第四章工廠變配電所及其一

第四章工廠變配電所及其一第一頁，共六十一頁，編輯于2023年，星期五第四章工廠變配電所及其一次系統(tǒng)第一節(jié)工廠變配電所的任務(wù)和類型一、變配電所任務(wù)二、變配電所的類型工廠變電所分總降壓變電所和車間變電所，不過一般中小型工廠不設(shè)總降壓變電所。車間變電所按其主變壓器的安裝位置來分，有下列類型：

(1)車間附設(shè)變電所,變電所變壓器室的一面墻或幾面墻與車間建筑的墻共用，變壓器室的大門朝車間外開。如果按變壓器室位于車間的墻內(nèi)還是墻外，還可進一步分為內(nèi)附式和外附式如圖。

生產(chǎn)面積比較緊湊和生產(chǎn)流程要經(jīng)常調(diào)整、設(shè)備也要相應(yīng)變動的生產(chǎn)車間，宜采用附設(shè)變電所的型式。至于是采用內(nèi)附式還是外附式，要視具體情況而定。內(nèi)附式要占一定的生產(chǎn)面積，但離負荷中心比外附式稍近一些，而從建筑外觀來看，內(nèi)附式一般也比外附式好。外附式不占或少占車間生產(chǎn)面積，而且變壓器室處于車間的墻外，比內(nèi)附式更安全一些。因此，內(nèi)附式和外附式各有所長。這兩種型式的車間變電所，在機械類工廠中比較普遍。

第二頁，共六十一頁，編輯于2023年，星期五第四章工廠變配電所及其一次系統(tǒng)(2)車間內(nèi)變電所變壓器室位于車間內(nèi)的單獨房間內(nèi)，變壓器室的大門朝車間內(nèi)開如圖。

用在負荷較大的多跨廠房、負荷中心在廠房中央且環(huán)境許可時，可采用車間內(nèi)變電所。車間內(nèi)變電所，位于車間的負荷中心，可以縮短低壓配電距離，從而降低電能損耗和電壓損耗，減少有色金屬消耗量，因此這種變電所的技術(shù)經(jīng)濟指標比較好。第三頁，共六十一頁，編輯于2023年，星期五第四章工廠變配電所及其一次系統(tǒng)

(3)露天(或半露天)變電所，變壓器安裝在車間外面抬高的地面上(如圖4—1中的6)。變壓器上方?jīng)]有任何遮蔽物的，稱露天式。變壓器上方設(shè)有頂板或挑檐的，稱半露天式。露天或半露天變電所的型式，比較簡單經(jīng)濟，通風(fēng)散熱好，但要求周圍環(huán)境條件正常，無腐蝕性、爆炸性氣體和粉塵。這種型式的變電所在小廠中較為常見。露天或半露天變電所的變壓器四周應(yīng)設(shè)不低于１．７ｍ高的固定圍欄（墻）。變壓器外廓與圍欄（墻）的凈距不應(yīng)小于０．８ｍ，變壓器底部距地面不應(yīng)小于０．３ｍ，相鄰變壓器外廓之間的凈距不應(yīng)小于１．５ｍ。

(4)獨立變電所整個變電所設(shè)在與車間建筑有一定距離的單獨建筑物內(nèi)(如圖4—1中的7)。

獨立變電所，建筑費用較高，因此除非各車間的負荷相當(dāng)小而分散，或需遠離易燃易爆和有腐蝕性物質(zhì)的場所可以采用外，一般車間變電所不宜采用。電力系統(tǒng)中的大型變配電所和工廠的總變配電所，則一般采用獨立式。

第四頁，共六十一頁，編輯于2023年，星期五第四章工廠變配電所及其一次系統(tǒng)

(5)（雙）桿上變電臺，變壓器安裝在室外的電桿上，亦稱桿上變電所(如圖4—1中的8)。桿上變電臺最為簡單經(jīng)濟，一般用于容量在315kV·A及以下的變壓器，而且多用于生活區(qū)供電。

(6)地下變電所整個變電所設(shè)置在地下(如圖4—1中的9)。

地下變電所的通風(fēng)散熱條件較差，濕度較大，建筑費用也較高，但相當(dāng)安全，且不礙觀瞻。這種型式的變電所在一些高層建筑、城市中心、地下工程、軍事工程和礦井中采用。

