工廠供電第4章

第四章變配電所及其一次系統(tǒng)4.1供電電壓的選擇4.2變電所的配置

4.3變壓器的選擇

4.4變電所主要電氣設(shè)備

4.5變配電所主接線

4.6變電所的布置和結(jié)構(gòu)

2023/2/21第四章變配電所及其一次系統(tǒng)工廠供電系統(tǒng)概述電源進(jìn)線110kV,35kV,10kV配電屏、動力箱、母線槽、電纜橋架、照明箱

220/380V；660V（采礦、石油、化工）、1140V（僅用于礦下）中壓開關(guān)柜、變壓器、低壓開關(guān)柜、母線槽、電纜橋架高壓開關(guān)設(shè)備、變壓器、中壓開關(guān)柜、低壓柜負(fù)荷：電動機(jī)、機(jī)電設(shè)備、空調(diào)、燈具等工廠供電系統(tǒng)PowerSupplySystems供電系統(tǒng)框圖總變電所車間變電所車間配電所用電設(shè)備2023/2/22第四章變配電所及其一次系統(tǒng)工廠供電系統(tǒng)概述框架式斷路器（ACB）塑殼式斷路器（MCCB）真空斷路器（VCB）電器設(shè)備——元器件ElectricalApparatus2023/2/23第四章變配電所及其一次系統(tǒng)工廠供電系統(tǒng)概述SF6高壓斷路器GIS電器設(shè)備——高壓電器High-VoltageSwitchgear2023/2/24第四章變配電所及其一次系統(tǒng)工廠供電系統(tǒng)概述

氣體絕緣中壓開關(guān)柜

西門子

空氣絕緣中壓開關(guān)柜ABB電器設(shè)備——中壓開關(guān)柜Medium-VoltageSwitchgear2023/2/25第四章變配電所及其一次系統(tǒng)工廠供電系統(tǒng)概述電器設(shè)備——低壓開關(guān)柜Low-VoltageSwitchgear2023/2/26第四章變配電所及其一次系統(tǒng)工廠供電系統(tǒng)概述油浸式變壓器干式變壓器電力變壓器2023/2/27第四章變配電所及其一次系統(tǒng)4.1

電壓的選擇4.1.1供電電壓的確定

供電電壓：指供配電系統(tǒng)從電力系統(tǒng)所取得的電源電壓。目前所用的供電電壓為110kV、35kV、10kV、6kV（中?。?。采用哪一級供電電壓，取決于:（1）電力部門所能提供的電源電壓-外部因素。（2）用戶負(fù)荷大小及距離電源線路遠(yuǎn)近。一般，每一級供電電壓都有對應(yīng)的合理的供電容量及供電距離，參考表4-1。當(dāng)容量大、距離遠(yuǎn)時，為降低能耗，可采用高供電電壓--內(nèi)部因素。（3）用戶大型設(shè)備的額定電壓決定了企業(yè)的供電電壓。其他因素：導(dǎo)線截面、功率因數(shù)、電費(fèi)制等，需要綜合考慮來確定。工業(yè)企業(yè)供電系統(tǒng)2023/2/28第四章變配電所及其一次系統(tǒng)我國目前所用的35~110kv、10kv、6kv。大中型企業(yè)采用35~110kv，中小型企業(yè)廠采用10kv、6kv，其中，采用10kv供電電壓最為常見。2023/2/29第四章變配電所及其一次系統(tǒng)◆高壓配電電壓-用戶總降壓變電所向高壓用電設(shè)備配電的配電電壓。（1）一般采用10KV或6KV，優(yōu)先采用10kV作廠內(nèi)高壓配電電壓。（2）對于有6kV設(shè)備的企業(yè)，如化工、制藥廠等：若6kV設(shè)備容量較大時，采用6kV高壓配電電壓；容量較小時，高壓配電電壓采用10kV,6kV設(shè)備采用10/6kV變壓器供電。（3）如果廠區(qū)環(huán)境條件允許，可采用35kV作為高壓配電電壓直接深入負(fù)荷中心的直配方式,將35kV直接降為380V供電。二、配電電壓的確定

配電電壓：指用戶內(nèi)部向用電設(shè)備配電的電壓等級?！舻蛪号潆婋妷阂?guī)定低壓配電電壓等級為：380V/220V，在石油、化工及礦山（井）場所可以采用660V的配電電壓—因?yàn)樽冸娝嘭?fù)荷較遠(yuǎn)，供電距離長。2023/2/210第四章變配電所及其一次系統(tǒng)2023/2/211第四章變配電所及其一次系統(tǒng)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；第二節(jié)變電所的配置2023/2/212第四章變配電所及其一次系統(tǒng)

2023/2/213第四章變配電所及其一次系統(tǒng)第二節(jié)變電所的配置一、變電所的功能與類型變電所是接受電能、變換電壓、分配電能的環(huán)節(jié)，是工廠供配電系統(tǒng)的核心，在工廠中占據(jù)特別重要的地位。按在供配電系統(tǒng)中的地位和作用，變電所分為:總降壓變電所、獨(dú)立變電所、車間變電所、桿上變電所、建筑物及高層建筑物變電所。小型工廠一般不設(shè)總降壓變電所,通常是采用10KV城市配電網(wǎng)供電。2023/2/214第四章變配電所及其一次系統(tǒng)1.總降壓變電所（35～110KV變換至6～10kV

）

總降壓變電所：對大中型用戶，負(fù)荷大，往往采用35KV（或以上）供電，再降壓至10kV或6kV，向各車間變電所和高壓用電設(shè)備配電。

用戶是否要設(shè)置總降壓變電所，由地區(qū)供電電壓等級、企業(yè)負(fù)荷大小及分布情況確定。

設(shè)置原則：①企業(yè)規(guī)模不太大，車間或生產(chǎn)廠房布局比較集中，設(shè)一個總降壓變電所；②企業(yè)規(guī)模較大，且有兩個或以上的集中大負(fù)荷用電車間群，彼此之間相距又較遠(yuǎn)時，設(shè)立兩個或兩個以上的總降壓變電所。2023/2/215第四章變配電所及其一次系統(tǒng)2.獨(dú)立變電所（戶內(nèi)式）（6～10/0.4/0.23kV）設(shè)置原因：（1）相鄰幾個車間負(fù)荷大，不適于將變電所建到某一車間；（2）車間環(huán)境的限制，如制藥、化工車間等由于管道多或有腐蝕性氣體、易燃易爆氣體等環(huán)境限制，必須建獨(dú)立變電所；（3）中小型用戶負(fù)荷不太大，建立一個用戶獨(dú)立變電所，給全廠供電。建筑費(fèi)用較貴，除非各車間負(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2023/2/216第四章變配電所及其一次系統(tǒng)①車間附設(shè)變電所

利用車間的一面或兩面墻壁，其變壓器室的大門朝外開。依據(jù)變壓器在車間的位置，可分為：內(nèi)附式和外附式。

3.車間變電所（6～10/0.4/0.23kV）

內(nèi)附式：占用車間面積，但不影響車間外觀。外附式：在車間外部，不占用車間面積，便于車間設(shè)備的布置,

安全性要高一些。②車間內(nèi)變電所

--位于車間內(nèi)的單獨(dú)房間

處于負(fù)荷中心，電壓、電能損耗和有色金屬消耗量都減少。占用車間面積，安全性差一些（對車間環(huán)境要求高，要考慮腐蝕、酸堿性等對變壓器的影響），故適用于負(fù)荷較大的多跨廠房內(nèi)，在大型冶金企業(yè)中比較多見。

2023/2/217第四章變配電所及其一次系統(tǒng)4、柱上（或桿上）變電所

變電器安裝在室外電桿上，適用于315KVA及以下變壓器，常用于居民區(qū)、用電負(fù)荷小的用電單位，如油田、井場。

2023/2/218第四章變配電所及其一次系統(tǒng)5、建筑物及高層建筑物變電所--民用建筑中常用①樓內(nèi)建筑物變電所

常見于高層建筑物，常置于高層建筑物的地下室或中間某層；地下室和高層；地下室、中間某層和高層。

變壓器一律采用干式變壓器；斷路器用真空斷路器。②輔助建筑物變電所

置于高層建筑物的輔助建筑物內(nèi)，采用油浸式變壓器。2023/2/219第四章變配電所及其一次系統(tǒng)整個變電所設(shè)在地下。6、地下變電所7、樓上變電所整個變電所設(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；2023/2/220第四章變配電所及其一次系統(tǒng)由電器制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9、移動變電所整個變電所設(shè)在可以移動的車上。主要用于坑道作業(yè)及臨時施工現(xiàn)場供電。2023/2/221第四章變配電所及其一次系統(tǒng)二、變電所的位置選擇選擇原則：安全、經(jīng)濟(jì)、方便等方面綜合考慮，經(jīng)技術(shù)、經(jīng)濟(jì)比較后確定。1．總降壓變電所位置選擇的原則--國家規(guī)定的，必須遵守

