基于公建中变配电站的主接线方式研究

基于公建中变配电站的主接线方式研究

摘要：变电所设计是建筑设计中非常普通又非常重要的一项工作，其规范性和技术性都很强，其中变配电站的主接线是实现电能输送和分配的一种电气接线，是由各主要电气设备（包括变压器、开关电器、母线、互感器及连接线路等）按一定顺序连接而成的、接受和分配电能的总电路。本文主要总结的一般大型公建10/0.4kV变配电站常见的主接线特征。力求使变电所设计做到保障人身安全、供电可靠、技术先进、经济合理和维护方便，确保设计质量。

关键词：主接线方式公共建筑变配电站应急措施

一主接线概略图

大型公建10/ 0.4 kV 变配电站典型主接线见右图。当10kV配电柜与10/ 0.4 kV 变电所分别设置于不同的变电所或配电室内时，10/ 0.4 kV 变电所内变压器高压进线电源电缆处应增设环网柜或10kV配电柜（通常1250 kV A及以下选用环网柜，1250 kV A以上选用10kV配电柜），主要作高压隔离开关之用。

二主接线的配电变压器

采用分列运行的两段母线的两台配电变压器通常为同容量，同阻抗值，同接线组别，同中性点接地方式，且负荷率相近。目前采用的连接组别均为D，ynl1，这是因为以D，yn11连接组别与Y，yn0连接组别的同容量的变压器相比较，前者空载损耗与负载损耗虽略大于后者，但3次及3的倍数次谐波激磁电流在原边接成三角形的条件下，可在原边环流，与原边接成Y形的条件下相比较，有利于抑制高次谐波电流，在当前电网中接用电力电子元件日益广泛的情况下，采用三角形接线是有利的。另外，D，ynl1连接组别比Y，yn0连接组别的零序阻抗要小得多，有利于单相接地短路故障的切除。

三主接线的运行方式

单母线分段主接线正常运行时两路电源同时供电，通过单母线分段（母线联络断路器断开）后分列运行，当其中一路电源发生故障时，另一路电源又可通过两分段母线之间的联络断路器接通，使配电系统继续可靠运行。同时还应设定两个主进开关与母联断路器之间的联锁关系：任何情况下只能合其中的两个断路器；单母线分段主接线还可根据负荷等级需要增加应急母线段设置应急用（或备用）柴油发电机组，不间断电源装置或其他各种组合，以保证整个低压配电系统的供电连续性和系统可靠性；当两路并列供电中的一路10 kV进线电源失电时，另一路10 kV进线电源至少可带另一段母线的一级负荷中特别重要的负荷、一级负荷、二级负荷；通常单母线分段主接线的低压配电系统中性点接地型式为TN-S 系统。

四主接线中应急电源与正常电源之间防并列运行措施

中压配电网10kV线路接线方式及配电自动化

中压配电网10kV接线方式及配电自动化 摘要：配电网改造和配电网自动化系统建设的目的在于提高配电网的可靠性。配电网接线方式的选择是高水平配电自动化系统的前提和重要基础。该文从现实角度出发，探讨了几种适合我国实际的配电网架接线方式及它们的优缺点，在此基础上着重介绍了如何实施配电网自动化。 关键词： 配电网位于电力系统的末端，直接与用户相连，整个电力系统对用户的供电能力和供电质量最终都必须通过它来实现和保障。中压配电网的规划、改造和建设已成为电力发展的一项十分重要的基础工程，其中电网接线方式的选择是一个十分重要的问题。不同的城市电网，负荷密度、地理环境、配电变电站的保护方式、配电网的接地方式等是不同的，因此配电网的接线方式及自动化的实施应因地制宜、各具特点。本文介绍了配电网的接线设计原则和配电自动化的实施原则，并针对几种典型接线方式探讨了配电自动化的实施。 1 配电网接线方式设计原则 目前正在进行的城市电网建设改造工程，和即将实施的配电系统自动化建设工程，都要求对配电网的接线方式进行规划设计，特别是配电系统自动化对一次系统接线方式的依赖性很强，它决定了配电系统自动化的故障处理方式。因此，配电网的接线方式必须和配电系统自动化规划紧密结合，一次系统接线方式必须满足配电系统自动化的要求。配电网接线方式设计应遵循以下原则： ?便于运行及维护检修； ?优化网架结构、降低线损； ?保证经济、安全运行；节约设备和材料,投资合理； ?适应配电自动化的需要； ?有利于提高供电可靠性和电压质量； ?灵活地适应系统各种可能的运行方式。 2 配电自动化的实施原则 注重投入产出。首先是先进性与实用性的综合考虑。先进，即功能先进，设备满足使用要求、符合发展趋势、不落后；实用，对做好工作有较大帮助，对提高管理水平有较大意义，不搞“花架子”。此外，还要注意不同的地区要采用不同的模式，如负荷密集程度、负荷重要性、经济发达程度、发展趋势、售电收入等。 合理的网架基础。它包括多供电途径的环状网(或网格状网)开环运行，合理的设备容量和采用可靠的开关设备，灵活的运行方式，恰当分段、恰当联络，负荷密集区和重要区域设开闭所，以及合理的控制和管理权限划分。 统一规划、分步实施。系统规模较大，必须认真规划，盲目上马会导致“推倒重来”的风险，规划负荷发展趋势，规划体现高的投入产出，规划反映不同地区的差异，首先实施网架基础好，经济、社会效益明显的区域，首先实施条件成

