0245-某中外合資機械廠變電所及配電系統(tǒng)設計【全套9張CAD圖】
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第5章 變電所主接線方案選擇和確定
5.1概述
主接線圖即主電路圖，是表示系統(tǒng)中電能輸送和分配路線的電路圖，亦稱一次電路圖而用來控制、指示、監(jiān)測和保護一次電路及其設備運行的電路圖，則稱二次電路圖，或二次接線圖，通稱二次回路圖。二次回路是通過電流互感器和電壓互感器與主電路相聯(lián)系的。
5.1.1工廠變配電所主接線的基本要求：
1.安全 應符合有關國家標準和技術規(guī)范的要求，能充分保證人身和設備的安全。
2.可靠 應滿足電力負荷特別是其中一、二級負荷對供電可靠性的要求。
3.靈活 應能適應必要的各種運行方式，便于切換操作和檢修，且適應負荷的發(fā)展。
4.經濟 在滿足上述要求的前提下，盡量使主接線簡單，投資少，運行費用低，并節(jié)約電能和有色金屬消耗量。
5.1.2主接線圖有兩種繪制形式：
1.系統(tǒng)式主接線圖 這是按照電力輸送的順序依次安排其中的設備和線路相互連接關系而繪制的一種簡圖，如圖1-1及圖4-58等。它全面系統(tǒng)地反映出主接線中電力的傳輸過程，但是它并不反映其中各成套配電所主接線圖均為這一形式。
2.裝置式主接線圖 這是按照主接線中高壓或低壓成套配電裝置之間相互連接關系和排列位置而繪制的一種簡圖，通常按不同電壓等級分別繪制，如圖4-59所示。從這種主接線圖上可以一目了然地看出某一電壓級的成套配電裝置的內部設備連接關系及裝置之間相互排列位置。這種主接線圖多在變配電所施工圖中使用。
5.2 變配電所主接線的選擇
5.2.1變配電所主結線方案的設計原則于一般要求
變配電所主結線方案的設計原則與一般要求，見表ZD5-1所示。
表ZD5-1 主結線方案的設計原則與一般要求
序號
設計原則
設計的一般要求
1
安全性
1、在高壓斷路器的電源側及可能反饋電能的另一側，必須裝設高壓隔離開關
2、在低壓斷路器（自動開關）的電源側及可能反饋電能的另一側，必須裝設低壓刀開關
3、在裝設高壓熔斷器-負荷開關的出線柜母線側，必須裝設高壓隔離開關
4、35kV及以上的線路末端，應裝設與隔離開關聯(lián)鎖的接地刀閘
5、變配電所高壓母線上及架空向路末端，必須裝設避雷器。裝于母線上的避雷器宜與電壓互感器共用一組隔離開關，線路上避雷器前不必裝隔離開關
2
可靠性
1、變配電所的主結線方案，必須與其負荷級別相適應，對一級負荷，應又兩個電源供電；對二級負荷，應由兩回路或者一回專用架空線路供電
2、接于公共干線上的（即采用樹干式配電的）變配電所電源進線首端，應裝設帶有短路保護的開關設備
3、對一般生產區(qū)的車間變電所，宜由工廠總變配電所采用放射式高壓配電，以確保供電可靠性，但對輔助生產區(qū)及生活區(qū)的變電所，可采用樹干式配電
4、變電所低壓側（電壓380V）的總開關，宜采用低壓斷路器。當有繼電保護或自動切換電源要求時，低壓側總開關和次呀母線分段開關均應采用低壓斷路器
3
靈活性
1、變配電所的高低母線，一般宜采用單母線或單母線分段
2、兩路電源進線，裝有兩臺主變壓器的變電所，當兩路電源同時供電時，兩臺主變壓器一般分列運行；當只有一路電源供電，另一路電源備用時，則兩臺主變壓器并列運行
3、需要負荷切換主變壓器的變電所，高壓側應裝設高壓斷路器或高壓負荷開關
4、主結線方案應與主變壓器經濟運行的要求適應
5、主結線方案要考慮到今后可能擴展
4
經濟性
1、主結線方案應力求簡單，采用的一次設備特別是高壓斷路器少，而且應選用技術先進、經濟適用的節(jié)能產品
2、由于工廠變配電所一般選用安全可靠且經濟美觀的成套配電裝置，因此變配電所主結線方案應與所選成套配電裝置的主結線方案配合一致。柜型一般宜采用固定式；只在供電可靠性要求較高時，才采用手車式和抽屜式
