工廠供電課件

第11章工廠供電11.1工廠供電系統(tǒng)概述及電壓選擇

11.2工廠電力負(fù)荷的計算

11.3變電所位置及變壓器臺數(shù)和容量選擇

11.4變配電所高低壓一次設(shè)備

11.5工廠變配電所的主電路圖

11.6低壓供配電線路的接線方式

11.7工廠供電系統(tǒng)的防雷與接地

思考題與習(xí)題

11.1工廠供電系統(tǒng)概述及電壓選擇

11.1.1工廠供電系統(tǒng)概述工廠供電系統(tǒng)是指從電源線路進(jìn)廠起到高低壓用電設(shè)備進(jìn)線端止的整個電路系統(tǒng)，是由工廠變配電所、配電線路和用電設(shè)備構(gòu)成的整體，以實(shí)現(xiàn)工廠電能的接受、分配、變換、輸送和使用。工廠供電系統(tǒng)是電力系統(tǒng)的主要組成部分，也是電力系統(tǒng)的主要用戶。圖11.1.1所示為電力系統(tǒng)示意圖，虛線框內(nèi)即為工廠供電系統(tǒng)。工廠供電系統(tǒng)中，變配電所擔(dān)負(fù)著接收電能、變換電壓和分配電能的任務(wù)；配電線路承擔(dān)著輸送和分配電能的任務(wù)；

用電設(shè)備指的是消耗電能的電動機(jī)、照明設(shè)備等。

圖11.1.1電力系統(tǒng)示意圖

不同類型的工廠，其供電系統(tǒng)組成各不相同。大型工廠及某些電源進(jìn)線電壓為35kV及以上的中型工廠，一般經(jīng)過兩次降壓，也就是電源進(jìn)廠以后，先經(jīng)總降壓變電所，將35kV及以上的電源電壓降為6～10kV的配電電壓，然后通過高壓配電線路將電能送到各個車間變電所，也有的經(jīng)高壓配電所再送到車間變電所，最后經(jīng)配電變壓器降為一般低壓用電設(shè)備所需的電壓。

一般中型工廠的電源進(jìn)線電壓是6～10kV。電能先經(jīng)高壓配電所集中，再由高壓配電線路將電能分送到各車間變電所或由高壓配電線路直接供給高壓用電設(shè)備。車間變電所內(nèi)裝設(shè)有電力變壓器，將6～10kV的高壓降為一般低壓用電設(shè)備所需的電壓(如220／380V)，然后由低壓配電線路將電能分送給各用電設(shè)備使用。對于小型工廠，由于所需容量一般不大于1000kVA，因而通常只設(shè)一個降壓變電所，將6～10kV電壓降為低壓用電設(shè)備所需的電壓。當(dāng)工廠所需容量不大于160kVA時，一般采用低壓電源進(jìn)線，因此工廠只需設(shè)一個低壓配電間。對工廠供電系統(tǒng)的基本要求是：安全、靈活、可靠、經(jīng)濟(jì)。

11.1.2電力系統(tǒng)的組成電力系統(tǒng)是電能的生產(chǎn)、輸送、分配、變換和使用的一個統(tǒng)一整體。電力系統(tǒng)由發(fā)電廠、變電站、電力網(wǎng)和用戶組成。

圖11.1.2所示為電力系統(tǒng)及動力系統(tǒng)示意圖。

圖11.1.2電力系統(tǒng)及動力系統(tǒng)示意圖

1．發(fā)電廠發(fā)電廠是將一次能源轉(zhuǎn)換為電能的工廠。根據(jù)一次能源的來源不同，有火力發(fā)電廠、水力發(fā)電廠、原子能發(fā)電廠、地?zé)岚l(fā)電廠、潮汐發(fā)電廠、風(fēng)力發(fā)電廠以及太陽能發(fā)電廠等。

2．電力網(wǎng)電力網(wǎng)由變電所和各種不同電壓等級的線路組成，它的任務(wù)是將發(fā)電廠生產(chǎn)的電能輸送、變換和分配到電能用戶。電力網(wǎng)按電壓高低和供電范圍的大小又分為區(qū)域網(wǎng)和地方網(wǎng)。區(qū)域網(wǎng)供電范圍大，且電壓一般在220kV以上；地方網(wǎng)供電范圍小，最高電壓一般不超過110kV。

3．用戶用戶是指將電能轉(zhuǎn)換為所需要的其它形式能量的工廠或用電設(shè)備。隨著電力系統(tǒng)的發(fā)展，各國建立的電力系統(tǒng)，其容量及范圍越來越大。建立大型電力系統(tǒng)可以經(jīng)濟(jì)合理地利用一次能源，降低發(fā)電成本，減少電能損耗，提高電能質(zhì)量，實(shí)現(xiàn)電能的靈活調(diào)節(jié)和調(diào)度，

