供配电技术(第3版)第4章PPT课件.ppt

1、第四章变配电所及其一次系统第四章变配电所及其一次系统内容：供电系统的组成、电气设备、供配电电压，内容：供电系统的组成、电气设备、供配电电压，变电所的配置，变压器台数和容量，主接变电所的配置，变压器台数和容量，主接线，变电所的布置和结构。线，变电所的布置和结构。 重点重点: 供配电系统的电压选择、变电所位置的确供配电系统的电压选择、变电所位置的确定、变配电所的一次设备和主接线图定、变配电所的一次设备和主接线图. 第四章第四章 变配电所及其一次系统变配电所及其一次系统 4.1 电压的选择电压的选择4.2变电所的配置变电所的配置 4.3变压器的选择变压器的选择 4.4变电所主要电气设备变电所主要电气

2、设备 4.5变配电所主接线变配电所主接线 第一节第一节 电压的选择电压的选择一供电电压确定一供电电压确定v供电电压：供电电压：供配电系统从电力系统所取得的供配电系统从电力系统所取得的电源电压（电源进线的电压等级）。（针对系统电源电压（电源进线的电压等级）。（针对系统或者针对用户而言）或者针对用户而言）v供电电压的选择考虑三个因素：供电电压的选择考虑三个因素：1电力部门提供的电源电压（外部因素）；充分电力部门提供的电源电压（外部因素）；充分考虑设计的经济性。考虑设计的经济性。第一节第一节 电压的选择电压的选择2企业负荷企业负荷的大小及距离电源线路的远近（的大小及距离电源线路的远近（对于电源而言对

3、于电源而言，供电容量和供电距离的影响）（内外部因素结合）；考虑供电容量和供电距离的影响）（内外部因素结合）；考虑不同电压等级的线路具有供电容量以及供电距离的限制，不同电压等级的线路具有供电容量以及供电距离的限制，当容量较大距离较远时，为了减少损耗，采用较高的供电当容量较大距离较远时，为了减少损耗，采用较高的供电电压。电压。3企业内部大型设备的额定电压决定了企业的供电电压。企业内部大型设备的额定电压决定了企业的供电电压。（内部因素）但是也可以采用较高的电压经过降压后再供（内部因素）但是也可以采用较高的电压经过降压后再供电。电。目前，我国所用的企业供电电压为目前，我国所用的企业供电电压为35110

4、kV，10Kv，6kV。一般来讲，大中型企业常采用。一般来讲，大中型企业常采用35110Kv作为供作为供电电压，中小型企业常采用电电压，中小型企业常采用10Kv，6Kv作为供电电压，作为供电电压，其中其中10kV作为供电电压较为常见。总之电压等级的确定作为供电电压较为常见。总之电压等级的确定考虑综合因素。考虑综合因素。第一节第一节 电压的选择电压的选择二、配电电压二、配电电压v配电电压：指用户内部向用电设备配电的电压等配电电压：指用户内部向用电设备配电的电压等级级.（针对设备）（针对设备）第二节第二节 变电所的配置变电所的配置v变电所的类型变电所的类型v变电所作用：接受电能、变换电压、分配电能

5、；变电所作用：接受电能、变换电压、分配电能；v按照其在供配电系统中的作用和地位进行分类：按照其在供配电系统中的作用和地位进行分类：第二节第二节 变电所的配置变电所的配置v总降压变电所总降压变电所第二节第二节 变电所的配置变电所的配置2.车间变电所车间变电所第二节第二节 变电所的配置变电所的配置3.独立变电所独立变电所（1 1）当相邻的几个车间负荷都比较大，不适于将变电所建到）当相邻的几个车间负荷都比较大，不适于将变电所建到某一个车间中；某一个车间中；（2 2）由于车间环境的限制，如制药、化工车间之间由于腐蚀）由于车间环境的限制，如制药、化工车间之间由于腐蚀性气体、易燃易爆气体等环境限制，必须建

6、独立变电所；性气体、易燃易爆气体等环境限制，必须建独立变电所；（3 3）中小型企业，建立全厂的独立变电所，给全厂供电。）中小型企业，建立全厂的独立变电所，给全厂供电。第二节第二节 变电所的配置变电所的配置4.杆上变电所杆上变电所v安装在室外电杆上，适用于时，常用于居民区，用电负安装在室外电杆上，适用于时，常用于居民区，用电负荷较小的单位，如油田井场。荷较小的单位，如油田井场。5.建筑物及高层建筑物变电所建筑物及高层建筑物变电所v民用建筑中使用。考虑安全性：干式变压器、真空断路民用建筑中使用。考虑安全性：干式变压器、真空断路器等；器等；v对于高层建筑物而言，一般装在楼内，地下室、中层或对于高层建