(7)樓上（梁上）變電所整個變電所設(shè)置在樓上或梁上(如圖4—1中的10)。

樓上變電所，適于高層建筑。這種變電所要求結(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，不少采用成套變電所。梁上變電所架在建筑物的梁上，采用成套變電所。

(8)成套變電所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。又稱箱式變電所

(9)移動式變電所整個變電所裝設(shè)在可移動的車上。

移動式變電所主要用于坑道作業(yè)及臨時施工現(xiàn)場供電。第五頁，共六十一頁，編輯于2023年，星期五第四章工廠變配電所及其一次系統(tǒng)工廠變配電所的所址、布置、結(jié)構(gòu)及安裝圖一、變配電所所址的選擇(一)變配電所所址選擇的一般原則（10KV及以下變電所）1)盡量接近負荷中心，以降低配電系統(tǒng)的電能損耗、電壓損耗和有色金屬消耗量。2)進出線方便，特別是要便于架空進出線。3）接近電源側(cè)，特別是工廠的總降壓變電所和高壓配電所。4)設(shè)備運輸方便，特別是要考慮電力變壓器和高低壓成套配電裝置的運輸。5)不應(yīng)設(shè)在有劇烈振動或高溫的場所，無法避開時，應(yīng)有防振和隔熱的措施。

6)不宜設(shè)在多塵或有腐蝕性氣體的場所，無法遠離時，不應(yīng)設(shè)在污染源的下風(fēng)側(cè)。

7)不應(yīng)設(shè)在廁所、浴室和其他經(jīng)常積水場所的正下方，且不宜與上述場所相貼鄰。

8)不應(yīng)設(shè)在有爆炸危險環(huán)境的正上方或正下方，且不宜設(shè)在有火災(zāi)危險環(huán)境的正上方或正下方。當(dāng)與有爆炸或火災(zāi)危險環(huán)境的建筑物毗連時，應(yīng)符合現(xiàn)行國家標準GB50058—1992《爆炸和火災(zāi)危險環(huán)境電力裝置設(shè)計規(guī)范》的規(guī)定。

9)不應(yīng)設(shè)在地勢低洼和可能積水的場所。第六頁，共六十一頁，編輯于2023年，星期五第四章工廠變配電所及其一次系統(tǒng)（35KV～110KV變電所）一、靠近負荷中心；二、節(jié)約用地，不占或少占耕地及經(jīng)濟效益高的土地；三、與城鄉(xiāng)或工礦企業(yè)規(guī)劃相協(xié)調(diào)，便于架空和電纜線路的引入和引出；四、交通運輸方便；五、周圍環(huán)境宜無明顯污穢，如空氣污穢時，所址宜設(shè)在受污源影響最小處；六、具有適宜的地質(zhì)、地形和地貌條件（例如避開斷層、滑坡、塌陷區(qū)、溶洞地帶、山區(qū)風(fēng)口和有危巖或易發(fā)生滾石的場所），所址宜避免選在有重要文物或開采后對變電所有影響的礦藏地點，否則應(yīng)征得有關(guān)部門的同意；七、所址標高宜在50年一遇高水位之上，否則，所區(qū)應(yīng)有可靠的防洪措施或與地區(qū)（工業(yè)企業(yè)）的防洪標準相一致，但仍應(yīng)高于內(nèi)澇水位；八、應(yīng)考慮職工生活上的方便及水源條件；九、應(yīng)考慮變電所與周圍環(huán)境、鄰近設(shè)施的相互影響。第七頁，共六十一頁，編輯于2023年，星期五第四章工廠變配電所及其一次系統(tǒng)負荷中心可用下面介紹的負荷指示圖或負荷功率矩法來近似地確定。(二)負荷指示圖負荷指示圖是將電力負荷按一定比例用負荷圓的形式標示在工廠或車間的平面圖上，如圖各車間(建筑)的負荷圓的圓心應(yīng)與車間(建筑)的負荷“重心”(負荷中心)大致相符。在負荷大體均勻分布的車間(建筑)內(nèi)，這一重心就是車間(建筑)的中心。在負荷分布不均勻的車間(建筑)內(nèi)，這一重心應(yīng)偏向負荷集中的一側(cè)。負荷圓的半徑r，由車間(建筑)的計算負荷P30＝Kπr2得：第八頁，共六十一頁，編輯于2023年，星期五第四章工廠變配電所及其一次系統(tǒng)第九頁，共六十一頁，編輯于2023年，星期五第四章工廠變配電所及其一次系統(tǒng)第三節(jié)高壓一次設(shè)備一、概述變配電所中承擔(dān)輸送和分配電能任務(wù)的電路（回路），稱為一次電路（回路），或稱主電路、主接線(主結(jié)線)。一次電路中所有的電氣設(shè)備，稱為一次設(shè)備或一次元件。(二次）二、高壓熔斷器熔斷器（文字符號為FU)，是一種在電路電流超過規(guī)定值并經(jīng)一定時間后，使其熔體(文字符號FE)熔化而斷開電路的一種保護電器。熔斷器的功能主要是對電路及電路設(shè)備進行短路保護，有的熔斷器還具有過負荷保護的功能。工廠供電系統(tǒng)中，室內(nèi)廣泛采用RN型高壓管式熔斷器，室外則廣泛采用RW型高壓跌開式熔斷器，高壓熔斷器全型號的表示和含義如下：第十頁，共六十一頁，編輯于2023年，星期五第四章工廠變配電所及其一次系統(tǒng)(一)RNl和RN2型戶內(nèi)高壓管式熔斷器

