供配電技術(shù)第4章_供配電系統(tǒng)課件

1、第4章 變配電所及其一次系統(tǒng)主要內(nèi)容電壓的選擇變電所的配置變壓器的選擇變電所主要電氣設(shè)備變電所主接線變電所的布置和結(jié)構(gòu)4.1電壓的選擇供電電壓確定：供配電系統(tǒng)從電力系統(tǒng)所取得的電源電壓。 1）電力部門所能提供的電源電壓； 2）企業(yè)負(fù)荷大小及距離電源線路遠(yuǎn)近； 3）企業(yè)大型設(shè)備的額定電壓決定了企業(yè)的供電電壓。 另，導(dǎo)線的截面積、負(fù)荷功率因數(shù)、電價(jià)制度等。我國目前所用的35110kv、10kv、6kv 。大中型企業(yè)采用35110kv，中小型企業(yè)廠采用10kv、6kv，其中，采用10kv供電電壓最為常見。4.1電壓的選擇配電電壓：用戶內(nèi)部向用電設(shè)備配電的電壓等級(jí) 1）高壓配電電壓 2）低壓配電電壓由

2、用戶總降壓變電所或高壓配電所向高壓用電設(shè)備的配電電壓；由用戶車間變電所或建筑物變電所向低壓用電設(shè)備的配電電壓；10kv 或 6kv380v / 220v，660v4.2變電所的配置變電所 擔(dān)負(fù)著從電力系統(tǒng)受電，經(jīng)過變壓，然后配電的任務(wù)。配電所：從電力系統(tǒng)受電，然后直接配電。盡可能與領(lǐng)近的車間變電所合建，節(jié)約建筑費(fèi)用。4.2.1變電所的類型1）總降壓變電所：功能：對大中型企業(yè)，由于負(fù)荷較大，往往采用35110kv電源進(jìn)線，降壓至10kv或6kv，再向各車間變電所和高壓用電設(shè)備配電。設(shè)置個(gè)數(shù)：由地區(qū)供電電源的電壓等級(jí)和用戶負(fù)荷的大小及分布情況決定是否設(shè)置。企業(yè)規(guī)模較小，負(fù)荷較小，可不設(shè)置；企業(yè)規(guī)模

3、不太大，負(fù)荷比較集中，盡量設(shè)置1個(gè)；企業(yè)規(guī)模較大，有兩個(gè)或兩個(gè)以上的集中大負(fù)荷用電車間群，又相距較遠(yuǎn)時(shí)，可考慮設(shè)置2個(gè)或2個(gè)以上；2）車間變電所利用車間的一面或兩面墻壁，而其變壓器室的大門朝外開。 1）車間附設(shè)變電所內(nèi)附式：占用車間面積；不影響車間外觀；外附式：不占或少占用車間面積，便于布置，安全性較高； 2）車間內(nèi)變電所位于車間內(nèi)的單獨(dú)房間內(nèi)。處于負(fù)荷中心，可縮短低壓配電距離，減少線路上電能損耗和有色金屬浪費(fèi)；技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)好；占用一定生產(chǎn)面積，門朝車間內(nèi)開，對生產(chǎn)安全有一定威脅；適合于負(fù)荷較大的多跨廠房內(nèi)。整個(gè)變電所設(shè)在與車間建筑物有一定距離的單獨(dú)區(qū)域內(nèi)。 4）獨(dú)立變電所建筑費(fèi)用較貴，除非各

4、車間負(fù)荷相當(dāng)小而分散，或遠(yuǎn)離易燃易爆和有腐蝕性物質(zhì)的場所可以采用外，一般不采用變壓器安裝在車間外面抬高的地面上。 3）露天變電所簡單經(jīng)濟(jì)，通風(fēng)散熱好，只要周圍環(huán)境條件正常，無腐蝕性、爆炸性氣體和粉塵的場所可以采用；2）車間變電所 5）桿上變電所變壓器安裝在室外電桿上。簡單經(jīng)濟(jì)，適用315KVA及以下變壓器，多用于生活區(qū)供電。2）車間變電所整個(gè)變電所設(shè)在地下。 6）地下變電所2）車間變電所 7）樓上變電所整個(gè)變電所設(shè)在樓上。適于高層建筑，要求結(jié)構(gòu)盡可能輕型、安全，其主變壓器通常采用無油的干式變壓器；通風(fēng)散熱條件差，濕度較大，建筑費(fèi)用較高，但相當(dāng)安全。在一些高層建筑、地下工礦、礦井中采用；由電器制

5、造廠按一定接線方案成套制造、現(xiàn)場裝配的變電所。 8）成套變電所2）車間變電所 9）移動(dòng)變電所整個(gè)變電所設(shè)在可以移動(dòng)的車上。主要用于坑道作業(yè)及臨時(shí)施工現(xiàn)場供電。4.2.2變電所的位置選擇1）變電所位置選擇的原則（1）盡量靠近負(fù)荷中心。（2）接近電源側(cè)，對總變、配電所特別要考慮這一點(diǎn)。（3）進(jìn)出線方便，特別是采用架空進(jìn)出線時(shí)要考慮這一點(diǎn)。（4）不應(yīng)妨礙企業(yè)或車間的發(fā)展，并適當(dāng)考慮今后擴(kuò)建的可能。（5）設(shè)備運(yùn)輸方便。（6）盡量避開劇烈震動(dòng)和高溫場所。有腐蝕性氣體和污穢地段，如無法遠(yuǎn)離時(shí)，則應(yīng)設(shè)在污染源的上風(fēng)側(cè)。（7）變電所屋外配電裝置與其他建筑物之間的防火距離符合現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)GB50058-1992