大大提高供電可靠性。

11.1.3電力系統(tǒng)統(tǒng)的電壓壓1.三相交流流電網(wǎng)和和電力設(shè)設(shè)備的額額定電壓壓根據(jù)受電電設(shè)備和和供電設(shè)設(shè)備的額額定電壓壓，國標(biāo)標(biāo)GB156——93《《標(biāo)準(zhǔn)電壓壓》規(guī)定了交交流電力力網(wǎng)和電電力設(shè)備備的額定定電壓等等級。1）電網(wǎng)網(wǎng)(電力線路路)的額定電電壓(ratedvoltage)電網(wǎng)的額額定電壓壓是確定定其它一一切電力力設(shè)備額額定電壓壓的基本本依據(jù)，，它是國國家根據(jù)據(jù)國民經(jīng)經(jīng)濟(jì)發(fā)展展的需要要以及電電力工業(yè)業(yè)的現(xiàn)有有水平，，經(jīng)過全全面的技技術(shù)分析析后確定定的。三三相交流流電網(wǎng)和和電力設(shè)備備常用的的額定電電壓如表表11.1.1所示。表11.1.1我國交流流電力網(wǎng)網(wǎng)和電氣氣設(shè)備的的額定電電壓2）電力力設(shè)備的的額定電電壓用電設(shè)備備的額定定電壓規(guī)規(guī)定與同同級電網(wǎng)網(wǎng)的額定定電壓相相同。發(fā)電機(jī)的的額定電電壓規(guī)定定高于同同級電網(wǎng)網(wǎng)額定電電壓的5％，以以補(bǔ)償線線路上的的電壓損損失。變壓器的的額定電電壓分為為一次繞繞組額定定電壓和和二次繞繞組額定定電壓。。（1）變壓壓器一次次繞組額額定電壓壓分兩種種情況：：當(dāng)變壓壓器直接接與發(fā)電電機(jī)相連連時，如如圖11.1.3中的變壓壓器T1，其額定電電壓與發(fā)發(fā)電機(jī)額額定電壓壓相同，，即高于于同級電電網(wǎng)額定定電壓的的5％；當(dāng)變變壓器連連接在線線路上時時，如圖圖11.1.3中的變壓壓器T2，成為電網(wǎng)網(wǎng)上的一一個負(fù)荷荷，其一一次繞組組額定電壓與電電網(wǎng)額定定電壓相相同。（2）變壓壓器的二二次繞組組額定電電壓也分分兩種情情況：當(dāng)當(dāng)變壓器器二次側(cè)側(cè)供電線線路較長長時，如如圖11.1.3中的變壓壓器T1，其額定電電壓應(yīng)高高于同級級電網(wǎng)額額定電壓壓的10％，5%用來補(bǔ)償償變壓器器二次繞繞組的內(nèi)內(nèi)阻抗壓壓降，5%用來補(bǔ)償償線路上上的電壓壓損失；；當(dāng)變壓壓器二次次側(cè)供電電線路不不太長時時，如圖圖11.1.3中的變壓器T2，其額定電壓只只需高于電網(wǎng)網(wǎng)額定電壓的的5％即可，用于于補(bǔ)償變壓器器內(nèi)部的電壓損耗耗。圖11.1.3電力變壓器的的額定說明2.電壓分類及高高低電壓的劃劃分按國標(biāo)規(guī)定，，額定電壓壓分為三類：：第一類額定電電壓為100V及以下，如12V、24V、36V等，主要用用于安全照明明、潮濕工地地建筑內(nèi)部的的局部照明及及小容量負(fù)荷荷。第二類額定電電壓為100V以上、1000V以下，如127V、220V、380V、600V等，主要用作作低壓動力電源源和照明電源源。第三類額定電電壓為1kV以上，有6kV、10kV、35kV、110kV、220kV、330kV、500kV、750kV等，主要用于于高壓用電設(shè)設(shè)備、發(fā)電及及輸電設(shè)備。。在電力系統(tǒng)中中，通常把1kV以下的電壓稱稱為低壓，1kV以上的電壓稱稱為高壓，220kV以上的電壓稱稱為超高壓，，1000kV以上的電壓稱稱為特高壓。。三相電力設(shè)設(shè)備的額定電電壓不作特別別說明時均指線電壓。11.1.4工廠供電系統(tǒng)統(tǒng)配電電壓的的選擇1．高壓配電電壓壓的選擇工廠供電系統(tǒng)統(tǒng)的高壓配電電電壓主要取取決于當(dāng)?shù)毓┕╇婋娫措妷簤阂约肮S高高壓用電設(shè)備備的電壓、容容量和數(shù)量等等因素。中、、小型工廠廠采用的高壓壓配電電壓通通常為6～10kV，從技術(shù)經(jīng)濟(jì)指指標(biāo)來看，最最好采用10kV配電電壓。由由于同樣的輸輸送功率和輸輸送距離條件件下，配電電電壓越高，線線路電流越小小，線路所采采用的導(dǎo)線或或電纜截面越越小，因而采采用10kV配電電壓可以以減少線路的的初投資和金金屬消耗量，，還可以減少少線路的電能能損耗和電壓壓損耗。從設(shè)設(shè)備的選型及及將來的發(fā)展展來說，10kV更優(yōu)于6kV。對于一些廠區(qū)區(qū)面積大、負(fù)負(fù)荷大且集中中的大型廠礦礦，如廠區(qū)的的環(huán)境條件允允許，可采用用35～220kV架空線直接深深入工廠負(fù)荷荷中心配電，，這樣可以以分散建立總總降壓變電所所，簡化供電電環(huán)節(jié)，節(jié)約有色金屬屬，降低功率損耗耗和電壓損失失。2．低壓配電電電壓的選擇擇工廠供電系統(tǒng)統(tǒng)的低壓配電電電壓一般采采用220/380V的標(biāo)準(zhǔn)電壓等等級，但在某某些特殊的場場合如礦井，，因負(fù)荷中心心遠(yuǎn)離變電所所，為保證負(fù)負(fù)荷端的電壓壓水平故采用用660V電壓作為配電電電壓，這這樣不僅可以以減少線路的的電壓損耗，，降低線路有有色金屬消耗耗量，而且且能夠增加配配電半徑，提提高供電能力力，簡化供配配電系統(tǒng)。另另外，在某某些場合，由由于安全的原原因，可以采采用特殊的安全低電壓配配電。11.1.5工廠供電系統(tǒng)統(tǒng)的質(zhì)量指標(biāo)標(biāo)1．電壓的質(zhì)量要要求國家標(biāo)準(zhǔn)GB12325—90《電能質(zhì)量供供電電壓允許許偏差》規(guī)定了不同電電壓等級的允允許電壓偏差差：35kV及以上供電電電壓，正、、負(fù)偏差的的絕對值之和和不超過額定定電壓的10%；10kV及以下三相供供電電壓允許許偏差為±7%；220V單相供電電壓壓允許偏差為為+7%、-10%。2．頻率的要要求我國規(guī)定的額額定電壓頻率率為50Hz，大容量系統(tǒng)允允許的頻率偏偏差為±0.2Hz，中、小容量系系統(tǒng)允許的頻頻率偏差為±0.5Hz。頻率的調(diào)整主要由發(fā)發(fā)電廠進(jìn)行。。工廠電力系系統(tǒng)的頻率指指標(biāo)由電力系系統(tǒng)給予保證證。3．供電的可可靠性要求保證供電系統(tǒng)統(tǒng)的安全可靠靠性是電力系系統(tǒng)運(yùn)行的基基本要求。所所謂供電的的可靠性，是是指確保用戶戶能夠隨時得得到供電。這這就要求供配配電系統(tǒng)的每每個環(huán)節(jié)都安安全、可靠運(yùn)運(yùn)行，不發(fā)生生故障，以保保證連續(xù)不斷斷地向用戶提提供電能。不同的用戶對對供電可靠性性的要求是不不一樣的。根根據(jù)對供電可可靠性的要求求及中斷供電電造成的損失或影響響的程度，將將電力用戶負(fù)負(fù)荷分為三類類。1）一級負(fù)荷荷(firstorderload)一級負(fù)荷是指指中斷供電將將造成人身傷傷亡危險，或或造成重大設(shè)設(shè)備損失且難難以修復(fù)，或或給國民經(jīng)濟(jì)濟(jì)帶來重大損損失，或在政政治上造成重重大影響的電電力負(fù)荷。如如火車站、大大會堂、重要要賓館、通通信交通樞紐紐、重要醫(yī)院院的手術(shù)室、、煉鋼爐、國國家級重點(diǎn)文文物保護(hù)場所所等。一級負(fù)荷要求求由兩個獨(dú)立立電源供電，，當(dāng)其中一個個電源發(fā)生故故障時，另另一個電源應(yīng)應(yīng)不致同時受受到損壞。對對一級負(fù)荷中中特別重要的的負(fù)荷，除上上述兩個電源源外，還必必須增設(shè)應(yīng)急急電源。常用的應(yīng)急電電源有：獨(dú)立立于正常電源源的發(fā)電機(jī)組組、專門的供供電線路、蓄電池、干電電池等。2）二級負(fù)荷荷(secondorderload)二級負(fù)負(fù)荷是是指中中斷供供電將將在政政治、、經(jīng)濟(jì)濟(jì)上造造成較較大損損失的的電力力負(fù)荷荷，如如主主要設(shè)設(shè)備損損壞、、大量量產(chǎn)品品報廢廢、連連續(xù)續(xù)生產(chǎn)產(chǎn)過程程被打打亂需需較長長時間間才能能恢復(fù)復(fù)、重重點(diǎn)企企業(yè)大大量減減產(chǎn)等等。二級負(fù)負(fù)荷要要求由由雙回回路供供電，，供電電變壓壓器也也應(yīng)有有兩臺臺(這兩臺臺變壓壓器不不一定定在同同一變變電所所)，當(dāng)其其中有有一條條回路路或一一臺變變壓器器發(fā)生生常見見故障障時，，二級級負(fù)荷荷應(yīng)不不致中中斷供供電，，或中中斷供電后后能迅迅速恢恢復(fù)供供電。。3）三三級負(fù)負(fù)荷(thirdorderload)三級負(fù)負(fù)荷為為一般般電力力負(fù)荷荷，所所有有不屬屬于上上述一一、二二級負(fù)負(fù)荷者者均為為三級級負(fù)荷荷。由由于于三級級負(fù)荷荷為不不重要要的一般般負(fù)荷荷，因而它它對供供電電電源無無特殊殊要求求。11.2工廠電電力負(fù)負(fù)荷的的計算算11.2.1計算負(fù)負(fù)荷及及設(shè)備備容量量1.計算負(fù)負(fù)荷的的概念念根據(jù)用用電設(shè)設(shè)備的的安裝裝容量量，采采用一一定的的計算算方法法得出出的負(fù)負(fù)荷，，稱為為計算算負(fù)荷荷。計計算負(fù)負(fù)荷是一一個假假想負(fù)負(fù)荷，，其熱熱效應(yīng)應(yīng)和實(shí)實(shí)際負(fù)負(fù)荷產(chǎn)產(chǎn)生的的熱效效應(yīng)相相等。。