RNl型和RN2型的結(jié)構(gòu)基本相同，都是瓷質(zhì)熔管內(nèi)充石英砂填料的密閉管式熔斷器，其外形結(jié)構(gòu)如圖所示。RNl型主要用作高壓電路和設(shè)備的短路保護，并能起過負荷保護的作用，其熔體要通過主電路的大電流，因此其結(jié)構(gòu)尺寸較大，額定電流可達100A。而RN2型只用作高壓電壓互感器一次側(cè)的短路保護。RN2型的結(jié)構(gòu)尺寸較小，其熔體額定電流一般為0．5A。

RNl、RN2型熔斷器熔管的內(nèi)部結(jié)構(gòu)如圖所示。熔斷器的工作熔體(銅熔絲)上焊有小錫球。過負荷時錫球受熱首先熔化，包圍銅熔絲，相互滲透形成銅錫合金，使銅熔絲能在較低的溫度下熔斷，這就是所謂“冶金效應(yīng)”。它使熔斷器能在不太大的過負荷電流和較小的短路電流下動作，從而提高了保護靈敏度。又由圖可知，該熔斷器采用多根熔絲并聯(lián)，熔斷時能產(chǎn)生多根并行的電弧，利用粗弧分細滅弧法可加速電弧的熄滅。而且該熔斷器熔管內(nèi)是充填有石英砂的，熔絲熔斷時產(chǎn)生的電弧完全在石英砂內(nèi)燃燒，因此其滅弧能力很強，能在短路后不到半個周期即短路電流未達沖擊值i。之前即能完全熄滅電弧，切斷短路電流，從而使熔斷器本身及其所保護的電氣設(shè)備不必考慮短路沖擊電流的影響，因此這種熔斷器屬于“限流”熔斷器。當(dāng)短路電流或過負荷電流通過熔斷器的熔體時，工作熔體熔斷后，指示熔體相繼熔斷，其紅色的熔斷指示器彈出，如圖中虛線所示，給出熔斷的指示信號。第十一頁，共六十一頁，編輯于2023年，星期五第四章工廠變配電所及其一次系統(tǒng)(二)RW(F)型戶外高壓跌開式熔斷器跌開式熔斷器其文字符號一般型用FD，負荷型用FDL)，又稱跌落式熔斷器，廣泛用于環(huán)境正常的室外場所，其功能是，既可作6～10kV線路和設(shè)備的短路保護，又可在一定條件下，直接用高壓絕緣鉤棒(俗稱令克棒)來操作熔管的分合，起高壓隔離開關(guān)的作用。一般的跌開式熔斷器只能無負荷操作，或通斷小容量的空載變壓器和空載線路等。而負荷型跌開式熔斷器如RW(F)型，則能帶負荷操作。圖是跌開式熔斷器的基本結(jié)構(gòu)。這種跌開式熔斷器串接在線路上。正常運行時，其熔管上端的動觸頭借熔絲張力拉緊后，利用絕緣鉤棒將此動觸頭推人上靜觸頭內(nèi)鎖緊，同時下動觸頭與下靜觸頭也相互壓緊，從而使電路接通。當(dāng)線路上發(fā)生短路時，短路電流使熔絲熔斷，形成電弧。熔管(消弧管)內(nèi)壁由于電弧燒灼而分解出大量氣體，使管內(nèi)壓力劇增，并沿管道形成強烈的氣流縱向吹弧，使電弧迅速熄滅。熔管的上動觸頭因熔絲熔斷后失去張力而下翻，使鎖緊機構(gòu)釋放熔管，在觸頭彈力及熔管自重的作用下，回轉(zhuǎn)跌開，造成明顯可見的斷開間隙。第十二頁，共六十一頁，編輯于2023年，星期五第四章工廠變配電所及其一次系統(tǒng)三、高壓隔離開關(guān)高壓隔離開關(guān)(文字符號QS)的功能，主要是隔離高壓電源，以保證其他設(shè)備和線路的安全檢修。因此其結(jié)構(gòu)特點是斷開后有明顯可見的斷開間隙，而且斷開間隙的絕緣及相間絕緣都是足夠可靠的，能充分保障人身和設(shè)備的安全。但是隔離開關(guān)沒有專門的滅弧裝置，因此它不允許帶負荷操作。然而可用來通斷一定的小電流，如勵磁電流(空載電流)不超過2A的空載變壓器，電容電流不超過5A的空載線路以及電壓互感器和避雷器電路等。高壓隔離開關(guān)按安裝地點，分戶內(nèi)式和戶外式兩大類。圖4—12是GN8型戶內(nèi)高壓隔離開關(guān)的外形結(jié)構(gòu)圖。

