第3章工厂供电系统宋芸ok

1、第三章第三章 工厂供电系统工厂供电系统第一节第一节 概述概述第二节第二节 电压的选择电压的选择第三节第三节 变电所的设置和变压器的选择变电所的设置和变压器的选择第四节第四节 变电所的电气主结线变电所的电气主结线第五节第五节 变电所的二次接线变电所的二次接线第六节第六节 高压配电网的接线方式高压配电网的接线方式第七节第七节 低压配电系统低压配电系统 第一节第一节 概述概述一、什么是什么是工厂供电系统工厂供电系统 从电力电源进线到厂内高低压用电设备进线端,将这个系统称之为。二、典型系统二、典型系统二、典型系统二、典型系统第二节第二节 电压的选择电压的选择 选择原则选择原则: : 1) 1)负荷大小

2、和距离电源远近负荷大小和距离电源远近( (负荷距负荷距) )（p33p33表表3.2)3.2) 2) 2)考虑以下的因素考虑以下的因素n 用电设备对电压的要求用电设备对电压的要求n 导线的横截面大小导线的横截面大小n 工厂的生产班次和负荷曲线的均衡程度工厂的生产班次和负荷曲线的均衡程度n 工厂的供电功率因数高低工厂的供电功率因数高低n 电价制度电价制度n 工厂设备的折旧率等，折旧等费用在设计时占投资额的百分比工厂设备的折旧率等，折旧等费用在设计时占投资额的百分比n 贷款利息，国家规定的还本年限贷款利息，国家规定的还本年限 3)3)尽量减少工厂内电压等级尽量减少工厂内电压等级一、供电电压的选择一

3、、供电电压的选择(从电力网从电力网-总降压变电所总降压变电所) 有两种电源可供选择有两种电源可供选择 (35KV-110KV)第二节第二节 电压的选择电压的选择二、厂区高压线配电电压二、厂区高压线配电电压(6(610KV,10KV,广泛使用广泛使用10KV)10KV) 选择依据：选择依据：n该地区原有供电条件和备用电源获取情况该地区原有供电条件和备用电源获取情况n高压电动机及其它高压用电设备等级、数量和分布。高压电动机及其它高压用电设备等级、数量和分布。n在供电线路传输功率相同的条件下在供电线路传输功率相同的条件下( (一般在一般在500KW),10KV500KW),10KV比比6KV6KV节

4、约金属节约金属40%40%，还可减，还可减少出线回路。少出线回路。n额定电压额定电压6KV6KV、10KV10KV的开关设备，当其切断容量相同时，价格相差不大。的开关设备，当其切断容量相同时，价格相差不大。n导线的电流密度相同时，导线的电流密度相同时， 10KV10KV比比6KV6KV线路功率损失和电压损耗约少线路功率损失和电压损耗约少4040。n对大型企业，当计算负荷超过对大型企业，当计算负荷超过5600KVA5600KVA时，不设总变电所，直接将时，不设总变电所，直接将3535110KV110KV变为变为0.4KV0.4KV。（高压线深入负荷中心的供电方式，优点和缺点）。（高压线深入负荷中

5、心的供电方式，优点和缺点）配电电压：配电电压：指用户内部向用电设备配电的电压等级。指用户内部向用电设备配电的电压等级。高压配电电压：高压配电电压：由用户总降压变电所向高压用电设备配电的配电电压；由用户总降压变电所向高压用电设备配电的配电电压；低压配电电压：低压配电电压：由用户车间变电所或建筑物变电所向低压用电设备配电由用户车间变电所或建筑物变电所向低压用电设备配电的配电电压。的配电电压。第二节第二节 电压的选择电压的选择三、低压配电电压选择三、低压配电电压选择 原则：原则：依据用电设备性质决定依据用电设备性质决定n直接选择直接选择380V/220V380V/220V低压等级低压等级n潮湿地方：

6、潮湿地方：36V36Vn煤矿等：煤矿等：660V660V；1140V1140Vn英、美、法：英、美、法：500V500V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、独立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、独立变电所、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、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

7、变电所，是由地区供电电源的电压等级和企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。业负荷大小及分布情况定。 对大中型用户，由于负荷较大，往往采用对大中型用户，由于负荷较大，往往采用35KV（或以上）供电，再（或以上）供电，再降压至降压至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。 第三节第三节 变电所的设置和变压器的选择变电所的设置和变压器的选择2. 2. 独立变电所独立变电所 6 610/0.4/0.23kV10/0.4/0.23kV 设置独立

8、变电所主要是因为相邻几个车间负荷较大，将变电所建到某设置独立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。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。第三节第三节 变电所的设置和变压器的选择变电所的设置和变压器的选择独立变电所与车间位置关系独立变电所与车

9、间位置关系3. 3. 车间变电所车间变电所6 610/0.4/0.23kV10/0.4/0.23kV 附设变电所附设变电所 利用车间的一面或两面墙壁，而其变压器室的大门朝外开，车间利用车间的一面或两面墙壁，而其变压器室的大门朝外开，车间附设变电所又分内附式和外附式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 位于车间内的单独房间内。位于车间内的单独房间内。 地下或梁架上变电所地下或梁架上变电所4.4.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，常用于居民及以下变压器，常用于居民区、用电负荷小的用电单位。区、用电负荷小的用

