供电工程—供电系统的一次接线.ppt

第五章 供电系统的一次接线第一节 概述 第二节 电力变压器选择（重点） 第三节 电气主接线基本形式（重点） 第四节 变配电所电气主接线典型方案（重点/难点） 第五节 高低压配电网接线（重点） 第六节 变配电所的类型与布置 第七节 供电方案的技术经济指标 第一节节 概述 一次接线是指由电力变压器、各种开关电器及配电线路， 按一定顺序连接而成的表示电能输送和分配路线的电路，亦称 主电路 基本 要求 安全 可靠 灵活经济一次接线线常用一次接线图线图 （主电电路图图）表示，它是一种 采用国标符号绘制的功能性简图简图 一般绘绘制成单线图单线图 包括设备安全及人身安全 一次接线应符合一、二级负荷对供电可靠性的要求 用最少的切换来适应各种不同的运行方式，检修时 操作简便，能适应发展，便于扩建 做到接线简化、投资省、占地少、运行费用低一、一次接线的概念 二、对一次接线的要求 第二节 电力变压器的选择一、电力变压器的型式选择 电力变压器型式选择是指确定变压器的相数、调压方式、 绕组型式、绝缘及冷却方式、联结组别等，并应优先选用技术 先进、高效节能、免维护的新产品。

油浸式 如S9、S9-M、S11型等，一般为自冷式 干 式 如SCB10、SG10型等 ，可带风机冷却绝缘与 冷却方式35～110/10.5kV总降压变压器为Y,d11 10/0.4kV配电变压器一般为 Y,yno或D,yn11 联结 组别 续上页D,yn11联接的优点：①有利于单相接地故障的切除；②有利于抑制零序谐波；③单相负载能力强Y,yno联接绕组接线图及相量图 D,yn11联接绕组接线图及相量图 二、电力变压器的台数与容量选择 （二）容量的选择 n容量还应满足大型电动机及其它冲击负荷的起动要求n 一般单台车间变容量不宜大于1250kVA一）台数的选择 考虑因素：①供电可靠性要求②负荷变化与经济运行③集中负荷容量大小 ①对单台变压器 满足条件 ： SNT>SC （应留有10～20％余量） ②对两台变压器（一般为等容量，互为备用）满足条件：SNT≈0.7Sc且 SNT≥Sc（Ⅰ+ Ⅱ）n 保证负荷 的正常运行例5-1 例5-1 某工业企业拟建造一座10/0.38kV变电所，所址设在厂房 建筑内已知总计算负荷为1800kVA，其中一、二级负荷900kVA， COSφ＝0.8。

试初选其主变压器的型式、台数和容量 选用SCB10型10/0.4kV电力变压器无载调压，分接头±5% ，联接组别Dyn11，带风机冷却并配置温控仪自动控制，带IP20防护外壳 每台变压器容量SNT≈0.7×1565kVA≈1096kVA，且 SNT≥783kVA，因此初选每台变压器容量为1000kVA解 1.选择变压器型式因有较多的一、二级负荷，故初选两台主变压器 无功补偿后的总计算负荷 Sc＝1800kVA×0.8／0.92＝ 1565kVA，其中Sc（Ⅰ＋Ⅱ）＝900kVA×0.8／0.92＝783kVA2.选择变压器台数 3.选择每台变压器的容量三、电力变压器的过负荷能力 1）由于昼夜负荷不均匀而考虑的过负荷 2）由于夏季欠负荷而在冬季考虑的过负荷 电力变压器在事故情况下（例如并列运行的两台变压器因 故障切除一台时），允许短时间较大幅度地过负荷运行，而不 论故障前负荷情况如何，但运行时间不得超过规定时间 （一）正常过负荷 对于油浸式变压器，其允许过负荷包括以下两部分：（二）事故过负荷以上两部分过负荷可以同时考虑，但是，对室内变压器，过 负荷不得超过20％；对室外变压器，过负荷不得超过30％。

