10kV变电站的系统设计浅论
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浅析10KV变电所的设计摘要:10KV变电所广泛用于工业与民用建筑的变配电系统,一次侧连接上一级当地供电公司的区域变电站,二次侧0.4KV与用户设备相连,除电力部门与用户需各自保证资产产权分界点前后的电力设施安全运行无故障外,设计阶段10KV变电所的施工设计优劣,也影响着变电所建成后运行的稳定。
文章对10KV变电所的中一次接线与二次接线、变电所防雷与接地进行了简要分析。
关键词:变电所;一次主接线;二次接线;无功补偿;防雷;接地当前,经济快速地发展,大量的土地被占用,开发成住宅小区、城市综合体及工业园区等,但土地不可能无限制的被占用或农耕用地转性为非农用地,全国上下都意识到需集约节约化开发土地,保护用地红线。
因此,从电网规划来看,电力公司110/35/10KV区域变电站逐渐被110/10KV区域直变变电站取代,同等占地能向周边输送更大供电容量;从用户端来看,能用10/0.4KV变电所直接供电,35/10/0.4KV或110/10/0.4KV供电方案也就被淘汰,用地更省,位置选择更灵活,并能深入负荷中心建设变电所,减小供电半径,提高供电质量。
当然,用户选择10KV/0.4KV变电所有很多优点,但需当地供电公司同意以用户建设10KV/0.4KV变电所和10KV要求进线方式供电。
1 10KV变电所的一次设计10KV变电所的一次设计,是指变电所10KV高压系统的电气系统图设计。
变电所一次系统图的复杂与否,取决于变电所的配置变压器的台数。
若供电容量较小,负荷等级也很低,对断电停电没有太高的要求,采用一台变压器就行,设计也很简单。
若低压设备负受电对断电有很高要求,如负荷分级为一级负荷或特别重要的一级负荷,变压器配置不少于两台,10KV一次系统图往往采用单母线分段或双母线分段设计,电力部门为了保障电网安全运行,要求10KV变电所分段的一次系统不设分段联络断路器,各分段电气主接线通常遵照进线、计量、压变及避雷、出线顺序的思路进行一次系统图设计,并配合选择为满足一次侧的继电保护装置,保障一次系统今后的安全运行。
10KV变电所及低压配电系统的设计摘要:变电所是电力系统的一个重要组成部分,由电器设备及配电网络按一定的接线方式所构成,他从电力系统取得电能,通过其变换、分配、输送与保护等功能,然后将电能安全、可靠、经济的输送到每一个用电设备的转设场所。
变电所涉及方面很多,需要考虑的问题多,分析变电所担负的任务及用户负荷等情况,选择所址,利用用户数据进行负荷计算,确定用户无功功率补偿装置。
同时进行各种变压器的选择,从而确定变电站的接线方式,再进行短路电流计算,选择送配电网络及导线,进行短路电流计算。
选择变电所高低压电气设备,为变电所平面及剖面图提供依据。
本变电所的初步设计包括了:(1)总体方案的确定(2)负荷分析(3)短路电流的计算(4)配电系统设计与系统接线方案选择(5)继电保护的选择与整定等容。
关键词:变电所;负荷;输电系统;配电系统The Design Of 10KV Substation And Power DistributionSystemAbstract:The substation is an importance part of the electric power system, it is consisted of the electric appliances equipments and the Transmission and the Distribution. It obtains the electric power from the electric power system, through its function of transformation and assign, transport and safety. Then transport the power to every place with safe, dependable, and economical. The region of factory effect many fields and should consider many problems.Analyse change to give or get an electric shock a mission for carrying and customers carries etc. circumstance, make good use of customer data proceed then carry calculation, ascertain the correct equipment of the customer. At the same time following the choice of every kind of transformer, then make sure the line method of the transformer substation, then calculate the short-circuit electric current, choosing to send together with the electric wire method and the style of the wire, then proceeding the calculation of short-circuit electric current. This first step of design included:(1) ascertain the total project (2) load analysis(3) the calculation of the short-circuit electric current (4) the design of an electric shock the system design to connect with system and the choice of line project (5) the choice and the settle of the protective facility (6) the contents to defend the thunder and protection of connect the earth.Keywords:substation;load;transmission system;power distribution system目录第1章绪论 (1)1.1工厂变配电所的设计 (1)1.1.1用户供电系统 (1)1.1.2工厂变配电所的设计原则 (1)1.2课题来源及设计背景 (2)1.2.1课题来源 (2)1.2.2设计背景 (2)第2章变电所负荷计算和无功补偿的计算 (3)2.1变电站的负荷计算 (3)2.1.1负荷统计全厂的用电设备统计如下表 (3)2.1.2负荷计算 (3)2.2无功补偿的目的和方案 (5)2.3无功补偿的计算及设备选择 (6)第3章变电所变压器台数和容量的选择 (8)3.1变压器的选择原则 (8)3.3变压器台数的选择 (8)3.4变压器容量的选择 (9)第4章主接线方案的确定 (11)4.1主接线的基本要求 (11)4.1.1安全性 (11)4.1.2可靠性 (11)4.1.3灵活性 (11)4.1.4经济性 (11)4.2主接线的方案与分析 (11)4.3电气主接线的确定 (13)第5章短路电流的计算 (14)5.1短路电流及其计算 (14)5.2三相短路电流的计算 (14)第6章变电所高压进线、一次设备和低压出线的选择 (18)6.1用电单位总计算负荷 (18)6.2高压进线的选择与校验 (18)6.2.1架空线的选择 (18)6.2.2电缆进线的选择 (18)6.3变电所一次设备的选择 (19)6.3.1高压断路器的选择 (19)6.3.2高压隔离开关的选择 (20)6.3.4电流互感器的选择 (22)6.3.5电压互感器的选择 (24)6.3.6高压开关柜的选择 (25)6.4低压出线的选择 (26)6.4.1低压母线桥的选择 (26)6.4.2低压母线的选择 (26)第7章变电所二次回路方案 (28)7.1继电保护的选择与整定 (28)7.1.1继电保护的选择要求 (28)7.1.2继电保护的装置选择与整定 (29)结论 (34)参考文献 (35)辞 (36)开题报告 (37)结题报告 (38)答辩报告 (39)第1章绪论1.1工厂变配电所的设计1.1.1用户供电系统电力用户供电系统由外部电源进线、用户变配电所、高低压配电线路和用电设备组成。