10、电单位。 第三节第三节 变电所的设置和变压器的选择变电所的设置和变压器的选择5. 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 建筑物及高层建筑物变电所是民用建筑中经常采用的变电所形式。建筑物及高层建筑物变电所是民用建筑中经常采用的变电所形式。 楼内建筑物变电所楼内建筑物变电所 高层建筑物多采用楼内建筑物变电所，置于高层建筑物的地下室或高层建筑物多采用楼内建筑物变电所，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。干式变压器。 辅助建筑物变电所辅助建筑物变电所 与独立变电

11、所相似，辅助建筑物与独立变电所相似，辅助建筑物变电所置于离开高层建筑物的辅助建变电所置于离开高层建筑物的辅助建筑物内，变压器采用油浸式变压器。筑物内，变压器采用油浸式变压器。第三节第三节 变电所的设置和变压器的选择变电所的设置和变压器的选择6. 箱式变电所箱式变电所 第三节第三节 变电所的设置和变压器的选择变电所的设置和变压器的选择第三节第三节 变电所的设置和变压器的选择变电所的设置和变压器的选择第三节第三节 变电所的设置和变压器的选择变电所的设置和变压器的选择一、总降变电所位置的确定一、总降变电所位置的确定1 1、变电所位置选择原则、变电所位置选择原则 变电所的位置选择应根据选择原则变电所的

12、位置选择应根据选择原则 ，从安全、经济、方便等方面来，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。综合考虑，经技术、经济比较后确定。（1）尽量接近负荷中心，以降低配电配电系统的电能损耗、电压损耗和有色金属消耗量；（2）接近电源侧，特别是工厂的总降压变电所和高压配电所；（3）进出方便，特别是要便于架空进出线；（4）设备运输方便，特别是要考虑电力变压器和高低压成套配电装置的运输；（5）不应设在有剧烈振动或高温的场所，当无法避开时，应有防振和隔热的措施；（6）不宜设在多尘或有腐蚀性气体的场所，无法远离时，不应设在污染源的下风侧；第三节第三节 变电所的设置和变压器的选择变电所的设置和变

13、压器的选择一、总降变电所位置的确定一、总降变电所位置的确定（1）负荷指示图）负荷指示图（2）负荷功率矩法确定负荷中心）负荷功率矩法确定负荷中心（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 变电所选址尽量靠近负荷中心是供电设计的一项基本原则，可以变电所选址尽量靠近负荷中心是供电设计的一项基本原则，可以按负荷矩法确定负荷中心。按负荷矩法确定负荷中心。1 1、变电所位置选择原则、变电所位置选择原则 （7）不应设在厕所、浴室和其他经常积水场所的正下方，且不宜与上述场所相贴邻； （8）不应设在有爆炸危险环境的正上方或正下方，且不宜设在有火灾危险环境的正上方或正下方。当与有爆炸或火灾危险环

14、境的建筑物毗连时，应符合现行国家标准GB500581992爆炸和火灾危险环境电力装置设计规范的规定； （9）不应设在地势低洼和可能积水的场所。第三节第三节 变电所的设置和变压器的选择变电所的设置和变压器的选择一、变电所位置的确定一、变电所位置的确定2 2、确定负荷中心的方法、确定负荷中心的方法 1 1）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 负荷中心的计算不必十分精确负荷中心的计算不必十分精确 这种方法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这种方法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,因而因而负荷中心被认为是固定不变的。负荷中心被认为是固定不变的。

15、设有负荷设有负荷 、 、 （均表示有功计算负荷），在（均表示有功计算负荷），在任选的直角坐标系中分别取任选的直角坐标系中分别取P1（x1，y1）、）、P2 （x2，y2）、）、P3（x3，y3）。）。 现假设总负荷的负荷中心位于坐标现假设总负荷的负荷中心位于坐标P（x，y）处。负荷中心的坐标为：处。负荷中心的坐标为：1P2P3P第三节第三节 变电所的设置和变压器的选择变电所的设置和变压器的选择2 2）负荷指示图：）负荷指示图：2CPKrCPrK 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上。车间的平面图上。

16、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（负荷中心）。在负荷均匀分布的车间，负荷中心就是车间的中心，在负荷分布不均匀负荷均匀分布的车间，负荷中心就是车间的中心，在负荷分布不均匀的车间内，负荷中心应偏向负荷集中的一侧。的车间内，负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 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。 工厂负荷指示图可以直观地工厂负荷指示图可以直观地大致确定工厂的负荷中心，但还大致确定工厂的负荷中心，但还必须结合其他条件，综合分析比必

17、须结合其他条件，综合分析比较几个方案，最后择其最佳方案较几个方案，最后择其最佳方案来确定变配电所的所址。来确定变配电所的所址。3）负荷电能矩法（动态负荷中心计算法）负荷电能矩法（动态负荷中心计算法）第三节第三节 变电所的设置和变压器的选择变电所的设置和变压器的选择 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负荷的功率有关，而且与各负荷的工作时变的，负荷中心不只是与各负荷的功率有关，而且与各负荷的工作时间有关，因而提出了负荷电能矩来确定负荷中心的方法。间有关，因而提出了负荷电能矩来确定负荷中心的方法。

