变电所主要设备课程课件

1、第三章 变电所 第一节 变电所主要设备 变电所：对电源进行电压等级变换，并对电能进行重新分配的场所 配电所：不对电源进行电压等级变换，仅对电能进行重新分配的场所一、高压电气设备1、电力变压器 1）电力变压器功能： 实现电网的电压等级变换，是变电所主要设备 2）变压器类型 电力变压器绕组的绝缘和冷却方式是影响变压器使用的主要因素。 一般按变压器绕组的绝缘和冷却方式进行分为油浸式、干式两种形式油浸式变压器： 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、防爆性能较差。 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） 散热稍差，价格高，但防火、防

2、爆性能好，在现代建筑中的应用日益增多。SF6变压器 ：以六氟化硫气体为变压器绕组的绝缘和冷却方式硅油变压器 ：以硅油为变压器绕组的绝缘和冷却方式1变电所变压器 1信号温度计 2铭牌 3吸湿器 4油枕(储油柜) 5油位指示器(油标) 6防爆管 7瓦斯继电器 8高压套管 9低压套管 10分接开关 1l油箱 12铁心 13绕组及绝缘 14放油阀 15小车 16接地端子三相油浸式电力变压器2变电所变压器干式变压器3变电所变压器3）变压器图例Y 4）变压器的连接组别和表示 表示变压器一次绕组和二次绕组的连接关系，连接方式不同，变压器一次侧线电压矢量和二次侧线电压矢量的相位不同。 连接组别表示方式：按新国

3、标GB1094-1996的规定，变压器连接组别采用IEC标准，标注方法是： 一次侧联结方式用大写字母标注，二次侧联结方式用小写字母标注。 一、二次侧字母之间用“，”分隔 星形连接用字母“Y、y”表示，三角形联结用字母“D、d”表示。 中性点用字母“N、n”表示。 一次侧线电压矢量和二次侧线电压矢量的相位关系用时钟的时针与分针关系描述。一次侧线电压矢量为长针，二次侧为短针。4变电所变压器例如：连接组别Y，yn0（对应旧国标Y/Y0-12）， 变压器一次侧、二次侧为星形连接，中性点由二次侧引出 变压器一、二次侧线电压矢量相位差为0（对应时钟的12点钟的位置）。变压器连接组别示意图如下5变电所变压器

4、连接组别，星/星形接法同名端对应连接：“12点” A B C X Y Z a b c x y z X Y Z A B C c cbUAUBUCUA-UBUAB x y z a cUa-UbUabUabUBUAUBUCUbUab=Ua +(-Ub )异名端对应连接：“6点” A B C X Y Z a b c x y z X Y Z A B C c c-UBUABUAUAUBUCUaUb-UaUxy=-Ua +UbUxyUxyUB6变电所变压器连接组别，三角/星形接法正序组：AYB ZCXA，“1点” A B C X Y Z a b c x y z c X Y Z B CUAUABUabUBUA

5、UBUCUaUbUcb x y z a cUa-UbUabUbUab=Ua +(-Ub )UAB=-UBUa负序组：AXB YCZA，“11点” A B C X Y Z a b c x y z cb x y z a cUa-UbUabUbUab=Ua +(-Ub )UcUbUCUBUA X Y Z B CUAUABUabUBUAB=UA7变电所变压器连接组别，星/三角形接法正序组：ayb zcxa，“11点” a b x y z cUaUbUcb x y z a cUaUb A B C X Y Z X Y Z A CUAUBUCUA-UBUABUabUB bUab= -UbUab A B C

6、X Y Z X Y Z A CUAUBUCUA-UBUABUB a b x y zUaUbUc b负序组：axb ycza，“1点” B x y z a cUaUbUab=UaUabbUab c8变电所变压器5）变压器的一般表示方法表示内容：型号、容量（KVA） 、一、二次侧电压（KV）、连接组别 型号：一般按国家标准表示，有型号和序列号等， S表示油浸式变压器，SC表示干式变压器，数字表示序列号。 容量：按IEC的推荐采用R10系列 即容量按R10= 倍数递增， 如100、125、160、200 KVA等。连接组别： Y，yn0(Y/Y0-12)和D，yn1（推荐采用） 例：S91250，1

