第四章 供配电系统.ppt

1、第四章变配电所及其一次系统,内容：供电系统的组成、电气设备、供配电电压，变电所的配置，变压器台数和容量，主接线，变电所的布置和结构。 重点: 供配电系统的电压选择、变电所位置的确定、变配电所的一次设备和主接线图，以及变电所的布置和结构。,供电电压是指供配电系统从电力系统所取得的电源电压。我国目前所用的供电电压为110kV、35kV、10kV、6kV。究竟采用哪一级供电电压，主要取决于以下三个方面因素。 （1）电力部门所能提供的电源电压。,4.1 电压的选择,4.1.1 供电电压确定,（3）企业大型设备的额定电压决定了企业的供电电压。,（2）企业负荷大小及距离电源线路远近。,4.1.2 配电电压

2、,高压配电电压： 由用户总降压变电所或高压配电所向高压用电设备的配电电压。,配电电压是指用户内部向用电设备配电的电压等级。,（2）对于有6kV设备的企业，如化工、制药厂等 ： 若6kV设备容量较大时，采用6kV厂内高压配电电压； 若6kV设备容量较小时，高压配电电压采用10kV。6kV设备采用10/6kV变压器供电。,(1) 高压配电电压通常采用10KV和6KV，一般情况下，优先采用10KV高压配电电压。,我国规定低压配电电压等级为380V/220V，但在石油、化工及矿山（井）场所可以采用660V的配电电压。,低压配电电压： 由用户车间变电所或建筑物变电所向低压用电设备的配电电压。,(3) 如

3、果厂区环境条件允许也可采用35kV作为高压配电电压深入负荷中心的直配方式,将35kV直接降为380V供电。,4.2 变电所位置的确定,变电所是接受、变换、分配电能的环节，是供配电系统的重要组成部分。,4.2.1 变电所的类型,类型,1. 总降压变电所 35110/610kV,对大中型企业，由于负荷较大，往往采用35KV（或以上）电源进线，一般降压至10kV或6 kV，再向各车间变电所和高压用电设备配电，这种降压变电所称为总降压变电所。 用户是否要设置总降压变电所，是由地区供电电源的电压等级和企业负荷大小及分布情况定。 企业规模不太大，车间或生产厂房布局比较集中，设一个总降压变电所 ； 企业规模

4、较大，且有两个或以上的集中大负荷用电车间群，而彼此之间相距又较远时，设立两个或两个以上的总降压变电所。,总降压变电所,2. 独立变电所610/0.4/0.23kV 独立变电所是指整个变电所设在与车间建筑物有一定距离的单独区域内，通常是户内式变电所，向周围几个车间供电，或向全厂供电. 设置独立变电所的原因 (1)相邻几个车间负荷大， 将变电所建到某一车间不 适宜； (2)由于车间环境的限制， 如制药车间、化工车间之 间由于管道较多或有腐蚀 性气体、易燃易爆气体等环 境限制，必须建立独立变电所； (3)中小型企业负荷不太大，建立一个全厂独立变电所，向全厂各车间供电。,3. 车间变电所610/0.4

5、/0.23kV 车间变电所主要有以下两种类型的变电所。 （1）车间附设变电所 附设变电所是利用车间的一面或两面墙壁，而其变压器室的大门朝外开。车间附设变电所又分内附式和外附式。 内附式变电所要占用一定的车间面积，但其在车间内部，故对车间外观没有影响。 外附式变电所在车间的外部，不占用车间面积，便于车间设备的布置,而且安全性也比内附设变电所要高一些。 （2）车间内变电所 变压器室位于车间内的单独房间内， 虽然这种车间内变电所占用了车间内的 面积，但它处于负荷的中心，因而可以 减少线路上的电能损耗和有色金属消耗 量。由于设在车间内其安全性要差一些， 故适用于负荷较大的多跨厂房内，在大 型冶金企业中

6、比较多见。,室内变电所,4. 建筑物及高层建筑物变电所,是民用建筑中经常采用的变电所形式。 楼内建筑物变电所 高层建筑物多采用楼内建筑物变电所，置于高层建筑物的地下室或中间某层；地下室和高层；地下室、中间某层和高层。变压器一律采用干式变压器。,户外杆上变电所,5. 杆上变电所 变压器安装在室外电杆上，适用于315KVA及以下变压器，常用于居民区、用电负荷小的用电单位。,组合式成套变电站,高压室,变压器室,低压室,6. 成套变电所 成套变电所是在工厂制造的10KV变电所，由变压器室和低压室构成，并置于金属外壳内。该变电所安装、维护方便，一般用于居民小区或城市供电,4.2.2 变电所的位置选择 变

