电力工程第二章 电气设备工作原理及主接线

第二章电气设备工作原理及主接线2.1概述2.2高压开关电器2.3高压保护电器

2.4互感器2.5电气主接线2.6低压电器2.7高低压成套配电装置1一次系统：二次系统：担负电能的生产、输送和分配任务的系统。对一次系统进行监视、控制、测量和保护作用的系统。一次系统中的所有电气设备，称为一次设备。二次系统中的所有电气设备，称为二次设备。2.1概述2一次设备按其功能可分为以下几类：发电设备：同步发电机变换设备：如电力变压器、电流互感器、电压互感器等。开关设备：如断路器、隔离开关、负荷开关等。保护设备：如熔路器、避雷器、电抗器等。无功补偿设备：如电力电容器、静止补偿器等。成套配电装置：如高压开关柜、低压配电屏等。3电气设备的文字和图形符号4

一、电弧的产生与熄灭1．电弧的产生：是触头间中性质点被游离的结果。强电场发射2.2高压开关电器热电子发射碰撞游离：中性质点变为带负电的电子和带正电的正离子电弧的形成是由于阴极在强电场作用下发射自由电子，并在外加电压作用下，发生碰撞游离。电弧的维持和发展是由于在电弧高温作用下，阴极表面产生热电子发射，并在介质中发生热游离

。热游离热运动增加

52．电弧的熄灭条件：触头间电弧中的去游离率大于游离率。复合：指正、负带电质点重新结合为中性质点。复合与电弧中的电场强度、温度及电弧截面等因素有关。扩散：指电弧中的带电质点向周围介质扩散开去。扩散的主要原因是由于电弧与周围介质带电质点的温度不同和离子浓度不同。

去游离过程：弧隙间的电子和正离子在电场力的作用下，运行方向是相反的。运动中自由电子和正离子相互吸引发生复合的过程。游离过程去游离过程电弧6

近阴极效应：交流电弧过零的瞬间，阴极附近在极短的时间内立即出现大约150V～250V的介质强度。当触头两端外加交流电压小于150V时，电弧将会熄灭。电流过零后，如果暂态恢复电压高于弧隙介质强度，将发生弧隙击穿，电弧重燃；称为电击穿。3．交流电弧的基本特性73．交流电弧的基本特性所谓热惯性是指电流虽已减少，但弧隙中热量来不及立即散出，因此弧隙温度来不及立即降低，电弧电阻还保持原来较低的值，因此电弧电压也较低。伏安特性：由于热惯性，电弧电阻是非线性的。

交流电弧的伏安特性燃弧电压熄弧电压2.2高压开关电器84．开关电器中常用的灭弧方法提高断路器触头的分离速度，迅速拉长弧法吹弧灭弧法---扩散冷却灭弧法---复合采用多断口灭弧---降低断口的电压、加速电弧拉长吹弧方式a）横吹b）纵吹1—电弧2—触头2.2高压开关电器9长弧切短灭弧法----加强近阴极效应狭缝灭弧法----拉长电弧加强扩散采用新型介质（SF6、真空）灭弧。---提高介质强度采用特殊金属材料作灭弧触头----减少电子发射长弧切短灭弧原理狭缝灭弧原理2.2高压开关电器10

二、高压断路器1.高压断路器的用途（功能）2.对高压断路器的基本要求绝缘应安全可靠；有足够的动稳定性和热稳定性；有足够的开断能力；动作速度快，熄弧时间短。结构特点：具有相当完善的灭弧结构。不仅能通断正常负荷电流，而且能通断一定的短路电流，并能在保护装置作用下自动跳闸，切除短路故障。2.2高压开关电器113、高压断路器的型号：2.2高压开关电器124.高压断路器的基本参数额定电压UN：指断路器长期正常工作所能承受的电压。额定电流IN：指断路器允许长期通过的最大工作电流。额定开断电流IN.oc：指断路器在额定电压下能够正常开断的最大短路电流，它表征断路器的开断能力。热稳定电流

