工厂供配电技术项目1供配电系统概述

工厂供配电技术/全课导航/供配电系统概述供配电系统的运行、维护与管理供配电线路的敷设与选择电力负荷及短路电流的计算供配电系统的常用电气设备项目一项目二项目三项目四项目五项目六项目七综合案例供配电系统的保护供配电系统二次回路某机械制造厂10kV供配电系统设计供配电系统概述项目一

电能是现代社会最基本的能源，人类的生活与之息息相关，它极大地改善了人们的生存环境和生活质量，提高了生产效率。

工厂供配电即工厂所需电能的供应和分配，是工厂生产的关键，其绝大部分是由公共电力系统提供。因此，学习本章知识对工厂正常运行具有重要意义。项目导入认识电力系统认识供配电系统/任务导航/任务一任务二一、电力系统的组成二、电力系统的额定电压三、电力系统的中性点运行方式一、供配电系统电压的选择二、供配电系统的供电方式三、变配电所的电气主接线四、高低压配电线路的接线方式项目目标知识目标技能目标素质目标了解电力系统的组成掌握电力系统额定电压的确定原则掌握电力系统的中性点运行方式掌握供配电系统电压的选择掌握供配电系统的供电方式了解变配电所电气主接线的基本要求和形式了解高低压配电线路的接线方式培养分析问题、解决问题的能力增强集体意识和社会责任心养成坚持不懈、刻苦钻研的工作作风确定电力系统的额定电压识读变配电所的电气主接线图任务一认识电力系统任务引入G—发电机；T1、T2、T3—变压器。

电力系统接线图小赵是一名电气工程专业的学生，一天老师布置了一个预习作业：确定电力系统接线图（如下图）中各电气设备的额定电压。通过查阅相关资料，小赵发现自己应该先学习电力系统的基本概念，掌握电力系统中不同电气设备额定电压的确定原则后，才能正确地确定电力系统接线图中各电气设备的额定电压。通过学习本任务，我们一起帮小赵完成作业吧！一、

电力系统的组成

电力系统是由发电厂、电力网及电能用户组成的一个发电、输电、变电、配电和用电的整体。电力网是电力系统中各级电压的电力线路及其连接的变配电所的总称，在电力系统中负责输电、变电和配电。一、

电力系统的组成

电力网的分类：低压电网（1kV以下）中压电网（1～10kV）高压电网（10～330kV）超高压电网（330～750kV）特高压电网（1000kV以上）按电压高低分电压高低和供电范围地方电网（电压：在35kV以下）（供电范围：20～50km）区域电网（电压：在35kV以上）（供电范围超过50km，输送功率大）超高压远距离输电网（电压：一般为330～500kV）（不仅可以把远处发电厂生产的电能输送给电能用户，同时还可以联系不同区域的电网形成跨省、跨地区的大型电力系统）一、

电力系统的组成

与电力系统相关联的还有动力系统，即电力系统加上发电厂的动力装置构成的整体。动力系统、电力系统、电力网三者的关系如图所示。

动力系统、电力系统、电力网三者的关系一、

电力系统的组成

1．发电厂定义：能够将煤炭、石油等其他形式的能源转化为电能的工厂。水力发电厂火力发电厂核能发电厂新能源发电厂按利用能源类型分目前我国使用的电能一、

电力系统的组成

将水流的位能转化为电能的工厂，主要由水库、水轮机和发电机组成。水力发电厂的简单发电过程为高位的水冲击水轮机叶片使水轮机旋转，水轮机带动发电机发电，其能量转换过程为（1）水力发电厂水流的位能→机械能→电能一、

电力系统的组成

燃料的化学能转化为电能的工厂，其主要设备有锅炉、汽轮机和发电机。目前我国火力发电厂用的燃料有煤、石油和天然气等，其中煤为主要燃料。火力发电厂的简单发电过程为燃料在锅炉的炉膛内充分燃烧，将锅炉中的水加热成高温高压的蒸汽，通过推动汽轮机来带动发电机发电，其能量转换过程为（2）火力发电厂燃料的化学能→热能→机械能→电能一、

电力系统的组成

将原子核的裂变能转化为电能的工厂，其生产过程与火力发电厂基本相同，只是以核反应堆代替了燃煤锅炉，以少量的核燃料（主要是U235）代替了煤，其能量转换过程为（3）核能发电厂核裂变能→热能→机械能→电能一、

