工厂变电所类型的研究.docx

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工厂变电所类型的研究

工厂变电所类型的研究

概述：

变电所分为发电厂的变电所（升压变电所）和电力网的变电所

（降压变电所）。

工厂变电所是工厂供配电系统中的一个重要环节，

在工厂的日常生产中发挥着不可忽视的作用。

引言：

电能是现代工业生产的主要能源和动力，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。

科学技术的发展，使得供

配电技术涉及的方面越来越宽、内容越来越深，与实际联系也越来

越密切。

通过对工厂变电所的研究不仅加深了我对《工厂供配电技

术》这门课的认识和理解，还让我对电力系统有了深入的认识。

借

此机会掌握了一些有关工厂供配电等方面的知识。

总体概述：

变电所就是电力系统中对电能的电压和电流进行变（substation）

换、集中和分配的场所按用途可分为电力变电所和牵引变电所。

（电气铁路和电车用）。

电力变电所又分为输电变电所、配电变电

所和变频所。

这些变电所按电压等级可分为中压变电所（千60

伏及以下）、高压变电所（～千伏）、超高压变电所110220

（～千伏）和特高压变电所（千伏及以上）。

按其在1000330765

电力系统中的地位可分为枢纽变电所、中间变电所和终端变电所。

工厂变电所根据本厂所能取得的电源及本厂用电负荷的实际情况，

并适当考虑到工厂生产的发展，按照安全可靠、技术先进、经济合

理的要求，确定变电所主变压器的台数与容量、类型。

变电所按作用分类：

①升压变电所：

建在发电厂和发电厂附近，将发电机电压升高后与

电力系统连接，通过高压输电线路将电力送至用户。

②降压变电所：

建于电力负荷中心，将高压降低到所需各级电压，

供用户使用。

③枢纽变电所：

汇集电力系统多个大电源和联络线路而设立的变电

所，其高压侧主要以交换电力系统大功率为主，低压侧供给工矿企

业和居民生活用电等。

工厂（车间）变电所（substationinfactory）位于工厂

内部，给工厂（车间）供电的变电所。

当变压器容量在200kV·A

及以上或容量不足200kV·A，由于受环境限制、有防火防爆要求、

空气污秽对电气设备有腐蚀的场所宜将变压器放在室内,称室内变电

所电压等级为（6～10）/0.4kV。

一般中小工厂变电所只有一路电源、一台变压器，采用高压侧

无母线接线。

对昼夜负荷变化较大,而且只有一路电源、带两台变压

器的变电所,其高压侧采用单母线接线，并宜采用夜间切除一台变压

器的运行方式.有一主一备电源的变电所采用隔离开关分段的单母线

接线。

变压器高压侧电器设备主要由变压器容量决定。

容量在315

kV?

A及以下的变电所,高压侧可选用隔离开关和高压熔断器；变压

器容量在315kV?

A～800kV?

A的变电所高压侧采用熔断器和负荷开

关。

变压容量在800kV?

