工厂配电及一次系统
工厂供配电技术PPT课件第三章 供配电一次系统.ppt
LW8-40.5型户外交流高压六氟化硫断路器
EXIT
SN10-10型断路器
EXIT
ZN28-12型
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ZN28A-12型 VD4型
瓷柱式
EXIT
落地罐式
真空断路器 开关触头在真空的容器内闭合和断开。灭弧 能力强燃弧时间短，属高速断路器。开断能 力强。结构简单，重量轻，体积小。寿命长， 易维修。可频繁操作。无易燃易爆危险。 注意：由于开断速度高, 易产生截流过电压, 对变压器等感性负载易造成危害,应配置过电 压吸收装置。
（1）复合 复合是异性带电质点彼此的中和。 （2） 扩散 扩散是指带电质点从弧隙逸出进入周围介质中的
现象。
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5、灭弧的基本方法如下：
利用介质灭弧 利用气体或油吹动电弧 采用特殊的金属材料作灭弧触头 电磁吹弧 使电弧在固体介质的狭缝中运动 将长弧分隔成短弧 采用多断口灭弧 提高断路器触头的分离速度
EXIT
2. 常用变压器的容量系列
我国目前的变压器产品容量系列为R10系列，
即变压器容量等级是按 R10 10 10为倍1数.2确6
定的，如：100kVA、125 kVA、160 kVA、 200 kVA、250 kVA、315 kVA、500 、 630 kVA、800 kVA、1000 kVA、1250 kVA、 1600 kVA等。
第三章 供配电一次系统
3.1 供配电系统常用电器设备 3.2 变电所的低压设备 3.3 变电所主变压器数量及容量的确定 3.4 变电所的电气主接线 3.5 配电网常用电气主接线形式 3.6 互 感 器 3.7 组合式成套变电所
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供配电一次系统
本章重点讲述供配电系统的一次设备和主 接线图，对一次设备着重介绍其功能、结构 特点、基本原理，对主接线图着重阐述其基 本要求及一些典型接线的分析。本章是本课 程的重点，也是从事供配电系统运行、维护 和设计必备的基础知识。
工厂供配电系统的一次接线
工厂供配电系统的一次接线工厂供配电系统一次接线是指工厂内各种负载设备通过一次接线来接入工厂的供电系统，以实现安全、可靠、高效的用电需求。
工厂供配电系统一次接线的设计和施工工作对于工厂的正常运行具有重要的意义，下面将详细介绍一次接线的要点和步骤。
一、一次接线的要点1. 动力与照明分开供电：一次接线需将工厂的动力设备和照明设备分开供电，以充分发挥电力资源的利用效益，并确保动力设备的安全和稳定运行。
2. 合理规划电源回路：根据工厂的用电需求，合理规划电源回路的数量和位置，以便满足各个区域和设备的用电需求，并保证电流的平衡分布。
3. 选择合适的电缆规格：根据工厂各个区域和设备的用电负荷，选择合适的电缆规格，以确保电缆能够承受负荷电流和线路阻抗，并保证电能的正常传输和功率因数的良好调整。
4. 确保电线的质量和安全：一次接线所使用的电线必须符合国家标准，且经过专业质检和安全测试，以确保电线的质量和安全可靠，避免因质量问题引起的火灾和其他事故。
5. 使用合适的开关和保护装置：根据工厂设备的特点和用电负荷，选择合适的开关和保护装置，以确保设备的安全和稳定运行，并提高供电系统的可靠性。
二、一次接线的步骤1. 确定一次接线方案：根据工厂的用电负荷和布置，确定一次接线的方案，包括电源回路的数量、容量和布置。
2. 制定接线图纸：根据一次接线方案，制定详细的接线图纸，包括电源点、动力设备、照明设备和开关、保护装置的位置和连接方式等。
3. 铺设电缆：按照接线图纸，对工厂内各个区域和设备进行电缆的铺设，注意电缆的走向和保护措施，确保电缆的安全和可靠。
4. 安装开关和保护装置：根据接线图纸，安装各个区域和设备的开关和保护装置，保证设备的开关控制和电流保护功能的实现。
5. 进行接线和接地：按照接线图纸和电缆标识进行电缆的接线和接地工作，确保接线正确无误，接地连接良好。
6. 进行线路测试：在接线完成后，进行线路的测试，包括线路阻抗测试、绝缘测试、断路器操作测试等，以确保线路的质量和安全。
四章工厂变配电所及其一次系统
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工业与民用供电
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4.真空断路器
开关触头在真空的容器内 闭合和断开。 灭弧能力强燃弧时间短，属高速断路器。 开断能力强。结构简单，重量轻，体积 小。寿命长，易维修。可频繁操作。无 易燃易爆危险。
国内生产的真空断路器归纳起来大致 可分为三类：
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引进技术并国产化的产品。如ZN12-12， 引进西门子3AF；ZN18-12，引进日本东 芝公司VK系列产品；ZN21-12，引进比利 时EIB公司的产品技术；ZN67-12，引进 日本三菱电机VPR型真空断路器等。
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1.电弧的主要影响 延长了电路的开断时间。 电弧高温烧坏开关的触头。
