間/min756045165電力變壓器并列運行的條件 兩臺或多臺變壓器并列運行時，必須滿足以下三個條件：并列變壓器的額定一、二次電壓必須對應相等。 亦即并列變壓器的電壓比必須相同，允許差值不超過5%。如果并列變壓器的電壓比不同，則并列變壓器二次繞組的回路內(nèi)將出現(xiàn)環(huán)流，即二次電壓高的繞組將向二次電壓低的繞組供給電流，導致繞組過熱甚至燒毀。并列變壓器的阻抗電壓（即短路電壓）必須相等。 由于并列運行變壓器的負荷是按其阻抗電壓值成反比分配的，如果阻抗電壓相差很大，可能導致阻抗電壓小的變壓器發(fā)生過負荷現(xiàn)象，所以要求辦理運行變壓器的阻抗電壓必須相等，允許值不得超過10%。 劃并列運行變壓器的聯(lián)結(jié)組別必須相

20、同。 這也就是所有并列變壓器一、二次 電壓的相序和相位都必須對應地相同，否則不能并列運行。假設兩臺變壓器并列運行，一臺為Yyn0聯(lián)結(jié)，另一臺為Dyn11聯(lián)結(jié)，則它們的二次電壓將出現(xiàn)30相位差，從而在兩臺變壓器的二次繞組間產(chǎn)生電位差U，這一U將在變壓器的二次側(cè)產(chǎn)生一個很大的環(huán)流，可能是變壓器繞組燒毀。 此外，并列運行的變壓器容量應盡量相同或相近，其最大容量與最小容量之比，一般不能超過3:1。如果容量相差懸殊，不僅運行很不方便，而且在變壓器特性稍有差異時，變壓器間的環(huán)流將相當顯著，特別是容量小的變壓器容易過負荷或燒毀。 劃5、總降壓變電所、配電所、車間變電所的接線方式一、接線圖的意義和目的 表示電

21、氣設備的元件與其相互間聯(lián)接順序的圖稱為接線圖。接線圖分為兩類：即二次接線圖及主接線圖（原理圖）。 二次接線表示儀表及保護的接入和聯(lián)結(jié)。其中有測量用的電流和電壓互感器，各種儀表、繼電器及控制電路的元件等，二次接線圖中應附有主電路的設備或元件，以便進行了解。 主接線圖表示電能由電源分配至用戶的主要電路。在此圖上應表示出所有的電氣設備。有時為了更好地說明電力系統(tǒng)的工作，也列入二次接線的元件（儀表、繼電器等）。 一般說來，主接線圖只表示電氣裝置的一相連接，因為三相交流店里裝置中的所有三相連接方法都是相同的，所接的電氣設備也是一樣的，這種圖稱之為單線圖。為了使看圖更容易，圖上只畫出系統(tǒng)中的主要元件（設備

22、），如發(fā)電機、變壓器、變流器、斷路器、隔離開關等，及其相互間的連接。單線圖清晰易懂，廣泛用于設計和運行。二、變電所主接線圖的要求 變電所的接線應從安全、可靠、靈活、經(jīng)濟出發(fā)。 安全包括：設備安全及人身安全。因此，必須嚴格按照國家標準和桂發(fā)的規(guī)定，正確選擇電氣設備及正常情況下的監(jiān)視系統(tǒng)和故障情況下的保護系統(tǒng)，考慮各種保障人身安全的技術措施。 可靠就是變電所的接線應能滿足不同類型負荷的不中斷供電要求。 用很多辦法都可以達到電力裝置的工作可靠。例如，可將電力裝置分段。為了使裝置可靠，接線圖應力求簡單清晰。電器是電力裝置中最薄弱的元件，所以不應當不適當?shù)卦黾与娖鞯臄?shù)目，以免引起事故。 靈活就是利用最少

