项目08 变配电设备

1、项目八项目八 变配电设备变配电设备项目八项目八 变配电设备变配电设备【知识要点知识要点】熟悉室内变电所的配电装置熟悉室内变电所的配电装置掌握常用高压、低压电器的种类及安装要求掌握常用高压、低压电器的种类及安装要求了解变压器的类型及用途了解变压器的类型及用途掌握变压器的安装要求掌握变压器的安装要求项目八项目八 变配电设备变配电设备【能力目标能力目标】能进行低压配电屏的接线能进行低压配电屏的接线能够安装低压配电柜能够安装低压配电柜能够安装高、低压电气设备能够安装高、低压电气设备项目八项目八 变配电设备变配电设备任务任务8.1 8.1 供配电系统供配电系统任务任务8.2 8.2 室内变电所的布置室内

2、变电所的布置任务任务8.3 8.3 变压器变压器任务任务8.4 8.4 高压电器高压电器任务任务8.5 8.5 低压电器低压电器任务任务8.1 8.1 供配电系统供配电系统8.1.1 供配电系统的组成供配电系统的组成图图8-1 发电、送变电过程发电、送变电过程任务任务8.1 8.1 供配电系统供配电系统8.1.1 供配电系统的组成供配电系统的组成发电厂发电厂变、配电所变、配电所电力线路电力线路低压配电系低压配电系统统供电电压等供电电压等级和电力负级和电力负荷荷任务任务8.1 8.1 供配电系统供配电系统8.1.1 供配电系统的组成供配电系统的组成图图8-2 配电方式分类图配电方式分类图(a)

3、放射式；放射式；(b) 树干式；树干式；(c) 混合式混合式任务任务8.1 8.1 供配电系统供配电系统8.1.2 电力系统的运行方式电力系统的运行方式(1) 中性点不接地的三相供电系统。中性点不接地的三相中性点不接地的三相供电系统。中性点不接地的三相电力系统，如图电力系统，如图8-3所示。所示。 (2) 中性点经消弧线圈接地的三相供电系统。中性点经消中性点经消弧线圈接地的三相供电系统。中性点经消弧线圈接地的三相电力系统，如图弧线圈接地的三相电力系统，如图8-4所示。所示。(3) 中性点直接接地的三相供电系统。当发生单相接地时，中性点直接接地的三相供电系统。当发生单相接地时，故障相由接地点通过

4、大地形成单回路，单相电流很大。中故障相由接地点通过大地形成单回路，单相电流很大。中性点直接接地的三相低压电力系统，如图性点直接接地的三相低压电力系统，如图8-5所示。所示。任务任务8.1 8.1 供配电系统供配电系统8.1.2 电力系统的运行方式电力系统的运行方式图图8-3 中性点不接地的三相电力系统中性点不接地的三相电力系统任务任务8.1 8.1 供配电系统供配电系统8.1.2 电力系统的运行方式电力系统的运行方式图图8-4 中性点经消弧线圈接地的三相电力系统中性点经消弧线圈接地的三相电力系统任务任务8.1 8.1 供配电系统供配电系统8.1.2 电力系统的运行方式电力系统的运行方式图图8-

5、5 中性点直接接地的三相电力系统中性点直接接地的三相电力系统任务任务8.1 8.1 供配电系统供配电系统8.1.2 电力系统的运行方式电力系统的运行方式低压配电系统低压配电系统(TN系统系统)，分为，分为TNC系统、系统、TNS系统系统和和TNCS系统，从系统中引出中性线系统，从系统中引出中性线(N)、保护线、保护线(PE)或保护性中性线或保护性中性线(PEN)，为确保供电安全，除电源，为确保供电安全，除电源中性点直接接地外，以中性点直接接地外，以PE线和线和PEN线还必须设置重复线还必须设置重复接地。接地。任务任务8.1 8.1 供配电系统供配电系统8.1.3 变配电所主接线变配电所主接线变

