低压配电系统的接线方案

1、摘 要工厂变电所是供电系统的核心，在工厂中占有特别重要的地位。变电所的主要作用是：从电力系统接受电能，经过变压器降压，然后按要求把电能分配到各车间供给各类用电设备。变电所一次,二次接线方案的确定.高低压电气设备,高压开关柜， 低压配电屏的合理选择对于变电所很重要.其电气主接线是按照一定的工作顺序和规程要求。电力系统称为三相对称系统，所以电气主接线图通常以单线图来表示，使其简单清晰。通过设计可巩固各课程理论知识，了解工厂供电电能分配等各种实际问题，培养独立分析和解决实际工程技术问题的能力，同时对电力工业的有关政策、方针、技术规程有一定的了解，在计算图、编号、设计说明书等方面得到训练，为以后工作奠

2、定基础。关键词：电力系统；低压配电屏；主变压器 目 录一、确定低压配电系统的接线方案及负荷计算 1（一）接线方案 1（二）负荷计算 11机加一车间12机加二车间23铸造车间34机修车间45装配车间56热处理车间67照明负荷计算7（三）无功补偿容量 7二、变压器选择 9（一）选择变压器位数应考虑的原则 9（二）电容器柜的选择 9（三）工厂变电所的主变压器装设方案 9（四）主结线方案的选择10三、高压一次方案的确定10四、二次回路11（一）控制信号回路11（二）有功 无功 电能计算12（三）电压电流测量回路12（四）过电流保护13五、变电所的结构13（一）确定变电所结构原则13（二）变电的总体布置

3、要求14（三）根据原则设计变电所图14六、接地电阻的计算15（一）接地装置设计要求15（二）接地图16七、结论16八、参考文献17九、附录18十、致谢26绪 论配电系统应做到安全第一，既要符合国家标准和规格，也要符合国家技术规格的要求，能充分保证人身和设备安全。配电系统应做到供电可靠，电能质量好，满足生产要求。配电系统的接线为求简单灵活，便于操作，并能适应符合发展变化和系统的发展，同一电的配电级数不宜多于二级。制定配电系统方案时，一般不考虑当一电源系统发生故障或检修停电时，另一电源也同时发生故障。配电系统应考虑到负荷的增长，预留必要的发展余地电源进线亦是如此。一、确定低压配电系统的接线方案及负

4、荷计算（选择导线及熔断器）（一）据设计题目的要求，及变电所位置，各车间之间的配合等关系低压配电系统的接线采用放射式连接，穿管敷设。（二）负荷计算1机加一车间机床： 吊车： cos=0.5 总计算负荷 ： 该车间的最大负荷为机床电动机30KW1）机加车间低压断路器 电流互感器型号选择 低压断路器型号为：DZX10400电流互感器型号为：LFZ210400/52）线径选择：经查表：AB 因此机加车间的线径为：LJ-（395+150）3）电压损耗计算：经查表： 2.机加二车间机床：吊车：20 总计算负荷 该车间的最大负荷为机床电动机40KW1）机加车间低压断路器 电流互感器型号选择 低压断路器型号为

5、：DZX10400 电流互感器型号为：LFZ210400/52）线径选择：经查表：AB 因此机加车间的线径为：LJ-（395+150）3）电压损耗计算：经查表： 3.铸造车间冲天炉： 电弧熔炉：20 吊车：20 总计算负荷 该车间的最大负荷为电弧熔炉30KW 1)机加车间低压断路器 电流互感器型号选择 低压断路器型号为：DZX10400 电流互感器型号为：LFZ210400/5 2)线径选择：经查表：AB 因此铸造车间的线径为：LJ-（370+135） 3)电压损耗计算：经查表： 4.机修车间 机床：100KW 电焊机: 总计算负荷: 该车间的最大负荷为机床电动机30KW (1)机加车间低压断

6、路器 电流互感器型号选择 低压断路器型号为：DZX10400 电流互感器型号为：LFZ210400/ (2)线径选择：经查表：AB 因此机加车间的线径为：LJ-（350+125） (3)电压损耗计算：经查表： 5.装配车间电动机：吊车：15 总计算负荷 = 该车间的最大负荷为机床电动机30KW 1)机加车间低压断路器 电流互感器型号选择 低压断路器型号为：DZX10200 电流互感器型号为：LQJ102)线径选择：经查表：AB 因此机加车间的线径为：LJ-（316+18）3)电压损耗计算：经查表： 6热处理车间：高频炉： 吊车： 电阻炉： 总计算负荷： 设该车间最大负荷为30KW。1)热处理车