7、筑物而言，一般装在楼内，地下室、中层或者高层。者高层。第三节第三节 变电所变压器的选择变电所变压器的选择一、变压器型号的选择一、变压器型号的选择1变压器（文字符号变压器（文字符号T）双绕组、三绕组变压器图形符号分别如图所示双绕组、三绕组变压器图形符号分别如图所示:主要完成电压等级的变换。主要完成电压等级的变换。第三节第三节 变电所变压器的选择变电所变压器的选择2分类分类（1）按功能分：）按功能分：升压变压器和降压变压器；升压变压器和降压变压器；（2）按相数分：）按相数分：单相和三相变压器；单相和三相变压器；（3）绕组导体的材料：）绕组导体的材料：铜绕组和铝绕组铜绕组和铝绕组； 铜绕组电阻率小，

8、但价格贵；铝绕组的电阻率大，但是价格铜绕组电阻率小，但价格贵；铝绕组的电阻率大，但是价格便宜；便宜；（4）冷却方式和绕组绝缘分：）冷却方式和绕组绝缘分：油浸式和干式油浸式和干式； 其中：油浸式包括：油浸自冷式、油浸风冷式、油浸水冷式其中：油浸式包括：油浸自冷式、油浸风冷式、油浸水冷式以及强迫油循环冷却式等。以及强迫油循环冷却式等。 干式变压器主要包括：浇注式、开启式、充气式（干式变压器主要包括：浇注式、开启式、充气式（SF6）。）。（5）按用途分：）按用途分：普通变压器和特种变压器；普通变压器和特种变压器；（6）调压方式：）调压方式：无载调压变压器和有载调压变压器；无载调压变压器和有载调压变压

9、器；第三节第三节 变电所变压器的选择变电所变压器的选择3变压器型号表示：变压器型号表示：直接从型号上分析变压器的类型和特性，决定是否符合现场的需要。直接从型号上分析变压器的类型和特性，决定是否符合现场的需要。第三节第三节 变电所变压器的选择变电所变压器的选择4变压器类型的选择注意的几点：变压器类型的选择注意的几点：（选择的原则）（选择的原则）（1）尽量选择）尽量选择低损耗节能型低损耗节能型，如，如S9系列或者系列或者S10系列；系列；（2）在多尘或者具有腐蚀性气体严重影响变压器安全的场）在多尘或者具有腐蚀性气体严重影响变压器安全的场合，选择密闭型变压器或者防腐型变压器；合，选择密闭型变压器或者

10、防腐型变压器；（3）供电系统中没有特殊要求和民用建筑独立变电所常采）供电系统中没有特殊要求和民用建筑独立变电所常采用用三相油浸自冷式电力变压器三相油浸自冷式电力变压器；（4）对于高层建筑、地下建筑、发电厂、化工等单位对消）对于高层建筑、地下建筑、发电厂、化工等单位对消防要求较高的场所，宜采用干式变压器；防要求较高的场所，宜采用干式变压器；（5）对于电网电压波动比较大的场合，为改善电能质量应）对于电网电压波动比较大的场合，为改善电能质量应采用有载调压电力变压器；采用有载调压电力变压器；第三节第三节 变电所变压器的选择变电所变压器的选择二、变压器台数及容量的选择二、变压器台数及容量的选择第三节第三

11、节 变电所变压器的选择变电所变压器的选择（一）总降压变电所主变压器台数和容量的确定（一）总降压变电所主变压器台数和容量的确定 考虑因素：供电条件、负荷性质、用电容量、运行方供电条件、负荷性质、用电容量、运行方式等。式等。1变压器台数的确定：变压器台数的确定：（1）满足用电负荷对供电可靠性的要求：）满足用电负荷对供电可靠性的要求： 在有一、二级负荷的变电所中，选择两台甚至多于两在有一、二级负荷的变电所中，选择两台甚至多于两台主变；台主变； 第三节第三节 变电所变压器的选择变电所变压器的选择（2）对于季节性负荷或者昼夜负荷变化较大的：）对于季节性负荷或者昼夜负荷变化较大的：宜采用宜采用经济运行方式

12、经济运行方式的变电所，技术经济合理时可以的变电所，技术经济合理时可以采用两台主变；（即：根据负荷的季节性或者昼夜性采用两台主变；（即：根据负荷的季节性或者昼夜性变化的特点，合理安排变压器并列运行的台数，保证变化的特点，合理安排变压器并列运行的台数，保证可靠供电的前提下，减少电能的损失，以达到最佳的可靠供电的前提下，减少电能的损失，以达到最佳的经济效益）；经济效益）；（3）三级负荷一般选择一台主变，负荷较大时也）三级负荷一般选择一台主变，负荷较大时也可选择两台主变；可选择两台主变； 一般在下列情况下设置一台主变一般在下列情况下设置一台主变：只有一路电源进线；只有一路电源进线；变电所可以通过附近的

