供配电技术-变配电所及其一次系统课件.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，压，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。主接线，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，以定、变配电所的一次设备和主接线图，以 及变电所的布置和结构。及变电所的布置和结构。第四四章变配电所及其一次系统变配电所及其一次系统 1 电压的选择电压的选择2变电所的配置变电所的配置 3变压器的选择变压器的选择 4变电

2、所主要电气设备变电所主要电气设备 5变配电所主接线变配电所主接线 6变电所的布置和结构变电所的布置和结构 4.1 电压的选择电压的选择4.1.1 供电电压的确定供电电压的确定 供电电压是指供配电系统从电力系统所取得的电源电压。究竟采用哪一级供电电压，供电电压是指供配电系统从电力系统所取得的电源电压。究竟采用哪一级供电电压，主要取决于以下三个方面因素。主要取决于以下三个方面因素。（1）电力部门所能提供的电源电压。电力部门所能提供的电源电压。（2）企业负荷大小及距离电源线路远近。企业负荷大小及距离电源线路远近。（3）企业大型设备的额定电压决定了企业的供电电压。企业大型设备的额定电压决定了企业的供电

3、电压。4.1.2 配电电压的确定配电电压的确定 配电电压是指用户内部向用电设备配电的电压等级。由用户总降压变电所向高压用电配电电压是指用户内部向用电设备配电的电压等级。由用户总降压变电所向高压用电 设备设备 配电的配电电压，称为高压配电电压；由用户配电的配电电压，称为高压配电电压；由用户车间变电所或建筑物变电所向低压变电所或建筑物变电所向低压 用用电设备配电的配电电压，称为低压配电电压。电设备配电的配电电压，称为低压配电电压。（1）高压配电电压）高压配电电压 高压配电电压通常采用高压配电电压通常采用10KV和和6KV，一般情况下，优先采用，一般情况下，优先采用10KV高配电电压。高配电电压。（

4、2）低压配电电压）低压配电电压 我国规定低压配电电压等级为我国规定低压配电电压等级为220V/380V，但在石油、化工及矿山可以采用，但在石油、化工及矿山可以采用660V的的 配电电压配电电压。4.2 变电所的配置变电所的配置4.2.1 变电所的类型变电所的类型变电所是接受电能、变换电压、分配电能的环节，是供配电系统的变电所是接受电能、变换电压、分配电能的环节，是供配电系统的重要组成部分。重要组成部分。变电所按其在供配电系统中的地位和作用分为总降压变电所、变电所按其在供配电系统中的地位和作用分为总降压变电所、10kV变电所、车间变电所、杆上变电所、建筑物及高层建筑物变电所。变电所、车间变电所、

5、杆上变电所、建筑物及高层建筑物变电所。1.总降压变电所总降压变电所 35110/610kV 用户是否要设置总降压变电所，是由地区供电电源的电压等级和企业负荷大用户是否要设置总降压变电所，是由地区供电电源的电压等级和企业负荷大小及分布情况定。对大中型用户，由于负荷较大，往往采用小及分布情况定。对大中型用户，由于负荷较大，往往采用35KV（或以上）（或以上）供电，再降压至，再降压至10kV或或6 kV，向各车间变电所和高压用电设备配电，这种降压，向各车间变电所和高压用电设备配电，这种降压变电所称为总降压变电所。变电所称为总降压变电所。2.10kV变电所变电所 设置设置10kV变电所主要是因为相邻几

6、个车间负荷较大，将变电所建到某变电所主要是因为相邻几个车间负荷较大，将变电所建到某 一车间不适宜；或由于车间环境的限制，如制药车间、化工车间之间由于管道一车间不适宜；或由于车间环境的限制，如制药车间、化工车间之间由于管道 较多或有腐蚀性气体、易燃易爆气体等环境限制，必须建立独立变电所；或中较多或有腐蚀性气体、易燃易爆气体等环境限制，必须建立独立变电所；或中 小型用户负荷不太大，建立一个用户独立变电所，向负荷供电。小型用户负荷不太大，建立一个用户独立变电所，向负荷供电。3.车间变电所车间变电所610/0.4/0.23kV 车间附设变电所车间附设变电所 附设变电所是利用车间的一面或两面墙壁，而其变

7、压器室的大门附设变电所是利用车间的一面或两面墙壁，而其变压器室的大门 朝外开，如图朝外开，如图4-1所示。所示。车间附设变电所又分内附式和外附式。车间附设变电所又分内附式和外附式。车间内变电所车间内变电所 车间内变电所位于车间内的单独房间内。车间内变电所位于车间内的单独房间内。4.建筑物及高层建筑高层建筑物变电所变电所 建建筑物及高层建筑高层建筑物变电所是民用建筑中经常采用的变电所形式。变电所是民用建筑中经常采用的变电所形式。高层建筑高层建筑物多采用楼内建筑采用楼内建筑物变电所，置于高层建筑变电所，置于高层建筑物的地下室或中间某层；地下室和高层；地下室、中间某层和高层。变压器一律采用干式变压器

