【文章內(nèi)容簡介】 3 .2 3 3 6 0 2 1 .2 6 1 8 4 .4 9 v a rTQ Q Q k??? ? ? ? ? ? 視在計算負荷： 2 2 2 23 0 ( 1 ) 3 0 ( 1 ) 3 0 ( 1 ) 3 9 6 . 8 3 1 8 4 . 4 9 4 3 7 . 6 2S P Q k V A? ? ?? ? ? ? ? 計算電流： 3 0 2 3 0 1/ ( 3 ) 4 2 5 .1 6 / ( 3 0 .3 8 ) 6 4 5 .9 8NI S U A??? ? ? ?（ ） （ ） 功率因數(shù)： ( 1 ) 3 0 ( 1 ) 3 0 ( 1 )c o s / 3 9 6 .8 3 / 4 3 7 .6 2 0 .9 0 7 0 .9PS? ? ? ?? ? ? ? 補償后功率因數(shù)滿足要求。 河南城建學院本科畢業(yè)設計（論文） 變壓器的選擇及其電氣主接線 11 3 變壓器的 選 擇及其電氣主接線 電力變壓器是變電所中最關鍵的一次設備，其主要功能是將電力系統(tǒng)的電能電壓升高或降低，以利于電能的合理輸送、分配和使用。 常用變壓器的種類，在中低壓供配電系統(tǒng)中，常用的電力變壓器有如下幾種分類方式： ① 按相數(shù)分類：有三相電力變壓器和單相電力變壓器。大多數(shù)場合使用三相電力變壓器，在一些低壓單相負載較多的場合，也使用單相變壓器。 ② 按繞組導電材料分類：有銅繞組變壓器和 鋁繞組變壓器，目前一般采用銅繞組變壓器。 ③ 按絕緣介質分類：有油浸式變壓器和干式變壓器兩大類。 ④ 按繞組聯(lián)結組別分類：有 Yyn0 和 Dyn11 兩種。 電力變壓器的聯(lián)結組別，是指變壓器一、二次繞組因采取不同的聯(lián)結方式而形成變壓器一、二次側對應的線電壓之間不同相位關系。 中壓配電變壓器有 Yyn0,和 Dyn11 兩種常見的聯(lián)結組，配電變壓器用 Dyn11聯(lián)結較之采用 Yyn0 聯(lián)結有一下優(yōu)點： ① 對 Dyn11 聯(lián)結變壓器來說，其 3n 次諧波電流在其三角形接線的一次繞組內(nèi)形成環(huán)流，從而不致注 入公共的高壓電網(wǎng)中去，這交之一次繞組接成星形接線的 Yyn0 聯(lián)結變壓器更有利于抑制高次諧波電流。 ② Dyn11 聯(lián)結變壓器的零序阻抗較之 Yyn0 聯(lián)結變壓器的零序阻抗小的多，從而更有利于低壓單相接地故障保護的動作和故障的切除。 ③ 當?shù)蛪簜冉佑脝蜗嗖黄胶庳摵蓵r，由于 Yyn0 聯(lián)結變壓器要求低壓中性線電流不超過低壓繞組額定電流的 25%，因而嚴重限制了其接用單相負荷的容量，影響了變壓器設備能力的發(fā)揮。 GB 500521995《供配電系統(tǒng)設計規(guī)范》規(guī)定，低壓為 TN 及 TT 系統(tǒng)時，宜與選用 Dyn11 聯(lián)結變壓器。 Dyn11 聯(lián)結變壓器的低壓側中性線電流允許達到低壓繞組額定電流的 75%以上，其承受單相不平衡負荷的能力遠比 Yyn0 聯(lián)結變壓器大。 因此，機器廠的電力變壓器選擇 Dyn11 聯(lián)結形式。 河南城建學院本科畢業(yè)設計（論文） 變壓器的選擇及其電氣主接線 12 ① 選擇主變壓器臺數(shù)應考慮下列原則 : 1) 三級負荷一般設一臺變壓器，但考慮現(xiàn)有開關設備開斷容量的限制，所選單臺變壓器的容量一般不大于 1250kVA；當用電負荷所需的變壓器容量大于1250kVA 時，通常應采用兩臺或更多臺變壓器。 2) 當季節(jié)性或晝夜性的負荷較多時，可將這些負荷采用單獨的變壓器供電，以便這 些負荷不投入使用時，切除相應的供電變壓器，減少空載損耗。 3) 當有較大的沖擊性負荷時，為避免對其他負荷供電質量的影響，可單獨設變壓器對其供電。 4) 當有大量一、二級負荷時，為保證供電可靠性，應設兩臺或多臺變壓器。以起到相互備用的作用。 5) 在確定變電所住變壓器臺數(shù)時，應考慮負荷的發(fā)展，留有一定的余量。② 變壓器容量的選擇 1） 只裝一臺主變壓器的變電所 主變壓器容量 S30的需求，即 . 