（1）盡量靠近負(fù)荷中心，縮短低壓配電線路的距離，減少有色金屬消耗量、電壓損耗、電能損耗，保證電能質(zhì)量；

（2）考慮電源的進(jìn)線方向，偏向電源側(cè)；

（3）進(jìn)、出線方便；

（4）設(shè)備運(yùn)輸、安裝方便；

（5）要考慮企業(yè)發(fā)展及擴(kuò)建的可能性；

（6）不宜設(shè)在多塵或有腐蝕性氣體的場所；

（7）不應(yīng)設(shè)在有劇烈震動和高溫場所；

（8）不應(yīng)設(shè)在地勢低洼和可能積水的場所；

（9）不應(yīng)設(shè)在有爆炸危險區(qū)域。（10）未來發(fā)展。負(fù)荷中心如何確定？2023/2/222第四章變配電所及其一次系統(tǒng)2、車間變電所位置選擇的原則

在計算出車間總計算負(fù)荷的基礎(chǔ)上，按分散布置并接近負(fù)荷中心的原則確定車間變電所的位置，便于低壓電網(wǎng)的備用聯(lián)絡(luò)。同時車間變電所位置選擇還要考慮：進(jìn)出線方便；靠近電源側(cè)；運(yùn)輸方便等。

變電所選址盡量靠近負(fù)荷中心是供電設(shè)計的一項(xiàng)基本原則；3．負(fù)荷中心確定可用負(fù)荷指示圖或負(fù)荷矩的計算法近似確定。2023/2/223第四章變配電所及其一次系統(tǒng)（1）負(fù)荷指示圖

負(fù)荷指示圖：將電力負(fù)荷按一定比例用負(fù)荷圓的形式標(biāo)示在企業(yè)或車間的平面圖上。各車間負(fù)荷圓的圓心位于車間的負(fù)荷“重心”（負(fù)荷中心）。負(fù)荷均勻分布的車間，負(fù)荷中心就是車間的中心；負(fù)荷分布不均勻的車間內(nèi)，負(fù)荷中心應(yīng)偏向負(fù)荷集中的一側(cè)。由車間的計算負(fù)荷則負(fù)荷圓的半徑r：K：負(fù)荷圓的比例系數(shù)2023/2/224第四章變配電所及其一次系統(tǒng)負(fù)荷指示圖結(jié)合變電所位置選擇的原則，擇其最佳方案，可確定變配電所的位置。2023/2/225第四章變配電所及其一次系統(tǒng)（2）負(fù)荷功率矩法確定負(fù)荷中心設(shè)有負(fù)荷P1、P2、P3，如圖示。在任選的直角坐標(biāo)系中的坐標(biāo)分別為P1（x1，y1）、P2（x2，y2）、P3（x3，y3）。總負(fù)荷的大小為：假設(shè)負(fù)荷中心位于坐標(biāo)P(x,y)處，則負(fù)荷中心的坐標(biāo)為：該方法僅考慮各負(fù)荷的功率和位置，而未考慮各負(fù)荷的工作時間，因而認(rèn)為負(fù)荷中心是固定不變的。仿《力學(xué)》求重心的力矩方程2023/2/226第四章變配電所及其一次系統(tǒng)實(shí)際中，負(fù)荷的工作時間不同，因此負(fù)荷中心不可能是固定的，與各負(fù)荷的功率及工作時間有關(guān)，因而提出負(fù)荷電能矩來確定負(fù)荷中心的方法。計算公式：

（3）按負(fù)荷電能矩法確定負(fù)荷中心

Pi：各負(fù)荷的有功計算負(fù)荷；Ai：各負(fù)荷的年有功電能消耗量；ti：各負(fù)荷在同一時間內(nèi)的實(shí)際工作時間，應(yīng)采用各負(fù)荷的年最大負(fù)荷利用小時。由于負(fù)荷中心并不是確定變電所位置的唯一因素，且負(fù)荷中心也會隨機(jī)變動，大多數(shù)工廠變電所的位置都是靠近負(fù)荷中心偏向電源側(cè)。

2023/2/227第四章變配電所及其一次系統(tǒng)第三節(jié)

變壓器的選擇一、變壓器型號選擇文字符號：T圖形符號（雙繞組變壓器）：變壓器是變電所中最關(guān)鍵的一次設(shè)備，主要功能：升高或降低電壓，以利于電能的合理輸送、分配和使用。工廠常用三相油浸式電力變壓器和環(huán)氧樹脂澆注干式變壓器，屬于直接向用電設(shè)備供電的配電變壓器。

容量等級均采用通用的R10系列,具有容量等級較密，便于合理選用。如：100kVA、125kVA、160kVA、200kVA、250kVA、315kVA、500kVA、630kVA、800kVA、1000kVA、1250kVA、1600kVA等。

我國目前的變壓器產(chǎn)品容量系列為R10系列，即變壓器容量等級是按?為倍數(shù)確定的。2023/2/228第四章變配電所及其一次系統(tǒng)

1.變壓器的分類（1）按絕緣及冷卻方式分：油浸式—自冷、風(fēng)冷、水冷、強(qiáng)迫油冷等；干式—澆注式、開啟式、充氣式等；（2）按調(diào)壓方式分：有載調(diào)壓，無載調(diào)壓；（3）按相數(shù)分：單相，三相；（4）按導(dǎo)線分：銅芯，鋁芯；（5）按用途分：普通變壓器（常用）和特種變壓器—防雷式等；升壓、降壓等。（6）按容量系列分：有R8系列和R10系列我國工廠供配電系統(tǒng)目前推廣應(yīng)用的鋁繞組電力變壓器為SL7系列，新建工廠采用銅繞組的電力變壓器S9系列。在正常工作狀態(tài)下，不斷開電源，帶負(fù)載調(diào)節(jié)分接開關(guān)。有載調(diào)壓開關(guān)除了有過度電路外，還必須有良好的滅弧性能。對于電壓要求比較嚴(yán)，有些地方的電壓常常變化，得使用有載調(diào)壓。無載調(diào)壓就是先把變壓器的電源斷開，然后調(diào)分接開關(guān)，再接上電源讓變壓器正常工作。

安裝在總降壓變電所的變壓器通常稱為主變壓器（簡稱主變），安裝在6~10KV/0.4KV的變壓器常叫做配電變壓器（簡稱配變）。2023/2/229第四章變配電所及其一次系統(tǒng)如S9-1000/10表示三相銅繞組油浸式（自冷式）變壓器，設(shè)計序號為9，容量為1000kVA，高壓繞組額定電壓為10kV。

2.型號及含義：

下圖為三相油浸式和三相干式變壓器外形結(jié)構(gòu)。S9系列與S7系列相比較，其空載損耗年均降低10%，負(fù)載損耗平均降低20%，節(jié)能效果明顯。

2023/2/230第四章變配電所及其一次系統(tǒng)三相干式變壓器油浸式電力變壓器1—信號溫度計2—銘牌3—吸濕器4—油枕（儲油柜）5—油位指示器（油標(biāo)）6—防爆管7—瓦斯繼電器8—高壓套管9—低壓套管

10—分接開關(guān)11—油箱12—鐵芯13—繞組及絕緣14—放油閥15—小車16—接地端子2023/2/231第四章變配電所及其一次系統(tǒng)

10kV級SG10型10kV級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)2023/2/232第四章變配電所及其一次系統(tǒng)（1）在多塵或腐蝕性氣體嚴(yán)重影響變壓器安全的場所，應(yīng)選擇密閉型或防腐型變壓器；（2）無特殊要求和民用建筑獨(dú)立變電所常采用三相油浸自冷電力變壓器（S9、SL9、S10-M、S11）；（3）對高層建筑、地下建筑、發(fā)電廠、化工等對消防要求較高場所，宜采用干式電力變壓器（SC、SCZ、SCL、SG3等）；（4）對電壓波動較大，為改善電能質(zhì)量采用有載調(diào)壓電力變壓器(SLZ7、SZ7、SFSZ、SGZ3等)。（5）選低損耗、節(jié)能型變壓器，如S9系列。

3.變壓器型號的選擇2023/2/233第四章變配電所及其一次系統(tǒng)二、變壓器臺數(shù)和容量的確定主變壓器：安裝在總降壓變電所的變壓器；在保證電能質(zhì)量的要求下，應(yīng)使投資、運(yùn)行費(fèi)用少，有色金屬耗用量少?？傇瓌t：

