变配电所基础知识

第五章变配电所5.1变配电所型式和位置变配电所具体可以分为变电所和配电所，也可以是二者的集合。其中，变电所内设有变压器、高压进电设备和配电设备，起接受电能、变换电压等级及分配电能的作用；配电所没有变压器，只有配电设备的起接受及分配电能的作用。根据变压器的功能，变配电所分为升压变电所和降压变电所。根据变电所在系统中所处的地位，分为枢纽变电所、中间变电所、终端变电所。根据变电所所在电力网的位置，分为区域变电所和地方变电所。变配电所形式根据变配电所与其供电建筑的位置关系，可分为独立式、附设式（内附式及外附式）、露天式、户内式、地下变电所、杆上式或高台式变电所等形式。变配电所的形式应根据用电负荷的状况和周围环境情况综合确定。高层或大型民用建筑内，宜设室内变电所或户内成套变电所。大中城市的居民区，宜设独立变电所或附设变电所，有条件时也可设户外成套变电所。环境允许的中小城镇居民区和工厂的生活区，其变压器容量在315kV·A以下时，宜设杆上式或高台式变压器。大、中城市除居住小区的杆上变电所外，民用建筑中不宜采用露天或半露天的变配电所，如确需要设置时，宜选用带防护外壳的户外成套变配电所。根据变配电所对安装的要求，分为需要现场分别安装变压器、电柜的装配式变配电所和工厂整体出厂不需现场分别安装的组装式成套变配电所。

变配电所所址的选择

所址的选择原则：1、尽量靠近负荷中心，以便减少电压损耗、电能损耗和有色金属消耗量2、进出线方便，特别是采用架空进出线时应着重考虑进出线条件3、尽量靠近电源侧，以尽量避免倒送功率，对总降压变、配电所要特别注意4、尽量不设在多尘和有腐蚀性气体的场所，若无法远离时则应设在污染源的上风侧5、不应设在有剧烈震动的场所6、不应设在洗手间、浴室或其他可能经常积水场所的正下方7、交通运输方便，以便于运送变压器、开关柜等较重、较大的设备8、不宜设在易燃、易爆场所或与之保持规定的安全距离9、高压配电所应尽量与车间变电所或有大量高压用电设备的厂房合建10、高层建筑地下层变配电所的位置，宜选择在通风、散热条件较好的场所具体要求①装有可燃性油浸变压器的变电所，建筑物耐火等级应高于三级。②独立配变电所，不宜设在地势低洼和可能积水的场所③在无特殊防火要求的多层建筑中，装有可燃油的电气设备的变配电所，可设置在底层靠外墙部位，但不应设在人员密集场所的上下方、贴邻或疏散出口两旁。④高层建筑的配变电所，宜设置在地下层或首层；当建筑物高度超过100m时，也可在高层区的避难层或上技术层内设置变电所。⑤一类高、低层主体建筑内，严禁设置装有可燃性油的电气设备的变配电所。二类高、低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。如受条件限制，可采用难燃性油的变压器，并应设在首层靠外墙部位或地下室，且不应设在人员密集场所的上下方、贴邻或出口的两旁。⑥高层建筑地下层变配电所的位置，宜选择在通风、散热条件较好的场所。变配电所位于高层建筑（或其他地下建筑）的地下室时，不宜设在最底层。当地下仅有一层时，应采取适当抬高该所地面、设置排水系统等防水措施。并应防止洪水或积水从其他渠道灌入变配电所的可能性。⑦露天或半露天变电所，不应设置在下列场所：a.有腐蚀性气体的场所；b.挑檐为燃烧体或难燃烧体和耐火等级为四级的建筑物旁；c.附近有棉，粮及其他易燃，易爆物品集中的露天堆场；d.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。5.2变配电所布置变配电所主要由高压配电室、变压器室、低压配电室、电容器室、值班室等组成的。具体布置应结合建筑物或建筑群的条件和需要，灵活安排。高压配电室中设置高压进电柜或进电开关；变压器室设置变压器；低压配电室设置低压配电柜、电容器室设置补偿电容器柜；值班室供人员值班及设置变配电室监控仪表和监控台。其余可根据条件和需要加设卫生间、修理间等辅助房间。独立变配电所附设式式变配配电所所5.3变配电电所设设备变配电电所高高压开开关设设备主主要有有：变压器器高压断断路器器隔离开开关负荷开开关熔断器器高压开开关柜柜新S9系列三三相油油浸式式变压压器新S9系列三三相油油浸式式变压压器采采用了了新型型绝缘缘结构构和提提高抗抗短路路能力力结构构等多多项科科研成成果。。其性性能达达到国国际先先进水水平。。与S7系列相相比较较，空空载损损耗平平均降降低10.25%，，空载载电流流降低低37.9%，，负载载损耗耗平均均降低低22.4%，，是节节能型型产品品的更更新换换代产产品。。主主要要功能能和特特点●●损损耗低低，节节能显显著；；●●铁芯芯为圆圆形多多级、、全斜斜三级级接缝缝叠片片结构构；●●高高低压压绕组组均用用无氧氧铜线线绕制制，高高压绕绕组一一律采采用多多层圆圆筒式式结构构；●●器器身结结构合合理；；●●采用用新型型组件件