6、爆炸和火災(zāi)危險(xiǎn)電力裝置設(shè)計(jì)規(guī)范的規(guī)定。（8）變電所建筑物、變壓器及屋外配電裝置應(yīng)與附近的冷卻塔或噴水池之間距離符合規(guī)定。（9）高壓配電所應(yīng)盡量與車間變電所或有大量高壓用電設(shè)備的廠房合建。負(fù)荷中心如何確定？4.2.2變電所的位置選擇2）負(fù)荷中心的確定可以用負(fù)荷指示圖或負(fù)荷功率矩計(jì)算方法。 負(fù)荷指示圖負(fù)荷指示圖是將電力負(fù)荷（計(jì)算負(fù)荷P30）按一定比例K（例如以1mm面積代表若干kW）用負(fù)荷圓的形式標(biāo)示在企業(yè)或車間的平面圖上。各車間（建筑）的負(fù)荷圓的圓心與車間（建筑）的負(fù)荷中心大致相符。式中，K為負(fù)荷的比例（kW/mm2）。負(fù)荷圓的半徑r，由車間（建筑）的計(jì)算負(fù)荷得：通過觀察大致確定4.2.2變電所

7、的位置選擇2）負(fù)荷中心的確定 負(fù)荷功率矩設(shè)有負(fù)荷P1、P2和P3（均表示有功計(jì)算負(fù)荷），它們在任選的直角坐標(biāo)系中的坐標(biāo)已知?，F(xiàn)假設(shè)總負(fù)荷=P1+P2+P3的負(fù)荷中心位于P（X，Y）處。仿力學(xué)求重心的力矩方程可得：4.2.2變電所的位置選擇2）負(fù)荷中心的確定 負(fù)荷電能矩負(fù)荷中心不只與各負(fù)荷的功率有關(guān)，而且還與各負(fù)荷的工作時(shí)間有關(guān)：變電所的組成一次回路：變配電所中擔(dān)負(fù)輸送和分配電能任務(wù)的電路。一次設(shè)備：一次回路中所有用到的設(shè)備。主電路、主接線保護(hù)設(shè)備：變換設(shè)備：控制設(shè)備：變壓器及電流、電壓互感器等；各種高低壓開關(guān)等；熔斷器、避雷器等；二次回路：凡用來控制、指示、測量和保護(hù)一次設(shè)備運(yùn)行的電路。二次接

8、線、副接線二次回路通常接在互感器的二次側(cè)補(bǔ)償設(shè)備：并聯(lián)電容器等；4.3變壓器的選擇分類 功能升壓變壓器和降壓變壓器； 相數(shù)單相變壓器和三相變壓器； 繞組導(dǎo)體的材質(zhì)銅繞組變壓器和鋁繞組變壓器； 冷卻方式和繞組絕緣油浸式變壓器和干式變壓器；功能：升高或降低電壓。 用途普通變壓器和特種變壓器； 調(diào)壓方式無載調(diào)壓變壓器和有載調(diào)壓變壓器；4.3.1變壓器型號(hào)選擇型號(hào)表示及含義 1：相數(shù)S：三相；D：單相 2：絕緣方式C：成型固體；G：干式空氣自冷；無：油浸式 3：冷卻方式 4：調(diào)壓方式 5：繞組導(dǎo)線材質(zhì) 6：設(shè)計(jì)序號(hào)F：風(fēng)冷式；P：強(qiáng)迫油循環(huán)；無：自冷式Z：有載調(diào)壓；無：無載調(diào)壓L：鋁；無：銅 7/8

9、：額定容量（kVA）/高壓繞組額定電壓（kV） 10kV級(jí)SG10型10kV級(jí)SC10型高壓接線端子低壓接線端子溫控儀冷卻風(fēng)機(jī)低壓繞組高壓繞組環(huán)氧樹脂澆注 鐵心無載分接開關(guān)35kV級(jí)S9型4.3.1變壓器型號(hào)選擇常用變壓器容量系列如：100kVA、125 kVA、160 kVA、200 kVA、250 kVA、315 kVA、500 kVA、630 kVA、800 kVA、1000 kVA、1250 kVA、1600 kVA等。 我國目前的變壓器產(chǎn)品容量系列為R10系列，即變壓器容量等級(jí)是按 為倍數(shù)確定的，變壓器實(shí)用技術(shù)大全 4.3.2變壓器臺(tái)數(shù)和容量的選擇1）總降壓變電所主變壓器臺(tái)數(shù)和容量的

10、選擇臺(tái)數(shù)（1）滿足用電負(fù)荷對可靠性的要求；一、二級(jí)負(fù)荷：選擇兩臺(tái)主變壓器；負(fù)荷較大時(shí)，也可多于兩臺(tái)；二、三級(jí)負(fù)荷：可選一臺(tái)變壓器，但低壓側(cè)敷設(shè)與其它變電所相連的聯(lián)絡(luò)線作為備用電源；三級(jí)負(fù)荷：選擇一臺(tái)主變壓器；負(fù)荷較大時(shí)，也可選擇兩臺(tái)；（2）季節(jié)性負(fù)荷或晝夜負(fù)荷變化較大時(shí)，技術(shù)經(jīng)濟(jì)合理時(shí)，可選擇兩臺(tái)變壓器；4.3.2變壓器臺(tái)數(shù)和容量的選擇1）總降壓變電所主變壓器臺(tái)數(shù)和容量的選擇容量（1）單臺(tái)變壓器：（2）兩臺(tái)變壓器： 明備用：一臺(tái)工作，另一臺(tái)停止 暗備用：兩臺(tái)同時(shí)投入運(yùn)行4.3.2變壓器臺(tái)數(shù)和容量的選擇2）車間變電所變壓器臺(tái)數(shù)和容量的選擇臺(tái)數(shù)滿足用電負(fù)荷對可靠性的要求；一、二級(jí)負(fù)荷較大：設(shè)置兩臺(tái)

