第四章工业企业变电站及供电网络介绍优秀PPT.ppt

第四章第四章工业企业变电站及供电网络工业企业变电站及供电网络 要点：围绕工厂内部供电系统，着重探讨：（1）变电站设计（数量、位置、连接方式）（2）变压器台数、容量的选择（3）供电网络的各种接线方式（4）导线、电缆截面选择（5）高压电气设备选择。车间变电站车间变电站企企业业内内高高压网络压网络低压供电网络低压供电网络总变电站总变电站企业电源进线企业电源进线工业企业供电系统工业企业供电系统第四章第四章工业企业变电站及供电网络工业企业变电站及供电网络 4.1工业企业工业企业变电站设计变电站设计变电变电站位置和数量的确定原站位置和数量的确定原则则变电站的主要电气设备变电站的主要电气设备 变电站的主结线变电站的主结线4.2变电站内变电站内的变压器台数和容量的选择的变压器台数和容量的选择变压器台数的选择原则变压器台数的选择原则变压器容量选择变压器容量选择4.2.3变压器的经济运行变压器的经济运行4.3工业企业工业企业供电网路供电网路的结线方式的结线方式4.3.1工业企业供电网络的组成和特点工业企业供电网络的组成和特点4.3.2对工业企业电力网路的基本要求对工业企业电力网路的基本要求4.3.3工业企业电力网络的结线方式工业企业电力网络的结线方式第四章第四章工业企业变电站及供电网络工业企业变电站及供电网络 4.4供电网路导线和电缆选择的原则供电网路导线和电缆选择的原则4.5按允许载流量和经济电流密度选择的电缆的截面按允许载流量和经济电流密度选择的电缆的截面4.5.1按允许载流量选择导线和电缆的截面按允许载流量选择导线和电缆的截面4.5.2按经济电流密度选择导线和电缆的面积按经济电流密度选择导线和电缆的面积4.6按允许电压损失选择导线和电缆的截面按允许电压损失选择导线和电缆的截面4.6.1电压着陆、电压损失和电压偏差概念电压着陆、电压损失和电压偏差概念4.6.2电力网中电压损失的计算电力网中电压损失的计算4.6.3按允许电压损失选择单电源线路的导线截面按允许电压损失选择单电源线路的导线截面4.7导线和电缆截面选择的综合分析导线和电缆截面选择的综合分析4.8高压电气设备选择与校验高压电气设备选择与校验4.8.1按正常运行条件选择高压电气设备按正常运行条件选择高压电气设备4.8.2在短路状况下的热稳定性校验在短路状况下的热稳定性校验4.8.3在短路状况下的力稳定性校验在短路状况下的力稳定性校验4.8.4高压开关设备的断路实力校验高压开关设备的断路实力校验第四章小结第四章小结变电变电站位置和数量的确定原站位置和数量的确定原则则 （1 1）工业企业变电站）工业企业变电站种类种类：企业总降压变电站企业总降压变电站 企业配电站企业配电站（俗称开闭所，小型企业）（俗称开闭所，小型企业）车间变电站车间变电站 车间变配电站车间变配电站 变流站变流站4.1工业企业变电站工业企业变电站4.1.14.1.1变电变电站位置和数量的确定原站位置和数量的确定原则则 （2 2）变电变电站的位置确定原站的位置确定原则则：选选择择在在负负荷荷中中心心。削削减减配配电电线线长长度度及及导导线线截截面面，降降低有色金属及年低有色金属及年电电能消耗。能消耗。线线路路进进出便利。出便利。运运输输条条件件好好。便便于于变变压压器器和和电电气气设设备备的的搬搬运运，消消防防车进车进入。入。远远离猛烈振离猛烈振动动的大型的大型设备设备和和车间车间（如（如锻锻造造车间车间）。）。地下水位地下水位较较低的低的场场所。防止所。防止电缆电缆沟内出沟内出现积现积水。水。各各种种污污染染源源的的上上风风侧侧（如如化化工工厂厂、烟烟囱囱、烧烧结结厂厂等）。防止因空气等）。防止因空气污秽污秽引起引起电电气气设备设备的的绝缘绝缘水平降低。水平降低。与其他建筑物保持足与其他建筑物保持足够够的防火的防火间间距；距；有有扩扩建和建和发发展的余地。展的余地。4.1工业企业变电站工业企业变电站4.1工业企业变电站工业企业变电站（3）变电站的数量确定原则：总降压变电站 设一个总降压变电站车间和厂房布局比较集中。但要考虑一级负荷的备用电源问题。设二个或二个以上总降压变电站两个或两个以上集中大负荷，且彼此之间相距较远时。车间变（配）电站 依据车间负荷的大小、负荷级别及相邻车间的距离等因素全面考虑。变电变电站位置和数量的确定原站位置和数量的确定原则则4.1.2变电站的主要电气设备变电站的主要电气设备电力变压器电力变压器变电站的核心变电站的核心高压断路器高压断路器闭合和开断电路的设备。