工厂供电(刘介才第五)

第二节电力变压器和互感器1.常用配电变压器的联结组别配电变压器二次侧电压为220/380V即所说的终端变压器6-10KV配电变压器有Yyn0和Yyn11两种常用的的联结组现在是1页\一共有111页\编辑于星期二第二节电力变压器和互感器Yyn0联结组现在是2页\一共有111页\编辑于星期二第二节电力变压器和互感器Dyn11联结组现在是3页\一共有111页\编辑于星期二第二节电力变压器和互感器Dyn11较之Yyn0有以下优点：（1）.对Dyn11来说，3n次谐波电流在三角形联结的一次绕组内形成环流（2）.零序阻抗要小得多，更有利于低压单相接地短路故障的保护及切除（3）.承受单相不平衡负载的能力更大现在是4页\一共有111页\编辑于星期二第二节电力变压器和互感器但是，由于Yyn0联结变压器一次绕组的绝缘强度比Dyn11联结变压器低，从而成本也更低。在TN和TT系统中，由单相不平衡系统引起低压中性线电流不超过低压绕组额定电流的25%、且其中一相电流在满载时不超过额定值时，仍可选用Yyn0联结变压器现在是5页\一共有111页\编辑于星期二第二节电力变压器和互感器2.防雷变压器防雷变压器采用Yzn11联结组现在是6页\一共有111页\编辑于星期二第二节电力变压器和互感器相量图现在是7页\一共有111页\编辑于星期二第二节电力变压器和互感器三、电流互感器和电压互感器（一）互感器及其主要功能电流互感器：符号TA，又称为仪用变流器电压互感器：符号TV，又称为仪用变压器互感器是一种特殊的变压器现在是8页\一共有111页\编辑于星期二第二节电力变压器和互感器功能：（1）用来使仪表、继电器等二次设备与主电路绝缘（2）用来扩大仪表、继电器等二次设备的应用范围现在是9页\一共有111页\编辑于星期二第二节电力变压器和互感器（二）电流互感器1.电流互感器的基本原理特点：一次绕组匝数少，导线粗一次绕组串接在被测电路二次绕组匝数多，导线细二次绕组与仪表、继电器等的电流线圈串联，形成回路现在是10页\一共有111页\编辑于星期二第二节电力变压器和互感器电流互感器的一次电流与二次电流关系如下：其中N1，N2为电流互感器一、二次绕组的匝数Ki为电流互感器的电流比现在是11页\一共有111页\编辑于星期二第二节电力变压器和互感器电流互感器接线方案：（1）一相式接线用于负荷平衡的三相电路中供测量电流、电能或接过负荷保护装置用现在是12页\一共有111页\编辑于星期二第二节电力变压器和互感器（2）两相V型接线（不完全星形接线）用于测量三相电流、电能及作为过电流继电器保护之用现在是13页\一共有111页\编辑于星期二第二节电力变压器和互感器由相量图可知现在是14页\一共有111页\编辑于星期二第二节电力变压器和互感器（3）两相电流差接线适用于中性点不接地的三相三线制电路中作过电流保护之用现在是15页\一共有111页\编辑于星期二第二节电力变压器和互感器相量图中，互感器二次侧公共线上电流为现在是16页\一共有111页\编辑于星期二第二节电力变压器和互感器（4）三相星形接线适用于负荷一般不平衡的三相四线制系统或负荷可能不平衡的三相三线制系统作三相电流、电能测量或过电流保护用现在是17页\一共有111页\编辑于星期二第二节电力变压器和互感器（三）电压互感器基本结构原理现在是18页\一共有111页\编辑于星期二第二节电力变压器和互感器电压互感器特点：次绕组匝数多二次绕组匝数少一次绕组并联在一次电路中二次绕组并联仪表、继电器电压线圈（电压线圈阻抗大，电压互感器工作时二次侧相当于空载）现在是19页\一共有111页\编辑于星期二第二节电力变压器和互感器电压互感器的一次侧电压U1与二次侧电压U2之间有以下关系其中N1、N2为电压互感器一、二次侧绕组匝数，Ku为电压互感器的变压比即Ku=U1N/U2N，例如10000V/100V现在是20页\一共有111页\编辑于星期二第二节电力变压器和互感器常见接线方案：1.