建筑电气 教学课件 ppt 作者 汪永华 主编 第4章(2)

4.4 变配电所,主要内容,普通高等教育“十一五”国家级规划教材,4.4.1 变配电所的形式和布置及位置选择,4.4.2 变压器的选择,4.4.3 高压开关电气设备,4.4.4 互感器,4.4.5 变配电所的主接线,本节小结,4.4.1 变配电所的形式和布置及位置选择,主要内容,普通高等教育“十一五”国家级规划教材,变配电所的形式有独立式、附设式、杆上式或高台式、成套式变电所。附设式又分为内附式和外附式。,1变配电所的形式,变配电设备中带有可燃性油的高压开关柜宜装在单独的高压配电装置室内，当高压开关柜的数量在5台以下时，可和低压配电屏装设在同一房间内。而不带可燃性油的高、低压配电装置和非油浸的电力变压器及非可燃性油浸电容器可设在同一房间内。,2变配电所的布置,变配电所起着变换和分配电能的作用。,4.4.1 变配电所的形式和布置及位置选择,主要内容,普通高等教育“十一五”国家级规划教材,有人值班的变配电所应设单独的值班室。当有低压配电装置室时，值班室可与低压配电室合并，值班人在经常工作的一面或一端。,独立变电所宜单层布置，当采用双层布置时，变压器应设在底层，设在二层的配电装置应有吊运设备的吊装孔或吊装平台。吊装平台门或吊装孔的尺寸，应能满足最大设备的需要，吊钩与吊装孔的垂直距离应满足吊装最高设备的需要。楼上楼下均为配电装置室时，位于楼上的配电装置室至少应设一个出口通向室外的平台或通道。 控制室长度大于8m的配电装置室应设两个门，配电室大于7m设两个门，并应尽量布置在配电装置室的两端。,4.4.1 变配电所的形式和布置及位置选择,主要内容,普通高等教育“十一五”国家级规划教材,可燃油油浸电力变压器室的耐火等级应为一级，非燃（或难燃）介质的电力变压器室，高压配电室和高压电容器室的耐火等级不应低于二级。低压配电装置和低压电容器室的耐火等级不应低于三级。 有下列情况之一时，变压器室的门应为防火门： （1）变压器室位于高层主体建筑物内。 （2）变压器室附近堆有易燃物品或通向汽车库。 （3）变压器室位于建筑物二层或更高层。 （4）变压器位于地下室或下面有地下室。 （5）变压器室通向配电装置室的门。 （6）变压器室之间的门。,4.4.1 变配电所的形式和布置及位置选择,主要内容,普通高等教育“十一五”国家级规划教材,配电装置室及变压器室门的宽度宜按最大不可拆卸部件宽加0. 3 m，高度宜按不可拆卸部件最大高度加0. 3 m。 变压器室、配电装置室、电容器室的门应向外开，并装有弹簧锁。装有电气设备的相邻房间之间有门时，此门应能双向开启或向低压方向开启。 变压器的通风窗，应采用非燃烧材料。 高压配电室和电容器室，宜设不能开启的自然采光窗。窗户下沿距室外地面高度不宜小于1. 8 m。临街的一面不宜开窗。,4.4.1 变配电所的形式和布置及位置选择,主要内容,普通高等教育“十一五”国家级规划教材,变配电所各房间经常开启的门窗，不应直通相邻的酸、碱、蒸气、粉尘和噪声严重的建筑。 变配电室、电容器室等应有防止雨、雪和小动物从百页窗、门、电缆沟进入屋内的措施。 不间断电源装置室、整流器柜、逆变器柜、静态开关柜宜布置在下面有电缆沟或电缆夹层的楼板上。底部周围也应采取防止鼠、蛇类小动物进入柜内的措施。,4.4.1 变配电所的形式和布置及位置选择,主要内容,普通高等教育“十一五”国家级规划教材,柴油发电机房宜设有发电机间、控制及配电室、燃油准备及处理间、备品备件贮藏间等，可根据具体情况进行取舍、合并或增添。发电机间应有两个出入口，其中一个出口大小应满足搬运机组的需要，否则应预备吊装孔。门应采取防火、隔音措施，并应向外开启，发电机间与控制及配电室之间的门和观察窗应采取防火、隔音措施，门开向发电机间。 机房应有良好的采光和通风。在炎热地区，有条件宜设天窗，有热带风暴地区天窗应加挡风防雨板或设专用双层百页窗。在北方及风沙较大的地区，应设有防风沙浸入的措施。