供配电系统培训资料

上海广电NEC液晶显示器有限公司供配电系统培训资料编制：谢庆辉审核：批准：二00七年三月二十二日一、概述电力，是现代工业企业中最基本、最主要、最方便的动力使用方式，绝大多数动力系统都选择电力作为原始的动力来源。电的这些特性也决定了电能是企业最大的能源消耗种类。保证供电的安全、稳定、可靠，对企业来说意义重大。而要获得稳定的高品质电源，一个科学合理、稳定可靠的供配电网络必不可少。对于我司来说，所谓的供配电网络，是指连接公共电网和具体用电设备的变电、发电、补偿、输电、配电设施以及相应的测量、监控和保护设备。根据公司各建筑物的分布情况和面积大小、对用电负荷的计算估计以及用电设备的具体分布，我司供电系统由一座总降压变电站（35kV/6kV）——中央变电站，七座终端变电所（6kV/0.46kV、6kV/0.40kV、6kV/0.22kV）——101#所~107#所，以及连接站、所间的6kV馈线电缆组成放射式主干电网，全公司所有高、低压用电设备均由这一站七所供电。中央变电站设有4台35kV/6kV主变压器，每台容量20000kVA，其中1#、3#主变电源引至闵行区金都220kV/35kV变电站（架空线、埋地电缆），2#、4#主变电源引至闵行区春申220kV/35kV变电站（埋地电缆）。每台主变供两段6kV母排，8段6kV母排按英文大写字母顺序编为6kVA段、6kVB段……6kVH段。相邻6kV母排间（指A/H段、B/C段、D/E段、F/G段）通过分段开关和闸刀形成环网，相邻系统的6kV母排互为备用电源。正常情况下4台主变分列运行，当检测到外线失电或主变故障后可自动切换至相邻母排，保证尽快恢复设备供电，将断电对生产造成的影响降至最低。为防止电压瞬停和异常波动对工艺设备造成影响，在中央变电站安装4套6kVSSTS（快速切换开关）对工艺设备供电。每套SSTS都有来自不同系统的两路进线电源。当一路电源失电或发生电压异常波动时，可在20ms内将负载切换到另一路外线路上。为保障对重要设备、消防系统、CleanRoom环境维持系统、应急照明等负荷的供电，在中央变电站设置2套6KV3000KVA的柴油发电机组作为应急电源，已应对4台主变同时断电的紧急情况。为保证高品质、不间断地对特别重要的设备和工艺控制系统进行供电，在阵列厂房UPS室安装了4套600KVA的UPS供电（满负荷输出后备时间为5分钟）。UPS主回路由6KV应急段供电，旁路由SSTS供电，当发生4台主变同时断电的极端状况时，UPS完全可以持续供电直到柴油发电机组启动并网（市电中断后15S内完成启动并网）。二、中央变电站1、站房布置情况中央变电站位于公司的北面，3#门卫附近。整个站房是一座独立式三层建筑，地上二层，地下一层。一层布置35KV主变压器、35KVGIS开关、6KV真空开关柜及柴油发电机组等；二层布置控制室、计量盘、直流屏、有载调压屏、SSTS、所用变等。地下室用作电缆夹层。站房采用钢筋混凝土框架结构，占地面积1589m2，建筑面积3300m2。具体见中央变电站设备布置图。2、电气主接线（具体见中央变电站主接线图）我司共有四路35KV外线路电源，相关编号和系统构成如下：`1#主变系统都广8236线（常用）1#35kV/6kV主变压器6kVA段6kVB段SSTS1-1SSTS2-1柴油发电机组ATS6kV应急段旁路主回路3#主变系统2#主变系统申广138线（常用）2#35kV/6kV主变压器6kVC段6kVD段SSTS3-1SSTS1-2都广8226线（常用）3#35kV/6kV主变压器6kVE段6kVF段SSTS4-1SSTS3-24#主变系统申广137线（常用）4#35kV/6kV主变压器6kVG段6kVH段SSTS2-2SSTS4-26kV应急段UPS3、主要电气设备主变压器——4台，德国柏林ABB变压器股份有限公司制造。