供电技术-第22-变配电所及其一次系统教材

1、第二章第二章 用户供电系统用户供电系统-第二部分第二部分2.1 2.1 供电电压和电源的选择供电电压和电源的选择2.22.2 用户变电所用户变电所2.32.3电力变压器电力变压器（重点）（重点） 2.42.4电器设备的电弧问题及对触头的要求电器设备的电弧问题及对触头的要求2.52.5高压一高压一次设备（重点）次设备（重点） 2.62.6低压低压一一次设备次设备2.72.7电流电流互感器互感器和电压和电压互感器互感器（重点）（重点）2.8 2.8 工厂变配电所的主接线图工厂变配电所的主接线图( (重点重点/ /难点）难点）2.9 2.9 变配电所的布置变配电所的布置2.10 2.10 2.1 2

2、.1 供电电压和电源的选择供电电压和电源的选择线路电压损失线路电压损失2.1 2.1 供电电压和电源的选择供电电压和电源的选择2.1 2.1 供电电压和电源的选择供电电压和电源的选择电压与负荷容量和输送距离的关系电压与负荷容量和输送距离的关系2.1 2.1 供电电压和电源的选择供电电压和电源的选择电压的选择电压的选择2.1 2.1 供电电压和电源的选择供电电压和电源的选择电压的选择电压的选择2.1 2.1 供电电压和电源的选择供电电压和电源的选择电压的选择电压的选择2.1 2.1 供电电压和电源的选择供电电压和电源的选择2.2.1 2.2.1 变配电所的任务和类型变配电所的任务和类型一、变、配

3、电所的任务一、变、配电所的任务变电所的任务：担负着从电力系统受电，变变电所的任务：担负着从电力系统受电，变换电压，分配电能的任务。换电压，分配电能的任务。配电所的任务：担负着从电力系统受电，然配电所的任务：担负着从电力系统受电，然后直接分配电能的任务。后直接分配电能的任务。2.2.2 2.2.2 变配电所的类型变配电所的类型1）总降压变电所：功能：对大中型企业，由于负荷较大，往往采用35110kv电源进线，降压至10kv或6kv，再向各车间变电所和高压用电设备配电。设置个数：由地区供电电源的电压等级和用户负荷的大小及分布情况决定是否设置。企业规模较小，负荷较小，可不设置；企业规模不太大，负荷比

4、较集中，尽量设置1个；企业规模较大，有两个或两个以上的集中大负荷用电车间群，又相距较远时，可考虑设置2个或2个以上；总降压变电所总降压变电所2 2、用户变配电所按安装位置分：、用户变配电所按安装位置分： 建筑物建筑物车间内变电所车间内变电所独立变电所独立变电所附设变电所附设变电所室内变电所的几种型式室内变电所的几种型式2.2.2 2.2.2 变配电所的类型变配电所的类型室内变电所室内变电所组合式成套变电站组合式成套变电站高压室高压室变压器室变压器室低压室低压室2）车间变电所利用车间的一面或两面墙壁，而其变压器室的大门朝外开。 1）车间附设变电所内附式：占用车间面积；不影响车间外观；外附式：不占

5、或少占用车间面积，便于布置，安全性较高； 2）车间内变电所位于车间内的单独房间内。处于负荷中心，可缩短低压配电距离，减少线路上电能损耗和有色金属浪费；技术经济指标好；占用一定生产面积，门朝车间内开，对生产安全有一定威胁；适合于负荷较大的多跨厂房内。整个变电所设在与车间建筑物有一定距离的单独区域内。 4）独立变电所建筑费用较贵，除非各车间负荷相当小而分散，或远离易燃易爆和有腐蚀性物质的场所可以采用外，一般不采用变压器安装在车间外面抬高的地面上。 3）露天变电所简单经济，通风散热好，只要周围环境条件正常，无腐蚀性、爆炸性气体和粉尘的场所可以采用；2）车间变电所 5）杆上变电所变压器安装在室外电杆上

6、。简单经济，适用315KVA及以下变压器，多用于生活区供电。2）车间变电所整个变电所设在地下。 6）地下变电所2）车间变电所 7）楼上变电所整个变电所设在楼上。适于高层建筑，要求结构尽可能轻型、安全，其主变压器通常采用无油的干式变压器；通风散热条件差，湿度较大，建筑费用较高，但相当安全。在一些高层建筑、地下工矿、矿井中采用；由电器制造厂按一定接线方案成套制造、现场装配的变电所。 8）成套变电所2）车间变电所 9）移动变电所整个变电所设在可以移动的车上。主要用于坑道作业及临时施工现场供电。2.2.3 2.2.3 变配电所所址的选择变配电所所址的选择1）变电所位置选择的原则（1）尽量靠近负荷中心。

7、（2）接近电源侧，对总变、配电所特别要考虑这一点。（3）进出线方便，特别是采用架空进出线时要考虑这一点。（4）不应妨碍企业或车间的发展，并适当考虑今后扩建的可能。（5）设备运输方便。（6）尽量避开剧烈震动和高温场所。有腐蚀性气体和污秽地段，如无法远离时，则应设在污染源的上风侧。（7）变电所屋外配电装置与其他建筑物之间的防火距离符合现行国家标准GB50058-1992爆炸和火灾危险电力装置设计规范的规定。（8）变电所建筑物、变压器及屋外配电装置应与附近的冷却塔或喷水池之间距离符合规定。（9）高压配电所应尽量与车间变电所或有大量高压用电设备的厂房合建。负荷中心如何确定？2.2.4 2.2.4 负荷

8、中心的确定负荷中心的确定2）负荷中心的确定可以用负荷指示图或负荷功率矩计算方法。 负荷指示图负荷指示图是将电力负荷（计算负荷P30）按一定比例K（例如以1mm面积代表若干kW）用负荷圆的形式标示在企业或车间的平面图上。各车间（建筑）的负荷圆的圆心与车间（建筑）的负荷中心大致相符。式中，K为负荷的比例（kW/mm2）。230cPPK rcPrK负荷圆的半径r，由车间（建筑）的计算负荷得：通过观察大致确定通过观察大致确定2.2.4 2.2.4 负荷中心的确定负荷中心的确定负荷指示图注：1圆中带斜线者为动力负荷，不带斜线者为照明负荷 2分线值为示例，分子为动力负荷，分母为照明负荷2.2.4 2.2.

