供配電技術(shù)(第3版)第四章

供配電技術(shù)(第3版)第四章供配電技術(shù)(第3版)第四章供配電技術(shù)(第3版)第四章第四章

變配電所及其一次系統(tǒng)

§4.1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)小結(jié)思考題與習(xí)題2021/2/42供配電技術(shù)(第3版)第四章供配電技術(shù)(第3版)第四章供配電技第四章

變配電所及其一次系統(tǒng)

§4.1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)小結(jié)思考題與習(xí)題2021/2/42第四章

變配電所及其一次系統(tǒng)

§4.1電壓的選擇204.1

電壓的選擇4.1.1供電電壓的確定

供電電壓是指供配電系統(tǒng)從電力系統(tǒng)所取得的電源電壓。究竟采用哪一級(jí)供電電壓，主要取決于以下三個(gè)方面因素。（1）電力部門(mén)所能提供的電源電壓。（2）企業(yè)負(fù)荷大小及距離電源線路遠(yuǎn)近。（3）企業(yè)大型設(shè)備的額定電壓決定了企業(yè)的供電電壓。4.1.2配電電壓的確定

配電電壓是指用戶內(nèi)部向用電設(shè)備配電的電壓等級(jí)。由用戶總降壓變電所向高壓用電設(shè)備配電的配電電壓，稱為高壓配電電壓；由用戶車間變電所或建筑物變電所向低壓用電設(shè)備配電的配電電壓，稱為低壓配電電壓。（1）高壓配電電壓

高壓配電電壓通常采用10KV和6KV，一般情況下，優(yōu)先采用10KV高配電電壓。（2）低壓配電電壓

我國(guó)規(guī)定低壓配電電壓等級(jí)為220V/380V，但在石油、化工及礦山可以采用660V的配電電壓。2021/2/434.1

電壓的選擇4.1.1供電電壓的確定

2021/24.2

變電所的配置4.2.1

變電所的類型

變電所是接受電能、變換電壓、分配電能的環(huán)節(jié)，是供配電系統(tǒng)的重要組成部分。

變電所按其在供配電系統(tǒng)中的地位和作用分為總降壓變電所、10kV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。1.總降壓變電所

35～110/6～10kV

用戶是否要設(shè)置總降壓變電所，是由地區(qū)供電電源的電壓等級(jí)和企業(yè)負(fù)荷大小及分布情況定。對(duì)大中型用戶，由于負(fù)荷較大，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，這種降壓變電所稱為總降壓變電所。

2021/2/444.2

變電所的配置4.2.1

變電所的類型2021/22.10kV變電所

設(shè)置10kV變電所主要是因?yàn)橄噜弾讉€(gè)車間負(fù)荷較大，將變電所建到某一車間不適宜；或由于車間環(huán)境的限制，如制藥車間、化工車間之間由于管道較多或有腐蝕性氣體、易燃易爆氣體等環(huán)境限制，必須建立獨(dú)立變電所；或中小型用戶負(fù)荷不太大，建立一個(gè)用戶獨(dú)立變電所，向負(fù)荷供電。

2021/2/452.10kV變電所

設(shè)置10kV變電所3.車間變電所6～10/0.4/0.23kV

①車間附設(shè)變電所附設(shè)變電所是利用車間的一面或兩面墻壁，而其變壓器室的大門(mén)朝外開(kāi)，如圖4-1所示。

車間附設(shè)變電所又分內(nèi)附式和外附式。

②車間內(nèi)變電所車間內(nèi)變電所位于車間內(nèi)的單獨(dú)房間內(nèi)。

2021/2/463.車間變電所6～10/0.4/0.23kV①車

4.建筑物及高層建筑物變電所

建筑物及高層建筑物變電所是民用建筑中經(jīng)常采用的變電所形式。高層建筑物多采用樓內(nèi)建筑物變電所，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。

5.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。

6.箱式變電所2021/2/474.建筑物及高層建筑物變電所2021/2/474.2.2

變電所的位置確定

變電所的位置選擇應(yīng)根據(jù)選擇原則，從安全、經(jīng)濟(jì)、方便等方面來(lái)綜合考慮，經(jīng)技術(shù)、經(jīng)濟(jì)比較后確定。

1．變電所位置選擇的原則

（1）靠近負(fù)荷中心；（2）進(jìn)出線方便，考慮電源的進(jìn)線方向，偏向電源側(cè)；（3）不應(yīng)防礙企業(yè)的發(fā)展，要考慮擴(kuò)建的可能性；（4）設(shè)備運(yùn)輸方便；（5）不宜設(shè)在污穢或有腐蝕性氣體的場(chǎng)所；（6）屋外配電裝置與其他建筑物，構(gòu)筑物之間防火間距符合規(guī)定；（7）建筑物，變壓器及屋外配電裝置應(yīng)與附近冷卻塔或噴泉水池距離符合規(guī)定；

2021/2/484.2.2

變電所的位置確定

變電所的位置選擇應(yīng)根

3．負(fù)荷中心的確定（1）負(fù)荷指示圖

負(fù)荷指示圖是將電力負(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。

各車間的負(fù)荷圓的圓心位于車間的負(fù)荷“重心”（負(fù)荷中心）。在負(fù)荷均勻分布的車間，負(fù)荷中心就是車間的中心，在負(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(jì)算負(fù)荷得負(fù)荷圓的半徑r為

式中K為負(fù)荷圓的比例（kW/mm2）,Pc為計(jì)算負(fù)荷。2021/2/49

3．負(fù)荷中心的確定（1）負(fù)荷指示圖2021/2/49（2）按負(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。

