第3節(jié)變配電所

教學(xué)內(nèi)容：電氣設(shè)備中電弧的產(chǎn)生及滅弧方法

高低壓一次設(shè)備功能、結(jié)構(gòu)、工作原理、選擇與校驗(yàn)電力變壓器互感器功能、結(jié)構(gòu)、工作原理、選擇與校驗(yàn)電力線路結(jié)構(gòu)、選擇重點(diǎn)內(nèi)容：主要電氣設(shè)備功能、結(jié)構(gòu)、選擇與校驗(yàn)第3節(jié)變配電所變電所類型發(fā)電廠通常建立在距離一次能源豐富或傳輸便利的地域，與電力用戶有一定的距離。為了經(jīng)濟(jì)、可靠、快速地把電能從發(fā)電廠輸送至用戶，必須經(jīng)過變電所升高電壓，因此，升壓變電所一般安裝在發(fā)電廠中，不另設(shè)變電所。由于高壓危險(xiǎn)，距離用戶較近時(shí)須把傳送的高壓降低，降壓變電所的作用就是在傳遞電能的同時(shí)降低電壓。所以，變電所是電力供應(yīng)的中間轉(zhuǎn)運(yùn)站，用來提高或降低電壓，向用電單位輸送和分配電能。從規(guī)模上分，變電所有樞紐變電所、地區(qū)重要變電所和一般變電所。樞紐變電所樞紐變電所的一次電壓通常為330kV和500kV，二次電壓為220kV或110kV。地區(qū)重要變電所地區(qū)重要變電所的一次電壓通常為220kV和330kV，二次電壓為110kV、35kV或10kV。一般變電所一般變電所的一次電壓大多為110kV，二次電壓為10kV或以下等級(jí)。一般變電所均設(shè)在負(fù)荷中心，盡可能靠近用戶，如果變電所遠(yuǎn)離用戶，不僅電能損耗大，造成用戶端電壓不足，而且極易使電源頻率不穩(wěn)定而影響供電質(zhì)量。

二次電路二次設(shè)備GMTTWLQ一次電路一次設(shè)備第3節(jié)變配電所3.1概述供配電系統(tǒng)的電氣設(shè)備用于發(fā)電、輸電、變電、配電和用電的所有設(shè)備，包括發(fā)電機(jī)、變壓器、控制電器、保護(hù)電器、測(cè)量?jī)x表、電力線路和用電設(shè)備等

擔(dān)負(fù)輸送、變換和分配電能任務(wù)的電路稱為主電路，也叫一次電路。一次電路中的所有電氣設(shè)備稱為一次設(shè)備用來控制、指示、監(jiān)測(cè)和保護(hù)一次電路運(yùn)行的電路，稱為二次電路。二次電路中的所有電氣設(shè)備稱為二次設(shè)備

第3節(jié)變配電所3.1概述本節(jié)主要介紹常用的高壓和低壓一次設(shè)備（也稱為高壓電器和低壓電器）。一次設(shè)備可按其在一次電路中的功能再進(jìn)行分類：分類功能例變換設(shè)備變換電壓或電流變壓器、互感器控制設(shè)備控制一次電路通、斷高低壓開關(guān)電器保護(hù)設(shè)備過電流保護(hù)、過電壓保護(hù)等熔斷器、避雷器補(bǔ)償設(shè)備補(bǔ)償無功功率以提高功率因數(shù)并聯(lián)電容器成套設(shè)備按一次電路接線方案，將有關(guān)的一次設(shè)備及二次設(shè)備組合為一體的電氣裝置高壓開關(guān)柜、低壓開關(guān)柜、動(dòng)力和照明配電箱第3節(jié)變配電所電弧的產(chǎn)生

電弧

開關(guān)電器在接通或開斷有電流的電路時(shí)，觸頭間就可能產(chǎn)生電弧。

電弧是一種氣體放電現(xiàn)象，放電過程中伴隨著高溫和強(qiáng)光。

3.2電氣設(shè)備中電弧的產(chǎn)生及滅弧方法電弧的特點(diǎn)：◆導(dǎo)電性：電弧為電路的通路?！舾邷匦裕罕砻鏈囟?000～4000℃，弧心溫度可高達(dá)10000℃。第3節(jié)變配電所電弧的產(chǎn)生

3.2電氣設(shè)備中電弧的產(chǎn)生及滅弧方法產(chǎn)生電弧的游離方式◆強(qiáng)電場(chǎng)發(fā)射的電子：開關(guān)觸頭分?jǐn)嚯娏鞯乃查g，觸頭間很強(qiáng)的電場(chǎng)使陰極表面的電子逸出，成為自由電子。

產(chǎn)生電弧的根本原因：觸頭本身及觸頭周圍的介質(zhì)中含有大量可被游離的電子?！魺犭姲l(fā)射的電子：當(dāng)開關(guān)觸頭分?jǐn)嚯娏鲿r(shí)，陰極表面由于大電流逐漸收縮集中而出現(xiàn)熾熱的光斑，溫度很高，可使其中電子獲得巨大動(dòng)能，逸出金屬成為自由電子。

“電子崩”第3節(jié)變配電所電弧的產(chǎn)生

產(chǎn)生電弧的游離方式◆碰撞游離：在強(qiáng)電場(chǎng)的作用下，間隙中的自由電子向陽極加速移動(dòng)而獲得動(dòng)能，動(dòng)能積累到一定數(shù)值后，碰撞中性質(zhì)點(diǎn)就會(huì)使中性質(zhì)點(diǎn)游離，游離后新產(chǎn)生的電子和原有電子又將從電場(chǎng)獲得動(dòng)能，繼續(xù)引起游離，使觸頭間隙中正離子和電子數(shù)目迅速增加，象“雪崩”一樣，形成了所謂電子崩：

3.2電氣設(shè)備中電弧的產(chǎn)生及滅弧方法第3節(jié)變配電所電弧的產(chǎn)生

產(chǎn)生電弧的游離方式◆熱游離熱游離

上述幾種游離方式的綜合作用，使得觸頭在帶電開斷時(shí)產(chǎn)生電弧并得以維持。電弧表面溫度達(dá)3000～4000℃，弧心溫度可高達(dá)10000℃，間隙中質(zhì)點(diǎn)劇烈熱運(yùn)動(dòng)而相互碰撞3.2電氣設(shè)備中電弧的產(chǎn)生及滅弧方法第3節(jié)變配電所電弧的危害

◆延長(zhǎng)開斷時(shí)間◆高溫?zé)龘p觸頭◆弧光短路◆弧光傷眼3.2電氣設(shè)備中電弧的產(chǎn)生及滅弧方法開關(guān)電器中常用的滅弧方法第3節(jié)變配電所速拉滅弧冷卻滅弧吹弧滅弧粗弧分細(xì)長(zhǎng)弧切短狹溝滅弧真空滅弧六氟化硫滅弧

開關(guān)電器中最基本的滅弧方法

利用介質(zhì)來降低電弧的溫度，增強(qiáng)去游離來加速熄弧利用氣流、油流或電磁力來吹動(dòng)電弧，使電弧拉長(zhǎng)而場(chǎng)強(qiáng)降低，同時(shí)電弧冷卻

將粗弧分成若干平行的細(xì)小電弧，增大了電弧與周圍介質(zhì)的接觸面，改善了電弧的散熱條件將長(zhǎng)弧切成若干短弧，維持電弧燃燒的電壓降增加電弧在固體介質(zhì)狹溝中燃燒，冷卻條件改善

通常綜合利用上述某幾種滅弧方式組合。電氣設(shè)備的滅弧性能往往是衡量其運(yùn)行可靠性和安全性的重要指標(biāo)之一。3.2電氣設(shè)備中電弧的產(chǎn)生及滅弧方法型號(hào)：高壓熔斷器第3節(jié)變配電所3.3高壓一次設(shè)備額定電壓kVRN戶內(nèi)W戶外設(shè)計(jì)序號(hào)補(bǔ)充型號(hào)額定電流A斷流容量M.VA其它標(biāo)志

X限流式

熔斷器T變壓器用P互感器用高壓熔斷器第3節(jié)變配電所3.3高壓一次設(shè)備高壓熔斷器的結(jié)構(gòu)及工作原理

◆

RN1、RN2型戶內(nèi)高壓管式熔斷器

◆冶金效應(yīng)：◆熔絲并聯(lián)：粗弧分細(xì)◆石英砂：冷卻滅弧◆指示器◆“限流”熔斷器◆RNl：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◆RN2：電壓互感器一次側(cè)短路保護(hù)（0.5A）高壓熔斷器第3節(jié)變配電所3.3高壓一次設(shè)備高壓熔斷器的結(jié)構(gòu)及工作原理