8、。变压器一律采用干式变压器。5.杆上变电所杆上变电所 变电器安装在室外电杆上，适用于变电器安装在室外电杆上，适用于315KVA及以下变压器，常用于居民区、及以下变压器，常用于居民区、用电负荷小的用电单位。用电负荷小的用电单位。6.箱式变电所箱式变电所4.2.2 变电所的位置确定变电所的位置确定 变电所的位置选择应根据选择原则，从安全、经济、方便等方面来综合考虑，经技术、经济比较后确定。1变电所位置位置选择的的原则 （1）靠近负荷中心；）靠近负荷中心；（2）进出线方便，考虑电源的进线方向，偏向电源侧；）进出线方便，考虑电源的进线方向，偏向电源侧；（3）不应防碍企业的发展，要考虑扩建的可能性；）不

9、应防碍企业的发展，要考虑扩建的可能性；（4）设备运输方便；）设备运输方便；（5）不宜设在污秽或有腐蚀性气体的场所；）不宜设在污秽或有腐蚀性气体的场所；（6）屋外配电装置与其他建筑物，构筑物之间防火间距符合规定；）屋外配电装置与其他建筑物，构筑物之间防火间距符合规定；（7）建筑物，变压器及屋外配电装置应与附近冷却塔或喷泉水池距离）建筑物，变压器及屋外配电装置应与附近冷却塔或喷泉水池距离符合规定；符合规定；3负荷中心的确定负荷中心的确定（1）负荷指示图）负荷指示图 负荷指示图是将电力负荷按一定比例用负荷圆的形式标示在企业或车间负荷指示图是将电力负荷按一定比例用负荷圆的形式标示在企业或车间 的平面图

10、上。的平面图上。各车间的负荷圆的圆心位于车间的负荷各车间的负荷圆的圆心位于车间的负荷“重心重心”（负荷中心）。在负荷（负荷中心）。在负荷均均 匀分布的车间，负荷中心就是车间的中心，在负荷分布不均匀的车间内，负匀分布的车间，负荷中心就是车间的中心，在负荷分布不均匀的车间内，负 荷中心应偏向负荷集中的一侧。荷中心应偏向负荷集中的一侧。由车间的计算负荷由车间的计算负荷 得负荷圆的半径得负荷圆的半径r为为 式中式中K为负荷圆的比例（为负荷圆的比例（kW/mm2）,Pc为计算负荷。为计算负荷。（2）按负荷功率矩法确定负荷中心）按负荷功率矩法确定负荷中心 设有负荷设有负荷P1、P2、P3，如图示。，如图示

11、。它们在任选的直角坐标系中的坐标分别为它们在任选的直角坐标系中的坐标分别为P1（x1，y1）、）、P2（x2，y2）、）、P3（x3，y3）。）。现假设总负荷现假设总负荷 的负荷中心位于坐标的负荷中心位于坐标P（x，y）处。）处。负荷中心的坐标为：负荷中心的坐标为：按负荷功率矩法确定负荷中心，只考虑了各负荷的功率和位置，而未考按负荷功率矩法确定负荷中心，只考虑了各负荷的功率和位置，而未考虑各负荷的工作时间虑各负荷的工作时间,因而负荷中心被认为是固定不变的。因而负荷中心被认为是固定不变的。（3）按负荷电能矩法确定负荷中心）按负荷电能矩法确定负荷中心 事实上，各负荷的工作时间不同，因而负荷中心不可

12、能是固定不变事实上，各负荷的工作时间不同，因而负荷中心不可能是固定不变 的，负荷中心不只是与各的，负荷中心不只是与各 负荷的功率有关，负荷的功率有关，而且与各负荷的工作而且与各负荷的工作 时间时间 有关，因而提出了负荷电能矩来确定负荷中心的方法。有关，因而提出了负荷电能矩来确定负荷中心的方法。类似负荷功率矩法的公式，按负荷电能矩法确定负荷中心的公式为类似负荷功率矩法的公式，按负荷电能矩法确定负荷中心的公式为 式中，式中，Pi为各负荷的有功计算负荷；为各负荷的有功计算负荷；Ai为各负荷的年有功电能消耗为各负荷的年有功电能消耗 量量 ti为各负荷在同一时间内的实际工作时间，应采用各负荷的年最为各负

