工厂供电第4章工厂变配电所及其一次系统ppt课件

1、第4章 工厂变配电所及其一次系统变配电所的义务、类型及开关触点间电弧产生和熄灭的根本知识变配电所的一次 设备和主电路图变配电所的所址选择、布置、构造、安装图首先概述供配电系统电气设备按其功能的分类，然后分别讲述电力变压器和互感器、高低压开关电器、熔断器和避雷器、无功补偿设备的功用、构造特点、主要性能及运用本卷须知，最后引见高低压成套配电安装的类型和构造特点等，为后面进一步学习供配电技术知识打下一个根底。工厂变配电所义务和类型触头间电弧的产生和熄灭变配电所一次设备构造、原理及选择变配电所主接线图的分析变配电所的布置、构造、安装及运转和检修第一节 变配电所的义务、类型及所址选择第二节 电气设备中的

2、电弧问题及对触头的要求第三节 高压一次设备第四节 低压一次设备第五节 电力变压器第六节 电流互感器和电压互感器第七节 工厂变配电所的主接线图第八节 工厂变配电所的所址、布置、构造及安装图第1节 工厂变配电所的义务和类型一、变配电所的义务变电所：受电、变压、配电的义务配电所：受电、配电的义务二、变配电所的类型工厂变电所：总降压变电所 车间变电所: 车间附设变电所 车间内变电所车间变电所的类型1、2内附式，3、4外附式，5车间内式，6露天或半露天式，7独立式，8杆上，9地下式，10楼上式第2节 电气设备中电弧及触头一、概述电弧是一种剧烈的电游离景象。 其特点是：光亮很强和温度很高。可烧毁触头、延伸

3、断电时间等。外表温度30004000度，弧心温度10000度。二、电弧的产生一产生电弧的根本缘由触头在分断电流时，触头本身及触头周围的介质中含有大量可被游离的电子，在外加电压足够大时，产生剧烈的电游离而发生电弧。 二产生电弧的游离方式：1热电发射：触头分断电流时，阴极外表由于大电流收缩集中，出现炽热光 斑，触头外表电子吸收热能发射到触头间隙，构成自在电子。2高电场发射：触头开断初，电场强度大，触头外表电子被强行拉出。3碰撞游离：高速电子碰撞中性质点，使中性质点变成正离子和自在电子， 当离子浓度足够大时，介质击穿产生电弧。 4热游离：电弧中心温度高达10000摄氏度，电弧中的中性质点游离为正离子

4、和自在电子。结论：碰撞游离产生电弧， 热游离维持电弧。三、电弧的熄灭一熄灭电弧的条件去游离率游离率 二熄灭电弧的去游离方式正负带电质点的“复合，重新成为中性质点正负带电质点的“分散，使电弧区带电质点减少三交流电弧的熄灭特点交流电弧每一个周期要暂时熄灭两次，完善的灭弧安装熄灭交流电弧普通需求几个周期，真空断路器灭弧只需半个周期，同等条件下交流电弧比直流电弧容易熄灭。四开关电器中常用的灭弧方法速拉灭弧法、冷却灭弧法、吹弧灭弧法、长弧切短灭弧法、粗弧切短灭弧法、狭沟灭弧法、真空灭弧法 、SF6灭弧法。吹弧方式1电弧，2触头 电动力吹弧磁力吹弧a)横吹 b)纵吹1磁吹线圈，2灭弧触头，3电弧 铁磁吸弧

5、1电弧，2钢片钢灭弧栅对电弧的作用 1钢栅片，2电弧，3触头 绝缘灭弧栅对电弧的作用1绝缘栅片，2电弧，3触头 四、对电气触头的根本要求1满足正常负荷的发热要求2具有足够的机械强度3具有足够的动稳定度和热稳定度4具有足够的断流才干第3节 高压一次设备一、概述1.变配电所中担负保送和分配电能义务的电路,称一次回路或一次电路,或主电路、主接线。一次电路中一切的设备称一次设备。 2.凡是 用来控制、指示、丈量一次设备运转的电路称二次回路电路、接线)。二次回路通常接在互感器的二次侧，二次电路的电气设备称二次设备或二次元件。一次设备分类：1)变换设备 其功能是按电力系统运转的要求改动电压或电流、频率等，

