变电所的电气主接线

1、中国矿业大学信电学院电气工程研究所供电技术电子课件第四节第四节 变电所的电气主接线变电所的电气主接线中国矿业大学信电学院电气工程研究所供电技术电子课件一、电气主接线及其要求一、电气主接线及其要求 电气主接线表示电能从电源分配给用电设备的主要电路，主接线图应表示电气主接线表示电能从电源分配给用电设备的主要电路，主接线图应表示出所有的电气设备及其连接关系。由于三相交流电力装置中三相连接方法相同，出所有的电气设备及其连接关系。由于三相交流电力装置中三相连接方法相同，为清晰起见，主接线图通常只表示电气装置的一相连接，因而主接线图也称为单为清晰起见，主接线图通常只表示电气装置的一相连接，因而主接线图也称

2、为单线图。线图。安全、可靠、灵活、经济安全、可靠、灵活、经济是对变电所主接线的基本要求。是对变电所主接线的基本要求。 安全包括设备安全和人身安全。因此，电气设计必须遵照国家标准和电气设安全包括设备安全和人身安全。因此，电气设计必须遵照国家标准和电气设计规范，正确设计电气回路，合理选择电气设备，严格配置正常监视系统和故计规范，正确设计电气回路，合理选择电气设备，严格配置正常监视系统和故障保护系统，全面考虑各种保障人身安全的技术措施。障保护系统，全面考虑各种保障人身安全的技术措施。 可靠就是变电所的主接线应能满足各级负荷对供电可靠性的要求。提高供可靠就是变电所的主接线应能满足各级负荷对供电可靠性的

3、要求。提高供电可靠性的途径很多，例如，设置备用电源并采用备用电源自动投入装置、多电可靠性的途径很多，例如，设置备用电源并采用备用电源自动投入装置、多路并联供电等。电气设备是供电系统中最薄弱的元件，为了使供电系统工作可路并联供电等。电气设备是供电系统中最薄弱的元件，为了使供电系统工作可靠，接线方式应力求简单清晰，减少电气设备的数目。靠，接线方式应力求简单清晰，减少电气设备的数目。中国矿业大学信电学院电气工程研究所供电技术电子课件 灵活就是在保障安全可靠的前提下，主接线能够适应不同的运行方式。例如灵活就是在保障安全可靠的前提下，主接线能够适应不同的运行方式。例如负荷较轻时，能方便地切除不必要的变压

4、器，而在负荷增大时，又能方便地投入，负荷较轻时，能方便地切除不必要的变压器，而在负荷增大时，又能方便地投入，以利于经济运行。检修时操作简单，不致中断供电等。以利于经济运行。检修时操作简单，不致中断供电等。 经济是在满足以上要求的前提下，尽量降低建设投资和年运行费用。但是，经济是在满足以上要求的前提下，尽量降低建设投资和年运行费用。但是，在投资增加不多或经济许可的情况下，应尽量提高供电可靠性，减少停电损失。在投资增加不多或经济许可的情况下，应尽量提高供电可靠性，减少停电损失。二、母线制二、母线制 母线是从配电变压器或电源进线到各条馈出线路之间的电气主干线，它起母线是从配电变压器或电源进线到各条馈

5、出线路之间的电气主干线，它起着从电源接收电能和给各馈出线分配电能的作用。母线制是指电源进线与各着从电源接收电能和给各馈出线分配电能的作用。母线制是指电源进线与各馈出线之间的连接方式。常用母线制主要有三种：单母线制、单母线分段制馈出线之间的连接方式。常用母线制主要有三种：单母线制、单母线分段制和双母线制。和双母线制。中国矿业大学信电学院电气工程研究所供电技术电子课件1单母线制单母线制图图2-12 单母线制单母线制 单母线制的可靠性和灵活性都较低，母线或直接连接于母线上的单母线制的可靠性和灵活性都较低，母线或直接连接于母线上的任一开关发生故障或检修时，全部负荷都将中断供电任一开关发生故障或检修时，

6、全部负荷都将中断供电 适用于一回进线的情况适用于一回进线的情况中国矿业大学信电学院电气工程研究所供电技术电子课件2单母线分段制单母线分段制 单母线分段制在可靠性和灵活性方面较单母线制有所提高，可满足二类负荷单母线分段制在可靠性和灵活性方面较单母线制有所提高，可满足二类负荷和部分一类负荷的供电要求。当双回路同时供电时，母线分段开关正常是打开的，和部分一类负荷的供电要求。当双回路同时供电时，母线分段开关正常是打开的，一条回路故障或一段母线故障将不影响另一段母线的正常供电。此外，检修亦可一条回路故障或一段母线故障将不影响另一段母线的正常供电。此外，检修亦可采用分段检修方式，不致使全部负荷供电中断。采

7、用分段检修方式，不致使全部负荷供电中断。 单母线分段的缺点是，某分段上的母线或母线隔离开关发生故障或检修时，单母线分段的缺点是，某分段上的母线或母线隔离开关发生故障或检修时，该段母线上的负荷将中断供电，而且电源只能通过一回进线供电，供电功率较低该段母线上的负荷将中断供电，而且电源只能通过一回进线供电，供电功率较低。 图图2-13 单母线分段制单母线分段制a)用隔离开关分段用隔离开关分段 b)用断路器分段用断路器分段中国矿业大学信电学院电气工程研究所供电技术电子课件3双母线制双母线制图图2-14 双母线制双母线制 双母线制的优点有：轮流检修母线或母线隔离开关，不致引起供电中断；在双母线制的优点有

8、：轮流检修母线或母线隔离开关，不致引起供电中断；在工作母线发生故障时，通过备用母线能迅速恢复供电。工作母线发生故障时，通过备用母线能迅速恢复供电。 双母线制的缺点：开关数目增多，联锁机构复杂，切换操作繁琐，造价高。双母线制的缺点：开关数目增多，联锁机构复杂，切换操作繁琐，造价高。对用户供电系统不推荐采用双母线制。对用户供电系统不推荐采用双母线制。中国矿业大学信电学院电气工程研究所供电技术电子课件三、总降压变电所的主接线三、总降压变电所的主接线 用户供电系统中，总降压变电所的常用户供电系统中，总降压变电所的常用电气主接线可概括为两类：线路用电气主接线可概括为两类：线路变变压器组方式和桥形接线方式