23、的切換，能適應不同的運行方式，例如負荷不均衡時，能自由切除不需要的變壓器，而在最大負荷時，又能方便地投入，以利于經(jīng)濟運行。檢修時操作簡單，不致中斷供電。 經(jīng)濟就是滿足了以上要求的條件外，保證需要的計算投資最少。電力設計投資最少的方案不一定就是最好的方案，有時候規(guī)定電力設計的投資限額可能會影響可靠性和靈活性，以致引起工廠的停工，對國民經(jīng)濟造成很大的損失。目前有很多國家在經(jīng)濟性的估算上進一步研究接線方式與用戶中斷供電之間的概率關系。核算工廠故障停電的固定損失和隨停電時間而引起的產(chǎn)量、質(zhì)量、工藝過程的損失以及對國民經(jīng)濟的影響，從而確定合理的供電方式。 確定接線方式還應該考慮未來的發(fā)展。有的工廠和企業(yè)

24、是分期建設的，由于沒有分析研究進一步發(fā)展情況下如何做到使原有的接線方式易于合理改造，致使接線方式零亂、復雜，互不銜接而影響了供電的可靠性和靈活性，在基建投資上也造成了極大的浪費。劃三、總降壓變電所接線圖 工廠35110/610kV 總降壓變電所的特點：根據(jù)負荷的類型，電源進線一般為1回路至2回路；變壓器臺數(shù)一般不超過兩臺；為了節(jié)省投資，簡化結(jié)構(gòu)，供電線路與變壓器連接成高壓側(cè)五母線的線路-變壓器組；610kV側(cè)母線采用單母線或單母線分段制，極少或甚至不采用雙母線制。 供電系統(tǒng)中除斷路器QF1和QF2外，尚有線路隔離開關QS2及QS3。在架空線路的隔離開關上，一般都帶有接地刀閘QSE，由于檢修時，

25、線路通過它與地短接。為了簡單起見，現(xiàn)在接地開關一般不在接線圖中表示了。 以上的接線圖一般是用來供給三級負荷的用電。但也必須考慮具備以下的條件：（1）重要負荷應在變壓器的二次側(cè)，從其他電源引入備用線路；（2）系統(tǒng)中有可以用來迅速更換的備用變壓器。 在工廠供電系統(tǒng)中，為了簡化配電裝置，減少投資，往往從簡化變壓器一次側(cè)的開關設備著手。如下圖 這種接線方式在正常工作時，如欲切除變壓器，首先需要斷開高壓斷路器QF2，然后在打開隔離開關QS3。在投入變壓器時，首先合上QS3，然后再合上QF2。 劃 使用隔離開關實現(xiàn)對變壓器的空載合閘和分閘，在容量上有一定的限制。對于35kV電壓，限制在1000kVA以內(nèi)，

26、對于110kV電壓，限制在3200kVA以內(nèi)。因此，它的應用范圍比較小。 在變壓器故障情況下，跳閘依靠QF1實現(xiàn)。因此，采用這種簡單接線的條件是：工廠變電所為終端變電所，且由區(qū)域變電所專線供電；變壓器容量較?。粎^(qū)域變電所距離工廠變電所不超過23公里；該變壓器未設瓦斯保護，致使進線處設置短路器的必要性不大，而且利用首端斷路器處的保護裝置可以取得對變壓器的全部保護效果時。 當總降壓變電所是由穿越式架空線引出供電時，變壓器前可設置斷路器，以便本廠的總降壓變電所的電氣設備檢修時，不影響其他用戶的供電。 高壓線深入負荷中心的配電方式，當變壓器容量小時，推薦使用熔斷器作為高壓端的保護元件。 雙回路進線、雙