电力系统的组成

新能源发电主要包括风力发电、太阳能发电、潮汐能发电、生物发电、地热发电等。近年来，新能源发电受到了许多国家的青睐，也成了各国应对能源危机和环境问题的首要选择。视野拓展一、

电力系统的组成

变配电所是指能接受电能、变换电压和分配电能的场所。其可分为变电所

作用：接受电能、变换电压和分配电能，变电所内设有变压器、高压进电设备和配电设备。配电所作用：接受电能和分配电能，配电所不需要变换电压，因此只有配电设备，没有变压器。一、

电力系统的组成

根据在电力系统中所承担任务和性质的不同，变配电所可分为升压变电所主要任务：将低电压变换为高电压，大多建在发电厂内。降压变电所主要任务：将高电压变换到一个合理的电压等级，大多建在用电区域。（指车间内外敷设的各类配电线路）（利用电缆敷设的线路）（利用电杆架空敷设裸导线的户外线路）（10

kV及以下的电力线路）（一般将35

kV及以上的电力线路）一、

电力系统的组成

电力线路的作用：输送、分配电能。它能够将发电厂、变配电所和电能用户连接起来，并将发电厂生产的电能输送给电能用户。按用途输电线路配电线路按结构架空线路车间线路电缆线路电力线路3.电力线路一、

电力系统的组成

电能用户又称电力负荷，电力系统中所有消耗电能的用电设备均称为电能用户。4.电能用户一、

电力系统的组成

1882年，中国电力工业在上海诞生。此后，中国电力工业的发展经历了艰难曲折、发展缓慢的67年，1949年，中国电力工业的发电装机容量和发电量仅为185万千瓦和43亿千瓦时，分别居世界第21位和第25位。1949年以后，中国电力工业得到了快速发展。1978年，中国电力工业的发电装机容量达到5712万千瓦，发电量达到2566亿千瓦时，分别跃居世界第8位和第7位。改革开放之后，中国电力工业体制不断改革，在实行多家办电、积极合理利用外资和多渠道资金、运用多种电价和鼓励竞争等有效政策的激励下，中国电力工业发展迅速，在发展规模、建设速度和技术水平上不断刷新纪录、跨上新的台阶。装机容量先后超过法国、英国、加拿大、德国、俄罗斯和日本，从1996年底开始一直稳居世界第2位。21世纪以来，中国电力工业迎来了前所未有的机遇，呈现出快速发展的态势，成为世界上最大的电力市场。视野拓展二、

电力系统的额定电压

额定电压是指电力系统中所有电气设备（包括电力线路、发电机、用电设备、变压器等）正常工作时的电压，当电气设备按额定电压运行时，其技术性能和经济效果最佳。二、

电力系统的额定电压

定义：是指国家根据经济发展的需要及电力工业的水平，经全面技术分析后确定的额定电压。其值通常为线路首端电压和末端电压的算术平均值。目前，我国电力线路（或电力网）的额定电压等级有0.22kV、0.38kV、0.66kV、3kV、6kV、10kV、20kV、35kV、66kV、110kV、220kV、330kV、500kV等。电力线路（或电力网）的额定电压确定后，其他各类用电设备的额定电压可以据此来确定。1．电力线路（或电力网）的额定电压二、

电力系统的额定电压

电力线路允许的电压损耗为±5%，即整个电力线路允许有10%的电压损耗。为维持电力线路的平均电压为额定值，线路首端电压可比线路额定电压高5%，线路末端电压可比线路额定电压低5%。发电机是输出电能的设备且接在电力线路的首端，因此规定发电机的额定电压高于同级电力线路额定电压的5%，用以补偿电力线路上的电压损耗，如右图所示。例如，在10kV电力线路中，发电机的额定电压为10.5kV。G—发电机；M—用电设备。发电机和用电设备的额定电压2．发电机的额定电压二、

电力系统的额定电压

在电力线路输送功率的过程中，线路会因负荷电流流过而产生电压降，引起电压损耗，导致线路上各点的电压略有不同。因此，对成批生产的用电设备，规定其额定电压等于同级电力线路的额定电压UN，如图所示。G—发电机；M—用电设备。发电机和用电设备的额定电压3．用电设备的额定电压二、电力系统的额定电压

变压器一次绕组的额定电压变压器二次绕组的额定电压变压器额定电压的4．变压器的额定电压变压器具有用电设备和发电机的双重作用。它的一次绕组相当于用电设备，可接受电能；二次绕组相当于发电机，可输出电能。二、电力系统的额定电压

