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1、河南城建学院本科毕业设计(论文)摘要摘要本论文主要是对小型工厂供配电系统的电气部分进行设计。工厂由户外引入10kV的高压电源,经过工厂变电所降为220/380V的低压电,直接供给工厂车间的动力系统和照明系统。在选择电气设备之前,先对工厂负荷进行计算,确定工厂总的负荷容量,同时在低压母线侧进行无功功率的补偿,以提高功率因数。根据补偿后的负荷容量,选择工厂变电所变压器的容量和台数,然后确定工厂采用的供电系统,选择合适的车间配电方案,画出供配电系统主接线图。高压一次设设备、低低压一次次设备和和导线截截面积选选择时,都都必须满满足电路路正常条条件下和和短路故故障条件件下工作作的要求求。电气气设备不不仅
2、要满满足在短短路故障障条件下下的工作作要求,还还必须按按最大可可能的短短路故障障时的动动稳态度度和热稳稳态度进进行校验验,以判判断设备备是否满满足工作作要求。电电路发生生三相短短路时的的短路电电流电流流最大,计计算三相相短路电电流,以以进行设设备的校校验。最后,进行行继电保保护和防防雷接地地,来提提高系统统的安全全性和可可靠性。关键词:负负荷计算算,三相相短路,主接线,继电保护,设备选择80河南城建学院本科毕业设计(论文)目录目录摘要IAbstrracttII目录IIII1 绪论122 电力力负荷及及其计算算22.1 负负荷分级级及供电电电源措措施22.1.11 工厂厂电力负负荷的分分级22.
3、1.22 各级级负荷的的供电措措施22.2工厂厂计算负负荷的确确定32.2.11负荷计计算的目目的和意意义32.2.22负荷计计算的方方法32.2.33需要系系数法确确定计算算负荷42.2.44二项式式法确定定计算负负荷62.2.55工厂负负荷的计计算62.3无功功功率补补偿92.3.11功率因因数92.3.22无功补补偿的选选择102.33.3无无功补偿偿的计算算113 变压器器的选择择及其电电气主接接线133.1变压压器的选选择133.1.11电力变变压器及及其分类类133.1.22电力变变压器的的连接组组别133.1.33变压器器台数和和容量的的选择143.1.44电力变变压器的的校验1
4、53.2工厂厂变配电电所的主主接线图图153.2.11电气主主接线的的概况153.2.22车间和和小型工工厂变电电所的主主接线图图163.2.33本工厂厂变电所所主接线线的确定定214 短路电电流的计计算224.1短路路的原因因、后果果及其形形式224.1.11短路的的原因224.1.22短路的的后果224.1.33短路的的形式234.2无限限大容量量电力系系统的三三相短路路计算234.2.11无限大大容量电电力系统统234.2.22短路电电流的计计算方法法234.2.33工厂三三相短路路电流的的计算25第5章 金金工车间间的配电电285.1低压压配电线线路接线线方式285.2低压压配电系系统
5、的接接地型式式29第6章 设设备选择择与校验验336.1导线线的选择择与校验验336.11.1车车间导线线截面及及配电箱箱的选择择336.1.22车间导导线的校校验386.2高压压一次设设备的选选择与校校验406.2.11一次设设备及其其分类406.2.22一次设设备的选选择416.2.33一次设设备的校校验436.3低压压补偿柜柜选择45第7章 继继电保护护与防雷雷接地467.1工厂厂的继电电保护467.1.11继电保保护的选选择467.1.22继电保保护的整整定及计计算467.2工厂厂的防雷雷与接地地47总结499参考文献50致谢511附录A河南城建学院本科毕业设计(论文)绪论1 绪论电能