7、电所的位置选择应根据选择原则经技术、经济比较后确定。 1变电所位置选择的原则 应尽可能接近负荷中心，以降低配电系统的电能损耗、电压损耗和有色金属消耗量； 考虑电源的进线方向，靠近电源侧； 进出线方便； 不应防碍企业的发展，要考虑扩建的可能性； 设备运输方便； 尽量避开有腐蚀性气体和污秽地段，如无法避免，应位于污源的上风侧； 变电所屋外配电装置与其他建筑物、构筑物之间的防火间距符合规定； 变电所建筑物、变压器及屋外配电装置与附近的冷却塔或喷水池之间距离符合规定。,2负荷中心确定 （1）负荷指示图确定负荷中心 负荷指示图是将电力负荷按一定比例用负荷圆的形式标示在企业或车间的平面图上。 各车间的负荷

8、圆的圆心位于车间的负荷“重心”(负荷中心)。 在负荷均匀分布的车间内，这一重心就是车间的中心 在负荷分布不均匀的车间内，这一重心应偏向负荷集中的一侧。 负荷圆的半径r，由车间的计算负荷 Pc=r2得 式中K为负荷圆的比例（KW/mm2）。,注：大多数工厂变电所的位置都是靠近负荷中心偏向电源侧。,（2）按负荷功率矩法确定负荷中心,设有负荷P1、P2、P3，它们在任选的直角坐标系中的坐标分别为P1（x1，y1）、P2 （x2，y2）、P3（x3，y3）。,现假设总负荷的负荷中心位于坐标P（x，y）处。负荷中心的坐标为：,按负荷功率矩法确定负荷中心，只考虑了各负荷的功率和位置，而未考虑各负荷的工作时

9、间,因而负荷中心被认为是固定不变的。,（3）按负荷电能矩法确定负荷中心,事实上，各负荷的工作时间不同，因而负荷中心不可能是固定不变的，负荷中心不只是与各 负荷的功率有关， 而且与各负荷的工作时间有关，因而提出了负荷电能矩来确定负荷中心的方法。 类似负荷功率矩法的公式，按负荷电能矩法确定负荷中心的公式为 式中，Pi为各负荷的有功计算负荷；Ai为各负荷的年有功电能消耗量 ti为各负荷在同一时间内的实际工作时间，应采用各负荷的年最大负荷利用小时。 需要指出由于负荷中心原则并不是确定变电所位置的惟一因素，且负荷中心也是会随机变动的,大多数工厂变电所的位置都是靠近负荷中心偏向电源侧。,4.3 变压器的选

10、择,图形符号（双绕组变压器）：,4.3.1 变压器型号选择,文字符号：T,功能：升高或降低电压，以利于电能的合理输送、分配和使用,分类：,按功能分,升压变压器,降压变压器,按相数分,单相变压器,三相变压器,按绕组导体的材质分,铝绕组变压器,铜绕组变压器,目前一般均采用铜绕组变压器,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。,1.变压器的分类,按用途分,普通变压器,特种变压器(如：整流变压器、节能变压器等),按调压方式分,无载调压变压器,有载调压变压器,按冷却方式和绕组绝缘分,油浸式：油浸自冷式、油浸风冷式、油浸水冷式和强迫油循环冷却式,干式：绕注式、开启式、

11、充气式（SF6）等,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，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。,安装在总降压变电所的变压器通常称为主变压器（简称主变） 安装在610KV/0.4KV的变压器常叫做配电变压器（简称配变）。,油浸式电力变压器,10kVS9-M型,35kVS9型,10kVS9型,10kVS11-M型,非晶合金铁心,干式电力变压器,10kV级SCB10型 (IP00),高压接线端子,低压接线端子,温控仪,冷却风机,低压绕组高压绕组 环氧树脂浇注,铁心,无载分接开关,续上页,10kV级SG1

12、0型,10kV级干式变压器防护外壳 (IP20),10kV级SCR9型,如S9-1000/10 表示三相铜绕组油浸式（自冷式）变压器，设计序号为9，容量为1000 kVA，高压绕组额定电压为10 kV。,2.型号及含义：,（1）在多尘或有腐蚀性气体严重影响变压器安全的场所，应选择密闭型变压器或防腐型变压器； （2）供电系统中没有特殊要求和民用建筑独立变电所常采用三相油浸自冷电力变压器（S9、SL9、S10-M、S11、S11-M等）； （3）对于高层建筑、地下建筑、发电厂、化工等单位对消防要求较高场所，宜采用干式电力变压器（SC、 SCZ、SCL 、SG3、 SG10、 SC6等）； （4）对