它們?cè)谌芜x的直角坐標(biāo)系中的坐標(biāo)分別為P1（x1，y1）、P2

（x2，y2）、P3（x3，y3）。

現(xiàn)假設(shè)總負(fù)荷的負(fù)荷中心位于坐標(biāo)P（x，y）處。負(fù)荷中心的坐標(biāo)為：

按負(fù)荷功率矩法確定負(fù)荷中心，只考慮了各負(fù)荷的功率和位置，而未考慮各負(fù)荷的工作時(shí)間,因而負(fù)荷中心被認(rèn)為是固定不變的。2021/2/410（2）按負(fù)荷功率矩法確定負(fù)荷中心

設(shè)有負(fù)荷P1、P（3）按負(fù)荷電能矩法確定負(fù)荷中心

事實(shí)上，各負(fù)荷的工作時(shí)間不同，因而負(fù)荷中心不可能是固定不變的，負(fù)荷中心不只是與各負(fù)荷的功率有關(guān)，而且與各負(fù)荷的工作時(shí)間有關(guān)，因而提出了負(fù)荷電能矩來(lái)確定負(fù)荷中心的方法。

類似負(fù)荷功率矩法的公式，按負(fù)荷電能矩法確定負(fù)荷中心的公式為

式中，Pi為各負(fù)荷的有功計(jì)算負(fù)荷；Ai為各負(fù)荷的年有功電能消耗量ti為各負(fù)荷在同一時(shí)間內(nèi)的實(shí)際工作時(shí)間，應(yīng)采用各負(fù)荷的年最大負(fù)荷利用小時(shí)。

2021/2/411（3）按負(fù)荷電能矩法確定負(fù)荷中心

事實(shí)上，各負(fù)圖4-3企業(yè)變配電所和負(fù)荷指示圖2021/2/412圖4-3企業(yè)變配電所和負(fù)荷指示圖204.3變壓器的選擇

4.3.1變壓器型號(hào)的選擇

變壓器是變電所中關(guān)鍵的一次設(shè)備，其主要功能是升高或降低電壓，以利于電能的合理輸送、分配和使用。

1.變壓器的分類

（1）按絕緣介質(zhì)分：油浸式；干式

（2）按調(diào)壓方式分：有載調(diào)壓；無(wú)載調(diào)壓

（3）按相數(shù)分：?jiǎn)蜗?；三?/p>

（4）按導(dǎo)線分：銅芯；鋁芯

（5）按冷卻方式分：自冷；風(fēng)冷；強(qiáng)冷

工廠實(shí)圖2021/2/4134.3變壓器的選擇4.3.1變壓器型號(hào)的選擇工廠實(shí)圖22.型號(hào)及含義：3.變壓器型號(hào)的選擇

根據(jù)使用要求和工作環(huán)境選擇變壓器型號(hào),應(yīng)選用低損耗節(jié)能型變壓器（S10系列或S11系列）；對(duì)于高層建筑、地下建筑等對(duì)消防要求較高場(chǎng)所應(yīng)采用干式電力變壓器（SC10，SG11系列）；對(duì)電網(wǎng)電壓波動(dòng)較大、電能質(zhì)量要求較高時(shí),采用有載調(diào)壓電力變壓器（SZ10系列）。2021/2/4142.型號(hào)及含義：2021/2/4144.3.2變壓器臺(tái)數(shù)和容量的確定

安裝在總降壓變電所的變壓器通常稱為主變壓器（簡(jiǎn)稱主變），安裝在6~10（20）KV變電所的變壓器常叫做配電變壓器（簡(jiǎn)稱配變）。

1．總降變電所變壓器臺(tái)數(shù)和容量的確定

（1）變壓器臺(tái)數(shù)的確定

①滿足負(fù)荷對(duì)供電可靠性的要求,Ⅰ、Ⅱ級(jí)負(fù)荷比較大時(shí),選擇2

臺(tái)主變壓器。

②季節(jié)性負(fù)荷或晝夜負(fù)荷比較大時(shí)，宜采用經(jīng)濟(jì)運(yùn)行方式,技術(shù)經(jīng)濟(jì)合理時(shí)，可設(shè)2臺(tái)主變。

③三級(jí)負(fù)荷一般選擇一臺(tái)主變壓器，如果負(fù)荷較大時(shí)，也可選擇兩臺(tái)主變壓器。有少量Ⅰ、Ⅱ級(jí)負(fù)荷可從鄰近取得低壓備用電源，可設(shè)1臺(tái)主變壓器。

（2）容量：

①1臺(tái)變壓器：SN

=(1.15～1.4)SC

②2臺(tái)變壓器：SN

=(0.6～0.7)SC

SN≥SC（Ⅰ+Ⅱ）2021/2/4154.3.2變壓器臺(tái)數(shù)和容量的確定安裝在總降壓變2．車間變電所的變壓器臺(tái)數(shù)和容量的確定（1）臺(tái)數(shù)：

對(duì)于二，三級(jí)負(fù)荷，變電所只設(shè)置一臺(tái)變壓器，其容量可根據(jù)計(jì)算負(fù)荷決定。對(duì)一，二級(jí)負(fù)荷較大的車間，采用兩回路獨(dú)立進(jìn)線，設(shè)置兩臺(tái)變壓器。（2）容量：