7、0/0.4，D，yn19变电所变压器6）D，yn1特点：a）有利于抑制高次谐波电流， 3n次谐波电流，不会流人公共的高压电网中去，更符合环保要求。b）有利于低压单相接地短路故障的保护动作和切除，D，yn1连接方式的阻抗要比Y，yn0 连接变压器的小得多，单相接地故障时的短路电流比Y，yn0连接要大，保护装置灵敏度更高，更易于动作。c）有利于承受单相不平衡负荷，现代供电系统中，单相负荷明显增加，导致三相不平衡电流增加，即零序电流增加，而感应到一次绕组中的零序电流在一次绕组中形成环流，减少了高压电网中不平衡电流。 按规定，D，yn1连接的变压器，其中性线的电流允许达到相电流的75%以上，而Y，yn

8、0连接的变压器的中性线的电流不得超过二次侧额定电流的25%，二者相差甚远。10变电所变压器d）变压器型号的一般表示例如：SC71250/10表示三相干式电力变压器，设计序号为7， 额定容量为1250KVA，一次绕组电压为10KV相数代号S三相D单相绝缘代号C成型固体G空气无油浸式冷却代号F风冷P强迫油循环无自然冷却调压代号Z有载调压无无载调压绕组材料L铝无铜设计序号额定容量(KVA)高压绕组电压(KV)可以省略11变电所高压断路器2、高压断路器 国际电工词汇中，对断路器作了明确的定义： 断路器是能接通、承裁以及分断正常电路条件下的电流，也能在规定的非正常电路条件（例如短路）下接通、承裁一定时间

9、和分断电流的开关电器。1）高压断路器功能功能：在正常运行时接通或切断负荷电流， 在发生短路故障或严重过载时，在继电保护装置的控制下，可自动、迅速地切断故障电流，以防止故障扩大。 高压断路器作为高压电路中闭合和开断电路的设备，是最重要的、也是最常用的高压开关电气设备。 高压断路器的性能直接影响供配电系统的安全。高压断路器的图例12变电所高压断路器 SN1010型高压少油断路器1铝帽 2上接线端子 3油标 4绝缘筒5下接线端子 6基座 7主轴 8框架 9断路弹簧 13变电所高压断路器3）高压断路器的类型 作为闭合和开断电路的高压断路器，必须有完善有效的措施迅速灭弧。 按灭弧介质和灭弧方式进行分类。

10、a）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；b）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，但造价高、维护要求高，一般只在大型变电站采用；14变电所高压断路器c）六氟化硫（SF6）断路器 采用具有良好的灭弧和绝缘性能的SF6气体作为灭弧介质，灭弧性能好，无火灾危险，断流容量大、速度快，可靠性高，发展较快，在封闭式组合开关柜中采用较多，但价格较高；d）真空断路器 采用稀薄的空气作为灭弧介质，器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，近年来发展较快，在建

11、筑供配电系统中使用越来越多，不足之处是价格较贵，同时分断电感性负载的性能稍差，通常需要配置专用的阻容吸收装置。15变电所高压断路器按安装地点进行分类：户外；户内 温度、湿度对断路器性能有影响。按自动合闸方式分类： 能够自动重合闸，不能自动重合闸 现代高层建筑的变配电室设在主楼地下层，按规定不宜采用油开关。用于高层建筑的开关有三种类型可供选用： 高压空气断路器：技术较陈旧 SF6断路器：尺寸较大，SF6气体具有毒性， 真空断路器：目前10kV真空断路器应用的较为普遍16变电所高压断路器4）高压断路器的操作机构 高压断路器在发生故障时，能够在继电保护装置的控制下，自动切断故障电流，因此高压断路器还

12、应配有相应的操作机构以实现自动动作，操作机构有手动式： 以人工手动方式进行分、断操作，简单， 但不能提供自动分、断操作电动式：以电磁力作为断路器分、断操作的动力，以CD表示弹簧式：以弹簧力作为断路器分、断操作的动力， 建筑配电系统常用，以CT表示液压式：用液压机构提供断路器分、断操作的动力气动式：用压缩空气提供断路器分、断操作的动力，如空气断路器 操作机构和控制回路的电压是选择高压断路器应考虑的因素17变电所高压断路器5）高压断路器型号的一般表示产品名称D多油S少油Z真空L六氟化流安装场所W户外N户内其它标志G改进型C小车型设计序号额定电压(KV)额定开断电流(KV)额定开断容量(KVA)可以

