工廠供電與安全用電

工廠變配電技術(shù)及安全用電

一、導(dǎo)線截面積計算；二、電力元件三、工廠供電系統(tǒng)電氣接線圖分析；導(dǎo)線截面選擇過大，雖能降低電能損耗，但有色金屬的消耗量增加，初始投資顯著增加；選擇過小，運行時會產(chǎn)生過大的電壓損耗和電能損耗，難以保證供電質(zhì)量和增加運行費用，甚至可能會因接頭處溫度過高而引起事故一、導(dǎo)線截面計算按允許載流量選擇導(dǎo)線和電纜的截面（發(fā)熱條件）按允許電壓損失選擇導(dǎo)線和電纜截面按經(jīng)濟電流密度選擇導(dǎo)線和電纜截面按機械強度選擇導(dǎo)線和電纜截面為了保證供配電系統(tǒng)安全、可靠、優(yōu)質(zhì)、經(jīng)濟地運行，選擇導(dǎo)線和電纜截面時必須滿足下列條件：1．發(fā)熱條件

導(dǎo)線和電纜（包括母線）在通過正常最大負荷電流即線路計算電流時產(chǎn)生的發(fā)熱溫度，不應(yīng)超過其正常運行時的最高允許溫度。2．電壓損耗條件

導(dǎo)線和電纜在通過正常最大負荷電流即線路計算電流時產(chǎn)生的電壓損耗，不應(yīng)超過正常運行時允許的電壓損耗。（對于工廠內(nèi)較短的高壓線路，可不進行電壓損耗校驗。）3．經(jīng)濟電流密度

35KV及以上的高壓線路及電壓在35KV以下但長距離、大電流的線路，其導(dǎo)線和電纜截面宜按經(jīng)濟電流密度選擇，以使線路的年費用支出最小。所選截面，稱為“經(jīng)濟截面”。此種選擇原則，稱為“年費用支出最小”原則。一般工廠和高層建筑內(nèi)的10KV及以下線路，選擇“經(jīng)濟截面”的意義并不大，因此通常不考慮此項條件。4．機械強度

導(dǎo)線（包括裸線和絕緣導(dǎo)線）截面不應(yīng)小于其最小允許截面，見表5-4。電力線路的類型允許載流量允許電壓損失經(jīng)濟電流密度機械強度35kV及以上電源進線△△★△無調(diào)壓設(shè)備的6～10kV較長線路△★△6～10kV較短線路★△△低壓線路照明線路△★△動力線路★△△電力線路截面的選擇和校驗項目

△——校驗的項目，★——選擇的依據(jù)導(dǎo)線的最大允許電流Ia1（允許載流量），就是在規(guī)定的環(huán)境溫度條件下，導(dǎo)線能夠連續(xù)承受而不至使其穩(wěn)定溫度超過允許值的最大電流。查各類導(dǎo)線載流量表得導(dǎo)線牌號。（一）按發(fā)熱條件選擇導(dǎo)線的截面

1.三相系統(tǒng)相線截面的選擇按發(fā)熱條件選擇三相系統(tǒng)中的相線截面時，應(yīng)使其最大允許電流Ia1不小于通過相線的計算電流I30，即Ia1≥

