工业企业变电站及供电网络.ppt

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1、工业企业变电站及供电网络工业企业变电站及供电网络 要要点点：围围绕绕工工厂厂内内部部供供电电系系统统，着着重重讨讨论论变变电电站站、企企业业供供电电网网络络的的各各种种接接线线方方式式：变变压压器器台台数数、容容量量的的选选择择原原则和方法，则和方法，导线电缆截面选择导线电缆截面选择，高压电气设备选择高压电气设备选择。1 1 工业企业变电站工业企业变电站1.1 1.1 变电变电站位置和数量的确定原站位置和数量的确定原则则 工工业业企企业业变变电电站站组组成成：企企业业总总降降压压变变电电站站、车车间间变变（配）电站和变流站等。（配）电站和变流站等。变电站的位置确定原则：变电站的位置确定原则：1

2、.1.选选择择在在负负荷荷中中心心。减减少少配配电电线线长长度度及及导导线线截截面面，降降低低有色金属及年电能消耗。有色金属及年电能消耗。2.2.线路进出方便。线路进出方便。3.3.运输条件好运输条件好。便于变压器和电气设备的搬运。便于变压器和电气设备的搬运。4.4.远离剧烈震动的大型设备和车间远离剧烈震动的大型设备和车间（如锻造车间）。（如锻造车间）。5.5.地下水位较低的场所地下水位较低的场所。防止电缆沟内出现积水。防止电缆沟内出现积水。6.各各种种污污染染源源的的上上风风侧侧（如如化化工工厂厂、烟烟囱囱、烧烧结结厂厂等等）。防止因空气污秽引起电气设备的绝缘水平降低。防止因空气污秽引起电气

3、设备的绝缘水平降低。7.与其他建筑物保持足够的与其他建筑物保持足够的防火间距防火间距；8.有有扩建和发展的余地。扩建和发展的余地。变电站的数量确定原则：变电站的数量确定原则：1.总降压变电站总降压变电站设设一一个个总总降降压压变变电电站站车车间间和和厂厂房房布布局局比比较较集集中中。但但要要考虑一级负荷的备用电源问题。考虑一级负荷的备用电源问题。设设二二个个或或二二个个以以上上总总降降压压变变电电站站两两个个或或两两个个以以上上集集中中大负荷，且彼此之间相距较远时。大负荷，且彼此之间相距较远时。2.车间变（配）电站车间变（配）电站根根据据车车间间负负荷荷的的大大小小、负负荷荷级级别别及及相相邻

4、邻车车间间的的距距离离等等因因素全面考虑。素全面考虑。1.2变电站的主要电气设备变电站的主要电气设备电力变压器电力变压器变电站的核心变电站的核心高压断路器高压断路器闭合和开断电路的设备。由于有熄灭电闭合和开断电路的设备。由于有熄灭电弧的机构，所以用于通断短路故障电流。弧的机构，所以用于通断短路故障电流。隔离开关隔离开关隔离电压的作用，保证设备检修时与电源隔离电压的作用，保证设备检修时与电源系统隔离，没有熄弧机构，不能切负荷，系统隔离，没有熄弧机构，不能切负荷，必须与高压断路器配合使用必须与高压断路器配合使用。隔离开关与断路器的操作顺序：隔离开关与断路器的操作顺序：断电时，先断路器，后隔离开关断

5、电时，先断路器，后隔离开关合闸时，先隔离开关，后断路器合闸时，先隔离开关，后断路器 QSQS 隔离开关隔离开关QF1QF1断路器断路器S11-MR-301000/10系列三相卷铁心全密封配电变压器系列三相卷铁心全密封配电变压器开关触头在绝缘油中闭合和断开。油只作灭弧功能，油开关触头在绝缘油中闭合和断开。油只作灭弧功能，油量少，易燃易爆危险性较小。体积小，价廉，维护方量少，易燃易爆危险性较小。体积小，价廉，维护方便。不能频繁操作。便。不能频繁操作。610kv多用。多用。开关触头在开关触头在SF6气体气体中中闭合和断开。闭合和断开。SF6气体兼有灭弧和绝缘气体兼有灭弧和绝缘功能。灭弧能力强，功能。

6、灭弧能力强，属高速断路器。断流属高速断路器。断流容量大，电绝缘性能容量大，电绝缘性能好，检修周期长。可好，检修周期长。可频繁操作。无燃烧爆频繁操作。无燃烧爆炸危险，体积小，维炸危险，体积小，维护要求严格，价贵。护要求严格，价贵。在全封闭组合电器中在全封闭组合电器中多采用。不适于高寒多采用。不适于高寒地区。地区。LW8-40.5型户外交流型户外交流高压六氟化硫断路器高压六氟化硫断路器开关触头在真空的容器内开关触头在真空的容器内闭合和断开。灭弧能力闭合和断开。灭弧能力强，燃弧时间短，属高强，燃弧时间短，属高速断路器。开断能力强。速断路器。开断能力强。结构简单，重量轻，体结构简单，重量轻，体积小。寿

