建筑供配電變電站

1、變電站（所）變電站（所）v電力系統(tǒng)電力系統(tǒng)v電力負(fù)荷與負(fù)荷對供電的要求電力負(fù)荷與負(fù)荷對供電的要求v變電站的設(shè)置變電站的設(shè)置v變電站（所）常見電氣設(shè)備變電站（所）常見電氣設(shè)備v變電站主接線變電站主接線v一般變電站電氣布置圖（一般變電站電氣布置圖（220kV變電站）變電站）一一 電力系統(tǒng)電力系統(tǒng) 電力系統(tǒng)：電力系統(tǒng)： 完成電能生產(chǎn)、輸送、分配、消費 的統(tǒng)一整體。通常由發(fā)電機、變壓器、電力線路和負(fù)荷等電力設(shè)備組成的三相交流系統(tǒng)。2.2.電力系統(tǒng)的組成：電力系統(tǒng)的組成：u 一次系統(tǒng) 工程實際中，常把電力系統(tǒng)中的發(fā)電、輸變電與供配電等環(huán)節(jié)叫做一次系統(tǒng)。u 二次系統(tǒng)二次系統(tǒng) 包括繼電保護、測量和調(diào)度等環(huán)節(jié)

2、。繼電保護主要是對系統(tǒng)中出現(xiàn)的各種故障，如短路、過電流、斷相、接地等，進行切斷電源或聲響報警等動作；測量是對電力系統(tǒng)的運行參數(shù)進行在線測定和顯示，如電壓、電流、功率、功率因數(shù)等；調(diào)度主要包括負(fù)荷分配、功率平衡、電壓調(diào)整、線路的投入與切除等工作。典型的電力系統(tǒng)典型的電力系統(tǒng)二二 電力負(fù)荷與負(fù)荷對供電的要求電力負(fù)荷與負(fù)荷對供電的要求電力負(fù)荷，根據(jù)其對供電可靠性的要求及中電力負(fù)荷，根據(jù)其對供電可靠性的要求及中斷供電造成的損失或影響的程度分為三級斷供電造成的損失或影響的程度分為三級 。一級負(fù)荷一級負(fù)荷 這類負(fù)荷若供電突然中斷將造成對人員的生這類負(fù)荷若供電突然中斷將造成對人員的生命危害，或造成重大設(shè)備損

3、壞且難以修復(fù)，或打命危害，或造成重大設(shè)備損壞且難以修復(fù)，或打亂復(fù)雜的生產(chǎn)過程并使大量產(chǎn)品報廢，給國民經(jīng)亂復(fù)雜的生產(chǎn)過程并使大量產(chǎn)品報廢，給國民經(jīng)濟帶來極大損失。例如冶金企業(yè)的爐體冷卻水濟帶來極大損失。例如冶金企業(yè)的爐體冷卻水泵、澆鑄車間、連續(xù)軋鋼生產(chǎn)線，礦山企業(yè)的主泵、澆鑄車間、連續(xù)軋鋼生產(chǎn)線，礦山企業(yè)的主排水泵、主扇風(fēng)機，化工企業(yè)的反應(yīng)爐、建材行排水泵、主扇風(fēng)機，化工企業(yè)的反應(yīng)爐、建材行業(yè)的水泥回轉(zhuǎn)窯、醫(yī)院以及國家重要的鐵路樞紐、業(yè)的水泥回轉(zhuǎn)窯、醫(yī)院以及國家重要的鐵路樞紐、通信樞紐、國防設(shè)施等，均屬于一級負(fù)荷。通信樞紐、國防設(shè)施等，均屬于一級負(fù)荷。二級負(fù)荷二級負(fù)荷 這類負(fù)荷若突然斷電，將造成

