工厂变配电所及其一次系统课件 二

第二章工厂变配电所及其一次系统

第三节高低压一次设备第二节电力变压器和互感器第一节工厂变配电所的任务和类型返回目录第二章工厂变配电所及其一次系统

第五节工厂变配电所的所址、布置、结构及安装图第四节工厂变配电所的主接线图返回目录第一节工厂变配电所的任务和类型一、变配电所的任务变电所的任务：受电→变压→配电配电所的任务：受电------→配电 二、变配电所的类型工厂变电所分为总降压变电所和车间变电所，不过中小型工厂一般不设总降压变电所。车间变电所按其主变压器的安装位置来分，有下列类型： （1）车间附设变电所 变电所变压器室的一面墙或几面墙与车间建筑的墙共用，变压器室的大门朝车间外开。如果按变压器室位于车间的墙内还是墙外，还可进一步分为内附式（图2-1中的1、2）和外附式（图2-1中的3、4）。

（2）车间内变电所（图2-1中的5）。

（3）露天（或半露天）变电所变压器安装在车间外面抬高的地面上（图2-1中的6）。

第一节工厂变配电所的任务和类型

图2-1车间变电所的类型1、2-内附式3、4-外附式5-车间内式6-露天或半露式7-独立式8-杆上式9-地下式10-楼上式第一节工厂变配电所的任务和类型

（4）独立变电所（5）杆上变电台变压器安装在室外的电杆上，亦称杆上变电所（图2-1中的8）。（6）地下变电所整个变电所设置在地下（图2-1中的9）。（7）楼上变电所整个变电所设置在楼上（图2-1中的10）。（8）成套变电所（9）移动式变电所返回本章目录第二节电力变压器和互感器一、电力变压器及其分类（教材P28）

电力变压器（文字符号位T）的主要功能：将电力系统的电压升高或降低，以利于电能的合理输送、分配和使用。电力变压器的分类：（1）按变压功能分，有降压变压器和升压变压器。工厂变电所都采用降压变压器。终端变电所的降压变压器又称为配电变压器。（2）按容量系列分，有R8系列和R10容量系列。老的R8容量系列的容量等级是按R8=≈1.33的倍数递增的。新的R10容量系列的容量等级是按R10=≈1.26倍数递增的。（教材P28）

（3）按相数分，有单相变压器和三相变压器。（4）按调压方式分，有无载调压变压器和有载调压变压器。（5）按绕组材料分，有同绕组变压器和铝绕组变压器。（6）按绕组型式分，有双绕组变压器、三绕组变压器和自耦变压器。（7）按绕组绝缘和冷却方式分，有油浸式、干式、和充气式（SF6)变压器。其中油浸式变压器又有油浸自冷式、油浸风冷式、油浸水冷式和强迫由循环冷却式等。工厂大多采用油浸自冷式变压器，

（8）按用途分，有普通电力变压器、全封闭变压器和防雷变压器。工厂变电所大多采用普通变压器，只在易燃易爆场所及安全要求特高的场所爱用全封闭变压器，在多雷地区采用防雷变压器。二、电力变压器的结构、型号和联结组别

（一）电力变压器的结构和型号电力变压器的基本结构自包括铁芯和绕组两大部分。绕组又分为高压和低压或一次和二次绕组等。教材P28图2-3是环氧树脂浇注绝缘的三相干式电力变压器的结构图。

图2-2是普通三相油浸式电力变压器的结构图。（如下图）第二节电力变压器和互感器

图2-2三相油浸式电力变压器

1-信号温度计2-铭牌3-吸湿器4-油枕（储油柜）5-油位指示器（油标）6-防爆管7-瓦斯（气体）继电器8-高压出线套管和接线端子9-低压出线套管和接线端子10-分接开关11-油箱及散热油管12-铁心13-绕组及绝缘14-放油阀15-小车16-接地端子第二节电力变压器和互感器（二）电力变压器的联结组别

1.常用配电变压器的联结组别（6-10KV,二次侧为220/380V变压器有Yyn0和Dyn11两种常用连接组别）（1）变压器Yyn0联结组的接线和示意图如图2-4所示。