I30導(dǎo)線的計算電流I30，是根據(jù)線路設(shè)備負荷情況計算得出，有系統(tǒng)的計算方法，簡單計算過程如下：Pe:設(shè)備容量P30:有功計算負荷Q30:無功計算負荷S30:視在計算負荷I30:計算電流注意：導(dǎo)體的允許載流量，不僅和導(dǎo)體的截面、散熱條件有關(guān)，還與周圍的環(huán)境溫度有關(guān)。在資料中所查得的導(dǎo)體允許載流量是對應(yīng)于周圍環(huán)境溫度為θo=25℃的允許載流量，如果環(huán)境溫度不等于25℃，允許載流量應(yīng)乘以溫度修正系數(shù)Kt。 這里所說的“環(huán)境溫度”，是按發(fā)熱條件選擇導(dǎo)線和電纜所采用的特定溫度。在室外，環(huán)境溫度一般取當?shù)刈顭嵩缕骄罡邭鉁亍Ｔ谑覂?nèi)，則取當?shù)刈顭嵩缕骄罡邭鉁丶?℃。對土中直埋的電纜，取當?shù)刈顭嵩碌叵?.8～1m的土壤平均溫度，亦可近似地采用當?shù)刈顭嵩缕骄鶜鉁亍?按發(fā)熱條件選擇導(dǎo)線所用的計算電流I30時，對降壓變壓器高壓側(cè)的導(dǎo)線，應(yīng)取為變壓器額定一次電流I1N,T。對電容器的引入線，由于電容器放電時有較大的涌流，因此I30應(yīng)取為電容器額定電流IN,C的1.35倍。2.中性線和保護線截面的選擇（1）中性線（N線）截面的選擇三相四線制系統(tǒng)中的中性線，要通過系統(tǒng)的三相不平衡電流和零序電流，因此中性線的允許載流量應(yīng)不小于三相系統(tǒng)的最大不平衡電流，同時應(yīng)考慮諧波電流的影響。Ao≥0.5Aφ由三相線路引出的兩相三線線路和單相線路，由于其中性線電流與相線電流相等，因為它們的中性線截面Ao應(yīng)與相線截面Aφ相同，即Ao＝Aφ對于三次諧波電流較大的三相四線制線路及三相負荷很不平衡的線路，使得中性線上通過的電流可能接近甚至超過相電流。因此在這種情況下，中性線截面Ao宜等于或大于相線截面Aφ，即：Ao≥Aφ

（2）保護線（PE線）截面的選擇

保護線要考慮三相系統(tǒng)發(fā)生單相短路故障時單相短路電流通過時的短路熱穩(wěn)定度。

根據(jù)短路熱穩(wěn)定度的要求，保護線（PE線）的截面APE，按GB50054－1995《低壓配電設(shè)計規(guī)范》規(guī)定：1）當Aφ≤16mm2時AＰＥ≥Aφ

2）當16mm2＜A≤35mm2時AＰＥ≥16mm2

3）當A＞35mm2時AＰＥ≥0.5Aφ注：對于電力變壓器低壓側(cè)截面較大的PE線，亦可按滿足熱穩(wěn)定度的條件，進行選擇或校驗。（3）保護中性線（PEN線）截面的選擇

保護中性線兼有保護線和中性線的雙重功能，因此其截面選擇應(yīng)同時滿足上述保護線和中性線的要求，并取其中的最大值。（二）按經(jīng)濟電流密度選擇導(dǎo)線和電纜截面曲線1：線路年折舊費（線路投資除以折舊年限）和線路的年維修管理費之和與導(dǎo)線截面的關(guān)系曲線曲線2：線路的年電能損耗費與導(dǎo)線截面的關(guān)系曲線曲線3：曲線1和曲線2的疊加，表示線路的年運行費用與導(dǎo)線截面的關(guān)系曲線線路的年費用和導(dǎo)線截面的關(guān)系

經(jīng)濟電流密度Jec與年最大負荷利用小時數(shù)有關(guān)，年最大負荷利用小時數(shù)越大，負荷越平穩(wěn)，損耗越大，經(jīng)濟截面因而也就越大，經(jīng)濟電流密度就會變小。所謂經(jīng)濟電流密度是指與經(jīng)濟截面對應(yīng)的導(dǎo)線電流密度。按經(jīng)濟電流密度計算經(jīng)濟截面的公式為:根據(jù)上式計算出截面后，從手冊或附錄表中選取一種與該值最接近（可稍小）的標準截面，再校驗其他條件即可。（三）按允許電壓損失選擇導(dǎo)線和電纜截面1.線路電壓損失的計算