戶內(nèi)式高壓隔離開關(guān)通常采用CS型手動操作機構(gòu)進行操作，而戶外式高壓隔離開關(guān)則大多采用絕緣鉤棒(令克棒)手工操作。圖是CS6型手動操動機構(gòu)與GN8型隔離開關(guān)配合的一種安裝方式。第十三頁，共六十一頁，編輯于2023年，星期五第四章工廠變配電所及其一次系統(tǒng)四、高壓負荷開關(guān)高壓負荷開關(guān)(文字符號為QL)，具有簡單的滅弧裝置，因而能通斷一定的負荷電流和過負荷電流。但是它不能斷開短路電流，所以它一般與高壓熔斷器串聯(lián)使用，借助熔斷器來進行短路保護。負荷開關(guān)斷開后，與隔離開關(guān)一樣，也具有明顯可見的斷開間隙，因此它也具有隔離高壓電源、保證安全檢修的功能。高壓負荷開關(guān)的類型較多，書上介紹一種傳統(tǒng)應(yīng)用的戶內(nèi)壓氣式高壓負荷開關(guān)FN3。（FN5）第十四頁，共六十一頁，編輯于2023年，星期五第四章工廠變配電所及其一次系統(tǒng)五、高壓斷路器高壓斷路器(文字符號為QF)的功能是，不僅能通斷正常負荷電流，而且能接通和承受一定時間的短路電流，并能在保護裝置作用下自動跳閘，切除短路故障。高壓斷路器按其采用的滅弧介質(zhì)分，有油斷路器、六氟化硫(SF6)斷路器、真空斷路器以及壓縮空氣斷路器、磁吹斷路器、產(chǎn)氣斷路器等。高壓斷路器全型號的表示和含義如下：

1、油斷路器按其油量多少和油的功能，又分多油和少油兩大類。多油斷路器的油量多，其油一方面作為滅弧介質(zhì)，另一方面又作為相對地(外殼)、相與相之間的絕緣介質(zhì)。少油斷路器的油量很少(一般只幾千克)，其油只作為滅弧介質(zhì)，其外殼通常是帶電的。SNl0－10型戶內(nèi)少油斷路器。（DW、SW）操作機構(gòu)： CS、CT、CD第十五頁，共六十一頁，編輯于2023年，星期五第四章工廠變配電所及其一次系統(tǒng)(二)高壓真空斷路器高壓真空斷路器，是利用“真空”(氣壓為10-2～10-6Pa)滅弧的一種斷路器，其觸頭裝在真空滅弧室內(nèi)。由于真空中不存在氣體游離的問題，所以該斷路器的觸頭斷開時很難發(fā)生電弧。但是在觸頭斷開時因高電場發(fā)射和熱電發(fā)射而產(chǎn)生一點電弧，這電弧稱為“真空電弧”，它能在電流第一次過零時熄滅。這樣，燃弧時間既短(至多半個周期)，又不致產(chǎn)生很高的過電壓。圖4-25是ZN3-10型戶內(nèi)式真空斷路器的外形結(jié)構(gòu)圖，其真空滅弧室結(jié)構(gòu)圖如圖4—26所示。真空滅弧室的中部，有一對圓盤狀的觸頭。真空斷路器具有體積小、動作快、壽命長、安全可靠和便于維護檢修等優(yōu)點，但價格較貴，主要適用于頻繁操作的場所。第十六頁，共六十一頁，編輯于2023年，星期五第四章工廠變配電所及其一次系統(tǒng)(三)高壓六氟化硫斷路器六氟化硫(SF6)斷路器，是利用SF6氣體作滅弧和絕緣介質(zhì)的一種斷路器。