9、4 负荷中心的确定负荷中心的确定2）负荷中心的确定 负荷功率矩设有负荷P1、P2和P3（均表示有功计算负荷），它们在任选的直角坐标系中的坐标已知。现假设总负荷=P1+P2+P3的负荷中心位于P（X，Y）处。仿仿力学力学求重心的力矩求重心的力矩方程方程可得：1 12233112233iixPPxP xPxyPPyP yP yiiiiiixPPxyPPy,iiiiiiPxPyxyPP2.2.4 2.2.4 负荷中心的确定负荷中心的确定2）负荷中心的确定 负荷电能矩负荷中心不只与各负荷的功率有关，而且还与各负荷的工作时间有关：1 12233112233aiaaaaiaaaxWW xW xW xyWW

10、 yW yW ymaxaiciiWP Tmaxmaxmaxmax,aiiciiiaiiciiiaiciiaiciiW xP TxW yP TyxyWP TWP T2.2.4 2.2.4 负荷中心的确定负荷中心的确定在在地下层或辅助建筑物内地下层或辅助建筑物内设置主变压器；设置主变压器；（30层以下）层以下）在地下层和最高层设置主变压器；在地下层和最高层设置主变压器；（60层以上）层以上）分别在地下层、最高层和中间层设置主变压器；（分别在地下层、最高层和中间层设置主变压器；（60层以上）层以上）仅在中间层设置主变压器；仅在中间层设置主变压器；分别在底层和各层设置主变压器。分别在底层和各层设置主变

11、压器。由于大楼底部、中间部分层和顶部是用电负荷由于大楼底部、中间部分层和顶部是用电负荷相对集中区域，因此，对于高层建筑，变电所相对集中区域，因此，对于高层建筑，变电所位置选择可有下列方案：位置选择可有下列方案：国内外部分高层建筑变电所位置的国内外部分高层建筑变电所位置的设置情况设置情况：2.2.4 2.2.4 负荷中心的确定负荷中心的确定变电所的组成p一次回路：变配电所中担负输送和分配电能任务的电路。一次设备：一次回路中所有用到的设备。主电路、主接线保护设备：变换设备：控制设备：变压器及电流、电压互感器等；各种高低压开关等；熔断器、避雷器等；p二次回路：凡用来控制、指示、测量和保护一次设备运行

12、的电路。二次接线、副接线二次回路通常接在互感器的二次侧补偿设备： 并联电容器等；2.3 2.3 电力变压器电力变压器p分类 功能升压变压器和降压变压器；升压变压器和降压变压器； 相数单相变压器和三相变压器；单相变压器和三相变压器； 绕组导体的材质铜绕组变压器和铝绕组变压器；铜绕组变压器和铝绕组变压器； 冷却方式和绕组绝缘油浸式变压器和干式变压器；油浸式变压器和干式变压器；p功能：升高或降低电压。 用途普通变压器和特种变压器；普通变压器和特种变压器； 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器；2.3 2.3 电力变压器电力变压器p型号表示及含义 1：相数S：三相；D

13、：单相 2：绝缘方式C：成型固体；G：干式空气自冷；无：油浸式 3：冷却方式 4：调压方式 5：绕组导线材质 6：设计序号F：风冷式；P：强迫油循环；无：自冷式Z：有载调压；无：无载调压L：铝；无：铜 7/8 ：高压绕组额定电压（kV） /额定容量（kVA）2.3 2.3 电力变压器电力变压器 10kV级级SG10型型10kV级级SC10型型高压接线端子高压接线端子低压接线端子低压接线端子温控仪温控仪冷却风机冷却风机低压绕组低压绕组高压绕组高压绕组环氧树脂环氧树脂浇注浇注铁心铁心无载分接无载分接开关开关变压器的连接组别变压器的连接组别是指变压器一、二次绕组因采用不同的联结方式而形成是指变压器一

14、、二次绕组因采用不同的联结方式而形成变压器一、二次侧对应线电压之间的不同的相位关系。变压器一、二次侧对应线电压之间的不同的相位关系。一般把一次侧的线电压的相量指向时钟的一般把一次侧的线电压的相量指向时钟的12点，对应的点，对应的二次侧线电压的相量指向时钟的几点它的连接组别就是二次侧线电压的相量指向时钟的几点它的连接组别就是几。几。变压器的连接组别有：变压器的连接组别有：Yyn0、2、4、6、8、10Ddn0、2、4、6、8、10Dyn1、3、5、7、9、11Ydn1、3、5、7、9、11常用变压器的连接组别：常用变压器的连接组别：Dyn112.3 2.3 电力变压器电力变压器 D,yn11联接

15、的优点：有利于单相接地故障的切除联接的优点：有利于单相接地故障的切除； 有利于抑制零序谐波；有利于抑制零序谐波； 单相负载能力强。单相负载能力强。bancBACUcUbUaUabUCUBUAUABY,yno联接绕组接线图及相量图联接绕组接线图及相量图 acbnUCUABUA=UBUabUaUbUcD,yn11联接绕组接线图及相量图联接绕组接线图及相量图 2.3 2.3 电力变压器电力变压器35kV级级S9型型p常用变压器容量系列26. 1101010R2.3 2.3 电力变压器电力变压器 变压器台数和容量的选择p1）总降压变电所主变压器台数和容量的选择p台数（1）满足用电负荷对可靠性的要求；一