4、生產(chǎn)設(shè)備局這類負(fù)荷若突然斷電，將造成生產(chǎn)設(shè)備局部損壞，或生產(chǎn)流程紊亂且恢復(fù)較困難，企業(yè)部損壞，或生產(chǎn)流程紊亂且恢復(fù)較困難，企業(yè)內(nèi)部運輸停頓，或出現(xiàn)大量廢品或大量減產(chǎn)，內(nèi)部運輸停頓，或出現(xiàn)大量廢品或大量減產(chǎn)，因而在經(jīng)濟上造成較大的損失。這類負(fù)荷一般因而在經(jīng)濟上造成較大的損失。這類負(fù)荷一般允許短時停電幾分鐘，它在工業(yè)企業(yè)中占的比允許短時停電幾分鐘，它在工業(yè)企業(yè)中占的比例最大。例最大。三級負(fù)荷三級負(fù)荷 三級負(fù)荷為一般的電力負(fù)荷三級負(fù)荷為一般的電力負(fù)荷. .2 2 負(fù)荷供電要求負(fù)荷供電要求 1 1）一級負(fù)荷對供電電源的要求）一級負(fù)荷對供電電源的要求 應(yīng)由兩個獨立電源供電，當(dāng)一個電源發(fā)生故障時，應(yīng)由兩個

5、獨立電源供電，當(dāng)一個電源發(fā)生故障時，另一個電源應(yīng)不致同時受到損壞。另一個電源應(yīng)不致同時受到損壞。 n 獨立電源是指不受其它電源的影響與干擾的電獨立電源是指不受其它電源的影響與干擾的電源。具備下列兩個條件的發(fā)電廠或變電所的不同母線源。具備下列兩個條件的發(fā)電廠或變電所的不同母線段均屬獨立電源：段均屬獨立電源： 每段母線的電源來自不同的發(fā)電機，且以后的輸、每段母線的電源來自不同的發(fā)電機，且以后的輸、 變、配電各環(huán)節(jié)叉均為分列運行；變、配電各環(huán)節(jié)叉均為分列運行； 母線段之間無聯(lián)系，或雖有聯(lián)系但當(dāng)其中一段母母線段之間無聯(lián)系，或雖有聯(lián)系但當(dāng)其中一段母線發(fā)生故障時，能自動斷開聯(lián)系，不影響其余母線段線發(fā)生故障

6、時，能自動斷開聯(lián)系，不影響其余母線段繼續(xù)供電。繼續(xù)供電。2 2）二級負(fù)荷對供電電源的要求）二級負(fù)荷對供電電源的要求 n 要求做到當(dāng)發(fā)生供電變壓器故障時不致中斷供電，要求做到當(dāng)發(fā)生供電變壓器故障時不致中斷供電，或中斷后能迅速恢復(fù)供電?；蛑袛嗪竽苎杆倩謴?fù)供電。n 二級負(fù)荷應(yīng)由兩回線路供電，兩回線路應(yīng)盡可能引二級負(fù)荷應(yīng)由兩回線路供電，兩回線路應(yīng)盡可能引自不同的變壓器或母線段。自不同的變壓器或母線段。n 3 3）三級負(fù)荷對供電電源的要求）三級負(fù)荷對供電電源的要求 對供電電源無特殊要求，允許較長時間停電，可對供電電源無特殊要求，允許較長時間停電，可用單回線路供電。用單回線路供電。 一、變電站一、變電站

7、變電站，改變電壓的場所。為了把發(fā)電廠發(fā)出來的電能輸送到較遠的地方，必須把電壓升高，變?yōu)楦邏弘?，到用戶附近再按需要把電壓降低，這種升降電壓的工作靠變電站來完成。變電站的主要設(shè)備是開關(guān)和變壓器。按規(guī)模大小不同，稱為變電所、配電室等。二、變電所位置的確定二、變電所位置的確定 變配電所的位置應(yīng)接近負(fù)荷中心以減小低壓供電半徑、降低電纜投資、節(jié)約電能損耗、提高供電質(zhì)量，同時還要考慮進出線方便、設(shè)備運輸方便、接近電源側(cè)，并注意防塵、防腐、防水、防火、防爆等。影響變配電所位置選擇的因素很多，應(yīng)根據(jù)上述要求經(jīng)技術(shù)經(jīng)濟比較后確定。 三三 變電站的設(shè)置變電站的設(shè)置電壓等級電壓等級(kV)輸送容量輸送容量 (MVA)