配网接线方式

配网接线方式 一、配网接线方式概述 配网接线方式，说简单点，就是配电网建设的网架如何组织，如何才能实现可靠性和经济性。因为配网的量大且复杂，可靠性和居民生活息息相关，所以配网的接线方式显得尤为重要。先说说国外的情况。 1)国外配电网接线方式 东京城市配电网 东京中压配电网中97%为6.6kV不接地电网，3%为22kV小电阻接地电网。6.6kV架空网供电方式采用3分段4联络、6分段3联络的方式;6.6kV电缆网供电方式采用环网的方式。在都市负荷密度高的电缆网地区采用中压为22kV配电方式，接线方式有本线、备线方式和环状供电方式以及网状供电方式。 主要优点在于：由于多分段多联络的经济性好，所以整体的经济效益保持在一个很高的水平;通过提高设备的安全可靠性和配电自动化系统，极大的提升了配网的可靠性;配变利用率高。 新加坡城市配电网 在城市各分区内，变电站每两回22kV馈线构成环网，形成花瓣结构，称之为梅花状供电模型，不同电源变电站的每两个环网中间又相互连接，组成花瓣式相切的形状，其网络接线实际上是由变电站间单联络和变电站内单联络组合而成。站间联络部分开环运行，站内联络部分闭环运行。两个环网之间的联络处为最重要的负荷所在。 优缺点在于：网架结构清晰明确，电网网络设计标准化。属于高压强，中压弱的纵向结构;任意线路出现故障，故障点两端的负荷可实现快速转供，供电可靠性高;线路利用率低，线路负荷率需控制在50%以内，系统短路电流水平较高，二次保护配置比较复杂。 2)我国配电网接线方式 国网有这方面的规定，但是规定的很粗，很没有针对性，每个省好像也没有按这个来实施，所以说国网配网接线这块一直很乱，也是如此。规定如下： 这里供电区域是根据重要性和负荷密度，分等级的，具体的接线方式下文也会提到。 我国配网接线方式现状，以湖北为例： 110kV高压配电网(绿色柱条为辐射式供电) 湖北省110kV链式接线中，占绝大部分的为单链接线，仅有少量变电站之间形成了双链接线。环网接线中，占绝大部分的为单环网接线，仅有少量变电站之间形成了双环网接线。 10kV中压配电网(分为电缆和架空两类) 在A、B类供电区域，电缆网络结构以环网为主，架空网络结构以单联络和多联络为主，

110kva变电站电气主接线图分析

把变电站内的电气设备都要算上啊 一次设备：主变（中性点隔离开关、间隙保护、消弧线圈成套设备）、断路器（或开关柜、GIS等）、电压互感器（含保险）、电流互感器、避雷器、隔离开关、母线、母排、电缆、电容器组（电容、电抗、放电线圈等等），站用变压器（或接地变），有的变电站还有高频保护装置 二次设备：综合自动化、. 、逆变0000.、小电流接地选线、站用电、直流（蓄电池）、逆变、远动通讯等等 其他：支持瓷瓶、悬垂、导线、接地排、穿墙套管等等，消防装置、SF6在线监测装置等等 好像有点说多了，也可能有少点的，存在差异吧 35KV高压开关柜上一般都设有哪些保护各作用是什么？ 过电流保护：1.速断电流保护：用于保护本开关以后的母排、电缆的短路故障。 2.定时限电流保护：用于下一电压级别的短路保护。 3.反时限电流保护：作用与2相同，但灵敏度比2高。 4.电压闭锁过电流保护：防止越级跳闸和误跳闸，提高供电可靠性。 5.纵联差动电流保护：专用于变压器内部故障保护。 6.长延时过负荷保护：用于保护专用设备或者电网的过负荷运行，首选发信，其次跳闸。 零序电流保护：1.零序电流速断保护：保护线路和线路后侧设备对地短路、严重漏电故障。 2.定时限零序电流保护：保护线路和线路后侧设备的轻微对地短路和小电流漏电，监测绝缘状况。可以选择作用于跳闸或发信。 过电压保护：1.雷电过电压保护。 2.操作过电压保护。1、2两种过电压通常都是用避雷器来保护，可防止线路或设备绝缘击穿。

3.设备异常过电压保护：通过电压继电器和综保定值整定来实现跳闸或发信，用于保护设备在异常过压下运行造成的发热损坏。 低电压保护：瞬时低电压保护只发信不跳闸，用于避免瞬间短路或大负荷启动造成的正常设备误跳闸。俗称躲晃电。 非电量保护：1.重瓦斯保护：用于变压器内部强短路或拉弧放电的严重故障保护。选择跳闸。 2.轻瓦斯保护：用于变压器轻微故障的检测，选择发信报警。 3.温度保护：用于检测变压器顶层油温监测，轻超温发信报警，重超温跳闸。 以上都是针对一次侧设计的保护。 二次侧的保护：1.直流失压保护，用于变电所直流设备故障时防止设备在保护失灵状况下运行。一般设备通常选择发信报警。重要设备选择跳闸。 2.临柜直流消失保护，用于监测相邻高压柜的直流电压状态，选择发信报警。 随着技术的发展，继电保护的内容越来越多，供人们在不同情况下选用。 目前使用的微机型综合保护器内都设计了各种保护功能，可以通过控制字的设定很方便地选择所需要的保护功能组合。

配电网的接线方式

配电网的接线方式 一、架空路线 中压配电网的接线方式，架空路线主要有放射式、普通环式、拉手环式、双路放射式、双路拉手环式等五种。 （1）放射式 放射式结构见图1–2，线路末端没有其它能够联络的电源。这种中压配电网结构简单，投资较小，维护方便，但是供电可靠性较低，只适合于农村、乡镇和小城市采用。 图1–2 放射式供电接线原理图 （2）普通环式 普通环式接线是在同一个中压变压器的供电范围内，把不同的两回中压配电线路的末端或中部连接起来构成环式网络，见图1–3。当中压变电站10kV侧采用单母线分段时，两回线路最好分别来自不同的母线段，这样只有中压变电站全停时，才会影响用户用电，而当中压变电站一母线停电检修时，用户可以不停电。这种配电网结构，投资比放射式要高些，但配电线路停电检修可以分段进行，停电范围要小得多。用户年平均停电小时数可以比放射式小些，适合于大中城市边缘，小城市、乡镇也可采用。 图1–3 普通环式供电接线原理图