7、命长，易维修。积小。寿命长，易维修。可频繁操作。无易燃易可频繁操作。无易燃易爆危险爆危险。由于开断速度高，由于开断速度高，易产生截流过电压，对易产生截流过电压，对变压器等感性负载易造变压器等感性负载易造成危害，应配置过电压成危害，应配置过电压吸收装置吸收装置。ZN28A-12系列户内交系列户内交流高压真空断路器流高压真空断路器闸刀式隔离开关闸刀式隔离开关负荷开关负荷开关介于隔离开关与高压断路器之间的开关设备；结构上与介于隔离开关与高压断路器之间的开关设备；结构上与隔离开关相似，但具有特殊的隔离开关相似，但具有特殊的灭弧装置；能断开相应的负荷灭弧装置；能断开相应的负荷电流，不能切断短路电流。通常

8、与高压熔断器配合使用（利电流，不能切断短路电流。通常与高压熔断器配合使用（利用熔断器断短路电流）用于次要网络系统（用熔断器断短路电流）用于次要网络系统（10KV10KV以下）。以下）。母线母线汇集和分配电流的主要环节。分为：汇集和分配电流的主要环节。分为：钢心铝绞线（户外）；钢心铝绞线（户外）；矩形铝（或铜）排（户内）。矩形铝（或铜）排（户内）。电流互感器及电压互感器电流互感器及电压互感器 供计量检测仪表的继电保护装置使用供计量检测仪表的继电保护装置使用 电流互感器电流互感器变流（通常二次为变流（通常二次为5A)5A)电压互感器电压互感器变压（通常二次为变压（通常二次为100V100V）FZR

9、N21-12D/T125-31.5型户内交流高压真空负荷开关熔断器组合电器型户内交流高压真空负荷开关熔断器组合电器电流互感器电流互感器电压互感器电压互感器三相电压互感器三相电压互感器单相电压互感器单相电压互感器母线母线其它：其它：高压开关柜高压开关柜 电容器电容器功率补偿；功率补偿；避雷器避雷器防雷击；防雷击；继电保护装置继电保护装置各种变压器、线路保护；各种变压器、线路保护；计计量量仪仪表表电电度、度、电压电压、电电流、流、频频率、功率因数。率、功率因数。GG-1A（F）型固定式高压开关设备）型固定式高压开关设备XGN2-12(Z)箱型固定式交流金属封闭开关设备箱型固定式交流金属封闭开关设备

10、KYN28A-12(Z)B型铠装移开式交流金属开关设备型铠装移开式交流金属开关设备高压电容器与电容器柜高压电容器与电容器柜4.1工业企业变电站工业企业变电站高压避雷器高压避雷器4.1工业企业变电站工业企业变电站4.1.34.1.3变电站的主结线变电站的主结线4.1.34.1.3变电站的主结线变电站的主结线 组成：组成：电力变压器电力变压器、高压断路器高压断路器、隔离开关隔离开关、母线母线、电流互感器和电压互感器电流互感器和电压互感器及及连接导线连接导线。目的：目的：接受和分配电能。接受和分配电能。基本要求：基本要求：（1 1）根据）根据负负荷等荷等级级要求保要求保证证供供电电的可靠性的可靠性。

11、（2 2）力求简单、运行灵活、操作安全方便，避）力求简单、运行灵活、操作安全方便，避免运行人员误操作。免运行人员误操作。（3 3）应使投资最省，运行费用最少。）应使投资最省，运行费用最少。（4 4）具有）具有发发展的可能性展的可能性。4.1工业企业变电站工业企业变电站4.1.34.1.3变电站的主结线变电站的主结线4.1.34.1.3变电站的主结线变电站的主结线4.1.3.1总降压变电站主结线总降压变电站主结线（1）线路）线路变压器组单元结线变压器组单元结线适用于：适用于：供电电源只有一回线路，供电电源只有一回线路，变电站装设一台变压器，变电站装设一台变压器，三级负荷的变电站。三级负荷的变电站

12、。主结线图：主结线图：4.1工业企业变电站工业企业变电站 电源侧：电源侧：由双侧隔离开关的线路由双侧隔离开关的线路 、断路器、断路器QF1QF1送电。送电。变压器高压侧：变压器高压侧：只只装装一一组组隔隔离离开开关关，具具有有切切断断变变压压器器空空载载电电流流的能力；的能力；条条件件：供供电电线线路路较较短短，电电源源侧侧继继电电器器保保护护装装置置反反应应变变压压器器内内部部及及其其低低压压侧侧的的短短路路故故障障，且且灵灵敏敏度度亦亦满满足要求。足要求。图图4 41 1 线路线路变压器单元主结线变压器单元主结线 变压器变压器低压侧低压侧变压器变压器高压侧高压侧QSQS 隔离开关隔离开关电