13、荷在同一时间内的实际工作时间，应采用各负荷的年最 大负荷利用小时。大负荷利用小时。图4-3 企业变配电所和负荷指示图 4.3变压器变压器的选择的选择 4.3.1 变压器型号的选择变压器型号的选择 变压器是变电所中关键的一次设备，其主要功能是升高或降低电压，变压器是变电所中关键的一次设备，其主要功能是升高或降低电压，以利于电能的合理输送、分配和使用。以利于电能的合理输送、分配和使用。1.变压器的分类变压器的分类 （1）按绝缘介质分：油浸式；干式）按绝缘介质分：油浸式；干式 （2）按调压方式分：有载调压；无载调压）按调压方式分：有载调压；无载调压 （3）按相数分：单相；三相）按相数分：单相；三相

14、（4）按导线分：铜芯；铝芯）按导线分：铜芯；铝芯 （5）按冷却方式分：自冷；风冷；强冷）按冷却方式分：自冷；风冷；强冷 2.型号及含义：型号及含义：3.变压器型号的选择的选择 根据使用要求和工作环境选择根据使用要求和工作环境选择变压器型号,应选用低损耗节能型变压器应选用低损耗节能型变压器（S10系列或系列或S11系列）；系列）；对于高层建筑、地下建筑等对消防要求较高场所对于高层建筑、地下建筑等对消防要求较高场所 应采用干式电力变压器（应采用干式电力变压器（SC10，SG11系列）；对电网电压波动较大、电系列）；对电网电压波动较大、电 能质量要求较高时能质量要求较高时,采用有载调压电力变压器（采

15、用有载调压电力变压器（SZ10系列）。系列）。4.3.2 变压器台数和容量的确定变压器台数和容量的确定安装在总降压变电所的变压器通常称为主变压器（简称主变）（简称主变），安装在610（20）KV变电所的变压器常叫做配电变压器（简称配变）（简称配变）。1 总降变电所变压器台数和容量的确定总降变电所变压器台数和容量的确定 （1）变压器台数的确定变压器台数的确定 满足负荷对供电可靠性的要求满足负荷对供电可靠性的要求,、级负荷比较大时级负荷比较大时,选择选择2 台主变压器。台主变压器。季节性负荷或昼夜负荷比较大时，宜采用经济运行方式季节性负荷或昼夜负荷比较大时，宜采用经济运行方式,技术技术 经济合理时

16、，可设经济合理时，可设2台主变。台主变。三级负荷一般选择一台主变压器，如果负荷较大时，也可选三级负荷一般选择一台主变压器，如果负荷较大时，也可选 择两台主变压器。有少量择两台主变压器。有少量、级负荷可从邻近取得低压备级负荷可从邻近取得低压备 用电源，可设用电源，可设1台主变压器。台主变压器。（2）容量：容量：1台变压器：台变压器：SN =(1.151.4)SC 2台变压器：台变压器：SN =(0.60.7)SC SN SC（+）2车间变电所的变压器台数和容量的确定车间变电所的变压器台数和容量的确定（1）台数：台数：对于二，三级负荷，变电所只设置一台变压器，其容量可根据计算负荷决对于二，三级负荷

17、，变电所只设置一台变压器，其容量可根据计算负荷决定。对一，二级负荷较大的车间，采用两回路独立进线，设置两台变压器。定。对一，二级负荷较大的车间，采用两回路独立进线，设置两台变压器。（2）容量：容量：1台变压器：台变压器：SN SC 2台变压器：台变压器：SN =(0.60.7)SC SN SC（+）单台容量不宜超过单台容量不宜超过1000KVA例4-1某一某一10/0.4kV车间变电所，总计算负荷为车间变电所，总计算负荷为1350 kVA，其中一、二级负荷，其中一、二级负荷680kVA。选择变压器的台数和容量。选择变压器的台数和容量。解：该车间变电所有一、二级负荷，故宜选择两台变压器。解：该车

18、间变电所有一、二级负荷，故宜选择两台变压器。任一台变压器单独运行时，要满足任一台变压器单独运行时，要满足60%70%的负的负 荷，即荷，即 SN=（0.6 0.7）1350kVA=810kVA 954 kVA 且任一台变压器应满足且任一台变压器应满足SN680 kVA 因此，可选两台容量均为因此，可选两台容量均为1000 kVA的变压器，具体型号为的变压器，具体型号为S11-1000/10。4.3.3 变压器的实际容量和过负荷能力变压器的实际容量和过负荷能力 1.变压器的实际容量变压器的实际容量 电力变压器的额定容量，是指它在规定的环境温度条件下，室外安装时，在电力变压器的额定容量，是指它在规