16、、二级负荷：选择两台主变压器；负荷较大时，也可多于两台；二、三级负荷：可选一台变压器，但低压侧敷设与其它变电所相连的联络线作为备用电源；三级负荷：选择一台主变压器；负荷较大时，也可选择两台；（2）季节性负荷或昼夜负荷变化较大时，技术经济合理时，可选择两台变压器；2.3 2.3 电力变压器电力变压器p容量（1）单台变压器：（2）两台变压器：(1.15 1.4)NcSS(0.6 0.7)NcSS()NcSS 明备用：一台工作，另一台停止 暗备用：两台同时投入运行(1.15 1.4)NcSS2.3 2.3 电力变压器电力变压器p台数满足用电负荷对可靠性的要求；一、二级负荷较大：设置两台变压器；二、三

17、级负荷：设置一台主变压器；从其他车间低压线路取得备用电源；车间内负荷分散：设置两个各有一台变压器的变电所。p容量（1）单台变压器（2）两台变压器：(0.6 0.7)NcSS()NcSS(1.15 1.4)NcSS单台变压器容量不宜超过1000KVA2） 车间变电所主变压器台数和容量的选择 变压器的容量和过负荷能力p1）变压器的实际容量p额定容量在规定的环境温度条件下，室外安装时，在规定的使用年限（一般为20年）内所能连续输出的最大视在功率。0.20(1)100avTN TN TSK SSp实际容量 我国国家标准GB1094-1996电力变压器规定，变压器正常使用的最高年平均气温为+20摄氏度。

18、如果变压器安装地点的年平均温度不等于20，则每升高1摄氏度，变压器的容量就减少1%。户内变压器：气象部门提供的环境温度是指室外温度，而室内温度，对变压器室来说，由于变压器运行发热的影响而有所升高，一般室内温度比室外温度高8摄氏度。0.20(0.92)100avTN TN TSK SS2.3 2.3 电力变压器电力变压器p2）变压器的正常过负荷能力（1）昼夜负荷不均衡： 因昼夜负荷不均衡而允许的过负荷系数KoL，可根据日负荷率和最大负荷持续时间t去查相关曲线求得。（2）季节性负载差异： 如果夏季的平均日负载曲线中的最大负荷Sm低于变压器的实际容量St时，则每低1%，可在冬季过负荷1%。但此项过负

19、荷不得超过15%，这称之为“百分之一规则” 。其允许的过负荷系数为KoL。但是油浸式电力变压器总的正常过负荷系数不得超过但是油浸式电力变压器总的正常过负荷系数不得超过20%（户内变压器）（户内变压器）30%（户外变压器），即变压器的正常过负载能力（最大出力）可达：（户外变压器），即变压器的正常过负载能力（最大出力）可达：TTOLOLOLTSSKKS)3 . 12 . 1 () 1()(指它在较短时间内所能输出的最大容量。对油浸式变压器，其允许过负荷包括：2.3 2.3 电力变压器电力变压器p3）变压器的事故过负荷能力事故情况下，可允许短时间较大幅度的过负荷运行。油浸自冷式变压器过负荷百分值（%

20、）30456075100200过负荷时间/ min120804520101.5干式变压器过负荷百分值（%）102030405060过负荷时间/ min756045321652.3 2.3 电力变压器电力变压器2.42.4电气设备中的电弧问题及对触头的要求电气设备中的电弧问题及对触头的要求 一、电弧的产生和熄灭机理一、电弧的产生和熄灭机理 根本原因根本原因: : 触头本身及周围介质中含有大量可被游离的电子。触头本身及周围介质中含有大量可被游离的电子。游离方式：高电场发射游离方式：高电场发射、碰撞游离碰撞游离、热电发射、高温游离。、热电发射、高温游离。熄灭机理：去游离率大于游离率。熄灭机理：去游离

21、率大于游离率。二、交流电弧的特性与熄灭二、交流电弧的特性与熄灭 交流电弧每一个周期要暂时熄灭两次。电弧熄灭瞬间，弧隙温度骤降，交流电弧每一个周期要暂时熄灭两次。电弧熄灭瞬间，弧隙温度骤降，热游离中止，去游离热游离中止，去游离( (主要为复合主要为复合) )大大增强。大大增强。去游离方式：去游离方式：复合复合、扩散、扩散2.42.4电气设备中的电弧问题及对触头的要求电气设备中的电弧问题及对触头的要求 三、三、现代开关电器中现代开关电器中的灭弧方法的灭弧方法 迅速拉长灭弧法迅速拉长灭弧法 冷却冷却灭弧法灭弧法 吹弧灭弧法吹弧灭弧法 长弧分切短弧灭弧法长弧分切短弧灭弧法粗弧分细弧灭弧法粗弧分细弧灭弧

22、法 狭沟灭弧法狭沟灭弧法 真空灭弧法真空灭弧法 六氟化硫（六氟化硫（SF6）气体灭弧法。气体灭弧法。2.42.4电气设备中的电弧问题及对触头的要求电气设备中的电弧问题及对触头的要求 四、供电系统对电器触头的四、供电系统对电器触头的基本要求基本要求 2.42.4电气设备中的电弧问题及对触头的要求电气设备中的电弧问题及对触头的要求 1 1、高压一次设备的定义、高压一次设备的定义 承担输送和分配高压电能的电路，称为高压一次电路。高压一承担输送和分配高压电能的电路，称为高压一次电路。高压一次电路中所用的设备为高压一次设备。次电路中所用的设备为高压一次设备。2 2、高压一次设备的类型、高压一次设备的类型

23、 变换设备、变换设备、 控制设备、保护设备、补偿设备、成套设备。控制设备、保护设备、补偿设备、成套设备。3 3、二次设备的定义、二次设备的定义 凡用来控制、指示、监测和保护一次设备运行的电路，称为凡用来控制、指示、监测和保护一次设备运行的电路，称为二次电路。二次电路中所用的设备为二次设备。二次电路。二次电路中所用的设备为二次设备。2.52.5高压一次设备高压一次设备2.52.5高压一次设备高压一次设备p高压断路器p高压隔离开关p高压负荷开关p高压熔断器p互感器p避雷器p高压开关柜低压电器设备高压电器设备结构结构：触头装置、灭弧室、基座框架、传动机构（配操动机构）：触头装置、灭弧室、基座框架、传