型号

容量(KVA)S9-/1030506380100125160200250315400

500630800100012501600SC(B)10-30～2500/10系列F级

树脂浇注干式式配电变压器

SC系列环氧树脂浇注干式变压器

SC系列环氧树脂浇注干式变压器，其高低压绕组均采用树脂绝缘包封绕组，具有损耗低、无污染、耐高温、抗裂、防潮、机械强度高、维护简便等优点。特别适用于高层建筑、商贸中心、地铁、机场、车站等重要场所的输变电系统。主要功能和特点

●阻燃能力强、无污染、防爆，可安装在负荷中心；

●防潮性能好，可在100%湿度下安全运行；

●局部放电量小，电气强度高；●绝缘性能好安匝分分布均匀，抗短路路能力强，耐雷电电冲击水平高；●●抗裂、耐高高温、机械强度高高、寿命长；●●绕组设温度自动动监测与保护，可可保证长期安全可可靠运行；

●损损耗低，过载能力力强，强迫风冷时时可使额定容量提提高40~50%；

●体积小，，重量轻、噪音低低，安装简单方便便、免维护；1、高压隔离开关关作用：隔离高压电源，保保证其他设备和线线路的安全检修结构：没有专门的灭弧装装置，因此不许带带负荷操作类型：户内式GN、户外式GW注意：一般与高压断路器器串联使用GW5-110系列GW13型中性点隔离开关关GW4-110W户外交流高压隔离开关关GN2户内高压隔离开关关DGN-12户内高压隔离开关关

型号DGN-12额定电压10额定电流630A.1250A短时耐受电流2031.5峰值耐受电流50802、高压负荷开关关作用：能通断一定的负荷荷电流和过载电流流，但不能断开短短路电流。结构：有灭弧装置类型：户内式FN、户外式FW注意：一般与高压熔断器器串联使用FN11负荷开关YFN18FN7高压负荷开关3、高压断路器作用：正常运行行时接通通或切断断负荷电电流，当当发生短短路故障障时，借借助继电电保护使使它自动动、迅速速地切断断故障电电流。结构：有完善的的灭弧装装置类型：油油断路器器、空气气断路器器、六氟氟化硫断路路器、真真空断路路器ZW7-40.5型户外交交流高压压真空断断路器ZN28-12、ZN25A-12系列户内高压压真空断断路器户外SF6高压断路器LW41-126ZW□-40.5系列户外高压真空断路器空气断路路器空气断路路器（KN型）采采用压压缩空气气作为灭灭弧介质质，断路路器中的的空气具具有强烈烈地灭弧弧作用，，使电弧弧冷却而而熄灭，，并作为为动、静静触头间间的绝缘缘介质和和接通、、切断操操作时的的动力。。该断路路器动作作快、断断流容量量大，但但构造复复杂、价价格高，，因而使使用在电电压等级级为1O～35kV的电力系系统中。。六氟化硫硫断路器器六氟化硫硫断路器器（LN型）六六氟化化硫（SF6）分子能能在电弧弧间隙的的游离气气体中吸吸附自由由电子。。因此，，SF6气体有优优异的绝绝缘能力力和灭弧弧能力，，比普通通空气绝绝缘能力力高2.5～3倍，灭弧弧能力则则高5～10倍，电弧弧在SF6中燃烧时时，电弧弧电压特特别低，，燃烧时时间短，，在SF6断路器开开断中触触头烧损损轻微，，适用于于频繁操操作，延延长了检检修周期期。目前前，它的的发展速速度很快快，电压压等级也也在不断断地提高高。真空断路路器真空断路路器（ZN型）指指触头头在高度度真空灭灭弧室中中切断电电路的断断路器。。真空断断路器采采用的绝绝缘介质质和灭弧弧介质是是高真空空度的空空气。真真空断路路器具有有触头开开距小、、动作快快、燃弧弧时间短短、灭弧弧快、体体积小、、重量轻轻、防火火防爆、、操作噪噪声小、、适于频频繁操作作的优点点。4、高压压熔断器器作用：过载与短短路保护护类型：户内固定定式RN户外跌落落式RW户外高压压跌落式式熔断器器RW10-10F、、RW10-10FM型熔断断器XRNP-12户内高高压限限流熔熔断器器5、电电流和和电压压互感感器TVTA互感器器就是是特殊殊变压压器，，其功功能有有以下下三点点：1、安安全绝绝缘2、扩扩大范范围3、可可获得得多种种形式式的接接线方方案来来满足足各种测测量和和保护护电路路的要要求。。6、避雷器F防过电压侵入7、电容器C作无功补偿8、高压开关柜柜作用：作电能接受、分分配的通、断和和监视保护。由制造厂按一定定接线方式将同同一回路的开关关电器、母线、、测量仪表、保保护电器和辅助助设备等装配在在封闭的金属柜柜中成套供应。。类型：固定式GG手车式JYN