由于有熄灭电闭合和开断电路的设备。由于有熄灭电弧的机构，所以用于通断短路故障电流。弧的机构，所以用于通断短路故障电流。隔离开关隔离开关隔离电压的作用，保证设备检修时与电源隔离电压的作用，保证设备检修时与电源系统隔离，没有熄弧机构，不能切负荷，系统隔离，没有熄弧机构，不能切负荷，必需与高压断路器协作运用。必需与高压断路器协作运用。隔离开关与断路器的操作依次：隔离开关与断路器的操作依次：断电时：先断路器，后隔离开关断电时：先断路器，后隔离开关合闸时：先隔离开关，后断路器合闸时：先隔离开关，后断路器4.1工业企业变电站工业企业变电站QSQS 隔离开关隔离开关QF1QF1断路器断路器S11-MR-301000/10系列三相卷铁心全密封配电变压器系列三相卷铁心全密封配电变压器开关触头在绝缘油中闭合和断开。油只作灭弧功能，开关触头在绝缘油中闭合和断开。油只作灭弧功能，油量少，易燃易爆危急性较小。体积小，价廉，维护油量少，易燃易爆危急性较小。体积小，价廉，维护便利。不能频繁操作。便利。不能频繁操作。610kv多用。多用。开关触头在 SF6气体中 闭合和断开。SF6气体兼有灭弧和绝缘功能。灭弧实力强，属高速断路器。断流容量大，电绝缘性能好，检修周期长。可频繁操作。无燃烧爆炸危急，体积小，维护要求严格，价贵。在全封闭组合电器中多接受。不适于高寒地区。LW8-40.5型户外沟通型户外沟通高压六氟化硫断路器高压六氟化硫断路器开关触头在真空的容器内 闭合和断开。灭弧实力强燃弧时间短，属高速断路器。开断实力强。结构简洁，重量轻，体积小。寿命长，易修理。可频繁操作。无易燃易爆危急。由于开断速度高,易产生截流过电压,对变压器等感性负载易造成危害,应配置过电压吸取装置。ZN28A-12系列户内沟系列户内沟通高压真空断路器通高压真空断路器闸刀式隔离开关闸刀式隔离开关负荷开关负荷开关介于隔离开关与高压断路器之间的开关设备；结构上与介于隔离开关与高压断路器之间的开关设备；结构上与隔离开关相像，但具有特殊的灭弧装置；能断开相应的负荷隔离开关相像，但具有特殊的灭弧装置；能断开相应的负荷电流，不能切断短路电流。通常与高压熔断器协作运用（利电流，不能切断短路电流。通常与高压熔断器协作运用（利用熔断器断短路电流）用于次要网络系统（用熔断器断短路电流）用于次要网络系统（10KV以下）。以下）。母线母线汇合和安排电流的主要环节。分为：汇合和安排电流的主要环节。分为：钢心铝绞线（户外）；钢心铝绞线（户外）；矩形铝（或铜）排（户内）。矩形铝（或铜）排（户内）。电流互感器及电压互感器电流互感器及电压互感器供计量检测仪表的继电爱护装置运用供计量检测仪表的继电爱护装置运用电流互感器电流互感器变流（通常二次为变流（通常二次为5A)电压互感器电压互感器变压（通常二次为变压（通常二次为100V）4.1工业企业变电站工业企业变电站4.1.2变电站的主要电气设备变电站的主要电气设备FZRN21-12D/T125-31.5型户内沟通高压真空负荷开关熔断器组合电器型户内沟通高压真空负荷开关熔断器组合电器电流互感器电流互感器电压互感器电压互感器三相电压互感器三相电压互感器单相电压互感器单相电压互感器母线母线其它：其它：高压开关柜高压开关柜电容器电容器功率补偿；功率补偿；避雷器避雷器防雷击；防雷击；继电爱护装置继电爱护装置各种变压器、线路爱护；各种变压器、线路爱护；计量仪表计量仪表电度、电压、电流、频率、功率因数。电度、电压、电流、频率、功率因数。4.1工业企业变电站工业企业变电站4.1.2变电站的主要电气设备变电站的主要电气设备GG-1A(F)型型固固定式定式高高压开关设备压开关设备XGN2-12(Z)箱型固定式沟通金属封闭开关设备（户内）箱型固定式沟通金属封闭开关设备（户内）KYN28A-12(Z)B型铠装移开式沟通金属开关设备（户内）型铠装移开式沟通金属开关设备（户内）高压电容器与电容器柜高压电容器与电容器柜4.1工业企业变电站工业企业变电站高压避雷器高压避雷器4.1工业企业变电站工业企业变电站变电站的主结线变电站的主结线 组成：电力变压器、高压断路器、隔离开关、母线、组成：电力变压器、高压断路器、隔离开关、母线、电流互感器和电压互感器及连接导线。电流互感器和电压互感器及连接导线。目的：如何将上述设备连接在一起，从而接受和安排目的：如何将上述设备连接在一起，从而接受和安排 电能。电能。