第九章变配电设备安装

第九章变配电设备安装第一节建筑供配电系统的组成第二节室内变电所的布置第三节变压器的安装第四节箱式变电站的安装第五节高压电器的安装第六节低压电器的安装第七节变配电系统调试总目录总目录本章总目录学习目标：1.了解建筑供配电系统的组成及各部分作用，能够正确识别电力系统的中性点运行方式；2.了解高、低压配电室和变压器室的作用，熟悉安装要求；3.了解变压器的安装要求以及试验、试运行的要求，掌握变压器的安装程序；4.掌握高、低压电器的作用以及安装程序和安装要求，了解质量验收的内容；5.熟悉变配电系统调试的内容和方法。第九章变配电设备安装总目录本章总目录本章重点：变压器和高、低压电器的安装要求，变配电系统调试的内容和方法。本章难点：电力系统的中性点运行方式。第九章变配电设备安装总目录本章总目录第一节建筑供配电系统的组成一、供配电系统的组成发电送变电过程电能由发电厂产生，通常把发电机发出的电压经变压器变换后再送至用户。由发电、变电、送配电和用电构成的一个整体，即电力系统。建筑供配电系统是电力系统的组成部分，该系统确保建筑物所需电能的供应和分配。从发电厂到电力用户的送电过程如图9-1所示。总目录本章总目录第一节建筑供配电系统的组成1.发电厂发电厂是把其他形式的能量，如水能、热能、太阳能、风能、核能等转换成电能的工厂。根据所利用的能量形式不同，发电厂可分为水力发电厂、火力发电厂、风力发电厂、核能发电厂、地热发电厂等。总目录本章总目录第一节建筑供配电系统的组成2.变电所变电所是接受电能和变换电压的场所，主要由电力变压器和控制设备等组成。变电所是电力系统的重要组成部分，一般可分为升压变电所和降压变电所。只接受电能而不改变电压，并进行电能分配的场所叫配电所。总目录本章总目录第一节建筑供配电系统的组成3.电力线路电力线路是输送电能的通道,其任务是把发电厂生产的电能输送并分配到用户，把发电厂、变配电所和电能用户联系起来。电力线路由不同电压等级和不同类型的线路构成。建筑供配电线路的额定电压等级多为10kV线路和380V线路，通常分为架空线路和电缆线路。总目录本章总目录第一节建筑供配电系统的组成4.低压配电系统低压配电系统由配电装置(配电盘)及配电线路组成。配电方式有放射式、树干式及混合式等，如图9-2所示。总目录本章总目录第一节建筑供配电系统的组成配电方式：图9-2配电方式分类示意图总目录本章总目录第一节建筑供配电系统的组成放射式配电方式的优点是各个负荷独立受电，供电可靠。缺点是设备和材料消耗量大。放射式配电一般多用于对供电可靠性要求高的负荷或大容量设备。树干式配电方式的优点是节省设备和材料。缺点是供电可靠性较低，干线发生故障时，对系统影响范围大。树干式配电在机加工车间中使用较多，可采用封闭式母线，灵活方便且比较安全。放射式和树干式相结合的配电方式即为混合式配电，该方式综合了放射式和树干式的优点，故得到了广泛的应用。总目录本章总目录第一节建筑供配电系统的组成树干式配电方式的优点是节省设备和材料。缺点是供电可靠性较低，干线发生故障时，对系统影响范围大。树干式配电在机加工车间中使用较多，可采用封闭式母线，灵活方便且比较安全。放射式和树干式相结合的配电方式即为混合式配电，该方式综合了放射式和树干式的优点，故得到了广泛的应用。总目录本章总目录第一节建筑供配电系统的组成5.电力负荷分级电力负荷根据其重要性和中断供电后在政治上、经济上所造成的损失或影响的程度分为三级，即一级负荷、二级负荷、三级负荷。二、供电电压等级1.供电电压等级及应用国际电工委员会标准IEC439-1规定：AC≤1kV，DC≤1.5kV为低压；AC＞1kV，DC＞1.5kV为高压。6～10kV电压用于向输电距离为10km左右的工业与民用建筑供电，380V电压用于建筑物内部或向工业生产设备供电，220V电压多用于向生活设备、小型生产设备及照明设备供电。