Its：表征断路器承受短路电流热效应的能力。动稳定电流

imax：表征断路器承受短路电流力效应的能力。2.2高压开关电器13分闸时间：指断路器从得到分闸命令起，到三相电弧完全熄灭为止的一段时间，它包括断路器的固有分闸时间和燃弧时间两部分。合闸时间：指断路器从接到合闸命令起，到三相触头刚接触为止的一段时间。

固有分闸时间：指断路器从得到分闸命令起，到主触头刚分离的一段时间；燃弧时间：指从主触头分离到三相电弧完全熄灭的一段时间。4.高压断路器的基本参数2.2高压开关电器145.高压断路器的类型油断路器：分为多油断路器和少油断路器两大类。SN10-10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2.2高压开关电器15SW2-35/1500少油断路器结构示意图SW6-220少油断路器结构示意图16六氟化硫（SF6）断路器：

双压式：有两个气压系统，低压气体系统主要用作断路器的内部绝缘；高压气体系统用于灭弧。其优点是开断容量大，动作迅速，但结构复杂。单压式：只有一个低压气压系统，作为断路器的内部绝缘，电弧靠断路器开断时与触头同时运动的压气活塞压出SF6的气流来熄灭。其优点是结构简单，易于制造，可靠性高，便于维护，应用比较广泛。2.2高压开关电器优点：断流能力强、灭弧速度快、电绝缘性能好、检修周期长、没有燃烧爆炸危险等。缺点：要求加工精度高，密封性能好，价格较昂贵。引线压板灭弧室支持瓷瓶底座操作机构引线压板17

SF6断路器的灭弧室结构与灭弧过程合闸位置分闸位置灭弧过程刚分离电流通路：A-C-D-B-H18瓷柱式SF6断路器落地罐式SF6断路器19真空断路器：图5-10真空断路器的灭弧室结构1—静触头2—动触头3—屏蔽罩

4—波纹管

5—导电杆6—外壳目前，国际上真空断路器的设计、制造单位主要是德国西门子公司和ABB公司两大派别。西门子公司的代表产品有3AF、3AG及3AH等；ABB公司的代表产品有VD4。2.2高压开关电器优点：体积小、重量轻、动作快、寿命长、操作噪声小、安全可靠、便于维护。缺点：价格较贵。20图5-11ZN28A-12型真空断路器图5-12ZW32-12型户外高压真空断路2.2高压开关电器21VD4型真空断路器(ABB)ZW10-12型真空断路器ZN12型真空断路器ZW7-40.5型真空断路器（日本东芝）224.断路器的操作机构说明：断路器合闸时，操作机构必须克服断路器开断弹簧的阻力和可动部分的重量及摩擦阻力等，所以合闸操作需做的功很大；断路器跳闸时，只要将维持机构的脱扣器释放打开，在跳闸弹簧的作用下可迅速跳闸，所以跳闸操作所需做的功很小。弹簧储能式（CT型）直流电磁式（CD型）永磁机构操作机构是指用以进行断路器合闸、保持合闸位置和跳闸的，每种操作机构均包括合闸机构、跳闸机构和维持机构三部分。能手动跳、合闸和远距离跳合闸，操作电源为大容量的直流电源。能手动和远距离跳合闸，便于实现自动化，结构简单，零件数量少，工作可靠，制造成本低，但需直流操作电源，但合闸功率小。能手动和远距离跳合闸，结构复杂，零件数量多，且要求加工精度高，制造工艺复杂，成本高，但可用交流操作电源，还可实现一次重合闸。2.2高压开关电器23

三、高压隔离开关（俗称刀闸）1.隔离开关的用途结构特点：没有灭弧装置。

隔离电压：隔离开关断开后在电路中可以造成一明显可见的断开点，建立可靠的绝缘间隙，保证检修人员的安全。倒闸操作：合闸时，先合上隔离开关，后合上断路器；跳闸时，先断开断路器，后断开隔离开关。分、合小电流：可以接通或断开电流较小的回路（如电压互感器、避雷器、空载母线、励磁电流不超过2A的空载变压器、电容电流不超过5A的空载线路等）。2.2高压开关电器242.高压隔离开关的类型按安装地点分：户内式和户外式；按绝缘支柱的数目分：单柱式、双柱式和三柱式；按刀闸的运行方式分：水平旋转式、垂直旋转式、摆动式和插入式；按有无接地刀闸分：单接地刀闸、双接地刀闸和无接地刀闸。