基本要求：基本要求：（1 1）依据负荷等级要求保证供电的牢靠性。）依据负荷等级要求保证供电的牢靠性。（2 2）力求简洁、运行敏捷、操作平安便利，避）力求简洁、运行敏捷、操作平安便利，避免运行人员误操作。免运行人员误操作。（3 3）应使投资最省，运行费用最少。）应使投资最省，运行费用最少。（4 4）具有发展的可能性。）具有发展的可能性。4.1工业企业变电站工业企业变电站变电站的主结线变电站的主结线4.1.3.1总降压变电站总降压变电站主结线主结线（1）线路）线路变压器组主结线变压器组主结线主结线图：主结线图：4.1工业企业变电站工业企业变电站图图4 40 0 线路线路变压器组主结线变压器组主结线 4.1工业企业变电站工业企业变电站变电站的主结线变电站的主结线进线电缆进线电缆隔离开关隔离开关断路器断路器母线母线隔离开关隔离开关变压器变压器高压侧高压侧低压侧低压侧进进线线电电源源侧侧 电源侧：由双侧隔离开关的线路 和断路器QF1送电。变压器高压侧：只装一组隔离开关，具有切断变压器空载电流的实力；条件：供电线路较短，电源侧继电器爱护装置反应变压器内部及其低压侧的短路故障，且灵敏度亦满足要求。图41 线路变压器组主结线 变压器变压器低压侧低压侧变压器变压器高压侧高压侧QSQS 隔离开关隔离开关电源侧电源侧QF1QF1断路器断路器QSQSQSQSQFQFQSQSQSQSFUFUQF2QF24.1工业企业变电站工业企业变电站变电站的主结线变电站的主结线 装一组高压熔断器，切断短路电流。装一组高压熔断器，切断短路电流。条件：系统短路电流小。条件：系统短路电流小。装设高压断路器、隔离开关装设高压断路器、隔离开关 条件：高压熔断器不能满足切开短路条件：高压熔断器不能满足切开短路 电流的要求，同电流的要求，同 时考虑运行操作上的便利。时考虑运行操作上的便利。变压器低压侧：变压器低压侧：通过断路器接至单母线，通过断路器接至单母线，向各配出负荷供电。向各配出负荷供电。4.1工业企业变电站工业企业变电站变电站的主结线变电站的主结线FUFUQSQSQF2QF2QFQFQSQS变电站停送电规程：变电站停送电规程：停电过程：先停低压侧断路器、隔离器开关停电过程：先停低压侧断路器、隔离器开关再停高压再停高压侧断路器、隔离开关。侧断路器、隔离开关。送电过程：先送高压侧隔离开关，断路器，再送低压侧送电过程：先送高压侧隔离开关，断路器，再送低压侧隔离开关，断路器。隔离开关，断路器。线路线路变压器组主结线小结：变压器组主结线小结：优点：结线简洁，运用设备少。优点：结线简洁，运用设备少。缺点：当发生短路或任一高压设备检修时全部负荷缺点：当发生短路或任一高压设备检修时全部负荷停电。停电。适用于：供电电源只有一回线路，变电站装设一台适用于：供电电源只有一回线路，变电站装设一台变压器，三级负荷的变电站。变压器，三级负荷的变电站。4.1工业企业变电站工业企业变电站变电站的主结线变电站的主结线（2 2）桥式主结线）桥式主结线 桥桥式式主主接接线线分分内内桥桥和和外外侨侨两两种种形形式式。实实际际是是两两个个线线路路-变压器组接线的组合。变压器组接线的组合。1 1）内桥式主结线内桥式主结线 如如图图4-24-2所示所示 4.1工业企业变电站工业企业变电站变电站的主结线变电站的主结线 内桥式主结线实际是利用桥接断路器QF5将两个线路变压器组单元结线连接起来。所谓内桥式主结线，即桥接 断路器QF5位于线路断路器QF1和QF2的内侧，并靠近变压器。优点：提高了线路运行的敏捷性，增加了变电站供电的牢靠性。图42 内桥式主结线电源进线电源进线QS1QS1QF1QF1QS3QS3QS5QS5QF3QF3QS7QS7QS11QS11QS12QS12QF6QF6QS2QS2QF2QF2QS4QS4QS6QS6QF4QF4QS8QS8QS9QS9QS10QS10QF5QF5T1T1T2T2电源进线电源进线4.1工业企业变电站工业企业变电站变电站的主结线变电站的主结线 例：线路 ，检修或故障时，断开QF1，变压器T由线 路 经断路器QF2和桥接断路器QF5接着供电。缺点：检修线路断路器QF1或QF2时系统只能有一路电源 进线供电。不满足一级负荷的供电要求。内桥主线结线方式适用于：进线线路（L1或L2）较长，因而故障与检修机会较多，变电站负荷比较平稳，因而其变压器不常常切换的总降压变电站。（因为企业总降压变电所正常运行时是一台变压器工作，且运用一个电源进线。