13、电网电压波动较大，为改善电能质量采用有载调压电力变压器(SLZ7、 SZ7、 SFSZ 、SGZ3等)。,3.变压器型号的选择,1总降压变电所主变压器台数和容量的确定 (1) 变压器台数的确定： 应满足用电负荷对可靠性的要求。 在有一、二级负荷的变电所中，宜选择两台主变压器，当在技术经济上比较合理时，主变压器也可选择多于两台。 三级负荷一般选择一台主变压器，如果负荷较大时，也可选择两台主变压器。 对季节性负荷或昼夜负荷变化较大宜采用经济运行方式的变电所，应选择两台变压器。,4.3.2 变压器台数和容量的确定,(2)变压器容量的确定： （a）单台变压器容量的确定 单台变压器其额定容量SN应能满足

14、全部用电设备的计算负荷Sc，留有余量，并考虑变压器的经济运行，即： SN(1.151.4)Sc （b）装有两台主变压器容量的确定 任意一台主变压器容量SN应同时满足下列两个条件： 任一台变压器单独运行时，应满足总计算负荷的60%70%的要求。 SN(0.60.7)Sc 任一台变压器单独运行时，应能满足全部一、二级负荷 SC（+）的需要 SN SC（+）,2车间变电所变压器台数和容量的确定 （1）台数的确定 对二三级负荷用户，变电所只设置一台变压器，其容量可根据计算负荷决定。可以考虑从其车间的低压线路取得备用电源，这不仅在故障下可以对重要的二级负荷供电，而且在负荷极不均匀的轻负荷时，也能使供电系

15、统达到经济运行。 对一、二级负荷较大的车间，采用两回独立进线，设置两台变压器,（2）容量的确定 车间变电所中，单台变压器容量不宜超过1000kVA，现在我国已能生产一些断流量更大和短路稳定度更好的新型低压开关电器，因此如车间负荷容量较大，负荷集中且运行合理时，可选用单台容量为1250（或1600）2000kVA的配电变压器。 对装设在二层楼以上的干式变压器，其容量不宜大于630kVA。,例4-1 某一10/0.4kV车间变电所，总计算负荷为1350 kVA，其中一、二级负荷680kVA。选择变压器的台数和容量。,解：该车间变电所有一、二级负荷，故宜选择两台变压器。 任一台变压器单独运行时，要满

16、足60% 70%的负荷，即 SN =（0.6 0.7）1350kVA = 810kVA 954 kVA 且任一台变压器应满足SN680 kVA。 因此，可选两台容量均为1000 kVA的变压器，具体型号为S9-1000/10。,4.3.3 变压器容量和过负荷能力 1变压器的实际容量 电力变压器的额定容量，是指它在规定的环境温度条件下，室外安装时，在规定的使用年限内（一般规定为20年）连续输出的最大视在功率。一般规定，如果变压器安装地点的年平均气温0.av20C，则年平均气温每升高1C，变压器的容量应相应减小1。因此变压器的实际容量（出力）应计入一个温度校正系数K。 （1）室外变压器其实际容量为

17、： 式中SN.T为变压器的额定容量。,（2）室内变压器，由于散热条件较差，变压器进风口和出风口间大概有15C温差，因此处在室中间的变压器环境温度比户外温度大约高8C，因此其容量要减小8。 2变压器正常过负荷 对于油浸式变压器，其允许过负荷包括以下两部分： （1） 由于昼夜负荷不均匀而考虑的过负荷 （2） 由于夏季欠负荷而在冬季考虑的过负荷,以上两部分过负荷可以同时考虑，但是，对室内变压器，过负荷不得超过20；对室外变压器，过负荷不得超过30。,干式电力变压器一般不考虑正常过负荷。,3变压器的事故过负荷 一般来讲，变压器在运行时最好不要过负荷，但是在事故情况下可以允许短时间较大幅度地过负荷运行，

18、但运行时间不得超过下表所规定的时间。,电力变压器事故过负荷允许值,功能：是一种专用于断开或接通电路的开关设备，有完美的灭弧装置。因此，不仅能通断正常负荷电流，而且能接通和承受一定时间的短路电流，并能在保护装置作用下自动跳闸，切除故障。,4.4.1 高压断路器,结构：触头装置、灭弧室、基座框架、传动机构（配操动机构）,以油作为灭弧介质 已逐步淘汰,以SF6气体作灭弧介质，可频繁操作,利用“真空”作绝缘和灭弧介质，可频繁操作,4.4 变电所常用的电气设备,文字符号：QF,型号：,弹簧操动机构 电磁操动机构 永磁操动机构,操动机构： (按合闸所需能量分),交流或直流操作电源,合闸所需能量小,直流操作

19、电源，合闸所需能量大,直流操作电源，合闸所需能量小,SNl010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,1. SN10-10型高压少油断路器 SN10-10型少油断路器按断流容量分有、III型。 型，断流容量Soc为300MVA， 型500MVA， III型为750MVA。,SNl010型高压少油断路器一相油箱内部结构,1铝帽，2油气分离器，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)，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，1

