四章工厂变配电所及其一次系统
第四章 变配电所及其一次系统
二.高压一次设备. 一).高压熔断器
有的也具有过负荷保护功能 6～10kV,FU广泛采用室内:RN1,RN2型,RN3型 管式(均限流). 室外:RW4型(跌开式),RW7,RW9,RW10. 熔体熔断后造成明显可见的断开间隙（还具有QS的功能）.
FU
功能:对电路及电路中的设备进行短路保护,
二).高压隔离开关
SN·T↓1%来自二).变压器的正常过负荷
1.昼夜负荷不均匀
KOL(1)
据典型的负荷曲线填充系数 β(即日负荷系数 KL)和典 型日最大负荷持续时间t,查→KOL(1) 2.夏季欠负荷可在冬季过负荷 6～8三个月平均日负荷曲线中的最大负荷Sm <ST,每低1%→ 可在冬季12、1、2三个月过负荷1%,但不得超过15%. S T − Sm KOL(2)= 1 + S ≤1.15 T 3.总过负荷
五).高压开关柜
—按一定的接线方案将有关一,二次设备组装而成的一种高 压成套配电装置. 分有固定式和手车式两大类：
1.固定式:如GG-1A（F),五防柜,防止电气误操作的闭锁装置. —防止误跳、误合断路器,防止带负荷误拉、合隔离开关,防 止带电挂接电线,防止带接地线合QS,防止人员误入带电间隔. GG-1A(F)-07D型:
KOL = KOL(1) + KOL(2)-1.
∴ST(OL)
室内KOL≤1.2； 室外KOL≤1.3 ·ST
= KOL·ST≤（1.2～1.3)
三)变压器的事故过负荷
在事故情况下:油浸变压器、干式变压器,不论事故负荷 大小,运行时间和过负荷的规定
三.变电所主变压器台数和容量的选择 一)台数的选择
Ki =
I1N 变流比 I 2N
三相电路中有四种常见的接线方案. 1)一相式接线—电流线圈的电流反应一次电路对应相的电流, 用于负荷平衡的三相电路或在继电保护中作过负荷保护.
第四章 工厂变配电所及一次系统
8
第二节 电气设备中的电弧问题及 对触头的要求
概述 当用刀闸开关切除一台运行着的电动机时，
在开关动触头和静触头之间会产生火花， 这个火花就是电弧。
电弧是电气设备运行中经常发生的一种物 理现象，其特点是光亮很强和温度很高。
高压电奇观
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。 弧光会严重影响人的视力，甚至会导致失
接触电阻 决定 触头质量
2）、影响接触电阻的因素及降低其值的措施：
（1）触头材料：铜铝过渡接头片
（2）接触压力：
（3）接触形式：点、线、面接触的用途
（4）接触面的加工情况：平而不是光
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3）。 对电气触头的要求 结构可靠 由良好的导电性能和接触性能。 通过规定的电流时，发热温度不超过规定值。 开断规定容量的电流时有足够的抗熔焊和抗电弧烧伤能
熔管：用陶瓷制成，具有较高的机械强度和耐热性能
熔丝：用镀银的铜丝制成。（7.5A及以下的绕瓷芯棒 上；10A及以上的绕成螺旋形；熔丝由数段直径不同的 串联，点焊小锡球）
填料：通常为石英沙。
指示器：由拉丝、小铜帽和弹簧组成。
（3）动作过程
短路；过载
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8、户内高压熔断器
RN2、RN4、RN6型（限流式） （1）用途：用于电压互感器专用保护（Ie=0.5A） （2）结构：
➢ 热电子发射——高温
②电极间弧柱气体游，产生大量的电子和离子
➢ 碰撞游离——电场力的作用，由高速运动的电子作
用产生
➢ 热游离——高温（起弧），由中性质点热运动碰撞
产生
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3、电弧的形成：
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。
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。
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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第二节 电气设备中的电弧问题及 对触头的要求
概述 电弧是电气设备运行中经常发生的一种物
理现象，其特点是光亮很强和温度很高。
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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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工业与民用供电