假如负荷变更，须要投入另一台变压器时，只能通过QF5，而变压器的爱护是由QF1和QF2完成的，QF5并不能牢靠爱护）4.1工业企业变电站工业企业变电站变电站的主结线变电站的主结线2）外桥式主结线）外桥式主结线桥接断路器桥接断路器QF5跨接跨接在在线线路路断断路路器器QF1和和QF2的外侧。的外侧。适用场合：适用场合：进线线路较短，故进线线路较短，故障与检修机会较少障与检修机会较少的总降压变电站。的总降压变电站。变电站的负荷变更变电站的负荷变更较大，变压器需经较大，变压器需经常切换的总降压变电常切换的总降压变电站。站。QS1QS1QF1QF1QF3QF3QS5QS5QF2QF2QF4QF4QS6QS6QF5QF5T1T1T2T2QS3QS3QS7QS7QS8QS8QS2QS2电源进线电源进线QS4QS4图图4 43 3 外桥式主结线外桥式主结线电源进线电源进线4.1工业企业变电站工业企业变电站变电站的主结线变电站的主结线 （由于QF5在QF1、QF2的外侧，因此，两台变压器都投入时，QF1，QF2会分别爱护相应的变压器）当供电系统接受环网供电，变电站的高压侧有穿越功率时。所谓穿越功率，即 或 由于穿越功率不通过线路断电器QF1，QF2，干脆由桥接断电器QF5转送，这对削减线路断路器的故障以及对继电爱护装置的整定极为有利。供供4.1工业企业变电站工业企业变电站变电站的主结线变电站的主结线桥式主结线小结：桥式主结线小结：适用企业总降压变电站两回电源线路供电，装设两台适用企业总降压变电站两回电源线路供电，装设两台变压器。变压器。由于可保证对一、二级负荷的牢靠供电，所以被广泛由于可保证对一、二级负荷的牢靠供电，所以被广泛接受。接受。（3 3）单母线分段主结线）单母线分段主结线 见图见图4 44 4单母线分段主结线单母线分段主结线4.1工业企业变电站工业企业变电站变电站的主结线变电站的主结线 单母线分段主结线单母线分段主结线基本基本同外桥式主结线。由于同外桥式主结线。由于企业总降压变电站的高企业总降压变电站的高压进线还负责将压进线还负责将进线二进线二电源转送到其它负荷中电源转送到其它负荷中，所以，所以在二个进线电源在二个进线电源侧增加两段母线。侧增加两段母线。原来的桥接断路器，现原来的桥接断路器，现负责二段母线的连接，负责二段母线的连接，所以标为所以标为QF1分段分段断路器。断路器。图图44单母线分段主结线单母线分段主结线QF1QF1电源进线电源进线电源进线电源进线转送负荷转送负荷转送负荷转送负荷QF2QF2T1T1T2T2一段母线一段母线二段母线二段母线4.1工业企业变电站工业企业变电站变电站的主结线变电站的主结线 适用于：具有一、二级负荷，且高压侧进出线数量较多的总降压变电站。变电站的低压侧也为单母线分段结线方式，分段断路器QF2可合上，使两台变压器并列运行，也可断开使两台变压器分别运行。缺点：当其中任一段母线须要检修或发生故障时，则接于该段母线的全部进出线均将停止运行。4.1工业企业变电站工业企业变电站变电站的主结线变电站的主结线 （4）双母线主结线）双母线主结线参见书中图参见书中图44（P70）特特点点：各各级级电电压压的的母母线线均均由由、两两组组母母线线组组成成，两两组组母母线线间间用用母母线线联联络络断断路路器器连连接接，正正常常运运行行一一组组母母线线工工作作，另另一一组组母母线线备备用用，母母线线联联络络断断路路器器QF1断开。断开。图图45双母线主结线双母线主结线电源进线电源进线L2电源进线电源进线L1T1T1T2T24.1工业企业变电站工业企业变电站变电站的主结线变电站的主结线QF1QF1优优点点：克克服服上上述述几几种种主主结结线线由由于于母母线线故故障障或或检检修修而而长长期期影响供电的缺点。影响供电的缺点。缺点：设备较多，初投资增加，结线困难。缺点：设备较多，初投资增加，结线困难。4.1.3.2 4.1.3.2 车间变电站主结线车间变电站主结线 车车间间变变电电站站的的主主结结线线由由车车间间的的负负荷荷性性质质及及生生产产工工艺艺要要求确定。求确定。一般接受：线路一变压器组、单母线或单母线分一般接受：线路一变压器组、单母线或单母线分段方式。段方式。(1)(1)线线路路一一变变压压器器组组只只对对三三级级负负荷荷供供电电，且且用用电量较小的车间（同总降压变）电量较小的车间（同总降压变）(2)(2)单单母母线线6610KV10KV高高压压负负荷荷的的出出线线较较多多时时，如如负负荷荷中中有有一一、二二级级负负荷荷，则则应应有有与与其其它它电电源源相相联联络络的的线路作为备用电源。