13、源侧电源侧QF1QF1断路器断路器QSQSQSQSQFQFQSQSQSQSFUFUQF2QF24.1工业企业变电站工业企业变电站4.1.3变电站的主结线变电站的主结线 装一组高压熔断器，切断短路电流。装一组高压熔断器，切断短路电流。条件：系统短路电流小。条件：系统短路电流小。装设高压断路器、隔离开关装设高压断路器、隔离开关 条件：高压熔断器不能满足切开短路电流的要求，同条件：高压熔断器不能满足切开短路电流的要求，同 时考虑运行操作上的方便。时考虑运行操作上的方便。变压器低压侧：变压器低压侧：通过断路器接至单母线，向各配出负荷供电。通过断路器接至单母线，向各配出负荷供电。优点：结线简单，使用设备

14、少。优点：结线简单，使用设备少。缺点：当发生短路或任一高压设备检修时全部负荷缺点：当发生短路或任一高压设备检修时全部负荷 停电。停电。4.1工业企业变电站工业企业变电站4.1.3变电站的主结线变电站的主结线变电站停送电规程：变电站停送电规程：停电过程：停电过程：先停低压侧断路器、隔离器开关先停低压侧断路器、隔离器开关 再停高压再停高压 侧断路器、隔离开关。侧断路器、隔离开关。送电过程：送电过程：先送高压侧隔离开关，断路器，再送低压侧先送高压侧隔离开关，断路器，再送低压侧 隔离开关，断路器。隔离开关，断路器。（2 2）桥式结线）桥式结线 适用：企业总降压变电站适用：企业总降压变电站两回两回电源线

15、路供电，装设电源线路供电，装设两台两台变压器。变压器。由于可保证对一、二级负荷的可靠供电，所以被由于可保证对一、二级负荷的可靠供电，所以被广泛采用。广泛采用。内桥式主结线内桥式主结线 如如图图4-24-2所示所示 4.1工业企业变电站工业企业变电站4.1.3变电站的主结线变电站的主结线 内内桥桥式式主主结结线线实实际际是是利利用用桥桥接接断断路路器器QF5QF5将将两两个个线线路路变变压压器器组组单单元元结结线线连连接起来。接起来。所谓内桥式主结线，即所谓内桥式主结线，即桥接桥接 断断路路器器QF5QF5位位于于线线路路断断路路器器，QF1QF1和和QF2QF2的的内内侧侧，并并靠靠近近变压器

16、。变压器。优优点点：提提高高了了线线路路运运行行的的灵灵活活性性，增增强强了了变变电电站站供供电电的可靠性。的可靠性。图图4 42 2 内桥式主结线内桥式主结线电源进线电源进线QS1QS1QF1QF1QS3QS3QS5QS5QF3QF3QS7QS7QS11QS11QS12QS12QF6QF6QS2QS2QF2QF2QS4QS4QS6QS6QF4QF4QS8QS8QS9QS9QS10QS10QF5QF5T1T1T2T2电源进线电源进线4.1工业企业变电站工业企业变电站4.1.3变电站的主结线变电站的主结线 例：线路例：线路 ，检修或故障时，断开，检修或故障时，断开QF1QF1，变压器，变压器T

17、T由线由线 路路 经断路器经断路器QF2QF2和桥接断路器和桥接断路器QF5QF5继续供电。继续供电。缺点：缺点：检修线路断路器检修线路断路器QF1QF1或或QF2QF2时系统只能有一路电源时系统只能有一路电源 进线供电。不满足一级负荷的供电要求。进线供电。不满足一级负荷的供电要求。内桥主线结线方式适用于：内桥主线结线方式适用于：进线线路较长进线线路较长，因而故障与检修机会较多，因而故障与检修机会较多，变电站负荷比较平稳，因而其变电站负荷比较平稳，因而其变压器不经常切换变压器不经常切换的的总降压变电站。总降压变电站。（因为企业总降压变电所正常运行时是一台变压器工作，且使因为企业总降压变电所正常

18、运行时是一台变压器工作，且使用一个电源进线。如果负荷变化，需要投入另一台变压器时，只能用一个电源进线。如果负荷变化，需要投入另一台变压器时，只能通过通过QF5QF5，而变压器的保护是，而变压器的保护是由由QF1QF1和和QF2QF2完成的，完成的，QF5QF5并不能可靠保并不能可靠保护护）4.1工业企业变电站工业企业变电站4.1.3变电站的主结线变电站的主结线外桥式主结线外桥式主结线桥接断路器桥接断路器QF5跨接跨接在线路断器在线路断器QF1和和QF2的外侧。的外侧。适用场合：适用场合：进线线路较短，故进线线路较短，故障与检修机会较少障与检修机会较少的总降压变电站。的总降压变电站。变电站的负荷