三、高压隔离开关（俗称刀闸）25户内式隔离开关3.隔离开关的外形与结构GN8-10型隔离开关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—支持绝缘子

三、高压隔离开关（俗称刀闸）26户外式隔离开关图5-14GW4-110型双柱式隔离开关1—接线座2—主触头

3—接地刀闸触头4—支柱绝缘子

5—主闸刀传动轴6—接地刀闸传动轴

7—轴承座8—接地刀闸9—交叉连杆

三、高压隔离开关（俗称刀闸）27图5-15GW5-110D型V形双柱式隔离开关1—主闸刀底座2—接地静触头3—出线座

4—导电带5—绝缘子6—轴承座7—伞齿轮8—接地刀闸

三、高压隔离开关（俗称刀闸）28

三、高压隔离开关（俗称刀闸）294.隔离开关的操作机构手动杠杆操作机构；手动蜗轮操作机构；隔离开关的型号：电动操作机构；气动操作机构。2.2高压开关电器30

四、高压负荷开关结构特点：有简单的灭弧装置。

功能：可以接通或断开正常的负荷电流，但不能切断短路电流；多与高压熔断器配合使用。与隔离开关一样，具有明显的断开间隙，也具有隔离电源，保证安全检修的功能。负荷开关的分类：按安装地点分：户内式和户外式；

按结构不同分：油负荷开关、真空负荷开关、SF6负荷开关、产气式负荷开关、压气式负荷开关；按操作方式分：手动操作和电动操作。2.2高压开关电器31负荷开关的型号：2.2高压开关电器32FN3-10型高压户内气压式负荷开关

1—主轴2—上绝缘子3—连杆4—下绝缘子5—框架6—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

ZFN-10型高压真空负荷开关2.2高压开关电器3334

一、高压熔断器功能：当被保护线路流过短路电流或过负荷电流时，熔体会因自身产生的热量而自行熔断，从而达到切断电路、保护电网和设备的目的。高压熔断器的型号2.3高压保护电器351．户内式熔断器户内式熔断器常用型号有RN1和RN2两种。1—瓷熔管2—金属管帽3—弹性触座4—熔断器指示5—接线端子6—瓷绝缘子7—底座RN1、RN2型熔断器熔管内部结构图1—金属管帽2—瓷管3—工作熔体4—指示熔体5—锡球6—石英砂填料

7—熔断器指示器用于保护电力线路和电力变压器，熔体为一根或几根并联，额定电流较大。用于保护电压互感器，熔体为单根，额定电流较小（0.5A）。2.3高压保护电器36特点：灭弧能力很强，灭弧速度很快，能在短路电流未达到冲击值以前完全熄灭电弧，属于“限流”式熔断器。2．户外式熔断器户外跌落式熔断器常用型号有RW4和RW10两种。特点：灭弧能力不强，灭弧速度不高，不能在短路电流达到冲击值以前熄灭电弧，属于“非限流”式熔断器。2.3高压保护电器37图5-26RW4型高压跌落式熔断器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9—下静触头

10—下接线端子11—绝缘瓷瓶12—固定安装板2.3高压保护电器38

ZFN-10R型高压真空负荷开关熔断器通常和负荷开关配合使用39

二、避雷器避雷器是一种用来限制雷电过电压的保护电器，它可防止雷电过电压沿线路侵入变配电所或其它建筑物内，危害电气设备绝缘。避雷器应与被保护物并联，装在被保护物的电源侧。图5-30避雷器保护原理图40管型避雷器的型号阀型避雷器的型号

二、避雷器41金属氧化物避雷器的型号

二、避雷器421．保护间隙

二、避雷器容易造成开关跳闸，线路停电。主要用于室外且负荷不重要的3～10kV电网中。工频续流灭弧过程：工频续流电弧→电动力和热气流→使电弧在工频续流在第一次过零时熄灭。432．排气式避雷器管型避雷器只用于线路交叉挡和大跨越档处，或变电所的进线段处。工频续流的灭弧过程：工频续流电弧→大量高压气体→电弧产生强烈的纵吹效果→使电弧在工频续流在第一次过零时熄灭。