13、省略例：SN1010/2000 10表示户内型少油高压断路器，设计序号为10，额定电压为10KV，额定电流为2000A，额定开断容量为10KVA。额定电流(A)操作机构代号：C机构形式D电磁式Q气动式S手动式T弹簧储能式设计序号其它标志G改进型T带脱扣器X箱式18变电所高压隔离开关3、高压隔离开关 1）高压隔离开关的功能 高压隔离开关不具备分断电流的作用，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，以确保“隔离”作用。 功能： 在对高压电气设备检修时，用隔离开关将检修的设备与其它带电体可靠地分隔，以保证检修人员的安全； 在需要进行“倒闸操作”时，利用隔离开关将设备或供电线路从一组

14、母线切换到另一组母线。2）高压隔离开关的图例19变电所高压隔离开关高压隔离开关GN810600型高压隔离开关 1上接线端子 2静触头 3闸刀 4套管绝缘子 5下接线端子 6框架 7转轴 8拐臂 9升降绝缘子 10支柱绝缘子20变电所高压隔离开关3）高压隔离开关的类型 高压隔离开关没有熄弧的机构，其分类按安装地点分为 户外（GW） 、户内（GN）两种。 温度、湿度对断路器性能有影响。4）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， 高压隔离开关没有熄弧的机构，不允许带负荷操作，只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： 分闸：先拉断高压断路器，后拉断隔离开关 合

15、闸：先合上隔离开关，后接通高压断路器 为防止误操作，除了严格的操作规程外，高压隔离开关还应有与高压断路器互锁的装置21变电所高压隔离开关5）高压断路器型号的一般表示例：GW910/800 10，表示户外型高压隔离开关，设计序号为9，额定电压为10KV，额定电流为800A，极限通过电流为10KA。产品名称安装场所W户外N户内结构标志T统一设计G改进型C穿墙型D带接地开关型W防污型设计序号额定电压(KV)可以省略额定电流(A)G极限通过电流(KA)其它标志G高原型可以省略22变电所高压负荷开关3、高压负荷开关 1）高压负荷开关的功能 功能：在正常运行时接通或切断负荷电流， 在允许的过载情况下，在继

16、电保护装置的控制下自动切断过载回路 由于高压隔离开关的灭弧装置比高压断路器简单，因此高压隔离开关不能切断短路电流。 在通常情况下负荷开关应与高压熔断器组合使用，借助高压熔断器切断短路电流，目前，已有将负荷开关与高压熔断器组合在一起的装置。2）高压负荷开关的分类 一般负荷开关按安装地点分为户外（FW）、户内（FN）两种 高压负荷开关也须配用操作机构，一般负荷开关用手动操作机构操作外型。 3）高压负荷开关的图例23变电所高压负荷开关高压负荷开关FN3-10RT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6RNI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

17、静触头12上触座 13断路弹簧14绝缘拉杆15热脱扣器24变电所高压负荷开关4）高压负荷开关型号的一般表示例：FW810/1000 10，表示户外型高压隔离开关，设计序号为8，额定电压为10KV，额定电流为1000A，最大开断电流为10KA。产品名称安装场所W户外N户内设计序号额定电压(KV)额定电流(A)F最大开断电流(KA)其它标志R带熔断器S熔断器装在开关上面25变电所高压熔断器4、高压熔断器 1）高压熔断器的功能 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。 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成 保护方式： 在流过熔体的电流大于其开

18、断电流时，熔体熔断，切断电流，达到保护目的。 2）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（RW） 、户内（RN）两种 RW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。 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RW10（F）型跌开式熔断器，这种负荷型跌开式熔断器有推广应用的趋势。 26变电所高压熔断器3）高压熔断器的基本图例一般图例跌落式熔断器27变电所高压熔断器RW 410（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 7铜熔丝 8下动触头