线路作为备用电源。4.1工业企业变电站工业企业变电站变电站的主结线变电站的主结线T TtransformertransformerTVvoltage transformer（PT）TAcurrent transformer（CT）FarresterFVvalve arrester FPpipe arrester FU-fuse （仪仪用用互互感感器器）M电源进线电源进线380V380V高高压压电电机机阀阀型型避避雷雷针针M 10KVFUFUF FTATA1TV1TVT1T14.1工业企业变电站工业企业变电站变电站的主结线变电站的主结线备备用用电电源源图46 车间变电站单母线主结线 （3）单母线分段 车间负荷中一、二级负荷比重较大，要求供电牢靠高；两回电源进线分别接于两段母线；正常运行时母线分段断路器QF1断开。当一段母线失去电源时自动投入分段断路器。图47接受分段单母线的车间变电站主结线FUFU低压低压T1T1T1T1FUFU进进线线进进线线低压低压TV1TV1TV2TV2QF1QF14.1工业企业变电站工业企业变电站变电站的主结线变电站的主结线4.2变电站内的变压器台数和容量的选择变电站内的变压器台数和容量的选择4.2.1变压器台数的选择原则变压器台数的选择原则（1）企业总降压变电站变压器台数选择原则）企业总降压变电站变压器台数选择原则企业绝大部分属于三级负荷：企业绝大部分属于三级负荷：装装设设一一台台变变压压器器+从从邻邻近近企企业业取取的的低低压压备备用用电源。电源。企业一、二级负荷占较大：企业一、二级负荷占较大：装设两台变压器，互为备用。装设两台变压器，互为备用。特殊状况下，可装设两台以上变压器。特殊状况下，可装设两台以上变压器。注注：当当变变电电站站仅仅装装设设一一台台变变压压器器时时，其其容容量量应应考考虑虑520%的富有，以备发展的须要。的富有，以备发展的须要。（2）车间变压器台数选择原则）车间变压器台数选择原则一般生产车间，尽量装设一台。一般生产车间，尽量装设一台。车间的一、二级负荷比重较大车间的一、二级负荷比重较大：应装设两台变压器；应装设两台变压器；装设一台变压器装设一台变压器+相邻车间联络线；相邻车间联络线；车间的负荷昼夜变更较大时，装设两台变压器车间的负荷昼夜变更较大时，装设两台变压器特殊场所可选用多台小容量变压器（井下变电站）特殊场所可选用多台小容量变压器（井下变电站）变压器台数的选择原则变压器台数的选择原则4.2变电站的变压器台数和容量的选择变电站的变压器台数和容量的选择（3）两台变压器互为备用的方式）两台变压器互为备用的方式在在供供电电设设计计时时，选选择择变变压压器器的的台台数数和和容容量量，实实质质上上就就是确定其合理的备用容量的问题。是确定其合理的备用容量的问题。两台变压器，有以下两种备用方式：两台变压器，有以下两种备用方式：明备用明备用运运行行方方式式：一一台台工工作作，另另一一台台备备用用，每每台台担担当当100%的计算负荷。的计算负荷。容量选择：每台均按计算负荷的容量选择：每台均按计算负荷的100%来选择。来选择。变压器台数的选择原则变压器台数的选择原则4.2变电站的变压器台数和容量的选择变电站的变压器台数和容量的选择 暗备用 运行方式：正常时两台变压器同时投入，每台变压器 担当50%的计算负荷。容量选择：每台均按计算负荷的7080%来选择，多出部分用于变压器单台运行时担当另一台变压器所带的一部分重要负荷。这样，变压器在正常运行时，负载率：变压器台数的选择原则变压器台数的选择原则4.2变电站的变压器台数和容量的选择变电站的变压器台数和容量的选择例题：例题：如某企业计算负荷总容量为如某企业计算负荷总容量为15000kVA，由两台变压器供，由两台变压器供电。如以暗备用方式运用，则每台变压器正常运行时承电。如以暗备用方式运用，则每台变压器正常运行时承担的负荷容量为担的负荷容量为；每台变压器容量；每台变压器容量。如以明备用方式运用，则每台变压器正常运行时担当的如以明备用方式运用，则每台变压器正常运行时担当的负荷容量为负荷容量为；每台变压器容量为；每台变压器容量为。