9、。压器组方式和桥形接线方式。1.线路线路变压器组接线变压器组接线图图2-15 线路线路变压器组接线方式变压器组接线方式 线路线路变压器组接线方式的共同特点：变压器组接线方式的共同特点：一回电源进线经过一台主降压变压器供一回电源进线经过一台主降压变压器供电到厂内配电母线上。电到厂内配电母线上。中国矿业大学信电学院电气工程研究所供电技术电子课件图图2-16 双回线路双回线路变压器组接线方式变压器组接线方式 当用户有两回电源进当用户有两回电源进线时，可采用双回线路一线时，可采用双回线路一变压器组接线配以单母线变压器组接线配以单母线分段制，用于对一、二级分段制，用于对一、二级负荷供电，如图负荷供电，如

10、图2-16所示。所示。如继电保护和自动装置无如继电保护和自动装置无要求，母线分段开关可仅要求，母线分段开关可仅设隔离开关。设隔离开关。 中国矿业大学信电学院电气工程研究所供电技术电子课件2桥形接线桥形接线图图2-17 桥形接线方式桥形接线方式a)内桥接线内桥接线 b)外桥接线外桥接线桥形接线可用于给一、二桥形接线可用于给一、二级负荷供电。级负荷供电。内桥接线适用于线路较长内桥接线适用于线路较长或不需经常切换变压器的或不需经常切换变压器的情况情况外桥接线适用于供电线路外桥接线适用于供电线路较短或需要经常切换变压较短或需要经常切换变压器的情况。器的情况。桥形接线线路复杂，高压桥形接线线路复杂，高压

11、设备多，操作不便，投资设备多，操作不便，投资大，在用户供电系统中应大，在用户供电系统中应用很少。用很少。中国矿业大学信电学院电气工程研究所供电技术电子课件外桥接线外桥接线跨接桥在变压器断路器跨接桥在变压器断路器QF1和和QF2的的外线外线路侧路侧，进线回路只有隔离开关。，进线回路只有隔离开关。对变压器的切换操作方便，对电源进线操对变压器的切换操作方便，对电源进线操作不便。作不便。 适用变电所适用变电所：A.供电线路短、切换线路少；供电线路短、切换线路少；B. 要经常切换变压器的；要经常切换变压器的；C. 有稳定的穿越功率的；有稳定的穿越功率的；D. 处于环网中；处于环网中；E. 向一、二级负荷

12、供电的。向一、二级负荷供电的。中国矿业大学信电学院电气工程研究所供电技术电子课件外桥接线操作倒闸倒闸：为进行送电、断电而为进行送电、断电而按顺序按顺序对开关进对开关进行闭合和断开。行闭合和断开。原来线路原来线路WL1通过变压器通过变压器T1对负载供电对负载供电(此时此时WL2、T2退出运行退出运行) ，假设现在需要：，假设现在需要：切换变压器切换变压器： 切除负载切除负载-断断QF1,QS5,QS3 -合合QS4,QS6，再合，再合 QF2 -合合QS7,QS8，再合，再合 QF3, -向负载供电向负载供电切换线路切换线路： 切除负载切除负载-断断QF1,QS5,QS3 -等待上级变电所断等待

13、上级变电所断WL1-断断QS1、合、合QS2 -等待上级送电等待上级送电-合合QS7,QS8 ，QF3 -合合QS3,QS5 ，QF1 -向负载供电向负载供电中国矿业大学信电学院电气工程研究所供电技术电子课件 桥式接线桥式接线-内桥内桥跨接桥在变压器断路器跨接桥在变压器断路器QF1和和QF2的的靠变靠变压器侧压器侧，变压器电源端只有隔离开关。，变压器电源端只有隔离开关。提高对电源线路运行的可靠性和倒闸操提高对电源线路运行的可靠性和倒闸操作的灵活方便性。作的灵活方便性。 适用变电所适用变电所：A.供电线路长（线路故障几率大）；供电线路长（线路故障几率大）；B.不需要经常切换变压器的且负荷稳定；不

14、需要经常切换变压器的且负荷稳定；C. 没有稳定的穿越功率的；没有稳定的穿越功率的；D. 处于电网终端；处于电网终端；E. 向一、二级负荷供电的。向一、二级负荷供电的。中国矿业大学信电学院电气工程研究所供电技术电子课件内桥结线操作原来线路原来线路WL1通过变压器通过变压器T1对负载供电，对负载供电， (此此时假设时假设WL2、T2退出运行退出运行) 假设现在需要：假设现在需要：切换变压器切换变压器： 切除负载切除负载-断断QF1,QS1,QS3 -断开断开QS5 -闭合闭合QS6 -合合QS1,QS3 ，再合，再合QF1 -合合QS7,QS8 ，再合，再合QF3 -向负载供电向负载供电切换线路切

15、换线路： 切除负载切除负载-断断QF1,QS3,QS1 -合合QS2,QS4 ，再合，再合QF2 -合合QS8,QS7 ，再合，再合QF3 -向负载供电向负载供电中国矿业大学信电学院电气工程研究所供电技术电子课件桥式结线-全桥全桥结线克服了外桥和内桥结线的不足，全桥结线克服了外桥和内桥结线的不足，操作方便、运行灵活，但其相应占地面操作方便、运行灵活，但其相应占地面积大，投资增加。积大，投资增加。全桥结线适应性强，对线路、变压器的全桥结线适应性强，对线路、变压器的操作均方便，运行灵活，且易于扩展成操作均方便，运行灵活，且易于扩展成单母线分段式的中间变电所（高压穿越单母线分段式的中间变电所（高压穿