11、變壓器；二、三級(jí)負(fù)荷：設(shè)置一臺(tái)主變壓器；從其他車間低壓線路取得備用電源；車間內(nèi)負(fù)荷分散：設(shè)置兩個(gè)各有一臺(tái)變壓器的變電所。容量（1）單臺(tái)變壓器（2）兩臺(tái)變壓器：單臺(tái)變壓器容量不宜超過1000KVA4.3.2變壓器臺(tái)數(shù)和容量的選擇例：某10/0.4kV變電所，總計(jì)算負(fù)荷為1200kVA，其中一、二級(jí)負(fù)荷680kVA。試初步選擇該變電所主變壓器的臺(tái)數(shù)和容量。4.3.2變壓器臺(tái)數(shù)和容量的選擇補(bǔ)充：變壓器并列運(yùn)行將兩臺(tái)或多臺(tái)變壓器的一次側(cè)以及二次側(cè)同極性的端子之間，通過同一母線分別互相連接，這種運(yùn)行方式就是變壓器的并列運(yùn)行。（1）概念（2）優(yōu)點(diǎn)提高變壓器運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)性；提高供電可靠性；4.3.2變壓器臺(tái)數(shù)

12、和容量的選擇 兩臺(tái)或多臺(tái)變壓器并列運(yùn)行時(shí)，必須滿足以下三個(gè)基本條件：（1）所有并列變壓器的額定一次電壓和二次電壓必須對應(yīng)相等（2）所有并列變壓器的阻抗電壓必須相等（3）所有并列變壓器的聯(lián)結(jié)組別必須相同此外，并列運(yùn)行的變壓器容量應(yīng)盡量相同或相近，其最大容量與最小容量之比，一般不宜超過31。（3）變壓器并列運(yùn)行的條件補(bǔ)充：變壓器并列運(yùn)行4.3.3變壓器的容量和過負(fù)荷能力1）變壓器的實(shí)際容量額定容量在規(guī)定的環(huán)境溫度條件下，室外安裝時(shí)，在規(guī)定的使用年限（一般為20年）內(nèi)所能連續(xù)輸出的最大視在功率。實(shí)際容量 我國國家標(biāo)準(zhǔn)GB1094-1996電力變壓器規(guī)定，變壓器正常使用的最高年平均氣溫為+20攝氏度。

13、如果變壓器安裝地點(diǎn)的年平均溫度不等于20，則每升高1攝氏度，變壓器的容量就減少1%。戶內(nèi)變壓器：氣象部門提供的環(huán)境溫度是指室外溫度，而室內(nèi)溫度，對變壓器室來說，由于變壓器運(yùn)行發(fā)熱的影響而有所升高，一般室內(nèi)溫度比室外溫度高8攝氏度。4.3.3變壓器的容量和過負(fù)荷能力2）變壓器的正常過負(fù)荷能力（1）晝夜負(fù)荷不均衡： 因晝夜負(fù)荷不均衡而允許的過負(fù)荷系數(shù)KoL，可根據(jù)日負(fù)荷率和最大負(fù)荷持續(xù)時(shí)間t去查相關(guān)曲線求得。（2）季節(jié)性負(fù)載差異： 如果夏季的平均日負(fù)載曲線中的最大負(fù)荷Sm低于變壓器的實(shí)際容量St時(shí)，則每低1%，可在冬季過負(fù)荷1%。但此項(xiàng)過負(fù)荷不得超過15%，這稱之為“百分之一規(guī)則” 。其允許的過負(fù)

14、荷系數(shù)為KoL。但是油浸式電力變壓器總的正常過負(fù)荷系數(shù)不得超過20%（戶內(nèi)變壓器）30% （戶外變壓器），即變壓器的正常過負(fù)載能力（最大出力）可達(dá)：指它在較短時(shí)間內(nèi)所能輸出的最大容量。對油浸式變壓器，其允許過負(fù)荷包括：4.3.3變壓器的容量和過負(fù)荷能力3）變壓器的事故過負(fù)荷能力事故情況下，可允許短時(shí)間較大幅度的過負(fù)荷運(yùn)行。油浸自冷式變壓器過負(fù)荷百分值（%）30456075100200過負(fù)荷時(shí)間/ min120804520101.5干式變壓器過負(fù)荷百分值（%）102030405060過負(fù)荷時(shí)間/ min756045321654.4 高壓一次設(shè)備高壓斷路器高壓隔離開關(guān)高壓負(fù)荷開關(guān)高壓熔斷器互感器避

15、雷器高壓開關(guān)柜低壓電器設(shè)備高壓電器設(shè)備4.4.1高壓斷路器功能：不僅能通斷正常負(fù)荷電流，而且能通斷一定的短路電流，并能在保護(hù)裝置作用下自動(dòng)跳閘，切除短路故障。符號(hào)：特點(diǎn)：高壓斷路器有相當(dāng)完善的滅弧結(jié)構(gòu)。QF電弧的概念4.4.1高壓斷路器電弧的概念電弧是電氣設(shè)備運(yùn)行中經(jīng)常發(fā)生的一種物理現(xiàn)象，其特點(diǎn)是光亮很強(qiáng)和溫度很高。產(chǎn)生原因主要影響內(nèi)因：觸頭本身及觸頭周圍介質(zhì)含有大量可被游離的電子。外因：當(dāng)分?jǐn)嗟挠|頭間存在足夠大的外施電壓的條件下，而且電路電流也達(dá)到最小生弧電流，其間的介質(zhì)就會(huì)強(qiáng)烈游離形成電弧。延長了電路的開斷時(shí)間。電弧高溫?zé)龎拈_關(guān)的觸頭。電弧的概念4.4.1高壓斷路器分類：按所采用的滅弧介質(zhì)

