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1、第四章第四章工业企业变电站及供电网络工业企业变电站及供电网络 要点：围绕工厂内部供电系统，着重讨论：要点：围绕工厂内部供电系统，着重讨论：（1 1）变电站设计（数量、位置、连接方式）变电站设计（数量、位置、连接方式）（2 2）变压器台数、容量的选择）变压器台数、容量的选择（3 3）供电网络的各种接线方式）供电网络的各种接线方式（4 4）导线、电缆截面选择）导线、电缆截面选择（5 5）高压电气设备选择。）高压电气设备选择。车间变电站车间变电站企企业业内内高高压网络压网络低压供电网络低压供电网络总变电站总变电站企业电源进线企业电源进线工业企业供电系统工业企业供电系统第四章第四章工业企业变电站及供电
2、网络工业企业变电站及供电网络 4.1工业企业工业企业变电站设计变电站设计4.1.1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4.1.2变电站的主要电气设备变电站的主要电气设备 4.1.3变电站的主结线变电站的主结线4.2变电站内变电站内的变压器台数和容量的选择的变压器台数和容量的选择4.2.1变压器台数的选择原则变压器台数的选择原则4.2.2变压器容量选择变压器容量选择4.2.3变压器的经济运行变压器的经济运行4.3工业企业工业企业供电网路供电网路的结线方式的结线方式4.3.1工业企业供电网络的组成和特点工业企业供电网络的组成和特点4.3.2对工业企业电力网路的基本要求对工业企业电力
3、网路的基本要求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第四章第四章工业企业变电站及供电网络工业企业变电站及供电网络 4.4供电网路供电网路导线和电缆选择导线和电缆选择的原则的原则4.5按允许载流量和经济电流密度选择的电缆的截面按允许载流量和经济电流密度选择的电缆的截面4.5.1按允许载流量选择导线和电缆的截面按允许载流量选择导线和电缆的截面4.5.2按经济电流密度选择导线和电缆的面积按经济电流密度选择导线和电缆的面积4.6按允许电压损失选择导线和电缆的截面按允许电压损失选择导线和电缆的截面 4.6.14.6.1电压降落、电压损失和电压偏差概念电压降落、电压损失和电压偏差概
4、念 4.6.2 4.6.2 电力网电力网中电压损失的计算中电压损失的计算 4.6.3 4.6.3 按允按允许电压损许电压损失失选择单电选择单电源源线线路的路的导线导线截面截面4.7导线和电缆截面选择的综合分析导线和电缆截面选择的综合分析4.8高高压电压电气气设备选择设备选择与校与校验验4.8.1 4.8.1 按正常运行条件按正常运行条件选择选择高高压电压电气气设备设备 4.8.2 4.8.2 在短路情况下的在短路情况下的热稳热稳定性校定性校验验 4.8.3 4.8.3 在短路情况下的力在短路情况下的力稳稳定性校定性校验验 4.8.4 4.8.4 高高压压开关开关设备设备的断路能力校的断路能力校
5、验验第四章小第四章小结结4.1.14.1.1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 （1 1）工业企业变电站）工业企业变电站种类种类：企业总降压变电站企业总降压变电站 企业配电站企业配电站（俗称开闭所，小型企业）（俗称开闭所，小型企业）车间变电站车间变电站 车间变配电站车间变配电站 变流站变流站4.1工业企业变电站工业企业变电站4.1.14.1.1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 （2 2）变电站的）变电站的位置位置确定原则：确定原则：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，降降低有色金属及年电能消耗。低有色金属及年电能
6、消耗。线路进出方便。线路进出方便。运运输输条条件件好好。便便于于变变压压器器和和电电气气设设备备的的搬搬运运，消消防防车进入。车进入。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）。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。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设备的绝缘水平降低。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；有有扩建和发展的余地。扩建和发展的余地。4.1工业企业变电站工业
7、企业变电站4.1工业企业变电站工业企业变电站（3）变电站的）变电站的数量数量确定原则：确定原则：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。但要考虑一级负荷的但要考虑一级负荷的备用电源备用电源问题。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集中大负荷，且彼此之间相距较远时。上集中大负荷，且彼此之间相距较远时。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邻车车间间的的距距离离等因素全面考虑。等因素全面考虑。4.1.14.1.1变电变电站位
8、置和数量的确定原站位置和数量的确定原则则4.1.2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，所以用于通断弧的机构，所以用于通断短路故障电流短路故障电流。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，后隔离开关断电时：先断路
9、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 4.1工业企业变电站工业企业变电站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开关触头在绝缘油绝缘油中闭合和断开。中闭合和断开。油只作灭弧功能油只作灭弧功能，油量少，易燃易爆危险性较小。体积小，价廉，维护油量少，易燃易爆危险性较小。体积小，价廉，维护方便。不能频繁操作。方便。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
10、。灭弧能力强，功能。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，炸危险，体积小，维维护要求严格，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。不多采用。不适于高寒适于高寒地区。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开关触头在真空的容器真空的容器内内闭合和断开。灭弧能力闭合和断开。灭弧能力强燃弧时间短，属高速强燃弧时间短，属高速断路器。开断能力强。断路器。开断能力强。结构简单，重量轻，体结构简单，重量
11、轻，体积小。寿命长，易维修。积小。寿命长，易维修。可频繁操作可频繁操作。无。无易燃易易燃易爆危险爆危险。由于开断速度高由于开断速度高,易易产生截流产生截流过电压过电压,对变对变压器等感性负载易造成压器等感性负载易造成危害危害,应配置过应配置过电压吸电压吸收装置收装置。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；灭弧装置；能断开相应的负荷能断开相应的负荷电流电流，不能切断短
12、路电流。通常与高压熔断器配合使用（利，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
13、）4.1工业企业变电站工业企业变电站4.1.2变电站的主要电气设备变电站的主要电气设备FZRN21-12D/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。4.1工业企业变电站工业企业变电站4.1.2变
14、电站的主要电气设备变电站的主要电气设备GG-1A(F)型型固固定式定式高高压开关设备压开关设备XGN2-12(Z)箱箱型型固固定式交流金属封闭开关设备（户定式交流金属封闭开关设备（户内内）KYN28A-12(Z)B型型铠铠装装移移开式交流金属开关设备（户开式交流金属开关设备（户内内）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 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