19、变化变电站的负荷变化较大，变压器需经较大，变压器需经常切换的总降压变电常切换的总降压变电站。站。QS1QS1QF1QF1QF3QF3QS5QS5QF2QF2QF4QF4QS6QS6QF5QF5T1T1T2T2QS3QS3QS7QS7QS8QS8QS2QS2电源进线电源进线QS4QS4图图4 43 3 外桥式主结线外桥式主结线电源进线电源进线4.1工业企业变电站工业企业变电站4.1.3变电站的主结线变电站的主结线 （由于（由于QF5在在QF1、QF2的外侧，因此，两台变压器都投入时，的外侧，因此，两台变压器都投入时，QF1，QF2会分别保护相应的变压器）会分别保护相应的变压器）当供电系统采用环网

20、供电，变电站的高压侧有穿越功当供电系统采用环网供电，变电站的高压侧有穿越功率时。率时。所谓穿越功率，即所谓穿越功率，即或或由于穿越功率不通过线路断电器由于穿越功率不通过线路断电器QF1，QF2，直接由桥，直接由桥接断电器接断电器QF5转送，这对减少线路断路器的故障以及对转送，这对减少线路断路器的故障以及对继电保护装置的整定极为有利。继电保护装置的整定极为有利。（3）单母线分段主结线）单母线分段主结线见图见图44单母线分段主结线单母线分段主结线供供4.1工业企业变电站工业企业变电站4.1.3变电站的主结线变电站的主结线 单母线分段主结线单母线分段主结线基本基本同外桥式主结线。由于同外桥式主结线。

21、由于企业总降压变电站的高企业总降压变电站的高压进线还负责将进线二压进线还负责将进线二电源转送到其它负荷中电源转送到其它负荷中，所以，所以在二个进线电源在二个进线电源侧增加两段母线。侧增加两段母线。原来的桥接断路器，现原来的桥接断路器，现负责二段母线的连接，负责二段母线的连接，所以标为所以标为QF1分段分段断路器。断路器。图图44单母线分段主结线单母线分段主结线QF1QF1电源进线电源进线电源进线电源进线转送负荷转送负荷转送负荷转送负荷QF2QF2T1T1T2T2一段母线一段母线二段母线二段母线4.1工业企业变电站工业企业变电站4.1.3变电站的主结线变电站的主结线 适用于：适用于：具有一、二级

22、负荷，且进出线数量较多的总具有一、二级负荷，且进出线数量较多的总降压变电站。降压变电站。变电站的低压侧也为单母线分段结线方式，分段断路变电站的低压侧也为单母线分段结线方式，分段断路器器QF2可合上，使两台变压器并列运行，也可断开使两可合上，使两台变压器并列运行，也可断开使两台变压器分别运行。台变压器分别运行。缺点：缺点：当其中任一段当其中任一段母线母线需要检修或发生故障时，则需要检修或发生故障时，则接于该段母线的全部进出线均将停止运行。接于该段母线的全部进出线均将停止运行。4.1工业企业变电站工业企业变电站4.1.3变电站的主结线变电站的主结线 （4）双母线主结线）双母线主结线参见书中图参见书

23、中图44（P70）特特点点：各各级级电电压压的的母母线线均均由由、两两组组母母线线组组成成，两两组组母母线线间间用用母母线线联联络络断断电电器器连连接接，正正常常运运行行一一组组母母线线工工作作，另另一一组组母母线线备备用用，母母线线联联络络断断路路器器QF1断开。断开。图图45双母线主结线双母线主结线电源进线电源进线L2电源进线电源进线L1T1T1T2T24.1工业企业变电站工业企业变电站4.1.3变电站的主结线变电站的主结线QF1QF1优优点点：克克服服上上述述几几种种主主结结线线由由于于母母线线故故障障或或检检修修而而长长期期影响供电的缺点。影响供电的缺点。缺点：缺点：设备较多，初投资增

24、加，结线复杂。设备较多，初投资增加，结线复杂。4.1.3.2 4.1.3.2 车间变电站主结线车间变电站主结线 车车间间变变电电站站的的主主结结线线由由车车间间的的负负荷荷性性质质及及生生产产工工艺艺要要求决定。求决定。一般采用：一般采用：线路一变压器组线路一变压器组、单母线单母线或或单母线分单母线分段方式。段方式。(1)(1)线线路路一一变变压压器器组组只只对对三三级级负负荷荷供供电电，且且用用电量较小的车间（同总降压变）电量较小的车间（同总降压变）(2)(2)单单母母线线6 610KV10KV高高压压负负荷荷的的出出线线较较多多时时，如如负负荷荷中中有有一一、二二级级负负荷荷，则则应应有有

25、与与其其它它电电源源相相联联络络的的线路作为备用电源。线路作为备用电源。4.1工业企业变电站工业企业变电站4.1.3变电站的主结线变电站的主结线 T Ttransformertransformer TVvoltage transformer TAcurrent transformer Farrester FVvalve arrester FPpipe arrester 图46 车间变电站单母线主结线（仪仪用用互互感感器器）M电源进线电源进线380V380V高高压压电电机机阀阀型型避避雷雷针针M 10KVFUFUF FTATA1TV1TVT1T14.1工业企业变电站工业企业变电站4.1.3变电站

