变配电所根据变压器的功能分为升压变电所和降压变电所。根据变电所在系统中所处的地位分为枢纽变电所、中间变电所、终端变电所。根据变电所所在电力网的位置分为区域变电所、地方变电所。变电所还可分为户内式、户外式和组合式等三种基本类型。
常见变电所有独立式、附设式、露天式、户内式、地下式、杆上式或高台式变电所。
1.变配电所的设计要求
(1) 供电可靠,技术先进,保障人身安全,经济合理,维修方便;
(2) 根据工程特点、规模和发展规划,以近期为主,适当考虑发展,正确处理近期建设和远期发展的关系,进行远近结合;
(3) 结合负荷性质、用电容量、工程特点、所址环境、地区供电条件和节约电能等因素,并征求建设单位的意见,综合考虑,合理确定设计方案;
(4) 变配电所采用的设备和元件,应符合国家或行业的产品技术标准,并优先选用技术先进、经济适用和节能的成套设备及定型产品;
(5) 地震基本强度为7度及以上的地区,变配电所的设计和电气设备的安装应采取必要的抗震措施。
2.变配电所的类型
变配电所的类型应根据用电负荷情况和周围环境情况等综合确定。工厂变配电所与高层建筑变配电所的型式及所址虽有所区别,但根据安装位置、方式、结构的不同,它们大致有以下几种类型:
(1)工厂总降压变电所 用于电源电压为35kV及以上的大中型工厂。它是从电力系统接受35kV或以上电压的电能后,由主变压器把电压降为10kV(当有6kV高压设备时,一般再经 10/6.3kV变压器降压,也可直接采用35/6.3kV变压器,但需由技术经济等指标比较确定),经10kV母线分别配电到各车间变电所。这种变电所一般都是独立式的。
(2)高压配电所 用于高压电能(10kV或6kV及以上)的接受和分配。无总降压变电所的高压配电所一般为独立式的;有总降压变电所的高压配电所有时附设于总降压变电所内。
(3)车间变电所 如图5-44所示,按其安装位置的不同可分为下列类型:
1)车间附设变电所 变压器室的一面或两面墙壁与车间的墙壁共用,按变压器室位于车间的墙内还是墙外,又可分为内附式(图5-44中的3)和外附式(图5-44中的4)。
车间附设变电所能深入负荷中心,适用于生产面积比较紧凑、生产流程需要经常调整因而设备要作相应变动的生产车间。车间外附式占用车间面积少,安全性较内附式好;内附式虽然占用了车间内部的面积,但它有利于靠近负荷中心,且不妨碍车间外环境的观瞻,因而被更多地采用。附设式变电所在工业和民用建筑中较普遍。
2)车间内变电所 变压器室和整个变电所都位于车间内的单独室内,通常位于车间中部,如图5-44中的2所示。它有利于深入负荷中心,缩短低压配电的距离,减少有色金属的消耗量,降低电能损耗和电压损耗,因此该变电所的技术经济指标较好;但它占用车间的生产面积,对生产流程和设备位置需要变动的场合不适合,且对车间的安全性有一定的威胁。它适用于环境条件许可、负荷较大、负荷中心居中部的多跨车间,这种变电所在大型冶金企业中较多。
3)独立变电所 变电所设在距车间、住宅区或其他建筑物有一定距离的单独建筑物内。如图5-44中的1所示。它的运行维护条件好,安全可靠性高,但建筑费用较高,因此适用于负荷小而分散,或需要远离易燃、易爆、有腐蚀性气体及低洼积水的场所,一般需经全面技术经济比较来确定。
4)杆上变电台 又称柱上变电台,如图5-44中的10所示。其变压器(及其一些附属开关、保护设备)安装在室外的电杆上。它最简单经济,通风散热条件又好,但供电可靠性较差,易受环境影响,运行维护的条件较差,只适于环境允许的中小城镇居民区和工厂的生活区,且变压器容量在315kV·A及以下时选用。
5)露天或半露天变电所 露天变电所是变压器位于室外抬高的地面上的变电所;半露天变电所是指位于露天的变压器有顶板或桃檐的情况,如图5-44中的8、9所示。对小型工厂车间或其他不重要用户,从简单、经济角度考虑,露天或半露天变电所投资省、通风散热条件好,在无腐蚀性、爆炸性气体和粉尘、无易燃易爆危险的场所,只要环境条件许可,便可以考虑采用。但一定要采取安全防护措施(如周围加围墙、围栏等),因其安全可靠性较差。
6)地下变电所 整个变电所位于建筑或其他设施的地下层,如图5-44中的6所示。它的通风散热条件差,湿度高,投资和运行费用高,但这种变电所安全且不碍观瞻,在高层建筑、地下工程和矿井中采用较多,其变压器应采用干式变压器。
7)楼层变电所 变电所设在高层建筑的楼层中,如图5-44中的7所示。该类型适用于高层建筑和地面面积有限的场所。楼层变电所中采用的电气设备及结构须尽可能轻、安全,并须防火,变压器通常采用干式变压器。
8)箱式(组合式)变电所 又称成套变电所,如图5-44中的5所示。这是一种由生产厂家按一定结线方案成套制造、并现场安装的变电所,其变压器柜和高、低压开关柜组装在带有金属防护外壳的箱体内。其详细情况另文介绍。
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变配电所所址的选择,应根据下列要求综合考虑确定:
(1) 尽量接近或深入负荷中心 这样可缩短配电线路的长度,对于节约电能、节约有色金属和提高电能质量都有重要意义。其具体位置要由各种因素综合确定。
(2) 进出线方便,使变配电所尽可能靠近电源进线侧 目的是为了避免高压电源线路,尤其是架空线路跨越其他建筑或设施。
(3) 设备运输、吊装方便 特别要考虑电力变压器和高低压开关柜等大型设备的运输方便。
(4) 不应设在邻近下列场所的地方:①有剧烈振动或高温的场所 ②有爆炸或火灾危险的场所正下方和正上方 ③多尘、多水雾(如大型冷却塔)或有腐蚀性气体的场所,如无法远离时,要避免污染源的下风口 ④厕所、浴室、洗衣房、厨房、泵房的正下方及邻近地区和其他经常积水场所和低洼地区。
(5) 高压配电所宜于和邻近的车间变电所合建,以降低建筑费用,减少系统的运行维护费用。
(6) 高层建筑地下变配电所的位置,宜选择在通风、散热条件较好的场所,且不宜设在最底层。当地下仅有一层时,应采取适当抬高变配电所地面等防水措施,并应避免有洪水或积水从其他渠道淹没变配电所的可能性。
(7) 应考虑企业的发展,使变配电所有扩建的可能,尤其是独立式的变配电所。
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