图2-4变压器Yyn0联结组

a）一、二次绕组接线b）一、二次电压相量c）时钟示意图第二节电电力变变压器和和互感器器（2）变压器器Dyn11联结组的的接线和和示意图图如图2-5所示（教教材P31)变压器采采用Dyn11联结较之之采用Yyn0联结有下下列三条条优点：：（教教材P31此略)2.防雷变压压器的联联结组别别(结构特点点：每一一铁芯柱柱上的二二次绕组组都分为为两个匝匝数相等等的绕组组，而且且采用曲曲折性连连接。当当雷电过过电压沿沿变压器器二次侧侧侵入时时，由于于二次侧侧同一铁铁芯柱上上两个绕绕组的电电流相反反，其磁磁动势相相互抵消消，因此此过电压压不会感感应到一一次侧线线路上去去。同样样，一次次侧的雷雷电过电电压也不不会感应应到二次次侧）防雷变压压器通常常采用Yzn11联结组，，如图2-6a所示，其其正常时时的电压压相量图图如图2-6b所示。图2-6变压器Yzn11联结的防防雷变压压器a）一、二二次绕组组接线b）一、二二次电压压相量第二节电电力变变压器和和互感器器三、电流流互感器器和电压压互感器器（一）互互感器及及其主要要功能（（教材P32）电流互感感器（文文字符号号TA），又称称为仪用用变流器器。电压压互感器器又称为为仪用变变压器。。它们统统称为仪仪用互感感器，简简称互感感器。从从其基本本结构自自原理来来说，互互感器就就是一种种特殊变变压器。。互感器的的主要功功能：（1）用来使使仪表、、继电器器等二次次设备与与主电路路绝缘；；（2）用来扩扩大仪表表、继电电器等二二次设备备的应用用范围。。（二）电电流互感感器1.电流互感感器的基基本结构构原理和和接线方方案电流互感感器的基基本结构构原理如如图2-7所示。（（一次绕绕组端子子标P1、P2，二次绕绕组端子子标S1、S2，其中P1与S1、P2与S2是同名端端）图2-7电流互感感器1-铁心2-一次绕组组3-二次绕组组电流互感感器的结结构特点点：一次次绕组匝匝数很少少（最少少的只有有一匝）），导体体粗；二二次绕组组匝数很很多，导导线很细细。电流互感感器的接接线特点点：一次次绕组串串接在被被测的一一次电路路中，而而二次绕绕组则与与仪表、、继电器器等的电电流线圈圈串联。。因此电电流互感感器工作作时其二二次回路路接近于于短路状状态。二二次绕组组的额定定电流一一般为5A。电流互感感器一次次电流与与其二次次电流的的关系：：I1≈I2=KiI2电流互感器器在三相电电路中的四四种常用接接线方案（（如教材P33图2-8所示）：（1）一相式接接线电电流线圈通通过的电流流，反应一一次电路相相应相的电电流。该接接线通常用用于负荷平平衡的三相相电路。（2）两相V形接线该该接线广泛泛用于在中中性点不接接地的三相相三线制电电路中测量量三相电流流、电能及及作为过电电流继电保保护之用。。（3）两相电流流差接线该该接线线中性点不不接地的三三相三线制制电路中做做过电路保保护之用。。（4）三相星形形接线该该接线线广泛用于于负荷一般般不平衡的的三相四线线制系统和和三相三线线制系统中中，作三相相电流、电电能测量及及过电流继继电保护之之用。第二节电电力变压器器和互感器器2.电流互感器器的类型和和型号（教教材P34）图2-11是户内高压压LQJ-10型电流互感感器的外形形图。图2-11LQJ-10型电流互感感器1-一次接线端端子2-一次绕组（（树脂浇注注）3-二次接线端端子4-铁心5-二次绕组6-警示牌（上上写“二次次侧不得开开路”等字字样）第二节电电力变压器器和互感器器图2-12是户内低压压LMZJ1-0.5型（500～800/5A）电流互感感器的外形形图。图2-12LMZJ1-0.5型电流互感感器1-铭牌2-一次母线穿穿孔3-铁心，外绕绕二次绕组组，树脂浇浇注4-安装板5-二次接线端端子第二节电电力变压器器和互感器器3.电流互感器器的使用注注意事项（1）电流互感感器在工作作时其二次次侧不得开开路。接入入熔断器和和开关。因因此其二次次接线要求求连接可靠靠，且二次次侧不允许许开路。（2）电流互感感器的二次次侧有一端端必须接地地。目的是是防止器一一、二次侧侧绕组间绝绝缘击穿时时，一次侧侧的高电压压窜入二次次侧，危及及人身和设设备的安全全。（3）电流互感感器在连接接时，要注注意其端子子的极性。。按照规定，，我国互感感器和变压压器的绕组组端子，均均采用“减减极性”标标号法。所所谓“减极性”标标号法，就就是互感器器或变压器器按图2-13接线时，一一次绕组接接上电压U1，二次绕组组感应出电电压U2。将一、二二次绕组一一对同名端端短接，则则在其另一一堆同名端端测出的电电压为图2-13互感器和变变压器的““减极性””判别法U1-输入电压U2-输出电压第二节电电力变压器器和互感器器（三）电压压互感器1.电压互感器器的基本结结构原理和和接线方案案电压互感器器的基本结结构原理图图如图2-14所示。（A端与a端，N端与n端各为同名名端）图2-14电压互感器器1-铁心2-一次绕组3-二次绕组电压互感器器的结构特特点：一一次绕组匝匝数很多，，二次绕组组匝数很少少，相当于于减压变压压器。电压互感器器的接线特特点：一一次绕组并并联在一次次电路中，，而二次绕绕组则并联联仪表、继继电器的电电压线圈。。电压互感感器工作时时其二次侧侧接近于空空载状态。。。二次绕绕组的额定定电压一般般为100V。电压互感器器一次电压压与其其二次电压压之之间的关系系为：≈≈电压互感器器在三相电电路中有如如下四种常常见的接线线方案：（（教材P37)(1)一个单相电电压互感器器的接线供供仪表表、继电器器接于一个个线电压。。（2）两个单相相电压互感感器接成V/V形工仪表表、继电器器接于三相相三线制电电路的各个个线电压。。