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2.产生的原因
触头本身及触头周围介质含有大量可被游 离的电子。（内因〕
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。 （外因〕
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(1)出线回路在六回以下，且变压器总容量 不超过5000kvA时，可选用交流操作机 构；
(2)变压器总容量超过5000kvA，高压母 线采用单母线分段时，宜选用直流操作， 采用直流弹簧储能机构；
(3)一类负荷或特别重要负荷容量较大，且 系统容量在10000kw左右时，应选用直 流操作，采用CD型直流操作机构。
的空载变压器、电容电流不超过5A的空载 线路及电压互感器和避雷器电路）
工厂供电第4章
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第四章
注意 隔离开关没有灭弧装置，不能用来接通或断开较大的负荷
电流，通常只能在相应的断路器断开以后才能进行拉合闸操作。否 则容易造成事故。 类型 图4-2隔离开关GN8—10/600型 装置地点的不同： 户内、户外式； 支持绝缘数目的不同： 单柱式、双柱式、三柱式； 闸刀运动方向的不同: 水平旋转式、垂直旋转式、 摆动式.插入式； 接地刀闸： 有接地刀闸、无接地刀闸； 操作机构： 手动、电动、气动。 （工厂一般采用CS6型）
7第四章三、电弧的熄灭 Nhomakorabea1、熄灭电弧的条件：电弧中的去游离率大于游离率， 即电弧中离子消失的速率大于离子产生的速率。 2、熄弧的方式——主要是复合和扩散。 复合——异号带电质点彼此中和，又称去游离。 扩散——弧柱内的自由电子逸出弧柱以外，到周围冷介质中 去的过程。 两种方式的目的： 复合使弧柱中的中性质点增加； 扩散可降低弧柱的温度，减少热游离。 3、交流电弧的熄灭特点 交流电流每半个周期过零一次。利用交流电流过零时电 弧暂时熄灭的特点熄弧。
第四章 工厂变配电所及其一次系统
第一节 第二节 第三节 第四节 第五节 第六节 第七节 第八节 第九节 工厂变配电所的任务和类型 电气设备中的电弧问题及对触头的要求 高压一次设备 低压一次设备 电力变压器 电流互感器和电压互感器 工厂变配电所的主接线 工厂变配电所的所址、布置、结构及安装图 工厂变配电所的运行维护和检修试验
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第四章
RN1RN2型熔断器图4-10
户外熔断器RW4—10（G）型 图4-11
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第四章
三、高压隔离开关 QS 1、作用 隔离高压电源，使设备和电源间造成一个明显的断 开点，确保试验检修人员的安全。 它还可以断开或接通一些较小电流的回路： ①开合电压互感器和避雷器回路； ②开合励磁电流不超过2A的空载变压器； ③开合空载电流不超过5A的空载线路； ④开合电压为10kv及以下，电流为15A以下的线路； ⑤开合电压为10kv及以下，环路均衡电流为70A及以 下的环路。
厂矿变配电系统一次电路及接线图
厂矿变配电系统一次电路及接线图工厂的供配电系统一般是由工厂降压变电所、中压配电线路、车间变配电所、低压配电线路及用电设备组成的，如图所示。
工厂降压变电所的作用是把电力系统供给的高压电能，经过变电所的各级降压，变成用电设备所需要的电压，然后经过配电装置和配电线路将电能送到各个用电器上。
总降压变电所是工厂电能供应的枢纽，由高压(35-110kV)进线装置、降压变压器和低压(6-10kV)配电装置等设备组成。
所谓配电装置，是由母线、开关设备、保护电器、测量电器等组成的受电和配电的整体。
总降压变电所的作用是将35-l10kV外部电源电压降为6~10kV电压，再由6-10kV配电装置分别将电能送到配电所、车间变电所或高压用电设备。
为了保证供电的可靠性，总降压变电所多设置两台降压变压器。
高压配电所:对于大中型工厂，由于厂区大、负荷分散，常设置一个或一个以上的配电所。
配电所的作用是在靠近负荷中心处接收6-10kV电源供来的电能，并把电能重新分配，送至附近各个车间变电所或附近的高压用电设备。
因此它是厂内电能的中转站。
车间变电所的作用是将6~10KV的电源电压降至220/380V电压，再由220/380V低压压配电盘送至各个低压用电设备。
一个生产厂房或车间，根据具体情况可设置一个或几个车间变电所。
几个相邻且用电量都不大的车间也可共用一个车间变电所。
配电线路分为6-10kV厂矿内高压配电线路和220/380V厂内低压配电线路。
高压配电线将总降压变电所与高压配电所，车间变电所和高压用电设备连接起来。
低压配电线路将车间变电所的220/380V电压送至各低用用电设备。
用电设备按用途分为动力用电设备、工艺用电设备、电热用电设备、试验用电设备和照明用电设备。
(工厂变配电及一次系统)
高压负荷开关型号:
高压断路器 高压断路器的功能是，不仅能通断正常 负荷电流，而且能接通和承受一定时间 的短路电流，并能在保护装置作用下自 动跳闸，切断短路故障。 高压断路器按起采用的灭弧介质分为油 断路器、六氟化硫断路器、真空断路器 以及压缩空气断路器和磁吹断路器等。 油断路器按其油量多少和油量的功能分 为少油断路器和多油断路器两种。 目前我国主要采用SN10-10型户内少油断 路器。
工厂变配电及一次系统