電壓損耗，是指線路首端線電壓和末端線電壓的代數(shù)差。 為保證供電質(zhì)量，按規(guī)定，高壓配電線路（6～10kV）的允許電壓損耗不得超過線路額定電壓的5％；從配電變壓器一次側(cè)出口到用電設(shè)備受電端的低壓輸配電線路的電壓損耗，一般不超過設(shè)備額定電壓（220V、380V）的5%；對視覺要求較高的照明線路，則不得超過其額定電壓的2%～3%。 如果線路的電壓損耗超過了允許值，則應(yīng)適當加大導(dǎo)線或電纜的截面，使之滿足允許電壓損耗的要求。1.接有一個集中負載時線路的電壓損失計算注意：上式中的單位是kV，的單位是V，功率單位為kW和kvar帶有兩個集中負荷的三相線路2.有多個集中負荷的三相線路電壓損失計算 在圖中，P1、Q1、P2、Q2表示各段線路的有功功率和無功功率，p1、q1、p2、q2表示各個負荷的有功功率和無功功率，l1、r1、x1、l2、r2、x2表示各段線路的長度、電阻和電抗；L1、R1、X1、L2、R2、X2為線路首端至各負荷點的長度、電阻和電抗。線路總的電壓損耗為：2．按允許電壓損耗選擇、校驗導(dǎo)線截面由電壓損耗計算式可知線路上的電壓損失是由導(dǎo)線和電阻和電抗決定的。導(dǎo)線的電阻與截面成反比，而電抗與截面關(guān)系較復(fù)雜，當導(dǎo)線截面增大時，其電阻減小很快，而電抗減小的很少。因此，在計算電壓損耗時，通常是假定導(dǎo)線的電抗和導(dǎo)線截面無關(guān)，即采用線路的千米電抗，導(dǎo)線截面的計算，可根據(jù)電阻中的電壓損耗進行2．按允許電壓損耗選擇、校驗導(dǎo)線截面選擇導(dǎo)線截面的步驟如下：根據(jù)線路類型選擇千米電抗值

10kV架空線路x0=0.38Ω/km；

35kV架空線路x0=0.42Ω/km；

低壓架空線路x0=0.35Ω/km）求出電抗中的電壓損耗△Ux。2．按允許電壓損耗選擇、校驗導(dǎo)線截面由線路總的允許電壓損耗值△Ua1，求出電阻中的電壓損耗△Ur。計算導(dǎo)線的截面，查導(dǎo)線牌號表并選出最接近的標稱截面，一般使標稱截面略大于計算截面。按求得的導(dǎo)線標稱截面，校驗線路的實際電壓損失，如果實際損失小于等于允許電壓損耗，則所選截面可用。（四）按機械強度選擇導(dǎo)線和電纜截面對于工廠的電力線路，只需按其最小截面（見下表）校驗即可。線路類型導(dǎo)線最小截面/mm2

鋁及鋁合金線鋼芯鋁線銅絞線35kV及以上線路3535353~10kV線路居民區(qū)352525非居民區(qū)251616低壓線路一般161616與鐵路交叉跨域檔351616架空裸導(dǎo)線的最小截面變配電所中承擔輸送和分配電能任務(wù)的電路稱為一次電路(primarycircuit)或稱主電路(主接線)。一次電路中所有的電氣設(shè)備稱為一次設(shè)備(primaryequipment)或一次元件。二、變配電所高低壓一次設(shè)備一次設(shè)備按其功能分為以下幾類：（1）變換設(shè)備，其功能是按電力系統(tǒng)工作的要求來改變電壓或電流，例如電力變壓器、電流互感器、電壓互感器等。（2）控制設(shè)備，其功能是按電力系統(tǒng)工作的要求來控制一次電路的通、斷，例如各種高低壓開關(guān)。（3）保護設(shè)備，其功能是用來對電力系統(tǒng)進行過電流和過電壓等的保護，例如熔斷器和避雷器等。（4）成套設(shè)備，它是按一次電路接線方案的要求，將有關(guān)一次設(shè)備及二次設(shè)備組合為一體的電氣裝置，例如高壓開關(guān)柜、低壓配電屏、動力和照明配電箱等。1.高壓斷路器QF1)高壓斷路器的功能高壓斷路器(highvoltagecircuitbreaker)是高壓電器中最重要的設(shè)備，是電力系統(tǒng)一次設(shè)備中起控制和保護作用的關(guān)鍵電器。 高壓斷路器在電網(wǎng)中起兩方面的作用：一是控制作用，即根據(jù)電網(wǎng)運行的需要，將部分電氣設(shè)備或線路投入或退出運行；二是保護作用，即在電氣設(shè)備或電力線路發(fā)生故障時，繼電保護自動裝置發(fā)出跳閘信號，起動斷路器，將故障部分設(shè)備或線路從電網(wǎng)中迅速切除，確保電網(wǎng)中無故障部分電路的正常運行。

