【文章內(nèi)容簡介】 、低壓配線 高、低壓配電網(wǎng)常用電氣主接線形式有 ：放射式、樹干式、環(huán)形等基本接線形式。 放射式 放射式接線的特點是其引出線發(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)設備較多。多用于設備容量較大或?qū)╇娍煽啃砸筝^高的設備配電。 4 樹干式 樹干式接線的特點與放射式相反，一般情況下，樹干式接線采用的開關(guān)設備較少，有色金屬消耗量也較少，但當線路發(fā)生故障時，影響范圍較大，因此供電可靠性較低。 環(huán)形 高壓環(huán)形接線，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)中應用很廣。為了避免 線路上發(fā)生故障時影響整個網(wǎng)絡，也為了便于實現(xiàn)線路保護的選擇性，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。 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)，當大部分用電設備為中小容量，并且無特殊要求的時候，應采用樹干式配電。當用電設備為大容量時，或負荷性質(zhì)重要，或在有特殊要求的建筑物內(nèi)，應采用放射式配電。對供電可靠性要求高時，采用環(huán)形接線。我學校接線較多，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。 (b)樹干式 (c)環(huán)形 （ a） 放射式 5 3 學?，F(xiàn)有配電系統(tǒng)的分析 院 負荷調(diào)查 學院概況及 變電所現(xiàn)有分區(qū) 三明職業(yè)技術(shù)學院是經(jīng)福建省人民政府批準設立，國家教育部備案的一所公立全日制普通高等?？茖W校，是在優(yōu)化整合原三明業(yè)余大學、三明財經(jīng)學校、三明衛(wèi)生學校、三明輕紡工業(yè)學校等教育資源基礎(chǔ)上組建的綜合性高職院校，具有幾十年的優(yōu)良辦學傳統(tǒng)和扎實的辦學基礎(chǔ)。學院規(guī)劃占地 325 畝，已有建筑面積 8萬多平方米，擁有教學儀器設備總值 1540 萬元，圖書館藏書 20 萬余冊，期刊 600多種；已建成校園網(wǎng) 和護理專業(yè)實驗室、會計專業(yè)實驗室、現(xiàn)代物流專業(yè)實驗室、公共實驗室、輕紡實訓中心、機電實訓中心、數(shù)控實訓中心和現(xiàn)代語音室等 ,擁有教學用計算機 600 多臺，實訓場地 9 個，校外實習實訓基地 50 多個，教室全部配多媒體教學設備 三明職業(yè)技術(shù)學院 現(xiàn)有 師生 5000 余人， 變電所共記有一處， 僅架設了 2 臺 630千伏安的變壓器。其 管轄范圍如下：辦公樓、教學樓、圖書館、學生食堂、衛(wèi)生室、學生公寓、鍋爐房、體育館、路燈、實訓樓。 現(xiàn)有的變壓器容量僅僅只能滿足學校用電需求。隨著教學的發(fā)展，多媒體、空調(diào)等電氣大量應用，用電負荷不斷攀升，電壓 不穩(wěn)定等問題日漸明顯，用電高峰期經(jīng)常要對學生公寓采取輪流停電等減負措施。 學院配電系統(tǒng)圖 圖 31 直觀、詳細的表現(xiàn)出學院的供電現(xiàn)狀。學院采用雙電源供電，一側(cè)電源停止供電時，學院總負荷可臨時由另側(cè)電源供電，保證了供電可靠性。母線采用單線分段方式，運行靈活。高壓側(cè)采用放射式接線，另外放射式線路之間互不影響，因此供電可靠性較高。 6 中 心 變 電辦 公 樓教 學 樓圖 書 館學 生 食 堂衛(wèi) 生 室體 育 館學 生 公 寓鍋 爐 房路 燈實 訓 樓學校一線 圖 31 學院供電系統(tǒng)圖 負荷估測，就是對學 院 各樓宇用電量調(diào)查，通過對學 院 各樓宇用電量的分析，可以對學 院 的負荷分布有一個直觀的認識。通過對 學 院 總用電量的分析，可以反過來計算出各樓宇的用電情況，對后文計算學 院 負荷中心有很大幫助。 表 學校樓宇負荷估測表 樓宇 教學樓 圖書館 辦公樓 綜合樓 實習樓 負荷 /kw 20xx 848 4884 續(xù) 表 樓宇 物業(yè)樓 科創(chuàng)中心樓 實訓樓 鍋爐房 學生公寓 負荷 /kw 學 院 用電量的統(tǒng)計與配電分析 表 32 和 圖 32 是三年來 三明職業(yè)技術(shù)學院各個用電負荷的年總用電量。