8、輸送距離（輸送距離（km）輸電輸電7502 0 002 5 005 00以上區(qū)以上區(qū)5001 00015001 50850跨省跨省2201 005 001 00300跨地區(qū)跨地區(qū)高中壓配電高中壓配電110105050100縣市縣市352102050縣市內(nèi)縣市內(nèi)100 .22620市內(nèi)市內(nèi)低壓配電低壓配電380/220 樓內(nèi)、農(nóng)電樓內(nèi)、農(nóng)電線路電壓與容量、距離的關(guān)系線路電壓與容量、距離的關(guān)系四四 變電站（所）常見電氣設(shè)備變電站（所）常見電氣設(shè)備變換變換：控制控制：保護保護：調(diào)節(jié)調(diào)節(jié)： 電氣設(shè)備電氣設(shè)備的功能的功能供電系統(tǒng)供電系統(tǒng)對電氣設(shè)對電氣設(shè) 備的要求備的要求 安全可靠的絕緣安全可靠的絕緣電氣

9、設(shè)電氣設(shè) 備備的發(fā)展趨勢的發(fā)展趨勢 高可靠高可靠高性能高性能小型化小型化電子化電子化智能化智能化按供電系統(tǒng)工作要求來改變電壓或電流按供電系統(tǒng)工作要求來改變電壓或電流按供電系統(tǒng)工作要求來控制電路的通斷按供電系統(tǒng)工作要求來控制電路的通斷用來對供電系統(tǒng)進行過電流和過電壓等的保護用來對供電系統(tǒng)進行過電流和過電壓等的保護用來補償供電系統(tǒng)的無功功率，以提高系統(tǒng)的功率因數(shù)用來補償供電系統(tǒng)的無功功率，以提高系統(tǒng)的功率因數(shù)一、概述一、概述 必要的載流能力必要的載流能力較高的通斷能力較高的通斷能力良好的機械性能良好的機械性能必要的電壽命必要的電壽命完善的保護性能完善的保護性能二、電氣設(shè)備二、電氣設(shè)備（一）斷路器一

10、）斷路器QF圖形符號圖形符號功能功能：不僅能通斷正常負(fù)荷電流，而且能接通和承受一定時間：不僅能通斷正常負(fù)荷電流，而且能接通和承受一定時間 的短路電流，并能在保護裝置作用下自動跳閘，切除故障。的短路電流，并能在保護裝置作用下自動跳閘，切除故障。功能功能：主要對高壓線路及電氣：主要對高壓線路及電氣設(shè)備進行保護，當(dāng)所在電路電設(shè)備進行保護，當(dāng)所在電路電流超過規(guī)定值并經(jīng)一定時間后，流超過規(guī)定值并經(jīng)一定時間后，熔體熔化，電路分離。熔體熔化，電路分離。（二）高壓熔斷器二）高壓熔斷器FU圖形符號圖形符號高壓限流熔斷器實物圖片高壓限流熔斷器實物圖片 功能功能：主要用來隔離高壓電源：主要用來隔離高壓電源以保證其他