RESIBLOC®SCRZ9-20000/35型环氧树脂干式电力变压器，35+5~-3×2%kV/6.3kV，20000~24000kVA，YNd11，配装德国MR公司生产的MR-VR500型有载调压开关。35kVGIS开关——4套，德国SIEMENS公司制造。8DA10型金属封闭SF6绝缘组合开关电器，每套开关电器包括两个间隔，集成了35kV开关、避雷器、闸刀、压变、流变及相关操作机构和保护、测量、信号指示设备等。6.3kV开关柜——91面，上海SIEMENS开关有限公司制造。8BK20型金属封闭手车式真空开关柜。按执行功能的不同分为进线开关柜、隔离开关柜、分段开关柜、压变柜和馈线开关柜。6.3kV补偿电容器——4套，德国MR公司制造。标称电压：6.3kV，标称容量：2000kvar，标称电流：250A，标称频率：50Hz。主要功能是补偿非线性电气设备所消耗的无功功率。供电部门对我司这样的大工业用户的用电要求是：保证外线路功率因数≥0.90，但不允许长期过补偿运行。SSTS（固态切换开关）——4套，日本三菱电机制造。SSTS-7.2-1200型组合切换装置，每套装置由7台开关柜组成，主接线方式为二进线、单母线分段方式，供4路馈线（具体见SSTS主接线图）。固态切换功能由三套可控硅混合开关装置实现，当切换控制系统检测到其中一路进线断电或电压波动异常时，会迅速发出指令切断异常进线电源，并合上分段可控硅开关。可控硅混合开关装置额定电压：7.2kV，持续电流：1200A，切换时间：＜20ms。柴油发电机组——2套，德国STANDARDAGGREGATEBAUKG制造。柴油发动机型号MTU20V4000，德国奔驰公司生产，具有油耗低（100%Load下，191~199g/kWh）、使用寿命长、压缩比大、启动快的特点，适合用作紧急备用电源系统。发电机型号：AVKDIG140h/4，2910kVA，1500r.p.m，Y形接线，额定电压：6.3kV，额定电流：267A，AVK德国工厂制造。站用变系统——1套，上海精成电器成套厂制造。2台SC-125/6、6kV/0.4kV型干式变压器（江苏华鹏变压器有限公司）和3面400V开关柜组合成二进线、单母线分段的主接线方式，由400V进线和分段接触器实现自投自复的功能，即其中一路进线断电时，相应进线接触器会自动，而后分段接触器自动合上，由另一路进线供全部站用AC380V/220V三相四线电源；等断电的进线电压恢复后，系统又切回正常运行方式。直流电源系统——1套，GZWD型智能式直流电源屏，上海凯华电源成套设备有限公司制造。两路AC380V进线电源分别引至站用变系统的两段母线。通过整流装置将AC电源转换为DC110V的直流操作电源和二次保护电源；同时为蓄电池组提供充电电源，当全站失电时，由蓄电池组继续提供必需的直流操作和保护电源。4、继电保护主变压器保护：纵联差动保护限时电流速断保护过电流保护单相接地零流保护主变超温保护（信号、跳闸）6kV母线分段保护：电流速断保护（自投合闸成功后退出）BZT分段自切装置6kV馈线保护（一）：终端配电变压器电流速断保护反时限过电流保护单相接地零序电流方向保护（信号）配变超温保护（信号）6kV馈线保护（二）：高压电动机电流速断保护定时限过电流保护单相接地零序电流方向保护（信号）低电压保护6kV馈线保护（三）：6.3kV补偿电容器电流速断保护反时限过电流保护不平衡电流保护单相接地零序电流方向保护（信号）过电压保护低电压保护6kV馈线保护（四）：站用变压器高压熔断器保护5、接地方式35kV系统为小电阻接地系统，接地点在电业中性点，接地电流Id=1000A。6kV系统为中性点不接地的小电流接地方式。电气设备保护接地采用共用接地方式，接地电阻不大于1欧姆。6、防雷中央变电站按三类防雷建筑物设防，防雷接地电阻不大于1欧姆。沿建筑物女儿墙顶部设置避雷带，并用25×4镀锌扁钢在屋面组成24m×16m的避雷网格。