變電所的主要電氣設(shè)備

1、變電所的主要電氣設(shè)備一、電氣主接線(xiàn)及其要求電氣主接線(xiàn)表示電能從電源分配給用電設(shè)備的主要電路，主接線(xiàn)圖 應(yīng)表示出所有的電氣設(shè)備及其連接關(guān)系。由于三相交流電力裝置中三相連接方法相同，為清晰起見(jiàn)，主接線(xiàn)圖 通常只表示電氣裝置的一相連接，因而主接線(xiàn)圖也稱(chēng)為單線(xiàn)圖。安全、可靠、靈活、經(jīng)濟(jì)是對(duì)變電所主接線(xiàn)的基本要求。變電所的主要電氣設(shè)備變配電所中承擔(dān)輸送和分配電能任務(wù)的電路，稱(chēng)為一次 電路或一次回路，亦稱(chēng)主電路。_次電路中所有的電氣設(shè)備, 稱(chēng)為一次設(shè)備。,凡用來(lái)控制、指示、監(jiān)測(cè)和保護(hù)一次設(shè)備運(yùn)行的電路， 稱(chēng)為二次電路或二次回路，亦稱(chēng)副電路。二次電路通常接在 互感器的二次側(cè)。二次電路中的所有設(shè)備，稱(chēng)為二次設(shè)

2、備。一次設(shè)備按其功能來(lái)分，可分以下幾類(lèi):變換設(shè)備 其功能是按電力系統(tǒng)工作的要求來(lái)改變電壓或電流等，例 如電力變壓器、電流互感器、電壓互感器等?？刂圃O(shè)備 其功能是按電力系統(tǒng)工作的要求來(lái)控制一次設(shè)備的投入和切除，例如各種高低壓開(kāi)關(guān)。保護(hù)設(shè)備 其功能是用來(lái)對(duì)電力系統(tǒng)進(jìn)行過(guò)電流和過(guò)電壓等的保護(hù)， 例如熔斷器和避雷器等。(4)補(bǔ)償設(shè)備 其功能是用來(lái)補(bǔ)償電力系統(tǒng)的無(wú)功功率，以提高電力系統(tǒng) 的功率因數(shù)，例如并聯(lián)電容器。(5)成套設(shè)備它是按一次電路接線(xiàn)方案的要求，將有關(guān)一次設(shè)備及二 次設(shè)備組合為一體的電氣裝置，例如高壓開(kāi)關(guān)柜、低壓配電屏、動(dòng)力和照 明配電箱等。在供配電系統(tǒng)中，為了滿(mǎn)足用戶(hù)對(duì)電力的需求和保證電

3、力系統(tǒng)運(yùn)行的安全穩(wěn)定性和經(jīng)濟(jì)性，安裝有各種電器設(shè)備， 其中直接擔(dān)負(fù)生產(chǎn)、運(yùn)輸、分配和使用電能的任務(wù)的一次設(shè) 備包括有：電力變高壓隔離 壓器 開(kāi)關(guān)Jill雋也高壓斷路同壓負(fù)荷器開(kāi)關(guān)MF避雷器三三三=電流互感器衲刪哲壓互感絕緣母電力電器器線(xiàn)纜置一.電流互感器和電壓互感器互感器是電流互感器和電壓互感器的統(tǒng)稱(chēng)。從基本結(jié)構(gòu)和工作原理來(lái) 說(shuō)，互感器就是一種特殊變壓器。電流互感器（文字符號(hào)為T(mén)A）,是一種變換電流（將大電流變換為 小電流）的互感器，其二次側(cè)額定電流一般為5A。電壓互感器（文字符號(hào)為T(mén)V）,是一種變換電壓（將高電壓變換為 低電壓）的互感器，其二次側(cè)額定電壓一般為100V。互感器的主要功能是:(