6、是现代代工业生生产的主主要能源源和动力力。电能能既易于于由其他他形式的的能量转转换而来来,又易易于转换换为其他他形式的的能量以以供应用用。电能能的输送送和分配配既简单单经济,又又便于控控制、调调节和测测量,有有利于实实现生产产自动化化。因此此,电能能在现代代工业生生产及整整个国民民经济生生活中应应用极为为广泛。一般中小型型工厂的的电压进进线电压压为6-10kkV。电电能先经经高压配配电所集集中,在在由高压压配电线线路将电电能分送送到各车车间变电电所,或或者高压压配电线线路供给给给高压压用电设设备。车车间变电电所内装装设有电电力变压压器,将将6-110kVV的高压压降为一一般低压压用电设设备所需
7、需的电压压(2220/3380VV),然然后由低低压配电电线路将将电能分分送给各各用电设设备。对于大型工工厂及其其某些电电源进线线电压为为35 kV及及以上的的中型工工厂,一一般经过过两次降降压,也也就是电电源进厂厂后,先先经总降降压变电电所,有有大容量量的电力力变压器器将355kV及及以上的的电源电电压降为为6-110kVV的配电电电压,再再通过高高压配电电线路或或高压配配电所将将电能送送到各个个车间变变电所,最最后经变变压器降降为一般般低压用用电设备备所需的的电压。有的35kkV进线线的工厂厂,只经经一次降降压,及及35kkV线路路直接引引入靠近近负荷中中心的车车间变电电所,经经车间变变电
8、所的的配电变变压器直直接降为为低压用用电设备备所需电电压。这这种配电电方式称称为高压压深入负负荷中心心的直配配方式。这这样可以以省去一一级中间间变压,从从而简化化了供电电系统,节节约有色色金属,降降低电能能损耗和和电压损损耗,提提高供电电质量。然然而这要要根据厂厂区环境境条件是是否满足足35kkV架空空线路深深入负荷荷中心的的“安全走走廊”要求而而定,否否则不宜宜采用,以以确保供供电安全全。对于总供电电容量不不超过110000kV的的小型工工厂,通通常只设设一个降降压变电电所,将将6-110kVV电压降降为低压压用电设设备所需需的电压压(2220/3380VV)。如如果工厂厂所需容容量不大大于
9、1660kVVA时,一一般采用用低压电电源进线线,工厂厂只需设设一个低低压配电电间。本厂属于中中小型工工厂,采采用100kV供供电电源源,在金金工车间间东侧110200m处有有一座110kVV配电室室,先用用1kmm的架空空线路,后后改为电电缆线路路至本厂厂变电所所,将66-100kV的的高压降降为一般般低压用用电设备备所需的的电压(2220/3800V),然然后由低低压配电电线路将将电能分分送给各各用电设设备。河南城建学院本科毕业设计(论文)电力负荷及其计算2 电力负负荷及其其计算2.1 负负荷分级级及供电电电源措措施2.1.11 工厂电电力负荷荷的分级级工厂的电力力负荷,按按GB 5000
10、52-19995供供配电系系统设计计规范规规定,根根据对供供电可靠靠性及中中断供电电在政治治、经济济上造成成的损失失或影响响的程度度进行分分级,负负荷可以以分为一一级负荷荷、二级级负荷、三三级负荷荷。 一级负负荷 符符合下列列条件之之一的,为为一级负负荷 1)中断断供电,将将造成人人身伤亡亡的负荷荷; 2)中断断供电,将将在政治治、经济济上造成成重大损损失的负负荷; 3)中断断供电,将将影响有有重大政政治、经经济意义义的用电电单位的的正常工工作的负负荷。在一级负荷荷中,当当中断将将发生中中毒、爆爆炸和火火灾等情情况的负负荷,以以及特别别重要场场所不允允许中断断的负荷荷,应视视为特别别重要的的负
11、荷。 二级负负荷 符合下下列条件件之一的的,为二二级负荷荷 1)中断断供电,将将在政治治上、经经济上造造成较大大损失的的负荷; 2)中断断供电,将将影响重重要用电电单位的的正常工工作的负负荷。 三级负负荷 不不属于一一、二级级负荷者者为三级级负荷。2.1.22 各级级负荷的的供电措措施 一级负负荷的供供电措施施 一 级负荷荷应有两两个独立立电源供供电,当当一个电电源发生生故障时时,另一一个电源源应不至至于同时时受到损损坏,以以维持供供电;而而且当一一个电源源中断供供电时,另另一个电电源应能能承担本本用户的的全部一一级负荷荷设备的的供电。一一级负荷荷用户的的变配电电室内的的高低压压配电系系统,应