探究10kV配电站电气系统设计摘要:随着我国经济社会的转型发展,电网建设规模也不断扩大,配电站工作显得越来越重要。
在10kV配电站电气系统设计工作中,需将该配电站基本运转情况和具体开关位置进行定位,定位完成后,完善配电站电气系统设计,全面科学设计电气设计布置方案,并全面探讨存在的技术问题,使配电站电气系统设计更加科学。
关键词:10kV配电站;电气系统设计;分析1、10kV配电电气系统设计的必要性1.1 有利于提高配电系统的稳定性为了满足我国城镇化以及偏远地区的用电需求,国家在进行配电系统建设的过程当中投入了大量的人力和财力,但随着人民生活水平日益增长的需要,电力的使用量也日益增多,以往的配电系统设置往往都在高负载下运作,不仅降低了电能的质量,同时还隐藏着供电的安全隐患,而偏远地区配电系统的多次降压也会给电力带来巨大的损耗,电能质量下降,直接影响着人们的生活;另外我国电力的有关部门对于配电系统中的变压设备、开关等都没有进行改良和及时更新,造成了设备老化程度严重,电能损耗量大,同时供电线的老化往往也伴随着各种电力危险事故的发生,极大的影响着用户的用电质量和用电安全,通过对配电系统电气进行设计,提供相应的方案,不仅能解决安全隐患,提高用电质量,同时也提升配电系统的稳定性。
1.2 使配电系统更加科学由于配电系统是从变电站的出口直接与用户相连,因此配电系统的质量好坏将会直接影响到用户的用电情况,倘若配电系统出现供电电压不稳定、配电系统布局不合理等问题,都有可能造成电力质量下降,电力输送效率低等问题,因此,在进行配电系统的设计过程当中,应当根据不同地区不同的情况采取相应的配电系统设计方法,尽量减少配电系统当中出现的电力质量下降的问题。
为了使配电系统设计的更加科学化,可以采用现代计算机网络通信技术、自动检测技术等加强对配电系统的管理和监测,及时发现配电系统存在的各种问题,保障用户的电力使用。
在进行配电系统的线路设计过程当中,应当注重降负荷计算以及无功补偿设计,确保能在配电系统中采用正确、合理、高效的各项配电设置,从而增强配电系统的稳定性,保障用户的电力使用质量。
就10kV变电所设计工作探讨在现今电力建设工作当中,10kV变电所是其中的重点环节,其运行的安全稳定将直接对整个电网产生影响。
在本文中,将就10kV变电所设计工作进行一定的研究。
标签:10kV;变电所;设计1继电保护对于高压侧10kV的主变,需要装设具有时限的过电流保护,如电流保护动作时间在0.7s以上,则需要装设电流速断保护。
对于容量在800kV A以上的变压器,需要装设瓦斯保护。
容量在400kV?A以上的变压器,如其以单台或者数台并列方式运行时,则需要根据具体过负荷情况对装设过负荷保护。
如瓦斯以及过负荷保护存在一定的轻微故障问题,且其余保护存在严重故障问题时,通常将动作跳闸。
在具体设计工作当中,则需要根据实际要求做好过电流、瓦斯以及电流速断保护,对于外部相间短路问题导致的过电流问题,则需要在以下位置做好保护的设置:第一,双线圈变压器方面,要将其安装在主电源侧位置;第二,除了主电源侧,在区域保护方面则可以应用在相邻元件的后备保护,而不要求必须为内部故障后备保护;第三,对于母线各类短路问题,保护装置需要在灵敏性方面具有足够的表现。
当相邻线路从变压器作为远后备时,即需要对不对称短路问题具有较强的灵敏性。
如相邻线路具有较多的瓦斯,通常则将对断开的各侧断路器形成动作。
2主接线方案电气设备方面,通过电气主接线对其进行连接,根据其具体功能需求对电能分配以及接受电路进行组成,以此构成高电压、电流传输的网络,这也因此被称之为电气主系统一次主接线。
主接线电路图方面,即是根据相关规定对电气设备的文字符号以及图形符号进行使用,在根据一定顺序进行排列后,将装置与设备的连接关系以及基本构成进行表现的接线图。
主接线方面,代表电站以及电厂当中电气部分的主体结构,是电力网络当中的重要组成部分,对电力系统实际运行的灵活性及可靠性具有直接的影响,且关系到配电装置布置、电气选择以及继电保护装置等,因此,需要保证主接线设计的合理性及正确性,综合处理各方面因素,在进行一定的经济以及技术论证处理后完成确定。
10kV变电所供配电系统设计分析摘要:在10kV变电所建设中,需要根据变电所的运行需求,对供配电系统进行精细化的设计,要尽可能提高系统的运行安全性和可靠性,降低故障问题的发生几率,才能保证能源的稳定运行。
本文就10kV变电所供配电系统设计进行相关的分析和探讨。
关键词:10kV变电所;供配电系统;设计在进行10kV变电所设计时,要想在保证供配电系统运行安全的基础上,尽可能的降低施工成本,就需要对影响系统运行的各项因素进行全面的分析,并且制定科学有效的措施,对相关问题进行妥善的解决,确保系统在运行时,能够增加外部抵抗能力。
可以根据系统的应用场景,结合现有的技术条件,对系统进行精细化设计。
还要对系统的运行环境进行全面的控制和管理,并且对系统内部的运行参数进行全面的优化,确保系统在运行时,能够具备更加稳定的性能。
下面就10kV变电所供配电系统设计措施进行详细的探讨。
⒈制定科学合理的电源接入方案在进行供配电系统设计时,需要保证负荷的平衡,并且设置一定的备用方案,才能降低系统的运行风险。
在进行设计方案制作的过程中。
设计人员需要对区域内的情况进行全面的调查,在此基础上制作相应的方案,并且从中选择最优方案,还要为电力企业提供备用方案。
在进行方案设计时,不仅要满足区域内的供电需求,还要在此基础上提高设计内容的科学合理性。
在进行变电所设置时,可以配置一个总变电所,并且设置5个分变电所。
在进行分变电所设计时,主要承担的是照明和住宅建筑的用电以及公共设施的用电需求。
要想满足住宅建筑的用地需求,要通过变压器设备进行电力能源的配置。
并且通过专门的变电器设备,为公共设施的用电,提供充足的电力能源。
在进行环网柜设计时,内部包含了变电所内部所有线路的电源。
因为这些线路的类型比较多,需要对线路进行精确的设计,避免因为线路的布局过于混乱,影响电力能源的正常运输,设计人员必须提高环网柜的应用稳定性,才能促进线路和上一级电源的紧密联合。
浅谈10kV变电站的设计摘要:从负荷计算、无功补偿、站址选择、主接线选用、短路电流、设备选型、继保配置、防雷接地、照明、配网自动化等方面论述了10kV变电站设计的主要内容和设计程序.关键词: 10kV变电站; 设计; 负荷计算; 无功补偿10kV配电网属中压配电网,它延伸至用电负荷的中心或居民小区内,直接面对工矿企业和居民等广大用户的供电需要,起着承上启下确保用户供电的作用,因此10kV配电网所处的地位十分重要. 在配电工程中,能否保证系统安全、经济、可靠地运行,工程的设计质量是一个重要条件. 本文就10kV变电站的设计思路进行探讨.1 负荷计算及负荷分级计算负荷是确定供电系统,选择主变容量、电气设备、导线截面和仪表量程的依据,也是整定继电保护的重要数据. 因此,正确进行负荷计算及负荷分类是设计的前题,也是实现供电系统安全、经济运行的必要手段. 此阶段需要的原始资料有: ①供电区域的总平面图; ②供电区域逐年及最终规模的最大负荷、年耗电量、功率因数值及项目投产日期; ③每回出线的名称、负荷值、各负荷的性质及对供电可靠性或其它方面的特殊要求; ④供电部门对电源电压、供电方式、电源路数及继电保护、自动装置等方面的相关意见; ⑤用户对变电站设置方面的数量、容量、位置等的设想及资金准备情况等.计算负荷的方法多种多样,如需用系数法、二项式法、利用系数法等. 目前多数采用需用系数法与二项式法相结合的方法,部分采用利用系数法. 但是由于利用系数法其理论依据是概率论和数理统计,计算结果比较接近实际,因此也适用于各类的负荷,在以后的负荷计算工作中将占主导地位.负荷根据其对供电可靠性的要求可划分为一、二、三级负荷. 对于一级负荷,如医院的手术室等必须有两个独立的电源供电,如同时具备两个条件的发电厂或变电所的不同母线段等,且当两个独立电源中任一电源失去后,另一电源能保证对全部一级负荷的不间断供电. 对于一级负荷中的特别重要负荷,也称保安负荷. 如用于银行主要业务的电子计算机及其外部设备、防盗信号等必须备有应急电源,应由两个独立的电源点供电. 如两个发电厂、一个发电厂和一个地区电网或一个电力系统中的两个区域性变电所等. 独立于正常电源的发电机同样可作为应急电源,实行先断后通. 对于二级负荷一般需有两个独立电源供电,且当任一电源失去后,另一电源能保证对全部或部分的二级负荷供电. 