18、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为 式中，式中，P i为各负荷的有功计算负荷；为各负荷的有功计算负荷；A i为各负荷的年有功电能为各负荷的年有功电能消耗量消耗量 t i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大负荷利用小时。最大负荷利用小时。 需要指出：负荷中心原则并不是确定变电所位置的惟一因素，且需要指出：负荷中心原则并不是确定变电所位置的惟一因素，且负荷中心也是会随机变动的负荷中心也是会随机变动的,因此大多数工厂变电所的位置都是靠近负因此大多数

19、工厂变电所的位置都是靠近负荷中心偏向电源侧。荷中心偏向电源侧。第三节第三节 变电所的设置和变压器的选择变电所的设置和变压器的选择3 3、总降变压器设置数量和容量、总降变压器设置数量和容量 1 1）车间厂房负荷集中，设置一台变压器。）车间厂房负荷集中，设置一台变压器。 2 2）企业非常大、）企业非常大、且有两个或以上的集中大负荷用电车间群，而彼此之间相距且有两个或以上的集中大负荷用电车间群，而彼此之间相距又较远时，设立两个或两个以上的总降压变电所，又较远时，设立两个或两个以上的总降压变电所，设置两台总降变压器。设置两台总降变压器。 3 3） 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

20、负荷或昼夜负荷比较大时，宜采用经济运行方式,技术经济合理技术经济合理时，可设时，可设2台主变压器。台主变压器。 4 4）三级负荷，少量的一、二级负荷，可以从临近企业取备用电源，设一个总）三级负荷，少量的一、二级负荷，可以从临近企业取备用电源，设一个总降变电所且只用一台变压器降变电所且只用一台变压器 。5 5）一、二级负荷比重大而且比较集中，设置一个总降变电所，且）一、二级负荷比重大而且比较集中，设置一个总降变电所，且2 2台主变压器。台主变压器。 两台变压器关系：明备用：一台用，另一台备用，互为备用，两台变压器关系：明备用：一台用，另一台备用，互为备用，S SN NSSC C 暗备用：两台都占

21、承担暗备用：两台都占承担50%50%负荷，一台故障，另一台承担负荷，一台故障，另一台承担 100% 100% 负荷。负荷。容量选择：容量选择： 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 并且并且SN SC（+） 第三节第三节 变电所的设置和变压器的选择变电所的设置和变压器的选择二、车间变电所位置及变压器选择二、车间变电所位置及变压器选择 在计算得出车间总计算负荷的基础上，按分散布置并接近负荷中在计算得出车间总计算负荷的基础上，按分散布置并接近负荷中心的原则确定车间变电所心的原则确定车间变电所 的位置，便于低压电网的备用

22、联络。同时的位置，便于低压电网的备用联络。同时车间变电所位置选择还要考虑：进出线方便；靠近车间变电所位置选择还要考虑：进出线方便；靠近 电源测；运输方电源测；运输方便等。便等。 车间变电所变压器数量选择：车间变电所变压器数量选择：1 1）对有二、三级负荷的车间，设置一台变压器）对有二、三级负荷的车间，设置一台变压器 。2 2）一二级负荷比重大，负荷比较分散，可设两个变电所，每一个）一二级负荷比重大，负荷比较分散，可设两个变电所，每一个变电所有一台变压器；若一二级负荷比重大，负荷集中，则设一个变电所有一台变压器；若一二级负荷比重大，负荷集中，则设一个有两台变压器的变电所。有两台变压器的变电所。第

23、三节第三节 变电所的设置和变压器的选择变电所的设置和变压器的选择 3 3）负荷不大时视负荷大小及距邻近车间变电所的距离决定是否设车间负荷不大时视负荷大小及距邻近车间变电所的距离决定是否设车间变电所。变电所。计算计算负荷（负荷（kVA）180240320320以上以上供电最大距离（供电最大距离（m）320230175单独设变电所单独设变电所容量选择：容量选择： 1台变压器：台变压器：应能满足全部用电设备的计算负荷应能满足全部用电设备的计算负荷S30，留有余量，留有余量，并考虑变压器的经济运行，并考虑变压器的经济运行， SNSC 2台变压器：台变压器：SN = (0.60.7) SC 其中其中SN

24、 SC（+） 单台容量不宜超过单台容量不宜超过1000KVA由邻近车间变电所供电的容量和距离由邻近车间变电所供电的容量和距离例例4-1： 某某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。选择变压器的台数和容量。量。解：该车间变电所有一、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60% 70%的负荷，即 SN =（0.6 0.7）1350kVA = 810kVA 954 kVA且任一台变压器应满足SN680 kVA， 因此，可选两台容量均为1000 kVA的变压器，具体

25、型号为S9-1000/10。第三节第三节 变电所的设置和变压器的选择变电所的设置和变压器的选择三、变电所的布置和结构三、变电所的布置和结构 第三节第三节 变电所的设置和变压器的选择变电所的设置和变压器的选择1变电所的布置变电所的布置 变电所的布置型式有户内、户外和混合式三种。变电所的布置型式有户内、户外和混合式三种。 变电所一般采用户内式。户内式又分为单层布置和双层布置，视变电所一般采用户内式。户内式又分为单层布置和双层布置，视投资和土地情况而定。投资和土地情况而定。 35kV户内变电所宜采用双层布置，户内变电所宜采用双层布置，610kV变配电所宜采用单变配电所宜采用单层布置。层布置。 变电所

