35-10(6)kV供配电系统设计要点

35/10(6)kV供配电系统设计要点——现代设计集团华东建筑设计研究院有限公司资深总工程师温伯银温伯银：华东院资深总工程师从事建筑电气设计四十八个春秋智能建筑行业发展的见证人智能建筑国家标准的主要起草人–上海市智能建筑学科中心主任–上海市智能建筑专家委员会主任–住房和城乡建设部建筑智能化技术专家委员会副主任委员–住房和城乡建设部建筑工程技术专家委员会委员–中国建筑学会建筑电气分会原理事长简介1962年7月同济大学机电系电气自动化专业本科毕业1962年至今华东建筑设计研究院工作1991年11月任华东建筑设计研究院副总工程师1996年任华东建筑设计研究院设备总工程师1998年3月任上海现代建筑设计(集团)有限公司副总、华东院总工1987年12月高级工程师1997年12月教授级高工1994年10月享受国务院特殊津贴设计的大型工程主持设计项目主要有：东方电视塔、上海广电大厦、武汉广电大厦、上海大剧院、浦东国际机场、一、二期上海虹桥交通枢纽中心、上海红塔山大酒店、中组部办公楼、国家电力调度中心、上海环球金融中心、中央电视台、大连期货大厦等设计顾问项目主要有：上海商城、上海花园饭店、金茂大厦、上海中心等.华东院的建筑设计实力华东院自上世纪80年代末原创设计了东方明珠，90年代初作为业主设计顾问参与了金茂大厦设计，90年代末到本世纪初又参与了环球金融中心的施工图设计。回顾近几年华东院的发展，在超高层建筑领域取得了长足的进步，分别以原创、合作、咨询等方式参与设计了上海、天津、重庆、江苏、河南、湖北、辽宁、福建、云南等地的最高建筑。迄今为止，华东院参与设计和咨询的200米以上建筑已经超过70栋，从中所取得的经验和教训，也成为华东院在更多更高的项目中为新的业主提供优质服务的保证。主编的著作•上海市《智能建筑设计标准》DBJ08-47-95•国标《智能建筑设计标准》GB/T50314-2000•国标《智能建筑设计标准》GB/T50314-2006•上海市《智能建筑评估标准》DG/TJ08-602-2001•《智能建筑设计技术》第一版(150万字)•《智能建筑设计技术》第二版(130万字)目次1.35kV供电容量2.35/10(6)kV供电系统常用主接线方案。3.控制、信号及测量4.继电保护选择原则5.高压（异步）电动机保护选择原则6.高压电力电容器的保护原则7.两台变压器并列运行的注意事项8.20kV配电系统的发展方向35/10(6)kV供配电系统设计要点35kV供电容量1.35kV供电容量：1.1当供电容量大于等于6300kVA应采用35kV供电1.2当地具体供电条件而定135/10(6)kV供电系统常用主接线方案2.35/10(6)kV供电系统常用主接线方案2.1二个电源二台主变（内桥接线）235/10(6)kV供电系统常用主接线方案2.2二个电源二台主变（外桥接线）235/10(6)kV供电系统常用主接线方案2.3二个电源二台主变（35kV侧不设联络）235/10(6)kV供电系统常用主接线方案2.4三个电源三台主变（35kV侧不设联络）235/10(6)kV供电系统常用主接线方案2.535/10（6）kV供电方案的特点2方案AB方按特点保护装置主保护纵联差动瞬时电流速断后备保护定时限过电流/过负荷定时限过电流/过负荷测量表计W.Wh.VARhW.Wh.VARh信号有闪光/无闪光有闪光/无闪光35/10(6)kV供电系统常用主接线方案2.610(6)kV的母联开关，若采用自动切换时，应具有瞬时跳闸的功能，严防事故的扩大。2.710(6)kV侧无功补偿问题：过去按规范10(6)kV侧集中补偿到0.85。