工厂供电与电气控制技术第四章工厂变配电及其一次系统课件.ppt

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1、第四章第四章 工厂变配电及其一次系统工厂变配电及其一次系统主要内容：主要内容：主要内容：主要内容：1.1.供配电系统概述供配电系统概述供配电系统概述供配电系统概述2.2.供配电系统常用电气设备供配电系统常用电气设备供配电系统常用电气设备供配电系统常用电气设备4.4.工厂变配电所的主接线图工厂变配电所的主接线图工厂变配电所的主接线图工厂变配电所的主接线图5.5.工厂变配电所的位置、布置及结构工厂变配电所的位置、布置及结构工厂变配电所的位置、布置及结构工厂变配电所的位置、布置及结构3.供配电系统常用电气设备的选择供配电系统常用电气设备的选择6.工厂变配电所的运行维护和检修试验工厂变配电所的运行维护

2、和检修试验一、变配电所的任务一、变配电所的任务二、变配电所的类型二、变配电所的类型变电所：从电力系统受电，经过变电，然后配电。变电所：从电力系统受电，经过变电，然后配电。配电所：从电力系统受电，然后直接配电。配电所：从电力系统受电，然后直接配电。工厂变电所分为工厂变电所分为总降压变电所总降压变电所和和车间变电所车间变电所，一般中小型，一般中小型工厂不设总降压变电所。工厂不设总降压变电所。车间变电所的类型：（按主变压器的安装位置分）车间变电所的类型：（按主变压器的安装位置分）(1)(1)车间附设变电所车间附设变电所 ：如图：如图4-14-1中的中的1 14 4。图中图中1 1和和2 2是是内附式

3、内附式,3,3和和4 4是外附式。是外附式。(2)(2)车间内变电所车间内变电所 ：变电所四面都在车间内部：变电所四面都在车间内部,如图如图4-14-1中的中的7 7。车间内变电所适于负荷很大而且固定的大型车间。车间内变电所适于负荷很大而且固定的大型车间。第一节第一节 工厂变配电所的任务和类型工厂变配电所的任务和类型(3)(3)露天式变电所露天式变电所(4)(4)独立变电所独立变电所 ；变电所建在距车间变电所建在距车间121225m25m外的独立的建外的独立的建筑物内筑物内,如图如图4-14-1中的中的6 6。独立变电所的建。独立变电所的建筑费高，一般用于需筑费高，一般用于需远离有腐蚀或易燃易

4、远离有腐蚀或易燃易爆危险的场所。爆危险的场所。(5)(5)杆上变电台杆上变电台(6)(6)地下变电所地下变电所 (7)(7)楼上变电所楼上变电所(8)(8)成套变电所成套变电所(9)(9)移动式变电所移动式变电所图图4-1 4-1 车间变电所类型车间变电所类型电力变压器是变电所的核心设备，它将一种电压的交流电电力变压器是变电所的核心设备，它将一种电压的交流电电力变压器是变电所的核心设备，它将一种电压的交流电电力变压器是变电所的核心设备，它将一种电压的交流电能转换成另一种电压的交流电能，以满足输电、供电、配能转换成另一种电压的交流电能，以满足输电、供电、配能转换成另一种电压的交流电能，以满足输电

5、、供电、配能转换成另一种电压的交流电能，以满足输电、供电、配电和用电的需要电和用电的需要电和用电的需要电和用电的需要。1.1.1.1.常用电力变压器的种类常用电力变压器的种类常用电力变压器的种类常用电力变压器的种类 按相数分：有三相和单相变压器按相数分：有三相和单相变压器按相数分：有三相和单相变压器按相数分：有三相和单相变压器。按材料分：有铜绕组变压器和铝绕组变压器按材料分：有铜绕组变压器和铝绕组变压器按材料分：有铜绕组变压器和铝绕组变压器按材料分：有铜绕组变压器和铝绕组变压器。按绝缘介质分：有油浸式变压器和干式变压器。按绝缘介质分：有油浸式变压器和干式变压器。按绝缘介质分：有油浸式变压器和干

6、式变压器。按绝缘介质分：有油浸式变压器和干式变压器。2.2.2.2.常用变压器的容量系列常用变压器的容量系列常用变压器的容量系列常用变压器的容量系列国内的变压器容量系列有国内的变压器容量系列有国内的变压器容量系列有国内的变压器容量系列有R8R8R8R8和和和和R10R10R10R10系列，如系列，如系列，如系列，如R10R10R10R10系列变压器系列变压器系列变压器系列变压器容量等级按容量等级按容量等级按容量等级按 为倍数确定，可有为倍数确定，可有为倍数确定，可有为倍数确定，可有100KVA,100KVA,100KVA,100KVA,125KVA,125KVA,125KVA,125KVA,.