13、低压电网（变电所可以通过附近的低压电网（6kv10kv）获取）获取备用电源；备用电源；工厂所带负荷绝大多数为三级负荷，且少量的一、二工厂所带负荷绝大多数为三级负荷，且少量的一、二次负荷满足备用电源获取的条件；次负荷满足备用电源获取的条件；第三节第三节 变电所变压器的选择变电所变压器的选择2变压器容量的确定变压器容量的确定 （1）装单台变压器时：其额定容量）装单台变压器时：其额定容量 应能够满足全应能够满足全部用电设备的视在计算负荷部用电设备的视在计算负荷 ，考虑到冗余性，以及，考虑到冗余性，以及变压器的经济运行，容量满足：变压器的经济运行，容量满足： 其中：其中： 所有用电设备的计算容量之和；

14、所有用电设备的计算容量之和；NSCSC)4 . 115. 1 (SSNCS第三节第三节 变电所变压器的选择变电所变压器的选择v（2）装设两台主变时：其中任意一台主变容量）装设两台主变时：其中任意一台主变容量 应该同时满足下列两个条件：应该同时满足下列两个条件： A. 任意一台主变单独运行时，应该能够满足总计算负任意一台主变单独运行时，应该能够满足总计算负荷的荷的60%70%的要求，即：的要求，即： B. 任意一台主变单独工作时，应该能够满足全部一、任意一台主变单独工作时，应该能够满足全部一、二级负荷二级负荷 的需要，即：的需要，即：v一般而言，变压器容量和台数的确定与变电所主一般而言，变压器容

15、量和台数的确定与变电所主接线方案一起确定，在设计主接线时需要考虑到接线方案一起确定，在设计主接线时需要考虑到用电单位对变压器台数和容量的选择。用电单位对变压器台数和容量的选择。NSC%)70%60(SSN)21 ( jsS)21 (C SSN第三节第三节 变电所变压器的选择变电所变压器的选择（二）车间变电所变压器台数及容量选择原则（二）车间变电所变压器台数及容量选择原则1车间变电所变压器台数选择：车间变电所变压器台数选择： 考虑因素：考虑因素：与总降压变电所基本相同，即在保证电能与总降压变电所基本相同，即在保证电能质量的前提下，应该尽量减少投资、运行费用和有色质量的前提下，应该尽量减少投资、运

16、行费用和有色金属耗用量。金属耗用量。（1）带一、二级负荷：）带一、二级负荷： 一二级负荷较多时，装设两台及两台以上的变压器；一二级负荷较多时，装设两台及两台以上的变压器； 只有少量的一二级负荷，且可以从附近的车间变电所只有少量的一二级负荷，且可以从附近的车间变电所获取低压备用电源时，可以采用一台变压器；获取低压备用电源时，可以采用一台变压器；第三节第三节 变电所变压器的选择变电所变压器的选择（2）带三级负荷：）带三级负荷：负荷较小时，采用一台；负荷较小时，采用一台；负荷较大时，采用两台及两台以上；负荷较大时，采用两台及两台以上；季节性负荷或昼夜变化较大的负荷，一般采用两台：季节性负荷或昼夜变化

17、较大的负荷，一般采用两台： 负荷高峰时，两台并列运行；负荷低谷时，单台运负荷高峰时，两台并列运行；负荷低谷时，单台运行行变压器经济运行；变压器经济运行；（3）负荷不大的车间）负荷不大的车间 按照与其他变电所的距离、以及本身负荷的大小按照与其他变电所的距离、以及本身负荷的大小决定是否单独设立变压器。决定是否单独设立变压器。考虑负荷大小以及输送距离。考虑负荷大小以及输送距离。第三节第三节 变电所变压器的选择变电所变压器的选择2车间变电所变压器容量的选择车间变电所变压器容量的选择v车间变电所变压器容量的确定方法与总降压变电车间变电所变压器容量的确定方法与总降压变电所变压器容量的选择相同；另注意：所变

18、压器容量的选择相同；另注意： 单台变压器容量小于单台变压器容量小于1000KVA。主要考虑：。主要考虑：低压开关低压开关设备的断流能力及短路稳定性要求；设备的断流能力及短路稳定性要求； 对于装设在二层楼上的干式变压器，容量不宜大于对于装设在二层楼上的干式变压器，容量不宜大于630KVA；第三节第三节 变电所变压器的选择变电所变压器的选择三变压器的容量及过负荷能力三变压器的容量及过负荷能力v电力变压器的额定容量：电力变压器的额定容量：在标准规定的在标准规定的环境温度下环境温度下（最高温度（最高温度40度，年平均温度度，年平均温度20度）和度）和使用年限使用年限（一般（一般20 年）内，所能连续输

19、出的年）内，所能连续输出的最大视在功率最大视在功率 (kVA)。第三节第三节 变电所变压器的选择变电所变压器的选择1.变压器的实际容量计算变压器的实际容量计算由于现场使用环境的平均温度与标准的温度规定有差异，由于现场使用环境的平均温度与标准的温度规定有差异，使得变压器的使得变压器的实际容量与额定容量并不相等。一般规定，。一般规定，如果变压器安装地点的年平均气温如果变压器安装地点的年平均气温 时，则时，则年平年平均气温均气温每升高每升高1，变压器的容量应相应减小，变压器的容量应相应减小1；对应；对应着每低着每低1，变压器的容量应相应增加，变压器的容量应相应增加1。因此，变压。因此，变压器的实际容