20、7逆止阀，18绝缘油,少油断路器主要由油箱、传动机构和框架三部分组成。 应用场合：多数用在635kV的室内变配电装置中，不易频繁操作。,真空断路器实物图片,2高压真空断路器 真空断路器有落地式、悬挂式、手车式三种形式。,真空断路器的真空灭弧室结构,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金属波纹管，7玻壳,3SF6断路器 六氟化硫（SF6）断路器是利用SF6气体作灭弧和绝缘介质的断路器。SF6特点： 无色、无味、无毒且不易燃烧，在150以下时，其化学性能相当稳定。 不含碳（C）元素，对于灭弧和绝缘介质来说，具有极为优越的特性。 不含氧（O）元素，不存在触头氧化问题。 具有

21、优良的电绝缘性能，在电流过零时，电弧暂时熄灭后，SF6能迅速恢复绝缘强度，从而使电弧很快熄灭 。 在电弧的高温作用下，SF6会分解出氟（F2），具有较强的腐蚀性和毒性 能与触头的金属蒸汽化合为一种具有绝缘性能的白色粉末状的氟化物。 SF6断路器灭弧室的结构形式有压气式、自能灭式（旋弧式、热膨胀式）和混合灭弧式（以上几种灭弧方式的组合，如：压气+旋弧式等）。 SF6断路器的操动机构主要采用弹簧、液压操动机构。 应用场合：适用于需频繁操作及有易燃易爆危险的场所，要求加工精度高，对其密封性能要求更严 。,功能：主要用来隔离高压电源以保证其他设备的安全检修。它没有专门的灭弧装置，因此不允许带负荷操作。

22、但它可以用来通断一定的小电流电路等。,4.4.2 高压隔离开关,高压户内隔离开关,结构：触头装置、绝缘瓷瓶、 底座及传动机构等 高压隔离开关一般 采用手力操动机构,类型：,文字符号：QS,按有无接地分：,不接地、单接地、双接地,高压隔离开关的型号表示和含义如下：,10kV高压隔离开关型号较多，常用的有GN8、GN19、 GN24、GN28、GN30等系列，GN8-10高压隔离开关的外形,功能：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

23、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。,4.4.3 高压负荷开关,文字符号：QL,结构：主要有产气式、压气式、真空式和SF6式等结构类型，按安装地点分有户内式和户外式两大类。主要用于10kV等级电网。 操动机构有手动和电动储能弹簧机构等形式。,高压负荷开关型号,适用场合：适用于无油化、不检修、要求频繁操作的场所，可配用CS6-1操动机构也可配用CJ系列电动操动机构。,真空式,SF6式,油浸式,压气式,FN310R

24、T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,续上页,高压负荷开关限流熔断器组合电器实物图片,功能：主要对高压线路及电气设备进行短路保护和过负荷保护。,4.4.4 高压熔断器,原理：当所在电路电流超过规定值并经一定时间后，熔体熔化汽化生弧灭弧(电路分断),结构：金属熔体、熔体支持件、熔管及灭弧材料,文字符号：FU,类型： 户内交流高压限流熔断器（RN系列） 户外交流高压跌落式熔断器（RW系列） 并联电容器单台保护用高压

25、熔断器BRW型三种类型,跌落式熔断器,限流式熔断器,高压熔断器型号,1. RN系列高压熔断器 RN系列高压熔断器主要用于335kV电力系统短路保护和过载保护，其中RN1型用于电力变压器和电力线路短路保护，RN2型用于电压互感器的短路保护。,高压限流熔断器实物图片,熔断指示器,1管帽，2瓷管，3工作熔体，4指示熔体，5锡球，6石英沙填料，7熔断指示器（熔断后弹出的状态,熔管一般为瓷质管，熔丝由单根或多根镀银的细铜丝并联绕成螺旋状，熔丝埋放在石英砂中，熔丝上焊有小锡球。,2. RW系列高压跌落式熔断器 RW系列户外高压跌落式熔断器主要作为配电变压器或电力线路的短路保护和过负荷保护。RW3-10和R

26、W4-10型结构基本相同，RW10-10F型在触头上加装了灭弧罩，能带一定负荷操作。,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固定安装板,4.4.5 互感器 电压互感器（potential transformer）和电流互感器（current transformer）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。,互感器的主要功能是: （1）可使仪表和继电器标准化。如电流互感器副绕组的额定电流都是5A；电压互感器副绕组的电压通常都规定为100V。 （2）可使测量仪表