（3）拉手环式 拉手环式的结构见图1–4。它与放射式的不同点在于每个中压变电站的一回主干线都和另一中压变电站的一回主干线接通，形成一个两端都有电源、环式设计、开式运行的主干线，任何一端都可以供给全线负荷。主干线上由若干分段点（一般是安装油浸、真空、产气、吹气等各种形式的开关）形成的各个分段中的任何一个分段停电时，都可以不影响其它各分段的停电。因此，配电线路停电检修时，可以分段进行，缩小停电范围，缩短停电时间；中压变电站全停电时，配电线路可以全部改由另一端电源供电，不影响用户用电。这种接线方式配电线路本身的投资并不一定比普通环式更高，但中压变电站的备用容量要适当增加，以负担其它中压变电站的负荷。实际经验证明，不管配电网的接线形式如何，一般情况下，中压变电站主变压器都需要留有30%的裕度，而这30%的裕度对拉手环式接线也已够用。当然，推荐的裕度要更高些，是40%。 拉手环式接线有两种运行方式，一种是各回主干线都在中间断开，由两端分别供电，如图1–4（a）所示。这样线损较小，配电线路故障停电范围也较小，但在配电网线路开关操作实现远动和自动化前，中压变电站故障或检修时需要留有线路开关的倒闸操作时间。另一种是主干线的断开点设在主干线一端，即由中压变电站线路出口断路器断开，如图1–4（b）所示。这样中压变电站故障或检修时可以迅速转移线路负荷，供电可靠性较高，但线损增加，是很不经济的。在实际应用时，应根据系统的具体情况因地制宜。 图1–4 拉手环式供电接线原理图 （a）中间断开式；（b）末端断开式 （4）双线放射式 双线放射式的结构如图1–5所示。这种接线虽是一端供电，但每基电杆上都架有两回线路，每个用户都能两路供电，即常说的双“T”接，任何一回线路事故或检修停电时，都可由另一回线路供电。即使两回线路不是来自两个中压变电站，而是来自同一中压变电站10kV

变配电所主接线方案的选择

变配电所主接线方案的选择 电力系统在人民生活中占重要的地位，随着我们现代化工业建设的迅速发展，工厂供电设计的任务越来越重，而我们要做好设计，我们变配电所主接线方案的设计也是很重要的，下面我就来浅谈下主接线方案的设计原则和一般要求。 其设计要求一般我们要考虑四个原则：安全性、可靠性、灵活性、经济性，下面我们分各点来说明。 安全性：我们必须要保证人身和设备的安全，所以我们设计的时候需要在高压断路器的电源侧和可能反馈电能的另一侧必须安装高压隔离开关，在低压断路器的电源侧及可能反馈负荷的另一侧，必须安装低压刀开关，35KV及以上的线路末端我们应安装与隔离开关联锁的接地到闸，为了防止雷击造成短路或线路损坏，我们要在高压母线上及架空线路末端装设避雷器。 可靠性：首先对一级负荷我们应有两路电源供电，当一级变压器损坏或电路检修的时候不会造成全部停电，减少损失。对二级负荷也应由两个回路或者一回专用架空线路供电。对接于公共干线上的变配电所电源进线首端，我们应安装带有短路保护的开关设备。对一般生产区的车间变电所，我们通常采用放射式高压配电来确保供电的可靠性。对辅助生厂区及生活区的变电所，可以采用树干式配电。变电所低压侧（电压380v）的总开关，采用低压断路器比较好，当有继电保护或者自动切换电源要求时，低压侧总开关和低压母线分段开关都应采用低压断路器。 灵活性:变电所的高低压母线，通常采用单母线或单母线分段接线。需要带负荷切换主变压器的变电所，高压侧应装设高压断路器或高压负荷开关。 经济性：主接线方案力求简单，采用的一次设备特别是高压断路器少，并且应选用技术先进，经济实用的节能产品。应考虑无功功率的补偿，使得最大负荷时功率因数达到规定的要求。由于工厂变配电所一般都选用安全可靠并且经济美观的成套配电装置，因此变配电所主接线方案应与所选成套配电装置的主接线方案配合一致，柜型一般选用固定式，只有在供电可靠性要求较高时才用手车式和抽屉式。 以上就是在学习过程中总结的主接线设计中一般的要求和一些需要注意的步骤，要很好的完成和掌握变电所的设计还需要进行负荷计算和无功补偿的计算、变电所的位置和型式的选择、短路计算、变电所一次设备的选择和校验，选择导线、变电所进出线的选择和校验。供大家参考，一起学习

第三章 配电系统的接线方式

第三章配电系统的接线方式 第一节放射式接线 一、放射式接线 1.定义：从电源点用专用开关及专用线路直接送到用户或设备的受电端，沿线没有其他负荷分支的接线称为放射式接线，也称专用线供电。 2．使用场合：用电设备容量大、负荷性质重要、潮湿及腐蚀性环境的场所供电。 3．分类：单电源单回路放射式、双回路放射式接线， 二、单电源单回路放射式 1．接线 如图3-1所示，该接线的电源由总降压变电所的6～10kV母线上引出一回线路直接向负荷点或用电设备供电，沿线没有其他负荷，受电端之间无电的联系。 1-低压配电屏 2-主配电箱 3-分配电箱 图3-1 单电源单回路放射式 2．特点 （1）当出线线路发生故障，线路之间互不影响，供电可靠性高； （2）线路简单易于操作维护，保护装置简单，易于实现自动化； （3）开关设备数量较多，线路有色金属消耗量大，初次投资较大； （4）当电源或母线出现故障或检修时，将导致所有出线停电； （5）当某条出线发生故障、变压器故障及开关设备停电检修时，该线路负荷停电。 3．适用范围 此接线方式适用于可靠性要求不高的二级、三级负荷。 三、单电源双回路放射式 1．接线 如图3-2所示，同单电源单回路放射式接线相比，该接线采用了对一个负荷点或用电设备使用两条专用线路供电的方式，即线路备用方式。 图3-2 单电源双回路放射式 2．特点

（1）由于每个负荷点或用电设备采用两条线路供电，当一条线路故障或开关检修时，另一条备用线路可以投入运行； （2）由于采用备用方式，要求在选择这两条线路及其开关设备应相同，增大了投资量； （3）当电源或母线出现故障或检修时，仍会导致所有负荷停电； （4）同单电源单回路放射式相比提高了线路供电可靠性。 3．适用范围 此接线方式适用于二级、三级负荷。 四、双电源双回路放射式（双电源双回路交叉放射式） 1．接线 两条放射式线路连接在不同电源的母线上，其实质是两个单电源单回路放射的交叉组合。 图3-3 双电源双回路的放射式 2．特点 （1）采用此接线最大的好处是每个负荷点或用电设备有两个独立的一次电源供电； （2）当正常电源故障时，经过手动或自动的电源切换装置，可以简单迅速地切换到备用电源上，保证不停电； （3）这种配电形式一次侧为双路电源，要求电源的两组开关设备应有可靠的联（互）锁装置，以免误操作； （4）当一线路故障时，全部负载应当由另一线路供电，所以要求每一线路应有足够的容量能够负担全部负载； （5）由于双电源、双线路和双开关设备，供电可靠性较高，但初次投资也较高，开关操作复杂，维护比较困难。 3．适用范围 此接线方式适用于可靠性要求较高的一级负荷。 五、具有低压联络线的放射式 1．接线 该接线主要是为了提高单回路放射式接线的供电可靠性，从邻近的负荷点或用电设备取得另一路电源，用低压联络线引入。 2．特点 （1）一次侧电源或变压器出现故障会导致所有出线停电； （2）当某条出线发生故障或停电检修时，该线路负荷由另一路低压联络线供电。 3．适用范围 互为备用单电源单回路加低压联络线放射式适用于用户用电总容量小，负荷相对分散，各负荷中心附近设小型变电所（站），便于引电源。与单电源单回路放射式不同之处，高压线路可以延长，低压线路较短，负荷端受电压波动影响较前者小。 此接线方式适用于可靠性要求不高的二、三级负荷。若低压联络线的电源取自另一路电源，则可供小容量的一级负荷。