◆

XRNT、XRNP型高壓限流熔斷器

◆組成：瓷質(zhì)熔管、絲狀或片狀熔體（純銅或純銀

）、高純度石英砂、瓷芯柱、撞擊器等?！糇矒羝鳎寒?dāng)出現(xiàn)短路故障熔絲熔斷時(shí)，與撞擊器相連接和熔體并聯(lián)的高阻鎢絲（或康銅絲）流過大電流而熔斷，撞擊器迅速彈出,驅(qū)動(dòng)連鎖電器（常用負(fù)荷開關(guān)）的脫扣器而使開關(guān)跳閘或并發(fā)出熔斷信號(hào)。高壓熔斷器第3節(jié)變配電所3.3高壓一次設(shè)備高壓熔斷器的結(jié)構(gòu)及工作原理

◆

RW4型戶外高壓跌開式熔斷器◆正常運(yùn)行時(shí)，借熔絲張力拉緊使電路接通?！艟€路上發(fā)生短路時(shí)，短路電流使熔絲熔斷，形成電弧．消弧管由于電弧燒灼而分解出大量氣體，使管內(nèi)壓力劇增，并沿管道形成強(qiáng)烈的氣流縱向吹弧，使電弧熄滅?！羧劢z熔斷后，失去張力，回轉(zhuǎn)跌開，造成明顯可見的斷開間隙?！簟胺窍蘖鳌比蹟嗥鞲邏喝蹟嗥鞯?節(jié)變配電所3.3高壓一次設(shè)備高壓熔斷器的結(jié)構(gòu)及工作原理

◆

RW10-10F負(fù)荷型戶外高壓跌開式熔斷器◆一般跌開式熔斷器的靜觸頭上加裝簡(jiǎn)單的滅弧室，因而能帶負(fù)荷操作。高壓隔離開關(guān)第3節(jié)變配電所3.3高壓一次設(shè)備功能:隔離電源,安全檢修通斷小電流：空載變壓器、空載線路、電壓互感器、避雷器結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：具有明顯可見的斷開間隙；無滅弧裝置注意事項(xiàng)：不能帶負(fù)荷操作符號(hào)：

QS高壓隔離開關(guān)第3節(jié)變配電所3.3高壓一次設(shè)備額定電壓KVGN戶內(nèi)W戶外設(shè)計(jì)序號(hào)結(jié)構(gòu)標(biāo)志額定電流A極限電流KA其它標(biāo)志：G–高原型T—統(tǒng)一設(shè)計(jì)D–帶接地刀G–改進(jìn)型W–防污型C–穿墻型◆型號(hào)高壓隔離開關(guān)第3節(jié)變配電所3.3高壓一次設(shè)備◆結(jié)構(gòu)GN8-10GN19-12功能:通斷負(fù)荷電流和過負(fù)荷電流隔離電源,安全檢修(結(jié)構(gòu)有明顯可見的斷開間隙

)結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：隔離開關(guān)+簡(jiǎn)單的滅弧裝置注意事項(xiàng)：（一般）不能斷開短路電流（與高壓熔斷器串聯(lián)使用，借助熔斷器來切斷短路電流）符號(hào)：QL高壓負(fù)荷開關(guān)第3節(jié)變配電所3.3高壓一次設(shè)備型號(hào)：額定電壓kVFN戶內(nèi)W戶外設(shè)計(jì)序號(hào)額定電流A開斷電流kA其它標(biāo)志：R—帶熔斷器S---熔斷器上裝高壓負(fù)荷開關(guān)第3節(jié)變配電所3.3高壓一次設(shè)備高壓負(fù)荷開關(guān)第3節(jié)變配電所3.3高壓一次設(shè)備◆結(jié)構(gòu)作分、合負(fù)載電流、過載電流用，與限流熔斷器組合后可以可靠開斷短路電流。負(fù)荷開關(guān)通、斷工作電流，熔斷器分?jǐn)喽搪冯娏鳌Ｈ蹟嗥魅蹟鄷r(shí)通過其撞擊器使負(fù)荷開關(guān)分閘，聯(lián)合開斷工作電流與全短路電流之間的任何過電流。

FN12-12型系列戶內(nèi)交流高壓壓氣式負(fù)荷開關(guān)高壓負(fù)荷開關(guān)第3節(jié)變配電所3.3高壓一次設(shè)備FN3-12系列FN5-12系列FN7-12系列FZN16A-12戶內(nèi)高壓真空負(fù)荷開關(guān)FLN36－型戶內(nèi)高壓六氟化硫負(fù)荷開關(guān)高壓斷路器第3節(jié)變配電所3.3高壓一次設(shè)備功能：通斷正常負(fù)荷電流切除短路故障。結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：有完善滅弧裝置無明顯可見的斷開間隙QF符號(hào)：一般與高壓隔離開關(guān)配合使用，按系統(tǒng)要求完成各自不同的功能。高壓斷路器第3節(jié)變配電所3.3高壓一次設(shè)備型號(hào)：額定電壓kVS-少油斷路器D-多油斷路器Z-真空斷路器

L-SF6斷路器K-壓縮空氣斷路器C-磁吹斷路器

N戶內(nèi)W戶外設(shè)計(jì)序號(hào)其他標(biāo)志額定電流A開斷電流kAG–改進(jìn)型

斷流容量M..VA高壓斷路器第3節(jié)變配電所3.3高壓一次設(shè)備油斷路器多油斷路器少油斷路器真空斷路器SF6斷路器壓縮空氣斷路器磁吹斷路器油作為滅弧和絕緣用油只作滅弧介質(zhì)用（目前在10、35kV電壓等級(jí)中尚有使用）

利用真空作為絕緣和滅弧介質(zhì)

利用SF6氣體作滅弧和絕緣介質(zhì)

利用磁場(chǎng)對(duì)電弧的作用而熄弧利用壓縮空氣吹弧現(xiàn)基本無應(yīng)用高壓開關(guān)柜第3節(jié)變配電所3.3高壓一次設(shè)備按一定的線路方案將有關(guān)一、二次設(shè)備組裝而成的一種高壓成套配電裝置高壓開關(guān)設(shè)備保護(hù)電器監(jiān)測(cè)儀表和母線絕緣子應(yīng)用用于6～10kV供配電系統(tǒng)中受電及配電的控制、監(jiān)測(cè)和保護(hù)。35kV系統(tǒng)現(xiàn)也已開始大量采用

發(fā)電廠和變配電所中控制和保護(hù)發(fā)電機(jī)、變壓器、高壓線路大型高壓交流電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)和保護(hù)—高壓開關(guān)柜（隔室結(jié)構(gòu)）N—戶內(nèi)型W—戶外型K—鎧裝式J—間隔式X—箱式H—環(huán)網(wǎng)式一次線路方案編號(hào)額定電壓（kV）結(jié)構(gòu)型式（安裝方式）G—固定式Y(jié)—移開式操作機(jī)構(gòu)—D—電磁式T—彈簧式設(shè)計(jì)序號(hào)安裝地點(diǎn)高壓開關(guān)柜第3節(jié)變配電所3.3高壓一次設(shè)備類型及型號(hào)：高壓開關(guān)柜的“五防”功能高壓開關(guān)柜第3節(jié)變配電所3.3高壓一次設(shè)備防止誤操作斷路器防止帶負(fù)荷分合隔離開關(guān)（或防止帶負(fù)荷推拉手車）防止帶電掛接地線（或防止帶電合接地開關(guān)）防止帶接地線（或接地開關(guān)處于接地位置時(shí)）送電防止人員誤入帶電間隔固定式高壓開關(guān)柜

高壓開關(guān)柜第3節(jié)變配電所3.3高壓一次設(shè)備柜內(nèi)所有電器部件都固定安裝在不能移動(dòng)的臺(tái)架上優(yōu)點(diǎn)：構(gòu)造簡(jiǎn)單，制造成本低，安裝方便不足：內(nèi)部主要設(shè)備發(fā)生故障或需要檢修時(shí)，必須中斷供電，直到故障消失或檢修結(jié)束后才能恢復(fù)供電應(yīng)用：企業(yè)中小型變配電所和負(fù)荷不是很重要的場(chǎng)所常用系列：GG-1A（F）、KGN、XGN、HXGNGG-1AKGNXGNHXGN手車式（移開式）高壓開關(guān)柜