27、、继电器等二次设备与一次主电路隔离。降低仪表及继电器的绝缘水平，简化仪表构造，同时保证工作人员的安全。 （3）可以避免短路电流直接流过测量仪表及继电器的线圈。,1. 电流互感器 电流互感器简称CT（文字符号为TA，是变换电流的设备。,特点,一次绕组导线很粗，匝数很少，二次绕组匝数多，导线细。,电流互感器,1铁心，2一次绕组，3二次绕组,结构,基本原理,电流互感器的一次绕组串接在一次电路中，二次绕组与仪表、继电器电流线圈串联，形成闭合回路，由于这些电流线圈阻抗很小，工作时电流互感器二次回路接近短路状态。,电流互感器的变流比Ki,变流比一般表示成如100/5A形式。,接线方式,一相式接线 B相装一

28、个电流互感器。能测量一相电流，用 于三相负荷平衡系统，供测量电流和过负荷保护。,两相式接线 这种接线也叫不完全星形接线。能测量三个相电流，公共线上的电流为 广泛用于中性点不接地系统，测量三相电流、电能及作过电流保护之用。,两相电流差接线 这种接线又叫两相一继电器式接线。流过电流继电器线圈的电流为两相电流之差 ，其量值是相电流的 倍。适用于中性点不接地系统，作过电流保护之用。 三相星形接线 由于每相均装有互感器，能反映各相电流，广泛用于三相不平衡高压或低压系统中，作三相电流、电能测量及过电流保护之用。,分类：,按一次电压分,高压,低压,按相数分,单匝（包括母线式、芯柱式、套管式）,多匝式（包括线

29、圈式、绕环式、串级式）,按用途分,保护用,测量用,按绝缘介质类型分：油浸式、环氧树脂浇注式、干式、SF6气体绝缘等。,种类,型号,电流互感器使用注意事项 电流互感器在工作时二次侧不得开路。 电流互感器二次侧有一端必须接地 电流互感器在接线时，必须注意其端子的极性,（5）电流互感器的主要性能准确级 电流互感器测量线圈的准确级设为0.1、0.2、0.5、1、3、5六个级别（数值越小越精确），保护用的互感器或线圈的准确级一般为和10级两种。准确级的含义是：在额定频率下，二次负荷为额定负荷的25%100%之间，功率因数为0.8时，各准确级的电流误差和相位误差不超过规定的限值。 在上述条件下，.1级电流

30、误差为0.1%，保护用电流互感器、10级的电流误差分别为1%和3%，其复合误差分别为5%和10%。,线圈铁芯特性 测量用的电流互感器的铁芯在一次电路短路时易于饱和,以限制二次电流的增长倍数，保护仪表。 保护用的电流互感器铁芯则在一次电流短路时不应饱和，二次电流与一次电流成比例增长，以保证灵敏度要求。变流比与二次额定负荷 电流互感器的一次额定电流有多种规格可供用户选择。二次绕组都规定了额定负荷，二次绕组回路所带负荷不应超过额定负荷值，否则会影响精确度。,2.电压互感器 电压互感器简称PT，是变换电压的设备。 文字符号为TV，,特点,一次绕组导线很细，匝数很多，二次绕组匝数少导线粗，相当于降低变压

31、器。,变压比Ku通常表示成如10/0.1kV的形式。,电压互感器的变压比用Ku表示,一次绕组并联在主电路中,二次回路中，仪表、继电器的电压线圈与二次绕组并联，这些线圈的阻抗很大，工作时二次绕组近似于开路状态。,二次绕组的额定电压一般为100V。,基本原理,一相式接线： 采用一个单相电压互感器的接线。供仪表和继电器测量一个线电压，如用作做备用线路的电压监视。 两相式接线： 采用两个单相电压互感器接成V-V形接线。供仪表和继电器测量三个线电压。,单相电压互感器接线,接线方式,两个单相电压互感器接成V-V形接线。, Y0/Y0形接线： 采用三个单相电压互感器接成Y0/Y0形。供仪表和继电器测量三个线

32、电压和相电压。在小电流接地系统中，这种接线方式中的测量相电压的电压表应按线电压选择。,三个单相电压互感器接成Y0/Y0形,采用三个单相三绕组电压互感器或一个三相五芯柱式电压互感器接成Y0/Y0/形接线。其中一组二次绕组接成Y0，供测量三个线电压和三个相电压；另一组绕组（零序绕组）接成开口三角形，接电压继电器，当线路正常工作时，开口三角两端的零序电压接近于零，而当线路上发生单相接地故障时，开口三角两端的零序电压接近100V，使电压继电器动作，发出信号。,三个单相三绕组电压互感器或 一个三相五芯柱式电压互感器接成Y0/Y0/形接线,分类：,按绝缘介质分,油浸式,环氧树脂浇注式,按使用场所分,单匝（