27、變壓器的接線方式。當電源進線來自兩個不同獨立電源，二次側(cè)設備有自動備用投入裝置時，完全可以滿足任何類型用戶的要求。 雙回路進線、雙變壓器二次側(cè)斷路器合（并聯(lián)）分（單獨）運行的優(yōu)缺點：劃合的優(yōu)點：線路和變壓器擔負的負荷平均分配，使能量消耗較?。划敼S變電所距離電源較遠時，單獨供電電壓損失較大（根據(jù)線路長度和變壓器的負荷程度估計約為820%），如超過允許限額，需要采用調(diào)壓措施或設置帶負荷調(diào)壓變壓器；沖擊負荷對電壓的波動值小。分的優(yōu)點：短路電流?。徊恍枰b設復雜昂貴。調(diào)整困難的繼電保護裝置；沖擊負荷電壓的波動的影響面小。 “合”、“分”可根據(jù)技術經(jīng)濟比較確定。工廠供電系統(tǒng)中一般采用“分”的辦法。 在

28、雙回路、雙變壓器的供電系統(tǒng)中，共有四個“元件”，即l1，T1和l2，T2,如果其中一個元件故障，另一個元件也就同時不能夠投入工作。為了彌補這一缺陷，可以采用靈活性較大的橋型接線方式。 橋型接線圖需要大量的高壓電器，運行、操作、維護、保護都比較復雜，所以現(xiàn)實中一般不采用。四、母線制 盡管母線極少發(fā)生故障，但是故障的后果極為嚴重，在設計與安裝時，須使其結(jié)構(gòu)可靠，在運行中也要加強監(jiān)測和維護。 母線制分為單母線制、單母線分段制和雙母線制。 一回路進線只能采用單母線制，這種母線制的可靠性和靈活性都較低。 單母線分段制，在兩回路進線的條件下，便可以實現(xiàn)單母線分段制。單母線可以采用隔離開關或斷路器分段。 用

29、隔離開關分段可以消除不分段單母線的部分缺點。只要分段隔離開關是斷開的，就可以對每段母線及母線隔離開關進行檢修，但當隔離開關合閘時，任一端母線的故障仍將破壞全場的供電。如分段開關采用斷路器，則比較優(yōu)越，在母線隔離斷路器上設置相應的保護裝置，一旦母線發(fā)生故障，母線隔離斷路器與進線斷路器同時切斷，另一端非故障母線仍能保持正常運行工作。 隔離開關的可靠性和靈活性雖然較低，但如果分段母線室段杜運行，母線隔離開個QSW只在確知一回路進線發(fā)生故障并已切除的條件下才投入，基本上也能夠滿足供給級負荷用戶的要求。 劃 為了所轄故障影響的范圍，可將母線多分段。如分為三段，對重要用戶可以用三段同時供電。如分為兩段，網(wǎng)

30、路的備用能力對級負荷用戶需按100%考慮。分為三段，則備用容量可按50%考慮。在線路較長時，通過技術經(jīng)濟比較可增設分段以減少網(wǎng)路對備用能力的要求。 雙母線制，當工廠負荷大，重要負荷多，已致使饋電回路太多，采用單母線分段存在一定困難時，則可以考慮采用雙母線制。 劃 雙母線制的優(yōu)點：輪流修理母線而不致引起供電中斷；修理任一母線隔離開關僅時本回路斷開；在母線發(fā)生故障時，通過備用母線能迅速的恢復供電；修理其中一回路的斷路器時，可利用備用母線及母線聯(lián)絡斷路器（QFW），不使本回路的供電長期中斷。 雙母線制的主要缺點是：母線隔離開關用作操作電器，在負載情況下進行各種切換操作過程的失誤，將引起母線短路，造成

31、極為嚴重的后果。此外，母線隔離開關數(shù)目增加，聯(lián)鎖機構(gòu)浮躁，有色金屬消耗增多；配電裝置結(jié)構(gòu)復雜，造價高。為了保證類負荷的不間斷供電，往往在工作母線上還需采取分段的辦法。 不推薦在工廠變電所中使用雙母線制，除因其本身具有的缺點之外，工廠中配電所，車間變電所都分散設置，因而每個配電所內(nèi)饋電線路并非很多，采用雙母線制似無很大必要。此外，對絕對不允許停電的重要負荷，采取其他方法滿足備用要求，故除特大型工廠總降壓變電所或工廠具有大容量自備電廠偶有應用外，一本情況下極少采用。 五、配電所接線圖 配電所在大中型工廠中設置，它是廠內(nèi)電能的中轉(zhuǎn)站，它的位置應當盡量靠近負荷中心，經(jīng)常是配電所與變電所設在一起。每個配