24、动机构（配操动机构）2.5.12.5.1高压断路器高压断路器功能功能：1 1、隔离高压电源，保证电器设备及高压线路的安全检修；、隔离高压电源，保证电器设备及高压线路的安全检修；2 2、能通断正常负荷电流，且能带负荷拉合闸；、能通断正常负荷电流，且能带负荷拉合闸；3 3、具有短路保护。、具有短路保护。QF符号：符号：高压断路器电弧的概念电弧是电气设备运行中经常发生的一种物理现象，其特点是光亮很强和温度很高。产生原因主要影响内因：触头本身及触头周围介质含有大量可被游离的电子。外因：当分断的触头间存在足够大的外施电压的条件下，而且电路电流也达到最小生弧电流，其间的介质就会强烈游离形成电弧。延长了电路

25、的开断时间。电弧高温烧坏开关的触头。电弧的概念弹簧操动机构弹簧操动机构 电磁操动机构电磁操动机构永磁永磁操动机构操动机构 操动机构操动机构 ( (按合闸所需能量按合闸所需能量分分) ) 类型类型( (按灭弧介质分按灭弧介质分) )油断路器油断路器SFSF6 6断路器断路器真空断路器真空断路器以油作为灭弧介质以油作为灭弧介质以以SFSF6 6气体作绝缘介质和灭弧介质，可频繁操作气体作绝缘介质和灭弧介质，可频繁操作利用利用“真空真空”作绝缘和灭弧介质，可频繁操作作绝缘和灭弧介质，可频繁操作交流或直流操作电源，合闸所需能量小交流或直流操作电源，合闸所需能量小直流操作电源，合闸直流操作电源，合闸所需所

26、需能量大能量大直流操作电源，合闸直流操作电源，合闸所需所需能量小能量小2.5.12.5.1高压断路器高压断路器高压断路器全型号的表示和含义高压断路器全型号的表示和含义：2.5.12.5.1高压断路器高压断路器2.5.12.5.1高压断路器高压断路器p1）SN10-10型高压少油断路器我国统一设计、推广应用一种少油断路器。按其断流容量分，有、型（分别为300MVA 、500MVA、750MVA）。(1)多油断路器： 开关触头在绝缘油中闭合和断 开。油兼有灭弧和绝缘功能，油量多，有易燃易爆危险。体积大，维护麻烦。可频繁通断负荷。趋于淘汰。(2)少油断路器： 开关触头在绝缘油中闭合和断开。油只作灭弧

27、功能，油量少，易燃易爆危险性较小。体积小，价廉，维护方便。不能频繁操作。 610kv多用。 2.5.12.5.1高压断路器高压断路器2）高压真空断路器 利用“真空” 灭弧的一种断路器，其触头装在真空灭弧室内。由于真空中不存在气体游离的问题，所以这种断路器的触头断开时很难发生大的电弧。 但是这“真空”不能是绝对的真空，实际上也不可能是绝对的真空，因此在触头断开时，因高电场发射和热电发射而产生一点电弧，这电弧称为”真空电弧“。它能在交流电流第一次过零时熄灭。绝缘套筒内有真绝缘套筒内有真空灭弧室及触头空灭弧室及触头上接线端子上接线端子下接线端子下接线端子手车式框架手车式框架二次接线插头二次接线插头Z

28、N63A-12(VS1)ZN63A-12(VS1)户内交流高压真空断路器户内交流高压真空断路器 VSm12真空断路器（配永磁操动机构）真空断路器（配永磁操动机构）ZN28A-12ZN28A-12系列户内交流高压真空断路器系列户内交流高压真空断路器2.5.12.5.1高压断路器高压断路器p3）高压六氟化硫断路器 利用SF6气体作灭弧和绝缘介质的一种断路器。开关触头在SF6气体中闭合和断开。灭弧能力强，属高速断路器。断流容量大，电绝缘性能好，检修周期长。可频繁操作。无燃烧爆炸危险，体积小，维护要求严格，价贵。在全封闭组合电器中多采用。不适于高寒地区。 LW8-40.5LW8-40.5型户外交流型户

29、外交流高压六氟化硫断路器高压六氟化硫断路器三种高压断路器的特点p1）高压少油断路器p2） 高压真空断路器重量轻、体积小、节约油和钢材、价格低等优点；但不能频繁操作，用于635KV的室内配电装置；不爆炸、噪声低、体积小、重量轻、寿命长、结构简单、无污染、可靠性高等优点；但价格昂贵；用于35KV及以下电压等级中处主导地位；p3）高压六氟化硫断路器断流能力强、灭弧速度快、电绝缘性能好、检修周期长等优点；但要求加工精度高，对其密封性能要求更严，价格昂贵；适用于需频繁操作及有易燃易爆危险的场所。结构结构：触头装置、绝缘瓷瓶、底座及传动机构等。：触头装置、绝缘瓷瓶、底座及传动机构等。 高压隔离开关一般采用

30、手力操动机构。高压隔离开关一般采用手力操动机构。 2.5.22.5.2高压隔离开关高压隔离开关高压隔离开关高压隔离开关GN19-10型型实物图片实物图片GN19-10C型型实物图片实物图片 隔离闸刀隔离闸刀上接线端子上接线端子下接线端子下接线端子 操作手柄操作手柄 传动机构传动机构2.5.22.5.2高压隔离开关高压隔离开关符号：功能：主要是用来隔离高压电源，以保证其他设备和线路的安全检修。特点：断开后有明显可见的断开间隙，而且断开间隙的绝缘及相间绝缘都是足够可靠的，能充分保障人身和设备的安全。但是隔离开关但是隔离开关没有专门的灭弧装置，没有专门的灭弧装置，因此它不允许带负荷操作，都是和高压断