变压器台数的选择原则变压器台数的选择原则4.2变电站的变压器台数和容量的选择变电站的变压器台数和容量的选择变变压压器器的的额额定定容容量量变变压压器器标标牌牌上上的的容容量量，是是指指在在规规定定的的环环境境温温度度下下，变变压压器器在在正正常常运运用用期期限限内内能能持持续续输出的容量（输出的容量（kVA）电力变压器运用期限电力变压器运用期限=运用寿命，运用寿命，25年年（环境温度：最大：（环境温度：最大：40最高日平均：最高日平均：30）当当然然变变压压器器的的运运用用寿寿命命取取决决于于其其绝绝缘缘的的老老化化速速度度，也也就就是是与与四四周周环环境境温温度度的的变变更更以以及及它它的的负负荷荷大大小小紧紧密密相关。相关。变压器容量选择变压器容量选择4.2变电站的变压器容量和台数的选择变电站的变压器容量和台数的选择4.2变电站的变压器容量和台数的选择变电站的变压器容量和台数的选择以前的方法以前的方法着眼于如何充分利用变压器的过负荷实力着眼于如何充分利用变压器的过负荷实力方面（节约投资，但电能损耗增大）。方面（节约投资，但电能损耗增大）。基本原则同上基本原则同上明备用明备用100暗备用暗备用7080%目前的文献目前的文献在某些状况下，把变压器的容量适当选大在某些状况下，把变压器的容量适当选大些，从而达到经济运行的目的。些，从而达到经济运行的目的。具体要通过方案比较来确定。具体要通过方案比较来确定。变压器容量选择变压器容量选择本本节节所所讲讲解解并并描描述述的的内内容容涉涉及及到到一一设设计好的变电站，接受计好的变电站，接受何何种种方方式式运运行行，实实际际是是给给运运行行人人员员一一操操作作指导。指导。当当变变电电站站装装设设两两台台或或两两台台以以上上变变压压器器时时，就就提提出出一一个个选选择择性性问问题题，即即变变电电站站负负荷荷的的变变更更在在什什么么范范围围投投切切变变压压器器，使使变变压压器器运运行在经济运方式。行在经济运方式。所所谓谓变变压压器器的的经经济济运运行行方方式式指指变变压压器器在在功功率率损损耗耗最最小小状状况况下下的的运运行行方方式式，此时电能损耗最小，运行费用最低。此时电能损耗最小，运行费用最低。4.2变电站的变压器容量和台数的选择变电站的变压器容量和台数的选择4.2.3变压器的经济运行变压器的经济运行4.2.3变压器的经济运行变压器的经济运行我我们们来来分分析析一一下下变变压压器器的的功功率率损损耗耗与与其其负负荷荷的的关关系系曲曲线线。有有关关变变压压器器的的功功率率损损耗耗，我我们们已已在在其其次次章章的的第第三三节节做做了了具具体体的的分分析析。不不过过为为分分析析问问题题的的便便利利，我我们们将将无无功功损损耗耗归归算算为为等效的有功等效的有功损损耗：耗：变压变压器的空器的空载损载损耗：耗：变压变压器的短路器的短路损损耗：耗：无功功率无功功率经济经济当量，取当量，取0.060.1kW/kvar意意义义：单单位无功位无功损损耗，相耗，相对应对应的有功的有功损损耗增加。耗增加。4.2变电站的变压器容量和台数的选择变电站的变压器容量和台数的选择4.2.3变压器的经济运行变压器的经济运行变压器的功率损耗为：变压器的功率损耗为：可看出可看出与负荷与负荷S的平方成正比，成抛物线。的平方成正比，成抛物线。（2）二台变压器二台变压器的经济运行点的经济运行点设两台变压器设两台变压器1T，2T，其单独运行功率损耗曲线，其单独运行功率损耗曲线如图如图48的的1、2曲线。曲线。两两条条曲曲线线相相加加，即即得得两两变变压压器器并并列列运运行行时时的的功功率率损损耗耗曲线曲线3。4.2变电站的变压器容量和台数的选择变电站的变压器容量和台数的选择4.2.3变压器的经济运行变压器的经济运行 图484.2变电站的变压器容量和台数的选择变电站的变压器容量和台数的选择2T2T单独运行单独运行1T1T单独运行单独运行两台并列运行两台并列运行S S（投入运行的容量（投入运行的容量kVAkVA）321红线：合成曲线红线：合成曲线4.2.3变压器的经济运行变压器的经济运行从曲线看出：从曲线看出：SS1（曲线（曲线2，3的的PT大于曲线大于曲线1）变压器变压器1T单独运行，功率损耗最小，运行最经济。单独运行，功率损耗最小，运行最经济。S1SS3（曲线（曲线1，2的的PT大于曲线大于曲线3）变变压压器器1T，2T并并列列运运行行，功功率率损损耗耗最最小小，运运行行最最经经济济结论：结论：功率损耗合成曲线上出现的交点（功率损耗合成曲线上出现的交点（S1和和S3点）点）叫做叫做经济运行点。经济运行点。经济运行点处，两种运行方式均为最经济运行。经济运行点处，两种运行方式均为最经济运行。