KYN18A-10（相当西门子公司88K20）系铠装移开式交流金属封闭开关设备，适用于3-10KV交流三相50HZ单相电力系统中，做为接受和分配电能之用。KYN18A-10型高压开关柜GGN-40.5型固定式高压开关柜KYN61-40.5高压铠装式开关柜KYN10-40.5型户内交流金属铠装移开式开关高压开关柜GGD交流低压开关柜柜GCS型低压抽出式开关柜成套配电装置的的“五防”措施施：1、防止误分、、合高压断路器器2、防止带负荷荷拉、合隔离开开3、防止带电挂挂接地线4、防止带接地地线和隔离开关关5、防止人员误误入带电间隔各设备的文字与与图形符号如下下：变压器断路路器负荷开开关隔离开关关熔断器5.4变、配电站主结结线主结线指由各种种开关电器、变变压器、母线、、电缆或导线、、电容器、避雷雷器等电气设备备按一定顺序连连接的接受和分分配电能的电路路。对主结线方案的的基本要求：安全性可靠性性灵活性经经济性单母线不分段结结线单母线分段结线线双母线结线双母线两组母线线可同时工作，，并通过母线联联络断路器(母联开关)并联运行，电源源与负荷平均分分配在两组母线线上。对母线继继电保护要求将将某一回路固定定与某一组母线线联结，以固定定方式运行。内桥式结线内桥式结线中内内桥开关QF1安装在线路开关关QF11和QF21之内。内桥式结结线供电的持续续性较好，适用用于一、二级负负荷用电系统外桥式结线桥开关QF1安装在线路开关关QF11和QF21之外，称为外桥桥式。在进线回回路也只安装隔隔离开关，不必必安装熔断器。。外桥式结线对对变压器回路的的操作方便，但但是对电源进线线一侧的操作不不便。主接线中开关电电器的组合方式式及操作顺序组合方式：断路器QF+隔离开关QS负荷开关QL+熔断器FU操作顺序：断路器QF+隔离开关QS通电时先闭合合隔离开关再闭合断路器断电时先断开开断路器再再断开隔离开关关5.5变压器的选择--变压器的负载率率—变压器的负载损损耗kW，随负载变化而变变化，一般按额额定电流时的短短路损耗考虑，，即额定电流时时的变压器铜损损。--变压器的空空载损耗，kW(变压器的铁芯芯损失)单台变压器时，，建议负载率取70%～80%一、容量选择《住宅建筑电气设设计规范》JGJ242-2011中变压器选择的的规定：4.3.1住宅建筑应选用用节能型变压器器。变压器的结结线宜采用D，yn11，变压器的负载载率不宜大于85%。4.3.2设置在住宅建筑筑内的变压器，，应选择干式、、气体绝缘或非非可燃性液体绝绝缘的变压器。。4.3.3当变压器低压侧侧电压为O.4kV时，配变电所中中单台变压器容容量不宜大于1600kVA，预装式变电站站中单台变压器器容量不宜大于于800kVA。变压器容量的的选择变压器容量的的选择根据计计算负荷要求求选取，先计计算变压器二二次侧的S30，并考虑无功补补偿容量，最最大负荷的同同时系数（Kd计算时），以以及线路及变变压器的损耗耗，从而求得得变压器一次次侧的计算负负荷，并作为为选择变压器器容量的重要要依据。对于于无特殊要求求的用电部门门应考虑近期期发展，单台台变压器的额额定容量按总总S30再加大15%—25%来来确定，以提提高变压器运运行效率，但但单台容量应应不超过1000KVA。如果用电负荷荷大或负荷集集中，若运行行合理，经校校验所选低压压开关的分段段能力大于变变压器低压侧侧短路容量时时，也可选较较大容量变压压器，但单台台容量最大应应不超过1800KVA，以免低压侧短短路电流过大大。