如以計計算負(fù)負(fù)荷連連續(xù)運(yùn)運(yùn)行，，根據(jù)據(jù)計算算負(fù)荷荷選擇擇的電電氣設(shè)設(shè)備和和導(dǎo)線線電纜纜其發(fā)發(fā)熱溫溫度不不會超超過允允許值值。導(dǎo)體通通過電電流達(dá)達(dá)到穩(wěn)穩(wěn)定溫溫升的的時間間大約約為(3～4)τ，τ為發(fā)熱熱時間間常數(shù)數(shù)。截截面面在16mm2及以上上的導(dǎo)導(dǎo)體，，其τ≥10min。因此，，載流流導(dǎo)體體大約約經(jīng)30min后可達(dá)達(dá)到穩(wěn)穩(wěn)定溫溫升值值，計計算負(fù)負(fù)荷也也就是是半小小時最最大負(fù)負(fù)荷。。分別別用P30、Q30、S30和I30表示有有功計計算負(fù)負(fù)荷、、無功功計算算負(fù)荷荷、視視在計計算負(fù)負(fù)荷和和計算算電流流。計算負(fù)負(fù)荷是是分析析和設(shè)設(shè)計供供電系系統(tǒng)的的基礎(chǔ)礎(chǔ)，是是選擇擇供電電系統(tǒng)統(tǒng)導(dǎo)線線、變變壓器器、開開關(guān)電電器等等設(shè)備備的依依據(jù)。。如計計算負(fù)負(fù)荷過過大，，則則將使使電器器和導(dǎo)導(dǎo)線電電纜選選得過過大，，造成成投資資和有有色金金屬的的浪費(fèi)費(fèi)；如如計算算負(fù)荷荷過小小，又又將使使電器器和導(dǎo)導(dǎo)線電電纜處處于過過負(fù)荷荷下運(yùn)運(yùn)行，，增增加電電能損損耗，，產(chǎn)生生過過熱熱，，導(dǎo)導(dǎo)致致絕絕緣緣過過早早老老化化甚甚至至燒燒毀毀。。因因此此，，正確確確確定定計計算算負(fù)負(fù)荷荷意意義義重重大大。。2.設(shè)備備容容量量的的確確定定采用用需需要要系系數(shù)數(shù)法法確確定定計計算算負(fù)負(fù)荷荷時時，，首首先先要要知知道道設(shè)設(shè)備備的的容容量量Pe。設(shè)備備容容量量與與設(shè)設(shè)備備的的工工作作制制有有關(guān)關(guān)，，設(shè)設(shè)備備容容量量不不一一定定就就是是設(shè)設(shè)備備銘銘牌牌上上所所標(biāo)標(biāo)定定的的額額定定容容量量。。因因此此，，當(dāng)當(dāng)統(tǒng)統(tǒng)計計設(shè)設(shè)備備的的安安裝裝容容量量時時，，不不能能將將銘銘牌牌上上的的額額定定功功率率直直接接相相加加，，而而應(yīng)應(yīng)按按不不同同的的工工作作性性質(zhì)質(zhì)將將用用電電設(shè)設(shè)備備分分組組，，再再將將不不同同負(fù)負(fù)荷荷持持續(xù)續(xù)率率下下的的額額定定功功率率換換算算為為統(tǒng)統(tǒng)一一持持續(xù)續(xù)率率下下的的功功率率，，這這就就是是設(shè)設(shè)備備容容量量。。1）長長期期連連續(xù)續(xù)運(yùn)運(yùn)行行工工作作制制采用用長長期期連連續(xù)續(xù)運(yùn)運(yùn)行行工工作作制制的的設(shè)設(shè)備備工工作作時時間間長長，，連連續(xù)續(xù)運(yùn)運(yùn)行行，，絕絕大大多多數(shù)數(shù)用用電電設(shè)設(shè)備備都都屬屬于于這這一一類設(shè)設(shè)備備，，如風(fēng)風(fēng)機(jī)機(jī)、、泵泵類類、、機(jī)機(jī)床床、、照明明等等。。這類類設(shè)設(shè)備備的的設(shè)設(shè)備備容容量量就就是是設(shè)設(shè)備備銘銘牌牌上上的的額額定定容容量量。。2）短短時時運(yùn)運(yùn)行行工工作作制制采用用短短時時運(yùn)運(yùn)行行工工作作制制的的設(shè)設(shè)備備工工作作時時間間短短，，停停歇歇時時間間長長，，如如船船閘閘電電動動機(jī)機(jī)、、機(jī)機(jī)床床中中的的輔輔助助電電動動機(jī)機(jī)等等，，其其設(shè)設(shè)備備容容量量按按銘銘牌牌額額定定容容量量計計算算。。3）斷斷續(xù)續(xù)周周期期工工作作制制繼續(xù)續(xù)周周期期工工作作制制也也稱稱反反復(fù)復(fù)短短時時工工作作制制，，采采用用這這種種工工作作制制的的設(shè)設(shè)備備時時而而工工作作，，時時而而停停歇歇，，反反復(fù)復(fù)運(yùn)運(yùn)行行，，如如吊吊車車用用電電動動機(jī)機(jī)、、電電焊焊機(jī)機(jī)等等，，其其設(shè)設(shè)備備容容量量是是將將所所有有設(shè)設(shè)備備在在不不同同負(fù)負(fù)載載持持續(xù)續(xù)率率下下的的銘銘牌牌額額定定容容量量換換算算到到一一個個統(tǒng)統(tǒng)一一的的負(fù)負(fù)荷荷持持續(xù)續(xù)率率下下的的功功率率之之和和。。斷斷續(xù)續(xù)周周期期工工作作制制的的用用電電設(shè)設(shè)備備常常用用的的有有電電焊機(jī)機(jī)和和吊吊車車電電動動機(jī)機(jī)，，換算算要要求求如如下下：：(1)電焊焊機(jī)機(jī)組組要要求求統(tǒng)統(tǒng)一一換換算算到到ε=100％，，換算算后后的的設(shè)設(shè)備備容容量量為為（11.2.1）即式中:PN、SN為吊車電電動機(jī)的的銘牌容容量；εN為與銘牌牌容量對對應(yīng)的負(fù)負(fù)荷持續(xù)續(xù)率(計算中用用小數(shù))；ε100為其值為為100%的負(fù)荷持持續(xù)率（（計算中中用1）；cosφ為銘牌規(guī)規(guī)定的功功率因數(shù)數(shù)。（2）吊車電動動機(jī)組要要求統(tǒng)一一換算到到ε=25％，換算后的的設(shè)備容容量為（11.2.2）式中:PN為吊車電電動機(jī)的的銘牌容容量；εN為與銘牌牌容量對對應(yīng)的負(fù)負(fù)荷持續(xù)續(xù)率；ε25為其值為為25%的負(fù)荷持持續(xù)率（（計算中中用0.25）。11.2.2按需要系系數(shù)法確確定計算算負(fù)荷1.三相用電電設(shè)備組組計算負(fù)負(fù)荷的確確定用電設(shè)備備組是由由工藝性性質(zhì)相同同、需要要系數(shù)相相近的用用電設(shè)備備合并組組成的。。用電電設(shè)備組組的計算負(fù)荷是是指用電電設(shè)備組組從供電電系統(tǒng)中中取用的的半小時時最大負(fù)負(fù)荷，其基本公公式為（11.2.3）Kd為需要系系數(shù)，反反映用電電設(shè)備組組中投入入運(yùn)行的的設(shè)備性性質(zhì)、容容量、、線路損損耗、設(shè)設(shè)備效率率及操作作人員的的技能等等諸多因因素，是是一個個綜合系系數(shù)。不不同用電電設(shè)備組組的Kd值列于表11.2.1中。用用電設(shè)備備組設(shè)備備臺數(shù)較較少時，，Kd值適當(dāng)取取大些，，如只有有1～2臺設(shè)備時時，取Kd＝1。當(dāng)只有一一臺電動動機(jī)時，P30=PN/η,PN為電動機(jī)機(jī)額定容容量，η為電動機(jī)機(jī)的效率率。Pe為用電設(shè)設(shè)備組中中各設(shè)備備容量之之和（不不包括備備用設(shè)備備）。在求出有有功計算算負(fù)荷P30后，可按按下列各各式分別別求出無無功計算算負(fù)荷、、視在在計算負(fù)負(fù)荷和計計算電流流。無功計算算負(fù)荷為為（11.2.4）式中：tanφ為對應(yīng)于于用電設(shè)設(shè)備組cosφ的正切值值。視在計算算負(fù)荷為為（11.2.5）式中：cosφ為用電設(shè)設(shè)備組的的平均功功率因數(shù)數(shù)。計算電流流為（11.2.6）式中:UN為用電設(shè)設(shè)備組的的額定電電壓。負(fù)荷計算中常常用的單位：：有功功率為為“千瓦”(kW)，無功功率為““千乏”(kvar)，視在功率為““千伏安”(kVA)，電流為“安””(A)，電壓為“千伏伏”(kV)。2．多組用電電設(shè)備計算負(fù)負(fù)荷的確定確定擁有多組組用電設(shè)備的的干線上或車車間變電所低低壓母線上的的計算負(fù)荷時時，應(yīng)考慮各各組用電設(shè)備備的最大負(fù)荷荷不同時出現(xiàn)現(xiàn)的情況。因因此，在確定定多組用電設(shè)設(shè)備的計算負(fù)負(fù)荷時，應(yīng)結(jié)結(jié)合具體情況況對其有功負(fù)負(fù)荷和無功負(fù)負(fù)荷分別計入入一個同時系系數(shù)K∑p、K∑q，則計算負(fù)荷為為（11.2.7）以上兩式中的的∑P30,i和∑Q30,i分別為各組設(shè)設(shè)備的有功和和無功計算負(fù)負(fù)荷之和。對對車間干線取取K∑p=0.85～0.95，K∑q=0.90～0.97；對車間母線取取K∑p=0.90～0.95，K∑q=0.93～0.97。注意：由于各各組設(shè)備的功功率因數(shù)不一一定相同，因因此總的視在在計算負(fù)荷和和計算電流一一般不能用各各組的視在計計算負(fù)荷或計計算電流之和和來計算。此此外，在計算算多組設(shè)備總總的計算負(fù)荷荷時，為了簡簡化和統(tǒng)一，，各組的設(shè)備備臺數(shù)不論多多少，各組的的計算負(fù)荷均均按供電設(shè)計計手冊所列的的計算系數(shù)來來計算，而不不必考慮設(shè)備備臺數(shù)少而適適當(dāng)增大Kd和cosφ值的問題。3.確定全廠計算算負(fù)荷的方法法1）按逐級計計算法確定全全廠計算負(fù)荷荷從計算低壓用用電設(shè)備的負(fù)負(fù)荷開始，逐逐級向電源方方向計算，只只需要在每每級配電點(diǎn)乘乘以同時系數(shù)數(shù)K∑p、K∑q，然后再考慮變變壓器的功率率損失：（11.2.8）式中， 為變壓器高、低壓側(cè)計算負(fù)荷； 、為變壓器有功、無功損耗，按經(jīng)驗估算值為