①1臺(tái)變壓器：SN≥SC

②2臺(tái)變壓器：SN

=(0.6～0.7)SC

SN≥SC（Ⅰ+Ⅱ）

③單臺(tái)容量不宜超過(guò)1000KVA

2021/2/4162．車間變電所的變壓器臺(tái)數(shù)和容量的確定（1）臺(tái)數(shù)：

例4-1某一10/0.4kV車間變電所，總計(jì)算負(fù)荷為1350kVA，其中一、二級(jí)負(fù)荷680kVA。選擇變壓器的臺(tái)數(shù)和容量。

解：該車間變電所有一、二級(jí)負(fù)荷，故宜選擇兩臺(tái)變壓器。

任一臺(tái)變壓器單獨(dú)運(yùn)行時(shí)，要滿足60%~70%的負(fù)荷，即

SN=（0.6~0.7）×1350kVA=810kVA~954kVA

且任一臺(tái)變壓器應(yīng)滿足SN≥680kVA

因此，可選兩臺(tái)容量均為1000kVA的變壓器，具體型號(hào)為S11-1000/10。返回2021/2/417例4-1某一10/0.4kV車間變電所，總計(jì)算負(fù)荷為1354.3.3變壓器的實(shí)際容量和過(guò)負(fù)荷能力

1.變壓器的實(shí)際容量

電力變壓器的額定容量，是指它在規(guī)定的環(huán)境溫度條件下，室外安裝時(shí)，在規(guī)定的使用年限內(nèi)（一般規(guī)定為20年）連續(xù)輸出的最大視在功率。一般規(guī)定，如果變壓器安裝地點(diǎn)的年平均氣溫θ0.av≠20，則年平均氣溫每升高，變壓器的容量應(yīng)相應(yīng)減小1％。因此變壓器的實(shí)際容量應(yīng)計(jì)入一個(gè)溫度校正系數(shù)Kθ。

對(duì)室外變壓器其實(shí)際容量為：

式中SN.T為變壓器的額定容量。

對(duì)室內(nèi)變壓器其實(shí)際容量為：

2021/2/4184.3.3變壓器的實(shí)際容量和過(guò)負(fù)荷能力1.變壓器的實(shí)際2.變壓器的正常過(guò)負(fù)荷能力

對(duì)于油浸式變壓器，其允許過(guò)負(fù)荷包括以下兩部分：

(1）由于晝夜負(fù)荷不均勻而考慮的過(guò)負(fù)荷,由日負(fù)荷率和最大負(fù)荷持續(xù)時(shí)間確定；

(2）由于夏季欠負(fù)荷而在冬季考慮的過(guò)負(fù)荷，夏季每低1%，冬季可過(guò)負(fù)荷1%，但不得超過(guò)15%。以上兩部分過(guò)負(fù)荷同時(shí)考慮，室外變壓器過(guò)負(fù)荷不得超過(guò)30%，室內(nèi)變壓器過(guò)負(fù)荷不得超過(guò)20%。干式變壓器一般不考慮正常過(guò)負(fù)荷。

3.變壓器的故障過(guò)負(fù)荷能力在事故情況下，允許短時(shí)間較大幅度的過(guò)負(fù)荷運(yùn)行，而不論故障前負(fù)荷大小，但運(yùn)行時(shí)間不得超過(guò)規(guī)定時(shí)間。2021/2/4192.變壓器的正常過(guò)負(fù)荷能力

對(duì)于油浸式變壓器，其允4.4變電所常用的電氣設(shè)備

4.4.1高壓斷路器

1.

作用：正常工作時(shí)斷開(kāi)和接通負(fù)荷電流；短路時(shí)斷開(kāi)短路電流。

2.

圖形符號(hào)：

3.

文字符號(hào)：QF4.

型號(hào)：

5.

種類和結(jié)構(gòu)

①高壓真空斷路器

②SF6斷路器

③SN10-10型高壓少油斷路器22021/2/4204.4變電所常用的電氣設(shè)備4.4.1高壓斷路器220圖4-5ZN28-12真空斷路器外形圖

1-面板2-真空滅弧室圖4-7真空斷路器滅弧室結(jié)構(gòu)1-靜導(dǎo)電桿2-靜端蓋3-靜觸頭4-屏蔽罩5-動(dòng)觸頭2021/2/421圖4-5ZN28-12真空斷路器外形圖圖44.4.2高壓隔離開(kāi)關(guān)

1.

作用：正常時(shí)隔離電源，保證人身和設(shè)備安全。

2.

圖形符號(hào)：

3.

文字符號(hào)：QS

4.

型號(hào)：

5.

種類和結(jié)構(gòu)

戶內(nèi)式：GN19-12

戶外式：GW4-40.5合閘分閘2021/2/4224.4.2高壓隔離開(kāi)關(guān)

1.

作用：正常時(shí)隔圖4-8GN19-12高壓隔離開(kāi)關(guān)的外形

1-支柱絕緣子2-閘刀3-框架4-轉(zhuǎn)軸2021/2/423圖4-8GN19-12高壓隔離開(kāi)關(guān)的外形2024.4.3高壓負(fù)荷開(kāi)關(guān)

1.

作用：通斷負(fù)荷電流和過(guò)負(fù)荷電流。

2.

圖形符號(hào)：

3.

文字符號(hào)：QL

4.

型號(hào)：

2021/2/4244.4.3高壓負(fù)荷開(kāi)關(guān)1.

作用：通斷負(fù)荷電流和過(guò)負(fù)4.4.4高壓熔斷器

1.作用：過(guò)載、短路保護(hù)。

2.

圖形符號(hào)：

3.

文字符號(hào)：FU

4.

型號(hào)：

5.