12、应采用单单母线分分段的主主结线形形式,分分列运行行并互为为备用。一一级负荷荷设备应应采用双双电源供供电,并并在最末末一级配配电盘(箱箱)处设设置自动动切换装装置。一一级负荷荷中特别别重要的的负荷,除除上述两两个电源源外,还还必须增增设应急急电源。 二级负负荷的供供电措施施 二级级负荷应应有两个个电源供供电,即即应有两两回路供供电。当当发生电电力变压压器故障障或线路路常见故故障时不不至于中中断供电电(或中中断后能能立即回回复)。 三级负负荷的供供电措施施 三级级负荷对对供电无无特殊要要求,可可采用单单回路市市电供电电。但应应使配电电系统简简洁可靠靠,尽量量减少配配电级数数,低压压配电级级数一般般
13、不超过过四级,并并且应在在技术经经济合理理的情况况下,尽尽量减少少电压偏偏差和电电压波动动。2.2工厂厂计算负负荷的确确定2.2.11负荷计计算的目目的和意意义计算负荷是是一个假假想的持持续负荷荷,其热热效应与与同时间间内实际际变动负负荷所产产生的热热效应相相等。在在供配电电系统中中,以330miin的最最大计算算负荷作作为选择择电气设设备的依依据,并并认为只只要电气气设备能能承受该该负荷的的长期作作用,即即可在正正常情况况下长期期运行。一一般将这这个最大大计算负负荷简称称计算负负荷Pcc。负荷计算的的目的是是: 计算变变配电所所内变压压器的负负荷电流流及视在在功率,作作为选择择变压器器容量的
14、的依据。 计算流流过各主主要电气气设备(断路器器、隔离离开关、母母线、熔熔断器等等)的负荷荷电流,作作为选择择这些设设备的依依据。 计算流流过各条条线路(电源进进线、高高低压配配电线路路等)的负荷荷电流,作作为选择择这些线线路电缆缆或导线线截面的的依据。 计算尖尖峰负荷荷,用于于保护电电器的整整定计算算和校验验电动机机的启动动条件。 为电气气设计提提供技术术依据。计计算负荷荷是工程程设计中中按照发发热条件件选择导导线和电电气设备备的依据据。计算负荷是是确定供供电系统统、选择择变压器器容量、电电气设备备、导线线截面和和仪表量量程的依依据,也也是整定定继电保保护的重重要依据据。计算算负荷确确定的是
15、是否正确确,直接接影响到到电器和和导线的的选择是是否经济济合理。正正确进行行负荷计计算是供供电设计计的前提提,也是是实现供供电系统统安全、经经济运行行的必要要手段。如果计算负负荷确定定的过大大,将使使电器和和导线电电缆选得得过大,造造成投资资和有色色金属的的浪费,而而变压器器负荷率率较低运运行时,也也将造成成长期低低效率运运行。如如果计算算负荷确确定的过过小,又又将使电电器和导导线处于于过负荷荷运行,增增加电能能损耗,产产生过热热,导致致绝缘过过早老化化甚至产产生火灾灾,造成成更大的的经济损损失。因因此,正正确确定定计算负负荷具有有很大的的意义。2.2.22负荷计计算的方方法在已知用电电设备的
16、的情况下下,负荷荷计算有有需要系系数法、二二项式法法和利用用系数法法;在未未知用电电设备的的情况下下,负荷荷计算有有负荷密密度法、单单位指标标法和住住宅用电电量指标标法。 需要系系数法用设备功率率乘以需需要系数数,直接接求出计计算负荷荷。这种种方法比比较简便便,应用用广泛,尤尤其适用用于配变变电所的的负荷计计算。 利用系系数法采用利用系系数求出出最大负负荷班的的平均负负荷,再再考虑设设备台属属和功率率差异的的影响,乘乘以与有有效台数数有关的的最大系系数的计计算负荷荷。这种种方法的的理论根根据是概概率论和和数理统统计,因因而计算算结果比比较接近近实际,但但因利用用系数的的实测与与统计较较困难,在