30NTSS? 式（ ） 2) 裝有兩臺主變壓器的變電所 每臺變壓器的容量 ： ，宜滿足總的計算負荷 S30的大約 60%70%的需要，即 . ~ ?（ ） 式（ ） ，應滿足全部一、二級負荷的要求。即 . 30( )NTSS???? 式（ ） ③ 車間變電所主變壓器的單臺容量上限 車間變電 所主變壓器的單臺容量，一般不宜大于 1000kVA。這一方面是受以往低壓開關電器斷流能力和短路穩(wěn)定度要求的限制，另一方面也是考慮到可以使變壓器更接近于車間負荷中心，以減少低壓配電線路的電能損耗、電壓損耗和有色金屬消耗量。 ④ 適當考慮負荷的發(fā)展 應適當考慮今后 5— 10 年電力負荷的增長，留有一定的余地。 該 廠的 負荷屬于三級負荷，并且補償后 230 6S kVA??（ ） ， 選 500kVA 的變壓器，考慮到今后發(fā)展的要求，選擇 S9630/10 型變壓器一臺。 河南城建學院本科畢業(yè)設計（論文） 變壓器的選擇及其電氣主接線 13 電力變壓 器的額定容量 是在一定溫度條件下的持續(xù)最大輸出容量。如果安住地點的年平均氣溫 20C? ?? 時，則年平均氣溫每升高 1176。 C，變壓器容量相應地減少 1%，戶外電力變壓器的實際容量為 0 .a v .2 0(1 )100T N TSS??? 式（ ） 對于戶內(nèi)變壓器，由于散熱條件差，一般變壓器室的出風口與進風口間有約15176。 C 的溫差，從而使處于室內(nèi)中間的變壓器環(huán)境溫度比戶外變壓器環(huán)境溫度要高出大約 8176。 C，因此戶內(nèi)變壓器的實際容量較之上式所計 算的容量還要小 8%。 對于 S9630/10 型變壓器，考慮本地年平均氣溫為 176。 C，即年平均氣溫不等于 20176。 C，對于室內(nèi)變壓器，其實際容量為 0 . a v . 2 0 2 3 . 2 2 0( 0 . 9 2 ) 0 . 9 2 6 3 01 0 0 1 0 0T N TS S k V A?? ? ?（ ） 59 9. 44 42 5. 16kVA kVA?? 因此， 選擇的 變壓器滿足要求。 電氣主接線圖即主電路圖，是表示供電系統(tǒng)中電能輸送和分配線路的電路圖，亦稱一次電路圖。 它的設計，直接關系著全廠電氣設備的選擇、配電裝置的布置 、繼電保護和自動裝置的確定，關系著電力系統(tǒng)的安全、穩(wěn)定、靈活和經(jīng)濟運行。 電氣 主接線應滿足可靠性、靈活性 和 經(jīng)濟性 三方面： ① 可靠性：為了向用戶供應持續(xù)、優(yōu)質的電力， 電氣 主接線首先必須滿足這一可靠性的要求。主接線的可靠性的衡量標準是運行實踐，要充分地做好調研工作，力求避免決策失誤，鑒于進行可靠的定量計算分析的基礎數(shù)據(jù)尚不完善的情況，充分做好調查研究工作顯的尤為重要。 為了提高主接線的可靠性，選用運行可靠性高的設備是條捷徑，這就要兼顧可靠性和經(jīng)濟性兩方面， 做 出切合實際的決定。 ② 靈活性： 電氣主接線應能適應各 種運行狀態(tài)，并能靈活地進行運行方式的轉換。靈活性包括以下幾個方面： 1）操作的方便性 電氣主接線應該在服從可靠性的基本要求條件下，接線簡單，操作方便，盡可能地使操作步驟少，以便于運行人員掌握，不致在操作過河南城建學院本科畢業(yè)設計（論文） 變壓器的選擇及其電氣主接線 14 Ta)Tb)QSTc)QSFUTd)QLFUTe)FDFVTf)QSFVTg)QSFVFU程中出差錯。 2） 調 度的方便性 電氣主接線在正常運行時，要根據(jù)調度要求，方便的改變運行方式。并且發(fā)生事故時，要能盡快地切出故障，故停電時間最短，影響范圍最小，不致過多地影響對用戶的供電和破壞系統(tǒng)的穩(wěn)定運行。 3）擴建的方便性 對將來要擴建的發(fā)電廠和變電站，其主接線必須具有擴建的方便性。 ③ 經(jīng)濟 性： 采用簡單的接線方式，少用設備，節(jié)省設備上的投資。 ① 車間變電所的主接線圖 車間變電所的主接線分兩種情況： 1） 有工廠總降壓變電所或高壓配電所的車間變電所 其高壓側的開關電器、保護裝置和測量儀表等，一般都安裝在高壓配電線路的首段，即總配電所的高壓配電室內(nèi)，而車間變電所只設變壓器室和低壓配電室，其高壓側多數(shù)不安裝開關，或只安裝簡單的隔離開關、熔斷器、避雷器等，如 圖 所示 。 