利用建筑物混凝土主筋（d≥φ2×16或d≥φ4×10）作为防雷接地引下线，利用地梁主筋（d≥φ2×16或d≥φ4×10）作为自然接地极，并在建筑物周边敷设一水平均压带，与地梁主筋焊通，形成一等电位接地网。屋面所有金属外壳、金属管路、金属构件等均应就近与避雷带可靠电气连接。7、电线电缆高低压干线电力电缆全部采用ZR-YJV阻燃型C级交联聚乙烯绝缘铜芯电力电缆，电缆线路一般沿桥架敷设。电照低压线路均采用ZR-VV-0.6/1.0kV阻燃型C级聚氯乙烯绝缘电缆或ZR-BV-500型C级塑料绝缘铜芯导线，线路沿照明线槽敷设或穿金属管保护。地下室高压电缆桥架采用梯级式，电缆垂直引出楼板时做防火封堵处理。地下室交直流电缆、二次控制信号电缆沿弱电桥架敷设，弱电桥架全部采用槽式结构，并配金属盖板。三、终端变电所1、变电所布置情况终端变电所分散布置在各栋建筑物内，通过ZR-YJV-8.7kV/10kV阻燃型C级交联聚乙烯绝缘铜芯电力电缆从中央变电站6kV母排引取电源，再经过配电变压器变换成适用的电压等级后，由低压开关将电源配送给相应的用电负荷。根据计算负荷的大小及设备的用电要求，每栋建筑物所配置的变配电设施在规格、数量和容量上均有所不同。变电所具体配置如下：阵列厂房配置101#、102#、103#终端变电所和UPS室；成盒模块厂房配置104#、105#终端变电所；办公楼配置107#终端变电所；动力栋、废水栋和资材仓库配置106#终端变电所。（变电所具体位置见干线电缆走向图）2、电气主接线6kV高压侧采用线路—变压器组主接线方式，配电变压器6kV侧装设高压负荷开关。低压220V、460V、400/230系统采用单母线分段的主接线方式，母线分段处设分段开关。低压总进线开关与分段开关间设置机械联锁，确保任何时候只能有两处开关处于合闸状态。（具体见变电所高、低压配电系统图）3、各变电所所供负荷各终端变电所配出的回路通过ZR-YJV阻燃型C级交联聚乙烯绝缘铜芯电力电缆将电源引到设置在具体用电设备的附近的配电盘中，再由配电盘供给现场的设备（具体见各建筑的电力、照明布线图），电缆线路一般沿桥架敷设。我司供配电系统中，动力部与设备部管辖范围的责任分界点是具体生产设备进线电缆的接线端子，接线端子之前（包括端子块与进线电缆的连接紧固）的部分由动力部负责，端子之后则属于设备部的管辖范围。各变电所所供负荷见所附清单。四、室外电力电缆及照明布置详见室外电缆走向及照明布置图五、电气安全电气安全包括设备安全和人身安全两方面。电能从发电机传输到用电设备，依靠的是两者之间载流导体中电磁场的建立。电磁波在导体中几乎以光速传播，所以电的发、变、输、配、用几乎是同时完成的。这些环节通过电磁场连成一个完整的系统，任何部分发生故障不但会对故障设备本身产生巨大的破坏或威胁，而且会立即影响到其他部分，这种影响的程度和范围大小视故障的种类和电压等级不同而有所差异。因此，要保证供配电网络的安全稳定运行，必须要重视保证电气设备的完好性和操作的正确性。同时，电具有看不见、嗅不着、电压能瞬时建立的特征，对人身安全有巨大的威胁，尤其是高电压的电气设备，只要人体与设备间的距离小于最小安全距离，也会发生空气被击穿而触电的危险。因此，必须从组织、制度和技术方面同时采取措施，并严格执行，才能最大限度的保证人身和设备安全。电气设备分为高压和低压两种：高压：设备对地电压在250V以上者。低压：设备对地电压在250V及以下者。电气工作人员必须具备下列条件：经医师鉴定，无妨碍工作的病症(体格检查约两年一次)。具备必要的电气知识，且按其职务和工作性质，熟悉《电业安全工作规程》(发电厂和变电所电气部分、电力线路部分、热力和机械部分)的有关部分，并经考试合格。学会紧急救护法，特别要学会触电急救。不论高压设备带电与否，值班人员不得单独移开或越过遮栏进行工作；若有必要移开遮栏时，必须有监护人在场，并符合下表的安全距离。设备不停电时的安全距离电压等级(kV)安全距离（m）10及以下（13.8）20～350.701.00倒闸操作倒闸操作应由二人执行，其中对