17、在电气设设计中一一般不用用。 二项式式法在设备组容容量之和和的基础础上,考考虑若干干容量最最大设备备的影响响,采用用经验系系数进行行加权求求和法计计算负荷荷。 负荷密密度法当已知某建建筑面积积负荷密密度时,某某建筑的的平均负负荷可按按下式计计算 Pav =A(kW)式中:负荷荷密度(kkW/mm2) A某建建筑面积积(m22)在建筑方案案设计阶阶段,可可采用建建筑面积积负荷密密度法进进行负荷荷估算。在在建筑施施工阶段段设计时时,可采采用需要要系数法法进行复复核。2.2.33需要系系数法确确定计算算负荷 基本公公式需要系数法法确定用用电设备备组的有有功计算算负荷的的基本公公式为: 式(2.1)无
18、功计算负负荷为: 式式(2.2)视在计算负负荷为: 式式(2.3)计算电流为为: 式式(2.4)-需要系系数-有有功计算算负荷,单单位为kkW-无功计计算负荷荷,单位位为kvvar-视在在计算负负荷,单单位为kkVA-用电电设备组组的平均均功率因因数-用电电设备组组平均功功率因数数的正切切值 多组用用电设备备计算负负荷的确确定在确定拥有有多组用用电设备备的干线线上或车车间变电电所低压压母线上上的计算算负荷时时,应考考虑各组组用电设设备的最最大负荷荷不同时时出现的的因素。因因此在确确定多组组用电设设备的计计算负荷荷时,应应结合具具体情况况对其用用功负荷荷和无功功负荷分分别计入入一个同同时系数数和
19、。对车间干线线,取对低压母线线,分两两种情况况:1)由用电电设备组组计算负负荷直接接相加来来计算时时,取2)由车间间干线计计算负荷荷直接相相加来计计算时,取取总的有功计计算负荷荷为: 式(2.5)总的无功计计算负荷荷为: 式(2.6)以上两式中中的和分别为为各组设设备的有有功和无无功计算算负荷之之和。总的视在计计算负荷荷为: 式(2.7)总的计算电电流为: 式(2.8)由于各组设设备的功功率因数数不一定定相同,因因此总的的视在计计算负荷荷和计算算电流一一般不能能用各组组的视在在计算负负荷或计计算电流流之和来来计算。2.2.44二项式式法确定定计算负负荷 二项式法法的基本本公式是是 式式(2.9
20、)式中,表示示用电设设备组的的平均功功率,其其中是用用电设备备组的总总容量,其其计算方方法如前前需要系系数法所所述;表表示用电电设备组组中x台台容量最最大的设设备投入入运行时时增加的的附加负负荷,其其中是xx台最大大容量的的设备总总容量,bb.c为为二项式式系数。由于二项式式法不仅仅考虑了了用电设设备组最最大负荷荷时的平平均负荷荷,而且且考虑了了少数容容量最大大设备投投入运行行时对总总计算负负荷的额额外影响响,所以以二项式式法比较较适合确确定设备备台数较较少而容容量差别别较大的的低压干干线和分分支线的的计算负负荷。2.2.55工厂负负荷的计计算基础资料: 工厂各各车间负负荷情况况,如表2.1所
21、示示表2.1 各车间间负荷表表车间/kW/kvarr最大电动机机/kWW冷作10011030装配809022仓库20207.5户外照明2015金工车间设设备负荷荷如表22.2所所示 表22.2 金金工车间间负荷表表序号设备名称设备容量/kW台数/台13 113116 22322536 322344车床7+0.1125144铣床10+2.815 21 35摇臂钻4.5+11.7+0.66+0.125536 7 441 442铣床7+2.8848 9铣床7+1.77210砂轮机3.2111 122砂轮机1217 188磨床7+1.77+0.5219磨床10+2.8+11.5120 388磨床10+
22、2.8+00.5222 377车床10+0.1255226 277磨床14+1+0.66+0.15228 299立床55+7+1137+1.7130车床20+0.155131摇臂钻10+0.5139 400龙门刨75+4.5+11.7+1.77+1+1+00.5243 444 455铣床7+1.77346镗床6.5+22.8147铣床7+2.88148桥式起重机机(=225%)11+5+5+22.2149 500桥式起重机机(=225%)16+5+5+33.52全厂照明密密度为:12WW/ 根据基基础资料料提供的的各厂房房电力负负荷清单单,全厂厂都是三三级负荷荷。按需需要系数数法分别别计算出出