16、越负荷时）。负荷时）。缺点是设备多、投资大，变电所占地面缺点是设备多、投资大，变电所占地面积大。积大。对于电压在对于电压在35kV、容量在、容量在7500kVA以以上，或电压为上，或电压为110kV、容量在、容量在31500kVA以上的变压器，当隔离开关以上的变压器，当隔离开关切断空载电流能力不足时采用。切断空载电流能力不足时采用。中国矿业大学信电学院电气工程研究所供电技术电子课件四、四、10(6)kV配电所的主接线配电所的主接线配电所是用户电能的中转站。配电所是用户电能的中转站。10(6)kV配电所配电所(或总降压变电所的配电部分或总降压变电所的配电部分)接收来自电源或总接收来自电源或总降压

17、变压器的电能并分配给各馈出线的用户，每个配电所的馈出降压变压器的电能并分配给各馈出线的用户，每个配电所的馈出线路一般不少于线路一般不少于45回。回。此外，在配电母线上常设有电压互感器、避雷器、静电电容器、此外，在配电母线上常设有电压互感器、避雷器、静电电容器、所用变压器等。所用变压器等。配电所的配电母线可以是单母线或单母线分段制。配电所的配电母线可以是单母线或单母线分段制。中国矿业大学信电学院电气工程研究所供电技术电子课件(1) 10(6)kV电源进线 图2-18 配电所10(6)kV电源进线的接线方式(2) 10(6)kV馈出线 图2-19 配电所10(6)kV馈出线的接线方式中国矿业大学信

18、电学院电气工程研究所供电技术电子课件五、五、10(6)kV10(6)kV变电所的主接线变电所的主接线10(6)kV变电所供电线变电所供电线路往往较短，并考虑路往往较短，并考虑环境美化因素，常采环境美化因素，常采用电缆配电。用电缆配电。 图图2-20 由电缆供电的由电缆供电的10(6)kV变电所典型主接线变电所典型主接线中国矿业大学信电学院电气工程研究所供电技术电子课件当当10(6)kV变电所由架空线供电时变电所由架空线供电时 图图2-21 由架空线供电的由架空线供电的10(6)kV变电所典型主接线变电所典型主接线中国矿业大学信电学院电气工程研究所供电技术电子课件图图2-22 变电所低压馈出线的

19、典型接线方式变电所低压馈出线的典型接线方式中国矿业大学信电学院电气工程研究所供电技术电子课件六、变电所主接线的绘制六、变电所主接线的绘制 变电所主接线图应说明：变电所主接线图应说明：电源电压、电源进线回路数和线路结构；电源电压、电源进线回路数和线路结构；变电所的接线方式和运行方式；变电所的接线方式和运行方式；高压开关柜和低压配电屏的类型和电路方案；高压开关柜和低压配电屏的类型和电路方案；高低压电气设备的型号及规格；高低压电气设备的型号及规格；各条馈出线的回路编号、名称及容量等。各条馈出线的回路编号、名称及容量等。中国矿业大学信电学院电气工程研究所供电技术电子课件图2-23 某35kV变电所高压

20、配电系统图中国矿业大学信电学院电气工程研究所供电技术电子课件图2-24 某10kV变电所低压配电系统图中国矿业大学信电学院电气工程研究所供电技术电子课件第五节第五节 变电所的二次接线变电所的二次接线二次接线图二次接线图电气测量仪表及测量回路电气测量仪表及测量回路断路器的操作控制与信号回路断路器的操作控制与信号回路信号装置信号装置操作电源操作电源继电保护和自动装置（第继电保护和自动装置（第4章）章）中国矿业大学信电学院电气工程研究所供电技术电子课件 一次设备是指直接生产、输送和分配电能的设备，主电一次设备是指直接生产、输送和分配电能的设备，主电路中的变压器、高压断路器、隔离开关、电抗器、并联补偿

21、路中的变压器、高压断路器、隔离开关、电抗器、并联补偿电力电容器、电力电缆、送电线路以及母线等设备都属于一电力电容器、电力电缆、送电线路以及母线等设备都属于一次设备。次设备。中国矿业大学信电学院电气工程研究所供电技术电子课件p 对一次设备的工作状态进行监视、测量、控对一次设备的工作状态进行监视、测量、控制和保护的辅助电气设备称为制和保护的辅助电气设备称为二次设备二次设备。p 变电所的二次设备包括测量仪表、控制与信变电所的二次设备包括测量仪表、控制与信号回路、继电保护装置以及远动装置等。它号回路、继电保护装置以及远动装置等。它们相互间所连接的电路称为们相互间所连接的电路称为二次回路或二次二次回路或

22、二次接线接线。p 按照电源性质分为按照电源性质分为直流回路、交流回路直流回路、交流回路。p 按照功用可分为按照功用可分为操作电源回路、测量表计回操作电源回路、测量表计回路、断路器控制回路和信号回路、中央信号路、断路器控制回路和信号回路、中央信号回路、回路、继电保护和自动装置回路继电保护和自动装置回路等；等；中国矿业大学信电学院电气工程研究所供电技术电子课件图图2-25 变电所二次系统与一次系统的关系变电所二次系统与一次系统的关系中国矿业大学信电学院电气工程研究所供电技术电子课件二次接线图二次接线图 反映二次接线间关系的图称为二次接线图反映二次接线间关系的图称为二次接线图 二次回路图二次回路图

23、二次接线图按用途可分为二次接线图按用途可分为原理接线图原理接线图展开接线图展开接线图安装接线图安装接线图中国矿业大学信电学院电气工程研究所供电技术电子课件原理接线图原理接线图用来表示继电保护、监视测量和自动装置等二次设备或系统的工用来表示继电保护、监视测量和自动装置等二次设备或系统的工作原理，它以元件的整体形式表示各二次设备间的电气连接关系。作原理，它以元件的整体形式表示各二次设备间的电气连接关系。通常在二次回路的接线原理图上还将相应的一次设备画出，构成整个回路，通常在二次回路的接线原理图上还将相应的一次设备画出，构成整个回路，便于了解各设备间的相互工作关系和工作原理。便于了解各设备间的相互工