33、包括母线式、芯柱式、套管式）,多匝式（包括线圈式、绕环式、串级式）,按相数分,单相,三相,种类,在成套装置内，采用单相电压互感器较为常见。,型号,电压互感器在工作时，其一、二次侧不得短路 电压互感器二次侧有一端必须接地 电压互感器在接线时，必须注意其端子的极性,电压互感器使用注意事项,电压互感器的准确级 电压互感器的二次绕组的准确级规定为0.1 、0.2、0.5、1、3五个级别，保护用的电压互感器规定为3P级和6P级，用于小电流接地系统电压互感器（如三相五芯柱式）的零序绕组准确级规定为6P级。,1. 作用：用于保护电力系统中电气设备的绝缘免受沿线路传来的雷电过电压或 由操作引起的内部过电压的损

34、害。 2.图形符号： 3.文字符号: F 4.种类: (1)保护间隙避雷器 (2)管型避雷器 (3)阀型避雷器（有普通阀型避雷器FS、FZ型和磁吹阀型避雷器） (4)氧化锌避雷器 具有良好的非线性、动作迅速、残压低、通流容量大、无续流、结构简单可靠性高、耐污能力强等优点,4.4.6 避雷器,基本型氧化锌避雷器的型号表示式和含义如下:,有机外套和整体式合成绝缘氧化锌避雷器的型号表示式 是在基本型“Y”前分别加“H”和“ZH”，其后面几个字母的含义 与基本型相同。,4.4.7 高压开关柜,1.作用：是一种高压成套设备,按一定的线路方案将有关一次设备和二次设备组装在柜内，节约空间、安装方便。 2.种

35、类和结构,主要高压开关柜型号及外型尺寸,注：括号内数字适用于架空进（出）线柜。,具有五防措施：防止误分、误合断路器 防止带负荷误拉、误合隔离开关 防止带电误挂接地线 防止带接地线误合隔离开关 防止人员误入带电间隔,1. KYN系列高压开关柜 KYN-10型金属铠装移开式开关柜由前柜、后柜、继电仪表室、泄压装置四部分组成。这四部分均为独立组装后栓接而成，开关柜被分隔成手车室、母线室、电缆式、继电仪表室。,KYN10-40.5(Z)型铠装移开式交流金属封闭开关柜,2.XGN2-10型开关柜 XGN2-10型箱型固定式金属封闭开关柜采用ZN28A-10系列真空断路器，也可以采用少油断路器，隔离开关采

36、用了GN30-10型旋转式隔离开关，技术性能高，设计新颖。柜内仪表室、母线室、断路器室、电缆室分隔封闭，使之结构更加合理、安全，可靠性高，运行操作及检修维护方便。在柜与柜之间加装了母线隔离套管，避免一柜故障，波及邻柜。,XGN2-10箱型固定式金属封闭开关柜,4.4.8 低压电气设备,1. 低压开关柜（低压配电屏） (1)作用：按一定的线路方案将有关低压设备组装 在一起的成套配电装置。 (2)种类：低压抽屉式开关柜 GCL1、GCK1系列 低压固定开关柜 PGL1、PGL2、GGD系列 型号：,2. 低压熔断器低压熔断器主要是用于低压系统中设备及线路的过载和短路保护。,表4-4 低压熔断器的分

37、类及用途,注：R熔断器；M密闭管式；L螺旋式；T有填料式；S快速式；Z自复式,（1）RL1B系列熔断器 RL1B系列熔断器是一种实用新型的具有断相保护的填料封闭管式熔断器，其主要结构由载熔件（瓷帽）、熔断体（芯子）、底座及微动开关组成。,RL1系列,（2）RT0型有填料封闭管式熔断器 这种熔断器主要由瓷熔管、熔体（栅状）和底座三部分组成。具有较强的灭弧能力，因而有限流作用（在ish到来前就熔断）。熔体还具有“锡桥”，利用“冶金效应”可使熔体在较小的短路电流和过负荷时熔断。,（3）NT系列熔断器 NT系列熔断器（国内型号为RT16系列）是引进德国AEG公司制造技术生产的一种高分断能力熔断器，现广

38、泛应用于低压开关柜中，适用于660V及以下电力网络及配电装置作过载和保护之用。 该系列熔断器由熔管、熔体和底座组成，外型结构与RT0有些相似，熔管为高强度陶瓷管，内装优质石英砂，熔体采用优质材料制成。主要特点为体积小，重量轻、功耗小、分断能力高。,主触点 手动闭合,释放拉簧,脱扣连杆,锁钩连杆,功能：它既能带负荷通断电路，又能在失压、短路和过负荷时自动跳闸，其功能类似于高压断路器。,3.低压断路器,结构：由触头、灭弧装置、转动机构和 脱扣器等部分组成。 脱扣器完成各种保护功能,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,分励脱