SF6是一種無色、無味、無毒且不易燃的惰性氣體。在150。C以下時，化學(xué)性能相當(dāng)穩(wěn)定。SF6不含碳元素(C)，這對于滅弧和絕緣介質(zhì)來說，是極為優(yōu)越的特性。SF又不含氧元素(O)，因此它不存在觸頭氧化的問題。因此SF6斷路器較之空氣斷路器，其觸頭的磨損較少，使用壽命增長。SF6除具有上述優(yōu)良的物理化學(xué)性能外，還具有優(yōu)良的絕緣性能，在300kPa下，其絕緣強度與一般絕緣油的絕緣強度大體相當(dāng)。特別優(yōu)越的是SF6在電流過零時，電弧暫時熄滅后，具有迅速恢復(fù)絕緣強度的能力，從而使電弧難以復(fù)燃而很快熄滅。

sF6斷路器的結(jié)構(gòu)，按其滅弧方式分，有雙壓式和單壓式兩類。雙壓式具有兩個氣壓系統(tǒng)，壓力低的作為絕緣，壓力高的作為滅弧。單壓式只有一個氣壓系統(tǒng)，滅弧時，SF6的氣流靠壓氣活塞產(chǎn)生。單壓式的結(jié)構(gòu)簡單，現(xiàn)在生產(chǎn)的LNl、LN2型斷路器均為單壓式。圖4—27是LN2．10型戶內(nèi)式SF。斷路器的外形結(jié)構(gòu)圖，其滅弧室結(jié)構(gòu)和工作示意圖如圖4—28所示。第十七頁，共六十一頁，編輯于2023年，星期五第四章工廠變配電所及其一次系統(tǒng)六、高壓開關(guān)柜(高壓成套設(shè)備）高壓開關(guān)柜是按一定的線路方案將有關(guān)一、二次設(shè)備組裝在一起而成的一種高壓成套配電裝置，在發(fā)電廠和變配電所中作為控制和保護發(fā)電機、變壓器和高壓線路之用，也可作為大型高壓交流電動機的起動和保護之用，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)柜有固定式和手車式(移開式)兩大類型。手車式(又稱移開式)高壓開關(guān)柜的特點是，高壓斷路器等主要電氣設(shè)備是裝在可以拉出和推入開關(guān)柜的手車上的。高壓斷路器等設(shè)備出現(xiàn)故障需要檢修時，可隨時將其手車拉出，然后推入同類備用小車，即可恢復(fù)供電。因此采用手車式開關(guān)柜，較之采用固定式開關(guān)柜，具有檢修安全方便、供電可靠性高的優(yōu)點，但其價格較貴。老系列的高壓開關(guān)柜全型號的表示和含義如下：新系列的高壓開關(guān)柜全型號的表示和含義如下：第十八頁，共六十一頁，編輯于2023年，星期五第四章工廠變配電所及其一次系統(tǒng)七、電流互感器和電壓互感器電流互感器(縮寫CT，文字符號TA)，又稱儀用變流器。電壓互感器(縮寫PT，文字符號TV)，又稱儀用變壓器。它們合稱儀用互感器或簡稱互感器。從基本結(jié)構(gòu)和工作原理來說，互感器就是一種特殊變壓器。互感器的功能主要是：