干式电力变压器一般不考虑正常过负荷 第三节 电气主接线基本形式一、有母线的主接线特点：电源进线和所 有引出线都连接于同 一组母线WB上 图a 一路电电源1.单母线接线母线----汇集电 能和分配电能续上页优缺点： 简单、清晰、设 备少；但可靠性与灵活性不高 应用： 一般供三级负荷 ，两路电源进线 的单母线可供二 级负荷联锁图图b 两路电电源一用一备备续上页单母线分段接线图2. 单母线分段接线①两路 电电源一用 一备时备时 ， 分段断路器 接通运行②两路 电电源同时时工 作互为备为备 用 时时，分段断 路器则则断开 运行续上页特点：每个回路经 断路器和两 组隔离开关 分别接到两 组母线上 3. 双母线接线应用：用于有大量 一、二级负 荷的大型变 配电所双母线接线图二、无母线的主接线特点: 接线简单 ，设备少 ，经济性 好，适于 只有一台 主变压器 的小型变 电所 图1 线路－变压器组单元接线1. 线路－变压器组单元接线续上页图2 双回线路－变压器组单元接线正常运行时，两路电源及主变压 器同时工作，变压 器二次侧母联断路 器QF3断开运行 双回线路－ 变压器组单元接 线可供一、二级 负荷。

续上页桥式接线图a) 内桥b) 外桥2.桥式接线能实现 电源线 路和变 压器的 充分利用 第四节 变配电所电气主接线典型方案一、变配电所电气主接线的设计与绘制 1.电电气主接线线的设计设计一般应遵循如右步骤： 确定供电电源电压及其进线回路数选择主变压器的台数、容量及型式拟定可能采用的主接线形式考虑所用电与操作电源的取得确定电能计量方式确定配电方式和无功补偿方式选择高低压开关电器确定相应的配电装置布置方案通过技术经济比较，确定最终方案2.电气主接线图（主电路图）的 绘制 n 主接线图的绘制应与柜、屏的实际 布局相对应n 主接线图应详细标注二、10kV变电所电气主接线典型方案变压器一次侧采用线变组单元接线1、一路外供电源 （1）装有一台变压器 一 次 侧 电 气 主 接 线二次侧电气主接线图续上页 变压器二次侧采用单母线接线 续上页变压器一次侧采用单单母线线接线线1、一路外供电源 （2）装有两台或以上变压变压 器 变压 器一 次侧 电气 主接 线 图二次侧采用单母线分段接线低压配电屏采用抽出式柜，其插接头可起到隔离作用续上页变压变压 器二次侧电侧电 气主接线线图 续上页设两路外供电源采用一用一备运行方式。

2、两路外供电源一次侧电气主接线图变压变压 器一次侧侧采用单单母线线接线线续上页低压主接线仍采用单母线分段接线形式低压配电屏采用固定分隔式，断路器为插入式安装 二次侧电气主接线图三、10kV配电所电气主接线典型方案 设变电变电 所由两路外供电源供电，其中电源1容量可供全部 负荷，电源2容量可供部分重要的负荷 采用单母线分段接线电气主接线图第五节 高低压配电网接线1.放射式一、高压配电网接线 （一）高压配电网接线基本形式特点：配电母 线上每路或两 路馈电出线仅 给一个负荷点 单独供电单路放射式 续上页双路放射式 放射式线路故障影响范围小，因而可靠性较高，而且易于 控制和实现自动化，适于对重要负荷的供电 续上页2. 树干式电缆分支箱单回路树干式 特点：配电母线上每路馈电出线给同一方向的多个负荷点 供电续上页双回路树干式 电缆分支箱树干式线路及其开关电器数量少，投资省，但可靠性不高 ，不便实现自动化 续上页 3、 环式（环网接线） 特点：把两回树干式配电线路的末端 或中部连接起来构成环式网络普通环式 环网节点一 般 开 环 运 行可 靠 性 较 高续上页拉手环式 续上页（二）高压配电网的设计 考虑因素：供电可靠性的要求、车间配电变压器的容量及 分布、地理环境等。

