民用供電系統(tǒng)降壓變電的設(shè)計與研究

【摘 要】做好民用供電系統(tǒng)降壓變電設(shè)計對于確保供電系統(tǒng)的暢通與穩(wěn)定，實(shí)現(xiàn)科學(xué)發(fā)展、節(jié)約發(fā)展，并對于推進(jìn)節(jié)能減排和實(shí)現(xiàn)現(xiàn)代化建設(shè)，都具有重要的戰(zhàn)略和長遠(yuǎn)意義。

【關(guān)鍵詞】民用；變電設(shè)計；供電；研究

供電系統(tǒng)對民用供電系統(tǒng)的要求，是要保障負(fù)荷供電的連續(xù)性，從而保證生活和生產(chǎn)的正常。民用變電所的設(shè)計注意事項，就是要滿足二級負(fù)荷的基本要求，確保來源與供電的穩(wěn)定，然而由于許多不可預(yù)料的原因，會對穩(wěn)定供電產(chǎn)生一些影響，要確保系統(tǒng)正常運(yùn)行需要更多地考慮綜合因素。

1、變電所中變壓器臺數(shù)、位置以及容量、類型的選擇

1.1 供電系統(tǒng)民用變電所主變壓容器容量選擇。對于變電所來說，其中每臺變壓器的容量必須同時滿足兩方面的條件：一是當(dāng)只有其中任意一臺變壓器單獨(dú)運(yùn)行時，能夠滿足負(fù)荷；二是必須滿足全部二、三級負(fù)荷的用電需求。

1.2 變電所位置的選擇。變電所在選位置時，一定要盡可能地靠近用電的中心，通過合理選擇變壓器臺數(shù)，并根據(jù)整體負(fù)荷的特點(diǎn)和經(jīng)濟(jì)運(yùn)行中心，通過合理選擇變壓器的配備。如果有大量一級或二級負(fù)荷；或者季節(jié)性負(fù)荷變化比較大時；一級集中負(fù)荷較大時，就應(yīng)該結(jié)合實(shí)際情況，加強(qiáng)變壓器的增大配備，通過主變壓器的選擇來提高用電的保障能力。

2、變電所主結(jié)線方案的設(shè)計方案分析

2.1 變電所中關(guān)于主結(jié)線的選擇原則

2.1.1 當(dāng)變電所有兩臺變壓器同時運(yùn)行時，二次側(cè)應(yīng)采用短路分段的單母線接線。

2.1.2 當(dāng)供電所電源只有一回路線，變電所裝設(shè)單臺變壓器時，宜采用線路變壓器組結(jié)線。

2.1.3 當(dāng)滿足運(yùn)行要求時，應(yīng)盡量少用或不用斷路器，以節(jié)省投資成本。

2.1.4 為了限制配出線短路電流，具有多臺主變器同事運(yùn)行的變電所，應(yīng)采用變壓器分列運(yùn)行。

2.2 主結(jié)線方案選擇

主結(jié)線對變電所設(shè)備選擇和布置，要充分考慮運(yùn)行的可靠性和經(jīng)濟(jì)性，要通過強(qiáng)化繼電保護(hù)的基礎(chǔ)上，通過加強(qiáng)控制方式，提供可靠的配比，也是變電所設(shè)計的重要環(huán)節(jié)。雙母線結(jié)線在電力系統(tǒng)在變電所中很少運(yùn)用主要用于電力系統(tǒng)的樞紐變電所。

3、供電變電所負(fù)荷的計算和電容補(bǔ)償法則

變電所在設(shè)計時，要充分考慮到全部配電所的負(fù)荷總和，切不可忽略任意的某項造成功率漏算，避免在各不同分布點(diǎn)的電壓功率等負(fù)荷計算。在計算高壓總配電所的總負(fù)荷及總功率等因素后，按照負(fù)荷計算要求配比適當(dāng)?shù)目偱潆姽β剩ㄟ^查實(shí)或計算得出供電源頭所要求的數(shù)值補(bǔ)償功率等值。通過手冊說明書、產(chǎn)品樣品等所標(biāo)明的無功功率補(bǔ)償柜的規(guī)格和數(shù)量要求。對于短路電流計算的有關(guān)方法，常用的有歐姆法和標(biāo)幺制法等。