(1)與測量儀表相配合完成對一次電參數(shù)的測量；與繼電器相配合完成繼電保護、控制任務(wù)。(2)使儀表、繼電器等二次設(shè)備與一次電路絕緣。避免相互影響，提高一、二次電路的安全性和可靠性，保護人身、設(shè)備安全。（3）可使二次儀表、繼電器等設(shè)備的規(guī)格統(tǒng)一，有利于這些設(shè)備的批量生產(chǎn)。第十九頁，共六十一頁，編輯于2023年，星期五第四章工廠變配電所及其一次系統(tǒng)(一)電流互感器的基本結(jié)構(gòu)原理和接線方案電流互感器的基本結(jié)構(gòu)原理圖如圖所示。它的結(jié)構(gòu)特點是：一次繞組匝數(shù)很少，有的電流互感器(例如母線式)還沒有一次繞組，利用穿過其鐵心的一次電路(如母線)作為一次繞組(相當(dāng)于匝數(shù)為1)，而且一次繞組導(dǎo)體相當(dāng)粗；其二次繞組匝數(shù)很多，導(dǎo)體較細。工作時，一次繞組串接在被測的一次電路中，而二次繞組則與儀表、繼電器等的電流線圈串聯(lián)，形成一個閉合回路。由于這些電流線圈的阻抗很小，因此電流互感器工作時其二次回路接近于短路狀態(tài)。電流互感器在三相電路中的幾種常見接線方案如圖

(1)一相式接線(圖a)電流線圈通過的電流，反應(yīng)一次電路相應(yīng)相的電流。通常用于負荷平衡的三相電路如低壓動力線路中，供測量電流、電能或接過負荷保護裝置之用。(2)兩相v形接線(圖b)也稱為兩相不完全星形接線。在中性點不接地的三相三線制電路中(如6～10kv高壓電路中)，廣泛用于測量三相電流、電能及作過電流繼電保護之用。(3)兩相電流差接線(圖c)這種接線適于中性點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之用。(4)三相星形接線(圖d)這種接線中的三個電流線圈，正好反映各相的電流，廣泛用在負荷一般不平衡的三相四線制系統(tǒng)如TN系統(tǒng)中，也用在負荷可能不平衡的三相三線制系統(tǒng)中，作三相電流、電能測量及過電流繼電保護之用。第二十頁，共六十一頁，編輯于2023年，星期五第四章工廠變配電所及其一次系統(tǒng)(二)電流互感器的類型和型號電流互感器的類型很多。按一次繞組的匝數(shù)分，有單匝式(包括母線式、芯柱式、套管式)和多匝式(包括線圈式、線環(huán)式、串級式)。按一次電壓分，有高壓和低壓兩大類。按用途分，有測量用和保護用兩大類。按準確度級分，測量用電流互感器有0.1、0.2、0.5、1、3、5等級，保護用電流互感器有5P、10P兩級。圖是戶內(nèi)高壓LQJ－10型電流互感器的外形圖。它有兩個鐵心和兩個二次繞組，分別為0.5級和3級，0.5級用于測量，3級用于繼電保護。圖是戶內(nèi)低壓LMZJ1－0.5型(500～800／5A)電流互感器的外形圖。它不含一次繞組，穿過其鐵心的母線就是其一次繞組(相當(dāng)于1匝)。它用于500V及以下配電裝置中。電流互感器全型號的表示和含義如下：第二十一頁，共六十一頁，編輯于2023年，星期五第四章工廠變配電所及其一次系統(tǒng)(一)電壓互感器的基本結(jié)構(gòu)原理和接線方案電壓互感器的基本結(jié)構(gòu)原理圖如圖所示。它的結(jié)構(gòu)特點是：一次繞組匝數(shù)很多，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，而二次繞組則并聯(lián)儀表、繼電器的電壓線圈。由于電壓線圈的阻抗一般都很大，所以電壓互感器工作時其二次側(cè)接近于空載狀態(tài)。二次繞組的額定電壓一般為100V。電壓互感器在三相電路中有如圖所示的幾種常見的接線方案。