第一节 工厂变配电所的任务和类型
变配电所的任务 变配电所担负着从电力系统受电，经过 变压然后配电的任务。配电所担负着从 电力系统受电，然后直接配电的任务。 变配电所的类型 工厂变电所分总降压变电所和车间变电 所，不过一般中小型工厂不设总降压变 电所。
车间变电所按其主变压器的安装位置分 以下几个类型： (1)车间附设变电所 (2)车间内变电所 (3)露天（或半露天）变电所 (4)独立变电所 (5)杆上变电所 (6)地下变电所 (7)楼上变电所 (8)成套变电所 (9)移动式变电所
Sn.t =(0.6~0.7) S30 任一台变压器单独运行时，应满足全部 一、二级负荷的需要，即 Sn.t ≥ S30 （I+II） 3.车间变电所主变压器的单台容量上限一 般不宜大于1000KV*A或（1250KV*A） 4.适当考虑负荷的发展 应考虑今后5~10年电力负荷的增长，留 有一定的余地。 电力变压器的额定容量Sn.t是在一定的温
高压断路器型号:
SN10-10型户内少油断路器外型结构如图 实物图:
SN10-10型户内少油断路器可配用CS2型手 动操作机构、CD10型电磁操动机构或 CT7型弹簧操动机构。 CD10型电磁操动机构如图
第四章 工厂变配电所及其一次系统习题及答案
第四章工厂变配电所及其一次系统习题及答案4-1 某厂的有功计算负荷为3000kW，功率因数经补偿后达到0.92。
该厂6kV进线上拟安装一台SN10-10型高压断路器，其主保护动作时间为0.9s，断路器断路时间为0.2s。
该厂高压配电所6kV母线上的IK（3）=20kA。
试选择该高压断路器的规格。
解：应选SN10-10II/1000-500型高压少油断路器。
4-2 某10/0.4kV的车间附设式变电所，总计算负荷为780k V·A,其中一、二级负荷有460k V·A。
试初步选择该变电所主变压器的台数和容量。
已知当地的年平均气温为+25℃。
解：初步选两台S9-630/10型电力变压器。
如选两台S9-500/10型，则在一台运行时，考虑当地年平均温度较高，又是室内运行，因此一台运行的容量实际只有500k V·A*（0.92-0.05）=435k V·A<460k V·A 不满足一、二级负荷要求，因此不合适。
4-3 某10/0.4kV的车间附设式变电所，原装有S9-1000/10型变压器一台。
现负荷发展，计算负荷达1300k V·A。
问增加一台S9-315/10型变压器与S9-1000/10型变压器并列运行，有没有什么问题？如果引起过负荷，将是哪一台过负荷？过负荷多少？已知两台变压器均为YynO联结。
解：ST315=340k V·A ST1000=960k V·A(340-315)/315=7.9%将使S9-315/10型变压器过负荷7.9%。
4-4 习题4-1所示6kV进线上装设有两个LQJ-10型电流互感器（A, C相各一个），其0.5级的二次绕组接测量仪表，接线如图7-6所示，其中电流表PA（1T1-A型）消耗功率3V·A,有功电能表PJ1(DS2型）和无功电能表PJ2（DX2型）的每一电流线圈消耗功率0.7V·A;其3级的二次绕组接GL-15型电流继电器，其接线如图6-25所示，其线圈消耗功率15V·A。
第3章 工厂供配电系统的一次接线
S N S C (1 2)
一般而言，变压器容量和台数的确定与变电所主 接线方案一起确定，在设计主接线时需要考虑到 用电单位对变压器台数和容量的选择。
第三节 变电所变压器的选择
（二）车间变电所变压器台数及容量选择原则 1．车间变电所变压器台数选择：
第三节 变电所变压器的选择
2．车间变电所变压器容量的选择 车间变电所变压器容量的确定方法与总降压变电 所变压器容量的选择相同；另注意：
单台变压器容量小于1000KVA。主要考虑：低压开关 设备的断流能力及短路稳定性要求；使变压器接近负 荷中心，减小线损； 对于装设在二层楼上的干式变压器，容量不宜大于 630KVA；
第三节 变电所变压器的选择
三、变压器台数及容量的选择
第三节 变电所变压器的选择
（一）总降压变电所主变压器台数和容量的确定
考虑因素：供电条件、负荷性质、用电容量、运行方 式等。
1．变压器台数的确定： （1）满足用电负荷对供电可靠性的要求：
在有一、二级负荷的变电所中，选择两台甚至多于两 台主变；
第三节 变电所变压器的选择
一般在下列情况下设置一台主变： 只有一路电源进线； 变电所可以通过附近的低压电网（6kv—10kv）获取 备用电源； 工厂所带负荷绝大多数为三级负荷，且少量的一、二 次负荷满足备用电源获取的条件；
第三节 变电所变压器的选择
2．变压器容量的确定
（1）装单台变压器时：其额定容量 S N 应能够满足全 部用电设备的视在计算负荷 S C ，考虑到冗余性，以及 变压器的经济运行，容量满足：
第三节 变电所变压器的选择
5.杆上变电所
工厂变配电所及其一次系统概述
工厂变配电所及其一次系统概述工厂变配电所及其一次系统概述一、引言随着工业的发展，工厂的用电需求日益增加，为了满足这种需求，工厂需要建立具有较高电力供应能力的变配电所及其一次系统。
变配电所是工厂电力系统中的重要组成部分，承担着将高电压输电线路的输电能力转化为低电压供电能力的重要任务。
一次系统则是变配电所中的主要设备，负责将高压电能分配给各个电力用户。
因此，对于工厂变配电所及其一次系统的概述非常重要。
二、工厂变配电所的功能和结构工厂变配电所一般由变电设备室、配电设备室、机房、控制室等组成。