高壓開關(guān)柜第3節(jié)變配電所3.3高壓一次設(shè)備將某些主要電器設(shè)備（如高壓斷路器、電壓互感器或避雷器等）固定安裝在可移動(dòng)的手車上，另一部分電器設(shè)備則裝置在固定的臺(tái)架上價(jià)格較高當(dāng)手車上安裝的電器設(shè)備發(fā)生故障或需檢修、更換時(shí)，可以隨同手車一起移出柜外，再推入同類備用手車，即可恢復(fù)供電主要用于大中型變配電所和負(fù)荷較重要、供電可靠性要求較高的場(chǎng)所主要新產(chǎn)品有KYN系列、JYN系列等

JYNKYN氣體絕緣全封閉組合電器

第3節(jié)變配電所3.3高壓一次設(shè)備一座變電所中除變壓器以外的一次設(shè)備經(jīng)優(yōu)化設(shè)計(jì)有機(jī)地組合成一個(gè)整體，并全部封閉在充以一定壓力的SF6氣體并接地的金屬外殼內(nèi)。優(yōu)點(diǎn)：集成度高，占地少；不受外界環(huán)境條件影響，可靠性高；無觸電及火災(zāi)危險(xiǎn)，安全性能好；不會(huì)發(fā)生噪聲和無線電干擾；維護(hù)方便，檢修周期長(zhǎng)等。缺點(diǎn)：制造工藝要求高；金屬耗量大，價(jià)格昂貴；若發(fā)生故障，損失將十分嚴(yán)重。應(yīng)用:起始電壓為60kV，主要用于布置場(chǎng)地特別狹窄地區(qū)（如狹谷、地下、城區(qū)變電所）SF6全封閉組合電器

氣體絕緣全封閉組合電器

第3節(jié)變配電所3.3高壓一次設(shè)備SF6全封閉組合電器

運(yùn)行在中國天生橋水電站的550kVGIS

運(yùn)行在中國福建水口電站的550kVHGIS

氣體絕緣全封閉組合電器

第3節(jié)變配電所3.3高壓一次設(shè)備柜式氣體絕緣金屬封閉開關(guān)設(shè)備(充氣柜

C-GIS

)

用于10～35kV或更高電壓輸配電系統(tǒng)以接受或分配電能并對(duì)系統(tǒng)實(shí)行控制、保護(hù)、測(cè)量、監(jiān)視、通訊等功能的新型開關(guān)設(shè)備。優(yōu)點(diǎn)：不受外界環(huán)境，如凝露、污穢、海拔高度、化學(xué)物質(zhì)、小動(dòng)物等的影響，無銹蝕、氧化程度很低，可靠性較高；占地面積少，可實(shí)現(xiàn)小型化；結(jié)構(gòu)模塊化，組合靈活；一次主接線可得到簡(jiǎn)化；二次部分功能增強(qiáng)，利于實(shí)現(xiàn)信息化等。

應(yīng)用:適用于地鐵工程、機(jī)場(chǎng)、水運(yùn)碼頭、工作環(huán)境潮濕且狹小的工礦企業(yè)、多塵多沙地區(qū)、建筑物密集的市區(qū)等。

結(jié)構(gòu)特點(diǎn):高壓元器件部分設(shè)置在箱形密封容器中，充入較低壓力的絕緣氣體（SF6、N2等），其他部件置于金屬封閉外殼內(nèi)。氣體絕緣全封閉組合電器

第3節(jié)變配電所3.3高壓一次設(shè)備柜式氣體絕緣金屬封閉開關(guān)設(shè)備(充氣柜

C-GIS

)

XGN46-40.5（Z）型C-GIS進(jìn)線柜ABB-SafeRing充氣柜

高壓一次設(shè)備的選擇與校驗(yàn)

第3節(jié)變配電所3.3高壓一次設(shè)備選擇高壓一次設(shè)備的一般條件

按正常工作條件選擇環(huán)境條件：位置(室內(nèi)或室外)、環(huán)境溫度、海拔高度以及有無防塵、防腐、防火、防爆等電氣要求：電壓、電流等按斷流能力校驗(yàn)按短路穩(wěn)定性條件校驗(yàn)動(dòng)穩(wěn)定度校驗(yàn)熱穩(wěn)定度校驗(yàn)

高壓一次設(shè)備的選擇與校驗(yàn)

第3節(jié)變配電所3.3高壓一次設(shè)備電器名稱額定電壓額定電流斷流能力短路電流較驗(yàn)其他動(dòng)穩(wěn)定熱穩(wěn)定高壓斷路器√√√√√操作性能高壓負(fù)荷開關(guān)√√√√√操作性能高壓隔離開關(guān)√√—√√操作性能高壓熔斷器√√√——保護(hù)特性電流互感器√√—√√準(zhǔn)確度電壓互感器√————準(zhǔn)確度表4-3

部分高壓一次設(shè)備的選擇校驗(yàn)項(xiàng)目

高壓一次設(shè)備的選擇與校驗(yàn)

第3節(jié)變配電所3.3高壓一次設(shè)備按短路電流或短路容量選擇斷流能力

按短路沖擊電流選擇短路關(guān)合能力（短路狀態(tài)下合閘）

操作性能的要求。有頻繁操作要求的線路或設(shè)備，配置的斷路器應(yīng)選擇真空斷路器或SF6斷路器。高壓斷路器的選擇與校驗(yàn)除了按電氣條件選擇額定電壓和額定電流及按短路條件校驗(yàn)動(dòng)穩(wěn)定性和熱穩(wěn)定性外，高壓斷路器的選擇還應(yīng)注意以下幾點(diǎn)：

高壓一次設(shè)備的選擇與校驗(yàn)

第3節(jié)變配電所3.3高壓一次設(shè)備高壓負(fù)荷開關(guān)的選擇與校驗(yàn)

除了按電氣條件選擇額定電壓和額定電流及按短路條件校驗(yàn)動(dòng)穩(wěn)定性和熱穩(wěn)定性外，注意以下幾點(diǎn)：

斷流能力按切斷最大可能的過負(fù)荷電流來校驗(yàn)

具有額定短路關(guān)合電流能力，以保證負(fù)荷開關(guān)誤投到短路回路時(shí)不致?lián)p壞。

與限流熔斷器配合使用的負(fù)荷開關(guān)，可不進(jìn)行動(dòng)穩(wěn)定性和熱穩(wěn)定性的校驗(yàn)。高壓一次設(shè)備的選擇與校驗(yàn)

第3節(jié)變配電所3.3高壓一次設(shè)備高壓隔離開關(guān)的選擇與校驗(yàn)

高壓隔離開關(guān)按照表4-3項(xiàng)目進(jìn)行選擇與校驗(yàn)。但：高壓隔離開關(guān)不允許負(fù)荷操作，只作隔離電源用，因此不校驗(yàn)其斷流能力。高壓一次設(shè)備的選擇與校驗(yàn)

第3節(jié)變配電所3.3高壓一次設(shè)備高壓熔斷器的選擇與校驗(yàn)

按表4-3項(xiàng)目進(jìn)行選擇與校驗(yàn)時(shí)，應(yīng)注意以下幾點(diǎn)：對(duì)于一般的高壓熔斷器，其額定電壓必須大于或等于電網(wǎng)的額定電壓。

對(duì)于高壓限流熔斷器，則只能用在等于其額定電壓的電網(wǎng)中。

同一熔管可配置不同額定電流的熔體，但熔管的額定電流應(yīng)大于或等于熔體的額定電流。

高壓一次設(shè)備的選擇與校驗(yàn)

第3節(jié)變配電所3.3高壓一次設(shè)備高壓熔斷器的選擇與校驗(yàn)

熔體額定電流選擇保護(hù)電力線路：保護(hù)電力變壓器：

保護(hù)電力電容器：

保護(hù)電壓互感器：

斷流能力校驗(yàn)

非限流式熔斷器：

限流式熔斷器：第3節(jié)變配電所作業(yè)：3-7計(jì)算題（1）某工廠的計(jì)算負(fù)荷P30=2000kW，Q30=852kVar。該工廠10kV進(jìn)線擬裝設(shè)一臺(tái)高壓斷路器作為主開關(guān)。已知10kV母線短路電流IK(3)=15kA，繼電保護(hù)的動(dòng)作時(shí)間為0.5s，斷路器斷路時(shí)間為0.05s。試選擇該斷路器型號(hào)規(guī)格。

解：計(jì)算電流為初步選擇10kV高壓斷路器為：VS1-630，其技術(shù)數(shù)據(jù)可查附錄表13。第3節(jié)變配電所作業(yè)：3-7計(jì)算題短路沖擊電流為