31、都是和高压断路器配合使用路器配合使用。 可用来通断一定的小电流。QS高压隔离开关全型号的表示和含义高压隔离开关全型号的表示和含义： 2.5.22.5.2高压隔离开关高压隔离开关隔离开关在运行中应注意事项隔离开关在运行中应注意事项处于合闸位置的隔离开关，触头处应接触紧密良好，并处于合闸位置的隔离开关，触头处应接触紧密良好，并无发热现象。无发热现象。处于分闸位置的隔离开关，静触头与刀闸的距离应尽量处于分闸位置的隔离开关，静触头与刀闸的距离应尽量远些。远些。隔离开关的绝缘子表面，应保持没有尘垢、外物、裂隔离开关的绝缘子表面，应保持没有尘垢、外物、裂纹、缺损等。纹、缺损等。隔离开关不能切断负荷电流。隔

32、离开关不能切断负荷电流。2.5.22.5.2高压隔离开关高压隔离开关结构结构：2.5.32.5.3高压负荷开关高压负荷开关电器符号：电器符号：QL高压真空负荷开关高压真空负荷开关上隔离开关上隔离开关 真空负荷真空负荷 开关开关上接线上接线端子端子下接线下接线端子端子 传动机构传动机构 弹簧弹簧 脱扣机构脱扣机构接地开关接地开关高压高压SF6负荷开关负荷开关上接线端子上接线端子下接线端子下接线端子操作机构操作机构高压负荷开关全型号的表示和含义高压负荷开关全型号的表示和含义： 2.5.32.5.3高压负荷开关高压负荷开关高压负荷开关在运行中应注意事项高压负荷开关在运行中应注意事项 合闸时，负荷开关

33、的主触头处应接触紧密良合闸时，负荷开关的主触头处应接触紧密良 好，并无发热现象。好，并无发热现象。 完全分闸时，刀闸的张开角度应大于完全分闸时，刀闸的张开角度应大于5858度，以度，以 起到隔离开关的作用。起到隔离开关的作用。 负荷开关多次操作后，必须定期检查灭弧腔。负荷开关多次操作后，必须定期检查灭弧腔。 负荷开关的绝缘子表面，应保持没有尘垢、外负荷开关的绝缘子表面，应保持没有尘垢、外 物、裂纹、缺损等。物、裂纹、缺损等。 负荷开关不能切断短路电流。负荷开关不能切断短路电流。 功能功能：主要对高压线路及高压电气设备进行短路保护，：主要对高压线路及高压电气设备进行短路保护，有的也具有过负荷保护

34、功能。有的也具有过负荷保护功能。2.5.4 高压熔断器定义定义：当高压电路中的电流超过规定的值并经过一定的时当高压电路中的电流超过规定的值并经过一定的时间后，使其熔体熔化而分断电流、断开电路的一种保护电间后，使其熔体熔化而分断电流、断开电路的一种保护电器。器。类型：高压户内熔断器类型：高压户内熔断器RN1、RN2高压户外熔断器高压户外熔断器RW4、RW10F接线端子接线端子支柱绝缘支柱绝缘子子安装卡座安装卡座金属管帽金属管帽瓷熔管内有瓷熔管内有金属熔体与石英沙金属熔体与石英沙底座底座2.5.4 高压熔断器2.5.4 高压熔断器2.5.4 高压熔断器户外跌开式熔断器结构户外跌开式熔断器结构接线端

35、子接线端子绝缘子绝缘子安装卡座安装卡座钩环钩环瓷熔管内有瓷熔管内有金属熔体金属熔体灭弧罩灭弧罩2.5.4 高压熔断器高压负荷开关限流熔断器组合电器实物图片高压负荷开关限流熔断器组合电器实物图片 限流熔断器限流熔断器真空负荷开关真空负荷开关上接线端子上接线端子下接线端子下接线端子弹簧脱扣机构弹簧脱扣机构 2.5.4 高压熔断器高压熔断器全型号的表示和含义高压熔断器全型号的表示和含义： 2.5.4 高压熔断器开关柜是金属封闭开关设备的俗称，是按一定的电路方案将开关柜是金属封闭开关设备的俗称，是按一定的电路方案将有关电气设备组装在一个封闭的金属外壳内的成套配电装置。有关电气设备组装在一个封闭的金属外

36、壳内的成套配电装置。落地式：落地式：中置式：中置式：断路器的断路器的放置位置放置位置绝缘绝缘类型类型空气绝缘金属封闭开关柜空气绝缘金属封闭开关柜 SFSF6 6气体绝缘金属封闭开关设备气体绝缘金属封闭开关设备( (充气柜充气柜) )结构结构类型类型铠装式：铠装式： 间隔式：间隔式：箱箱 式：式：各室间用金属板隔离且接地，如各室间用金属板隔离且接地，如KYNKYN型和型和KGNKGN型。型。各室间是用一个或多个非金属板隔离，如各室间是用一个或多个非金属板隔离，如JYNJYN型。型。具有金属外壳，但间隔数目少，如具有金属外壳，但间隔数目少，如XGNXGN型。型。断路器手车本身落地，推入柜内；断路器

37、手车本身落地，推入柜内；手车装于开关柜中部，装卸需要装载车。手车装于开关柜中部，装卸需要装载车。2.5.5 高压开关柜中置式手车柜中置式手车柜10kV中置式手车柜实物图片中置式手车柜实物图片10kV负荷负荷开关柜实物图开关柜实物图片（一台）片（一台）落地式手车柜落地式手车柜落地式手车柜落地式手车柜SFSF6 6绝缘充气柜绝缘充气柜实物图片实物图片（一）选择校验项目及条件（一）选择校验项目及条件 1.按正常工作条件选择按正常工作条件选择考虑电气设备的环境条件和电气要求。考虑电气设备的环境条件和电气要求。环境条件是指电气设备的使用场所、环境温度，海拔高度以环境条件是指电气设备的使用场所、环境温度，

38、海拔高度以及有防尘、防腐、防火、防爆等要求，据此选择电气设备结构类及有防尘、防腐、防火、防爆等要求，据此选择电气设备结构类型。型。电气要求是指电气设备在电压、电流等方面的要求，即电气要求是指电气设备在电压、电流等方面的要求，即2.5.6 高压电器的选择与检验对一些开断电流的电器，如熔断器、断路器和负荷开关等对一些开断电流的电器，如熔断器、断路器和负荷开关等，则要求其最大开断电流应不小于它可能开断的最大电流。，则要求其最大开断电流应不小于它可能开断的最大电流。1）对断路器，其最大开断电流应不小于它可能开断的线）对断路器，其最大开断电流应不小于它可能开断的线路最大短路电流。即路最大短路电流。即(3

