【文章內(nèi)容簡介】 基本滿足上述要求，我們在設(shè)計時把無功補(bǔ)償裝置統(tǒng)一裝設(shè)在變壓器的低壓母線側(cè)。這樣的補(bǔ)償，可以選擇相對較小容量的變壓器，節(jié)約初期投資。對于容量較大，并且功率因數(shù)很低的用電負(fù)荷采用單獨(dú)集中補(bǔ)償。 高低壓配電形式(1)接線的特點(diǎn)是其引出線發(fā)生故障時互不影響，因此供電可靠性較高。但在一般情況下，其有色金屬消耗量較多，采用的開關(guān)設(shè)備較多。多用于設(shè)備容量較大或?qū)╇娍煽啃砸筝^高的設(shè)備配電。(2)接線的特點(diǎn)與放射式相反，一般情況下，樹干式接線采用的開關(guān)設(shè)備較少，特點(diǎn)是當(dāng)引出線故障時，對其余出線互不影響，供配電可靠性高，適用于一級負(fù)荷配電、大容量設(shè)備配電、潮濕或腐蝕、有爆炸危險環(huán)境的配電。以免影響其他正常用戶。這是放射式線路最突出的特點(diǎn)、由低壓出線經(jīng)配電箱與負(fù)荷連接。有色金屬消耗量也較少，但當(dāng)線路發(fā)生故障時，影響范圍較大，因此供電可靠性較低。(3)接線，實質(zhì)上是兩端供電的樹干式接線，這種接線在現(xiàn)代城市電網(wǎng)中應(yīng)用很廣。為了避免線路上發(fā)生故障時影響整個網(wǎng)絡(luò)，也為了便于實現(xiàn)線路保護(hù)的選擇性，環(huán)形線路中有一段斷開。為了便于切換操作，環(huán)形線路中的開關(guān)多采用負(fù)荷開關(guān)。供電可靠性較高；在一段線路發(fā)生故障時，都不致造成供電中斷，但易發(fā)生誤操作。(b)樹干式(a)放射式(c)環(huán)形 圖21 低壓配電主接線形式在正常環(huán)境的車間或建筑物內(nèi)，當(dāng)大部分用電設(shè)備為中小容量，并且無特殊要求的時候，應(yīng)采用樹干式配電。當(dāng)用電設(shè)備為大容量時，或負(fù)荷性質(zhì)重要，或在有特殊要求的建筑物內(nèi)，應(yīng)采用放射式配電。對供電可靠性要求高時，采用環(huán)形接線。本建筑接線較多，采用樹干式與放射式相結(jié)合的方式供電，既可以節(jié)約成本，又能保證供電可靠性。2 電氣設(shè)備選擇本工程高壓供電應(yīng)由區(qū)域變電站不同母線段引來兩路10KV電源至高壓配電室，10KV配電系統(tǒng)宜設(shè)計為單母線分段，并設(shè)計為兩臺變壓器，正常工作時，兩路電源同時供電，互為備用，各負(fù)擔(dān)50%負(fù)荷，一路故障時，另一路電源供全部負(fù)荷。該建筑為高層綜合性建筑，用電設(shè)備額定電壓為交流220/380V，兩路電源同時供電，采用YJV22（90）型電纜由室外變配電室引入地下層配電室。電力變壓器臺數(shù)的選取應(yīng)根據(jù)用電負(fù)荷的特點(diǎn)、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行、節(jié)能和降低工程造價等因素綜合確定。如果周圍環(huán)境因素惡劣，選用具有防塵、防腐性能的全密閉電力變壓器BSL1型；對于高層建筑，地下建筑，機(jī)場等消防要求高的場所，宜選用干式電力變壓器SLL、SG、SGZ、SCB型；如電網(wǎng)電壓波動較大而不能滿足用電負(fù)荷的要求時，則應(yīng)選用有載調(diào)壓電力變壓器，以改善供電電壓的質(zhì)量。對于一般車間、居民住宅、機(jī)關(guān)學(xué)校等，如果一臺變壓器能滿足用電負(fù)荷需要時，宜選用一臺變壓器，其容量大小由計算負(fù)荷確定，但總的負(fù)荷通常在1000KV以下，且用電負(fù)荷變化不大。對于有大量一、二級用電負(fù)荷或用電負(fù)荷季節(jié)性（或晝夜）變化較大，或集中用電負(fù)荷較大的單位，應(yīng)設(shè)置兩臺及以上的電力變壓器。