19、定的环境温度条件下，室外安装时，在规定的使用年限内（一般规定为规定的使用年限内（一般规定为20年）连续输出的最大视在功率。一般规定，年）连续输出的最大视在功率。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0.av20 ，则年平均气温每升高，则年平均气温每升高 ，变，变压器的容量应相应减小压器的容量应相应减小1。因此变压器的实际容量应计入一个温度校正系数。因此变压器的实际容量应计入一个温度校正系数K。对室外变压器其实际容量为：对室外变压器其实际容量为：式中式中SN.T为变压器的额定容量。为变压器的额定容量。对室内变压器其实际容量为：对室内变压器其实际容量为：2.变压器的

20、正常过负荷能力变压器的正常过负荷能力 对于油浸式变压器，其允许过负荷包括以下两部分：对于油浸式变压器，其允许过负荷包括以下两部分：(1）由于昼夜负荷不均匀而考虑的过负荷）由于昼夜负荷不均匀而考虑的过负荷,由日负荷率和最大负荷持由日负荷率和最大负荷持 续时间确定；续时间确定；(2）由于夏季欠负荷而在冬季考虑的过负荷，夏季每低）由于夏季欠负荷而在冬季考虑的过负荷，夏季每低1%，冬季可，冬季可 过负荷过负荷1%，但不得超过，但不得超过15%。以上两部分过负荷同时考虑，室外变压器过负荷不得超过以上两部分过负荷同时考虑，室外变压器过负荷不得超过30%，室内，室内 变压器过负荷不得超过变压器过负荷不得超过

21、20%。干式变压器一般不考虑正常过负荷。干式变压器一般不考虑正常过负荷。3.变压器的故障过负荷能力变压器的故障过负荷能力 在事故情况下，允许短时间较大幅度的过负荷运行，而不论故障前负在事故情况下，允许短时间较大幅度的过负荷运行，而不论故障前负荷大小，但运行时间不得超过规定时间。荷大小，但运行时间不得超过规定时间。4.4 变电所常用的电气设备变电所常用的电气设备 4.4.1 高压断路器高压断路器 1.作用：正常工作时断开和接通负荷电流；短路时断开短路电流。作用：正常工作时断开和接通负荷电流；短路时断开短路电流。2.图形符号：图形符号：3.文字符号：文字符号：QF 4.型号：型号：5.种类和结构种

22、类和结构 高压真空断路器高压真空断路器 SF6 断路器断路器 SN10-10型高压少油断路器型高压少油断路器图4-5 ZN28-12真空断路器外形图 1-面板 2-真空灭弧室 图4-7 真空断路器灭弧室结构 1-静导电杆 2-静端盖 3-静触头 4-屏蔽罩 5-动触头4.4.2 高压隔离开关高压隔离开关 1.作用：正常时隔离电源，保证人身和设备安全。作用：正常时隔离电源，保证人身和设备安全。2.图形符号：图形符号：3.文字符号：文字符号：QS 4.型号：型号：5.种类和结构种类和结构 户内式：户内式：GN19-12 户外式：户外式：GW4-40.5 图4-8 GN19-12高压隔离开关的外形

23、1-支柱绝缘子 2-闸刀 3-框架 4-转轴4.4.3 高压负荷开关高压负荷开关 1.作用：通断负荷电流和过负荷电流。作用：通断负荷电流和过负荷电流。2.图形符号：图形符号：3.文字符号：文字符号：QL 4.型号：型号：4.4.4 高压熔断器高压熔断器 1.作用：过载、短路保护。作用：过载、短路保护。2.图形符号：图形符号：3.文字符号：文字符号：FU 4.型号：型号：5.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保护，型用于电力变压器和电力线路短路保护，RN2型用于电压互感器的短路保护。型用于电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

24、板构成。熔管一般为瓷质管，熔丝由单根或多根镀主要由熔管、触头座、动作指示器、绝缘子和底板构成。熔管一般为瓷质管，熔丝由单根或多根镀银的细铜丝并联绕成螺旋状，熔丝埋放在石英砂中，熔丝上焊有小锡球。银的细铜丝并联绕成螺旋状，熔丝埋放在石英砂中，熔丝上焊有小锡球。（2）RW系列系列 用于配电变压器或电力线路的短路保护和过负荷保护。用于配电变压器或电力线路的短路保护和过负荷保护。其结构主要由上静触头、上动触头、熔管、熔丝、下动触头、下静触头、瓷安装板等组成。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。图4-10 XRNT型熔断器外形结构1-瓷质管 2-金属管帽 3-