（3）三个单相相电压互感感器接成供供电给要要求线电压压的仪表、、继电器，，并供电给给接相电压压的绝缘监监视电压表表。（4）三个单相相三绕组电电压互感器器或一个三三相五芯柱柱三绕组电电压互感器器接成/开口三角。。其接成的的二二次绕组供供电给接线线电压的仪仪表、继电电器及接相相电压的绝绝缘监视用用电压表；；接成开口口三角形的的辅助二次次绕组，接接电压互感感器。一次次电压正常常时，由于于三个相电电压对称，，开口三角角形两端的的电压接近近于零。当当某一相接接地时，开开口三角形形两端将出出现近100V的零序电压压，使电压压继电器动动作，发出出信号。电压互感器器的使用注注意事项：（1）电压互感感器工作时时其二次侧侧不得短路路。因此电电压互感器器的一、二二次测都必必须装设熔熔断器进行行短路保护护。（2）电压互感感器二次侧侧有一端也也必须接地地。（3）电压互感感器在连接接时也应注注意其端子子的极性。。第二节电电力变压器器和互感器器2.电压互感器器的类型和和型号图2-16是应用广泛泛的JDZJ-10型单相三绕绕组、环氧氧树脂浇注注绝缘的户户内电压互互感器外形形图。图2-16JDZJ-10型电压互感感器1-一次接线端端子2-高压绝缘套套管3-一、二次绕绕组，树脂脂浇注绝缘缘4-铁心5-二次接线端端子第三节高高低压一次次设备一、一次设设备的分类类及设备运运行中的电电弧问题与与灭弧方法法（一）一次次设备的分分类（教材材P39)（二）电气气设备运行行中的电弧弧问题与灭灭弧方法1.电弧的产生生开关关的触头及及其周围介介质中含有有大量可被被游离的电电子，当分分断的触头头之间存在在足够大的的外施电压压时，就有有可能产生生强烈的电电游离现象象，即电弧弧。2.电弧的熄灭灭（1）正负带电电质点的复复合；（2）正负带电电质点的扩扩散；3.开关电器中中常用的灭灭弧方法（1）速拉灭弧弧法。例如如在高压开开关中装设设强有力的的断路弹簧簧。（2）冷却灭弧弧法。就是是采取各种种方法降低低电弧温度度。（3）吹弧灭弧弧法。利用用外力（气气流、油流流或电磁力力）吹动电电弧，使电电弧冷却。。按吹弧的的方向分，，有横吹和和纵吹两种种，如图2-17所示。第三节高高低压一次次设备图2-17吹弧方式a）横吹b）纵吹1-电弧2-触头第三节高高低压一次次设备（4）长弧切短短灭弧法。。图2-21所示为钢灭灭弧栅（又又称去离子子栅）。图2-21钢灭弧栅对对电弧的作作用1-钢栅片2-电弧3-触头第三节高高低压一次次设备（5）粗弧分细细灭弧法。。（6）狭沟灭弧弧法。图2-22为用耐弧的的陶瓷材料料制成的绝绝缘灭弧栅栅。图2-22绝缘灭弧栅栅对电弧的的作用1-绝缘栅片2-电弧3-触头第三节高高低压一次次设备（7）真空灭弧弧法。（8）六氟化硫硫（SF6）灭弧法。。二、高压一一次设备（一）高压压熔断器（（文字符号号为FU）高压熔断器器全型号的的表示和含含义如下：：第三节高高低压一次次设备1.RN1和RN2型户内高压压管式熔断断器RN1型和RN2型的结构基基本相同，，都是瓷质质熔管内充充石英砂填填料的密封封管式熔断断器，其外外形结构如如图2-23所示。RN1型和RN2型熔断器熔熔管的内部部结构如教教材P43图2-24所示。都是是瓷质熔管管内填充石石英砂的密密封管式熔熔断器。图2-23RN1、RN2型高压熔断断器1-瓷熔管2-金属管帽3-弹性触座4-熔断指示器器5-接线端子6-支柱瓷瓶7-底座第三节高高低压一次次设备RN1型主要用作作高压电路路和设备的的短路保护护，并能起起过负荷保保护的作用用，其结构构尺寸较大大，熔体额额定电流可可达100A。而RN2型只用作高高压电压互互感器的一一次侧的短短路保护，，其结构尺尺寸较小，，熔体额定定电流一般般为5A。2.RW4和RW10（F）型户外高高压跌开式式熔断器一般型跌开开式熔断器器的文字符符号为FD；负荷型跌跌开式熔断断器的文字字符号为FDL。户外高压跌跌开式熔断断器的功能能：应用于于户外，既既可作6～10KV线路和设备备的短路保保护，又可可在一定条条件下，直直接用高压压绝缘棒来来操作熔管管的分合，，兼作高压压隔离开关关的作用。。一般的跌跌开式熔断断器如RW4-10（G）型等，只只能在无负负荷下操作作，或通断断小容量的的空载变压压器和空载载线路等，，其操作要要求与高压压隔离开关关相同。而而负荷型跌跌开式熔断断器如RW10-10（F）型等，则则能带负荷荷操作，其其操作要求求与高雅负负荷开关相相同。图2-25是RW4-10（G）型跌开式式熔断器的的基本结构构。RW10-10（F）型跌开式式熔断器的的结构是在在一般跌开开式熔断器器的上静触触头上面加加装一个简简单的灭弧弧室，如图图2-26所示。它既既能实现短短路保护，，又能带负负荷操作，，且能起隔隔离开关的的作用，因因此应用较较广。跌开开式熔断器器，即使是是负荷型跌跌开式熔断断器，其灭灭弧能力都都不强，，不能再短短路电流达达到冲击值值之前熄灭灭电弧，因因此疏于““非限流””熔断器。。第三节高高低压一次次设备图2-25RW4-10（G）型跌开式式熔断器1-上接线端子子2-上静触头3-上动触头4-管帽（带薄薄膜）5-操作扣环6-熔管（外层层为酚醛纸纸管或环氧氧玻璃布管管，内套纤纤维质消弧弧管）7-铜熔丝8-下动触头9-下静触头10-下接线端子子11-绝缘瓷瓶12-固定安装板板第三节高高低压一次次设备图2-26RW10-10（F）型跌开式式熔断器1-上接线端子子2-绝缘瓷瓶3-固定安装板板4-下接线端子子5-动触头6、7-熔管（内消消弧管）8-铜熔丝9-操作扣环10-灭弧罩（内内有静触头头）第三节高高低压一次次设备（二）高压压隔离开关关（文字符符号QS）高压隔离开开关的功能能：主要用用来隔离高高压电源，，以保证其其他设备和和电源的安安全检修。。