15、线连接导线。目的：目的：如何将上述设备连接在一起，从而如何将上述设备连接在一起，从而接受和分配接受和分配 电能。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。（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4.1.3.1总降压变电站总降压变电站主结线主结线（1）线路）线路变
16、压器组主结线变压器组主结线主结线图：主结线图：4.1工业企业变电站工业企业变电站图图4 40 0 线路线路变压器组主结线变压器组主结线 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进线电缆进线电缆隔离开关隔离开关断路器断路器母线母线隔离开关隔离开关变压器变压器高压侧高压侧低压侧低压侧进进线线电电源源侧侧 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 和断路器和断路器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的能能力；力；条条件件：供供电电线线路路较较短短，电电源源侧
17、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，且灵敏度亦满足要求。障，且灵敏度亦满足要求。图图4 41 1 线路线路变压器组主结线变压器组主结线 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，装一组高压熔断器，切断短路电流切断短路电流。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
18、件：高压熔断器不能满足切开短路条件：高压熔断器不能满足切开短路 电流的要求，同电流的要求，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：通过通过断路器接至单母线断路器接至单母线，向各配出负荷供电。向各配出负荷供电。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FUFUQSQSQF2QF2QFQFQSQS变电站停送电规程：变电站停送电规程：停电过程：停电过程：先停先停低压侧低压侧断路器、隔离器开关断路器、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：先送先送高压侧高压侧隔离开关，断路器，再送低
19、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。线路线路变压器组主结线小结：变压器组主结线小结：优点：结线简单，使用设备少。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。适用于：适用于：供电电源只有一回线路，变电站装设一台供电电源只有一回线路，变电站装设一台变压器，三级负荷的变电站。变压器，三级负荷的变电站。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（2 2）桥式主结线）桥式主结线 桥桥式式主主接接线线分分内内桥桥和和外外侨侨两两种种形形式式。实实际际是是两两
20、个个线线路路-变压器组接线的组合。变压器组接线的组合。1 1）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。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
21、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 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
22、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（进线线路（L1L1或或L2L2）较长）较长，因而故障与检修机会较多，因而故障与检修机会较多，变变电电站站负负荷荷比比较较平平稳稳，因因而而其其变变压压器器不不经经常常切切换换的的总总降降压变电站。压变电站。（因因为为企企业业总总降降压压变变电电所所正正常常运运行行时时是是一一台台变变压压器器工工作作，且且使使用用一一个个电电源源进进线线。如如果果负负荷荷
23、变变化化，需需要要投投入入另另一一台台变变压压器器时时，只只能能通通过过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2）外桥式主结线）外桥式主结线桥接断路器桥接断路器QF5跨接跨接在在线线路路断断路路器器QF1和和QF2的外侧。的外侧。适用场合：适用场合：进线线路较短进线线路较短，故，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。变电站的变电站的负荷变化负荷变化较大较大，变压器需经，变压器需经常切换的总降压变电
24、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）当供电系统当供电系统采用环网供电采用环网供电，变电站的高压侧有穿越功，变电站的高压侧有穿
25、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。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桥式主结线小结桥式主结线小结：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，所以被广泛由于可保证对一、二级负荷的可靠供电，所以被广泛采
26、用。采用。（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。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压进线还负责将进线二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
27、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 适适用用于于：具具有有一一、二二级级负负荷荷，且且高高压压侧侧进进出出线线数数量量较较多的总降压变电站。多的总降压变电站。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
28、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路路器器连连接接，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L1T1T
29、1T2T24.1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
30、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 TtransformertransformerTVvoltage transformer（PT）TAcurrent transformer（CT）FarresterFVvalve arrester FP
31、pipe arrester FU-fuse （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变电站的主结线变电站的主结线备备用用电电源源图46 车间变电站单母线主结线 （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
32、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4.2变电站内的变压器台数和容量的选择变电站内的变压器台数和容量的选择4.2.1变压器台数的选择原则变压器台数的选择原则（1）企业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：装设一台装设一台变压器变压器+从邻近企业取的低压从邻近企业取的低压备