如有大型沖擊負(fù)荷，為減少對照明或其它用電負(fù)荷的影響，應(yīng)增設(shè)獨(dú)立變壓器。對供電可靠性要求高，又無條件采用低壓聯(lián)絡(luò)線或采用低壓聯(lián)絡(luò)線不經(jīng)濟(jì)時，也應(yīng)設(shè)置兩臺電力變壓器。選用兩臺變壓器時，其容量應(yīng)能滿足一臺變壓器故障或檢修時，另一臺仍能對一級和部分二級負(fù)荷供電。變壓器的臺數(shù)一般根據(jù)負(fù)荷等級、用電容量和經(jīng)濟(jì)運(yùn)行等條件綜合考慮確定?！?0kV及以下變電所設(shè)計規(guī)范GB50053－94》中規(guī)定，當(dāng)符合以下條件之一時，宜裝設(shè)兩臺及兩臺以上的變壓器：（1） 有大量一級或二級負(fù)荷；（2） 季節(jié)性負(fù)荷變化較大；（3） 集中負(fù)荷容量較大。 電力變壓器類型的選擇是指確定變壓器的相數(shù)、調(diào)壓方式、繞組形式、絕緣及冷卻方式、聯(lián)結(jié)組別等。 變壓器按相數(shù)分，有單相和三相兩種。用戶變電所一般采用三相變壓器。 變壓器按調(diào)壓方式分，有無載調(diào)壓和有載調(diào)壓兩種。10kV配電變壓器一般采用無載調(diào)壓方式。 變壓器按繞組形式分，有雙繞組變壓器、三繞組變壓器和自耦變壓器等。用戶供電系統(tǒng)大多采用雙繞組變壓器。 變壓器按絕緣及冷卻方式分，有油浸式、干式和充氣式（SF6）等。 10kV配電變壓器有Yyn0和Dyn11兩種常見聯(lián)結(jié)組。由于Dyn11聯(lián)結(jié)組變壓器具有低壓側(cè)單相接地短路電流大，具有利于故障切除、承受單相不平衡負(fù)荷的負(fù)載能力強(qiáng)和高壓側(cè)三角形接線有利于抑制零序諧波電流注入電網(wǎng)等優(yōu)點(diǎn)，從而在TN及TT系統(tǒng)接地形式的低壓電網(wǎng)中得到越來越廣泛的應(yīng)用。由上面分析得出選擇變壓器的類型為干式、無載調(diào)壓、雙繞組、Dyn11聯(lián)結(jié)組。 變壓器容量的選擇先計算電力變壓器的二次側(cè)的總的計算負(fù)荷，并考慮無功補(bǔ)償容量，從而求得變壓器的一次側(cè)計算負(fù)荷，并作為選擇變壓器容量的重要依據(jù)。對于無特殊要求的用電部門，應(yīng)考慮近期發(fā)展，單臺電力變壓器的額定容量按總視在計算負(fù)荷值再加大15%~25%來確定，以提高變壓器的運(yùn)行效率，但單臺變壓器的容量應(yīng)不超過1000KVA。對有兩臺變壓器的變電所，通常采用等容量的變壓器，每臺容量應(yīng)同時滿足以下兩個條件：(1)滿足總計算負(fù)荷70%的需要，即：≈ ； (2)滿足全部一、二級負(fù)荷的需要，即：≥ 電力變壓器的選擇，應(yīng)綜合供配電計算負(fù)荷、供電可靠性要求和用電單位的發(fā)展規(guī)劃等因素考慮，力求經(jīng)濟(jì)合理，滿足用電負(fù)荷的要求。但有一個不變的原則是：在保證供電可靠性的前提下，電力變壓器的臺數(shù)應(yīng)盡量的減少，盡可能的少。 斷路器選用原則(1)根據(jù)用途選擇斷路器的型式及極數(shù)，具體要求是： 1)斷路器的額定工作電壓≥線路額定電壓； 2)斷路器的額定短路通斷能力≥線路計算負(fù)載電流； 3)斷路器的額定短路通斷能力≥線路中可能出現(xiàn)的最大短路電流（一般按有效值計算）； 4)線路末端單相對地短路電流≥（或短延時）脫扣整定電流5)斷路器欠壓脫扣器額定電壓等于線路額定電壓； 6)斷路器的分勵脫扣器額定電壓等于控制電源電壓；7)電動傳動機(jī)構(gòu)的額定工作電壓等于控制電源電壓； 8)斷路器用于照明電路時，電磁脫扣器的瞬時整定電流一般取負(fù)載電流的6倍。