高压隔离开开关的结构构特点；断断开后有明明显可见的的断开间隙隙，而且断断开间隙的的绝缘及相相间绝缘都都是足够可可靠的。但但是隔离开开关没有专专门的灭弧弧装置，因因此它不允允许带负荷荷操作。然然而可用来来通断一定定的小电流流，如用于于通断励磁磁电流不超超过2A的空载变压压器、电容容电流不超超过2A的空载线路路以及电压压互感器、、避雷器电电路等。图2-27是GN8-10型户内高压压隔离开关关的外形结结构图。图2-28是GW2-35型户外高压压隔离开关关的外形结结构图。图2-29是CS6型手动操作作机构与GN8型隔离开关关配合的一一种安装方方式。（教教材P47此略）图2-27GN8-10/600型户内高压压隔离开关关1-上接线端子子2-静触头3-闸刀4-绝缘套管5-下接线端子子6-框架7-转轴8-拐臂9-升降瓷瓶10-支柱瓷瓶第三节高低低压一次设备备图2-28GW2-35型户外高压隔隔离开关1-角钢架2-支柱瓷瓶3-旋转瓷瓶4-曲柄5-轴套6-传动框架7-管形闸刀8-工作触头9、10-灭弧角条11-插座12、13-接线端子14-曲柄传动机构构第三节高低低压一次设备备（三）高压负负荷开关（文文字符号为QL）高压负荷开关关的结构特点点与功能：具具有简单的灭灭弧装置，因因而能通断一一定的负荷电电流和过负荷荷电流。但它它不能断开短短路电流，所所以它一般与与高压熔断器器串联使用，，借助熔断器器进行短路保保护。负荷开开关断开后，，与隔离开关关一样，也有有明显可见的的断开间隙，，因此也具有有隔离高压电电源、保护安安全检修的功功能。图2-30是FN3-10RT型户户内内压压气气式式负负荷荷开开关关的的外外形形结结构构图图。。其外外形形与与高高压压隔隔离离开开关关类类似似，，只只是是在在隔隔离离开开关关的的基基础础上上加加装装一一个个简简单单的的灭灭弧弧装装置置。。负负荷荷开开关关上上端端的的绝绝缘缘子子内内有有一一个个气气缸缸式式的的吹吹弧弧灭灭弧弧装装置置，，当当负负荷荷开开关关分分闸闸时时，，由由于于主主轴轴转转动动而而带带动动活活塞塞，，压压缩缩气气缸缸内内的的空空气气从从喷喷嘴嘴往往外外吹吹弧弧，，使使电电弧弧迅迅速速熄熄灭灭。。但但是是，，负负荷荷开开关关的的断断流流灭灭弧弧能能力力有有限限，，只只能能分分断断一一定定的的负负荷荷电电流流和和过过负负荷荷电电流流。。高压压负负荷荷开开关关全全型型号号表表示示和和含含义义（（教教材材P48）FN3型负负荷荷开开关关配配合合CS2型手手动动操操作作机机构构的的一一种种安安装装方方式式（（教教材材P48)第三三节节高高低低压压一一次次设设备备图2-30FN3-10RT型高高压压负负荷荷开开关关1-主轴轴2-上绝绝缘缘子子兼兼气气缸缸3-连杆杆4-下绝绝缘缘子子5-框架架6-RN1型高高压压熔熔断断器器7-下触触座座8-闸刀刀9-弧动动触触头头10-绝缘缘喷喷嘴嘴（（内内有有弧弧静静触触头头））11-主静触头头12-上触座13-断路弹簧簧14-绝缘拉杆杆15-热脱扣器器第三节高高低压压一次设设备（四）高高压断路路器（文文字符号号为QF）高压断路路器的功功能：不仅能通通断正常常的负荷荷电流，，而且能能接通和和承受一一定时间间的短路路电流，，并能在在保护装装置的作作用下自自动跳闸闸，切断断短路故故障。高压断路路器按其其采用的的灭弧介介质分类类有：油断路器器、真空空断路器器、六氟氟化硫断断路器以以及压缩缩空气断断路器。。其中油油断路器器又分为为多油断断路器和和少油断断路器。。多油断断路器的的油量多多，其油油一方面面作为灭灭弧介质质，另一一方面又又作为相相对地（（外壳））甚至相相与相之之间的绝绝缘介质质。少油油断路器器的油量量很少，，其油只只作为灭灭弧介质质，其外外壳通常常是带电电的。过过去35KV及以下的的户内配配电装置置中大多多采用少少油断路路器，现现在大多多采用真真空断路路器，也也有的采采用六氟氟化硫断断路器。。高压断路路器全型型号的表表示和含含义（教教材P49)1.SN10-10型高压少少油断路路器图2-33是SN10-10型高压少少油断路路器的外外形。图2-33SN10-10型高压少油断断路器1-铝帽2-上接线端子3-油标4-绝缘筒5-下接线端子6-基座7-主轴8-框架9-断路弹簧第三节高低低压一次设备备SN10-10型高压少油油断路器一一相油箱的的内部结构构（教材P50图2-34）SN10-10型高压少油油断路器的的导电回路路是：上接接线端子—静触头—导电杆（动动触头）--中间滚动触触头—下接线端子子。SN10-10型高压少油油断路器在在分闸时，，综合运用用了油气流流的横吹和和纵吹、机机械运动引引起的油吹吹及油冷却却作用熄灭灭电弧，因因而具有较较大的断流流能力。SN10-10型高压少油油断路器内内部结构复复杂，拆装装维修需要要专门人员员和工具。。SN10-10型高压少油油断路器可可配用CS2等型号手动动操作机构构、CD10等型电磁操操作机构或或CT7等弹簧（储储能）操作作机构2.高压真空断断路器高压真空断断路器，是是利用“真真空”（气气压为Pa～Pa）灭弧的一一种断路器器，其触头头装在真空空灭弧室内内。由于真真空中不存存在气体游游离的问题题，所以真真空断路器器的触头断断开时很难难产生电弧弧。高压真空断断路器由于于具有体积积小、动作作快、寿命命长、安全全可靠和便便于维护检检修等优点点，现在已已开始取代代少油断路路器广泛应应用于35KV及以下的高高压配电装装置中。图2-41是ZN12-12型户内式真真空断路器器的外形结结构图高压真空断断路器可配配用CD10等型电磁操操作机构或或CT7等型弹簧操操作机构。。