变配电设备安装概论

1、第九章 变配电设备安装,第一节 建筑供配电系统的组成 第二节 室内变电所的布置 第三节 变压器的安装 第四节 箱式变电站的安装 第五节 高压电器的安装 第六节 低压电器的安装 第七节 变配电系统调试,总目录,学习目标： 1.了解建筑供配电系统的组成及各部分作用，能够正确识别电力系统的中性点运行方式； 2.了解高、低压配电室和变压器室的作用，熟悉安装要求； 3.了解变压器的安装要求以及试验、试运行的要求，掌握变压器的安装程序； 4.掌握高、低压电器的作用以及安装程序和安装要求，了解质量验收的内容； 5.熟悉变配电系统调试的内容和方法。,第九章 变配电设备安装,本章重点： 变压器和高、低压电器的安装要求，变配电系统调试的内容和方法。 本章难点： 电力系统的中性点运行方式。,第九章 变配电设备安装,第一节 建筑供配电系统的组成,一、供配电系统的组成,发电送变电过程,电能由发电厂产生，通常把发电机发出的电压经变压器变换后再送至用户。由发电、变电、送配电和用电构成的一个整体，即电力系统。建筑供配电系统是电力系统的组成部分，该系统确保建筑物所需电能的供应和分配。 从发电厂到电力用户的送电过程如图9

2、-1所示。,第一节 建筑供配电系统的组成,1.发电厂 发电厂是把其他形式的能量，如水能、热能、太阳能、风能、核能等转换成电能的工厂。根据所利用的能量形式不同，发电厂可分为水力发电厂、火力发电厂、风力发电厂、核能发电厂、地热发电厂等。,第一节 建筑供配电系统的组成,2.变电所 变电所是接受电能和变换电压的场所，主要由电力变压器和控制设备等组成。变电所是电力系统的重要组成部分，一般可分为升压变电所和降压变电所。只接受电能而不改变电压，并进行电能分配的场所叫配电所。,第一节 建筑供配电系统的组成,3.电力线路 电力线路是输送电能的通道,其任务是把发电厂生产的电能输送并分配到用户，把发电厂、变配电所和电能用户联系起来。电力线路由不同电压等级和不同类型的线路构成。 建筑供配电线路的额定电压等级多为10kV线路和380V线路，通常分为架空线路和电缆线路。,第一节 建筑供配电系统的组成,4.低压配电系统 低压配电系统由配电装置(配电盘)及配电线路组成。配电方式有放射式、树干式及混合式等，如图9-2所示。,第一节 建筑供配电系统的组成,配电方式：,图9-2 配电方式分类示意图,第一节 建筑供配电系统的

3、组成,放射式配电方式的优点是各个负荷独立受电，供电可靠。缺点是设备和材料消耗量大。放射式配电一般多用于对供电可靠性要求高的负荷或大容量设备。 树干式配电方式的优点是节省设备和材料。缺点是供电可靠性较低，干线发生故障时，对系统影响范围大。树干式配电在机加工车间中使用较多，可采用封闭式母线，灵活方便且比较安全。 放射式和树干式相结合的配电方式即为混合式配电，该方式综合了放射式和树干式的优点，故得到了广泛的应用。,第一节 建筑供配电系统的组成,树干式配电方式的优点是节省设备和材料。缺点是供电可靠性较低，干线发生故障时，对系统影响范围大。树干式配电在机加工车间中使用较多，可采用封闭式母线，灵活方便且比较安全。 放射式和树干式相结合的配电方式即为混合式配电，该方式综合了放射式和树干式的优点，故得到了广泛的应用。,第一节 建筑供配电系统的组成,5.电力负荷分级 电力负荷根据其重要性和中断供电后在政治上、经济上所造成的损失或影响的程度分为三级，即一级负荷、二级负荷、三级负荷。,二、供电电压等级,1.供电电压等级及应用 国际电工委员会标准IEC439-1规定：AC1kV，DC1.5kV为低压；AC1k