第四章 工厂变配电所及其一次系统
内容简介 变配电所的任务、类型及开关触点间电弧
产生和熄灭的基本知识 变配电所的一次 设备和主电路图 变配电所的所址选择、布置、结构、安装
图
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工业与民用供电
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第一节工厂变配电所的任务和类型 第二节 电气设备中的电弧问题及对触头的要求
第三节 高压一次设备 第四节 低压一次设备
制造工艺简单，节省钢材，价格便宜， 但体积较大防护等级较低
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2019/10/3 GG-1A(F)型固工定业与式民用供高电 压开关设备
故障。
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（二）类型
1.油断路器 (1)多油断路器：
开关触头在绝缘油中闭合和断 开。油 兼有灭弧和绝缘功能，油量多，有易燃易 爆危险。体积大，维护麻烦。可频繁通断 负荷。趋于淘汰。 (2)少油断路器：
开关触头在绝缘油中闭合和断开。油 只作灭弧功能，油量少，易燃易爆危险性 较小。体积小，价廉，维护方便。不能频 繁操作。 6～10kv多用。
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3.新操动机构 永磁操动机构是在弹簧机构和传统电
磁机构的优点基础上，克服其不足，将 永久磁铁应用于操动机构中，设计中使 真空断路器分合闸位置的保持通过永久 磁铁实现，取代了传统的锁扣装置。
工厂供电 第四章 工厂变配电所及其一次系统 课件
University of Science and Technology LiaoningUniversity of Science and Technology LiaoningUniversity of Science and Technology LiaoningUniversity of Science and Technology LiaoningPΣUniversity of Science and Technology LiaoningUniversity of Science and Technology LiaoningUniversity of Science and Technology LiaoningUniversity of Science and Technology LiaoningUniversity of Science and Technology LiaoningUniversity of Science and Technology LiaoningUniversity of Science and Technology LiaoningRN1、RN2型高压熔断器University of Science and Technology LiaoningUniversity of Science and Technology Liaoning有明显断开间隙，兼起隔离开关的作用。
RW4-10G型跌开式熔断器University of Science and Technology Liaoning低压保险丝及熔断器University of Science and Technology LiaoningUniversity of Science and Technology Liaoning 三、高压隔离开关University of Science and Technology Liaoning1-3-5-6-8-10-University of Science and Technology Liaoning 勤奋向上求实创新户外交流高压隔离开关技术参数：额定电压(kV )：12 ；15 额定电流( A )：630额定短时耐受电流(kA )：20(4S )额定峰值耐受电流(kA )；42~50工频耐压(断口)(kV )：48工频耐压(相对地)(kV )：42雷电冲击耐压(断口)(kV )：85雷电冲击耐压(相对地)(kV )：75机械寿命(次)：2000University of Science and Technology LiaoningUniversity of Science and Technology