第章变电所主变电所.ppt

城轨供电系统城轨供电系统第第3 3章章 变电所变电所电气工程系电气工程系电气工程系电气工程系 黄小红黄小红黄小红黄小红 峨眉校区峨眉校区 电气工程系电气工程系一一.概述概述n本节主要内容：主变电所选址、电气主接线、主变压器本节主要内容：主变电所选址、电气主接线、主变压器选择、主变压器中性点接地等选择、主变压器中性点接地等n集中供电方案，应建设城轨主变电所。对于分散式供电集中供电方案，应建设城轨主变电所。对于分散式供电方案，需设置电源开闭所，负责向供电分区供电。方案，需设置电源开闭所，负责向供电分区供电。n电源开闭所一般不单独建设，通常与牵引（降压）变电电源开闭所一般不单独建设，通常与牵引（降压）变电所合建。所合建。3-1 3-1 主变电所主变电所主变电所主变电所峨眉校区峨眉校区 电气工程系电气工程系二二.所址选择所址选择1.选址基本原则选址基本原则A.A.靠近负荷中心，邻近城市轨道交通线路布置。靠近负荷中心，邻近城市轨道交通线路布置。B.B.满足中压网络电缆压降要求。满足中压网络电缆压降要求。C.C.满足城轨供电网络规划中主变电所资源共享要求。满足城轨供电网络规划中主变电所资源共享要求。D.D.与城市规划、城市电网规划相协调。与城市规划、城市电网规划相协调。E.E.可独立设置，也可合建可独立设置，也可合建F.F.便于电缆线路引入、引出。便于电缆线路引入、引出。G.G.便于设备运输。便于设备运输。H.H.注意选择适宜的环境，并考虑与周围设施的相互影响。注意选择适宜的环境，并考虑与周围设施的相互影响。3-1 3-1 主变电所主变电所主变电所主变电所峨眉校区峨眉校区 电气工程系电气工程系二二.所址选择所址选择2.根据负荷特点确定主变电所沿线布置根据负荷特点确定主变电所沿线布置n主变电所位置离城轨线路的距离一般控制在几百米范围主变电所位置离城轨线路的距离一般控制在几百米范围内。实际工程中主所贴近线路布置。内。实际工程中主所贴近线路布置。3-1 3-1 主变电所主变电所主变电所主变电所峨眉校区峨眉校区 电气工程系电气工程系二二.所址选择所址选择3.根据电压损失要求确定主变电所数量根据电压损失要求确定主变电所数量A.A.主变电所数量取决于负荷分布及大小（负荷矩），即中主变电所数量取决于负荷分布及大小（负荷矩），即中压网络电缆的压降应满足设计要求。压网络电缆的压降应满足设计要求。B.B.地铁设计规范地铁设计规范要求：供电系统的中压网络应按列车要求：供电系统的中压网络应按列车的远期通过能力设计，对互为备用线路，一路退出运行的远期通过能力设计，对互为备用线路，一路退出运行另一路应承担其一、二级负荷的供电，线路末端电压损另一路应承担其一、二级负荷的供电，线路末端电压损失不宜超过失不宜超过5%5%。3-1 3-1 主变电所主变电所主变电所主变电所峨眉校区峨眉校区 电气工程系电气工程系二二.所址选择所址选择4.根据城市规划要求确定主变电所位置根据城市规划要求确定主变电所位置A.A.由主变电所数量初步确定大致位置。在沿线负荷均匀情由主变电所数量初步确定大致位置。在沿线负荷均匀情况下，若设一座主所，则考虑布置在线路长度中心附近；况下，若设一座主所，则考虑布置在线路长度中心附近；若设两座主所，则首选位置考虑在线路长度的若设两座主所，则首选位置考虑在线路长度的1/41/4及及3/43/4处。处。B.B.随着大城市轨道交通建设的网络化发展，主变电所的位随着大城市轨道交通建设的网络化发展，主变电所的位置应满足网络共享的要求。置应满足网络共享的要求。3-1 3-1 主变电所主变电所主变电所主变电所峨眉校区峨眉校区 电气工程系电气工程系二二.所址选择所址选择5.根据所处城市位置确定主变电所结构形式根据所处城市位置确定主变电所结构形式3-1 3-1 主变电所主变电所主变电所主变电所基本形式基本形式户外式户外式全户外式全户外式半户外式半户外式户内式户内式常规户内式常规户内式小型户内式小型户内式地下式地下式全地下式全地下式半地下式半地下式峨眉校区峨眉校区 电气工程系电气工程系二二.所址选择所址选择5.根据所处城市位置确定主变电所结构形式根据所处城市位置确定主变电所结构形式n城市轨道交通主变所多数采用户内式、半户外式或地下城市轨道交通主变所多数采用户内式、半户外式或地下式，很少采用全户外式。式，很少采用全户外式。