通過 7 比較，可以發(fā)現(xiàn)：三年來該學院 量是逐年遞增的，且增幅較大；中心變是學 院 的大負荷，將近學 院 總負荷的 70% 。從圖 33 中可以看出： 1 1 四月是學院 的用電高峰期。 表 近三年學校用電量 樓宇 中心變總 實訓樓總 教學樓總 學生公寓總 全院總 20xx 年度 6654680 1316284 1347838 361322 9680224 20xx 年度 6939408 1683944 1963975 375396 10962723 20xx 年度 6538840 1727555 3274713 312906 11873337 020xx00040000006000000800000010000000120xx000中心變總 中心變總 實訓樓總 教學樓總 學生公寓總 全院總20xx20xx20xx圖32 1 1 14 用電量比較 圖 33 20xx 各月用電量比較 對現(xiàn)有系統(tǒng)的評價 現(xiàn)代社會的發(fā)展，包括企事業(yè)的飛速發(fā)展，已經(jīng)越來越緊密地與電聯(lián)系在一起。可以說：沒有電，就沒有現(xiàn)代文明的進步。經(jīng)濟合理、安全可靠的供電質(zhì)量對現(xiàn)代文明的發(fā)展更是如虎添翼。 三明職業(yè)技術(shù)學院也一樣，正因為有了這樣的基礎(chǔ)設施建設，學院的發(fā)展才如此的迅速，總的來說，學院現(xiàn)有的供配電系統(tǒng)有如下優(yōu)點： (1) 選址位置基本位于負荷中 心，減少了電纜長度（即有色金屬的耗量）節(jié)約 8 了成本。供電距離都不是很長，電壓損失較小，供電質(zhì)量高。 (2) 變電所區(qū)域管轄范圍比較合理，通常 2 臺變壓器管理一個區(qū)域，供電可靠性較高，供電不會出現(xiàn)緊張狀況，監(jiān)管和維護也比較容易。 (3) 由于這是學校單位，每年都有寒暑兩季假期，在這一期間，學生宿舍，教學樓等平時用電負荷很大的場所，這時候用電量都大幅度的萎縮，減小。故，現(xiàn)有系統(tǒng)的低壓聯(lián)絡線設置得是很合理的，在假期中節(jié)約了大量的能源。 缺點如下： (1) 中心配電室建在實訓樓一、二樓，對在實訓樓的工作人員產(chǎn)生了較 嚴重的噪聲影響，建議改建該配電室。 (2) 中心配電室部分電氣設備存在老舊問題，若條件允許，建議整改。 9 4 總體規(guī)劃設計 、變配電所布置 把中壓配電電壓（ 610kv）轉(zhuǎn)變成低壓配電電壓（ ）的場所統(tǒng)稱變配電所，變配電所的設計和規(guī)劃要做到安全和經(jīng)濟的統(tǒng)一，應保證有充足的電力，以滿足供電可靠性和運行經(jīng)濟性的要求，并應考慮環(huán)保和標準化等方面的要求。 變配電所址選擇原則： (1)盡量靠近負荷中心，以減少配電系統(tǒng)的電能損耗、電壓損耗、和有色金屬消耗量。 (2)進出線 方便，特別是采用架空線出現(xiàn)時要考慮這一點。 (3)接近電源側(cè)，對總變、配電所特別要考慮這一點。 (4)設備運輸方便。 (5)盡量避開劇烈震動和高溫場所。 (6)不宜設在多塵和有腐蝕性氣體的場所；當無法遠離時，則應設在污染源的上風側(cè)。 (7)不應設在廁所、浴室或其他常積水的正下方，且不易于上述場所相貼臨。 (8)不應設在有爆炸危險環(huán)境的正上方或正下方，且不易設在有火災危險環(huán)境的正上方或正下方。當與有爆炸或火災危險環(huán)境的建筑物毗鄰時，應符合現(xiàn)行國家標準 GB500581992《爆炸和火災危險環(huán)境電力裝置設計規(guī)范 》的規(guī)定。 (9)高壓配電所應盡量與車間變電所或有大量高壓用電設備的廠房合建。 (10)不應妨礙企業(yè)或車間的發(fā)展，應與當?shù)亟ㄔO總體規(guī)劃相協(xié)調(diào)，并適當考慮今后擴建的可能。 10 根據(jù)以上原則我們分析 :負荷中心位于圖書館東南角，緊靠學校東西主干道，將配電所建在這里顯然是不適合的，負荷中心南側(cè)是教學樓，配電室不能建在這里，東側(cè)是樹林，西側(cè)是圖書館，也不能滿足要求，所以我們決定，將配電室還建在食堂樓，但做出一點改變。將配電室的高、低壓側(cè)都放在食堂負一樓。將現(xiàn)有的中心配電室低壓側(cè)擴建，以滿足配電室對空間的需求。 變配電所布局 變配電所的設備布局，包括高低壓配電柜、變壓器室、補償電容、控制室。著重于平面布置?？刂剖覒挥谶\行方便、電纜較短、朝向良好和便于觀察屋外主要設備的地方?？刂乒竦呐帕胁贾?