23、各个厂厂房及全全厂的计计算负荷荷。1)金工车车间负荷荷计算a.金属切切削机床床设备容容量: 对于大批生生产的金金属冷加加工机床床电动机机,其需需要系数数:,有功计算负负荷:无功计算负负荷:b.桥式起起重机容容量;对于锅炉房房和机加加、机修修、装配配等类车车间的吊吊车,其其需要系系数: ,有功计算负负荷:无功计算负负荷:C金工车间间照明: 车车间面积积: 设设备容量量: 对于生产厂厂房及办办公室、阅阅览室、实实验室照照明,其其需要系系数: ,有功计算负负荷: 无功计算负负荷: 2)全厂总总负荷取有功同时时系数,无无功同时时系数有功计算负负荷: 无功计算负负荷: 视在计算负负荷: 功率因数: 按逐
24、级级法计算算法确定定工厂的的计算负负荷工厂的计算算负荷,应应该是高高压母线线上所以以高压配配电线路路计算负负荷之和和,在乘乘以一个个同事系系数。高高压配电电线路的的计算负负荷,应应该是该该线路所所供车间间变电所所低压侧侧的计算算负荷加加上变压压器的功功率损耗耗和高压压配电线线路的功功率损耗耗,如此此逐级计计算即可可求得供供电系统统所有元元件的计计算负荷荷。但对一般工工厂供电电系统来来说,由由于高低低压配电电线路一一般不长长,其损损耗较小小,因此此在确定定计算负负荷时往往往不记记线路损损耗。在符合计算算中,新新型低损损耗电力力变压器器的功率率损耗可可按下列列简化公公式计算算:有功损耗: 无功损耗
25、: 为变变压器二二次侧的的视在计计算负荷荷机器厂变压压器高压压侧的有有功计算算负荷:机器厂变压压器高压压侧的无无功计算算负荷: 机器厂变压压器高压压侧的视视在计算算负荷: 功率因数: 2.3无功功功率补补偿工业与民用用用电设设备中,有有大量设设备的工工作需要要通过向向系统吸吸收感性性的无功功功率来来建立交交变的磁磁场,这这使系统统输送的的电能容容量中无无功功率率的成分分增加,在在系统变变配电设设备及输输送线路路规格一一定的情情况下,直直接影响响到有功功功率的的输送。电网中的电电力负荷荷如电动动机、变变压器等等,大部部分属于于感性负负荷,在在运行过过程中需需向这些些设备提提供相应应的无功功功率。
26、在在电网中中安装并并联电容容器等无无功补偿偿设备以以后,可可以提供供感性负负载所消消耗的无无功功率率,减少少了电网网电源向向感性负负荷提供供、由线线路输送送的无功功功率,由由于减少少了无功功功率在在电网中中的流动动,因此此可以降降低线路路和变压压器因输输送无功功功率造造成的电电能损耗耗,这就就是无功功补偿。2.3.11功率因因数 功率因因数低对对供配电电系统的的影响功率因数低低是无功功功率大大的表现现,无功功功率大大会对系系统造成成如下影影响:1)使配电电设备的的容量增增加:在在三相交交流系统统中,电电流和有有功功率率的关系系式是: 式(22.10)其中有功功功率是系系统向用用电设备备提供的的
27、,要转转化为其其他形式式能量的的功率,这这部分功功率是不不能减少少的。因因此在电电压一定定时,功功率因数数越小,即即无功分分量越大大,则电电流越大大。若要承受较较大的电电流,系系统电气气设备的的容量必必然要加加大,这这就会增增加系统统成本,使使电气设设备利用用率降低低。2)使供电电系统的的损耗增增加:从从供配电电系统功功率损耗耗计算式式中不难难看出,通通过系统统的电流流增加,系系统上的的功率损损耗也会会增加。3)使电压压损失增增加:线线路电流流越大,电电压损失失也就越越大。4)使发电电机效率率降低:系统中中负荷对对无功功功率需求求量增大大时,发发电机必必须增发发相应的的无功功功率去平平衡,这这