Liaoning户外高压隔离开关University of Science and Technology LiaoningUniversity of Science and Technology Liaoning1-3-5-7-9-10-11-13-14-University of Science and Technology Liaoning户内交流高压真空负荷开关-熔断器组合电气University of Science and Technology Liaoning 五、高压断路器University of Science and Technology LiaoningSNl0-10型高压少油断路器University of Science and Technology LiaoningUniversity of Science and Technology LiaoningUniversity of Science and Technology LiaoningUniversity of Science and Technology LiaoningUniversity of Science and Technology LiaoningUniversity of Science and Technology LiaoningUniversity of Science and Technology Liaoning 六、高压开关柜University of Science and Technology Liaoning GG1A (F )—07S 型高压开关柜1-母线2-母线侧隔离开关3-少油断路器(QF)4-电流互感器(TA)5-线路侧隔离开关(QS)6-电缆头8-端子箱门10-断路器的手动操动机构11-隔离开关的操动机构手柄12-仪表继电器屏13-上检修门14、15-观察窗口University of Science and Technology LiaoningGC口—10(F)型高压开关柜（断路器手车柜未推入）University of Science and Technology LiaoningUniversity of Science and Technology LiaoningUniversity of Science and Technology LiaoningUniversity of Science and Technology LiaoningUniversity of Science and Technology LiaoningUniversity of Science and Technology LiaoningUniversity of Science and Technology Liaoning七、高压一次设备的选择University of Science and Technology LiaoningUniversity of Science and Technology Liaoning√√高压熔断器断流能力kA 电流A 电压kV 电气设备名称University of Science and Technology LiaoningUniversity of Science and Technology LiaoningRM10型低压熔断器a）熔管University of Science and Technology LiaoningUniversity of Science and Technology Liaoning作用”、“锡桥”→“冶金效应”。
第4章工厂变配电所及其一次系统2
流容量大，电绝缘性能好，检
修周期长。可频繁操作。无燃
烧爆炸危险，体积小，维护要
求严格，价贵。在全封闭组合
电器中多采用。不适于高寒地
区。
LW8-40.5型户外交流
高压六氟化硫断路器 19
三种高压断路器的特点:
1）高压少油断路器
重量轻、体积小、节约油和钢材、价格低等优点； 但不能频繁操作，用于6~35KV的室内配电装置；
图为GW5-110D型V形户外隔离 开关的外形结构。
图5-15 GW5-110D型V形双柱式隔离开关
1—主闸刀底座 2—接地静触头 3—出线座
4—导电带 5—绝缘子 6—轴承座
7—伞齿轮 8—接地刀闸
7
二、高压负荷开关
功能：
1.具有简单灭弧装置，能通断一定的负荷电流和 过负荷电流，但不能切断短路电流故障。 2.必须与高压熔断器串联，借助于熔断器切除短 路电流。 3.与隔离开关一样，具有明显的断开间隙，也具 有隔离电源，保证安全检修的功能。
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装置式低压断路器