二、避雷器44

二、避雷器

3、阀型避雷器工频续流电弧的熄灭过程：阀型避雷器的火花间隙可由数个或数十个统一规格的单个间隙串联而成→将长电弧切成短电弧，有利于电弧的熄灭。阀型避雷器广泛用于配电系统、发电厂、变电所的防雷保护装置中。45氧化锌避雷器

二、避雷器

4、金属氧化锌避雷器优点：保护性能优越；无续流，动作负载轻，耐重复动作能力强；通流容量大；耐污性能好；造价低廉46分类：空心式电抗器、铁心式电抗器和饱和电抗器。空心电抗器：串接于交流电力系统中，用于限制系统故障时的短路电流。铁心电抗器：分为串联电抗器和并联电抗器，串联电抗器用于抑制电容器组的高次谐波电压及限制电容器组的合闸电流；并联电抗器用于补偿输电线路的无功容量，维持输电系统的电压稳定，降低系统的绝缘水平及操作过电压。饱和电抗器：并联于静止无功补偿装置中，用于调节系统的负荷电流和无功功率，调节或稳定系统的运行电压。三、限流电抗器47电抗器的基本参数：是额定电抗百分数，它等于在电抗器中流过额定电流时的感抗压降占其额定电压的百分数，即

电抗器的布置方式：三相垂直布置、品字型布置和三相水平布置，如图5-33所示。注意：电抗器垂直布置时，B相应放在A、C相中间；品字型布置时，不应将A、C相重迭在一起。Why?图5-33电抗器的布置方式a）垂直布置b）品字型布置c）水平布置三、限流电抗器48互感器在电力系统中的作用是：使测量仪表、继电器等二次设备与主电路隔离；使测量仪表、继电器等标准化，有利于大批量生产;

电压互感器二次额定电压：100V

电流互感器二次额定电流：5A或1A

一、电流互感器1、

电流互感器的工作原理一次绕组：匝数很少，导线很粗，串联一次回路中；二次绕组：匝数很多，导线很细，与测量仪表、继电器等的电流线圈串联。2.4互感器49电流互感器的一次电流I1与二次电流I2之间的关系为Ki为电流互感器的变流比:电流互感器原理接线图2.4互感器50根据磁势平衡原理可知:由相量图可知，-与不仅在数值上不相等，而且相位也不相同，即出现了电流误差和相位误差。2.4互感器电流互感器的等效电路和相量图a）等效电路b）相量图2、电流互感器的误差51电流误差fi（又称比值差）：是二次电流乘以额定变流比Ki与一次电流数值差的百分数，即相位误差（又称角差）：是与的相角差，并规定若超前于，为正值，反之为负值。由于很小，得：2.4互感器52电流互感器的误差与下列因素有关：一次电流大小有关：在额定值范围内，一次电流增大时，误差减小，当一次电流在额定值附近时，误差最小。与二次负荷阻抗大小有关：二次负荷阻抗加大时，励磁电流增大，误差加大。与二次负荷的功率因数有关：功率因数减小时，电流误差将加大，而相位误差相对减小。

2.4互感器533．电流互感器的准确等级与额定容量电流互感器的准确级就是其最大允许电流误差的百分值。电流互感器的准确级分为0.2、0.5、1.0、3、10及保护级（B级）。额定容量4．10%误差曲线545.电流互感器的类型和型号按一次电压分：有高压和低压两大类；按一次线圈匝数分：有单匝式和多匝式；按安装地点分：有户内式和户外式；按用途分：有测量用和保护用两大类；按准确度等级分：有0.2、0.5、1、3、5P、10P等级；按绝缘介质分：有油浸式和干式（含环氧树脂浇注式）；按安装型式分：有穿墙式、母线式、套管式、支持式等。2.4互感器55电流互感器的型号2.4互感器56图5-39LQJ-10型电流互感器1—一次接线端子2—一次绕组3—二次接线端子4—铁心5—二次绕组6—警告牌LQJ-10型电流互感器：其外形结构如图5-39所示，有两个铁心和两个二次线圈，0.5级用于测量，3级用于继电保护。2.4互感器57图5-40LMZJ1-0.5型电流互感器1—铭牌2—一次母线穿孔3—铁心4—安装板5—二次接线端子LMZJ1-0.5型电流互感器：其外形结构如图5-40所示，属于单匝式电流互感器，互感器铁心为环形（5～800A）或矩形卷铁心（1000～3000A）。2.4互感器58图5-42LCW1-35型电流互感器图5-41LLB-110型