对于三级负荷,通常只需一个电源供电. 在各类负荷中,除了保安负荷外,都不应按一个电源系统检修或故障的同时另一电源又发生故障进行设计.2 无功补偿的确定在电力系统中,存在着广泛的、大量的感性负荷,在系统运行中消耗大量的无功功率,降低了系统的功率因数,增大了线路的电压损失,电能损耗也增高. 因此,国家供用电规则规定:无功电力应就地平衡,用户应在提高用电自然功率的基础上设计和装置无功补偿设备,并做到随其负荷和电压变动及时投入或切除,防止无功倒送. 目前广泛采用并联电容器作为无功补偿装置,分集中补偿和分散补偿两种. 在确定无功补偿方案时应注意如下问题:2. 1 补偿方式问题目前无功补偿的出发点还放在用户侧,只注意补偿用户的功率因数,而不是立足于降低电力网的损耗. 如为提高某电力负荷的功率因数,增设1台补偿箱,对降损有所帮助,但要实现最有效的降损,可通过计算无功潮流来确定各点的最优补偿量及补偿方式,使有限的资金发挥出最大的效益.2. 2 谐波问题电容器具备一定的抗谐波能力,但谐波含量过大时会对电容器的寿命产生影响,甚至造成电容器的过早损坏,且电容器对谐波有放大作用,因此使系统的谐波干扰更严重. 动态无功补偿的控制容易受谐波干扰的影响,造成控制失灵. 因而在有较大谐波干扰的地方补偿无功,还应考虑添加滤波装置.2. 3 无功倒送问题无功倒送会增加线路及变压器的损耗,加重线路的负担,因此是电力系统所不允许的.2. 4 电容器容量的选择(1) 集中补偿容量( kvar) :QC = P ( tanψ1 - tanψ2) . P为最大负荷月的平均有功功率, kW; tgψ1为补偿前功率因数的正切值; tgψ2为补偿后功率因数的正切值;(2) 单个电动机随机补偿容量( kvar) :QC = 3 I0Un. Un 为电动机的额定电压, kV; I 0为电动机的空载电流, A.(3) 按配电变压器容量确定补偿容量( kvar) . 在配电变压器低压侧安装电容器时, 应考虑在轻负荷时防止向10kV配电网倒送无功,以取得最大的节能效果. QC = (0. 10 ~0. 15) Sn. Sn 为配变容量, kVA.3 变电站位置的确定变电站位置应避开大气污秽、盐雾、与邻近设施有相互影响的地区(如军事设施、通信电台、飞机场等) 、滑坡、滚石、明暗河塘等,靠近负荷中心出线条件好,交通运输方便. 当前,在一些居民区变电站的建设中,有部分居民对实际情况不了解或看到一些报刊杂志上的片面宣传资料,对配电设备的环境影响产生了误解或恐惧心理,引发“要用电,但拒绝供电设备”的矛盾. 根据上海市辐射环境监理所对上海市内不同类型的已投运的100余座10kV变电站历时两年多的实测和调研,结果如下:(1) 具有独立建筑物的10kV变电站: ①变电站产生的电场经过实心墙体的屏蔽,得到有效的衰减,基本无法穿出. 在距铁门、百叶窗等非实心墙体外3~4米处,电场强度已衰减至环境背景值的水平. ②磁感应强度对实心墙体的穿透力较强,其垂直分量大于水平分量,随着空间距离的增长有明显的衰减. ③实际测得的最大电场与磁场强度值远低于我国环境标准所规定的居民区电场与磁场参考限值.(2) 置于大楼内的10kV变电站: ①电磁场在户内所测得的数值相对比户外的数值要高. ②无论户内或户外,实际测得的最大电场与磁场强度值均比我国环境标准所规定的参考限值有较大的裕度.(3) 10kV预装式变电站: ①10kV预装式变电站附近的电场强度与上述具有独立建筑物变电站的情况相当,磁感应强度在总体上偏小. ②电场与磁场实测最大强度值均远低于我国环境标准所规定的参考限值.在《浙江省农村低压电力设施装置标准》中也要求变电站离其它建筑物宜大于5米. 在设计中,还应考虑到变电站的噪声对周围环境的影响,必要时采用控制和降低噪声的措施.4 主变压器选择在10kV变电站中,要选用性能优越、节能低损耗和环保型的变压器. 变压器的台数及容量要根据负荷计算和负荷分级的结果并结合经济运行进行选择. 当有大量的一、二级负荷,或季节负荷变化较大,或集中负荷较大时,宜装设两台及以上的变压器. 当其中任一台变压器断开时,其余变压器应满足一级负荷及大部分二级负荷的用电需要. 定变压器容量时还要综合考虑环境温度、通风散热条件等相关因素. 对冲击性较大的负荷、季节性容量较大的负荷、小区或高层建筑的消防和电梯等需备用电源的负荷等可设专用变压器,此方法既保障了电能的质量及供电的可靠性,又结合了电费电价政策,做到经济运行.为了使变压器容量在三相不平衡负荷下得以充分利用,并有利于抑制3n次谐波影响,宜选用的变压器接线组别为D, yn11. D, yn11接线的变压器低压侧单相接地短路时的短路电流大,也有利于低压侧单相接地故障的切除. 在改、扩建工程中,为了满足变压器并列运行条件,选用的变压器接线组别与原有的保持一致,短路阻抗百分比接近,容量比不超过1∶3. 如我县某企业,其设备的用电规格与我国不相一致,根据用户的意见,我们将容量为630kVA的主变接线组别定为D, dn,并要求变压器设单独的接地系统,以此满足用户的供电要求. 设在高层建筑内部的变电站,主变采用干式变压器. 设在周围大气环境较差的变电站,应选用密闭型或防腐型变压器. 为了不降低配电运行的电压, 10kV变电站的主变分接头宜放在10. 5kV上,分接范围油浸变为±5% ,干式变为±2 ×2. 5%.5 电气主接线的选择变电站的主接线对变电站内电气设备的选择、配电装置的布置及运行的可靠性与经济性等都有密切的关系,是变电站设计中的重要环节. 主接线的形式多种多样,在10kV变电站的设计中常用的有单母接线、单母分段接线、线路—变压器组接线、桥式接线等,每种接线均有各自的优缺点. 通过对几种能满足负荷用电要求的主接线形式在技术、经济上的比较,选择最合理的方案.技术指标包括: ①供电的可靠性与灵活性; ②供电电能质量; ③运行管理、维护检修条件; ④交通运输及施工条件; ⑤分期建设的可能性与灵活性; ⑥可发展性.经济指标包括: ①基建投资费用. ②年运行费.我县西部的甲乙两企业,以前均由长广的6kV线路供电,现都要求改为电网10kV供电. 在甲企业中,由于其预计运行的时间只有3年左右,且周围均为10kV电网供电,经过技术及经济比较,采用了保留原有供电设备,仅增一台特殊变比(10kV /6kV)的变压器来满足用电要求的方案,节省了投资,节约了时间.在乙企业中,其新增设备的额定电压为10kV,在企业周围还有部分采用6kV电压等级供电的负荷,如同样采用甲企业的方法,仅增一台特殊变比(10kV /6kV)的变压器,则该企业有可能成为一个新的6kV电压等级供电点,对用电的管理及电网的运行均产生不利的影响. 经技术及经济比较,向用户列举了10kV供电的诸多优点,动员用户对原有供电设备进行了改造. 此方法对用户、电网和用电管理部门都是一个较理想的选择.6 短路电流计算在供电系统中危害最大的故障是短路,为了正确选择和校验电气设备,须计算短路电流.在10kV变电站的短路电流计算中,一般将三相短路电流作为重点. 为了简化短路电流计算方法,在保证计算精度的情况下,可忽略一些次要因素的影响. 其规定有:(1) 所有电源的电动势相位角相同,电流的频率相同,短路前电力系统的电势和电流是对称的.(2) 认为变压器为理想变压器,变压器的铁芯始终处于不饱和状态,即电抗值不随电流大小发生变化.(3) 输电线路的分布电容略去不计.(4) 每一个电压级均采用平均额定电压,只有电抗器采用加于电抗器端点的实际额定电压.(5) 一般只计发电机、变压器、电抗器、线路等元件的电抗.(6) 在简化系统阻抗时,距短路点远的电源与近的电源不能合并.参照以上原则,给出变电站在最大运行方式下的等效电路图,运用同一变化法或个别变化法分别得出:(1)次暂态短路电流( I ”) ,用来作为继电保护的整定计算和校验断路器的额定断流容量.(2) 三相短路冲击电流( Ish ) ,用来校验电器和母线的动稳定.(3) 三相短路电流稳态有效值( I ∞) ,用来校验电器和载流导体的热稳定.(4) 次暂态三相短路容量( S ”) ,用来校验断路器的遮断容量和判断母线短路容量是否超过规定值,作为选择限流电抗器的依据.7 设备的选择及校验在进行电气设备选择时,应根据工程的实际情况,在保证安全、可靠的前题下,积极而稳妥地采用新技术,注意节约投资.7. 1 10kV开关柜的选择容量为500kVA及以上的变压器一般均配有10kV开关柜. 10kV开关柜可分为固定式和手车式开关柜.就绝缘介质而言,目前10kV开关柜的主流产品又可分为SF6气体绝缘和真空绝缘. SF6气体绝缘的开关柜体积小,一般20年内免维护,但价格高,其气体的泄露还会造成环境污染. 