24、作关系和工作原理。 610kV高压线路高压线路电气测量仪表电气测量仪表原理接线图原理接线图原理接线图中国矿业大学信电学院电气工程研究所供电技术电子课件 展开图展开图按二次接线使用的电源分别画出各自的交流电流回路、交流电压按二次接线使用的电源分别画出各自的交流电流回路、交流电压回路、操作电源回路中各元件的线圈和触点。回路、操作电源回路中各元件的线圈和触点。 属于同一个设备或元件的电流线圈、电压线圈、控制触点分别画在不同属于同一个设备或元件的电流线圈、电压线圈、控制触点分别画在不同的回路里。为了避免混淆，对同一设备的不同线圈和触点应用相同的文字标号，的回路里。为了避免混淆，对同一设备的不同线圈和触

25、点应用相同的文字标号，但各支路需要标上不同的数字回路标号，如图所示。但各支路需要标上不同的数字回路标号，如图所示。 二次接线展开图中所有开关电器和继电器触头都是按开关断开时的位置二次接线展开图中所有开关电器和继电器触头都是按开关断开时的位置和继电器线圈中无电流时的状态绘制的。和继电器线圈中无电流时的状态绘制的。 610kV高压线路电气测量仪高压线路电气测量仪表原理接线图和展开接线图表原理接线图和展开接线图 TA1、TA2电流互感器；电流互感器；TV电压互感器；电压互感器；PA电流电流表；表；PJ1三相有功电度表；三相有功电度表；PJ2三相无功电度表；三相无功电度表；WV电压电压小母线小母线展开

26、接线图展开接线图中国矿业大学信电学院电气工程研究所供电技术电子课件 安装接线图是制作和向厂家加工订货的依据。它反映的是二次回路安装接线图是制作和向厂家加工订货的依据。它反映的是二次回路中各电气元件的安装位置、内部接线及元件间的线路关系。中各电气元件的安装位置、内部接线及元件间的线路关系。安装接线图包括屏面元件布置图、屏背面接线图和端子板接线图等安装接线图包括屏面元件布置图、屏背面接线图和端子板接线图等几个部分。几个部分。屏面元件布置图是按照一定的比例尺寸将屏面上各个元件和仪表的屏面元件布置图是按照一定的比例尺寸将屏面上各个元件和仪表的排列位置及其相互间距离尺寸表示在图样上。排列位置及其相互间距

27、离尺寸表示在图样上。外形尺寸应尽量参照国家标准屏柜尺寸，以便和其他控制屏并列时外形尺寸应尽量参照国家标准屏柜尺寸，以便和其他控制屏并列时美观整齐。美观整齐。 安装接线图安装接线图中国矿业大学信电学院电气工程研究所供电技术电子课件（1）展开图中回路编号）展开图中回路编号 回路的编号由回路的编号由3个或个或3个以内的数字构成。对交流回路要加注个以内的数字构成。对交流回路要加注A、B、C、N符号区分相别，对不同用途的回路都规定了编号的数字范围，各回路的符号区分相别，对不同用途的回路都规定了编号的数字范围，各回路的编号要在相应数字范围内。编号要在相应数字范围内。 二次回路的编号应根据等电位原则进行。即

28、在电气回路中，连接在一二次回路的编号应根据等电位原则进行。即在电气回路中，连接在一起的导线属于同一电位，应采用同一编号。如果回路经继电器线圈或开起的导线属于同一电位，应采用同一编号。如果回路经继电器线圈或开关触点等隔离开，应视为两端不再是等电位，要进行不同的编号。关触点等隔离开，应视为两端不再是等电位，要进行不同的编号。 展开图中小母线用粗线条表示，并按规定标注文字符号或数字编号。展开图中小母线用粗线条表示，并按规定标注文字符号或数字编号。 二次接线图中的标志方法二次接线图中的标志方法中国矿业大学信电学院电气工程研究所供电技术电子课件（2）接线端子的标志方法）接线端子的标志方法端子排标志图例端

29、子排标志图例 端子排是由专门的接线端子板组合而成端子排是由专门的接线端子板组合而成的，是连接配电柜之间或配电柜与外部的，是连接配电柜之间或配电柜与外部设备的。接线端子分为普通端子、连接设备的。接线端子分为普通端子、连接端子、试验端子和终端端子等形式。端子、试验端子和终端端子等形式。在接线图中，端子排中各种类型端子板在接线图中，端子排中各种类型端子板的符号如图所示。的符号如图所示。端子板的文字代号为端子板的文字代号为X，端子的前缀符，端子的前缀符号为号为“：”。按规定，接线图上端子的。按规定，接线图上端子的代号应与设备上端子标记一致。代号应与设备上端子标记一致。 二次接线图中的标志方法二次接线图

30、中的标志方法中国矿业大学信电学院电气工程研究所供电技术电子课件（4）连接导线的表示方法）连接导线的表示方法安装接线图既要表示各设备的安装位置，又要表示各设备间的连接，一般在安装安装接线图既要表示各设备的安装位置，又要表示各设备间的连接，一般在安装图上表示导线的连接关系时，只在各设备的端子处标明导线的去向。图上表示导线的连接关系时，只在各设备的端子处标明导线的去向。标志的方法是在两个设备连接的端子出线处互相标以对方的端子号，这种标注方标志的方法是在两个设备连接的端子出线处互相标以对方的端子号，这种标注方法称为法称为“相对标号法相对标号法”。如如P1、P2两台设备，现两台设备，现P1设备的设备的3

31、号端子要与号端子要与P2设备的设备的1号端子相连，标志方法所号端子相连，标志方法所图所示。图所示。 二次接线图中的标志方法二次接线图中的标志方法 连接导线的表示方法连接导线的表示方法 中国矿业大学信电学院电气工程研究所供电技术电子课件一、电气测量仪表及测量回路一、电气测量仪表及测量回路1)测量精度应满足测量要求，并不受环境温度、湿度和外磁场等外界条件测量精度应满足测量要求，并不受环境温度、湿度和外磁场等外界条件的影响。的影响。2)仪表本身消耗的功率应越小越好。仪表本身消耗的功率应越小越好。3)仪表应有足够的绝缘强度、耐压和短时过载能力，以保证安全运行。仪表应有足够的绝缘强度、耐压和短时过载能力