（一）高壓一次設(shè)備2)高壓斷路器的分類高壓斷路器一般按滅弧介質(zhì)的不同分為：(1)油斷路器，指采用變壓器油作為滅弧介質(zhì)的斷路器。它又分為多油斷路器和少油斷路器。多油斷路器的油除了作滅弧介質(zhì)和觸頭開斷后的絕緣外，還作為帶電部分對地的絕緣。少油斷路器的油只作為滅弧介質(zhì)和觸頭斷開后的絕緣，而帶電部分對地絕緣采用瓷件或其他介質(zhì)。和多油斷路器相比，少油斷路器具有用油量少，體積小，重量輕，運輸安裝方便，有利于防火等優(yōu)點。在6~10kV戶內(nèi)配電裝置中常用的有SN10—10型少油斷路器。

(2)真空斷路器，指采用真空的高絕緣強度來滅弧的斷路器。這種斷路器的動靜觸頭密封在真空泡內(nèi)，利用真空作為滅弧介質(zhì)和絕緣介質(zhì)。它的特點是體積小，壽命長，維修工作量小，主要用于頻繁操作的場所。常用的真空斷路器有ZN12—12、ZN28A—12型戶內(nèi)高壓真空斷路器，其外形如圖11.4.1所示。

圖11.4.1ZN12—12型戶內(nèi)高壓真空斷路器

(3)六氟化硫(SF6)斷路器，指利用具有優(yōu)異的絕緣性能和滅弧性能的SF6氣體作為滅弧介質(zhì)和絕緣介質(zhì)的斷路器。SF6氣體是無色、無臭、不燃燒、無毒的惰性氣體，它的絕緣能力約高于空氣2.5倍，而滅弧能力則高達百倍。SF6斷路器比少油斷路器串聯(lián)斷口要少，可使制造、安裝、調(diào)試和運行比較方便和經(jīng)濟。它的特點是滅弧能力強，絕緣強度高，開斷電流大，燃弧時間短，檢修周期長，斷開電容電流或電感電流時無重燃，過電壓低等。SF6斷路器主要用于需頻繁操作及有易燃、易爆危險的場所，特別用于全封閉組合電器中。常用的SF6斷路器為LN2型。真空斷路器、六氟化硫斷路器是現(xiàn)在和未來重點發(fā)展與使用的斷路器。

2.隔離開關(guān)QS1)隔離開關(guān)的功能隔離開關(guān)(highvoltagedisconnector)的作用主要有以下三方面：(1)隔離電源，保證安全。利用隔離開關(guān)將高壓電氣裝置中需要檢修的部分與其他帶電部分可靠隔離，

隔離開關(guān)斷開后有明顯可見的斷開間隙，

能充分保證人身和設(shè)備的安全。

(2)倒閘操作。隔離開關(guān)經(jīng)常用來進行電力系統(tǒng)運行方式改變時的倒閘操作。例如，當主接線為雙母線時，利用隔離開關(guān)將設(shè)備或線路從一組母線切換到另一組母線。

特別強調(diào)，隔離開關(guān)沒有專門的滅弧裝置，在任何情況下，均不能接通或切斷負荷電流和短路電流，并應(yīng)設(shè)法避免可能發(fā)生的誤操作。當隔離開關(guān)與斷路器配合操作時，其順序應(yīng)為：斷電時，先拉開斷路器，再拉開隔離開關(guān)；送電時，先合隔離開關(guān)，再合斷路器。總之，隔離開關(guān)與斷路器配合操作時，隔離開關(guān)必須在斷路器處于斷開（分閘）位置時才能進行操作。

2)隔離開關(guān)的分類按裝設(shè)地點的不同，隔離開關(guān)分為戶內(nèi)和戶外兩種。戶內(nèi)隔離開關(guān)（型號為GN）的額定電壓一般在35kV以下。工廠供配電系統(tǒng)常用的高壓戶內(nèi)隔離開關(guān)為GN19、GN22和GN24型等，

其外形如圖11.4.2所示。

圖11.4.2GN22—12戶內(nèi)高壓隔離開關(guān)