真空绝缘的开关柜体积适中,相对同等档次的SF6气体绝缘的开关柜来说价格略低,使用过程中不会造成环境污染,但每二年就需做一次试验,增大了运行维护的工作量. 因此开关柜的选择除按正常工作条件选择和按短路状态校验外,还应考虑开关柜放置的场合和对开关柜性能的要求等条件. 如我县某工程,其预留的10kV变电站位置在地下室,该工程在建筑上并没有考虑变电站的通风问题,且在建筑施工时设置的变电站大门只有2. 05米净高,用电可靠性要求较高. 在这里,选用SF6气体绝缘的开关柜显然违背了《国家电网公司电力安全工作规程》中在SF6电气设备上的工作这一节的相关条款. 但一般的真空开关柜高度均在2. 2米以上,通过对一些开关柜制造厂家的咨询,最后采用了高度为1. 9米的非标型真空开关柜. 7. 2 10kV负荷开关和熔断器组合的选择在10kV变电站的设计中,对主变容量在400kVA及以下的变电站,高配部分通常采用负荷开关加熔丝的组合,其接线简单. 为提高工作效率,笔者综合了各部门对400kVA及以下变电站建设的意见和建议,制作了一套400kV A及以下变电站设计的标准图,取得了良好的效果.在10kV负荷开关和熔断器组合的选择方面, 10kV负荷开关按正常工作条件选择和按短路状态校验. 熔断器的熔体额定电流按Ie = k I1. max进行选择,其中k为可靠系数,当不计电动机自起动时取1. 1~1. 3,考虑电动机自起动时取1. 5~2. 0; I 1. max为电力变压器回路的最大工作电流. 熔管的额定电流≥熔体的额定电流. 选择熔断器时,还应保证前后两级熔断器之间(多见于美式箱变) 、熔断器与电源侧的继电保护之间、熔断器与负荷侧的继电保护之间的动作选择性. 当本段保护范围内发生短路故障时,应在最短的时间内切除故障. 当电网接有其它接地保护时,回路中的最大接地电流与负荷电流之和应小于最小熔断电流.7. 3 0. 4kV开关柜的选择0. 4kV开关柜的主流产品目前有GGD、GCK、GCS等. 按正常工作条件选择,按短路状态校验. 一般对于接线简单、出线回路少的场合采用GGD型. 对于出线多、供电可靠性较高、供电设备较美观的场合采用GCK或GCS型. 无论采用何种柜型,其所配置的开关都应根据负荷的用电要求及用户的资金准备情况加以合理选择,使其具有较高的性价比.7. 4 电力电缆的选择(1) 首先应根据用途、敷设方式和使用条件来选择电力电缆的类型. YJV型交联聚乙烯电缆和VV型聚氯乙烯电缆是目前工程建设中普遍选用的两种电缆. YJV型电缆与VV型电缆相比, YJV型电缆虽然价格略高,但具有外径小、重量轻、载流量大、寿命长的显著优点( YJV型电缆寿命可长达40年, VV型电缆寿命仅为20年) ,因此在工程设计中应尽量选用YJV型交联聚乙烯电缆.(2) 电缆的额定电压UN ≥所在电网的额定电压.(3) 按长期发热允许电流选择电缆的截面. 但当电缆的最大负荷利用小时数T max > 5000h,且长度超过20米时,则应按经济电流密度来选择.(4) 允许电压降的校验. 对供电距离较远、容量较大的电缆线路,应满足:ΔU % = 173 ImaxL ( r cosψ+xsinψ) / U ≤5% , U、L为线路工作电压(线电压)和长度; cosψ为功率因数; r、x 为电缆单位长度的电阻和电抗.(5) 热稳定的校验电缆应满足的条件为:所选电缆截面S ≥Q d /C X 100 (mm2 ). Qd为短路电流的热效应, (A2 S) ; C为热稳定系数. 如我县某企业的供电电源是从紧邻的一座110kV变电所的10kV侧专线接入的,由于该企业的用电负荷不是很大,若按长期发热允许电流选择的电缆截面,或按经济电流密度来选择的电缆截面均在95 mm2以下,但在热稳定校验时,所选电缆截面S ≤Q d /C X 100 (mm2 ) ,电缆截面至少需在120 mm2及以上.8 继电保护的配置当变压器故障时,在保护的配置上一般有两种途径:如选用断路器或开关来开断短路电流,则配以各类的微机保护. 如一次设备选用的是负荷开关,则选用熔断器来保护. 两者比较如下.(1) 断路器或开关具备所有的保护功能与操作功能,价格较昂贵. 负荷开关只能分合额定负荷电流,不能开断短路电流,需配合高遮断容量后备式限流熔断器作为保护元件来开断短路电流,价格较便宜.(2) 在切空载变压器时,断路器或开关会产生截流过电压. 负荷开关则没有此种现象.(3) 对变压器的保护,断路器或开关的全开断时间为继保动作时间、自身动作时间、熄弧时间之和,一般会大于油浸变发生短路故障时要求切除的时间. 限流熔断器具有速断功能,但必须防止熔断器单相熔断时设备的非全相运行,应在熔断器撞击器的作用下让负荷开关脱扣,完成三相电路的开断.(4) 由于高遮断容量后备式限流熔断器的保护范围在最小熔断电流到最大开断容量之间,且限流熔断器的时间特性曲线为反时限曲线,短路发生后,可在短时内熔断来切除故障,所以可对其后所接设备如CT、电缆等提供保护. 使用断路器或开关则要提高其它设备的热稳定要求. 但就限制线性谐振过电压方面来说,在变压器的高压侧应避免使用熔断器.9 防雷与接地(1) 10kV变电站在建设过程中,可利用钢筋混凝土结构的屋顶,将其钢筋焊接成网并接地来防护直击雷.(2) 在变电站内的高压侧、低压侧及进线段安装避雷器,以防护侵入雷电波、操作过电压及暂时过电压.(3) 10kV变电站中的接地网一般由扁钢及角钢组成,也可利用建筑物钢筋混凝土内的钢筋体作接地网,但各钢筋体之间必须连成电气通路并保证其电气连续性符合要求. 接地电阻值要求不大于4Ω. 变压器、高低压配电装置、墙上的设备预埋件等都需用扁钢等与接地网作可靠焊接进行接地. 发电机的接地系统需另行设置,不得与变电站的接地网连接.(4) 低压配电系统按接地方式的不同可分为三类:即TT、TN和IT系统. TT方式供电系统是指将电气设备的金属外壳直接接地的保护系统,称作保护接地系统. TN方式供电系统是将电气设备的金属外壳与工作零线相接的保护系统,称作接零保护系统. 在TN方式供电系统中,根据其保护零线是否与工作零线分开又可分为: TN C和TN S方式供电系统. TN C方式供电系统是用工作零线兼作接零保护线,适用于三相负载基本平衡的情况. TN S方式供电系统是把工作零线N和专用保护线PE严格分开,当N线断开,如三相负荷不平衡,中性点电位升高,但外壳、PE线电位. TN S方式供电系统安全可靠,适用于工业与民用建筑等低压供电系统. 此外,在一些由用户提供的图纸中,我们还可看到TN C S方式的供电系统,此系统的前部分是TN C方式供电,系统的后部分出PE线,且与N线不再合并. TN C S供电系统是在TN C系统上的临时变通作法,适用于工业企业. 但当负荷端装设RCD (漏电开关) 、干线末端装有断零保护时也可用于住宅小区的低压供电系统. IT方式供电系统表示电源侧没有工作接地,或经过高阻抗接地,负载侧电气设备进行接地保护. IT方式供电系统在供电距离不是很长时,供电的可靠性高、安全性好,一般用于不允许停电的场所,或者是要求严格的连续供电的地方.10 照明10kV变电站内的照明电源从低压开关柜内引出,管线选用BV 500铜芯塑料线穿管后沿墙或顶暗敷,电线的管径按规定配置,所配灯具应具有足够的照度,在安装位置上不应装设在变压器和高、低压配电装置上,应安装在墙上设备的上方或周围,要留有一定的距离来保证人身及设备的安全,同时应避免造成照明死区. 灯具安装高度应高于视平线以避免耀眼,还要避免与电气设备或运行人员的碰撞.11 配网自动化配电自动化是指利用现代电子技术、通信技术、计算机及网络技术与电力设备相结合,将配电网在正常及事故情况下的监测、保护、控制、计量和供电部门的管理工作有机地融合在一起,改进供电质量,与用户建立更密切、更负责的关系,以合理的价格满足用户要求的多样性需要,力求供电经济性最好,企业管理更为有效. 配网自动化以故障自动诊断、故障区域自动隔离、非故障区域自动恢复送电为目的. 目前配电自动化主要考虑的功能有: ①变电站综合自动化; ②馈线自动化; ③负荷管理与控制; ④用户抄表自动化.就国情而言,配网自动化系统目前还处于试点建设阶段,缺乏大规模实现中低压配电网络配电自动化的物质基础,但配网自动化是今后发展的方向. 因此,在进行站内设计时,要结合配网自动化规划,给未来的实施自动化技术改造(包括信息采集、控制、通信等提供接口和空间等方面)留有余地. 在技术上实现配电自动化的前提条件是: ①一次网络规划合理,接线方式简单,具有足够的负荷转移能力; ②变配电设备自身可靠,有一定的容量裕度,并具有遥控和智能功能. 除此之外,还可考虑通过实现配电半自动化方式来提高供电可靠性水平,因为可自动操作的一次开关价格昂贵,而二次设备相对便宜,故实现配电半自动化的具体方法可考虑采用故障自动量测和定位、人工操作开关、隔离故障和转移负荷的方式. 如在目前的设计中,采用了短路故障指示器,能准确、迅速地确定故障区段,站内都备有通信、集抄装置的位置等. 对重要用户多、负荷密度高、线路走廊资源紧张、用户对供电可靠性较为敏感的区域的用户进行设计时,尽可能选用可靠的一次智能化开关. 配网自动化系统因投资大、见效慢,应统一规划,分步实施. 因此,在10kV变电站的设计中,我们要结合配网自动化的进程,及时用先进、科学的方法来完善我们的设计,完善我们的电网.参考文献:[ 1 ] 芮静康. 现代工业与民用供配电设计手册[ S]. 北京:中国水利水电出版社, 2004.[ 2 ] 蓝毓俊,戴继伟. 各类10KV配电站对环境影响的测量与分析[ J ]. 上海电力, 2003, (4).[ 3 ] 吴致尧,何志伟. 10KV配电系统无功补偿的研究进展[ J ]. 电机电器技术, 2004, (5).。
