变配电所基础知识课件.ppt

1、第五章 变配电所15.1 变配电所型式和位置 变配电所具体可以分为变电所和配电所，也可以是二者的集合。其中，变电所内设有变压器、高压进电设备和配电设备，起接受电能、变换电压等级及分配电能的作用；配电所没有变压器，只有配电设备的 起接受及分配电能的作用。 根据变压器的功能，变配电所分为升压变电所和降压变电所。根据变电所在系统中所处的地位，分为枢纽变电所、中间变电所、终端变电所。根据变电所所在电力网的位置，分为区域变电所和地方变电所。2变配电所形式 根据变配电所与其供电建筑的位置关系，可分为独立式、附设式（内附式及外附式）、露天式、户内式、地下变电所、杆上式或高台式变电所等形式。 变配电所的形式应

2、根据用电负荷的状况和周围环境情况综合确定。高层或大型民用建筑内，宜设室内变电所或户内成套变电所。大中城市的居民区，宜设独立变电所或附设变电所，有条件时也可设户外成套变电所。环境允许的中小城镇居民区和工厂的生活区，其变压器容量在315kVA以下时，宜设杆上式或高台式变压器。 大、中城市除居住小区的杆上变电所外，民用建筑中不宜采用露天或半露天的变配电所，如确需要设置时，宜选用带防护外壳的户外成套变配电所。 根据变配电所对安装的要求，分为需要现场分别安装变压器、电柜的装配式变配电所和工厂整体出厂不需现场分别安装的组装式成套变配电所。3 变配电所所址的选择 所址的选择原则：1、尽量靠近负荷中心，以便减

3、少电压损耗、电能损耗和有色金属消耗量2、进出线方便，特别是采用架空进出线时应着重考虑进出线条件3、尽量靠近电源侧，以尽量避免倒送功率，对总降压变、配电所要特别注意4、尽量不设在多尘和有腐蚀性气体的场所，若无法远离时则应设在污染源的上风侧5、不应设在有剧烈震动的场所46 6、不应设在洗手间、浴室或其他可能经常积水、不应设在洗手间、浴室或其他可能经常积水 场所的正下方场所的正下方7 7、交通运输方便，以便于运送变压器、开关柜、交通运输方便，以便于运送变压器、开关柜 等较重、较大的设备等较重、较大的设备8 8、不宜设在易燃、易爆场所或与之保持规定的、不宜设在易燃、易爆场所或与之保持规定的 安全距离安

4、全距离9 9、高压配电所应尽量与车间变电所或有大量高压、高压配电所应尽量与车间变电所或有大量高压 用电设备的厂房合建用电设备的厂房合建1010、高层建筑地下层变配电所的位置，宜选择在、高层建筑地下层变配电所的位置，宜选择在 通风、散热条件较好的场所通风、散热条件较好的场所5具体要求装有可燃性油浸变压器的变电所，建筑物耐火等级应高于三级。独立配变电所，不宜设在地势低洼和可能积水的场所在无特殊防火要求的多层建筑中，装有可燃油的电气设备的变配电所，可设置在底层靠外墙部位，但不应设在人员密集场所的上下方、贴邻或疏散出口两旁。高层建筑的配变电所，宜设置在地下层或首层；当建筑物高度超过100m时，也可在高

5、层区的避难层或上技术层内设置变电所。6一类高、低层主体建筑内，严禁设置装有可燃性油的电气设备的变配电所。二类高、低层主体建筑内不宜设置装有可燃性油的电气设备的变配电所。如受条件限制，可采用难燃性油的变压器，并应设在首层靠外墙部位或地下室，且不应设在人员密集场所的上下方、贴邻或出口的两旁。高层建筑地下层变配电所的位置，宜选择在通风、散热条件较好的场所。变配电所位于高层建筑（或其他地下建筑）的地下室时，不宜设在最底层。当地下仅有一层时，应采取适当抬高该所地面、设置排水系统等防水措施。并应防止洪水或积水从其他渠道灌入变配电所的可能性。7露天或半露天变电所，不应设置在下列场所：a.有腐蚀性气体的场所；