32、，以保证安全运行。4)应有良好的读数装置。应有良好的读数装置。图图2-26 610kV高压线路电气测量仪表接线原理图高压线路电气测量仪表接线原理图中国矿业大学信电学院电气工程研究所供电技术电子课件图图2-27 610kV母线的电压测量及绝缘监视接线原理图母线的电压测量及绝缘监视接线原理图TV电压互感器电压互感器 S联锁开关联锁开关 Q电压切换开关电压切换开关 KV电压继电器电压继电器 KS信号继电器信号继电器中国矿业大学信电学院电气工程研究所供电技术电子课件二、断路器的操作控制与信号回路二、断路器的操作控制与信号回路p 断路器的控制与信号回路一般分为控制保护回路、合闸断路器的控制与信号回路一般

33、分为控制保护回路、合闸回路、事故信号回路和预告信号回路等。回路、事故信号回路和预告信号回路等。p 控制回路：控制回路：断路器的合闸和跳闸回路是按短时通电来设断路器的合闸和跳闸回路是按短时通电来设计的，因此接入断路器的辅助触点。计的，因此接入断路器的辅助触点。p 可以进行手动或自动的合闸和跳闸。可以进行手动或自动的合闸和跳闸。p 控制回路应有反映断路器位置状态的信号。控制回路应有反映断路器位置状态的信号。p 具有具有“防跳防跳”装置。装置。p 监视电源是否完好。监视电源是否完好。p 在变电所内对断路器的控制，按控制地点可分为集中控在变电所内对断路器的控制，按控制地点可分为集中控制与就地控制。制与

34、就地控制。集中控制集中控制就是集中在控制室内进行控制；就是集中在控制室内进行控制；就地控制就地控制就是在断路器安装地点进行控制。就是在断路器安装地点进行控制。中国矿业大学信电学院电气工程研究所供电技术电子课件图图2-28 灯光监视的断路器的控制与信号回路灯光监视的断路器的控制与信号回路合闸小母线合闸小母线 WCL 控制小母线控制小母线 WC 信号小母线信号小母线 WS 闪光小母线闪光小母线 WF 事故音响小母线事故音响小母线 WFS 预告音响小母线预告音响小母线 WPS 电压小母线电压小母线 WV 事故照明小母线事故照明小母线 WELM 声信号声信号 HA 光信号光信号 HS 指示灯指示灯 H

35、L 红色灯红色灯 HR 绿色灯绿色灯 HG 黄色灯黄色灯 HY 蓝色灯蓝色灯 HB 白色灯白色灯 HW 中国矿业大学信电学院电气工程研究所供电技术电子课件图图2-29 LW2-Z型控制开关触点表型控制开关触点表中国矿业大学信电学院电气工程研究所供电技术电子课件（1）手动合闸）手动合闸合闸前，断路器处于合闸前，断路器处于“跳闸后跳闸后”的位置，断路器的辅助触点的位置，断路器的辅助触点QF2闭合。闭合。由控制开关触点表知由控制开关触点表知SA10-11闭合，绿灯闭合，绿灯GN回路接通发亮。但由于限流回路接通发亮。但由于限流电阻电阻R1限流，不足以使合闸接触器限流，不足以使合闸接触器KO动作，绿灯亮

36、表示断路器处于跳闸动作，绿灯亮表示断路器处于跳闸位置，而且控制电源和合闸回路完好。位置，而且控制电源和合闸回路完好。当控制开关扳到当控制开关扳到“预备合闸预备合闸”位置时，触点位置时，触点SA9-10闭合，绿灯闭合，绿灯GN改接在改接在WF母线上，发出绿闪光，说明情况正常，可以合闸。母线上，发出绿闪光，说明情况正常，可以合闸。当开关再旋至当开关再旋至“合闸合闸”位置时，触点位置时，触点SA5-8接通，合闸接触器接通，合闸接触器KO动作使动作使合闸线圈合闸线圈YO通电，断路器合闸。合闸完成后，辅助触点通电，断路器合闸。合闸完成后，辅助触点QF2断开，切断合断开，切断合闸电源，同时闸电源，同时QF

37、1闭合。闭合。当操作人员将手柄放开后，在弹簧的作用下，开关回到当操作人员将手柄放开后，在弹簧的作用下，开关回到“合闸后合闸后”位置，位置，触点触点SA13-16闭合，红灯闭合，红灯RD电路接通。红灯亮表示断路器在合闸状态。电路接通。红灯亮表示断路器在合闸状态。 中国矿业大学信电学院电气工程研究所供电技术电子课件（2）自动合闸）自动合闸控制开关在控制开关在“跳闸后跳闸后”位置，若自动装置的中间继电器位置，若自动装置的中间继电器接点接点KM闭合，将使合闸接触器闭合，将使合闸接触器KO动作合闸。动作合闸。自动合闸后，信号回路控制开关中自动合闸后，信号回路控制开关中SA14-15、红灯、红灯RD、辅助

38、触点辅助触点QF1与闪光母线接通，与闪光母线接通，RD发出红色闪光，表示断发出红色闪光，表示断路器是自动合闸的，只有当运行人员将手柄扳到路器是自动合闸的，只有当运行人员将手柄扳到“合闸后合闸后”位置，位置，RD才发出平光。才发出平光。 中国矿业大学信电学院电气工程研究所供电技术电子课件（3）手动跳闸）手动跳闸首先将开关扳到首先将开关扳到“预备跳闸预备跳闸”位置，位置，SA13-14接通，接通，RD发出闪光。发出闪光。再将手柄扳到再将手柄扳到“跳闸跳闸”位置。位置。SA6-7接通，使断路器跳闸。接通，使断路器跳闸。松手后，开关又自动弹回到松手后，开关又自动弹回到“跳闸后跳闸后”位置。位置。跳闸完