6、配电所主接线是指由各种开关电器、电力变压器、变配电所主接线是指由各种开关电器、电力变压器、母线、电力电缆和移相电容器等电器设备按一定次母线、电力电缆和移相电容器等电器设备按一定次序相连接的接受电能并分配电能的电路。序相连接的接受电能并分配电能的电路。任务任务8.1 8.1 供配电系统供配电系统8.1.3 变配电所主接线变配电所主接线8.1.3.1 只有一台变压器的变电所主接线只有一台变压器的变电所主接线只有一台变压器的变电所一般容量较小、投资少、运行只有一台变压器的变电所一般容量较小、投资少、运行操作方便，但供电可靠性差，当高压侧和低压侧引线上操作方便，但供电可靠性差，当高压侧和低压侧引线上的

7、某一元件发生故障或电源进线停电时，整个变电所都的某一元件发生故障或电源进线停电时，整个变电所都要停电，这种方式只能适用于要停电，这种方式只能适用于3类负荷的用户，类负荷的用户，其主接线其主接线如图如图8-7所示所示。任务任务8.1 8.1 供配电系统供配电系统8.1.3 变配电所主接线变配电所主接线8.1.3.2 有两台变压器的变电所主接线有两台变压器的变电所主接线在变配电所高压侧主接线中，可采用油断路器、负荷开在变配电所高压侧主接线中，可采用油断路器、负荷开关和隔离开关作为切断电源的高压开关，关和隔离开关作为切断电源的高压开关，如图如图8-8所示。所示。如图如图8-8(a)所示的高压侧无母线

8、，当任一变压器检修或出所示的高压侧无母线，当任一变压器检修或出现故障，变电所可通过闭合低压母线联络开关来恢复整现故障，变电所可通过闭合低压母线联络开关来恢复整个变电所供电；个变电所供电；如图如图8-8(b)所示的高压侧设置了母线，当任一变压器检修所示的高压侧设置了母线，当任一变压器检修或出现故障时，通过切换可以很快恢复供电。或出现故障时，通过切换可以很快恢复供电。任务任务8.2 室内变电所的布置室内变电所的布置8.2.1 高压配电室高压配电室高压配电室是安装高压配电设备的房间。高压配电室是安装高压配电设备的房间。高压配电室的层高一般为高压配电室的层高一般为5m(架空进线架空进线)或不小于或不小

9、于4m(直直埋电缆进线埋电缆进线)。高压配电室内净长度高压配电室内净长度柜宽柜宽单列台数单列台数+600mm，进深方，进深方向由高压开关柜的尺寸加操作通道决定。向由高压开关柜的尺寸加操作通道决定。操作通道最小宽度单列布置为操作通道最小宽度单列布置为1.52m，双列布置为，双列布置为22.5m。任务任务8.2 室内变电所的布置室内变电所的布置8.2.1 高压配电室高压配电室图图8-9 高压配电室剖面图高压配电室剖面图(示例示例)(a) 单列布置；单列布置；(b) 双列布置双列布置1GG1A型高压开关柜；型高压开关柜；2高压母线桥；高压母线桥；3电缆沟电缆沟 任务任务8.2 室内变电所的布置室内变

10、电所的布置8.2.2 变压器室变压器室变压器室是安装变压器的房间。变压器室的高度与变压变压器室是安装变压器的房间。变压器室的高度与变压器高度、进线方式和通风条件有关。根据通风要求，变器高度、进线方式和通风条件有关。根据通风要求，变压器室有抬高和不抬高两种压器室有抬高和不抬高两种。表表8-1 变压器至变压器室墙壁和门的最小距离变压器至变压器室墙壁和门的最小距离变压器容量变压器容量(kVA)1001 0001 250及以上及以上变压器与后壁、侧墙的距离变压器与后壁、侧墙的距离(m) 0.60.80.81.0变压器与门的距离变压器与门的距离(m)0.81.0任务任务8.2 室内变电所的布置室内变电所