A以上的变电所高压侧采用高压断路器。

变

压器低压侧采用低压开关柜。

变电所宜接近负荷中心，设在进出线

方便、交通运输和维护管理方便的地方，避免放在空气污秽、有化

学腐蚀、导电粉尘及易燃、易爆场所。

工厂总降压变电所是由变压器、配电装置、保护及控制设备、

测量仪表以及其他附属设备（试验、维修、油处理设备等）及有关

建筑物构成的。

同样它更是工厂接受和分配电能的中枢。

总降压,

变电所的电气主接线是变电工程的关键部分。

全厂总变电所一般为终端式，一次侧为内桥、外桥或单母线分

段，二次侧为单母线分段或双母线，有自备电站的较大企业的供电

系统多采用双电源双干线系统。

工厂内的配电方式，有放射式、树干式和环形等多种。

35kV以

上一般多采用放射式配电系统，树干式或环形配电系统则较少采用，

6～10kV一般采用放射式和树干式相结合的配电系统。

6～10kV树干

式配电系统，一条干线上连接的用户不宜太多，电缆干线不应超过

3个，而架空干线不应超过5个。

对于大容量的用电设备（如大型炼

钢电弧炉、大型轧钢电动机等）为避开运行过程中引起车间母线电压

波动超过允许值，一般直接由总降压变电所供电，或由专用变压器

供电。

一级配电系统多为双电源放射式或双电源双树干系统。

二级配

电系统多为双线路变压器组、线路变压器电动机组或线路电动机组

系统。

．

图1、2、3、4、5分别为双电源双干线系统、热轧带钢厂供电

系统、有电炉的单母线分段系统、线路变压器电动机组和线路电动

机组系统、双电源双树干系统。

各变电所之间联系用的线路，有电缆线路、架空线路和母干线

三种，它们对供电可靠性、电压质量，尤其是对投资影响很大，因

此在选择线路方案时要特别慎重

电压等级的确定：

工厂受电电压一般为220、110或35kV，负

荷大用较高电压，负荷小用较低电压。

配电电压一般为

110、35、10、6、O．38kV等，当大型冶金工厂一级配电电压采用

110kV或35kV时，二级配电电压宜分别采用10kV或6kV。

应尽量从

受电电源电压直接降为所需配电电压，避免多级降压。

大型用电设

备的电压等级的选定与系统结线有直接关系。

一般电动机容量在

1600kW及以上时可采用10kV电压（较小电动机采用10kV时则需与

制造厂商定），容量在200～1600kW时可采用6kV或3kV电压。

炼钢

电弧炉变压器在9000kV?

A及以下时一般采用10kV或6kV电压，容

量在9000kV?

A及以上时宜采用35kV及以上电压。

整流变压器容量

在8300kV?

A及以上时，一般采用35～110kV电压，容量在

8300kv?

A以下时宜选用车间变电所母线电压，一般为10kV或6kV

电压。

电抗器的采用：

35kV以上的供配电系统均不采用电抗器来限

制短路电流，而选用适合系统短路容量断路器来满足要求。

只有在

10kV或6kV电压等级，当断路器断路容量不能满足要求或不经济或

技术上需要（如维持母线上的电压）时，才采用电抗器。

一般冶金工

厂配电系统采用的电抗器有线路电抗器和分裂电抗器两种。

很少采

用变压器二次串联电抗器方式。

母线分段电抗器只有自备电站采用。

线路电抗器也可以几回线路共用一个。

．

总变电所位置及主变压器台数确定：

工厂总变电所的位置应靠

近全厂主要负荷中心，主变压器的台数需根据用电负荷的大小、负

荷等级、工艺特点及预留发展等因素确定，可有1～4台，但一般多

为初期2台预留发展1台。

这样结线简单，当容量增加时，既可以

考虑将原有变压器更换为较大容量的变压器，又可以考虑增加第三

台变压器，比较灵活实用。

合理选择主容量和变配电方式：

实现变电所经济运行的一个重要措施就是合理选择主变的总容

最,尽量减少主变的空载和轻载,以降低电能损失,提高平均力率。

虽然,用人工调整力率（例如装置移相电容器）的办法也可以补偿

无功。

但是,人工补偿的设备使用寿命有限,需要不断地花费新的

投资,在补偿无功的过程中,也还存在着不同程度的电能J员耗,不

如自然调整力率的办法经济。

合理选择主变总吝量,要根据本单位

的生产规律和特点,对日负荷曲线进行分析,尽可能合理地调整负荷,

以降低日负荷峰值。

并以广匕作为选择主变总容量的依据。

一般来

说,全部配电变压器的最高负荷与领定容量的比值应在80~10多

使变压器在效率最高、,还需采取最经济的运行方案,之间。

同时．

损耗最低的状态下运行。

（一）大型工厂变电所的变配电方式：

大型工厂的变电所大多分为两级,第一级是总降压变压所,也就是

将高压电源（一般在35KV以上）先降为6一IOK丫电压,然后由

高压配电线路将电能输送到第二级变电所（即各车间变电所）,通过

车间降压变压器将电压降到用电设备所需要的电压等级,如图一所

示。

这种高压配电的方案应尽量采用高压电源直接深入负荷中心的

直配方式,相当于图一中取消总降压变压器,这不仅能节省设备投

资,而且还减少了总降变压器的损耗。

无论采用两级变电还是采用高压直配,都不能忽视象图一那样,

各车间变压器的一次侧电源应能带负荷分、合,各车间（指可以并

列的）变压器二次侧之间应装设联络线,使之成为环形,并且在这些

联络线上都装有带负荷操作的开关,同时,还应在全厂适中的位置,

装备一台和全厂低谷负荷容量相当的变压器（也可利用某一车间的

变压器）作为节能专用变压器。

（二）中、小型工厂变电所的变配电方式

中、小型工厂由于低压配电线路距离较短,故大多只设一个降

压变电所,将电源（一般6~10KV）通过一台或两台主变降压为

低压（380v/220V）向全厂各车间配电。

如图二、图三所示。

中、小型工厂的变电所,必须选择在本单位负荷中心的位置,

而且需要适当地加大低压输电线路导线的截面,使线损尽可能降低

到最小数值。

从经济观点来看,用加大导线截面所增加的一次性投

资,来换取永久性的线损降低,是完全符合节约原则的。

总结：

变电所能够根据实际的情况和需要来进行设计安装。

这就要求

大家能够深入的认识和理解变电所得本质及工作原理。

同时设计变

气主接线时必须全面分析一些有关的因素，正确处理它们电所的电．

之间的关系。

结束语：

这