6、b.挑檐为燃烧体或难燃烧体和耐火等级为四级的建筑物旁；c.附近有棉，粮及其他易燃，易爆物品集中的露天堆场；d.容易沉积可燃粉尘、可燃纤维，灰尘或导电尘埃且严重影响变压器安全运行的场所。85.2 变配电所布置 变配电所主要由高压配电室、变压器室、低压配电室、电容器室、值班室等组成的。具体布置应结合建筑物或建筑群的条件和需要，灵活安排。 高压配电室中设置高压进电柜或进电开关； 变压器室设置变压器； 低压配电室设置低压配电柜、 电容器室设置补偿电容器柜； 值班室供人员值班及设置变配电室监控仪表和监控台。其余可根据条件和需要加设卫生间、修理间等辅助房间。9独立变配电所10附设式变配电所115.3 变配

7、电所设备变配电所高压开关设备主要有： 变压器 高压断路器 隔离开关 负荷开关 熔断器 高压开关柜12新S9系列三相油浸式变压器 新S9系列三相油浸式变压器采用了新型绝缘结构和提高抗短路能力结构等多项科研成果。其性能达到国际先进水平。与S7系列相比较，空载损耗平均降低10.25%，空载电流降低37.9%，负载损耗平均降低22.4%，是节能型产品的更新换代产品。 主要功能和特点损耗低，节能显著；铁芯为圆形多级、全斜三级接缝叠片结构；高低压绕组均用无氧铜线绕制，高压绕组一律采用多层圆筒式结构；器身结构合理；采用新型组件 型号型号 容量容量( (KVA) S9- /10 KVA) S9- /10 30

8、 50 63 30 50 63 80 80 100 125 160 100 125 160 200 250 200 250 315 400 315 400 500 500 630 630 800 1000 1250 1600 800 1000 1250 160013SC(B)10-302500/10系列F级树脂浇注干式配电变压器14 SCSC系列环氧树脂浇注干式变压器系列环氧树脂浇注干式变压器 SCSC系列环氧树脂浇注干式变压器，其高系列环氧树脂浇注干式变压器，其高低压绕组均采用树脂绝缘包封绕组，具有损低压绕组均采用树脂绝缘包封绕组，具有损耗低、无污染、耐高温、抗裂、防潮、机械耗低、无污染、耐

9、高温、抗裂、防潮、机械强度高、维护简便等优点。特别适用于高层强度高、维护简便等优点。特别适用于高层建筑、商贸中心、地铁、机场、车站等重要建筑、商贸中心、地铁、机场、车站等重要场所的输变电系统。场所的输变电系统。 主要功能和特点主要功能和特点阻燃能力强、无污染、防爆，可安装在负阻燃能力强、无污染、防爆，可安装在负荷中心；荷中心；防潮性能好，可在防潮性能好，可在100%100%湿度下安全运行；湿度下安全运行；局部放电量小，电气强度高；局部放电量小，电气强度高；绝缘性能好安匝分布均匀，抗短路能力强，耐雷电冲击水平高；绝缘性能好安匝分布均匀，抗短路能力强，耐雷电冲击水平高； 抗裂、耐高温、机械强度高、

10、寿命长；抗裂、耐高温、机械强度高、寿命长；绕组设温度自动监测与保护，可保证长期安全可靠运行；绕组设温度自动监测与保护，可保证长期安全可靠运行；损耗低，过载能力强，强迫风冷时可使额定容量提高损耗低，过载能力强，强迫风冷时可使额定容量提高4050%4050%；体积小，重量轻、噪音低，安装简单方便、免维护；体积小，重量轻、噪音低，安装简单方便、免维护；151、高压隔离开关 作用： 隔离高压电源，保证其他设备和线路的安全检修 结构： 没有专门的灭弧装置，因此不许带负荷操作 类型：户内式GN、户外式GW 注意： 一般与高压断路器串联使用16GW5-110GW5-110系列系列GW13GW13型中性点隔离