主變壓器的臺數(shù)、容量直接影響主接線的形式和配電裝置的結(jié)構(gòu)。配電變壓器：裝在6-10KV/0.4KV的變壓器。2023/2/234第四章變配電所及其一次系統(tǒng)（1）臺數(shù)：1-2臺

①Ⅰ、Ⅱ級負(fù)荷比較大時,為保證供電可靠性，選擇2臺或更多的主變。②負(fù)荷變化較大的變電所，可設(shè)2臺主變，采用經(jīng)濟(jì)運(yùn)行方式。③三級負(fù)荷選擇一臺主變壓器。如果負(fù)荷較大時，也可選擇兩臺主變壓器。有少量Ⅰ、Ⅱ級負(fù)荷，可從鄰近取得低壓備用電源，也可設(shè)1臺主變壓器。1．總降變電所變壓器臺數(shù)和容量的確定

考慮因素：供電條件、負(fù)荷性質(zhì)、用電容量、運(yùn)行方式等。（2）容量：①單臺變壓器容量

SN應(yīng)能滿足全部用電設(shè)備的計算負(fù)荷Sc，考慮冗余性及變壓器的經(jīng)濟(jì)運(yùn)行，要求：SN

=(1.15～1.4)SC

2023/2/235第四章變配電所及其一次系統(tǒng)②2臺變壓器容量

任意一臺主變壓器容量SN應(yīng)同時滿足下列兩個條件：（a）任一臺變壓器單獨(dú)運(yùn)行時，應(yīng)滿足總計算負(fù)荷的60%-70%的要求。SN

=(0.6～0.7)SC

（b）任一臺變壓器單獨(dú)運(yùn)行時，應(yīng)能滿足全部一、二級負(fù)荷SC（Ⅰ+Ⅱ）的需要SN≥SC（Ⅰ+Ⅱ）變壓器容量和臺數(shù)和變電所主接線方案一起確定。

如果變壓器容量選得過大、臺數(shù)過多，不僅增加投資，增大占地面積，而且也增加了運(yùn)行電能損耗，設(shè)備未能充分發(fā)揮效益。2023/2/236第四章變配電所及其一次系統(tǒng)2．車間變電所變壓器臺數(shù)和容量的確定（1）臺數(shù)：1）考慮因素同總降壓變電所。

2）帶一、二級負(fù)荷較大時，裝2臺及以上變壓器，負(fù)荷小，且可從鄰近車間變電所取得備用電，設(shè)1臺。3）三級負(fù)荷小，設(shè)一臺；負(fù)荷大，設(shè)2臺及以上；季節(jié)性及晝夜負(fù)荷變化大，采用2臺；4）負(fù)荷不大的車間，按照與其它車間變電所距離，及本身負(fù)荷大小，決定是否單設(shè)變壓器。計算負(fù)荷（kVA）180240320320以上供電最大距離（m）320230175單獨(dú)設(shè)變電所2023/2/237第四章變配電所及其一次系統(tǒng)5）特殊情況：◆單相負(fù)荷比較重，使三相負(fù)荷不平衡超過25%，可單設(shè)單相變壓器；◆動力與照明一般共用一臺變壓器，如果影響到照明質(zhì)量及燈泡壽命（現(xiàn)場電壓較高，240V），可單設(shè)照明用變壓器

◆如有較大沖擊性負(fù)荷，且嚴(yán)重影響到電能質(zhì)量時，應(yīng)該裝設(shè)專門的變壓器對沖擊負(fù)荷供電。（2）容量：①1臺變壓器：SN≥SC

②2臺變壓器：SN

=(0.6～0.7)SC

SN≥SC（Ⅰ+Ⅱ）③單臺容量不宜超過1000KVA，原因：低壓開關(guān)設(shè)備的斷流能力及短路穩(wěn)定性；使變壓器接近負(fù)荷中心。二層樓以上的干式變壓器，容量不宜大于630kVA

2023/2/238第四章變配電所及其一次系統(tǒng)例4-1

某車間變電所（10kV/0.4kV），總計算負(fù)荷為1350kVA，其中一、二級負(fù)荷680kVA。試選擇變壓器的臺數(shù)和容量。解：根據(jù)車間變電所變壓器選擇要求，該車間變電所有一、二級負(fù)荷，故宜選擇兩臺變壓器。變壓器單獨(dú)運(yùn)行時，要滿足60%-70%的負(fù)荷：SN=（0.6-0.7）×1350kVA=810kVA-945kVA同時：任一臺變壓器應(yīng)滿足SN≥680kVA因此，可選兩臺容量均為1000kVA的變壓器，具體型號為S9-1000/10。2023/2/239第四章變配電所及其一次系統(tǒng)補(bǔ)充：變壓器并列運(yùn)行將兩臺或多臺變壓器的一次側(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；2023/2/240第四章變配電所及其一次系統(tǒng)

兩臺或多臺變壓器并列運(yùn)行時，必須滿足以下三個基本條件：（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3∶1。（3）變壓器并列運(yùn)行的條件補(bǔ)充：變壓器并列運(yùn)行2023/2/241第四章變配電所及其一次系統(tǒng)三、變壓器的容量及過負(fù)荷能力額定容量：在標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的環(huán)境溫度（最高氣溫、年平均溫度）條件下，室外安裝時，在規(guī)定的使用年限內(nèi)（一般規(guī)定為20年）連續(xù)輸出的最大視在功率（KVA）。1、變壓器的額定容量室外變壓器：通風(fēng)條件好，易于散熱，其實(shí)際容量：室內(nèi)變壓器：散熱條件較差，變壓器進(jìn)風(fēng)口與出風(fēng)口之間有15度溫差，故其環(huán)境溫度比室外溫度高8度，實(shí)際容量：

SN.T為變壓器的額定容量

最高氣溫+40℃，最高日平均氣溫+30℃，最高年平均氣溫+20℃。

實(shí)際容量：一般規(guī)定，變壓器安裝地點(diǎn)的年平均氣溫θ0.av≠20，每升高1度，容量應(yīng)減小1％。因此變壓器的實(shí)際容量應(yīng)計入一個溫度校正系數(shù)Kθ。國家標(biāo)準(zhǔn)GB1094-1996《電力變壓器》規(guī)定2023/2/242第四章變配電所及其一次系統(tǒng)對于油浸式變壓器，允許過負(fù)荷的原因：

(1）晝夜負(fù)荷不均而考慮的過負(fù)荷,由日負(fù)荷率和最大負(fù)荷持續(xù)時間確定過負(fù)荷能力；

(2）夏季欠負(fù)荷而冬季考慮的過負(fù)荷，夏季每低1%，冬季可過負(fù)荷1%，但不得超過15%。2、變壓器的正常過負(fù)荷變壓器過負(fù)荷：在保證變壓器規(guī)定使用年限內(nèi)，在較短時間內(nèi)所能輸出的最大容量。綜合以上因素：◆室外變壓器過負(fù)荷不得超過30%；◆室內(nèi)變壓器過負(fù)荷不得超過20%；◆干式變壓器一般不考慮正常過負(fù)荷。2023/2/243第四章變配電所及其一次系統(tǒng)

3、變壓器的故障過負(fù)荷能力--最好不要過負(fù)荷

電力變壓器事故過負(fù)荷運(yùn)行的允許時間油浸自冷式變壓器過負(fù)荷值（%）30456075100200允許時間∕min120804520101.5干式變壓器過負(fù)荷值（%）102030405060允許時間∕min75604532165指并聯(lián)運(yùn)行的變壓器組中一臺變壓器退出運(yùn)行，另一臺變壓器所承受的過負(fù)荷。變壓器事故過負(fù)荷的運(yùn)行時間不得超過下表所規(guī)定的時間。事故情況下，可允許短時間較大幅度的過負(fù)荷運(yùn)行。2023/2/244第四章變配電所及其一次系統(tǒng)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雷器高壓開關(guān)柜低壓電器設(shè)備高壓電器設(shè)備第四節(jié)變電所常用電器設(shè)備2023/2/245第四章變配電所及其一次系統(tǒng)第四節(jié)變電所常用電器設(shè)備一、高壓斷路器—具有完善的滅弧裝置1、作用：正常工作時，斷開和接通負(fù)荷電流；短路時，在保護(hù)裝置作用下自動跳閘，斷開短路電流，切除短路故障。2、圖形符號：3、文字符號：QF特點(diǎn)：沒有明顯可見的斷開間隙，具有完善的滅弧裝置。4、對高壓斷路器的基本要求：絕緣應(yīng)安全可靠；有足夠的動穩(wěn)定性和熱穩(wěn)定性；有足夠的開斷能力；動作速度快，熄弧時間短。電弧的概念2023/2/246第四章變配電所及其一次系統(tǒng)補(bǔ)充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)就會強(qiáng)烈游離形成電弧。延長了電路的開斷時間。電弧高溫?zé)龎拈_關(guān)的觸頭。電弧的概念2023/2/247第四章變配電所及其一次系統(tǒng)5、種類和結(jié)構(gòu)1）SN10-10型高壓少油斷路器按斷流容量：Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ型。（1）Ⅰ型，斷流容量Soc為300MVA，（2）Ⅱ型為500MVA；（3）Ⅲ型為750MVA。