浅析10kV用户端变配电所的设计摘要:针对10kV用户端变配电所的设计工作,设计人员一是要明确设计的需求和目标,二是要采取合理有效的设计方法,以提高设计质量。
本文主要针对10kV用户端变配电所的设计工作展开探讨,明确了设计的基本思路和设计的方法,希望能够为今后的10kV用户端变配电所设计工作带来参考和借鉴。
关键词:10kV,用户端,变配电所,设计前言在10kV用户端变配电所的设计过程中,必须要掌握更加科学合理的设计方法,同时,要真正提高设计的水平和质量,将设计的各个环节进行有效控制,提高设计的整体效果。
1、10kV供配电系统设计的要求供配电系统设计应根据工程规模、设备布置、负荷容量及性质等综合考虑确定。
供配电系统应满足生产和使用所需要的供电可靠性和电压质量;接线简单,并有一定的灵活性;操作安全,检修方便;另外,还要考虑节省有色金属消耗减少电能损耗。
自变压器二次侧至用电设备之间的低压配电级数不宜超过三级。
由公用电网引入建筑物内的电源线路,应在屋内靠近进线点便于操作维护的地方装设电源开关和保护电器。
若由本单位配变电所引入建筑物内的专用电源线路,可装设不带保护的隔离电器。
在正常环境的车间或建筑物内,当大部分用电设备容量不大的时候,又无特殊要求时宜采用树干式配电。
2、10kV供配电设计过程中常见问题电力供应是目前社会生活的重点,而10kV供配电设计是比较节能的供配电方式,它对于高效、合理地运用电能具有重要作用。
探讨其问题是为了更好的开展设计,提出更好的设计对策。
2.1 10kV供电电源不明确供电电源所在地点不明确就开展供配电设计操作,这对电房平面布置、数量造成一定影响。
如房地产项目用电,需要明确10kV供电电源后再进行相关的供配电设计,配电房的布置才会准确。
如果电源地点不清楚,电气设计师和建设单位就不会知道供电部门在拟建的项目内是否设置10kV公共开关站及开关站规模,只有明确这点后才能确定最终配电房的布置。
浅谈10kV变电所供配电系统的设计要点摘要:10kV配电网在电力系统中发挥着重要的作用,10kV变电所则是其中的核心部分,承担着极为关键的供配电任务,是决定电网整体安全性能、稳定性能以及经济性能的重要因素。
由于历史条件的限制,目前运行的许多10kV变电所普遍存在着供电质量低、经济性差、占地面积大、噪声污染强、抗干扰能力弱等问题,尤其是一些化工园区、沿海地区,变电站设备污闪的现象十分常见。
通过优化10kV变电所供配电系统的设计,把握好设计中的一些关键点,可以很大程度上避免类似的事故发生。
关键词:10kV变电所;供配电系统;设计要点引言电力资源是工业行业之中必然使用到的能源资源之一,被广泛的应用于生产的各个阶段和过程之中。
工厂日常工作中的电能使用,与供配电系统之间有着莫大的联系,一个稳定的供配电设计能够提供稳定的电力资源输出,从而保证工厂的顺利作业,提高工厂的生产效率,保证生产质量。
文章对工厂供配电的设计进行了讨论以及分析,尤其是对其中的技术要点进行了讨论,旨在提高供配电设计的水平,推动工厂的健康发展。
1供配电概述在供配电设计与负荷分配中,企业外部的馈电电压、企业内部的配电电压和企业用电负荷分布是馈电设计中的重要因素。
其中,最重要的是要确保电源和配电电压的质量,减少设备和配电线路中的电能损失,减少电缆材料使用量。
设计中需要多种方法来比较优化每个链接的设计选择,节省每千瓦,节省每米电缆,并最大程度地减少不必要的电能损耗和金属材料的使用。
这也是我们对全国号召的积极回应。
为了节省能源,我们需要合理利用资源并减少浪费。
2系统设计的要点分析2.1简化主接线方式在过去,由于电力系统一、二次设备制造技术的限制,为了保障系统的稳定性和可靠性,大部分变电站的主接线都相对比较复杂。
随着电力电子技术和制造加工技术的进步,各种电力设备的质量都有了质的提升,设备层面的故障率有了明显的下降,这为变电站主接线方式的简化提供了重要的基础。
科学技术应用关于10kV变电所设计的分析与讨论辽宁金鼎镁矿集团有限公司 刘瑞邦摘要:本文阐述了10kV变配电所设计时,高压供配电系统主接线的确定,短路电流计算的方法及利用短路电流来选择设备和校验电缆,结合实际设计中常见问题的分析来说明设计中要注意的事项,说明安全、经济和合理对设计的重要性,以达到优化设计的目的。
关键词: 变电所 主接线 讨论一、引言在供配电系统中,10kV变配电所的设计是很重要的一环。
它涉及到负荷计算,负荷等级的确定,短路电流的计算及相关的动热稳定校验。
压器的选定、电费的计量和功率因数的补偿等,有时还要满足对谐波的抑制要求和对低压出线回路的漏电电流进行监测。
变电所设计的安全性还可能影响到整个城市电网,所以当地的供电部门往往要对施工图进行审查,以符合安全和计量的需要。
下面就高压供配电系统主接线的确定、短路电流的计算、设计中常见问题等进行探讨。
二、高压供配电系统主接线的确定高压供配电系统主接线的确定除了要满足国家现行的《供配电系统设计规范》和《10KV及以下变电所设计规范》外,还要满足当地供电部门的要求,这就需要在设计之初就积极和供电部门协商。
常用的高压开关有两种,一种是负荷开关,包括真空负荷开关和SF6负荷开关,其柜体常称之为环网柜;另一种是断路器,以前是油断路器,现在常用的是真空断路器,常称其柜体为断路器柜。
国家规范对使用断路器或负荷开关并无很明确的规定,但由于负荷开关的控制简单,配上电动操作机构也只能满足简单的继电保护要求,故超过800kV·A的变压器当地供电部门一般要求用断路器柜。
用于住宅配电的变压器(公变)和用于某个用户的变压器(专变)由于所属的产权和管理者的不同,供电部门的要求也不一样。
一般来说,公变用户由于电费是低压每户收取,且变电所直接由电力部门管理,单台变压器容量一般不超过800kV·A,故其高压允许用环网柜,主接线相对简单。
三、短路电流的计算短路电流的计算是确定继电保护,选择高、低压开关和线路及校验开关设备等的基础,是变电所设计中很重要的一环。
10KV配电系统设计浅析我们可以将整个电力系统当中的配电系统定义为一种由多种配电设备、设施以及元件所组成的,在变化电压的过程中向电力系统终端用户分配电能的一种系统,其从本质上来说更倾向于一种电力网络系统。
我们需要清醒的认识到一点“配电系统作为整个电力系统当中直面终端使用用户的电力子系统,其质量好坏将直接关系着大量电力系统终端使用用户的电能使用需求以及用电安全,因而需要引起我们的广泛关注。
1 高低压配电装置设计及设备选型常见问题分析1.1 从高低压配电装置的设计角度上来说,这一部分工作频繁出现的设计问题可以归纳为以下几个方面。
(1)高压开关柜当中零序电流互感器的型号标注与安装位置设计工作存在一定的问题。
在当前大部分10kV配电线路设计工作中,相关工作人员为便于安装操作而将零序电流互感器安装位置设计在母线一侧,这时常会导致互感器发生不同程度的误动动作。
一般来说,高压开关柜当中的零序电流互感器应当首先考虑选取在离出线电缆及进线电缆比较近的位置。
(2)为确保高压配电装置中主线与分支线的安全运行,我们需要对母线施以相应的热缩绝缘动作,确保主线与分支线之间动作的独立性,然而这一热缩绝缘动作却未能够体现在高低压配电装置的设计环节当中,进而给整个高低压配电系统施工埋下一定的安全隐患。
因而需要在设计环节当中予以填列并详细说明。
1.2 从高低压配电装置的设备选型角度来说,这一部分工作多发的设备选型类问题可以分为以下几个方面。