種類和結(jié)構(gòu)（1）RN系列

RN1型用于電力變壓器和電力線路短路保護(hù)，RN2型用于電壓互感器的短路保護(hù)。主要由熔管、觸頭座、動(dòng)作指示器、絕緣子和底板構(gòu)成。熔管一般為瓷質(zhì)管，熔絲由單根或多根鍍銀的細(xì)銅絲并聯(lián)繞成螺旋狀，熔絲埋放在石英砂中，熔絲上焊有小錫球。（2）RW系列

用于配電變壓器或電力線路的短路保護(hù)和過(guò)負(fù)荷保護(hù)。

其結(jié)構(gòu)主要由上靜觸頭、上動(dòng)觸頭、熔管、熔絲、下動(dòng)觸頭、下靜觸頭、瓷安裝板等組成。熔斷器2021/2/4254.4.4高壓熔斷器1.作用：過(guò)載、短路保護(hù)。熔圖4-10XRNT型熔斷器外形結(jié)構(gòu)1-瓷質(zhì)管2-金屬管帽3-彈性觸座

4-接線端子5-絕緣子6-底座圖4-12RW10-12型跌開(kāi)式熔斷器外形結(jié)構(gòu)1-管帽2-操作環(huán)3-熔斷器4-動(dòng)觸頭5-靜觸頭6-下接線端子7-固定安裝板8-絕緣瓷瓶2021/2/426圖4-10XRNT型熔斷器外形結(jié)構(gòu)圖4-12RW10-14.4.5互感器

1.

作用：(1)將高電壓、高電流變換成低電壓、小電流供儀表、繼電器使用；

(2)隔離電源保證人身、儀表安全；

(3)使儀表、繼電器制造標(biāo)準(zhǔn)化。

2.電流互感器

(1）圖形符號(hào)：

(2）文字符號(hào)：TA(3）型號(hào)：

(4）工作原理：一、二次饒組與一、二次電路串聯(lián)，工作時(shí)接近于短路狀態(tài)。

電流互感器的變流比用Ki表示，則

2021/2/4274.4.5互感器1.

作用：(1)將高電壓、高電流變換圖4-15LZZBJ9-12外形結(jié)構(gòu)2021/2/428圖4-15LZZBJ9-12外形結(jié)構(gòu)2021/2/428(5）接線方式

2021/2/429(5）接線方式2021/2/429①一相式接線

B相裝一個(gè)電流互感器，如圖4-14a所示。能測(cè)量一相電流，用于三相負(fù)荷平衡系統(tǒng)，供測(cè)量電流和過(guò)負(fù)荷保護(hù)。②兩相式接線

這種接線也叫不完全星形接線，如圖4-14b所示。能測(cè)量三個(gè)相電流，公共線上的電流為，廣泛用于中性點(diǎn)不接地系統(tǒng)，測(cè)量三相電流、電能及作過(guò)電流保護(hù)之用。③兩相電流差接線

這種接線又叫兩相一繼電器式接線，如圖4-14c所示。流過(guò)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(guò)電流保護(hù)之用。④三相星形接線

由于每相均裝有互感器，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(cè)量及過(guò)電流保護(hù)之用，如圖4-14d所示。2021/2/430①一相式接線

B相裝一個(gè)電流互感器，如圖4-14a所示。能（6）電流互感器的主要性能

①準(zhǔn)確級(jí)電流互感器測(cè)量線圈的準(zhǔn)確級(jí)設(shè)為0.1、0.2、0.5、1、3、5六個(gè)級(jí)別（數(shù)值越小越精確），保護(hù)用的互感器或線圈的準(zhǔn)確級(jí)一般為５Ｐ和10Ｐ級(jí)兩種。準(zhǔn)確級(jí)的含義是：在額定頻率下，二次負(fù)荷為額定負(fù)荷的25%～100%之間，功率因數(shù)為0.8時(shí)，各準(zhǔn)確級(jí)的電流誤差和相位誤差不超過(guò)規(guī)定的限值。在上述條件下，０.1級(jí)電流誤差為0.1%，保護(hù)用電流互感器５Ｐ、10Ｐ級(jí)的電流誤差分別為1%和3%，其復(fù)合誤差分別為5%和10%。

②線圈鐵芯特性測(cè)量用的電流互感器的鐵芯在一次電路短路時(shí)易于飽和,以限制二次電流的增長(zhǎng)倍數(shù)，保護(hù)儀表。保護(hù)用的電流互感器鐵芯則在一次電流短路時(shí)不應(yīng)飽和，二次電流與一次電流成比例增長(zhǎng)，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(guò)額定負(fù)荷值，否則會(huì)影響精確度。(7）使用注意事項(xiàng)：①工作時(shí)二次側(cè)不得開(kāi)路；②二次側(cè)一端必須接地；③接線時(shí)注意極性。2021/2/431（6）電流互感器的主要性能

①準(zhǔn)確級(jí)電流互感器測(cè)量線3.電壓互感器(1）圖形符號(hào)：(2）文字符號(hào)：TV(3）型號(hào)：(4）工作原理：一、二次饒組與一、二次電路并聯(lián)，工作時(shí)接近于斷路狀態(tài)。

電壓互感器的變壓比用Ku表示

2021/2/4323.電壓互感器(1）圖形符號(hào)：2021/2/432（5）接線方式

①一相式接線采用一個(gè)單相電壓互感器如圖4-19ａ所示。供儀表和繼電器測(cè)量一個(gè)線電壓，如用作做備用線路的電壓監(jiān)視。

②兩相式接線又叫V-V形接線，采用兩個(gè)單相電壓互感器如圖4-19b所示。供儀表和繼電器測(cè)量三個(gè)線電壓。

③Y0/Y0形接線采用三個(gè)單相電壓互感器如圖4-19c所示。供儀表和繼電器測(cè)量三個(gè)線電壓和相電壓。在小電流接地系統(tǒng)中，這種接線方式中的測(cè)量相電壓的電壓表應(yīng)按線電壓選擇。