32、電所的饋電線路一般不少于45回路。配電所一般為單母線制，根據(jù)負荷類型及進出線數(shù)目可考慮將母線分段。 在大而分散的工廠供電系統(tǒng)中，從技術經(jīng)濟的角度出發(fā)，有時可以建設兩個或兩個以上的配電所，從何磊布局來看，配電所間距離不宜太近，大約不低于150m200m之間較好。配電所的建設，往往是工廠電力建設中進行方案比較的重要內(nèi)容之一。 配電所的進出線數(shù)目與用戶的可靠性要求和轉(zhuǎn)送的功率大小有關。配電所的進線可采用負荷開關或斷路器。負荷開關斷流能力小，且不能實現(xiàn)供電系統(tǒng)的自動化。母線分段上或進線上設自動備用合閘時，必須采用斷路器。 如果配電所進線的首端為斷路器，有廠內(nèi)總降壓變電所或總配電所以放射式直接供電給配電

33、所，則進線開關可以考慮利用負荷開關或隔離開關以減少繼電保護動作時間級差配合上的困難。 配電所的引出線可根據(jù)用戶類型采用熔斷器、熔斷器加負荷開關、斷路器。熔斷器加負荷開關較斷路器結(jié)構(gòu)簡單，體積小，可以用于供給560KVA以內(nèi)的變壓器，400kVAR以內(nèi)的靜電電容器，它的缺點是切斷容量小，不能實現(xiàn)供電系統(tǒng)的自動化。另外，在運行中熔體的觀察以及損壞后的更換操作都不方便。 至于610kV端母線分段，在正常工作時是否閉合，可根據(jù)以下情況考慮：如進線由不同的電源來，進線電壓是否相同；閉合后是否影響短路電流值，以致影響到開關設備的選擇；分段開關的結(jié)構(gòu)，如利用隔離開關分段；利用斷路器分段；利用斷路器加自動備用

34、合閘分段；繼電保護由于閉合二復雜的程度；負荷不能中斷供電的程度；大型沖擊負荷的功率計分布等。一般來說，分列運行（斷開狀態(tài)）比較好。 劃六、車間變電所接線圖 車間變電所是將高壓610kV降為一般用電設備所需低壓220/380V的降壓變電所。其變壓器容量一般不超過1000kVA，主接線方案通常比較簡單。 車間變電所接線圖分為兩種情況：有工廠總降壓變電所或高壓配電所的車間變電所 其高壓側(cè)的開關電器、保護裝置、測量儀表等，一般都安裝在高壓配電線路的首端，即總變、配電所的高壓配電室內(nèi)，而車間變電所只設變壓器室（室外為變壓器臺）和低壓配電室，其高壓側(cè)多數(shù)不裝開關，或只裝簡單的隔離開關、熔斷器（室外為跌落式

35、熔斷器）、避雷器等。凡是高壓架空進線，變電所高壓側(cè)必須裝設避雷器，以防止雷電波沿架空線路侵入變電所擊毀電力變壓器及其他設備的絕緣。而采用高壓電纜進線時，避雷器則裝設在電纜的首端，而且避雷器的接地端要連同電纜的金屬外皮一起接地。此時的變壓器高壓側(cè)一般可以不再裝設避雷器。如果變壓器高壓側(cè)為架空線又經(jīng)一段電纜引入時，則變壓器高壓側(cè)仍應裝設避雷器。工廠無總變、配電所的車間變電所 工廠內(nèi)無總變、配電所的車間變電所時，其車間變電所往往就是工廠的降壓變電所，其高壓側(cè)的開關電器、保護裝置、測量儀表等，都必須配備齊全，所以一般要設置高壓配電室。在變壓器容量較小、供電可靠性要求不高的情況下，也可以不設高壓配電室，