11、的布置8.2.2 变压器室变压器室任务任务8.2 室内变电所的布置室内变电所的布置8.2.2 变压器室变压器室图图8-10 室内变电所变压器室结构室内变电所变压器室结构1变压器；变压器；2负荷开关操作机构；负荷开关操作机构；3负荷开关；负荷开关；4高压母高压母线支架；线支架；5高压母线；高压母线；6接地线接地线(PE线线)；7中性母线；中性母线；8熔断器；熔断器；9高压绝缘子；高压绝缘子；10电缆保护管；电缆保护管；11高压电缆；高压电缆；12电缆头；电缆头；13低压母线；低压母线；14穿墙隔板穿墙隔板任务任务8.2 室内变电所的布置室内变电所的布置8.2.3 低压配电室低压配电室低压配电室是

12、安装低压开关柜的房间，层高要求不低于低压配电室是安装低压开关柜的房间，层高要求不低于3.5m。当低压开关柜数量较少时，采用单列布置，其安全通道当低压开关柜数量较少时，采用单列布置，其安全通道的宽度不小于的宽度不小于1.5m；当低压开关柜数量较多时，采用双；当低压开关柜数量较多时，采用双列布置，其安全通道的宽度不小于列布置，其安全通道的宽度不小于2m。 任务任务8.2 室内变电所的布置室内变电所的布置8.2.3 低压配电室低压配电室表表8-2 低压配电室屏前屏后维护通道宽度低压配电室屏前屏后维护通道宽度(mm)配电屏形式配电屏形式配电屏布置方式配电屏布置方式屏前通道屏前通道屏后通道屏后通道固定式

13、固定式单列布置单列布置1 5001 000双列面对面布置双列面对面布置2 0001 000双列背对背布置双列背对背布置1 5001 500抽屉式抽屉式单列布置单列布置1 8001 000双列面对面布置双列面对面布置2 3001 000双列背对背布置双列背对背布置1 8001 000任务任务8.2 室内变电所的布置室内变电所的布置8.2.3 低压配电室低压配电室图图8-11 低压配低压配电室剖面图电室剖面图1穿墙隔板；穿墙隔板；2隔离开关；隔离开关；3电流互感器；电流互感器；4低压母线；低压母线；5中性母线；中性母线；6低压配电屏；低压配电屏；7电缆沟电缆沟任务任务8.2 室内变电所的布置室内变

14、电所的布置8.2.4 610kV变电所系统图及设备变电所系统图及设备8.2.4.1 610kV变电所系统图变电所系统图图图8-12 610kV变配电所电力系统图变配电所电力系统图任务任务8.2 室内变电所的布置室内变电所的布置8.2.4 610kV变电所系统图及设备变电所系统图及设备8.2.4.2 610kV变电所的设备变电所的设备表表8-3 610kV变配电所主要的一次设备变配电所主要的一次设备序序号号名称名称符号符号数量数量常用类型常用类型备注备注1电力变压器电力变压器T1S，SL2隔离开关隔离开关QS1GW1，GN3高压断路器高压断路器QF1DW，SN4负荷开关负荷开关QL1FW，FN5

15、跌开式熔断器跌开式熔断器F13RW4户外，小容量户外，小容量变压器变压器6熔断器熔断器F22RN17熔断器熔断器F31RN3保护电压互感保护电压互感器器8电压互感器电压互感器TV1任务任务8.2 室内变电所的布置室内变电所的布置8.2.4 610kV变电所系统图及设备变电所系统图及设备8.2.4.2 610kV变电所的设备变电所的设备序号序号名称名称符号符号数量数量常用类型常用类型备注备注9电流互感器电流互感器TA12LMQ高压高压10电流互感器电流互感器TA23LQG低压低压11空气断路器空气断路器Q21DW1012刀开关刀开关Q11HD13高压架空引入线高压架空引入线W1LJ大于大于214

16、高压电缆引入线高压电缆引入线ZLQ15低压母线低压母线W2TMY，LMY16高压避雷器高压避雷器FV3FZ，FS任务任务8.3 变压器变压器建筑供配电系统中常用的三相电力变压器，有油浸式建筑供配电系统中常用的三相电力变压器，有油浸式和干式之分。和干式之分。图图8-13 三相油浸式电力变压器三相油浸式电力变压器1铭牌；铭牌；2干燥器；干燥器；3油标；油标；4储油器；储油器；5防爆管；防爆管；6气体继电器；气体继电器；7高压瓷套管；高压瓷套管；8低压瓷套管；低压瓷套管；9零线瓷套管；零线瓷套管；10水银温度计；水银温度计；11滤油油网；滤油油网；12接点温度计；接点温度计；13接地螺钉；接地螺钉；