短路電流熱效應(yīng)假想時(shí)間為第3節(jié)變配電所作業(yè)：3-7計(jì)算題

選擇與校驗(yàn)數(shù)據(jù)如表：選擇與校驗(yàn)項(xiàng)目安裝地點(diǎn)數(shù)據(jù)VS1-630額定電壓UN=12kV10kV額定電流IN=125.51A630A斷流能力動(dòng)穩(wěn)定熱穩(wěn)定所選高壓斷路器符合要求。第3節(jié)變配電所第3節(jié)變配電所低壓熔斷器分類方法類型含義、用途或常用型號(hào)分?jǐn)喾秶珙愒谝?guī)定條件下，能分?jǐn)嗍谷蹟囿w熔化的電流至額定分?jǐn)嗄芰χg的所有電流的限流熔斷體。主要用于配電線路短路及過負(fù)荷保護(hù)ａ類在規(guī)定條件下，能分?jǐn)嗍居谌蹟囿w熔斷時(shí)間電流特性曲線上的最小電流至額定分?jǐn)嗄芰χg的所有電流的熔斷體。主要用于電動(dòng)機(jī)、電容器等設(shè)備的短路保護(hù)使用類別G類一般用途。如“gG”為一般用途全范圍分?jǐn)嗄芰Φ娜蹟囿wM類保護(hù)電動(dòng)機(jī)。如“gM”為保護(hù)電動(dòng)機(jī)電路全范圍分?jǐn)嗄芰Φ娜蹟囿w、“aM”為保護(hù)電動(dòng)機(jī)電路的部分范圍分?jǐn)嗄芰Φ娜蹟囿w結(jié)構(gòu)及原理插入式RC1A螺旋式RL6、RL7無填料密閉管式RM10有填料密閉管式刀型觸頭RT0、RT16、RT17、RT20、NT螺栓連接RT12、RT15圓筒帽形RT14、、RT18、RT19、RT30類型第3節(jié)變配電所第3節(jié)變配電所低壓熔斷器型號(hào)A–改進(jìn)型熔體額定電流AC-插入式L-螺旋式M-密閉管式S-快速式T-有填料管式Z-自復(fù)式設(shè)計(jì)序號(hào)其他標(biāo)志額定電流ARFU第3節(jié)變配電所低壓熔斷器RMl0型低壓密閉管式熔斷器結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：#變截面鋅熔片：長(zhǎng)弧分短#纖維熔管：電弧灼燒而分解，產(chǎn)生高壓氣體，加強(qiáng)離子的復(fù)合，改善滅弧性能性能特點(diǎn)：

*滅弧斷流能力較差，屬非限流熔斷器*結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、價(jià)廉、更換熔片方便第3節(jié)變配電所低壓熔斷器RT0型低壓有填料封閉管式熔斷器特點(diǎn)：#“限流”型熔斷器#保護(hù)性能好、斷流能力大，應(yīng)用廣泛#熔體熔斷后整個(gè)熔斷體報(bào)廢，不夠經(jīng)濟(jì)。第3節(jié)變配電所低壓熔斷器RT16（NT）、RT18型熔斷器結(jié)構(gòu)：與RT0型相似。熔管為高強(qiáng)度陶瓷管，內(nèi)裝優(yōu)質(zhì)石英砂，熔體采用優(yōu)質(zhì)材料制成。特點(diǎn)：體積小，重量輕、功耗小、分?jǐn)嗄芰Ω?、限流特性好?/p>

RT16RT18特點(diǎn)：RT18圓筒帽形熔斷器具有體積小、密封好、分?jǐn)嗄芰Ω?、指示靈敏、動(dòng)作可靠、安裝方便等優(yōu)點(diǎn)。第3節(jié)變配電所低壓隔離器（低壓隔離開關(guān)）

用途：在低壓配電系統(tǒng)中為了確保維護(hù)測(cè)試和檢修人員的安全，將供電設(shè)備與電源實(shí)現(xiàn)隔離。基本結(jié)構(gòu)：由操作機(jī)構(gòu)（手柄、轉(zhuǎn)軸、支架和拉桿）和安裝在底板上的觸頭、刀片、滅弧罩等組成。性能特點(diǎn)：若未帶滅弧裝置，隔離開關(guān)只能分?jǐn)嗷蚪油蛰d或很小的電流電路；而帶有滅弧室時(shí)在規(guī)定的條件下可用來接通或分?jǐn)嗾９ぷ麟娏鳌?/p>

性能特點(diǎn)：能承載正常電路條件下的電流，以及在一定時(shí)間內(nèi)承載非正常電路條件下（如短路）的電流。符號(hào)：

QS第3節(jié)變配電所低壓隔離器（低壓隔離開關(guān)）

常用的HD系列（也稱刀開關(guān)）、HS系列（刀形轉(zhuǎn)換隔離器）等結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，主要用于要求不高，使用不頻繁的地方。QA系列隔離開關(guān)每相結(jié)構(gòu)上由短接銅排直接串聯(lián)兩組觸頭組成，分?jǐn)嗄芰^高。QP系列隔離開關(guān)每相結(jié)構(gòu)上由兩組觸頭并聯(lián)組成，分?jǐn)嗄芰^低，但電流容量較大。Q系列隔離開關(guān)不僅具有電氣隔離作用，而且能不頻繁接通和分?jǐn)嚯娐贰、QA、QP系列主要使用在具有高短路電流、低功率因數(shù)的供配電電路中，作為手動(dòng)、不頻繁操作的主開關(guān)或總開關(guān)，尤其適合于安裝在抽出式低壓成套裝置中。第3節(jié)變配電所低壓熔斷器組合電器

熔斷器組合電器是將機(jī)械開關(guān)電器與一個(gè)或幾個(gè)熔斷器組裝在同一單元的組合電器。

類型較多，包括開關(guān)熔斷器組（負(fù)荷開關(guān)）、隔離器熔斷器組、熔斷器式開關(guān)（刀熔開關(guān)）、熔斷器式隔離器等。常用的有：QSA系列隔離開關(guān)熔斷器組HH系列負(fù)荷開關(guān)HK系列開啟式負(fù)荷開關(guān)HR系列熔斷器式刀開關(guān)HG1系列熔斷器式隔離器第3節(jié)變配電所低壓斷路器

低壓斷路器是低壓供配電系統(tǒng)中性能最完善的開關(guān)電器，它不僅能帶負(fù)荷通斷電路，而且能在短路、過負(fù)荷、欠壓或失壓時(shí)自動(dòng)跳閘，斷開故障電路。低壓斷路器型號(hào)

D—低壓斷路器—產(chǎn)品名稱Z—塑料外殼式（裝置式）W—框架式（萬能式）—其他標(biāo)志派生代號(hào)—P—電動(dòng)操作M—密封式極數(shù)額定電流（A）—結(jié)構(gòu)型式X—限流式L—漏電保護(hù)設(shè)計(jì)序號(hào)脫扣器及輔助機(jī)構(gòu)代號(hào)分類方法類型及說明用途配電用、電動(dòng)機(jī)用、照明用和漏電保護(hù)用滅弧介質(zhì)空氣斷路器滅弧介質(zhì)一般為空氣，但現(xiàn)在利用真空作滅弧介質(zhì)的真空斷路器也得到較大發(fā)展真空斷路器極數(shù)單極、雙極、三極和四極結(jié)構(gòu)塑料外殼式（裝置式）、框架式（萬能式）保護(hù)性能非選擇型瞬時(shí)動(dòng)作（配置瞬時(shí)脫扣器）通過的電流達(dá)到或超過動(dòng)作值就斷開電路，沒有明確的選擇性動(dòng)作要求目前普遍采用非選擇型斷路器，以瞬時(shí)動(dòng)作為主長(zhǎng)延時(shí)動(dòng)作（配置熱脫扣器）過負(fù)荷保護(hù)選擇型兩段保護(hù)瞬時(shí)和長(zhǎng)延時(shí)的兩段組合或瞬時(shí)和短延時(shí)（配置短延時(shí)脫扣器）的兩段組合有明確的選擇性動(dòng)作要求，以滿足前后級(jí)保護(hù)裝置的動(dòng)作配合。選擇型斷路器的脫扣器一般為電子式或智能式三段保護(hù)瞬時(shí)、短延時(shí)和長(zhǎng)延時(shí)的三段組合第3節(jié)變配電所低壓斷路器

低壓斷路器分類第3節(jié)變配電所低壓斷路器

常用低壓斷路器◆塑料外殼式低壓斷路器（裝置式

）

特點(diǎn)：所有部件都安裝在一個(gè)塑料外殼中（僅在塑殼正面中央有外露的操作手柄），沒有裸露的帶電部分，使用安全性高。

操作：小容量的斷路器（50A以下）采用手動(dòng)操作；大容量斷路器可以手動(dòng)操作，亦可電動(dòng)操作。

用途：一般用于配電饋線控制和保護(hù)、小型配電變壓器的低壓側(cè)出線總開關(guān)、動(dòng)力配電終端控制和保護(hù)、住宅配電終端控制和保護(hù)，各種生產(chǎn)機(jī)械的電源開關(guān)。第3節(jié)變配電所低壓斷路器

