浅谈中心配电室电气一次系统的设计

科技搽ｉ　浅谈中心配电室电气一次系统的设计　曹洪霞　（滨州市技术学院　山东滨州摘２５６６００）　要：变电所由主接线，主变压器，高、低压配电装置，继电保护和控制系统，所用电和直流系统，远动和通信系统，必要的无　主接线　无功功率补偿接地体照明　功功率补偿装置和主控制室等组成。其中，主接线、主变压器、高低压配电装置等属于一次系统。　关键词：变电所主接线是变配电所电气设计的首要部分，主接线的确定对变　电所电气设备的选择、配电装置的布置以及供电的可靠性和经济　性有很密切的关系。　２．３变压器的选择　电力变压器是变电所中最关键的一次设备，其功能是将电力　系统中的电能升高或降低，以利于电能的合理输送、分配和使　用。　企业常见的主接线形式很多，有线路一变压器组单元接线，　单母线接线（包括分段接线和不分段接线两种），双母线接线，桥　式接线（包括内桥式接线和外桥式接线两种）。目前采用较多的　是单母线分段接线。　１．主接线的主要电气设备的选择　根据实际需求来正确选择变压器，另外还要考虑到对防　火防爆安全等方面的要求，以便全面正确的选择变压器的型　号。　３．短路电流及计算　３．１短路电流及其计算方法　进线可采用电缆线路或架空线路引进，为了防止雷电波侵入　变电所时击毁其中的电气设备，在入口处一般需装设避雷器。　中心配电室设计需要的电压互感器，避雷器柜，进线柜，计　量柜，出线柜都需根据实际情况考虑。　柜子一般取为抽屉式，检修维护方便、安全，并且不需要再　装设隔离开关。　在实际生产中，选择和校验电气设备，整定和校验继电保护　装置，整定自动化装置，选择限流设备，合理选择主接线方案等　工作，都需要对短路电流进行计算，一般都是采用标么制法计算　短路电流。　３．２短路点的确定　进、出线柜的主要开关电器多采用少油断路器。在正常工作　计算短路电流时按总配电所高压母线侧各主要开关电器动稳　时用来接通负荷电流，电路发生短路时用来切断巨大的短路电　流。　２．中心配电室的负荷计算方法及无功功率补偿　２．１计算负荷的确定　电力负荷又称电力负载，负荷的大小标志着电力设备做功能　力的大小。计算负荷是供电设计的基本依据，计算负荷的准确与　否，直接影响电气设备和导线选择是否经济合理。计算负荷的方　法有需要系数法和二项式系数法等。国际通用的方法是需要系数　法。　２．２无功功率补偿　定校验、母线动、热稳定校验和继电保护整定计算选两处短路点　进行短路计算。　３．３计量仪表形式的选择　为使测量仪表和继电器标准化，使测量仪表和继电器与　高压系统隔离，降低仪表和继电器的绝缘水平，简化仪表构　造同时保证工作人员安全，另外，避免短路电流直接流过测　量仪表及继电器线圈，因此，进、出线柜以及计量柜采用电　流互感器。　计费所用仪表由供电局决定。　４．设备和线路的选择　４．１设备选择的原则　在系统主接线、负荷计算和短路电流计算的基础上，进行电　气设备选择，在选择时遵守了以下几项原则：　（１）按正常工作条件选择电气设备的额定值　①按额定电压、电气设备的额定电压应符合电气装设点的电　网电压，并应大于或等于正常时可能出现的最大工作电压。　②按额定电流选择　工厂中由于有大量的感应电动机、电焊机、电弧炉及气体放　电灯等感性负载，从而使功率因数减低。如在充分发挥设备潜　力，改善设备运行性能，提高其自然功率因数的情况下，尚达不　到规定的功率因数要求时，则需要考虑人工补偿。通过计算低压　侧实际无功功率，以及变压器低压侧无功功率得出实际无功补偿　功率。　在实际设计中大多采用低压集中补偿。　点。蒸汽出口产生冷凝水（蒸馏水），可做为工业性矿充电室蓄　电池用水。　（２）采用先进技术，使饮水器内的水磁化。并装有电子除垢　仪，饮水器长期使用不结逅。而且使水分子的活性和渗透性增　强，起到净化水质的作用，为人们提供了高级磁化矿泉饮水用。　（３）饮水器内设有经过特殊配置加工的天然矿石原料，不仅　能吸附水分中的有毒物质，而且释放出多种人体必须的微量元　素，水质优于ＧＢ５７４９—８５《生活用水标准》，通过国家级化验证明，　完全符合国家饮用天然矿泉水的标准。　３、更好地为职工服务，改造后只需３Ｏ分钟就可将６吨水烧开，　热水供应时间相对延长，为井下职工饮水提供方便。　五、结束语　利用电厂发电余汽为热源，采用汽水交换器的办法代替燃煤　锅炉，简单使用，改变全矿整体环境面貌，全年减少燃煤废气排　放２８２．２４万标立方米、减少烟尘排放１９．５８吨、减少二氧化硫排放　４．６　１吨，节能环保，符合国家节能减排政策，具有广泛推广应用　前景。口　１２０　现代企业教育　ＭＯＤＥＲＮ　ＥＮＴＥＲＰＲＩＳＥ　ＥＤＵＣＡＴＩＯＮ　２００９年·０８月·下期　学术·理论　现代衾案　般仅仅动作于延时报警信号。变压器的过负荷电流多为三　相对称，　因此过负荷保护只需要在一相上安装一个电流继电　电气设备的额定电流应大于或等于正常时可能出现的最大负　荷电流。　（２）按短路条件校验电气设备的动、热稳定。　①动稳定校验的条件　电气设备允许通过的极限电流应不小于短路冲击电流。　