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浙江东南绿建集成科技有限公司临时配电工程(二)
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浙江东南绿建集成科技有限公司临时配电工程(二)
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浙江东南绿建集成科技有限公司临时配电工程(二)
浙江东南绿建集成科技有限公司临时配电工程(二)毕业论文范文介绍开始:
<<民用建筑电气设计规范>>JGJ16-2008.
<<20KV及以下变电所设计规范>>GB50053-2013.
<<低压配电设计规范>>GB50054-2011.
<<住宅建筑电气设计规范>>JGJ 242-2011.
<<供配电系统设计规范>>GB50052-2009.
1.4 本设计的主要任务
(1)10KV箱式变电站的总体结构设计
(2)箱式变电站主接线设计与一次设备选型
(3)箱式变电站二次系统设计
第二章 10kV箱式变电站的总体结构设计
2.1 电气主接线的确定
1.1.12.1.1 主接线的基本形式
主接线的基本形式,就是主要电气设备常用的几种连接方式,概括为有母线的接线形式和无母线的接线形式两大类。概况地说,对主接线的基本要求包括安全、可靠、灵活、经济四个方面
安全包括设备安全及人身安全。要满足这一点,必须按照国家标准和规范的规定,正确选择电气设备及正常情况下的监视系统和故障情况下的保护系统,考虑各种人身安全的技术措施。可靠就是主接线应满足对不同负荷的不中断供电,且保护装置在正常运行时不误动、发生事故时不拒动,能尽可能的缩小停电范围。为了满足可靠性要求,主接线应力求简单清晰。灵活是用最少的切换,能适应不同的运行方式,适应调度的要求,并能灵活、简便、迅速地倒换运行方式,使发生故障时停电时间最短,影响范围最小。经济是指在满足了以上要求的条件下,保证需要的设计投资最少。因此,主接线的设计应满足可靠性和灵活性的前提下,做到经济合理。主要应从投资声、占地面积少、电能损耗小等几个方面综合考虑。
2.1.2 主接线的比较与选择
单母线接线是一种原始、最简单的接线,所有电源及出线均接在同一母线上,其优点是简单明显,采用设备少,操作简便,便于扩建,造价低。缺点是供电可靠性低。母线及母线隔离开关等任一元件发生故障或检修时,均需使整个配电装置停电。因此,单母线接线方式一般只在发电厂或变电所建设初期无重要用户或出线回路数不多的单电源小容量的厂中采用。接线方式如图1、2。
图1 箱变主接线图
图2 单母线接线
a)一路电源进线 b)两路电源接线
在主接线中,断路器是电力系统的主开关;隔离开关的功能主要是隔离高压电源以保证其他设备和线路的安全检修。例如,固定式开关柜中的断路器工作一段时间需要检修时,在断路器断开电路的情况下,拉开隔离开关;恢复供电时,应先合隔离开关,然后和断路器。这就是隔离开关与断路器配合操作的原则。由于隔离开关无灭弧装置,断流能力差,所以不能带负荷操作。
单母线分段接线是采用断路器(或隔离开关)将母线分段,通常是分成两段。母线分段后可进行分段检修,对于重要用户,可以从不同段引出两个回路,当一段母线发生故障时,由于分段断路器在继电保护作用下自动将故障段迅速切除,从而保证了正常母线不间断供电和不致使重要用户停电。两段母线自动同时故障的机遇很小,可以不予考虑。在供电可靠性要求不高时,亦可用隔离开关分段,任一段母线发生故障时,将造成两断母线同时停电,在判断故障后,拉开分段隔离开关,完好段即可恢复供电。
单母线分段接线既具有单母线接线简单明显、方便经济的优点,又在一定程度上提高了供电可靠性。但它的缺点是当一段母线隔离开关发生故障或检修时,该段母线上的所有回路到要长时间停电。单母线分段接线连接的回路数一般可比单母线增加一倍。接线方式如图3。
图3 单母线
分段接线
双母线分段接线有如下优点:可轮换检修母线或母线隔离开关而不致供电中断;检修任一回路的母线隔离开关时,只停该回路;母线发生故障后,能迅速恢复供电;各电源和回路的负荷可任意分配到某一组母线上,可灵活调度以适应系统各种运行方式和潮流变化;便于向母线左右任意一个方向顺延扩建。
但双母线也有如下的缺点:造价高;当母线发生故障或检修时,隔离开关作为倒换操作电器,容易误动作。但可加装断路器的连锁装置或防误操作装置加以克服。接线方式如图4所示。
图4 双母线接线
当进线回路数或母线上电源较多时,输送和穿越功率较大,母线发生事故后要求尽快恢复供电,母线和母线设备检修时不允许影响对用户的供电,系统运行调度对接线的灵活性有一定要求时采用双母线接线。