常用低壓斷路器◆塑料外殼式低壓斷路器（裝置式

）

我國自行開發(fā)的塑殼式斷路器系列有：DZ15系列、DZ20系列、DZ25系列等

引進(jìn)技術(shù)生產(chǎn)的有TO系列、TG系列、H系列、3VE系列、M611（DZ106）系列、C45N（DZ47）系列等第3節(jié)變配電所低壓斷路器

常用低壓斷路器◆框架式低壓斷路器（萬能式

）

結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：框架式裝在金屬或塑料的框架上。

操作：既有手柄操作，又有杠桿操作、電磁操作和電動(dòng)操作等。

安裝：地點(diǎn)靈活，既可裝在配電裝置中，又可安在墻上或支架上。

性能特點(diǎn)：相對(duì)于塑殼斷路器，框架式斷路器的電流容量和斷流能力較大。

保護(hù)：短路、過載、欠壓、漏電等多種保護(hù)方案。第3節(jié)變配電所低壓斷路器

常用低壓斷路器◆框架式低壓斷路器（萬能式

）

用途：主要用于配電變壓器低壓側(cè)總開關(guān)、低壓母線分段開關(guān)或大容量饋線開關(guān)和大型電動(dòng)機(jī)控制開關(guān)等。

系列：我國自行開發(fā)的萬能式斷路器系列有DW15、DWl8、DW40、DW48、DW914系列等。引進(jìn)技術(shù)的產(chǎn)品有ME系列（DW17）、AH系列（DW914）、AE系列（DW19）、3WE系列等。第3節(jié)變配電所低壓開關(guān)柜

類型及型號(hào)

低壓開關(guān)柜是按不同用途和使用場(chǎng)合，將所需一、二次設(shè)備按一定的線路方案有機(jī)組合而成的一種成套配電裝置，在低壓供配電系統(tǒng)中用于控制、保護(hù)和測(cè)量。—低壓開關(guān)柜P—開啟式J—封閉式G-交流一次線路方案編號(hào)—結(jié)構(gòu)型式G—固定式C—抽屜式H—混形式用途代號(hào)—L、D—?jiǎng)恿τ迷O(shè)計(jì)序號(hào)輔助電路方案編號(hào)第3節(jié)變配電所低壓開關(guān)柜

固定式低壓開關(guān)柜

◆固定式低壓開關(guān)柜的所有一、二次設(shè)備固定安裝，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、價(jià)格便宜，廣泛用于中小用戶。◆我國目前應(yīng)用的主要有PGL1、2型和GGD、GGL型等。

抽屜式低壓開關(guān)柜

◆抽屜式低壓開關(guān)柜是將一、二次設(shè)備安裝在各個(gè)抽屜內(nèi)，再裝于各個(gè)功能單元隔室，可根據(jù)需要推入或抽出?！艟哂胁僮靼踩⒁子跈z修及維護(hù)、更換故障開關(guān)容易等優(yōu)點(diǎn)，可以縮短停電時(shí)間?！粑覈壳皯?yīng)用的抽出式低壓開關(guān)柜主要有GCL(K)、GCS、MNS型等，可用作動(dòng)力中心(PC)和電動(dòng)機(jī)控制中心(MCC)。

第3節(jié)變配電所低壓一次設(shè)備的選擇與校驗(yàn)

電器名稱額定電壓額定電流斷流能力短路電流較驗(yàn)其他動(dòng)穩(wěn)定熱穩(wěn)定低壓熔斷器√√√——保護(hù)特性低壓開關(guān)電器√√√一般可以不校驗(yàn)低壓斷路器√√√保護(hù)特性

低壓一次設(shè)備的選擇和高壓一次設(shè)備的選擇一樣，除應(yīng)滿足電氣設(shè)備正常工作條件外，根據(jù)情況按短路故障條件進(jìn)行校驗(yàn)，同時(shí)在保證供配電系統(tǒng)安全可靠的前提下，做到運(yùn)行維護(hù)方便、技術(shù)先進(jìn)、經(jīng)濟(jì)合理。表4-7

低壓一次設(shè)備的選擇校驗(yàn)項(xiàng)目第3節(jié)變配電所低壓一次設(shè)備的選擇與校驗(yàn)低壓斷路器的選擇與校驗(yàn)

◆額定電壓選擇：不低于所在線路的額定電壓?！纛~定電流選擇：●過電流脫扣器額定電流：應(yīng)不小于線路的計(jì)算電流?！駳ぜ茴~定電流：應(yīng)不小于它所安裝的脫扣器額定電流。第3節(jié)變配電所低壓一次設(shè)備的選擇與校驗(yàn)低壓斷路器的選擇與校驗(yàn)

◆過電流脫扣器動(dòng)作電流和動(dòng)作時(shí)間的整定

●瞬動(dòng)過電流脫扣器動(dòng)作電流的整定

動(dòng)作時(shí)間：通常在0.02s以內(nèi)。

動(dòng)作電流：應(yīng)躲過最大一臺(tái)電動(dòng)機(jī)的全起動(dòng)電流（尖峰電流），即：

第3節(jié)變配電所◆過電流脫扣器動(dòng)作電流和動(dòng)作時(shí)間的整定

●短延時(shí)過電流脫扣器動(dòng)作電流和動(dòng)作時(shí)間的整定

動(dòng)作電流：應(yīng)躲過線路的尖峰電流，即:

動(dòng)作時(shí)間：按前后保護(hù)裝置的保護(hù)選擇性要求來確定，前一級(jí)保護(hù)的動(dòng)作時(shí)間應(yīng)比后一級(jí)保護(hù)的動(dòng)作時(shí)間長(zhǎng)一個(gè)時(shí)間級(jí)差（0.1～0.2s）。如:0.4s0.2s第3節(jié)變配電所◆過電流脫扣器動(dòng)作電流和動(dòng)作時(shí)間的整定

●長(zhǎng)延時(shí)過電流脫扣器動(dòng)作電流和動(dòng)作時(shí)間的整定

動(dòng)作電流：應(yīng)躲過應(yīng)躲過線路的最大負(fù)荷電流，即:

動(dòng)作時(shí)間：應(yīng)躲過允許過負(fù)荷的持續(xù)時(shí)間，其動(dòng)作特性通常為反時(shí)限。第3節(jié)變配電所◆斷路器保護(hù)與被保護(hù)線路的配合：

過負(fù)荷保護(hù)：斷路器長(zhǎng)延時(shí)脫扣動(dòng)作電流不大于線路允許持續(xù)載流量即可。

短路保護(hù)：配合條件應(yīng)滿足導(dǎo)體的熱穩(wěn)定條件，具體為：⊙根據(jù)經(jīng)驗(yàn)，選用帶短延時(shí)脫扣器的斷路器所保護(hù)的配電干線截面不會(huì)太小，一般能滿足熱穩(wěn)定要求，可不作校驗(yàn)。若需校驗(yàn)時(shí)按下式校驗(yàn)：⊙若不滿足配合要求，則應(yīng)改選脫扣器的動(dòng)作電流為瞬動(dòng)型，或加大導(dǎo)線芯線截面。第3節(jié)變配電所低壓斷路器的選擇與校驗(yàn)

◆過流脫扣器保護(hù)靈敏度校驗(yàn)：K為靈敏度最小值，取1.3

第3節(jié)變配電所低壓斷路器的選擇與校驗(yàn)

◆斷路器斷流能力校驗(yàn)

當(dāng)斷路動(dòng)作時(shí)間在0.02s以上時(shí)，極限分?jǐn)嚯娏鲬?yīng)不小于通過它的最大三相短路電流周期分量有效值（已過沖擊電流后才斷路），即：

當(dāng)斷路器動(dòng)作時(shí)間在0.02s及以下時(shí)，其極限分?jǐn)嚯娏鲬?yīng)不小于通過它的最大三相短路沖擊電流，即：第3節(jié)變配電所低壓熔斷器的選擇與校驗(yàn)

◆額定電壓：不低于所在線路的額定電壓?！纛~定電流：是指熔斷器的支持件的額定電流，其值應(yīng)不小于它所安裝的熔體額定電流?！羧垠w額定電流：選擇應(yīng)滿足以下條件：

應(yīng)不小于線路的計(jì)算電流：

應(yīng)躲過電動(dòng)機(jī)正常起動(dòng)產(chǎn)生的尖峰電流：第3節(jié)變配電所低壓熔斷器的選擇與校驗(yàn)