（11.2.9）最后確定出工工廠總計算負(fù)負(fù)荷。2）按不同工工廠的需要系系數(shù)確定全廠廠計算負(fù)荷首先確定全廠廠總設(shè)備容量量，再乘以工工廠的需要系系數(shù)Kd，就得到該廠的的計算負(fù)荷。。（11.2.10）其中查有關(guān)工工廠需要系數(shù)數(shù)的資料。3）按年產(chǎn)量估算算工廠計算負(fù)負(fù)荷按年產(chǎn)量估算算工廠計算負(fù)負(fù)荷為（11.2.11）式中，M為工廠年產(chǎn)量量；W為單位產(chǎn)品耗耗電量；TM為工廠年最大大有功負(fù)荷利利用小時數(shù)，，查有關(guān)資料料。11.2.3工廠的功率因因數(shù)、無功補(bǔ)補(bǔ)償及補(bǔ)償后后的工廠計算算負(fù)荷1．工廠常用的幾幾種功率因數(shù)數(shù)1）瞬時功率率因數(shù)瞬時功率因數(shù)數(shù)可由功率因因數(shù)表直接測測量，亦可由由功率表、電電流表和電壓表的讀讀數(shù)按下式求求出（11.2.12）式中:P為功率表測出出的三相功率率讀數(shù)(kW)；I為電流表測出出的線電流讀讀數(shù)(A)；U為電壓表測出出的線電壓讀讀數(shù)(kV)。瞬時功率因數(shù)數(shù)只用來了解解和分析工廠廠或設(shè)備在生生產(chǎn)過程中無無功功率的變變化情況，以以便采取適當(dāng)當(dāng)?shù)难a(bǔ)償措施施。2）平均功率率因數(shù)平均功率因數(shù)數(shù)亦稱加權(quán)平平均功率因數(shù)數(shù)，按下式計算（11.2.13）式中:Wp為某一時間內(nèi)內(nèi)消耗的有功功電能，由有有功電度表讀讀出；Wq為某一時間內(nèi)內(nèi)消耗的無功功電能，由無無功電度表讀讀出。我國電業(yè)部門門每月向工業(yè)業(yè)用戶收取電電費(fèi)，就規(guī)定電費(fèi)要要按月平均功功率因數(shù)的高高低來調(diào)整。。3）最大負(fù)荷荷時的功率因因數(shù)最大負(fù)荷時的的功率因數(shù)指指在年最大負(fù)負(fù)荷(即計算負(fù)荷)時的功率因數(shù)，按下下式計算（11.2.14）我國電力規(guī)程程規(guī)定：高壓壓供電的用戶戶功率因數(shù)應(yīng)應(yīng)達(dá)到0.90以上，其它電電力用戶功率率因數(shù)應(yīng)為0.85以上；同時時還規(guī)定，凡凡功率因數(shù)未未達(dá)到上述規(guī)規(guī)定的，應(yīng)增增添無功補(bǔ)償償裝置。這這里所指的功率因因數(shù)為最大負(fù)負(fù)荷時的功率率因數(shù)。2.無功功率補(bǔ)償償達(dá)不到規(guī)定的的工廠功率因因數(shù)要求時，，則需要考慮慮人工補(bǔ)償。。人工補(bǔ)償最最普遍采用的的方法是并聯(lián)聯(lián)電容器來提提高功率因數(shù)數(shù)。要使功率因數(shù)數(shù)由cosφ提高到cosφ′，必須裝設(shè)的無無功補(bǔ)償裝置置容量為（11.2.15）式中，α稱為無功補(bǔ)償償率，表示要要使1kW的有功功率由由提高到所需需要的無功補(bǔ)補(bǔ)償容量kvar值。在確定了總的的補(bǔ)償容量后后，即可根據(jù)據(jù)所選并聯(lián)電電容器的單個個容量qC來確定電容器器的個數(shù)，即（11.2.16）并聯(lián)電容器有有三相和單相相之分。如采采用三相電容容器組進(jìn)行補(bǔ)補(bǔ)償，其個數(shù)數(shù)按上述計算算值取整數(shù)選選擇，如采用用單相電容器器進(jìn)行補(bǔ)償，，其個數(shù)應(yīng)是是3的整數(shù)倍，，以便電容容器三相均均衡分配。。3．無功補(bǔ)償償后的工廠廠計算負(fù)荷荷工廠(或車間)裝設(shè)了無功功補(bǔ)償裝置置以后，則則在確定補(bǔ)補(bǔ)償裝置裝裝設(shè)地點(diǎn)以以前的總計計算負(fù)荷時時，應(yīng)扣除除無功補(bǔ)償償?shù)娜萘浚?，即總的無無功計算負(fù)負(fù)荷（11.2.17）補(bǔ)償后總的的視在計算算負(fù)荷（11.2.18）11.3變電所位置置及變壓器器臺數(shù)和容容量選擇11.3.1變配電所的的所址選擇擇確定變電所所位置時，，應(yīng)考慮以以下因素：：①盡盡量接近負(fù)負(fù)荷中心；；②進(jìn)進(jìn)出線方便便；③接接近電源源側(cè)；④④設(shè)備運(yùn)運(yùn)輸方便；；⑤不不應(yīng)設(shè)在有有劇烈振動動或高溫的的場所；⑥⑥不宜宜設(shè)在多塵塵或有腐蝕蝕性氣體的的場所；⑦⑦不應(yīng)應(yīng)設(shè)在有爆爆炸危險環(huán)環(huán)境的正上上方或正下下方，且不不宜設(shè)在有有火災(zāi)危險險環(huán)境的正正上方或正正下方；⑧⑧保保證供電安安全，便于于今后發(fā)展展。其中中，變配電電所接近負(fù)負(fù)荷中心是是最重要的。1)負(fù)荷指示圖圖法負(fù)荷指示圖圖是將負(fù)荷荷按一定的的比例，以以負(fù)荷圓的的面積表明明負(fù)荷大小小的圖形。。負(fù)荷圓半徑徑為（11.3.1）式中:n為負(fù)荷圓的的比例系數(shù)數(shù)，單位為為kW／mm2。根據(jù)全廠各各車間的負(fù)負(fù)荷圖，可可以直觀地地確定工廠廠的負(fù)荷中中心的位置置。結(jié)合合位置選擇擇原則，擬擬定幾個方方案，擇優(yōu)優(yōu)選擇變電電所位置。。2)負(fù)荷矩法這是一種近近似定量的的計算方法法，以負(fù)荷荷圓的圓心心為負(fù)荷點(diǎn)點(diǎn)，用求物物體重心的的方法確定定負(fù)荷中心心。圖11.3.1所示為3個負(fù)荷點(diǎn)的的負(fù)荷矩示示意圖。有有功功率P1～P3分布于直角角坐標(biāo)系中中，一般負(fù)荷中心為為（11.3.2）（11.3.3）因此，總負(fù)負(fù)荷中心為為P(x,y)。圖11.3.13個負(fù)荷點(diǎn)的的負(fù)荷矩示示意圖3)按負(fù)荷電能能矩確定負(fù)負(fù)荷中心負(fù)荷矩法也也稱靜態(tài)負(fù)負(fù)荷中心計計算法，它它只考慮負(fù)負(fù)荷的容量量和位置，，如再考慮慮各負(fù)荷點(diǎn)點(diǎn)的工作時間間，便成為為用電能矩矩法確定負(fù)負(fù)荷中心的的方法：（11.3.4）