11、設(shè)備的安全檢修。以保證其他設(shè)備的安全檢修。它可以用來通斷一定的小電流它可以用來通斷一定的小電流電路等。電路等。（三）高壓隔離開關(guān)（三）高壓隔離開關(guān)QS圖形符號圖形符號（四）電壓互感器 電壓互感器是一個帶鐵心的變壓器。它主要由一、二次線圈、鐵心和絕緣組成。作用是：把高電壓變換成等級的標(biāo)準(zhǔn)二次電壓，供保護、計量。TVTV 有的電壓互感器具有有的電壓互感器具有3個繞組（有個繞組（有2個二次繞個二次繞組），其圖形符號為組），其圖形符號為TVTV圖形符號圖形符號（五）電流互感器 電流互感器原理是依據(jù)電磁感應(yīng)原理的。電流互感器是由閉合的鐵心和繞組組成。作用是可以把數(shù)值較大的一次電流通過一定的變比轉(zhuǎn)換為數(shù)值

12、較小的二次電流，用來進行保護、測量等用途。圖形符號 用TA表示（六）其它電抗器、并聯(lián)電容器、避雷器等五五 變配電所的電氣主接線變配電所的電氣主接線 主接線是指由電力變壓器、各種開關(guān)電器及配電線路，按一定順序連主接線是指由電力變壓器、各種開關(guān)電器及配電線路，按一定順序連接而成的表示電能輸送和分配路線的電路，亦稱主電路。接而成的表示電能輸送和分配路線的電路，亦稱主電路。 基本基本 要求要求 安全安全 可靠可靠靈活靈活經(jīng)濟經(jīng)濟 主主接線常用接線常用主主接線圖（接線圖（主主電路圖）電路圖）表示，是用國家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的電氣設(shè)表示，是用國家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的電氣設(shè)備圖形符號并按電流通過順序排列，表示供電系統(tǒng)、電氣設(shè)備

13、或成套裝置備圖形符號并按電流通過順序排列，表示供電系統(tǒng)、電氣設(shè)備或成套裝置的基本組成和連接關(guān)系的功能性簡圖。由于交流供電系統(tǒng)通常是三相對稱的基本組成和連接關(guān)系的功能性簡圖。由于交流供電系統(tǒng)通常是三相對稱的，故一次接線圖一般繪制成的，故一次接線圖一般繪制成單線圖單線圖。包括設(shè)備安全及人身安全包括設(shè)備安全及人身安全一次接線應(yīng)符合一、二級負(fù)荷對供電可靠性的要求一次接線應(yīng)符合一、二級負(fù)荷對供電可靠性的要求用最少的切換來適應(yīng)各種不同的運行方式，檢修時操作簡便，用最少的切換來適應(yīng)各種不同的運行方式，檢修時操作簡便，另外，還應(yīng)能適應(yīng)負(fù)荷的發(fā)展，便于擴建。另外，還應(yīng)能適應(yīng)負(fù)荷的發(fā)展，便于擴建。盡量做到接線簡化

14、、投資省、占地少、運行費用低。盡量做到接線簡化、投資省、占地少、運行費用低。一、主接線圖及其要求二、電氣主接線基本形式電氣主接線基本形式（一）有母線的主接線（一）有母線的主接線母線又稱匯流排，起著匯集母線又稱匯流排，起著匯集電能和分配電能的作用。電能和分配電能的作用。 優(yōu)點是簡單、清晰、設(shè)備少，但可靠性與靈活性不高。優(yōu)點是簡單、清晰、設(shè)備少，但可靠性與靈活性不高。 一般供三級負(fù)荷，兩路電源進線的單母線可供二級負(fù)荷。一般供三級負(fù)荷，兩路電源進線的單母線可供二級負(fù)荷。 圖圖a a 一路電源一路電源圖圖b b 兩路電源一用一備兩路電源一用一備1 1、單母線接線（不分段）、單母線接線（不分段） 母線分

15、段后，可提高供電的可靠性和靈活性。母線分段后，可提高供電的可靠性和靈活性。 2 2、單母線分段接線、單母線分段接線（1 1）兩回進線單母線接線）兩回進線單母線接線 好處：克服單母線不分段主接線的問題好處：克服單母線不分段主接線的問題WB1WB2出 線 3出 線 1出 線 2QFQS出 線 6出 線 4出 線 5QFQSQS1電 源 1QF1QF2QS2電 源 2用隔離開關(guān)分用隔離開關(guān)分QSQS段段 兩路電源一用一兩路電源一用一備時，分段斷路器接備時，分段斷路器接通運行通運行。任一段母線。任一段母線故障，故障，分段斷路器分段斷路器可可在繼電保護裝置作用在繼電保護裝置作用下自動斷開。下自動斷開。