不能頻繁操作，用于6～35kV的室內(nèi)配電裝置，價格較低。

油斷路器多油斷路器：油既作為滅弧介質(zhì)，又作絕緣介質(zhì)。少油斷路器：油只作為滅弧介質(zhì)。我國統(tǒng)一設(shè)計、推廣應(yīng)用一種少油斷路器。2023/2/248第四章變配電所及其一次系統(tǒng)2023/2/249第四章變配電所及其一次系統(tǒng)SF6氣體作為絕緣和滅弧介質(zhì)。六氟化硫（SF6）斷路器：

優(yōu)點(diǎn)：斷流能力強(qiáng)、滅弧速度快、電絕緣性能好、檢修周期長、沒有燃燒爆炸危險等。缺點(diǎn)：要求加工精度高，密封性能好，價格較昂貴。適用于需頻繁操作及有易燃易爆危險的場所。2023/2/250第四章變配電所及其一次系統(tǒng)六氟化硫斷路器瓷柱式落地罐式按對地絕緣方式分：瓷柱式和落地罐式。2023/2/251第四章變配電所及其一次系統(tǒng)真空斷路器有落地式、懸掛式、手車式三種形式。優(yōu)點(diǎn)：具有不爆炸、噪音低、體積小、重量輕、壽命長、結(jié)構(gòu)簡單、無污染、可靠性高等。在35kV配電系統(tǒng)及以下電壓等級中處于主導(dǎo)地位，價格昂貴。真空斷路器：真空作為滅弧介質(zhì)和絕緣介質(zhì)，其觸頭裝在真空滅弧室內(nèi)。真空斷路器的滅弧室結(jié)構(gòu)1—靜觸頭2—動觸頭3—屏蔽罩

4—波紋管5—導(dǎo)電桿6—外殼ZN28A-12型真空斷路器ZW32-12型戶外高壓真空斷路但是這“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，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熄滅2023/2/252第四章變配電所及其一次系統(tǒng)目前，國際上真空斷路器的設(shè)計、制造單位主要是德國西門子公司和ABB公司兩大派別。西門子公司的代表產(chǎn)品有3AF、3AG及3AH等；ABB公司的代表產(chǎn)品有VD4。引進(jìn)技術(shù)并國產(chǎn)化的產(chǎn)品，如ZN12-12、ZN18-12、ZN21-12、ZN67-12分別是引進(jìn)西門子3AF、日本東芝公司VK、比利時EIB公司產(chǎn)品和日本三菱電機(jī)VPR型真空斷路器等。在借鑒國外同類產(chǎn)品的基礎(chǔ)上開發(fā)的產(chǎn)品，如ZN63-12和ZN65-12分別效仿ABB的VD4和西門子的3AH。自行設(shè)計的產(chǎn)品，如ZN15-12、ZN28-12、ZN30-12等。國內(nèi)生產(chǎn)的真空斷路器歸納起來大致可分為三類：下圖分別為ZN28A-12型戶內(nèi)式和ZW32-12型戶外式真空斷路器的外形結(jié)構(gòu)。2023/2/253第四章變配電所及其一次系統(tǒng)優(yōu)點(diǎn)：體積小、重量輕、動作快、壽命長、操作噪聲小、安全可靠、便于維護(hù)。缺點(diǎn)：價格較貴。圖5-11ZN28A-12型真空斷路器圖5-12ZW32-12型戶外高壓真空斷路2023/2/254第四章變配電所及其一次系統(tǒng)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、價格低等優(yōu)點(diǎn)；但不能頻繁操作，用于6~35KV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)； 但價格昂貴； 用于35KV及以下電壓等級中處主導(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)，價格昂貴；適用于需頻繁操作及有易燃易爆危險的場所。2023/2/255第四章變配電所及其一次系統(tǒng)高壓斷路器的型號：2023/2/256第四章變配電所及其一次系統(tǒng)額定電壓UN：指斷路器長期正常工作所能承受的電壓。額定電流IN：指斷路器允許長期通過的最大工作電流。額定開斷電流IN.oc：指斷路器在額定電壓下能夠正常開斷的最大短路電流，它表征斷路器的開斷能力。額定開斷容量SN.oc：指斷路器額定電壓和額定開斷電流的乘積，即說明：如果斷路器的實(shí)際運(yùn)行電壓U低于額定電壓UN，而額定開斷電流不變，此時的開斷容量應(yīng)修正為：

高壓斷路器的基本參數(shù)（補(bǔ)充）2023/2/257第四章變配電所及其一次系統(tǒng)表征其關(guān)合能力，說明斷路器關(guān)合短路故障能力的參數(shù)。選擇時：額定關(guān)合電流（合閘）應(yīng)該大于短路電流的最大沖擊值；制造部門對關(guān)合電流一般取額定開斷電流的2.55倍。額定關(guān)合電流（合閘）原因：如果斷路器合閘之前，線路上已存在短路故障，在斷路器合閘時，動靜觸頭剛接觸時就有巨大的短路電流通過，此時可能發(fā)生觸頭熔焊，導(dǎo)致因電動力而損壞；合閘后由于存在短路故障，接通電路后又自動跳閘，因此需要能夠切斷短路電流。2023/2/258第四章變配電所及其一次系統(tǒng)熱穩(wěn)定電流

Its：表征斷路器承受短路電流熱效應(yīng)的能力。動穩(wěn)定電流

imax：表征斷路器承受短路電流力效應(yīng)的能力。分閘時間：指斷路器從得到分閘命令起，到三相電弧完全熄滅為止的一段時間，包括斷路器的固有分閘時間和燃弧時間兩部分。分閘時間越短，越利于系統(tǒng)穩(wěn)定可靠運(yùn)行。合閘時間：指斷路器從接到合閘命令起，到三相觸頭剛接觸為止的一段時間。一般合閘時間大于分閘時間。

固有分閘時間：指斷路器得到分閘命令起，到主觸頭剛分離的一段時間；燃弧時間：指從主觸頭分離到三相電弧完全熄滅的一段時間。指斷路器在某規(guī)定時間內(nèi)允許通過的最大電流。產(chǎn)品目錄上長給出斷路器1s、2s、4s或5s的熱穩(wěn)定電流。2023/2/259第四章變配電所及其一次系統(tǒng)

文字符號：QS圖形符號：二、高壓隔離開關(guān)

（俗稱刀閘）隔離電壓：隔離開關(guān)分閘后，在電路中造成一明顯可見的斷開點(diǎn)，建立可靠的絕緣間隙，保證檢修人員及設(shè)備安全；倒閘操作：合閘時，先合上隔離開關(guān)，后合上斷路器；跳閘時，先斷開斷路器，后斷開隔離開關(guān)。分、合小電流：可以通或斷電流較小的回路（如電壓互感器、避雷器、空載母線、勵磁電流不超過2A的空載變壓器、電容電流不超過5A的空載線路等）。合閘時：合閘狀態(tài)能可靠的通過正常工作電流和短路電流。結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：沒有滅弧裝置，不允許帶負(fù)荷操作。作用：高壓電氣裝置中保證工作安全的開關(guān)電器。2023/2/260第四章變配電所及其一次系統(tǒng)1、高壓隔離開關(guān)的基本要求：具有明顯的斷點(diǎn)。應(yīng)有可靠的絕緣。具有足夠的熱穩(wěn)定、動穩(wěn)定。操作性能好。結(jié)構(gòu)簡單、動作可靠。帶接地刀閘的隔離開關(guān)必須裝設(shè)連鎖機(jī)構(gòu)；2023/2/261第四章變配電所及其一次系統(tǒng)2、高壓隔離開關(guān)的類型按安裝地點(diǎn)分：戶內(nèi)式和戶外式；按絕緣支柱的數(shù)目分：單柱式、雙柱式和三柱式；按刀閘的運(yùn)行方式分：水平旋轉(zhuǎn)式、垂直旋轉(zhuǎn)式、擺動式和插入式；按有無接地刀閘分：單接地刀閘、雙接地刀閘和無接地刀閘。2023/2/262第四章變配電所及其一次系統(tǒng)隔離開關(guān)的型號：例如：GN19－10/630，表示戶內(nèi)隔離開關(guān)，設(shè)計序號19，額定電壓10kV，額定電流630A。額定電壓（kV）最高工作電壓（kV）額定電流（A）熱穩(wěn)定電流（kA）極限通過電流峰值（kA）技術(shù)參數(shù):2023/2/263第四章變配電所及其一次系統(tǒng)三相共底架結(jié)構(gòu)，主要由靜觸頭、基座、支柱絕緣子、拉桿絕緣子、動觸頭組成。三相平行安裝。