(2)采取斷路器作為電動機(jī)的短路保護(hù)時，（DW系列斷路器）（DZ系列斷路器）。 DZ20系列塑料外殼式斷路器適用于交流50Hz，額定絕緣電壓660V，額定工作電壓380 V（400 V）及以下，其額定電流至1250A 。一般作為配電用，額定電流200A和400A型的斷路器亦可作為保護(hù)電動機(jī)用。在正常情況下，斷路器可分別作為線路不頻繁轉(zhuǎn)換及電動機(jī)的不頻繁起動之用。 采用斷路器作為配電變壓器低壓側(cè)總開關(guān)時，其分?jǐn)嗄芰?yīng)大于變壓器低壓側(cè)的短路電流值，脫扣器的額定電流不應(yīng)小于變壓器的額定電流，短路保護(hù)的整定電流一般為變壓器額定電流的610倍；過載保護(hù)的的整定電流等于變壓器的額定電流。 DW15 系列萬能式空氣斷路器適用于交流50Hz、額定電流至4000A,額定工作電壓至1140V（殼架等級額定電流630A以下）80V（殼架等級額定電流 1000A及以上）的配電網(wǎng)絡(luò)中，用來分配電能和供電線路及電源設(shè)備的過載、欠電壓、短路保護(hù)之用。殼架等級額定電流630A及以下的斷路器也能在交流 50Hz、380V網(wǎng)絡(luò)中供作電動機(jī)的過載、欠電壓和短路保護(hù)。照明、生活用導(dǎo)線保護(hù)斷路器，是指在生活建筑中用來保護(hù)配電系統(tǒng)的斷路器，選用時應(yīng)考慮：長延時整定值小于等于線路計算負(fù)載電流；瞬時動作整定值等于(6—20)倍線路計算負(fù)載電流。DZ12系列塑料外殼式斷路器，體積小巧，結(jié)構(gòu)新穎、性能優(yōu)良可靠。主要裝在照明配電箱中，用于賓館、公寓、高層建筑、廣場、航空港、火車站和工商企業(yè)等單位的交流50Hz單相230V，三相380V及以下的照明線路中，作為線路的過載，短路保護(hù)以及在正常情況下作為線路的不頻繁轉(zhuǎn)換之用。 初步選定斷路器的類型和等級后，還要與上、下級開關(guān)的保護(hù)特性進(jìn)行配合，以免越級跳閘，擴(kuò)大事故范圍。(3)隔離開關(guān)是具有明顯斷開點(diǎn)的開關(guān)，而且斷開間隙的絕緣及相間絕緣都是足夠可靠的，可用于通斷有電壓而無負(fù)載的線路，還允許接通或斷開空載的短線路、電壓互感器及有限容量的空載變壓器。隔離開關(guān)沒有滅弧裝置，因此不能用來切斷負(fù)荷電流或短路電流，否則在高壓作用下，斷開點(diǎn)將產(chǎn)生強(qiáng)烈電弧，并很難自行熄滅，甚至可能造成飛弧（相對地或相間短路），燒損設(shè)備，危及人身安全，這就是所謂“帶負(fù)荷拉隔離開關(guān)”的嚴(yán)重事故。隔離開關(guān)還可以用來進(jìn)行某些的切換操作，以改變系統(tǒng)的運(yùn)行方式。例如：在雙母線電路中，可以用隔離開關(guān)將運(yùn)行中的電路從一條母線切換到另一條母線上。(4)熔斷器是一種在短路或嚴(yán)重過載時利用熔化作用而切斷電路的保護(hù)電器，它主要由熔體和熔斷管組成。其中熔體既是敏感元件又是執(zhí)行元件。由易溶金屬制成，熔斷管用瓷、玻璃或硬制纖維制成。當(dāng)電路發(fā)生故障或異常時，伴隨著電流不斷升高，并且升高的電流有可能損壞電路中的某些重要器件或珍貴器件，也有可能燒毀電路甚至造成火災(zāi)。若電路中正確地安置了熔斷器，那么，熔斷器就會在電流異常升高到一定的高度和一定的時候，自身熔斷切斷電流，從而起到保護(hù)電路安全運(yùn)行的作用。假如電路中安裝了斷路器就可以不用熔斷器，目前熔斷器一般多用于控制回路。電力電容器分為串聯(lián)電容器和并聯(lián)電容器，它們都改善電力系統(tǒng)的電壓質(zhì)量和提高輸電線路的輸電能力，是電力系統(tǒng)的重要設(shè)備。 (5)串聯(lián)電容器的作用：1)提高線路末端電壓。