电力工程绘图-第5章-变电站布置图CAD快速绘制

1、第第 5章章 变电站布置图变电站布置图CAD快速绘制快速绘制5.1 变电站电气总平面图变电站电气总平面图CAD快速绘制快速绘制5.2 变电站电气主接线图变电站电气主接线图CAD快速绘制快速绘制5.1 变电站电气总平面图变电站电气总平面图CAD快速绘制快速绘制5.1.1 变电站主要一次设备变电站主要一次设备变电站的设备包括一次设备和二次设备。变电站的设备包括一次设备和二次设备。一次设备：产生、传输、汇集、分配、使用电一次设备：产生、传输、汇集、分配、使用电能的设备。能的设备。二次设备：对一次设备进行保护、控制、测量、二次设备：对一次设备进行保护、控制、测量、计量、通讯等的设备。计量、通讯等的设备

2、。变电站布置图主要涉及一次设备，故只介绍变电变电站布置图主要涉及一次设备，故只介绍变电站的主要一次设备。站的主要一次设备。电力变压器是实现电网的电压等级变换，是变电力变压器是实现电网的电压等级变换，是变电站主要设备。电站主要设备。变压器类型变压器类型 一般按变压器绕组的绝缘和冷却方式分为一般按变压器绕组的绝缘和冷却方式分为油浸式、干式两种形式。油浸式、干式两种形式。油浸式变压器：油浸式变压器： 以油为变压器绕组的绝缘和冷以油为变压器绕组的绝缘和冷却方式，散热较好，性价比较适中，但防火、防却方式，散热较好，性价比较适中，但防火、防爆性能较差。爆性能较差。 干式变压器：以环氧树脂为变压器绕组的绝缘

3、干式变压器：以环氧树脂为变压器绕组的绝缘和冷却方式（用环氧树脂浇注变压器绕组）散热和冷却方式（用环氧树脂浇注变压器绕组）散热稍差，价格高，但防火、防爆性能好，在现代建稍差，价格高，但防火、防爆性能好，在现代建筑中的应用日益增多。筑中的应用日益增多。u 电力变压器电力变压器11信号温度计信号温度计 22铭牌铭牌 33吸湿器吸湿器 44油枕油枕( (储油柜储油柜) ) 55油位指示器油位指示器( (油标油标) ) 66防爆管防爆管 77瓦斯继电器瓦斯继电器 88高压套管高压套管 99低压套管低压套管 1010分接开关分接开关 1l1l油箱油箱 1212铁心铁心 1313绕组及绝缘绕组及绝缘 141

4、4放油阀放油阀 1515小车小车 1616接地端子接地端子三相油浸式变压器三相油浸式变压器干式变压器干式变压器 高压断路器高压断路器( (或称高压开关或称高压开关) )当系统发生故障时在继电当系统发生故障时在继电器保护装置的作用下，可迅速地切断过负荷电流和短路电器保护装置的作用下，可迅速地切断过负荷电流和短路电流，以防止故障扩大。流，以防止故障扩大。高压断路器的类型高压断路器的类型按灭弧介质和灭弧方式进行分类。按灭弧介质和灭弧方式进行分类。 少油断路器（少油、多油）少油断路器（少油、多油）以油作为灭弧介质，多油断路器已趋于淘汰，少油断以油作为灭弧介质，多油断路器已趋于淘汰，少油断路器由于价格适

5、中，在早期的建筑供配电系统中较常用，路器由于价格适中，在早期的建筑供配电系统中较常用，但有火灾危险。但有火灾危险。 空气断路器空气断路器以压缩空气作为灭弧介质，断路器分断电流能力强，以压缩空气作为灭弧介质，断路器分断电流能力强，但造价高、维护要求高，一般只在大型变电站采用。但造价高、维护要求高，一般只在大型变电站采用。 u 高压断路器高压断路器 六氟化硫（六氟化硫（SF6SF6）断路器）断路器采用具有良好灭弧和绝缘性能的采用具有良好灭弧和绝缘性能的SF6SF6气体作为灭弧介质，气体作为灭弧介质，灭弧性能好，开断能力强，允许连续开断次数较多，灭弧性能好，开断能力强，允许连续开断次数较多，适用于频