7、,1250KVA,1600KVA.,1250KVA,1600KVA.,1250KVA,1600KVA.,1250KVA,1600KVA等等等等。第二节第二节 电力变压器电力变压器一、电力变压器及其分类一、电力变压器及其分类二、电力变压器的选择二、电力变压器的选择1.1.车间变电所变压器台数和容量的选择车间变电所变压器台数和容量的选择 对于一般生产车间，装对于一般生产车间，装一台一台变压器，其额定容量变压器，其额定容量 用电用电设备总容量并留一定的裕量设备总容量并留一定的裕量 对有一、二级负荷的车间，要求两个电源供电时，装对有一、二级负荷的车间，要求两个电源供电时，装两两台台变压器，每台变压器容

8、量应能承担全部一、二级负荷；变压器，每台变压器容量应能承担全部一、二级负荷；如果与相邻车间有如果与相邻车间有联络线联络线，也可只装，也可只装一台一台变压器，故障时，变压器，故障时，由联络线向一、二级负荷供电。由联络线向一、二级负荷供电。对于随季节变动大的负荷，宜装对于随季节变动大的负荷，宜装两台两台变压器，负荷低时，变压器，负荷低时，切除一台变压器，减少空载损耗。切除一台变压器，减少空载损耗。凡选用凡选用两台两台变压器的变电所，任一台变压器单独运行时，变压器的变电所，任一台变压器单独运行时，必须能满足变电所总计算负荷必须能满足变电所总计算负荷7070的需要和一、二级负荷需的需要和一、二级负荷需

9、要。要。2 2、工厂总降压变电所主变压器的选择、工厂总降压变电所主变压器的选择 对三级负荷供电的总降压变电所，或有少量一、二级负荷对三级负荷供电的总降压变电所，或有少量一、二级负荷但可由相邻企业取得备用电源时，装但可由相邻企业取得备用电源时，装一台一台主变压器。主变压器。额定容量额定容量 整个企业计算负荷并加整个企业计算负荷并加15152525的裕量的裕量。一、二级负荷占全部负荷比例较大时，装一、二级负荷占全部负荷比例较大时，装两台两台变压器变压器，互为备用。一台故障或检修时，另一台要能承担全部一互为备用。一台故障或检修时，另一台要能承担全部一、二级负荷、二级负荷。解解：根据一，二级负荷的情况

10、，确定选两台变压器：根据一，二级负荷的情况，确定选两台变压器。故，初步确定每台变压器的容量为：故，初步确定每台变压器的容量为：900KVA900KVA。例例4-14-1 某某10KV/0.4KV10KV/0.4KV变电所，总计算负荷为变电所，总计算负荷为1200KVA1200KVA，其中一、，其中一、二级负荷二级负荷680KVA680KVA，选择该变电所变压器的台数和容量，选择该变电所变压器的台数和容量。第三节第三节 电流互感器和电压互感器电流互感器和电压互感器一、概述一、概述互感器在供配电系统中的互感器在供配电系统中的作用作用是：是：使测量仪表、继电器等二次设备与主电路隔离；使测量仪表、继电

11、器等二次设备与主电路隔离；使测量仪表、继电器等标准化，有利于大批量生产；使测量仪表、继电器等标准化，有利于大批量生产；使测量仪表、继电器等二次设备的使用范围扩大。使测量仪表、继电器等二次设备的使用范围扩大。二、电流互感器二、电流互感器（CT）TA 电流互感器的特点电流互感器的特点2一次绕组：匝数很少，导线很粗，串联在一次回路中；一次绕组：匝数很少，导线很粗，串联在一次回路中；2二次绕组：匝数很多，导线很细，与测量仪表、继电器二次绕组：匝数很多，导线很细，与测量仪表、继电器等的电流线圈串联。等的电流线圈串联。电流互感器的类型电流互感器的类型按一次电压分：有高压和低压两大类；按一次电压分：有高压和

12、低压两大类；按一次线圈匝数分：有单匝式和多匝式；按一次线圈匝数分：有单匝式和多匝式；按安装地点分：有户内式和户外式；按安装地点分：有户内式和户外式；按用途分：有测量用和保护用两大类；按用途分：有测量用和保护用两大类；按准确度等级分：有按准确度等级分：有0.2、0.5、1、3、5P、10P等级；等级；按绝缘介质分：有油浸式和干式（含环氧树脂浇注式）；按绝缘介质分：有油浸式和干式（含环氧树脂浇注式）；按安装型式分：有穿墙式、母线式、套管式、支持式等。按安装型式分：有穿墙式、母线式、套管式、支持式等。图图4-4LQJ-10型电流互感器型电流互感器1一次接线端子一次接线端子2一次绕组一次绕组3二次接线

13、端子二次接线端子4铁心铁心5二次绕组二次绕组6警告牌警告牌LQJ-10型电流互感器：其外形结构如图型电流互感器：其外形结构如图4-4所示，有两个铁心所示，有两个铁心和两个二次线圈，和两个二次线圈，0.5级用于测量，级用于测量，3级用于继电保护。级用于继电保护。图图4-7LCW1-35型型电流互感器电流互感器图图4-6LLB-110型型SF6电流互感器电流互感器LLB-110型电流互感器：其外形结构如图型电流互感器：其外形结构如图4-6所示，为倒挂式所示，为倒挂式结构，互感器的底座、瓷套与顶部躯壳内部充以结构，互感器的底座、瓷套与顶部躯壳内部充以SF6气体作气体作为绝缘介质。为绝缘介质。LAB1