7、间低压断路器型号选择。 型号为 DZX106002)线径选择：查表 型号为：LJ-（3150+175）3)电压损耗计算：经查表 7.照明负荷计算（绝缘导线明敷且不考虑尖峰电流）照明 ： 设该车间最大负荷为30KW。(1)热处理车间低压断路器型号选择。 型号为 DZX10200(2)线径选择：查表 型号为：LJ-（325+116） (3)电压损耗计算：经查表 （三）无功补偿容量供电部门要求该厂10kV进线侧最大负荷时功率因数不应低于0.90。考虑到主变压器的无功损耗远大于有功损耗，因此380V侧最大负荷时功率因数应大于0.90，暂取0.92来计算380V侧所需无功功率补偿容量；总负荷计算取补偿后

8、的变压器容量和功率因数补偿后变电所低压侧的视在计算负荷为补偿后低压侧总电流变压器的功率损耗为变压所高压侧的计算负荷为补偿后高压侧总电流补偿工厂的功率因数为这一功率因数满足规定（0.9）的要求。 二、变压器选择（一）选择变压器位数应考虑的原则1.应满足用电负荷对供电可靠性的要求,对供电有一 二级负荷的变电所;采用两台变压器.以便当一台被切除时,另一台等对一,二级负荷继续供电,对只有二级而无一级负荷的变电所.则可采用一台变压器;而在低压敷设与其它变电所相联的联络线作为备用电源.2.与季节负荷或昼夜负荷变动较大而易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.除上述情况外,一般车间变电所宜

9、予采用一台变压器,变电所的变压器台数越少,主接线就越简单,运行的可靠性也越高.4.在确定变电所主变电器台数时,应适应考虑负荷的发展.留有一定余地. 5.只装一台变电器的变电所,主变电器S应满足全部用电设备总的计算负荷.S的需要.即S.S6.车间变电所变压器的容量,一般不宜大于1000KVA,以使变压器更能接近负荷中心,减少电能损耗.（二）电容器柜的选择用于高压集中补偿的支路,根据计算选择一个电容器柜均是BJ(F)3Z22它把功率因数由0.74提高到0.92.同时考虑电容器从电网上切除残余电压,残余电压最高可达到电网电压的峰值.这对人体十分危险;根据有关规定加装移相电容器;一旦放电使残余电压不至

10、大于75V（三） 根据工厂的负荷性质和电源情况,工厂变电所的主变压器可有下列两种方案1.装设一台主变压器 型式采用S9,而容量根据式SS,选择S,即选S9-1000/10型低损耗配电变压器。至与工厂二级负荷的备用电源，由于临近单位相联的高压联络线来承担。2.装设两台主变压器 型号亦采用S9，而每台容量按式S（0.6-0.7）与选择，因此选两台S9-630/10型低损耗配电变压器。工厂二级负荷的备用电源亦由于临近单位相联的高压联络线来承担。 （四）主结线方案的选择按上面考虑的方案可设计下列两种主结线方案:1.装设一台主变压器的主结线方案 2.装设两台主变压器的主界限方案 3.两种主结线方案的技术

11、经济比较. 表二-1 两种主结线方案的比较 比 较 项 目装设一台主变的方案装设两台主变方案技术指标供电安全性满足条件满足条件供电可靠性基本满足条件 满足条件供电质量由于一台主变,电压损耗略大由于两台主变并列,电压损耗略小灵活方便性只一台主变,灵活性稍差由于有两台主变,灵活性较好扩建适应性稍差一些更好一些经济指标电力变压器的综合投资额查得S9-1000单价为10,76万元,而变压器综合投资约为210.76万元=21万元查得S9-630单价为7.47万元,因此两台综合投资为47,47万元=29.88万元,比一台主变方案投资8.36万元高压开关柜(含计量柜)的综合投资额查得GG-1A(F)型柜按每