熔體額定電流的選擇與被保護(hù)線路的配合。

⊙對(duì)過負(fù)荷保護(hù)：熔體電流在16A以上時(shí)，熔體電流不大于線路導(dǎo)體允許持續(xù)載流量即可?！褜?duì)短路保護(hù)：校驗(yàn)絕緣導(dǎo)體的熱穩(wěn)定來確定是否配合合適。第3節(jié)變配電所低壓熔斷器的選擇與校驗(yàn)

◆熔斷器保護(hù)靈敏度的檢驗(yàn)

為了保證保護(hù)范圍內(nèi)發(fā)生各種短路故障時(shí)能可靠地熔斷，靈敏度必須滿足下列條件：熔斷器熔體額定電流（A）4～1016～3240～6380～200250～500熔斷時(shí)間（s）53.55670.4891011—表4-8熔斷器保護(hù)靈敏度最小值K◆低壓熔斷器斷流能力校驗(yàn)方法同高壓熔斷器。第3節(jié)變配電所低壓一次設(shè)備的選擇與校驗(yàn)

低壓保護(hù)電器級(jí)間選擇性配合

選擇性配合的意義：盡量縮小故障時(shí)停電范圍，保證其選擇性；又保證其動(dòng)作的可靠性。12具體配合性能不作要求。措施：恰當(dāng)選擇保護(hù)電器，正確整定保護(hù)電器的動(dòng)作電流和動(dòng)作時(shí)間，以使兩個(gè)或多個(gè)保護(hù)電器之間的保護(hù)特性合理配合，滿足選擇性的要求。內(nèi)容：熔斷器的級(jí)間配合、斷路器的級(jí)間配合（包括選擇性與非選擇性之間配合）、熔斷器與斷路器的級(jí)間配合。第3節(jié)變配電所低壓保護(hù)電器級(jí)間選擇性配合

◆熔斷器的級(jí)間配合

在過載和短路電流較小的情況下，上、下級(jí)熔斷體之間可按時(shí)間-電流特性不相交或按上、下級(jí)熔斷體的過電流選擇比來選配。額定電流16Ａ及以上的兩級(jí)熔斷體的熔體額定電流之比為1.6：1時(shí)，就能滿足上、下級(jí)選擇性配合要求。

標(biāo)準(zhǔn)的熔體額定電流值就是近似按這個(gè)比例設(shè)計(jì)的，如25、40、63、100、160、250以及32、50、80、125、200、315等。第3節(jié)變配電所低壓保護(hù)電器級(jí)間選擇性配合

◆斷路器的級(jí)間配合

對(duì)過負(fù)荷保護(hù):

對(duì)短路保護(hù):靈敏性要求和選擇性要求很難同時(shí)滿足?！錾霞?jí)用非選擇型斷路器，下級(jí)也用非選擇型斷路器：

整體來說，這種方式?jīng)]有選擇性。小結(jié)第3節(jié)變配電所低壓保護(hù)電器級(jí)間選擇性配合

◆斷路器的級(jí)間配合

■上級(jí)用選擇型斷路器，下級(jí)用非選擇型斷路器：用短延時(shí)脫扣器的時(shí)延去實(shí)現(xiàn)短路保護(hù)上下級(jí)的選擇性，其脫扣電流可相對(duì)整定較低，但也必須符合上級(jí)斷路器的瞬時(shí)脫扣整定電流盡量整定大些，以免在故障電流很大時(shí)導(dǎo)致Ａ、Ｂ均瞬時(shí)動(dòng)作，破壞選擇性。

小結(jié)具有良好的選擇性

第3節(jié)變配電所低壓保護(hù)電器級(jí)間選擇性配合

◆斷路器的級(jí)間配合

■上、下級(jí)均采用選擇型斷路器：

●長(zhǎng)延時(shí)脫扣器整定電流：●短延時(shí)脫扣器整定電流和動(dòng)作時(shí)間：

這種配合一般出現(xiàn)在變電所低壓側(cè)，上級(jí)為總進(jìn)線開關(guān)，下級(jí)為配電出線開關(guān)。●為確保動(dòng)作的選擇性，上級(jí)斷路器A不宜設(shè)置瞬時(shí)脫扣器第3節(jié)變配電所◆斷路器與熔斷器之間的選擇性配合■上級(jí)用熔斷器，下級(jí)用斷路器：這種配合一般出現(xiàn)末端電路，即直接接至用電設(shè)備的線路保護(hù)電路。通常末端電路使用非選擇型斷路器

動(dòng)作特性不相交，并應(yīng)具有一定的時(shí)間裕量：◎熔斷器的時(shí)間電流特性上對(duì)應(yīng)短路電流的熔體熔斷時(shí)間應(yīng)比斷路器瞬時(shí)脫扣器動(dòng)作時(shí)間長(zhǎng)0.1s以上?！蛉垠w的額定電流比斷路器長(zhǎng)延時(shí)脫扣器的整定電流要大一定的數(shù)值，一般為3倍以上。能較好配合

小結(jié)第3節(jié)變配電所◆斷路器與熔斷器之間的選擇性配合■上級(jí)選用非選擇型斷路器，下級(jí)選用熔斷器：

這種配合方式和上述上下級(jí)都用非選擇型斷路器類似。整體來說不符合選擇性要求，這種配合方式不可取。小結(jié)第3節(jié)變配電所◆斷路器與熔斷器之間的選擇性配合■上級(jí)用選擇型斷路器，下級(jí)用熔斷器：●過負(fù)荷時(shí)，動(dòng)作特性不相交即能滿足選擇性要求?！窳硗?，在滿足動(dòng)作靈敏度條件下，上級(jí)斷路器瞬時(shí)脫扣器整定電流應(yīng)盡量整定大一些，以免破壞選擇性?！駥?duì)短路保護(hù)而言：

而且短延時(shí)時(shí)間應(yīng)整定大一些，如0.4～0.8ｓ。

第3節(jié)變配電所低壓保護(hù)電器級(jí)間選擇性配合

◆總結(jié)

●各級(jí)保護(hù)合理的配置和選型：首級(jí)干線宜用選擇型斷路器（電流較小者可用熔斷器）；中間各級(jí)宜用熔斷器；末端回路可用非選擇斷路器?！窕驹瓌t：正常工作和用電設(shè)備正常起動(dòng)時(shí)，保護(hù)電器不應(yīng)動(dòng)作；保護(hù)電器必須在盡量短的時(shí)間內(nèi)可靠切斷故障電路；各級(jí)保護(hù)電器的動(dòng)作特性應(yīng)能彼此協(xié)調(diào)配合，有選擇性地切斷電路。按此結(jié)論，以四級(jí)低壓配電系統(tǒng)為例，典型配置和選型：功能：主要功能是將電力系統(tǒng)中的電能電壓升高或降低，以利于電能的合理輸送、分配和使用符號(hào)及型號(hào)：T、TM第3節(jié)變配電所電力變壓器概述

—相數(shù)代號(hào)高壓繞組電壓等級(jí)（kV）性能水平代號(hào)（8、9、10、11、12）—絕緣代號(hào)C—成形固體澆注式G—空氣（干式）CR—成形固體包封式油浸式不表示額定容量（kVA）Z—有載調(diào)壓無載調(diào)壓不表示—冷卻代號(hào)L—鋁繞組銅繞組不表示S—三相D—單相F—風(fēng)冷油浸自冷不表示繞組導(dǎo)體材質(zhì)—調(diào)壓方式代號(hào)—

普通電力變壓器（工廠變電所大多采用）

第3節(jié)變配電所概述

按功能分

升壓變壓器降壓變壓器

按相數(shù)分

按調(diào)壓方式分

雙繞組變壓器（工廠變電所大多采用）按繞組導(dǎo)體材質(zhì)分

三繞組變壓器按繞組型式分按繞組絕緣及冷卻方式分

三相（工廠變電所通常都采用）單相

無載調(diào)壓(工廠變電所大多采用)