其余由低压侧补偿。现在采用就地补偿原则，10(6)kV是电动机负荷侧压10(6)kV电动机处就地补偿，并联在10(6)kV母排。其余在低压侧补偿。235/10(6)kV供电系统常用主接线方案2.810kV电容应考虑具有放电之用的V-V型接线的电压互感器。若有10(6)kV的电动机负荷时，在10(6)kV母排上安装阻/容吸收装置，防止在电动机启动时，10(6)kV电压的波动。2.9两主变的负载应基本平衡，主变容量应相等。2.10当前都采用110V直流电源作操作电，其容量应根据断路器分/合闸的动作电流而定，一般65Ah~75Ah。2控制、信号及测量3.控制、信号及测量：3.1控制：在35/10(6)kV变电站，应设控制室。35/10(6)kV降压变压器的35kV断路器、10(6)kV侧电源进线及母线分段断路器均在控制室操作。10(6)kV电动机分别在开关柜操作；在机旁操作及控制室、机旁操作，三种方案。3控制信号及测量3.2信号：1)中央信号装置：中央信号有重复动作——适用于控制室及10(6)kV具有母线分段的变/配电所。中央信号不重复动作——适用于10kV开关柜操作的配电所。2)电动机信号装置:10(6)kV电动机信号装置在工艺控制室或机旁控制室，应设置电动机信号装置。当电动机事故跳闸时，应向工艺控制室、机旁控制室及变/配电所、中央控制室同时发出音响及灯光信号。3控制、信号及测量3.3测量：电流互感器1）测量用电流互感器，付边必须接地，严防接地线断开时产生3000V的高电压。2）无功电度表应为三相式。功率表及有功电度表应为二相式。3）计量用35kV互流感器应采用独立式。4）测量仪表与继电保护装置一般共用一组电流互感器，将测量仪表与继电保护装置分别接在同一组电流互感器的两个不同的二次绕组上。5）电流表一般均装于控制地点。3控制信号及测量电压互感器1）电压互感器一般采用yo/yo/△接线时。原边N极必须接地。付边中性极经击穿保险器接地。2）电压互感器的接地：V/V接线时PT二次侧B相接地（用于35kV终端变电所）。yo/yo/△接线时PT二次侧中性点直接接地（用于35kV变配电所）。3)35kV装一只电压表测线电压。4)计量用的电压互感器为专用。5)电压互感器二次侧一相断线，必须正确地发出断线信号。6)当另外装设远距离电压表时，必须加装熔断器，当该电压表引起短路时，不影响其他正常回路。3继电保护选择原则4.继电保护选择原则：4.1变压器保护：1）主保护——瞬时电流速断、纵联差动保护，选择一种保护方式。2）后备保护——定时限过流保护。3）过负荷保护——动作于信号。4）变压器温度保护——信号4.2电流速断保护的装设原则：当电流速断保护的灵敏度能满足要求时，应优先采用，作主保护。电流断保护安装在电源侧。4继电保护选择原则4.3差动保护的装设原则：当电流速断保护的灵敏度不能满足灵敏度要求时，动作时限大于0.5秒时，应装设纵联差动保护装置，并应符合下列要求：1）应能躲过励磁涌流和外部短路产生的不平衡电流。2）应具有电流回路断线判别功能，并应能选择报警或允许差动保护动作跳闸。3）差动保护范围应包括变压器套管及其引出线。4继电保护选择原则4.4过电流保护装设原则：过电流保护用于防止外部短路引起的过电流和变压器本身故障因主保护拒动（差动/速断）的后备保护，保护装置安装在电源侧。应采用三相三断电电器的接线以提高灵敏度。4继电保护选择原则4.5过负保护的装设原则：变压器的过负荷在大于数情况是三相对称的。因此过负荷保护只要接入某一相，动作于信号。4.6当变压器低压侧中性点经小电阻接地时，低压侧应配置三相式过电流保护，同时应在变压器低压侧装设零序过电流保护，保护应设置二个时限。