S2交点不是经济运行点交点不是经济运行点4.2变电站的变压器容量和台数的选择变电站的变压器容量和台数的选择4.2.3变压器的经济运行变压器的经济运行（3）多台变压器且额定容量不同，按上述作曲线）多台变压器且额定容量不同，按上述作曲线方法求取经济运行点。方法求取经济运行点。（4）多台变压器，且额定容量相同，则可用计算法）多台变压器，且额定容量相同，则可用计算法求取经济运行点：求取经济运行点：增加一台变压器运行的条件增加一台变压器运行的条件依据原则：运行中的依据原则：运行中的n台变压器的总有功损耗与投台变压器的总有功损耗与投入入n+1台变压器时刻的总有功损耗相等。台变压器时刻的总有功损耗相等。（依依据据上上述述结结论论2，即即经经济济运运行行点点处处，两两种运行方式都为最经济运行）种运行方式都为最经济运行）有有:4.2变电站的变压器容量和台数的选择变电站的变压器容量和台数的选择4.2.3变压器的经济运行变压器的经济运行 解得：当S 时，应再投入一台同样容量的变压器并列运行。退出一台变压器运行的条件依据上面的推证时，退出一台变压器运行，即由n1台变压器并列运行。4.2变电站的变压器容量和台数的选择变电站的变压器容量和台数的选择4.2.3变压器的经济运行变压器的经济运行例例某车间为三班制生产，但负荷变更悬殊，故车间变某车间为三班制生产，但负荷变更悬殊，故车间变压器装设两台压器装设两台SL7-1000/10型变压器型变压器,如依据变压器经如依据变压器经济运行原则，问车间负荷为多大时，应当投入两台变济运行原则，问车间负荷为多大时，应当投入两台变压器并列运行。压器并列运行。解解:查查附附表表1，已已知知SL7-1000/10型型变变压压器器的的技技术术数数据据为：为：故求得：故求得：是两台容量相等的变压器是两台容量相等的变压器且取无功功率经济当量且取无功功率经济当量4.2变电站的变压器容量和台数的选择变电站的变压器容量和台数的选择4.2.3变压器的经济运行变压器的经济运行计算得计算得即当车间负荷增至即当车间负荷增至612kVA时，两台变压器并列运行。时，两台变压器并列运行。两台变压器运行两台变压器运行相当分母增加相当分母增加2倍倍损耗自然小损耗自然小4.2变电站的变压器容量和台数的选择变电站的变压器容量和台数的选择单台运行单台运行两台并列运行两台并列运行S S（投入运行的容量（投入运行的容量kVkVA A）4.3工业企业供电网路的结线方式工业企业供电网路的结线方式4.3.1工业企业供电网络的组成和特点工业企业供电网络的组成和特点(1)工业企业供电网络的组成：工业企业供电网络的组成：外部送电线路（外部送电线路（1），企业总降压变电站（），企业总降压变电站（2），），企业内部凹凸压网路（企业内部凹凸压网路（3，5），车间变电站（），车间变电站（4）.1)外部供电线路外部供电线路35110kV高压进线高压进线2)高压配电网路高压配电网路610kV向车间变电所或高压设备供电向车间变电所或高压设备供电4 43 35 52 21 14.3工业企业供电网路的结线方式工业企业供电网路的结线方式3)低压配电网路低压配电网路220/380V向车间低压设备供电向车间低压设备供电(2)工业企业供电网路构成：工业企业供电网路构成：按结构分为：按结构分为：架空线路，电缆线路架空线路，电缆线路按布置形式分为：按布置形式分为：开式电网，闭式电网开式电网，闭式电网（应用较多）（应用较多）按结线方式分为：按结线方式分为：放射式，树干式或环式放射式，树干式或环式(3)特点：企业供电网络与电力系统相比：特点：企业供电网络与电力系统相比：供电范围小，配电距离短，输送容量小。供电范围小，配电距离短，输送容量小。就实质来说相像，故两者计算方法也相像。就实质来说相像，故两者计算方法也相像。4.3.1工业企业工业企业供电网络供电网络的组成和特点的组成和特点4.3工业企业供电网路的结线方式工业企业供电网路的结线方式 4.3.2 对工业企业电力网路的基本要求 设计工业企业电力网时，应留意下面几个基本要求:(1)供电牢靠性 -说明一个供电系统不间断供电的牢靠程度，应与负荷等级相适应，不应盲目地强调供电牢靠性。在设计网路的结构方式时，除保安负荷外，不应考虑两个电源回路同时检修或发生事故。4.3工业企业供电网路的结线方式工业企业供电网路的结线方式 4.3.2 对工业企业电力网路的基本要求(2)操作简洁便利，运行平安敏捷 便于倒闸操作、检查、和修理；应尽量简化结线，削减供电层次。