11、开关型中性点隔离开关 GW4-110WGW4-110W户外户外交流高压隔离开关交流高压隔离开关17GN2GN2户内高压隔离开关户内高压隔离开关DGN-12DGN-12户内高压隔离开关户内高压隔离开关 型号型号DGN-12DGN-12额定电压额定电压1010额定电流额定电流630630A.1250AA.1250A短时耐受电流短时耐受电流20 31.520 31.5峰值耐受电流峰值耐受电流50 8050 80182、高压负荷开关 作用： 能通断一定的负荷电流和过载电流，但不能断开短路电流。 结构： 有灭弧装置 类型：户内式FN、户外式FW 注意： 一般与高压熔断器串联使用19FN11FN11负荷开

12、关负荷开关YFN18YFN18FN7FN7 高压负荷开关高压负荷开关203、高压断路器 作用： 正常运行时接通或切断负荷电流，当发生短路故障时，借助继电保护使它自动、迅速地切断故障电流。 结构： 有完善的灭弧装置 类型：油断路器、空气断路器、六氟化硫断路器、真空断路器21 ZW7-40.5ZW7-40.5型户外交流高压真空断路器型户外交流高压真空断路器 ZN28-12ZN28-12、ZN25A-12ZN25A-12系列系列户内高压真空断路器户内高压真空断路器22户外户外SF6SF6高压断路器高压断路器LW41-126LW41-126ZWZW-40.5-40.5系列户外高压真空断路器系列户外高压

13、真空断路器23空气断路器 空气断路器（KN型） 采用压缩空气作为灭弧介质，断路器中的空气具有强烈地灭弧作用，使电弧冷却而熄灭，并作为动、静触头间的绝缘介质和接通、切断操作时的动力。该断路器动作快、断流容量大，但构造复杂、价格高，因而使用在电压等级为1O35kV的电力系统中。24六氟化硫断路器 六氟化硫断路器（LN型） 六氟化硫（SF6）分子能在电弧间隙的游离气体中吸附自由电子。因此，SF6气体有优异的绝缘能力和灭弧能力，比普通空气绝缘能力高2.53倍，灭弧能力则高510倍，电弧在SF6中燃烧时，电弧电压特别低，燃烧时间短，在SF6断路器开断中触头烧损轻微，适用于频繁操作，延长了检修周期。目前，

14、它的发展速度很快，电压等级也在不断地提高。25真空断路器 真空断路器（ZN型） 指触头在高度真空灭弧室中切断电路的断路器。真空断路器采用的绝缘介质和灭弧介质是高真空度的空气。真空断路器具有触头开距小、动作快、燃弧时间短、灭弧快、体积小、重量轻、防火防爆、操作噪声小、适于频繁操作的优点。 264、高压熔断器 作用： 过载与短路保护 类型： 户内固定式 RN 户外跌落式 RW27户外高压跌落式熔断器户外高压跌落式熔断器RW10-10FRW10-10F、RW10-10FMRW10-10FM型熔断器型熔断器XRNP-12XRNP-12户内高压限流熔断器户内高压限流熔断器285、电流和电压互感器 TV

15、TA 互感器就是特殊变压器，其功能有以下三点：1、安全绝缘 2、扩大范围 3、可获得多种形式的接线方案来满足 各种测量和保护电路的要求。6 6、避雷器、避雷器 F F 防过电压侵入防过电压侵入7 7、电容器、电容器 C C 作无功补偿作无功补偿298、高压开关柜 作用： 作电能接受、分配的通、断和监视保护。 由制造厂按一定接线方式将同一回路的开关电器、母线、测量仪表、保护电器和辅助设备等装配在封闭的金属柜中成套供应。 类型： 固定式 GG 手车式 JYN 30 KYN18A-10KYN18A-10（相当西门子公司相当西门子公司8888K20K20）系铠装系铠装移开式交流金属移开式交流金属封闭开