20、量器的实际容量(出力出力)应计入一个温度校正系数。应计入一个温度校正系数。Cav 20. 0第三节第三节 变电所变压器的选择变电所变压器的选择v 对室外变压器对室外变压器：通风条件好，易于散热，其实际容：通风条件好，易于散热，其实际容量为：量为： 其中，其中， 为变压器的额定容量。为变压器的额定容量。v 对室内变压器对室内变压器： 由于散热条件较差，变压器进风由于散热条件较差，变压器进风口和出风口间大概有口和出风口间大概有15的温差，因此处在室内的温差，因此处在室内的变压器环境温度比户外温度大约高的变压器环境温度比户外温度大约高8，因此其，因此其容量要减小容量要减小8%。即：。即：TNavTN

21、TSSKS. 0.)100201 (TNS.TNavTNTSSKS. 0.)1002092. 0(第三节第三节 变电所变压器的选择变电所变压器的选择 电力变压器在运行中，其电力变压器在运行中，其负荷总是变化、不均负荷总是变化、不均匀的匀的。就一昼夜而言，很大一部分时间的负荷都低。就一昼夜而言，很大一部分时间的负荷都低于最大负荷，而变压器容量是按于最大负荷，而变压器容量是按最大负荷最大负荷选择的，选择的，因此变压器运行时实际上没有充分发挥其负荷能力；因此变压器运行时实际上没有充分发挥其负荷能力；选择变压器容量时，有时还需考虑选择变压器容量时，有时还需考虑系统发生故障时系统发生故障时的变压器过负荷

22、的变压器过负荷，以保证负荷用电要求。，以保证负荷用电要求。2变压器的正常过负荷变压器的正常过负荷第三节第三节 变电所变压器的选择变电所变压器的选择v变压器的过负荷能力变压器的过负荷能力：是指它在保证变压器规定是指它在保证变压器规定使用年限内，在较短时间内所能输出的最大容量。使用年限内，在较短时间内所能输出的最大容量。 因此，在正常工作时，变压器往往达不到它因此，在正常工作时，变压器往往达不到它的额定值；的额定值；从维持变压器规定的使用年限考虑从维持变压器规定的使用年限考虑（在保证变压器规定使用年限内），变压器在必（在保证变压器规定使用年限内），变压器在必要时完全可以过负荷运行。要时完全可以过负

23、荷运行。第三节第三节 变电所变压器的选择变电所变压器的选择3变压器的事故过负荷能力变压器的事故过负荷能力 一般来讲，变压器在运行时最好不要过负荷，但是在一般来讲，变压器在运行时最好不要过负荷，但是在事故情况下，可以允许短时间较大幅度地过负荷运行；事故情况下，可以允许短时间较大幅度地过负荷运行；当工厂供电系统发生故障时，在较短时间内让变压器当工厂供电系统发生故障时，在较短时间内让变压器多带些负荷，保证供电的连续性。多带些负荷，保证供电的连续性。 但运行时间不得超过表但运行时间不得超过表4-2所规定的时间。所规定的时间。第四节第四节 变电所主要电气设备变电所主要电气设备 变配电所中承担输送和分配电

24、能任务的电路，变配电所中承担输送和分配电能任务的电路，称为一次回路（或者主回路、主接线）；称为一次回路（或者主回路、主接线）； 主回路中的电气设备称为一次设备包括：主回路中的电气设备称为一次设备包括：高压一次设备和低压一次设备。高压一次设备和低压一次设备。一、高压断路器一、高压断路器 高压断路器文字符号高压断路器文字符号QF 图形符号图形符号1作用：作用：（1）正常运行时：能够通、断正常负荷电流；）正常运行时：能够通、断正常负荷电流；（2）系统故障时：能够配合继电保护装置，切除故障）系统故障时：能够配合继电保护装置，切除故障电流；电流； 因而，具有完善的灭弧装置和足够的灭弧能力。因而，具有完善

25、的灭弧装置和足够的灭弧能力。第四节第四节 变电所主要电气设备变电所主要电气设备2型号表示及含义型号表示及含义第四节第四节 变电所主要电气设备变电所主要电气设备3分类分类根据灭弧介质，主要包括以下几种：根据灭弧介质，主要包括以下几种：（1）少油断路器）少油断路器绝缘油的作用：绝缘油的作用：a灭弧介质；灭弧介质；b绝缘：动、静触头之间的绝缘介质；绝缘：动、静触头之间的绝缘介质； 少油断路器对地绝缘靠空气、套管以及其他的绝缘材少油断路器对地绝缘靠空气、套管以及其他的绝缘材料完成；而多油断路器的油还作为带电导体对外壳的绝缘料完成；而多油断路器的油还作为带电导体对外壳的绝缘介质。二者的区别。介质。二者的