采用三相四线制供电方式可得到380/220V两种电压总目录本章总目录第一节建筑供配电系统的组成三、电力系统的中性点运行方式在三相电力系统中，发电机和变压器的中性点有三种运行方式：即中性点不接地系统；中性点经阻抗接地系统；中性点直接接地系统。前两种合称小接地电流系统，后一种称大接地电流系统。1.中性点不接地的三相系统中性点不接地的电力系统如图9-3所示。总目录本章总目录第一节建筑供配电系统的组成2.中性点经消弧线圈接地系统中性点经消弧线圈接地的电力系统如图9-4所示。中性点接地总目录本章总目录第一节建筑供配电系统的组成3.中性点直接接地系统中性点直接接地的电力系统如图9-5所示。当发生单相接地时，故障相由接地点通过大地形成单相短路，单相短路电流很大，故又称其为大接地电流系统。第一节建筑供配电系统的组成在低压配电系统中，我国广泛采用中性点直接接地的运行方式，从系统中引出中性线(N)、保护线(PE)或保护中性线(PEN)。低压配电系统按保护接地形式分为TN系统、TT系统和IT系统。其中TN系统又分为：TN—C系统、TN—S系统和TN—C—S系统。《供配电系统设计规范》(GB50052—2009)中规定：TN系统—在此系统内，电源有一点与地直接连接，负荷侧电气装置的外露可导电部分则通过PE线与该点连接。总目录本章总目录第一节建筑供配电系统的组成TN—S系统—在TN系统中，整个系统的中性线与保护线是分开的。TN—C—S系统—在TN系统中，系统中有一部分中性线与保护线是合一的。TN—C系统—在TN系统中，整个系统的中性线与保护线是合一的。在TN—C、TN—S和TN—C—S系统中，为确保PE线或PEN线安全可靠，除电源中性点直接接地外，对PE线和PEN线还必须设置重复接地。低压配电TN系统如图9-6所示。总目录本章总目录总目录本章总目录第一节建筑供配电系统的组成三、电力系统的中性点运行方式1.中性点不接地的三相系统总目录本章总目录第一节建筑供配电系统的组成2.中性点经消弧线圈接地系统总目录本章总目录第一节建筑供配电系统的组成3.中性点直接接地系统总目录本章总目录第一节建筑供配电系统的组成4.低压配电系统的接地形式a.TN—C系统总目录本章总目录第一节建筑供配电系统的组成b.TN—S系统总目录本章总目录第一节建筑供配电系统的组成c.TN—C—S系统总目录本章总目录第二节室内变电所的布置6-10kV室内变电所主要由三部分组成：即高压配电室、变压器室、低压配电室。一、高压配电室当台数较少时采用单列布置；当台数较多时采用双列布置。架空进出线时，进出线套管至室外地面距离应不低于4m，进出线悬挂点对地距离一般不低于4.5m。固定式高压开关柜净空高度一般为4.5m左右，手车式开关柜净高一般为3.5m。高压配电室布置如图9-7所示。总目录本章总目录第二节室内变电所的布置图9-7高压配电室布置(a)单列布置；(b)双列布置1—高压支柱绝缘子；2—高压母线；3—母线桥总目录本章总目录第二节室内变电所的布置二、变压器室变压器室是安装变压器的房间。变压器室的结构型式与变压器的型式、容量、安放方向、进出线方位及电气主接线方案等有关。每台油量为100kg及以上的变压器，应安装在单独的变压器室内。总目录本章总目录第二节室内变电所的布置变压器在室内安放的方向根据设计来确定，通常有宽面推进和窄面推进。宽面推进的变压器低压侧宜向外；窄面推进的变压器油枕宜向外。变压器室的地坪有抬高和不抬高两种。地坪抬高的高度一般有0.8；1.0；1.2m三种，相应变压器室高度应增加到4.8～5.7m。变压器室布置如图9-8所示。总目录本章总目录第二节室内变电所的布置3.变压器室布置变压器窄面推进式(电缆进线)总目录本章总目录第二节室内变电所的布置3.变压器室布置变压器宽面推进式(架空进线)总目录本章总目录第二节室内变电所的布置三、低压配电室根据低压开关柜数量的不同可采用单列布置或双列布置。当低压配电室与地坪抬高的变压器室相邻时，高度为4～4.5m；与地坪不抬高的变压器室相邻时，高度为3.5～4m；低压配电室为电缆进线时，高度为3m。