33、用电源备用电源。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。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。（2）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
34、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4.2变电站的变压器台数和容量的选择变电站的变压器台数和容量的选择（3）两台变压器互为备用的方式）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：明备用明备用运运行行方方式式：一一台台工工作作，另另一一台台备备用用
35、，每每台台承承担担100%100%的计算负荷的计算负荷。容量选择：每台均按计算负荷的容量选择：每台均按计算负荷的100%100%来选择。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变电站的变压器台数和容量的选择变电站的变压器台数和容量的选择 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。容容量量选选择择：每每台台均均按按计计算算负负荷荷的的7080%来来选选择择，多多出出部部分分用用于于变变压压器器单单台台运运行行时时承承担担另另一一台台变压器所带的一部分重要负荷。变压器
36、所带的一部分重要负荷。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变电站的变压器台数和容量的选择变电站的变压器台数和容量的选择例题：例题：如如某某企企业业计计算算负负荷荷总总容容量量为为15000kVA，由由两两台台变变压压器器供供电。如以电。如以暗备用暗备用方式使用，则每台变压器正常运行时承方式使用，则每台变压器正常运行时承担的担的负荷容量负荷容量为为；每台；每台变压器容量变压器容量。如以如以明备用明备用方式使用，则每台变压器正常运行时承担的方式使用，则每台变压器正常运行时承担的负荷容量为负荷容量为；每台变压器容量
37、为；每台变压器容量为。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变电站的变压器台数和容量的选择变电站的变压器台数和容量的选择变变压压器器的的额额定定容容量量变变压压器器标标牌牌上上的的容容量量，是是指指在在规规定定的的环环境境温温度度下下，变变压压器器在在正正常常使使用用期期限限内内能能持持续续输出输出的容量（的容量（kVA）电力变压器电力变压器使用期限使用期限=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
38、度度的的变变化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7080%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，从而达到些，从而达到经济运行经济运行的目的
39、。的目的。具体要通过方案比较来确定。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导。何种方式运行，实际是给运行人员一操作指导。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
40、最最小小情情况况下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我们们来来分分析析一一下下变变压压器器的的功功率率损损耗耗与与其其负负荷荷的的关关系系曲曲线线。有有关关变变压压器器的的功功率率损损耗耗，我我们们已已在在第第二二章章的的第第三三节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损耗归算为等效的有功损耗：功损耗归算为等效的有功损耗：变压器的空载损耗：
41、变压器的空载损耗：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
42、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耗耗曲线曲线3。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 图484.2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2T2T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）321红线：合成曲线红线：合成曲线4.2.3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
43、经济。单独运行，功率损耗最小，运行最经济。S1SS3（曲线（曲线1，2的的PT大于曲线大于曲线3）变变压压器器1T，2T并并列列运运行行，功功率率损损耗耗最最小小，运运行行最最经经济济结论：结论：功率损耗合成曲线上出现的交点（功率损耗合成曲线上出现的交点（S1和和S3点）点）叫做叫做经济运行点。经济运行点。经济运行点处，两种运行方式均为最经济运行。经济运行点处，两种运行方式均为最经济运行。S2交点不是经济运行点交点不是经济运行点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（3）多台变压器多台变压器且额定且额定容量不同容量不同，按上
44、述作曲线，按上述作曲线方法求取经济运行点。方法求取经济运行点。（4）多台变压器多台变压器，且额定，且额定容量相同容量相同，则可用计算法，则可用计算法求取经济运行点：求取经济运行点：增加一台变压器运行的条件增加一台变压器运行的条件根据原则：运行中的根据原则：运行中的n台变压器的总有功损耗与台变压器的总有功损耗与投投入入n+1台变压器台变压器时刻时刻的总有功损耗相等。的总有功损耗相等。（根根据据上上述述结结论论2，即即经经济济运运行行点点处处，两两种种运运行行方方式都为最经济运行）式都为最经济运行）有有: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
45、压器的经济运行 解得：解得：当当S时时，应应再再投投入入一一台台同同样样容容量量的的变变压压器器并并列列运运行。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
46、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SL7-1000/10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。两台变压器运行两台变压器运行相当分母增加相当分母增加2倍倍损耗自然小损耗自然小4.2变电站
47、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单台运行单台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kVkVA A）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 (1)工业企业工业企业供电网络供电网络的组成：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），车间变电站（），车间变电站（4）.1)外部供电线路外部供电线路35110kV高压进线高压进线2)高压配电网路高压配电网路610kV向车间变
48、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3)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(2)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(3)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
49、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
50、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