16、关设备，封闭开关设备，适用于适用于3-103-10KVKV交交流三相流三相5050HZHZ单相单相电力系统中，做电力系统中，做为接受和分配电为接受和分配电能之用。能之用。 KYN18A-10KYN18A-10型高压开关柜型高压开关柜31GGN-40.5GGN-40.5型型固定式高压开关柜固定式高压开关柜KYN61-40.5KYN61-40.5高压铠装式开关柜高压铠装式开关柜KYN10-40.5KYN10-40.5型型户内户内交流金属铠装移开式开关交流金属铠装移开式开关高压开关柜高压开关柜32GGDGGD交流低压开关柜交流低压开关柜GCSGCS型低压抽出式开关柜型低压抽出式开关柜33343536

17、成套配电装置的“五防”措施：1、防止误分、合高压断路器2、防止带负荷拉、合隔离开3、防止带电挂接地线4、防止带接地线和隔离开关5、防止人员误入带电间隔37各设备的文字与图形符号如下：各设备的文字与图形符号如下： 变压器变压器 断路器断路器 负荷开关负荷开关 隔离开关隔离开关 熔断器熔断器385.4 变、配电站主结线 主结线指由各种开关电器、变压器、母线、电缆或导线、电容器、避雷器等电气设备按一定顺序连接的接受和分配电能的电路。 对主结线方案的基本要求： 安全性 可靠性 灵活性 经济性39单母线不分段结线单母线不分段结线 40单母线分段结线单母线分段结线41双母线结线双母线结线 双母线两组母双母

18、线两组母线可同时工作，并线可同时工作，并通过母线联络断路通过母线联络断路器器( (母联开关母联开关) )并联并联运行，电源与负荷运行，电源与负荷平均分配在两组母平均分配在两组母线上。对母线继电线上。对母线继电保护要求将某一回保护要求将某一回路固定与某一组母路固定与某一组母线联结，以固定方线联结，以固定方式运行。式运行。 42内桥式结线内桥式结线 内桥式结线内桥式结线中内桥开关中内桥开关QF1QF1安装在线路开关安装在线路开关QF11QF11和和QF21QF21之之内。内桥式结线内。内桥式结线供电的持续性较供电的持续性较好，适用于一、好，适用于一、二级负荷用电系二级负荷用电系统统 43外桥式结线

19、外桥式结线 桥开关桥开关QF1QF1安装安装在线路开关在线路开关QF11QF11和和QF21QF21之外，称为外桥之外，称为外桥式。在进线回路也只式。在进线回路也只安装隔离开关，不必安装隔离开关，不必安装熔断器。外桥式安装熔断器。外桥式结线对变压器回路的结线对变压器回路的操作方便，但是对电操作方便，但是对电源进线一侧的操作不源进线一侧的操作不便。便。 44主接线中开关电器的组合方式及操作顺序组合方式： 断路器 QF +隔离开关 QS 负荷开关 QL + 熔断器 FU操作顺序： 断路器 QF +隔离开关 QS 通电时 先闭合隔离开关 再闭合断路器断电时 先断开断路器 再断开隔离开关455.5 变

20、压器的选择2cosjPS -变压器的负载率变压器的负载率kPP0 变压器的负载损耗变压器的负载损耗kWkW，随负载变化而变化随负载变化而变化，一般按额定电流时的短路损耗考虑，即额定，一般按额定电流时的短路损耗考虑，即额定电流时的变压器铜损。电流时的变压器铜损。0PFePP 0kP-变压器的空载损耗，变压器的空载损耗，kWkW( (变压器的铁芯损失变压器的铁芯损失) )单台变压器时，建议单台变压器时，建议负载率负载率取取70%70%80% 80% 一、容量选择一、容量选择46 住宅建筑电气设计规范 JGJ242-2011中变压器选择的规定： 4.3.1 住宅建筑应选用节能型变压器。变压器的结线宜