26、的主结线变电站的主结线 （3）单母线分段）单母线分段车间负荷中一、二级负荷比重较大，要求供电可靠高；车间负荷中一、二级负荷比重较大，要求供电可靠高；两回电源进线分别接于两段母线；两回电源进线分别接于两段母线；正常运行时母线分段断路器正常运行时母线分段断路器QF1断开。当一段母线失断开。当一段母线失去电源时自动投入分段断路器。去电源时自动投入分段断路器。图图47采用分段单母线的车间变电站主结线采用分段单母线的车间变电站主结线FUFU低压低压T1T1T1T1FUFU进进线线进进线线低压低压TV1TV1TV2TV2QF1QF14.1工业企业变电站工业企业变电站4.1.3变电站的主结线变电站的主结线4

27、.2变电站的变压器容量和台数的选择变电站的变压器容量和台数的选择4.2.1变压器台数的选择原则变压器台数的选择原则（1）车间车间变压器台数选择原则变压器台数选择原则一般生产车间，尽量装设一台。一般生产车间，尽量装设一台。车间的一、二级负荷比重较大车间的一、二级负荷比重较大：应装设两台变压器；应装设两台变压器；装设一台变压器装设一台变压器+相邻车间联络线；相邻车间联络线；车间的负荷昼夜变化较大时，装设两台变压器车间的负荷昼夜变化较大时，装设两台变压器特殊场所可选用多台小容量变压器（井下变电站）特殊场所可选用多台小容量变压器（井下变电站）4.2.1变压器台数的选择原则变压器台数的选择原则（2）企业

28、企业总降压变电站变压器台数选择原则总降压变电站变压器台数选择原则企业绝大部分属于三级负荷：企业绝大部分属于三级负荷：装设一台变压器装设一台变压器+从邻近企业取的低压备用电源。从邻近企业取的低压备用电源。企业一、二级负荷占较大：企业一、二级负荷占较大：装设两台变压器，互为备用。装设两台变压器，互为备用。4.2变电站的变压器容量和台数的选择变电站的变压器容量和台数的选择特殊情况下，可装设两台以上变压器。特殊情况下，可装设两台以上变压器。注注：当当变变电电站站仅仅装装设设一一台台变变压压器器时时，其其容容量量应应考考虑虑520%的富裕，以备发展的需要。的富裕，以备发展的需要。（3）两台变压器互为备用

29、的方式）两台变压器互为备用的方式在在供供电电设设计计时时，选选择择变变压压器器的的台台数数和和容容量量，实实质质上上就就是是确定其合理的备用容量的问题确定其合理的备用容量的问题。两台变压器，有以下两种备用方式：两台变压器，有以下两种备用方式：明备用明备用运行方式：一台工作，另一台备用。运行方式：一台工作，另一台备用。容量选择：每台均按承担容量选择：每台均按承担100%100%负荷来选择。负荷来选择。4.2.1变压器台数的选择原则变压器台数的选择原则4.2变电站的变压器容量和台数的选择变电站的变压器容量和台数的选择 暗备用暗备用 运行方式：正常时两台变压器同时投入，每台变压器运行方式：正常时两台

30、变压器同时投入，每台变压器 承担承担50%50%的计算负荷的计算负荷。容量选择：容量选择：每台均按计算负荷的每台均按计算负荷的7080%来选择，来选择，这样，变压器在正常运行时，负载率这样，变压器在正常运行时，负载率：4.2.1变压器台数的选择原则变压器台数的选择原则4.2变电站的变压器容量和台数的选择变电站的变压器容量和台数的选择例题：例题：如某企业计算负荷总容量为如某企业计算负荷总容量为15000kVA，由两台变压器供，由两台变压器供电。如以暗备用方式使用，则每台变压器承担的负荷容电。如以暗备用方式使用，则每台变压器承担的负荷容量为量为；如以明备用方式使用，则每台变压器；如以明备用方式使用

31、，则每台变压器承担的负荷容量为承担的负荷容量为。4.2.1变压器台数的选择原则变压器台数的选择原则4.2变电站的变压器容量和台数的选择变电站的变压器容量和台数的选择变变压压器器的的额额定定容容量量是是指指在在规规定定的的环环境境温温度度下下，变变压器在正常使用期限内能持续输出的容量（压器在正常使用期限内能持续输出的容量（KV.A）电力变压器使用期限电力变压器使用期限=使用寿命使用寿命25年年（环境温度：最大：（环境温度：最大：40最高日平均：最高日平均：30）当当然然变变压压器器的的使使用用寿寿命命取取决决于于其其绝绝缘缘的的老老化化速速度度，也也就就是是与与周周围围环环境境温温度度的的变变化