6、繁操作，噪音小，无火灾危险，机电磨损小适用于频繁操作，噪音小，无火灾危险，机电磨损小等，是一种性能优异的等，是一种性能优异的“无维修无维修”断路器。在高压电断路器。在高压电路中应用越来越多。路中应用越来越多。 真空断路器真空断路器采用真空作为灭弧介质，具有分断电流能力强，结构简单，采用真空作为灭弧介质，具有分断电流能力强，结构简单，重量轻，体积小，维护要求低、无爆炸危险等优点，重量轻，体积小，维护要求低、无爆炸危险等优点，近年来发展较快，在建筑供配电系统中使用越来越多，近年来发展较快，在建筑供配电系统中使用越来越多，不足之处是价格较贵。不足之处是价格较贵。 高压隔离开关不具备分断负载电流的作用

7、，一般与高高压隔离开关不具备分断负载电流的作用，一般与高压断路器配合使用。隔离开关在断开后有明显的断开点，压断路器配合使用。隔离开关在断开后有明显的断开点，以确保以确保“隔离隔离”作用。作用。高压隔离开关的操作高压隔离开关的操作高压隔离开关一般采用手动操作方式。高压隔离开关一般采用手动操作方式。高压隔离开关没有灭弧机构，不允许带负荷操作，只高压隔离开关没有灭弧机构，不允许带负荷操作，只能与高压断路器配合使用。能与高压断路器配合使用。高压隔离开关在操作时有严格的次序要求：高压隔离开关在操作时有严格的次序要求：分闸：先断开高压断路器，后拉开隔离开关；分闸：先断开高压断路器，后拉开隔离开关；合闸：先

8、合上隔离开关，后合上高压断路器。合闸：先合上隔离开关，后合上高压断路器。 u 高压隔离开关高压隔离开关 GN810GN810600600型型 高压隔离开关高压隔离开关 11上接线端子上接线端子 22静触头静触头 33闸刀闸刀 44套管绝缘子套管绝缘子 55下接线端子下接线端子 66框架框架 77转轴转轴 88拐臂拐臂 99升降绝缘子升降绝缘子 1010支柱绝缘子支柱绝缘子高压熔断器的功能高压熔断器的功能 高压熔断器串联接入线路中，在过载或短路时切断负荷电流。高压熔断器串联接入线路中，在过载或短路时切断负荷电流。基本结构：基本结构：高压熔断器一般由熔体、支持金属导体的触头和保护外壳三大部分组高压

9、熔断器一般由熔体、支持金属导体的触头和保护外壳三大部分组成。成。保护方式：保护方式：在流过熔体的电流大于其开断电流时，熔体熔断，切断电流，达到保在流过熔体的电流大于其开断电流时，熔体熔断，切断电流，达到保护目的。护目的。 高压负荷开关的分类高压负荷开关的分类一般高压熔断器按安装地点分为户外（一般高压熔断器按安装地点分为户外（RWRW） 、户内（、户内（RNRN）两种。）两种。RWRW系列熔断器在熔体熔断后熔管自动脱落，形成明显的断点，可兼起系列熔断器在熔体熔断后熔管自动脱落，形成明显的断点，可兼起隔离开关的作用，广泛用于室外场所。隔离开关的作用，广泛用于室外场所。近年在一般跌开式熔断器的基础上

10、增加了灭弧装置和灭弧触头，构成近年在一般跌开式熔断器的基础上增加了灭弧装置和灭弧触头，构成负荷型跌开式熔断器，可带负荷操作，如负荷型跌开式熔断器，可带负荷操作，如RW10RW10（F F）型跌开式熔断）型跌开式熔断器。器。 u 高压熔断器高压熔断器高压熔断器的基本图例高压熔断器的基本图例一般图例一般图例跌落式熔断器跌落式熔断器RW 4RW 41010（G G）型跌开式熔断器）型跌开式熔断器1 1上接线端子上接线端子 2 2上静触头上静触头 3 3上动触头上动触头 4 4管帽管帽 5 5操作环操作环 6 6熔管熔管 7 7铜熔丝铜熔丝 8 8下动触头下动触头 9 9下静触头下静触头 1010下接