16、分：油斷路器、六氟化硫（）斷路器、真空斷路器以及壓縮空氣斷路器、磁吹斷路器等。 油斷路器按其油量多少和油的功能，又分為多油斷路器和少油斷路器兩類。 企業(yè)變配電所中的高壓斷路器多為少油斷路器，六氟化硫斷路器和真空斷路器的應(yīng)用也日益廣泛。4.4.1高壓斷路器型號(hào)：4.4.1高壓斷路器1）SN10-10型高壓少油斷路器我國統(tǒng)一設(shè)計(jì)、推廣應(yīng)用一種少油斷路器。按其斷流容量分，有、型（分別為300MVA 、500MVA、750MVA）。(1)多油斷路器： 開關(guān)觸頭在絕緣油中閉合和斷 開。油兼有滅弧和絕緣功能，油量多，有易燃易爆危險(xiǎn)。體積大，維護(hù)麻煩?？深l繁通斷負(fù)荷。趨于淘汰。(2)少油斷路器： 開關(guān)觸頭在

17、絕緣油中閉合和斷開。油只作滅弧功能，油量少，易燃易爆危險(xiǎn)性較小。體積小，價(jià)廉，維護(hù)方便。不能頻繁操作。 610kv多用。 4.4.1高壓斷路器2）高壓真空斷路器 利用“真空” 滅弧的一種斷路器，其觸頭裝在真空滅弧室內(nèi)。由于真空中不存在氣體游離的問題，所以這種斷路器的觸頭斷開時(shí)很難發(fā)生大的電弧。 但是這“真空”不能是絕對的真空，實(shí)際上也不可能是絕對的真空，因此在觸頭斷開時(shí)，因高電場發(fā)射和熱電發(fā)射而產(chǎn)生一點(diǎn)電弧，這電弧稱為”真空電弧“。它能在交流電流第一次過零時(shí)熄滅。絕緣套筒內(nèi)有真空滅弧室及觸頭上接線端子下接線端子手車式框架二次接線插頭ZN63A-12(VS1)戶內(nèi)交流高壓真空斷路器ZN28A-1

18、2系列戶內(nèi)交流高壓真空斷路器4.4.1高壓斷路器3）高壓六氟化硫斷路器 利用SF6氣體作滅弧和絕緣介質(zhì)的一種斷路器。開關(guān)觸頭在SF6氣體中閉合和斷開。滅弧能力強(qiáng)，屬高速斷路器。斷流容量大，電絕緣性能好，檢修周期長。可頻繁操作。無燃燒爆炸危險(xiǎn)，體積小，維護(hù)要求嚴(yán)格，價(jià)貴。在全封閉組合電器中多采用。不適于高寒地區(qū)。 LW8-40.5型戶外交流高壓六氟化硫斷路器三種高壓斷路器的特點(diǎn)1）高壓少油斷路器2） 高壓真空斷路器重量輕、體積小、節(jié)約油和鋼材、價(jià)格低等優(yōu)點(diǎn)；但不能頻繁操作，用于635KV的室內(nèi)配電裝置；不爆炸、噪聲低、體積小、重量輕、壽命長、結(jié)構(gòu)簡單、無污染、可靠性高等優(yōu)點(diǎn)；但價(jià)格昂貴；用于35

19、KV及以下電壓等級(jí)中處主導(dǎo)地位；3）高壓六氟化硫斷路器斷流能力強(qiáng)、滅弧速度快、電絕緣性能好、檢修周期長等優(yōu)點(diǎn)；但要求加工精度高，對其密封性能要求更嚴(yán)，價(jià)格昂貴；適用于需頻繁操作及有易燃易爆危險(xiǎn)的場所。符號(hào)：4.4.2高壓隔離開關(guān)功能：主要是用來隔離高壓電源，以保證其他設(shè)備和線路的安全檢修。特點(diǎn)：斷開后有明顯可見的斷開間隙，而且斷開間隙的絕緣及相間絕緣都是足夠可靠的，能充分保障人身和設(shè)備的安全。但是隔離開關(guān)沒有專門的滅弧裝置，因此它不允許帶負(fù)荷操作，都是和高壓斷路器配合使用。 （和斷路器配合使用時(shí)，要嚴(yán)格遵守操作順序，即停電時(shí)，應(yīng)先使斷路器跳閘，后拉開隔離開關(guān)；送電時(shí)，應(yīng)先合隔離開關(guān)，再閉合斷路

20、器）?？捎脕硗〝嘁欢ǖ男‰娏?。QS4.4.2高壓隔離開關(guān)分類：高壓隔離開關(guān)按安裝地點(diǎn)：戶內(nèi)式和戶外式兩大類。隔離開關(guān)的型號(hào)如GN19-10C/400，由六部分組成。從左至右：第一位，代表該設(shè)備的名稱，G代表隔離開關(guān)。第二位，代表該設(shè)備的使用環(huán)境，W代表戶外，N代表戶內(nèi)。第三位，設(shè)計(jì)序號(hào)，有6，8，19等。第四位，代表工作電壓等級(jí)，以KV為單位，工作電壓等級(jí)用數(shù)字表示。第五位，表示其他特征，G改進(jìn)型，T統(tǒng)一設(shè)計(jì)，D帶接地刀閘，K快分式，C瓷套管出線。第六位，額定電流，以A為單位。型號(hào)：符號(hào)：4.4.3高壓負(fù)荷開關(guān)功能：高壓負(fù)荷開關(guān)按安裝地點(diǎn)，分戶內(nèi)式和戶外式兩大類。1.具有簡單滅弧裝置，能通斷一