4、V，DC1.5kV为高压。 610kV电压用于向输电距离为10km左右的工业与民用建筑供电，380V电压用于建筑物内部或向工业生产设备供电，220V电压多用于向生活设备、小型生产设备及照明设备供电。采用三相四线制供电方式可得到380/220V两种电压,第一节 建筑供配电系统的组成,三、电力系统的中性点运行方式 在三相电力系统中，发电机和变压器的中性点有三种运行方式：即中性点不接地系统；中性点经阻抗接地系统；中性点直接接地系统。前两种合称小接地电流系统，后一种称大接地电流系统。 1. 中性点不接地的三相系统 中性点不接地的电力系统如图9-3所示。,第一节 建筑供配电系统的组成,2. 中性点经消弧线圈接地系统 中性点经消弧线圈接地的电力系统如图9-4所示。,中性点接地,第一节 建筑供配电系统的组成,3. 中性点直接接地系统 中性点直接接地的电力系统如图9-5所示。 当发生单相接地时，故障相由接地点通过大地形成单相短路，单相短路电流很大，故又称其为大接地电流系统。,第一节 建筑供配电系统的组成,在低压配电系统中，我国广泛采用中性点直接接地的运行方式，从系统中引出中性线(N)、保护线(PE)或

5、保护中性线(PEN)。 低压配电系统按保护接地形式分为TN系统、TT系统和IT系统。其中TN系统又分为：TNC系统、TNS系统和TNCS系统。 供配电系统设计规范(GB 500522009)中规定： TN系统在此系统内，电源有一点与地直接连接，负荷侧电气装置的外露可导电部分则通过PE线与该点连接。,第一节 建筑供配电系统的组成,TNS系统在TN系统中，整个系统的中性线与保护线是分开的。TNCS系统在TN系统中，系统中有一部分中性线与保护线是合一的。 TNC系统在TN系统中，整个系统的中性线与保护线是合一的。 在TNC、TNS和TNCS系统中，为确保PE线或PEN线安全可靠，除电源中性点直接接地外，对PE线和PEN线还必须设置重复接地。低压配电TN系统如图9-6所示。,第一节 建筑供配电系统的组成,三、电力系统的中性点运行方式,1.中性点不接地的三相系统,第一节 建筑供配电系统的组成,2.中性点经消弧线圈接地系统,第一节 建筑供配电系统的组成,3.中性点直接接地系统,第一节 建筑供配电系统的组成,4.低压配电系统的接地形式 a.TNC系统,第一节 建筑供配电系统的组成,b.TNS系统,第

6、一节 建筑供配电系统的组成,c. TNCS系统,第二节 室内变电所的布置,6-10kV室内变电所主要由三部分组成：即高压配电室、变压器室、低压配电室。 一、高压配电室,当台数较少时采用单列布置；当台数较多时采用双列布置。 架空进出线时，进出线套管至室外地面距离应不低于4m，进出线悬挂点对地距离一般不低于4.5m。固定式高压开关柜净空高度一般为4.5m左右，手车式开关柜净高一般为3.5m。高压配电室布置如图9-7所示。,第二节 室内变电所的布置,图9-7 高压配电室布置 (a)单列布置；(b)双列布置 1高压支柱绝缘子；2高压母线；3母线桥,第二节 室内变电所的布置,二、变压器室 变压器室是安装变压器的房间。变压器室的结构型式与变压器的型式、容量、安放方向、进出线方位及电气主接线方案等有关。 每台油量为100kg及以上的变压器，应安装在单独的变压器室内。,第二节 室内变电所的布置,变压器在室内安放的方向根据设计来确定，通常有宽面推进和窄面推进。宽面推进的变压器低压侧宜向外；窄面推进的变压器油枕宜向外。变压器室的地坪有抬高和不抬高两种。地坪抬高的高度一般有0.8；1.0；1.2m三种，相应

7、变压器室高度应增加到4.85.7m。 变压器室布置如图9-8所示。,第二节 室内变电所的布置,3.变压器室布置,变压器窄面推进式(电缆进线),第二节 室内变电所的布置,3.变压器室布置,变压器宽面推进式(架空进线),第二节 室内变电所的布置,三、低压配电室 根据低压开关柜数量的不同可采用单列布置或双列布置。 当低压配电室与地坪抬高的变压器室相邻时，高度为44.5m；与地坪不抬高的变压器室相邻时，高度为3.54m；低压配电室为电缆进线时，高度为3m。 低压配电室布置如图9-9所示。,第二节 室内变电所的布置,3.低压配电室布置图：,图9-9低压配电室布置,第二节 室内变电所的布置,低压配电室,第三节 变压器的安装,电力变压器是用来变换电压等级的设备，是变电所设备的核心。建筑供配电系统中的配电变压器均为三相电力变压器，分为油浸式和干式。 10kV油浸式电力变压器的容量有250、500、1000、2000、4000、8000、10000kVA等。干式变压器的容量有100、250、500、800、1000、2000、2500kVA等。,第三节 变压器的安装,环氧树脂浇铸干式变压器(简称干变)的