SF6电流互感器LLB-110型电流互感器：其外形结构如图5-41所示，为倒挂式结构，互感器的底座、瓷套与顶部躯壳内部充以SF6气体作为绝缘介质。LAB1-35（原LCW1-35）型电流互感器：其外形结构如图5-42所示。2.4互感器594.电流互感器的极性与接线方式电流互感器的极性：采用“减极性”原则。通常，一次绕组的出线端子标为L1和L2，二次绕组的出线端子标为K1和K2，其中L1和K1为同名端，L2和K2为同名端。如果一次电流从极性端流入时，则二次电流应从同极性端流出。减极性：在一次绕组和二次绕组的同极性端（同名端）同时加入某一同相位电流时，两个绕组产生的磁通在铁心中同方向。电流互感器的接线方式（见图5-39）一相式接线：用于负荷平衡的三相电路中。2.4互感器60两相不完全星形接线----两相V形接线

：用于中性点不接地的三相三线制系统中。两相电流差接线:用于中性点不接地的三相三线制系统中。三相完全星形接线:

用于三相四线制或三相三线制系统中。图5-43电流互感器的接线方式2.4互感器615.电流互感器的使用注意事项电流互感器在工作时二次侧绝对不允许开路；电流互感器的二次侧必须有一端接地。6.电流互感器的10%误差曲线电流互感器的10%误差曲线，是指电流互感器的误差为10%时，一次电流倍数与二次负荷阻抗最大允许值的关系曲线，如图5-44所示。用于继电保护回路的电流互感器，应按10%误差曲线进行校验。电流互感器的10%误差曲线62

二、电压互感器1、电压互感器的工作原理一次绕组：匝数很多，并联在供电系统的一次电路中；电压互感器的一次电压U1与二次电压U2之间的关系为二次绕组：匝数很少，与电压表、继电器的电压线圈等并联。式中，Ku为电压互感器的变压比，。632、电压互感器的误差3.3互感器64由相量图可知，-与不仅在数值上不相等，而且相位也不相同，即出现了电压误差和相位误差。电压误差fu（又称比值差）：是二次电压乘以额定变压比Ku与一次电压数值差的百分数，即相位误差（又称角差）：是与的相角差，并规定若超前于，为正值，反之为负值。65电压互感器的误差与下列因素有关：互感器的励磁电流有关：励磁电流增大时，误差也增大。与互感器绕组的阻抗及漏抗有关：阻抗和漏抗加大时，误差也加大。与互感器二次负荷阻抗大小有关：二次负荷阻抗加大时，误差加大。663、电压互感器的类型和型号按相数分：有单相和三相两大类；按用途分：有测量用和保护用两大类；按准确度等级分，有0.2、0.5、1、3、3P、6P等级；按安装地点分：有户内式和户外式；按绝缘介质分：有油浸式和干式（含环氧树脂浇注式）。电压互感器的型号67

JDJ-10型电压互感器JDJ2-35型电压互感器JDJ型单相双绕组油浸式电压互感器：JDZJ-10型单相三绕组环氧树脂浇注绝缘绝缘电压互感器：采用Y0/Y0/∆（开口三角形）接线，额定电压为68JDZJ-10型电压互感器1—一次接线端子2—高压绝缘套管