19、9下静触头 10下接线端子 11绝缘瓷瓶 12固定安装板图920 RN l、RN 2型高压熔断器1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瓷绝缘子 7底座28变电所避雷器1上接线端2火花间隙3云母垫圈4瓷套管5阀片6下接线端子FS410型FS0.38型避雷器图例阀式避雷器结构特征S变配电所用Z变电站用C磁吹式F设计序号额定电压（KV）避雷器 29变电所高压开关设备 高压断路器、高压负荷开关和高压隔离开关的特点:高压断路器 高压断路器灭弧性能最好，分断电流能力强，保护功能较全，因此应用最多。一般对电源进线开关、操作频繁的供配电回路、配电所引出线等应采用高压断路器。 高压隔离开关

20、 高压隔离开关不具备分断电流的功能，一般与高压断路器配合使用，一般对固定的配电设备应设置高压隔离开关，高压隔离开关应设置在有带电设备的一侧；对接在母线上的避雷器、电力电容器等应设置隔离开关 高压负荷开关 高压负荷开关能分断正常工作的电流，但不能分断短路电流，需要与高压熔断器配合使用，而且熔断器应设置在电源侧； 高压负荷开关的分断能力比高压断路器小，主要是成本低，应用场所有限。30变电所电流互感器 5、电流互感器 1）电流互感器的功能 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） 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次回路的设备

21、成本。2）电流互感器的工作原理 基本工作原理：电磁感应原理1铁心 2一次绕组 3二次绕组 电流互感器变流比二次侧电流N2 N1 31变电所电流互感器3）电流互感器基本图例4）使用电流互感器的注意事项 a）二次回路应连接可靠，不能安装熔断器或开关 因为电流互感器二次绕组侧匝数较多，一旦开路，将会在二次侧感应出高压，危急人身和设备安全，b）二次回路应可靠接地 因为电流互感器一次侧为高电压，要求二次回路应可靠接地，以防一、二次绕组间的绝缘击穿，造成人身伤害和设备毁坏。c） “同名端”连接正确 要求电流互感器一、二次绕组的“极性”要对应，例如上图中L1和K1，L2和K2为同名端。 5）电流互感器的串联

22、使用 在电流互感器的容量不能满足要求时，可以将两个同型号、同变比的电流互感器串联使用，要注意两个电流互感器“同名端”要一致。32变电所电压互感器 5、电压互感器 1）电压互感器的功能 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100V） 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低二次回路的设备成本。2）电压互感器的工作原理 基本工作原理：电磁感应原理1铁心 2一次绕组 3二次绕组 电流互感器变流比二次侧电流N1 N2 33变电所电压互感器3）电压互感器基本图例4）使用电压互感器的注意事项 a）一、二次回路都应安装熔断器以防止短路

23、电压互感器二次绕组侧匝数较少，一旦短路，将会在二次侧感应出大电流，烧毁电压互感器和危急人身和设备安全； 电压互感器一次绕组并联于主回路中，一旦二次侧短路也将使主回路跳闸，影响供电。b）二次回路应可靠接地 因为电压互感器一次侧为高电压，要求二次回路应可靠接地，以防一、二次绕组间的绝缘击穿，造成人身伤害和设备毁坏。c） “同名端”连接正确 要求电压互感器一、二次绕组的“极性”要对应34变电所高压电气设备 根据负荷分类和对供配电的要求，可在变电所内用母线和高压断路器、高压隔离开关组合得到不同的连接方式以满足供电可靠性的要求。 右图的变电所的供电系统图中，两路10KV的高压电源进线采用单母线分段结线方

24、案，用一套开关（高压断路器、高压隔离开关）将一条母线分隔开，称为“单母线分段制” 主结线。当一条电源进线发生故障或进行检修而被切除时，可以闭合分段开关，由另一条电源进线来对整个配电所负荷供电，从而提高了供电可靠性和灵活性。35变电所高压开关柜6、高压开关柜 高压开关柜是一种成套的配电设备。 高压开关柜按设计要求的配电线路结线方案，把一次回路的开关电器和二次回路的电器设备组装成一体。一般高压开关柜中除装有高压断路器、高压隔离开关、互感器等一次设备，还装有用于线路保护、检测与计量的二次设备和仪表等。由于高压开关柜一般由专业化的厂家生产，结构紧凑，可靠性高。是建筑配电系统中常用的配电设备。高压开关柜