39、扣器 用于远距离跳闸。远距离合闸操作可采用电磁铁或电动储能合闸。 欠压或失压扣脱器 用于欠压或失压（零压）保护时，当电源电压低于定值时自动断开断路器。 热脱扣器 用于线路或设备长时间过载保护，当线路电流出现较长时间过载时，金属片受热变形，使断路器跳闸。 过流脱扣器 用于短路、过负荷保护，当电流大于动作电流时自动断开断路器。分瞬时短路脱扣器和过流脱扣器（又分长延时和短延时）两种。 上述脱扣器可根据需要选用。,过流脱扣器的动作特性，有由瞬时或短延时与长延时脱扣器构成的二段式保护和瞬时、短延时及长延时脱扣器构成的三段式保护,种类： 按灭弧介质分有空气断路器和真空断路器； 按用途分配电、电动机保护、照

40、明、漏电保护等几类； 按结构型式分万能式（框架结构）和塑壳式（装置式）两大类； 按安装型式分固定式和抽屉式两种；按保护性能分非选择型和 选择型两种。,低压断路器型号的表示和含义如下：,D,塑壳式断路器 结构特征：塑料外壳式低压断路器（原称装置式断路器）的主要特征是有一个采用聚酯绝缘材料模压而成的外壳，所有部件都装在这个封闭外壳中，仅在壳盖中央露出操作手柄。,用途：塑壳式断路器通常装设在低压配电装置之中，作为配电线路或电动机回路的控制与保护开关,模数化微型断路器,合闸位置，手柄位于向上位置，断路器处于合闸状态。 自由脱扣位置，位于中间位置，只有断路器因故障跳闸后，手柄才会置于中间位置。 分闸和再

41、扣位置，位于向下位置， 当分闸操作时，手柄被扳到分闸位置，如果断路器因故障使手柄置于中间位置时，需将手柄扳到分闸位置（这时叫再扣位置）时，断路器才能进行合闸操作。,目前常用的塑壳式断路器主要有DZ20、DZ15、DZX10系列及引进国外技术生产的H系列、S060系列、3VE系列、TO和TG系列。,万能式断路器 结构特征：万能式断路器（又称框架式断路器）一般有一个有绝缘衬垫的钢制框架，所有部件均安装在这个框架底座内。,续上页,用途：万能式断路器主要安装在低压配电柜中作为进线开关、母联开关和大电流出线开关，用于控制和保护低压配电网络。,万能式压断路器主要有DW15系列，DW18、DW40、CB11

42、(DW48)、DW914系列及引进国外技术生产的ME系列、AH系列、AE系列。其中DW40、CB11系列为采用智能脱扣器，能实现微机保护。,4.5 变电所主接线,4.5.1变配电所主接线概述,变配电所由一次回路和二次回路构成。 (1) 一次回路 供配电系统中承担输送和分配电能任务的电路，称一次回路，也称为主电路或主接(结)线。一次电路中所有的电气设备称为一次设备，如电力变压器、断路器、互感器等。 （2）二次回路 凡用来控制、指示、监测和保护一次设备运行的电路，叫二次回路，也叫二次接（结）线。二次回路中所有电气设备都称为二次设备或二次元件，如仪表、继电器、操作电源等。,主接线的基本要求,主接线的

43、定义 变电所的电气主接线是实现电能输送和分配的一种电气接线，在变电所主接线图中将导线或电缆、电力变压器、母线、各种开关、避雷器、电容器等电气设备有序地连接起来，只表示相对电气联接关系而不表示实际位置。通常以单线来表示三相系统。,4.5.2变电所常用主接线,1. 线路变压器组接线,结构： 当只有一路电源供电线路和一台变压器时，可采用线路变压器组接线。,（1）当电源侧继电保护装置能保护变压器且灵敏度满足要求时， 变压器高压侧可只装设隔离开关。 （2）当变压器高压侧短路容量不超过高压熔断器断流容量，而又允许采用高压熔断器保护变压器时，变压器高压侧可装设跌落式熔断器或负荷开关熔断器。 （3）一般情况下

44、，在变压器高压侧装设隔离开关和断路器。,当高压侧接负荷开关时，变压器容量不大于1250kVA，高压侧装设隔离开关或跌落式熔断器时，变压器容量一般小于或等于630kVA。 优点：接线简单，所用电气设备少，配电装置简单，节约了建设投资。 缺点：该单元中任一设备发生故障或检修时，变电所全部停电，可靠性不高。 适用范围：适用于小容量三级负荷、小型企业或非生产性用户。,母线又称汇流排，起着汇集电能和分配电能的作用。,2、单母线接线,当只有一路电源进线时，常用这种接线,常用的单母线接线方式有单母线不分段和单母线分段两种。,(1) 单母线不分段接线,结构：,优点：接线简单清晰，使用设备少，经济性比较好。由于