工厂供配电系统主接线方案【精编版】

工厂供配电系统主接线方案【精编版】

本文按照钢铁厂供电系统对供电可靠性、经济性的要求，根据钢铁厂的负荷性质、负荷大小和负荷的分 布情况对本厂供电系统做了全面综合的分析，详细阐述了工厂总降压变电所实现的理论依据。通过对整个供电系统的分析和对钢铁厂的电力负荷,功率补偿,短路电流的计算，合理的选择电力变压器、断路器等各种电气设备；对工厂总降压变电所不同的主接线方案进行比较,选择可靠性高,经济性好的主接线方案,实现了工厂供电系统安全、可靠、优质、经济地运行。 关键词供电系统；电力负荷；功率补偿；电气设备；主接线；继电保护

目录

1 前言 1.1概述 工厂供电，就是指工厂所需电能的供应和分配，亦称工厂配电。 众所周知，电能是现代工业生产的主要能源和动力。电能既易于由其它形式的能量转换而来，又易于转换为其它形式的能量以供应用；电能的输送和分配既简单经济，又便于控制、调节和测量，有利于实现生产过程自动化。因此，电能在现代工业生产及整个国民经济生活中应用极为广泛。 在一般工厂里，电能虽然是工业生产的主要能源和动力，但是它在产品成本中所占的比重很小。电能在工业生产中的重要性，并不在于它在产品成本中或投资总额中所占的比重多少，而在于工业生产实现电气化以后可以大大增加产量，提高产品质量，提高劳动生产率，降低生产成本，减轻工人的劳动强度，改善工人的劳动条件，有利于实现生产过程自动化。从另一方面来说，如果工厂的电能供应突然中断，则对工业生产可能造成严重的后果。例如某些对供电可靠性要求很高的工厂，即使是极短时间的停电，也会引起重大设备损坏，或引起大量产品报废，甚至可能发生重大的人生事故，给国家和人民带来经济上甚至政治上的重大损失。 因此，做好工厂供电工作对于发展工业生产，实现工业现代化，具有十分重要的意义。由于能源节约是工厂供电工作的一个重要方面，而能源节约对于国家经济建设具有十分重要的战略意义，因此做好工厂供电工作，对于节约能源、支援国家经济建设，也具有重大的作用。 工厂供电工作要很好地为工业生产服务，切实保证工厂生产和生活用电的需要，并做好节能工作，就必须达到以下基本要求： （1）安全在电能的供应、分配和使用中，不应发生人身事故和设备事故。 （2）可靠应满足电能用户对供电可靠性的要求。 （3）优质应满足电能用户对电压和频率等质量的要求。 （4）经济供电系统的投资要少，运行费用要低，并尽可能地节约电能和减少有色金属的消耗量。 此外，在供电工作中，应合理地处理局部和全局、当前和长远等关系，既要照顾局部的当前的利益，又要有全局观点，能顾全大局，适应发展。

高层建筑变配电所低压配电主接线设计

高层建筑变配电所低压配电主接线设计 一、二类高层民用建筑发生火灾时，如果没有可靠的电源，就不能及时报警、灭火，必将造成重大经济损失。根据《高层民用建筑设计防火规范》（2001年版）(GB50045-1995) 9.1.1、 9.1.2 条规定：一类高层建筑应按一级负荷要求供电，二类高层建筑应按二级负荷要求供电；高层建筑内的消防设施供电，应在最末一级配电箱处设置电源自动切换装置。 目前，部分新建的大型综合高层建筑除设有两路高压外，还设置了自备柴油发电机组。由于经济水平和城市供电水平的限制，不少高层建筑仅有一路10KV主电源，必须再设自备柴油发电机组作为备用电源。因此，高层建筑变配电所低压配电主接线设计是否合理直接影响到供电的可靠性、安全性和经济性。本文针对一类、二类高层建筑变配电所低压配电主接线设计作一些分析和探讨。 1 柴油发电机组与低压配电系统联接应符合的基本要求 根据《供配电系统设计规范》(GB50052-1995)及《民用建筑电气设计规范》(JGJ/T16-92)规定，可知柴油发电机组与低压配电系统联接应符合的基本要求： a．与外网电源间应设联锁，不得并网运行，有些地区供电部门要求此联锁必须为机械联锁； b．接线上要有一定的灵活性，以满足在非事故情况下能供给部分重要负荷的可能。备用柴油发电机组除供消防负荷外，还应考虑在市电电源停电时兼作向部分重要负荷供电，如生活泵、通讯、金融等用电负荷。同时，为了不降低消防用电的可靠性，一旦发生火灾，要求能自动切除非消防用电负荷。在设计低压配电系统主接线时，应对发电机与市电电源的联锁控制做深入、具体的分析。 2 低压配电主接线方案一 接线方案如图1所示。 图1 低压配电主接线方案一 此方案采用三段母线接线，工作原理如下： a．断路器4QF与5QF采用机械联锁，用自动控制器控制，保证发电机G与市电不并网运行。避免发电机向一、二段市电低压母线反送电。 b．三级负荷断路器装失压脱扣器，保证当火灾时市电停电，发电机自起动运行仅供给消防用电和重要的一级负荷用电，确保供电可靠性。