其中变电设备室主要安放变压器、低压配电柜等设备；配电设备室主要安放电力配电系统所需的开关设备、接地阻抗装置等设备；机房主要安放供电设备的监控系统和自动控制系统；控制室主要安放控制设备和操作设备。
工厂变配电所的功能主要包括：1. 转换电能：将来自输电线路的高电压电能通过变压器转换为低电压电能，以供工厂内各个电力用户使用。
2. 配电：将变压器输出的低电压电能通过配电设备按需进行分配，以保证工厂内各个设备、设施均能得到足够的电能供应。
3. 维护电力安全：通过对电力设备的监控和保护，及时排除各类故障，保证工厂电力系统的稳定运行。
工厂变配电所的结构根据所需功率大小和用电情况来设计，一般包括主变压器、进线柜、电容器柜、配电柜、开关柜、控制柜等设备。
这些设备通过电缆和导线等进行互联，构成一个完整的电力系统。
三、工厂一次系统的主要设备1. 主变压器：主变压器是将高电压通过电力变压器变成低电压的设备。
主变压器一般分为高压侧和低压侧两部分，通过变压器的变损进行电能转换。
2. 进线柜：进线柜是主变压器和辅助电源之间的连接设备。
进线柜具有隔离、切断、分段、测量和保护等功能。
3. 电容器柜：电容器柜是用来改善和补偿电力系统的功率因数的设备。
电容器柜通过调整电压和电流的相位差来提高功率因数。
4. 配电柜：配电柜是将主变压器输出的低电压电能分配给工厂内各个用户的设备。
工厂变配电所及其一次系统
（3）不完全星形接线，或称两相式接线。流过 公共线的电流等于A、C两相电流的向量和，广泛 用于三相负荷平衡或不平衡电路中.
5、电流互感器的接线
电流互感器接线时，必须注意标注在电流互 感器端子上的符号和极性。通常用字母L1与L2表 示原绕组端子，副绕组端子用K1和K2表示。原边 电流从L1流向L2时，副边电流从K1流出经测量仪 表流回K2，则L1与K1，L2与K2分别为同极性端子。
当熔件通过的电流等于额定电流时，熔件长期不 熔断；通过1.3倍额定电流时,熔断时间约1小时左右； 通过的电流越大，熔断时间越短，呈反时限特性。 熔断器熔断时间与通过电流的关系曲线，称为熔断 器的保护特性曲线，由制造厂给出。
1、高压熔断器
在工厂变配电系统中，对容量较小且不太重要的 负荷，可以使用高压熔断器作为配电线路及变压 器、电压互感器的过载和短路保护，即经济又可 满足一定程度的可靠性。高压熔断器不仅要满足 额定电压、电流的要求，而且短路电流不能超过 熔断器的最大开断电流。主要类型有： RN型户 内高压管型熔断器 、RW型户外高压跌落式熔断 器。
第五章 工厂变配电所及其一次系统
5.1 工厂变配电所的作用和类型 5.2 电气设备中的电弧问题及对触头的要求 5.3 高压一次设备
5.4 低压一次设备 5.5 电压互感器和电流互感器 5.6 工厂变配电所的一次主接线 5.7 工厂变配电所的布置与结构 5.8 工厂变配电所的运行管理
5.1 变配电所的作用和类型
一、变、配电所的作用
变配电站是电力系统变换电压、接受和分配电能、
控制电力的流向和调整电压的设施。
工厂变配电所及其一次系统
工厂变配电所及其一次系统一、概述工厂变配电所是指为满足工业生产过程中对电能的需求而建立的电力配电设施。
它负责接收高压输电线路的电能，并将其变压、配电至工业设备的一次电气系统中。
一次系统是指电力系统中的最高电压等级的电气系统，通常为工厂内部的输电设备、配电设备和终端设备等。
本文将重点介绍工厂变配电所及其一次系统的组成、功能和运行原理，以帮助读者对工厂电气系统有更深入的了解。
二、工厂变配电所的组成工厂变配电所一般由以下几个主要组成部分组成：1.变电设备：包括变压器、断路器、隔离开关等。
变压器用于将高压电能变换为适合工厂内部使用的低压电能，断路器和隔离开关用于对电路进行控制和隔离。
2.配电设备：包括配电箱、开关柜、开关插座等。
配电箱用于将低压电能分别供应给不同的电路，开关柜用于对电路进行监控和保护，开关插座用于连接和断开电路。
3.电力负荷：包括工业设备、照明设备、动力设备等。
工业设备是工厂生产过程中主要的电力负荷，照明设备用于提供照明，动力设备用于提供机械动力。
4.控制设备：包括继电器、传感器、控制器等。
继电器用于对电路进行远程控制，传感器用于感知电路的状态，控制器用于对电路进行自动化控制。
三、工厂变配电所的功能工厂变配电所具有以下几个主要功能：1.电能接收和变压：工厂变配电所作为电力系统的接入点，负责接收高压输电线路传输的电能，并将其变压为适合工业设备使用的低压电能。
2.电能配电和分配：工厂变配电所将变压后的低压电能通过配电设备分别供应给不同的电路，满足工业设备、照明设备和动力设备等的电能需求。
3.电路控制和保护：工厂变配电所通过断路器、隔离开关和开关柜等设备对电路进行控制和保护，确保电路正常运行并防止电路过载、短路等故障。
4.故障诊断和维修：工厂变配电所配备了继电器、传感器和控制器等设备，可以对电路状态进行监测和诊断，一旦发现故障，及时采取措施修复。
四、工厂变配电所的运行原理工厂变配电所的运行原理可以概括为以下几个步骤：1.电能接收：工厂变配电所通过高压输电线路接收来自电力系统的高压电能。
工厂供电的一次系统
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第二章 工厂供电的一次系统
第一节 工厂变配电所的电气主接线
2.单母线分段接线 单母线分段接线是由电源的数量和负
荷计算、电网的结构来决定的。
可采用隔离开关或断路器分段，隔离开 关分段因倒闸操作不便，现已不再采用。单 母线分段接线可以分段单独运行，也可以并 列同时运行。
高压放射式线路