16、兩路電源同時兩路電源同時工作互為備用（又稱工作互為備用（又稱暗備用）時，分段斷暗備用）時，分段斷路器則斷開運行。任路器則斷開運行。任一電源故障，分段斷一電源故障，分段斷路器可自動投入。路器可自動投入。用斷路器用斷路器QF分段分段WB1出 線 3出 線 1出 線 2QFQSQS1電 源 1QF1QSQSQSQFQFQFQSQSQSQSQSQSQS帶旁路的單母線接線帶旁路的單母線接線（2 2）三回進線單母線接線）三回進線單母線接線WB1WB2出線3出線1出線2QFQS出線6出線4出線5QFQSQS1電源1QF1QF2QS2電源2WB3QF2QS2電源3 雙母線接線與單母線接雙母線接線與單母線接線相

17、比從結(jié)構(gòu)上而言，多設(shè)線相比從結(jié)構(gòu)上而言，多設(shè)置了一組母線，同時每個回置了一組母線，同時每個回路經(jīng)斷路器和兩組隔離開關(guān)路經(jīng)斷路器和兩組隔離開關(guān)分別接到兩組母線分別接到兩組母線WB1WB1、WB2WB2上，兩組母線之間可通過母上，兩組母線之間可通過母線聯(lián)絡(luò)斷路器線聯(lián)絡(luò)斷路器QF3QF3連接起來。連接起來。 雙母線接線圖雙母線接線圖3 3、雙母線接線、雙母線接線 正常工作時一組母線工正常工作時一組母線工作（如作（如WB1WB1），），一組母線備一組母線備用（如用（如WB2WB2），），各回路中連各回路中連接在工作母線上的隔離開關(guān)接在工作母線上的隔離開關(guān)接通，而連接在備用母線上接通，而連接在備用母線上

18、的隔離開關(guān)均斷開。的隔離開關(guān)均斷開。 雙母線接線能保證所有出線的供電可靠性，雙母線接線能保證所有出線的供電可靠性，用于有大量一、二級負(fù)荷的大型變配電所。用于有大量一、二級負(fù)荷的大型變配電所。無母線主接線的特點，是在電源與無母線主接線的特點，是在電源與出線或變壓器之間沒有母線連接。出線或變壓器之間沒有母線連接。 圖圖1 1為幾種典型形式。其特點是接線簡單，設(shè)備少，經(jīng)濟性好，適于只為幾種典型形式。其特點是接線簡單，設(shè)備少，經(jīng)濟性好，適于只有一臺主變壓器的小型變電所。有一臺主變壓器的小型變電所。 （二）無母線的主接線（二）無母線的主接線1 1、線線路路變變壓器壓器組組單元單元接線接線 圖圖c中變壓器

19、的高中變壓器的高壓側(cè)僅設(shè)置負(fù)荷開關(guān)，壓側(cè)僅設(shè)置負(fù)荷開關(guān)，而未設(shè)保護裝置。這種而未設(shè)保護裝置。這種接線僅適于距上級變配接線僅適于距上級變配電所較近的車間變電所電所較近的車間變電所采用。采用。 圖圖d是戶外桿上變是戶外桿上變電臺的典型接線形式，電臺的典型接線形式，戶外跌落式熔斷器戶外跌落式熔斷器FU作為變壓器的短路保護，作為變壓器的短路保護，圖圖1 1 線路變壓器組單元接線線路變壓器組單元接線 正常運行時，兩路電源及主正常運行時，兩路電源及主變壓器同時工作，變壓器二次側(cè)變壓器同時工作，變壓器二次側(cè)母聯(lián)斷路器母聯(lián)斷路器QF3斷開運行。斷開運行。 一旦任一主變壓器或任一電源一旦任一主變壓器或任一電源進