1、电力变压压器的容量应应能满足电动动机直接起动动及其它冲击击负荷的用电电要求ST≥1.25Sd2、单台变压器ST≥S303、装有两台变压器的的变电所ST应同时满足：a、任一台单独运行时时，ST=（0.6-0.7）S30b、任一台单独运行时时应满足全部一、、二级负荷S30（Ⅰ+Ⅱ）的需要。二、变压器台数的的选取变压器台数的选取取应根据用电负荷荷特点及经济运行行条件、节能和降降低工程造价等因因素综合确定。对一般车间、居民民住宅、机关学校校，如果一台变压压器能满足需要时时，宜选用一台，，其容量大小由S30确定，且单台容量量在1000KVA及以下。对高层建筑，一级级和二级负荷较大大，空调制冷负荷荷的季节性变化较较大，而且高层建建筑总用电量比较较大。因此，宜设设置两台及以上的的变压器。台数选用原则带有一、二级负荷荷的变电所1、一、二级负荷荷较多时，应设两两台或两台以上的的变压器2、只有少量一、、二级负荷，并能能从邻近变电所取取的得低压备用电电源时，可采用一一台变压器。带有三级负荷的变变电所1、负荷较小时，，采用一台变压器器2、负荷较大时，，一台变压器不能能满足要求时，采采用两台及以上的的变压器。3、昼夜负荷或季季节性负荷变化大大，选用一台在技技术经济上不合理理时，宜选二台。。三、专用变压器的的设置一般情况下，动力力和照明宜共用变变压器。当属下列列情况之一时，可可设专用变压器。。1、当照明负荷较较大或动力和照明明采用共用变压器严重影响照明质质量及灯泡寿命时时，可设照明专用变压器；2、单台单相负荷荷较大时，宜设单单相变压器；3、冲击性负荷较较大，严重影响电电能质量时,可设冲击负荷专用变变压器；4、在电源系统不接地地或经阻抗接地（（IT系统）的低压电网中，照照明负荷应设专用用变压器。四、变压器的运行行方式1、明备用：正常常运行时，有1台台或数台变压器作作为备用，工作变变压器故障或检修修时，备用变压器器投入运行，并要要求满足全部负荷荷。每台变压器的容量量按100%的计计算负荷确定，即即2、暗备用正常运行时，所有有变压器均工作，，但每台变压器的的负荷率均小于100％。例如：2台变压器同时工作作，每台变压器各各承担负荷量的1/2，每台变压器的负负荷率均小于80％；当变压器故障障或检修时，由另另一台变压器尽量量带全部负荷，此此时变压器会暂时时出现过负荷现象象。暗备用运行方式的的变压器每台容量量按总计算负荷的的70%选择，即：5.6变配电所对建筑的的要求一、变配电所对层层高的要求高压配电室的层高高架空进线时5m电缆进线时不不小于4m低压配电室的层高高不低于3.5m二、高压配电室内各种种通道最小宽度（mm）通道分类柜后维护通道柜前操作通道固定式手车式单列布置8001500单车长+1200双列面对面布置

8002000双车长+900双列背靠背布置

10001500单车长+1200配电装置长度大于于6m时，其柜后维护通道应有两个出口口低压配电室内各种种通道最小宽度（mm）布置方式柜前操作通道柜后操作通道

柜后维护通道

固定式柜单列布置150012001000固定式柜双列面对面布置200012001000固定式柜双列背靠背布置

150015001000抽屉式柜单列布置18001000抽屉式柜双列面对面布置

2300

1000抽屉式柜双列背靠背布置

1800

1000长度大于8m的低压配电室应有两个出出口，并设置在配配电室的两端成排布置的低压配电屏