4高压（异步）电动机保护装设的原则5.高压（异步）电动机保护装设的原则：5.1差动保护装设的原则：应设下列保护：1）定子绕组相间短路。2）定子绕组单相接地。3）定子绕组过负荷。4）定子绕组低电压。当电动机在2000kW及以上时，应装设差动保护，当电动机容量虽然在2000kW以下但具有六个引出线的重要电动机，或采用电流速断保护灵敏度不能满足要求时，应装设差动保护。作为电动机内部和引入线相间短路的保护5高压（异步）电动机保护装设的原则5.2电流速断保护装设原则：当电动机容量小于2000kW一般装置三相三继电器电流速断保护。5.3单相接地保护的装设原则：在小接地电流系统中的高压电动机，当发生单相接地时，其电容电流大于5A时应装设单相接地保护。单相接地电流为≥10A时动作于跳闸。＜10A时动作于信号。5高压（异步）电动机保护装设的原则5.4低电压保护0.5S时限的低电压保护，其动作电压为额定65%-70%。5.5过负荷保护根据负荷特性带时限动作于信号、跳闸、自动减负荷。5高压电力电容器的保护6高压电力电容器的保护：6.1相间短路保护——无时限过电流保护。6.2内部故障及引出线短路保护——熔断器。6.3过电压保护——3-5分时限保护动作于信号。6.4单相接地保护——单相电流大于20A时动作于跳闸。6二台变压器并联运行的注意事项7.二台变压器并联运行的注意事项7.1二台变压器并联运行存在的问题：1)当低压侧发生短路故障时，流过故障点的短路电流比分列运行时的短路电流要大一倍左右——故要求设备具有较高的分断能力。2)当D1发生短路时，正常侧的变压器会严重过负荷，若母联断路不能及时跳闸，导致事故扩大到正常电源，后果严重。3)当D1发生短路时，其穿越生短路电流会加大。7二台变压器并联运行的注意事项7.2并联运行时对变压器的要求：1)两台变压器的电压和变比应相同。变比误差不得超过0.5%。如果采用调压：那么调压范围及每级电压切应相。2)两台变压器连接组别方式、极性及相序必须相同。3)两台变压器的阻挠电压应相等。4)两台主变器的容量应基本相等。7二台变压器并联运行的注意事项7.3结论：1)从安全性而言：变压器的并列运行，低于分利运行。2)从节能考虑：可采用并列运行，但负荷不平衡，而使长期处于并列运行，是否合理。3)供电系统以安全可靠为原则，还是分列运行为好。720kV配电系统的发展方向8.20kV配电系统的发展方向1)20kV配电系统的发展状况：在1983年IEC38-1983,我国民B156-1993早已将24kV配电电压列入我国配电电压标准。20kV配电电压在国外已有十多个国家采用。当前的10kV配电电压的矛盾有那些。容量小，损耗大，占地面积大，不保性能差。820kV配电系统的发展方向20kV配电电压在国内的推广应用情况：1996年——苏州工业园区2007年——江苏电力公司决定全省13市推广2003年——辽宁省南芬区开始采用2005年——大连市长兴岛2008年——湖北宜吕白泽化学工业园区。上海临江新城2007年国家电力公司在《关于推广20kV电压等级的通知》820kV配电系统的发展方向2)20kV配电系统的优势：a)节省投资：（以10kV配电电网为基准）b)节省用地：可节省39.7%c)节省能源：降低了线路损耗。d)电价低e)减少架空线走廊f)有利于环保g)有利于招商：20kV最大装接容量可达33KVA，造价为10kV的1.1倍。8电压等级20kV35kV110/35/10kV投资比例84.3%96.13%111.5%结论最小中等较大上述要点仅供参考，若与规范有矛盾，均以国标为准！谢谢大家！