3—一、二次绕组4—铁心5—二次接线端子JSJW型JSJW型三相三线圈五芯柱油浸式电压互感器：用于小电流接地系统中的电压、电能测量和绝缘监视。69图5-50JDC6-110型电压互感器4、电压互感器的极性与接线方式电压互感器的极性：采用“减极性”原则。通常，单相电压互感器一次绕组的出线端子标为A和X，二次绕组的出线端子标为a和x，其中A和a为同名端，X和x为同名端。如果一次电压的方向由A指向X，则二次电压的方向由a指向x。电压互感器的接线方式（见图5-51）JDC6-110（原JCC6-110）型单相三绕组串级式电压互感器：其外形结构如图5-50所示。70电压互感器的接线方式a）单相式接线b）V/V形接线c）Y0/Y0形接线d）Y0/Y0/（开口三角）形接线715.电压互感器的使用注意事项电压互感器在工作时二次侧绝对不允许短路；电压互感器的二次侧必须有一端接地。单相式接线：可测量一个线电压。V/V形接线：可测量三个线电压。Y0/Y0形接线：可测量电网的线电压，并可供电给接相电压的绝缘监视电压表。Y0/Y0/∆

（开口三角）形接线：接成Y0的二次绕组，接绝缘监视电压表；接成开口三角形的辅助二次绕组，构成零序电压过滤器。72一、概述电气主接线，又叫一次接线，是由各种开关电器、变压器、互感器、线路、电抗器、母线等按一定顺序连接而成的接受和分配电能的总电路。基本要求：（1）可靠性：应满足各级电力负荷对供电可靠性的要求。

（2）灵活性：能适应各种运行状态，灵活进行运行方式的转换。（3）经济性：尽可能减少一次性投资和年运行费用。（4）其他：主接线应简单明了，运行方便，倒闸操作步骤最少。另外具有可扩建性。2.5电气主接线图73一、概述1、作用

（1）可以了解各种电气设备的规范、数量、联接方式和作用，以及和各电力回路的相互关系和运行条件等。（2）主接线的选择正确与否，对电气设备选择、配电装置布置、运行可靠性和经济性等都有重大的影响。2、主接线的基本环节电源（发电机、变压器）引出线母线（汇流排）的作用：中间环节，汇总和分配电能。2.5电气主接线图7475主接线方式有汇流母线无汇流母线（无母线）单母线双母线简单单母线单母分段单母带旁母单母分段带旁母双母线双母单分段双母带旁母双母双断路器3/2接线（一倍半）桥形接线（内桥、外桥）多边形接线单元接线扩大单元接线二、电气主接线的基本形式76（一）

有母线接线形式

1、单母线接线形式优点：接线简单、使用设备少、操作方便、投资少。缺点：供电可靠性和灵活性均较差。当母线及母线隔离开关故障或检修时，将造成全部停电；当检修一回路的断路器时，该回路停电适用于容量小和用户对供电可靠性要求不高的场所。单母线接线L1线路的停电、送电操作？772.单母线分段接线形式特点：运行的可靠性和灵活性都较差，适用于由双回路供电的、允许短时停电的二类负荷。单母线分段接线分段运行：正常情况下分段开关是打开的。并列运行：正常情况下分段开关是闭合的。783.单母线带旁路母线接线优点：供电可靠性高，检修出线断路器时，不需停电（如何操作？）缺点：配电装置复杂，投资增大，且隔离开关要用来操作，增加了误操作的可能性。如何操作？794、双母线接线双母线接线有两种运行方式：只有一组母线工作：正常运行时母联打开（两侧的隔离开关闭合），全部回路接在工作母线上，相当于单母线运行。两组母线同时工作，互为备用：正常运行时母联闭合，相当于单母线分段接线。特点：供电可靠性高，运行灵活，但设备投资大，配电装置复杂，占地面积大。80双母线接线的优点：图5-4双母线接线检修任一回路的母线隔离开关时仅使该回路停电；工作母线发生故障时，经倒闸操作这一段停电时间后可迅速恢复供电；检修任一回路断路器时，可用母联断路器来代替，不致于使该回路的供电长期中断。轮换检修母线而不致中断供电；如何操作？81双母线接线的缺点：双母线接线多用于电源和引出线较多的大中型发电厂和电压为220kV及以上的区域变电所。在倒闸操作中隔离开关作为操作电器使用，易误操作；工作母线发生故障时会引起整个配电装置短时停电；使用的隔离开关数目多，配电装置结构复杂，占地面积较大，投资较高。82特点：母线故障，任何回路均不断电；任何断路器检修均不停电；隔离开关只起检修隔离作用，不起操作电器作用。但设备多投资大；二次控制和保护配置复杂。适用于大型330～750kV超高压变电所。5、一台半断路器接线形式831、发电机--变压器单元接线----适用于没有或很少发电机电压负荷的大型发电厂。（a）（b）（c）（a）发电机—变压器单元接线大型机组广泛采用（b）发电机—三绕组变压器单元接线变压器三侧均应装断路器。（c）发电机—变压器—线路单元接线不需要高压配电装置。(二)无母线接线形式84（a）（b）（a）发电机—双绕组变压器扩大单元接线（b）发电机—分裂绕组变压器扩大单元接线扩大单元接线