4、1).用來(lái)使儀表、繼電器等二次設(shè)備與主電路(一次電路) 絕緣這既可避免主電路的高電壓直接引入儀表.繼電器等二次設(shè)備，又可防止儀表.繼電器等二次設(shè)備的故障影響主電路，提 高一.二次電路的安全性和可靠性，并有利于人身安全。.用來(lái)擴(kuò)大儀表、繼電器等二次設(shè)備的應(yīng)用范圍通過(guò)采用不同變流比的電流互感器，用一只5A量程的電流 表就可以測(cè)量任意大的電流。通過(guò)采用不同變壓比的電壓互感器，用一只i0ov量程的電 壓表就可以測(cè)量任意高的電壓。由于采用互感器，可使儀表、繼電器等二次設(shè)備規(guī)格統(tǒng)一, 有利于這些設(shè)備的批量生產(chǎn)。仁電流互感器結(jié)構(gòu)特點(diǎn)一次繞組的匝數(shù)少，導(dǎo)體 相當(dāng)粗;二次繞組匝數(shù)很多，導(dǎo) 體較細(xì)。圖電流互感器的

5、基木結(jié)構(gòu)和接線(xiàn)1 鐵心；2次繞組；3二次繞組二次繞組與儀表.繼電器等的電流線(xiàn)圈相串聯(lián)，形成一個(gè)閉P2圖電流互感器的基木結(jié)構(gòu)和接線(xiàn)1 鐵心；2-次繞組；3-二次繞組工作時(shí)，一次繞組串聯(lián)在一次電路中，合回路。由于這些電流線(xiàn)圈的阻抗;f艮小, 因此電流互感器工作時(shí)二次回路接 近于短路狀態(tài)。電流互感器的一次電流4與二次電流巧之間關(guān)系:匕巴【2沁K IN、2式中2為電流互感器一 次和二次繞組的匝數(shù)；Kj為電流互感器的變流比，3圖電流互感器的基木結(jié)構(gòu)和接線(xiàn)1 鐵心；2-次繞組；3-二次繞組K尸厶N(yùn) /厶N(yùn)例如 =100A/5Ao電流互感器在三相電路中的接線(xiàn)方案。一相式接線(xiàn)(圖Q電流線(xiàn)圈通過(guò)的電流,反應(yīng)一次

6、電路對(duì)應(yīng)相的電流。這種接線(xiàn)通常用于負(fù)荷平衡的. 三相電路，如在低壓動(dòng)力線(xiàn)路中， 供測(cè)量電流或接過(guò)負(fù)荷保護(hù)裝置之 用0Pl 6 $P26S2SI/c/a/qa) 一相式c（2）兩相V形接線(xiàn)（圖b）在繼電保護(hù)裝置中，這種接線(xiàn) 稱(chēng)為兩相兩繼電器接線(xiàn)。在中性點(diǎn)不接地的三相三線(xiàn)制電 路中，廣泛用作三相電流.電能的 測(cè)量和過(guò)電流繼電保護(hù)。由相量圖可知，兩相V形接線(xiàn)的 公共線(xiàn)上的電流為反應(yīng)的是未接電流互感器的那 一相（E相）的電流。ABCicc/b兩相V形接線(xiàn)電流互感器的一、二次側(cè)電流相量圖三相星形接線(xiàn)這種接線(xiàn)中的三個(gè)電流線(xiàn)圈, 正好反應(yīng)各相電流，廣泛應(yīng)用在負(fù)荷一般不平衡的三相四線(xiàn)制系統(tǒng)（如低壓TN系統(tǒng)）

7、中,也用在負(fù)荷可能不平衡的三相 三線(xiàn)制系統(tǒng)中，用作三相電流、電 能測(cè)量和過(guò)電流繼電保護(hù)等。A BC( (fy（二）電流互感器的類(lèi)別和型號(hào)電流互感器的類(lèi)型很多。按一次電壓高低分，有高壓和低壓兩大類(lèi)。按絕緣及冷卻方式分，有干式（含樹(shù)脂澆注絕緣式）和油浸式兩大類(lèi)。按用途分，有測(cè)量用和保護(hù)用兩大類(lèi)。按準(zhǔn)確度等級(jí)分，測(cè)量用電流互感器有0.1、0.2、0.5、1、3、5等級(jí)。保護(hù)用電流互感器有5P和10P兩級(jí)。高壓電流互感器多制成不同準(zhǔn)確度級(jí)的兩個(gè)鐵心和兩 個(gè)繞組，分別接測(cè)量?jī)x表和繼電器，以滿(mǎn)足測(cè)量和保護(hù)的 不同準(zhǔn)確度要求。電氣測(cè)量對(duì)電流互感器的準(zhǔn)確度要求較高，且要求在短路時(shí)儀 表受的沖擊小，因此測(cè)量用電