（1）当变压器直接与发电机相连时，其一次绕组的额定电压与发电机的额定电压相同，即高于同级电力线路额定电压的5%。G—发电机；T1、T2—变压器；M—用电设备。

变压器的额定电压（2）当变压器不与发电机相连，而是连接在电力线路上时，其一次绕组的额定电压与电力线路的额定电压相同。4．变压器的额定电压1）变压器一次绕组的额定电压变压器一次绕组的额定电压分以下两种情况。二、

电力系统的额定电压

2）变压器二次绕组的额定电压定义：是指变压器一次绕组接上额定电压而二次绕组开路时的电压（空载电压）。变压器在满载运行时，二次绕组内大约有5%的电压损耗。因此，变压器二次绕组的额定电压也分以下两种情况。4．变压器的额定电压（1）当变压器二次侧电力线路不长时，其二次绕组的额定电压只需要高于所连电力线路额定电压的5%，仅考虑补偿变压器满载运行时绕组内部5%的电压损耗即可。（2）当变压器二次侧电力线路较长时，还应考虑变压器满载运行时输出的二次电压要高于所连电力线路额定电压的5%，以补偿电力线路上的电压损耗。此时变压器二次绕组的额定电压应比所连电力线路的额定电压高10%。G—发电机；T1、T2—变压器；M—用电设备。

变压器的额定电压二、

电力系统的额定电压

同一电力系统中各个环节（发电机、变压器、电力线路、用电设备）的额定电压数值是否相同，为什么？

头脑风暴三、电力系统的中性点运行方式

电力系统的中性点：指发电机或变压器的中性点。我国电力系统的中性点有4种运行方式：中性点不接地中性点直接接地中性点经消弧线圈接地中性点经低电阻接地小电流接地系统大电流接地系统三、电力系统的中性点运行方式中性点不接地方式，即电力系统的中性点不与大地相接。特点：电力系统运行时，三相交流系统的相间及相与地间都有电容分布且这些电容在电压的作用下会引起附加电流。为便于分析，只考虑相与地间的电容，用集中于线路中央的等效电容C表示，如图所示。

（a）电路图

正常运行时中性点不接地的电力系统1．中性点不接地的电力系统三、电力系统的中性点运行方式1．中性点不接地的电力系统1）正常运行（b）相量图正常运行时中性点不接地的电力系统三、电力系统的中性点运行方式1．中性点不接地的电力系统2）故障运行电力系统发生单相接地故障时，各相对地电压、对地电容电流都要发生改变，并产生单相接地电流。三、

电力系统的中性点运行方式

（1）各相对地电压

（a）电路图（b）相量图单相接地时中性点不接地的电力系统2）故障运行1．中性点不接地的电力系统三、

电力系统的中性点运行方式

（a）电路图（b）相量图当发生单相接地故障时，由于电网线电压未发生变化，因此线路设备能继续工作。但为防止发生两相接地短路故障，一般规定，发生单相接地故障时，允许系统暂时运行2h；经2h接地故障仍未消除时，就应该切除线路故障，以防故障扩大。单相接地时中性点不接地的电力系统2）故障运行1．中性点不接地的电力系统三、

电力系统的中性点运行方式

（2）单相接地电流（b）相量图2）故障运行1．中性点不接地的电力系统三、

电力系统的中性点运行方式

1．中性点不接地的电力系统2）故障运行三、

电力系统的中性点运行方式

当第3相不完全接地，即通过一定的电阻接地时，该相的对地电压将大于零而小于相电压，而正常1、2两相的对地电压将大于相电压而小于线电压，单相接地电流也比完全接地时小一些。但这种情况下，单相接地电流可能在接地点形成间歇性电弧，引起间歇电弧过电压而导致短路。1．中性点不接地的电力系统2）故障运行三、

电力系统的中性点运行方式

中性点不接地的电力系统若发生单相接地故障，其故障相对地电压等于

，此时接地点的接地电流是系统正常运行时每相对地电容电流的

倍。课堂互动三、

电力系统的中性点运行方式

2．中性点经消弧线圈接地的电力系统中性点经消弧线圈接地方式：在上述中性点不接地的电力系统中，当单相接地电流超过规定数值时，电弧不能自行熄灭，一般采用消弧线圈接地措施来减小单相接地电流，使故障电弧自行熄灭。采用这种接地方式的电力系统如图所示。

（a）电路图（b）相量图中性点经消弧线圈接地的电力系统三、

电力系统的中性点运行方式

2．中性点经消弧线圈接地的电力系统消弧线圈是一个具有铁心的电感线圈，其感抗很大，电阻很小，可忽略不计。消弧线圈有许多分接头，可以用来调整线圈的匝数，改变感抗值，从而调节消弧线圈的电感电流。