第三节高高低压一次次设备图2-41ZN12-12型真空断路路器1-绝缘子2-上出线端3-真空灭弧室室4-出线导电夹夹5-出线软连接接6-下出线端7-万向杆端轴轴承8-转向杠杆9-绝缘缘拉拉杆杆10-触头头压压力力弹弹簧簧11-主轴轴12-操作作机机构构箱箱第三三节节高高低低压压一一次次设设备备3.高压压六六氟氟化化硫硫断断路路器器六氟氟化化硫硫（（SF6）断断路路器器，，是是利利用用无无色色、、无无味味、、无无毒毒且且不不易易燃燃的的惰惰性性气气体体SF6作为为灭灭弧弧和和绝绝缘缘介介质质的的一一种种断断路路器器。。SF6气体体在在150度以以下下温温度度时时，，其其化化学学性性能能相相当当稳稳定定。。但但在在电电弧弧高高温温作作用用下下要要分分解解出出氟氟（（F2），，氟有有较较强强的的腐腐蚀蚀性性和和毒毒性性，，且且能能与与触触头头的的金金属属蒸蒸汽汽化化合合为为一一种种具具有有绝绝缘缘性性能能的的暴暴色色粉粉末末状状的的氟氟化化物物。。因因此此SF6断路路器器断断路路器器的的触触头头一一般般都都设设计计成成具具有有自自动动净净化化功功能能，，以以保保证证对对人人身身和和设设备备都都不不会会有有什什么么危危害害。。与油断路器相相比，SF6断路器具有断断流能力大、、灭弧速度快快、绝缘性能能好和检修周周期长等优点点，适用于频频繁操作，且且无易燃易爆爆危险；但要要求制造加工工精度很高，，密封性能要要求很严，因因此价格较贵贵。SF6断路器主要用用于需频繁操操作及有易燃燃易爆危险的的场所，特别别是用作全封封闭式组合电电器。SF6断路器与真空空断路器一样样，也配用CD10等型电磁操作作机构或CT7等型弹簧操作作机构。图2-43是LN2-10型户内式SF6断路器的外形形结构图。图2-43LN2-10型高压六氟化化硫断路器1-上接线端子2-绝缘筒（内有有气缸和触头头）3-下接线端子4-操作机构箱5-小车6-断路弹簧第三节高低低压一次设备备（五）高压开开关柜高压开关柜是是按一定的线线路方案将有有关的一、二二次设备组装装在一起的一一种高压成套套配电装置，，在电力系统统中作为控制制和保护高压压设备和线路路之用。其中中安装有高压压开关设备、、保护电器、、监视仪表和和母线、绝缘缘子等。高压开关柜有有固定式和手手推式两大类类。一般中小小型工厂普遍遍采用较为经经济的GG-1A(F)型固定式高压压开关柜。这这种防误型开开关柜装设了了防止电气误误操作和保障障人身安全的的闭锁装置，，即所谓“无无防”：防止止误分、误合合断路器；防防止带负荷误误拉、误合隔隔离开关；防防止带电误挂挂接地线；防防止带接地线线或在接地开开关闭合时误误合隔离开关关或断路器；；防止人员误误入带电间隔隔区。图2-45是GG-1A（F）-07S型固定式高压压开关柜的结结构图，其中中断路器为SN10-10型。图2-46是GC□-10（F）型手车式高高压开关柜的的结构图。手车式（又称称移开式）高高压开关柜的的特点是，高高压断路器等等主要电气设设备是装在可可以拉出和推推入开关柜的的手车上的。。高压断路器器等设备出现现故障需要检检修时，可随随手将其他手手车拉出，然然后推入同类类备用手车，，即可恢复供供电。第三节节高高低压压一次次设备备图2-45GG-1A（F）-07S型固定定式高高压开开关柜柜1-母线2-母线侧侧隔离离开关关（QS1，GN8-10型）3-少油断断路器器（QF，SN10-10型）4-电流互互感器器（TA，LQJ-10型）5-线路侧侧隔离离开关关（QS2，GN6-10型）6-电缆头头7-下检修修门8-端子箱箱门9-操作板板10-断路器器的手手动操操作机机构（（CS2型）11-隔离开开关的的操作作手柄柄12-仪表继继电器器屏13-上检修修门14、15-观察窗窗口第三节节高高低压压一次次设备备图2-46GC□□-10（F）型手手车式式高压压开关关柜1-仪表屏屏2-手车室室3-上触头头（兼兼起隔隔离开开关作作用））4-下触头头（兼兼起隔隔离开开关作作用））5-断路器器手车车第三节节高高低压压一次次设备备高压开开关柜柜全型型号的的表示示及含含义（（教材材P58）三、低压一一次设设备（一））低压压熔断断器（（文字字符号号FU）低压熔熔断器器的种种类有有，插插入式式（RC型）、、螺旋旋型（（RL型）、、无填填料密密封管管式（（RM型）、、有填填料密密封管管式（（RT型）、、高分分断能能力的的NT型等。国产低压熔熔断器全型型号的表示示和含义(教材P59）1.RM10型低压无填填料密封管管式熔断器器RM10型熔断器由由纤维熔管管、变截面面锌熔片和和触头底座座等部分组组成。其熔熔管结构如如图2-49a所示，其变变截面锌熔熔片如图2-49b所示。变截截面锌熔片片可以改善善熔断器的的保护性能能。当熔片片熔断时，，纤维熔管管内壁将有有极少部分分纤维物质质被电弧烧烧灼而分解解，产生高高压气体，，压迫电弧弧，加强了了电弧中离离子的复合合，从而削削弱了电弧弧，高尚了了灭弧性能能。但总的的来说，这这种熔断器器的灭弧能能力仍然不不强，不能能再短路电电流达到冲冲击值之前前（短路后后半个周期期，即0,01S内）完全全熄灭电电弧，因因此疏于于非限流流型熔断断器。RM10型低压无无填料密密封管式式熔断器器由于其其结构简简单，价价格低廉廉及更换换熔片方方便，因因此现在在仍较普普遍低应应用在低低压配电电装置中中。RM10型低压无无填料密密封管式式熔断器器的主要要技术数数据和保保护特性性曲线（（教材P310附录表4）第三节高高低压压一次设设备图2-49RM10型低压熔熔断器a）熔管b）熔片1-铜管帽2-管夹3）纤维熔熔管4）刀形触触头（触触刀）5-变截面熔熔片第三节高高低压压一次设设备2.RT0型低压有有填料封封闭管式式熔断器器RT0型熔断器器主要由由瓷熔管管、栅状状铜熔体体和触头头底座等等部分组组成，如如图2-50所示。