课程设计kV变电站电气主接线及配电装置平面布置图的设计

电气工程及其自动化专业 电力系统方向课程设计任务书和指导书 题目： 110kV变电站电气主接线及配电装置平面布置图的设计 指导教师：江静 电气主接线及配电装置平面布置图课程设计任务书 题目： 110kV变电站电气主接线及配电装置 平面布置图的设计 一、课程设计的目的要求 使学生巩固和应用所学知识，初步掌握部分工程设计基本方法及基本技能。二、题目： 110kV变电所电气主接线设计 三、已知资料 为满足经济发展的需要，根据有关单位的决定新建1座降压变电气。原始资料：1变电所的建设规模 ⑴类型：降压变电气 ⑵最终容量和台数：2×31500kV A：年利用小时数：4000h。 2电力系统与本所连接情况 ⑴该变电所在电力系统中的地位和作用：一般性终端变电所； ⑵该变电所联入系统的电压等级为110kV，出线回路数2回，分别为18公里与电力 系统相连;25公里与装机容量为100MW的水电站相连。 ⑶电力系统出口短路容量：2800 MV A； 3、电力负荷水平 ⑴高压10 kV负荷24回出线，最大输送2MW，COSΦ＝0.8，各回出线的最小负荷 按最大负荷的70％计算，负荷同时率取0.8，COSΦ＝0.85，Tmax＝4200小时/年； ⑵24回中含预留2回备用； ⑶所用电率1％ 4、环境条件 该所位于某乡镇，有公路可达，海拔高度为86米，土壤电阻系数Р＝2.5×104Ω.cm，土壤地下0.8米处温度20℃；该地区年最高温度40℃，年最低温度－10℃，最热月7月份其最高气温月平均34.0℃，最冷月1月份，其最低气温月平均值为1℃； 年雷暴日数为58.2天。

四、设计内容 1、设计主接线方案 ⑴确定主变台数、容量和型式 ⑵接线方案的技术、经济比较，确定最佳方案 ⑶确定所用变台数及其备用方式。 2、计算短路电流 3、选择电气设备 4、绘制主接线图 5、绘制屋内配电装置图 6、绘制屋外配电装置平断面图 五、设计成果要求 1、设计说明书1份 编写任务及原始资料 ⑴编写任务及原始资料 ⑵确定主变压器台数、容量和型式 ⑶确定主接线方案（列表比较） ⑷计算短路电流（包括计算条件、计算过程、计算成果） ⑸选择高压电气设备（包括初选和校验，并列出设备清单）。 2、变电站电气主接线图1份 采用75×50 cm方格纸，图形符号必须按国家标准符号绘制，并有图框和标签框，字体采用仿宋体字，用铅笔绘图和书写。接线按单线图绘制，仅在局部设备配置不对称处绘制三线图，零线绘成虚线。在主母线位置上注明配电装置的额定电压等级，在相应的方框图上标明设备的型号、规范。 3、屋内10kV配电装置图1份 采用75×50 cm方格纸，图形符号必须按国家标准符号绘制，并有图框和标签框，字体采用仿宋体字，用铅笔绘图和书写。该图应能显示开关柜的排列顺序、各柜的接线方案编号、柜内的一次设备内容（数量的规格）及其连接，设备在柜内的大致部位，以及走廊的大致走向等。 4、屋外110kV配电装置平断面图1份 采用75×50 cm方格纸，图形符号必须按国家标准符号绘制，并有图框和标签框，字体采用仿宋体字，用铅笔绘图和书写。该图应能显示各主要设备的布置位置及走廊的大致走向等。 5、编制设计说明书及计算书 六、日程安排 第一天：布置任务、介绍电气设备选择 第二天：电气主接线最佳方案的确定 第三天：短路电流计算 第四、五天：电气设备选择

国内目前中压配电网典型接线

2.国内目前中压配电网典型接线 国内中压电缆网的典型接线方式主要有单射式、双射式、单环式、双环式、N供一备5种类型，其特点、适用范围和接线示意图如下文所述。 2.1单射式 特点：自一个变电站、或一个开关站的一条中压母线引出一回线路，形成单射式接线方式。该接线方式不满足“N-1”要求，但主干线正常运行时的负载率可达到100%。有条件或必要时，可过渡到单环网或N供一备等接线方式。 适用范围：城区内一般不采用该接线方式，其他区域根据实际情况采用，但随着网络逐步加强，该接线方式可逐步发展为单环式接线。 图4 单射式 2.2双射式 特点：自一个变电站、或一个开关站的不同中压母线引出双回线路，形成双射接线方式；或自同一供电区域不同方向的两个变电站（或两个开关站）、或同一供电区域一个变电站和一个开闭所的任一段母线引出双回线路，形成双射接线方式。 该接线方式不满足“N-1”要求，但主干线正常运行时的负载率可达到100%。有条件或必要时，可过渡到双环网或N供一备接线方式。高负荷密度地区可自10kV母线引出三回线路，形成三射接线方式。一条电缆本体故障时，用户配变可自动切换到另一条电缆上。 适用范围：双射式适用于容量较大不适合以架空线路供电的普通用户，一般采用同一变电站不同母线或不同变电站引出双回电源。 图5 双射式 2.3 单环式

特点：自同一供电区域的两个变电站的中压母线（或一个变电站的不同中压母线）、或两个开关站的中压母线（或一个开关站的不同中压母线）或同一供电区域一个变电站和一个开闭所的中压母线馈出单回线路构成单环网，开环运行。任何一个区段故障，闭合联络开关，将负荷转供到相邻馈线，完成转供，在满足“N-1”的前提下，主干线正常运行时的负载率仅为50%。由于各个环网点都有两个负荷开关（或断路器），可以隔离任意一段线路的故障，用户的停电时间大为缩短，只有在终端变压器（单台配置）故障时，用户的停电时间是故障的处理时间，供电可靠性比单电源辐射式大大提高。 适用范围：单环接线主要适用于城市一般区域（负荷密度不高、三类用户较为密集、一般可靠性要求的区域），中小容量单路用户集中区域，工业开发区、线性负荷的农村地区以及电缆化区域容量较小的用户。 这种接线模式可以应用于电缆网络建设的初期阶段，对环网点处的环网开关考虑预留，随着电网的发展，在不同的环之间通过建立联络，就可以发展为更为复杂的接线模式。所以，它还适用于城市中心区、繁华地区建设的初期阶段或城市外围对市容及供电可靠性都有一定要求的地区。 图6 单环式 2.4 双环式 特点：自同一供电区域的两个变电站（或两个开关站）的不同段母线各引出一回线路或同一变电站的不同段母线各引出一回线路，构成双环式接线方式。如果环网单元采用双母线不设分段开关的模式，双环网本质上是两个独立的单环网。在满足“N-1”的前提下，主干线正常运行时的负载率仅为50%。该接线模式可以使客户同时得到两个方向的电源，满足从上一级10kV线路到客户侧10kV配电变压器整个网络的“N-1”要求。 适用范围：双环式接线适用于城市核心区、繁华地区，重要用户供电以及负荷密度较高、可靠性要求较高，开发比较成熟的区域，如高层住宅区、多电源用户集中区的配电网。