39、成后，辅助触点跳闸完成后，辅助触点QF1断开，红灯熄灭，断开，红灯熄灭，QF2闭合，通过触点闭合，通过触点SA10-11使绿灯发出闪光。使绿灯发出闪光。 中国矿业大学信电学院电气工程研究所供电技术电子课件（4）自动跳闸）自动跳闸 如果由于故障，继电保护装置动作，使触点如果由于故障，继电保护装置动作，使触点K闭合，引起断路器合闸。闭合，引起断路器合闸。 由于由于“合闸后合闸后”位置位置SA9-10已接通，于是绿灯发出闪光。已接通，于是绿灯发出闪光。 在事故情况下，除用闪光信号显示外，控制电路还备有音响信号。在事故情况下，除用闪光信号显示外，控制电路还备有音响信号。 开关触点开关触点SA1-3和和

40、SA19-17与触点与触点QF串联，接在事故音响母线串联，接在事故音响母线WPS上，当断路器上，当断路器因事故跳闸而出现因事故跳闸而出现“不对应不对应”（即手柄处于合闸位置，而断路器处于跳闸位置）（即手柄处于合闸位置，而断路器处于跳闸位置）关系时，音响信号回路的触点全部接通而发出声响。关系时，音响信号回路的触点全部接通而发出声响。 中国矿业大学信电学院电气工程研究所供电技术电子课件（5）闪光电源装置）闪光电源装置 当断路器发生事故跳闸后，断路器处于跳闸状态，而控制开关仍留在当断路器发生事故跳闸后，断路器处于跳闸状态，而控制开关仍留在“合闸后合闸后”位置，这种情况称为位置，这种情况称为“不对应不

41、对应”关系。关系。 在此情况下，触点在此情况下，触点SA9-10与断路器辅助触点与断路器辅助触点QF2仍接通，电容器仍接通，电容器C开始充电，电压开始充电，电压升高，当电压升高到闪光继电器升高，当电压升高到闪光继电器K1的动作值时，继电器动作，从而断开通电回路，的动作值时，继电器动作，从而断开通电回路，上述循环不断重复，继电器上述循环不断重复，继电器K1的触点也不断地开闭，闪光母线的触点也不断地开闭，闪光母线(+)WF上便出现断上便出现断续正电压，使绿灯闪光。续正电压，使绿灯闪光。 “预备合闸预备合闸”、“预备跳闸预备跳闸”和自动投入时，也同样能启动闪光继电器，使相和自动投入时，也同样能启动闪

42、光继电器，使相应的指示灯发出闪光。应的指示灯发出闪光。 SB为试验按钮，按下时白信号灯为试验按钮，按下时白信号灯WH亮，表示本装置电源正常。亮，表示本装置电源正常。 中国矿业大学信电学院电气工程研究所供电技术电子课件（6）防跳装置）防跳装置 “跳跃跳跃”是指运行人员在故障时手动合闸断路器，断路器又被继电保护动作跳闸，是指运行人员在故障时手动合闸断路器，断路器又被继电保护动作跳闸，又由于控制开关位于又由于控制开关位于“合闸合闸”位置，则会引起断路器重新合闸。位置，则会引起断路器重新合闸。 解决方法：设置防止跳跃的电气连锁装置。解决方法：设置防止跳跃的电气连锁装置。 KL为防跳闭锁继电器，它具有电

43、流和电压两个线圈，电流线圈接在跳闸线圈为防跳闭锁继电器，它具有电流和电压两个线圈，电流线圈接在跳闸线圈YR之前，之前，电压线圈则经过其本身的常开触点电压线圈则经过其本身的常开触点KL1与合闸接触器线圈与合闸接触器线圈KO并联。并联。 当继电器保护装置动作，即触点当继电器保护装置动作，即触点K闭合使断路器跳闸线圈闭合使断路器跳闸线圈YR接通时，同时也接通了接通时，同时也接通了KL的电流线圈并使之启动，于是，防跳继电器的常闭触点的电流线圈并使之启动，于是，防跳继电器的常闭触点KL2断开，将断开，将KO回路断开，回路断开，避免了断路器再次合闸，同时常开触点避免了断路器再次合闸，同时常开触点KL1闭合

44、，通过闭合，通过SA5-8或自动装置触点或自动装置触点KM使使KL的电压线圈接通并自锁，从而防止了断路器的的电压线圈接通并自锁，从而防止了断路器的“跳跃跳跃”。 触点触点KL3与继电器触点与继电器触点K并联，用来保护后者。并联，用来保护后者。 中国矿业大学信电学院电气工程研究所供电技术电子课件三、信号装置三、信号装置p在变电所运行的各种电气设备，随时都可能发生不正常的工作状态。在变电所运行的各种电气设备，随时都可能发生不正常的工作状态。在变电所装设的中央信号装置（在变电所装设的中央信号装置（因为信号都在中央控制室中反映出因为信号都在中央控制室中反映出来，所以通常称为中央信号来，所以通常称为中央

45、信号），主要用来示警和显示电气设备的工），主要用来示警和显示电气设备的工作状态，以便运行人员及时了解、采取措施。作状态，以便运行人员及时了解、采取措施。p中央信号装置按中央信号装置按形式形式分为分为灯光信号灯光信号和和音响信号音响信号。p由全所共用的音响信号，称为中央音响信号装置。由全所共用的音响信号，称为中央音响信号装置。p中央信号装置按中央信号装置按用途用途分为分为事故信号、预告信号和位置信号事故信号、预告信号和位置信号。p事故信号事故信号表示供电系统在运行中发生了某种故障而使继电保护动作。表示供电系统在运行中发生了某种故障而使继电保护动作。如高压断路器因线路发生短路而自动跳闸后给出的信号