戶外隔離開關(guān)（型號為GW）由于觸頭暴露在大氣中，工作條件比較惡劣，因而一般要求有較高的絕緣等級和機械強度。戶外隔離開關(guān)的額定電壓一般在35kV以上，常用的有GW4—35G（D）和GW4—110D型。

3.高壓負荷開關(guān)QL1)高壓負荷開關(guān)的功能高壓負荷開關(guān)(highvoltageloadswitch)具有簡單的滅弧裝置，因此能通斷一定的負荷電流和過負荷電流。但它不能斷開短路電流，負荷開關(guān)斷開后，與隔離開關(guān)一樣，具有明顯可見的斷開間隙，因此，它也具有隔離電源、保證安全檢修的功能。

2)高壓負荷開關(guān)的分類高壓負荷開關(guān)按安裝地點的不同分為戶內(nèi)式和戶外式；按滅弧方式的不同分為產(chǎn)氣式、壓氣式、油浸式、真空式和SF6式。高壓負荷開關(guān)目前主要用于10kV及以下配電系統(tǒng)中，常用的型號有戶內(nèi)壓氣式FN2—10(R)型、FN3—10(R)型（R表示帶有熔斷器）和戶外產(chǎn)氣式的FW5—10型等。戶內(nèi)高壓真空負荷開關(guān)ZFN21－10的外形如圖11.4.3所示。

圖11.4.3高壓真空負荷開關(guān)

4.高壓熔斷器1)熔斷器的功能熔斷器FU是最簡單和最早使用的一種保護電器，它串聯(lián)在電路中使用，當所在電路短路或過載時，熔斷器自動斷開電路，

使其它電氣設(shè)備得到保護。

2)熔斷器的分類熔斷器按安裝地點不同，分為戶內(nèi)式和戶外式；按電壓的高低，分為高壓熔斷器(highvoltagefuse)和低壓熔斷器；按滅弧方式及結(jié)構(gòu)特點的不同，分為瓷插式、封閉填料式和產(chǎn)氣縱吹式等。目前常見的戶內(nèi)高壓熔斷器有RN1、RN2、RN3、RN5和RN6等管式熔斷器，用于6～35kV的戶內(nèi)配電裝置中，其外形見圖11.4.4。

它們均為填充石英砂的限流式熔斷器。

圖11.4.4高壓限流式熔斷器

5.高壓開關(guān)柜高壓開關(guān)柜(highvoltageswitchgear)是按一定的線路方案將有關(guān)一、二次設(shè)備組裝在一起而形成的一種高壓成套配電裝置，在發(fā)電廠和變配電所中用于控制和保護發(fā)電機、變壓器和高壓線路，也可用于大型高壓交流電動機的起動和保護，其中安裝有高壓開關(guān)設(shè)備、保護電器、監(jiān)測儀表和母線、絕緣子等。高壓開關(guān)柜內(nèi)配用的主開關(guān)為真空斷路器、SF6斷路器和少油斷路器。目前少油斷路器已逐漸被真空斷路器和SF6斷路器所取代。

1.低壓熔斷器低壓熔斷器(lowvoltagefuse)的功能主要是實現(xiàn)低壓配電系統(tǒng)的短路保護，

有的熔斷器也能實現(xiàn)過負荷保護。

（二）低壓一次設(shè)備

2.低壓刀開關(guān)QK低壓刀開關(guān)(lowvoltageknifeswitch)的分類方式很多。低壓刀開關(guān)按其操作方式分，有單投和雙投兩種；按其極數(shù)分，有單極、雙極和三極三種；按其滅弧結(jié)構(gòu)分，有不帶滅弧罩和帶滅弧罩兩種。不帶滅弧罩的刀開關(guān)一般只能在無負荷下操作，

作隔離開關(guān)使用。

3.低壓負荷開關(guān)QL低壓負荷開關(guān)(lowvoltageloadswitch)是由帶滅弧裝置的刀開關(guān)與熔斷器串聯(lián)組合而成、外裝封閉式鐵殼或開啟式膠蓋的開關(guān)電器。低壓負荷開關(guān)具有帶滅弧罩刀開關(guān)和熔斷器的雙重功能，既可帶負荷操作，又能進行短路保護。