25、弹性触座 4-接线端子 5-绝缘子 6-底座图4-12 RW10-12型跌开式熔断器外形结构 1-管帽 2-操作环 3-熔断器 4-动触头 5-静触头 6-下接线端子 7-固定安装板 8-绝缘瓷瓶4.4.5 互感器互感器 1.作用：作用：(1)将高电压、高电流变换成低电压、小电流供仪表、继电器使用；将高电压、高电流变换成低电压、小电流供仪表、继电器使用；(2)隔离电源保证人身、仪表安全；隔离电源保证人身、仪表安全；(3)使仪表、继电器制造标准化。使仪表、继电器制造标准化。2.电流互感器电流互感器 (1）图形符号：图形符号：(2）文字符号：）文字符号：TA (3）型号：型号：(4）工作原理：一、

26、二次饶组与一、二次电路串联，工作时接近于短路状态。）工作原理：一、二次饶组与一、二次电路串联，工作时接近于短路状态。电流互感器的变流比用电流互感器的变流比用Ki表示，则表示，则 图图4-15 LZZBJ9-12外形结构外形结构(5）接线方式）接线方式 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4-14a所示。能测量一相电流，用所示。能测量一相电流，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4-14b所示。能测量三个相所示。能测量三个

27、相 电流，公共线上的电流为电流，公共线上的电流为 ，广泛用于中性点不接地系统，测量，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。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4-14c所示。流过所示。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 ，其量值是相电流的，其量值是相电流的 倍。倍。适用于中性点不接地系统，作过电流保护之用。适用于中性点不接地系统，作过电流保护之用。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，广泛用于三相不平由

28、于每相均装有互感器，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、电能测量及过电流保护之用，如图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 4-14d所示。所示。（6）电流互感器的主要性能）电流互感器的主要性能 准确级准确级 电流互感器测量线圈的准确级设为电流互感器测量线圈的准确级设为0.1、0.2、0.5、1、3、5六个级别六个级别（数值越小越精确），保护用的互感器或线圈的准确级一般为和（数值越小越精确），保护用的互感器或线圈的准确级一般为和10级两种。准级两种。准确级的含义是：在额定频率下，二次负荷为额定负荷的确级的含义是：在额定频率下，二次负荷为额

29、定负荷的25%100%之间，功率因之间，功率因数为数为0.8时，各准确级的电流误差和相位误差不超过规定的限值。在上述条件下，时，各准确级的电流误差和相位误差不超过规定的限值。在上述条件下，.1级电流误差为级电流误差为0.1%，保护用电流互感器、，保护用电流互感器、10级的电流误差分别为级的电流误差分别为1%和和3%，其复合误差分别为其复合误差分别为5%和和10%。线圈铁芯特性线圈铁芯特性 测量用的电流互感器的铁芯在一次电路短路时易于饱和测量用的电流互感器的铁芯在一次电路短路时易于饱和,以限制二以限制二次电流的增长倍数，保护仪表。保护用的电流互感器铁芯则在一次电流短路时不应饱次电流的增长倍数，保

30、护仪表。保护用的电流互感器铁芯则在一次电流短路时不应饱和，二次电流与一次电流成比例增长，以保证灵敏度要求。和，二次电流与一次电流成比例增长，以保证灵敏度要求。变流比与二次额定负荷变流比与二次额定负荷 电流互感器的一次额定电流有多种规格可供用户选择。二电流互感器的一次额定电流有多种规格可供用户选择。二次绕组都规定了额定负荷，二次绕组回路所带负荷不应超过额定负荷值，否则会影响次绕组都规定了额定负荷，二次绕组回路所带负荷不应超过额定负荷值，否则会影响精确度。精确度。(7）使用注意事项：工作时二次侧不得开路；）使用注意事项：工作时二次侧不得开路；二次侧一端必须接地；二次侧一端必须接地；接线时注意极性。

31、接线时注意极性。3.电压互感器电压互感器(1）图形符号：）图形符号：(2）文字符号：）文字符号：TV(3）型号：型号：(4）工作原理：一、二次饶组与一、二次电路并联，工作时接近于断路状态。）工作原理：一、二次饶组与一、二次电路并联，工作时接近于断路状态。电压互感器的变压比用电压互感器的变压比用Ku表示表示 （5）接线方式）接线方式 一相式接线采用一个单相电压互感器如图4-19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。两相式接线又叫两相式接线又叫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4-19b所所示。供仪表和继电器测量三个线电压。示。供仪

32、表和继电器测量三个线电压。Y0/Y0形接线采用三个单相电压互感器如图形接线采用三个单相电压互感器如图4-19c所示。供仪表所示。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，这种接线方和继电器测量三个线电压和相电压。在小电流接地系统中，这种接线方 式中的测量相电压的电压表应按线电压选择。式中的测量相电压的电压表应按线电压选择。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 接成接成Y0/Y0/形形(图图4-19d)。其中一组二次绕组接成。其中一组二次绕组接成Y0，供测量三，供测量三 个线电压和三个相电压；另一组绕组