④采用三個(gè)單相三繞組電壓互感器或一個(gè)三相五芯柱式電壓互感器接成Y0/Y0/形(圖4-19d)。其中一組二次繞組接成Y0，供測(cè)量三個(gè)線電壓和三個(gè)相電壓；另一組繞組（零序繞組）接成開(kāi)口三角形，接電壓繼電器，當(dāng)線路正常工作時(shí)，開(kāi)口三角兩端的零序電壓接近于零，而當(dāng)線路上發(fā)生單相接地故障時(shí)，開(kāi)口三角兩端的零序電壓接近100V，使電壓繼電器動(dòng)作，發(fā)出信號(hào)。2021/2/433（5）接線方式

①一相式接線采用一個(gè)單相電壓互感器如圖4-

(a)一相式接線

(b)兩相V-V形接線

(c)三相星形接線

(d)三相三繞組接線

(6）使用注意事項(xiàng)：①工作時(shí)二次側(cè)不得短路，裝熔斷器；

②二次側(cè)一端必須接地；

③接線時(shí)注意極性。2021/2/434

(a)一相式接線

(b)兩相V-V形接線

(c)三相4.4.6避雷器

1.

作用：用于保護(hù)電力系統(tǒng)中電氣設(shè)備的絕緣免受沿線路傳來(lái)的雷電過(guò)電壓或由操作引起的內(nèi)部過(guò)電壓的損害。

2.圖形符號(hào)：

3.文字符號(hào):F4.種類:

(1)保護(hù)間隙避雷器

(2)管型避雷器

(3)閥型避雷器：普通閥型避雷器FS、FZ型和磁吹閥型避雷器FCD

(4)氧化鋅避雷器具有良好的非線性、動(dòng)作迅速、殘壓低、通流容量大、無(wú)續(xù)流、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單可靠性高、耐污能力強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)實(shí)圖2021/2/4354.4.6避雷器

實(shí)圖2021/2/4354.4.7高壓開(kāi)關(guān)柜1.

作用：按一定的線路方案將有關(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。2.

種類和結(jié)構(gòu)

固定式

移開(kāi)式

表4-3主要高壓開(kāi)關(guān)柜型號(hào)及外型尺寸2021/2/4364.4.7高壓開(kāi)關(guān)柜1.

作用：按一定的線路方案將有關(guān)一次4.4.8低壓電氣設(shè)備

1.

低壓開(kāi)關(guān)柜

(1)作用：按一定的線路方案將有關(guān)低壓設(shè)備組裝在一起的成套配電裝置。

(2)種類：低壓抽屜式開(kāi)關(guān)柜GCL、GCS、GCK系列低壓固定開(kāi)關(guān)柜GGD、GLL、GBD系列型號(hào)：

2021/2/4374.4.8低壓電氣設(shè)備

1.低壓開(kāi)關(guān)柜2021/2/4

2.低壓熔斷器

（1）作用：設(shè)備和線路的過(guò)載和短路保護(hù)。（2）型號(hào)：（3）種類

①RL系列熔斷器：RL6、RL7②RT系列有填料封閉管式熔斷器：RT16、RT17、RT19、RT20

③RS系列快速熔斷器：RS0、RS3

④RZ系列自復(fù)式熔斷器：RZ1

2021/2/438

2.低壓熔斷器

（1）作用：設(shè)備和線路的過(guò)載和短路3.低壓斷路器（1）作用：能帶負(fù)荷通斷電路，在短路、過(guò)負(fù)荷、欠壓或失壓的情況下自動(dòng)跳閘。（2）型號(hào)：

（3）種類和結(jié)構(gòu)

脫扣器種類:分勵(lì)脫扣器

用于遠(yuǎn)距離跳閘。欠壓或失壓扣脫器

用于欠壓或失壓（零壓）保護(hù)時(shí)，當(dāng)電源電壓低于定值時(shí)自動(dòng)斷開(kāi)斷路器。熱脫扣器

用于線路或設(shè)備過(guò)載保護(hù)過(guò)流脫扣器

用于短路、過(guò)負(fù)荷保護(hù)，分瞬時(shí)短路脫扣器和過(guò)流脫扣器，過(guò)流脫扣器又分長(zhǎng)延時(shí)和短延時(shí)兩種。2021/2/4393.低壓斷路器（1）作用：能帶負(fù)荷通斷電路，在短路、過(guò)負(fù)荷、4.5變電所的主接線