（a）电路图（b）相量图中性点经消弧线圈接地的电力系统三、

电力系统的中性点运行方式

2．中性点经消弧线圈接地的电力系统

（a）电路图（b）相量图中性点经消弧线圈接地的电力系统三相电压对称中性点对地电压为零无电流通过消弧线圈电力系统正常运行时三、

电力系统的中性点运行方式

2．中性点经消弧线圈接地的电力系统

（a）电路图（b）相量图中性点经消弧线圈接地的电力系统

发生单相接地故障时（如第3相接地）三、

电力系统的中性点运行方式

2．中性点经消弧线圈接地的电力系统如果适当调节消弧线圈，可使接地点的电流变得很小或等于零，接地点就不会产生电弧，可避免短路事故的发生。

（a）电路图（b）相量图中性点经消弧线圈接地的电力系统三、

电力系统的中性点运行方式

2．中性点经消弧线圈接地的电力系统根据程度不同，消弧线圈中电感电流对电容电流的补偿可分为全补偿、欠补偿和过补偿三种。1）全补偿（IL=I3

）当感抗等于容抗，接地点的电流为零时称为全补偿。全补偿运行时，虽然接地点的电流为零，但各相对地电压不完全对称，一旦中性点对地之间出现电压，会在谐振电路内产生很大电流，引起串联谐振过电压，可能会造成设备损坏。因此一般不采用此补偿方式。三、

电力系统的中性点运行方式

2．中性点经消弧线圈接地的电力系统2）欠补偿（IL＞I3）当感抗大于容抗,接地点尚有未补偿的电容电流时称为欠补偿。欠补偿运行时,接地点会出现电容电流。此时,一旦电网中部分线路断开,可能会造成系统全补偿,出现串联谐振过电压。因此这种补偿方式也很少采用。3）过补偿（IL＜

I3

）当感抗小于容抗，接地处有多余的电感电流时称为过补偿。过补偿运行时不会出现上述缺点，因此在实际应用中都采用这种方式。

三、

电力系统的中性点运行方式

3．中性点直接接地的电力系统中性点直接接地方式，即电力系统的中性点直接和大地相接。在中性点直接接地的电力系统中，发生单相接地故障时，会造成单相短路（用符号k(1)表示），产生很大的短路电流，保护装置将通过断路器自动跳闸或者熔断器熔断来切除短路部分的故障，其他无故障的部分正常运行，如图所示。中性点直接接地的电力系统中性点直接地的电力系统在发生单相接地故障时，其他两相对地电压不会升高，因此这种系统中电气设备的相绝缘只需要按相电压考虑，而不需要按线电压考虑，这对于110kV及以上的高压、超高压系统是很有经济价值的。高压电器的绝缘问题是影响电器设计和制造的关键因素，电器绝缘要求的降低。三、

电力系统的中性点运行方式

3．中性点直接接地的电力系统一方面可降低电器的造价另一方面也可改善电器的性能对于采用中性点直接接地方式的低压供电系统，当发生单相接地故障时，可限制非故障相对地电压的升高，从而保证单相用电设备的安全。若能快速切除故障，则有利于保障人身安全，防止触电。三、

电力系统的中性点运行方式

3．中性点直接接地的电力系统近年来，随着电网的不断发展，尤其是电缆的大量使用，电力系统单相接地电流不断增大。例如，一些10kV母线的单相接地电流超过100A，而一些变电站35kV母线的单相接地电流可达到200～500A，甚至更高。当发生单相接地故障时，电弧不能自行熄灭；间歇性电弧或谐振引起的过电压，会损坏设备和线路，从而导致中断供电。三、

电力系统的中性点运行方式

4．中性点经低电阻接地的电力系统我国大部分电网采用的是中性点不接地或经消弧线圈接地方式，这些接地方式已无法满足当前电网安全、可靠运行的要求，因此中性点经低电阻接地方式在我国的电网中已逐步开始使用。中性点经低电阻接地的电力系统运行时，接地电阻的大小以限制单相接地电流在600A至1000A范围内为宜。采用中性点经低电阻接地的方式可以较好地抑制谐振过电压，发生单相接地故障时可实现对故障的快速切除，减少设备的绝缘老化，提高设备的可靠性。三、