14、-35（原（原LCW1-35）型电流互感器：其外形结构如图）型电流互感器：其外形结构如图4-7所示。所示。电流互感器的使用注意事项电流互感器的使用注意事项电流互感器在工作时二次侧绝对不允许开路；电流互感器在工作时二次侧绝对不允许开路；电流互感器的二次侧必须有一端接地电流互感器的二次侧必须有一端接地;电流互感器在连接时，要注意其端子的极性电流互感器在连接时，要注意其端子的极性。三、电压互感器三、电压互感器（PT）TV电压互感器的特点电压互感器的特点2一次绕组：匝数很多，并联在供电系统的一次电路中；一次绕组：匝数很多，并联在供电系统的一次电路中；2二次绕组：匝数很少，与电压表、继电器的电压线圈等并

15、联二次绕组：匝数很少，与电压表、继电器的电压线圈等并联图图4-9电流互感器电流互感器 1-1-铁心，铁心，2-2-一次绕组，一次绕组，3-3-二次绕组二次绕组JDZJ-10型单相三绕组环氧树脂浇注绝缘电压互感器：其外形型单相三绕组环氧树脂浇注绝缘电压互感器：其外形结构如图结构如图4-12所示，采用所示，采用Y0/Y0/（开口三角形）接线，额定（开口三角形）接线，额定电压为电压为图图4-12JDZJ-10型电压型电压互感器互感器1一次接线端子一次接线端子2高压绝高压绝缘套管缘套管3一、二次绕组一、二次绕组4铁心铁心5二次接线端子二次接线端子JSJW型三相三线圈五芯柱油浸式型三相三线圈五芯柱油浸式

16、电压互感器：用于小电流接地系统电压互感器：用于小电流接地系统中的电压、电能测量和绝缘监视。中的电压、电能测量和绝缘监视。JSJW型型电电压压互感器的互感器的接线方式（见图接线方式（见图4-13）图图4-13电压互感器接线电压互感器接线方式方式a）单相式接线）单相式接线b）V/V形接线形接线c）Y0/Y0形接线形接线d）Y0/Y0/（开口三角）（开口三角）形接线形接线（也称三相五芯柱接线）（也称三相五芯柱接线）电压互感器的使用注意事项电压互感器的使用注意事项电压互感器在工作时二次侧绝对不允许短路；电压互感器在工作时二次侧绝对不允许短路；电压互感器的二次侧必须有一端接地。电压互感器的二次侧必须有一

17、端接地。电压互感器在连接时，要注意其端子的极性。电压互感器在连接时，要注意其端子的极性。单相式接线单相式接线（见图（见图4-40a)）：可测量一个线电压。）：可测量一个线电压。V/V形接线形接线（见图见图4-40b)）：可测量三个线电压。）：可测量三个线电压。Y0/Y0形接线形接线（见图见图4-40c)）：可测量电网的线电压，并）：可测量电网的线电压，并可供电给接相电压的绝缘监视电压表。可供电给接相电压的绝缘监视电压表。Y0/Y0/（开口三角）形接线（开口三角）形接线（见图见图4-40d)）：接成）：接成Y0的的二次绕组，接绝缘监视电压表；接成开口三角形的辅助二二次绕组，接绝缘监视电压表；接成

18、开口三角形的辅助二次绕组，构成零序电压过滤器（反应单相接地的）。次绕组，构成零序电压过滤器（反应单相接地的）。第四节第四节 高压一次设备高压一次设备一次设备按其功能可分为以下几类：一次设备按其功能可分为以下几类：变换设备：变换设备：如电力变压器、电流互感器、电压互感器等。如电力变压器、电流互感器、电压互感器等。开关设备：开关设备：如断路器、隔离开关、负荷开关等。如断路器、隔离开关、负荷开关等。保护设备：保护设备：如熔断器、避雷器、电抗器等。如熔断器、避雷器、电抗器等。无功补偿设备：无功补偿设备：如电力电容器、静止补偿器等。如电力电容器、静止补偿器等。成套配电装置：成套配电装置：如高压开关柜、低

19、压配电屏等。如高压开关柜、低压配电屏等。一、一次设备及其分类一、一次设备及其分类 变配电所中承担输送和分配电能任务的电路，称为一变配电所中承担输送和分配电能任务的电路，称为一次电路，或称为主电路、主接线。一次电路中所有的电气次电路，或称为主电路、主接线。一次电路中所有的电气设备，称为一次设备和或一次元件。设备，称为一次设备和或一次元件。二、电气设备运行中的电弧问题与灭弧方法二、电气设备运行中的电弧问题与灭弧方法高电场发射高电场发射热电发射热电发射碰撞游离碰撞游离热游离热游离产生电弧的游离方式有：产生电弧的游离方式有：2电弧的熄灭电弧的熄灭 电弧熄灭的条件：使触头间电弧中的电弧熄灭的条件：使触头