46、即为事故信如高压断路器因线路发生短路而自动跳闸后给出的信号即为事故信号。号。p预告信号预告信号表示供电系统运行中发生了某种异常情况，但并不要求系表示供电系统运行中发生了某种异常情况，但并不要求系统中断运行，只要求给出指示信号，通知值班人员及时处理即可。统中断运行，只要求给出指示信号，通知值班人员及时处理即可。p位置信号位置信号用以指示电气设备的工作状态，如断路器的合闸指示灯、用以指示电气设备的工作状态，如断路器的合闸指示灯、跳闸指示灯均为位置信号。跳闸指示灯均为位置信号。信号回路演示信号回路演示中国矿业大学信电学院电气工程研究所供电技术电子课件四、操作电源四、操作电源操作电源应满足如下操作电源

47、应满足如下基本要求基本要求：1)正常情况下，提供信号、保护、自动装置、断路器跳正常情况下，提供信号、保护、自动装置、断路器跳合闸以及其他二次设备的操作控制电源。合闸以及其他二次设备的操作控制电源。2)在事故状态下，当电网电压下降甚至消失时，应能提在事故状态下，当电网电压下降甚至消失时，应能提供继电保护跳闸和应急照明电源，避免事故扩大。供继电保护跳闸和应急照明电源，避免事故扩大。p 操作电源是指变电所的控制、信号、保护和自动装置操作电源是指变电所的控制、信号、保护和自动装置及其他及其他二次回路的工作电源二次回路的工作电源。p 操作电源有操作电源有直流直流和和交流交流两种。重要用户或变压器总容两种

48、。重要用户或变压器总容量超过量超过5MVA的变电所，宜选用直流电源；小型配电的变电所，宜选用直流电源；小型配电所中断路器采用弹簧储能合闸和去分流跳闸的全交流所中断路器采用弹簧储能合闸和去分流跳闸的全交流操作方式时，宜选用交流操作电源。操作方式时，宜选用交流操作电源。中国矿业大学信电学院电气工程研究所供电技术电子课件图图2-30 单母线直流系统接线图单母线直流系统接线图1.直流操作电源直流操作电源单母线接线单母线接线有储能蓄电池有储能蓄电池整流设备的交整流设备的交流电源来自所流电源来自所用变。用变。中国矿业大学信电学院电气工程研究所供电技术电子课件图图2-31 所用变压器的接线方式所用变压器的接

49、线方式中国矿业大学信电学院电气工程研究所供电技术电子课件小型一体柜小型一体柜 目前在较重要的中、大型变配电所选用的直流操作电源大目前在较重要的中、大型变配电所选用的直流操作电源大多为带免维护铅酸蓄电池高频开关电源成套装置。多为带免维护铅酸蓄电池高频开关电源成套装置。 充电模块充电模块监控模块监控模块直流馈电柜直流馈电柜交流配电单元交流配电单元电池室电池室绝缘监测模块绝缘监测模块小型分屏柜小型分屏柜中国矿业大学信电学院电气工程研究所供电技术电子课件2.2.交流操作电源交流操作电源p比直流操作电源简单。比直流操作电源简单。p保护跳闸保护跳闸可采用直接动作式继电器或跳闸线圈去分流的方式，即靠可采用直

50、接动作式继电器或跳闸线圈去分流的方式，即靠断路器弹簧操作机构中的过电流脱扣器直接跳闸，跳闸能源来自电断路器弹簧操作机构中的过电流脱扣器直接跳闸，跳闸能源来自电流互感器。流互感器。p来自于所变和电压互感器的交流电压型操作电源主要供给信号、控来自于所变和电压互感器的交流电压型操作电源主要供给信号、控制、断路器合闸回路和断路器分励脱扣器线圈跳闸回路。制、断路器合闸回路和断路器分励脱扣器线圈跳闸回路。p可靠性较低。要提高可靠性需要采用可靠性较低。要提高可靠性需要采用UPS。图图2-32 交流操作电源下断路器保护跳闸原理接线图交流操作电源下断路器保护跳闸原理接线图中国矿业大学信电学院电气工程研究所供电技

51、术电子课件第六节第六节 高低压配电网高低压配电网中国矿业大学信电学院电气工程研究所供电技术电子课件一、配电网的接线方式一、配电网的接线方式用户供电系统的配电网主要是用户供电系统的配电网主要是10(6)kV高压配电网和高压配电网和380V低压配电网。配电网常用的典型配电方式分为放射式、树低压配电网。配电网常用的典型配电方式分为放射式、树干式和环式三种。干式和环式三种。1放射式放射式p放射式的优点是：供电可靠性高，故障发生后影响放射式的优点是：供电可靠性高，故障发生后影响范围小；继电保护装置简单且易于整定；便于实现范围小；继电保护装置简单且易于整定；便于实现自动化；运行简单，切换操作方便。自动化；

52、运行简单，切换操作方便。p放射式的缺点是：配电线路和高压开关柜数量多，放射式的缺点是：配电线路和高压开关柜数量多，投资大。投资大。中国矿业大学信电学院电气工程研究所供电技术电子课件图2-34 放射式接线图a)单回路放射式 b)双回路放射式 c)带有公共备用线路的放射式中国矿业大学信电学院电气工程研究所供电技术电子课件2树干式树干式图图2-35 单树干式接线图单树干式接线图a)架空线架空线 b)电缆电缆p 树干式的树干式的优点优点是变配电所的馈是变配电所的馈出线回路数少、投资小、结构出线回路数少、投资小、结构简单。简单。p 缺点缺点是可靠性差、线路故障影是可靠性差、线路故障影响范围大。为减小干线

53、故障时响范围大。为减小干线故障时的停电范围，每条线路连接的的停电范围，每条线路连接的变压器台数不宜超过变压器台数不宜超过5台，总容台，总容量不超过量不超过3000kVA。贯穿联络式贯穿联络式直接联络式直接联络式中国矿业大学信电学院电气工程研究所供电技术电子课件图图2-36 双回路树干式接线图双回路树干式接线图为满足二级负荷供电的要求，也可采用双回路干线式。为满足二级负荷供电的要求，也可采用双回路干线式。中国矿业大学信电学院电气工程研究所供电技术电子课件3环式环式图图2-37 环式接线图环式接线图环式接线的供电可靠性较高，运行方式灵活，环式接线的供电可靠性较高，运行方式灵活，可用于对二、三级负荷

