工廠變電所類型的研究

1、工廠變電所類型的研究 概述：變電所分為發(fā)電廠的變電所（升壓變電所）和電力網(wǎng)的變電所（降壓變電所）。工廠變電所是工廠供配電系統(tǒng)中的一個重要環(huán)節(jié)，在工廠的日常生產(chǎn)中發(fā)揮著不可忽視的作用。引言： 電能是現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)的主要能源和動力，電能在現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)及整個國民經(jīng)濟生活中應(yīng)用極 為廣泛。 科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，使得供配電技術(shù)涉及的方面越來越寬、內(nèi)容越來越深，與實際聯(lián)系 也越來越密切。通過對工廠變電所的研究不僅加深了我對工廠供配電技術(shù)這門課的認(rèn)識和理解，還讓我對電力系統(tǒng)有了深入的認(rèn)識。借此機會掌握了一些有關(guān)工廠供配電等方面的知識?？傮w概述：變電所(substation)就是電力系統(tǒng)中對電能的電壓和電流進行變換

2、、集中和分配的場所。按用途可分為電力變電所和牽引變電所（電氣鐵路和電車用）。電力變電所又分為輸電變電所、配電變電所和變頻所。這些變電所按電壓等級可分為中壓變電所（60千伏及以下）、高壓變電所（110220千伏）、超高壓變電所（330765千伏）和特高壓變電所（1000千伏及以上）。按其在電力系統(tǒng)中的地位可分為樞紐變電所、中間變電所和終端變電所。工廠變電所根據(jù)本廠所能取得的電源及本廠用電負(fù)荷的實際情況，并適當(dāng)考慮到工廠生產(chǎn)的發(fā)展，按照安全可靠、技術(shù)先進、經(jīng)濟合理的要求，確定變電所主變壓器的臺數(shù)與容量、類型。變電所按作用分類：升壓變電所：建在發(fā)電廠和發(fā)電廠附近，將發(fā)電機電壓升高后與電力系統(tǒng)連接，通

3、過高壓輸電線路將電力送至用戶。降壓變電所：建于電力負(fù)荷中心，將高壓降低到所需各級電壓，供用戶使用。樞紐變電所：匯集電力系統(tǒng)多個大電源和聯(lián)絡(luò)線路而設(shè)立的變電所，其高壓側(cè)主要以交換電力系統(tǒng)大功率為主，低壓側(cè)供給工礦企業(yè)和居民生活用電等。 工廠（車間）變電所（substation in factory）位于工廠內(nèi)部，給工廠（車間）供電的變電所。當(dāng)變壓器容量在200 kV·A及以上或容量不足200 kV·A，由于受環(huán)境限制、有防火防爆要求、空氣污穢對電氣設(shè)備有腐蝕的場所宜將變壓器放在室內(nèi),稱室內(nèi)變電所電壓等級為(610)/0.4 kV。一般中小工廠變電所只有一路電源、一臺變壓器，采

4、用高壓側(cè)無母線接線。對晝夜負(fù)荷變化較大,而且只有一路電源、帶兩臺變壓器的變電所,其高壓側(cè)采用單母線接線，并宜采用夜間切除一臺變壓器的運行方式.有一主一備電源的變電所采用隔離開關(guān)分段的單母線接線。變壓器高壓側(cè)電器設(shè)備主要由變壓器容量決定。容量在315 kVA及以下的變電所,高壓側(cè)可選用隔離開關(guān)和高壓熔斷器；變壓器容量在315 kVA800kVA的變電所高壓側(cè)采用熔斷器和負(fù)荷開關(guān)。變壓容量在800 kVA以上的變電所高壓側(cè)采用高壓斷路器。變壓器低壓側(cè)采用低壓開關(guān)柜。變電所宜接近負(fù)荷中心，設(shè)在進出線方便、交通運輸和維護管理方便的地方，避免放在空氣污穢、有化學(xué)腐蝕、導(dǎo)電粉塵及易燃、易爆場所。工廠總降壓

5、變電所是由變壓器、配電裝置、保護及控制設(shè)備、測量儀表以及其他附屬 設(shè)備（試驗、維修、油處理設(shè)備等）及有關(guān)建筑物構(gòu)成的。同樣,它更是工廠接受和分配電 能的中樞。 總降壓變電所的電氣主接線是變電工程的關(guān)鍵部分。全廠總變電所一般為終端式，一次側(cè)為內(nèi)橋、外橋或單母線分段，二次側(cè)為單母線分段或雙母線，有自備電站的較大企業(yè)的供電系統(tǒng)多采用雙電源雙干線系統(tǒng)。工廠內(nèi)的配電方式，有放射式、樹干式和環(huán)形等多種。35kV以上一般多采用放射式配電系統(tǒng)，樹干式或環(huán)形配電系統(tǒng)則較少采用，610kV一般采用放射式和樹干式相結(jié)合的配電系統(tǒng)。610kV樹干式配電系統(tǒng)，一條干線上連接的用戶不宜太多，電纜干線不應(yīng)超過3個，而架空干

6、線不應(yīng)超過5個。對于大容量的用電設(shè)備(如大型煉鋼電弧爐、大型軋鋼電動機等)為避開運行過程中引起車間母線電壓波動超過允許值，一般直接由總降壓變電所供電，或由專用變壓器供電。一級配電系統(tǒng)多為雙電源放射式或雙電源雙樹干系統(tǒng)。二級配電系統(tǒng)多為雙線路變壓器組、線路變壓器電動機組或線路電動機組系統(tǒng)。圖1、2、3、4、5分別為雙電源雙干線系統(tǒng)、熱軋帶鋼廠供電系統(tǒng)、有電爐的單母線分段系統(tǒng)、線路變壓器電動機組和線路電動機組系統(tǒng)、雙電源雙樹干系統(tǒng)。各變電所之間聯(lián)系用的線路，有電纜線路、架空線路和母干線三種，它們對供電可靠性、電壓質(zhì)量，尤其是對投資影響很大，因此在選擇線路方案時要特別慎重電壓等級的確定： 工廠受電電