110kV变电站电气主接线及运行方式

110kV变电站电气主接线及运行方式 变电站电气主接线是指高压电气设备通过连线组成的接受或者分配电能的电路。其形式与电力系统整体及变电所的运行可靠性、灵活性和经济性密切相关,并且对电气设备选择、配电装置的布置、继电保护和控制方式的拟定有较大影响。所以,主接线设计是一个综合性问题,应根据电力系统发展要求,着重分析变电所在系统中所处的地位、性质、规模及电气设备特点等,做出符合实际需要的经济合理的电气主接线。 一变电所主接线基本要求 1．1 保证必要的供电可靠性和电能质量。 保证供电可靠性和电能质量是对主接线设计的最基本要求，当系统发生故障时,要求停电范围小,恢复供电快，电压、频率和供电连续可靠是表征电能质量的基本指标,主接线应在各种运行方式下都能满足这方面的要求。 1. 2 具有一定的灵活性和方便性。 主接线应能适应各种运行状态,灵活地进行运行方式切换，能适应一定时期内没有预计到的负荷水平变化，在改变运行方式时操作方便,便于变电所的扩建。 1. 3 具有经济性。 在确保供电可靠、满足电能质量的前提下,应尽量节省建设投资和运行费用,减少用地面积。 1. 4 简化主接线。 配网自动化、变电所无人化是现代电网发展的必然趋势,简化主接线为这一技术的全面实施创造了更为有利的条件。 1. 5 设计标准化。 同类型变电所采用相同的主接线形式,可使主接线规范化、标准化,有利于系统运行和设备检修。 1. 6 具有发展和扩建的可能性。 变电站电气主接线应根据发展的需要具有一定的扩展性。 二变电所主接线基本形式的变化 随着电力系统的发展，调度自动化水平的提高及新设备新技术的广泛应用,变电所电气主接线形式亦有了很大变化。目前常用的主接线形式有:单母线、单母线带旁路母线、单母线分段、单母线分段带旁路、双母线、双母线分段带旁路、一个半断路器接线、桥形接线及线路变压器组接线等。从形式上看,主接线的发展过程是由简单到复杂,再由复杂到简单的过程。在当今的技术环境中, 随着新技术、高质量电气产品广泛应用,在某些条件下采用简单主接线方式比复杂主接线方式更可靠、更安全,变电所主接线日趋简化。因此,变电所电气主接线形式应根据可靠性、灵活性、经济性及技术环境统一性来决定。 三 110kV变电站的主接线选择 在电力系统和变电所设计中,根据变电所在系统中的地位和作用,可把电网中110kV变电所分为终端变电所和中间变电所两大类。下面就这两类变电所高压侧电气主接线模式作一分析。 3. 1 110kV终端变电所主接线模式分析

中压配电网接线方式

中压配电网接线方式

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中压配电网接线方式 一、架空路线 中压配电网的接线方式，架空路线主要有放射式、普通环式、拉手环式、双路放射式、双路拉手环式等五种。 （1）放射式 放射式结构见图1–2，线路末端没有其它能够联络的电源。这种中压配电网结构简单，投资较小，维护方便，但是供电可靠性较低，只适合于农村、乡镇和小城市采用。

（2）普通环式 普通环式接线是在同一个中压变压器的供电范围内，把不同的两回中压配电线路的末端或中部连接起来构成环式网络，见图1–3。当中压变电站10kV侧采用单母线分段时，两回线路最好分别来自不同的母线段，这样只有中压变电站全停时，才会影响用户用电，而当中压变电站一母线停电检修时，用户可以不停电。这种配电网结构，投资比放射式要高些，但配电线路停电检修可以分段进行，停电范围要小得多。用户年平均停电小时数可以比放射式小些，适合于大中城市边缘，小城市、乡镇也可采用。

（3）拉手环式 拉手环式的结构见图1–4。它与放射式的不同点在于每个中压变电站的一回主干线都和另一中压变电站的一回主干线接通，形成一个两端都有电源、环式设计、开式运行的主干线，任何一端都可以供给全线负荷。主干线上由若干分段点（一般是安装油浸、真空、产气、吹气等各种形式的开关）形成的各个分段中的任何一个分段停电时，都可以不影响其它各分段的停电。因此，配电线路停电检修时，可以分段进行，缩小停电范围，缩短停电时间；中压变电站全停电时，配电线路可以全部改由另一端电源供电，不影响用户用电。这种接线方式配电线路本身的投资并不一定比普通环式更高，但中压变电站的备用容量要适当增加，以负担其它中压变电站的负荷。实际经验证明，不管配电网的接线形式如何，一般情况下，中压变电站主变压器都需要留有30%的裕度，而这30%的裕度对拉手环式接线也已够用。当然，推荐的裕度要更高些，是40%。

低压配电系统的接线方式及特点

低压配电系统的接线方式及特点 (1)带电导体的形式:所谓带电导体是指正常通过工作电流的相线和中性线(包括PEN线但不包括PE线).宜选用单相两线、两相三线、三相三线、三相四线. (2)系统接地的形式:所谓配电系统接地是指电源点的对地关系和负荷侧电气装置(指负荷侧的所有电气设备及其间相互连接的线路的组合)的外露导电部分(指电气设备的金属外壳、线路的金属支架套管及电缆的金属铠装等)的对地关系. 以三相系统为例,系统接地的型式有TN、TT、IT三种系统.TN系统按N线(中性线)与PE线(保护线)的组合情况还分TN-S、TN-C-S和TN-C三种系统. 配电系统设计的基本原则 (1)低压配电系统应满足生产和使用所需的供电可靠性和电能质量的要求,同时应注意接线简单,操作方便安全,配电系统的层次不宜超过二级. (2)在正常环境的车间或建筑物内,当大部分用电设备为中小容量,又无特殊要求时,宜采用树干式配电. (3)当用电设备容量大,或负荷性质重要,或在有潮湿、腐蚀性环境的车间、建筑内,宜采用放射式配电. (4)当一些用电设备距供电点较远、而彼此相距很近、容量很小的次要用电设备,可采用链式配电.但每一回路链接设备不宜超过5台、总容量不超过10kW.当供电给小容量用电设备的插座,采用链式配电时,每一回路的链接设备数量可适当增加. (5)在高层建筑内,当向楼层各配电点供电时,宜用分区树干式配电;但部分较大容量的集中负荷或重要负荷,应从低压配电室以放射式配电.