54、供电。可用于对二、三级负荷供电。当环中任一点发生故障时，只要查明故障点，当环中任一点发生故障时，只要查明故障点，经过短时停电经过短时停电“倒闸操作倒闸操作”，拉开故障点两，拉开故障点两侧隔离开关，即可全部恢复供电。侧隔离开关，即可全部恢复供电。其保护装置和整定配合困难其保护装置和整定配合困难 采用开环运行采用开环运行中国矿业大学信电学院电气工程研究所供电技术电子课件图图2-38 低压配电系统的接低压配电系统的接线方式线方式a)放射式配电系统放射式配电系统 b)树干式配电系统树干式配电系统 c)链式配电系统链式配电系统放射式：容量较大、负荷性放射式：容量较大、负荷性质重要或环境恶劣的车间用质重要

55、或环境恶劣的车间用电设备电设备树干式：大部分用电设备容树干式：大部分用电设备容量较小而又没有特殊要求。量较小而又没有特殊要求。链式：距供电点较远、彼此链式：距供电点较远、彼此相距又很近、容量很小的次相距又很近、容量很小的次要用电设备。要用电设备。中国矿业大学信电学院电气工程研究所供电技术电子课件二、配电网的结构二、配电网的结构p 工厂高低压配电网最普通的两种户外结构是工厂高低压配电网最普通的两种户外结构是架空线架空线和和电缆电缆。p 架空线的主要架空线的主要优点优点有：有： 设备简单，造价低。架空线与电缆比较，电缆的造价约为设备简单，造价低。架空线与电缆比较，电缆的造价约为架空线的架空线的4倍

56、。倍。 露置空中，依靠定期巡线便能及时发现缺陷，有故障时易露置空中，依靠定期巡线便能及时发现缺陷，有故障时易于检修和维护，电缆线路埋设在地下，不易发现缺陷，有故于检修和维护，电缆线路埋设在地下，不易发现缺陷，有故障时较难寻找，修复工作量也大。障时较难寻找，修复工作量也大。 利用空气绝缘，建造比较容易，这一优点在超高压线路上利用空气绝缘，建造比较容易，这一优点在超高压线路上尤为明显。尤为明显。p 架空线路也存在以下架空线路也存在以下问题问题：p 需占一定的空间，导线距地高度及距邻近建筑物的距离根需占一定的空间，导线距地高度及距邻近建筑物的距离根据电压高低都有明确的规定，往往因为厂区生产厂房密集，

57、据电压高低都有明确的规定，往往因为厂区生产厂房密集，人员较多，运输频繁，加之负荷分散，采用架空线时线路纵人员较多，运输频繁，加之负荷分散，采用架空线时线路纵横交错，占地较大。横交错，占地较大。p 架空线影响厂区美化。架空线影响厂区美化。中国矿业大学信电学院电气工程研究所供电技术电子课件 架空线路的基本结构架空线路的基本结构1导线；导线；2绝缘子；绝缘子；3横担；横担；4金具；金具；5拉线；拉线；6电杆电杆架空线路的结构架空线路的结构工厂架空电力线路是由电工厂架空电力线路是由电杆、导线、金具、绝缘子、杆、导线、金具、绝缘子、横担构成横担构成为了平衡电杆各方向的拉为了平衡电杆各方向的拉力，增强电杆

58、稳定性，有力，增强电杆稳定性，有的电杆上还装有拉线。的电杆上还装有拉线。为防雷击，有的架空线路为防雷击，有的架空线路上还架有避雷线。上还架有避雷线。中国矿业大学信电学院电气工程研究所供电技术电子课件电杆电杆木杆木杆水泥杆水泥杆金属杆金属杆钢管杆钢管杆型钢杆型钢杆铁塔铁塔电杆电杆机械强度大，维修工作量小，机械强度大，维修工作量小，使用年限长，但价格较贵且使用年限长，但价格较贵且材料来源比较紧张，材料来源比较紧张，主要应主要应用于高压架空线路。用于高压架空线路。使用年限长，维修工作量小，能节使用年限长，维修工作量小，能节省大量的钢材和木材，质量大，运省大量的钢材和木材，质量大，运输与施工不方便。输

59、与施工不方便。被淘汰被淘汰 中国矿业大学信电学院电气工程研究所供电技术电子课件导线导线导线有裸导线和绝缘导线两种。架空线路一导线有裸导线和绝缘导线两种。架空线路一般采用裸导线。般采用裸导线。导线的材料有铝和铜两种。导线的材料有铝和铜两种。型号：铝绞线型号：铝绞线 LJ 钢芯铝绞线钢芯铝绞线 LGJ 铜绞线铜绞线 TJ 中国矿业大学信电学院电气工程研究所供电技术电子课件横担横担p电杆与横担组装在一起，其作用是支持绝缘子电杆与横担组装在一起，其作用是支持绝缘子架设导线，保证导线对地及导线与导线之间有架设导线，保证导线对地及导线与导线之间有足够的距离。足够的距离。p常用的横担有角铁横担、木横担以及低

60、压瓷横常用的横担有角铁横担、木横担以及低压瓷横担。担。铁横担的机械强度高，应用广泛。铁横担的机械强度高，应用广泛。瓷横担兼有横担和绝缘子的作用，但机械强度低，一瓷横担兼有横担和绝缘子的作用，但机械强度低，一般仅用于较小截面导线的架空线路。般仅用于较小截面导线的架空线路。中国矿业大学信电学院电气工程研究所供电技术电子课件绝缘子绝缘子p绝缘子用来支承架空导线，使导线与大地保绝缘子用来支承架空导线，使导线与大地保持足够的绝缘，同时还承受着导线的质量与持足够的绝缘，同时还承受着导线的质量与其他作用力。其他作用力。中国矿业大学信电学院电气工程研究所供电技术电子课件金具金具金具是架空线金具是架空线路上用来