39、)ock.maxII 2 2）对负荷开关，其最大开断电流应不小于它可能开断的线）对负荷开关，其最大开断电流应不小于它可能开断的线路最大负荷电流。即路最大负荷电流。即ocL.maxII 3 3）对熔断器）对熔断器，其最大开断电流应不小于它可能开断的线路其最大开断电流应不小于它可能开断的线路最大短路电流。即最大短路电流。即(3)ocshII（对非限流型熔断器）（对非限流型熔断器）(3)ock.maxII（对限流型熔断器）（对限流型熔断器） 按短路故障条件校验，就是要按最大可能的短路故障时的按短路故障条件校验，就是要按最大可能的短路故障时的动稳定性和热稳定性进行校验。动稳定性和热稳定性进行校验。 2

40、.按短路故障条件校验按短路故障条件校验电器设备名称电器设备名称电压（电压（KV）电流（电流（A）断流能力（断流能力（KA）短路电流校验短路电流校验动稳定度动稳定度热稳定度热稳定度高压熔断器高压熔断器高压隔离开关高压隔离开关高压负荷开关高压负荷开关高压断路器高压断路器电流互感器电流互感器电压互感器电压互感器高压电容高压电容母线母线电缆电缆支柱瓷瓶支柱瓷瓶套管瓷瓶套管瓷瓶选择条件选择条件设备的额定设备的额定电压应不小电压应不小于装置地点于装置地点的额定电压的额定电压设备额定电设备额定电流应不小于流应不小于通过设备的通过设备的计算电流计算电流设备的最大开断设备的最大开断电流（或功率）电流（或功率）应

41、不小于它可能应不小于它可能开断的最大电流开断的最大电流（或功率）（或功率）按三相冲击电流按三相冲击电流校验校验按三相短路稳按三相短路稳态电流和发热态电流和发热假想时间校验假想时间校验一、概述一、概述定义定义: :指供电系统中指供电系统中1kV1kV（或（或1.2kV)1.2kV)及以下及以下的电器设备的电器设备, ,成为称为低压设备。成为称为低压设备。供电系统中常用的低压设备：低压熔断器供电系统中常用的低压设备：低压熔断器、 低压隔离开关、低压负荷开关、低压断低压隔离开关、低压负荷开关、低压断路器等。路器等。2.6 低压一次设备结构结构触头系统触头系统灭弧装置灭弧装置脱扣器脱扣器自由脱扣机构及

42、操作机构自由脱扣机构及操作机构一、低压断路器一、低压断路器2.6.1 低压断路器低压断路器结构低压断路器结构L1 L2 L3主触头主触头自由脱扣机构自由脱扣机构过电流脱扣器过电流脱扣器分励脱扣器分励脱扣器热脱扣器热脱扣器欠电压脱扣器欠电压脱扣器按钮按钮 1、隔离电源，保证电器设备及高压线路的安全检修；、隔离电源，保证电器设备及高压线路的安全检修；2、能通断正常负荷电流，且能带负荷拉合闸；、能通断正常负荷电流，且能带负荷拉合闸；3、具有各种故障保护功能。、具有各种故障保护功能。低压断路器低压断路器功能功能低压断路器的类型低压断路器的类型：配电用、电动机保护用、照明用、漏配电用、电动机保护用、照明

43、用、漏 电保护用。电保护用。QF电器符号电器符号配电用断路器类型：配电用断路器类型：塑壳式断路器和框架式断路器。塑壳式断路器和框架式断路器。2.6.1 低压断路器用途：用途：通常装设在低压配电柜（箱）之中，作为配电线通常装设在低压配电柜（箱）之中，作为配电线路或电动机回路的控制与保护开关。路或电动机回路的控制与保护开关。 断路器的操作手柄有三个位置：断路器的操作手柄有三个位置：合闸位置合闸位置自由脱扣位置自由脱扣位置分闸和再扣位置分闸和再扣位置断路器的操作方式：断路器的操作方式：手动操作手动操作2.6.1 低压断路器n塑壳式断路器塑壳式断路器 塑料外壳式低压断路塑料外壳式低压断路器（原称装置式

44、断路器）器（原称装置式断路器）的主要特征是有一个采用的主要特征是有一个采用聚酯绝缘材料模压而成的聚酯绝缘材料模压而成的外壳，所有部件都装在这外壳，所有部件都装在这个封闭外壳中，仅在壳盖个封闭外壳中，仅在壳盖中央露出操作手柄。中央露出操作手柄。 塑壳式断路器塑壳式断路器实物图片实物图片手动操作手柄 上接线端子 分励脱扣按钮 下接线端子 塑壳式断路器通常塑壳式断路器通常装设在低压配电装置之中装设在低压配电装置之中，作为配电线路或电动机，作为配电线路或电动机回路的控制与保护开关回路的控制与保护开关 模数化微型断路器模数化微型断路器 万能式断路器万能式断路器实物图片实物图片n万能式断路器万能式断路器

45、万能式断路器（又万能式断路器（又称框架式断路器）一般称框架式断路器）一般有一个有绝缘衬垫的钢有一个有绝缘衬垫的钢制框架，所有部件敞开制框架，所有部件敞开地安装在框架底座内。地安装在框架底座内。 智能控制器智能控制器手动储能手柄手动储能手柄 分闸按钮分闸按钮 合闸按钮合闸按钮 抽屉框架抽屉框架 二次接线端子二次接线端子 分合闸指示分合闸指示 储能指示储能指示 万能式断路器主万能式断路器主要安装在低压配电柜中要安装在低压配电柜中作为进线开关、母联开作为进线开关、母联开关和大电流出线开关，关和大电流出线开关，用于控制和保护低压配用于控制和保护低压配电网络。电网络。装设地点灵活，保护方案、操作方案较多