26、区别。第四节第四节 变电所主要电气设备变电所主要电气设备（2）真空断路器）真空断路器灭弧和绝缘介质是灭弧和绝缘介质是“真空真空”，利用真空的高绝缘强度，利用真空的高绝缘强度熄灭电弧。熄灭电弧。 特点：特点：动作快，体积小，断流容量大，但制造复杂。动作快，体积小，断流容量大，但制造复杂。主要适用于主要适用于220KV及以上系统，以及防火、防爆的场及以上系统，以及防火、防爆的场合。合。v（3）SF6断路器断路器 灭弧和绝缘介质：灭弧和绝缘介质： SF6气体；气体； 主要适用于主要适用于220kV以上系统中，以及全封闭的组合电以上系统中，以及全封闭的组合电器中。器中。第四节第四节 变电所主要电气设备

27、变电所主要电气设备二、高压隔离开关二、高压隔离开关 文字符号文字符号QS 图形符号图形符号 1.作用：作用：正常时隔离电源，保证人身和设备安全。正常时隔离电源，保证人身和设备安全。2.型号表示和含义：型号表示和含义：第四节第四节 变电所主要电气设备变电所主要电气设备3.种类和结构种类和结构 户内式：户内式：GN24 户外式：户外式：GW10-35/400三、高压负荷开关三、高压负荷开关 文字符号文字符号QL 图形符号：图形符号：1作用作用: 具有简单的灭弧装置，可通断负荷电流和过负荷具有简单的灭弧装置，可通断负荷电流和过负荷 电流，但不能断开短路电流电流，但不能断开短路电流；2.型号表示及含义

28、型号表示及含义3.种类和结构种类和结构 户内式：户内式：FN3-10RT 户外式：户外式：FW8-10/400第四节第四节 变电所主要电气设备变电所主要电气设备四、高压熔断器四、高压熔断器 文字符号文字符号:FU 图形符号图形符号:1作用作用 对电路及设备进行短路和过负荷保护；属于保护设备。对电路及设备进行短路和过负荷保护；属于保护设备。2型号表示及含义型号表示及含义第四节第四节 变电所主要电气设备变电所主要电气设备3. 种类和结构种类和结构 （1）RN系列系列 RN1型用于电力变压器和电力线路短路型用于电力变压器和电力线路短路保护，保护，RN2型用于电压互感器的短路保护。主要由熔管、型用于电

29、压互感器的短路保护。主要由熔管、触头座、动作指示器、绝缘子和底板构成。触头座、动作指示器、绝缘子和底板构成。 （2）RW系列系列 用于配电变压器或电力线路的短路保护和用于配电变压器或电力线路的短路保护和过负荷保护。过负荷保护。 其结构主要由上静触头、上动触头、熔管、熔丝、下动其结构主要由上静触头、上动触头、熔管、熔丝、下动触头、下静触头、瓷安装板等组成。触头、下静触头、瓷安装板等组成。第四节第四节 变电所主要电气设备变电所主要电气设备五、互感器五、互感器互感器：一种特殊的变压器，用于一次回路和二次回路之间互感器：一种特殊的变压器，用于一次回路和二次回路之间的联络；属于一次设备。的联络；属于一次

30、设备。分类：分类：互感器作用：互感器作用： 隔离：一二次侧只有电磁联系，高压隔离；保证测量、监测设备以及人身安全。 变换：将高电压、大电流变换成标准的测量信号，电压变为100V，电流变为5A或1A；使测量仪表和继电器标准化，形成了一定的规范、标准，利于相关产品的生产和匹配。第四节第四节 变电所主要电气设备变电所主要电气设备1、电流互感器、电流互感器 电流互感器（电流互感器（Current Transformer 简称简称 CT） 文字符号：文字符号：TA 单二次绕组的电流互感器的图形符号为：单二次绕组的电流互感器的图形符号为：第四节第四节 变电所主要电气设备变电所主要电气设备(1)(1)工作原

31、理：工作原理：一、二次饶组与一、二次电一、二次饶组与一、二次电路串联，工作时接近于短路路串联，工作时接近于短路状态。状态。 电流互感器的变流比电流互感器的变流比用用Ki表示，则表示，则(2)(2)型号表示方法：型号表示方法：第四节第四节 变电所主要电气设备变电所主要电气设备一相式接线一相式接线 B相装一个电流互感器，如图相装一个电流互感器，如图a所示。能测量一相电流，所示。能测量一相电流，用用 于三相负荷平衡系统，供测量电流和过负荷保护。于三相负荷平衡系统，供测量电流和过负荷保护。两相式接线两相式接线 这种接线也叫不完全星形接线，如图这种接线也叫不完全星形接线，如图b所示。能测量所示。能测量三