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第二章 工厂供电的一次系统
第二节 工厂供电线路
2、树干式接线 优点：①引出线发生故障时互不影响。 ②高压开关设备用得较少，耗用导线少。 ③增加用户时不必另增线路，易适应发 应发展。 缺点：某段干线发生故障或检修时，其后的若 干变电所都要停电，供电可靠性较低。
3、环形接线 优点：高压开关设备用得较少，耗用导 线少，增加用户时不必另增线路 易适应发展。 缺点：①供电可靠性较差； ②某段干线发生故障或检修时， 其后的若干变电所都要停电。
高压树干式线路 高压环形接线 13
第二章 工厂供电的一次系统
第二节 工厂供电线路
（二）双电源供电方式
有双放射式、双树干式、公共备用干线式等。
双放射式接线
双树干式接线
环网供电方式实质是两端供电的树干式，多采用“开口”运行方式。 环网供电方式适用于允许短时间停电的二、三级负荷供电。
工厂高压线路的接线力求简单可靠。 高压配电线路应尽可能深入负荷中心，减少电能损耗和金属的消耗 量，同时尽可能采用架空线路以节约投资。
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第二章 工厂供电的一次系统
第二节 工厂供电线路
二、低压线路的接线方式
有放射式、树干式、环形等几种基本接线方式
（一）放
缺点：有色金属消耗量较多，开 关设备较多,系统的灵活 性较差。
第四章工厂变配电所及其一次系统(3)
• 高压侧采用隔离开关-熔 断器或户外跌开式熔断器 的变电所主接线图。
• 高压侧采用负荷开关-熔 断器或负荷型跌开式熔 断器的变电所主接线图。
• 高压侧采用隔离开关-断 路器的变电所主接线图。
图4-69 高压侧采用隔离开关-熔断器或跌开式 熔断器的变电所主接线图
图4-70 高压侧采用负荷开关-熔断器或负荷型 跌开式熔断器的变电所主接线图
GB50059-92 35~110kV变电所设计规范； GB50053-94 10kV及以下变电所设计规范； JGJ 16-2008 民用建筑电气设计规范
一、变配电所所址的选择
1、 变配电所所址选择的一般原则
• 尽量靠近负荷中心，以降低配电系统的电能损耗、电压损耗和有色金
属消耗量。
• 进出线方便，特别是要便于架空进出线。
图4-81 图1-2所示工厂的负荷指示图
3、 按负荷功率矩法确定负荷中心
设有负荷P1 、P2 和P3（均表示有功计算负荷），它们
在任意选定的直角坐标系中的坐标分别为P1(x1,y1)、P2 (x2,y2)、P3 (x3,y3)。总负荷P=∑Pi=P1+P2+P3，有：
x Pi P1x1 P2 x2 P3x3 y Pi P1 y1 P2 y2 P3 y3
主要特点：主接 线的运行灵活性 较好，供电可靠 性较高，适于一、 二级负荷的工厂。
主要特点：主接线 的运行灵活性也较 好，供电可靠性也 较高，也适于一、 二级负荷的工厂。
图4-77 采用内桥式接线的 总降压变电所主接线图
图4-78 采用外桥式接线的 总降压变电所主接线图
主要特点：主 接线兼有上述 两种桥式接线 运行灵活性的 优点，但采用 的高压开关设 备较多。
工厂变配电所及其一次系统介绍
（3） 电压互感器在连接时要注意其端子的极性
电压互感器在连接时一定要注意端子的极性，否则其二次侧所接仪表 、继电器中的电压就不是预想的电压而影响正确测量，乃至引起保护 装置的误动作。
电压互感器的一次电压U1与其二次电压U2之间 有下列关系： U1≈N1/N2U2≈KUU2
←电压互感器 1铁心,2一次绕组,3二次绕组
2.电压互感器的分类
按相数分，有单相、三相三芯柱和三相五芯柱式； 按绕组分，有双绕组式和三绕组式；
按绝缘与其冷却方式分，有干式（含环氧树脂浇注式）、油浸式和充气式 （SF6）；
第四章 工厂变配电所及其一次系统
本章主要内容：
工厂变配电所任务和类型 电力变压器 电流互感器和电压互感器 高压、低压一次设备结构、原理及选择 变配电所主接线图的分析
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：受电、变压、配电的任务 配电所：受电、配电的任务
二、变配电所的类型
工厂变电所：总降压变电所
分类
（1）按功能分：升压变压器和降压变压器； （2）按相数分：单相和三相变压器； （3）绕组导体的材料：铜绕组和铝绕组；
铜绕组电阻率小，但价格贵；铝绕组的电阻率大，但是价格便 宜 ； （4）冷却方式和绕组绝缘分：油浸式和干式；
（5）按用途分：普通变压器和特种变压器； （6）调压方式：无载调压变压器和有载调压变压器；
（一）、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。
1、产生电弧的游离方式：
工厂供电第6版 (刘介才)_第4章__工厂变配电所及其一次系统
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第二节 电力变压器
一. 电力变压器及其分类
工厂变电所大多采用普通电力变压器。
在易燃易爆场所及安全要求特高的场所采用全封闭 变压器，在多雷区采用防雷变压器。
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第二节 电力变压器
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第二节 电力变压器
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第二节 电力变压器
