工厂供配电技术(第三章)

第3章工厂变配电所内容提要：工厂变配电所是工厂供配电系统的枢钮。本章首先简介工厂变配电所的作用，类型和位置的确定原则，然后分别介绍工厂变配电所中常用的高低压电器，变压器的功能、结构特点及运行维护，讲述了工厂变配电所的主接线，最后介绍成套配电装置的分类与特点，及工厂变配电所的布置要求和基本结构。第3章工厂变配电所3.1工厂变配电所的作用、类型和位置3.2工厂变配电所的高、低压电器3.3电力变压器3.4工厂变配电所的电气主接线3.5配电装置3.6

工厂变配电所的布置与结构小结退出3．1工厂变配电所的作用、类型和位置

1．变配电所的作用工厂变配电所是工厂供配电系统的核心，在工厂中占有特别重要的地位。工厂变配电所按其作用可分为工厂变电所和工厂配电所。变电所的作用是：从电力系统接受电能，经过变压器降压（通常降为0.4kV），然后按要求把电能分配到各车间供给各类用电设备。配电所的作用是：接受电能，然后按要求分配电能。两者所不同的是，变电所中有配电变压器，而配电所中没有配电变压器。

2．变配电所的类型工厂变配电所从它在工厂供配电系统中的地位来说，可分为总降压变电所和车间变电所。工厂的车间变电所的类型按主变压器的安装位置可分主要有车间附设变电所、车间内变电所、独立变电所、露天变电所、箱式变电所等几种类型，如图3.1所示。3．1工厂变配电所的作用、类型和位置

图3.1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（半露天）式7——独立式3．变配电所所址的选择

工厂变配电所的位置应考虑如下的原则：（1）尽量接近负荷中心，以缩短低压配电线路距离，减少有色金属消耗量，降低配电系统的电压损耗、电能损耗，保证电压质量。（2）接近电源侧。（3）进线、出线方便。（4）设备运输、安装方便。（5）避开剧烈振动、高温场所，避开多尘有腐蚀性气体场所，避开有爆炸、火灾危险的场所。（6）尽量使高压配电所与车间变电所合（7）为工厂的发展和负荷的增加留有扩建的余地。

3．1工厂变配电所的作用、类型和位置

3．2工厂变配电所常用的高、低压电器3.2.1工厂变配电所常用的高压电器3.2.2电流互感器和电压互感器3.2.3工厂变配电所常用的低压电器3.2.4避雷器3．2工厂变配电所常用的高、低压电器

在工厂供配电系统中担负输送、变换和分配电能任务的电路，称为“主电路”，也叫“一次电路”。用来控制、指示、监测和保护主电路（一次电路）及其主电路中设备运行的电路，称为“二次电路”（二次回路）。一次电路中的所有电气设备，称为“一次设备”或“一次元件”，二次电路中的所有电气设备，称为“二次设备”或“二次元件”。

3．2工厂变配电所常用的高、低压电器

3．2．1工厂变配电所常用的高压电器1．高压隔离开关高压隔离开关具有明显的分断间隙，因此它主要用来隔离高压电源，保证安全检修，并能通断一定的小电流（如2A以下的空载变压器励磁电流、电压互感器回路电流、5A以下的空载线路的充电电流）。它没有专门的灭弧装置，因此不允许切断正常的负荷电流，更不能用来切断短路电流。因隔离开关具有明显的断开间隙，因此它通常与断路器配合使用。

3．2工厂变配电所常用的高、低压电器

3．2．1工厂变配电所常用的高压电器1．高压隔离开关根据隔离开关的使用场所，可以把高压隔离开关分成户内和户外两大类。在操作隔离开关时，应注意操作顺序，停电时先拉线路侧隔离开关，送电时先合母线侧隔离开关。而且在操作隔离开关前，先注意检查断路器确在断开位置后，才能操作隔离开关。（1）合隔离开关时的操作①无论用手动传动装置或用绝缘操作杆操作，均必须迅速而果断，但在合闸终了时用力不可过猛，以免损坏设备，使机构变形，瓷瓶破裂等。②隔离开关操作完毕后，应检查是否合上。合好后应使隔离开关完全进入固定触头，并检查接触的严密性。