21、定的負(fù)荷電流和過負(fù)荷電流，不能切斷短路電流故障。2.必須與高壓熔斷器串聯(lián)，借助于熔斷器切除短路電流。3.與隔離開關(guān)一樣，具有明顯的斷開間隙，也具有隔離電源，保證安全檢修的功能。分類：QL4.4.4高壓熔斷器符號(hào)：功能：保護(hù)特性：也稱時(shí)間電流特性 一種應(yīng)用極廣的過電流保護(hù)電器。其主要功能是對電路及電路設(shè)備進(jìn)行短路保護(hù)，但有的也具有過負(fù)荷保護(hù)的功能。FU熔斷器時(shí)間電流特性具有反時(shí)限特點(diǎn)原理：當(dāng)所在電路電流超過規(guī)定值并經(jīng)一定時(shí)間后，熔體熔化汽化生弧滅弧(電路分?jǐn)?限流特性：在短路電流尚未達(dá)到?jīng)_擊值之前就切斷電路 續(xù)上頁高壓限流熔斷器實(shí)物圖片 接線端子 絕緣子安裝卡座金屬管帽 瓷熔管內(nèi)有金屬熔體與石英

22、沙熔斷器底座石英沙熔斷撞針金屬熔體纏繞在內(nèi)瓷管上瓷熔管剖面圖類型： 戶內(nèi)、戶外高壓限流熔斷器4.4.4高壓熔斷器結(jié)構(gòu)基本相同，都是瓷質(zhì)熔管內(nèi)充石英砂填料的密閉管式熔斷器。RN1型主要用作高壓線路和設(shè)備的短路保護(hù)，也能起過負(fù)荷保護(hù)的作用，其熔體在正常情況下要通過主電路的負(fù)荷電流，因此其結(jié)構(gòu)尺寸較大。RN2型只用作電壓互感器一次側(cè)的短路保護(hù)，其熔體額定電流一般為0.5A，因此其結(jié)構(gòu)尺寸較小。1)RN1和RN2型戶內(nèi)高壓熔斷器跌開式熔斷器又稱跌落式熔斷器，廣泛用于環(huán)境正常的室外場所，其功能是既可作610KV配電變壓器和電力線路的短路保護(hù)和過負(fù)荷保護(hù)。2)RW4和RW10（F）型戶外高壓跌開式熔斷器跌

23、落式熔斷器高壓負(fù)荷開關(guān)限流熔斷器組合電器實(shí)物圖片 限流熔斷器真空負(fù)荷開關(guān)上接線端子下接線端子彈簧脫扣機(jī)構(gòu)功能4.4.5互感器電流互感器CT和電壓互感器PT將高電壓變換為低電壓，大電流變換為小電流，供測量儀表及繼電器的線圈；可使測量儀表、繼電器等二次設(shè)備與一次主電路隔離，保證測量儀表、繼電器和工作人員的安全；可使測量儀表、繼電器標(biāo)準(zhǔn)化。1)工作原理4.4.5.1電流互感器一次繞組匝數(shù)很少，有的電流互感器還沒有一次繞組，而是利用穿過其鐵心的一次電路導(dǎo)線作為一次繞組，一次繞組導(dǎo)體相當(dāng)粗。而二次繞組匝數(shù)很多，導(dǎo)體較細(xì)。工作時(shí)，一次繞組串聯(lián)在一次電路中二次繞組與儀表，繼電器等的電流線圈串聯(lián)，形成一閉合回

24、路，由于這些電流線圈的阻抗很小，因此電流互感器工作時(shí)二次回路接近于短路狀態(tài)。TATA圖形符號(hào)2)接線方式4.4.5.1電流互感器(1)一相式接線通常用于三相負(fù)荷平衡的電路中（如低壓動(dòng)力線路），供測量電流和接過負(fù)荷保護(hù)裝置之用；(2)兩相式接線稱為兩相不完全星形接線。在中性點(diǎn)不接地的三相三線制電路中（例如610KV高壓電路中），廣泛用于測量三相電流，電能及作過電流繼電保護(hù)之用。2)接線方式4.4.5.1電流互感器(3)兩相電流差接線也稱為兩相一繼電器接線，這種接線適用于中性點(diǎn)不接地的三相三線制電路中（例如610KV高壓電路中）供作過電流繼電保護(hù)之用。(4)三相星形接線這種接線中的三個(gè)電流線圈，正

25、好反應(yīng)各相的電流，廣泛用在負(fù)荷一般不平衡的三相四線制系統(tǒng) ，也用在負(fù)荷可能不平衡的三相三線制系統(tǒng)中，做三相電流、電能測量及過電流繼電保護(hù)之用。3) 類型4.4.5.1電流互感器按一次繞組的匝數(shù)分為單匝式和多匝式；按一次電壓分，有高壓和低壓兩大類。按用途分，有測量用和保護(hù)用兩大類。 按準(zhǔn)確等級(jí)分，有0.1，0.2，0.5，1，3，5等級(jí)。戶內(nèi)低壓LMZJ-0.5型電流互感器的外形圖。1-銘牌；2-一次母線穿孔；3-鐵心，外繞二次繞組；4-安裝板；5-二次接線端子； 它不含一次繞組，穿過其鐵心的母線就是其一次繞組（相當(dāng)于1匝），它用于500V及以下的低壓配電裝置中。4) 型號(hào) (P86)4.4.5

26、.1電流互感器 一次接線端子 二次接線端子 鐵心 一次繞組 二次繞組LQJ-10高壓電流互感器 實(shí)物圖片低壓電流互感器實(shí)物圖片二次接線端子 二次繞組 及鐵心一次母線穿孔一次母線穿孔5) 使用注意事項(xiàng)4.4.5.1電流互感器1、電流互感器在工作時(shí)二次側(cè)不得開路2、電流互感器的二次側(cè)必須有一端接地3、電流互感器連接時(shí)必須注意其端子極性1)工作原理4.4.5.2電壓互感器一次繞組匝數(shù)較多，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)在一次電路中二次回路中，儀表，繼電器等的電壓線圈與二次繞組并聯(lián)，形成一閉合回路。由于這些電壓線圈的阻抗很大，因此工作時(shí)二次回路接近于開路狀態(tài)。TVTV圖形符號(hào)