8、流互感器的鐵心在一次電路短路時(shí)應(yīng) 易于飽和，以限制二次電流的增長(zhǎng)倍數(shù)。繼電保護(hù)用電流互感器的鐵心則要求在一次電路短路時(shí)不應(yīng)飽和，使二次電流能與一次短路電流成比例地增長(zhǎng)，以適應(yīng)保護(hù)靈敏度的要求。圖是樹(shù)脂澆注絕緣的、戶(hù)內(nèi)高壓LQJ-10型 電流互感器的外形圖。有兩個(gè)鐵心和兩個(gè)二次繞組，它有兩個(gè)鐵心和兩個(gè)二次繞組，分 別為0.5級(jí)和3級(jí)，圖LQJ-10型電流互感器1） 一次接線(xiàn)端子；2） 一次繞組（樹(shù)脂澆注）；3）二次接線(xiàn)端子；4）鐵心；5）二次繞組；0.5級(jí)用于測(cè)量，O ( (M (X3級(jí)用于保護(hù)。圖是樹(shù)脂澆注絕緣的、戶(hù)內(nèi)低壓 LMZJ1-0.5型（500800/5A）的外 形圖。它不含一次繞組，

9、穿過(guò)其鐵心 的母線(xiàn)就是其一次繞組（相當(dāng)于1 匝）。用于500V及以下的配電裝置中 測(cè)量電流和電能。I圖LMZJ-0.5型電流互感器1）銘牌；2） 次母線(xiàn)穿孔；3）鐵心（外繞二次繞組，樹(shù)脂澆注）；4）安裝板；5）二次接線(xiàn)端子電流互感器使用注意事項(xiàng)1. 電流互感器在工作時(shí)其二次側(cè)不得開(kāi)路當(dāng)二次側(cè)開(kāi)路時(shí)，將產(chǎn)生以下嚴(yán)重后果：(1) 鐵心由于磁通劇增而過(guò)熱，并產(chǎn)生剩磁，降低鐵心準(zhǔn)確度級(jí)。(2) 由于電流互感器二次繞組的匝數(shù)遠(yuǎn)比一次繞組的多，因此可在二次 側(cè)感應(yīng)出危險(xiǎn)的高電壓，危及人身和設(shè)備的安全。所以電流互感器在工作 時(shí)二次側(cè)不允許開(kāi)路。這就要求在安裝時(shí)，其二次接線(xiàn)必須牢固可靠，且 其二次側(cè)不允許接入

10、熔斷器和開(kāi)關(guān)。2. 電流互感器的二次側(cè)有一端必須接地互感器二次側(cè)有一端接地，是為了防止其一、二次繞組間絕緣擊穿時(shí)， 一次側(cè)的高電壓竄入二次側(cè)，危及人身和設(shè)備的安全。2電壓互感器電壓互感器的基本結(jié)構(gòu)原理圖如圖所示。它的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是： 一次繞組匝數(shù)很多，而二次繞組匝數(shù)較少，相當(dāng)于降壓變壓器。工作時(shí)，一次繞組并聯(lián)在一次電路中，而二次繞組則并聯(lián)儀表、繼電器的電壓線(xiàn)圈。由于這些電壓線(xiàn)圈的阻抗艮大，所以電壓互感器工作時(shí)其二次繞組接近于空載狀態(tài)。電壓互感器的一次電壓q與其 二次電壓q的關(guān)系為NS u 2 U K02 N 2圖電壓互感器的基本結(jié)構(gòu)和接線(xiàn)1鐵心；2次繞組；3二次繞組式中w、W為電壓互感器一、二次繞