电力系统的中性点运行方式

4．中性点经低电阻接地的电力系统三、

电力系统的中性点运行方式

电力系统的中性点接地方式是一个涉及电力系统诸多方面的综合性技术课题。它不仅关系电网本身的安全可靠，而且对通信干扰、人身安全等方面有重要影响。因此，电力系统的中性点接地方式应依据国家的有关规定，并根据实际情况确定。小提示任务实训——确定电力系统的额定电压观察图中的电气设备及相关电压要求，根据电力系统额定电压的确定原则，该电力系统中各电气设备的额定电压如下。G—发电机；T1、T2、T3—变压器。

电力系统接线图确定电力系统的额定电压任务实训——确定电力系统的额定电压发电机的额定电压应高于同级电力线路额定电压的5%，即变压器T1与发电机相连，其一次绕组的额定电压与发电机的额定电压相同，即变压器T1的二次侧电力线路较长，因此其二次绕组的额定电压比其所连电力线路的额定电压高10%，即任务实训——确定电力系统的额定电压变压器T2连接在电力线路上，因此其一次绕组的额定电压与其所连电力线路的额定电压相同，即变压器T2的二次侧电力线路不长，因此其二次绕组的额定电压比其所连电力线路的额定电压高5%，即变压器T3连接在电力线路上，因此其一次绕组的额定电压与其所连电力线路的额定电压相同，即变压器T3的二次侧电力线路不长，因此其二次绕组的额定电压比其所连电力线路的额定电压高5%，即任务2认识供配电系统某地新建了一座大型机械加工厂，现拟建设一个变配电所，邀请王师傅帮忙设计变配电所的电气主接线。王师傅的儿子小王正在上大学，且所学的专业恰好与电气相关，因此王师傅想借此机会考验一下小王。于是，王师傅拿了一张变配电所的电气主接线图（如图）给小王，让小王识读该电气主接线图。请你用所学知识也来识读一下这张电气主接线图吧！任务引入电力系统接线图任务引入供配电系统是电力系统的重要组成部分。供配电系统主要由降压变电所、高压配电所、车间变电所、高低压配电线路和用电设备组成，它的功能是传输电能，并进行电压的变换、输送和分配。根据作用不同，供配电系统可分为一次系统和二次系统两部分。其中，一次系统是指由各种主要电气设备按一定顺序连接而成的接受和分配电能的系统；二次系统是指对一次系统进行控制、指示、测量和保护的系统。本项目仅介绍一次系统，二次系统将在后续项目中进行介绍。一、

供配电系统电压的选择

供配电系统的电压等级，对提高电能质量及降低电能损耗有重大影响。在输送功率和输送距离一定时，电压等级越高，电压和电能损失就越小，且电压质量容易得到保证；但电压等级越高，对线路的绝缘要求越高，投资费用也越高。因此，应根据具体情况（如地区电网的供电条件、用电设备容量、电能输送距离、厂区内的配电方式等）来选择合适的电压等级。一、供配电系统电压的选择

1．供电电压的选择供电电压是指电力系统向工厂提供的电压。供电电压主要取决于地区电网的电压、工厂用电设备的总容量和电能输送距离等因素。设备容量在100kW以下，电能输送距离在600m以内，没有高压用电设备的小型工厂，可采用220/380V电压供电。设备容量为100～2000kW，电能输送距离为4～20km的中小型工厂，可采用6～10kV电压供电。设备容量为2000～50000kW，电能输送距离为20～150km，电力负荷较大的中型工厂和大型工厂，可采用35～110kV电压供电。一、供配电系统电压的选择

2．配电电压的选择配电电压是指工厂向用电设备分配的电压。1）高压配电电压供配电系统的高压配电电压主要取决于当地工厂供电电源的电压，以及高压用电设备的电压、容量和数量等因素。中小型工厂采用的高压配电电压通常为6～10kV。从经济角度来看，采用10kV配电电压效果更佳。在输送功率和输送距离相同的条件下，配电电压越高，线路电流越小，线路所采用的导线或者电缆截面积越小。因此，采用10kV配电电压，一方面可以减少线路的成本和金属消耗量，另一方面可以减少线路的电能损耗和电压损耗。从设备的选型及未来的发展角度来看，采用10kV配电电压更优于6kV配电电压。如表所示，与6kV配电电压相比，10kV配电电压输送功率更大，输送距离更远，有更大的发展空间。如果工厂供电电源的电压是6kV，或者工厂中使用较多数量的6kV用电设备，可以采用6kV配电电压。一、供配电系统电压的选择