6、例如电力变压器、电压互感器、电流互感器、变频机等。(2)控制设备 其功能是按电力系统运转的要求来控制一次电路的通、断，例如各种高低压开关设备。(3)维护设备 其功能是用来对电力系统进展过电流和过电压等的维护，例如熔断器和避雷器等。(4)补偿设备 其功能是用来补偿电力系统中的无功功率，提高系统的功率因数，例如并联电容器等。(5)成套设备 它是按一次电路接线方案的要求，将有关一次设备及控制、指示、监测和维护一次设备的二次设备组合为一体的电气安装，例如高压开关柜、低压配电屏、动力和照明配电箱等。 本节引见一次电路中的高压熔断器、隔分开关、负荷开关、断路器及开关柜二、高压熔断器(fuse，文字符号为F

7、U) 在电路电流超越规定值并经过一定时间后，使熔体熔化而分断电流、断开电路的一种维护电器。熔断器的功能主要是对电路及设备进展短路维护，有的熔断器还具有过负荷维护的功能。 高压熔断器全型号的表示和含义如下： 熔断器的类型及特点1.户内型 RN 固定式2.户外型 RW 跌开式 RN1 主要用作高压线路和设备的短路保 护， 也起过负荷维护。 RN2 用作高压互感器的短路维护。 RN1 、RN2灭弧才干很强，为限流“式熔断器。(一)RN1和RN2型户内高压管式熔断器限流式 RN1型：主要用于高压电路和设备的短路维护额定电流可达100ARN2型：高压电压互感器一次侧短路维护 额定电流普通为0.5ARN1

8、、RN2型高压熔断器安装图l瓷熔管，2金属管帽3弹性触座，4熔断指示器，5接线端子，6支柱瓷瓶，7底座 RN1、RN2型熔断器的熔管剖面表示图1管帽，2瓷管，3任务熔体，4指示熔体，5锡球，6石英砂填料，7熔断指示器(虚线表示熔断指示器在熔体熔断时弹出) (二)RW4和RW10F型户外高压跌开式熔断器既可作610KV线路和设备的短路维护，又可在一定条件下，用高压绝缘钩棒操作熔管的分合，起高压隔分开关的作用。 RW410(G)型跌开式熔断器1上接线端子，2上静触头，3上动触头，4管帽，5操作环，6熔管(内套纤维质消弧管)，7铜熔丝，8下动触头，9下静触头，10下接线端子，11绝缘瓷瓶，12固定安

9、装板 三、高压隔分开关QS由于没有专门灭弧安装，因此不允许带负荷操作。一功能：1.主要是隔离高压电源，以保证其他设备和线路的平安检修。其特点：断开后有明显的断开间隙。2.倒闸操作：合闸操作顺序 分闸操作顺序3.允许通断一定的小电流如励磁电流不超越2A的空载变压器、电容电流不超越5A的空载线路及电压互感器和避雷器电路户内用CS683页型手动操作机构、户外多用绝缘钩棒手工操作。 1.户内型 GN 三相刀闸同一底座。2.户外型 GW 单柱式、 双柱式、 三柱式。高压隔分开关外型GN810600型高压隔分开关 1上接线端子，2静触头，3闸刀，4绝缘套管，5下接线端子，6框架，7转轴，8拐臂，9升降瓷瓶

10、，10支柱瓷瓶 高压隔分开关全型号含义如下：四、高压负荷开关QL具有简单的灭弧安装，能通断一定的负荷电流和过负荷电流，不能断开短路电流，与高压熔断器配合运用。 FN310RT型高压负荷开关1主轴，2上绝缘子兼气缸，3连杆，4下绝缘子，5框架，6 RN1型高压熔断器，7下触座，8闸刀，9弧动触头，10绝缘喷嘴(内有弧静触头)，11主静触头，12上触座，13断路弹簧，14绝缘拉杆，15热脱扣器五、高压断路器QF具有完善的灭弧才干功能：通断正常负荷电流接通和接受一定的短路电流在维护安装作用下自动跳闸，切除短路缺点。2.类型类型1.油断路器(1)多油断路器： 开关触头在绝缘油中闭合和断开。油兼有灭弧和

11、绝缘功能，油量多，有易燃易爆危险。体积大，维护费事。可频繁通断负荷。趋于淘汰。(2)少油断路器： 开关触头在绝缘油中闭合和断开。油只作灭弧，油量少，易燃易爆危险性较小。体积小，价廉，维护方便。不能频繁操作。 610kv多用。高压断路器型号含义一SN10-10型高压少油断路器构造组成：框架、传动构造和油箱三个主要部分组成。断路器合闸：动触头导电杆插入静触头。断路器分闸：动触头分开静触头。无论是分闸或合闸，电弧总是在弧触片与动触头端部弧触头之间产生。油箱内 灭弧室构造SNl010型高压少油断路器一相油箱内部构造1铝帽，2油气分别器，3上接线端子，4油标，5插座式静触头，6灭弧室，7动触头(导电杆)