一. 电力变压器的结构、型号
（一）电力变压器的结构和型号 电力变压器的基本结构，包括铁心和绕组两大部分。 绕组又分高压和低压或一次和二次绕组。 普通三相油浸式电力变压器和环氧树脂浇注绝缘的三相干式 电力变压器
时分针与时针的相互关
系一样。图中一、二次 绕组标有黑点 “•” 的
a)一、二次绕组接线图 b)一、二次电压相量图 c)时钟示意图 33
端子为对应的“同名
端” 。
第二节 电力变压器
三、电力变压器的联结组别及其选择
（一）常用配电变压器的联接组别 变压器Dyn11联结
组的接线和示意图。
一次线电压与对应 的二次线电压之间
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第二节 电力变压器
三、电力变压器的联结组别及其选择
（一）常用配电变压器的联接组别 Dyn11联结较Yyn0联结有下列优点 (2) Dyn11联结变压器的零序阻抗较之 Yyn0联结变压器的 零序阻抗小得多，有利于低压单相接地短路故障保护的动作 及故障的切除。
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第二节 电力变压器
三、电力变压器的联结组别及其选择
工厂供电
刘介才
霍平
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工厂供电
第四章工厂变配电所及其一次系统
本章首先介绍工厂变配电所的任务和类型，然后 重点讲述工厂变配电所的一次设备和主接线图， 对电力变压器、互感器和高低压一次设备着重介 绍其功能、结构特点、基本原理及其选择，对主 接线图着重讲述其基本要求及一些典型接线。 最 后讲述工厂变配电所的所址选择、布置、结构、 安装图及其运行维护和检修试验的基本知识。本 章是本课程的重点，也是从事工厂变配电所运行、 维护和设计必备的基础知识。
第四章工厂变配电所及其一次系统课件
触头开断瞬间产生少量的自由电子的原因：阴极的热电子发射或强 电场发射。
热电子发射：触头刚分离时，触头间的接触压力和接触面积不断 减小，接触电阻迅速增大，使接触处剧烈发热，局部高温使此处 电子获得动能，就可能发射出来成为自由电子。
强电场发射：触头刚分离时，由于触头间的间隙很小，在电压作 用下间隙形成很高的电场强度，当电场强度超过3×106V／m时， 阴极触头表面的电子就可能在强电场力的作用下，被拉出金属表 面成2为024自年3由月16电日 子。
• 2.影响去游离的物理因素
（1）介质的特性 （2）电弧的温度
（3）气体介质压力 （4）游离质点的密度
（5）触头材料
2024年3月16日
交流电弧的特性
• 1. 随时间变化。
• 2. 热惯性
• 电弧电压呈马鞍形变化，电流小时，电弧电压高，电流大时，电弧电压减小且接近于 常数。由于弧柱的受热升温或散热降温都有一定过程，跟不上快速变化的电流，所以
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二．变配电所的所址选择 变配电所所址的选择，应根据下列要求综合考虑确定：
(1) 尽量接近或深入负荷中心 理由：可缩短配电线路的长度，对于节约电能、节约有色金属和提 高电能质量都有重要意义。 (2) 进出线方便，使变配电所尽可能靠近电源进线侧 目的：避免高压电源线路，尤其是架空线路跨越其他建筑或设施。
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2．变配电所的类型 变配电所的类型应根据用电负荷情况和周围环境情况等综合确定。
工厂变配电所与高层建筑变配电所的型式及所址虽有所区别，但根
据安装位置、方式、结构的不同，它们大致有以下几种类型：
（1）工厂总降压变电所 用于电源电压为35kV及以上的大中型工厂。 1）作用 它是从电力系统接受35kV或以上电压的电能后，由主变 压器把电压降为10kV(当有6kV高压设备时，一般再经 10／6.3kV变 压器降压；也可直接采用35／6.3kV变压器)，经10kV母线分别配电 到各车间变电所。
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DZ低压断路器操作机构:
DZ型塑料外壳式低压断路器外形结构如图
万能式低压断路器 万能式低压断路器又称框架式自动开关。 DW型万能式低压断路器的外形结构如图：
DW万能低压断路器：
DW低压断路器的交直流电磁合闸操作电 路
低压配电屏 低压配电屏(low-voltage panel)是按一定的 线路方案将有关一、二次设备组装而成 的一种低压成套配电装置，在低压配电 系统中作动力和脱明配电之用. 低压配 电屏的结构型式.有固定式((fixed-type)和 抽屉式(drawer-type)两大类。 低压配电屏是按一定的线路方案将有关 一、二次设备组装而成的一种低压成套 配电装置，在低压配电系统中作动力和 照明配电之用。 低压配电屏的结构形式有固定式和抽屉 式。
高压开关柜 高压开关柜是按一定线路方案将有关一、 二次设备组装在一起而成的一种高压成 套配电装置。 高压开关柜有固定式和手车式。
GG-1A（F）-07S型固定式高压开关柜的结 构图
高压开关柜型号:
低压一次设备
低压一次设备，是指供电系统中1000V及以 下的电气设备。 低压熔断器 主耍介绍供电系统中用得最多的密闭管式 (RM10)和有填料封闭管式(RTO)两种熔断 器.另外简介一种自复式〔RZl)熔断器.