靜觸頭拉桿絕緣子支柱絕緣子動觸頭轉(zhuǎn)軸基座（1）GN19－10系列插入式戶內(nèi)高壓隔離開關(guān)2023/2/264第四章變配電所及其一次系統(tǒng)戶內(nèi)式高壓隔離開關(guān)GN8-10型隔離開關(guān)1—上接線端子

2—靜觸頭3—閘刀

4—套管絕緣子5—下接線端子6—框架7—轉(zhuǎn)軸8—拐臂

9—升降絕緣子10—支持絕緣子2023/2/265第四章變配電所及其一次系統(tǒng)戶外式隔離開關(guān)GW4-110型雙柱式戶外隔離開關(guān)的外形結(jié)構(gòu)，廣泛用于10～220kV配電裝置中。GW4-110型雙柱式隔離開關(guān)1—接線座2—主觸頭

3—接地刀閘觸頭4—支柱絕緣子

5—主閘刀傳動軸6—接地刀閘傳動軸

7—軸承座8—接地刀閘

9—交叉連桿2023/2/266第四章變配電所及其一次系統(tǒng)GW4-252III完善化改進(jìn)型隔離開關(guān)GW4-126,145III完善化改進(jìn)型隔離開關(guān)2023/2/267第四章變配電所及其一次系統(tǒng)GW5－110D隔離開關(guān)開關(guān)由底座、棒式支柱絕緣子、導(dǎo)電閘刀、左右觸頭和傳動部分等組成，也稱為V型隔離開關(guān)。根據(jù)需要該隔離開關(guān)可配裝接地閘刀，廣泛用于35～110kV電壓等級。

底座棒式絕緣支柱導(dǎo)電閘刀接線端子支承座接地刀閘2023/2/268第四章變配電所及其一次系統(tǒng)

(1)操作前檢查斷路器的分、合位置，嚴(yán)防帶負(fù)荷操作隔離開關(guān)；

(2)手動合迅速果斷，不能用力過猛；

(3)迅速拉開隔離開關(guān)，以便盡快滅?。?/p>

(4)帶負(fù)荷誤合隔離開關(guān)，不準(zhǔn)將隔離開關(guān)再拉開；若發(fā)生錯拉隔離開關(guān)，刀片剛離開固定觸頭時，應(yīng)立即合上。如隔離開關(guān)刀片已離開固定觸頭，則不得將誤拉的隔離開關(guān)再合上。

(5)合閘操作后，應(yīng)檢查接觸是否緊密；拉閘操作后，應(yīng)檢查每相是否均已在斷開位置；

(6)操作完畢后，鎖住操作把手。操作注意事項(xiàng)：因?yàn)楦綦x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。2023/2/269第四章變配電所及其一次系統(tǒng)三、高壓負(fù)荷開關(guān)文字符號：QL圖形符號：結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：有簡單的滅弧裝置。

功能：可以通或斷負(fù)荷及過負(fù)荷（3-4倍額定電流）電流，但不能切斷短路電流；多與高壓熔斷器配合使用（代替斷路器）。有明顯的斷開間隙，具有隔離開關(guān)的作用?？筛綦x高壓電源，以保證其他電氣設(shè)備和線路的安全檢修及人身安全。負(fù)荷開關(guān)的分類：按安裝地點(diǎn)分：戶內(nèi)式和戶外式；

按滅弧介質(zhì)不同分：壓氣式、產(chǎn)氣式、真空式、SF6負(fù)荷開關(guān)，--主要用于10kV等級電網(wǎng)。2023/2/270第四章變配電所及其一次系統(tǒng)高壓負(fù)荷開關(guān)型號的表示和含義：注意：負(fù)荷開關(guān)絕不能配以短路保護(hù)裝置來自動跳閘，只能用于過負(fù)荷保護(hù)目前，國內(nèi)外環(huán)網(wǎng)供電單元和預(yù)裝式變電站，廣泛使用負(fù)荷開關(guān)＋熔斷器的結(jié)構(gòu)型式，用它保護(hù)變壓器比用斷路器更為有效，其切除故障時間更短，不易發(fā)生變壓器爆炸事故。2023/2/271第四章變配電所及其一次系統(tǒng)ZFN-10型戶內(nèi)高壓真空負(fù)荷開關(guān)和ZFN-10R型高壓真空負(fù)荷開關(guān)-熔斷器組合電器的外形結(jié)構(gòu)。ZFN-10型高壓真空負(fù)荷開關(guān)

ZFN-10R型高壓真空負(fù)荷開關(guān)-熔斷器組合電器2023/2/272第四章變配電所及其一次系統(tǒng)知識點(diǎn)1：斷路器與負(fù)荷開關(guān)-你選誰？負(fù)荷開關(guān)可以開斷正常工作電流和短路電流，據(jù)我所知，施耐德的負(fù)荷開關(guān)柜SM6可以開斷正常工作電流200次左右，開斷短路電流20次左右。而高壓斷路器一般可以開斷正常電流達(dá)到10,000次左右，而且開斷短路電流也有幾十次（一般50次).但是高壓斷路器價格比較貴?，F(xiàn)在的負(fù)荷開關(guān)是可以電動操作的，即可以帶跳閘，合閘線圈。所以呢，斷路器一般用于需要經(jīng)常斷開的地方，負(fù)荷開關(guān)一般用于不需要經(jīng)常開斷的地方。是IEC61636-1中規(guī)定的，不是英文縮寫，是字母含義的組合

Q:Switchingdeviceforpowercircuit電力回路開關(guān)設(shè)備

F:Protectiondevice保護(hù)設(shè)備

S:switchingdeviceforcontrolcircuit,selectorQF:斷路器

QS:隔離開關(guān)，

知識點(diǎn)2：關(guān)于電器設(shè)備的命名-是英文縮寫嗎？2023/2/273第四章變配電所及其一次系統(tǒng)四、高壓熔斷器--保護(hù)電器文字符號：FU，F(xiàn)D跌落式圖形符號：功能：對電路及其設(shè)備進(jìn)行短路和過負(fù)荷保護(hù)。特點(diǎn)：結(jié)構(gòu)最簡單，應(yīng)用最廣泛的保護(hù)電器。原理：流過其熔體電流超過一定數(shù)值時，熔體自身產(chǎn)生的熱量自動地將熔體熔斷而斷開電路。2023/2/274第四章變配電所及其一次系統(tǒng)熔斷器的保護(hù)特性熔斷器熔體的熔斷時間與熔體的材料和熔斷電流的大小有關(guān)。熔斷器的安秒特性：熔斷時間與電流的大小關(guān)系，也稱為熔斷器的保護(hù)特性。保護(hù)特性為反時限，熔斷時間與電流的平方成反比，各類熔斷器的保護(hù)特性曲線均不相同，與熔斷器的結(jié)構(gòu)型式有關(guān)。I∞稱為最小熔化電流或臨界電流。熔體的額定電流IN應(yīng)小于I∞，I∞與IN的比值稱作熔化系數(shù)，通常取1.5～2。該系數(shù)反映熔斷器在過載時的不同保護(hù)特性。2023/2/275第四章變配電所及其一次系統(tǒng)熔斷器的技術(shù)參數(shù)應(yīng)區(qū)分為：熔斷器（底座）的技術(shù)參數(shù)和熔體的技術(shù)參數(shù)。