27、2)接線方式4.4.5.2電壓互感器(1)一相式接線供儀表、繼電器接于三相電路的一個(gè)線電壓。 (2)兩相式接線兩個(gè)單相電壓互感器接成v/v形，供儀表、繼電器接于三相三線制電路的各個(gè)線電壓，廣泛應(yīng)用在企業(yè)變配電所610kv高壓配電裝置中。2)接線方式4.4.5.2電壓互感器(3)三個(gè)單相電壓互感器結(jié)成Y0/Y0形 供電給要求線電壓的儀表、繼電器，并供電給接相電壓的絕緣監(jiān)視電壓表。絕緣監(jiān)視電壓表不能接入按相電壓選擇的電壓表，而要按線電壓選擇其量程，否則在一次系統(tǒng)發(fā)生單相接地時(shí)，電壓表可能被燒壞。2)接線方式4.4.5.2電壓互感器(4) 采用三個(gè)單相三繞組電壓互感器接成Y0/Y0/ （開口三角）形

28、其接成Yo的二次繞組，供電給需線電壓的儀表、繼電器及接相電壓的絕緣監(jiān)視用電壓表。其接成（開口三角）形的輔助二次繞組，接電壓繼電器。通過判斷開口三角形兩端電壓，控制電壓繼電器動(dòng)作，發(fā)出接地故障信號(hào)。3) 類型4.4.5.2電壓互感器電壓互感器按相數(shù)分，有單相和三相兩大類；按絕緣和冷卻方式分，有油浸式和干式兩大類；4) 型號(hào)（P89）5) 使用注意事項(xiàng)1、電壓互感器在工作時(shí)一、二次側(cè)不得短路2、電壓互感器的二次側(cè)必須有一端接地3、電壓互感器在連接時(shí)也必須注意其極性 一次接線端子 二次接線端子 鐵心 一二次繞組JDZ(J)-10電壓互感器實(shí)物圖片功能4.4.6避雷器避雷器是用于保護(hù)電力系統(tǒng)中電氣設(shè)備

29、的絕緣免受沿線路傳來的雷電過電壓或由操作引起的內(nèi)部過電壓損壞的設(shè)備。避雷器應(yīng)與被保護(hù)設(shè)備并聯(lián)，裝在被保護(hù)設(shè)備的電源側(cè)。避雷器按結(jié)構(gòu)型式分有保護(hù)間隙、管型避雷器、閥式避雷器和氧化鋅避雷器等。分類具有良好的非線性、動(dòng)作迅速、殘壓低、通流容量大、結(jié)構(gòu)簡單、可靠性高、耐污能力強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)功能4.4.7高壓開關(guān)柜高壓成套設(shè)備，按一定的線路方案將有關(guān)一次設(shè)備和二次設(shè)備組裝在柜內(nèi)，節(jié)約空間，方便安裝，可靠供電，美化環(huán)境。按結(jié)構(gòu)分：固定式、移開式。按功能分：饋線柜、電壓互感器柜、高壓電容器柜、電能計(jì)量柜、高壓環(huán)網(wǎng)柜。分類高壓斷路器等主要電氣設(shè)備裝在可拉出和推入開關(guān)柜的手車上。10kV中置式真空斷路器手車柜實(shí)物圖片

30、 （多臺(tái)組合） 10kV負(fù)荷開關(guān)柜實(shí)物圖片（一臺(tái)）4.4.8低壓電器設(shè)備按一定的線路方案將有關(guān)低壓設(shè)備組裝在一起的成套配電裝置。1）低壓開關(guān)柜1000V或1200V及以下的設(shè)備 GGD型固定式開關(guān)柜實(shí)物圖片 進(jìn)線柜 出線柜 固定柜 柜體 出線柜MCCGCS型抽屜式開關(guān)柜實(shí)物圖片 進(jìn)線柜 出線柜PC 抽屜柜 柜體4.4.8低壓電器設(shè)備用于低壓系統(tǒng)中設(shè)備及線路的過載和短路保護(hù)。低壓熔斷器的類型很多，如插入式(RC)、螺旋式(RL)、無填料密封管式(RM)、有填料密封管式(RT)以及引進(jìn)技術(shù)生產(chǎn)的有填料管式gF、aM系列、高分?jǐn)嗄芰Φ腘T型等。 2）低壓熔斷器低壓熔斷器實(shí)物圖片 刀型觸頭熔斷體 瓷熔

31、管內(nèi)有金屬熔體與石英沙熔斷器底座 接線端子安裝卡座圓筒帽式熔斷體 螺旋式熔斷器4.4.8低壓電器設(shè)備3）低壓斷路器低壓斷路器又稱“低壓自動(dòng)開關(guān)”。低壓斷路器既能帶負(fù)荷通斷電路，又能在短路、過負(fù)荷和低電壓（或失壓）時(shí)自動(dòng)跳閘，其功能與高壓斷路器類似。按其滅弧介質(zhì)分有空氣斷路器和真空斷路器等；按其用途分有配電用斷路器、電動(dòng)機(jī)保護(hù)用斷路器、照明用斷路器和漏電保護(hù)斷路器等；按保護(hù)性能分有非選擇型斷路器、選擇型斷路器和智能型斷路器；按結(jié)構(gòu)型式分有萬能式斷路器和塑料外殼式斷路器兩大類。分類功能4.4.8低壓電器設(shè)備3）低壓斷路器熱脫扣器：用于線路或設(shè)備長時(shí)間過載保護(hù)，當(dāng)線路電流出現(xiàn)較長時(shí)間過載時(shí)，金屬片受