11、組的匝數(shù)；心為電壓互感器的 變壓比，即其額定一、二次電壓比，例如10000V/100V等。電壓互感器在三相電路中有如圖所示四種常見(jiàn)的接線(xiàn)方案。（1） 一個(gè)單相電壓互感器的接線(xiàn)（圖Q 供儀表.繼電器接于一個(gè)線(xiàn)電壓。兩個(gè)單相電壓互感器接成V/V形（圖b）供儀表、繼電器接于三相三 線(xiàn)制電路的各個(gè)線(xiàn)電壓，它廣泛應(yīng)用在工廠變配電所的610kV高壓配電裝置中。圖電圧互感器的接線(xiàn)方案 個(gè)單相電壓互感器圖電壓互感器的接線(xiàn)方案b）兩個(gè)單相接成V/V形；b)三個(gè)單相電壓互感器接成匕/嶺形（圖c）供電給要求線(xiàn)電壓的儀表、 繼電器，并供電給接相電壓的絕緣監(jiān)視電壓表。由于小接地電流系統(tǒng)在一次側(cè)發(fā)生單相接地時(shí)，另兩相電壓

12、要升高到線(xiàn) 電壓，所以絕緣監(jiān)視電壓表的量程不能按相電壓選擇，而應(yīng)按線(xiàn)電壓選 擇，否則在發(fā)生單相接地時(shí)，電壓表可能被燒毀。圖電壓互感器的接線(xiàn)方案C）三個(gè)單相接成丫00形（4） 三個(gè)單相三繞組電壓互感器或一個(gè)三相五芯柱三繞組電壓互 感器接成（開(kāi)口三角）形（圖d）接成5的二次繞組，供電給需線(xiàn)電壓的儀表、繼電器及絕緣監(jiān)視用電壓 表，與圖c的二次接線(xiàn)相同。接成U （開(kāi)口三角）形的輔助二次繞組，接電壓繼電器。當(dāng)一次電壓正常時(shí)，由于三個(gè)相電壓對(duì)稱(chēng)，因此開(kāi)口三角形開(kāi)口的兩端電壓接近于零。圖電壓互感器的接線(xiàn)方案d）三個(gè)單相三繞組或一個(gè)三相五芯柱三繞組 電壓互感器接成Yg/Y0/（開(kāi)口三角）形但當(dāng)一次電路有一相接

13、地時(shí)，開(kāi) 口三角形開(kāi)口的兩端將出現(xiàn)近100V的 零序電壓，使電壓繼電器動(dòng)作，發(fā)出 故障信號(hào)。（二）電壓互感器的類(lèi)型和型號(hào)電壓互感器按相數(shù)分，有單相和三相兩類(lèi)。按絕緣及冷卻方式分，有干式（含樹(shù)脂澆注式）和油浸式兩類(lèi)。圖是應(yīng)用廣泛的單相三繞組、環(huán)氧樹(shù)脂澆注 絕緣的戶(hù)內(nèi)JDZJ-10型電壓互感器外形。三個(gè)JDZJ-10型接成圖446d所示匕/匕/ 的接線(xiàn)方式，供小接地電流系統(tǒng)中作電壓、 電能測(cè)量及絕緣監(jiān)視用。圖pzj-io型電壓互感器1-一次接線(xiàn)端子2-高壓絕緣套管3-一、二次繞組（環(huán)氧樹(shù)脂澆注）4-鐵心（殼式）5二次接線(xiàn)端子電壓互感器的使用注意事項(xiàng)1 電壓互感器在工作時(shí)其二次側(cè)不得短路由于電壓互感