(1)当前大部分10kV配电系统所选取的变压器多为SCL型铝芯变压器,这种变压器虽然能够确保10kV配电系统的稳定运行,但其在正常运行状态下的电能消耗问题比较严重,且无法采取有效的抑制措施,进而建议,以SCB10节能型变压器取代传统意义上的SCL高能耗性变压器,这是我们在高低压配电装置设备选型中需要特别注意的一点。
(2)相关工作人员在进行设备参数设计的过程中未将每一子参数指标纳入高低压断路器的性能指标参数当中。
10kV变电站的系统设计浅论于玮发表时间:2020-05-07T14:35:09.777Z 来源:《电力设备》2020年第2期作者:于玮1 孙庆海2[导读] 摘要:在基础设施的建设过程中,10kV变电站及其供电系统的可靠性起着举足轻重的作用。
(内蒙古自治区民航机场有限责任公司呼和浩特分公司动力能源保障部内蒙古呼和浩特 010070)摘要:在基础设施的建设过程中,10kV变电站及其供电系统的可靠性起着举足轻重的作用。
本文从站址选择、主接线选用、短路电流、设备选型、继保配置、防雷接地、照明、配网自动化等方面论述了10kV变电站设计的主要内容和设计程序,以供同行参考。
关键词:10kV变电站;系统设计10kV配电网属中压配电网,它延伸至用电负荷的中心或居民小区内,直接面对工矿企业和居民等广大用户的供电需要,起着承上启下确保用户供电的作用,因此10kV配电网所处的地位十分重要。
在配电工程中,能否保证系统安全、经济、可靠地运行,工程的设计质量是一个重要条件。
本文就10kV变电站的设计思路进行探讨。
一、变电站位置的确定变电站位置应避开大气污秽、盐雾、与邻近设施有相互影响的地区(如军事设施、通信电台、飞机场等)、滑坡、滚石、明暗河塘等,靠近负荷中心出线条件好,交通运输方便。
在居民区变电站的建设中要求变电站离其它建筑物宜大于5m。
在设计中,还应考虑到变电站的噪声对周围环境的影响,必要时采用控制和降低噪声的措施。
二、主变压器选择在10kV变电站中,要选用性能优越、节能低损耗和环保型的变压器。
变压器的台数及容量要根据负荷计算和负荷分级的结果并结合经济运行进行选择。
当有大量的一、二级负荷,或季节负荷变化较大,或集中负荷较大时,宜装设两台及以上的变压器。
当其中任一台变压器断开时,其余变压器应满足一级负荷及大部分二级负荷的用电需要。
定变压器容量时还要综合考虑环境温度、通风散热条件等相关因素,对冲击性较大的负荷、季节性容量较大的负荷、小区或高层建筑的消防和电梯等需备用电源的负荷等可设专用变压器,此方法既保障了电能的质量及供电的可靠性,又结合了电费电价政策,做到经济运行。
10KV变电所及低压配电系统的设计一、引言10KV变电所是电力系统中的一个重要环节,用于将高压电能变换成低压电能,提供给工矿企业、商业建筑和居民用电等场所使用。
低压配电系统则是将变电所提供的低压电能进一步分配到各个用电设备上。
本文将对10KV变电所及低压配电系统的设计进行详细阐述。
二、10KV变电所设计1.变电所布置设计变电所的布置需要考虑到运行的安全、经济和便捷性。
首先,变电所要远离住宅区、易燃易爆物品储存地和重要建筑物,以保证人员和财产的安全。
其次,变电所的布置要符合消防和安全出口要求,确保设备的运行维护的便捷性。
最后,变电所的布置要考虑自然通风,保证设备的散热条件。
2.变电所设备选择变电所的设备选择需要根据实际负荷情况和系统的稳定性来确定。
主要设备包括变压器、高压开关设备和辅助设备等。
变压器是变电所的核心设备,要选择容量合适、质量可靠、能效高的产品。
高压开关设备则需要根据操作便捷性、维护保养方便性和运行可靠性来选择。
3.保护和控制系统设计保护和控制系统是10KV变电所的重要组成部分,主要包括高压开关保护、变压器保护和远动控制系统等。
这些系统需要能够实时监测设备的状态,及时发现和处理异常情况。
同时,保护和控制系统还需要能够实现对设备的自动控制和远程通信,提高变电所的运行效率和可靠性。
三、低压配电系统设计1.配电柜布置设计配电柜的布置需要根据工程的实际需要和场地条件来确定。
首先,要根据负荷情况合理布置配电柜的数量和位置,保证每个用电点都能够得到稳定的供电。
其次,要考虑到维护保养的便捷性,保证人员可以安全进行操作。
最后,配电柜之间要保持一定的安全距离,防止发生火灾和短路等事故。
2.电缆敷设设计低压配电系统的电缆敷设需要考虑到电缆的负荷容量、敷设路径和敷设方式等因素。
首先,要根据负荷情况选择合适容量的电缆,以保证供电的稳定性和安全性。
其次,要根据工程的布局设计合理的电缆敷设路径,尽量减少长度和损耗。
10KV箱式变电站综合设计与应用分析箱式变电站广泛应用于城市供电、工业园区、矿山、农村电网改造等领域,具有结构紧凑、体积小、外形美观、安装方便等优点。
本文将对10KV箱式变电站的综合设计与应用进行分析,并探讨其在电力系统中的重要作用。
一、设计要点1. 综合布置设计箱式变电站设计应考虑供电范围、供电负荷、容量等因素,采用合理的布置方式,保证设备之间的合理空间分配,同时便于操作和维护。
2. 设备选型与配置箱式变电站包含的设备有隔离开关、负荷开关、变压器等,应根据实际需要选择合适的设备型号和配置方案,满足供电负荷需求,并具备一定的扩展能力。
3. 电气接地设计良好的电气接地系统能够提高箱式变电站的安全性能。
设计时应遵循相关规范,确保接地电阻达到要求,同时考虑接地涉及的其他因素,如雷击保护等。
4. 系统保护与自动化设计箱式变电站应配备完备的保护和自动化装置,包括过电压保护、短路保护、欠压保护等,以及合理的自动化控制策略,确保电网的安全稳定运行。
5. 环境影响和防护设计对于户外箱式变电站,应考虑环境因素对设备的影响,合理选取设备耐候性能好的材料,同时采取相应的隔音、隔热、防水等防护措施。
二、应用分析1.城市供电10KV箱式变电站在城市供电方面具有体积小、外形美观的特点,适合安装在繁忙的城市区域,能够方便地满足城市电力供应的需求。
同时,箱式变电站还能减少城市供电装备的占地面积,节省了宝贵的城市用地资源。
2. 工业园区工业园区需要大量的电力供应,而且通常需要根据生产需求进行扩容。
10KV 箱式变电站可以根据不同工业园区的需求进行定制,灵活布置,满足工业园区内电力供应的要求。
3. 矿山矿山作为一种特殊的工作环境,对电力供应的要求较高。
箱式变电站具有结构稳定、抗震性能好的特点,能够适应矿山环境的苛刻条件,保证供电的可靠性和稳定性。
4. 农村电网改造农村电网改造需要解决传统电网设备老化、线路过长、线损严重等问题。
10KV箱式变电站能够快速建设,减少线损,提高供电质量,同时还能够提供更高的电力供应可靠性,满足农村电网改造的要求。
浅析10kV高压供配电系统设计及应用摘要:从近些年的发展情况看来,我国的经济建设发展有了很大的进展,各种大功率电器在企业中应用的愈加广泛。
与之前的发展情况相比较,会出现耗电量大幅度增加的情况,所以,在许多的大型电器的应用过程中,设计有相关的高压配电供电系统已经成为当前发展的必然趋势,怎样才能更好地提升高压供配电系统设计的安全性和可靠性,保证工作方式更加灵活,需要设计工作人员从当前的企业的具体情况出发,综合考虑各个方面的影响因素,投入量很大的发展精力,通过选择合适的高压供配电形式,能够使得设计得到的高压供配电系统的安全性和可靠性有更大的保证。
关键词:10kV;高压供配电;设计;应用1负荷的分级和供电要求1.1负荷的分级当前我国将负荷分成了三个阶级,主要是根据不同的负荷出现突然的供电中断之后所产生影响情况的强弱进行区分的。
如果出现了供电的中断问题,就会产生更大的影响。
所具有的级别更高,这样能够更好地对于供电系统的稳定性和可靠性进行综合性的体现。
所以,在设计过程中,相关的设计人员进行设计过程中需要结合不同的建筑物情况或者说企业具有的人流量情况进行相应的级别的配置。
1.2负荷的供电要求不同的负荷级别会对供电系统的稳定性产生不同的影响。
针对于不同级别的负荷需要进行不同形式的供电方式。
一级负荷要求能够提供相对独立的两个电源,如果出现了其中一个问题出现了状况,就可以接另一个电源实现供电工作,并不会对居民的企业产生比较大的影响。
特别是对于重点位置的企业来说,需要准备一个备用的供电电源,实现整个工作不会出现任何问题。
针对于二级的负荷,需要保证在出现故障问题时,也能进行持续的供电。
三级负荷的变压器或者线路能够实现正常工作的目标。
2对10kV企业的高压供配电设计在企业当中,需要对于消防设施和电梯等二级以上的装置进行更好地考虑。
对于电气设备,通常都是采取单母分段的接电形式。