4.低壓斷路器QF低壓斷路器(lowvoltagecircuitbreaker)又稱低壓自動開關(guān)。它既能帶負荷通斷電路，又能在短路、過負荷和低電壓(或失壓)時自動跳閘，其功能與高壓斷路器類似。配電用低壓斷路器按保護性能分，有非選擇型和選擇型兩類。非選擇型斷路器一般為瞬時動作，只作短路保護用；也有的為長延時動作，只作過負荷保護用。選擇型斷路器分為兩段保護、三段保護和智能化保護。兩段保護分為瞬時（或短延時）與長延時特性兩段。三段保護分為瞬時、短延時與長延時特性三段。其中瞬時和短延時特性適于短路保護，而長延時特性適于過負荷保護。智能化保護斷路器的脫扣器的微機控制，其保護功能更多，選擇性更好。

4.低壓斷路器QF低壓斷路器(lowvoltagecircuitbreaker)又稱低壓自動開關(guān)。它既能帶負荷通斷電路，又能在短路、過負荷和低電壓(或失壓)時自動跳閘，其功能與高壓斷路器類似。配電用低壓斷路器按保護性能分，有非選擇型和選擇型兩類。非選擇型斷路器一般為瞬時動作，只作短路保護用；也有的為長延時動作，只作過負荷保護用。選擇型斷路器分為兩段保護、三段保護和智能化保護。兩段保護分為瞬時（或短延時）與長延時特性兩段。三段保護分為瞬時、短延時與長延時特性三段。其中瞬時和短延時特性適于短路保護，而長延時特性適于過負荷保護。智能化保護斷路器的脫扣器的微機控制，其保護功能更多，選擇性更好。

配電用低壓斷路器按結(jié)構(gòu)形式分，有塑料外殼式和萬能式兩大類。塑料外殼式斷路器的外形如圖11.4.5所示。萬能式斷路器的外形如圖11.4.6所示。

圖11.4.5塑料外殼式斷路器

圖11.4.6DW45系列智能型萬能斷路器

5.低壓配電屏低壓配電屏(lowvoltagepanel)是按一定的線路方案將有關(guān)一、二次設(shè)備組裝在一起而形成的一種低壓成套配電裝置，在低壓配電系統(tǒng)中作動力和照明配電之用。低電配電屏的每個柜中分別裝有自動空氣開關(guān)、刀開關(guān)、接觸器、熔斷器、儀用互感器、母線以及信號和測量裝置等設(shè)備。

表1常用一次設(shè)備的圖形符號和文字符號

表1(續(xù))常用一次設(shè)備的圖形符號和文字符號

主電路圖是指變電所中一次設(shè)備按照設(shè)計要求連接起來，表示供配電系統(tǒng)中電能輸送和分配路線的電路圖，亦稱為主接線圖或一次電路圖。主電路圖一般繪成單線圖，圖中設(shè)備用標準的圖形符號和文字符號表示。主電路圖的形式將影響配電裝置的布局、供電的可靠性、運行的靈活性以及二次接線、繼電保護等問題。典型的電氣主電路圖可分為有母線和無母線兩種形式。有母線主電路圖主要包括單母線接線和雙母線接線方式；無母線主要有橋形接線等方式。三、工廠變配電所的主電路圖1.單母線接線如圖3.1所示，單母線接線的結(jié)構(gòu)是整個配電裝置只有一組母線，所有電源進線和出線都接在同一組母線上。每一回路均裝有斷路器QF和隔離開關(guān)QS。斷路器用于在正?；蚬收锨闆r下接通與斷開電路，隔離開關(guān)當停電檢查斷路器時作為隔離電器隔離電壓。（一）電氣主電路圖的基本形式圖3.1單母線接線

單母線接線的特點是接線簡單，操作方便，投資少，便于擴建；但可靠性和靈活性較差，當母線和母線隔離開關(guān)檢修或故障時，各支路都必須停止工作，當引出線的斷路器檢修時，該支路要停止供電。因此，單母線接線不能滿足不允許停電的重要用戶的供電要求，只適用于不重要負荷的中、小容量的變電所。