21、采用 D，yn11 ，变压器的负载率不宜大于 85% 。 4.3.2 设置在住宅建筑内的变压器，应选择干式、气体绝缘或非可燃性液体绝缘的变压器。 4.3.3 当变压器低压侧电压为 O.4kV 时，配变电所中单台变压器容量不宜大于 1600kVA ，预装式变电站中单台变压器容量不宜大于 800kVA。47变压器容量的选择 变压器容量的选择根据计算负荷要求选取，先计算变压器二次侧的S30，并考虑无功补偿容量，最大负荷的同时系数（Kd计算时），以及线路及变压器的损耗，从而求得变压器一次侧的计算负荷，并作为选择变压器容量的重要依据。对于无特殊要求的用电部门应考虑近期发展，单台变压器的额定容量按总S30

22、再加大15%25%来确定，以提高变压器运行效率，但单台容量应不超过1000KVA。如果用电负荷大或负荷集中，若运行合理，经校验所选低压开关的分段能力大于变压器低压侧短路容量时，也可选较大容量变压器，但单台容量最大应不超过1800KVA，以免低压侧短路电流过大。 481、电力变压器的容量应能满足电动机直接起动及其它冲击负荷的用电要求 ST1.25Sd2、单台变压器 STS303、装有两台变压器的变电所 ST应同时满足：a、任一台单独运行时，ST =（0.6-0.7）S30b、任一台单独运行时应满足全部一、二级负荷S30（+）的需要。49二、变压器台数的选取 变压器台数的选取应根据用电负荷特点及经

23、济运行条件、节能和降低工程造价等因素综合确定。 对一般车间、居民住宅、机关学校，如果一台变压器能满足需要时，宜选用一台，其容量大小由S30确定，且单台容量在1000KVA及以下。 对高层建筑，一级和二级负荷较大，空调制冷负荷的季节性变化较大，而且高层建筑总用电量比较大。因此，宜设置两台及以上的变压器。50台数选用原则带有一、二级负荷的变电所1、一、二级负荷较多时，应设两台或两台以上的变压器 2、只有少量一、二级负荷，并能从邻近变电所取的得低压备用电源时，可采用一台变压器。带有三级负荷的变电所1、负荷较小时，采用一台变压器2、负荷较大时，一台变压器不能满足要求时，采用两台及以上的变压器。3、昼夜

24、负荷或季节性负荷变化大，选用一台在技术经济上不合理时，宜选二台。51三、专用变压器的设置 一般情况下，动力和照明宜共用变压器。当属下列情况之一时，可设专用变压器。1、当照明负荷较大或动力和照明采用共用变压 器严重影响照明质量及灯泡寿命时，可设照 明专用变压器；2、单台单相负荷较大时，宜设单相变压器；3、冲击性负荷较大，严重影响电能质量时,可 设冲击负荷专用变压器；4、在电源系统不接地或经阻抗接地（IT系统） 的低压电网中，照明负荷应设专用变压器。 52四、变压器的运行方式1、明备用：正常运行时，有1台或数台变压器作为备用，工作变压器故障或检修时，备用变压器投入运行，并要求满足全部负荷。 每台变

25、压器的容量按100%的计算负荷确定，即%10030 SSN532、暗备用 正常运行时，所有变压器均工作，但每台变压器的负荷率均小于100。例如：2台变压器同时工作，每台变压器各承担负荷量的1/2，每台变压器的负荷率均小于80；当变压器故障或检修时，由另一台变压器尽量带全部负荷，此时变压器会暂时出现过负荷现象。 暗备用运行方式的变压器每台容量按总暗备用运行方式的变压器每台容量按总计算负荷的计算负荷的70%70%选择，即：选择，即： %7030 SSN545.6 变配电所对建筑的要求一、变配电所对层高的要求 高压配电室的层高 架空进线时 5m 电缆进线时 不小于4m 低压配电室的层高不低于 3.5