对于同一电压等级的高压网路，供电层次一般不超过两极（下图超2级）。(3)运行经济 高压线路应尽可能深化负荷中心。(4)其它 应保证便于将来发展 考虑正常生产、检修和事故时的负荷安排 环境允许，尽可能接受架空线4.3工业企业供电网路的结线方式工业企业供电网路的结线方式 总降变总降变6 610kV10kV车间变车间变380V380V35kV35kV110kV110kV4.3.3工业企业电力网络的结线方式工业企业电力网络的结线方式结结线线方方式式原原则则上上有有三三种种：放放射射式式；树树干干式式；环环式。式。下面以高压配电线路为例，简要介绍其特点下面以高压配电线路为例，简要介绍其特点:(1)放射式线路放射式线路有有三三种种：单单回回路路放放射射式式；双双回回路路放放射射式式；有有公公共共备用干线的放射式备用干线的放射式单回路放射式线路：单回路放射式线路：企企业业总总降降压压变变电电站站（或或中中心心配配电电站站）610KV母母线线上上引引出出的的每每一一条条回回路路干干脆脆向向一一个个车车间间变变电电站站（或或用用电电中中心心）配配电电，沿沿线线不不接接其其它它负负荷荷；各车间变电站之间也无联系。各车间变电站之间也无联系。4.3工业企业供电网路的结线方式工业企业供电网路的结线方式 4.3.3工业企业电力网络的结线方式工业企业电力网络的结线方式 图49 610kV单回路放射式线路优点：线路敷设简洁，维护简便。爱护装置简化，便于实现自动化。缺点：总降压变电站配出线较多。接受架空线，出线困难。线路或开关设备故障，线路上的全部负荷停电，供电牢靠性差。总降变总降变6 610kV10kV车间变车间变不接其它负荷不接其它负荷4.3工业企业供电网路的结线方式工业企业供电网路的结线方式 4.3.3工业企业电力网络的结线方式工业企业电力网络的结线方式 双回路放射式配电双回路放射式配电 针对上述的缺点针对上述的缺点3 3，再加一条回路为车间变供电，再加一条回路为车间变供电 优点：任一条线路发生优点：任一条线路发生 故障或检修时，故障或检修时，另一线路接着供另一线路接着供 电，牢靠性高。电，牢靠性高。缺点：缺点：总降压变电站总降压变电站 （a a）二二、三三级级负负荷荷供供电电 配配出出线线较较多。多。接受架空线，接受架空线，出线困难。出线困难。（b b）一级负荷供电一级负荷供电 6 610kV10kVQSQS220/380V220/380V6 610kV10kVQFQF220/380V220/380V自动切换自动切换4.3工业企业供电网路的结线方式工业企业供电网路的结线方式 4.3.3工业企业电力网络的结线方式工业企业电力网络的结线方式 公共公共备备用干用干线线的放射式的放射式线线路路 在在单单回回路路放放射射式式基基础础上上，为为每每个个车车间间连连接接一一个个公公共共的的备备用干用干线线。优优点：与方式点：与方式比比较较出出 口口线线削减。削减。6 610kV10kV备用备用干线干线220/380V220/380V4.3工业企业供电网路的结线方式工业企业供电网路的结线方式 4.3.3工业企业电力网络的结线方式工业企业电力网络的结线方式2 2树干式线路树干式线路 二种方式二种方式:干脆联线树干式，串联型树干式干脆联线树干式，串联型树干式 干干脆脆联联线线树树干干式式由由总总降降压压变变电电站站引引出出的的每每路路高高压压配配电电干干线线，沿沿车车间间厂厂房房敷敷设设，从从干干线线上上干干脆脆接接出出分分支支线引入车间变电站。线引入车间变电站。优点：高压柜少，出线简洁，优点：高压柜少，出线简洁，干线数目少，节约投资。干线数目少，节约投资。缺点：断路器缺点：断路器QFQF或线路上任何或线路上任何 地方发生故障或检修，地方发生故障或检修，全停电。全停电。因此要求因此要求:分支数目限制分支数目限制 在在5 5个以内，每台变压器个以内，每台变压器 容量小于容量小于315 kVA315 kVA。6 610kV10kVQFQF车间车间1 1车间车间2 2车间车间3 34.3工业企业供电网路的结线方式工业企业供电网路的结线方式 4.3.3工业企业电力网络的结线方式工业企业电力网络的结线方式 串联树干式线路串联树干式线路 干干线线进进入入每每个个车车间间变变电电站站，联联于于母母线线N N上上，然然后后再再引出，干线的进出侧均安装隔离开关。引出，干线的进出侧均安装隔离开关。优点：可以缩小停电范围优点：可以缩小停电范围 例：例：3 3号车间变电站号车