（一）電氣主電路圖的基本形式2.單母線分段接線如圖3.2所示，當引出線數(shù)目較多時，為提高供電可靠性，可用斷路器將母線分段，即采用單母線分段接線方式。（一）電氣主電路圖的基本形式圖3.2單母線分段接線

正常工作時，分段斷路器可以接通也可以斷開。如果正常工作時分段斷路器QF是接通的，則當任意段母線故障時，母線繼電保護動作跳開分段斷路器和接至該母線段上的電源斷路器，這樣非故障母線段仍能工作。當一個分段母線的電源斷開時，連接在該母線上的出線可通過分段斷路器QF從另一段母線上得到供電。（一）電氣主電路圖的基本形式如果正常工作時分段斷路器QF是斷開的，則當一段母線故障時，連在故障母線段上的電源斷路器在繼電保護的作用下跳開，非故障母線段仍能照常工作；但當一分段母線的電源斷開時，連接在該母線上的出線會全部停電。

圖3.2單母線分段接線

（一）電氣主電路圖的基本形式3.雙母線接線如圖3.3所示，雙母線接線有兩組母線(母線Ⅰ和母線Ⅱ)，兩組母線之間通過母線聯(lián)絡(luò)斷路器QF(以下簡稱母聯(lián)斷路器)連接；每一條引出線和電源支路都經(jīng)一臺斷路器與兩組母線隔離開關(guān)分別接至兩組母線上。

（一）電氣主電路圖的基本形式圖3.3雙母線接線（一）電氣主電路圖的基本形式雙母線接線的特點為：(1)可輪流檢修母線而不影響正常供電。(2)檢修任一母線側(cè)隔離開關(guān)時，只影響該回路供電。(3)工作母線發(fā)生故障后，所有回路短時停電并能迅速恢復(fù)供電。(4)出線回路斷路器檢修時，該回路要停止工作。雙母線接線有較高的可靠性，廣泛用于出線帶電抗器的6～10kV配電裝置中，當35～60kV配電裝置的出線數(shù)超過8回和110kV配電裝置的出線數(shù)為5回及以上時，也采用雙母線接線。

（一）電氣主電路圖的基本形式4.橋形接線如圖3.4所示，橋形接線適用于僅有兩臺變壓器和兩條出線的裝置中。橋形接線僅用三臺斷路器，根據(jù)橋回路(QF3)的位置不同，可分為內(nèi)橋和外橋兩種接線方式。橋形接線正常運行時，

三臺斷路器均閉合工作。

（一）電氣主電路圖的基本形式內(nèi)橋接線；

(b)外橋接線

圖3.4橋形接線1)內(nèi)橋接線內(nèi)橋接線如圖3.4（a）所示，橋回路置于線路斷路器內(nèi)側(cè)(靠變壓器側(cè))，此時線路經(jīng)斷路器和隔離開關(guān)接至橋接點，構(gòu)成獨立單元。而變壓器支路只經(jīng)隔離開關(guān)與橋接點相連，是非獨立單元。

（一）電氣主電路圖的基本形式內(nèi)橋接線的特點為：(1)線路操作方便。如線路發(fā)生故障，僅故障線路的斷路器跳閘，其余三回路可繼續(xù)工作，并保持相互的聯(lián)系。(2)正常運行時變壓器操作復(fù)雜。如變壓器T1檢修或發(fā)生故障，則需斷開斷路器QF1、QF3，使未故障線路L1供電受到影響，需經(jīng)倒閘操作，拉開隔離開關(guān)QS1后，再閉合QF1、QF3才能恢復(fù)線路L1工作，這將造成該側(cè)線路的短時停電。（一）電氣主電路圖的基本形式(3)橋回路故障或檢修時全廠分列為兩部分，使兩個單元之間失去聯(lián)系；同時，出線斷路器故障或檢修時，造成該回路停電。內(nèi)橋接線適用于兩回路進線兩回路出線且線路較長、故障可能性較大和變壓器不需要經(jīng)常切換運行的變電所。