有載調(diào)壓

銅繞組變壓器（現(xiàn)廣泛應(yīng)用）鋁繞組變壓器油浸式干式

自耦變壓器

充氣式

按用途分

全封閉變壓器防雷變壓器油浸自冷式（大多采用）油浸風(fēng)冷式

油浸水冷式

強(qiáng)迫油循環(huán)冷卻式

分類

電力變壓器的容量和過負(fù)荷能力

電力變壓器的額定容量和實(shí)際容量

電力變壓器的額定容量◆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(一般規(guī)定為20年)內(nèi)所能連續(xù)輸出的最大視在功率(單位：kVA)室外安裝規(guī)定的使用年限連續(xù)輸出的最大視在功率規(guī)定的環(huán)境溫度GBl094—96《電力變壓器》規(guī)定：最高氣溫為+40℃，最高日平均氣溫為+30℃，最高年平均氣溫為+20℃，油浸式變壓器頂層油的溫升，規(guī)定不得超過周圍氣溫55℃。如按規(guī)定的最高氣溫+40℃計(jì)，則變壓器頂層油溫不得超過+95℃。對(duì)室內(nèi)安裝變壓器，由于散熱條件較差，一般處在室中央的變壓器環(huán)境溫度比室外溫度大約要高出8℃。設(shè)計(jì)壽命20年。第3節(jié)變配電所電力變壓器的容量和過負(fù)荷能力

電力變壓器的額定容量和實(shí)際容量

額定容量與溫度之間的關(guān)系繞組最熱點(diǎn)的溫度絕緣的老化速度變壓器的使用年限變壓器帶負(fù)荷能力（容量）變壓器負(fù)荷

環(huán)境溫度

●變壓器的使用年限，主要取決于變壓器繞組絕緣材料的壽命，與變壓器運(yùn)行時(shí)各部分的溫度有直接的聯(lián)系?！駠a(chǎn)電力變壓器大多數(shù)采用A級(jí)絕緣，使用的絕緣材料為經(jīng)過絕緣油浸漬處理過的有機(jī)材料如紙、木材、棉紗等。耐熱溫度105℃、穩(wěn)定溫升65℃。

●電力變壓器耐溫最薄弱環(huán)節(jié)：繞組絕緣。八度規(guī)則：溫度每升高八度，變壓器的使用壽命降低一半第3節(jié)變配電所電力變壓器的容量和過負(fù)荷能力

電力變壓器的額定容量和實(shí)際容量

電力變壓器實(shí)際容量●如果超過GBl094-96《電力變壓器》規(guī)定溫度最大值中的一個(gè)，則變壓器頂層油的溫升限值應(yīng)予降低，即變壓器的實(shí)際容量較之其額定容量要相應(yīng)地有所降低?！袢绻纫?guī)定的環(huán)境溫度低，則從繞組絕緣老化程度減輕而又保證變壓器使用年限不變來考慮，變壓器的實(shí)際容量較之其額定容量可以適當(dāng)提高。即：此時(shí)變壓器可允許一定的過負(fù)荷。

●變壓器安裝地點(diǎn)的環(huán)境溫度與規(guī)定環(huán)境溫度不一致，則變壓器的實(shí)際容量較之其額定容量相應(yīng)地有所改變。第3節(jié)變配電所電力變壓器的容量和過負(fù)荷能力

電力變壓器的額定容量和實(shí)際容量

電力變壓器實(shí)際容量1℃規(guī)則

一般規(guī)定，如果變壓器安裝地點(diǎn)的年平均氣溫

則年平均氣溫每升高1℃，變壓器的容量應(yīng)相應(yīng)減小1％。

●對(duì)室外安裝變壓器，其實(shí)際容量為●對(duì)室內(nèi)安裝變壓器，其實(shí)際容量為第3節(jié)變配電所電力變壓器的容量和過負(fù)荷能力

電力變壓器的正常過負(fù)荷能力

過負(fù)荷能力：變壓器在一個(gè)較短時(shí)間內(nèi)輸出的功率，可能大于額定容量。

第3節(jié)變配電所

運(yùn)行分析：變壓器并非一直額定運(yùn)行，晝夜、季節(jié)負(fù)荷均有變化。通常，變壓器的實(shí)際負(fù)荷小于其額定容量，溫升較低，絕緣老化的速度比正常規(guī)定的速度慢。因此，在不縮短變壓器絕緣的正常使用期限的前提下，變壓器是允許有一定的短期過負(fù)荷能力的。電力變壓器的正常過負(fù)荷能力由于晝夜負(fù)荷變化而允許的正常過負(fù)荷

當(dāng)日負(fù)荷系數(shù)k<1時(shí)，高峰時(shí)允許的過負(fù)荷倍數(shù)和持續(xù)時(shí)間可按右圖所示變壓器過負(fù)荷曲線確定。第3節(jié)變配電所電力變壓器的正常過負(fù)荷能力如果在夏季（6、7、8三個(gè)月）的最大負(fù)荷低于變壓器的額定容量時(shí)，每低1％可在冬季（12、1、2三個(gè)月）額定負(fù)載的基礎(chǔ)上過負(fù)荷1％，以15％為限。由于夏季低負(fù)荷而允許的過負(fù)荷以上兩項(xiàng)累積，對(duì)室內(nèi)油浸式變壓器過負(fù)荷的總數(shù)不應(yīng)超過20％，對(duì)室外變壓器過負(fù)荷的總數(shù)不應(yīng)超過30％。干式變壓器一般不考慮正常過負(fù)荷第3節(jié)變配電所電力變壓器的容量和過負(fù)荷能力

電力變壓器的事故過負(fù)荷能力事故過負(fù)荷：當(dāng)電力系統(tǒng)或工廠變電所發(fā)生事故時(shí)，為了保證重要用戶和設(shè)備的連續(xù)供電，故允許變壓器短時(shí)間(消除事故所必需的時(shí)間)較大幅度地過負(fù)荷運(yùn)行。表4-10油浸式變壓器允許的事故過負(fù)荷時(shí)間及倍數(shù)過負(fù)荷倍數(shù)1.301.451.61.752.02.43.0過負(fù)荷時(shí)間（min）1208030157.53.51.5如果變壓器的過負(fù)荷倍數(shù)和過負(fù)荷時(shí)間超過允許值，則應(yīng)按規(guī)定減少變壓器的負(fù)荷。第3節(jié)變配電所變電所主變壓器的選擇變電所主變壓器臺(tái)數(shù)的選擇

在確定變電所主變壓器臺(tái)數(shù)時(shí)，應(yīng)適當(dāng)考慮負(fù)荷的發(fā)展，留有一定的裕度。一般情況下應(yīng)首先考慮選擇一臺(tái)變壓器。第3節(jié)變配電所變電所主變壓器臺(tái)數(shù)的選擇

下列情況可考慮選擇兩臺(tái)或兩臺(tái)以上變壓器：

有大量一、二級(jí)負(fù)荷的變電所，宜采用兩臺(tái)變壓器。

第3節(jié)變配電所變電所主變壓器臺(tái)數(shù)的選擇

只有二級(jí)而無一級(jí)負(fù)荷的變電所，也可以只采用一臺(tái)變壓器，但必須在低壓側(cè)敷設(shè)與其他變電所相連的聯(lián)絡(luò)線作為備用電源。第3節(jié)變配電所變電所主變壓器臺(tái)數(shù)的選擇

對(duì)季節(jié)性負(fù)荷或晝夜負(fù)荷變動(dòng)較大而宜于采用經(jīng)濟(jì)運(yùn)行方式的變電所，可采用兩臺(tái)變壓器。除上述情況外的一般用戶變電所，如果負(fù)荷集中而容量又相當(dāng)大時(shí)，雖為三級(jí)負(fù)荷，也可以采用兩臺(tái)或以上變壓器。

第3節(jié)變配電所變電所主變壓器的選擇變電所主變壓器容量的選擇

變壓器容量等級(jí)

R10容量系列：容量等級(jí)按倍數(shù)遞增的。R10系列的容量等級(jí)較密，便于合理選用，我國新的變壓器容量等級(jí)采用此系列，如容量：100kVA、125kVA、160kVA、200kVA、250kVA、315kVA、400kVA、500kVA、630kVA、800kVA、l000kVA、l250kVA等。

第3節(jié)變配電所變電所主變壓器的選擇變電所主變壓器容量的選擇

只裝設(shè)一臺(tái)主變壓器的變電所：

第3節(jié)變配電所變電所主變壓器的選擇變電所主變壓器容量的選擇

裝設(shè)兩臺(tái)主變壓器時(shí)，每臺(tái)變壓器的容量，應(yīng)同時(shí)滿足：

第3節(jié)變配電所滿足總計(jì)算負(fù)荷60～70%的需要。滿足全部一、二級(jí)負(fù)荷的需要。變電所主變壓器的選擇變電所主變壓器容量的選擇

車間變電所主變單臺(tái)容量一般不宜大于1000kVA（或1250kVA），以便于變壓器位于負(fù)荷中心。對(duì)裝設(shè)在二層以上的電力變壓器，應(yīng)考慮垂直與水平運(yùn)輸對(duì)通道及樓板荷載的影響。若采用干式變壓器時(shí)，其容量不宜大于630kVA。