32、熱變形，使斷路器跳閘；脫扣器過流脫扣器：用于短路、過負(fù)荷保護(hù)，當(dāng)線路電流大于動(dòng)作電流時(shí)，過流脫扣器動(dòng)作，自動(dòng)斷開斷路器；分勵(lì)脫扣器：用于遠(yuǎn)距離跳閘；通過按下脫扣按鈕實(shí)現(xiàn)。欠壓或失壓脫扣器：用于欠壓或失壓保護(hù)，當(dāng)電源電壓低于定值時(shí)自動(dòng)斷開斷路器；型號(hào)（P94）由觸頭、滅弧裝置、轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu)、脫扣器等部分構(gòu)成萬能式斷路器實(shí)物圖片萬能式斷路器 萬能式斷路器（又稱框架式斷路器）一般有一個(gè)有絕緣襯墊的鋼制框架，所有部件敞開地安裝在框架底座內(nèi)。 智能控制器手動(dòng)儲(chǔ)能手柄 分閘按鈕 合閘按鈕 抽屜框架 二次接線端子 分合閘指示 儲(chǔ)能指示 萬能式斷路器主要安裝在低壓配電柜中作為進(jìn)線開關(guān)、母聯(lián)開關(guān)和大電流出線開關(guān)，用

33、于控制和保護(hù)低壓配電網(wǎng)絡(luò)。裝設(shè)地點(diǎn)靈活，保護(hù)方案、操作方案較多塑殼式斷路器 塑料外殼式低壓斷路器（原稱裝置式斷路器）的主要特征是有一個(gè)采用聚酯絕緣材料模壓而成的外殼，所有部件都裝在這個(gè)封閉外殼中，僅在殼蓋中央露出操作手柄。 塑殼式斷路器實(shí)物圖片手動(dòng)操作手柄 上接線端子 分勵(lì)脫扣按鈕 下接線端子 塑殼式斷路器通常裝設(shè)在低壓配電裝置之中，作為配電線路或電動(dòng)機(jī)回路的控制與保護(hù)開關(guān) 模數(shù)化微型斷路器 4.5變電所主接線4.5.1 變電所主接線實(shí)現(xiàn)電能輸送和分配的一種電氣接線；4.5.2 對變電所主接線的要求應(yīng)符合國家標(biāo)準(zhǔn)有關(guān)技術(shù)規(guī)范的要求，充分保證人身和設(shè)備的安全；滿足用電單位對供電可靠性的要求；可靠

34、：安全：適應(yīng)各種不同的運(yùn)行方式，操作檢修方便；應(yīng)簡單，投資少，運(yùn)行管理費(fèi)用低，節(jié)約電能和有色金屬消耗。經(jīng)濟(jì)：靈活：主接線圖：由各種主要電器設(shè)備（包括變壓器、開關(guān)電器、互感器及連接線路等）按一定順序連接而成的接受、分配和傳輸電能的總接線圖；4.5.3變電所常用主接線1）線路變壓器組接線只有一路電源供電線路和一臺(tái)變壓器當(dāng)變壓器高壓側(cè)短路容量不超過高壓熔斷器斷流容量，而又允許采用高壓熔斷器保護(hù)變壓器時(shí)，采用方式；當(dāng)電源側(cè)繼電保護(hù)裝置能保護(hù)變壓器且靈敏度滿足要求，采用方式 ；一般情況下，采用方式 。優(yōu)點(diǎn)：接線簡單，電氣設(shè)備少，配置簡單，節(jié)約投資；缺點(diǎn)：可靠性不高；適用于小容量三級(jí)負(fù)荷，小型企業(yè)或非生產(chǎn)

35、性用戶變壓器容量不大于630KVA變壓器容量不大于1250KVA4.5.3變電所常用主接線2）單母線接線只有一路電源進(jìn)線，每路進(jìn)線和出線裝設(shè)一只隔離開關(guān)和斷路器。單母線不分段優(yōu)點(diǎn)：接線簡單，設(shè)備少，經(jīng)濟(jì)性好，操作可靠；缺點(diǎn)：可靠性、靈活性差；可用于對供電連續(xù)性要求不高的三級(jí)負(fù)荷用戶，或者有備用電源的二級(jí)負(fù)荷匯流排，匯集和分配電能。4.5.3變電所常用主接線2）單母線接線雙電源供電，可采用隔離開關(guān)或斷路器分段?？煞侄螁为?dú)運(yùn)行也可并列同時(shí)運(yùn)行。單母線分段優(yōu)點(diǎn)：可靠性較強(qiáng)，操作靈活，除母線故障或檢修外，可對用戶連續(xù)供電；缺點(diǎn)：母線故障或檢修時(shí)，仍有50%左右用戶停電可對一、二級(jí)負(fù)荷供電；4.5.3變

36、電所常用主接線3）橋式接線在兩路電源進(jìn)線之間跨接一個(gè)斷路器內(nèi)橋式接線：斷路器跨在進(jìn)線斷路器的內(nèi)側(cè)外橋式接線：斷路器跨在進(jìn)線斷路器的外側(cè)a) 內(nèi)橋b) 外橋a) 內(nèi)橋4.5.3變電所常用主接線3）橋式接線當(dāng)變壓器發(fā)生故障時(shí)（例T1）：首先QF1、QF3因故障跳閘，打開QS5，然后將QF1、QF3閉合，才能恢復(fù)電源1供電；內(nèi)橋式接線：斷路器跨在進(jìn)線斷路器的內(nèi)側(cè)當(dāng)線路發(fā)生故障時(shí)（例1WL）：首先QF1斷開，打開QS3，變壓器T1由線路2WL經(jīng)橋接斷路器QF3繼續(xù)供電；倒閘操作多，恢復(fù)時(shí)間長；倒閘操作少，恢復(fù)時(shí)間短；適合于線路較長或不需經(jīng)常切換變壓器的場合。b) 外橋4.5.3變電所常用主接線3）橋式