NM1系列
又称塑料外壳式自动开关，其全
部机构和导电部分均装设在一个塑料
外壳内，仅在壳盖中央露出操作手柄，
供手动操作之用，如图所示。额定电
流一般为6A～630A. 塑壳式断路器通
DZ系列
常装设在低压配电装
置之中，作为配电线
装置式低压断路器
路或电动机回路的控
制与保护开关。
模数化微型断路器
➢分、合小电流：可以接通或断开电流较小的回路（如电压互感
器、避雷器、空载母线、励磁电流不超过2A的空载变压器、电容
电流不超过5A的空载线路等）。
3
二、高压隔离开关
分类： 高压隔离开关按安装地点： 户内式和户外式两大类。 型号：
第4章 工厂供电_变配电所及其一次系统1
L—铝， LB—铝箔 B — 铜箔 铜不表示 Z— 有载调压
—— 调压方式代号 ——
无载调压不表示
4.2 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结组别 概念：指变压器一、二次绕组因采取不同的联结方式 而形成一、二次侧对应线电压之间的不同相位关系。常用 的联结组别有Yyn0、Dyn11、Yzn11（防雷变压器）、 Yd11、YNd11等。 6～10kV配电变压器（二次侧电压为220/380V）有Yyn0 和Dyn11两种常用的联结组别。 Dyn11较Yyn0优点： 更有利于抑制高次谐波。 更有利于单相短路接地故障的切除。 承受单相不平衡负荷能力强。
S N .T (0.6 0.7) S30 S N .T S30(I II)
4.2 电力变压器
四、 变 电 所 主 变 压 器 台 数 和 容 量 的 选 择
3.车间变电所主变压器的单台容量上限 车间变电所主变压器的单台容量，一般不宜大于1000kV· A （或1250kV· A）。对装设在二层以上的电力变压器，应考虑 其垂直与水平运输对通道及楼板荷载的影响。如果采用干式 变压器时，其容量不宜大于630kV· A。对居住小区变电所内 的油浸式变压器单台容量，不宜大于630kV· A。 4.适当考虑负荷的发展 应适当考虑今后5～10年电力负荷的增长，留有一定的余地。 干式变压器的过负荷能历较小，更宜留有较大的裕量。 这里必须指出：电力变压器的额定容量SN· T是在一定温度条 件下（例如户外安装，年平均气温为20℃）的持续最大输出 容量（出力）。
4.2 电力变压器
一 、 变 压 器 分 类
S11-M· R-30~1000/10系列三相卷铁心全密封配电变压器
供配电技术(第四版)第4章 变配电所及一次系统 检测题解析
第4章变配电所及一次系统检测题解析一、填空题：1. 高压变电所的主要高压电气设备有高压断路器、高压隔离开关、高压熔断器、高压负荷开关、互感器、避雷器和高压开关柜等。
2. 变压器是变电所中关键的一次设备，其主要功能是升压和降低电压。
变压器的台数选择取决于电力负荷。
3. 车间变电所变压器的台数选择，对于一、二级负荷较大的车间，采用双回路独立进线，两台变压器；对于二、三级负荷，变电所设置一台变压器，其容量根据后面的计算负荷决定。
4. 电力变压器的容量是按最大负荷选择的，变压器都具有一定的过负荷能力，规定：室外变压器过负荷不得超过30 %，室内变压器过负荷不得超过20 %，干式变压器一般不考虑正常过负荷。
5. 专用于断开或接通高压电路的开关设备是高压断路器；按其采用的灭弧介质可划分为高压真空断路器、高压六氟化硫断路器和少油断路器等。
6. 用来隔离高压电源，以保证设备和检修人员安全的设备是高压隔离开关，按安装地点的不同划分为户内式和户外式两大类。
7有简单的灭弧装置和明显的断开点，可通断负荷电流和过负荷电流，但不能断开短路电流的设备是高压负荷开关，按安装地点的不同划分为户内式和户外式两大类。
8. 高压熔断器是一种保护设备，其功能主要是对电路及其设备进行短路保护和过载保护。
9. 工程中电流互感器称作CT ，它可把大电流变换为5A或1A 的小电流；电压互感器在工程中简称为PT ，它可把高电压变换为标准值100A 的低电压。
本质上电流互感器是一个升压变压器，电压互感器是一个降压变压器。
10.变电所常用的主接线基本形式有线路-变压器组接线、单母线接线和桥式接线3种。
二、判断说法的对错题：1.确定变电所主接线应满足的基本要求是安全、简单、灵活、经济。
（F）2.变电所常用的主接线有线路-变压器接线、单母线接线和桥式接线。
（T ）3.高压断路器、高压隔离开关和高压负荷开关都是设置有灭弧装置的高压开关设备。
（F）4.采用一、二次侧单母线分段的接线方式，适合于有一、二级负荷的企业。
第四章工厂变配电所及其一次系统(2)
结构形式
熔体额定电流（A） 熔断器额定电流（A） 其他标志-A-改进型 设计序号