一个单相电压互感器的接线仪表、继电器接于同一线电压现在是21页\一共有111页\编辑于星期二第二节电力变压器和互感器2.两个单相电压互感器接成V/V形仪表和继电器接在三相三线制电路的各线电压广泛用于工厂变配电所的6-10KV高压配电装置中现在是22页\一共有111页\编辑于星期二第二节电力变压器和互感器3.三个单相电压互感器接成Y0/Y0形供电给要求线电压的仪表、继电器，且还供给接相电压的绝缘监视电压表现在是23页\一共有111页\编辑于星期二第二节电力变压器和互感器4.三个单相（或一个三相五芯柱）三绕组电压互感器接成Y0/Y0/形接成Y0的二次绕组供电给接入线电压的仪表、继电器及监视电压表接成形辅助二次绕组接电压继电器现在是24页\一共有111页\编辑于星期二第二节电力变压器和互感器电压互感器的类型按相数分：单相、三相按绝缘及冷却方式分：干式、油浸式现在是25页\一共有111页\编辑于星期二第二节电力变压器和互感器电压互感器的型号现在是26页\一共有111页\编辑于星期二第二节电力变压器和互感器电压互感器使用注意事项：1.电压互感器工作时二次侧不得短路2.电压互感器二次侧有一端必须接地3.电压互感器在连接时应注意其端子的极性现在是27页\一共有111页\编辑于星期二第三节高低压一次设备一次电路（主电路、主接线、主回路）：变配电所中承担输送和分配电能任务的电路一次设备(一次元件)：一次电路中所有的设备现在是28页\一共有111页\编辑于星期二第三节高低压一次设备一次设备分类：（1）变换设备：其功能是按电力系统运行的要求改变电压或电流、频率等，例如电力变压器、电压互感器、电流互感器、变频机等（2）控制设备：其功能是按电力系统运行的要求来控制一次电路的通、断，例如各种高低压开关设备现在是29页\一共有111页\编辑于星期二第三节高低压一次设备（3）保护设备：其功能是用来对电力系统进行过电流和过电压等的保护，例如熔断器和避雷器等（4）补偿设备：其功能是用来补偿电力系统中的无功功率，提高系统的功率因数，例如并联电容器等（5）成套设备：它是按一次电路接线方案的要求，将有关一次设备及控制、指示、监测和保护一次设备的二次设备组合为一体的电气装置，例如高压开关柜、低压配电屏、动力和照明配电箱等现在是30页\一共有111页\编辑于星期二第三节高低压一次设备电弧问题与灭弧方法电弧：一种强烈的电游离现象特点：光亮很强，温度很高影响：可延长断电时间、烧毁触头、使电气设备和导线电缆损坏，弧光可能损伤人的视力，导致失明。（表面温度3000～4000度，弧心温度10000度。）现在是31页\一共有111页\编辑于星期二第三节高低压一次设备电弧的产生触头在分断电流时，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，产生强烈的电游离而发生电弧

现在是32页\一共有111页\编辑于星期二第三节高低压一次设备产生电流的游离方式：（1）热电发射触头分断电流时，阴极表面由于大电流收缩集中，出现炽热光斑，触头表面电子吸收热能发射到触头间隙，形成自由电子现在是33页\一共有111页\编辑于星期二第三节高低压一次设备（2）高电场发射触头开断初，电场强度大，触头表面电子被强行拉出（3）碰撞游离高速电子碰撞中性质点，使中性质点变成正离子和自由电子，当离子浓度足够大时，介质击穿产生电弧现在是34页\一共有111页\编辑于星期二第三节高低压一次设备（4）高温游离（热游离）电弧中心温度高达10000摄氏度，电弧中的中性质点游离为正离子和自由电子由于上述各种游离的综合作用，使得触头在分断电流时产生电弧，并维持简言之，碰撞游离产生电弧，热游离维持电弧现在是35页\一共有111页\编辑于星期二第三节高低压一次设备电弧的熄灭条件：去游离率＞游离率即电弧中离子消失的速率大于离子产生的速率现在是36页\一共有111页\编辑于星期二第三节高低压一次设备熄灭电弧去游离的方式：（1）正负带点质点的“复合”重新成为中性质点（2）正负带点质点的“扩散”使电弧区带电质点减少现在是37页\一共有111页\编辑