20、间电弧中的去游离率大于游离去游离率大于游离率，率，即使离子消失的速度大于离子产生的速度。即使离子消失的速度大于离子产生的速度。触头在分断电流时，触头本身及触头周围的介质中含有触头在分断电流时，触头本身及触头周围的介质中含有大量可被游离的电子，在外加电压足够大时，产生强烈的电大量可被游离的电子，在外加电压足够大时，产生强烈的电游离而发生电弧。游离而发生电弧。1 1、电弧的产生、电弧的产生 图图4-14吹弧方式吹弧方式a）横吹）横吹b）纵吹）纵吹1电弧电弧2触头触头图图4-15长弧切短灭弧原理长弧切短灭弧原理图图4-16狭缝灭弧原理狭缝灭弧原理5.5.对电气触头的基本要求对电气触头的基本要求 满足

21、正常负荷的发热要求；满足正常负荷的发热要求；具有足够的机械强度；具有足够的机械强度；具有足够的动稳定性和热稳定性；具有足够的动稳定性和热稳定性；具有足够的断流能力。具有足够的断流能力。三、高压熔断器三、高压熔断器(文字符号为文字符号为FU)功能：当被保护线路流过短路电流或过负荷电流时，熔体功能：当被保护线路流过短路电流或过负荷电流时，熔体会因自身产生的热量而自行熔断，达到切断电路、保护电网会因自身产生的热量而自行熔断，达到切断电路、保护电网和设备的目的。和设备的目的。（1）户内式熔断器）户内式熔断器常用型号有常用型号有RN1和和RN2两种，外形结构如两种，外形结构如图图4-17所示。其熔管的内

22、部结构如图所示。其熔管的内部结构如图4-18图图4-17RN1、RN2型高压熔断器型高压熔断器1瓷熔管瓷熔管2金属管帽金属管帽3弹性触座弹性触座4熔断器指示熔断器指示5接线端子接线端子6瓷绝缘子瓷绝缘子7底座底座图图4-18RN1、RN2型熔断器熔管内部结构图型熔断器熔管内部结构图1金属管帽金属管帽2瓷管瓷管3工作熔体工作熔体4指示熔体指示熔体5锡球锡球6石英砂填料石英砂填料7熔断器指示器熔断器指示器用用于于保保护护电电力力线线路路和和电电力力变变压压器器，熔熔体体为为一一根根或或几几根根并并联联，额额定定电电流较大。流较大。用用于于保保护护电电压压互互感感器器，熔熔体体为为单单根根，额额定定

23、电电流流较较小小（0.5A）。）。图图4-19RW4型高压跌落式熔断器型高压跌落式熔断器1上接线端子上接线端子2上静触头上静触头3上动触头上动触头4管帽管帽5操作环操作环6熔管熔管7铜熔丝铜熔丝8下动触头下动触头9下静触头下静触头10下接线端子下接线端子11绝缘瓷瓶绝缘瓷瓶12固定安装板固定安装板四、高压隔离开关高压隔离开关（QS）（1）隔离开关的用途隔离开关的用途u结构特点：结构特点：没有灭弧装置没有灭弧装置。（不能带负荷操作）。（不能带负荷操作）隔离电压：隔离电压：隔离开关断开后在电路中可以造成一明显可见隔离开关断开后在电路中可以造成一明显可见的断开点，建立可靠的绝缘间隙，保证检修人员的安

24、全。的断开点，建立可靠的绝缘间隙，保证检修人员的安全。倒闸操作：倒闸操作：合闸时，先合上隔离开关，后合上断路器；合闸时，先合上隔离开关，后合上断路器；分闸时，先断开断路器，后断开隔离开关。分闸时，先断开断路器，后断开隔离开关。分、合小电流：分、合小电流：可以接通或断开电流较小的回路。可以接通或断开电流较小的回路。（2）高压隔离开关的类型高压隔离开关的类型按安装地点分：户内式和户外式；按安装地点分：户内式和户外式；按绝缘支柱的数目分：单柱式、双柱式和三柱式；按绝缘支柱的数目分：单柱式、双柱式和三柱式；按刀闸运行方式分：水平旋转式按刀闸运行方式分：水平旋转式.垂直旋转式垂直旋转式.摆动式和插入式摆

25、动式和插入式按有无接地刀闸分：单接地刀闸、双接地刀闸和无接地刀闸按有无接地刀闸分：单接地刀闸、双接地刀闸和无接地刀闸户外式隔离开关户外式隔离开关图图4-21为为GW4-110型双柱式户外隔离开关的外形结构。型双柱式户外隔离开关的外形结构。图图4-21GW4-110型双柱式隔离开关型双柱式隔离开关1接线座接线座2主触头主触头3接地刀闸触头接地刀闸触头4支柱绝缘子支柱绝缘子5主闸刀传动轴主闸刀传动轴6接地刀闸传动轴接地刀闸传动轴7轴承座轴承座8接地刀闸接地刀闸9交叉连杆交叉连杆图图4-22为为GW5-110D型型V形户形户外隔离开关的外形结构。外隔离开关的外形结构。图图4-22GW5-110D型型