36、其高壓側(cè)的開關電器就裝設在變壓器室（室外為變壓器臺） 的墻上或電桿上，而在低壓側(cè)計量電能；或者其高壓開關柜（不多于6臺時）就裝在低壓配電室內(nèi)，在高壓側(cè)計量電能。 6、廠區(qū)內(nèi)部的接線方式 在確定了供電電壓，變、配電所位置和容量及變、配電所的接線圖后，便要進一步確定工廠廠區(qū)高壓電網(wǎng)的配電方式。 配電方式可分為：放射式、樹干式和環(huán)式。一、放射式 放射式配電方式的優(yōu)點：本線路上的故障不影響其它用戶；容易進行繼電保護裝置的整定，并易于實現(xiàn)自動化；根據(jù)實際運行經(jīng)驗，即使在廠區(qū)內(nèi)采用電纜的單回路放射式，可靠性也較高。 高壓供電系統(tǒng)放射式接線一般采用電纜，中、小型工廠廠區(qū)高壓配電只有一級放射，大型工廠可以有兩

37、級放射，實際設計時應避免采取二級以上的高壓放射配電系統(tǒng)，以減少開關柜數(shù)量級繼電保護的延時時限 。 放射式線路科用于大型、位置分散的集中負荷。如水泵、壓縮機、電爐及變流器設備等。該方式供電系統(tǒng)接線清晰，運行簡單，但因缺乏備用，所以可靠性較差。 劃 為了增加可靠性，考慮備用時，接線方式可做如下調(diào)整：采用兩根電纜并聯(lián)的供電方式。這種方式可用于級負荷的配電。對于某些通電時間不允許過長的級負荷用戶，也可以采用這種配電。對數(shù)個車間采用一根備用電纜的供電方案。正常工作時，備用線路不投入，故障時可切除故障線路，投入備用線路。備用線路的導線截面應按照負荷最大的供電線路考慮。 上述接線方式主要用于級負荷，恢復供電

38、時間一般不超過30分鐘。接線方式的缺點是備用線路的分支點太多，特別是采用電纜的情況下，往往影響供電的可靠性。對于有較大容量的級負荷或要求可靠性較高的級負荷，可采用有母線分段供電或雙電源供電的放射式供電系統(tǒng)，導線截面要根據(jù)負荷類型和可靠性要求的程度選定。對于容量不大的重要負荷可以采用車間變壓器二次側(cè)備用聯(lián)絡的方式，聯(lián)絡線的容量一般不超過該變電所變壓器容量的25%。劃二、樹干式 樹干式配電系統(tǒng)有可能降低投資費用和有色金屬消耗量，使變、配電所的饋出線路減少，結(jié)構(gòu)簡化，但車間變電所的位置必須恰當。 單樹干式配電不像放射式那樣，能在380V側(cè)取得備用聯(lián)絡線，所以只能用于級負荷，為了減小干線故障時影響用戶范圍，干線上連接的變壓器不得超過5臺，總?cè)萘坎粦笥?000kVA。并且單樹干高壓配電系統(tǒng)一般多采用架空線結(jié)構(gòu)。 但是帶有備用線路和自動化裝置的樹干式（電纜）配電系統(tǒng)，也完全可以滿足級以上負荷配電要求。 如果低壓系統(tǒng)再加自動切換的備用聯(lián)絡線，則該接線方式極為可靠，完全可以滿足級負荷的供電要求。但這種接線方式在某些情況下比放射式投資多，有色金屬消耗量也大，并且運行比較復雜。 用母線配電一般采用樹干式，如封閉式插接母線。三、環(huán)式 環(huán)式對工廠供電系統(tǒng)來說，只不過是樹干式的另一種型式。環(huán)式供電與樹干式供電一樣，正常時開環(huán)運