供配电系统主要电气设备

第2章供配电一次系统供配电技术10/5/20231第2章供配电一次系统2.1供配电系统常用电气设备：电力变压器和互感器2.2高低压开关电器2.3高低压熔断器和避雷器2.4成套装置10/5/202322.1供配电系统常用电气设备2.1.1电力变压器

电力变压器（powertransformer）是变电所的核心设备，通过它将一种电压的交流电能转换成另一种电压的交流电能，以满足输电、供电、配电或用电的需要。10/5/202331.常用电力变压器的种类（1）按相数分类：有三相电力变压器和单相电力变压器。大多数场合使用三相电力变压器，在一些低压单相负载较多的场合，也使用单相变压器。（2）按绕组导电材料分类：有铜绕组变压器和铝绕组变压器。目前一般均采用铜绕组变压器。（3）按绝缘介质分类：有油浸式变压器和干式变压器。油浸式变压器由于价格低廉而得到了广泛应用；干式变压器有不易燃烧、不易爆炸的特点，特别适合在防火、防爆要求高的场合使用，绝缘形式有环氧浇注式、开启式、六氟化硫（SF6）充气式和缠绕式等。干式变压器现已在中压等级的电网中逐步得到了广泛的应用。10/5/202342.常用变压器的容量系列

我国目前的变压器产品容量系列为R10系列，即变压器容量等级是按为倍数确定的，如：100kVA、125kVA、160kVA、200kVA、250kVA、315kVA、500kVA、630kVA、800kVA、1000kVA、1250kVA、1600kVA等。10/5/202352.1.2互感器

电压互感器（potentialtransformer）和电流互感器（currenttransformer）常统称为互感器，从基本结构和原理来说，互感器是一种特殊的变压器。电力系统中的电压及电流，数值相差范围极大。为了减少测量仪表的规格，简化其生产过程，保证测量人员的安全操作，对于高电压、大电流均采用互感器降压、变流后再进行测量。同时互感器也可以作为继电保护和信号装置的电源，以使控制和保护装置与高压回路隔开。10/5/20236

电压互感器可以扩大测量范围，相当于是一种降压变压器。它是由两个或者三个互相绝缘的线圈绕在同一个铁芯上构成的，二次侧额定电压为100V。电压互感器的使用注意事项①电压互感器在使用时，二次侧不能短路。②为了安全起见，电压互感器二次侧必须有一端接地。10/5/20237

电流互感器将主回路的大电流变换成小电流，供计量和继电保护用。电流互感器二次侧额定电流通常为5A或1A。电流互感器的使用注意事项①电流互感器二次侧不允许开路；②电流互感器二次侧必须一点接地；③注意电流互感器二次绕组的极性。10/5/202382.2高低压开关设备1.高压断路器2.高压隔离开关3.高压负荷开关4.低压负荷开关10/5/20239

高压断路器（circuit-breaker）是带有强力灭弧装置的高压开关设备，是供配电系统中重要的开关设备，它能够开断和闭合正常线路与故障线路，主要用于供配电系统发生故障时与保护装置配合自动切断系统的短路电流。 高压断路器通常按照灭弧介质分类，主要有:少油断路器（已基本淘汰）真空断路器SF6（六氟化硫）断路器高压断路器的型号含义10/5/20231010/5/202311SN10-10型断路器10/5/202312ZN28-12型ZN28A-12型VD4型10/5/202313瓷柱式落地罐式10/5/202314

隔离开关的主要功能是隔离电源，当它处于分闸状态时，有着明显的断口，使处于其后的高压母线、断路器等电力设备与电源或带电高压母线隔离，以保障检修工作的安全。由于不设灭弧装置，隔离开关一般不允许带负荷操作，即不允许接通和分断负荷电流（和断路器配合使用时，要严格遵守操作顺序，即停电时，应先使断路器跳闸，后拉开隔离开关；送电时，应先合隔离开关，再闭合断路器）。 但可用来分合一定的小电流，如励磁电流不超过2A的空载变压器、电容电流不超过5A的空载线路以及电压互感器和避雷器等。10/5/20231510/5/202316

高压负荷开关是一种介乎隔离开关与断路器之间的结构简单的高压电器，具有简单的灭弧装置，常用来分合负荷电流和较小的过负荷电流，但不能分断短路电流。此外，负荷开关还大多数具有明显的断口，具有隔离开关的作用。

负荷开关常与熔断器联合使用，由负荷开关分断负荷电流，利用熔断器切断故障电流。因此在容量不是很大、同时对保护性能的要求也不是很高时，负荷开关与熔断器组合起来便可取代断路器，从而降低设备投资和运行费用。这种形式广泛应用于城网改造和农村电网。10/5/202317真空式SF6式油浸式压气式10/5/202318低压断路器刀开关低压负荷开关低压开关设备播放动画10/5/202319 2、3高压熔断器（fuse）高压熔断器是供配电网络中人为设置的最薄弱的元件。当其所在电路发生短路或长期过载时，它便因过热而熔断，并通过灭弧介质将熔断时产生的电弧熄灭，最终开断电路，以保护电力电路及其他的电气设备。跌落式熔断器限流式熔断器10/5/2023202.4组合电器成套装置1．环网供电单元

环网供电单元（TheUnitofRingNetworkPowerSupply）由间隔组成，一般至少有三个间隔组成，即两个环缆进出间隔和一个变压器回路间隔。10/5/202321

城网一般用环缆，在用架空线的地方，可将架空线引至环网供电单元旁，再由电缆引进和引出，如图所示。10/5/2023222.预装式变电站

预装式变电站（prefabricatedsubstation）俗称箱式变电站。预装式变电站就是一种把高压开关设备，配电变压器和低压配电装置按一定线路方案排布成一体的预制型户内、户外紧凑式配电设备。10/5/202323

特别适用于城网建设与改造，具有成套性强，体积小，占地少，能深入负荷中心，提高供电质量，减少损耗，送电周期短，选址灵活，对环境适应性强，安装方便，运行安全可靠及投资少，见效快等一系列优点。

预装式变电站三个主要部分（高压配电装置，变压器及低压配电装置）的布置方式一般有两种：

“目”字形和

“品”字形。

“目”字形布置接线方便，而

“品”字形布置接线紧凑。

10/5/20232410/5/20232510/5/2023263．高压开关柜

开关柜是金属封闭式开关