（11.3.5）

式中:WNi=PciTMi為負(fù)荷點(diǎn)的的電能消耗耗量；TMi為最大負(fù)荷荷利用小時時數(shù)；Pci為負(fù)荷的有功功計算負(fù)荷；；ti為各負(fù)荷在同同一時間內(nèi)的的實(shí)際工作時時間；Ai為各負(fù)荷的有有功電能消耗耗量。實(shí)際上影響變變電所位置選選擇的因素很很多，如廠區(qū)區(qū)建筑、車車間布置、供供電部門的要要求等，都可可能制約變電電所位置的選選擇。因此此，應(yīng)結(jié)合實(shí)實(shí)際情況，進(jìn)進(jìn)行技術(shù)、經(jīng)經(jīng)濟(jì)比較，選選出較為理想想的變電所位位置。11.3.2變電所主變壓壓器臺數(shù)和容容量的選擇1.變電所主變壓壓器臺數(shù)的選選擇選擇主變壓器器臺數(shù)時應(yīng)考考慮下列原則則：（1）應(yīng)滿足用用電負(fù)荷對供供電可靠性的的要求。對供供有大量一、、二級負(fù)荷的的變電所，宜宜采用兩臺變變壓器，當(dāng)一一臺變壓器發(fā)發(fā)生故障或檢檢修時，另一一臺變壓器能能對一、二級級負(fù)荷繼續(xù)供供電。對只只有二級而無無一級負(fù)荷的的變電所，也也可以只采用用一臺變壓器器，但必須須在低壓側(cè)敷敷設(shè)與其它變變電所相連的的聯(lián)絡(luò)線作為為備用電源。。（2）對季節(jié)性負(fù)負(fù)荷或晝夜負(fù)負(fù)荷變動較大大而宜于采用用經(jīng)濟(jì)運(yùn)行方方式的變電所所，可考慮采采用兩臺變壓器器。2.變電所主變壓壓器容量的選選擇1)只裝一臺主變變壓器的變電電所主變壓器容量量ST應(yīng)滿足全部用用電設(shè)備總計計算負(fù)荷S30的需要，即（11.3.6）2)裝有兩臺主變變壓器的變電電所每臺變壓器的的容量ST應(yīng)同時滿足以以下兩個條件件：（1）任一臺變壓器器單獨(dú)運(yùn)行時時，宜滿足總總計算負(fù)荷S30的大約60％～70％的需要，即即（11.3.7）（2）任一臺變變壓器單獨(dú)運(yùn)運(yùn)行時，應(yīng)應(yīng)滿足全部一一、二級負(fù)負(fù)荷S30(Ⅰ+ⅡⅡ)的需要，即（11.3.8）3)車間變電所主主變壓器單臺臺容量的選擇擇車間變電所主主變壓器的單單臺容量，一一方面受到低低壓斷路器斷斷流能力和短短路穩(wěn)定度的的限制，另一一方面考慮到到應(yīng)使變壓器器更接近于車車間負(fù)荷中心心，因此容量量一般不宜大大于1250kVA。11.4變配電所高低低壓一次設(shè)備備變配電所中承承擔(dān)輸送和分分配電能任務(wù)務(wù)的電路稱為為一次電路(primarycircuit)或稱主電路(主接線)。一次電路中中所有的電氣氣設(shè)備稱為一一次設(shè)備(primaryequipment)或一次元件。。一次設(shè)備按其其功能分為以以下幾類：（1）變換設(shè)備備，其功能是是按電力系統(tǒng)統(tǒng)工作的要求求來改變電壓壓或電流，例例如電力變壓壓器、電流互互感器、電壓壓互感器等。。(2)控制設(shè)備，其其功能是按電電力系統(tǒng)工作作的要求來控控制一次電路路的通、斷，，例如各種高高低壓開關(guān)。(3)保護(hù)設(shè)備，其其功能是用來來對電力系統(tǒng)統(tǒng)進(jìn)行過電流流和過電壓等等的保護(hù)，例例如熔斷器和和避雷器等。。(4)成套設(shè)備，它它是按一次次電路接線方方案的要求，，將有關(guān)一次次設(shè)備及二次次設(shè)備組合為為一體的電氣氣裝置，例如如高壓開關(guān)柜柜、低壓配配電屏、動動力和照明配配電箱等。11.4.1高壓一次設(shè)備備1.高壓斷路器QF1)高壓斷路器的的功能高壓斷路器(highvoltagecircuitbreaker)是高壓電器中中最重要的設(shè)設(shè)備，是電電力系統(tǒng)一次次設(shè)備中起控控制和保護(hù)作作用的關(guān)鍵電電器。高壓斷斷路器在電網(wǎng)網(wǎng)中起兩方面面的作用：一一是控制作用用，即根據(jù)據(jù)電網(wǎng)運(yùn)行的的需要，將部部分電氣設(shè)備備或線路投入入或退出運(yùn)行行；二是保護(hù)護(hù)作用，即在在電氣設(shè)備或或電力線路發(fā)發(fā)生故障時，，繼電保護(hù)自自動裝置發(fā)出出跳閘信號，，起動斷路器器，將故障部部分設(shè)備或線線路從電網(wǎng)中中迅速切除，，確保電網(wǎng)中無無故障部分電電路的正常運(yùn)運(yùn)行。2)高壓斷路器的的分類高壓斷路器一一般按滅弧介介質(zhì)的不同分分為：(1)油斷路器，指指采用變壓器器油作為滅弧弧介質(zhì)的斷路路器。它又又分為多油斷斷路器和少油油斷路器。多多油斷路器的的油除了作滅滅弧介質(zhì)和觸觸頭開斷后的的絕緣外，還還作為帶電部部分對地的絕絕緣。少油油斷路器的油油只作為滅弧弧介質(zhì)和觸頭頭開斷后的絕絕緣，而帶電電部分對地絕絕緣采用瓷件件或其他介質(zhì)。。和多油斷路路器相比，少少油斷路器具具有用油量少少，體積小，，重量輕，運(yùn)運(yùn)輸安裝方便便，有利于防火等等優(yōu)點(diǎn)。在6~10kV戶內(nèi)配電裝置置中常用的有有SN10—10型少油斷路器器。(2)真空斷路器，，指采用真空空的高絕緣強(qiáng)強(qiáng)度來滅弧的的斷路器。這這種斷路器的的動靜觸頭密密封在真空泡泡內(nèi)，利用真真空作為滅弧弧介質(zhì)和絕緣緣介質(zhì)。它的的特點(diǎn)是體積積小，壽命長長，維修工作量小，主要要用于頻繁操操作的場所。。常用的真空空斷路器有ZN12—12、ZN28A—12型戶內(nèi)高壓真真空斷路器，，其外形如圖圖11.4.1所示。圖11.4.1ZN12—12型戶內(nèi)高壓真真空斷路器(3)六氟化硫(SF6)斷路器，指利利用具有優(yōu)異異的絕緣性能能和滅弧性能能的SF6氣體作為滅弧弧介質(zhì)和絕緣緣介質(zhì)的斷路路器。SF6氣體是無色、、無臭、不燃燃燒、無毒的的惰性氣體，，它的絕緣能能力約高于空空氣2.5倍，而滅弧能能力則高達(dá)百百倍。SF6斷路器比少油油斷路器串聯(lián)聯(lián)斷口要少，，可使制造、、安裝、調(diào)試試和運(yùn)行比較較方便和經(jīng)濟(jì)濟(jì)。它的特點(diǎn)點(diǎn)是滅弧能力力強(qiáng)，絕緣強(qiáng)強(qiáng)度高，開斷斷電流大，燃燃弧時間短短，檢修周周期長，斷開開電容電流或或電感電流時時無重燃，過過電壓低等。。SF6斷路器主要用用于需頻繁操操作及有易燃燃、易爆危危險的場所，，特別用于全全封閉組合電電器中。常用用的SF6斷路器為LN2型。真空斷路器、、六氟化硫斷斷路器是現(xiàn)在在和未來重點(diǎn)點(diǎn)發(fā)展與使用用的斷路器。。2.