14、器一、二次繞組都是在并聯(lián)狀態(tài)下工作的，如果二次 側(cè)短路，將產(chǎn)生很大的短路電流，有可能燒毀互感器，甚至影響一次電 路的安全運(yùn)行。因此電壓互感器的一、二次側(cè)都必須裝設(shè)熔斷器以進(jìn)行 短路保護(hù)。2 電壓互感器的二次側(cè)有一端必須接地這與電流互感器的二次側(cè)接地的目的相同，也是為了防止一.二次繞組間的絕緣擊穿時(shí)，一次側(cè)的高電壓竄入二次側(cè)，危及人身和設(shè) 備的安全。二.高壓一次設(shè)備1.高壓斷路器高壓斷路器（文字符號(hào)為QF）的功能是，不僅能通斷正常的負(fù)荷電流，而且能接通和承受一定時(shí)間的短路電流，并能在保護(hù)裝置作用下自動(dòng)跳閘，切除短路故障。附錄表12部分常用高壓斷路器的主要技術(shù)數(shù)據(jù)（續(xù)）類(lèi)別型號(hào)額定 電壓 /kV額

15、定 電流/A開(kāi)斷 電流 /kA斷流 容量 /MVA動(dòng)穩(wěn)定電 流峰值 /kA熱穩(wěn)定 電流 /kA固有分 閘時(shí)間/s合閘 時(shí)間/s配用操作 機(jī)構(gòu)型號(hào)少油 戶(hù)外SW2-35/100035(40. 5)100016. 510004516. 5 (4s)0. 060.4CT2-XGSW2-35/1500150024. 8150063.424. 8 (4s)少油 戶(hù)內(nèi)SN10-35135(40. 5)10001610004516(4s)0. 060.2CT10CT10IVSN10-35 II12502012505020(4s)0. 25SN10-10I3000630163004016(4s)0. 060.

16、 15CT7、8CD10I1000163004016(4s)0.2SN10-10II100031. 55008031. 5 (4s)0. 060.2CD10I、IISN10-10III12504075012540 (4s)0. 070.2CD10III4075012540 (4s)40(4s)4075012540 (4s)40(4s)真空戶(hù)內(nèi)ZN12-40. 535(40. 5)1250、1600256325(4s)0. 070. 1CT12 等1600、200031. 58031. 5 (4s)ZN12-351250 200031. 58031. 5 (4s)0. 0750. 1ZN23-4

17、0. 51600256325 (4s)0. 060. 075類(lèi)別型號(hào)額定 電壓 /kV額定 電流/A開(kāi)斷 電流 /kA斷流 容量 /MVA動(dòng)穩(wěn)定電 流峰值 /kA熱穩(wěn)定 電流 /kA固有分 閘時(shí)間/s合閘 時(shí)間/s圖466圖11所示2號(hào)車(chē)間變電所的主接線(xiàn)圖低壓一次設(shè)備及其選擇一概述低壓一次設(shè)備，是指供電系統(tǒng)中1000V （或略高） 及以下的電氣設(shè)備。二低壓熔斷器熔體額定電流（A）額定電流（A）其他標(biāo)志一A改進(jìn)型設(shè)計(jì)序號(hào)低壓熔斷器全型號(hào)的表示和含義如下:R熔斷器一產(chǎn)品名稱(chēng)C插入式L 一螺旋式M密閉管式 _ s快速式 T有填料管式三低壓刀開(kāi)關(guān)和負(fù)荷開(kāi)關(guān)（一）低壓刀開(kāi)關(guān)刀開(kāi)關(guān)（文字符號(hào)為QK）因其具

18、有刀形動(dòng)觸頭 而得名，主要用于不頻繁操作的場(chǎng)合。按其有無(wú)滅弧結(jié)構(gòu)分，有不帶滅弧罩和帶滅弧 罩的兩種。不帶滅弧罩的刀開(kāi)關(guān)，一般只能在無(wú)負(fù)荷下操 作，主要作隔離開(kāi)關(guān)使用。帶滅弧罩的刀開(kāi)關(guān)，能通斷一定的負(fù)荷電流。圖439 HD13型低壓刀開(kāi)關(guān)1 上接線(xiàn)端子；2鋼柵片滅弧罩；3閘刀；4底座；5下接線(xiàn)端子；6主軸；7靜觸頭；8連桿；9操作手柄低壓刀開(kāi)關(guān)全型號(hào)的表示和含義如下:H-低壓刀開(kāi)關(guān)D-單投 IIS雙投11 中央手柄式12 側(cè)方正面杠桿操作13 中央正面杠桿操作-/口其他特征極數(shù)0無(wú)滅弧罩1 有滅弧罩8板前接線(xiàn)9一板后接線(xiàn)一單極2 雙極3 三極14側(cè)面手柄式額定電流（A）（二）.熔斷器式刀開(kāi)關(guān)熔斷