25、的五防要求： 防止误合、误分断路器； 防止带负荷合、分隔离开关； 防止带电挂接地线； 防止挂接地线时合闸； 防止人员误入带电间隔。36变电所高压开关柜高压开关柜的结构：固定式： 高压断路器等设备固定于开关柜中，经济但不够灵活手车式： 高压断路器等设备安装在可从开关柜中拉出和推入的小车上，需要检修时将小车拉出，需要完毕后，又将小车推入，灵活安全，但稍贵厢式变电站： 把一次回路的开关电器、二次回路的电器设备和变压器组装合在一个厢体内37变电所 l母线 2母线侧隔离开关 （QS1，GN810C型 3少油断路器（QF，SNl0-10型） 4电流互感器 （TA，LFZl10或LDZI10型） 5线路侧隔

26、离开关 （QS2，GN910型） 6电缆头 7下检修门 8端子箱门 9操作板 10断路器手动操动机构（CS2型） 11隔离开关操动机构（CS6型） 12仪表继电器屏 13上检修门 14、15观察孔GG-1A(F)-07S型高压开关柜一次回路方案结构图38变电所高压开关柜高压开关柜型号的一般表示例： GG-1A(F)10D-07S ，表示固定式高压开关柜，设计序号为1，结构为改进型(防误型)，额定电压为10KV，D电磁式操作机构，一次线路方案编号为07S产品名称形式特征G固定式C手车式B半封闭式F封闭式设计序号额定电压(KV)G一次线路方案编号结构标志A改进型F防误型J计量型操作机构形式D电磁式

27、S手动式T弹簧储能式39变电所电力电容器 注意事项：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路保护。电容器的投切控制可采用接触器或断路器、负荷开关。为防止电容器过载，应采用热继电器保护为防止检修时电容器电压电击，应装设放电电阻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7、电力电容器功能：实现静止无功功率补偿，提高线路功率因素。图例：与电工学中的符号相同应用：在建筑配电系统中一般采用三角形连接 建筑配电系统中一般将电力电容器并联接入低压侧母线。在配电系统中的典型结线如图所示母线熔断器(1.52)IC 接触器 1.5IC电抗器热继电器1.3IC放电电阻电容器40变电所电力母

28、线8、电力母线 功能：用铜线或铝线制作为扁状导体（截面为长方形），用来实现大电流的传输。 没有绝缘保护层，专用于变电所内变压器和配电线路之间的连接，一般称这种扁状型导体为电力母线，在电气原理上，母线是一条允许流过大电流的导体，起汇集变压器电能和向用户分配电能的作用。电力母线也称“汇流排”： 插接母线：带有绝缘的电力母线，用于大电流配电干线 电力母线相序：A黄， B 绿， C 红，N蓝， 无功补偿一般采用集中补偿方式 但对功率较大、功率因数较低的用电负荷，有采用就地补偿的趋势。 无功补偿多集中装设在低压侧，与配电屏放在一起，以降低变压器容量。MMM分组就地补偿41变电所低压断路器二、低压电气设备

29、 低压电气设备一般指额定交流电压在1000 V，直流电压在1200 V以下的电气设备 ，是建筑供配电系统中大量使用的设备。 由于低压电气设备电压等级低，低压一次回路的保护无需互感器，使低压电气的设备的结构更紧凑，产品也更丰富 。1、低压断路器 功能：分断电流 低压断路器又称自动开关或空气开关（空开），低压断路器型号繁多，是建筑配电系统中应用最广泛、也是最重要的一种控制设备， 空气开关具有很好的灭弧能力，除了能在带负荷时分断电流外，还具有短路保护、过载保护和失电压或低电压保护等多种保护功能，而且这些保护装置与断路器制作为一体，应用更方便。 低压断路器的图例与高压断路器相同。 42变电所低压断路器

30、低压断路器的型号： 国产系列有DZ、DW系列和C系列、S系列、K系列等新型号 国外或合资企业，常见的有 ME系列（德国AEG公司技术） C45系列（中法合资生产） NS系列（法国施奈德公司技术） SH系列（ABB公司生产）。43变电所低压断路器低压断路器的原理结构和接线1 主接头 2跳钩 3锁扣 4分励脱扣器5失压脱扣器 6过电流脱扣器 7热脱扣器(双金属片) 8加热电阻 9脱扣按钮(常闭) 10脱扣按钮(常开) 低压断路器的基本工作原理 正常工作时，各保护机构是“紧扣”住的，在出现故障时，比如过电流，在过流线圈产生的电磁力使过流脱扣器 “脱扣”，在弹簧的拉力下，主接头断开，实现保护 44变电