46、配电用断路器保护特性曲线：配电用断路器保护特性曲线： Ir1、Ir2、Ir3分别为过电流脱扣器长延时、短延时、瞬时分别为过电流脱扣器长延时、短延时、瞬时动作电流的整定值。动作电流的整定值。长延时瞬时toIIr3Ir1a)非选择型非选择型II t on2长延时I t off短延时2toIr2Ir1b)选择型两段式选择型两段式作过负荷保护作短路保护作短路保护作过负荷保护保护特性保护特性曲线（续）：曲线（续）： Ir4为接地保护动作电流的整定值为接地保护动作电流的整定值短延时长延时t off2I t onI 2瞬时ItoIr2Ir1c)选择型三段式选择型三段式Ir3I长延时I 2t off瞬时2I

47、t on短延时短延时接地toIr2Ir1d)选择型四段式选择型四段式Ir3Ir4作过负荷保护作短路保护低压断路器全型号的表示和含义低压断路器全型号的表示和含义： 2.6.1 低压断路器万能式断路器（配电用）万能式断路器（配电用）智能控制器智能控制器手动储能手柄手动储能手柄 分闸按钮分闸按钮 合闸按钮合闸按钮 抽屉框架抽屉框架 二次接线端子二次接线端子 分合闸指示分合闸指示 储能指示储能指示塑壳式断路器（电动机保护用的）塑壳式断路器（电动机保护用的）手动操作手柄手动操作手柄上接线端子上接线端子分励脱扣按钮分励脱扣按钮下接线端子下接线端子微型断路器微型断路器微型断路器微型断路器漏电保护附件漏电保护

48、附件tI0Ir熔断器时间电熔断器时间电流特性流特性FU电器符号：电器符号：功能功能：主要对低压线路及电气设备进行短路保护，有的也具：主要对低压线路及电气设备进行短路保护，有的也具 有过负荷保护功能。有过负荷保护功能。保护特性：保护特性：具有反时限特点。具有反时限特点。 2.6.2 低压熔断器刀形触头刀形触头，如如NT、RT16、RT17系列系列螺旋式螺旋式，如如RL6、RL7系列系列圆筒帽式，如圆筒帽式，如RT14、RT30系列等系列等螺栓连接式，如螺栓连接式，如RT12、RT15系列系列结构结构：金属熔体、熔体支持件：金属熔体、熔体支持件、熔管及灭弧材料。熔管及灭弧材料。按结构分：按结构分：

49、按灭弧材料分：按灭弧材料分：密封管式熔断器（密封管式熔断器（RM10）有填充料式有填充料式熔断器（熔断器（RTO）自负式熔断器（自负式熔断器（RZ1）2.6.2 低压熔断器低压熔断器低压熔断器刀型触头熔刀型触头熔断体断体瓷熔管内有瓷熔管内有金属熔体与石英沙金属熔体与石英沙熔断器底熔断器底座座接线端子接线端子安装卡座安装卡座圆筒帽式圆筒帽式熔断体熔断体 螺旋式熔断器螺旋式熔断器低压熔断器全型号的表示和含义：低压熔断器全型号的表示和含义：2.6.2 低压熔断器功能：功能：主要用来隔离低压电源主要用来隔离低压电源, ,保证电器设备的安全检保证电器设备的安全检 修。修。类型：类型：按其型式分，有单投（

50、按其型式分，有单投（HD）和双投（）和双投（HS）；）；按其极数分，有单极、双极和三极；按其极数分，有单极、双极和三极；按其操作机构分，有中央手柄式、中央杠杆操按其操作机构分，有中央手柄式、中央杠杆操作机构式、侧面手柄式和侧方正面操作机构式。作机构式、侧面手柄式和侧方正面操作机构式。1 1、低压刀开关、低压刀开关2.6.3 低压刀开关和负荷开关低压刀开关低压刀开关HD13型刀开关型刀开关HS13型刀开关型刀开关QA型刀开关型刀开关结构结构：触头装置、底座及传动机构等。：触头装置、底座及传动机构等。低压隔离开关一般采用手力操动机构。低压隔离开关一般采用手力操动机构。QS电器符号电器符号2.6.3

51、 低压刀开关和负荷开关低压刀开关全型号的表示和含义：低压刀开关全型号的表示和含义：2.6.3 低压刀开关和负荷开关2 2、低压刀熔开关低压刀熔开关功能功能：具有隔离电器（开关）与熔断器的双重功能。：具有隔离电器（开关）与熔断器的双重功能。QFS电器符号：电器符号：组成：组成：将刀开关的闸刀换以将刀开关的闸刀换以RT0型熔断器式刀开关型熔断器式刀开关（型），（型），亦称亦称刀熔开关刀熔开关2.6.3 低压刀开关和负荷开关2.6.3 低压刀开关和负荷开关低压刀熔开关全型号的表示和含义：低压刀熔开关全型号的表示和含义：2.6.3 低压刀开关和负荷开关低压刀低压刀熔开关熔开关3 3、低压负荷开关（低压

52、负荷开关（QL）功能功能：隔离电源保证电器设备的安全检修：隔离电源保证电器设备的安全检修; ; 能通断一定的负荷电流和过负荷电流。能通断一定的负荷电流和过负荷电流。2.6.3 低压刀开关和负荷开关续上页续上页负荷开关负荷开关 全密封负荷开关全密封负荷开关电动电动控制单元控制单元 手动操作手柄手动操作手柄低压负荷开关全型号的表示和含义：低压负荷开关全型号的表示和含义：2.6.3 低压刀开关和负荷开关 由一个或多个低压开关设备和相应的控制、测量、信号、由一个或多个低压开关设备和相应的控制、测量、信号、保护、调节等电气元件或设备，以及所有内部的电气、机械的保护、调节等电气元件或设备，以及所有内部的电