19、器式刀開(kāi)關(guān)（文字符號(hào)為QKF或FU-QK）,又稱(chēng) 刀熔開(kāi)關(guān)，是一種由低壓刀開(kāi)關(guān)與低壓熔斷器組合的開(kāi)關(guān)電 器，也主要用于不頻繁操作的場(chǎng)合。刀熔開(kāi)關(guān)具有刀開(kāi)關(guān)和熔斷器的雙重功能。H-低壓刀開(kāi)關(guān)R-熔斷器式低壓刀熔開(kāi)關(guān)全型號(hào)的表示和含義如下：r1一前面?zhèn)确讲僮髑懊鏅z修 其他特征 2前面中央操作后面檢修 極數(shù)3側(cè)面操作前面檢修額定電流（A）（三）.低壓負(fù)荷開(kāi)關(guān)低壓負(fù)荷開(kāi)關(guān)（文字符號(hào)為QL）是由帶滅弧裝置的刀開(kāi) 關(guān)與熔斷器串聯(lián)組合而成，外裝封閉式鐵殼或開(kāi)啟式膠蓋的 開(kāi)關(guān)電器，也主要用于不頻繁操作的場(chǎng)合。低壓負(fù)荷開(kāi)關(guān)具有帶滅弧罩刀開(kāi)關(guān)和熔斷器的雙重功能, 既可帶負(fù)荷操作，又能實(shí)現(xiàn)短路保護(hù)；但其熔斷器熔斷后

20、， 需更換熔體后才能恢復(fù)供電。低壓負(fù)荷開(kāi)關(guān)全型號(hào)的表示和含義如下：HH-封閉式負(fù)荷開(kāi)關(guān)HK開(kāi)啟式負(fù)荷開(kāi)關(guān)產(chǎn)品名稱(chēng)極數(shù)額定電流（A）設(shè)計(jì)序號(hào)四低壓斷路器低壓斷路器（文字符號(hào)為QF）,又稱(chēng)自動(dòng)開(kāi)關(guān)，它既能帶負(fù)荷通斷電路，又能在短路、過(guò)負(fù)荷和欠電壓（或失壓）情況下自動(dòng)跳閘。配電用低壓斷路器按結(jié)構(gòu)型式分，有萬(wàn)能式和塑料外殼 式兩大類(lèi)。D低壓斷路器產(chǎn)口口名稱(chēng)W-萬(wàn)能式（框架）結(jié)構(gòu)型式Z_塑料外殼式（裝置式）丿設(shè)計(jì)序號(hào)J I I I脫扣器及輔助機(jī)構(gòu)代號(hào)-極數(shù)派生代號(hào)低壓斷路器全型號(hào)的表示和含義如下：L漏電保護(hù)M密封式P-電動(dòng)操作額定電流（A）I X限流式五低壓配電屏和配電箱（一）.低壓配電屏低壓配電屏（柜），是按一定的線(xiàn)路方案將有關(guān)一、二次設(shè) 備組裝而成的一種成套配電裝置，在低壓配電系統(tǒng)中作動(dòng)力和 照明配電之用。低壓配電屏一般裝設(shè)在變電所的低壓配電室內(nèi)，低壓配電屏的結(jié)構(gòu)型式，有固定式、抽屜式和組合式三類(lèi)。固定式配電屏主要為PGL1、2、3型和GGD、GGL等型。抽屜式配電屏主要有BFC、GCL、GCK、GCS、GHT1等型。圖4-63 PGL型固定式低壓配電屏的外形1 儀表板2操作板3檢修門(mén)