熔體的額定電流不得大于熔斷器的額定電流。

其他技術(shù)參數(shù)還包括：額定開斷能力、電流種類、額定頻率、分?jǐn)喾秶?、使用類別和外殼防護(hù)等級等。熔斷器的主要技術(shù)參數(shù)（4）極限斷路電流：熔斷器所能斷開的最大短路電流。（1）額定電壓：能夠長期承受的正常工作電壓，即安裝處電網(wǎng)額定電壓。（2）額定電流：殼體部分和載流部分允許長期通過的最大工作電流。（3）熔體的額定電流：熔體允許長期通過而不會熔斷的最大電流。額定電流的表示形式為：熔斷器底座的額定電流／熔體的額定電流。2023/2/276第四章變配電所及其一次系統(tǒng)戶內(nèi)限流熔斷器（RN系列）、戶外跌落式熔斷器（RW系列）、并聯(lián)電容器單臺保護(hù)用高壓熔斷器BRW型。高壓熔斷器的型號例如：RW4－10/50型，即指額定電流50A、額定電壓10kV、戶外4型高壓熔斷器。2023/2/277第四章變配電所及其一次系統(tǒng)1．戶內(nèi)式熔斷器--3～35kV電力系統(tǒng)短路保護(hù)和過載保護(hù)戶內(nèi)式熔斷器常用型號有RN1和RN2兩種，兩者的外形結(jié)構(gòu)如左圖所示；其熔管的內(nèi)部結(jié)構(gòu)如右圖所示。RN1、RN2型高壓熔斷器1—瓷熔管

2—金屬管帽3—彈性觸座4—熔斷器指示5—接線端子6—瓷絕緣子7—底座RN1、RN2型熔斷器熔管內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖1—金屬管帽2—瓷管

3—工作熔體

4—指示熔體5—錫球6—石英砂填料

7—熔斷器指示器用于3-35KV的電力線路和電力變壓器過載及短路保護(hù)，熔體為一根或幾根并聯(lián)，額定電流較大。用于3-35KV的電壓互感器過載及短路保護(hù)，熔體為單根，額定電流較?。?.5A）。2023/2/278第四章變配電所及其一次系統(tǒng)特點(diǎn)：滅弧能力很強(qiáng)，滅弧速度很快，能在短路電流未達(dá)到?jīng)_擊值以前完全熄滅電弧，屬于“限流”式熔斷器。2．戶外式熔斷器戶外跌落式熔斷器常用型號有RW4和RW10兩種，后圖為RW4型的外形結(jié)構(gòu)。特點(diǎn)：滅弧能力不強(qiáng)，滅弧速度不高，不能在短路電流達(dá)到?jīng)_擊值以前熄滅電弧，屬于“非限流”式熔斷器。用于配電變壓器或電力線路的短路保護(hù)和過負(fù)荷保護(hù)。2023/2/279第四章變配電所及其一次系統(tǒng)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2023/2/280第四章變配電所及其一次系統(tǒng)RW4型高壓跌落式熔斷器1—上接線端子

2—上靜觸頭3—上動觸頭

4—管帽

5—操作環(huán)6—熔管7—銅熔絲8—下動觸頭9—下靜觸頭

10—下接線端子

11—絕緣瓷瓶12—固定安裝板2023/2/281第四章變配電所及其一次系統(tǒng)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)2023/2/282第四章變配電所及其一次系統(tǒng)功能電流互感器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。五、互感器--電流互感器和電壓互感器

2023/2/283第四章變配電所及其一次系統(tǒng)五、互感器--電流互感器和電壓互感器

（1）儀表和繼電器標(biāo)準(zhǔn)化：如電流互感器副繞組的額定電流都是5A；電壓互感器副繞組的電壓通常都規(guī)定為100V，擴(kuò)大儀表的使用范圍，利于批量化生產(chǎn)。（2）隔離作用：使測量儀表、繼電器等二次設(shè)備與一次主電路隔離。二次回路故障不影響一次回路正常工作；降低儀表及繼電器的絕緣水平，簡化儀表構(gòu)造，同時保證工作人員的安全。（3）變換作用：高電壓變換低電壓（100V），大電流變換小電流（５A(chǔ)或1A），再接測量儀表及繼電器的線圈，避免短路電流直接流過測量儀表及繼電器的線圈。作用：一次系統(tǒng)和二次系統(tǒng)之間的聯(lián)絡(luò)元件，用以變換電壓或電流，為測量儀表、保護(hù)裝置和控制裝置提供電壓或電流信號，反映電氣設(shè)備的正常運(yùn)行和故障情況。

2023/2/284第四章變配電所及其一次系統(tǒng)電流互感器（1）電流互感器簡稱CT。文字符號：TA。單二次繞組電流互感器圖形符號：作用：變換電流。

特點(diǎn)：二次回路阻抗很小，二次回路接近于短路狀態(tài)，二次繞組額定電流一般為5A（有的為1A）。2023/2/285第四章變配電所及其一次系統(tǒng)工作原理一次繞組匝數(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，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)，形成一閉合回路，由于這些電流線圈的阻抗很小，因此電流互感器工作時二次回路接近于短路狀態(tài)。TATA圖形符號2023/2/286第四章變配電所及其一次系統(tǒng)（2）一次電流I1與二次電流I2的關(guān)系Ki為電流互感器的變流比。電流互感器原理接線圖忽略很小的勵磁安匝，且只考慮電流數(shù)值：電流誤差：相位差：二次側(cè)電流相量與一次電流相量的相角之差，以分為單位，并規(guī)定二次側(cè)相量超前于一次側(cè)相量時角誤差為正，反之為負(fù)。磁勢平衡方程為：2023/2/287第四章變配電所及其一次系統(tǒng)（3）電流互感器型號：2023/2/288第四章變配電所及其一次系統(tǒng)按一次電壓分：有高壓和低壓兩大類；按一次線圈匝數(shù)分：有單匝式和多匝式；按安裝地點(diǎn)分：有戶內(nèi)式和戶外式；按用途分：有測量用和保護(hù)用兩大類；按準(zhǔn)確度等級分：有0.2、0.5、1、3、5P、10P等級；按絕緣介質(zhì)分：有油浸式和干式（含環(huán)氧樹脂澆注式）；按安裝型式分：有穿墻式、母線式、套管式、支持式等。（4）電流互感器的分類那種準(zhǔn)確度高？2023/2/289第四章變配電所及其一次系統(tǒng)LQJ-10型電流互感器1—一次接線端子2—一次繞組

3—二次接線端子4—鐵心5—二次繞組

6—警告牌LQJ-10型電流互感器：外形結(jié)構(gòu)如圖所示，有兩個鐵心和兩個二次線圈，0.5級用于測量，3級用于繼電保護(hù)。2023/2/290第四章變配電所及其一次系統(tǒng)LMZJ1-0.5型電流互感器1—銘牌2—一次母線穿孔3—鐵心4—安裝板5—二次接線端子LMZJ1-0.5型電流互感器：外形結(jié)構(gòu)如圖所示，屬于單匝式電流互感器，互感器鐵心為環(huán)形（5～800A）或矩形卷鐵心（1000～3000A）。2023/2/291第四章變配電所及其一次系統(tǒng)（5）電流互感器的主要性能

①準(zhǔn)確級：◆測量線圈的準(zhǔn)確級有0.1、0.2、0.5、1、3、5六個級別（數(shù)值越小越精確）◆保護(hù)用線圈的準(zhǔn)確級一般為５Ｐ和10Ｐ兩種。

②線圈鐵芯特性：◆測量用的鐵芯易于飽和,在一次電路短路時，以限制二次電流的增長倍數(shù)，保護(hù)儀表?！舯Ｗo(hù)用的鐵芯在一次電流短路時不應(yīng)飽和，二次電流與一次電流成比例增長，以保證靈敏度要求。

③變流比與二次額定負(fù)荷：電流互感器的一次額定電流有多種規(guī)格可供用戶選擇。二次繞組都規(guī)定了額定負(fù)荷，二次繞組回路所帶負(fù)荷不應(yīng)超過額定負(fù)荷值，否則會影響精確度。計量用測量用保護(hù)用2023/2/292第四章變配電所及其一次系統(tǒng)準(zhǔn)確級一次電流為額定值的百分?jǐn)?shù)（%）誤差限值二次負(fù)荷范圍電流誤差（±%）相位差±（ˊ）（0.25～1）SN20.2100.520200.3515100～1200.2100.510160200.7545100～1200.5301102120201.590100～1201603550～12050～12035未規(guī)定（0.5～1）SN22023/2/293第四章變配電所及其一次系統(tǒng)準(zhǔn)確級額定一次電流下的電流誤差(士%)額定一次電流下的相位差士(′)在額定準(zhǔn)確限值一次電流下的復(fù)合誤差(%)5P10P1360無規(guī)定5102023/2/294第四章變配電所及其一次系統(tǒng)接線方式-重點(diǎn)