28、样就降降低了效效率。 提高功功率因数数的意义义在用电设备备中绝大大部分为为感性负负荷,使使用电单单位功率率因数小小于1。为为了保证证供电质质量和节节能,充充分利用用电力系系统中发发配电设设备的容容量,减减小供电电线路的的截面,减减小电网网的功率率损耗、电电能损耗耗,减小小线路的的电压损损失,必必须提高高用电单单位的功功率因数数。对用户的补补偿容量量在全全国供电电规则中中已有规规定:“无功电电力应就就地平衡衡,用户户应在提提高用电电自然功功率应属属的基础础上,设设计和装装置无功功补偿设设备,并并做到随随其负荷荷和电压压变动及及时投入入和切除除,防止止无功电电力倒送送,用户户在当地地供电局局规定的
29、的电网高高峰时的的功率因因数,应应达到下下列规定定:高压供电的的用户和和高压供供电装有有负荷调调整电压压装置的的电力用用户,功功率因数数为0.9以上上;其他他1000kVAA(kW)及以上上电力用用户和大大、中型型电力排排灌站,功功率因数数为0.85以以上。因此,在供供配电系系统中,必必须改变变无功功功率大小小,即提提高功率率因数,以以便提高高系统中中设备的的有效利利用率。2.3.22无功补补偿的选选择要使供配电电系统的的功率因因数提高高,一般般可从两两个方面面采取措措施。一一是提高高用电设设备的自自然功率率因数,自自然功率率因数是是指不用用任何补补偿装置置时的功功率因数数;一是是采取人人工补
30、偿偿的方法法使使总总功率因因数得以以提高,总总功率因因数是指指采用了了补偿装装置后得得到的功功率因数数。 提高自自然功率率因数的的方法:电动机机类电气气设备的的额定功功率因数数是较高高的,一一般都在在0.885以上上,可是是当它们们在非额额定状态态下(如如轻载)工工作时,功功率因数数和效率率都将大大幅度降降低,对对此,主主要采用用如下措措施改善善自然功功率因数数:1)合理选选择电动动机的型型号和规规格。2)合理选选择变压压器的型型号和规规格,避避免因长长期轻载载运行而而造成的的功率因因数降低低。 采用人人工补偿偿提高功功率因数数的方法法:人工工补偿方方法有发发电机补补偿、电电容器补补偿、调调相
31、机补补偿和静静止补偿偿器补偿偿,主要要有两种种,一是是采用同同步电动动机补偿偿,一是是采用并并联电容容器补偿偿。1)在供配配电系统统中一般般只有在在能使负负荷使用用要求得得以满足足的情况况下,才才采用同同步电动动机代替替异步电电动机工工作,且且同步电电动机兼兼作无功功补偿设设备,此此时无功功补偿的的调节可可以做到到平滑的的自动调调节;专专为无功功补偿而而设的同同步电动动机称为为同步调调相机,由由于投资资和损耗耗较大,又又不便于于维护、检检修,供供配电系系统中很很少采用用这种补补偿方式式。2) 采用用并联电电容器补补偿是目目前供配配电系统统中普遍遍采用的的一种无无功补偿偿方法,也也叫移相相电容器
32、器静止无无功补偿偿。它具具有功损损耗小、运运行维护护方便、补补偿容量量增减方方便、个个别电容容器的损损坏不影影响整体体使用等等特点,但但不能实实现无级级调节。2.3.33无功补补偿的计计算要使功率因因数由提提高到,必必须装设设无功补补偿装置置,其容容量为: 式(2.11),称为无功功补偿率率 工厂无无功功率率的补偿偿: 取为 补偿后后变压器器的容量量和功率率因数补偿后变压压器器低低压侧的的视在计计算负荷荷: 变压器低压压侧的计计算电流流:主变压器的的功率损损耗:变压器高压压侧的计计算负荷荷:有功计算负负荷:无功计算负负荷:视在计算负负荷:计算电流:功率因数:补偿后功率率因数满满足要求求。河南城
33、建学院本科毕业设计(论文)变压器的选择及其电气主接线3 变压器器的选择及其其电气主主接线3.1变压压器的选选择3.1.11电力变变压器及及其分类类电力变压器器是变电电所中最最关键的的一次设设备,其其主要功功能是将将电力系系统的电电能电压压升高或或降低,以以利于电电能的合合理输送送、分配配和使用用。常用变压器器的种类类,在中中低压供供配电系系统中,常常用的电电力变压压器有如如下几种种分类方方式: 按相数数分类:有三相相电力变变压器和和单相电电力变压压器。大大多数场场合使用用三相电电力变压压器,在在一些低低压单相相负载较较多的场场合,也也使用单单相变压压器。 按绕组组导电材材料分类类:有铜铜绕组变