配电电压/kV线路结构输送功率/kW输送距离/km0.38架空线路≤100≤0.25电缆线路≤175≤0.356架空线路≤20005～10电缆线路≤3000≤810架空线路≤30005～18电缆线路≤5000≤1035架空线路2000～1000020～5063架空线路3500～3000030～100110架空线路10000～5000050～150220架空线路100000～500000200～300

各级电压线路合理的输送功率和输送距离一、供配电系统电压的选择

2）低压配电电压的选择供配电系统的低压配电电压一般采用220/380V的标准电压等级，但在某些特殊的场合（如矿井），由于负荷中心远离变配电所，可采用660V电压作为配电电压来保证负荷端的电压水平。这样不仅可以减少线路的电压损耗，降低线路有色金属消耗量，而且能够增加配电半径，提高供电能力，简化供配电系统。二、供配电系统的供电方式根据变压次数的不同，供配电系统的供电方式可分为二次变压供电方式一次变压供电方式零次变压供电方式二、供配电系统的供电方式

1．二次变压供电方式二次变压供电方式大型工厂和负荷较大的中型工厂各车间变电所低压用电设备高压用电设备工厂总降压变电所一般为35～110kV电源进线降压至6～10kV降压至220/380V二、供配电系统的供电方式

2．一次变压供电方式只有一个车间变电所的一次变压供电方式

（a）一台变压器（b）两台变压器1）只有一个车间变电所的一次变压供电方式适用：一般用电设备容量较小的小型工厂供电方式：车间变电所将6～10kV的电压一次降至220/380V，供低压用电设备使用，如图所示。二、供配电系统的供电方式

2．一次变压供电方式具有高压配电所的一次变压供电方式2）具有高压配电所的一次变压供电方式适用：中、小型工厂（一般多采用6～10kV电源进线）供电方式：经高压配电所将电能分配给各车间变电所，经车间变电所一次变压后电压由6～10kV降至220/380V，供低压用电设备使用；高压用电设备则直接母线供电，如图所示。二、供配电系统的供电方式

2．一次变压供电方式高压深入负荷中心的一次变压供电方式3）高压深入负荷中心的一次变压供电方式适用：某些中、小型工厂（如果供电电压为35kV，在工厂其他条件允许的情况下，也可采用35kV作为配电电压，将35kV线路直接引入靠近负荷中心的车间变电所）

供电方式：经车间变电所一次变压后将电压降至220/380V，供低压用电设备使用，如图所示。二、供配电系统的供电方式

2．一次变压供电方式高压深入负荷中心的一次变压供电方式3）高压深入负荷中心的一次变压供电方式这种供电方式不但可以节省一级中间变压，简化供配电系统，而且可以节约有色金属，降低电能损耗和电压损耗，提高供电质量。二、供配电系统的供电方式

3．零次变压供电方式零次变压供电方式某些无高压用电设备且用电设备总容量较小的小型工厂，一般直接采用220/380V电源进线，不需要经过变压，只需要设置一个低压配电室，就可将电能分配给各车间低压用电设备，如图所示。三、变配电所的电气主接线

变配电所是供配电系统的枢纽。变配电所的电气主接线（一次接线或一次回路），是由各种主要电气设备按一定的工作顺序和规程要求连接而成的电路，在供配电系统中起电能输送和分配的作用。其对应的接线图称为电气主接线图，电气主接线图中，常用电气设备和导线的文字符号和图形符号如下表所示。三、变配电所的电气主接线

常用电气设备和导线的文字符号和图形符号三、变配电所的电气主接线

（续表）三、变配电所的电气主接线

1．电气主接线的基本要求2）可靠性3）灵活性4）经济性1）安全性电气主接线应符合国家标准和有关技术规范的要求，能充分保证人身安全和设备安全。电气主接线应根据负荷的等级，满足负荷在各种运行方式下对供电连续性的要求。电气主接线应能适应供配电系统所需要的各种运行方式，并能在不同运行方式间进行灵活转换，操作维护简便，而且能适应负荷的发展。在满足以上要求的前提下，电气主接线应尽量简单，以减少投资，降低运行费用。三、变配电所的电气主接线

2．电气主接线的形式1）单母线接线母线又称汇流排，是用来汇集和分配电能的硬导线。设置母线可以方便地把多路电源进线和出线通过电气开关连接在一起，以提高供电的可靠性和灵活性。单母线接线可分为单母线不分段接线单母线分段接线单母线带旁路母线接线三、变配电所的电气主接线