于星期二第三节高低压一次设备常用灭弧方法：（1）速拉灭弧法迅速拉长电弧，使电弧周围的电场强度骤降，离子的复合速率增强（2）冷却灭弧法降低电弧的温度，使电弧中的高温游离减弱，正负离子复合增强现在是38页\一共有111页\编辑于星期二第三节高低压一次设备(3)吹弧灭弧法利用外力吹动电弧使电弧加速冷却，同时拉长电弧，降低电场强度现在是39页\一共有111页\编辑于星期二第三节高低压一次设备现在是40页\一共有111页\编辑于星期二第三节高低压一次设备现在是41页\一共有111页\编辑于星期二第三节高低压一次设备（4）长弧切短灭弧法现在是42页\一共有111页\编辑于星期二第三节高低压一次设备（5）粗弧分细灭弧法（6）狭沟灭弧法（7）真空灭弧法（8）六氟化硫灭弧法现在是43页\一共有111页\编辑于星期二第三节高低压一次设备高压真空断路器利用“真空”灭弧的一种断路器。外形如图2-41特点：体积小、动作快、寿命长、安全可靠、便于维护，但价格贵主要用于要频繁操作和安全要求较高的场所目前在35KV的高压配电装置中已开始用真空断路器来取代少油断路器现在是44页\一共有111页\编辑于星期二第三节高低压一次设备高压六氟化硫断路器利用SF6气体作为灭弧和绝缘介质的一种断路器SF6气体具有优良的物理化学性能和优良的绝缘性按其灭弧方式可分为单压式和双压式现在是45页\一共有111页\编辑于星期二第三节高低压一次设备高压开关柜将一、二次设备组合在一起的高压成套配电装置类型：固定式、手车式（移开式）现在是46页\一共有111页\编辑于星期二第三节高低压一次设备具有五防功能：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电误挂接地线防止带接地线误合隔离开关防止人员误入带电间隔现在是47页\一共有111页\编辑于星期二第三节高低压一次设备GG-1A（F）-07S型固定式高压开关柜现在是48页\一共有111页\编辑于星期二第三节高低压一次设备GC□-10（F）型手车式高压开关柜特点：检修方便、供电可靠，但价格较贵现在是49页\一共有111页\编辑于星期二第三节高低压一次设备现在是50页\一共有111页\编辑于星期二第三节高低压一次设备三、低压一次设备（一）低压熔断器种类：插入式（RC型）螺旋式（RL型）无填料密封管式（RM型）有填料密封管式（RT型）有填料管式（gF、aM）高分断能力（NT型）现在是51页\一共有111页\编辑于星期二第三节高低压一次设备RM10型低压无填料密封管式现在是52页\一共有111页\编辑于星期二第三节高低压一次设备RTO型低压有填料封闭管式熔断器现在是53页\一共有111页\编辑于星期二第三节高低压一次设备1.低压刀开关按操作方式：单投和双投按极数：单极、双极和三极按灭弧结构：不带灭弧罩和带灭弧罩现在是54页\一共有111页\编辑于星期二第三节高低压一次设备现在是55页\一共有111页\编辑于星期二第三节高低压一次设备现在是56页\一共有111页\编辑于星期二第三节高低压一次设备2.低压熔断器式刀开关（刀熔开关）由低压刀开关与熔断器组合而成具有刀开关和熔断器双重功能现在是57页\一共有111页\编辑于星期二第三节高低压一次设备现在是58页\一共有111页\编辑于星期二第三节高低压一次设备3.低压负荷开关由低压刀开关和熔断器串联组合具有带灭弧罩刀开关和熔断器双重功能可带负载操作，也能进行短路保护现在是59页\一共有111页\编辑于星期二第三节高低压一次设备（三）低压断路器既能带负荷通断电路，又能在短路、过载和失压下自动跳闸现在是60页\一共有111页\编辑于星期二第三节高低压一次设备分类：按灭弧介质分：空气断路器、真空断路器按用途：配电用断路器、电动机用断路器、照明用断路器和漏电保护用断路器配电用断路器按保护性能分：有非选择型和选择型两类按结构型式分：万能式和塑料外壳式现在是61页\一共有111页\编辑于星期二第三节高低压一次设备非选择型配电用断路器：1.瞬时动作，作短路保护2.