贮油间与机房接连布置时，应在隔壁上设防火门。,4.4.1 变配电所的形式和布置及位置选择,主要内容,普通高等教育“十一五”国家级规划教材,发电机间、贮油间宜做水泥压光地面，并应有防止油、水渗入地面的措施，控制室宜做水磨石地面。柴油机基础应采取防油浸的设施，可设置排油污的沟槽。机房内的管沟和电缆沟内应有0.3%的坡度和排水、排油措施，沟边缘应做挡油处理。机组基础应采取减振措施，当机组设置在主体建筑内或下层时，应防止与房屋产生共振现象。 蓄电池室门应向外开启。向阳窗户应装磨砂玻璃或在玻璃上涂漆。为避免风沙侵入或因保温需要，可采用双层玻璃窗。 酸性蓄电池室的顶棚宜作成平顶。顶棚、墙壁、门窗、通风管道、台架及金属结构等均应涂耐酸油漆。但具有密封性能的酸性蓄电池，允许适当降低耐酸要求。碱性蓄电池可不考虑上述防腐措施。酸性蓄电池室的地面应采取耐酸材料并应有排水设施。,4.4.1 变配电所的形式和布置及位置选择,主要内容,普通高等教育“十一五”国家级规划教材,3变配电所的总体布置要求 变配电所的总体布置要求有： （1）变电所内需建值班室方便值班人员对设备进行维护，保证变电所的安全运行。 （2）变电所的建设应有发展余地，以便负荷增加时能更换大一级容量变压器，增加高、低压开关柜等。 （3）在满足变电所功能要求情况下，设计的变电所应尽量节约土地，节省投资。,4.4.1 变配电所的形式和布置及位置选择,主要内容,普通高等教育“十一五”国家级规划教材,4变配电所所址的选择原则 变配电所所址的选择原则为： （1）要接近负荷中心，这样可降低电能损耗，节约输电线用量。 （2）接近电源侧。 （3）考虑设备运输方便，特别是高低压开头柜和变压器的运输。 （4）进出线方便。 （5）变电所不宜建在剧烈振动、多尘、潮湿、有腐蚀气体等场所。,4.4.2 变压器的选择,主要内容,普通高等教育“十一五”国家级规划教材,1.变压器台数的选择,选择变配电所主变压器台数时应考虑下列原则： （1）应满足用电负荷时对供电可靠性的要求。 1）对接有大量一、二级负荷的变电所，宜采用两台变压器。以便当一台变压器发生故障或检修时，另一台变压器能保证对一、二级负荷继续供电。 2）对只有二、三级负荷的变电所，如果低压侧有与其它变电所相连的联络线作为备用电源，也可采用一台变压器。 3）对负荷集中而容量相当大的变电所，虽为三级负荷，也可采用两台或两台以上变压器，以降低单台变压器容量及提高供电可靠性。 （2）对季节性负荷或昼夜负荷变动较大的变电所，可采用两台变压器，以便实行经济运行方式。 （3）在确定变电所主变压器台数时，应适当考虑近期负荷的发展。,4.4.2 变压器的选择,主要内容,普通高等教育“十一五”国家级规划教材,2变压器容量的选择：,选择变配电所主变压器容量时需遵守下列原则： （1）只装一台主变压器的变电所： 为避免或减少主变压器过负荷运行，主变压器的实际额定容量SN·T应满足全部用电设备总视在计算负荷S30的需要。即 SN·TS30 (422),4.4.2 变压器的选择,主要内容,普通高等教育“十一五”国家级规划教材,（2）装有两台主变压器的变电所： 当一台变压发生故障或检修时，另一台变压器至少能保证对所有一、二级负荷继续供电。这种运行方式称为暗备用运行方式。所以，每台主变压器容量SN·T应同时满足以下两个条件： 1）任一台变压器单独运行时，可承担总视在计算负荷S30的60%70%，即 SN·T=（0.60.7）S30 (423) 2）任一台变压器单独运行时，应满足所有一、二级负荷 S30（+）的需要，即 SN·TS30（+） （424）,4.4.2 变压器的选择,主要内容,普通高等教育“十一五”国家级规划教材,3变压器并列运行的条件,两台或多台变压器并列运行时，必须满足以下基本条件： （1）并列运行变压器的额定一次电压及二次电压必须对应相等。否则，二次绕组回路内将出现环流，导致绕组过热或烧毁。 （2）并列运行变压器的阻抗电压（既短路电压）必须相等，否则，各变压器分流不匀，导致阻抗小的变压器过负荷。 （3）并列运行变压器的联接组别必须相同，否则，各变压器二次电压将出现相位差，从而产生电位差，将在二次侧产生很大的环流，导致绕组烧毁。 （4）并列运行变压器的容量比应小于3：1。否则，容量比大，往往特性稍有差异时，环流显著，容易造成小的变压器过负荷。,4.4.3 高压开关电气设备,主要内容,普通高等教育“十一五”国家级规划教材,1高压断路器 高压断路器是高压配电装置中的重要电器，其用途是用来使高压电路在正常情况下接通或断开，以及在事故情况下自动切断故障电路，恢复正常运行。 高压断路器按灭弧介质的不同主要有真空断路器、六氟化硫（SF6）断路器和少油断路器。,4.4.3 高压开关电气设备,主要内容,普通高等教育“十一五”国家级规划教材,（1）真空断路器： 以真空作为灭弧和弧绝缘介质的断路称为真空断路器。所谓真空是相对而言的，是指气体压力在1.3×10-2Pa以下的空间。由于真空中几乎没有气体分子可供游离导电，且弧隙中少量导电粒子很容易向同围真空扩散，所以真空的绝缘强度比变压器油及1大气压下的SF6或空气的绝缘强度高得多。真空断路器的结构主要由真空灭弧室和触头构成，真空断路器的类型有户内型（ ZN型 ）和户外型（ZW型）。图44为户内型分离式真空断路器。,4.4.3 高压开关电气设备,主要内容,普通高等教育“十一五”国家级规划教材,真空断路器的特点有： 1）开断能力强，可达50kA，开断后断口间介质恢复速度快，介质不需要更换。 2）触头开距小，10kV级真空断路器的触头开距只有10mm左右，所需的操作功率小，动作快，操作机构可以简化，寿命延长，一般可达20年左右不需检修。 3）熄弧时间短，弧压低，电弧能量小，触头损耗小，开断次数多。 4）动导杆的惯性小，适用于频繁操作。 5）开关操作时，动作噪音小，适用于城区使用。,4.4.3 高压开关电气设备,主要内容,普通高等教育“十一五”国家级规划教材,6）灭弧介质或绝缘介质不用油，没有火灾和爆炸的危险。 7）触头部分为完全密封结构，不会因潮汽、灰尘、有害气体等影响而降低其性能。工作可靠，通断性能稳定。灭弧室作为独立的元件，安装调试简单方便。 8）在真空断路器的使用年限内，触头部分不需要维修、检查，即使维修检查，所需时间也很短。 9）在密封的容器中熄弧，电弧和炽热气体不外露。 10）具有多次重合闸功能，适合配电网中应用要求。 所以，真空断路器适用于频繁操作和要求高速开断的场合。,4.4.3 高压开关电气设备,主要内容,普通高等教育“十一五”国家级规划教材,（2）SF6断路器： 以SF6气体作为灭弧和绝缘介质的断路器称为SF6断路器。SF6是一种惰性气体，无色、无味、无毒、不燃烧，比重是空气的5.1倍。SF6的特性是能在电弧间隙的游离气体中强烈地吸附自由电子，在分子直径很大的SF6气体中，电子运动的自由行程不大，在同样的电场强度下产生碰撞游离的机会减少，这就使得SF6有极好的绝缘和灭弧能力，与空气相比较，SF6的绝缘能力约高3倍，灭弧能力约高百倍。因此SF6断路器，可采用简单的灭弧结构以缩小继路器的外形尺寸，却具有较强的开断能力。此外，电弧在SF6气体中燃烧时电弧电压特别低，燃弧时间短，所以断路器开断后触头烧损很轻微，不仅可以频繁操作，同时也延长了检修周期。,4.4.3 高压开关电气设备,主要内容,普通高等教育“十一五”国家级规划教材,SF6气体是目前知道的最理想的绝缘和灭弧介质。它比现在使用的变压器油、压缩空气乃至真空都具有无可比拟的优良特性。正因为如此，使其应用越来越广，发展相当迅速，不仅在中压、高压领域中应用，特别在高压、超高压领域里更显示出其不可取代的地位。 SF6断路器根据其灭弧原理可分为双压式、单压式、旋弧式结构。图45所示为LW835型SF6断路器外形图。,4.4.3 高压开关电气设备,主要内容,普通高等教育“十一五”国家