(1)一個單相電壓互感器的接線(圖a)供儀表、繼電器接于一個線電壓。

(2)兩個單相電壓互感器接成V／V形(圖b)供儀表、繼電器接于三相三線制電路的各個線電壓，廣泛用在6～10kV高壓配電裝置中。

(3)三個單相電壓互感器接成Y。/Y。形(圖c)供電給要求線電壓的儀表、繼電器，并供電給接相電壓的絕緣監(jiān)視電壓表。

(4)三個單相三繞組電壓互感器或一個三相五芯柱三繞組電壓互感器接成Y。／Y。/△(開口三角)形(圖d)其接成Yn的二次繞組，供電給需線電壓的儀表、繼電器及需線電壓的絕緣監(jiān)視用電壓表；接成厶(開口三角)形的輔助二次繞組，接電壓繼電器。一次電壓正常時，由于三個相電壓對稱，因此開口三角形兩端的電壓接近于零。當(dāng)某一相接地時，開口三角形兩端將出現(xiàn)近100V的零序電壓，使電壓繼電器動作，發(fā)出信號。第二十二頁，共六十一頁，編輯于2023年，星期五第四章工廠變配電所及其一次系統(tǒng)

電壓互感器按相數(shù)分，有單相和三相兩類。按絕緣及其冷卻方式分，有干式(含環(huán)氧樹脂澆注式)和油浸式兩類。圖是應(yīng)用廣泛的單相三繞組、環(huán)氧樹脂澆注絕緣的戶內(nèi)JDZJ-10型電壓互感器外形圖。三個JDZJ-10型電壓互感器可接成上圖d所示Y。／Y。／△聯(lián)結(jié)，供小接地電流系統(tǒng)中作電壓、電能測量及絕緣監(jiān)視之用。電壓互感器全型號的表示和含義如下：第二十三頁，共六十一頁，編輯于2023年，星期五第四章工廠變配電所及其一次系統(tǒng)第五節(jié)電力變壓器一、電力變壓器的分類電力變壓器按容量系列分，有R8容量系列和R10容量系列。所謂R8容量系列，是指容量等級是按R8：8√10≈1．33倍數(shù)遞增的。我國老的變壓器容量等級采用R8系列。所謂R10容量系列，是指容量等級是按R10：_10√10≈1．26倍數(shù)遞增的。R10系列的容量等級較密，便于合理選用，是IEC推薦的，我國新的變壓器容量等級采用這種R10系列，容量等級如100、125、160、200、250、315、400、500、630、800、1000kV·A等。二、電力變壓器的結(jié)構(gòu)和型號電力變壓器的基本結(jié)構(gòu)，包括鐵心和繞組兩大部分。繞組又分高壓和低壓或一次和二次繞組等。圖4—42是普通三相油浸式電力變壓器的結(jié)構(gòu)圖。圖4—43是環(huán)氧樹脂澆注絕緣的三相干式電力變壓器的結(jié)構(gòu)圖。電力變壓器全型號的表示和含義如下：第二十四頁，共六十一頁，編輯于2023年，星期五第四章工廠變配電所及其一次系統(tǒng)三、電力變壓器的聯(lián)結(jié)組別及其選擇電力變壓器的聯(lián)結(jié)組別，是指變壓器一、二次(或一、二、三次)繞組因采取不同的聯(lián)結(jié)方式而形成變壓器一、二次(或一、二、三次)側(cè)對應(yīng)的線電壓之間不同相位關(guān)系。(一)配電變壓器的聯(lián)結(jié)組別

6～10kV配電變壓器(二次側(cè)電壓為220／380V)有Yyn0(即Y／Y。-12)和Dynll(即△／Y。-11)兩種常見的聯(lián)結(jié)組。第二十五頁，共六十一頁，編輯于2023年，星期五第四章工廠變配電所及其一次系統(tǒng)四、變電所主變壓器臺數(shù)和容量的選擇(一)變電所主變壓器臺數(shù)的選擇1)應(yīng)滿足用電負荷對供電可靠性的要求。對供有大量一、二級負荷的變電所，應(yīng)采用兩臺變壓器，以便當(dāng)一臺變壓器發(fā)生故障或檢修時，另一臺變壓器能對一、二級負荷繼續(xù)供電。如變電所可由中、低壓側(cè)電力網(wǎng)取得足夠容量的備用電源時，可裝設(shè)一臺主變壓器。

2)對季節(jié)性負荷或晝夜負荷變動較大而宜于采用經(jīng)濟運行方式的變電所，也可考慮采用兩臺變壓器。

3)負荷集中且容量相當(dāng)大的變電所，雖為三級負荷，也可以采用兩臺或多臺變壓器。(如:配電變1250KVA)4)除上述三種情況外，一般負荷變電所宜采用一臺變壓器。

