第三章 變配電所主接線

第3章工廠變配電所及其一次系統(tǒng)3.2變配電所主接線3.4變壓器的選擇3.2.1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，它是將各種開關設備、變壓器、母線、輸電線路等電氣設備以規(guī)定的圖形與符號，按電能輸送和分配的順序連接起來的電路圖。電氣一次設備：是指直接用于生產、輸送和分配電能的生產過程的高壓電氣設備。它包括發(fā)電機、變壓器、斷路器、隔離開關、自動開關、接觸器、刀開關、母線、輸電線路、電力電纜、電抗器、電動機等。3.2.1電氣主接線及其要求電氣二次設備：是指對一次設備的工作進行監(jiān)測、控制、調節(jié)、保護以及為運行、維護人員提供運行工況或生產指揮信號所需的低壓電氣設備。電氣二次設備主要包括：（1）儀表（2）控制和信號元件（3）繼電保護裝置（4）操作、信號電源回路（5）控制電纜及連接導線（6）發(fā)出音響的信號元件（7）接線端子排及熔斷器等3.2.1電氣主接線及其要求安全、可靠、靈活、經濟是對變電所主接線的基本要求。安全:包括設備安全和人身安全。

可靠:就是變電所的主接線應能滿足各級負荷對供電可靠性的要求。

靈活性：就是在保障安全可靠的前提下，主接線能夠適應不同的運行方式。例如負荷較輕時，能方便地切除不必要的變壓器，而在負荷增大時，又能方便地投入，以利于經濟運行。檢修時操作簡單，不致中斷供電等。

經濟性：是在滿足以上要求的前提下，盡量降低建設投資和年運行費用。但是，在投資增加不多或經濟許可的情況下，應盡量提高供電可靠性，減少停電損失。3.2.2主接線的基本形式常用主接線主要有三種：單母線制雙母線制線路-變壓器單元接線橋形接線1．單母線接線圖3-1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線上的任一開關發(fā)生故障或檢修時，全部負荷都將中斷供電適用于一回進線的情況2．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，可滿足二類負荷和部分一類負荷的供電要求。當雙回路同時供電時，母線分段開關正常是打開的，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，檢修亦可采用分段檢修方式，不致使全部負荷供電中斷。圖3-2單母線分段制a)用隔離開關分段b)用斷路器分段2．單母線分段接線

單母線分段的缺點：（1）某分段上的母線或母線隔離開關發(fā)生故障或檢修時，該段母線上的負荷將中斷供電，而且電源只能通過一回進線供電，供電功率較低。

圖3-2單母線分段制a)用隔離開關分段b)用斷路器分段2．單母線分段接線

單母線分段的缺點是：

（2）任一出線斷路器檢修時，該回路必須停止工作。圖3-2單母線分段制a)用隔離開關分段b)用斷路器分段3．雙母線接線圖3-3雙母線接線雙母線制的優(yōu)點有：①輪流檢修母線或母線隔離開關，不致引起供電中斷；②在工作母線發(fā)生故障時，通過備用母線能迅速恢復供電。雙母線制的缺點：開關數(shù)目增多，聯(lián)鎖機構復雜，切換操作繁瑣，造價高。對用戶供電系統(tǒng)不推薦采用雙母線制。4.線路—變壓器組接線圖3-4線路—變壓器組接線方式線路變壓器組接線方式的共同特點：一回電源進線經過一臺主降壓變壓器供電到廠內配電母線上。圖3-5雙回線路變壓器組接線方式當用戶有兩回電源進線時，可采用雙回線路一變壓器組接線配以單母線分段制，用于對一、二級負荷供電，如圖3-5所示。如繼電保護和自動裝置無要求，母線分段開關可僅設隔離開關。4.線路—變壓器組接線5．橋形接線圖3-6橋形接線方式a)內橋接線b)外橋接線橋形接線可用于給一、二級負荷供電。內橋接線適用于線路較長或不需經常切換變壓器的情況外橋接線適用于供電線路較短或需要經常切換變壓器的情況。橋形接線線路復雜，高壓設備多，操作不便，投資大，在用戶供電系統(tǒng)中應用很少。外橋接線跨接橋在變壓器斷路器QF1和QF2的外線路側，進線回路只有隔離開關。對變壓器的切換操作方便，對電源進線操作不便。