图2-50RT0型低压熔熔断器a）熔体b）熔管c）熔断器d）绝缘操作手手柄1-栅状铜熔体2-刀形触头3-瓷熔管4-熔断器5盖板6-弹性触座7-瓷质底座8-接线端子9-扣眼10-绝缘拉手手柄柄第三节高低低压一次设备备RT0型熔断器的栅状铜熔体由由薄铜片冲压压弯曲而成，，具有引燃栅栅。由于引燃燃栅的等电位位作用，可使使熔体在短路路电流通过时时形成多根并并列电弧。同同时熔体又具具有变截面小小孔，可使熔熔体在短路电电流通过时又又将长电弧分分割为多段短短弧。而且所所有电弧都在在石英砂中燃燃烧，可使电电弧中的正负负离子强烈复复合。因此RT0型低压有填料料封闭管式熔熔断器的灭弧弧能力很强，，疏于现流型型熔断器。RT0型熔断器的栅状熔体中中段弯曲处具具有“锡桥”，可利用其““冶金效应””来实现对较较小短路电流流和过负荷电电流的保护。。熔体熔断后后，有红色的的熔断指示器器从一端弹出出，便于运行行人员监视。。RT0型熔断器由于于保护性能好好和断流能力力强，被广泛泛应用于低压压配电装置中中。但其熔体体为不可拆式式，熔断后需需更换整个熔熔管，不够经经济。RT0型熔断器的组组要技术数据据和保护特性性曲线（教材材P311附录表5）（二）低压刀刀开关和负荷荷开关1、低压刀开关关（文字符号号QK)带有灭弧罩的的刀开关（如如图2-51所示），它能能通断一定的的负荷电流。。低压刀开关的的全型号的表表示和含义（（教材P61)第三节高低低压一次设备备图2-51HD13型低压刀开关关1-上接线端子2-钢片灭弧罩3-闸刀4-底座5-下接线端子6-主轴7-静触头8-传动连杆9-操作手柄第三节高低低压一次设备备2.低压熔断器式式刀开关(文字符号QKF。又称刀熔开开关）最常见的HR3型刀熔开关，，就是将HD型刀开关的闸闸刀换以RT0型熔断器的具具有刀形触头头的熔管，如如图2-52所示。低压刀刀熔开关具有有刀开关和熔熔断器的双重重功能，采用用这种组合型型开关电器，，可以简化配配电装置的结结构。其全型型号的表示和和含义（教材材P62)图2-52刀熔开关结构构示意图1-RT0型熔断器的熔熔断体2-弹性触座3-传动连杆4-操作手柄5-配电屏面板第三节高低低压一次设备备3.低压负荷开关关(文字符号QL）低压负荷开关关是由低压刀刀开关和熔断断器串联组合合而成，外装装封闭式铁壳壳或开启式胶胶盖的开关电电器。低压负荷开关关具有带灭弧弧罩刀开关和和熔断器的双双重功能，即可带负荷操操作，又能进进行短路保护护，但熔断后后需更换熔体体，然后才能能恢复供电。。低压负荷开关关全型号的表表示和含义如如下：第三节高低低压一次设备备（三）低压断断路器（文字字符号QF）低压断路器又又称低压自动动开关，其功功能与高压断断路器类似：：它既能带负荷荷通断电路，，又能在短路路、过负荷和和点电压（或或失压）下自自动跳闸。低压断路器的的原理结构和和接线如图2-53所示。图2-53低压断路器的的原理结构和和接线1-主触头2-跳钩3-锁扣4-分励脱扣器5-失压脱扣器6、7-脱扣按钮8-加热电阻丝9-热脱扣器10-过流脱扣器低压断路器工工作原理：当线路上出现现短路故障时时，过流脱扣扣器动作，使使开关跳闸。。如果线路出现现过负荷时，，串联在一次次电路上的加加热电阻丝过过热，使双金金属片弯曲，，也使开关跳跳闸。当线路电压严严重下降或失失压时，其失失压脱扣器动动作，也使开开关跳闸。如果按下脱口口按钮，则可可使开关远距距离跳闸。低压断路器的的分类：按灭弧介质分分，有空气断断路器和真空空断路器；按按用途分，有有配电用断路路器、电动机机用断路器、、照明用断路路器和漏电保保护用断路器器。低压断路器全全型号的表示示和含义（教教材P63)第三节高低低压一次设备备1.万能式低压断断路器(又称框架式自自动开关）图2-55是DW16型万能式低压压断路器的外外形结构图。。图2-55DW16型万万能能式式低低压压断断路路器器1-操作作手手柄柄（（带带电电动动操操作作机机构构））2-自由由脱脱扣扣机机构构3-失压压脱脱扣扣器器4-热继继电电器器5-接地地保保护护用用小小型型电电流流继继电电器器6-过负负荷荷保保护护用用过过流流脱脱扣扣器器7-接地地端端子子8-分励励脱脱扣扣器器9-短路路保保护护用用过过流流脱脱扣扣器器10-辅助助触触头头11-底座12-灭弧罩罩（内内有主主触头头）第三节节高高低压压一次次设备备2.塑料外外壳式式低压压断路路器及及模数数化小小型断断路器器图2-57是DZ-20型塑料料外壳壳式低低压断断路器器的剖剖面图图。（（家用用模数数化小小型断断路器器见教教材P65此略））图2-57DZ-20型塑料料外壳壳式低低压断断路器器的内内部结结构1-引入线线接线线端子子2-主触头头3-灭弧室室（钢钢片灭灭弧栅栅）4-操作手手柄5-跳钩6-锁扣7-过流脱脱扣器器8-塑料外外壳9-引出线线接线线端子子10-塑料底底座第三节节高高低压压一次次设备备3.低压断断路器器的操操作机机构低压断断路器器的操操作机机构一一般采采用四四连杆杆机构构，可可自由由脱扣扣，如如图2-60所示。。图2-60低压断断路器器的操操作机机构原原理说说明a）合闸闸位置置b）自由由跳闸闸位置置c）准备备合闸闸的““再扣扣”位位置1–操作手手柄2-静触头头3-动触头头4-脱扣器器线圈圈5-铁芯顶顶杆6-连杆7、8、9-铰链第三节节高高低压压一次次设备备四、低低压配配电屏屏和配配电箱箱（一））低压压配电电屏低压配配电屏屏（柜柜）是是按一一定的的线路路方案案将有有关一一、二二次次设备备组装装而成成的一一种低低压成成套配配电装装置，，在低低压配配电系系统中中作动动力和和照明明之用用。低压配配电屏屏的结结构型型式，，有固固定式式、抽抽屉式式和组组合式式三大大类型型。