32、个相电流，公共线上的电流为三个相电流，公共线上的电流为 ，广泛用于中性点，广泛用于中性点不接地系统，测量三相电流、电能及作过电流保护之用。不接地系统，测量三相电流、电能及作过电流保护之用。两相电流差接线两相电流差接线 这种接线又叫两相一继电器式接线，如图这种接线又叫两相一继电器式接线，如图c所示。所示。流过流过 电流继电器线圈的电流为两相电流之差电流继电器线圈的电流为两相电流之差 ，其量值，其量值 是相电流的是相电流的 倍。适用于中性点不接地系统，作过电流保护之倍。适用于中性点不接地系统，作过电流保护之 用。用。 三相星形接线三相星形接线 由于每相均装有互感器，能反映各相电流，广泛由于每相均装

33、有互感器，能反映各相电流，广泛用于三相不平衡高压或低压系统中，作三相电流、电能测量及过电流用于三相不平衡高压或低压系统中，作三相电流、电能测量及过电流保护之用，如图保护之用，如图d所示。所示。第四节第四节 变电所主要电气设备变电所主要电气设备(3(3）CTCT接线方式接线方式 第四节第四节 变电所主要电气设备变电所主要电气设备(4)(4)使用过程中注意事项：使用过程中注意事项： 1 1）二次侧不得开路，且回路中不能串联熔断器和开关；）二次侧不得开路，且回路中不能串联熔断器和开关； 电路互感器正常工作时，二次负荷很小，接近于短路状态。电路互感器正常工作时，二次负荷很小，接近于短路状态。 2 2）

34、二次侧有一端必须接地；）二次侧有一端必须接地； 防止一、二次侧绕组绝缘击穿时，一次侧高压引入二次侧；防止一、二次侧绕组绝缘击穿时，一次侧高压引入二次侧； 3 3）接线时注意极性；）接线时注意极性； 否则，二次侧仪表、继电器中流过的电流不是预想电流，甚至会否则，二次侧仪表、继电器中流过的电流不是预想电流，甚至会引起事故；引起事故；第四节第四节 变电所主要电气设备变电所主要电气设备2、电压互感器、电压互感器 简称简称 PT 文字符号文字符号TV 单相式单相式PT图形符号图形符号第四节第四节 变电所主要电气设备变电所主要电气设备(1)(1)工作原理：工作原理：一、二次饶组与一、二次一、二次饶组与一、

35、二次电路并联，工作时接近于电路并联，工作时接近于断路状态。断路状态。 电压互感器的电压互感器的变压比用变压比用Ku表示表示(2(2）类型及表示方法）类型及表示方法第四节第四节 变电所主要电气设备变电所主要电气设备 一相式接线一相式接线采用一个单相电压互感器如图所示。供仪表和采用一个单相电压互感器如图所示。供仪表和继电器测量一个线电压，如用作做备用线路的电压监视。继电器测量一个线电压，如用作做备用线路的电压监视。 两相式接线两相式接线又叫又叫V-V形接线，采用两个单相电压互感器如图形接线，采用两个单相电压互感器如图b所示。供仪表和继电器测量三个线电压。所示。供仪表和继电器测量三个线电压。 Y0/

36、Y0形接线形接线采用三个单相电压互感器如图采用三个单相电压互感器如图c所示。供仪表和所示。供仪表和继电器测量三个线电压和相电压。在小电流接地系统中，这种接线继电器测量三个线电压和相电压。在小电流接地系统中，这种接线方式中的测量相电压的电压表应按线电压选择。方式中的测量相电压的电压表应按线电压选择。 三相三绕组接线三相三绕组接线 采用三个单相三绕组电压互感器或一个采用三个单相三绕组电压互感器或一个三相五芯柱式电压互感器接成三相五芯柱式电压互感器接成Y0/Y0/ 形形(图图d)。第四节第四节 变电所主要电气设备变电所主要电气设备(3(3）PTPT接线形式：接线形式：第四节第四节 变电所主要电气设备

37、变电所主要电气设备 (a)一相式接线一相式接线 (b)两相两相V-V形接线形接线 (c)三相星形接线三相星形接线 (d)三相三绕组接线三相三绕组接线(4)(4)电压互感器使用注意事项：电压互感器使用注意事项：（1 1）电压互感器在工作时，其一次、二次侧不得短路；）电压互感器在工作时，其一次、二次侧不得短路； 电压互感器一次侧短路会造成供电线路短路；二次回路中由于阻电压互感器一次侧短路会造成供电线路短路；二次回路中由于阻抗较大近于开路状态，发生短路时有可能会造成电压互感器烧坏。因抗较大近于开路状态，发生短路时有可能会造成电压互感器烧坏。因此电压互感器的一二次侧都必须装设熔断器进行短路保护。此电压

38、互感器的一二次侧都必须装设熔断器进行短路保护。（2 2）电压互感器二次侧有一端必须接地。电压互感器二次侧有一端必须接地。 防止一二次侧绕组的绝缘击穿时，一次侧高压进入二次回路，防止一二次侧绕组的绝缘击穿时，一次侧高压进入二次回路，危及设备及人身安全。危及设备及人身安全。（3 3）接线时，注意其端子的极性。）接线时，注意其端子的极性。 否则会引起测量误差和保护动作。否则会引起测量误差和保护动作。第四节第四节 变电所主要电气设备变电所主要电气设备一、电气接线图一、电气接线图 1. 电气接线图电气接线图 描绘描绘主要电气设备主要电气设备之间的之间的电气联系电气联系的示意图，的示意图，包括一次接线图和