第3節(jié)變配電所如車間負(fù)荷容量較大、負(fù)荷集中且運(yùn)行合理時(shí)，也可以選用單臺(tái)容量為1250～2000kVA的配電變壓器，以減少開關(guān)數(shù)量。變電所主變壓器的選擇變電所主變壓器容量的選擇

住宅區(qū)變電所內(nèi)的油浸式變壓器單臺(tái)容量，不宜大于630kVA，以利于保護(hù)的簡(jiǎn)化和供電質(zhì)量的提高。

應(yīng)適當(dāng)考慮負(fù)荷的發(fā)展，一般應(yīng)考慮今后5～10年電力負(fù)荷的增長(zhǎng)，留有一定的余地，同時(shí)要考慮變壓器的正常過負(fù)荷能力。注意：

變電所主變壓器臺(tái)數(shù)和容量的最后確定，應(yīng)結(jié)合變電所主接線方案的選擇，通過對(duì)幾個(gè)較合理的方案進(jìn)行技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較后擇優(yōu)確定。第3節(jié)變配電所變電所主變壓器的選擇變電所主變壓器容量的選擇

例：某10/0.4kV變電所，總計(jì)算負(fù)荷為970kV.A，其中一、二級(jí)負(fù)荷為480kV.A，當(dāng)?shù)啬昶骄鶜鉁卅?.av=22oC,試初步選擇主變壓器的臺(tái)數(shù)和容量。

解：根據(jù)變電所一、二級(jí)負(fù)荷情況，確定選兩臺(tái)主變壓器。根據(jù)和要求，其單臺(tái)變壓器容量應(yīng)滿足下列要求：第3節(jié)變配電所變電所主變壓器的選擇變電所主變壓器容量的選擇

例：某10/0.4kV變電所，總計(jì)算負(fù)荷為970kV.A，其中一、二級(jí)負(fù)荷為480kV.A，當(dāng)?shù)啬昶骄鶜鉁卅?.av=22oC,試初步選擇主變壓器的臺(tái)數(shù)和容量。

第3節(jié)變配電所初選容量800kV.A。考慮氣溫和室內(nèi)安裝，所選變壓器實(shí)際容量為：

所選變壓器容量滿足要求。變電所主變壓器的選擇課堂作業(yè)：

4-7計(jì)算題（2）某10/0.4kV車間變電所，總計(jì)算負(fù)荷640kVA，其中一、二級(jí)負(fù)荷共360kVA，當(dāng)?shù)啬昶骄鶜鉁貫?5℃，變壓器裝在室外。試初步選擇變電所變壓器的臺(tái)數(shù)及容量。第3節(jié)變配電所解：根據(jù)變電所一、二級(jí)負(fù)荷情況，確定選兩臺(tái)主變壓器，其單臺(tái)容量SNT應(yīng)滿足下列條件：3-7計(jì)算題（2）某10/0.4kV車間變電所，總計(jì)算負(fù)荷640kVA，其中一、二級(jí)負(fù)荷共360kVA，當(dāng)?shù)啬昶骄鶜鉁貫?5℃，變壓器裝在室外。試初步選擇變電所變壓器的臺(tái)數(shù)及容量。第3節(jié)變配電所因此初步確定每臺(tái)主變壓器容量為500kV.A。所選變壓器容量滿足要求?？紤]當(dāng)?shù)啬昶骄鶜鉁兀x變壓器的實(shí)際容量為第3節(jié)變配電所互感器

◆互感器是電力系統(tǒng)中一次電路和二次電路之間的聯(lián)絡(luò)元件，用以向測(cè)量?jī)x表、繼電器線圈提供電路參數(shù)信號(hào)，正確反映電氣設(shè)備的正常運(yùn)行和故障情況。互感器是一種特殊變壓器?！艋ジ衅鞣蛛娏骰ジ衅鳎–T）和電壓互感器（PT）。第3節(jié)變配電所◆功能：■將一次設(shè)備和二次設(shè)備進(jìn)行電氣隔離：●防止二次設(shè)備的故障影響到主電路，從而提高一次系統(tǒng)和二次系統(tǒng)的安全性和可靠性?！穸卧O(shè)備及工作人員與高電壓隔離，保證二次設(shè)備和人身安全。■將一次回路的高電壓和大電流變?yōu)槎位芈返臉?biāo)準(zhǔn)值

，便于測(cè)量?jī)x表和繼電保護(hù)裝置標(biāo)準(zhǔn)化、小型化?！裢ǔT二次額定電壓為100V。

●CT二次額定電流為5A（或lA）。第3節(jié)變配電所電流互感器電流互感器的分類及型號(hào)

分類方法類型應(yīng)用及其他說明用途測(cè)量用用于電流測(cè)量，準(zhǔn)確度等級(jí)有0.1、0.2、0.5、1、3、5等級(jí)保護(hù)用用于繼電保護(hù)，準(zhǔn)確度等級(jí)有5P、10P兩級(jí)安裝地點(diǎn)戶內(nèi)式35kV及以上多制成戶外式戶外式電壓高壓1kV以上低壓1kV以下絕緣介質(zhì)油絕緣多用于戶外澆注絕緣利用環(huán)氧樹脂作絕緣澆注成型，適用于35kV及以下戶內(nèi)干式絕緣由普通絕緣材料包扎，浸漬漆處理，適于低壓戶內(nèi)使用瓷絕緣主絕緣由瓷件構(gòu)成，已被澆注絕緣所取代一次繞組匝數(shù)單匝式（母線式、裝入式等）母線式是利用母線作為一次繞組，安裝時(shí)將母線穿人電流互感器內(nèi)腔；裝入式是將電流互感器裝入35kV及以上的變壓器或多油斷路器的瓷套管中多匝式（線圈式、線環(huán)式等）第3節(jié)變配電所電流互感器電流互感器的分類及型號(hào)

L

—

電流互感器

一次繞組型式

M-母線式F-復(fù)匝式D-單匝式Q-線圈式A-穿墻式B-支持式Z-支柱式R-裝入式安裝型式

額定電壓（kV）

設(shè)計(jì)序號(hào)

結(jié)構(gòu)型式

Q–加強(qiáng)式J–加大容量

用途

B–有載調(diào)壓D

–差動(dòng)保護(hù)用J–接地保護(hù)用Z–澆注絕緣C

–瓷絕緣J–樹脂絕緣絕緣型式

TA第3節(jié)變配電所電流互感器電流互感器的基本結(jié)構(gòu)和工作原理結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：一次繞組匝數(shù)很少（或無），導(dǎo)體粗。二次繞組匝數(shù)很多，導(dǎo)體較細(xì)。工作情況：一次繞組串接在一次電路中，二次繞組則與儀表、繼電器等的電流線圈相串聯(lián)，形成一個(gè)閉合回路（接近于短路狀態(tài)）。與普通變壓器工作區(qū)別：輸入信號(hào)為電流；工作接近于短路狀態(tài)。第3節(jié)變配電所電流互感器電流互感器的基本結(jié)構(gòu)和工作原理電流關(guān)系：第3節(jié)變配電所電流互感器電流互感器接線方案

一相式接線TA應(yīng)用：通常用于負(fù)荷平衡的三相電路，如低壓動(dòng)力線路中，供測(cè)量電流或接過負(fù)荷保護(hù)裝置之用。符號(hào)第3節(jié)變配電所電流互感器電流互感器接線方案

兩相V形接線（兩相不完全星形接線）

TA應(yīng)用：在中性點(diǎn)不接地的三相三線制電路中(如6～10kV高壓電路中)，廣泛用于測(cè)量三相電流、電能及作過電流繼電保護(hù)之用；一般接在A、C相；符號(hào)第3節(jié)變配電所電流互感器電流互感器接線方案

兩相電流差接線(兩相一繼電器接線)TA應(yīng)用：流入繼電器的電流是ia-ic，其大小是相電流的根號(hào)3倍。適于中性點(diǎn)不接地的三相三線制電路中(如6～10kV高壓電路中)供作過電流繼電保護(hù)之用。符號(hào)第3節(jié)變配電所電流互感器電流互感器接線方案

三相星形接線TA應(yīng)用：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，作三相電流、電能測(cè)量及過電流繼電保護(hù)之用。符號(hào)第3節(jié)變配電所電流互感器電流互感器選擇與校驗(yàn)

電壓、電流及變流比的選擇

◆電流互感器的額定電壓應(yīng)不低于裝設(shè)地點(diǎn)電路的額定電壓?！粢淮蝹?cè)額定電流應(yīng)不小于電路的計(jì)算電流，二次額定電流一般為5A。

一次側(cè)額定電流規(guī)格：20A、30A、40A、50A、75A、100A、150A、200A、300A、4