n布设在市区边的缘或郊区、县的主变电所，可采用布置布设在市区边的缘或郊区、县的主变电所，可采用布置紧凑、占地较小的半户外紧凑、占地较小的半户外 式。式。n市区内及市中心规划新建的主变电所，宜采用户内式结市区内及市中心规划新建的主变电所，宜采用户内式结构。构。3-1 3-1 主变电所主变电所主变电所主变电所峨眉校区峨眉校区 电气工程系电气工程系三三.电气主接线电气主接线n主变电所电气主接线应与电力部门协商确定。城市轨道主变电所电气主接线应与电力部门协商确定。城市轨道交通主变电所高压侧与城网之间应设明显的电气分断点。交通主变电所高压侧与城网之间应设明显的电气分断点。3-1 3-1 主变电所主变电所主变电所主变电所峨眉校区峨眉校区 电气工程系电气工程系三三.电气主接线电气主接线1.线路线路变压器组接线变压器组接线n两路高压电源进线可以都是专线，也可以一路两路高压电源进线可以都是专线，也可以一路n专线，另一路专线，另一路“T”T”接。接。n优点为接线简洁、高压设备少、占地少、投资优点为接线简洁、高压设备少、占地少、投资n省、继电保护简单。省、继电保护简单。n正常运行方式下，两路各带一台主变压器。正常运行方式下，两路各带一台主变压器。n如主变压器一、二级负荷负载率较低，系统发如主变压器一、二级负荷负载率较低，系统发n生故障时，恢复供电操作相对方便。只需在主生故障时，恢复供电操作相对方便。只需在主n所中压侧转移负载，另一路承担全部。所中压侧转移负载，另一路承担全部。3-1 3-1 主变电所主变电所主变电所主变电所线路线路变压器变压器峨眉校区峨眉校区 电气工程系电气工程系三三.电气主接线电气主接线1.线路线路变压器组接线变压器组接线n若主变压器一、二级负荷的负载率较高，系统若主变压器一、二级负荷的负载率较高，系统n发生故障时，需要通过相邻主变电所联络来转发生故障时，需要通过相邻主变电所联络来转n移部分负荷，实现相互支援。移部分负荷，实现相互支援。n适用范围：适用范围：n主变电所不设高压配电装置，一台主变压器退主变电所不设高压配电装置，一台主变压器退n出时，其它主变压器能承担本变电所供电范围出时，其它主变压器能承担本变电所供电范围n内的全部一、二级负荷。内的全部一、二级负荷。广泛应用于城轨。广泛应用于城轨。3-1 3-1 主变电所主变电所主变电所主变电所线路线路变压器变压器峨眉校区峨眉校区 电气工程系电气工程系三三.电气主接线电气主接线2.内桥内桥接线接线3-1 3-1 主变电所主变电所主变电所主变电所内桥接线内桥接线峨眉校区峨眉校区 电气工程系电气工程系三三.电气主接线电气主接线2.内桥内桥接线接线n两路高压电源进线可以都是专线，也可以一路专线，另两路高压电源进线可以都是专线，也可以一路专线，另一路一路“T”T”接。接。n优点为只需优点为只需3 3台断路器，数量较少，线路故障操作简单台断路器，数量较少，线路故障操作简单方便，系统接线清晰。方便，系统接线清晰。n正常运行方式下，桥联断路器打开，类似线路正常运行方式下，桥联断路器打开，类似线路变压器变压器组接线，两路线路各带一台主变压器。组接线，两路线路各带一台主变压器。3-1 3-1 主变电所主变电所主变电所主变电所峨眉校区峨眉校区 电气工程系电气工程系三三.电气主接线电气主接线2.内桥内桥接线接线n内桥接线线路侧装有断路器，线路的投入和切除十分方内桥接线线路侧装有断路器，线路的投入和切除十分方便。当送电线路发生故障时，只需要断开故障线路的断便。当送电线路发生故障时，只需要断开故障线路的断路器，不影响另一回路正常运行。需要时也可以合上桥路器，不影响另一回路正常运行。需要时也可以合上桥联断路器同一路进线带两台主变压器。但主变压器故障联断路器同一路进线带两台主变压器。但主变压器故障时，则与该变压器连接的两台断路器均要断开，从而影时，则与该变压器连接的两台断路器均要断开，从而影响另一回未故障线路的正常运行。响另一回未故障线路的正常运行。n因主变压器运行可靠，其故障率较线路低，且主变压器因主变压器运行可靠，其故障率较线路低，且主变压器不需经常切换，此接线应用较多。不需经常切换，此接线应用较多。n适用范围：电源线路较长、故障率较高。适用范围：电源线路较长、故障率较高。城轨应用较多城轨应用较多3-1 3-1 主变电所主变电所主变电所主变电所峨眉校区峨眉校区 电气工程系电气工程系三三.电气主接线电气主接线3.中压侧主中压侧主接线接线3-1 3-1 主变电所主变电所主变电所主变电所主变压器主变压器峨眉校区峨眉校区 电气工程系电气工程系三三.