1、RM10型低压密封管式熔断器
主要应用场合
应用于低压配电装置 中，起短路保护作用。
基本结构及灭弧原理 简介
• 基本结构简介
• 灭弧原理简介
RM10系列熔断器的灭弧断流能 力不强，不能在短路电流达到冲
图4-50 RM10型低压熔断器 a) 熔管 b) 熔片
O
图4-56 低压断路器的保护特性曲线 a) 瞬时动作式 b) 两段保护式 c) 三段保护式
4、 低压断路器全型号的表示和含义
D-低压断路器-产品名称 D-塑壳式（装置式） 结构形式 W-框架式（万能式）
设计序号
额定电流（A）
脱扣器及辅助机构代号
极数 派生代号
L-漏电保护 M-密封式 P-电动操作 X-限流式
2、低压断路器的结构
图4-55 低压断路器的原理结构和接线
1- 主触头 2- 跳钩 3- 锁扣 4- 分励脱扣器 5- 失压脱扣器 6、7- 脱扣按纽 8- 加热电阻丝 9- 热脱扣器 10- 过流脱扣器
3、低压断路器的分类 按灭弧介质分：空气型、真空型断路器。 按结构形式(外形尺寸)分：框架型、塑壳型和微型断路器。 按用途分：配电用、电动机保护用、照明用断路器；还有 漏电保护用断路器；消防报警用断路器等。 按保护性能分：非选择型、选择型断路器。
• 塑壳断路器的部分产品型号
NSX、NSE系列（施耐得），CM系列（常熟开关厂）， FAM2系列（沈阳金钟），KFM2（扬中大全电器集团）
• 塑壳断路器的主要应用场合 ✓ 广泛应用于变、配电所低压配电出线回路的通断和配 电保护。 ✓ 广泛应用于各类开关柜、控制柜的进、出线回路的通 断和各种配电保护。 ✓ 电磁脱扣式断路器一般只用于电动机回路的配电保护。 ✓ 热脱扣式、热磁脱扣式、电子脱扣式等可广泛应用于 配电线路、照明线路、动力线路的配电保护。
第4章 工厂供电_变配电所及其一次系统 2
电压/kV √ √ √ √ √
电流/A √ √ √ √ √
√
√ — √ √ √ 设备的额定电压 应不小于它所在系 统的额定电压或最 高电压②
—
— √ √ — √ 设备的额定 电流应不小于 通过设备的计 算电流③
按操作方式分：有手动操作、电磁铁操作和电动机储能 操作； 按保护性能分：有非选择型断路器、选择型断路器和智 能型断路器； 按用途分：有配电用断路器、电动机保护用断路器、照
明用断路器和漏电保护断路器。
4.5 低压一次设备 三、 低 压 断 路 器
(a) 瞬时动作式
(b) 两段保护式 (c) 三段保护式 低压断路器的保护特性曲线
N N.QF c N.QF oc
(3) k
（二）高压断路器的选择与校验
4 5
(3) ish
2 I tima
2.55×3.2kA=8.16kA (3.2kA)2×(1.1+0.1)s =12.3kA2· s
imax
40kA (16 kA) 2×4s=1024 kA2· s
合格 合格
I t2t
4.4 高压一次设备
1—操作手柄 2—自由脱扣机构 3—失压脱扣器 4—过电流脱扣器电流调节 螺母 5—过电流脱扣器 6—辅助触点(连锁触点) 7—灭弧罩 DW型万能式低压断路器
4.5 低压一次设备 三、 NM1系列 4. 塑料外壳式低压断路器 低 又称塑料外壳式自动开关，其全部 压 断 机构和导电部分均装设在一个塑料外壳 路 内，仅在壳盖中央露出操作手柄，供手 器 动操作之用，如右图所示。
） 2. 按短路故障条件校验 按短路故障条件校验，就是要按最大可能的短路故障时 的校验力稳定性和热稳定性进行。
四工厂变配电所及其一次系统PPT课件
S－三相 D－单相 C－成型固体浇注式 CR－成型固体包封式 油浸式不表示 F－ 风冷
自然冷却不表示
□ □ □－□/ □
—— 相数代号 ——
—— 高压绕组电压等级（kV） —— 额定容量（kVA）
绕组外绝缘 介质代号
冷却装置 种类代号
—— 性能水平代号(8、9、10、11、12等) (或设计序号) L－铝， LB－铝箔
Yyn0联结相间绝缘电压要求较低，造价较低廉，可用
于低压中性线电流不大于. 25%的TT、TN系统。
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2、 防雷变压器的联结组别
图4-6 Yzn11联结的防雷变压器 a) 接线图 b) 相量. 图
结构特点是每一铁 心柱上的二次绕组 都分为两半个匝数 相等的绕组，而且 采用曲折形（Z形） 联结。
10
第四章 工厂变配电所及其一次系统
4.1 工厂变配电所的任务和类型 4.2 电力变压器 4.3 电流互感器和电压互感器 4.4 高压一次设备 4.5 低压一次设备 4.6 工厂变配电所的主接线图 4.7 工厂变配电所的所址、布置、结构及安装图 4.8 工厂变配电所的运行维护与检修试验
.