（一）電氣主電路圖的基本形式2)外橋接線如圖3.4（b）所示，橋回路置于線路斷路器外側(cè)(遠離變壓器側(cè))，此時變壓器經(jīng)斷路器和隔離開關(guān)接至橋接點，構(gòu)成獨立單元；而線路支路只經(jīng)隔離開關(guān)與橋接點相連，是非獨立單元?！?.1電氣主電路圖的基本形式外橋接線的特點為：(1)變壓器操作方便。當變壓器發(fā)生故障時，僅故障變壓器回路的斷路器自動跳閘，其余三回路可繼續(xù)工作，并保持相互的聯(lián)系。(2)線路投入與切除時，操作復(fù)雜。當線路檢修或發(fā)生故障時，需斷開兩臺斷路器，并使該側(cè)變壓器停止運行，需經(jīng)倒閘操作恢復(fù)變壓器工作，這會造成變壓器短時停電。（一）電氣主電路圖的基本形式(3)當橋回路發(fā)生故障或檢修時全廠分列為兩部分，使兩個單元之間失去聯(lián)系。當出線側(cè)斷路器發(fā)生故障或檢修時，造成該側(cè)變壓器停電。外橋接線適用于兩回進線兩回出線且線路較短、故障可能性小和變壓器需要經(jīng)常切換的變電所。

（一）電氣主電路圖的基本形式1.只裝有一臺主變壓器的小型變電所主電路圖只有一臺主變壓器的小型變電所，其高壓側(cè)一般采用無母線接線。高壓側(cè)采用隔離開關(guān)－斷路器的變電所主電路如圖3.5所示。這種主電路由于采用了高壓斷路器，因而變電所的停、送電操作十分靈活方便。同時，高壓斷路器都配有繼電保護裝置，在變電所發(fā)生短路和過負荷時均能自動跳閘。由于只有一路電源進線，因而此種接線一般只用于三級負荷；如果變電所低壓側(cè)有聯(lián)絡(luò)線與其它變電所相連，則可用于二級負荷。

（二）

車間（或小型工廠）變電所的主電路圖圖3.5高壓側(cè)采用隔離開關(guān)－斷路器的變電所主電路

2.裝有兩臺主變壓器的小型變電所主電路圖高壓側(cè)無母線、低壓側(cè)單母線分段的變電所主電路如圖3.6所示。這種主電路的供電可靠性較高。當任一主變壓器或任一電源線停電檢修或發(fā)生故障時，該變電所通過閉合低壓母線分段開關(guān)，即可迅速恢復(fù)對整個變電所的供電。這種主電路可供一、二級負荷。（二）

車間（或小型工廠）變電所的主電路圖圖3.6高壓側(cè)無母線、低壓側(cè)單母線分段的變電所主電路

2.裝有兩臺主變壓器的小型變電所主電路圖高壓側(cè)單母線、低壓側(cè)單母線分段的變電所主電路如圖3.7所示。這種主電路適用于裝有兩臺及以上主變壓器或具有多路高壓出線的變電所，其供電可靠性也較高。當任一主變壓器檢修或發(fā)生故障時，通過切換操作，可很快恢復(fù)整個變電所的供電，此電路可供二、三級負荷；有聯(lián)絡(luò)線時，可供一、

二級負荷。

（二）

車間（或小型工廠）變電所的主電路圖圖3.7高壓側(cè)單母線、低壓側(cè)單母線分段的變電所主電路

對于電源進線電壓為35kV及以上的大、中型工廠，通常先經(jīng)工廠總降壓變電所將電壓降為6～10kV的高壓配電電壓，然后經(jīng)車間變電所降為一般用電設(shè)備所需的電壓(如220V/380V)。工廠總降壓變電所一般設(shè)變壓器1～2臺，電源進線1～2回，電壓為35～110kV/6～10kV。

（三）

總降壓變電所主電路圖1.一次側(cè)采用橋形接線、二次側(cè)采用單母線分段的總降壓變電所主電路一次側(cè)采用橋形接線、二次側(cè)采用單母線分段的總降壓變電所主電路如圖3.8所示。在這種主電路中，一次側(cè)的高壓斷路器QF10跨接在兩路電源進線之間，內(nèi)橋形接線斷路器處在線路斷路器QF11和QF12的內(nèi)側(cè)，靠近變壓器；外橋形接線斷路器處在線路斷路器QF11和QF12的外側(cè)，靠近電源方向。這種主電路的運行靈活性較好，供電可靠性較高，適用于一、二