3、中小型工廠變電所一般采用高壓少油斷路器；在需頻繁操作的場合，則應采用真空斷路器或斷路器。斷路器一般采用就地控制，操作多用手力操作機構，但這只適于三相短路電流不超過6kA（10kV的）的電路中，如短路電流較大或有遠控、自控要求時，則應采用電磁操動機構或彈簧操動機構
4、工廠的電源進線上應裝設專用的計量柜，其互感器只供計費的電表用。
5、應考慮無功功率的人工補償，使最大負荷時功率因數(shù)達到規(guī)定的要求（參看表ZD2-24~28）
5.2.2高壓系統(tǒng)主結線
車間變電所高壓系統(tǒng)之結線是指車間變電所高壓側到變壓器之間的接線。通常采用3~10kV電壓（也有用35kV），變電所的主結線與高壓側的進線結構有關，可參見表4-3。
獨立式或其它室內變電所的高壓側結線方式，可以采用單母線，也可采用單母線分段。
表4-3 變壓器室高壓側主結線方案
主接線圖
變壓器容量/kVA
200~1600
200~630
8 00~
1600
200~
600
800~
1600
200~630
200~630
200~630
800~1250
進出線方式
高壓電纜引入，低壓母線引出
高壓架空線引入，低壓母線引出
變壓器室結構型式
封閉式或敞開式
敞開式
說
明
1.方案1、2、3的變壓器保護電器一般在線路送電端的高壓配電裝置上
2.方案6、7的變壓器保護建議采用跌落式熔斷器，裝于架空線路的分歧桿或終端桿上
3.方案8、9的熔斷器裝在變壓器的室外墻上
4.負荷開關的極限通過電流為一定，在工程中應按具體短路電流進行校驗
5.此表摘自全國通用建筑標準設計L88D264，《電力變壓器室布置》標準圖集
本次設計我們根據工廠的具體情況，選擇以上表中的第三種方案。
5.2.3高壓系統(tǒng)主接線比較及選擇
獨立式或其他室內車間變電所的高壓側接線方式，可以采用單母線，也可以采用單母線分段。根據車間變電所變壓器臺數(shù)和電源回路數(shù)確定。裝設有兩臺主變壓器的小型變電所主電路圖有以下幾種方案：
方案1、高低壓側都采用單母線分段的變電所主電路圖
這種變電所的兩段高壓母線，在正常時可以運行，也可分段運行。一臺主變壓器或一路電源進線停電檢修或發(fā)生故障時，通過切換操作，可迅速恢復整個變電所的供電，因此供電可靠性相當高，可供一、二級負荷。如下圖：
方案2、高壓無母線、低壓單母線分段的變電所主電路圖
這種主接線的供電可靠性較高。當任一主變壓器或任一電源線停電檢修或發(fā)生故障時，該變電所通過閉合低壓母線分段開關，即可迅速恢復對整個變電所的供電。如果兩臺主變壓器低壓側主開關（采用電磁或電動機合閘操作的萬能式低壓斷路器）都裝設有互為備用的電源自動投入裝置（APD），則任一主變壓器低壓主開關因電源斷電（失壓）而跳閘時，另一主變壓器低壓側的主開關或低壓母線分段開關將在APD作用下自動合閘，恢復整個變電所的正常供電。這種主接線可供一、二級負荷。如下圖：
方案3、高壓采用單母線、低壓單母線分段的變電所主電路圖
這種主接線適用于裝有兩臺及以上主變壓器或具有多路高壓出線的變電所。其供電可靠性也較高。任一主變壓器檢修或發(fā)生故障時，通過切換操作，可很快恢復整個變電所的供電，但在高壓母線或電源進線檢修或發(fā)生故障時，整個變電所都要停電。如果有與其他變電所相連的低壓或高壓聯(lián)絡線時，則供電可靠性可大大提高。無聯(lián)絡線時，可供二、三級負荷，而有聯(lián)絡線時，則可供一、二級負荷。根據本廠情況不能才用該方案。如下圖：
在以上方案的特點上可以確定方案不符合，對方案一和方案二進行比較，根據我們的負荷和變壓器的容量可知，選擇方案二較為合適、實用。
所以本變電所采用高壓無母線、低壓單母線分段的主接線形式。
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