53、气、机械的相互连接和结构部件组装成的一种组合体，称为低压成套开关相互连接和结构部件组装成的一种组合体，称为低压成套开关设备设备。 结构类型结构类型（按开关安装（按开关安装方式分方式分）固定式固定式 结构简单、价格便宜结构简单、价格便宜抽屉式抽屉式 操作安全、易于检修及维护、更换故障开关容易操作安全、易于检修及维护、更换故障开关容易插拔式插拔式 仅主要元件（断路器）采用抽出式或插入式安装仅主要元件（断路器）采用抽出式或插入式安装组合式组合式 小开关用抽屉式、大开关用插拔式小开关用抽屉式、大开关用插拔式1 1、抽出式低压开关柜抽出式低压开关柜 主要有主要有GCL(K)、GCS、MNS型等型等可用作

54、动力中心可用作动力中心(PC)和电动机控制中心和电动机控制中心(MCC)。2、固定分隔式开关柜、固定分隔式开关柜有有GLL(K)型等。型等。3、固定式开关柜固定式开关柜有有GGD、JK型等。型等。用户变配电所采用低压开关柜组合成用户变配电所采用低压开关柜组合成低压配电系统低压配电系统。2.6.4 低压开关柜低压抽出式开关柜低压抽出式开关柜 出线柜出线柜GCS型抽出式开关柜型抽出式开关柜实物图片实物图片 进线柜进线柜 出线柜出线柜 出线柜出线柜低压固定式开关柜低压固定式开关柜 GGD型固定式开关柜型固定式开关柜实物图片实物图片进线柜进线柜出线柜出线柜固定柜柜体固定柜柜体补偿柜补偿柜低压配电系统低

55、压配电系统1.按正常工作条件选择按正常工作条件选择 1 1）考虑所选择设备的工作环境。如户内、户外、环境温）考虑所选择设备的工作环境。如户内、户外、环境温度，海拔高度以及有无防尘、防腐、防火、防爆等要求，以度，海拔高度以及有无防尘、防腐、防火、防爆等要求，以及沿海或是温热地域的特点。及沿海或是温热地域的特点。 2 2）电器的额定电压应不低于所在线路的额定电压。）电器的额定电压应不低于所在线路的额定电压。 3 3）电器的额定电流应不小于该回路在各种合理运行方式）电器的额定电流应不小于该回路在各种合理运行方式下的最大持续工作电流。下的最大持续工作电流。 4 4）保护电器还应按保护特性选择。）保护电

56、器还应按保护特性选择。 2. 2. 按短路条件校验按短路条件校验 1 1）可能通过短路电流的电器）可能通过短路电流的电器( (如刀开关、熔断器式开关如刀开关、熔断器式开关) )，应满足在短路条件下短时和峰值耐受电流的要求。，应满足在短路条件下短时和峰值耐受电流的要求。 2 2）断开短路电流的保护电器）断开短路电流的保护电器( (如熔断器、低压断路器如熔断器、低压断路器) )，应满足在短路条件下分断能力的要求。应满足在短路条件下分断能力的要求。 2.6.4 低压电器的选择与检验2.7 电流互感器与电压互感器2.7.1 电流互感器p1)工作原理一次绕组匝数很少，有的电流互感器还没有一次绕组，而是利

57、用穿过其铁心的一次电路导线作为一次绕组，一次绕组导体相当粗。而二次绕组匝数很多，导体较细。工作时，一次绕组串联在一次电路中二次绕组与仪表，继电器等的电流线圈串联，形成一闭合回路，由于这些电流线圈的阻抗很小，因此电流互感器工作时二次回路接近于短路状态。1221NiNINKINTATATATA图形符号图形符号2IKi1I%100112IIIKIi2、电流互感器的误差、准确等级及额定容量、电流互感器的误差、准确等级及额定容量1）电流互感器的误差）电流互感器的误差电流误差：由二次回路测得的一次电流近似值电流误差：由二次回路测得的一次电流近似值与一次电流实际值与一次电流实际值之差对一次电流实际之差对一次

58、电流实际值的百分比。值的百分比。角误差：二次电流向量旋转角误差：二次电流向量旋转180 后与一次电流后与一次电流向量之间的夹角。并规定向量之间的夹角。并规定超前超前时，角误差时，角误差为正角误差。为正角误差。2I1I2.7.1 电流互感器2）电流互感器的准确等级）电流互感器的准确等级准确度等级准确度等级：测量用有：测量用有0.1、0.2、0.5、1、3、5等级。等级。3）电流互感器的额定容量）电流互感器的额定容量eeeeZZIS22222252.7.1 电流互感器3 3、常用电流互感器的分类和电器符号常用电流互感器的分类和电器符号常用电流互感器的分类：常用电流互感器的分类：2.7.1 电流互感

59、器4 4、常用接线方案常用接线方案 (1) (1)一相式接线一相式接线 反应一次电路对应相反应一次电路对应相的电流。通常用在负载平的电流。通常用在负载平衡的三相电路中衡的三相电路中测量电流测量电流，或在继电保护中作为，或在继电保护中作为过过负荷保护负荷保护接线接线。BIAICI2.7.1 电流互感器（2）两相）两相V形接线形接线 广泛用于广泛用于中性点不接地中性点不接地的三相三线制的三相三线制电路中，供用电路中，供用于三相电流、于三相电流、电能的测量及电能的测量及过电流继电保过电流继电保护。护。)(caII2.7.1 电流互感器（3）两相电流差接线）两相电流差接线 广泛用于中广泛用于中性点不接

60、地的三性点不接地的三相三线制电路中相三线制电路中的过电流继电保的过电流继电保护之用。护之用。2.7.1 电流互感器 （4 4）三相星形接线）三相星形接线 反应各相电流反应各相电流，因，因此广泛用于中性点直接此广泛用于中性点直接接地的三相三线制特别接地的三相三线制特别是三相四线制电路中，是三相四线制电路中，用于测量或过电流继电用于测量或过电流继电保护等。保护等。2.7.1 电流互感器 5 5、电流互感器的选择和校验、电流互感器的选择和校验 2.7.1 电流互感器 22SSNNS22SXCWLiNRZZZZIS222222.7.1 电流互感器2ZiZWLZXCRWLR2.7.1 电流互感器2222