4、供電變電進(jìn)線、出線的選擇與布置

為了保證供電的安全、可靠、優(yōu)質(zhì)、經(jīng)濟(jì)，在選擇導(dǎo)線和電纜時，就應(yīng)當(dāng)充分考慮到以下的條件：經(jīng)濟(jì)電流密集；發(fā)熱條件；電壓損耗條件；機(jī)械強(qiáng)度。根據(jù)設(shè)計經(jīng)驗(yàn)：一般10kv及以下的高壓線路和低壓動力線路，通常先按發(fā)熱條件選擇導(dǎo)線和電纜截面，再校驗(yàn)其電壓損耗和機(jī)械強(qiáng)度。對于居民用電中最常用的低壓照明等線路，會因?qū)﹄妷核降囊筝^高，則需按允許電壓損耗進(jìn)行適當(dāng)合理的選擇配比，然后再根據(jù)校驗(yàn)結(jié)果對發(fā)熱和機(jī)械強(qiáng)度情況進(jìn)行調(diào)整。

5、二次回路的設(shè)計方案應(yīng)考慮的因素

5.1 變配電站的保護(hù)裝置

5.1.1 主變壓器的繼電保護(hù)裝置。一是要有瓦斯保護(hù)裝置，當(dāng)變壓器油箱內(nèi)部產(chǎn)生大量瓦斯時，則動作于跳閘。二是要有反時限過電流保護(hù)裝置，采用GL15型感應(yīng)式過電流繼電器，兩相兩繼式接線，去分流跳閘的操作方式。三是要有電流中斷保護(hù)裝置，可以利用繼電器的電流自動切斷裝置來實(shí)現(xiàn)。

5.1.2 作為備用電源的高壓聯(lián)絡(luò)線的繼電保護(hù)裝置。一般反時限過電流保護(hù)，采用GL15型感應(yīng)式過電流繼電器，兩相兩繼電器式接線，去分流跳閘的操作方式。二是裝設(shè)電流速斷保護(hù)，利用GL15型繼電器的電流速斷裝置來實(shí)現(xiàn)。

5.2 二次回路方案的選擇

5.2.1 二次回路電源的選擇。蓄電池組供電的直流操作電源帶有腐蝕性，并且有爆炸危險；由整流裝置供電的直流操作電源安全性高，但是經(jīng)濟(jì)性差?？紤]到交流操作電源可使二次回路大大簡化，投資大大減少，且工作可靠，維護(hù)方便，所以，采用交流操作電源是適合的。

5.2.2 高壓斷路器的控制和信號回路。高壓斷路器的控制回路取決于操作機(jī)構(gòu)的形式和操作電源的類別。結(jié)合上面設(shè)備的選擇和電源選擇，才用彈簧操作機(jī)構(gòu)的斷路器控制信號回路。

5.3 變電所低壓側(cè)的保護(hù)裝置

5.3.1 低壓配電總電源開關(guān)需要采用DW15-1500/3型低壓斷路器，三相都需要安裝過流保護(hù)器。

5.3.2 低壓配電側(cè)所有的引出線端上均裝設(shè)DZ20型低壓斷路器控制，通過其過流保護(hù)器能夠?qū)€路發(fā)生短路故障時進(jìn)行有效的保護(hù)。

6、接地與接地裝置及防雷措施

供電變電所的設(shè)計中，要充分考慮接地線在設(shè)備、裝置正常運(yùn)行情況下是不載流的，但在故障情況下要通過接地線來引導(dǎo)故障電流排出。室外配電裝置應(yīng)裝設(shè)避雷針來防護(hù)直接雷擊。變電所處在附近高建（構(gòu)）筑物上防雷設(shè)施保護(hù)范圍之內(nèi)或變配電所本身為室內(nèi)的，中心點(diǎn)可裝設(shè)閥式避雷器或金屬氧化物避雷器或保護(hù)間隙。

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