隔離開關(guān)QS1)隔離開關(guān)的功功能隔離開關(guān)(highvoltagedisconnector)的作用主要有有以下三方面面：(1)隔離電源，保保證安全。利利用隔離開關(guān)關(guān)將高壓電氣氣裝置中需要要檢修的部分分與其他帶電電部分可靠隔離離，隔離開關(guān)斷開開后有明顯可可見的斷開間間隙，能充分保證人人身和設(shè)備的的安全。(2)倒閘操作。隔隔離開關(guān)經(jīng)常常用來進(jìn)行電電力系統(tǒng)運(yùn)行行方式改變時時的倒閘操作作。例如，當(dāng)當(dāng)主接線為雙雙母線時，利利用隔離開關(guān)關(guān)將設(shè)備或線線路從一組母母線切換到另另一組母線。。特別強(qiáng)調(diào)，隔隔離開關(guān)沒有有專門的滅弧弧裝置，在任任何情況下，，均不能接通通或切斷負(fù)荷荷電流和短路路電流，并應(yīng)應(yīng)設(shè)法避免可可能發(fā)生的誤誤操作。當(dāng)隔離開關(guān)與與斷路器配合合操作時，其其順序應(yīng)為：：斷電時，先先拉開斷路路器，再拉開開隔離開關(guān)；；送電時，先先合隔離開關(guān)關(guān)，再合斷斷路器。總之之，隔離開關(guān)關(guān)與斷路器配配合操作時，，隔離開關(guān)關(guān)必必須須在在斷斷路路器器處處于于斷斷開開（（分分閘閘））位位置置時時才才能能進(jìn)進(jìn)行行操操作作。。2)隔離離開開關(guān)關(guān)的的分分類類按裝裝設(shè)設(shè)地地點(diǎn)點(diǎn)的的不不同同，，隔隔離離開開關(guān)關(guān)分分為為戶戶內(nèi)內(nèi)和和戶戶外外兩兩種種。。戶內(nèi)內(nèi)隔隔離離開開關(guān)關(guān)（（型型號號為為GN）的額額定定電電壓壓一一般般在在35kV以下下。。工工廠廠供供配配電電系系統(tǒng)統(tǒng)常常用用的的高高壓壓戶戶內(nèi)隔隔離離開開關(guān)關(guān)為為GN19、GN22和GN24型等等，，其外外形形如如圖圖11.4.2所示示。。圖11.4.2GN22—12戶內(nèi)內(nèi)高高壓壓隔隔離離開開關(guān)關(guān)戶外外隔隔離離開開關(guān)關(guān)（（型型號號為為GW）由于于觸觸頭頭暴暴露露在在大大氣氣中中，，工工作作條條件件比比較較惡惡劣劣，，因因而而一一般般要要求求有有較較高高的的絕絕緣緣等等級級和和機(jī)機(jī)械械強(qiáng)強(qiáng)度度。。戶戶外外隔隔離離開開關(guān)關(guān)的的額額定定電電壓壓一一般般在在35kV以上上，，常常用用的的有有GW4——35G（D）和和GW4—110D型。。3.高壓壓負(fù)負(fù)荷荷開開關(guān)關(guān)QL1)高壓壓負(fù)負(fù)荷荷開開關(guān)關(guān)的的功功能能高壓壓負(fù)負(fù)荷荷開開關(guān)關(guān)(highvoltageloadswitch)具有有簡簡單單的的滅滅弧弧裝裝置置，，因因此此能能通通斷斷一一定定的的負(fù)負(fù)荷荷電電流流和和過過負(fù)負(fù)荷荷電電流流。。但但它它不不能能斷斷開開短短路路電電流流，，負(fù)負(fù)荷荷開開關(guān)關(guān)斷斷開開后后，，與與隔隔離離開開關(guān)關(guān)一一樣樣，，具具有有明明顯顯可可見見的的斷斷開開間間隙隙，，因因此，，它也也具具有有隔隔離離電電源源、、保保證證安安全全檢檢修修的的功功能能。。2)高壓壓負(fù)負(fù)荷荷開開關(guān)關(guān)的的分分類類高壓壓負(fù)負(fù)荷荷開開關(guān)關(guān)按按安安裝裝地地點(diǎn)點(diǎn)的的不不同同分分為為戶戶內(nèi)內(nèi)式式和和戶戶外外式式；；按按滅滅弧弧方方式式的的不不同同分分為為產(chǎn)產(chǎn)氣氣式式、、壓壓氣氣式式、、油油浸浸式式、、真真空空式式和和SF6式。。高高壓壓負(fù)負(fù)荷荷開開關(guān)關(guān)目目前前主主要要用用于于10kV及以以下下配配電電系系統(tǒng)統(tǒng)中中，，常常用用的的型型號號有有戶戶內(nèi)內(nèi)壓壓氣氣式式FN2——10(R)型、、FN3——10(R)型（（R表示示帶帶有有熔熔斷斷器器））和和戶戶外外產(chǎn)產(chǎn)氣氣式式的的FW5——10型等等。。戶戶內(nèi)高高壓壓真真空空負(fù)負(fù)荷荷開開關(guān)關(guān)ZFN21－10的外外形形如如圖圖11.4.3所示示。。圖11.4.3高壓壓真真空空負(fù)負(fù)荷荷開開關(guān)關(guān)4.高壓壓熔熔斷斷器器1)熔斷斷器器的的功功能能熔斷器FU是最簡單單和最早早使用的的一種保保護(hù)電器器，它串串聯(lián)在電電路中使使用，當(dāng)當(dāng)所在電電路短路或過載載時，熔熔斷器自自動斷開開電路，，使其它電電氣設(shè)備備得到保保護(hù)。2)熔斷器的的分類熔斷器按按安裝地地點(diǎn)不同同，分為為戶內(nèi)式式和戶外外式；按按電電壓的高高低，分分為高壓壓熔斷器器(highvoltagefuse)和低壓熔熔斷器；；按按滅弧方方式及結(jié)結(jié)構(gòu)特點(diǎn)點(diǎn)的不同同，分為為瓷插式式、封閉閉填料式式和產(chǎn)氣氣縱吹式式等。目前常見見的戶內(nèi)內(nèi)高壓熔熔斷器有有RN1、RN2、RN3、RN5和RN6等管式熔熔斷器，，用于6～35kV的戶內(nèi)內(nèi)配電裝裝置中，，其外形見見圖11.4.4。它們均為為填充石石英砂的的限流式式熔斷器器。圖11.4.4高壓限流流式熔斷斷器5.高壓開關(guān)關(guān)柜高壓開關(guān)關(guān)柜(highvoltageswitchgear)是按一定定的線路路方案將將有關(guān)一一、二二次設(shè)備備組裝在在一起而而形成的的一種高高壓成套套配電裝裝置，在在發(fā)電電廠和變變配電所所中用于于控制和和保護(hù)發(fā)發(fā)電機(jī)、、變壓器器和高壓壓線路，，也可用用于大型型高壓交交流電動動機(jī)的起起動和保保護(hù)，其其中安裝裝有高壓壓開關(guān)設(shè)設(shè)備、保保護(hù)電器器、監(jiān)測測儀表和和母線、、絕緣子子等。高壓開關(guān)關(guān)柜內(nèi)配配用的主主開關(guān)為為真空斷斷路器、、SF6斷路器和和少油斷斷路器。。目前少少油斷路路器已逐漸被被真空斷斷路器和和SF6斷路器所所取代。。11.4.2低壓一次次設(shè)備1.低壓熔斷斷器低壓熔斷斷器(lowvoltagefuse)的功能主主要是實(shí)實(shí)現(xiàn)低壓壓配電系系統(tǒng)的短短路保護(hù)護(hù)，有的熔斷斷器也能能實(shí)現(xiàn)過過負(fù)荷保保護(hù)。2.低壓刀開開關(guān)QK低壓刀開開關(guān)(lowvoltageknifeswitch)的分類方方式很多多。