对于负荷形式比较单一的企业,主接线的形式会相对简单,一般看来,在进行配电设备的选择时,一般都是使用箱型变电站的方式,从当前我国的情况看来,整体技术手段和使用的元器件越来越成熟,所以,当前大部分都时采取固定成套的开关柜方式,这种形式能够让低压的断路器实现更好的使用。
10kv变电站设计方案设计方案概述:本文将对10kV变电站的设计方案进行详细论述,包括主要设备配置、布局设计、保护措施、通信系统等内容。
一、主要设备配置10kV变电站是由变压器、断路器、熔断器、隔离开关等设备组成的。
其中,变压器是实现电力输送和变压的关键设备,断路器和熔断器主要用于实现短路故障的快速切除,隔离开关用于分隔不同回路。
根据实际需求,应合理配置这些设备,确保系统运行的稳定性和可靠性。
二、布局设计变电站的布局设计需要考虑到设备的互相配合、操作的便捷性和安全性。
在布局设计中,应尽量减少设备之间的距离,以降低线路损耗和故障发生的可能性。
此外,应设置合理的通道,便于设备的检修和排故。
三、保护措施变电站作为电力系统的重要组成部分,必须具备良好的保护措施,以防止各种故障对系统造成严重影响。
常见的保护措施包括过电流保护、过载保护、短路保护等。
此外,还需要考虑对外界环境因素的保护,如雷击保护、防火措施等。
四、通信系统为了实现对变电站的远程监控和控制,需要配置一套完善的通信系统。
这个系统可以通过光纤、微波或卫星等方式实现,以确保数据的高速传输和稳定性。
同时,通信系统还应具备远程故障诊断和自动报警功能,以提高变电站的维护效率和安全性。
五、环境保护为了减少变电站对周围环境的影响,应采取一系列的环境保护措施。
例如,可以设置噪声和电磁辐射屏蔽装置,降低对周边居民的干扰。
此外,还可以考虑利用绿化、雨水收集等方式,以降低能源消耗和减少二氧化碳的排放。
六、安全管理在设计方案中,必须考虑到安全管理的要求。
变电站应具备完善的安全设施,包括灭火器材、应急疏散通道等。
此外,还应配备专业的维护人员,确保设备的正常运行和定期检修。
总结:本设计方案对10kV变电站进行了细致全面的论述,包括设备配置、布局设计、保护措施、通信系统、环境保护以及安全管理等内容。
通过合理的设计和配置,可以确保变电站的正常运行和安全性,为电力系统的稳定供电提供可靠保障。
10kV变电所供配电系统的设计探讨摘要:随着我国经济的快速发展,工业化生产规模也在进一步扩大,与此同时人们的生活质量也得到了显著提升。
在这一时代背景下,人们对变电所的供电质量和效率也有了全新要求。
目前,在人们日常生活和工作当中,10kV变电所具有着十分重要的作用,其可有效转化发电厂电能,从而使人们的用电安全得到保障。
而为了保证10kV变电所作用的充分发挥,需要合理设计变电所的供配电系统,从而高效转化电能。
本文针对10kV变电所供配电系统设计进行分析,介绍了10kV变电所供电设计要求,并提出具体的设计要点,希望能够为相关工作人员起到一些参考和借鉴。
关键词:10kV变电所;供配电系统;设计;要求;要点在电力系统当中,10kV配电网具有重要作用,而10千伏变电所则是其核心部分,需要有效完成相关供配电任务,因此对电网的运行安全性、稳定性和经济性具有重要影响。
在以往10kV变电站的实际运行过程当中,由于受到相关因素影响,进而导致变电站出现噪声污染强、占地面积大、供电质量低以及抗干扰能力弱等相关问题。
对此,为了全面优化10kV变电所的供配电能力,需要对供配电系统展开合理设计,在明确其设计要求的基础上,合理采取设计对策,以此来全面提升供配电系统设计水平,保障10kV变电所的安全稳定运行。
一、10kV变电所的供电设计要求在10kV变电所供电设计工作开展前,相关设计人员需要科学合理的设计整条供电线路,并在对各种设计准则和标准充分发挥的前提下,使设计工作质量得到有效提升,具体来说可以从以下几个方面进行入手。
首先,在实际开展系统设计工作前,相关设计人员需要结合上级电源设计要求以及未来发展规划有效落实调查研究工作,从而为后期配电工作开展打好基础,确保能够使上级电源需求得到有效满足。
与此同时,还需要结合系统设计要求对上级电源进行确定,有效结合二者优势使变配电所的实际用电需求得到满足[1]。
其次,相关设计人员需要对供电系统容量进行充分考虑,明确其对工作所具有的影响。
浅谈10kV变电所的设计摘要在城市电网建设的过程中,10kV是其中非常重要的一个环节,不仅同用户负荷间存在密切的关系,而且所具有的数量也非常的多。
在本文中,将就10kV变电所的设计进行一定的分析与研究。
关键词:10kV;变电所设计;1 引言在我国现今的城市电网建设中,10kV是其中非常重要的一个环节。
其不仅直接面对城市用户以及居民的供电需求,而且同35kV相比还具有着可靠以及安全的特点。
对此,就需要我们能够对10kV变电所的建设工作引起充分的重视,并做好其设计工作。
2 一次接线部分2.1 主接方案在变电所中,其中的电气设备都要通过电气主接线来连接,并根据其所具有的能源需求对电路进行适当的分配,并形成高电压以及传输电流的网络,对此我们也称之为一次接线。
而另一种是专门对主接线进行指示、控制以及测量的接线图,而我们则称之为二次回路图。
其中,主接线中的电路图是专门根据电气设备应用的相关规程根据一定的工作顺序进行排列、并将电站主要的电气设备以清晰明了的方式进行表现的接线图,而主接线图所代表的则正是变电站中电气部分的主要结构,可以说是整个电站网络中的一个关键部分。
需要我们在实际设计时也应当在参考多方面因素的前提下对其进行最终的确定。
2.2 继电保护选择对于高压侧为10kV的变压器而言,在对其安装时应当设置一定具有时限的电流保护,而如果保护动作超过了0.7s,则应当在安装电流保护之后再对其加装电流速断保护。
而对于容量在800kV A以上的变压器,则应当再加装瓦斯保护。
同时,对于容量在400kV以上的变压器来说,当其为单台运行或者是几台同时进行、且为其它相关负荷的备用电源时,则应当在对其过负荷情况结合的前提下再加装一定的过负荷保护。
同时,我们在对一级保护进行设计时,还应当能够根据实际需求来设置一定的电流速断保护以及电流保护。
而对于由于外部短路而造成的过电流情况来说,则应当将保护安装在以下位置:首先,对于双线圈类型的变压器,我们应当将保护安装在其主电源一侧;其次,除了主电源,对于其它侧的保护我们应当将其只作为设备元件的后备保护,而不是变压器故障的保护;最后,在保护安装时,其对于不同侧母线的短路情况应当能够保证具有良好的灵敏性,在我们以变压器作为其相邻线路的后备时,我们则应当保证其不对称短路部分应当具有良好的灵敏性。
广东科技2009.5.总第212期是增大的,故障电流大于未接分布式电源时线路末端故障流过R 2的故障电流,因此它将增大L 2电流速断保护的保护范围。
当分布式电源连接在L 2上时,分布式电源位于保护R 2的下游,在线路末端故障时,流经故障点的故障电流仍然是增大的,但是由于分布式电源的分流作用,使得流过R 2的故障电流要小于在未接分布式电源时的相同故障情况下流过的故障电流,因此它将减小L 2电流速断保护的保护范围。
5结论基于放射式配电网电流保护,结合多个仿真算例说明分布式电源对配电网继电保护的影响,并得出如下结论:(1)一定容量的分布式电源接入配电网络,的确会给配电网的继电保护带来影响。
其影响的大小与分布式电源的类型、容量、接入位置相关。
(2)随着分布式电源容量的增加,分布式电源对继电保护的助增电流加大,保护范围有可能伸到下一级线路,使保护失去选择性。
(3)分布式电源在继电保护的上游时,有助增作用,使保护范围增大;分布式电源在继电保护下游时,有分流作用,保护范围减小。
(4)当分布式电源接入配电网之后,有必要加装方向元件来保证继电保护的正确动作。
■参考文献[1]梁宜.21世纪电力前沿技术的现状及发展[J].水利电力科技,2002,28(4):1~8.[2]许建安.继电保护整定计算.中国水利水电出版社.!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!10kV 变电站的系统设计浅论□梁志昌(广东省鹤山市529700)前言10kV 配电网属中压配电网,它延伸至用电负荷的中心或居民小区内,直接面对工矿企业和居民等广大用户的供电需要,起着承上启下确保用户供电的作用,因此10kV 配电网所处的地位十分重要。
在配电工程中,能否保证系统安全、经济、可靠地运行,工程的设计质量是一个重要条件。
本文就10kV 变电站的设计思路进行探讨。