26、的布置主要由变压器室、高压配电室、低压配电室、电容变电所的布置主要由变压器室、高压配电室、低压配电室、电容器室、控制室（值班室）、休息室、工具间等组成。器室、控制室（值班室）、休息室、工具间等组成。三、变电所的布置和结构三、变电所的布置和结构 1-高压配电室；高压配电室；2-变压器室；变压器室；3-低压配电室；低压配电室；4-值班室；值班室；5-高压电容器室高压电容器室 第三节第三节 变电所的设置和变压器的选择变电所的设置和变压器的选择第三节第三节 变电所的设置和变压器的选择变电所的设置和变压器的选择2变电所的布置要求：变电所的布置要求： （1）室内布置应紧凑合理，便于值班人员操作、检修、试验

27、、巡视和搬运，配电装置安放位置应保证所要求的最小允许通道宽度，考虑今后发展和扩建的可能。 (2) 合理布置变电所各室位置，高压电容器室与高压配电室、低压配电室与变压器室应相邻近, 高、低压配电室的位置应便于进出线，控制室与值班室的位置应便于运行人员工作和管理。 (3) 变压器室和高压电容器室，应避免西晒，控制室和值班室应尽量朝南方，尽可能利用自然采光和通风。 （4）配电室的设置应符合安全和防火要求，对电气设备载流部分应采用金属网板隔离。 （5）高、低压配电室、变压器室、电容器室的门应向外开，相邻的配电室的门应双向开启。 （6）变电所内不允许采用可燃材料装修，不允许热力管道、可燃气管等各种管道从

28、变电所内经过。三、变电所的布置和结构三、变电所的布置和结构 第三节第三节 变电所的设置和变压器的选择变电所的设置和变压器的选择 (1) 变压器室 变压器室的结构设计要考虑变压器的安装方式(地平抬高方式或不抬高)、变压器的推进方式（宽面推进或窄面推进）、进线方式（架空或电缆）、进线方向、高压侧进线开关、通风、防火和安全以及变压器的容量和外型尺寸。 1）变压器室的尺寸：变压器外轮廓与墙壁的净距； 2）变压器室的通风； 3）贮油池； 4）变压器室的门朝外开； 5）变压器室的防火； 6）每台变压器都放在独立的变压器室里2.2.变电所的结构变电所的结构 (a)剖面图 (b)平面图第三节第三节 变电所的设

29、置和变压器的选择变电所的设置和变压器的选择 (2) 2) 高压配电室高压配电室 高压配电室的结构主要取决于高压开关柜的数量、布置方式（单列或双列）、安装方式（靠墙或离墙）等因素。 1）高压配电室的尺寸：各种通道的最小宽度、高度、电缆沟。 2）高压配电室的门应向外开，相邻配电室之间有门时，应能双向开启，长度超过7米时应设两个门。 3）高压配电室的耐火等级不应低于二级。第三节第三节 变电所的设置和变压器的选择变电所的设置和变压器的选择 (3) 低压配电室低压配电室 低压配电室的结构主要取决于低压开关柜的数量、尺寸，布置方式（单列或双列），安装方式（靠墙或离墙）等因素。 （1）低压配电室的尺寸：各种

30、通道的最小宽度、高度、电缆沟。 （2）低压配电室的门应向外开，长度超过8米时应设两个门。 （3）低压配电室的耐火等级不应低于三级。 (4) 高压电容器室高压电容器室 电容器室的结构主要取决于电容器柜的数量、布置方式（双列或单列），安装方式（靠墙或离墙）等因素。 （1）高压电容器室的尺寸：各种通道的最小宽度、高度、电缆沟。 （2）高压电容器室的门应向外开，相邻配电室之间有门时，应能双向开启，长度超过7米时应设两个门。 （3）高压电容器室的耐火等级不应低于二级。 (5) 控制值班室控制值班室 控制室通常与值班室合在一起，控制屏、中央信号屏、继电器屏、直流电源屏、所用电屏安装在控制室。 第三节第三节

31、 变电所的设置和变压器的选择变电所的设置和变压器的选择第四节第四节 变电所的电气主接线变电所的电气主接线 1.1.变配电所电气主接线变配电所电气主接线是指将各种开关设备、电力变压器、母线、电流互感器以及电压互感器、导线或电缆和避雷器等主要电气设备，按照一定顺序用导线连接而成的，用以接受和分配电能的电路，也称为主电路。一次电路中的所有电气设备，称为一次元件或一次电气设备。 电气主接线中的设备用标准的图形符号和文字符号表示的电路图称为电气主接线图。因为三相交流电气设备的每相结构一般是相同的，所以电气主接线图一般绘成单线图，只是在局部需要表明三相电路不对称连接时，才将局部绘制成三线图；若有中性线(或

32、接地线)可用虚线表示，使主接线清晰易看。一次接线（主接线、主电路或一次回路）变配电所的电气接线二次接线（二次回路）一、变配电所主接线概述一、变配电所主接线概述注：一次接线与二次接线由注：一次接线与二次接线由电压互感器电压互感器和和电流互感器电流互感器相关连相关连第四节第四节 变电所的电气主接线变电所的电气主接线3.3.二二次接线（回路）次接线（回路） ：控制、指示、监测、保护一次设备运行的电路。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。2.2.变配电所的主接线有两种表示形式：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