低低壓刀開開關(guān)按其其操作方方式分，，有單投投和雙投投兩種；；按其極極數(shù)分，，有單極極、雙極極和三極極三種；；按其滅滅弧結(jié)構(gòu)構(gòu)分，有有不帶滅滅弧罩和和帶滅弧弧罩兩種種。不帶滅滅弧罩罩的刀刀開關(guān)關(guān)一般般只能能在無無負(fù)荷荷下操操作，，作隔離離開關(guān)關(guān)使用用。3.低壓負(fù)負(fù)荷開開關(guān)QL低壓負(fù)負(fù)荷開開關(guān)(lowvoltageloadswitch)是由帶帶滅弧弧裝置置的刀刀開關(guān)關(guān)與熔熔斷器器串聯(lián)聯(lián)組合合而成成、外外裝裝封閉閉式鐵鐵殼或或開啟啟式膠膠蓋的的開關(guān)關(guān)電器器。低低壓壓負(fù)荷荷開關(guān)關(guān)具有有帶滅滅弧罩罩刀開開關(guān)和和熔斷器器的雙雙重功功能，，既可帶帶負(fù)荷荷操作作，又能進(jìn)進(jìn)行短短路保保護(hù)。。4.低壓斷斷路器器QF低壓斷斷路器器(lowvoltagecircuitbreaker)又稱低低壓自自動開開關(guān)。。它既既能帶帶負(fù)荷荷通斷斷電路路，又又能在在短路路、過過負(fù)荷荷和低低電壓壓(或失壓壓)時自動動跳閘閘，其其功功能與與高壓壓斷路路器類類似。。配電用用低壓壓斷路路器按按保護(hù)護(hù)性能能分，，有非非選擇擇型和和選擇擇型兩兩類。。非選選擇型型斷路路器一一般為為瞬時時動作作，只只作短短路保保護(hù)用用；也也有的的為長長延時時動作作，只只作過過負(fù)荷荷保護(hù)護(hù)用。。選擇擇型斷斷路器器分為為兩段段保護(hù)護(hù)、三三段保保護(hù)和和智能能化保保護(hù)。。兩段段保護(hù)護(hù)分為為瞬時時（或或短延延時））與長長延時時特性性兩段段。三三段保保護(hù)分分為瞬瞬時、、短延延時與與長延延時特特性三三段。。其中中瞬時時和短短延時時特性性適于于短路路保護(hù)護(hù)，而而長延延時特性適適于過過負(fù)荷荷保護(hù)護(hù)。智智能化化保護(hù)護(hù)斷路路器的的脫扣扣器的的微機(jī)機(jī)控制制，其其保護(hù)護(hù)功能能更多多，選選擇性性更好好。配電用用低壓壓斷路路器按按結(jié)構(gòu)構(gòu)形式式分，，有塑塑料外外殼式式和萬萬能式式兩大大類。。塑塑料外外殼式式斷路路器的外形形如圖圖11.4.5所示。。萬能能式斷斷路器器的外外形如如圖11.4.6所示。。圖11.4.5塑料外外殼式式斷路路器圖11.4.6DW45系列智智能型型萬能能斷路路器5.低壓配配電屏屏低壓配配電屏屏(lowvoltagepanel)是按一一定的的線路路方案案將有有關(guān)一一、二二次次設(shè)備備組裝裝在一一起而而形成成的一一種低低壓成成套配配電裝裝置，，在在低壓壓配電電系統(tǒng)統(tǒng)中作作動力力和照照明配配電之之用。。低電電配電電屏的的每個個柜中中分別別裝有有自動動空氣氣開關(guān)關(guān)、刀刀開開關(guān)、、接觸器器、熔斷器器、儀用互互感器器、母線以以及信信號和和測量量裝置置等設(shè)設(shè)備。。表11.4.1常用一一次設(shè)設(shè)備的的圖形形符號號和文文字符符號表11.4.1常用一一次設(shè)設(shè)備的的圖形形符號號和文文字符符號11.5工廠變變配電電所的的主電電路圖圖11.5.1概述主電路路圖(maincircuitdiagram)是指變變電所所中一一次設(shè)設(shè)備按按照設(shè)設(shè)計要要求連連接起起來，，表示示供配配電系系統(tǒng)中中電能能輸送送和分分配路路線的的電路路圖，，亦稱稱為主主接線線圖或或一次次電路路圖。。主電電路圖圖一般般繪成成單線線圖，，圖中中設(shè)備備用標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)的的圖形形符號號和文文字符符號表表示。。主電路路圖的的形式式將影影響配配電裝裝置的的布局局、供供電的的可靠靠性、、運(yùn)運(yùn)行的的靈活活性以以及二二次接接線、、繼電電保護(hù)護(hù)等問問題。。典型的的電氣氣主電電路圖圖可分分為有有母線線和無無母線線兩種種形式式。有有母母線主主電路路圖主主要包包括單單母線線接線線和雙雙母線線接線方方式；；無母母線主主要有有橋形形接線線等方方式。。11.5.2電氣主主電路路圖的的基本本形式式1.單母線線接線線如圖11.5.1所示，單母母線接線的的特點(diǎn)是整整個配電裝裝置只有一一組母線，，所有電源源進(jìn)線和出出線都接在在同一組母母線上。每每一回路路均裝有斷斷路器QF和隔離開關(guān)關(guān)QS。斷路器用于于在正常或或故障情況況下接通與與斷開電路路，隔離開開關(guān)當(dāng)停電電檢查斷路路器時作為為隔離電器器隔離電壓壓。單母線接線線的特點(diǎn)是是接線簡單單，操作方方便，投資資少，便于于擴(kuò)建；但但可靠性和和靈活性較較差，當(dāng)母母線和母線線隔離開關(guān)關(guān)檢修或故故障時，各各支路都必必須停止工工作，當(dāng)引引出線的斷斷路器檢修修時，該支支路要停止止供電。因因此，單母母線接線不不能滿足不不允許停電電的重要用用戶的供電電要求，只只適用于不重重要負(fù)荷的的中、小容容量的變電電所。圖11.5.1單母線接線線2.單母線分段段接線如圖11.5.2所示，當(dāng)引引出線數(shù)目目較多時，，為提高供供電可靠性性，可用斷斷路器將母母線分段，，即采用單單母線分段段接線方式式。正常常工作時，，分段斷路路器可以接接通也可以以斷開。如如果正常常工作時分分段斷路器器QF是接通的，，則當(dāng)任意意段母線故故障時，母母線繼電保保護(hù)動作跳跳開分段斷斷路器和接接至該母線線段上的電電源斷路器器，這樣樣非故障母母線段仍能能工作。當(dāng)當(dāng)一個分分段母線的的電源斷開開時，連連接在該母母線上的出出線可通過過分段斷路路器QF從另一段母母線上得到到供電。如如果正常常工作時分分段斷路器器QF是斷開的，，則當(dāng)一段段母線故障障時，連在在故障母線線段上的電電源斷路器器在繼電保保護(hù)的作用用下跳開，，非故障母母線段仍能能照常工作作；但當(dāng)一一分段母線線的電源斷斷開時，連連接在該該母線上的出線會會全部停電電。圖11.5.2單母線分段段接線3.雙母線接線線如圖11.5.3所示，雙母母線接線有有兩組母線線(母線Ⅰ和母線Ⅱ)，兩組母線線之間通過過母線聯(lián)絡(luò)絡(luò)斷路器QF(以下簡稱母母聯(lián)斷路器器)連接；每一一條引出線線和電源支支路都經(jīng)一一臺斷路器器與兩組母線隔離離開關(guān)分別別接至兩組組母線上。。圖11.5.3雙母線接線線雙母線接線線的特點(diǎn)為為：(1)可輪流檢修修母線而不不影響正常常供電。(2)檢修任一母母線側(cè)隔離離開關(guān)時，，只影響響該回路供供電。