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靠性级别和计算负荷数综合主变压器台数,确定变电所高、低接线方式。
(6)工厂供电系统短路电流计算。工厂用电,通常为国家电网的末端负荷,其容量运行小于电网容量,皆可按无限容量系统供电进行短路计算。由系统不同运行方式下的短路参数,求出不同运行方式下各点的三相短路电流。
(7)变电所高压设备的选择。参照短路电流计算数据和计算负荷以及对应的额定值,选择变电所各种高压设备,并根据需要进行热稳定和动稳定检验。
(8)继电装置及二次保护设计。为了监视、控制和保证安全可靠运行,变压器需要设置相应的控制、检测和继电保护装置。
(9)防雷接地装置设计。参考本地区气象地质材料,设计总降压变电所的防雷接地装置。
(10)总降压变电所变、配电装置总体布置设计。综合前述设计计算结果,参照国家有关规程规定,进行内外的变、配电装置的总体布置设计。
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2 供配电系统主接线方案论证
2.1概述
主接线图即主电路图,是表示系统中电能输送和分配线路的电路图,亦称一次电路图.而用来控制指示检测和保护的一次电路及其设备运行的电路图,则称为二次电路图,或二次接线图,通称二次回路图.二次回路是通过电流互感器和电压互感器与主电路相联系的.
我国《变电所设计的技术规程》规定:变电所的主要接线应根据变电所在电力系统中的地位,回路数,设备特点及负荷性质等条件确定,且应满足运行可靠,简单灵活,操作方便和节省投资等要求。 2.1.1工厂供电必须达到以下基本要求
(1)安全性 应符合有关国家标准和技术规范的要求,能充分保证人身安全和设备的安全.
(2)可靠性 应满足电力负荷特别是其中一、二级负荷对供电可靠性的要求,其中在检修时,不宜影响对系统的供电,断路器或引线检修及引线故障时,尽量减少长时间停电和大范围停电,并保证对大部分一级负荷及全部及大部分二级负荷的供电。
(3)灵活性 应能适应必要的各种运行方式,便于切换操作和检修,且适应负荷的发展,检修时,可以方便地停运,对母线及其继电保护设备进行安全检修而不致影响电力网和对用户的供电。
(4)经济性 在满足上述要求的前提下,尽量使主接线简单,投资少,运行费用低,并节约电能和有色金消耗量主接线设计要为配电装置创造条件,尽量使占地面积减少, 电能损失小,经济合理地选择各种电气,减少电能损失。
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2.2主接线方式的介绍
2.2.1 母线连接方式
根据论文资料和电力系统的发展,用户的需求等几方面考虑,从近期及远景的发展规划所以确定某轮毂制造厂供配电系统初步设计:单母线分段。
单母线分段接线具有简单清晰,设备较少,投资较小,运行操作方便,且有利于扩建等优点,并可提高供电可靠性和灵活性。对重要用户可以从不同段引出两回馈电线路。由两个电源供电。当一段母线发生故障,分段断路器自动将故障段隔离,保证正常段母线不间断供电,不致使重要用户停电,其高压侧采用内桥接线方式,低压侧也采用双回线路-变压器组单元接线,因此在车间变电所的低压侧,设有低压联络线互相连接,以提高供电系统运行的可靠性和灵活性。 2.2.2 供电系统主接线图的确定
工厂电源进线电压为35KV及以上的工厂,通常是先经工厂总降压变电所降为6~10KV的高压配电电压,然后经过车间变电所,降为一般低压用电设备所需的电压如220/380V。
方案1 一次侧采用内桥式接线,二次侧采用单母线分段的总降压变电所主接线图(如图7)所示。这种主接线,其一次侧的高压断路器QF10跨在两路电源进线之间,犹如一座桥梁,而且处在线路断路器QF11和QF12的内侧,靠近变压器,因此称为内桥式接线。这种主接线的运行灵活性较好,供电可靠性较高,适用于一、二级负荷的工厂。如果某路电源例如WL1线路停电检修或发生故障时,则断开QF11,投入QF10(其两侧QS先合),即可由WL2恢复对变压器T1的供电。这种内桥式接线多用于电源线路较长因而发生故障和停电的机会较多,并且变电所的变压器不需经常切换的总降压变电所。
方案2 一次侧采用外桥式接线,二次侧采用单母线分段的总降压变电所主接线图(如图8)所示。这种主接线,其一次侧的高压断路器QF10也跨接在两路电源进线之间,但处在线路断路器QF11和QF12的外侧,靠近电源方向,因此称为外桥式接线。这种主接线的运行灵活性也较好,供电可靠性同样较高,适用于一、二
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级负荷的工厂。但与内桥式接线的适用场合有所不同。如果某台变压器例如T1停电检修或发生故障时,则断开QF11,投入QF10(其两侧QS先合),使用两路电源进线又恢复并列运行。这种外桥式接线适用于电源线路较短而变电所负荷变动较大、适于经济运行需经常切换的总降压变电所。
方案3 一、二次侧均采用单母线分段的总降压变电所主接线图(如图9)
这种主接线兼有上述两种桥式接线的运行灵活性的优点,但所用高压开关设备较多,可供一、二级负荷,适用于一、二侧进出线较多的总降压变电所。
根据本厂的实际情况,工厂总降压变电所距该城镇220/35KV变电所(地区变电所)5公里,距离较远;而变电所负荷变动不大,故采用方案1(一次侧采用内桥式接线,二次侧采用单母线分段的总降压变电所主接线)。方案2更适用于电源线路较短而变电所负荷变动较大,适于经济运行需经常切换的总降压变电所;而方案3所用的高压设备较多,增加了初期投资,故不采用方案2和方案3。
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采用桥式接线,最大的特点就是使用断路器数量较少,使用断路器数量较少,一般采用断路器数都等于或少于出线回路数,从而结构简单,投资较少。
2.3 车间变电所主变压器的选择 2.3.1 变电所主变压器台数的选择的原则
(1) 满足用电负荷对供电可靠性的要求。 (2)对季节性负荷或昼夜负荷变动较大而宜于采用经济运行方式的变电所。也可考虑采用两台变压器。
(3) 除上述两种情况外,一般车间变电所宜采用一台变压器。
(4) 在确定变电所主变压器台数时,应当考虑负荷的发展,留有一定的余量。
2.3.2 变电所主变压器容量的选择
(1)只装一台主变压器的变电所,主变压器的容量SN.T应满足全部用电设备总计算负荷S30的需要,即SN.T≥Sc
考虑到节能和留有余量,变压器的负荷率一般取70﹪~85﹪。
(2)装有两台主变压器的变电所,通常采用等容量的变压器,每台容量应同时满足以下两个条件:
①任一台单独运行时,SN.T≈0.7SC (2-1) ②任一台单独运行时,SN.T≥SC(I+II) (2-2) 条件①是考虑到两台变压器运行时,每台变压器各承受总计算负荷的60%,负载率约为0.7,此时变压器效率较高。而在事故情况下,一台变压器承受总计算
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