1
4.1 工厂变配电所的任务和类型
图4-3 环氧树脂浇注绝缘的三相干式电力变压器
1-高压出线套管和接线端子 2-吊环 3-上夹件 4-低压出线套管和接线端子
5-铭牌 6-环氧树脂浇注绝缘绕组 7-上下夹件拉杆 8-警示标牌
9-铁心 10-下夹件 11-小车 12-高压绕. 组间连接导杆 13-高压分接头连接片
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2、 电力变压器型号的表示和含义
一、变配电所的任务
• 变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。
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
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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。
【大学课件】工厂变配电所及其一次系统
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3.常用灭弧方法 速拉灭弧法 冷却灭弧法 吹弧灭弧法 长弧吹短灭弧法 粗弧分细灭弧法 狭沟灭弧法 真空灭弧法
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第四章 工厂变配电所及其一次系统
内容简介 变配电所的任务、类型及开关触点间电弧
产生和熄灭的基本知识 变配电所的一次 设备和主电路图 变配电所的所址选择、布置、结构、安装
图
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第一节工厂变配电所的任务和类型 第二节 电气设备中的电弧问题及对触头的要求
第三节 高压一次设备 第四节 低压一次设备
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（二）类型： 1.户内型（ GN 〕 三相刀闸同一底座。 2.户外型（ GW〕单柱式、双柱式、三柱式。
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（三）选择 1.首先按安装地点选择户内型或户外型。 2.结合工作条件确定额定值，校验动、稳定
2.凡 用来控制、指示、测量一次设备运行的电路称 二次回路（电路、接线)。二次回路通常接在互感 器的二次侧，二次电路的电气设备称二次设备或 二次元件。
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二、 高压熔断器（FU） 是一种简单的保护电器.由熔体、熔体
管和接触导电等部分组成。 （一）功能 1.主要对电流和电路中的设备进行短路保
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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）
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（二）类型： 1.户内型（ GN 〕 三相刀闸同一底座。 2.户外型（ GW〕单柱式、双柱式、三柱式。
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高压真空断路器操动机构中的应用， 在我国尚属空白。
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六 高压开关柜 按一定线路方案将有关一、二次设
备组装而成的一种高压成套配电装置。 （一）用途
作为电能接受、分配的通断和监视 保护之用。 （二）类型
1.固定式、手车式
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(1)固定式
操动机构无需机械锁扣和辅助电器，机 械动作的可靠性大大提高，能实现免维 护，节省维修费用。
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(2)国内外的发展动态
例：ABB开发了一种新型VM1型真空断路 器， VM1真空断路器的额定电压目前为 12、17和24kV，额定电流为630或1250A， 额定短路开断电流为20或25kA。较高电 压等级和大开断能力的产品正在研制中。
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本身无毒，但电弧在高温作用下会生成 氟化氢等强烈腐蚀性的剧毒物，检修时， 应注意防毒。
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LW8-40.5型户外交流高压六氟化硫断路器
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3.空气断路器
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(3)弹簧储能操作机构 （ CT 〕
能手动和远距离跳合闸。断路器的 合、分操作仅由功率很小的电磁铁控制， 所以对直流电源的要求不高，还可用交 流电源操作，其速度特性和使用寿命都 得到很大程度的改善。结构比较复杂， 零件数量多，且要求加工精度高，制造 工艺复杂，成本高，产品的可靠性不易 保证。利用弹簧机构储能，因而可实现 一次重合闸。
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(2)手车式 维护方便，安全可靠，更换断路器容易
占用建筑体积少等。 （通过产品型号格式来了解）
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202K0/Y12N/220 8A-12(Z)B型铠装工业移与民开用供式电 交流金属开关设备 58