31、所低压断路器45变电所低压断路器DW型万能式低压断路器l操作手柄 2自由脱扣机构 3失压脱扣器4过流脱扣器电流调节螺母 5过流脱扣器6辅助触头（联锁触头）7一灭弧罩（内有主触头） 在应用时，主要考虑额定电气参数和根据保护内容选择和设定脱扣器动作参数。 另外因为低压断路器在正常分断负载时，采用手动直接控制分断主电路，所以不宜频繁操作，宜作照明配电箱内或其它各种不频繁操作的控制设备。操作手柄灭弧罩失压脱扣器辅助触头过流脱扣器自由脱扣机构46变电所低压断路器 1）低压断路器的保护内容： 低压断路器的保护内容与断路器的脱扣形式相关一般有： 过热脱扣器过热保护，实质是过载保护。 过流脱扣器过载保护，一般

32、延时动作，对瞬时过电流不动作。 电磁脱扣器短路保护，瞬时动作。 失压脱扣器欠压保护，电压低与设定值时动作，一般延时动作。 分励脱扣器远动保护， 复式脱扣器电磁脱扣热脱扣 47变电所低压断路器低压断路器过流保护有“三段式”保护： 瞬时、短延时、长延时三种保护模式 瞬时保护模式提供短路保护，达到设定值时立刻动作。 长延时保护模式提供过载保护，达到设定值时延时动作。延时时间较长 短延时保护模式提供介于短路与过载之间保护，延时时间较短。 低压断路器还具有漏电保护，一般可在断路器上组合一个漏电保护模块，例如C45N低压断路器可加装Vigi型组合式附件实现漏电保护功能，可靠性很高 。带漏电保护的低压断路器

33、表示48变电所低压断路器2）低压断路器的分类： 按使用类型：A类（非选择型）、B类（选择型） 按设计形式：框架式（ACB）、开启式（模压外壳式或塑壳式MCCB） 按操作机构：手动式、电动式、储能式 按安装方式：固定式、插入式、抽屉式 按低压断路器的极数和电流回路分类： 单极两线， 两极：两极两线、两极三线 三极：三极四线 四极 3）低压断路器的容量： 指低压断路器正常工作允许的分断电流，一般由几安培到数百安培。 低压断路器还有一项电流指标：框架电流，指允许的最大电流49变电所低压断路器4）断路器的主要技术参数有： 额定工作电压 壳架等级额定电流和额定工作电流 额定短路通断能力和一次极限通断能力

34、 保护持性和动作时间 电寿命和机械寿命 热稳定性和电稳定性 断路器壳架等级额定电流：指塑壳或框架中所允许的 最大过电流脱扣器的额定电流50变电所低压负荷开关2、低压负荷开关 功能： 类似于高压负荷开关，有简单的灭弧措施， 可在额定工作条件下分断电流，但不能切断短路电流，需要配合熔断器实现短路保护。 HDl3型低压刀开关1上接线端子 2灭弧栅(灭弧罩) 3闸刀4底座 5下接线端子 6主轴 7静触头 8连杆 9操作手柄 低压刀开关低压刀开关在断开后有明显的断点，常用的有HD（单投）和HS（双投）系列，额定电流从数十安到1500安。 51变电所低压负荷开关1铁壳 2灭弧罩 3触点座 4刀片 5操作联

35、锁机构 6手柄 7熔断器座 8熔断器 9中线接线座由刀开关和熔断器串联组合而成的低压负荷开关低压负荷开关靠手动操作机构分断电流，其额定电流不超过200A，一般用于100A以下的通断不频繁的低压配电线路中 密封式负荷开关：胶盖闸刀开关铁壳开关52变电所交流接触器3、交流接触器图例功能：交流接触器也称为电磁开关 用于需要频繁接通和断开的供电电路开关控制结构： 利用电磁铁的吸力来控制触头动作，具有用于通断控制的辅助线圈和辅助触头以及用于通断电流的主触头。 交流接触器的通断由辅助线圈控制，当辅助线圈没有电流时，接触器主触头断开（常开），主回路断开；当辅助线圈通电后，产生电磁力将衔铁吸合，带动拉杆将接触