12、，8中间滚动触头，9下接线端子，10转轴，11拐臂12基座，13下支柱瓷瓶，14上支柱瓷瓶，15断路弹簧，16绝缘筒，17逆止阀，18绝缘油 SNIO10型断路器灭弧室任务表示图1静弧触头，2吸弧铁片，3横吹灭弧沟，4纵吸油囊，5电弧，6动触头二高压真空断路器开关触头在真空的容器内 闭合和断开。灭弧才干强燃弧时间短，属高速断路器。开断才干强。构造简单，分量轻，体积小。寿命长，易维修。可频繁操作。无易燃易爆危险。 由于开断速度高, 易产生截流过电压,对变压器等感性负载易呵斥危害,应配置过电压吸收安装。真空断路器的真空灭弧室构造1静触头，2动触头3屏蔽罩，4波纹管， 5与外壳封接的法兰盘，6金属波

13、纹管，7玻壳 真空断路器外型三六氟化硫断路器开关触头在 SF6气体中 闭合和断开。 SF6气体兼有灭弧和绝缘功能。灭弧才干强，属高速断路器。断流容量大，电绝缘性能好，检修周期长。可频繁操作。无熄灭爆炸危险，体积小，维护要求严厉，价贵。在全封锁组合电器中多采用。不适于高寒地域。本身无毒，但电弧在高温作用下会生成氟化氢等剧烈腐蚀性的剧毒物，检修时，应留意防毒。LW8-40.5型户外交流高压六氟化硫断路器LN2-10型室内六氟化硫断路器SF6断路器灭弧室构造表示图1静触头，2绝缘喷嘴，3动触头 4气缸，5压气活塞(固定)，6电弧 利用紧缩空气吹动电弧，并使电弧熄灭。灭弧才干强，分断时间短，断流容量大

14、。构造复杂，价贵，维护要求高。多用于110kv及以上大型电站或变电所及不顺应采用六氟化硫断路器的高寒地域。六、高压开关柜 将一、二次设备组合在一同的高压成套配电安装。类型：固定式、手车式移开式具有五防功能： 防止误分、误合断路器 防止带负荷误拉、误合隔分开关 防止带电误挂接地线 防止带接地线误合隔分开关 防止人员误入带电间隔高压开关柜外型及主接线图1母线，2母线侧隔分开关，3少油断路器(QF)，4电流互感器(TA)，5线路侧隔分开关(QS)，6电缆头， 7下检修门，8端子箱门，9操作板，10断路器的手动操动机构，11隔分开关的操动机构手柄，12仪表继电器屏，13上检修门，14、15察看窗口GG

15、1A(F)07S型高压开关柜(断路器柜) GC口10(F)型高压开关柜1仪表屏，2手车室，3上触头(兼起隔分开关作用)， 4下触头(兼起隔分开关作用) ，5断路器手车手车式高压开关柜KYN 28 -12型高压开关柜为金属封锁铠装型移开式户内开关柜，用于交流频率50Hz，额定电压3-10kV、额定电流3000A以下的三相单母线及母线分段系统中，作为接受和分配电能之用，本开关柜具有完善的五防安装，适宜于各类发电厂、变电所及工矿企业的要求 KYN28-12型高压开关柜为金属封锁铠装型移开式户内开关柜，柜体用敷铝锌钢板弯制组合而成，全封锁型构造，柜内用薄钢板隔开四个室，螺栓连结，上部为母线室，中部为手

16、车室，下部为电缆室，仪表及继电器安装在柜体上部前面的仪表室内，具有架空进出线及左右联络的功能。 手车由角钢和钢板焊接而成，分为断路器手车、电压互感器避雷器手车、电容器避雷器手车、所用变压器手车、隔离手车及接地手车等。手车上的面板就是柜门，门上部有察看窗及照明灯，并具有把手车锁定在任务位置、实验位置及断开位置的功能。 柜后上、下门装有连锁，只需在停电后手车抽出；接地开关接地后，才干翻开后下门，再翻开后上门。通电前，只需先关上后上门，再关上后下门，接地开关才干分闸，使手车能插入任务位置，防止误入带电间隔 手车式高压开关柜XGN2-12箱型固定交流金属封锁开关柜低压配电屏GCK抽屉式开关柜适用范围：