變配電所由一次回路和二次回路構(gòu)成。（1）一次回路供配電系統(tǒng)中承擔(dān)輸送和分配電能任務(wù)的電路，稱一次回路，也稱為主電路或主接(結(jié))線。一次電路中所有的電氣設(shè)備稱為一次設(shè)備，如電力變壓器、斷路器、互感器等。（2）二次回路凡用來(lái)控制、指示、監(jiān)測(cè)和保護(hù)一次設(shè)備運(yùn)行的電路，叫二次回路，也叫二次接（結(jié)）線。二次回路中所有電氣設(shè)備都稱為二次設(shè)備或二次元件，如儀表、繼電器、操作電源等。變配電所的主接線是表示電能輸送和分配的電路圖，又稱一次電路圖。在變配電所主接線中，將各種開(kāi)關(guān)電器、電力變壓器、母線、導(dǎo)線和電力電纜、并聯(lián)電容器等電氣設(shè)備用其圖形符號(hào)表示，并以一定次序連接，通常以單線來(lái)表示三相系統(tǒng)。變配電所的主接線有兩種表示形式：（1）系統(tǒng)式主接線該主接線僅表示電能輸送和分配的次序和相互的連接，不反映相互排位置，主要用于主接線的原理圖中。（2）配置式主接線該主接線按高壓開(kāi)關(guān)柜或低壓配電屏的相互連接和部署位置繪制，常用于變配電所的施工圖中。4.5.1變配電所主接線概述2021/2/4404.5變電所的主接線變配電所由一次回路和二次回路構(gòu)成。4

對(duì)變電所主接線的要求:

變電所的主接線是實(shí)現(xiàn)電能輸送和分配的一種電氣接線，在變電所主接線圖中將導(dǎo)線或電纜、電力變壓器、母線、各種開(kāi)關(guān)、避雷器、電容器等電氣設(shè)備有序地連接起來(lái)，只表示相對(duì)電氣聯(lián)接關(guān)系而不表示實(shí)際位置。通常以單線來(lái)表示三相系統(tǒng)。

1

.安全

充分保證人身和設(shè)備的安全。

2

.可靠

應(yīng)滿足用電單位對(duì)供電可靠性的要求。

3

.靈活

能適應(yīng)各種不同的運(yùn)行方式，操作檢修方便。

4

.經(jīng)濟(jì)

主接線設(shè)計(jì)應(yīng)簡(jiǎn)單，投資少，運(yùn)行管理費(fèi)用低。2021/2/441

對(duì)變電所主接線的要求:2021/2/441

4.5.2變電所常用主接線

1．線路—變壓器組單元接線

①結(jié)構(gòu)：當(dāng)只有一路電源供電線路和一臺(tái)變壓器時(shí)，可采用線路—變壓器組接線。

圖4-23線路-變壓器組接線圖

②特點(diǎn)：接線簡(jiǎn)單，所用電氣設(shè)備少，配電裝置簡(jiǎn)單，節(jié)約建設(shè)投資。該單元中任一設(shè)備發(fā)生故障時(shí)，變電所全部停電，可靠性不高。

③適用范圍：車間變電所、小容量三級(jí)負(fù)荷、小型工廠或非生產(chǎn)性用戶。

2021/2/442

4.5.2變電所常用主接線

2021/2/4422．單母線接線（1）單母線不分段接線①結(jié)構(gòu)：每路進(jìn)線和出線奘設(shè)一只隔離開(kāi)關(guān)和藹斷路器

（a）單母線不分段接線（b）單母線分段接線圖4-24單母線接線圖

2021/2/4432．單母線接線（1）單母線不分段接線2021/2/443（2）單母線分段接線

①結(jié)構(gòu)：可采用隔離開(kāi)關(guān)或斷路器分段，隔離開(kāi)關(guān)分段因倒閘操作不便，現(xiàn)已不再采用。單母線分段接線可以分段單獨(dú)運(yùn)行，也可以并列同時(shí)運(yùn)行。

②特點(diǎn)：接線簡(jiǎn)單清晰，使用設(shè)備少，經(jīng)濟(jì)性比較好，發(fā)生誤操作的可能性小?？煽啃院挽`活性差。當(dāng)電源線路、母線或母線隔離開(kāi)關(guān)發(fā)生故障或進(jìn)行檢修時(shí)，全部用戶供電中斷。③適用范圍：三級(jí)負(fù)荷，有備用電源的二級(jí)負(fù)荷。2021/2/444（2）單母線分段接線①結(jié)構(gòu)：可采用隔離開(kāi)關(guān)或斷

②特點(diǎn)：供電可靠性高，操作靈活。

采用分段單獨(dú)運(yùn)行時(shí)，當(dāng)任一段母線發(fā)生故障或檢修時(shí)，僅停止該段母線所帶負(fù)荷的供電。當(dāng)任一電源線路故障或檢修時(shí)，可經(jīng)“倒閘操作”恢復(fù)該段母線所帶負(fù)荷的供電。母線故障或檢修時(shí)，仍有50%左右的用戶停電。

“倒閘操作”的原則：接通電路時(shí)先閉合隔離開(kāi)關(guān)，后閉合斷路器；切斷電路時(shí)先斷開(kāi)斷路器，后斷開(kāi)隔離開(kāi)關(guān)。

采用并列運(yùn)行時(shí)，若遇電源檢修，無(wú)需母線停電，只需斷開(kāi)電源的斷路器及其隔離開(kāi)關(guān)，調(diào)整另外電源的負(fù)荷就行。但是當(dāng)母線故障或檢修時(shí)，就會(huì)引起正常母線的短時(shí)停電。③適用范圍：有兩路電源進(jìn)線時(shí)，可對(duì)一、二級(jí)負(fù)荷供電。

三路高壓電源供電單母線分段接線,用于高層賓館飯店。2021/2/445

2021/2/4453．橋式接線

橋式接線是指在兩線路—變壓器組接線的高壓側(cè)間跨接一個(gè)斷路器，猶如一座橋。

（1）內(nèi)橋式接線：斷路器跨在進(jìn)線斷路器的內(nèi)側(cè)，靠近變壓器，稱為內(nèi)橋式接線。①結(jié)構(gòu)：

②特點(diǎn)：接線簡(jiǎn)單，經(jīng)濟(jì)，可靠性高，安全，靈活。線路檢修或故障時(shí)由另一路電源供電。

變壓器檢修或故障時(shí)經(jīng)倒閘操作恢復(fù)供電。

③適用范圍：Ⅰ、Ⅱ級(jí)負(fù)荷、線路長(zhǎng)、負(fù)荷平坦。2021/2/4463．橋式接線橋式接線是指在兩線路—變壓器組接線的高壓側(cè)（2）外橋式接線