优点：减少变压器台数和高压侧断路器数目，并节省配电装置占地面积缺点：运行灵活性较差，变压器轻负荷下运行效率降低。

85(二)无母线接线形式2、线路--变压器单元接线线路--变压器单元接线的特点：接线简单，使用设备少，供电可靠性差，只适用于小容量的三类负荷，如供电给三类负荷的车间变电所和小型工厂配电所。86a)高压侧采用隔离开关与熔断器或户外跌落式熔断器b)高压侧采用负荷开关与熔断器c)高压侧采用隔离开关与断路器87内桥接线：外桥接线：内桥适用于电源进线线路较长而变压器又不需要经常切换的场所。外桥适用于电源进线线路较短而变压器需要经常切换的场所。a）内桥b）外桥2.桥形接线当只有两台变压器和两条线路时，宜采用桥形接线。883.多角形接线断路器数等于回路数；电源和馈线交叉布置。特点：检修任意断路器不停电；隔离开关只用于检修隔离；运行可靠、灵活、经济。缺点：检修任意断路器需开环运行。开环运行和闭环运行支路潮流变化较大，会电气设备选择和继电保护带来困难。（a）三角形（b）四角形89一、二次侧均采用单母线分段接线：适用于具有两回及以上电源进线或一、二次侧进出线较多的总降压变电所。一、二次侧均采用双母线接线：适用于负荷容量大，进、出线回路多的发电厂或区域变电所。一次侧采用桥形接线、二次侧采用单母线分段接线：适用于具有两回电源进线和两台变压器的总降压变电所。三、

变电所主接线的设计原则与示例一次侧无母线、二次侧采用单母线接线：适用于只有一回电源进线和一台变压器的总降压变电所。1、总降压变电所主接线的设计原则90912.小型工厂和车间变电所主接线采用线路——变压器单元接线：适用于只有一台配电变压器的车间变电所。高压侧无母线、低压侧采用单母线分段接线：适用于装有两台配电变压器的变电所。高、低压侧均采用单母线分段接线：适用于装有两台配电变压器的变电所。高压侧采用单母线接线、低压侧采用单母线分段接线：适用于装有两台及其以上配电变压器或具有多回高压出线的变电所。92某丝绸炼染厂10/0.4kV变电所的主接线图939495

一、低压熔断器低压熔断器有瓷插式（RC型）、螺旋式（RL型）、无填料密闭管式（RM型）、有填料密闭管式（RT型）等。低压熔断器的型号2.6低压电器96瓷插式熔断器螺旋式熔断器971．RM10型密闭管式熔断器熔体采用变截面的锌熔片以改善熔断器的保护性能。特点：结构简单、更换熔体方便、运行安全可靠，但灭弧能力较差，不能在短路电流达到冲击值以前熄灭电弧，属于“非限流”式熔断器。RM10型低压熔断器1—铜帽2—管夹3—纤维熔管4—触刀5—变截面锌熔片