圖 車間變電所高壓側主接線方案 a）高壓電纜進線，無開 關 b）高壓電纜進線，裝隔離開關 c）高壓電纜進線，裝隔離開關熔斷器 d）高壓電纜進線，裝負荷開關 熔斷器 e）高壓架空進線，裝跌開式熔斷器和避雷器 f）高壓架空進線，裝隔離開關 熔斷器和避雷器 g）高壓架空線，裝隔離開關 熔斷器和避雷器 由圖可以看出，凡是高壓架空進線，變電所高壓側必須裝設避雷器，以防雷河南城建學院本科畢業(yè)設計（論文） 變壓器的選擇及其電氣主接線 15 TQSFU6~ 10KV電源進線QFTAFD220/380VTQLFU6~1 0KV電源進線QFTA 220/380VFDL電波沿著架空線路侵入變電所擊毀電力變壓器及其他設備的絕緣。而采用高壓電纜進線時，避雷器則裝設在電纜的首端，而且避雷器的接地端要連同電纜的金屬外皮一起接地。此時變壓器高壓側一般可以不再裝設避雷器。如果變壓器 高壓側為架空線又經(jīng)過一段電纜引入時，則變壓器高壓側仍應裝設避雷器。 2）工廠無總變、配電所的車間變電所 工廠內(nèi)無總降壓變電所和高壓配電所時，其車間變電所往往就是工廠的降壓變電所，其高壓側的開關電器、保護裝置和測量儀表等，都必須配備齊全，所以一般要設置高壓配電室。在變壓器容量較小、供電可靠性要求不高的情況下，就可以不設高壓配電室，其高壓側的開關電器就裝在變壓器室的墻上或電桿上，而在低壓側計量電能，或者其高壓柜就裝在低壓配電室內(nèi)，在高壓側計量電能。 ②小型工廠變電所的主接線圖 1）只裝有一臺主變壓器的小型變電 所主接線圖 只裝有一臺主變壓器的小型變電所，其高壓側一般采用無母線的接線。根據(jù)其高壓側采用的開關電器不同，有 以 下三種比較經(jīng)典的主接線方案。 熔斷器或戶外跌開式熔斷器的變電所主接線圖（圖）這種主接線，受隔離開關和開式熔斷器切斷空載變壓器容量的限制，一般只用于 500kVA 及以下容量的變電所。 圖 高壓側采用隔離開關 熔斷器 圖 高壓側采用負荷開關 熔斷器 或跌開式熔斷器的變電所主接線圖 或負荷跌開式熔斷器的變電所 直接線圖 這種變電所相當簡單經(jīng)濟，但供電可靠性不高，當主變壓器或高于側停電檢修或發(fā)生故障時，整個變電所要停電。由于隔離開關和跌開式熔斷器不能帶負荷操作，因此變電所送電和停電的操作程序比較復雜，如果稍有疏忽，還容易發(fā)生帶負荷拉閘的嚴重事故，而且在熔斷器熔斷后，更換熔體需一定時間，從而影響河南城建學院本科畢業(yè)設計（論文） 變壓器的選擇及其電氣主接線 16 TQF16~ 10KV電源進線QF 2TA 2TA1220/380VQS2QS1FUTVVVFVT6~1 0KV電源進線QF2TA2220/380VTA1FUTVVVQS3QS4QF1QS1QS2供電的可靠性。但是這種主接線簡單經(jīng)濟，對于三級負荷的小容量變電所是相當適宜的。 熔斷器或負荷跌開式熔斷器的變電所主接線圖（圖） 由于負荷開關和 負荷跌開式熔斷器能帶負荷操作，從而使變電所停、送電的 操作 簡便靈活得多，也不存在著在帶負荷拉閘的危險。但在發(fā)生短路故障時，只能是熔斷器熔斷，因此這種主接線仍然存在著在排除短路故障時恢復供電的時間較長的缺點，供電可靠性仍然不高，一般也只用于三級負荷的變電所。 圖 高壓側采用隔離開關 圖 高壓雙回路進線的一臺主 斷路器的變電所主接線圖 變壓器變電所主接線圖 斷路器的變電所主接線圖（圖 ） 這種 主接線由于采用了高壓斷路器，因此變電所的停、送電操作十分靈活方便，而且在發(fā)生短路故障時，過電流保護裝置動作，斷路器會自動跳閘，如果短河南城建學院本科畢業(yè)設計（論文） 變壓器的選擇及其電氣主接線 17 T1QK1TA3220/380VTA1TV1VVQS1QF1QF3QS3FV1T2QK2TA4TA2TV2VVQS2QF4QS4FV2QF2QF56~ 10KV電源進線路故障已經(jīng)消除，則可立即合閘回復供電。如果配備自動重合閘裝置，則供電可靠性更高。但是如果變電所只此一路電源進線時，一般也只用于三級負荷；但如果變電所低壓側有聯(lián)絡線與其他