8、主要特点是耐热等级高、可靠性高、安全性好、无爆炸危险、体积小、重量轻，因此在国内高层建筑中，10KV电压等级的变压器普遍采用干式变压器。干式变压器采用风机冷却。,第三节 变压器的安装,信号温度计,铭牌,吸湿器,油枕(储油柜),油位指示器(油标),防爆管,瓦斯继电器,高压套管,低压套管,分接开关,油箱,铁心,绕组及绝缘,放油阀,小车,接地端子,第三节 变压器的安装,一、油浸式变压器的安装要求 油浸式变压器的安装形式有：杆上安装、户外露天安装、室内变压器安装等。 杆上安装是将变压器固定在电杆上，用电杆作为骨架，离地面架设，如图9-11所示。户外露天安装是将变压器安装在户外露天，固定在钢筋混凝土基础上。如图9-12所示。,第三节 变压器的安装,图9-11 杆上变压器安装形式,第三节 变压器的安装,图9-12 户外变压器安装形式,第三节 变压器的安装,室内变压器安装是将变压器安装在室内。变压器安装应位置正确，附件齐全，油浸变压器油位正常，无渗油现象。 装接高、低压母线时，母线中心线应与套管中心线相符。应特别注意不能使套管端部受到额外拉力。 在母线连接前，都要进行母线接触面处理。铜母线要打好孔后

9、搪锡；铝母线要做好铜、铝过渡接触面处理，达到接触面接触良好。,第三节 变压器的安装,35kV级S9型油浸式变压器,第三节 变压器的安装,10kV级S9型油浸式变压器,第三节 变压器的安装,10kV级S9-M型油浸式变压器,第三节 变压器的安装,二、干式变压器的安装要求 干式变压器安装前应先进行设备开箱检查。检查时应对照设备装箱单检查附件，检查外观无碰伤变形，用扳手检查铁芯紧固件紧固无松动，铁芯接地良好。打开夹件与铁芯接地片用兆欧表检查铁芯绝缘电阻。绕阻检查要求：绕组接线应牢固正确、绕组表面无放电痕迹及裂纹、绝缘良好。引出线绝缘层无损伤、裂纹，裸露导体外观无毛刺尖角，防松件齐全、完好，引线支架固定牢固、无损伤,第三节 变压器的安装,干式变压器安装时，由厂家配合将变压器箱体组合安装好，箱底四角与基础槽钢焊接固定，焊接长度2040mm长，变压器本体及外壳接地牢固。变压器本体与盘柜前面应平齐，与配电盘柜体靠紧，不应有缝隙。温控装置动作可靠、指示正确，风机系统牢固、转向正确，相色标志齐全、正确。温控器、风机、开启门接地，应采用软导线，且应导通良好。,第三节 变压器的安装,母线安装搭接面应光滑、平整，相序标识清晰。连接母线时，应低压侧出线排连接母线至配电柜主母线，母线接从变压器合面要均匀涂抹电力复合脂，紧固螺栓为镀锌件，平垫、弹簧垫齐全，规格、数量符合规范要求，用力矩扳手检查螺栓紧固力矩符合规范要求，螺栓露扣长度一致，在23扣之间，母线固定金具及支柱绝缘子应紧固。,第三节 变压器的安装,安装零序电流互感器，应采用扁钢将变压器中性点接地。零序电流互感器应固定牢固。扁钢一端与基础槽钢焊接，一端与零母线用螺栓固定。扁钢与母线接合面要搪锡处理。 安装完成后，应检查带电体相间及对地距离符合规范要求，变压器通风情况应良好，焊接部位先刷防锈漆等干后再刷面漆。,第三节 变压器的安装,10kV级SCB10型干式变压器结构示意图,第三节 变压器的安装,10kV级SCB10型 (IP20)干式变压器,10kV级SG10型干式变压器,第三节 变压器的安装,三、安装程序,变压器安装程序包括基础施工、变压器吊装、变压器的高低压接线、接地线的连接等。 变

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