32、化以以及及它它的的负负荷荷大大小小紧紧密密相关。相关。4.2.2变压器容量选择变压器容量选择4.2变电站的变压器容量和台数的选择变电站的变压器容量和台数的选择4.2变电站的变压器容量和台数的选择变电站的变压器容量和台数的选择以前的方法以前的方法着眼于如何充分利用变压器的过负荷能力着眼于如何充分利用变压器的过负荷能力方面（节省投资，但电能损耗增大）。方面（节省投资，但电能损耗增大）。基本原则同上基本原则同上明备用明备用100暗备用暗备用50%目前的文献目前的文献在某些情况下，把变压器的容量适当选大在某些情况下，把变压器的容量适当选大些，从而达到经济运行的目的。些，从而达到经济运行的目的。具体要通

33、过方案比较来确定。具体要通过方案比较来确定。4.2.2变压器容量选择变压器容量选择本节所讲述的内容涉及到一设计好的变电站，采用本节所讲述的内容涉及到一设计好的变电站，采用何种方式运行，实际是给运行人员一操作指示。何种方式运行，实际是给运行人员一操作指示。当当变变电电站站装装设设两两台台或或两两台台以以上上变变压压器器时时，就就提提出出一一个个选选择择性性问问题题，即即变变电电站站负负荷荷的的变变化化在在什什么么范范围围投投切切变变压压器，使变压器运行在经济运方式。器，使变压器运行在经济运方式。所所谓谓变变压压器器的的经经济济运运行行方方式式指指变变压压器器在在功功率率损损耗耗最最小小情情况况下

34、下的的运运行行方方式式，此此时时电电能能损损耗耗最最小小，运运行行费费用用最低。最低。4.2变电站的变压器容量和台数的选择变电站的变压器容量和台数的选择4.2.3变压器的经济运行变压器的经济运行4.2.3变压器的经济运行变压器的经济运行我们来分析一下变压器的功率损耗与其负荷的关系曲我们来分析一下变压器的功率损耗与其负荷的关系曲线。有关变压器的功率损耗，我们已在第二章的第三节线。有关变压器的功率损耗，我们已在第二章的第三节做做了了详详细细的的分分析析。不不过过为为分分析析问问题题的的方方便便，我我们们将将无无功功损耗归算为等效的有功损耗：损耗归算为等效的有功损耗：变压器的空载损耗：变压器的空载损

35、耗：变压器的短路损耗：变压器的短路损耗：无功功率经济当量，取无功功率经济当量，取0.060.1KW/Kvar意义：单位无功损耗，相对应的有功损耗增加。意义：单位无功损耗，相对应的有功损耗增加。4.2.3变压器的经济运行变压器的经济运行变压器的功率损耗为：变压器的功率损耗为：可看出可看出与负荷与负荷S的平方成正比，成抛物线。的平方成正比，成抛物线。（2）二台变压器二台变压器的经济运行点的经济运行点设两台变压器设两台变压器1T，2T，其单独运行功率损耗曲线，其单独运行功率损耗曲线如图如图48的的1、2曲线。曲线。两两条条曲曲线线相相加加，即即得得两两变变压压器器并并列列运运行行时时的的功功率率损损

36、耗耗曲线曲线3。4.2.3变压器的经济运行变压器的经济运行 图482T2T单独运行单独运行1T1T单独运行单独运行两台并列运行两台并列运行S S（投入运行的容量（投入运行的容量KVAKVA）3214.2.3变压器的经济运行变压器的经济运行从曲线看出：从曲线看出：SS1（曲线（曲线2，3的的PT大于曲线大于曲线1）变压器变压器1T单独运行，功率损耗最小，运行最经济。单独运行，功率损耗最小，运行最经济。S1SS3（曲线（曲线1，3的的PT大于曲线大于曲线2）变压器变压器2T单独运行，功率损耗最小，运行最经济。单独运行，功率损耗最小，运行最经济。S3时，应再投入一台同样容量的变压器并列运行。时，应再

37、投入一台同样容量的变压器并列运行。退出一台变压器运行的条件退出一台变压器运行的条件根据上面的推证根据上面的推证时，退出一台变压器运行，即由时，退出一台变压器运行，即由n1台变压器并列运行。台变压器并列运行。4.2.3变压器的经济运行变压器的经济运行例例某车间为三班制生产，但负荷变化悬殊，故车间变某车间为三班制生产，但负荷变化悬殊，故车间变压器装设压器装设两台两台SL7-1000/10型变压器型变压器,如按照变压器经如按照变压器经济运行原则，问车间负荷为多大时，应该投入两台变济运行原则，问车间负荷为多大时，应该投入两台变压器并列运行。压器并列运行。解解:查附表查附表1，已知，已知SL7-1000