(6)平行的生产流水线或互为备用的生产机组,根据生产要求,宜由不同的母线或线路配电;同一生产流水线的各用电设备,宜由同一母线或线路配电. (7)在TN及TT系统接地型式的低压电网中,宜选用Dyn11结线组别的三相变压器作为配电变压器. (8)单相用电设备的配置应力求三相平衡. (9)当采用220/380V的TN及TT系统接地型式的低压电网时,照明和其他电力设备宜由同一台变压器供电.必要时亦可单独设置照明变压器供电. (10)配电系统的设计应便于运行、维修,生产班组或工段比较固定时,一个大厂房可分车间或工段配电;多层厂房宜分层设置配电箱,每个生产小组可考虑设单独的电源开关.实验室的每套房间宜有单独的电源开关. (11)在用电单位内部的邻近变电所之间宜设置低压联络线. (12)由建筑物外引来的配电线路,应在屋内靠近进线点,便于操作维护的地方装设隔离电器.

低压配电系统三种形式

根据现行的国家标准《低压配电设计规范》（GB50054）的定义，将低压配电系统分为三种，即ＴＮ、ＴＴ、ＩＴ三种形式。其中，第一个大写字母Ｔ表示电源变压器中性点直接接地；Ｉ则表示电源变压器中性点不接地（或通过高阻抗接地）。第二个大写字母Ｔ表示电气设备的外壳直接接地，但和电网的接地系统没有联系；Ｎ表示电气设备的外壳与系统的接地中性线相连。 ＴＮ系统： 电源变压器中性点接地，设备外露部分与中性线相连。 ＴＴ系统： 电源变压器中性点接地，电气设备外壳采用保护接地。 ＩＴ系统： 电源变压器中性点不接地（或通过高阻抗接地），而电气设备外壳采用保护接地。 1、ＴＮ系统 电力系统的电源变压器的中性点接地，根据电气设备外露导电部分与系统连接的不同方式又可分三类： 即ＴＮ—Ｃ系统、ＴＮ—Ｓ系统、ＴＮ—Ｃ—Ｓ系统。下面分别进行介绍。 1.1、TN—C系统 其特点是： 电源变压器中性点接地，保护零线（ＰＥ）与工作零线（Ｎ）共用。 （１）它是利用中性点接地系统的中性线（零线）作为故障电流的回流导线，当电气设备相线碰壳，故障电流经零线回到中点，由于短路电流大，因此可采用过电流保护器切断电源。ＴＮ—Ｃ系统一般采用零序电流保护；

（２）ＴＮ—Ｃ系统适用于三相负荷基本平衡场合，如果三相负荷不平衡，则ＰＥＮ线中有不平衡电流，再加一些负荷设备引起的谐波电流也会注入ＰＥＮ，从而中性线Ｎ带电，且极有可能高于５０Ｖ，它不但使设备机壳带电，对人身造成不安全，而且还无法取得稳定的基准电位； （３）ＴＮ—Ｃ系统应将ＰＥＮ线重复接地，其作用是当接零的设备发生相与外壳接触时，可以有效地降低零线对地电压。 由上可知，TN-C系统存在以下缺陷： （1）、当三相负载不平衡时，在零线上出现不平衡电流，零线对地呈现电压。当三相负载严重不平衡时，触及零线可能导致触电事故。 （2）、通过漏电保护开关的零线，只能作为工作零线，不能作为电气设备的保护零线，这是由于漏电开关的工作原理所决定的。 （3）、对接有二极漏电保护开关的单相用电设备，如用于TN-C系统中其金属外壳的保护零线，严禁与该电路的工作零线相连接，也不允许接在漏电保护开关前面的PEN线上，但在使用中极易发生误接。 （4）、重复接地装置的连接线，严禁与通过漏电开关的工作零线相连接。 TN-S供电系统，将工作零线与保护零线完全分开，从而克服了TN-C供电系统的缺陷，所以现在施工现场已经不再使用TN-C系统。 1.2、TN—S系统 整个系统的中性线（Ｎ）与保护线（ＰＥ）是分开的。 （１）当电气设备相线碰壳，直接短路，可采用过电流保护器切断电源； （２）当Ｎ线断开，如三相负荷不平衡，中性点电位升高，但外壳无电位，ＰＥ线也无电位； （３）ＴＮ—Ｓ系统PE线首末端应做重复接地，以减少PE线断线造成的危险。 （４）ＴＮ—Ｓ系统适用于工业企业、大型民用建筑。

变电站主接线图(解释)

变电站一次系统图 1、单母线接线 特点：只有一组母线，所有电源回路和出线回路，均经过必要的开关电器连接到该母线上并列运行。 主要优点：接线简单、清晰，所用电气设备少，操作方便，配电装置造价便宜。 主要缺点：适应性差，母线故障或检修，全部回路均需停电；任一回路断路器检修，该回路停电。 适用范围：单电源的发电厂和变电所，且出线回路数少，用户对供电可靠性要求不高的场合；10kV纯无功补偿设备出线（电容器、电抗器）。 2、单母线分段接线 特点：与单母线接线方法相比，增加了分段断路器，将母线适当分段。当对可靠性要求不高时，也可利用分段隔离开关进行分段。母线分段的数目，决定于电源的数目，容量、出线回数，运行要求等。母线分段一般分为2－3段。 优点：母线发生故障时，仅故障母线段停电，缩小停电范围；对重要用户由两侧共同供电，提高供电可靠性； 缺点：当一段母线故障或检修时，与该段所连的所有电源和出线均需断开，单回供电用户要停电；任一出线断路器检修，该回路要停电。适用：6~10kV，出线6回以上；35~66kV，出线不超过8回时；110~220kV，出线不超过4回时。 3、单母线分段带旁路母线接线 优点：增设旁路母线，增设各出线回路中相应的旁路隔离开关，解决出线断路器检修时的停电问题。为了节省投资，可不专设旁路断路器，而用母线分段断路器兼作旁路断路器。因为电压越高，断路器检修所需的时间越长，停电损失越大，因此旁路母线多用于35kV以上接线。适用：6~10kV接线一般不设旁路母线；35~66kV，可设不专设旁路断路器的旁路母线；110kV出线6回以上，220 kV出线4回以上，宜用专设旁路断路器的旁路母线；出线断路器使用可靠性较高的SF6断路器时，可不设旁路母线。 4、双母线接线 优点：两条母线互为备用，一条母线检修时，另一条母线可以继续工作，不会中断对用户的供电；任一母线侧隔离开关检修时，只需断开