33、（零序绕组）接成开口三角形，接电压个线电压和三个相电压；另一组绕组（零序绕组）接成开口三角形，接电压继电器，当线路正常工作时，开口三角两端的零序电压接近于零，而当线路继电器，当线路正常工作时，开口三角两端的零序电压接近于零，而当线路上发生单相接地故障时，开口三角两端的零序电压接近上发生单相接地故障时，开口三角两端的零序电压接近100V，使电压继电使电压继电器动作，发出信号。器动作，发出信号。(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(6）使用注意事项：）使用注意事项：工作时二次侧不得短路，装熔断器；二次侧一端

34、必须接地；接线时注意极性。4.4.6 避雷器避雷器1.作用：用于保护电力系统中电气设备的绝缘免受沿作用：用于保护电力系统中电气设备的绝缘免受沿线路传来的雷电过电压或线路传来的雷电过电压或 由操作引起的内部过电压由操作引起的内部过电压的损害。的损害。2.图形符号：图形符号：3.文字符号文字符号:F4.种类种类:(1)保护间隙避雷器保护间隙避雷器 (2)管型避雷器管型避雷器 (3)阀型避雷器：普通阀型避雷器阀型避雷器：普通阀型避雷器FS、FZ型和磁吹阀型避雷器型和磁吹阀型避雷器FCD (4)氧化锌避雷器氧化锌避雷器 具有良好的非线性、动作迅速、残压低、通流容量具有良好的非线性、动作迅速、残压低、通

35、流容量大、无续流、结构简单可靠性高、耐污能力强等优点大、无续流、结构简单可靠性高、耐污能力强等优点4.4.7 高压开关柜高压开关柜1.作用：按一定的线路方案将有关一次设备和二次设备组装在柜内，节约空间、安装作用：按一定的线路方案将有关一次设备和二次设备组装在柜内，节约空间、安装方便。方便。2.种类和结构种类和结构 固定式固定式 移开式移开式表4-3 主要高压开关柜型号及外型尺寸型 号结构额定电压(kV)宽深高(mm)KYN-12金属封闭户内移开式3580015002300XGN-12金属封闭户内箱型固定开关柜12110012002650KGS-12手车式单层高压真空开关柜12800150017

36、004.4.8 低压电气设备低压电气设备1.低压开关柜低压开关柜 (1)作用：按一定的线路方案将有关低压设备组装作用：按一定的线路方案将有关低压设备组装 在一起的成套配电装置。在一起的成套配电装置。(2)种类：低压抽屉式开关柜种类：低压抽屉式开关柜 GCL、GCS、GCK系列系列 低压固定开关柜低压固定开关柜 GGD、GLL、GBD系列系列 型号：型号：2.低压熔断器低压熔断器 （1）作用：设备和线路的过载和短路保护。）作用：设备和线路的过载和短路保护。（2）型号：）型号：（3）种类）种类 RL系列熔断器：系列熔断器：RL6、RL7 RT系列有填料封闭管式熔断器：系列有填料封闭管式熔断器：RT

37、16、RT17、RT19、RT20 RS系列快速熔断器：系列快速熔断器：RS0、RS3 RZ系列自复式熔断器：系列自复式熔断器：RZ1 3.低压断路器低压断路器（1）作用：能带负荷通断电路，在短路、过负荷、欠压或失压的情况下自动跳闸。）作用：能带负荷通断电路，在短路、过负荷、欠压或失压的情况下自动跳闸。（2）型号：）型号：（3）种类和结构）种类和结构 脱扣器种类脱扣器种类:v 分励脱扣器分励脱扣器 用于远距离跳闸。用于远距离跳闸。v 欠压或失压扣脱器欠压或失压扣脱器 用于欠压或失压（零压）保护时，当电源电压用于欠压或失压（零压）保护时，当电源电压 低于定值时自动断开断路器。低于定值时自动断开断

38、路器。v 热脱扣器热脱扣器 用于线路或设备过载保护用于线路或设备过载保护v 过流脱扣器过流脱扣器 用于短路、过负荷保护，分瞬时短路脱扣器和过流脱扣器，用于短路、过负荷保护，分瞬时短路脱扣器和过流脱扣器，过流脱扣器又分长延时和短延时两种。过流脱扣器又分长延时和短延时两种。4.5 变电所的主接线变电所的主接线 变配电所由一次回路和二次回路构成。（1）一次回路 供配电系统中承担输送和分配电能任务的电路，称一次回路，也称为主电路或主接(结)线。一次电路中所有的电气设备称为一次设备，如电力变压器、断路器、互感器等。（2）二次回路 凡用来控制、指示、监测和保护一次设备运行的电路，叫二次回路，也叫二次接（结