26、V形双柱式隔形双柱式隔离开关离开关1主闸刀底座主闸刀底座2接地静触头接地静触头3出线座出线座4导电带导电带5绝缘子绝缘子6轴承座轴承座7伞齿轮伞齿轮8接地刀闸接地刀闸五五、高压负荷开关高压负荷开关（QL）结构特点：结构特点：有简单的灭弧装置。有简单的灭弧装置。功能：可以功能：可以接通或断开接通或断开正常的负荷电流，但正常的负荷电流，但不能不能切断短路切断短路电流；多与高压熔断器配合使用。与隔离开关一样，具有明电流；多与高压熔断器配合使用。与隔离开关一样，具有明显的断开间隙，也具有隔离电源，保证安全检修的功能。显的断开间隙，也具有隔离电源，保证安全检修的功能。负荷开关的分类：负荷开关的分类：按安

27、装地点分：户内式和户外式；按安装地点分：户内式和户外式；按结构不同分：油负荷开关、真空负荷开关、按结构不同分：油负荷开关、真空负荷开关、SF6负荷开负荷开关、产气式负荷开关、压气式负荷开关；关、产气式负荷开关、压气式负荷开关；按操作方式分：手动操作和电动操作。按操作方式分：手动操作和电动操作。图图4-23为为FN3-10型户内压气式负荷开关的外形结构。型户内压气式负荷开关的外形结构。图图4-23FN3-10型高压负荷开关型高压负荷开关1主轴主轴2上绝缘子上绝缘子3连杆连杆4下绝缘子下绝缘子5框架框架6熔断熔断器器7下触座下触座8闸刀闸刀9弧动弧动触头触头10绝缘喷嘴（内有弧静绝缘喷嘴（内有弧静

28、触头）触头）11主静触头主静触头12上触座上触座13断路弹簧断路弹簧14绝缘拉杆绝缘拉杆15热热脱扣器脱扣器图图4-24和图和图4-25分别为分别为ZFN-10型户内高压真空负荷开关和型户内高压真空负荷开关和ZFN-10R型高压真空负荷开关型高压真空负荷开关-熔断器组合电器的外形结构。熔断器组合电器的外形结构。图图4-24ZFN-10型高压真空负荷开关型高压真空负荷开关图图4-25ZFN-10R型高压真空负荷开关型高压真空负荷开关六、高压断路器六、高压断路器（QF）（1）高压断路器的用途（功能）高压断路器的用途（功能）（2）对高压断路器的基本要求对高压断路器的基本要求绝缘应安全可靠；绝缘应安全

29、可靠；有足够的动稳定性和热稳定性；有足够的动稳定性和热稳定性；有足够的开断能力；有足够的开断能力；动作速度快，熄弧时间短。动作速度快，熄弧时间短。u结构特点：具有结构特点：具有相当完善的灭弧结构。相当完善的灭弧结构。不仅不仅能通断正常负荷电流，能通断正常负荷电流，而且而且能通断一定的短路电流能通断一定的短路电流;能在保护装置作用下自动跳闸，切除短路故障。能在保护装置作用下自动跳闸，切除短路故障。（3）高压断路器的类型高压断路器的类型油断路器：油断路器：分为多油断路器和少油断路器两大类。分为多油断路器和少油断路器两大类。图图4-26SN10-10型高压少油断路器型高压少油断路器1铝帽铝帽2上接线

30、端子上接线端子3油标油标4绝缘筒绝缘筒5下接线端子下接线端子6基座基座7主轴主轴8框架框架9断路弹簧断路弹簧图图4-26和图和图4-27分别为分别为SN10-10型少油断路器的外形结构型少油断路器的外形结构图及其一相油箱内部结构图及其一相油箱内部结构。1铝帽铝帽2油气分油气分离室离室3上接线端子上接线端子4油标油标5静触头静触头6灭弧室灭弧室7动触头动触头(导电杆导电杆)8滚动触头滚动触头9下接线端子下接线端子10转轴转轴11拐臂拐臂12基座基座13下支下支柱瓷瓶柱瓷瓶14上支柱瓷瓶上支柱瓷瓶15断路弹簧断路弹簧16绝缘筒绝缘筒17逆逆止阀止阀18绝缘油绝缘油图图4-27SN10-10型高压少

31、油断路器的一相油箱内部结构型高压少油断路器的一相油箱内部结构六氟化硫（六氟化硫（SF6）断路器：）断路器：双压式：双压式：有两个气压系统，低压气体系统主要用作断路器的内部绝缘；高有两个气压系统，低压气体系统主要用作断路器的内部绝缘；高压气体系统用于灭弧。其优点是开断容量大，动作迅速，但结构复杂。压气体系统用于灭弧。其优点是开断容量大，动作迅速，但结构复杂。单压式：单压式：只有一个低压气压系统，作为断路器的内部绝缘，电弧靠断路器只有一个低压气压系统，作为断路器的内部绝缘，电弧靠断路器开断时与触头同时运动的压气活塞压出开断时与触头同时运动的压气活塞压出SF6的气流来熄灭。其优点是结构简的气流来熄灭