7、壓一般為220、110或35kV，負(fù)荷大用較高電壓，負(fù)荷小用較低電壓。配電電壓一般為110、35、10、6、O38kV等，當(dāng)大型冶金工廠一級配電電壓采用110kV或35kV時，二級配電電壓宜分別采用10kV或6kV。應(yīng)盡量從受電電源電壓直接降為所需配電電壓，避免多級降壓。大型用電設(shè)備的電壓等級的選定與系統(tǒng)結(jié)線有直接關(guān)系。一般電動機容量在1600kW及以上時可采用10kV電壓(較小電動機采用10kV時則需與制造廠商定)，容量在2001600kW時可采用6kV或3kV電壓。煉鋼電弧爐變壓器在9000kVA及以下時一般采用10kV或6kV電壓，容量在9000kVA及以上時宜采用35kV及以上電壓。整

8、流變壓器容量在8300kVA及以上時，一般采用35110kV電壓，容量在8300kvA以下時宜選用車間變電所母線電壓，一般為10kV或6kV電壓。電抗器的采用： 35kV以上的供配電系統(tǒng)均不采用電抗器來限制短路電流，而選用適合系統(tǒng)短路容量斷路器來滿足要求。只有在10kV或6kV電壓等級，當(dāng)斷路器斷路容量不能滿足要求或不經(jīng)濟或技術(shù)上需要(如維持母線上的電壓)時，才采用電抗器。一般冶金工廠配電系統(tǒng)采用的電抗器有線路電抗器和分裂電抗器兩種。很少采用變壓器二次串聯(lián)電抗器方式。母線分段電抗器只有自備電站采用。線路電抗器也可以幾回線路共用一個?？傋冸娝恢眉爸髯儔浩髋_數(shù)確定： 工廠總變電所的位置應(yīng)靠近全廠

9、主要負(fù)荷中心，主變壓器的臺數(shù)需根據(jù)用電負(fù)荷的大小、負(fù)荷等級、工藝特點及預(yù)留發(fā)展等因素確定，可有14臺，但一般多為初期2臺預(yù)留發(fā)展1臺。這樣結(jié)線簡單，當(dāng)容量增加時，既可以考慮將原有變壓器更換為較大容量的變壓器，又可以考慮增加第三臺變壓器，比較靈活實用。合理選擇主容量和變配電方式：實現(xiàn)變電所經(jīng)濟運行的一個重要措施就是合理選擇主變的總?cè)葑? 盡量減少主變的空載和輕載, 以降低電能損失, 提高平均力率。雖然, 用人工調(diào)整力率( 例如裝置移相電容器) 的辦法也可以補償無功。但是, 人工補償?shù)脑O(shè)備使用壽命有限, 需要不斷地花費新的投資, 在補償無功的過程中, 也還存在著不同程度的電能J員耗, 不如自然調(diào)整

10、力率的辦法經(jīng)濟。合理選擇主變總吝量, 要根據(jù)本單位的生產(chǎn)規(guī)律和特點, 對日負(fù)荷曲線進行分析,盡可能合理地調(diào)整負(fù)荷, 以降低日負(fù)荷峰值。并以廣匕作為選擇主變總?cè)萘康囊罁?jù)。一般來說, 全部配電變壓器的最高負(fù)荷與領(lǐng)定容量的比值應(yīng)在8 0 10 多之間。同時, 還需采取最經(jīng)濟的運行方案, 使變壓器在效率最高、損耗最低的狀態(tài)下運行。(一)大型工廠變電所的變配電方式：大型工廠的變電所大多分為兩級, 第一級是總降壓變壓所, 也就是將高壓電源(一般在3 5 K V 以上)先降為6 一IOK 丫電壓, 然后由高壓配電線路將電能輸送到第二級變電所(即各車間變電所), 通過車間降壓變壓器將電壓降到用電設(shè)備所需要的電

11、壓等級, 如圖一所示。這種高壓配電的方案應(yīng)盡量采用高壓電源直接深入負(fù)荷中心的直配方式, 相當(dāng)于圖一中取消總降壓變壓器, 這不僅能節(jié)省設(shè)備投資, 而且還減少了總降變壓器的損耗。無論采用兩級變電還是采用高壓直配,都不能忽視象圖一那樣, 各車間變壓器的一次側(cè)電源應(yīng)能帶負(fù)荷分、合, 各車間( 指可以并列的)變壓器二次側(cè)之間應(yīng)裝設(shè)聯(lián)絡(luò)線,使之成為環(huán)形, 并且在這些聯(lián)絡(luò)線上都裝有帶負(fù)荷操作的開關(guān), 同時, 還應(yīng)在全廠適中的位置, 裝備一臺和全廠低谷負(fù)荷容量相當(dāng)?shù)淖儔浩? 也可利用某一車間的變壓器) 作為節(jié)能專用變壓器。( 二) 中、小型工廠變電所的變配電方式中、小型工廠由于低壓配電線路距離較短, 故大多只設(shè)一個降壓變電所, 將電源( 一般6 10 K V ) 通過一臺或兩臺主變降壓為低壓( 380 v/ 220 V ) 向全廠各車間配電。如圖二、圖三所示。中、小型工廠的變電所, 必須選擇在本單位負(fù)荷中心的位置, 而且需要適當(dāng)?shù)丶哟蟮蛪狠旊娋€路導(dǎo)線的截面, 使線損盡可能降低到最小數(shù)值。從經(jīng)濟觀點來看, 用加大導(dǎo)