36、器主触头闭合，主回路接通。实物外形53变电所交流接触器特点： 由低电压、小功率的辅助线圈控制高电压、大电流主湖路的通断因此特别适合需要自动控制和频繁起停的场合，在必要时还可用工作电压为36 V的辅助线圈为实现控制，安全性更好。 交流接触器有一定的过载保护能力和低电压保护功能，但不能切断短路电流，需要配合熔断器实现短路保护。54变电所低压成套设备 4、低压成套设备 低压配电屏是将按设计要求的配电线路结线方案，把低压开关设备和计量、配电、功率因素补偿等电器设备组装成一体的低压配电设备。形式：低压配电屏和低压配电箱结构：固定式、抽屉式、手车式特点：结构紧凑，组合方便，安全可靠 固定式：趋于淘汰 手车

37、式：只用于大容量的配电线路 抽屉式：在建筑配电系统中使用广泛。形式：动力配电箱和照明配电箱，种类：按安装方式分类 挂壁式、 靠墙式、 嵌入式 广泛用于工厂车间、建筑物的楼层的配电系统的控制保护和直接向用电设备配电。 55变电所低压成套设备低压配电屏56变电所备用电源三、备用电源备用电源：指在交流电网提供的电源故障时为一、二级负荷供电的电源电源种类：发电机组、EPS（集中供电式应急电源）、UPS 一般动力负荷采用采用自备发电机组 通信、计算机网络等负荷采用EPS或UPS，一般要求与主电源切换时间不应超过15S柴油发电机组： 包括柴油机、发电机、起动和控制装置、油底座等，一般还应有储油室。 柴油发

38、电机组利用柴油燃烧提供发电机动力，运行时有噪音、排烟、冷却、振动等影响，还要考虑燃油的消防问题，设计时应考虑这些影响。57变电所备用电源 柴油发电机组体积大，要考虑建筑结构承重要求。 单台发电机组的容量不应超过1500KW。 近年国外高层建筑已开始采用燃汽汽轮发电机。这种发电机采用空气冷却，具有体积小、重量轻、反应速度快，噪音低、故障率低等优点。 燃汽汽轮发电机空气需要量大，设置在在地下层时，要考虑进气和排烟，一般应设置在地面层。58变电所发电机柴油发电机组59变电所发电机备用电源的设计容量： 原则：备用电源应满足一级负荷和部分二级负荷的供电， 特别是消防负荷的供电要求。 容量计算：（1）考虑

39、稳定负荷 在需要由应急电源供电的具体设备等尚未确定，用估算法确定。 按建筑配电变压器的总容量的10%20%选择，建筑规模大时取下限，建筑规模小时取上限； 另外也可根据建筑面积和建筑用途进行估算，通常应急发电机组的容量可以按每平方米1020W选择。 在需要由应急电源供电的具体设备等负荷确定后，按实际负荷进行计算 按实际负荷进行计算时要注意：对于消防负荷，以实际设备的负荷为计算负荷（2）考虑尖峰负荷：即考虑设备起动时的影响，规范有相应的计算方法（3）考虑发电机母线的允许电压降：规范有相应的计算方法 确定容量：取上述三者中的最大负荷为备用电源容量60变电所发电机 应急电源容量的经济性 从系统经济的角

40、度，应急电源容量小，可以减少投资，经济性好， 减小应急电源容量的途径： 减小发电机组容量，减小应急电源供电负荷一般措施：（1）对有大容量的电动机的设备，采用降压起动措施，这是减小起动电流，降低冲击负荷的有效措施。 鼠笼式电动机，通常采用自偶变压器降压起动方式 绕线式电动机，则采用星三角起动方式。 在对电机起动转矩要求高时，可采用变频电源起动方式。 在建筑供配电系统中，对单机容量超过14KW的电动机，不得采用全压起动方式61变电所发电机（2）避免同时起动大容量的电动机 即将大容量的电动机的起动时间错开，避免供电回路中的起动电流过大。可在设备的起动控制电路上采取互锁、顺序起动等措施实现。（3）将消