34、变压器和和铝绕组组变压器器,目前前一般采采用铜绕绕组变压压器。 按绝缘缘介质分分类:有有油浸式式变压器器和干式式变压器器两大类类。 按绕组组联结组组别分类类:有YYyn00和Dyyn111两种。3.1.22电力变变压器的的连接组组别电力变压器器的联结结组别,是是指变压压器一、二二次绕组组因采取取不同的的联结方方式而形形成变压压器一、二二次侧对对应的线线电压之之间不同同相位关关系。中压配电变变压器有有Yynn0,和和Dynn11两两种常见见的联结结组,配配电变压压器用DDyn111联结结较之采采用Yyyn0联联结有一一下优点点: 对Dyyn111联结变变压器来来说,其其3n次次谐波电电流在其其三
35、角形形接线的的一次绕绕组内形形成环流流,从而而不致注注入公共共的高压压电网中中去,这这交之一一次绕组组接成星星形接线线的Yyyn0联联结变压压器更有有利于抑抑制高次次谐波电电流。 Dynn11联联结变压压器的零零序阻抗抗较之YYyn00联结变变压器的的零序阻阻抗小的的多,从从而更有有利于低低压单相相接地故故障保护护的动作作和故障障的切除除。 当低压压侧接用用单相不不平衡负负荷时,由由于Yyyn0联联结变压压器要求求低压中中性线电电流不超超过低压压绕组额额定电流流的255%,因因而严重重限制了了其接用用单相负负荷的容容量,影影响了变变压器设设备能力力的发挥挥。GB 5000522-19995供供
36、配电系系统设计计规范规规定,低低压为TTN及TTT系统统时,宜宜与选用用Dynn11联联结变压压器。DDyn111联结结变压器器的低压压侧中性性线电流流允许达达到低压压绕组额额定电流流的755%以上上,其承承受单相相不平衡衡负荷的的能力远远比Yyyn0联联结变压压器大。因此,机器器厂的电电力变压压器选择择Dynn11联联结形式式。3.1.33变压器器台数和和容量的的选择 选择主主变压器器台数应应考虑下下列原则则:1) 三级级负荷一一般设一一台变压压器,但但考虑现现有开关关设备开开断容量量的限制制,所选选单台变变压器的的容量一一般不大大于12250kkVA;当用电电负荷所所需的变变压器容容量大于
37、于12550kVVA时,通通常应采采用两台台或更多多台变压压器。2) 当季季节性或或昼夜性性的负荷荷较多时时,可将将这些负负荷采用用单独的的变压器器供电,以以便这些些负荷不不投入使使用时,切切除相应应的供电电变压器器,减少少空载损损耗。3) 当有有较大的的冲击性性负荷时时,为避避免对其其他负荷荷供电质质量的影影响,可可单独设设变压器器对其供供电。4) 当有有大量一一、二级级负荷时时,为保保证供电电可靠性性,应设设两台或或多台变变压器。以以起到相相互备用用的作用用。5) 在确确定变电电所住变变压器台台数时,应应考虑负负荷的发发展,留留有一定定的余量量。 变压器器容量的的选择1)只装一一台主变变压
38、器的的变电所所主变压器容容量SNN.T应应满足全全部用电电设备总总计算负负荷S330的需需求,即即 式(3.1)2) 装有有两台主主变压器器的变电电所 每台变压压器的容容量SN.TT应该同同时满足足以下两两个条件件: a.任一一台变压压器单独独运行时时,宜满满足总的的计算负负荷S330的大大约600%-70%的需要要,即 式式(3.2) b.任一一台变压压器单独独运行时时,应满满足全部部一、二二级负荷荷的要求求。即 式式(3.3) 车间变变电所主主变压器器的单台台容量上上限车间变电所所主变压压器的单单台容量量,一般般不宜大大于10000kkVA。这这一方面面是受以以往低压压开关电电器断流流能力