17、14放油阀放油阀任务任务8.3 变压器变压器8.3.1 变压器的安装方式变压器的安装方式变压器的安装形式有杆上安装、户外露天安装和室内安变压器的安装形式有杆上安装、户外露天安装和室内安装等。装等。图图8-14 杆上变压器安装形式杆上变压器安装形式图图8-15 户外变压器安装形式户外变压器安装形式任务任务8.3 变压器变压器8.3.2 变压器的安装程序变压器的安装程序变压器安装工艺流程如下：变压器安装工艺流程如下：任务任务8.3 变压器变压器8.3.3 变压器的试验及试运行变压器的试验及试运行8.3.3.1 变压器试验变压器试验(1) 测量绕组连同套管的直流电阻。测量绕组连同套管的直流电阻。(2

18、) 检查所有分接头的变压比。检查所有分接头的变压比。(3) 检查变压器的三相结线组别和单相变压器引出线的极性。检查变压器的三相结线组别和单相变压器引出线的极性。(4) 测量绕组连同套管的绝缘电阻、吸收比或极化指数。测量绕组连同套管的绝缘电阻、吸收比或极化指数。(5) 绕组连同套管的交流耐压试验。绕组连同套管的交流耐压试验。任务任务8.3 变压器变压器8.3.3 变压器的试验及试运行变压器的试验及试运行8.3.3.1 变压器试验变压器试验(6) 测量与铁芯绝缘的各紧固件及铁芯接地线引出套管对外测量与铁芯绝缘的各紧固件及铁芯接地线引出套管对外壳的绝缘电阻。壳的绝缘电阻。(7) 非纯瓷套管的试验。非

19、纯瓷套管的试验。(8) 绝缘油试验。绝缘油试验。任务任务8.3 变压器变压器8.3.3 变压器的试验及试运行变压器的试验及试运行8.3.3.1 变压器试验变压器试验(9) 有载调压切换装置的检查和试验。有载调压切换装置的检查和试验。(10) 额定电压下的冲击合闸试验。额定电压下的冲击合闸试验。(11) 检查相位。检查相位。任务任务8.3 变压器变压器8.3.3 变压器的试验及试运行变压器的试验及试运行8.3.3.2 变压器的试运行变压器的试运行（1） 变压器试运行前应做全面检查，确认符合条变压器试运行前应做全面检查，确认符合条件时方可投入件时方可投入运行。运行。（2） 变压器送电试运行。变压器

20、送电试运行。（3） 变压器带电后变压器带电后24h无异常情况，应办理验收手无异常情况，应办理验收手续。续。任务任务8.4 高压电器高压电器8.4.1 高压隔离开关和负荷开关的安装高压隔离开关和负荷开关的安装(1) 高压隔离开关安装高压隔离开关安装高压隔离开关用符号高压隔离开关用符号QS表示。表示。高压隔离开关的主要功能是隔离高压电源，以保证其他电器设高压隔离开关的主要功能是隔离高压电源，以保证其他电器设备及线路的检修。备及线路的检修。结构特点是断开后有明显的断开间隙，但由于隔离开关没有灭结构特点是断开后有明显的断开间隙，但由于隔离开关没有灭弧装置，所以不允许带负荷操作，否则可能发生严重的事故。

21、弧装置，所以不允许带负荷操作，否则可能发生严重的事故。任务任务8.4 高压电器高压电器8.4.1 高压隔离开关和负荷开关的安装高压隔离开关和负荷开关的安装(1) 高压隔离开关安装高压隔离开关安装图图8-16 高压隔离开关及其操作高压隔离开关及其操作机构在墙上安装图机构在墙上安装图任务任务8.4 高压电器高压电器8.4.1 高压隔离开关和负荷开关的安装高压隔离开关和负荷开关的安装(2) 高压负荷开关安装高压负荷开关安装高压负荷开关用符号高压负荷开关用符号QL表示。表示。高压负荷开关有简单的灭弧装置。高压负荷开关有简单的灭弧装置。但其灭弧装置灭弧能力不高，只能用于切断正常负荷电流，但其灭弧装置灭弧