11、线端子下接线端子 1111绝缘瓷瓶绝缘瓷瓶 1212固定安装板固定安装板RN lRN l、RN 2RN 2型高压熔断器型高压熔断器1 1瓷熔管瓷熔管 2 2金属管帽金属管帽3 3弹性触座弹性触座 4 4熔断指示器熔断指示器 5 5接线端子接线端子 6 6瓷绝缘子瓷绝缘子 7 7底座底座电流互感器的作用电流互感器的作用将一次回路的大电流变换成二次回路的小电流将一次回路的大电流变换成二次回路的小电流（通常额定电流为）（通常额定电流为）变换的目的是为了降低监视、检测、计量系统工变换的目的是为了降低监视、检测、计量系统工作状态的二次回路的电流，以提高安全性能和降低二作状态的二次回路的电流，以提高安全性

12、能和降低二次回路的设备成本。次回路的设备成本。电流互感器基本图例电流互感器基本图例u 电流互感器电流互感器电压互感器的作用电压互感器的作用将一次回路的高电压变换成二次回路的低电压将一次回路的高电压变换成二次回路的低电压（通常额定电压为（通常额定电压为100V100V）变换的目的是为了降低监视、检测、计量系统工变换的目的是为了降低监视、检测、计量系统工作状态的二次回路的工作电压，以提高安全性能和降作状态的二次回路的工作电压，以提高安全性能和降低二次回路的设备成本。低二次回路的设备成本。电压互感器基本图例电压互感器基本图例u 电压互感器电压互感器功能：实现无功功率补偿，提高线路功功能：实现无功功率

13、补偿，提高线路功率因素。率因素。注意事项：注意事项： 电力电容器与电源并联。电力电容器与电源并联。 并联电力电容器必须安装熔断器作短并联电力电容器必须安装熔断器作短路保护。路保护。 电容器的投切控制可采用接触器或断电容器的投切控制可采用接触器或断路器、负荷开关。路器、负荷开关。 为防止电容器过载，应采用热继电器为防止电容器过载，应采用热继电器保护保护 为防止检修时电容器电压电击，应装为防止检修时电容器电压电击，应装设放电电阻设放电电阻 为防止电容器投入时产生合闸涌流，为防止电容器投入时产生合闸涌流，一般应串联接入电抗器一般应串联接入电抗器u 电力电容器电力电容器电力母线是电力母线是用铜或铝制作

14、的导体，专用于变电站内变用铜或铝制作的导体，专用于变电站内变压器和配电线路之间相连接的电气设备。压器和配电线路之间相连接的电气设备。作用：在电气原理上，母线是一条允许流过大电流的作用：在电气原理上，母线是一条允许流过大电流的导体，起汇集、分配、传输电能的作用。电力母线也称导体，起汇集、分配、传输电能的作用。电力母线也称“汇流排汇流排”。u 电力母线电力母线避雷器的工作原理避雷器的工作原理 在额定电压下，流过氧化锌避在额定电压下，流过氧化锌避雷器阀片的电流仅为雷器阀片的电流仅为10-5A10-5A以下，相以下，相当于绝缘体。因此，它可以不用火当于绝缘体。因此，它可以不用火花间隙来隔离工作电压与阀

15、片。当花间隙来隔离工作电压与阀片。当作用在金属氧化锌避雷器上的电压作用在金属氧化锌避雷器上的电压超过定值（起动电压）时，阀片超过定值（起动电压）时，阀片“导通导通”将大电流通过阀片泄入地中将大电流通过阀片泄入地中，此时其残压不会超过被保护设备，此时其残压不会超过被保护设备的耐压，达到了保护目地。此后，的耐压，达到了保护目地。此后，当作用电压降到动作电压以下时，当作用电压降到动作电压以下时，阀片自动终止阀片自动终止“导通导通”状态，恢复状态，恢复绝缘状态，因此，整个过程不存在绝缘状态，因此，整个过程不存在电弧燃烧与熄灭的问题。电弧燃烧与熄灭的问题。1 1上接线端上接线端圈圈 2 2火花间隙火花间