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RW3－10户外高压跌落式熔断器
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三 高压隔离开关（QS） 没有灭弧装置，不能接通和切断负荷电流。
（一）功能：
1.隔离高压电源 2.倒闸操作 3.接通和断开较小电流（如励磁电流不超过2A
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FZRN21-12D/T125-31.5型户内交流高压真空
2负020/1荷2/20开关－熔断器组工业合与民用电供电器
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FLRN36-12D型户内交流高压六氟化硫负荷开关－
2020熔/12/断20 器组合电器
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五、 高压断路器（QF） 具有完善的灭弧能力
（一）功能 通断正常负荷电流 接通和承受一定的短路电流 在保护装工业与民用供电
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（二）类型
1.油断路器 (1)多油断路器：
开关触头在绝缘油中闭合和断 开。油 兼有灭弧和绝缘功能，油量多，有易燃易 爆危险。体积大，维护麻烦。可频繁通断 负荷。趋于淘汰。 (2)少油断路器：
制造工艺简单，节省钢材，价格便宜， 但体积较大防护等级较低
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2020/12/20 GG-1A(F)型固工定业与式民用供高电 压开关设备
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XGN2-12(Z)箱型固定式交流金属封闭开关设备
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永久磁铁与分、合闸控制线圈结合，解 决了合闸时需要大功率能量的问题，因 而磁系统结构尺寸比普通电磁机构减小 了，分、合闸控制线圈电流小。
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真空灭弧室靠永久磁铁产生的力使其保 持在合闸与分闸位置上，取代了传统的 机械锁扣方式，机械结构大为简化，耗 材省，节能且成本低。
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2.选择：
选定操作机构，要结合变电所操作 电源情况确定，有直流操作电源处，尽 量采用电磁操作机构；小型变电所采用 手动操作机构，但断路器断流容量要减 弱很多；一般情况多推荐采用弹簧储能 操作机构。
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3.常用灭弧方法 速拉灭弧法 冷却灭弧法 吹弧灭弧法 长弧吹短灭弧法 粗弧分细灭弧法 狭沟灭弧法 真空灭弧法
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4.对电气触头的基本要求 满足正常负荷的发热要求 具有足够的机械强度 具有足够的动稳定和热稳定 具有足够的断流能力
开关触头在绝缘油中闭合和断开。油 只作灭弧功能，油量少，易燃易爆危险性 较小。体积小，价廉，维护方便。不能频 繁操作。 6～10kv多用。
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2.六氟化硫断路器
开关触头在 SF6气体中 闭合和断开。 SF6气体兼有灭弧和绝缘功能。灭弧能力强， 属高速断路器。断流容量大，电绝缘性能 好，检修周期长。可频繁操作。无燃烧爆 炸危险，体积小，维护要求严格，价贵。 在全封闭组合电器中多采用。不适于高寒 地区。
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（三）选择 1.首先按安装地点选择户内型或户外型。 2.结合工作条件确定额定值，校验动、稳定
值。
3. 35kv及以上宜选用带接地刀闸。 4.考虑开关接线端的机械负荷。
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四、 高压负荷开关（QL） 具有简单的灭弧装置。
（一）功能
1.能通断一定的负荷电流和过负荷电流， 不能切断短路电流故障。
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工业与民用供电
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二、 高压熔断器（FU） 是一种简单的保护电器.由熔体、熔体
管和接触导电等部分组成。
（一）功能
1.主要对电流和电路中的设备进行短路保 护
2.有时也有过负荷保护
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（二）类型及特点
1.户内型 （ RN 〕 固定式 2.户外型 （ RW 〕 跌落式
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第三节 高压一次设备
一、概述
1.变配电所中担负输送和分配电能任务的电路,称一 次回路或一次电路,或主电路、主接线。一次电路 中的电气设备一次设备。
2.凡 用来控制、指示、测量一次设备运行的电路称 二次回路（电路、接线)。二次回路通常接在互感 器的二次侧，二次电路的电气设备称二次设备或 二次元件。
RN1 主要用作高压线路和设备的短路 护， 也起过负荷保护。
RN2 用作高压互感器的短路保护。 RN1 、RN2灭弧能力很强，为”限流 “式熔断器。
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