n 一般用户高压配电网宜采用放射式 n 对一般负荷及容量在1000kVA及以下的变压器，宜采用普 通环式接线 n 对于重要负荷，可采用双回路放射式，或采用工作电源接 线为放射式、备用电源接线为树干式的组合形式，根据情况， 也可采用拉手环式接线 n 对于三级负荷，为节省投资可采用树干式，负荷较大时则 可采用分区树干式接线 配电级数不宜多于两级例5-2例5-2：已知某工厂设有一座35/10kV总降压变电所HSS和4座 10/0.38kV车间变电所STS1～STS4 STS1设两台变压器（二级负 荷占70％）， STS2设一台变压器（二级负荷占10％）， STS3和 STS4均设一台变压器（为三级负荷）试设计该工厂高压配电网 接线图二、低压配电网的接线方式a) 单回路放射式 （一）低压配电网 接线基本形式 b) 双回路放射式 车间变电所双电源自动切换箱1. 放射式车间变电所配电箱用电设备配电箱车间变电所分支箱续上页2. 树 干 式b)双回路树干式 a) 单回路树干式 双电源自动切换箱车间变电所续上页多用于各车间变电所低压侧之间的联络线，彼此连成环式 ，互为备用3. 环式正常时备用电源不供电，即也采用开环运行方式。

续上页链式线 路只路 首端设置一 组总的保护 ，可靠性低 4. 链式适用于 从配电箱对 彼此相距很 近、容量很 小的次要用 电设备的配 电照明箱续上页应满足用电设备对供电可靠性和电能质量的要求，同时应 注意接线简单、操作方便安全，具有一定灵活性二）低压配电网的设计 配电系统的层次不宜超过三级n 正常环境的车间或建筑物内，当大部分用电设备为中小容量，且无特殊要求时，宜采用树干式配电 n 用电设备为大容量，或负荷性质重要，或在有特殊要求的车间、建筑物内，宜采用放射式配电 n 部分用电设备距供电点较远，而彼此相距很近、容量很小的次要用电设备，可采用链式配电 n 高层建筑物内，当向楼层各配电点供电时，宜采用分区树干式配电；部分较大容量的集中负荷或重要负荷，应从低压配电室以放射式配电 例5-3某高层住宅低压配电系统图（竖向配电系统图）第六节 变配电所的类型与布置 一、变配电所的所址与型式 用户变配电所按功能分：35～110/10kV总降压变电所10kV配电所10/0.38kV（车间）变电所35/0.38kV直降变电所变配电所的位置（所址）选择：• 应接近负荷中心 • 考虑进出线方便、设备运输方便、接近电源侧； • 注意防尘、防腐、防水、防火、防爆等。

当合建时称为配变电所续上页总降压变电所型式有室内型和室外型 10/0.38kV变电所室内变电所户外成套变电站户外杆上变电台地下变电所建筑物车间内变电所独立变电所附设变电所室内变电所的几种型式二、变配电所的布置1. 便于运行维护与检修（一）基本要求 2. 便于进出线 3. 保证运行安全 4. 节约土地与建筑费用5、适应发展要求 变配电装置要有足够的安全净距和操作维护通道 变配电所总体布置的方案应因地制宜，合理设计二）总体布置方案 续上页某10/0.38kV变电所电气平面布置图（示例） 续上页10/0.38kV 变电所的 电气平面 布置方案 （示例） 1-高压开关柜 2-变压器 3-低压配电屏 4-值班 三、组合式成套变电站的布置 1. 预装式变电站 预装式变电站是一种集高压受电部分、配电变压器、低压配 电部分于一体的组合装置，俗称欧变一般为“目”字型结构 续上页2. 组合式变压器 组合式变压器是将变压器本 体、开关设备、熔断器、分接开 关及相应辅助设备进行组合在一 起的变压器，俗称美变一般为“品”字型结构 第七节 供电方案的技术经济指标 一、供电方案的技术指标 供电系统的技术指标包括：供电的安全性与可靠性；电能质量；运行和维护的方便及灵活程度；自动化程度；建筑设施 的寿命；占地面积；新型设备的利用等。

供电系统的经济指标有投资费和年运行费设方案1和方案2的综合投资费用分别为Z1和Z2，年运行费 用分别为F1和F2，若Z1＜Z2，F1＜F2，则采用方案1；若Z1＞ Z2，而F1＜F2，可计算投资回收期T=(Z1-Z2)／(F1-F2)，若T≤5 年，则宜选方案1，否则宜选方案2 二、供电方案的经济指标本章小结 本章是本课程的重点，也是从事供电工程设计与运行必备的。