26、m55二、二、高压配电室内各种通道最小宽度高压配电室内各种通道最小宽度 （mmmm ）通道分类通道分类柜后柜后维护通道维护通道柜前操作通道柜前操作通道固定式固定式手车式手车式单列布置单列布置80080015001500单车长单车长+1200+1200双列双列面对面布置面对面布置 80080020002000双车长双车长+900+900双列双列背靠背布置背靠背布置 1000100015001500单车长单车长+1200+1200配电装置长度大于配电装置长度大于6 6m m时，其柜后维护通道应有两个出口时，其柜后维护通道应有两个出口56低压配电室内各种通道最小宽度低压配电室内各种通道最小宽度 （m

27、m mm ）布置方式布置方式柜前操作通道柜前操作通道柜后操作通道柜后操作通道 柜后维护通道柜后维护通道 固定式柜单列布置固定式柜单列布置1500150012001200 1000 1000固定式柜双列固定式柜双列面对面布置面对面布置20002000120012001000 1000 固定式柜双列固定式柜双列背靠背布置背靠背布置 15001500150015001000 1000 抽屉式柜单列布置抽屉式柜单列布置 1800 180010001000抽屉式柜双列抽屉式柜双列面对面布置面对面布置 23002300 10001000抽屉式柜双列抽屉式柜双列背靠背布置背靠背布置 18001800 100

28、01000长度大于长度大于8 8m m的低压配电室应有两个出口，并设置在配电室的两端的低压配电室应有两个出口，并设置在配电室的两端成排布置的低压配电屏长度大于成排布置的低压配电屏长度大于6 6m m时，其柜后通道应设两个通向时，其柜后通道应设两个通向本室或其他房间的出口。如果两个出口的距离超过本室或其他房间的出口。如果两个出口的距离超过1515m m时还应增加时还应增加出口。出口。57 可燃油油浸变压器外廓与变压器室墙壁和门的最小净距可燃油油浸变压器外廓与变压器室墙壁和门的最小净距项项 目目变压器容量变压器容量/ /kVAkVA1001001000100012501250以上以上可燃油油浸变压

29、器外廓与后壁、侧壁净距可燃油油浸变压器外廓与后壁、侧壁净距600 600 mmmm800 800 mmmm可燃油油浸变压器外廓与门净距可燃油油浸变压器外廓与门净距800 800 mmmm10001000mmmm干式变压器带有干式变压器带有IP2XIP2X及以上防护等级及以上防护等级金属外壳与后壁、侧壁净距金属外壳与后壁、侧壁净距600 600 mmmm800 800 mmmm干式变压器有金属网状遮栏与后壁、侧壁净距干式变压器有金属网状遮栏与后壁、侧壁净距600 600 mmmm800 800 mmmm干式变压器带有干式变压器带有IP2XIP2X及以上防护等级及以上防护等级金属外壳与门净距金属外

30、壳与门净距800 800 mmmm10001000mmmm干式变压器有金属网状遮栏与门净距干式变压器有金属网状遮栏与门净距800 800 mmmm10001000mmmm58变配电所内导线选用和布置 变配电所内设备间导线应尽量选用YJV型交联聚氯乙烯电缆，逐步淘汰VV型聚氯乙烯电缆。设备间连接电缆和控制电缆应设置在电缆沟内，电缆沟布置在配电柜底下或后侧，且相互连通。 10kV用户必须设置电缆分界室作为工程的电源总进线室。电缆分界室的位置应接近电源进线方向，并靠近建筑物的外墙。其面积一般为20m2左右，净高应不小于2.7m，下设净高不小于1.8m的电缆夹层，并设600mm600mm的人孔和爬梯。电缆分界室在无地下室的建筑物中一般设在一层；而在有地下室的建筑物中设在地下一层。电缆分界室归供电局管理，故电缆分界室的门应向外开向公共走道。59配电室灯具布置 在配电室内裸导体的正上方，不应布置灯具和明敷线路，当在配电室内裸导体上方布置灯具时，灯具与裸导体的水平净距不应小于1.0m，灯具不得采用吊链和软线吊装，可采用吸顶安装或线槽型荧光灯用吊杆安装。60变配电所内接地设置 变配电所内设有接地扁钢沿墙敷设，应适当设置临时接地接线柱。61