22、能力不高，只能用于切断正常负荷电流，不能切断短路电流，因此一般需和高压熔断器串联使用。不能切断短路电流，因此一般需和高压熔断器串联使用。任务任务8.4 高压电器高压电器8.4.1 高压隔离开关和负荷开关的安装高压隔离开关和负荷开关的安装(2) 高压负荷开关安装高压负荷开关安装图图8-17 户内高压负荷开关的安装户内高压负荷开关的安装1-开关；开关；2-操作手柄；操作手柄；3-传动杠杆；传动杠杆；4-固定架；固定架；5-接线端子接线端子任务任务8.4 高压电器高压电器8.4.1 高压隔离开关和负荷开关的安装高压隔离开关和负荷开关的安装(2) 高压负荷开关安装高压负荷开关安装高压隔离开关和高压负荷

23、开关工作程序如下：高压隔离开关和高压负荷开关工作程序如下：任务任务8.4 高压电器高压电器8.4.2 高压断路器和熔断器的安装高压断路器和熔断器的安装8.4.2.1 高压断路器安装高压断路器安装用符号用符号QF表示。高压断路器不仅能通断正常的负荷电流，表示。高压断路器不仅能通断正常的负荷电流，而且能接通和承受一定时间的短路电流，并能在保护装置而且能接通和承受一定时间的短路电流，并能在保护装置作用下自动调闸，切除短路故障。作用下自动调闸，切除短路故障。任务任务8.4 高压电器高压电器8.4.2 高压断路器和熔断器的安装高压断路器和熔断器的安装8.4.2.2 高压熔断器安装高压熔断器安装高压熔断器

24、用符号高压熔断器用符号FU表示，按照其使用场合不同可分为户表示，按照其使用场合不同可分为户内型，管式熔断器；户外型，跌落式熔断器。内型，管式熔断器；户外型，跌落式熔断器。图图8-18 高压熔断器高压熔断器(a) 熔管式；熔管式；(b) 跌落式跌落式任务任务8.4 高压电器高压电器8.4.3 互感器的安装互感器的安装8.4.3.1 电流互感器电流互感器电流互感器用于提供测量仪表和断电保护装置用的电源。电流互感器用于提供测量仪表和断电保护装置用的电源。图图8-19 电流互感器电流互感器(a) 电路原理；电路原理；(b) 0.5kV；(c) 10kV任务任务8.4 高压电器高压电器8.4.3 互感器

25、的安装互感器的安装8.4.3.2 电压互感器电压互感器电压互感器相当于一个降压变压器，当工作时，一次绕组电压互感器相当于一个降压变压器，当工作时，一次绕组并联在供电系统的依次电路中，二次绕组与仪表、继电器并联在供电系统的依次电路中，二次绕组与仪表、继电器的电压线圈并联。的电压线圈并联。图图8-20 电压互感器电压互感器(a) 电路原理；电路原理；(b) 0.5kV；(c) 10kV任务任务8.4 高压电器高压电器8.4.4 穿墙套管穿墙套管高压套管和穿墙板是高低压引入高压套管和穿墙板是高低压引入(出出)室内和导电部分穿越建室内和导电部分穿越建筑物的连接件，由瓷套、安装法兰及导电部分组成。按额定

26、筑物的连接件，由瓷套、安装法兰及导电部分组成。按额定电流、电压和机械强度分为多种规格。电流、电压和机械强度分为多种规格。图图8-21 CL系列穿墙套管系列穿墙套管任务任务8.4 高压电器高压电器8.4.5 高压开关柜的安装高压开关柜的安装8.4.5.1 高压开关柜的分类高压开关柜的分类按元件的固按元件的固定特点定特点固定式固定式手车式手车式按结构特点按结构特点开启式开启式封闭式封闭式任务任务8.4 高压电器高压电器8.4.5 高压开关柜的安装高压开关柜的安装8.4.5.2 高压开关柜安装高压开关柜安装高压开关柜安装程序如下：高压开关柜安装程序如下：任务任务8.4 高压电器高压电器8.4.5 高

