1、电气工程设计 机械工业出版社主 编 马誌溪2018/5/8 1第六章 变配电工程设计 1 变配电系统2 平立面布置3 二次电路4 综合实例 2018/5/8 21 变配电系统一、概述1供电电源及供电电压（ 1）供电电源应结合建筑物的负荷级别、用电容量、用电单位的电源和电力系统的供电情况等因素确定供电电源，以保证供电的可靠性和经济合理性。规范规定：一级负荷应由双重电源（即一个电源出现故障时，另一电源仍能不中断供电的两个互相独立的电源）供电。在一级负荷容量较大或有高压用电设备时应采用两路高压电源；一级负荷容量不大、仅为照明类负荷，可采用蓄电池组作备用电源。而应急电源可以是独立于正常电源的发电机组、
2、供电网络中有效地独立于正常电源的专门馈电线路或蓄电池。二级负荷的供电系统：应做到当发生电力变压器故障或线路常见故障时，不致中断供电或中断后能迅速恢复供电。有条件时宜由双回线路供电；负荷较小或地区供电条件困难时，亦可由一回 6kV及以上专用架空线路供电；采用电缆线路时，应由两根电缆组成电缆段，且每段电缆应能承受二级负荷的 100，并互为热备用。当正常电源断电时，由于非安全原因而所需的电源为备用电源。当正常电源断电时，为健康安全、环境安全、设备安全所需的电源为应急电源，又称安全设施电源。2018/5/8 31 变配电系统（ 2）供电电压 应根据用电容量、用电设备特性、供电距离、供电线路的回路数、当
3、地公共电网现状及其发展规划等因素，经技术经济比较确定用电单位的供电电压。对于需要双回电源线路供电的用户，宜采用同级电压，以提高设备的利用率。但根据各级负荷的不同需要及地区供电条件，如能满足一、二级负荷的用电要求，亦可采用不同等级的电压供电。如果一个用户的用电设备容量在 100kW 及以下或变压器容量在 50kVA及以下时，则可采用 220 380V的低压供电系统。当采用高压供电时，一般供电电压为 10kV。如用电负荷很大（如特大型高层建筑、超高层建筑、大型企业等），通过技术经济比较，亦可用 35 kV及以上的供电电压，但应与当地供电部门协商。低压配电电压宜采用 220/380V，工矿企业也可采
4、用 660V。2018/5/8 41 变配电系统2. 常用的供电方案1) 0.22 0.38kV低压电源供电 此方案多用于用户电力负荷较小、可靠性要求稍低的情况。2) 一路 10（ 6） kV高压电源供电 此方案主要用于三级负荷的用户，仅有照明类少量的一级负荷时，采用蓄电池组作为备用电源。3) 一路 10（ 6） kV高压电源、一路 0.22 0.38kV低压电源供电 此方案用于取得第二高压电源较困难或不经济的情况。 4) 两路 10（ 6） kV电源供电 此方案用于负荷容量较大、供电可靠性要求较高、有较多一、二级的负荷的用户，是最常用的供电方式之一。5) 两路 10（ 6） kV电源供电、自
5、备发电机组备用 此方案用于负荷容量大、供电可靠性要求高、有大量一级负荷的用户，象星级宾馆、 高层民用建筑设计防火规范 中规定的一类高层建筑等。这种供电方式也是最常用的供电方式。6) 两路 35kV电源供电、自备发电机组备用 此方案用于对负荷容量特别大的用户，如大型企业、超高层建筑或高层建筑群等。2018/5/8 51 变配电系统3高压电气主接线1) 一路电源进线的单母线接线 如图 6-1，此接线方式适用于负荷不大、可靠性要求稍低的场合。当没有其他备用电源时，一般只用于三级负荷的供电。当进线电源为专用架空线或满足二级负荷供电条件的电缆线路，则可用于二级负荷的供电。2) 两路电源进线的单母线接线
6、如图 6-2，此接线方式两路 10kV电源一用一备，一般也都用于二级负荷的供电。3) 无联络的分段单母线接线 如图 6-3，此接线方式两路 10kV电源进线，两段高压母线无联络，一般采用互为备用的工作方式。多用于负荷不太大的二级负荷的场合。图 6-3 无联络的分段单母线接线 图 6-4 母线联络的分段单母线接线4) 母线联络的分段单母线接线 如图 6-4，两路电源同时供电、互为备用，通常母联开关为断路器，可以手动切换、也可以自动切换。适用于一二级负荷的供电，这是最常用的高压主接线形式。2018/5/8 6图 6-1 一路电源进线的单母线接线 图 6-2 两路电源进线的单母线接线图 6-3 无联
7、络的分段单母线接线 图 6-4 母线联络的分段单母线 2018/5/8 71 变配电系统 4低压电气主接线10kV配变电所的低压电气主接线一般采用单母线接线和分段单母线接线两种方式。对于分段单母线接线，两段母线互为备用，母联开关手动或自动切换。由建筑物外引入的配电线路，应在室内分界点便于操作维护的地方，装设隔离电器。低压配电级数不宜多于三级。由地区公共低压电网供电的 220V负荷，线路电流小于等于 60A时，可采用 220V单相供电，大于 60A时，宜以 220/380V三相四线制供电。根据变压器台数和电力负荷的分组情况，对于两台及以上的变压器，可以有以下几种常见的低压主接线形式：1) 电力和
8、照明负荷共用变压器供电 如图 6-5所示，此接线方式，为便于电力和照明负荷分别计量，主接线设计时应将电力电价负荷和照明电价负荷分别集中。2018/5/8 81 变配电系统 照明电价用电负荷包括：民用及非工业用户或普通工业用户的生活和生产照明用电（霓虹灯、家用电器、普通插座包含在内）；理发吹风、电剪、电烫等用电；电灶、烘焙、电热取暖、电热水器、电热水蒸汽浴、电吸尘器等用电；空调设备用电（包括窗式空调器、立柜式空调机、冷冻机组及其配套的附属设备）；供给照明用的整流器用电；总容量不足 3kW 的晒图机、医用 X光机、太阳灯、电热消毒等用电；总容量不足 3kW 的非工业用电力、电热用电，而又无其他工业
9、用电者；总容量不足 1kW 的工业用单相电动机，或不足 2kW 的工业用单相电热，而又无其他工业用电者；大宗工业用户（受电变压器容量在 315kVA及以上）内的生活区或厂区里的办公楼、食堂、实验室的照明用电（车间照明除外）。非工业电力电价用电负荷包括：服务行业的炊事电器用电；高层建筑的电梯用电；民用建筑采暖锅炉房的鼓风机、水泵用电等。普通工业电力电价用电负荷包括：总容量不足 320kVA的工业负荷，如纺织合线设备用电、食品加工设备用电等。2018/5/8 91 变配电系统 2) 空调、制冷负荷专用变压器供电 如图 6-6左图，空调、制冷负荷由专用变压器供电，当在非空调季节空调设备停运时，可将专用变压器停运，从而达到经济运行的目的。3) 电力、照明负荷分别变压器供电 如图 6-6右图，电力负荷、照明负荷分别由不同的变压器供电。4) 为满足消防负荷的供电可靠性要求，在采用备用电源时，变电所的低压电气主接线 如图 6-7和图 6-8所示（注：两图未考虑不同电价负荷的分别计量）。图 6-7为两台变压器加一路备用电源（可以是自备发电机组，也可以是低压备用市电）的方案。图 6-8为一台变压器加一路备用电源的方案。2018/5/8 10