適用變電所：A.供電線路短、切換線路少；B.要經常切換變壓器的；C.有穩(wěn)定的穿越功率的；D.處于環(huán)網中；E.向一、二級負荷供電的。外橋接線—操作倒閘：…為進行送電、斷電而按順序對開關進行閉合和斷開。原來線路WL1通過變壓器T1對負載供電(此時WL2、T2退出運行)，假設現(xiàn)在需要：切換變壓器：切除負載->斷QF1,QS5,QS3->合QS4,QS6，再合QF2->合QS7,QS8，再合QF3,->向負載供電切換線路：切除負載->斷QF1,QS5,QS3->等待上級變電所斷WL1->斷QS1、合QS2->等待上級送電->合QS7,QS8，QF3->合QS3,QS5，QF1->向負載供電橋式接線--內橋跨接橋在變壓器斷路器QF1和QF2的靠變壓器側，變壓器電源端只有隔離開關。提高對電源線路運行的可靠性和倒閘操作的靈活方便性。

適用變電所：A.供電線路長（線路故障幾率大）；B.不需要經常切換變壓器的且負荷穩(wěn)定；C.沒有穩(wěn)定的穿越功率的；D.處于電網終端；E.向一、二級負荷供電的。內橋結線—操作原來線路WL1通過變壓器T1對負載供電，(此時假設WL2、T2退出運行)假設現(xiàn)在需要：切換變壓器：切除負載->斷QF1,QS1,QS3->斷開QS5->閉合QS6->合QS1,QS3，再合QF1->合QS7,QS8，再合QF3->向負載供電切換線路：切除負載->斷QF1,QS3,QS1->合QS2,QS4，再合QF2->合QS8,QS7，再合QF3->向負載供電3.2.4變配電所電氣接線實例見教材P46圖3-16,3-17,3-183.4變壓器的選擇3.4.1、變壓器種類和型號選擇：3.4.2、變壓器連接組別選擇：3.4.3、變壓器臺數(shù)和容量選擇：1、變壓器的分類：（1）變壓器類別-變壓方式升壓變壓器——升高電壓的變壓器降壓變壓器——降低電壓的變壓器特殊變壓器，如試驗用高壓變壓器、電爐用變壓器、電焊用變壓器、晶閘管線路中的變壓器、用于測量儀表的電壓互感器和電流互感器等等3.4.1、變壓器種類和型號選擇：《電機學》第三章變壓器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《電機學》第三章變壓器23(3）變壓器類別-線圈數(shù)目

雙繞組變壓器，在鐵芯中有兩個繞組，一個為初級繞組，一個為次級繞組自耦變壓器，初級、次級繞組合為一個三繞組變壓器，三個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《電機學》第三章變壓器24(4）變壓器類別-調壓方式

無載調壓變壓器。無載調壓必須停電后采用分接開關來調節(jié)有載調壓變壓器，可以實現(xiàn)不斷電進行電壓調節(jié)《電機學》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3.4變壓器的選擇2、變壓器的型號：（1）型號含義（2）型號選擇?多塵或有腐蝕氣體環(huán)境：選密閉或防腐蝕變壓器?無特殊要求和民用建筑獨立變壓器所：三相油浸自冷

（S9，SL9)?高層建筑、地下建筑、化工單位等：干式變壓器（SC，SCZ,SG3等）?電壓波動大時：有載調壓（SLZ7，SZ7等）3.4.2、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一、二次繞組對應的線電壓之間不同的相位關系6-10kV配電變壓器常用連接組別Yyn0和Dyn113.4.2、變壓器連接組別選擇：Dyn11較Yyn0有如下優(yōu)點：（1）能較好的抑制3的整數(shù)倍諧波（2）前者承受不平衡負荷的能力強（3）前者零序阻抗小，單相短路電流大，有利于故障保護與切除3.4.3、變壓器臺數(shù)與容量選擇：1、臺數(shù)選擇原則：（1）總降壓變電所主變壓器臺數(shù)選擇原則①應滿足用電負荷對供電的可靠性的要求②季節(jié)性負荷或晝夜負荷比變動比較大的，可考慮兩臺變壓器③一般的III類負荷只采用一臺變壓器④考慮負荷的發(fā)展，留有安裝第二臺變壓器的空間（2）車間變電所主變壓器臺數(shù)選擇原則①通常對II，III類負荷只設一臺變壓器，同時從其他車間的低壓線路取得一路備用電源②對于I,II類負荷較重要的車間，采用兩條獨立進線，兩臺變壓器3.4.3、變壓器臺數(shù)與容量