中压配电网典型接线方式

中压配电网典型接线方式 关键词：配电网；接线方式；城市；应用 随着城市经济的不断发展，其负荷密度和用户对供电可靠性要求不断提高，相应的城市配电网建设改造投资也在不断增长，城市配电系统网架结构及其可靠性已引起了广泛重视。而城市配电网从开始的手拉手环网等利用率不高的接线方式，将向多供一备、多分段多联络等线路利用率高的接线方式发展。在城市配网改造中一个重点就是如何提高环网率和供电能力，这涉及到配电网的接线方式如何发展、改造，从而适应城市经济的发展要求。 而面对上述要求，配电网发展改造过程中经常会遇到以下问题：如何增加环网点（即线路分段数），指导方向不明确，缺乏全局考虑的意识和评估方法；部分线路环网点太多，如6个，甚至7个以上，但能真正起到负荷转移的线路、分段线路较少，且转移负荷时计算和操作均较为复杂；变电站出线开关柜资源紧张；投入不少，但达到的效果往往不甚理想。 所以，对于配电网的改造，一个有明确方向（如接线方式、分段数）的网架改造规划，能切实有效的指导配电网的网架改造，改善网络结构，提高资金使用效率，从而为提高配电网的经济效益及供电可靠性奠定基础。另一方面，配电网的网络结构规划又受到城市建设规划的严格制约，无论采用架空网还是电缆网，或者为二者的混合形式，其线路大都必须沿城市街道布置。配电线路的接线方式、分段数等将直接影响配电网的供电容量、连续供电能力和投资。 2 中压配电网典型接线方式 中压配电网接线方式一般有单电源辐射接线、双电源手拉手环网接线、三电源环网接线、三分段三联络接线、两供一备（2-1）接线、三供一备（3-1）接线、N供一备（N-1）接线等，以下重点介绍几个典型的接线方式。 2.1 双电源手拉手环网接线

变电所电气主接线方式

主接线图(原理接线图)表示电能由电源分配给用户的主要电路，图中应表示出与该电路所有相关的电气设备及其相互联接关系。由于三相交流电力装置中各相连接方法相同，所接的电气设备也一样，因此，主接线图通常以单线图形式出现，表示电气设备的单相联接方式。 对变电所电气主接线的基本要求为安全、可靠、灵活、经济。 安全包括设备运行安全和人身安全。要满足这一点，必须按照国家标准规定、力求设计规范，并正确选择电气设备。所设计的保护系统既要满足正常运行监视功能，又要满足故障情况下的检测保护功能。 可靠就是变电所的主接线应能满足各级负荷的不中断供电的要求。例如，可将供、配电装置分段联接，互为备用；当部分装置发生故障时，故障部分被自动切除，而其余部分仍保持工作，为了使供电系统工作可靠，接线方式应力求简单清晰。 灵活指的是利用最少的切换操作，实现符合工况要求的运行方式。检修时操作简单、安全，又不致中断供电等。 经济是指在满足技术要求的条件下，尽量减少初投资和年运行费用。 变电所主接线图方案的选取和负荷等级密切相关，一、二类负荷往往要求两路电源进线或采用专线供电方案。 （1）高压断路器(或称高压开关) 线路正常时，用其来接通、切断负荷电流；线路故障(短路)时，用来切断巨大的短路电流。断路器具有良好的灭弧装置，具有较强的灭弧能力。

按灭弧介质划分，断路器分为油断路器(SN)、六氟化硫（SF6）、真空断路器(ZN)等多种类型；图3-1a)为六氟化硫（SF6）断路器，b)为真空断路器的结构图。 （2）高压熔断器在线路故障(短路)时，用来切断强大的短路电流。在某些情况下，熔断器可与负荷开关或隔离开关配合使用，取代价格昂贵的高压断路器，以节约工程投资。图3-2为高压熔断器外形结构图；b)跌落式熔断器常用于户 外，但不适宜易燃、易爆场所使用。 （3）负荷开关线路正常时，用来接通或切断负荷电流；负荷开关只有简易的灭弧装置，其灭弧能力有限，不能用来切断短路电流。负荷开关在断开后具有明显的断开点,见图3-3。 （4）变电所中还有高压隔离开关(高压刀闸)，其作用是为检修时产生一个明显的停电分断间隙，隔开电源部分，以便保证检修的安全。在电力系统中，隔离开关通常和断路器等配合使用；隔离开关不设灭弧装置，断弧能力差，通常断开电源由断路器完成。隔离开关的功能虽然相同，但由于所用结构不同，主接线图中的电气符号会有很大区别，在手车式开关电器柜联结的隔离开关常用表示。在6kV、 l0kV变配电所中，设计规范允许采用隔离开关作为下列设备和线路的正常通断操作开关： 电压互感器和避雷器及励磁电流不超过2A的空载变压器等小电流线路。 变电所中除了变压器及以上几类主要电气开关设备外，还有其它电气设备，例如：电流互感器主要作用是取电流信号，把主回路中的大电流变换为供计量仪表和继电保护用的小电流；并兼有隔离电源高压的作用。电流互感器二次侧额定电流通常为5A，二次侧额定电流1A以下往往用于科研或微机集成保护；电流互感器属电流源，使用中的电流互感器二次侧不允许开路，暂时不用的接线端口要可靠短接，以免产生开路高压。 电压互感器其作用是把电源高电压变换为低电压，供计量仪表和继电保护用，有隔离电源高压的作用。电压互感器二次侧额定电压通常为l00V，更低电压输出用于科研或微机集成保护，电压互感器属电压源，二次侧不允许短路。