一、低压熔断器982．RT0型有填料管式熔断器它的栅状铜熔体具有引燃栅，熔体具有变截面小孔和“锡桥”，熔管内有石英砂填料，因此灭弧能力很强，有“限流”作用。特点：保护性能好，断流能力大，但熔体为不可拆式，熔断后整个熔断器报废，不够经济。99RT0型低压熔断器a）熔体b）熔管c）熔断器d）操作手柄1—栅状铜熔体2—触刀3—瓷熔管4—熔断器指示5—端面盖板6—弹性触座7—瓷底座8—接线端子9—扣眼10—绝缘拉手手柄100特点：既能切断短路电流，又能自动恢复供电，缩短了停电时间。RZ1型自复式熔断器1—接线端子2—云母玻璃3—氧化瓷管4—不锈钢外壳5—钠熔体6—氩气7—接线端子3．RZ1型自复式熔断器

RZ1型自复式熔断器采用金属钠作熔体。

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二、低压断路器（低压自动开关或空气开关）功能：既能带负荷通断电路，又能在线路发生短路、过负荷、低电压（或失压）等故障时自动跳闸。1．低压断路器的工作原理过流脱扣器的线圈与加热电阻串在主电路中；失压脱扣器、分励脱扣器并在主电路中。低压断路器的动作原理图1—主触头2—跳钩3—锁扣4—分励脱扣器5—失压脱扣器6—过流脱扣器7—热脱扣器8—加热电阻9、10—脱扣按钮1022．低压断路器的分类按电源种类分：有交流和直流两种；按结构型式分：有装置式和万能式两大类；按其灭弧介质分：有空气断路器和真空断路器等；按操作方式分：有手动操作、电磁铁操作和电动机储能操作；按保护性能分：有非选择型断路器、选择型断路器和智能型断路器；按用途分：有配电用断路器、电动机保护用断路器、照明用断路器和漏电保护断路器。103低压断路器的型号：104又称塑料外壳式自动开关，其全部机构和导电部分均装设在一个塑料外壳内，仅在壳盖中央露出操作手柄，供手动操作之用。

DZ系列装置式低压断路器的特点：装置式低压断路器采用钢灭弧栅，脱扣器的脱扣速度快，整个断路时间不超过一个周期（0.02s），且断流能力也较大。NM1系列装置式低压断路器105又称框架式自动开关。它无外壳，其全部机构和导电部分敞开地装设在塑料的或金属的框架上。由于它的保护方案和操作方式较多，装设地点也很灵活，故称“万能式”或“框架式”。合闸操作方式较多，可手柄操作、杠杆操作、电磁铁操作和电动机操作；采用钢灭弧栅，灭弧断流能力较强，但由于操作机构的影响，动作稍慢，断路时间在一个周期（0.02s）以上。

DW系列万能式低压断路器的特点：万能式低压断路器106DW15型低压断路器1—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—辅助触点（联锁触点）7—钢栅片灭弧罩107MEC系列BM1系列WHM10系列DZ20系列

108

EMAX系列1093．低压断路器的主要技术参数低压断路器的额定电流IN1；过流脱扣器的额定电流IN2

；热脱扣器的额定电流IN3

。额定电流：三者关系是：IN1＞IN2＞IN3＞I30=Imax分断能力：指断路器在指定的使用和工作条件下，能在规定的电压下接通和分断的最大电流值，又称为极限分断电流或极限分断能力，通常用kA表示。1104．低压断路器的保护特性过电流保护特性：I=f（t欠电压保护特性：当低压断路器主电路电压高于0.75UN时，应能可靠工作而不动作；当该电压小于0.４UN时，应能可靠动作跳闸。欠电压脱扣器分为延时式和瞬时式两种。低压断路器的保护特性a）两段式保护特性b）三段式保护特性111

三、低压开关1．低压刀开关按极数分：有单极、双极和三极三种;按用途分：有单投和双投两种；按操作方式分：直接手柄操作和连杆操作两种；按灭弧结构分，有不带灭弧罩和带灭弧罩两种。低压刀开关的分类说明：不带灭弧罩的刀开关只能在无负荷下操作，可作低压隔离开关使用；带灭弧罩的刀开关能通断一定的负荷电流。112低压刀开关的型号113HD13型刀开关1—上接线端子2—钢栅片灭弧罩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1142．低压刀熔开关

HR系列刀熔开关