低压配电室布置如图9-9所示。总目录本章总目录第二节室内变电所的布置3.低压配电室布置图：图9-9低压配电室布置总目录本章总目录第二节室内变电所的布置低压配电室第三节变压器的安装电力变压器是用来变换电压等级的设备，是变电所设备的核心。建筑供配电系统中的配电变压器均为三相电力变压器，分为油浸式和干式。10kV油浸式电力变压器的容量有250、500、1000、2000、4000、8000、10000kVA等。干式变压器的容量有100、250、500、800、1000、2000、2500kVA等。总目录本章总目录第三节变压器的安装环氧树脂浇铸干式变压器(简称干变)的主要特点是耐热等级高、可靠性高、安全性好、无爆炸危险、体积小、重量轻，因此在国内高层建筑中，10KV电压等级的变压器普遍采用干式变压器。干式变压器采用风机冷却。总目录本章总目录第三节变压器的安装信号温度计铭牌吸湿器油枕(储油柜)油位指示器(油标)防爆管瓦斯继电器高压套管低压套管分接开关油箱铁心绕组及绝缘放油阀小车接地端子总目录本章总目录第三节变压器的安装一、油浸式变压器的安装要求油浸式变压器的安装形式有：杆上安装、户外露天安装、室内变压器安装等。杆上安装是将变压器固定在电杆上，用电杆作为骨架，离地面架设，如图9-11所示。户外露天安装是将变压器安装在户外露天，固定在钢筋混凝土基础上。如图9-12所示。总目录本章总目录第三节变压器的安装图9-11杆上变压器安装形式总目录本章总目录第三节变压器的安装图9-12户外变压器安装形式总目录本章总目录第三节变压器的安装室内变压器安装是将变压器安装在室内。变压器安装应位置正确，附件齐全，油浸变压器油位正常，无渗油现象。装接高、低压母线时，母线中心线应与套管中心线相符。应特别注意不能使套管端部受到额外拉力。在母线连接前，都要进行母线接触面处理。铜母线要打好孔后搪锡；铝母线要做好铜、铝过渡接触面处理，达到接触面接触良好。总目录本章总目录总目录本章总目录第三节变压器的安装35kV级S9型油浸式变压器总目录本章总目录第三节变压器的安装10kV级S9型油浸式变压器总目录本章总目录第三节变压器的安装10kV级S9-M型油浸式变压器总目录本章总目录第三节变压器的安装二、干式变压器的安装要求干式变压器安装前应先进行设备开箱检查。检查时应对照设备装箱单检查附件，检查外观无碰伤变形，用扳手检查铁芯紧固件紧固无松动，铁芯接地良好。打开夹件与铁芯接地片用兆欧表检查铁芯绝缘电阻。绕阻检查要求：绕组接线应牢固正确、绕组表面无放电痕迹及裂纹、绝缘良好。引出线绝缘层无损伤、裂纹，裸露导体外观无毛刺尖角，防松件齐全、完好，引线支架固定牢固、无损伤总目录本章总目录第三节变压器的安装干式变压器安装时，由厂家配合将变压器箱体组合安装好，箱底四角与基础槽钢焊接固定，焊接长度20～40mm长，变压器本体及外壳接地牢固。变压器本体与盘柜前面应平齐，与配电盘柜体靠紧，不应有缝隙。温控装置动作可靠、指示正确，风机系统牢固、转向正确，相色标志齐全、正确。温控器、风机、开启门接地，应采用软导线，且应导通良好。第三节变压器的安装母线安装搭接面应光滑、平整，相序标识清晰。连接母线时，应低压侧出线排连接母线至配电柜主母线，母线接从变压器合面要均匀涂抹电力复合脂，紧固螺栓为镀锌件，平垫、弹簧垫齐全，规格、数量符合规范要求，用力矩扳手检查螺栓紧固力矩符合规范要求，螺栓露扣长度一致，在2～3扣之间，母线固定金具及支柱绝缘子应紧固。总目录本章总目录第三节变压器的安装安装零序电流互感器，应采用扁钢将变压器中性点接地。零序电流互感器应固定牢固。扁钢一端与基础槽钢焊接，一端与零母线用螺栓固定。扁钢与母线接合面要搪锡处理。安装完成后，应检查带电体相间及对地距离符合规范要求，变压器通风情况应良好，焊接部位先刷防锈漆等干后再刷面漆。总目录本章总目录总目录本章总目录第三节变压器的安装10kV级SCB10型干式变压器结构示意图高压