33、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。 在变电所的控制室内，为了表明变电所主接线实际运行状况，通常设有电气主 接线的模拟图。运行时，模拟图中的各种电气设备所显示的工作状态必须与实际运行状态相符。4.4.对主接线的基本要求对主接线的基本要求 电气主接线的形式，将影响配电装置的布置、供电可靠性、运行灵活电气主接线的形式，将影响配电装置的布置、供电可靠性、运行灵活性和二次接线、继电保护等问题。电气主接线对变电所以及电力系统的安性和二次接线、继电保护等问题。电气主接线对变电所

34、以及电力系统的安全、可靠和经济的运行起着重要作用。因此，对变配电所主接线有下列基全、可靠和经济的运行起着重要作用。因此，对变配电所主接线有下列基本要求。本要求。 (1) 安全：应符合有关国家标准和技术规范的要求，能充分保证人身和安全：应符合有关国家标准和技术规范的要求，能充分保证人身和设备的安全。设备的安全。 (2) 可靠：应满足电力负荷特别是其中一、二级负荷对供电可靠性的要可靠：应满足电力负荷特别是其中一、二级负荷对供电可靠性的要求。求。 (3) 灵活：应能适应必要的各种运行方式，便于切换操作和检修，且适灵活：应能适应必要的各种运行方式，便于切换操作和检修，且适应负荷的发展。应负荷的发展。

35、(4) 经济：在满足上述要求的前提下，尽量使主接线简单，投资少，运经济：在满足上述要求的前提下，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。行费用低，并节约电能和有色金属消耗量。第四节第四节 变电所的电气主接线变电所的电气主接线第四节第四节 变电所的电气主接线变电所的电气主接线二、总降压变电所的主接线二、总降压变电所的主接线 1.1.单单电源进线电源进线（1 1）线路）线路- -变压器组接线变压器组接线 结构结构: :变压器高压侧无母线变压器高压侧无母线, ,低压侧通低压侧通过开关接成单母线接结线供电。过开关接成单母线接结线供电。35110KV610kV 特点：特点： 接

36、线简单，所用电气设备少，配电接线简单，所用电气设备少，配电装置简单，节约建设投资。装置简单，节约建设投资。 该单元中任一设备发生故障时，变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。电所全部停电，可靠性不高。 （2）一次侧单母线不分段、二）一次侧单母线不分段、二次侧单母线分段主接线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次总降压变电所主接线采用一次侧单母线不分段、二次侧单母侧单母线不分段、二次侧单母线线分段接线。分段接线。 能提高了供电可靠性，但能提高了供电可靠性，但单电源供电的可靠性还是不高，单电源供电的可靠性还是不高，因此这

37、种接线适用于因此这种接线适用于负荷昼夜负荷昼夜变化大变化大三级负荷及部分二级负三级负荷及部分二级负荷。荷。第四节第四节 变电所的电气主接线变电所的电气主接线 由于采用双回电源进线，总降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变电所主变压器一般都在两台或两台以上。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，操作十分灵活，采用了断路器控制，操作十分灵活，供电可靠性较高，适用于大中型企业供电可靠性较高，适用于大中型企业的一、二级负荷供电以及的一、二级负荷供电以及一、二次侧一、

38、二次侧进出线较多的总降压变电所。进出线较多的总降压变电所。第四节第四节 变电所的电气主接线变电所的电气主接线2.2.双回电源进线双回电源进线第四节第四节 变电所的电气主接线变电所的电气主接线 1) 1)内桥式内桥式 这种主接线的运行灵活性较好，供电这种主接线的运行灵活性较好，供电可靠性较高，适用一、二级负荷的工厂。可靠性较高，适用一、二级负荷的工厂。如果某路电源例如如果某路电源例如 L1 L1线路停电检修或发生线路停电检修或发生故障时，则断开故障时，则断开lQFlQF，投入，投入 3QF ( 3QF (其两侧其两侧QSQS先合先合) )，即可由，即可由L2L2恢复对变压器恢复对变压器T1T1的

39、供电。的供电。（2 2）桥式接线）桥式接线适用于：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，主变压器不需要频繁切负荷比较平稳，主变压器不需要频繁切换操作；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。第四节第四节 变电所的电气主接线变电所的电气主接线 2) 2) 外桥式外桥式 这种主接线的运行灵活性也较好，供电可靠这种主接线的运行灵活性也较好，供电可靠性也较高，适用于一、二级负荷的工厂。如果某性也较高，适用于一、二级负荷的工厂。如果某台变压器例如台变压器例如T1T1停电检修或发生故障时，则断开停电检修或发生故障时，则断开lQFlQ

40、F，投入，投入3QF (3QF (其两侧其两侧QSQS先合先合) )，使两路电源进线，使两路电源进线又恢复并列运行。这种外桥式接线适用于电源线又恢复并列运行。这种外桥式接线适用于电源线路较短而变电所昼夜负荷变动较大、适于经济运路较短而变电所昼夜负荷变动较大、适于经济运行需经常切换变压器的总降压变电所。当一次电行需经常切换变压器的总降压变电所。当一次电源线路采用环形接线时，也宜于采用这种接线，源线路采用环形接线时，也宜于采用这种接线，使环形电网的穿越功率不通过断路器使环形电网的穿越功率不通过断路器lQFlQF和和2QF2QF，这对改善线路断路器的工作及其继电保护的整定这对改善线路断路器的工作及其