38、/10型变压器的技术数据为：型变压器的技术数据为：故求得：故求得：是两台容量相等的变压器是两台容量相等的变压器且取无功功率经济当量且取无功功率经济当量4.2.3变压器的经济运行变压器的经济运行计算得计算得即当车间负荷增至即当车间负荷增至612KVA时，两台变压器并列运行。时，两台变压器并列运行。4.3工业企业供电网路的结线方式工业企业供电网路的结线方式4.3.1工业企业工业企业供电网络供电网络的组成和特点的组成和特点 工业企业工业企业供电系统供电系统的组成的组成：外部送电线路（外部送电线路（1），企业总降压变电站（），企业总降压变电站（2），），企业内部高低压网路（企业内部高低压网路（3，5）

39、，车间变电站（），车间变电站（4）.工业企业工业企业供电网路供电网路主要包括：主要包括：外部供电线路外部供电线路35110KV高压进线高压进线高压配电网路高压配电网路610KV向车间变电所或高压设备供电向车间变电所或高压设备供电4 43 35 52 21 14.3工业企业供电网路的结线方式工业企业供电网路的结线方式低压配电网路低压配电网路220/380V向车间低压设备供电向车间低压设备供电工业企业供电网路构成：工业企业供电网路构成：按按结构结构分为：分为：架空线路，电缆线路架空线路，电缆线路按按布置布置形式分为：形式分为：开式电网，闭式电网开式电网，闭式电网（应用较多）（应用较多）按按结线结线

40、方式分为：方式分为：放射式，树干式或环式放射式，树干式或环式特点：企业供电网络与电力系统相比：特点：企业供电网络与电力系统相比：供电范围小，配电距离短，输送容量小。供电范围小，配电距离短，输送容量小。就实质来说相似，故两者计算方法也相似。就实质来说相似，故两者计算方法也相似。4.3.1工业企业工业企业供电网络供电网络的组成和特点的组成和特点 4.3.2对工业企业电力网路的基本要求对工业企业电力网路的基本要求设计工业企业电力网时，应注意下面几个基本要求设计工业企业电力网时，应注意下面几个基本要求:1 1供电可靠性供电可靠性 -说说明明一一个个供供电电系系统统不不间间断断供供电电的的可可靠靠程程度

41、度 ，应应与与负荷等级负荷等级相适应，不应盲目地强调供电可靠性。相适应，不应盲目地强调供电可靠性。在在设设计计网网路路的的结结构构方方式式时时，除除保保安安负负荷荷外外，不不应应考考虑两个电源回路同时检修或发生事故。虑两个电源回路同时检修或发生事故。4.3工业企业供电网路的结线方式工业企业供电网路的结线方式 4.3.2对工业企业电力网路的基本要求对工业企业电力网路的基本要求2 2操作简单方便，运行安全灵活操作简单方便，运行安全灵活 便于倒闸操作、检查、和修理；便于倒闸操作、检查、和修理；应应尽尽量量简简化化结结线线，减减少少供供电电层层次次。对对于于同同一一电电压压等等级级的高压网路，供电层次

42、一般不超过两极的高压网路，供电层次一般不超过两极（下图超（下图超2 2级）级）。3 3运行经济运行经济 高压线路应尽可能深入负荷中心。高压线路应尽可能深入负荷中心。4 4其它其它 应保证便于将来发展应保证便于将来发展 考虑正常生产、检修和事故时的负荷分配考虑正常生产、检修和事故时的负荷分配 环境允许，尽可能采用架空线环境允许，尽可能采用架空线4.3工业企业供电网路的结线方式工业企业供电网路的结线方式 总降变总降变6 610KV10KV车间变车间变380V380V35KV35KV110KV110KV4.3.3工业企业电力网络的结线方式工业企业电力网络的结线方式 结线方式原则上有三种：放射式；树干

43、式；环式。结线方式原则上有三种：放射式；树干式；环式。下面以高压配电线路为例，简要介绍其特点下面以高压配电线路为例，简要介绍其特点:1.1.放射式线路放射式线路有有三三种种：单单回回路路放放射射式式；双双回回路路放放射射式式；有有公公共共备备用用干干线的放射式线的放射式 单回路放射式线路：单回路放射式线路：企企业业总总降降压压变变电电站站（或或中中央央配配电电站站）6 610KV10KV母母线线上上引引出出的的每每一一条条回回路路直直接接向向一一个个车车间间变变电电站站（或或用用电电中中心心）配配电电，沿沿线线不不接接其其它它负负荷荷；各各车车间间变变电电站站之之间间也也无无联系。联系。4.3

44、工业企业供电网路的结线方式工业企业供电网路的结线方式 4.3.3工业企业电力网络的结线方式工业企业电力网络的结线方式 图图4 49 69 610KV10KV单回路放射式线路单回路放射式线路优点：线路敷设简单，维护简便。优点：线路敷设简单，维护简便。保护装置简化，便于实现自动化。保护装置简化，便于实现自动化。缺点：缺点：总降压变电站配出线较多。总降压变电站配出线较多。采用架空线，出线困难。采用架空线，出线困难。线路或开关设备故障，线路上的全部负荷停电，线路或开关设备故障，线路上的全部负荷停电，供电可靠性差。供电可靠性差。总降变总降变6 610KV10KV车间变车间变不接其它负荷不接其它负荷4.3