32、。其优点是结构简单，易于制造，可靠性高，便于维护，应用比较广泛。单，易于制造，可靠性高，便于维护，应用比较广泛。分为双压式和单压式两类。分为双压式和单压式两类。图图4-28LW36-126型型SF6断路器断路器图图4-29SF6断路断路器的灭弧器的灭弧室结构室结构1静触头静触头2绝缘喷嘴绝缘喷嘴3动触头动触头4绝缘筒绝缘筒5压气活塞压气活塞6电弧电弧优点：优点：断流能力强、灭弧速度快、电绝缘性能好、检修周断流能力强、灭弧速度快、电绝缘性能好、检修周期长、没有燃烧爆炸危险等。期长、没有燃烧爆炸危险等。缺点：缺点：要求加工精度高，密封性要求加工精度高，密封性能好，价格较昂贵。能好，价格较昂贵。真空

33、断路器：真空断路器：图图4-30为真空断路器灭弧室的结构。为真空断路器灭弧室的结构。图图4-30真空断路器的灭弧真空断路器的灭弧室结构室结构1静触头静触头2动触头动触头3屏蔽罩屏蔽罩4波纹管波纹管5导电杆导电杆6外壳外壳目前，国际上真空断路器的设计、制造目前，国际上真空断路器的设计、制造单位主要是德国西门子公司和单位主要是德国西门子公司和ABB公司公司两大派别。西门子公司的代表产品有两大派别。西门子公司的代表产品有3AF、3AG及及3AH等；等；ABB公司的代表公司的代表产品有产品有VD4。（4）高压断路器的基本参数高压断路器的基本参数额定电压额定电压UN：指断路器长期正常工作所能承受的电压。

34、指断路器长期正常工作所能承受的电压。额定电流额定电流IN：指断路器允许长期通过的最大工作电流。指断路器允许长期通过的最大工作电流。额定开断电流额定开断电流IN.oc：指断路器在额定电压下能够正常开断的指断路器在额定电压下能够正常开断的最大短路电流，它表征断路器的开断能力。最大短路电流，它表征断路器的开断能力。额定开断容量额定开断容量SN.oc：指断路器额定电压和额定开断电流的乘指断路器额定电压和额定开断电流的乘积，即积，即说明：如果断路器的实际运行电压说明：如果断路器的实际运行电压U低于额定电压低于额定电压UN而额定开而额定开断电流不变，此时的开断容量应修正为：断电流不变，此时的开断容量应修正

35、为：热稳定电流热稳定电流 Its：表征断路器承受短路电流热效应的能力。表征断路器承受短路电流热效应的能力。分闸时间：分闸时间：指断路器从得到分闸命令起，到三相电弧完全指断路器从得到分闸命令起，到三相电弧完全熄灭为止的一段时间，它包括断路器的固有分闸时间和燃弧熄灭为止的一段时间，它包括断路器的固有分闸时间和燃弧时间两部分。时间两部分。合闸时间：合闸时间：指断路器从接到合闸命令起，到三相触头刚接指断路器从接到合闸命令起，到三相触头刚接触为止的一段时间。触为止的一段时间。固有分闸时间固有分闸时间：指断路器从得到分闸命令起，到主触头刚分离的一段指断路器从得到分闸命令起，到主触头刚分离的一段时间；时间；

36、燃弧时间燃弧时间：指从主触头分离到三相电弧完全熄灭的一段时间。指从主触头分离到三相电弧完全熄灭的一段时间。七、高压开关柜七、高压开关柜 将一、二次设备组合在一起的高压成套配电装置。将一、二次设备组合在一起的高压成套配电装置。类型：固定式、手车式（移开式）类型：固定式、手车式（移开式）具有五防功能：防止误分、误合断路器具有五防功能：防止误分、误合断路器 防止带负荷误拉、误合隔离开关防止带负荷误拉、误合隔离开关 防止带电误挂接地线防止带电误挂接地线 防止带接地线误合隔离开关防止带接地线误合隔离开关 防止人员误入带电间隔防止人员误入带电间隔图图4-31 GC4-31 GC口口10(F)10(F)型高

37、压开关柜型高压开关柜 1-1-仪表屏，仪表屏，2-2-手车室，手车室，3-3-上触头上触头(兼起隔离开关作兼起隔离开关作用用)，4-4-下触头下触头(兼起隔兼起隔离开关作用离开关作用)，5-5-断路器断路器手车手车八、高压一次设备的选择与校验八、高压一次设备的选择与校验原则：原则：按正常工作条件按正常工作条件选择额定电流、额定电压及型号；选择额定电流、额定电压及型号；按短按短路情况路情况校验开关的开断能力、短路热稳定度和动稳定度校验开关的开断能力、短路热稳定度和动稳定度。1 1、按按正常工作条件正常工作条件选择电气设备选择电气设备电气设备的额定电压电气设备的额定电压 U Uw.maxw.max