39、二次接线图。（描述了整个变电所的供配包括一次接线图和二次接线图。（描述了整个变电所的供配电系统结构，犹如人体的骨骼框架，直接关系到整个系统的电系统结构，犹如人体的骨骼框架，直接关系到整个系统的安全与稳定）安全与稳定）第五节第五节 变配电所的电气主接线变配电所的电气主接线 在变配电所主接线中，将各种开关电器、电力变压器、母线、导线和电力电缆、并联电容器等电气设备用其图形符号表示，并以一定次序连接，通常以单线单线来表示三相系统。变配电所的主接线有两种表示形式： (1)系统式主接线系统式主接线 该主接线仅表示电能输送和分配的次序和相互连接，不反映相互排位置，主要用于主接线的原理图中。（2）配置式主接

40、线）配置式主接线 该主接线按高压开关柜或低压配电屏的相互连接和部署位置绘制，常用于变配电所的施工图中。2变电所主接线的要求：变电所主接线的要求： 安全：主接线设计符合国家的有关技术规范，充分保安全：主接线设计符合国家的有关技术规范，充分保证人身和设备的安全；证人身和设备的安全； 可靠：满足用电单位对供电可靠性的要求；可靠：满足用电单位对供电可靠性的要求； 灵活：适应各种不同的运行方式，操作检修方便；灵活：适应各种不同的运行方式，操作检修方便； 经济：设计简单、投资少、运行管理费用低，节约电经济：设计简单、投资少、运行管理费用低，节约电能和有色金属的消耗量；能和有色金属的消耗量；第五节第五节 变

41、配电所的电气主接线变配电所的电气主接线二、变电所常用主接线二、变电所常用主接线（一）线路（一）线路变压器组单元接线变压器组单元接线 结构：当只有一路电源供电线路结构：当只有一路电源供电线路 和一台变压器时可采用线路和一台变压器时可采用线路变压器变压器 组接线。组接线。 特点：接线简单，所用电气设备少，配特点：接线简单，所用电气设备少，配电装置简单，节约建设投资。该单元中任电装置简单，节约建设投资。该单元中任一设备发生故障时，变电所全部停电，可一设备发生故障时，变电所全部停电，可靠性不高。靠性不高。 适用范围：小容量三级负荷、小型适用范围：小容量三级负荷、小型工厂或非生产性用户。工厂或非生产性用

42、户。 （二）单母线接线（二）单母线接线1单母线不分段接线形式单母线不分段接线形式 当只有一路进线时考虑采用该接线方式。 优点：接线清晰，设备少，经济性较好，不易误操作。 缺点：可靠性差和灵活性差。当电源进线、母线或者母线隔离开关发生故障或者进行检修时，必须断开所有回路的电源，造成全部用户供电中断。 适用范围：单电源进线的三级负荷用户以及具有备用电源的二级用户；第五节第五节 变配电所的电气主接线变配电所的电气主接线2.单母线分段接线形式单母线分段接线形式 在双电源进线的情况下，通常采用单母线分段接线，可以通过QS或者QF进行分段。两段母线可以独立运行，也可以并列运行。第五节第五节 变配电所的电气

43、主接线变配电所的电气主接线第四节第四节 变配电所的电气主接线变配电所的电气主接线（1）分段独立运行特点：）分段独立运行特点： 正常时：采用分段单独运行时，采用分段单独运行时，各段相当于单母线不分段接线运各段相当于单母线不分段接线运行，各段之间互不影响；行，各段之间互不影响； 故障时：当当任一段母线任一段母线发生故障发生故障或者检修时，仅停止对该段母线或者检修时，仅停止对该段母线所带负荷的供电；当所带负荷的供电；当任一电源线任一电源线路路故障或者检修时，如果另一电故障或者检修时，如果另一电源能够负担全部引出线的负荷时，源能够负担全部引出线的负荷时，则可以通过则可以通过倒闸操作倒闸操作恢复该母线恢

44、复该母线所带负荷的供电，否则由故障电所带负荷的供电，否则由故障电源所带的负荷应该停止运行或者源所带的负荷应该停止运行或者部分停止运行。部分停止运行。第四节第四节 变配电所的电气主接线变配电所的电气主接线（2）并列运行的特点：）并列运行的特点： 若遇到若遇到电源电源故障或者检修故障或者检修，无需母线停电，只需断开，无需母线停电，只需断开故障电源的断路器和隔离开关，将负荷调整到另一电故障电源的断路器和隔离开关，将负荷调整到另一电源上即可，但是源上即可，但是某段母线故障或者检修时某段母线故障或者检修时，会使得对，会使得对应的负荷短时停电。应的负荷短时停电。 优缺点以及使用条件：优缺点以及使用条件：