电力变压器的并列运行条件 两台或多台变压器并列运行时，必须要 满足三个基本条件 1.并列变压器的额定一、二次电压必须对 应相等。 2.并列变压器的阻抗电压必须相等。 3.并列变压器的 联结组别必须相同。
电流互感器和电压互感器
电流互感器又称仪用变流器；电压互感 器又称仪用变压器。 互感器的主要功能是： 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。 电流互感器 1.电流互感器的基本结构原理和接线方案
工厂变配电及一次系统
第一节 工厂变配电所的任务和类型
变配电所的任务 变配电所担负着从电力系统受电，经过 变压然后配电的任务。配电所担负着从 电力系统受电，然后直接配电的任务。 变配电所的类型 工厂变电所分总降压变电所和车间变电 所，不过一般中小型工厂不设总降压变 电所。
车间变电所按其主变压器的安装位置分 以下几个类型： (1)车间附设变电所 (2)车间内变电所 (3)露天（或半露天）变电所 (4)独立变电所 (5)杆上变电所 (6)地下变电所 (7)楼上变电所 (8)成套变电所 (9)移动式变电所
高压熔断器 熔断器的功能主要是对电路及电路设备进 行短路保护，有的熔断器还有过负荷保 护的功能。 工厂供电系统中，室内常采用RN1、RN2 等型高压管式熔断器，室外采用RW4-10、 RW10（F）-10等型高压跌开式熔断器和 RW10-35等型高压限流式熔断器。
高压熔断器型号及表示:
RN1、RN2型高压管式熔断器外部结构实 物图:
度条件下的持续最大输出容量。如果安装 地点的年平均气温θ0.av≠20℃ 时，则年平 均气温每升高1 ℃，变压器容量相应地减 少1%，因此户外电力变压器的实际容量 为 St=[1-（ θav -20）/100] Sn.t 由于变压器的负荷是变动的，大多数时间 是欠负荷运行，因此必要时可以适当过 负荷，并不会影响其使用寿命。 油浸式变压器，户外可正常过负荷30%， 户内可正常过负荷20%。但干式变压器 一般不考虑过负荷。
低压刀熔开关：
低压刀熔开关型号：
低压负荷开关 低压负荷开关是由低压刀开关和低压熔 断器串联而成、外装封闭式铁壳或开启 式胶盖的开关电器。 低压负荷开关型号：
低压断路器 低压断路器又称低压自动开关，它既能 带负荷通断电路，又能在短路、过负荷 和低高压下自动跳闸。 低压断路器
低压断路器的保护型曲线
电力变压器的结构和型号 电力变压器的基本结构包括铁心和绕组两 个部分。 普通三相油浸式电力变压器的结构图如下 图：
电力变压器的联结组别及其选择 电力变压器的联结组别是指变压器一、 二次绕组因采取不同的联结方式而形成 变压器一、二次侧对应的线电压之间不 同相位关系。
（1）配电变压器的联结组别 6~10KV配电变压器有Yyn0和Dyn11两 中常见的联结组。
RZ1型低压自复式熔断器
低压刀开关和负荷开关 低压刀开关 低压刀开关的类型很多，按其操作方式 分单投和双投；按其极数分单极、双极 和三极。 HD13型低压刀开关结构如图
低压刀开关的型号：
低压熔断器式刀开关 低压熔断器式刀开关又称刀熔开关，是 一种由低压刀开关与低压熔断器组合的 开关电器。
第三节 常用高、低一次设备（熔断器、开关 设备问题、互感器、变压器）及成套 设备
高压一次设备 低压一次设备 电力变压器 电流互感器和电压互感器
高压一次设备
变配电所中承担输送和分配电能任务的 电路，成为一次电路。 一次设备按其功能分为： （1）变换设备 （2）控制设备 （3）保护设备 （4）补偿设备 （5）成套设备 高压设备主要介绍高压熔断器、高压隔离 开关、高压断路器及高压开关柜。
高压负荷开关型号:
高压断路器 高压断路器的功能是，不仅能通断正常 负荷电流，而且能接通和承受一定时间 的短路电流，并能在保护装置作用下自 动跳闸，切断短路故障。 高压断路器按起采用的灭弧介质分为油 断路器、六氟化硫断路器、真空断路器 以及压缩空气断路器和磁吹断路器等。 油断路器按其油量多少和油量的功能分 为少油断路器和多油断路器两种。 目前我国主要采用SN10-10型户内少油断 路器。
高压断路器型号:
SN10-10型户内少油断路器外型结构如图 实物图:
SN10-10型户内少油断路器可配用CS2型手 动操作机构、CD10型电磁操动机构或 CT7型弹簧操动机构。 CD10型电磁操动机构如图
高压真空短路器主要采用ZN3-10型。 ZN3-10型高压真空短路器外型结构如图
高压六氟化硫断路器是利用SF6气体做灭 弧和绝缘介质的一种短路器。 LN2-10型户内式SF6短路器外型结构如图
交流电弧熄灭
开关电器中常用的灭弧方法 （1）速拉灭弧法 （2）冷却灭弧法 （3）吹弧灭弧法 （4）长弧切短灭弧法 （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 吹弧方式:
对电气触头的基本要求 （1）满足正常负荷的发热要求 （2）具有足够的机械强度 （3）具有足够的动稳定度个热稳定度 （4）具有足够的断流能力
低压熔断器的功能主要是实现低压配电 系统的短路保护，有的熔断器也实现过 负荷保护。 RM10型低压密闭管式熔断器如图
RT0型低压有填料封闭管式熔断器 RT0型熔断器主要由瓷熔管、栅状铜熔 体和触头底座等几部分组成。 RT0型熔断器外形结构如图
RZ1型低压自复式熔断器 一般熔断器包括上述RM口型和RT口型熔 断器。都有一个共同的缺点供参考：就 是在熔体一旦熔断后，必须更换熔体才 能恢复供电。因而使停电时间延长，给 供熔断器弥补了这一 缺点.既能切断短路电流，又能在故障消 除后自动恢复供电，无需更换熔体.
电弧的熄灭 （1）熄灭的条件 要使电弧熄灭，必须使触头间电弧的去游离率 大于游离率，即电弧中离子消失的速率大于离 子产生的速率。 （2）熄灭电弧的去游离方式 正负带电质点的“复合” 正负带电质点的“扩散” （3）交流电弧熄灭的特点 由于交流电流每半个周期要经过零值一次，而 电流过零时，电弧将暂时熄灭，所以交流电弧 每一个周期要暂时熄灭两次。
（2）变电所主变压器容量的选择 1.只装一台主变压器的变电所 主变压器容量Sn.t应满足全部用电设备S30 的需要，即 Sn.t ≥S30 2.装有两台主变压器的变电所 每台变压器的容量Sn.t应同时满足以下两个 条件: 任一台变压器单独运行时，应满足总计 算负荷S30的大约60%~70%的需要，即
3。 Dyn11联结变压器的中性线电流允许达 到相电流的75%以上，其承受单相不平 衡负荷的能力远比Dyn11联结变压器大。 （2）防雷变压器的 联结组别 防雷变压器通常 采用Yzn11联结组。
电力变压器型号：
变电所主变压器台数和容量的选择 （1）变压器主变压器台数选择的原则: 1。应满足用电负荷对供电可靠性的要求。 2。对季节性负荷或昼夜负荷变动较大而 宜采用经济运行方式的变电所，也可考 虑采用两台变压器。 3。除上述两种情况外，一般车间变电所 宜采用一台变压器。 4。在确定变变所主变压器台数时，应适 当考虑发展，留有一定的余地。
我国过去的配电变压器差不多都采用 Yyn00联结，近十年来Dyn11联结的配电 变压器开始得到推广使用，配电变压器 采用Dyn11联结较之采用Yyn0联结有以 下优点： 1。 Dyn11联结比Yyn0联结更有利于抑制 高次谐波电流。 2。 Dyn11联结变压器的零续阻抗比 Dyn11联结变压器的零序阻抗小的多。
低压配电屏型号：
低压一次设备的选择
低压一次设备的选择，与高压一次设备的 选择一样，必须满足在正常条件下和短 路故障条件下工作的要求.同时设备应工 作安全可布，运行维护方便.投资经济合 理. 低压一次设备的选择校验项目如表4-3所列.
低压一次设备的选择校验项目
电力变压器
电力变压器是变电所中最关键的一次设备， 其主要功能是将系统的电能电压升高或 降低，以有利于电能的合理输送、分配 和使用。 电力变压器的分类 电力变压器按其、变压功能分为升压变 压器和降压变压器。 电力变压器按其容量系列分为R8容量系 列和R10容量系列。 电力变压器按其想数分为单相和三相两 大类。
电力变压器按调压方式分为无载调压和有 载调压两大类。 电力变压器按绕组导体材质分为铜绕组变 压器和铝绕组变压器两大类。 电力变压器按绕组类型分为双绕组变压器、 三绕组变压器和自耦变压器。 电力变压器按绕组绝缘及冷却分为油浸式、 干式和充气式等变压器。 电力变压器按用途分为普通电力变压器、 全封闭变压器和防雷变压器等。