17、GCK系列组合式低压开关柜以下简称开关柜适用于交流50Hz，额定任务电压380V系统，用配电设备及电能转换、如动力中心pc、电动机控制中心MCC。 高压开关柜的型号含义避雷器小型配电房雷雨天气，变电所值班员进展露天巡视时，为什么应穿绝缘靴?变电所普通都装有假设干支较高的避雷针，避雷针的接地引下线与其周围的接地极相衔接。雷雨天气，避雷针上万一落雷，避雷针接地极的周围较大范围内构成一个电位分布区，其电位普通都很高。此时，变电所值班员进展露天巡视时，两脚之间会出现很高的跨步电压，能够发生触电事故。因此，电业平安任务规程明确规定：雷雨天气，巡视室外高压设备时，应穿上绝缘靴，并不 得接近避雷器和避雷针。

18、 七、高压一次设备选择要求：必需满足一次电路正常条件下和短路缺点条件下任务的要求，同时设备应任务平安可靠，运转维护方便，投资经济合理。选择：1.正常任务条件1 环境条件 电气安装所在处的位置、环境温度、海拔高度以及有无防尘、防火、防爆要求。2电气要求电气安装对设备的电压、电流、频率等要求2.缺点条件下的选择按最大能够的短路缺点时的动稳定度和热稳定度校验 表4-1 高压一次设备的选择校验工程电气设备名称 电压 kV 电流 A 断流能力 kA或MVA短路电流校验 动稳定度 热稳定度高压熔断器高压隔离开关高压负荷开关高压断路器电流互感器电压互感器高压电容器 母 线 电 缆支柱绝缘子套管绝缘子 选择校

19、验的条件设备的额定电压应不小于装置地点的额定电压设备的额定电流应不小于通过设备的计算电流设备的最大开断电流(或功率)应不小于它可能开断的最大电流(或功率)按三相短路冲击电流校验按三相短路稳态电流和短路发热假想时间校验第4节 低压一次设备一、概述 用来接通或断开1000v以下的交流和直流电路的电气设备。本节引见常用的低压熔断器、低压开关和配电屏。 二、低压熔断器 功能：实现低压配电系统的短路维护，有的熔断器也能实现过负荷维护(一)RM10型低压密闭管式熔断器灭弧断流才干较差 ，属非限流式熔断器。 构造简单，价廉及改换熔体方便，仍较普遍地运用于低压配电安装中。a)熔管b)熔片种类：插入式RC型 螺

20、旋式RL型 无填料密封管式RM型 有填料密封管式RT型 有填料管式 gF、aM 高分断才干NT型 RZ1型低压自复式熔断器1铜管帽，2管夹，3纤维熔管，4刀形触头(触刀)，5变截面锌熔片(二)RT0 型低压有填料封锁管式熔断器a)熔体b)熔管C)熔断器d)绝缘操作手柄1栅状铜熔体，2刀形触头(触刀)，3瓷熔管，4熔断指示器，5盖板，6弹性触座，7瓷质底座，8接线端子，9扣眼，10绝缘拉手手柄 (三)RZ1型低压自复式熔断器1接线端子，2云母玻璃，3氧化铍瓷管，4不锈钢外壳，5钠熔体，6氩气，7接线端子自复式熔断器通常与低压熔断器配合运用,甚至组合为一种电器.三、 低压刀开关(一)低压刀开关和负

21、荷开关 低压刀开关 (二) 低压熔断器式刀开关 低压负荷开关四、低压断路器塑料外壳式、万能式等很多种类 。低压断路器的原理构造和接线图 1主触头，2跳钩，3锁扣，4分励脱扣器，5失压脱扣器，6、7脱扣按钮，8加热电阻丝，9热脱扣器，10过流脱扣器五、低压配电屏 按一定线路方案将有关一、二次设备组装而成的一种低压成套配电安装。在低压配电系统中作动力和照明之用.低压配电屏的构外型式有:固定式和手车式.PGL1 已淘汰。PGL2 还在中小型建筑的配电系统中运用。GDL1、 GDL2、 GDL3在电力系统用得较多，民用建筑仅用于三级及容量较小的二级负荷系统中。 GGL、GGD等也运用较多。六、低压一次