2．电气主接线的形式单母线不分段接线（1）单母线不分段接线如图所示，单母线不分段接线只有一路电源进线，其进线和每路出线都配有一组开关电器（断路器和隔离开关）。断路器用于在正常或故障情况下接通与断开电路。隔离开关在检修时作为隔离电器隔离电压。1）单母线接线三、变配电所的电气主接线

2．电气主接线的形式单母线不分段接线接线简单、使用设备少、投资小供电可靠性和灵活性较差对供电可靠性和连续性要求不高的小型工厂优点缺点适用范围！当对母线或母线隔离开关进行检修时，必须断开所有回路，全部用户都将停电。1）单母线接线三、变配电所的电气主接线

2．电气主接线的形式单母线分段接线（2）单母线分段接线如图所示，单母线分段接线具有两路电源进线，每段母线接一路电源进线。分段开关可采用隔离开关或断路器；母线可分段运行，也可不分段运行。（a）分段开关为隔离开关（b）分段开关为断路器1）单母线接线三、变配电所的电气主接线

2．电气主接线的形式用隔离开关分段的单母线接线，在正常的情况下，分段隔离开关打开，两路电源进线及两段母线分别运行。如需对母线或母线隔离开关检修，可将分段隔离开关断开后分段进行检修。当母线发生故障时，可将故障段切除，非故障段仍继续运行，只有故障段所接用户停电。1）单母线接线用断路器分段的单母线接线，在正常的情况下，断路器及其两侧隔离开关闭合，两路电源进线及两段母线并列运行。这种接线除可分段检修母线或母线隔离开关外，还可在母线或母线隔离开关发生故障时，母线分段断路器和进线断路器同时自动断开，保证非故障段连续运行。三、变配电所的电气主接线

2．电气主接线的形式供电可靠性和灵活性较高，检修设备时可减小停电范围电路较复杂，使用设备较多，投资较大适用双电源进线、较多回路出线，对供电可靠性要求较高的中型工厂优点缺点适用范围1）单母线接线三、变配电所的电气主接线

2．电气主接线的形式单母线带旁路母线接线（3）单母线带旁路母线接线如图所示，单母线带旁路母线接线是在单母线分段接线的基础上增设了一组旁路母线及各出线回路中相应的隔离开关。旁路母线正常运行时不带电，旁路断路器及旁路隔离开关都是断开的，线路按单母线分段接线的方式运行。当某一回路或回路中的断路器停电检修时，该回路可通过旁路母线接到另一母线上，以保证继续供电。1）单母线接线三、变配电所的电气主接线

2．电气主接线的形式相当高的供电可靠性和灵活性电路较复杂，使用设备较多，投资较大适用于配电线路较多、负荷较为重要的中小型发电厂或35～110kV变配电所优点缺点适用范围1）单母线接线三、变配电所的电气主接线

单母线接线都有一个缺点：母线或母线隔离开关发生故障或检修时，会使整条母线或一段母线断电。因此，对供电可靠性要求很高的大型工厂，一般采用双母线接线。小提示三、变配电所的电气主接线

2．电气主接线的形式2）双母线接线如图所示，双母线接线的每一个回路都是通过一台断路器和两组隔离开关分别接到两组母线上的，两组母线之间通过母线联络开关相连。经过倒闸操作，各回路可以实现在两组母线之间的切换，这样在检修任一母线时，都不会中断供电，而且一组母线故障时，也可以将故障母线上的正常回路倒至另一母线，以尽快恢复供电。双母线接线三、变配电所的电气主接线

2．电气主接线的形式2）双母线接线具有较高的供电可靠性和灵活性，能适应多种运行方式操作过程比较复杂，且使用设备较多，投资较大适用于负荷大且重要的发电厂及枢纽变配电所等。优点缺点适用范围桥式接线内桥式接线外桥式接线3）桥式接线定义：桥式接线是单母线分段接线的变形。当只有两路电源进线和两台变压器时，可通过断路器把它们连接起来，这种接线称为桥式接线。三、变配电所的电气主接线

2．电气主接线的形式桥式接线

（a）内桥式接线（b）外桥式接线根据断路器连接位置的不同内桥式接线中，断路器QF3跨接在进线断路器QF1和QF2的内侧，靠近变压器，如图（a）所示。适用：电源线路较长（即电源线路故障检修机会较多）、变压器不需要经常切换的35kV及以上总降压变电所.3）桥式接线外桥式接线中，断路器跨接在进线断路器QF1和QF2的外侧，靠近电源侧，如图（b）所示。适用：电源线路较短（即电源线路故障检修机会较少）、变压器需要经常切换（即负荷变动较大）的总降压变电所。三、变配电所的电气主接线