38、电气设备所接电网的最高运行电压。电气设备所接电网的最高运行电压。电气设备的额定电流电气设备的额定电流 I IW.maxW.max电气设备所在回路的最大持续工作电流电气设备所在回路的最大持续工作电流电气设备的型号电气设备的型号 应考虑设备的安装地点、环境及工作条件，合理选择应考虑设备的安装地点、环境及工作条件，合理选择设备类型，如户内户外、海拔高度及防尘、防腐、防爆等设备类型，如户内户外、海拔高度及防尘、防腐、防爆等。或或1 1、电气设备的一般选择电气设备的一般选择短路热稳定度校验短路热稳定度校验短路动稳定度校验短路动稳定度校验开关设备断流能力校验开关设备断流能力校验 对要求能开断短路电流的开关

39、设备，如断路器、熔断对要求能开断短路电流的开关设备，如断路器、熔断器，其断流容量不小于安装处的最大电流容量。器，其断流容量不小于安装处的最大电流容量。-三相最大短路电流与最大短路容量；三相最大短路电流与最大短路容量；-开关设备的开断电流与开断容量。开关设备的开断电流与开断容量。或或或或2 2、按短路情况进行校验、按短路情况进行校验3 3、常用电气设备的选择校验项目、常用电气设备的选择校验项目表表4-1 4-1 高低压一次设备选择校验项目高低压一次设备选择校验项目第五节第五节 低压一次设备低压一次设备低压一次设备是指低压一次设备是指1000V1000V（或（或1200V1200V）及以下的电气设

40、备。）及以下的电气设备。低压熔断器低压熔断器低压开关低压开关低压熔断器低压熔断器低压配电屏和配电箱低压配电屏和配电箱种类种类第六节第六节 工厂变配电所的主接线图工厂变配电所的主接线图一、一、概述概述定义：定义：变电所的电气主接线指由电力变压器、各种开关电器、变电所的电气主接线指由电力变压器、各种开关电器、互感器、母线、电力电缆或导线、电力电容器、避雷器等电互感器、母线、电力电缆或导线、电力电容器、避雷器等电器设备以一定次序连接的接收和分配电能的电路器设备以一定次序连接的接收和分配电能的电路。要求要求:安全性。符合有关技术规范的要求，能充分保证人身和设安全性。符合有关技术规范的要求，能充分保证人

41、身和设备的安全。备的安全。可靠性可靠性。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。灵活性。能适应系统所需要的各种运行方式，操作维护简灵活性。能适应系统所需要的各种运行方式，操作维护简便，便，而且能适应负荷的发展。而且能适应负荷的发展。经济性。在满足以上要求的前提下，尽量使主接线简单，经济性。在满足以上要求的前提下，尽量使主接线简单，投资少，运行费用低，并节约电能和有色金属消耗量投资少，运行费用低，并节约电能和有色金属消耗量。二、变电所的主接线二、变电所的主接线母线母线理论上等电位点；实际上汇流排，完成电能的理论上等电位点；实际上汇流排，完成电能的汇集和分配，即功率的汇总与分配点。

42、汇集和分配，即功率的汇总与分配点。汇流母线汇流母线主接线分为主接线分为:有汇流母线有汇流母线(又分为单母线和双母线接线又分为单母线和双母线接线)的主接线；的主接线；无汇流母线无汇流母线(又分为单元、桥式和多角接线又分为单元、桥式和多角接线)的主接线的主接线。1、有汇流母线的主接线有汇流母线的主接线它是目前国内广泛采用的接线方式，分为单母线和双母它是目前国内广泛采用的接线方式，分为单母线和双母线接线线接线。在任何变电所中，总是进线少，出线多。进出线各在任何变电所中，总是进线少，出线多。进出线各回路之间需有一定的电气安全间隔，无法从一处同时引回路之间需有一定的电气安全间隔，无法从一处同时引出多个回

43、路；而采用母线装置才能保证电路接线的安全出多个回路；而采用母线装置才能保证电路接线的安全性和灵活性，在复杂的系统中母线很有必要，但是否需性和灵活性，在复杂的系统中母线很有必要，但是否需要设置母线需要根据现场的实际情况来确定。要设置母线需要根据现场的实际情况来确定。单母线不分段接线单母线不分段接线优点优点：接线简单清晰，使用设备：接线简单清晰，使用设备少，经济性比较好，发生误操作少，经济性比较好，发生误操作的可能性小。的可能性小。适用范围：可用于对供电连续性适用范围：可用于对供电连续性要求不高的三级负荷用户，或有要求不高的三级负荷用户，或有备用电源的二级负荷用户。备用电源的二级负荷用户。缺点缺点

44、：可：可靠性和灵活性差。靠性和灵活性差。当电当电源线路、母线或母线隔离开关发源线路、母线或母线隔离开关发生故障或进行检修时，全部用户生故障或进行检修时，全部用户供电中断。供电中断。单母线分段接线单母线分段接线优点优点：供电可靠性高，操作灵活：供电可靠性高，操作灵活。缺点缺点：母线故障或检修时，仍有：母线故障或检修时，仍有50%50%左右的用户停电。左右的用户停电。适用范围：在具有两路电源进线适用范围：在具有两路电源进线时，采用单母线分段接线。时，采用单母线分段接线。双母线接线双母线接线当有特别重要负荷时采用。当有特别重要负荷时采用。优点优点：轮流检修母线而不致轮流检修母线而不致引起供电中断。引