①一相式接線

一般，在B相裝一個電流互感器。能測量單相負(fù)荷電流，用于三相負(fù)荷平衡系統(tǒng)，供測量電流和過負(fù)荷保護(hù)。1KA通常用于三相負(fù)荷平衡的電路中（如低壓動力線路）KA是什么2023/2/295第四章變配電所及其一次系統(tǒng)②兩相式接線--互感器尾端連接：廣泛用于6～10kV的中性點(diǎn)不接地系統(tǒng)，測量三相電流、電能及過電流保護(hù)。即不完全星形接線，能測量三個相電流，公共線上的電流：3KA2KA1KA兩個互感器測三個數(shù)據(jù)2023/2/296第四章變配電所及其一次系統(tǒng)流過電流繼電器線圈的電流為兩相電流之差，其量值是相電流的倍。適用于中性點(diǎn)不接地系統(tǒng)，作過電流保護(hù)之用。③兩相電流差接線--兩相一繼電器式接線1KA2023/2/297第四章變配電所及其一次系統(tǒng)

④三相星形接線每相均裝有互感器，能反映各相電流。廣泛用于三相不平衡高壓或低壓系統(tǒng)中，作三相電流、電能測量及過電流保護(hù)之用。3KA2KA1KA2023/2/298第四章變配電所及其一次系統(tǒng)使用注意事項(xiàng)1、電流互感器在工作時二次側(cè)不得開路2、電流互感器的二次側(cè)必須有一端接地3、電流互感器連接時必須注意其端子極性2023/2/299第四章變配電所及其一次系統(tǒng)2.電壓互感器--簡稱PT文字符號：TV；單相式電壓互感器圖形符號

作用：變換電壓。如：變壓比Ku表示成10/0.1kV的形式。2023/2/2100第四章變配電所及其一次系統(tǒng)工作原理一次繞組匝數(shù)較多，二次繞組匝數(shù)較少，相當(dāng)于降壓變壓器。工作時，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，因此工作時二次回路接近于開路狀態(tài)。TVTV圖形符號2023/2/2101第四章變配電所及其一次系統(tǒng)特點(diǎn)：（1）一次繞組：匝數(shù)多、導(dǎo)線細(xì)，并聯(lián)在供電系統(tǒng)的一次回路。（2）二次繞組：匝數(shù)少、導(dǎo)線粗；并聯(lián)儀表、繼電器電壓線圈。（3）由于儀表電壓線圈的阻抗很大，所以電壓互感器工作時二次繞組接近于空載狀態(tài)；（4）二次繞組的額定電壓一般為100V，用于接地保護(hù)的電壓互感器的二次側(cè)額定電壓為V，開口三角形側(cè)為100/3V。2023/2/2102第四章變配電所及其一次系統(tǒng)4.電壓互感器的類型按相數(shù)分：單相和三相兩大類；按用途分：測量用和保護(hù)用兩大類；按準(zhǔn)確度等級分：0.2、0.5、1、3、3P、6P等級；按安裝地點(diǎn)分：戶內(nèi)式（35kV電壓等級以下）和戶外式（35kV及以上）；按絕緣介質(zhì)分：有油浸式和干式（含環(huán)氧樹脂澆注式）。電壓互感器型號:2023/2/2103第四章變配電所及其一次系統(tǒng)JDJ-10型電壓互感器JDJ型單相雙繞組油浸式電壓互感器：用于6～35kV電力系統(tǒng)中，供電壓、電能、功率的測量和繼電保護(hù)用。JSJW型三相三線圈五芯柱油浸式電壓互感器：用于小電流接地系統(tǒng)中的電壓、電能測量和絕緣監(jiān)視。該系列電壓互感器有兩個二次繞組，一個接成星形，供測量和繼電保護(hù)用，另一個接成開口三角形，用來監(jiān)視線路的絕緣情況。JSJW型2023/2/2104第四章變配電所及其一次系統(tǒng)JDZJ型單相三繞組環(huán)氧樹脂澆注絕緣電壓互感器：用于小電流接地系統(tǒng)中的電壓、電能測量和絕緣監(jiān)視。額定電壓為，采用Y0/Y0/?（開口三角形）接線。JDZJ-10型電壓互感器1—一次接線端子2—高壓絕緣套管

3—一、二次繞組4—鐵心5—二次接線端子下圖為JDZJ-10型電壓互感器的外形結(jié)構(gòu)。2023/2/2105第四章變配電所及其一次系統(tǒng)準(zhǔn)確度級誤差限值一次電壓變化范圍二次電壓、功率因數(shù)、頻率變化范圍電壓誤差(±％)相位誤差(′)0.10.20.51.03.00.10.20.51.03.03102040無規(guī)定（0.8～1.2）UN1在額定頻率下，二次負(fù)荷在額定值的25%～100%范圍內(nèi)，功率因數(shù)0.83P6P3.06.0120240（0.05～1）UN1電壓互感器的準(zhǔn)確級：在規(guī)定的一次電壓和二次負(fù)荷變化范圍內(nèi)，負(fù)荷的功率因數(shù)為額定值時，電壓誤差的最大值。2023/2/2106第四章變配電所及其一次系統(tǒng)（1）一相式接線采用一個單相電壓互感器，一般用于35kV及以下的中性點(diǎn)非直接接地電網(wǎng)，用來連接電壓表、頻率表及電壓繼電器等?？蓽y量一個線電壓，可用作做備用線路的電壓監(jiān)視。在110kV及以上中性點(diǎn)有效接地系統(tǒng)中測量相對地電壓。接線方式-重點(diǎn)：。2023/2/2107第四章變配電所及其一次系統(tǒng)（2）兩相V-V形接線

用于20kV及以下中性點(diǎn)不接地或經(jīng)消弧線圈接地的電網(wǎng)中。采用兩個單相電壓互感器，測量三個線電壓。能節(jié)省一臺電壓互感器，還能滿足三相表計所需要的線電壓。缺點(diǎn)：不能測量相電壓，不能接入監(jiān)視系統(tǒng)絕緣狀況的電壓表。2023/2/2108第四章變配電所及其一次系統(tǒng)（3）Y0/Y0形接線用三個單相電壓互感器或三鐵芯柱式三相電壓互感器接成Y0/Y0形接線。供儀表和繼電器測量三個線電壓和相電壓。在小接地電流系統(tǒng)中，測量相電壓的電壓表應(yīng)按線電壓選擇。2023/2/2109第四章變配電所及其一次系統(tǒng)（4）Y0/Y0/?形，采用三個單相三繞組電壓互感器或一個三相五芯柱式電壓互感器接成。接成Y0的二次繞組，可測量線電壓和相電壓及絕緣監(jiān)視。接成開口三角形二次繞組，構(gòu)成零序電壓過濾器，后接過電壓繼電器。正常運(yùn)行時，開口三角形兩端的電壓接近于零；當(dāng)發(fā)生單相接地故障時，開口三角形兩端的零序電壓接近100V，使過電壓繼電器動作，發(fā)出接地故障信號。2023/2/2110第四章變配電所及其一次系統(tǒng)電壓互感器；①工作時，其一、二次側(cè)不得短路，均需裝熔斷器。原因：一次回路短路，則主回路短路；若二次回路短路時，內(nèi)阻抗很小，會出現(xiàn)很大的電流，將損壞二次設(shè)備甚至危及人身安全；②二次側(cè)有一端必須可靠接地，因?yàn)榻拥睾螅?dāng)一次和二次繞組間的絕緣損壞時，可以防止儀表和繼電器出現(xiàn)高電壓危及人身安全；③在接線時，接線正確且注意端子極性。電流互感器:①工作時二次側(cè)不得開路，避免電氣設(shè)備被高電壓擊穿--切記；②二次側(cè)有一端必須接地，保證設(shè)備安全及人身安全；③在接線時，必須注意其端子的極性，避免接錯線?；ジ衅魇褂脮r注意事項(xiàng)--切記2023/2/2111第四章變配電所及其一次系統(tǒng)六、避雷器--保護(hù)電器1、作用：防止雷電產(chǎn)生的過電壓沿線路侵入變配電所或其他建筑物內(nèi)，以免危及電氣設(shè)備的絕緣。