41、继电保护的整定都极为有利。都极为有利。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，主变压器需要频繁切换操作；负荷变化大，主变压器需要频繁切换操作；有穿越功率流经。有穿越功率流经。第四节第四节 变电所的电气主接线变电所的电气主接线 双母线接线较之采用单母线接线，供双母线接线较之采用单母线接线，供电可靠性和运行灵活性大大提高。电可靠性和运行灵活性大大提高。问题：问题：工厂变电所中是否可以采用双母线接线？工厂变电所中是否可以采用双母线接线？ 开关设备也相应大大增加，从而大大开关设备也相应大大增加，从而大大增加了初期投资，因此，双母线接线在增加了初期投资，因此，

42、双母线接线在工厂变电所中很少应用，主要应用于电工厂变电所中很少应用，主要应用于电力系统中的枢纽变电站。力系统中的枢纽变电站。三、独立变电所主接线三、独立变电所主接线 (610/0.38kV) （1 1）一次侧线路）一次侧线路- -变压器组接线、变压器组接线、二次侧单母线不分段主接线二次侧单母线不分段主接线 独立变电所单电源一台变压独立变电所单电源一台变压器时，采用一次侧线路器时，采用一次侧线路变压器变压器组接线、二次侧单母线不分段主组接线、二次侧单母线不分段主接线。这种接线比较简单，可靠接线。这种接线比较简单，可靠性也不高，适用于三级负荷的小性也不高，适用于三级负荷的小型变电所。型变电所。第四

43、节第四节 变电所的电气主接线变电所的电气主接线对于三级负荷且负荷不太大的企业变电所常采用单电源进线。对于三级负荷且负荷不太大的企业变电所常采用单电源进线。 独立变电所单电源装二台变压器独立变电所单电源装二台变压器（配变）时采用一次侧单母线不分段、（配变）时采用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。 这种接线可靠性不高，适用于三这种接线可靠性不高，适用于三级负荷。级负荷。 (2) (2)一次侧单母线不分段、一次侧单母线不分段、 二次侧单母二次侧单母线分段主接线线分段主接线 三、独立变电所主接线三、独立变电所主接线 (610/0.38kV) 第四节第四节 变电所的电气

44、主接线变电所的电气主接线双电源进线双电源进线独立变电所的主接独立变电所的主接线线一般采用一、二次侧单母线分段接一般采用一、二次侧单母线分段接线。这种接线适用于有一、二级负荷线。这种接线适用于有一、二级负荷的企业，变电所有两台或两台以上变的企业，变电所有两台或两台以上变压器。压器。第四节第四节 变电所的电气主接线变电所的电气主接线四、四、 车间变电所的一次接线车间变电所的一次接线1. 单台变压器的车间变电所主接线单台变压器的车间变电所主接线 电缆进线，一次侧线路电缆进线，一次侧线路-变变压器组接线、二次侧单母线压器组接线、二次侧单母线不分段接线不分段接线 架空进线一次侧线路架空进线一次侧线路-变

45、压器变压器组接线、二次侧单母线不分段组接线、二次侧单母线不分段接线接线 2.2.双回路进线两台变压器的车间变电所主接线双回路进线两台变压器的车间变电所主接线 第四节第四节 变电所的电气主接线变电所的电气主接线四、四、 车间变电所的一次接线车间变电所的一次接线一次侧双线路一次侧双线路-变压器组接线、二次侧单母线分段接线变压器组接线、二次侧单母线分段接线 总降变电所主接线总降变电所主接线独立变电所主接线独立变电所主接线补充：组合式变电所主接线补充：组合式变电所主接线 组合式变电所愈来愈多地应用于中小型企业、住宅小区、高层建筑。组合式变电所愈来愈多地应用于中小型企业、住宅小区、高层建筑。组合式变电所

46、是将高、低压开关柜、电力变压器等组合为一体的接线方组合式变电所是将高、低压开关柜、电力变压器等组合为一体的接线方式。典型组合式变电所主接线如图式。典型组合式变电所主接线如图4-30所示，是由高压组合单元、低压所示，是由高压组合单元、低压组合单元和变压单元组成。组合单元和变压单元组成。（a）户内组合式变电所）户内组合式变电所（b）户外组合式变电所）户外组合式变电所n二次接线概述二次接线概述n操作电源回路操作电源回路n测量和绝缘监视回路测量和绝缘监视回路n断路器的控制回路断路器的控制回路n中央信号回路中央信号回路n变电所综合自动化变电所综合自动化第五节第五节 变电所的二次接线变电所的二次接线一、二

47、次接线概述一、二次接线概述1.1.定义定义用来用来控制控制、指示、监测和保护指示、监测和保护一次电路运行的电路。一次电路运行的电路。2.2.按按功能分类功能分类操作电源回路、断路器控制回路、信号回路、测量回路、操作电源回路、断路器控制回路、信号回路、测量回路、中央信号回路、中央信号回路、监测回路、监测回路、继电保护和自动装置继电保护和自动装置回路等。回路等。第五节第五节 变电所的二次接线变电所的二次接线二次设备二次设备：测量表计、控制和信号设备、继电保护装置、：测量表计、控制和信号设备、继电保护装置、自动装置和运动装置。自动装置和运动装置。第五节第五节 变电所的二次接线变电所的二次接线3.3.