45、起供电中断。检修任一母线隔离开检修任一母线隔离开关仅使本回路断开。关仅使本回路断开。在工作母线发生故障在工作母线发生故障时，通过备用母线能迅时，通过备用母线能迅速恢复供电。速恢复供电。缺点缺点：造价高，在企：造价高，在企业供电中不推荐使用业供电中不推荐使用2.2.无汇流母线的主接线无汇流母线的主接线适应于经济性要求高，成本低的场合适应于经济性要求高，成本低的场合。单元式接线单元式接线(用于只有一回进线和一回出线的场合用于只有一回进线和一回出线的场合)只适合向三级负荷供电只适合向三级负荷供电 桥式接线：分为内桥式接线和外桥式接线两种桥式接线：分为内桥式接线和外桥式接线两种内桥式接线内桥式接线外桥

46、式接线外桥式接线内桥内桥适用于进线长，适用于进线长，变压器不需经常投变压器不需经常投合的场合合的场合。外桥外桥适用于进线适用于进线短，变压器需经短，变压器需经常投合的场合常投合的场合。桥式的优点桥式的优点：可靠、：可靠、灵活、经济等。广灵活、经济等。广泛应用于泛应用于220KV220KV及以及以下的变电所中，很下的变电所中，很容易发展成单母线容易发展成单母线分段和双母线接线。分段和双母线接线。三、几种典型变电所主接线三、几种典型变电所主接线 1.1.单电源进线单电源进线（1 1）一次侧线路）一次侧线路变压器组、二变压器组、二次侧单母线不分段主接线次侧单母线不分段主接线 特点特点:经济简单，可靠

47、性不高，经济简单，可靠性不高，适用于负荷不大的三级负荷情况。适用于负荷不大的三级负荷情况。（一）总降压变电所主接线（一）总降压变电所主接线（2 2）一次侧单母线不分段、）一次侧单母线不分段、二次侧单母线分段主接线二次侧单母线分段主接线 单电源进线两台变压器时，单电源进线两台变压器时，总降压变电所主接线采用一总降压变电所主接线采用一次侧单母线不分段、二次侧次侧单母线不分段、二次侧单母线分段接线。单母线分段接线。提高了供电可靠性，但单提高了供电可靠性，但单电源供电的可靠性还是不高，电源供电的可靠性还是不高，因此这种接线适用于负荷昼因此这种接线适用于负荷昼夜变化大三级负荷及部分二夜变化大三级负荷及部

48、分二级负荷。级负荷。2.2.双回电源进线双回电源进线 由于采用双回电源进线，总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降压变电所主变压器一般都在两台或两台以上。台或两台以上。（1 1）一二次侧均采用单母分段）一二次侧均采用单母分段主接线主接线 由于进线开关和母线分段由于进线开关和母线分段开关均采用了断路器控制，操开关均采用了断路器控制，操作十分灵活，供电可靠性较高，作十分灵活，供电可靠性较高，适用于大中型企业的一、二级适用于大中型企业的一、二级负荷供电。负荷供电。（2 2）内桥式主接线）内桥式主接线 这种主接线大大提高了供电这种主接线大大提高了供电的可靠性和灵活性。适用于大中的可靠

49、性和灵活性。适用于大中型企业的一、二级负荷供电。型企业的一、二级负荷供电。适用于：适用于：供电线路长，线路故障几率大；供电线路长，线路故障几率大；负荷比较平稳，主变压器不需要频负荷比较平稳，主变压器不需要频繁切换操作；繁切换操作；没有穿越功率的终端总降压变电所。没有穿越功率的终端总降压变电所。（3 3）外桥式主接线）外桥式主接线 适用于：适用于：供电线路短，线路故障几率小；供电线路短，线路故障几率小；负荷变化大，主变压器需要频繁负荷变化大，主变压器需要频繁切换操作；切换操作；有穿越功率流经。有穿越功率流经。车间变电所车间变电所主接线主接线当需要在车间变电所操当需要在车间变电所操作空载变压器时，

50、可选作空载变压器时，可选用用图图(b)和图和图(a)，图图(b)适用于变压器容量不大适用于变压器容量不大于于630KVA630KVA的变电所。的变电所。图图(a)变压器高压侧不设开变压器高压侧不设开关，变压器的操作和保护关，变压器的操作和保护在总降馈出线处实现，低在总降馈出线处实现，低压母线故障由低压断路器压母线故障由低压断路器保护保护。由由电缆电缆供电的车间变电供电的车间变电所典型主接线所典型主接线。此种主接线的供电可靠此种主接线的供电可靠性不高，但简单经济。性不高，但简单经济。由由架空线架空线供电的车间供电的车间变电所典型主接线变电所典型主接线(a)(a)适用于变压器容量不适用于变压器容量