(3)工作母線發(fā)發(fā)生故障后后，所有有回路短時時停電并能能迅速恢復(fù)復(fù)供電。(4)出線回路斷斷路器檢修修時，該回回路要停止止工作。雙母線接線線有較高的的可靠性，，廣泛用于于出線帶電電抗器的6～10kV配電裝置中中，當(dāng)35～60kV配電裝置的的出線數(shù)超過過8回和110kV配電裝置的的出線數(shù)為為5回及以上時時，也采用用雙母線接接線。4.橋形接線如圖11.5.4所示，橋形形接線適用用于僅有兩兩臺變壓器器和兩條出出線的裝置置中。橋形形接線僅用用三臺斷路路器，根據(jù)據(jù)橋回路(QF3)的位置不同同，可分為為內(nèi)橋和外外橋兩種接接線方式。。橋形接線線正常運(yùn)行時，三臺斷路器器均閉合工工作。圖11.5.4橋形接線(a)內(nèi)橋接線；；(b)外橋接線1)內(nèi)橋接線內(nèi)橋接線如如圖11.5.4（a）所示，橋回回路置于線線路斷路器器內(nèi)側(cè)(靠變壓器側(cè)側(cè))，此時線路路經(jīng)斷路器器和隔離開開關(guān)接至橋橋接點(diǎn)，構(gòu)構(gòu)成獨(dú)立立單元。而而變壓器支支路只經(jīng)隔隔離開關(guān)與與橋接點(diǎn)相相連，是非獨(dú)立單單元。內(nèi)橋接線的的特點(diǎn)為：：(1)線路操作方方便。如線線路發(fā)生故故障，僅故故障線路的的斷路器跳跳閘，其余余三回路可可繼續(xù)工作作，并保持持相互的聯(lián)聯(lián)系。(2)正常運(yùn)行時時變壓器操操作復(fù)雜。。如變壓器器T1檢修或發(fā)生生故障，則則需斷開斷斷路器QF1、QF3，使未故障線線路L1供電受到影影響，需經(jīng)經(jīng)倒閘操作作，拉開隔隔離開關(guān)QS1后，再閉合合QF1、QF3才能恢復(fù)線線路L1工作，這這將造成該該側(cè)線路的的短時停電電。(3)橋回路故障障或檢修時時全廠分列列為兩部分分，使兩個個單元之間間失去聯(lián)系系；同時，，出線斷路路器故障或或檢修時，，造成該回回路停電。。內(nèi)橋接線適適用于兩回回路進(jìn)線兩兩回路出線線且線路較較長、故障障可能性較較大和變壓壓器不需要要經(jīng)常切換運(yùn)行的的變電所。。2)外橋接線如圖圖11.5.4（b）所示示，，橋橋回回路路置置于于線線路路斷斷路路器器外外側(cè)側(cè)(遠(yuǎn)離離變變壓壓器器側(cè)側(cè))，此此時時變變壓壓器器經(jīng)經(jīng)斷斷路路器器和和隔隔離離開開關(guān)關(guān)接接至至橋橋接接點(diǎn)點(diǎn)，，構(gòu)構(gòu)成成獨(dú)獨(dú)立立單單元元；；而而線線路路支支路路只只經(jīng)經(jīng)隔隔離離開開關(guān)關(guān)與與橋橋接接點(diǎn)點(diǎn)相相連連，，是是非非獨(dú)獨(dú)立立單單元元。。外橋橋接接線線的的特特點(diǎn)點(diǎn)為為：：(1)變壓壓器器操操作作方方便便。。當(dāng)當(dāng)變變壓壓器器發(fā)發(fā)生生故故障障時時，，僅僅故故障障變變壓壓器器回回路路的的斷斷路路器器自自動動跳跳閘閘，，其其余三三回回路路可可繼繼續(xù)續(xù)工工作作，，并并保保持持相相互互的的聯(lián)聯(lián)系系。。(2)線路路投投入入與與切切除除時時，，操操作作復(fù)復(fù)雜雜。。當(dāng)當(dāng)線線路路檢檢修修或或發(fā)發(fā)生生故故障障時時，，需需斷斷開開兩兩臺臺斷斷路路器器，，并并使使該該側(cè)側(cè)變變壓壓器器停停止止運(yùn)運(yùn)行行，，需需經(jīng)經(jīng)倒倒閘閘操操作作恢恢復(fù)復(fù)變變壓壓器器工工作作，，這這會會造造成成變變壓壓器器短短時時停停電電。。(3)當(dāng)橋橋回回路路發(fā)發(fā)生生故故障障或或檢檢修修時時全全廠廠分分列列為為兩兩部部分分，，使使兩兩個個單單元元之之間間失失去去聯(lián)聯(lián)系系。。當(dāng)當(dāng)出出線線側(cè)側(cè)斷斷路路器器發(fā)發(fā)生生故故障障或或檢檢修修時時，，造造成成該該側(cè)側(cè)變變壓壓器器停停電電。。外橋橋接接線線適適用用于于兩兩回回進(jìn)進(jìn)線線兩兩回回出出線線且且線線路路較較短短、、故故障障可可能能性性小小和和變變壓壓器器需需要要經(jīng)經(jīng)常常切切換換的的變電電所所。。11.5.3車間間（（或或小小型型工工廠廠））變變電電所所的的主主電電路路圖圖1.只裝裝有有一一臺臺主主變變壓壓器器的的小小型型變變電電所所主主電電路路圖圖只有一臺主變變壓器的小型型變電所，其其高壓側(cè)一一般采用無母母線接線。高高壓側(cè)采用隔隔離開關(guān)－斷斷路器的變電電所主電路如如圖11.5.5所示。這種主主電路由于采采用了高壓斷斷路器，因而而變電所的停停、送電操作作十分靈活方方便。同時，，高壓斷路器器都配有繼電電保護(hù)裝置，，在變電所發(fā)發(fā)生短路和過過負(fù)荷時均能能自動跳閘。。由于只有一一路電源進(jìn)線線，因而此種種接線一般只只用于三級負(fù)荷；如果變電所低低壓側(cè)有聯(lián)絡(luò)絡(luò)線與其它變變電所相連，，則可用于二二級負(fù)荷。圖11.5.5高壓側(cè)采用隔隔離開關(guān)－斷斷路器的變電所主電電路2.裝有兩臺主變變壓器的小型型變電所主電電路圖高壓側(cè)無母線線、低壓側(cè)單單母線分段的的變電所主電電路如圖11.5.6所示。這種主主電路的供電電可靠性較高高。當(dāng)任一主主變壓器或任任一電源線停停電檢修或發(fā)發(fā)生故障時，，該變電所通通過閉合低壓壓母線分段開開關(guān)，即可迅迅速恢復(fù)對整整個變電所的的供電。這種種主電路可供供一、二級負(fù)負(fù)荷。高壓側(cè)單母線線、低壓側(cè)單單母線分段的的變電所主電電路如圖11.5.7所示。這種主主電路適用于于裝有兩臺及及以上主變壓壓器或具有多多路高壓出線線的變電所，，其供電可靠靠性也較高。。當(dāng)任一主變變壓器檢修或或發(fā)生故障時時，通過切換換操作，可很很快恢復(fù)整個個變電所的供供電，此電路可供二二、三級負(fù)荷荷；有聯(lián)絡(luò)線線時，可供一一、二級負(fù)荷。圖11.5.6高壓側(cè)無母線線、低壓側(cè)單單母線分段的的變電所主電路路圖11.5.7高壓側(cè)單母線線、低壓側(cè)單單母線分段的的變電所主電路路11.5.4總降壓變電所所主電路圖對于電源進(jìn)線線電壓為35kV及以上的大、、中型工廠，，通常先經(jīng)工工廠總降壓變變電所將電壓壓降為6～10kV的高壓配電電電壓，然后后經(jīng)車間變電電所降為一般般用電設(shè)備所所需的電壓(如220V/380V)。工廠總降壓變變電所一般設(shè)設(shè)變壓器1～2臺，電源進(jìn)線線1～2回，電壓為35～110kV/6～10kV。1.一次側(cè)采用