45、工业企业供电网路的结线方式工业企业供电网路的结线方式 4.3.3工业企业电力网络的结线方式工业企业电力网络的结线方式 双回路放射式配电双回路放射式配电 针对上述的缺点针对上述的缺点3 3，再加一条回路为车间变供电再加一条回路为车间变供电 优点：任一条线路发生优点：任一条线路发生 故障或检修时，故障或检修时，另一线路继续供另一线路继续供 电，可靠性高。电，可靠性高。缺缺点：点：总降压变电站总降压变电站 （a a）二、三二、三级负级负荷供荷供电电 配出线较多。配出线较多。采用架空线，采用架空线，出线困难。出线困难。（b b）一一级负级负荷供荷供电电 6 610KV10KVQSQS220/380V2

46、20/380V6 610KV10KVQFQF220/380V220/380V自动切换自动切换4.3工业企业供电网路的结线方式工业企业供电网路的结线方式 4.3.3工业企业电力网络的结线方式工业企业电力网络的结线方式 公共备用干线的放射式线路公共备用干线的放射式线路 在在单单回回路路放放射射式式基基础础上上，为为每每个个车车间间连连接接一一个个公公共共的备用干线。的备用干线。优点：与方式优点：与方式比较出比较出 口线减少。口线减少。6 610KV10KV备用备用干线干线220/380V220/380V4.3工业企业供电网路的结线方式工业企业供电网路的结线方式 4.3.3工业企业电力网络的结线方式

47、工业企业电力网络的结线方式2 2树干式线路树干式线路 二种方式二种方式:直接联线树干式，串联型树干式直接联线树干式，串联型树干式 直直接接联联线线树树干干式式由由总总降降压压变变电电站站引引出出的的每每路路高高压压配配电电干干线线，沿沿车车间间厂厂房房敷敷设设，从从干干线线上上直直接接接接出出分分支支线引入车间变电站。线引入车间变电站。优点：高压柜少，出线简单，优点：高压柜少，出线简单，干线数目少，节省投资。干线数目少，节省投资。缺点：断路器缺点：断路器QFQF或线路上任何或线路上任何 地方发生故障或检修，地方发生故障或检修，全停电。全停电。因此要求因此要求:分支数目限制分支数目限制 在在5

48、5个以内，每台变压器个以内，每台变压器 容量小于容量小于315KV.A315KV.A。6 610KV10KVQFQF车间车间1 1车间车间2 2车间车间3 34.3工业企业供电网路的结线方式工业企业供电网路的结线方式 4.3.3工业企业电力网络的结线方式工业企业电力网络的结线方式 串联树干式线路串联树干式线路 干干线线进进入入每每个个车车间间变变电电站站，联联于于母母线线N N上上，然然后后再再引出，干线的进出侧均安装隔离开关。引出，干线的进出侧均安装隔离开关。优点：可以缩小停电范围优点：可以缩小停电范围 例：例：3 3号车间变电站号车间变电站附近线路附近线路上（上（N N点）点）发发生故障，

49、干生故障，干线线始端始端断路器断路器QFQF跳跳闸闸。找到。找到故障点故障点N N后，拉开隔离后，拉开隔离器器QS4QS4，就可，就可继续继续供供电电。母线母线NQFQFQS3QS3QS4QS41 12 23 34.3工业企业供电网路的结线方式工业企业供电网路的结线方式 4.3.3工业企业电力网络的结线方式工业企业电力网络的结线方式3 3环式线路：环式线路：是是串串联联型型树树干干线线路路的的改改进进：把把两两路路串串联联型型树树干干线线路路联联络络起起来就构成了环式线路来就构成了环式线路。优优点：运点：运行行灵活灵活 干线上的任何地方发生故障干线上的任何地方发生故障时时，找到故障段，拉开找到

50、故障段，拉开两侧隔离开，两侧隔离开，把故障段切除后其它车间可迅速把故障段切除后其它车间可迅速 供供电电。运行方式：运行方式：开环开环一般采用的方式一般采用的方式 （开环点（开环点选择选择在什么地方最合理在什么地方最合理 ,要通要通过计过计算分析算分析计计算确算确定定)闭环闭环继电继电保保护护整定整定较较复复杂杂。QF1QF1QS3QS3QS4QS41 12 2QF2QF2QS5QS5QS6QS63 34 44.3工业企业供电网路的结线方式工业企业供电网路的结线方式 4.4供电网路导线和电缆选择的原则供电网路导线和电缆选择的原则 导导线线和和电电缆缆选选择择是是工工业业企企业业供供电电网网路路设