12、台3.5万元,而变压器综合投资约为1.5倍计算,因此其综合投资约为41.53.5万元=21万元本方案采用6台GG-1A(F)柜,其综合投资额约为61.53.5万元=31.5万元,比一台主变的方案多投资10.5万元电力变压器和高压开关柜的年运行费主变和高压开关柜的折旧和维修管理费每年为4.893万元主变和高压开关柜的折旧费和维修管理费每年为7.067万元,比1台主变的方案多耗2.174万元交供电部门的一次性供点帖费按800元/KVA计,帖费为10000.08万元=80万元帖费为26300.08万元=100.8万元,比1台主变的方案多交20.8万元 三、高压一次方案的确定 1.由于本设计变电的是给

13、一个低压学校变（配）电是架空线 因此只要求三条高压架空线就可。高压跌落式开关610KV线路和变压器的短路保护；又可在一定条件下，直接用在高压绝缘钩棒来操作熔管的分合。以短开或接通小容量的空载变压器空载线路和小负荷电流。这样就在低压侧所以负荷切断的情况下。检修高压母线和避雷器中切断高压电源，防止带电操作危及人身安全。PWT10/2001002.电流互感器：用来使仪表，继电器与主电路绝缘。这既可避免主电路的高电压；直接引入仪表，继电器又可避免仪表，继电器影响主电路。并且具有电流测量。过电流保护 提高了两方面工作的安全性和可靠性。型号：LAJ10/75（2个）3.断路器：高压断路器专门用在高压装置中

14、通断负荷电流。并在严重过负荷和短路时自动跳闸。切断过负荷和短路电流。选择型号：SN1010/200164.高压隔离开关Gs,主要用来隔离高压电流，以保证其它电气设备的安全检修。选择型号：GN810T/200（4个）5.高压电压互感器：选择型号：JSJB106.高压熔断器： 型号：RN210/0.5四、二次回路 （一） 控制信号回路合闸时，推上操动机构手柄使断路器合闸。这是断路器的辅助触点GF34闭合，红灯RD亮，指示断路器在合闸位置，还表明FU 与 FU 是完好的。同时期监视跳闸回路完好性的作用。在合闸时端开，GN合闸时，扳下操作机构手柄。使断路器跳闸。断路器辅助触点GF34断开。红灯RD灭，

15、并切断跳闸回路，同时GF12闭合。GN亮 指示断路器在分闸位置，GN也同时起监视跳闸回路完好性的作用。在正常分合闸时，辅助触点GM与断路器辅助触点GF56总是同时切换。，当一次电路发生短路故障时，继电保护动作，其出口继电器触点KA闭合，接通跳闸线圈YR的回路（QF54原以闭合）使断路跳闸随后QF34断开使红灯RD灭 并切断跳闸回路同时QF12闭合。使信号回路接通发出音响和灯光信号。如图（四-1）所示 图 四-1 信号回路接通 图 四-2 信号回路接通 （二） 有功、无功、电能计量在高压侧为了合理利用电能，避免浪费，装设了有功 无功 电度表；测量电能消耗回路。选择有功，无功电度表时，要求其测量范

16、围及准确度要满足表配电装置运行和计量要求，便于观测，经济耐用，用计量有功功率的电度表 准确应不低于2.0级，用计量无功电能的无功电度表准确度应不低于3.0级。 如图（四-3）所示 图 四-3 计量有功功率的电度表 （三）电压、电流测量回路为了监视二次设备的运行状况和计量一次系统消耗的能量。保证供电系统消耗的能量，如图（四-4）所示。保证供电系统的安全；可靠；优质和经济合理的运行，必须装设一定数量的电工测量仪表。在工厂的电源进线上，必须装置有功电度表和无功电度表。如图（四-5）所示 图 四-4 供电系统消耗的能量 图 四-5 有功电度表和无功电度表 （四）过电流保护根据设计的需要和要求，在某学校

17、二次回路中，设置了过电流保护回路，并且是反时限过电流保护。绘制了过电流保护回路接线图和展开式原理图，在接线图上KA1 KA2是从整体形式（包括线圈和触点）绘出的，而展开图中二次设备的各个部件（如线圈 触点）则分别绘在所属的各个电流（或电压）回路中。当供电线路发生相间短路时，电流继电动作，经过一定时限后，其常开触点闭合，紧接着，其常闭触点断开，这时断路器的跳闸线圈因去掉了短接分流支路而通电动作使短路跳闸，切除短路故障部分，在继电器去分流跳闸同时。信号牌自动掉下，指使保护装置已动作,在短路故障被切除后，继电器自动返回。信号牌可手动复位，过电流保护的动作电流Iop。应躲过线路的最大负荷电流（包括正常