电气主接线电气主接线3.中压侧主中压侧主接线接线n一般采用单母线分段形式。一般采用单母线分段形式。n优点：正常情况下，两段母线分列运行；牵引变电所和优点：正常情况下，两段母线分列运行；牵引变电所和降压变电所可以从不同母线段取得中压电源；当主变电降压变电所可以从不同母线段取得中压电源；当主变电所一段中压母线失电时，另一段中压母线可以迅速恢复所一段中压母线失电时，另一段中压母线可以迅速恢复对牵引变电所和降压变电所的供电。对牵引变电所和降压变电所的供电。n当一段中压母线故障时，该段母线上的进线开关分闸，当一段中压母线故障时，该段母线上的进线开关分闸，同时该段母线上的馈线所接的第一级牵引或降压变电所同时该段母线上的馈线所接的第一级牵引或降压变电所进线开关也应失压跳闸；由主变电所的另一段中压母线进线开关也应失压跳闸；由主变电所的另一段中压母线继续供电。继续供电。3-1 3-1 主变电所主变电所主变电所主变电所峨眉校区峨眉校区 电气工程系电气工程系四四.主变压器选择主变压器选择1.主变压器台数的确定主变压器台数的确定n原则上，主变压器台数应结合供电网络规划、中压网络原则上，主变压器台数应结合供电网络规划、中压网络形式、系统运行方式、主变电所容量备用要求等因素综形式、系统运行方式、主变电所容量备用要求等因素综合分析确定。合分析确定。n目前，国内城市轨道交通主变电所均设置两台主变压器，目前，国内城市轨道交通主变电所均设置两台主变压器，互为备用。正常情况下，两台变压器并列运行，各负担互为备用。正常情况下，两台变压器并列运行，各负担约约50%50%的用电负荷。的用电负荷。n国外设置不尽一致。国外设置不尽一致。3-1 3-1 主变电所主变电所主变电所主变电所峨眉校区峨眉校区 电气工程系电气工程系四四.主变压器选择主变压器选择2.主变压器容量的确定主变压器容量的确定n原则：正常用电负荷为原则：正常用电负荷为S S正正，一台主变退出，单台变压器，一台主变退出，单台变压器用电负荷为用电负荷为S S单台单台，则，则SMAXSMAX S S正正，S S单台单台。可按近期、。可按近期、远期分别设计。远期分别设计。3-1 3-1 主变电所主变电所主变电所主变电所峨眉校区峨眉校区 电气工程系电气工程系四四.主变压器选择主变压器选择2.主变压器容量的确定主变压器容量的确定3-1 3-1 主变电所主变电所主变电所主变电所项项 目目近期近期远远期期I号号变压变压器器II号号变压变压器器I号号变压变压器器II号号变压变压器器正常运行方式正常运行方式牵牵引引负负荷荷(kVA)65638689992813077动动照照负负荷荷(kVA)4967496749674967合合计计(kVA)11531136561489518045计计算容量算容量(MVA)8.8710.5011.4613.88一台主一台主变压变压器解列器解列牵牵引引负负荷荷(kVA)1525223006动动照一、二照一、二级负级负荷荷(kVA)59615961合合计计(kVA)2121328966计计算容量算容量(MVA)16.3222.28相相邻邻主所解列主所解列牵牵引引负负荷荷(kVA)17442169532625224534动动照一、二照一、二级负级负荷荷(kVA)8082808280828082合合计计(kVA)25524250353433432616计计算容量算容量(MVA)19.6319.2626.4125.09主主变压变压器安装容量器安装容量(MVA)220231.5峨眉校区峨眉校区 电气工程系电气工程系四四.主变压器选择主变压器选择2.主变压器容量的确定主变压器容量的确定n注意：注意：n供电网络资源共享对主变容量选择的影响。供电网络资源共享对主变容量选择的影响。n运行方式对主变容量选择的影响。运行方式对主变容量选择的影响。nN-1N-1原则（地铁设计规范）、原则（地铁设计规范）、N-2N-2原则（工程实践）原则（工程实践）n建设时序对主变容量选择的影响。建设时序对主变容量选择的影响。n建设资金对主变容量选择的影响。建设资金对主变容量选择的影响。3-1 3-1 主变电所主变电所主变电所主变电所峨眉校区峨眉校区 电气工程系电气工程系四四.主变压器选择主变压器选择3.主变压器形式选择主变压器形式选择n当不受运输条件限制时，当不受运输条件限制时，330KV330KV以下发电厂和变电所均以下发电厂和变电所均应选用三相变压器。