1变电站位置的确定变电站位置应避开大气污秽、盐雾、与邻近设施有相互影响的地区(如军事设施、通信电台、飞机场等)、滑坡、滚石、明暗河塘等,靠近负荷中心出线条件好,交通运输方便。
在居民区变电站的建设中要求变电站离其它建筑物宜大于5m 。
在设计中,还应考虑到变电站的噪声对周围环境的影响,必要时采用控制和降低噪声的措施。
2主变压器选择在10kV 变电站中,要选用性能优越、节能低损耗和环保型的变压器。
变压器的台数及容量要根据负荷计算和负荷分级的结果并结合经济运行进行选择。
当有大量的一、二级负荷,或季节负荷变化较大,或集中负荷较大时,宜装设两台及以上的变压器。
当其中任一台变压器断开时,其余变压器应满足一级负荷及大部分二级负荷的用电需要。
定变压器容量时还要综合考虑环境温度、通风散热条件等相关因素,对冲击性较大的负荷、季节性容量较大的负荷、小区或高层建筑的消防和电梯等需备用电源的负荷等可设专用变压器,此方法既保障了电能的质量及供电的可靠性,又结合了电费电价政策,做到经济运行。
为了使变压器容量在三相不平衡负荷下得以充分利用,并有利于抑制3n 次谐波影响,宜选用的变压器接线组别为D ,yn11.D ,yn11接线的变压器低压侧单相接地短路时的短路电流大,也有利于低压侧单相接地故障的切除。
在改、扩建工程中,为了满足变压器并列运行条件,选用的变压器接线组别与原有的保持一致,短路阻抗百分比接近,容量比不超过1∶3。
如我市某企业,其设备的用电规格与我国不相一致,根据用户的意见,我们将容量为630kVA 的主变接线组别定为D ,dn ,并要求变压器设单独的接地系统,以此满足用户的供电要求。
设在高层建筑内部的变电站,主变采用干式变压器;设在周围大气环境较差的变电站,应选用密闭型或防腐型变压器,为了不降低配电运行的电压,10kV 变电站的主变分接头宜放在10.5kV 上,分接范围油浸变为±5%,干式变为±2×2.5%。
3电气主接线的选择变电站的主接线对变电站内电气设备的选择、配电装置的布置及运行的可靠性与经济性等都有密切的关系,是变电站设计中的重要环节。
主接线的形式多种多样,在10kV 变电站的设计中常用的有单母接线、单母分段接线、线路-变压器组接线、桥式接线等,每种接线均有各自的优缺点。
通过对几种能满足负荷用电要求的主接线形式在技术、经济上的比较,选择最合理的方案:技术指标包括:①供电的可靠性与灵活性;②供电电能质量;③运行管理、维护检修条件;④交通运输及施工条件;⑤分期建设的可能性与灵活性;⑥可发展性。
经济指标包括:①基建投资费用;②年运行费。
我市南部的甲乙两企业,以前采用的6kV 线路供电,现都要求改为电网10kV 供电。
在甲企业中,由于其预计运行的时间摘要:在基础设施的建设过程中,10kV 变电站及其供电系统的可靠性起着举足轻重的作用。
本文从站址选择、主接线选用、短路电流、设备选型、继保配置、防雷接地、照明、配网自动化等方面论述了10kV 变电站设计的主要内容和设计程序,以供同行参考。
关键词:10kV 变电站;系统设计电力建设专栏196只有3年左右,且周围均为10kV电网供电,经过技术及经济比较,采用了保留原有供电设备,仅增一台特殊变比(10kV/6kV)的变压器来满足用电要求的方案,节省了投资,节约了时间;在乙企业中,其新增设备的额定电压为10kV,在企业周围还有部分采用6kV电压等级供电的负荷,如同样采用甲企业的方法,仅增一台特殊变比(10kV/6kV)的变压器,则该企业有可能成为一个新的6kV电压等级供电点,对用电的管理及电网的运行均产生不利的影响。
经技术及经济比较,向用户列举了10kV供电的诸多优点,动员用户对原有供电设备进行了改造。
此方法对用户、电网和用电管理部门都是一个较理想的选择。
4短路电流计算在供电系统中危害最大的故障是短路,为了正确选择和校验电气设备,须计算短路电流。
在10kV变电站的短路电流计算中,一般将三相短路电流作为重点,为了简化短路电流计算方法,在保证计算精度的情况下,可忽略一些次要因素的影响,其规定有:(1)所有电源的电动势相位角相同,电流的频率相同,短路前电力系统的电势和电流是对称的;(2)认为变压器为理想变压器,变压器的铁芯始终处于不饱和状态,即电抗值不随电流大小发生变化;(3)输电线路的分布电容略去不计;(4)每一个电压级均采用平均额定电压,只有电抗器采用加于电抗器端点的实际额定电压;(5)一般只计发电机、变压器、电抗器、线路等元件的电抗;(6)在简化系统阻抗时,距短路点远的电源与近的电源不能合并。
参照以上原则,给出变电站在最大运行方式下的等效电路图,运用同一变化法或个别变化法分别得出:①次暂态短路电流(I"),用来作为继电保护的整定计算和校验断路器的额定断流容量;②三相短路冲击电流(Ish),用来校验电器和母线的动稳定;③三相短路电流稳态有效值(I∞),用来校验电器和载流导体的热稳定;④次暂态三相短路容量(S"),用来校验断路器的遮断容量和判断母线短路容量是否超过规定值,作为选择限流电抗器的依据。
5设备的选择及校验在进行电气设备选择时,应根据工程的实际情况,在保证安全、可靠的前题下,积极而稳妥地采用新技术,注意节约投资。
5.110kV开关柜的选择容量为500kVA及以上的变压器一般均配有10kV开关柜,10kV开关柜可分为固定式和手车式开关柜。
就绝缘介质而言,目前10kV开关柜的主流产品又可分为SF6气体绝缘和真空绝缘。
SF6气体绝缘的开关柜体积小,一般20年内免维护,但价格高,其气体的泄露还会造成环境污染;真空绝缘的开关柜体积适中,相对同等档次的SF6气体绝缘的开关柜来说价格略低,使用过程中不会造成环境污染,但每二年就需做一次试验,增大了运行维护的工作量,因此开关柜的选择除按正常工作条件选择和按短路状态校验外,还应考虑开关柜放置的场合和对开关柜性能的要求等条件。
如我市某工程,其预留的10kV 变电站位置在地下室,该工程在建筑上并没有考虑变电站的通风问题,且在建筑施工时设置的变电站大门只有2.05m净高,用电可靠性要求较高。
在这里,选用SF6气体绝缘的开关柜显然违背了《南方电网公司电力安全工作规程》中在SF6电气设备上的工作这一节的相关条款,但一般的真空开关柜高度均在2.2m以上,通过对一些开关柜制造厂家的咨询,最后采用了高度为1.9m的非标型真空开关柜。
5.210kV负荷开关和熔断器组合的选择在10kV变电站的设计中,对主变容量在400kVA及以下的变电站,高配部分通常采用负荷开关加熔丝的组合,其接线简单。
为提高工作效率,笔者综合了各部门对400kVA及以下变电站建设的意见和建议,制作了一套400kVA及以下变电站设计的标准图,取得了良好的效果。
在10kV负荷开关和熔断器组合的选择方面,10kV负荷开关按正常工作条件选择和按短路状态校验。
熔断器的熔体额定电流按Ie=kI1.max进行选择,其中k为可靠系数,当不计电动机自起动时取1.1~1.3,考虑电动机自起动时取1.5~2.0;I1.max为电力变压器回路的最大工作电流,熔管的额定电流≥熔体的额定电流,选择熔断器时,还应保证前后两级熔断器之间(多见于美式箱变)、熔断器与电源侧的继电保护之间、熔断器与负荷侧的继电保护之间的动作选择性。
当本段保护范围内发生短路故障时,应在最短的时间内切除故障。
当电网接有其它接地保护时,回路中的最大接地电流与负荷电流之和应小于最小熔断电流。
5.30.4kV开关柜的选择0.4kV开关柜的主流产品目前有GGD、GCK、GCS等。
按正常工作条件选择,按短路状态校验,一般对于接线简单、出线回路少的场合采用GGD型。
对于出线多、供电可靠性较高、供电设备较美观的场合采用GCK或GCS型,无论采用何种柜型,其所配置的开关都应根据负荷的用电要求及用户的资金准备情况加以合理选择,使其具有较高的性价比。
5.4电力电缆的选择(1)首先应根据用途、敷设方式和使用条件来选择电力电缆的类型。
YJV型交联聚乙烯电缆和VV型聚氯乙烯电缆是目前工程建设中普遍选用的两种电缆。
YJV型电缆与VV型电缆相比,YJV型电缆虽然价格略高,但具有外径小、重量轻、载流量大、寿命长的显著优点(YJV型电缆寿命可长达40年,VV型电缆寿命仅为20年),因此在工程设计中应尽量选用YJV型交联聚乙烯电缆。
(2)电缆的额定电压UN≥所在电网的额定电压。
(3)按长期发热允许电流选择电缆的截面,但当电缆的最大负荷利用小时数Tmax>5000h,且长度超过20m时,则应按经济电流密度来选择。
(4)允许电压降的校验。
对供电距离较远、容量较大的电缆线路,应满足:ΔU%=173ImaxL(rcosψ+xsinψ)/U≤5%,U、L为线路工作电压(线电压)和长度;cosψ为功率因数;r、x为电缆单位长度的电阻和电抗。