18、过负荷电流和尖峰电流）Il-max.以免在最大负荷电流通过时，保护装置误动作。五、变电所的结构（一）确定变电所结构的原则1 尽量靠近负荷中心,以使电能损耗和有色金属消耗量接近最小2 进出线方便 3 尽量靠近电源 4 尽量避免多尘和有腐蚀性气体的场所 5 尽量避免设在有剧烈震动的场所和低注积水的地区 6 运输方便7 高压配电所应尽量和车间变电所或有大量高压用电设备厂房合建在一起8 不防碍工厂和车间的发展，并应适当考虑今后扩展的可能（二）变电所的总体布置要求：1 便于维护和检修：因此值班室一般尽量靠近高，低压配电室。特别要求靠近高压配电室，且有直通门。如果值班室与高压配电室靠近有困难时，则值班室可

19、通过走廊和高压配电室相通。2 要考虑运行的安全，变压器室的大门应避免朝向露天仓库，在炎热地区；变压器应避免朝西开门。以避免变压器遭到西晒，变配电所各室大门都应朝外开，以便于紧急情况下，人员外出和处理事故，为了保证值班人员安全，值班室内不应有高压配电装置。3 要便于进出线，如果是架空进线，则高压配电室宜于进线侧，而考虑到变压器低压进线，一般是采用矩形裸母线。因此变压器的安装位置一般宜靠近低压配电室。 4 注意节约占地面积和建设费用。5 高压移相电容器应装设在单独高压电容器室内。6 应考虑变电所本身的扩展。（三）根据原则设计变电所 如图（五-1）所示图 五-1 变电所 1 变压器室 2 低压配电器

20、3 值班室4 高压配电所5 电容器式六、接地电阻的计算： （一）接地装置的设计要求：1.在设计和装设接地装置时，应首先充分利用自然接地体。以节约投资，节约钢材。如果实地测量所利用的自然接地体不能满足要求时，一般就不必在装设人工接地装置（发电厂，变电所除外）否则应装设人工接地装置作为补充。2.电气设备人工接地装置的位置应使接地装置附近的电位分布尽可能地均匀。尽量降低接触电压和跨步压。以保证人身安全。3.如接触电压和跨步电压超过规定值时，应采取措施以保证人身安全。4.人工接地装设：最常用的垂直接地直径50CM，长度2.5米的钢管，采用这种规格最为合理。但为了减少外界温度变化，对流电阻的影响. 所以

21、埋入地下的接地体部一般离开地面0.8米左右。5.设计要求。P300，所以采用垂直接地体为它的复合接地装置，这样电位分布节较快。6.当多根接地体相互靠拢时，入地电流的流散相互受到排解。这种屏蔽效应，使得接地装置利用率下降，所以，垂直接地体的装置一般不宜小于接地体长度的两倍。7.接地装置的布置应适量使电位分布均匀，以减少接触电压和跨步电压。如将接地装置布置成环形，可在环形接地装置中间加装相互平行的均压带，距离一般45米。在电气设备周围应加装局部的接地回路，在进行保护接地的建筑入口处考虑到人身安全。也应加装帽式均压带。接地体与建筑物的接触间保持不小于1.5米。开关柜编号NO.202NO.303NO.

22、204NO.205NO.206开关柜型号PGL2-29PGL2-29PGL2-29PGL2-29PGL2-29开关柜用途动力配电动力配电动力配电照明配电无功自动补偿线路编号123456线路去向计算电流/A37483.899.3335.2641.7（二）接地图结 论工厂变电所是工厂供电系统的核心,在工厂中占有特别重要的地位.通过这次设计，使我对这句话有了更进一步的认识.它在工厂中的地位相当与人身体的心脏,源源不断的把电能送到工厂中的各个位置.合理的建造使用变电所,可以更有效的节约利用电能，避免浪费，节省开支.但在设计当中我也发现了自身知识的匮乏,无法设计出更好,更合理,更先进的变电所来.但我相信随着科技的不断发展和进步,我的这个愿望肯定能够实现,因为人们已经意识到了它的重要性,它和我们生活和