故城轨均采用三相主变。应选用三相变压器。故城轨均采用三相主变。n目前，我国大多采用目前，我国大多采用110/35KV110/35KV两线圈变压器。两线圈变压器。n主变压器一般采用主变压器一般采用Y Y，d d结线，有载调压开关装在高压侧。结线，有载调压开关装在高压侧。3-1 3-1 主变电所主变电所主变电所主变电所峨眉校区峨眉校区 电气工程系电气工程系四四.主变压器选择主变压器选择4.主变压器电压调整方式的选择主变压器电压调整方式的选择n据据电力系统电压质量和无功电力管理规定电力系统电压质量和无功电力管理规定，城轨电，城轨电源电压范围如下：源电压范围如下：n110KV110KV：110110（1+0.071+0.07）110110（1-0.031-0.03）KVKVn35KV35KV：正、负偏差绝对值之和不超过标称电压的：正、负偏差绝对值之和不超过标称电压的10%10%n10KV10KV：合理范围为：合理范围为10.0 10.0 10.7KV10.7KVn实际工程中，主变压器分接范围一般选择为实际工程中，主变压器分接范围一般选择为（11081108）1.25%1.25%KVKV。3-1 3-1 主变电所主变电所主变电所主变电所峨眉校区峨眉校区 电气工程系电气工程系四四.主变压器选择主变压器选择5.主变压器的冷却方式主变压器的冷却方式n城轨用主变压器，城轨用主变压器，110KV110KV等级容量等级容量50MVA50MVA以下，一般以下，一般采用油浸自冷方式。采用油浸自冷方式。3-1 3-1 主变电所主变电所主变电所主变电所冷却方式冷却方式油浸自冷油浸自冷强迫油循环风冷却强迫油循环风冷却油浸风冷油浸风冷强迫油循环强迫油循环强迫油循环水冷却强迫油循环水冷却强迫油循环导向冷却强迫油循环导向冷却峨眉校区峨眉校区 电气工程系电气工程系五五.主变压器中性点接地方式主变压器中性点接地方式1.中性点接地方式中性点接地方式3-1 3-1 主变电所主变电所主变电所主变电所中性点不接地中性点不接地中性点直接接地中性点直接接地中性点非直接接地中性点非直接接地中性点经消弧线圈接地中性点经消弧线圈接地中性点经高电阻接地中性点经高电阻接地或经小电阻接地或经小电阻接地峨眉校区峨眉校区 电气工程系电气工程系五五.主变压器中性点接地方式主变压器中性点接地方式2.确定中性点接地方式的原则确定中性点接地方式的原则n单相接地故障对连续性供电的影响最小，用电设备能够单相接地故障对连续性供电的影响最小，用电设备能够继续运行较长时间。继续运行较长时间。n单相接地故障时，非接地相的过电压倍数较低，不至于单相接地故障时，非接地相的过电压倍数较低，不至于破坏用电系统的绝缘水平，而发展为相间短路。破坏用电系统的绝缘水平，而发展为相间短路。n发生单相接地故障时，能将故障电流对电动机、电缆等发生单相接地故障时，能将故障电流对电动机、电缆等的危害限制到最低程度，同时有利于实现灵敏而有选择的危害限制到最低程度，同时有利于实现灵敏而有选择性的接地保护。性的接地保护。3-1 3-1 主变电所主变电所主变电所主变电所峨眉校区峨眉校区 电气工程系电气工程系五五.主变压器中性点接地方式主变压器中性点接地方式3.主变压器中性点接地方式主变压器中性点接地方式A.A.主变压器主变压器110KV110KV侧中性点接地方式侧中性点接地方式B.B.正常供电情况下，不接地正常供电情况下，不接地C.C.送电时，中性点直接接地送电时，中性点直接接地3-1 3-1 主变电所主变电所主变电所主变电所峨眉校区峨眉校区 电气工程系电气工程系五五.主变压器中性点接地方式主变压器中性点接地方式3.主变压器中性点接地方式主变压器中性点接地方式B.B.主变压器主变压器101035KV35KV侧中性点接地方式侧中性点接地方式n通过专用接地变压器（曲折联结变压器）进行接地。通过专用接地变压器（曲折联结变压器）进行接地。3-1 3-1 主变电所主变电所主变电所主变电所峨眉校区峨眉校区 电气工程系电气工程系五五.主变压器中性点接地方式主变压器中性点接地方式3.主变压器中性点接地方式主变压器中性点接地方式B.B.主变压器主变压器101035KV35KV侧中性点接地方式侧中性点接地方式3-1 3-1 主变电所主变电所主变电所主变电所谢谢 谢谢此课件下载可自行编辑修改，供参考！感谢您的支持，我们努力做得更好！