2．电气主接线的形式

（a）内桥式接线（b）外桥式接线桥式接线三、变配电所的电气主接线

2．电气主接线的形式桥式接线的供电可靠性较高，运行灵活性好。无论哪条回路故障或检修，均可通过倒闸操作迅速切除该回路，不会导致变压器二次侧母线长时间停电。因此，桥式接线既能适应单电源双回路供电方式，又能适应双电源的两端供电方式。三、变配电所的电气主接线

2．电气主接线的形式4）线路-变压器组单元接线线路-变压器组单元接线，即线路和变压器直接相连，是一种最简单的接线方式。当变配电所中只有一路电源进线和一台变压器时，可采用这种接线。这种接线在变压器高压侧可根据进线距离和系统短路容量的大小，装设不同的开关电器，如图所示。线路-变压器单元接线三、变配电所的电气主接线

2．电气主接线的形式4）线路-变压器组单元接线使用设备少、接线简单、操作简便、投资小，降低了发生故障的可能性供电可靠性和灵活性较低，当线路中任一设备发生故障或检修时，变配电所将全部停电缺点优点四、高低压配电线路的接线方式

根据电压高低的不同，配电线路可分为高压配电线路（1kV以上线路）作用：从总降压变电所以6～10kV的电压向各车间变电所或高压用电设备供电。2.低压配电线路（1kV及以下线路）作用：从车间变电所以220～380V的电压向各车间低压用电设备供电。四、高低压配电线路的接线方式

高压配电线路的接线方式1）高压放射式接线高压放射式接线是指由总降压变电所高压母线引出的每一条回路，直接向一个车间变电所或高压用电设备供电，沿线不接其他负荷的接线方式。主要有单回路放射式接线、双回路放射式接线、采用公共备用干线的放射式接线三种，如下表所示。四、高低压配电线路的接线方式

高压放射式接线表四、高低压配电线路的接线方式

高压配电线路的接线方式2）高压树干式接线高压树干式接线是指由总降压变电所高压母线引出的每路高压干线上，均沿线连接多个车间变电所或负荷点的接线方式。主要有单回路树干式接线和双回路树干式接线两种，如下表所示。四、高低压配电线路的接线方式

高压树干式接线四、高低压配电线路的接线方式

高压配电线路的接线方式3）高压环式接线实际上是两端供电的树干式接线，两路树干式接线尾端连接起来就成了环式接线，如图所示。高压环式接线

高压环式接线正常运行时，绝大多数采用开环运行方式。这种接线方式供电可靠性和灵活性高，当任何一条线路故障或检修时，只需要经过短时间的停电切换，即可恢复供电。这种接线方式在现代城市电网中应用较为广泛。高压环式接线之所以不采用闭环运行方式，是因为若采用环网运行，即为双电源同时供电，当某段线路发生短路故障时，两端电源都因向短路点提供短路电流而被切断，造成整个环网停电。可见，高压环式接线采用开环运行比闭环运行的供电可靠性高。小提示四、高低压配电线路的接线方式

四、高低压配电线路的接线方式

2．低压配电线路的接线方式放射式树干式环式链式四、高低压配电线路的接线方式

2．低压配电线路的接线方式1）低压放射式接线低压放射式接线是指由车间变电所低压母线将电能分配出去，经各个配电干线再供电给配电箱或低压用电设备的接线方式。优点：供电线路独立，某一线路发生故障或检修时不影响其他线路，供电可靠性较高缺点：有色金属消耗量较多，使用的开关设备也较多适用于：设备容量较大的用电设备，如空调机组、大型消防泵、电热器等低压放射式接线四、高低压配电线路的接线方式

2．低压配电线路的接线方式2）低压树干式接线是指由车间变电所低压母线引出的线路上，沿线连接多个车间母线，再从车间母线上引出分支线给车间的用电设备供电。优点：有色金属消耗量少，造价低缺点：干线出现故障时，所连接的用电设备均受到影响，供电可靠性较低适用于：用电容量较小且分布均匀的用电设备。低压树干式接线四、高低压配电线路的接线方式

2．低压配电线路的接线方式3）低压环式接线与高压环式接线类似，低压环式接线实质上也是两端供电的树干式接线方式的改进型，如图所示。低压环式接线优点：这种接线方式供电可靠性高，任一线路发生故障或