27、压开关柜的安装高压开关柜的安装8.4.5.2 高压开关柜安装高压开关柜安装高压开关柜基础型钢安装如高压开关柜基础型钢安装如图图8-22所示。所示。图图8-22 基础槽钢安装图基础槽钢安装图任务任务8.5 低压电器低压电器8.5.1 低压电器安装的一般规定低压电器安装的一般规定低压电器安装应按设计要求进行，并应符合电气装置安低压电器安装应按设计要求进行，并应符合电气装置安装工程低压电器施工及验收规范的规定。装工程低压电器施工及验收规范的规定。任务任务8.5 低压电器低压电器8.5.1 低压电器安装的一般规定低压电器安装的一般规定低压电器的安装，一般应符合下列要求：低压电器的安装，一般应符合下列要

28、求：(1) 低压电器安装固定，应根据其不同的结构，采用支架、低压电器安装固定，应根据其不同的结构，采用支架、金属板、绝缘板固定在墙、或其他建筑构件上，金属板、金属板、绝缘板固定在墙、或其他建筑构件上，金属板、绝缘板应平整。绝缘板应平整。 (2) 当采用膨胀螺栓固定时，应按产品技术要求选择螺栓当采用膨胀螺栓固定时，应按产品技术要求选择螺栓规格，其钻孔直径和埋设深度应与螺栓规格相符。规格，其钻孔直径和埋设深度应与螺栓规格相符。(3) 紧固件应采用镀锌制品，螺栓规格应选配适当，电器紧固件应采用镀锌制品，螺栓规格应选配适当，电器的固定应牢固、平稳。的固定应牢固、平稳。任务任务8.5 低压电器低压电器8

29、.5.1 低压电器安装的一般规定低压电器安装的一般规定低压电器的安装，一般应符合下列要求：低压电器的安装，一般应符合下列要求：(4) 有防震要求的电器应增加减震装置，其紧固螺栓应采有防震要求的电器应增加减震装置，其紧固螺栓应采取防松措施。取防松措施。(5) 成排或集中安装的低压电器应排列整齐；器件间的距成排或集中安装的低压电器应排列整齐；器件间的距离，应符合设计要求，并应便于操作及维护。离，应符合设计要求，并应便于操作及维护。任务任务8.5 低压电器低压电器8.5.2 低压电器的安装低压电器的安装8.5.2.1 低压刀开关的安装低压刀开关的安装按操作方式不同按操作方式不同 单投单投 双投双投按

30、极数不同按极数不同 单极双极单极双极 三极三极按灭弧结构按灭弧结构 带灭带灭弧罩弧罩 不带灭弧罩不带灭弧罩任务任务8.5 低压电器低压电器8.5.2 低压电器的安装低压电器的安装8.5.2.1 低压刀开关的安装低压刀开关的安装图图8-23 三相刀开关三相刀开关(a) 单掷刀开关；单掷刀开关；(b) 双掷刀开关双掷刀开关任务任务8.5 低压电器低压电器8.5.2 低压电器的安装低压电器的安装8.5.2.2 低压断路器的安装低压断路器的安装低压断路器又称自动空气开关，它具有良好的灭弧性能。低压断路器又称自动空气开关，它具有良好的灭弧性能。功能：既可带负荷通断电路，又能在短路、过负荷和失压功能：既可带负荷通断电路，又能在短路、过负荷和失压时自动跳闸。时自动跳闸。分类：塑料外壳式分类：塑料外壳式和框架式和框架式任务任务8.5 低压电器低压电器8.5.2 低压电器的安装低压电器的安装8.5.2.3 低压熔断器的安装低压熔断器的安装低压熔断器是低压配电系统中的保护设备，保护线路及低压熔断器是低压配电系统中的保护设备，保护线路及低压设备免受短路电流或过载电流的损害。常用的低压低压设备免受短路电流或过载电流的损害。常用的低压熔断器有瓷插式、螺旋式、管式及有填料式等。熔断器有瓷插式、螺旋式、管式及有填料式等。任务任务8.