②热稳定校验的条件　电气设备在某一时间内产生的热量应不小于短路电流在此时　间内产生的热量。　（３）安装置地点的三相短路条件校验开关电器的断流能力。　（４）安装置地点、工作环境、使用要求及供货条件来选择电　器。　（４）温度保护　允许最高温度为７０℃，故温度保护设定上限值为６５℃。即当　温度高于６５℃时动作，进而保护电路。　６．配电所的接地和防雷　６．１接地的目的和作用　为了保证电气设备的正常工作或防止人身触电，而将电气设　气设备的适当形式。　４．２母线及绝缘子的选择　（１）母线按最大长期工作电流选择截面，进行动、热稳定校　验。　（２）支持绝缘子和穿墙套管的选择　支持绝缘子是根据额定电压和装置地点来选择，并校验短路　时的动稳定。穿墙套管是根据额定电压、额定电流来选择，按短　路时的动稳定和热稳定进行校验。　选择时，支持绝缘子和穿墙套管的额定电压不应低于实际工　作电压，穿墙套管的额定电流应大于和等于最大长期工作电流。　短路时的电动力不应使绝缘子和穿墙套管损坏。　４．３高压开关柜的选择　高压开关柜分为手车式和固定式两大类。固定式高压开关柜　普遍固定的应用于一般中小型工厂，优点是简单经济。而手车时　又称为移开式，较固定式开关柜具有检修安全方便、供电可靠性　高的优点，但其价格较贵。根据具体情况恰当选择。　４．４低压配电屏选择　低压配电屏主要分为固定式和抽屉式两种。固定式比较经　济，但是不便于维修设备。而抽屉式供电可靠性较高，同时又便　于对设备检修。要考虑实际设计要求再选择。　４．５计量仪表选择　计量仪表按所处线路额定电压、电流选择。　５．高压线路的继电保护　５．１继电保护的任务和要求　之所以要安装继电保护装置，是因为供电系统和电气设备，　由于绝缘老化、损坏或其它原因，可能发生各种故障和不正常工　作状态，其中，最严重和最常见的故障是短路。巨大的短路电流　将给供电系统中的电气设备和人身安全带来极大的危害和威胁。　供电系统发生故障，必需迅速切除，以减小事故范围，保证系统　无故障部分继续正常运行；而当系统出现不正常工作状态时，要　给值班人员发出信号，使值班人员及时进行处理，以免引起设备　故障。　继电保护装置按其所承担的任务，必须满足以下四个基本要　求：　（１）选择性；（２）快速性；（３）灵敏性；（４）可靠性。　５．２变压器保护　在设计中，变压器保护通常要考虑：过电流保护、速断保护、　过负荷保护、温度保护。　（１）变压器的过电流保护　其原理与线路过电流保护完全相同。　（２）变压器速断保护　其原理与线路速断保护的原理基本一致，只是速断保护动作　后，无延时的断开变压器两侧的短路器。　（３）过负荷保护　变压器过负荷保护是反应变压器正常运行时的过载情况，　现代企业教育　ＭＯＤＥＲＮ　ＥＮＴＥＲＰＲＩ备的某部分与大地做良好的电气连接，称为接地。　接地的目的有以下几个：　（１）防止人触电　（２）防止电气设备的机械性损坏　（３）防止火灾及爆炸　（４）电气设备正常工作　６．２接地装置的确定　接地装置由接地体和接地线两部分组成。　接地线通常采用扁钢或圆钢，接地体通常采用角钢，将端部　削尖，打入地中。接地体有自然接地体和人工接地体，一般采用　自然接地体。接地体围绕变电所周围敷设。高压配电室和低压配　电室分别有两处和接地体连接。变压器室有一处和接地体连接，　另外，高压配电室、低压配电室和变压器室在室内用扁钢联成一　体。　高压开关柜、补偿电容器和低压配电屏的外壳与底座角铁用　螺丝牢固连接，外引接地线和变电所内各接地装置的接地联络线　和底座角铁连接，变压器的工作接地由中性点引下。　接地电阻计算按满足高压小接地系统的保护接地和低压电气　设备的保护接地、工作接地电阻计算。　７．变配电所的照明设计　电气照明是现代人工照明的极其重要的手段，是现代建筑　中不可缺少的部分，在现代建筑中发挥了极其重要的作用。它　不仅满足了人们对照明采光的基本要求，保证了人们正常的工　作、学习、生活等，还能创造优美、理想的光照环境，美化人　们的生活环境，因此正确进行电器照明设计非常重要。照明电　源来自低压侧，若发生故障则采用镉镍蓄电池供电照明，照明　设计的原则为安全，实用，经济，美观，主要是保证照明质量。　结合设计的实际情况对照明设计中用到的设备通过查相关手册　做出选择。　８．主控室中配电屏的选择　这个也要具体情况具体分析，以查相关手册为选择标准。　这样，一个中心配电室的一次部分设计基本完成，后续工作　是要根据给定相关数据写计算书，以及用作图工具做出工程图。　参考文献：　【１】工厂常用电气设备手册编写组．工厂常用电气设备手册（上　册）．北京：水利电力出版社，１９８４（１　１）．　【２】工厂常用电气设备手册编写组．工厂常用电气设备手册（上　册）．北京：水利电力出版社，１９８６（５）．　ｆ３１工厂常用电气设备手册编写组．工厂常用电气设备手册（补　充本）．北京：水利电力出版社。１９９ｏ（７）．　【４】芮静康．现代工业与民用供配电设计手册．北京：中国水利水　电出版社．　【５】北京供电局、北京建筑工程局．电气安装工程施工图册（增　订本）．电力工业出版社．口　ＳＥ　ＥＤＵＣＡＴＩＯＮ　１２１