斷路器跨在進(jìn)線斷路器的外側(cè)，靠近電源側(cè)，稱為外橋式接線。

①結(jié)構(gòu)：

②特點(diǎn)：接線簡(jiǎn)單，經(jīng)濟(jì)，可靠性高，安全，靈活。

變壓器檢修或故障時(shí)不影響供電。

線路檢修或故障時(shí)經(jīng)倒閘操作，變壓器由另一路外橋供電。

③適用范圍：Ⅰ、Ⅱ級(jí)負(fù)荷、線路短、負(fù)荷變化大。2021/2/447（2）外橋式接線斷路器跨在進(jìn)線斷路器的外側(cè)，4.5.3總降變電所主接線(35~110/6~10kV)

大中型企業(yè)都設(shè)置總降壓變電所，將35~110kV電源電壓降至6~10kV后,

分配給各車間變電所。

1.單電源進(jìn)線的總降壓變電所主接線

（1）一次側(cè)線路—變壓器組、二次側(cè)單母線不分段主接線

總降壓變電所為單電源進(jìn)線一臺(tái)變壓器時(shí)，主接線采用一次側(cè)線路—變壓器組、二次側(cè)單母線不分段接線,

又稱一次側(cè)無(wú)母線、二次側(cè)單母線不分段主接線。

這種主接線經(jīng)濟(jì)簡(jiǎn)單，可靠性不高，適用于負(fù)荷不大的三級(jí)負(fù)荷情況。

線路-變壓器組主接線

2021/2/4484.5.3總降變電所主接線(35~110/6~10kV)（2）一次側(cè)單母線不分段、二次側(cè)單母線分段主接線

單電源進(jìn)線兩臺(tái)變壓器時(shí)，總降壓變電所主接線采用一次側(cè)單母線不分段、二次側(cè)單母分段接線。提高了供電可靠性，但單電源供電的可靠性不高，因此這種接線適用于負(fù)荷晝夜變化大三級(jí)負(fù)荷及部分二級(jí)負(fù)荷。2021/2/449（2）一次側(cè)單母線不分段、二次側(cè)單母線分段主接線2.雙回電源進(jìn)線總降壓變電所主接線

由于采用雙回電源進(jìn)線，總降壓變電所主變壓器一般都在兩臺(tái)或兩臺(tái)以上。

（1）一二次側(cè)均采用單母分段主接線

由于進(jìn)線開(kāi)關(guān)和母線分段開(kāi)關(guān)均采用了斷路器控制，操作十分靈活，供電可靠性較高，適用于大中型企業(yè)的一、二級(jí)負(fù)荷供電。

雙電源單母分段主接線2021/2/4502.雙回電源進(jìn)線總降壓變電所主接線

由于采用雙回（2）橋式主接線橋式主接線供電的可靠性高，操作靈活。適用于大中型企業(yè)的一、二級(jí)負(fù)荷供電。若供電線路長(zhǎng)，負(fù)荷比較平穩(wěn)，主變壓器不需要頻繁操作，采用內(nèi)橋式接線，反之采用外橋式接線。

內(nèi)橋式主接線2021/2/451（2）橋式主接線橋式主接線供電的可靠性高，操作靈4.5.410kV變電所主接線1.單電源進(jìn)線的10kV變電所主接線

對(duì)于三級(jí)負(fù)荷且負(fù)荷不太大的企業(yè)變電所常采用單電源進(jìn)線.

(1)一次側(cè)單母線不分段、二次側(cè)單母線分段主接線

10kV變電所單電源裝二臺(tái)變壓器（配變）時(shí)采用一次側(cè)單母線不分段、二次側(cè)單母線分段主接線。這種接線可靠性不高，適用于三級(jí)負(fù)荷。

2021/2/4524.5.410kV變電所主接線1.單電源進(jìn)線的10kV變（2）一次側(cè)線路-變壓器組接線、二次側(cè)單母線不分段主接線

10kV變電所單電源一臺(tái)變壓器時(shí)，采用一次側(cè)線路—變壓器組接線、二次側(cè)單母線不分段主接線。這種接線比較簡(jiǎn)單，可靠性也不高，適用于三級(jí)負(fù)荷的小型變電所。2021/2/453（2）一次側(cè)線路-變壓器組接線、二次側(cè)單母線不分段主接線

2.雙電源進(jìn)線10kV變電所主接線

雙電源進(jìn)線10kV變電所的主接線一般采用一、二次側(cè)單母線分段接線。這種接線適用于有一、二級(jí)負(fù)荷的企業(yè)，變電所有兩臺(tái)或兩臺(tái)以上變壓器。雙回路電源進(jìn)線高壓側(cè)采用單母線分段后，供電可靠較高，操作靈活方便，當(dāng)電源進(jìn)線采用一用一設(shè)備時(shí)，裝備用電源自動(dòng)投入裝置，可提高供電可靠性。2021/2/4542.雙電源進(jìn)線10kV變電所主接線