综上可知,单母线接线造价低而供电稳定性低,双母线供电稳定性高但其造价高且接线线路复杂,而单母线分段接线一方面线路简单,造价低,另一方面其供电稳定性也能在一定程度上能够得以保证。所以10kV母线选用单母线接线方式,0.4kV采用单母线分段接线。
2.1.3高压接线方式
高压侧,采用负荷开关+限流熔断器作为就压器的主保护,一般有环网、双电源和终端三种供电方式,有两组插入式熔断器和后备保护熔断器串联进行分段范围保护。限流熔断器一相熔断时必须能联动跳开三相负荷开关,不发生缺相运行。线路侧负荷开关必须配有直流电源电动操作机构,可实现无外来交流电源状态下自启动。环网回路必需配置检测故障电流用的电流互感器或传感器。
高压开关选用可靠性高和具有自动化装置及智能化接口的先进的产品:SF6负荷开关、压气式负荷开关、真空负荷开关等。
环网供电单元一般至少由三个间隔组成,即二个环缆进出间隔和一个变压器回路间隔。其中,负荷开关QLA和QLB在隔离故障线段时,能及时恢复回路的连续供电;同负荷开关QLC相连的熔断器F在中压/低压变器发生内部故障时起保护作用;QLC对溶断器和变压器还起隔离和接地作用。
2.2 变压器
2.2.1 变压器容量、接线组别的确定
箱变用变压器为降压变压器,一般将10KV降至380V/220V变压器容量一般为160~1 600KVA,最常用的容量为315~630KVA。其器身为三相三柱或三相五柱结构、Dyn11或Yyn0联结,熔断器连接在“△”外部。三相五柱式Dyn11变压器的优点是带三相不对称负荷能力强,不会因三相负载不对称造成中性点电压偏移,负载电压质量可得到保证,这种变压器具有很好的耐雷特性。对于Dyn11联结变压器来说,其3n次(n为整数)谐波励磁电流在其三角形结构的一次绕组内形成环流,不注入公共的高压电网中去,这较之一次绕组接成星型接线的Yyn0联结变压器更利于抑制高次谐波电流;Dyn11联结变压器的零序阻抗较之Yyn0联结变压器的小得多,从而更有利于低压单相接地短路故障的保护和切除;当接用单相不平负荷时,由于Yyn0联结变压器要求中性线电流不超过二次绕组额定电流的25%,因而严重影响了接用单相负荷的容量,影响设备能力的发挥。因此国家规定在TT和TN系统中,推广Dyn11联结变压器。但是Yyn0联结变压器一次绕组的绝缘要求稍低于Dyn11,从而制造成本稍低于Dyn11联结的变压器。变压器联结方式如图5。
图5 变压器的Yyn0联结和Dyn11联结
综合考虑10kV箱式变电站变压器的容量确定为1600kVA,因为三相五拄Dyn11连接变压器带三相不对称负载能力强,不会因三相负载不对称造成中性点电压偏移,负载电压质量可得到保证;此外,这种变压器还具有很好的耐雷特性。因此变压器的连接组别为三相五柱Dyn11,阻抗电压为 =7.0%,采用油浸式变压器。由于三相五拄Dyn11联结,如果熔断器一相熔断后,会造成低压侧两相电压不正常,为额定电压的1/2,会使负载欠压运行。因此将熔断器连接在“△”内部。因为这样如果熔断器一相熔断后不会造成低压侧两相电压不正常,熔断器所对应的低压侧相电压几乎为零,其它两相电压正常。而站用变压器容量确定为50kVA,连接组别采用Dyn11,接在10kV母线上将10kV电压降低为0.2kV供箱式变电站本身使用。
2.2.2 变压器的散热处理
变压器设置有二种方式:一种将变压器外露,另一种将就压器安装在封闭隔室内。10kV箱式变电站变压器采用第二种接线方式,将变压器安装在封闭的变压器隔室内。为防日照辐射使室温升高,采用四周壁添加隔热材料、双层夹板结构,顶盖设计成带空气垫或隔热材料的气楼结构,内设通风道,装有自动强迫排气通风装置(轴流风机或幅面风机)。装置的开启和停止,由变压器室的温度监控装置自控,其温度的整定值按允许温度的80%~90%设定;室内正常温度下,靠自然通风来散热。有为防止灰尘对绝缘的影响,在变压器连接处加上绝缘防护罩。室内温度不正常的情况下采用机械强迫通风,以变压器油温不超过95℃作为动作整定值。
2.2.3 采用负荷开关—熔断器组合电器保护变压器
负荷开关是用来开、合负载电流的开关装置,它一般具有关合短路电流能力,但是它不能开断短路电流。负荷开关可以单独使用在远离电源中心、且容量较小的终端变电站,用于投切无功补偿回路、并联电抗器及电动机等。熔断器结构简单、价格便宜、维护方便,仍然具有发展前途。熔断体是熔断器的主要元件,当熔断体通过的电流超过一定值时,熔断体本身产生的焦耳热,使本身温度升高,在达到熔断体熔点时,熔断体自行熔断切断过载电流或短路电流。限流熔断器切断短路电流的电流波形如图6所示
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