5)在確定變電所主變壓器臺數(shù)時，應(yīng)適當(dāng)考慮負荷的發(fā)展，留有一定的余地。(15%~25%)第二十六頁，共六十一頁，編輯于2023年，星期五第四章工廠變配電所及其一次系統(tǒng)(二)變電所主變壓器容量的選擇1．只裝一臺主變壓器的變電所主變壓器容量SN.T應(yīng)滿足全部用電設(shè)備總計算負荷S30的需要，即2．裝有兩臺主變壓器的變電所每臺變壓器的容量SN.T應(yīng)同時滿足以下兩個條件：1)任一臺變壓器單獨運行時，宜滿足總計算負荷S30的大約60％～70％的需要，即2)任一臺變壓器單獨運行時，應(yīng)滿足全部一、二級負荷的需要，即3．10KV變電所主變壓器的單臺容量上限的單臺容量，一般不宜大于1000kV·A(或1250kV·A)。對裝設(shè)在二層以上的電力變壓器，應(yīng)考慮其垂直與水平運輸對通道及樓板荷載的影響。如果采用干式變壓器時，其容量不宜大630kV·A。對居住小區(qū)變電所內(nèi)的油浸式變壓器單臺容量，不宜大于630kV·A。多層或高層主體建筑內(nèi)變電所，宜選用不燃或難燃型變壓器。在多塵或有腐蝕性氣體嚴重影響變壓器安全運行的場所，應(yīng)選用防塵型或防腐型變壓器。

4．適當(dāng)考慮負荷的發(fā)展應(yīng)適當(dāng)考慮今后5～10年電力負荷的增長，留有一定的余地。干式變壓器的過負荷能力較小，更宜留有較大的裕量。

第二十七頁，共六十一頁，編輯于2023年，星期五第四章工廠變配電所及其一次系統(tǒng)第七節(jié)工廠變配電所的主接線圖概述主接線圖即主電路圖，是表示系統(tǒng)中電能輸送和分配路線的電路圖，亦稱一次電路圖。一、主接線種類（一）有母線式：1、單母線（分段、帶旁路母線）圖2、雙母線（分段、帶旁路母線）圖第二十八頁，共六十一頁，編輯于2023年，星期五第四章工廠變配電所及其一次系統(tǒng)（二）無母線式：1、多角形接線：2、橋式接線：3、單元式接線：第二十九頁，共六十一頁，編輯于2023年，星期五第四章工廠變配電所及其一次系統(tǒng)二、高壓配電所的主接線圖第三十頁，共六十一頁，編輯于2023年，星期五第四章工廠變配電所及其一次系統(tǒng)三、車間和小型工廠變電所的主接線圖車間變電所和小型工廠變電所，都是將高壓6～10kV降為一般用電設(shè)備所需低壓220／380V的降壓變電所。其變壓器容量一般不超過1000kV·A，主接線方案通常比較簡單。（一)車間變電所的主接線圖(1)有工廠總降壓變電所或高壓配電所的車間變電所其高壓側(cè)多數(shù)不裝開關(guān)，或只裝簡單的隔離開關(guān)、熔斷器(室外為跌開式熔斷器)、避雷器等。圖(2)工廠無總變、配電所的車間變電所以及線路過長、有分負荷。其高壓側(cè)的開關(guān)電器、保護裝置和測量儀表等，都必須配備齊全，所以一般要設(shè)置高壓配電室。車間變電所的低壓采用單母線或分段。第三十一頁，共六十一頁，編輯于2023年，星期五第四章工廠變配電所及其一次系統(tǒng)（二)小型工廠變電所的主接線圖1．只裝有一臺主變壓器的小型變電所主接線圖(1)高壓側(cè)采用隔離開關(guān)一熔斷器或戶外跌開式熔斷器的變電所主接線圖(2)高壓側(cè)采用負荷開關(guān)一熔斷器或負荷型跌開式熔斷器的變電所主接線圖(3)高壓側(cè)采用隔離開關(guān)一斷路器的變電所主接線圖2．裝有兩臺主變壓器的小型變電所主接線圖(1)高壓無母線、低壓單母線分段的變電所主接線圖(2)高壓采用單母線、低壓單母線分段的變電所主接線圖(3)高