39、）线。二次回路中所有电气设备都称为二次设备或二次元件，如仪表、继电器、操作电源等。变配电所的主接线是表示电能输送和分配的电路图，又称一次电路图。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 该主接线仅表示电能输送和分配的次序和相互的连接，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。4.5.1变配电所主接线概述变配电所主接线概述 对变电所

40、主接线的要求对变电所主接线的要求:变电所的主接线是实现电能输送和分配的一种电气接线，在变电所主接线变电所的主接线是实现电能输送和分配的一种电气接线，在变电所主接线图中将导线或电缆、电力变压器、母线、各种开关、避雷器、电容器等电气图中将导线或电缆、电力变压器、母线、各种开关、避雷器、电容器等电气设备有序地连接起来，只表示相对电气联接关系而不表示实际位置。通常以设备有序地连接起来，只表示相对电气联接关系而不表示实际位置。通常以单线来表示三相系统。单线来表示三相系统。1.安全安全 充分保证人身和设备的安全。充分保证人身和设备的安全。2.可靠可靠 应满足用电单位对供电可靠性的要求。应满足用电单位对供电

41、可靠性的要求。3.灵活灵活 能适应各种不同的运行方式，操作检修方便。能适应各种不同的运行方式，操作检修方便。4.经济经济 主接线设计应简单，投资少，运行管理费用低。主接线设计应简单，投资少，运行管理费用低。4.5.2变电所常用主接线变电所常用主接线1线路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和一台变压器时，可采用线路结构：当只有一路电源供电线路和一台变压器时，可采用线路变压器组变压器组 接线。接线。图图4-23 线路线路-变压器组接线图变压器组接线图 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。该单特点：接线简单，所用电气设备少，配电装置简单，节约建

42、设投资。该单 元中任一设备发生故障时，变电所全部停电，可靠性不高。元中任一设备发生故障时，变电所全部停电，可靠性不高。适用范围：车间变电所、小容量三级负荷、小型工厂或非生产性用户。适用范围：车间变电所、小容量三级负荷、小型工厂或非生产性用户。2单母线接线单母线接线（1）单母线不分段接线）单母线不分段接线 结构：每路进线和出线奘设一只隔离开关和蔼断路器结构：每路进线和出线奘设一只隔离开关和蔼断路器 （a）单母线不分段接线）单母线不分段接线 （b）单母线分段接线）单母线分段接线 图图4-24 单母线接线图单母线接线图 （2）单母线分段接线）单母线分段接线 结构：可采用隔离开关或断路器分段，隔离开关

43、分段因倒闸操作结构：可采用隔离开关或断路器分段，隔离开关分段因倒闸操作 不便，现已不再采用。单母线分段接线可以分段单独运不便，现已不再采用。单母线分段接线可以分段单独运 行，也可以并列同时运行。行，也可以并列同时运行。特点：接线简单清晰，使用设备少，经济性比较好，发生误操特点：接线简单清晰，使用设备少，经济性比较好，发生误操 作的可能性小。可靠性和灵活性差。当电源线路、母线作的可能性小。可靠性和灵活性差。当电源线路、母线 或母线隔离开关发生故障或进行检修时，全部用户供电或母线隔离开关发生故障或进行检修时，全部用户供电 中断。中断。适用范围：三级负荷，有备用电源的二级负荷。适用范围：三级负荷，有

44、备用电源的二级负荷。特点：供电可靠性高，操作灵活。特点：供电可靠性高，操作灵活。采用分段单独运行时，当任一段母线发生故障或检修时，仅停止该采用分段单独运行时，当任一段母线发生故障或检修时，仅停止该 段母线所带负荷的供电。当任一电源线路故障或检修时，可经段母线所带负荷的供电。当任一电源线路故障或检修时，可经“倒闸操倒闸操 作作”恢复该段母线所带负荷的供电。母线故障或检修时，仍有恢复该段母线所带负荷的供电。母线故障或检修时，仍有50%左左右右 的用户停电。的用户停电。“倒闸操作倒闸操作”的原则：接通电路时先闭合隔离开关，后闭合断路器；的原则：接通电路时先闭合隔离开关，后闭合断路器；切断电路时先断开