22、设备的选择电气设备名称 电压 V 电流 A 断流能力 kA短路电流校验 动稳定度 热稳定度低压熔断器低压刀开关低压负荷开关低压断路器注：表中表示必需校验，表示普通可不校验，表示不要校验。第5节 电力变压器一、电力变压器的分类 电力变压器是变电所中最关键的一次设备,其功能是: 将电力系统中的电能电压升高或降低，以利于电能的合理保送、分配和运用。电力变压器按功能分：有升压变压器和降压变压器。变压器常用类型1.按绕组导体分 铜绕组 、铝绕组2.按绕组绝缘类型分油浸式：广泛用作电力变压器，与干式相比，具有较好的绝缘和散热性能，价廉，不宜用于易燃、易爆场所干式变压器3.按容量系列分电力变压器按容量系列分

23、，有R8容量系列和R10容量系列。R8容量系列：容量等级按1.33倍递增。采用国际通用的R10容量系列，容量等级按1.26倍递增。例：100，125，160，200，250，315，400，500，630，800，1000，1250，1600，2000，2500KVA二、电力变压器的构造和型号电力变压器的根本构造，包括 铁心和绕组两部分。绕组又分高压和低压。见P106页三、电力变压器的结合组别及其选择610KV变压器在其低压侧为三相四线制系统时，其结合组别有Y,yn0和D,yn11 两种。 D,yn11较Y,yn0优点：更有利于抑制高次谐波。更有利于单相短路接地缺点的切除。接受单相不平衡负荷才

24、干强。四、变电所主变压器台数和容量的选择一变电所主变压器台数的选择选择主变压器台数时应思索以下原那么：1.应满足用电负荷对供电可靠性的要求2.对季节性负荷或昼夜负荷变动较大而宜于采用经济运转方式的变电所，也可采用两台变压器。3.除上述两种情况下，普通车间变电所宜采用一台变压器。4.在确定变电所主变压器台数时，应适当思索负荷的开展，留有一定的开展余量。二容量的选择(1)单台变压器额定容量(2)两台变压器任一台变压器单独运转时，应满足一二级负荷的需求。车间变电所单台变压器容量上限：1000KVA或1250KVA 五、电力变压器并列运转条件1、变压器的一、二次额定电压必需对应相等。2、变压器的阻抗电

25、压短路电压必需相等。3、变压器的衔接组别必需一样。4、变压器的容量尽量一样或相近，最大容量与最小容量之比不超越3：1。第6节 电流互感器和电压互感器 一、概述电压互感器CTTA 电流互感器PTTV功能：使仪表、继电器、二次设备与主电路绝缘，扩展仪表、继电器等二 次设备的运用范围。二、电流互感器一根本构造原理和接线方案1.构造特点： 一次绕组匝数少导体资料粗；二次绕组匝数多导体资料较细。2.接线特点：一次绕组与主电路串联二次绕组与仪表继电器的电流线圈串联。二次额定电流为5A 3.电流互感器的变比4.电流互感器常用接线方式:一相式接线、两相V型接线、两相电流差接线、三相星型接线 电流互感器的接线方

26、案 a)一相式接线b)两相V形接线 C)两相电流差接线d)三相星形接线二电流互感器的类型和型号LQJ10型电流互感器LMZJ10.5型电流互感器1次接线端子，2一次绕组，3二次接线端子，4铁心，5二次绕组，6警示牌 1铭牌，2一次母线穿孔，3铁心，树脂浇注4安装板，5二次接线端子三电流互感器的选择和校验1.按安装地点的条件和额定电压，一次电流、二次电流 5A，准确级等选择。2.留意电流互感器准确级与二次负荷容量有关，即二次负荷S2不得大于准确级对应的额定二次负荷S2N。3.动稳定校验4.热稳定度校验三电流互感器运用本卷须知 任务时二次侧不得开路， 二次侧有一端必需接地， 电流互感器在衔接时，要

27、留意其端子的极性。三、电压互感器 (一)电压互感器的根本构造原理和接线方案1.构造特点:一次绕组匝数多，二次绕组匝数少2.接线特点:任务时,一次绕组与主电路并联,二次绕组与仪表、继电器的电压线圈并联1铁心,2一次绕组,3二次绕组电压互感器3.电压互感器的变比：4.电压互感器的常用接线方式a)一个单相电压互感器 b)两个单相电压互感器接成V/ V形 c)三个单相电压互感器接成YoYo形 d)三个单相三绕组或一个三相五芯柱三绕组电压互感器接成YoYo(开口三角)形 单相电压互感器、V/ V型、三相五柱式等二电压互感器的运用本卷须知 任务时二次侧不得短路， 二次侧有端必需接地， 互感器在衔接时留意其端子的极性。第7节 工厂变配电所的主接线图一、概述表示系统中的电能保送和分配线路的电路图，也可以成为主结线图