48、二次接线图的表示方法二次接线图的表示方法 第五节第五节 变电所的二次接线变电所的二次接线二次接线图主要有二次接线图主要有归总式原理接线图归总式原理接线图、展开接线图和、展开接线图和安装接线图安装接线图 （1）总归式原理接线图）总归式原理接线图原理接线图：是用来表示继电保护、测量仪表和自动装置等工作原理的一种二次接线图。特点：二次回路中的元件及设备以整体形式表示，同时将相互联系的电气部件和连线画在同一张图上，给人以明确的整体概念。其优点是便于初学者学习。但是在这种图中，交直流电流、电压，以及控制、信号、测量等回路都画在一起，逻辑性较差，不便于阅读，特别是对于复杂的电路更显得杂乱，因此仅用于简单的

49、二次回路。说明：QS-隔离开关、QF-断路器、KA-电流继电器、KT-时间继电器、KS-信号继电器。归总式原理接线图和展开式原理接线图均用于二次回路原理的表述。第五节第五节 变电所的二次接线变电所的二次接线归总式原理图归总式原理图（2）展开接线图）展开接线图 展开接线图（简称展开图）：用来说明二次回路的动作原理，在现场使用极为普遍。特点：将每套设备的主要部件解体，按其所在供电电源的性质不同分别画在相应的电气回路接线图中，如交流电流回路、交流电压回路和直流回路分开表示。也就是说同一个仪表或继电器的电流线圈、电压线圈和接点分别画在不同的回路里。为了避免混淆，将同一个元件及设备的线圈和结点采用相同的

50、文字标号表示。展开接线图展开接线图第五节第五节 变电所的二次接线变电所的二次接线第五节第五节 变电所的二次接线变电所的二次接线第五节第五节 变电所的二次接线变电所的二次接线（3）安装接线图）安装接线图 它它是反映二次设备及其连接和实际安装位置的图纸。主要用于变配电所二次回路的安装接线，以及运行试验中对二次线路的检查、维修和故障处理等的主要参考图。它是制造厂加工制造屏（屏盘）和现场施工安装所必不可少的图。安装接线图包括屏面布置图、屏背面接线图和端子排图三个组成部分，它们相互对应，相互补充。第五节第五节 变电所的二次接线变电所的二次接线1）屏面布置图）屏面布置图屏面布置图是说明屏上各个元件及设备的

51、排列位置和其相互间距离尺寸的图。它是二次设备在屏上安装的依据，要求按照一定的比例尺准确地绘制。屏面设备的排列布置一般应满足下列要求： （1）便于观察。在运行中需经常监视的仪表，一般布置在离地面1.8 m上下；属于同一电路的相同性质的仪表，布置时应互相靠近；信号设备的布置要显而易辨。 （2）便于操作和调整。控制开关、调节手轮、按钮的高度一般距地0.81.5 m。 （3）检修试验安全、方便。 （4）设备布置要紧凑合理、协调美观。第五节第五节 变电所的二次接线变电所的二次接线1）屏面布置图）屏面布置图n图531为110kV线路控制屏的屏面布置图。电流表、功率表位于最上几排，距地面高度为1.52.2m

52、左右。下面为光字牌、转换开关、同期开关等。再下面为模拟母线、隔离开关位置指示器、信号灯具以及控制开关等。为了便于运行管理和设计，通常将二次设备、器具和接线，划分为不同的安装单位，或称单元。通常将属于可独立运行的一个一次电路的二次设备，划分为一个安装单元。图531中，110kV线路的控制屏有两个安装单元。n图532为继电保护屏的屏面布置图。图中一些不需经常观察的继电器，皆布置在屏的上部，而运行中需要监视和检查的继电器，应位于屏的中部，离地面高度约为1.5m。通常按电流继电器、电压继电器、中间继电器的顺序，由上而下依次排列。下面放置较大的继电器和信号继电器。最下面布置连接片和试验部件。第五节第五节

53、 变电所的二次接线变电所的二次接线 在传统变电站中在传统变电站中光字牌光字牌是运行人员监视站内设备运行状况、保护是运行人员监视站内设备运行状况、保护动作情况等的重要的信号。其主要由现场继电器等硬件接点触发，通过动作情况等的重要的信号。其主要由现场继电器等硬件接点触发，通过中央信号屏上的小灯照亮对应的字牌而反映。中央信号屏上的小灯照亮对应的字牌而反映。 随着中央信号屏的取消，在综自站，传统光字牌也被监控后台机随着中央信号屏的取消，在综自站，传统光字牌也被监控后台机（工程师站）的虚拟光字牌取代，由于虚拟光字牌的信号即可取自现场（工程师站）的虚拟光字牌取代，由于虚拟光字牌的信号即可取自现场硬件接点，