20、線故障或檢修時，主變壓器兩側(cè)進線故障或檢修時，主變壓器兩側(cè)斷路器就在繼電保護裝置的作用下斷路器就在繼電保護裝置的作用下自動斷開，母聯(lián)斷路器自動斷開，母聯(lián)斷路器QF3自動投自動投入，即可恢復(fù)整個變電所的供電。入，即可恢復(fù)整個變電所的供電。 雙回線路變壓器組單元接線雙回線路變壓器組單元接線可供一、二級負(fù)荷?？晒┮?、二級負(fù)荷。 當(dāng)有兩路電源進線和兩臺主當(dāng)有兩路電源進線和兩臺主變壓器時，可采用雙回線路變變壓器時，可采用雙回線路變壓器組單元接線，再配以變壓器壓器組單元接線，再配以變壓器二次側(cè)的單母線分段接線，則可二次側(cè)的單母線分段接線，則可靠性大大提高，如圖所示?？啃源蟠筇岣撸鐖D所示。 雙回線路變壓器

21、組單元接線雙回線路變壓器組單元接線分內(nèi)橋和外橋兩種，如圖所示。分內(nèi)橋和外橋兩種，如圖所示。橋式接線圖橋式接線圖2 2、橋式接線、橋式接線 能實現(xiàn)電源能實現(xiàn)電源線路和變壓器的線路和變壓器的充分利用，如變充分利用，如變壓器壓器T1故障，可故障，可以將以將T1切除，由切除，由電源電源1和電源和電源2并并列給列給T2供電以減供電以減少電源線路中的少電源線路中的能耗和電壓損失能耗和電壓損失； 若電源若電源2線路線路故障，可以將電故障，可以將電源源2切除，由電源切除，由電源1同時給變壓器同時給變壓器T1和和T2供電，以供電，以充分利用變壓器充分利用變壓器并減少其能耗。并減少其能耗。出線2出線1T1電源2Q

22、F4出線4出線3T2QFLQS5QS3QF1QS1QF3QS2QF2QS4QS6QF5電源1內(nèi)橋接線外橋接線出線2出線1T1電源2QF4出線4出線3T2QFLQS5QS3QF1QS1QF3QS2QF2QS4QS6QF5電源1三、三、變配電所電氣主接線典型方案變配電所電氣主接線典型方案 典型方案如圖所示，變壓器一次側(cè)采用線路變壓器組單元接線。典型方案如圖所示，變壓器一次側(cè)采用線路變壓器組單元接線。1010kVkV變電所電氣主接線典型方案變電所電氣主接線典型方案1 1、一路外供電源、一路外供電源 （1）裝有一臺變壓器裝有一臺變壓器 設(shè) 備 編 號用 途AH1AH2AH3AH4T電 源 引 入電 能 計 量變 電電 壓 測 量變 壓 器 保 護10kV進 線10kV0.38kVPEN一一次次側(cè)側(cè)電電氣氣主主接接線線圖圖AA1TAA2AA3AA4變 電低壓進線無功補償出 線出 線10kV0.38kVK二次側(cè)電氣主接線圖二次側(cè)電氣主接線圖二次側(cè)采用單母線接線。二次側(cè)采用單母線接線。 典型方案如圖所示，變壓器一次側(cè)典型方案如圖所示，變壓器一次側(cè)采用單母線接線采用單母線接線。 為測量高壓側(cè)電壓和提供交流操作電源而設(shè)置的電壓互感器，安裝為測量高壓側(cè)電壓和提供交流操作電源而設(shè)置的電壓互感器，安裝于進線柜體內(nèi)（中置柜有此配置方案）于進線柜體內(nèi)（中置柜有此