2、文字符號：F

3、圖形符號：避雷器應(yīng)與被保護(hù)物并聯(lián)，裝在被保護(hù)物的電源側(cè)，如圖所示。避雷器的放電電壓低于被保護(hù)設(shè)備絕緣的耐壓值。2023/2/2112第四章變配電所及其一次系統(tǒng)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)2023/2/2113第四章變配電所及其一次系統(tǒng)七、高壓開關(guān)柜按線路方案將有關(guān)一次設(shè)備和二次設(shè)備組裝在柜內(nèi)，節(jié)約空間、安裝方便。（1）按結(jié)構(gòu)型式：固定式、移開式兩大類型。（2）按功能：饋線柜、電壓互感器柜、高壓電容器柜（GR-1型）、電能計量柜（PJ系列）、高壓環(huán)網(wǎng)柜（HXGN型）等。防止誤跳、誤合斷路器，防止帶負(fù)荷拉、合隔離開關(guān)，防止帶電掛接地線，防止帶接地線合隔離開關(guān)，防止人員誤入帶電間隔。五防：KYN28-12鎧裝移開式開關(guān)柜GG—1A（F）型高壓開關(guān)柜2023/2/2114第四章變配電所及其一次系統(tǒng)八、低壓電氣設(shè)備低壓電氣設(shè)備：在1000V或1200V及以下的設(shè)備，主要是車間變電所低壓側(cè)常用的低壓開關(guān)及低壓熔斷器等。1．低壓刀開關(guān)--文字符號：QK說明：不帶滅弧罩的刀開關(guān)只能在無負(fù)荷下操作，可作低壓隔離開關(guān)使用；帶滅弧罩的刀開關(guān)能通斷一定的負(fù)荷電流?！糇饔茫翰活l繁手動接通和分?jǐn)嚯娐坊蜃鞲綦x電源，以保證安全檢修。◆特點(diǎn)：適用于交流50Hz、額定電壓380，直流440V，額定電流1500A及以下的配電系統(tǒng)中。

注意：刀開關(guān)必須與熔斷器配合使用，在短路時或過電流時能自動切斷電路。2023/2/2115第四章變配電所及其一次系統(tǒng)低壓刀開關(guān)的型號2023/2/2116第四章變配電所及其一次系統(tǒng)HD13型刀開關(guān)1—上接線端子2—鋼柵片滅弧罩3—閘刀4—底座

5—下接線端子6—主軸7—靜觸頭8—連桿9—操作手柄2023/2/2117第四章變配電所及其一次系統(tǒng)2、低壓刀熔開關(guān)刀熔開關(guān)的型號:文字符號：QKF或FU-QK◆特點(diǎn)：由低壓刀開關(guān)和低壓熔斷器組合而成，通常是把刀開關(guān)的閘刀換成熔斷器的熔管?！糇饔茫壕哂械堕_關(guān)和熔斷器的雙重功能，因此又稱熔斷器式刀開關(guān)。結(jié)構(gòu)緊湊簡化，又能對線路實(shí)行控制和保護(hù)的雙重功能，被廣泛地應(yīng)用于低壓配電網(wǎng)絡(luò)。2023/2/2118第四章變配電所及其一次系統(tǒng)3、低壓負(fù)荷開關(guān)常用的低壓負(fù)荷開關(guān)有HH和HK兩種系列:HH系列：為封閉式負(fù)荷開關(guān)，外裝鐵殼，俗稱鐵殼開關(guān)；HK系列：為開啟式負(fù)荷開關(guān)，外裝膠蓋，俗稱膠殼開關(guān)。文字符號：QL◆作用：具有帶滅弧罩的刀開關(guān)和熔斷器的雙重功能；◆特點(diǎn)：既可帶負(fù)荷操作，又能進(jìn)行短路保護(hù)。操作方便、安全經(jīng)濟(jì)等。但一般不能頻繁操作，短路熔斷后需重新更換熔體才能恢復(fù)正常供電。2023/2/2119第四章變配電所及其一次系統(tǒng)HH系列鐵殼開關(guān)HK系列膠殼開關(guān)2023/2/2120第四章變配電所及其一次系統(tǒng)4、低壓斷路器--文字符號、圖形符號與高壓斷路器相同又稱低壓自動開關(guān)、自動空氣開關(guān)、空氣開關(guān)。（1）作用：

■能帶負(fù)荷通斷電路；■在短路、過負(fù)荷、欠壓或失壓的情況下可自動跳閘的一種開關(guān)設(shè)備，保護(hù)線路和電氣設(shè)備免受破壞。由觸頭、滅弧裝置、操作機(jī)構(gòu)和脫扣器等組成。（2）組成：2023/2/2121第四章變配電所及其一次系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖與動作原理：

低壓斷路器的動作原理圖1—主觸頭2—跳鉤3—鎖扣4—分勵脫扣器5—失壓脫扣器6—過流脫扣器7—熱脫扣器8—加熱電阻9、10—脫扣按鈕1.低壓斷路器的工作原理過流脫扣器：用于短路或過負(fù)荷保護(hù)；熱脫扣器：用于線路或設(shè)備長時間過負(fù)荷保護(hù)；失壓（欠壓）脫扣器：用于失電壓或欠電壓保護(hù)；分勵脫扣器：用于遠(yuǎn)距離跳閘。2023/2/2122第四章變配電所及其一次系統(tǒng)（3）低壓斷路器的分類按滅弧介質(zhì)分：空氣斷路器和真空斷路器等；按操作方式分：手動操作、電磁鐵操作和電動機(jī)儲能操作；按用途分：電動機(jī)保護(hù)用、照明用和漏電保護(hù)用等。配電用按保護(hù)性能分按結(jié)構(gòu)型式分：塑料外殼式和萬能式非選擇型：瞬時動作，只作短路保護(hù)選擇型：兩段式和三段式保護(hù)特性智能型：脫扣器為微處理器2023/2/2123第四章變配電所及其一次系統(tǒng)兩段式：過載長延時和短路瞬時動作；三段式：過載長延時保護(hù)、短路短延時保護(hù)、特大短路瞬時動作保護(hù)

。低壓斷路器的保護(hù)特性a）兩段式保護(hù)特性b）三段式保護(hù)特性如何實(shí)現(xiàn)？瞬時保護(hù)：電磁式脫扣器

延時特性：熱敏雙金屬

2023/2/2124第四章變配電所及其一次系統(tǒng)低壓斷路器的型號：又稱裝置式自動開關(guān)，其全部機(jī)構(gòu)和導(dǎo)電部分均裝設(shè)在一個塑料外殼內(nèi)，僅在殼蓋中央露出操作手柄，供手動操作之用。塑料外殼式低壓斷路器（DZ系列）2023/2/2125第四章變配電所及其一次系統(tǒng)裝置式低壓斷路器操作手柄有三個位置：合閘位置：手柄扳向上方，跳鉤被鎖扣扣住，斷路器合閘；自由脫扣位置：手柄位于中間位置，主觸頭斷開，跳鉤被釋放（脫扣）--故障跳閘。

分閘和再扣位置：手柄扳向下方，主觸頭斷開，跳鉤又被鎖扣扣住——“再扣”操作，為下次合閘做好準(zhǔn)備。自動跳閘后，必須扳向此位置在合閘。特點(diǎn)：采用鋼滅弧柵，脫扣器的脫扣速度快，整個斷路時間不超過一個周期（0.02s），且斷流能力也較大。2023/2/2126第四章變配電所及其一次系統(tǒng)又稱框架式自動開關(guān)。它無外殼，其全部機(jī)構(gòu)和導(dǎo)電部分敞開地裝設(shè)在塑料的或金屬的框架上。由于它的保護(hù)方案和操作方式較多，裝設(shè)地點(diǎn)也很靈活，故稱“萬能式”或“框架式”。

DW15和CW1系列低壓斷路器的外形結(jié)構(gòu)如下圖。萬能式低壓斷路器特點(diǎn)：合閘操作方式較多，可手柄操作、杠桿操作、電磁鐵操作和電動機(jī)操作；采用鋼滅弧柵，滅弧斷流能力較強(qiáng)，但由于操作機(jī)構(gòu)的影響，動作稍慢，斷路時間在一個周期（0.02s）以上。2023/2/2127第四章變配電所及其一次系統(tǒng)DW15型低壓斷路器1—操作手柄2—自由脫扣機(jī)構(gòu)3—失壓脫扣器4—過流脫扣器電流調(diào)節(jié)螺母5—過流脫扣器6—輔助觸點(diǎn)（聯(lián)鎖觸點(diǎn)）7—鋼柵片滅弧罩2023/2/2128第四章變配電所及其一次系統(tǒng)CW1系列智能型萬能式低壓斷路器2023/2/2129第四章變配電所及其一次系統(tǒng)1、低壓熔斷器作用：低壓系統(tǒng)設(shè)備及線路的過載和短路保護(hù)。特點(diǎn)：熔體熔斷后必須更換，會引起短時停電，保護(hù)特性和可靠性差，一般情況下，必須與其它電器配合使用。低壓熔斷器有瓷插式（RC型）、螺旋式（RL型）、無填料密閉管式（RM型）、有填料密閉管式（RT型）等。2023/2/2130第四章變配電所及其一次系統(tǒng)（1）RM10型密閉管式熔斷器右圖為RM10型熔斷器的結(jié)構(gòu)圖。熔體采用變截面的鋅熔片以改善熔