3．2工厂变配电所常用的高、低压电器

3．2．1工厂变配电所常用的高压电器1．高压隔离开关（2）拉开隔离开关时操作①当刀片刚要离开固定触头时应迅速。特别是切断变压器的空载电流、架空线路及电缆的充电电流、架空线路小负荷电流及切断环路电流时，拉隔离开关更应迅速果断，以便能迅速消弧。②拉开隔离开关后，应检查隔离开关每相确实已在断开位置并应使刀片尽量拉到头。（3）在操作中误拉、误合隔离开关时：①误合隔离开关时，即使合错，甚至在合闸时发生电弧，也不准将隔离开关再拉开。因为带负荷拉隔离开关，将造成三相弧光短路事故。②误拉隔离开关时，在刀片刚要离开固定触头时，便发生电弧，这时应立即合上，可以消灭电弧，避免事故。如果隔离开关已经全部拉开，则绝不许将误拉的隔离开关再合上。如果是单极隔离开关，操作一相后发现误拉，对其他两相则不许继续操作。

图3.2GN8-10/600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3．2工厂变配电所常用的高、低压电器

3．2．1工厂变配电所常用的高压电器1．高压隔离开关3．2工厂变配电所常用的高、低压电器

3．2．1工厂变配电所常用的高压电器1．高压隔离开关3．2工厂变配电所常用的高、低压电器

3．2．1工厂变配电所常用的高压电器2．高压负荷开关高压负荷开关能通断正常的负荷电流和过负荷电流，隔离高压电源。有些高压负荷开关断开后，具有明显可见的断口。高压负荷开关只有简单的灭弧装置，因此它不能切断或接通短路电流。高压负荷开关使用时通常与高压熔断器配合使用，利用熔断器来切断短路故障。

按采用的灭弧介质分类，高压负荷开关可分为：固体产气式、压气式、油管式、真空式、SF6式等。按安装场所分类，有户内式和户外式两种。

3．2工厂变配电所常用的高、低压电器

3．2．1工厂变配电所常用的高压电器2．高压负荷开关图3.3FN3-10RT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6-RN1型真压熔断器7-下触座8-闸刀9-弧动触头10-绝缘喷嘴11-主静触头12-上触座13-分闸弹簧14-绝缘拉杆15-热脱扣器3．2工厂变配电所常用的高、低压电器

3．2．1工厂变配电所常用的高压电器2．高压负荷开关3．2工厂变配电所常用的高、低压电器

3．2．1工厂变配电所常用的高压电器3．高压断路器高压断路器具有可靠的灭弧装置。它不仅能通断正常的负荷电流，而且能接通和承担一定时间的短路电流，并能在保护装置作用下自动跳闸，切除短路故障。高压断路器的型式可按使用场合分为户内和户外两种，也可以按断路器采用的灭弧介质分为压缩空气断路器、油断路器、真空断路器、SF6断路器等多种型式。隔离开关与断路器配合使用控制电力线路时，断路器和隔离开关的操作必须按照一定顺序操作：分闸时，先分断路器，后分隔离开关；合闸时，先合隔离开关，后合断路器。

（1）高压油断路器采用变压器油作灭弧介质的断路器称为油断路器。油断路器又可分为多油断路器和少油断路器。少油断路器的特点是：开关触头在绝缘油中闭合和断开；油只作灭弧介质，油量少；结构简单，体积小，重量轻；外壳带电，必须与大地绝缘，人体不能触及，燃烧和爆炸危险少。少油断路器的主要缺点是：用油量少，检修周期短，在户外使用受大气条件影响大，配套性差。

3．2工厂变配电所常用的高、低压电器

3．2．1工厂变配电所常用的高压电器3．高压断路器3．2工厂变配电所常用的高、低压电器

3．2．1工厂变配电所常用的高压电器3．高压断路器图3.4 SN10—10型高压少油断路器外形1-铝帽2-上接线端3-油标4-绝缘箱(内装灭弧室及触头)5-下接线端6-基座7-主轴8-框架9-分闸弹簧

(2)高压真空断路器高压真空断路器，是利用“真空”灭弧的一种断路器。真空断路器的结构特点为：灭弧室作为独立的元件，安装调试简单、方便；触头开距短，故灭弧室小巧，操作功率小，动作快；灭弧能力强，燃弧时间短，一般只需半个周期，电磨损少，使用寿命长；防火防爆，操作噪声小；适用于频繁操作，特别是适用于开断容性负荷电流；开断能力强，目前开断短路电流已达50kA；具有