雙電源進(jìn)線1圖4-31雙電源進(jìn)線10kV變電所單母線分段主接線圖

圖4-31雙電源進(jìn)線10kV變電所單母線分段主接線圖2021/2/455圖4-31雙電源進(jìn)線10kV變電所單母線分段主接線圖

4.5.5

車間變電所主接線

(1)電纜進(jìn)線一次側(cè)線路--變壓器組接線、二次側(cè)單母線不分段接線(2)架空進(jìn)線一次側(cè)線路--變壓器組接線、二次側(cè)單母線不分段接線

車間變電所的主接線，一般比較簡(jiǎn)單。

1.單臺(tái)變壓器的車間變電所主接線

一次側(cè)為線路--變壓器組接線、二次側(cè)為單母線不分段接線。2021/2/456

4.5.5

車間變電所主接線

(1)電纜進(jìn)線一次側(cè)線路-圖2-4-34雙回路進(jìn)線兩臺(tái)變壓器的車間變電所主接線

2.雙回路進(jìn)線的車間變電所主接線

車間變電所為雙回路進(jìn)線且有兩臺(tái)變壓器時(shí)，采用一次側(cè)雙線路-變壓器組接線、二次側(cè)單母線分段接線。2021/2/457圖2-4-34雙回路進(jìn)線兩臺(tái)變壓器的車間變電所主接線

4.5.6配電所主接線

配電所起接受和分配電能的作用，其位置應(yīng)當(dāng)盡量靠近負(fù)荷中心，經(jīng)常和車間變電所設(shè)在一起。每個(gè)配電所的饋電線路一般不少于4～5回，配電所一般為單母線制，根據(jù)負(fù)荷的類型及進(jìn)出線數(shù)目可考慮將母線不分段或分段。圖4-38是雙回路進(jìn)線配電所單母線分段主接線。2021/2/458

4.5.6配電所主接線

配電所起接受和分配電能的作4.5.7主接線實(shí)例

1.10kV變電所主接線實(shí)例

某企業(yè)10/0.4kV變電所主接線如圖所示，該變電所一路電源電纜進(jìn)線，一次側(cè)采用單母線不分段主接線，裝兩臺(tái)S11-630kVA10/0.4kV變壓器，選用KYN28-12型金屬移開(kāi)式開(kāi)關(guān)柜5臺(tái)，其中進(jìn)線柜、計(jì)量柜、避雷器柜各1臺(tái)，饋線柜2臺(tái)。低壓側(cè)采用單母線分段主接線，選用GGD2-28型固定式低壓開(kāi)關(guān)柜11臺(tái)，其中進(jìn)線柜、電容補(bǔ)償柜各2臺(tái)、饋線柜6臺(tái)，聯(lián)絡(luò)柜1臺(tái)。

10kV變電所主接線示意圖

2021/2/4594.5.7主接線實(shí)例1.10kV變電所主接線實(shí)例2021/2/4602021/2/4602.35kV變電所主接線實(shí)例某企業(yè)35/10kV變電所主接線如圖所示，該變電所兩路電源架空進(jìn)線，裝兩臺(tái)S10-4000kVA35/10.5kV變壓器，一、二次側(cè)采用單母線分段主接線，35kV主接線選用KYN10-40。5型金屬移開(kāi)式開(kāi)關(guān)柜，10kV主接線選用KYN28-12。5型金屬移開(kāi)式開(kāi)關(guān)柜，圖中標(biāo)出了開(kāi)關(guān)柜型號(hào)和設(shè)備型號(hào)規(guī)格。2021/2/4612.35kV變電所主接線實(shí)例2021/2/4614.6

變電所的布置和結(jié)構(gòu)

4.6.1

變電所的布置

1．布置方案：變電所的布置型式有戶內(nèi)、戶外和混合式三種。變電所一般采用戶內(nèi)式。戶內(nèi)式又分為單層布置和雙層布置，視投資和土地情況而定。

35kV戶內(nèi)變電所宜采用雙層布置，6~10kV變配電所宜采用單層布置。變電所的布置主要由變壓器室、高壓配電室、低壓配電室、電容器室、控制室（值班室）、休息室、工具間等組成。2021/2/4624.6

變電所的布置和結(jié)構(gòu)

4.6.1

變電所的布置20*1-高壓配電室；2-變壓器室；3-低壓配電室；4-值班室；5-高壓電容器室。2021/2/463*1-高壓配電室；2-變壓器室；3-低壓配電室；4-2．布置要求：

（1）室內(nèi)布置應(yīng)緊湊合理，便于值班人員操作、檢修、試驗(yàn)、巡視和搬運(yùn)，配電裝置安放位置應(yīng)保證所要求的最小允許通道寬度，考慮今后發(fā)展和擴(kuò)建的可能。

(2)合理布置變電所各室位置，高壓電容器室與高壓配電室、低壓配電室與變壓器室應(yīng)相鄰近,高、低壓配電室的位置應(yīng)便于進(jìn)出線，控制室與值班室的位置應(yīng)便于運(yùn)行人員工作和管理。

(3)變壓器室和高壓電容器室，應(yīng)避免西曬，控制室和值班室應(yīng)盡量朝南方，盡可能利用自然采光和通風(fēng)。（4）配電室的設(shè)置應(yīng)符合安全和防火要求，對(duì)電氣設(shè)備載流部分應(yīng)采用金屬網(wǎng)板隔離。（5）高、低壓配電室、變壓器室、電容器室的門(mén)應(yīng)向外開(kāi)，相鄰的配電室的門(mén)應(yīng)雙向開(kāi)啟。（6）變電所內(nèi)不允許采用可燃材料裝修，不允許熱力管道、