不不过抽抽屉式式和组组合式式价格格昂贵贵，一一般中中小工工厂多多用固固定式式。我我国广广泛应应用的的固定定式低低压配配电屏屏主要要有PGL、GGL、GGD等型。。图2-61是PGL型低压压配电电屏的的外形形图。。第三节节高高低压压一次次设备备图2-61PGL型低压压配电电屏的的外形形结构构图1-仪表板板2-操作板板3-检修门门4-中性母母线绝绝缘子子5-母线绝绝缘框框6-母线防防护罩罩第三节节高高低压压一次次设备备（二））低压压配电电箱低压配配电箱箱的类类型很很多。。按其其安装装方式式分，，有靠靠墙式式、挂挂墙（（明装装）式式和嵌嵌入式式。现现在应应用的的新型型配电电箱，，一般般都采采用摸摸数化化小型型断路路器等等元件件进行行组合合。例例如DYX（R）型多多用途途配电电箱具具有XL-3、XL-10、XL-20等型动动力配配电箱箱和XM-4、XM-7等型照照明配配电箱箱的功功能。。它有有Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ型。Ⅰ型为插插座箱箱，装装有三三相和和单相相的各各种插插座，，其箱箱面布布置如如图2-63a）所示示。Ⅱ型为照照明配配电箱箱，箱箱内装装有C45型等摸摸数化化小型型断路路器，，其箱箱面布布置如如图2-63b）所示示。Ⅲ型为动动力照照明多多用配配电箱箱，箱箱内安安装的的电器器元件件更多多，应应用范范围更更广，，其箱箱面布布置如如图2-63c）所示示。第三节节高高低压压一次次设备备图2-63DYX（R）型多多用途途低压压配电电箱箱箱面布布置示示意图图a）插座座箱（（Ⅰ型）b）照明明配电电箱（（Ⅱ型）c）动力力照明明配电电箱（（Ⅲ型）1-电源开开关（（小型型断路路器或或漏电电断路路器））2-插座3-小型开开关（（摸数数化小小型断断路器器）返回本本章目录录第四节节工工厂变变配电电所的的主接接线图图一、概概述主接线线图又又称主主电路路图或或一次次电路路图，，是表表示供供电系系统中中电能能输送送和分分配路路线的的电路路图。。而用用来表表示控控制、、指示示、监监视、、测量量和保保护一一次电电路及及设备备运行行的电电路图图，则则称为为二次次接线线图或或二次次电路路图，，通称称二次次回路路图。。二次次回路路是通通过电电流互互感器器和电电压互互感器器与一一次电电路联联系的的。对工厂变变配电所所主接线线的基本本要求：：（1）安全应应符符合有关关国家标标准和技技术规范范的要求求，能充充分保障障人身和和设备的的安全。。（2）可靠应应满满足电力力负荷，，特别是是其中一一、二级级负荷对对供电可可靠性的的要求。。（3）灵活应应能能适应必必要的各各种运行行方式，，便于切切换操作作和检修修，且能能适应负负荷的发发展。（4）经济在在满满足上述述要求的的前提下下，尽量量使朱警警戒线简简单，投投资少，，运行费费用低，，并节约约电能和和有色金金属消耗耗。第四节工厂厂变配电所的的主接线图主接线图的两两种绘制方式式（1）系统式主接接线图这这是按照电力力输送的顺序序依次安排其其中的设备和和线路相互连连接关系而绘绘制的一种简简图，如图1-1和图2-64等。（2）装置式主接接线图这这是按照主接接线中高压或或低压成套配配电装置之间间相互连接关关系和排列位位置而绘制的的一种简图，，通常按不同同电压等级分分别绘制，如如图2-65所示。二、高压配电电所的主接线线图高压配电所担担负着从店里里系统受电并并向各个车间间变电所及某某些高压用电电设备配电的的任务。图2-64是教材P2图1-1所示工厂供电电系统中高压压配电所及其其附设2号车间变电所所的主接线图图。下面依其其电源进线、、母线和出线线的顺序对此此配电所作一一分析介绍。。（教材P70始）（一）电源进进线一一路架空进线线WL2,一路电缆进线线WL2。一路来自发发电厂或电力力系统变电站站，作为工作作电源；另一一路来自临近近单位的高压压联络线，作作为备用电源源。（二）母线采采用高压压隔离开关分分段的单母线线制的母线。。（三）高压配配电出线该配电所共共有六路高高压出线，，其中两路路分别由两两段母线经经隔离开关关-断路器配电电给2号车间变电电所。每段段出线的断断路器都需需在其母线线侧加装隔隔离开关，，以保证断断路器和出出线的安全全检修。第四节工工厂变配电电所的主接接线图图2-64图1-1所示高压配配电所及其其附设2号车间变电电所主接线线图图2-65是图2-64中所示10kV高压配电所所的装置式式主接线图图。图2-65图2-64中所示10kV高压配电所所的装置式主接接线图第四节工工厂变配电电所的主接接线图三、车间和和小型工厂厂变电所车间变电所所和小型工工厂变电所所，都是将将高压6～10KV降为一般用用电设备所所需的低压压220/380V的降压变电电所。其变变压器容量量一般不超超过1000KVA，主接线方方案通常比比较简单。。（一）车间间变电所的的主接线图图车间变电所所的主接线线分两种情情况：1.有工厂总降降压变电所所或高压配配电所的车车间变电所所这类车间变变电所高压压侧的开关关电器、保保护装置和和测量仪表表等，一般般都安装在在高压配电电线路的首首端，即总总变配电所所的高压配配电室内，，而车间变变电所只设设变压器室室（室外则则设变压器器台）和低低压配电室室，其高压压侧多数不不装开关，，或只装简简单的隔离离开关、熔熔断器（室室外装跌开开式熔断器器）、避雷雷器等，如如图2-66所示。2.工厂无总变变、配电所所的车间变变电所工厂内无总总降压变电电所和高压压配电所时时，其车间间变电所往往往就是工工厂的降压压变电所，，其高压侧侧的开关电电器、保护护装置和测测量仪表灯灯，都必须须配备齐全全，所以一一般要配置置高压配电电室。