37、接線當(dāng)變壓器發(fā)生故障時(shí)（例T1）：首先斷開QF1，打開其兩側(cè)隔離開關(guān)，電源1經(jīng)橋接斷路器QF3繼續(xù)使兩路電源進(jìn)線又恢復(fù)并列運(yùn)行。外橋式接線：斷路器跨在進(jìn)線斷路器的外側(cè)當(dāng)線路發(fā)生故障時(shí)（例1WL）：首先斷開QF1、QF3，打開QS1，然后再閉合QF1、QF3，變壓器T1由線路2WL經(jīng)橋接斷路器QF3繼續(xù)供電；倒閘操作少，恢復(fù)時(shí)間短；倒閘操作多，恢復(fù)時(shí)間長；適合于線路較短或需經(jīng)常切換變壓器的場合。外橋4.5.3變電所常用主接線3）橋式接線高壓側(cè)無母線，沒有多余設(shè)備；由于不用設(shè)母線，4個(gè)回路只用了3個(gè)斷路器；經(jīng) 濟(jì)：接線簡單：無論哪條回路故障或檢修，均可通過倒閘操作迅速切除該回路；每臺(tái)斷路器兩側(cè)均有

38、隔離開關(guān)，可形成明顯斷開點(diǎn)；安 全：可靠性高：適應(yīng)多種運(yùn)行方式。靈 活：對35kV及以上總降變電所，有兩路電源供電及兩臺(tái)變壓器時(shí)4.5.4總降壓變電所主接線1）單電源進(jìn)線的總降壓變電所主接線（1）一臺(tái)主變壓器一次側(cè)：線路變壓器組二次側(cè)：單母線不分段一次側(cè)：線路變壓器組接線比較簡單，可靠性不高，適用于三級(jí)負(fù)荷的小型變電所；二次側(cè)：單母線不分段4.5.4總降壓變電所主接線1）單電源進(jìn)線的總降壓變電所主接線（2）兩臺(tái)主變壓器一次側(cè)：單母線不分段二次側(cè)：單母線分段一次側(cè)：單母線不分段二次側(cè)：單母線分段輕負(fù)荷時(shí)可停用一臺(tái)，當(dāng)其中一臺(tái)因故障或檢修時(shí)，接于該線段母線上的負(fù)荷可通過閉合母線分段斷路器來獲得電源

39、；單電源供電可靠性也不高，適用于三級(jí)負(fù)荷；4.5.4總降壓變電所主接線2）雙電源進(jìn)線的總降壓變電所主接線（1）一次側(cè)：單母線分段，二次側(cè)：單母線分段一次側(cè)：單母線分段二次側(cè)：單母線分段兩段高壓母線正常時(shí)刻接通使用或分段運(yùn)行，任一變壓器或任一路電源進(jìn)行檢修或發(fā)生故障通過切換動(dòng)作，即可恢復(fù)供電。供電可靠性較高，適用于大中型企業(yè)的一、二級(jí)負(fù)荷。4.5.4總降壓變電所主接線2）雙電源進(jìn)線的總降壓變電所主接線（2）一次側(cè)：內(nèi)橋式，二次側(cè)：單母線分段一次側(cè)：內(nèi)橋式二次側(cè)：單母線分段適于以下條件的總降壓變電所：1）供電線路長，線路故障幾率大；2）負(fù)荷較平穩(wěn)，主變壓器不需頻繁切換；4.5.4總降壓變電所主接線

40、2）雙電源進(jìn)線的總降壓變電所主接線（3）一次側(cè)：外橋式，二次側(cè)：單母線分段一次側(cè)：外橋式二次側(cè)：單母線分段適于以下條件的總降壓變電所：1）供電線路短，線路故障幾率小；2）用戶負(fù)荷變化大，主變壓器頻繁切換；例： 負(fù)荷大多為一類和二類負(fù)荷的化工廠、煤氣廠、煉油廠等大型工業(yè)企業(yè)采用3510kV的線路兩回路供電時(shí)，一般：高壓側(cè)多采用內(nèi)橋式接線；低壓側(cè)采用單母線分段接線。4.5.4總降壓變電所主接線4.5.5獨(dú)立變電所主接線1）單電源進(jìn)線的獨(dú)立變電所主接線一次側(cè)：單母線不分段，二次側(cè)：單母線分段610/0.38/0.22kv變電所一次側(cè)：線路變壓器組，二次側(cè)：單母線不分段有一臺(tái)變壓器；有兩臺(tái)變壓器；適用于三級(jí)負(fù)荷且負(fù)荷不太的企業(yè)供電；4.5.5獨(dú)立變電所主接線2）雙電源進(jìn)線的獨(dú)立變電所主接線一次側(cè)：單母線分段， 二次側(cè)：單母線分段適用于有一、二級(jí)負(fù)荷的企業(yè)供電；變電所有兩臺(tái)或兩臺(tái)以上變壓器；高壓側(cè)采用單母線分段后，供電可靠性高，操作靈活方便。4.5.6車間變電所主接線1）有工廠總降壓變電所或高壓配電所的車間變電所主接線 車間變電所供電線路往往較短，并考慮廠區(qū)美化因素，常采用電纜配電。這時(shí)車間變電所主接線的典型方案如圖所示。 圖（a）在變壓器高壓側(cè)不設(shè)開關(guān)，變壓器的操作和保護(hù)在總降壓變電所饋出線處實(shí)現(xiàn)，低壓母線故障由低壓側(cè)斷路器保護(hù)。 當(dāng)需要在車間變電所操作空