54、又可通过监控系统内部软件判断逻辑触发。因此其提供给运硬件接点，又可通过监控系统内部软件判断逻辑触发。因此其提供给运行人员的信息内容比传统光字牌丰富的多。行人员的信息内容比传统光字牌丰富的多。 第五节第五节 变电所的二次接线变电所的二次接线图531110kV线路控制屏的屏面布置图图532为继电保护屏的屏面布置图屏面布置图屏面布置图2）端子排图）端子排图 什么是接线端子、端子排和端子排图？什么是接线端子、端子排和端子排图？ 在各种控制、保护、信号等二次屏屏后的左右两侧，均装设有接在各种控制、保护、信号等二次屏屏后的左右两侧，均装设有接线端子排，它由各种型式的接线端子组合而成。线端子排，它由各种型式

55、的接线端子组合而成。 接线端子和端子排是二次接线中专用来接线的配件，凡屏内设备接线端子和端子排是二次接线中专用来接线的配件，凡屏内设备与屏外设备及屏顶小母线接连时，必须经过端子排；同一屏内不同安与屏外设备及屏顶小母线接连时，必须经过端子排；同一屏内不同安装单位的设备互相连接时，也要经过端子排；而同一屏内同一安装单装单位的设备互相连接时，也要经过端子排；而同一屏内同一安装单位的设备互相连接时，则不需经过端子排。位的设备互相连接时，则不需经过端子排。端子排图端子排图表示屏上需要装设的端子数目、类型及排列次序以及它与屏表示屏上需要装设的端子数目、类型及排列次序以及它与屏外设备连接情况的图。外设备连接

56、情况的图。第五节第五节 变电所的二次接线变电所的二次接线根据结构形式和用途，接线端子可以分成下列几种类型。1）一般端子，又称普通端子。用于同一个回路导线的直接连接，为用量最多的端子。其导电片如图533a所示。2）连接端子。通过绝缘座上部的中间缺口，用导电片把相邻的端子连在一起，用于连接有分支的二次回路导线。其外形如图533b所示，导电片如图533c所示。3）试验端子。用于运行试验时不允许断开的电流互感器回路中。如图533e所示。4）连接型试验端子。它同时具有试验端子和连接端子的作用，和试验端子相似。所不同的是其绝缘座上部的中间有一缺口，应用在彼此连接的电流试验回路中。5）特殊端子。用于需要很方

57、便断开的二次回路中。如图533d所示。6）终端端子。用于固定或分离不同安装单元的端子。2）端子排图）端子排图第五节第五节 变电所的二次接线变电所的二次接线2）端子排图）端子排图图446接线端子型式及端子排表示方法图446f为端子排的表示方法。在端子排中，每个端子要按定的规律进行排列，同时还要按排列顺序进行编号。端子排的排列应遵照如下原则：不同安装单位的端子应分别排列，不得混杂在一起。端子排一般采用竖向排列，且应排列在靠近本安装单位设备的那一侧。每一个安装单位端子排的端子应按一定次序排列，以便于寻找端子。其排列次序为：交流电流回路、交流电压回路、信号回路、控制回路、其他回路。第五节第五节 变电所

58、的二次接线变电所的二次接线图533接线端子型式及端子排表示方法a）一般端子，又称普通端子）一般端子，又称普通端子;b）连接端子）连接端子,c-导电片导电片;d）试验端子）试验端子;e）特殊端子。）特殊端子。端子排图端子排图3）屏后接线图）屏后接线图 屏后接线图标明了屏上各设备引出端子之间的连接情况，以及设备与端子排之间的连接情况。它是在屏上配线所必需的图，是二次屏组装过程中配线的依据，也是现场安装施工、调试试验和运行时的重要参考图纸。它是以展开图、屏面布置图和端子排图为依据绘制的。 绘制屏后接线图的基本原则和方法如下：绘制屏后接线图的基本原则和方法如下：A、屏后接线图是背视图，看图者的位置应在

59、屏后，所以左右方向正好与屏面布置图相反。B、屏上各设备的实际尺寸已由平面布置图决定，所以画屏后接线图时，设备外形可采用简化外形，如方形、圆形、矩形等表示，必要时也可采用规定的图形符号表示。图形不要按比例绘制，但要保证设备间的相对位置正确。各设备的引出端子应注明编号，并按实际排列顺序画出。设备内部接线一般不必画出，或只画出有关的线圈和触点。从屏后看不见的设备轮廓，其边框应用虚线表示。第五节第五节 变电所的二次接线变电所的二次接线3）屏后接线图）屏后接线图C、设备与设备、设备与端子排等之间，连接导线的表示方法有两种。连续线表示法：表示两端子之间导线的线条是连续的，图534a所示。这种表示法线条较多

60、，只适用于较简单接线的情况。中断线表示法：表示两端子之间导线的线条是中断的，在中断处采用“相对编号法”。如甲乙两端子相连，则在甲处标乙，在乙处标甲，如图534b所示。由图可见，端子排X2的11号端子与继电器K5的2号端子连接；X2的12号端子与K5的8号端子连接等。如果一个端子需引出两根导线，那么，在它旁边就标出所要连接的两个端子编号。中断线表示法省略了导线的线条，使接线图清晰，故在工程实际中广泛应用。单线表示法：对于导线组、二次电缆及线束等，可用单线表示，如图534c所示。D、屏上设备间的连接线，应尽可能以最短线连接，不应迂回曲折。第五节第五节 变电所的二次接线变电所的二次接线 图534连接