45、优点：优点：可靠性，灵活性得到提高，除母线故障或者检可靠性，灵活性得到提高，除母线故障或者检修外，可实现用户的连续供电；修外，可实现用户的连续供电； 缺点：缺点：在母线、母线隔离开关发生故障或者检修时，在母线、母线隔离开关发生故障或者检修时，仍有仍有50%的用户停电；的用户停电； 适用场合：适用场合：在具有双电源进线的条件下，采用该方式在具有双电源进线的条件下，采用该方式对一二级负荷供电，较为优越；特别是装设了备用电对一二级负荷供电，较为优越；特别是装设了备用电源自动投入装置后，更加提高了用断路器分段的单母源自动投入装置后，更加提高了用断路器分段的单母线供电的可靠性。线供电的可靠性。该方式广泛

46、用于10KV及以下的变配电所。第五节第五节 变配电所的电气主接线变配电所的电气主接线v倒闸操作倒闸操作当电气主接线从一种运行状态转换到另当电气主接线从一种运行状态转换到另一种运行状态时，按照一定顺序对隔离开关和断路器进一种运行状态时，按照一定顺序对隔离开关和断路器进行接通或者断开的操作。行接通或者断开的操作。v倒闸操作的注意事项：倒闸操作的注意事项： 隔离开关不能通断负荷电路（不能带负荷操作），没隔离开关不能通断负荷电路（不能带负荷操作），没有灭弧能力；而断路器可以；有灭弧能力；而断路器可以；v倒闸操作原则：倒闸操作原则： 接通电路时先闭合隔离开关，后闭合断路器；切断电接通电路时先闭合隔离开关

47、，后闭合断路器；切断电路时，先断开断路器，然后断开隔离开关。路时，先断开断路器，然后断开隔离开关。第五节第五节 变配电所的电气主接线变配电所的电气主接线QS与与QF的区别：的区别：QS只是起电气隔离的作用，提供明显的断开点，但是不能带负荷操作；QF具有灭弧能力，能够投切负荷电流，可以带负荷操作。v 根据桥的位置可以分为内桥接线和外桥接线。注意四个回根据桥的位置可以分为内桥接线和外桥接线。注意四个回路在正常工作时，桥壁上的断路器和隔离开关是闭合的。路在正常工作时，桥壁上的断路器和隔离开关是闭合的。1内桥接线内桥接线跨桥靠近变压跨桥靠近变压器侧器侧 特点：灵活性好，供电可靠性特点：灵活性好，供电可

48、靠性高，适用于一二级负荷；高，适用于一二级负荷； 当任一当任一电源回路电源回路检修或者故障检修或者故障时，经过相应的倒闸操作后，不时，经过相应的倒闸操作后，不影响正常线路的运行。（注：故影响正常线路的运行。（注：故障时，断路器自动断开）；障时，断路器自动断开）；第五节第五节 变配电所的电气主接线变配电所的电气主接线n特点：特点：灵活性好，供电可靠性较高，适用于对一二级负荷供电灵活性好，供电可靠性较高，适用于对一二级负荷供电。对对变压器变压器检修和故障的处理比较方便。检修和故障的处理比较方便。第五节第五节 变配电所的电气主接线变配电所的电气主接线v对于桥式接线主要适用于：对于桥式接线主要适用于：

49、35KV及以上的总降及以上的总降压变电所，有两路进线及两台主变时，一般采用压变电所，有两路进线及两台主变时，一般采用该方式。该方式。v内外桥接线具体适用场合：内外桥接线具体适用场合： 内桥接线适用场合：电源线较长，因而容易发生故障电源线较长，因而容易发生故障和停电检修的机会较多；并且变压器不需要经常切换和停电检修的机会较多；并且变压器不需要经常切换的总降压变电所。（主要对供电线路的检修和故障处的总降压变电所。（主要对供电线路的检修和故障处理较方便）；理较方便）；外桥接线适用场合：电源线路较短并且电源线路较短并且故障几率小，而且变电所负荷变动较大、适于经济运故障几率小，而且变电所负荷变动较大、适

50、于经济运行需要经常切换的总降压变电所。行需要经常切换的总降压变电所。第五节第五节 变配电所的电气主接线变配电所的电气主接线 接线简单：高压侧没有母线，没有多余设备；高压侧没有母线，没有多余设备； 经济：4个回路只用了三个断路器，省去了个回路只用了三个断路器，省去了12断路器，节断路器，节约投资；约投资； 可靠性高：无论哪条回路故障或者检修，均可以通过倒闸操无论哪条回路故障或者检修，均可以通过倒闸操作迅速切除故障回路，不致使二次侧母线长时间断电；作迅速切除故障回路，不致使二次侧母线长时间断电； 安全：每台断路器的两侧都设有隔离开关，可以形成明显断每台断路器的两侧都设有隔离开关，可以形成明显断开点