41、防负荷与其他重要负荷分开，使其不同时运行。 即在设计配电方案时，将一级与二级负荷中不要求与消防负荷同时运行的负荷分开，由不同的母线供电，在发生火灾，正常供电电源停止工作时，应急电源仅对消防负荷供电；在未发生火灾，正常供电电源因故障停止工作时，由于消防设备不运行，即消防负荷小，应急电源可满足对一级与二级负荷的供电。62变电所变电所类型一、工业和企业变电所类型室内变电所室外变电所：露天变电所、半露天变电所、杆上变电所总降压变电所35110KV6 10KV独立变电所610KV0.4KV外附式变电所室内变电所内附式变电所63变电所杆上变电所64变电所65变电所变电所类型二、高层建筑变电所类型特点：高层

42、建筑负荷种类多，负荷分散，配电线路长要求：降低损耗，保证供电质量措施：变电所设置在负荷中心类型：变电所设置在楼内、在楼外设置独立变电所（辅助变电所） 一般来说，辅助变电所距负荷中心较远，配电电缆敷设较复杂，现代建筑中，高层建筑的变电所都设在主楼内。 对设在高层建筑内的变电所，要采用干式变压器 66变电所变电所类型变电所设置在楼内时，根据变电所在建筑内位置有以下几种形式：A：变电所设置在建筑地下层或底层 优点：设计和安装简单，不占建筑有效面积，民用建筑中采用最多。 缺点：变电所不在负荷中心 国外一般建筑高度在30层左右的，大都集中在底层 在有地下室时，规范要求变电所不宜设在最底层。A67变电所变

43、电所类型二、高层建筑变电所类型B：变电所设置在建筑中间层C：变电所设置在建筑底层与顶层D：变电所设置在建筑底层、中间层与顶层 优点：变电所在负荷中心。 缺点：对建筑结构的承重有要求，安装困难 占用建筑有效面积，对周围用户有影响 一般在供电质量不能满足要求时采用 一般建筑中间层的变压器容量不宜超过630KVA 变电所的数量及其位置的分布，应通过技术经济比较决定。 国外60层左右的建筑，B、C、D三种方式都有采用。B C D68变电所变压器的选择一、变压器台数的选择基本原则：选用标准容量序列、低损耗变压器。 安装在建筑内的变压器，不应选用油浸式电力变压器 要考虑供电可靠和灵活的要求（季节性负荷、冲

44、击性负荷等宜独立设置） 在保证供电要求的条件下，变压器台数应尽可能少69变电所变压器的选择二、变压器容量的选择基本原则： 满足供电可靠的要求，以计算负荷为依据，并考虑变压器的损耗。 选用单台变压器时，要考虑留有余量 在有多台变压器时，其中一台检修时，其它变压器应能满足其中一、二级负荷的供电。 在有冲击性负荷时，要按冲击性负荷选择变压器余量，对直接起动的电动机， 在运行环境温度超过变压器的规定时（一般为4040 ，最高日平均温度 30最高日平均温度20 ），要对变压器容量进行修正。70变电所变压器的选择三、变压器的经济运行1、变压器的负荷率 理论分析表明： 实际取用的容量变压器额定容量定义：2、

45、变压器的最佳负荷率j ：经济运行要求：使电力系统有功损耗最小按理论计算，当变压器的铜损等于铁损时，其运行效率最高 满足此条件的变压器负荷率称变压器的最佳负荷率，用j 表示理论分析结果：j =0.5 时，满足电力系统有功损耗最小变压器损耗2 71变电所变压器的选择3、按变压器经济运行要求条件选择变压器的容量4、负荷率的选择 按变压器经济运行要求条件有j =0.5 0.6问题：如果按=0.6 选择变压器容量，则变压器有40%的容量闲置变压器闲置容量经济运行效益？变压器闲置容量经济运行效益？72变电所变压器的选择 设某系统的计算负荷SC为1000KVA，在最佳负荷率为50%时的损耗为16KW，经济分析如下如果按最佳负荷率为50%考虑，则变压器容量为2000KVA，如果按负荷率为85%考虑，则变压器容量为1176