45、接线简单，操作人员发生误操作的可能性就小。 缺点：可靠性和灵活性差。当母线或母线隔离开关发生故障，或进行检修时，必须断开供电电源，而造成全部用户供电中断。,适用范围：可用于对供电连续性要求不高的三级负荷用户，或有备用电源的二级负荷用户。,图b 两路电源一用一备,(2)单母线分段接线,结构：可采用隔离开关或断路器分段，隔离开关分段因操作不便，现已不再采用。单母线分段接线可以分段单独运行（又称暗备用） ，也可以并列同时运行。,接通电路时先闭合隔离开关，后闭合断路器；切断电路时先 断开断路器，后断开隔离开关。,“倒闸操作”的原则：,优点：供电可靠性较高，操作灵活，除母线故障或检修外，可对用户连续供电

46、。 缺点：母线故障或检修时，仍有50%左右的用户停电。 适用范围：在具有两路电源进线时，采用单母线分段接线，可对一、二级负荷供电，特别是装设了备用电源自动投入装置后，更加提高了单母线用断路器分段接线的供电可靠性。,3桥式接线,桥式接线是指在两线路变压器组接线的高压侧间跨接一个断路器，犹如一座桥。 （1） 内桥式接线： 断路器跨在进线断路器的内侧，靠近变压器，称为内桥式接线。 线路检修或故障时由另一路电源供电。 变压器检修或故障时经倒闸操作恢复供电。 适用范围：适用于电源进线线路较长，负荷比较平稳，变压器不需要经常操作，没有穿越功率的终端总降压变电所。,（2）外桥式接线：,断路器跨在进线断路器的

47、外侧，靠近电源侧，称为外桥式接线。 变压器检修或故障时不影响供电。 线路检修或故障时经倒闸操作，变压器由另一路外桥供电。 适用范围：电源进线线路较短、负荷变化大，变压器操作频繁，有穿越功率流经的中间变电所。,桥式接线的特点是： （1）接线简单，高压侧无母线，没有多余设备 （2）经济，4个回路仅用3只断路器，节约了投资 （3）可靠性高，进线和变压器回路发生故障或检修时，均可经倒闸操作切除该回路，恢复供电,（4）安全，每台断路器两侧均装有隔离开关，以保证设备安全检修 （5）灵活，操作灵活，能适应多种运行方式。 适用范围：对工厂35kV及以上总降压变电所，有两路电源供电及两台变压器时，一般采用桥式接

48、线。,4.5.3 总降压变电所主接线 大中型企业都设置总降压变电所，将35110kV电源电压降至610kV后, 分配给各车间变电所。 1. 单电源进线的总降压变电所主接线 （1）一次侧线路变压器组,二次侧单母线不分段主接线 特点：接线经济简单，可靠性不高，适用于负荷不大的三级负荷情况。,（2）一次侧单母线，二次侧单母分段主接线 特点：提高了供电可靠性，但单电源供电的可靠性还是不高 ，只适用于三级负荷及部分二级负荷。,由于采用双回电源进线，总降压变电所主变压器一般都在两台或两台以上。 （1）一二次侧均采用单母分段总降压变电所主接线 特点：进线开关和母线分段开关均采用了断路器控制，操作十分灵活，供

49、电可靠性较高，适用于大中型企业的一二级负荷供电,2. 双回电源进线总降压变电所主接线,供电可靠性较高，操作灵活，适用于大中型企业的一、二级负荷供电。若供电线路长，负荷比较平稳，变压器不需要经常操作，没有穿越功率，总降压变电所采用内桥式接线，反之采用外桥式主接线。,（2）桥式主接线,四、独立变电所主接线 独立变电所通常为610/0.38/0.22kV变电所。其主接线分两种情况：单电源进线、双电源进线。 1. 单电源进线的独立变电所主接线 对于三级负荷且负荷不太大的企业变电所常采用单电源进线。 （1）一次侧单母线不分段、二次侧单母线分段主接线 特点：接线可靠性不高，适用于三级负荷。,（2）一次侧线

50、路-变压器组接线、二次侧单母线不分段主接线 特点：接线比较简单，可靠性也不高，适用于三级负荷的小型变电所。,2. 双电源进线独立变电所主接线 双电源进线独立变电所的主接线一般采用一、二次侧单母线分段接线。 特点：适用于有一、二级负荷的企业，变电所有两台或两台以上变压器。,五、车间变电所主接线 电缆进线的车间变电所单台变压器的主接线图。,一次侧线路-变压器组接线、二次侧单母线不分段接线,采用电缆进线时高压侧不装避雷器,架空进线的车间变电所单台变压器的主接线图。,采用架空线进线时要装设避雷器，且避雷器的接地线应与变压器低压绕组中性点及外壳相连后接地。,一次侧线路-变压器组接线、二次侧单母线不分段接线,注