39、和和短路稳稳定度要要求的限限制,另另一方面面也是考考虑到可可以使变变压器更更接近于于车间负负荷中心心,以减减少低压压配电线线路的电电能损耗耗、电压压损耗和和有色金金属消耗耗量。 适当考考虑负荷荷的发展展应适当考虑虑今后5510年年电力负负荷的增增长,留留有一定定的余地地。本工厂的负负荷属于于三级负负荷,并并且补偿偿后可选5000kVAA的变压压器,考考虑到今今后发展展的要求求,选择择S9-6300/100型变压压器一台台。3.1.44电力变变压器的的校验电力变压器器的额定定容量SSN.TT是在一一定温度度条件下下的持续续最大输输出容量量。如果果安住地地点的年年平均气气温时,则则年平均均气温每每
40、升高11C,变压压器容量量相应地地减少11%,户户外电力力变压器器的实际际容量为为 式(3.4)对于户内变变压器,由由于散热热条件差差,一般般变压器器室的出出风口与与进风口口间有约约15C的温差差,从而而使处于于室内中中间的变变压器环环境温度度比户外外变压器器环境温温度要高高出大约约8C,因此此户内变变压器的的实际容容量较之之上式所所计算的的容量还还要小88%。对于S9-6300/100型变压压器,考考虑本地地年平均均气温为为23.2C,即年年平均气气温不等等于200C,对于于室内变变压器,其其实际容容量为 因此,选择择的变压压器满足足要求。3.2工厂厂变配电电所的主主接线图图3.2.11电气
41、主主接线的的概况电气主接线线图即主主电路图图,是表表示供电电系统中中电能输输送和分分配线路路的电路路图,亦亦称一次次电路图图。它的的设计,直直接关系系着全厂厂电气设设备的选选择、配配电装置置的布置置、继电电保护和和自动装装置的确确定,关关系着电电力系统统的安全全、稳定定、灵活活和经济济运行。电气主接线线应满足足可靠性性、灵活活性和经济性性三方面面: 可靠性性:为了了向用户户供应持持续、优优质的电电力,电电气主接接线首先先必须满满足这一一可靠性性的要求求。主接接线的可可靠性的的衡量标标准是运运行实践践,要充充分地做做好调研研工作,力力求避免免决策失失误,鉴鉴于进行行可靠的的定量计计算分析析的基础
42、础数据尚尚不完善善的情况况,充分分做好调调查研究究工作显显的尤为为重要。为了提高主主接线的的可靠性性,选用用运行可可靠性高高的设备备是条捷捷径,这这就要兼兼顾可靠靠性和经经济性两两方面,做出切合实际的决定。 灵活性性:电气气主接线线应能适适应各种种运行状状态,并并能灵活活地进行行运行方方式的转转换。灵灵活性包包括以下下几个方方面:1)操作的的方便性性 电气主主接线应应该在服服从可靠靠性的基基本要求求条件下下,接线线简单,操操作方便便,尽可可能地使使操作步步骤少,以以便于运运行人员员掌握,不不致在操操作过程程中出差差错。2)调度的的方便性性 电气主主接线在在正常运运行时,要要根据调调度要求求,方
43、便便的改变变运行方方式。并并且发生生事故时时,要能能尽快地地切出故故障,故故停电时时间最短短,影响响范围最最小,不不致过多多地影响响对用户户的供电电和破坏坏系统的的稳定运运行。3)扩建的的方便性性 对将来来要扩建建的发电电厂和变变电站,其其主接线线必须具具有扩建建的方便便性。 经济性性:采用用简单的的接线方方式,少少用设备备,节省省设备上上的投资资。3.2.22车间和和小型工工厂变电电所的主主接线图图 车间变变电所的的主接线线图车间变电所所的主接接线分两两种情况况:1) 有工工厂总降降压变电电所或高高压配电电所的车车间变电电所其高压侧的的开关电电器、保保护装置置和测量量仪表等等,一般般都安装装在高压压配电线线路的首首段,即即总配电电所的高高压配电电室内,而而车间变变电所只只设变压压器室和和低压配配电室,其其高压侧侧多数不不安装开开关,或或只安装装简单的的隔离开开关、熔熔断器、避避雷器等等,如图图3.1所示。图3.1 车间变变电所高高压侧主主接线方方案a)高压电电缆进线线,无开开关 b)高高压电缆缆进线,装装隔离开开关 cc)高压压电缆进进线,装装隔离开开关-熔熔断器 d)高高压电缆缆进线,装装负荷开开关-熔熔断器 e)高高压架空空进线,装装跌开式式熔断器器和
限制150内