串接在線路中的電容器，利用其容抗Xc補(bǔ)償線路的感抗XL，使線路的電壓降落減少，從而提高線路末端（受電端）的電壓，一般可將線路末端電壓最大可提高10%～20%。2)降低受電端電壓波動。當(dāng)線路受電端接有變化很大的沖擊負(fù)荷（如電弧爐、電焊機(jī)、電氣軌道等）時，串聯(lián)電容器能消除電壓的劇烈波動。 3) 改善系統(tǒng)潮流分布。在閉合網(wǎng)絡(luò)中的某些線路上串接一些電容器，部分地改變了線路電抗，使電流按指定的線路流動，以達(dá)到功率經(jīng)濟(jì)分布的目的。4)提高系統(tǒng)的穩(wěn)定性。當(dāng)線路故障被部分切除時，系統(tǒng)等效電抗急劇增加，此時，將串聯(lián)電容器進(jìn)行強(qiáng)行補(bǔ)償，即短時強(qiáng)行改變電容器串、并聯(lián)數(shù)量，臨時增加容抗Ｘc，使系統(tǒng)總的等效電抗減少，提高了輸送的極限功率，從而提高系統(tǒng)的動穩(wěn)定。(6)并聯(lián)電容器的作用 熱電技術(shù)聯(lián)盟并聯(lián)電容器并聯(lián)在系統(tǒng)的母線上，類似于系統(tǒng)母線上的一個容性負(fù)荷，它吸收系統(tǒng)的容性無功功率，這就相當(dāng)于并聯(lián)電容器向系統(tǒng)發(fā)出感性無功。因此，并聯(lián)電容器能向系統(tǒng)提供感性無功功率，系統(tǒng)運(yùn)行的功率因數(shù)，提高受電端母線的電壓水平，同時，它減少了線路上感性無功的輸送，減少了電壓和功率損耗，因而提高了線路的輸電能力?；ジ衅魇前幢壤儞Q電壓或電流的設(shè)備，互感器分為電壓互感器和電流互感器兩大類，其主要作用有：將一次系統(tǒng)的電壓、電流信息準(zhǔn)確地傳遞到二次側(cè)相關(guān)設(shè)備；將一次系統(tǒng)的高電壓、大電流變換為二次側(cè)的低電壓（標(biāo)準(zhǔn)值）、小電流（標(biāo)準(zhǔn)值），使測量、計量儀表和繼電器等裝置標(biāo)準(zhǔn)化、小型化，并降低了對二次設(shè)備的絕緣要求；將二次側(cè)設(shè)備以及二次系統(tǒng)與一次系統(tǒng)高壓設(shè)備在電氣方面很好地隔離，從而保證了二次設(shè)備和人身的安全。電壓互感器按原理分為電磁感應(yīng)式和電容分壓式兩類。前者多用于220千伏（kV）及以下各種電壓等級；后者則一般用于110kV以上的電力系統(tǒng)，在330～765kV超高壓電力系統(tǒng)中應(yīng)用較多。按用途，電壓互感器又分為測量用和保護(hù)用兩類：①電磁感應(yīng)式電壓互感器。工作原理與變壓器相同?；窘Y(jié)構(gòu)也是鐵芯和原、副繞組。特點(diǎn)是容量很小且比較恒定，正常運(yùn)行時接近于空載狀態(tài)。電壓互感器本身阻抗很小，一旦副邊發(fā)生短路，電流將急劇增加而燒毀線圈。為此，電壓互感器原邊接有熔斷器，副邊接地，以免原、副邊絕緣損壞時，副邊出現(xiàn)對地高電位而造成事故。②電容分壓式電壓互感器。在電容分壓器的基礎(chǔ)上制成。電容式電壓互感器多與電力系統(tǒng)載波通信的耦合電容器合用，以簡化系統(tǒng)，降低造價。此時，它還需滿足通信運(yùn)行上的要求。電流互感器工作原理、等值電路與一般變壓器相同，只是其原邊繞組串聯(lián)在被測電路中，且匝數(shù)很少；副邊繞組接電流表、繼電器電流線圈等低阻抗負(fù)載，近似短路。原邊電流（即被測電流）和副邊電流取決于被測線路的負(fù)載，與電流互感器副邊負(fù)載無關(guān)。電流互感器運(yùn)行時，副邊不允許開路。因為在這種情況下，原邊電流均成為勵磁電流，將導(dǎo)致磁通和副邊電壓大大超過正常值而危及人身及設(shè)備安全。因此，電流互感器副邊回路中不允許接熔斷器，也不允許在運(yùn)行時未經(jīng)旁路就拆卸電流表及繼電器等設(shè)備。3