奋力谱写中国式现代化城市篇章 (优化配网规划设计)

本次主讲配电所及其一次系统部分内容

1、配电所任务、类型及所址。

2、电气设备中的电弧问题及对触头的要求。

3、设备及其选择。

4、电容器的布置。

供配电系统是电力系统的重要组成部分,也是配电所设计的第一环节,本次重点介绍供配电系统的电压选择、变电所位置的确定、变配电所的一次设备及主接线图以及变电所的布置和结构。

供配电电压的选择:

一、配电电压确定

供电电压是指供配电系统从电力系统所取得电源电压。究竟采取哪一级供电电压,主要取决于以下两个因素。

(1) 电力部门所提供的电源电压。

例子:某一小型企业,可采用10kv供电电压,但附近只有35kv供电线路,要采用10kv线路投资比较大,所以采用35kv电压供电。

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(2) 企业负荷大小及距离电源线路远近。

配电所任务、类型及所址

一、变配电所的任务

变电所担负从电网接收电能、变换电压、分配电能的任务。配电所担负从电网接收电能、分配电能的任务。变配电所是供配电系统重要组成部分。

二 、变配电所得类型

变电所按其在供配电系统中的地位和作用分总降压变电所、独立变电所、车间变电所、杆上变电所、建筑物及高层建筑物变电所等。

变配电所所址的选择

一、变配电所所址选择的一般原则

选择工厂变、配电所的所址,应根据下列要求技术、经济比较后确定:

1、接近负荷中心。

2、进出线方便。

3、接近电源侧。

4、设备运输方便,考虑扩建的可能性。

5、不应设在有剧烈振动或高温的场所。

6、不宜设在多尘或有腐蚀性气体的场所,当无法远离时,不应设在污染源盛行风向的下风侧。

7、不应设在厕所、浴室或其它经常积水场所的正 下方,且不宜设与上述场所相贴邻。

8、不应设在有爆炸危险的正上方或正下方,且不宜设在有火灾危险环境的正上方或正下方,当与有爆炸或火灾危险环境的建筑物毗连时,应符合现行国家标准GB50058-92《爆炸和火灾危险环境电力装置设计规范》的规定。

9、不应设在地势低洼和可能积水的场所。

10、高压配电所应尽量与邻近车间变电所或有大量高压用电设备的厂房合建在一起。

GB50053-94《10kV及以下变电所设计规范》还规定:

1)装有可燃性油浸电力变压器的车间内变电所,不应设三、四级耐火等级的建筑物内;当设在二级耐火等级的建筑物内时,建筑物应采取局部防火措施。

2)多层建筑中,装有可燃性油的电气设备的变、配电所应设置在底层靠外墙部位,且不应设在人员密集场所的正下方、正上方、贴邻和疏散出口的两旁。3)高层主体建筑内不宜设置装有可燃性油的电气设备的变、

配电所。当受条件限制必须设置时,应设在底层靠外墙部位,且不应设在人员密集场所的正下方、正上方、贴邻和疏散出口的两旁,并应按现行国家标准GB50045-95《高层民用建筑设计防火规范》有关规定,采取相应的防火措施。

4)露天或半露天的变电所,不应设置在下列场所:

01)有腐蚀性气体的场所。

02 )挑檐为燃烧体或难燃体和耐火等级为四级的建筑物旁。

03 )附近有棉、粮及其它易燃易爆物品集中的露天堆放场所。

04 )容易沉积可燃粉尘、可燃纤维、灰尘或导电尘埃且严重影响变压器安全运行的场所。

二、电气设备中的电弧问题及对触头的要求

2.1 电弧的形成及常用灭弧方法。

2.2 电器触头的基本要求。

电弧的形成及常用灭弧方法:电弧——为一种气体游离放电现象。

现象:开关电器断开电路时,触关时产生的耀眼的白光。

电弧的形成:当切断电路瞬间,动静触头瞬间出现弧光放电,是由于其间的介质迅速游离,存在着一定浓度的带电质点,即带正电荷的离子与带负电荷的电子。

常用灭弧方法:1、速拉法 2、冷却法 3、吹弧法 4、真空灭弧法 5、SF6灭弧法

电器触头的基本要求:

1)满足正常负荷发热的要求。

2)有足够的机械强度。

3)有足够的动稳定度和热稳定度。

4)有足够的断流能力。

三、设备及其选择

一次设备按功能分为:

变换设备:变压器、电压互感器、电流互感器。

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变压器

控制设备:断路器、开关类。

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保护设备:熔断器、避雷器。

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补偿设备:电容器

成套设备:按一次电路接线方案的要求,将一次与二次设备组合成一体的电气装置。如高压开关柜,低压配电屏等。

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10kV出线断路器的选择

(1)额定电压:Ue=10kV

(2)额定电流:按负荷最大的10KV出线考虑

I g max= S10/1.732*10=205.38A

校验:1、U e=10kV

I g max=205.88A

额定断开电流校验:

10kv母线三相稳态短路电流 I k=15.12KA(10kv短路电流值)

动稳定校验:

10kv母线短路三相冲击电流:I sh=2.55Ik=38.57kA

热稳定校验:

10kV母线三相短路热容量:Q dt=Ik²t=914.46 (kA²S)

1、ZW1-10/1000断路器的动稳定电流I g f=40kA I s h<I g f

ZW1-10/1000断路器的4秒热稳定电流:It=16(kA) It²t=16²×4=1024(kA²S)

Ik²*t<It²t 符合热稳定要求。⑥温度校验:

ZW1-10/1000断路器允许使用环境温度:-40℃~40℃

本变电站地区气温:-32℃~38℃,所以符合要求。

通过以上校验可知,主变10kV出线断路器的选择符合要求。

Ish短路电流的冲击值和冲击有效值

imax ,Imax设备允许的通过的极限电流峰值和有效值

It 设备在t秒内允许通过的短时热稳定电流

四、电容器的布置

1、电容器装置的开关设备及导体等载流部分的长期允许电流,高压电容器不应小于电容器额定电流的1.35倍,低压电容器不应小于电容器额定电流的1.5倍。电容器容量按主变容量的10%-30%取。

2、电容器组应装设放电装置,使电容器组两端的电压从峰值(√2倍额定电压)降至50V所需的时间,高压电容器不应大于5min;低压电容器不应大于1min。

3、室内高压电容器装置宜设置在单独房间内,当电容器组容量较小时,可设置在高压配电室内,但与高压配电装置的距离不应小于1.5m。 低压电容器装置可设置在低压配电室内,当电容器总容量较大时,宜设置在单独房间内。

4、安装在室内的装配式高压电容器组,下层电容器的底部距地面不应小于0.2m,上层电容器的底部距地面不宜大于2.5m,电容器装置顶部到屋顶净距不应小于1.0m。高压电容器布置不宜超过三层。

5、电容器外壳之间(宽面)的净距,不宜小于0.1m。电容器的排间距离,不宜小于0.2m。

6、装配式电容器组单列布置时,网门与墙距离不应小于1.3m;当双列布置时,网门之间距离不应小于1.5m。

7、成套电容器柜单列布置时,柜正面与墙面距离不应小于1.5m;当双列布置时,柜面之间距离不应小于2.0m。