长延时动作，作过载保护选择型断路器：1.两段保护2.三段保护3.智能化保护现在是62页\一共有111页\编辑于星期二第三节高低压一次设备现在是63页\一共有111页\编辑于星期二第三节高低压一次设备低压断路器型号现在是64页\一共有111页\编辑于星期二第三节高低压一次设备1.万能式低压断路器又称框架式自动开关，敞开地装设在金属框架上特点：保护方案和操作方式较多且装设地点灵活现在是65页\一共有111页\编辑于星期二第三节高低压一次设备DW型低压断路器控制回路现在是66页\一共有111页\编辑于星期二第三节高低压一次设备2.塑料外壳式低压断路器全部机构和导电部分装在塑料外壳内，壳盖中央露出操作手柄现在是67页\一共有111页\编辑于星期二第三节高低压一次设备模数化小型断路器适用63A及以下，广泛用于低压配电系统终端特点：体积小、分断能力强、机电寿命长、具有模数化结构尺寸和通用型卡轨安装，组装灵活，安全性好现在是68页\一共有111页\编辑于星期二第三节高低压一次设备3.操作机构现在是69页\一共有111页\编辑于星期二第三节高低压一次设备四、低压配电屏和配电箱（一）低压配电屏将一、二次设备组合在一起的一种低压成套配电装置结构型式有固定式、抽屉式和组合式一般用固定式主要有PGL、GGL和GGD等型号现在是70页\一共有111页\编辑于星期二第三节高低压一次设备PGL低压配电屏开启式结构，采用的开关电器容量较小现在是71页\一共有111页\编辑于星期二第三节高低压一次设备GGD低压配电屏封闭式结构，采用的开关电器技术更先进，断流能力大现在是72页\一共有111页\编辑于星期二第三节高低压一次设备GGL配电屏现在是73页\一共有111页\编辑于星期二第四节工厂变配电所的主接线图1.主接线图（主电路图、一次电路图）供电系统中电能输送和分配路线的电路图2.二次电路图（二次回路图、二次接线图）用来控制、指示、监视、测量和保护一次电路及其设备运行的电路图二次回路通过电流互感器和电压互感器与主电路图连接现在是74页\一共有111页\编辑于星期二第四节工厂变配电所的主接线图对工厂变配电所主接线图的要求：（1）安全（2）可靠（3）灵活（4）经济现在是75页\一共有111页\编辑于星期二第四节工厂变配电所的主接线图主接线图的两种形式：（1）系统式主接线图按照电路输送的顺序依次安排设备和线路的相互连接关系系统反映出主接线图中电路的传输过程但并不能反映各成套设备配电装置之间的相互排列位置多用于变配电所的运行中现在是76页\一共有111页\编辑于星期二第四节工厂变配电所的主接线图（2）装置式主接线图按照主接线图中高压或低压成套配电装置之间相互连接关系和排列位置绘制出的简图（按照不同电压等级分别绘制）反映出某一电压等级的成套配电装置的内部设备连接关系及装置之间相互排列的位置多用于变配电所的施工图中现在是77页\一共有111页\编辑于星期二第四节工厂变配电所的主接线图高压配电所的主接线图任务：从电力系统中受电并向各车间变电所及高压设备配电现在是78页\一共有111页\编辑于星期二第四节工厂变配电所的主接线图现在是79页\一共有111页\编辑于星期二第四节工厂变配电所的主接线图现在是80页\一共有111页\编辑于星期二第四节工厂变配电所的主接线图现在是81页\一共有111页\编辑于星期二第四节工厂变配电所的主接线图1.母线（汇流排）配电装置中用来汇集和分配电能的导体2.高压配电出线现在是82页\一共有111页\编辑于星期二第四节工厂变配电所的主接线图车间和小型工厂变电所的主接线图（一）车间变电所主接线图1.