45、断路器，后断开隔离开关。切断电路时先断开断路器，后断开隔离开关。采用并列运行时，若遇电源检修，无需母线停电，只需断开电源的采用并列运行时，若遇电源检修，无需母线停电，只需断开电源的 断路器及其隔离开关，调整另外电源的负荷就行。但是当母线故障或检断路器及其隔离开关，调整另外电源的负荷就行。但是当母线故障或检 修时，就会引起正常母线的短时停电。修时，就会引起正常母线的短时停电。适用范围：有两路电源进线时，可对一、二级负荷供电。适用范围：有两路电源进线时，可对一、二级负荷供电。三路高压电源供电单母线分段接线三路高压电源供电单母线分段接线,用于高层宾馆饭店。用于高层宾馆饭店。3桥式接线桥式接线 桥式接

46、线是指在两线路桥式接线是指在两线路变压器组接线的高压侧间跨接一个断路器，犹如一变压器组接线的高压侧间跨接一个断路器，犹如一座桥。座桥。（1）内桥式接线：内桥式接线：断路器跨在进线断路器的内侧，靠近变压器，断路器跨在进线断路器的内侧，靠近变压器，称为内桥式接线。称为内桥式接线。结构：结构：特点：接线简单，经济，可靠性高，安全，灵活特点：接线简单，经济，可靠性高，安全，灵活。线路检修或故障时由另一路电源供电。线路检修或故障时由另一路电源供电。变压器检修或故障时经倒闸操作恢复供电。变压器检修或故障时经倒闸操作恢复供电。适用范围：适用范围：、级负荷、线路长、负荷平坦。级负荷、线路长、负荷平坦。（2）外

47、桥式接线）外桥式接线 断路器跨在进线断路器的外侧，靠近电源侧，称为外桥式接线。断路器跨在进线断路器的外侧，靠近电源侧，称为外桥式接线。结构：结构：特点：接线简单，经济，可靠性高，安全，灵活特点：接线简单，经济，可靠性高，安全，灵活。变压器检修或故障时不影响供电。变压器检修或故障时不影响供电。线路检修或故障时经倒闸操作，变压器由另一路外桥供电。线路检修或故障时经倒闸操作，变压器由另一路外桥供电。适用范围：适用范围：、级负荷、线路短、负荷变化大。级负荷、线路短、负荷变化大。4.5.3总降变电所主接线总降变电所主接线(35110/610kV)大中型企业都设置总降压变电所，将大中型企业都设置总降压变电

48、所，将35110kV电源电压降至电源电压降至610kV后后,分配给各车间变电所。分配给各车间变电所。1.单电源进线的总降压变电所主接线单电源进线的总降压变电所主接线 （1）一次侧线路）一次侧线路变压器组、二次侧单母线不分段主接线变压器组、二次侧单母线不分段主接线 总降压变电所为单电源进线一台变压器时，主接线采总降压变电所为单电源进线一台变压器时，主接线采 用一次侧线路用一次侧线路变压器组、二次侧单母线不分段接线变压器组、二次侧单母线不分段接线,又称一次侧无母线、二次侧单母线不分段主接线。又称一次侧无母线、二次侧单母线不分段主接线。这种主接线经济简单，可靠性不高，适用于负荷不大这种主接线经济简单

49、，可靠性不高，适用于负荷不大 的三级负荷情况。的三级负荷情况。线路线路-变压器组主接线变压器组主接线（2）一次侧单母线不分段、二次侧单母线分段主接线）一次侧单母线不分段、二次侧单母线分段主接线 单电源进线两台变压器时，总降压变电所主接单电源进线两台变压器时，总降压变电所主接 线采用一次侧单母线不分段、二次侧单母分段接线采用一次侧单母线不分段、二次侧单母分段接 线。提高了供电可靠性，但单电源供电的可靠性线。提高了供电可靠性，但单电源供电的可靠性 不高，因此这种接线适用于负荷昼夜变化大三级不高，因此这种接线适用于负荷昼夜变化大三级 负荷及部分二级负荷。负荷及部分二级负荷。2.双回电源进线总降压变电

50、所主接线双回电源进线总降压变电所主接线 由于采用双回电源进线，总降压变电所主变压由于采用双回电源进线，总降压变电所主变压 器一般都在两台或两台以上。器一般都在两台或两台以上。（1）一二次侧均采用单母分段主接线）一二次侧均采用单母分段主接线 由于进线开关和母线分段开关均采用了断路器由于进线开关和母线分段开关均采用了断路器 控制，操作十分灵控制，操作十分灵 活，供电可靠性较高，适用活，供电可靠性较高，适用于大中型企业的一、二级负荷供电。于大中型企业的一、二级负荷供电。双电源单母分段主接线双电源单母分段主接线（2）桥式主接线）桥式主接线 桥式桥式主接线供电的可靠性高，操作灵活。适用于大中型企业的主接