16、隙 3 3云母垫云母垫 4 4瓷套管瓷套管5 5阀片阀片 6 6下接线端子下接线端子u 避雷器避雷器5.1.2 变电站电气总平面图绘制方法变电站电气总平面图绘制方法以某以某110kV变电站总体布置图为例，介绍其变电站总体布置图为例，介绍其CAD快速调用绘制方法。快速调用绘制方法。（1）绘制变电站现场场地平面图。）绘制变电站现场场地平面图。操作方法：该变电站现场场地平面图由勘察测操作方法：该变电站现场场地平面图由勘察测量单位测绘、建筑规划专业确定并提供，一般不量单位测绘、建筑规划专业确定并提供，一般不需重新绘制。需重新绘制。调用变电站现场场地平面图调用变电站现场场地平面图操作方法：复制一个，将其

17、线型改为虚线。操作方法：复制一个，将其线型改为虚线。操作命令：操作命令：Pline、Polygon、Rectang、Line、Offset、Chamfer、Pedit、Copy、Linetype等。等。（2）绘制主变压器轮廓）绘制主变压器轮廓（3）变电站电气总平面图绘制要求）变电站电气总平面图绘制要求5.2 变电站电气主接线图变电站电气主接线图CAD快速绘制快速绘制5.2.1 变电站电气主接线介绍变电站电气主接线介绍变电站的电气主接线是电力系统接线的重要组变电站的电气主接线是电力系统接线的重要组成部分，它是电力系统中传递电能通道的重要组成部分，它是电力系统中传递电能通道的重要组成部分，变电站的

18、电气主接线表明变电站内的变成部分，变电站的电气主接线表明变电站内的变压器、各电压等级的线路、无功补偿设备最优化压器、各电压等级的线路、无功补偿设备最优化的接线方式与电力系统连接，同时也表明在变电的接线方式与电力系统连接，同时也表明在变电站内各种电气设备之间的连接方式。站内各种电气设备之间的连接方式。变电站的电气主接线主要有单母线接线、单母变电站的电气主接线主要有单母线接线、单母线分段接线、双母线接线、双母线分段接线、线分段接线、双母线接线、双母线分段接线、3/2断路器接线等。断路器接线等。单母线接线的单母线接线的特点特点是整个配电装置只有是整个配电装置只有一组母线，所有电源一组母线，所有电源和

19、出线都接在同一组和出线都接在同一组母线上。母线上。优点：它是母线制优点：它是母线制接线中最简单、清晰，接线中最简单、清晰，采用设备少、造价低、采用设备少、造价低、操作方便、扩建容易。操作方便、扩建容易。缺点：可靠性不高。缺点：可靠性不高。 u 单母线接线单母线接线图13 单母线接线用断路器将母线分段，用断路器将母线分段，分段后的母线和母线隔离开分段后的母线和母线隔离开关可分段轮流检修。关可分段轮流检修。 优点：具有单母线接线优点：具有单母线接线的简单、清晰等优点外，增的简单、清晰等优点外，增加分段断路器后，提高了可加分段断路器后，提高了可靠性。靠性。缺点：当分段断路器故缺点：当分段断路器故障时

20、，整个配电装置会全停。障时，整个配电装置会全停。母线和母线隔离开关检修时，母线和母线隔离开关检修时，该段母线上连接的元件都要该段母线上连接的元件都要在检修期间停电。在检修期间停电。u 单母线分段接线单母线分段接线每一元件通过一台断路器和两组隔离开关连接每一元件通过一台断路器和两组隔离开关连接到两组母线上，两组母线间通过母线联络断路器到两组母线上，两组母线间通过母线联络断路器连接。连接。 u 双母线接线双母线接线图14 双母线接线在双母线中的一条或两条母线上加分段断路器，在双母线中的一条或两条母线上加分段断路器，形成双母线单分段接线或双母线双分段接线。形成双母线单分段接线或双母线双分段接线。 u 双母线分段接线双母线分段接线图15 双母线分段接线在两主母线之间串接三台在两主母线之间串接三台断路器，组成一个完整串，每断路器，组成一个完整串，每串中两台断路器之间引出一回串中两台断路器之间引出一回线路或一组变压器（通称为一线路或一组变压器（通称为一个元件）。每一个元件占有个元件）。每一个元件占有3/2台断路器，即台断路器，即3/2断路器接断路器接线。线。用于大中型电厂和变电站。用于大中型电厂和变电站。220kV一般不宜采用，一般不宜采用，330kV及以上超高压