在变变压器容量量较小、供供电可靠性性要求不高高的情况下下，也可以以不设高压压配电室，，其高压侧侧的开关电电器就装设设在变压器器室（室外外为变压器器台）的墙墙上或电杆杆上，而在在低压侧计计量电能；；或者高压压开关柜（（不多于6台）就装在在抵押配电电室内，在在高压侧进进给量电能能。第四节工工厂变配电电所的主接接线图图2-66车间变电所所高压侧主主接线方案案（示例））a）高压电缆缆进线，无无开关b）高压电缆缆进线，装装隔离开关关c）高压电缆缆进线，装装隔离开关关-熔断器d）高压电缆缆进线，装装负荷开关关-熔断器e）高压架空空进线，装装跌开式熔熔断器和避避雷器f）高压架空空进线，装装隔离开关关和避雷器器g）高压架空空进线，装装隔离开关关-熔断器和避避雷器h）高压架空空进线，装装负荷开关关-熔断器和避避雷器第四节工工厂变配电电所的主接接线图（二）小型型工厂变电电所的主接接线图这里介绍一一些常见的的主接线方方案。为使使主接线简简明，下面面的主接线线图中未绘绘出电能计计量柜的电电路。1.只装有一台台主变压器器的小型变变电所的主主接线只装一台主主变压器的的小型变电电所，其高高压侧一般般采用无母母线的接线线。根据高高压侧采用用的开关电电器不同，，有以下三三种比较典典型的主接接线方案：：（1）高压侧采采用隔离开开关-熔断器或户户外跌开式式熔断器的的变电所主主接线图（（教材P75图2-67），该接线线断流容量量较小，供供电可靠性性不高。（2）高压侧采采用负荷开开关-熔断器或负负荷型跌开开式熔断器器的变电所所主接线图图（教材P75图2-68），该接线线断流容量量有所提高高，但供电电可靠性仍仍然不高。。（3）高压侧采采用隔离开开关=断路器的变变电所主接接线（教材材P75图2-69）该接线由由于采用了了断路器，，停、送电电操作十分分灵活，而而且在发生生短路故障障时，过电电流保护装装置动作，，断路器会会自动跳闸闸。短路故故障一经排排除则可立立即合闸恢恢复供电。。但因为变变电所只有有一路电源源进线，一一般也只用用于三级负负荷。2.装有两台主主变压器的的小型变电电所主接线线图（1）高压无母母线、低压压采用单母母线分段的的变电所主主接线图，，如图2-71所示。这种接线供供电可靠性性较高。当当任一主变变压器或任任一电源进进线停电检检修或发生生故障时，，该变电所所通过闭合合低压母线线分段开关关，即可迅迅速恢复对对整个变电电所的供电电。如果两两台主变压压器高压侧侧断路器装装设有互为为备用电源源自动投入入（APD），则当任任一台主变变压器高压压侧的断路路器因电源源断电（失失压）而跳跳闸时，另另一台主变变压器高压压侧的断路路器在APD作用下自动动合闸，恢恢复对整个个变电所的的供电。这这时该变电电所可供一一、二级负负荷。第四节工工厂变配电电所的主接接线图（2）高压采用用单母线、、低压采用用单母线分分段的变电电所主接线线图，如图图2-72所示。这种主接线线适用于装装有两台及及两台以上上诸变压器器或具有多多路高压出出线的变电电所，其供供电可靠性性也比较高高。任一主主变压器检检修或发生生故障时，，通过切换换操作。即即可恢复对对整个变电电所的供电电。但在高高压母线或或电源进线线检修或发发生故障时时，整个变变电所仍要要停电，这这是只能供供电给二、、三级负荷荷。如果有有与其他变变电所相连连的高压或或抵押联络络线时，则则可供电一一、二级负负荷。（3）高低压侧侧均采用单单母线分段段的变电所所主接线图图，如图2-73所示。这种主接线线的两段高高压母线，，在正常运运行时可以以接通运行行，也可以以分段运行行。任一台台主变压器器或任一路路电源进线线停电检修修或发生故故障时，通通过切换，，均可迅速速恢复对整整个变电所所的供电。。因此其供供电可靠性性相当高，，可供一、、二级负荷荷。图2-71高压压侧侧无无母母线线、、低低压压单单母母线线分分段段的的变变电电所所主主接接线线图图第四四节节工工厂厂变变配配电电所所的的主主接接线线图图图2-72高压压单单母母线线、、低低压压单单母母线线分分段段的的变变电电所所主主接接线线图图第四四节节工工厂厂变变配配电电所所的的主主接接线线图图图2-73高低低压压侧侧均均为为单单母母线线分分段段的的变变电电所所主主接接线线图图第四四节节工工厂厂变变配配电电所所的的主主接接线线图图四、、工工厂厂总总降降压压变变电电所所的的主主接接线线图图对于于电电源源电电压压为为35KV及以以上上的的大大中中型型工工厂厂，，通通常常是是先先经经工工厂厂总总降降压压变变电电所所降降为为6～10KV的高压配配电电压压，然后后经车间间变电所所，降为为一般低低压用电电设备所所需的丢丢按压。。如220/380V。下面介介绍工厂厂总降压压变电所所几种常常用见的的主接线线方案。。途中省省略了包包括电能能计量所所需在内内的电流流互感器器、电压压互感器器及避雷雷器等一一次设备备。（一））只装装有一一台主主变压压器的的总降降压变变电所所主接接线图图（教教材P77图2-74）这种主主接线线的一一次侧侧无母母线，，二次次侧为为单母母线。。其特特点是是简单单经济济，但但供电电可靠靠性不不高，，只适适用于于三级级负荷荷的工工厂。。（二））装有有两台台主变变压器器的总总降压压变电电所主主接线线图（1）一次次侧采采用内内桥式式接线线、二二次侧侧采用用单母母线分分段的的总降降压变变电所所主接接线图图，如如图2-75所示。。这种主主接线线，其其一次次侧的的高压压断路路器QF10跨接在在两路路电源源进线线之间间，犹犹如一一座桥桥梁。。而且且处在在线路路断路路器QF11和QF12的内侧侧，靠靠近变变压器器，因因此称称为““内桥桥式””接线线。这这种主主接线线的运运行灵灵活性性较好好，供供电可可靠性性较高高，适适用于于一、、二级级负荷荷的工工厂。。如果果某路路电源源，例例如WL1线路停电电检