工厂设有总降压变电所或者设有高压配电所的车间变电所高压侧的开关电器、保护装置和测量仪表一般装在高压配电线路首段，即总配电所的高压配电室车间变电所只设变压器室和低压配电室，高压侧不装开关或只装简单的隔离开关、熔断器和避雷器等现在是83页\一共有111页\编辑于星期二第四节工厂变配电所的主接线图高压电缆进线，避雷器装在电缆的首端，且避雷器的接地端要与电缆的金属外皮一起接地（如图2-66中a-d）高压架空进线，变电所高压侧须装设避雷器（如图2-66中e-h）高压架空＋电缆引入时，变压器高压侧应装设避雷器（如图2-64中WL1）现在是84页\一共有111页\编辑于星期二第四节工厂变配电所的主接线图A)高压电缆进线，无开关B)高压电缆进线，装设隔离开关C)高压电缆进线，装设隔离开关-熔断器D)高压电缆进线，装设隔离开关和避雷器现在是85页\一共有111页\编辑于星期二第四节工厂变配电所的主接线图E)高压架空进线，装跌开式熔断器和避雷器F)装设隔离开关和避雷器G)装设隔离开关-熔断器和避雷器H)装设负荷开关和避雷器现在是86页\一共有111页\编辑于星期二第四节工厂变配电所的主接线图2.工厂无总降压变电所和高压配电所的车间变电所车间变电所相当于工厂的总降压变电所（1）设置高压配电室（开关电器、保护装置、测量仪表）（2）高压侧开关电器装设在变压器室内，低压侧计量电能（3）低压配电室内装设高压开关柜，高压侧计量电能现在是87页\一共有111页\编辑于星期二第四节工厂变配电所的主接线图（二）小型工厂变电所的主接线图1.只装有一台主变压器的小型变电所（1）高压侧采用隔离开关-熔断器或者户外跌开式熔断器特点：简单、经济，但无法带负荷操作，供电可靠性不高，用于三级负荷现在是88页\一共有111页\编辑于星期二第四节工厂变配电所的主接线图（2）高压侧采用负荷开关-熔断器或者负荷型跌开式熔断器特点：可带符合操作，停、送电更简便灵活，但短路故障时，仍需要较长时间恢复供电，可靠性一般，用于三级负荷现在是89页\一共有111页\编辑于星期二第四节工厂变配电所的主接线图（3）高压侧采用隔离开关-断路器特点：停、送电灵活，短路时有过电流保护，可配备自动重合闸装置低压侧有联络线与其他变电所相连或有备用电源时可用于二级负荷现在是90页\一共有111页\编辑于星期二第四节工厂变配电所的主接线图如果增加一路电源进线，供电可靠性相应提高，可用于二级负荷或者少量一级负荷现在是91页\一共有111页\编辑于星期二第四节工厂变配电所的主接线图2.装设两台主变压器的小型变电所主接线图（1）高压无母线、低压采用单母线分段的变电所主接线图特点：可靠性较高，装设备用电源自动投入装置可供给一、二级负荷现在是92页\一共有111页\编辑于星期二第四节工厂变配电所的主接线图电源进线或变压器发生问题时，通过闭合低压母线分段开关可迅速恢复供电现在是93页\一共有111页\编辑于星期二第四节工厂变配电所的主接线图（2）高压采用单母线，低压采用单母线分段的变电所主接线图适用于装有2台及以上主变压器或多路高压出线的变电所主变压器故障时可通过切换操作恢复供电，但母线或电源发生故障则仍需要停电现在是94页\一共有111页\编辑于星期二第四节工厂变配电所的主接线图（3）高低压侧均采用单母线分段的变电所主接线图特点：可接通或分段运行，任一台主变压器故障时可通过切换操作迅速恢复，供电可靠，可供一、二级负荷现在是95页\一共有111页\编辑于星期二第四节工厂变配电所的主接线图四、工厂总降压变电所的主接线图（一）只装有一台主变压器的总降压变电所主接线图特点：一次侧无母线，二次侧单母线，简单经济，但可靠性不高现在是96页\一共有111页\编辑于星期二第四节工厂变配电所的主接线图（二）装有两台主变压器的总降压变电所主接线图1.一次侧采用内桥、二次侧采用单母线分段总降压变电所主接线图特点：运行灵活，供电可靠，用于一、二级负荷的工厂多用于电源线路较长且变压器不需要频繁切换的场合现在是97页\一共有111页\编辑于星期二第四节工厂变配电所的主接线图（2）一次侧采用外桥、二次侧采用单母线分段的总降压变电所主接线图特点：运行灵活，供电可靠，适用于一、二级负荷的工厂多用于电源线路较短而昼夜负荷变动大，需要频繁切换变压器的场合现在是98页\一共有111页\编辑于星期二第四节工厂变配电所的主接线图（3）一、二次侧均采用单母线分段的总降压变电所主接线图特点：兼有内桥和外桥接线的灵活性，但采用的高