，宜與配電裝置的間隔排列次序相對應?？刂剖业慕ㄖ瑧醋冸娝囊?guī)劃容量在一期工程中一次建成。 變電所內(nèi)的布置應合理緊湊，便于值班人員操作、檢修、試驗和搬運，配電裝置的安放布置應保證具有規(guī)定的最小允許通道寬度。具體布置要求如下： （ 1）配電室、控制室和值班室可以開窗，對采光、通風等有利。變壓器室和電容器室需要有良好的自然通 風，但通風、采光均必須采取防止小動物進入的措施。應對門窗、電纜、電線用的管溝、槽等出入口處，采取防止小動物進入的措施。因為小動物進入室內(nèi)會造成電氣設備事故，如老鼠咬傷電纜，蛇、貓等造成電氣設備短路。 （ 2）配電設備的布置必須遵循安全、可靠、適用和經(jīng)濟的原則，并應便于安裝、操作、搬運、檢修、試驗和監(jiān)測。應合理布置變電所內(nèi)各室的相對位置，高壓配電宅與電容器室、低壓配電室與電力變壓器室應相互鄰近，且便于進、出線，控制室、值班室 (及輔助間 )的位置應便于值班人員的工作管理 . （ 3）變電所內(nèi)不允許采用可燃材料裝修，不允 許各種水管、熱力管道和可燃氣體管道從變電所內(nèi)通過，變電所內(nèi)不宜設置廁所和衛(wèi)生間等。 （ 4）變電所內(nèi)配電裝置的設置應符合人身安全和防火要求，對于電氣設備載流部分要采用金屬網(wǎng)或金屬欄桿隔離出一定的安全距離。 （ 5）高壓開關(guān)柜有靠墻安裝和離墻安裝等兩種安裝方式。若變電所采用電纜出線，可采用靠墻安裝方式，以減少配電室的建筑面積；根據(jù)出線回路數(shù)和負荷類型來確定采用架空出線或電纜出線。若出線回路數(shù)較多或為高壓電動機供電的 11 線路．宜采用電纜出線。 根據(jù)以上要求。我們決定：將學 院 中心配電室的變壓器室；高、低壓配電室；值班室放 在一起，安排在實訓樓一樓。與原來相比，去除了高壓值班室，節(jié)省了人力，也提高了工作效率。并且將配電室安排在一樓，一定程度上了對實訓樓的噪聲起到抑制作用。具體布置如下圖所示： 圖 41 配電室布置圖 變壓器的選取原則： (1) 變壓器臺數(shù)的選取 電力變壓器臺數(shù)的選取應根據(jù)用電負荷的特點、經(jīng)濟運行、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荷的要求時，則應選用有載調(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、機關(guān)學校等，如果一臺變壓器能滿足用電負荷需要時，宜選用一臺變壓器，其容量大小由計算負荷確定，但總的負荷通常在 1000KV以下，且用電負荷變化不大。對于有大量一、二級用電負荷或用電負荷季節(jié)性（或晝夜）變化較大，或集中用電負荷較大的單位，應設置兩臺及以上的電力變壓器。如有大型沖擊負荷，為減少對照明或其它用電負荷的影響，應增設獨立變壓器。低壓配電室 值 班 室 高壓配電室 12 對供電可靠性要求高，又無條件采用低 壓聯(lián)絡線或采用低壓聯(lián)絡線不經(jīng)濟時，也應設置兩臺電力變壓器。選用兩臺變壓器時，其容量應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荷供電。 變壓器的臺數(shù)一般根據(jù)負荷等級、用電容量和經(jīng)濟運行等條件綜合考慮確定。《 10kV 及以下變電所設計規(guī)范 GB50053－ 94》中規(guī)定，當符合以下條件之一時，宜裝設兩臺及兩臺以上的變壓器：（ 1） 有大量一級或二級負荷；（ 2） 季節(jié)性負荷變化較大；（ 3） 集中負荷容量較大。 （ 2）變壓器類型的選擇 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 相不平衡負荷的負載能力強和高壓側(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，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。 （ 3）變壓器容量的選擇 先計算電力變壓器的二次側(cè)的總的計算負荷，并考慮無功補償容量，從而求得變壓器的一次側(cè)計算負荷，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荷值再加大 15%~25%來確定，以提高變壓器的運行效率，但單臺變 壓器的容量應不超過 1000KVA。對有兩臺變壓器的變電所，通常采用等容量的變壓器，每臺容量應同時滿足以下兩個條件： 13 ①