四章节工厂变配电所及其一次系统
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工厂供电第4章工厂变配电所及其一次系统
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四、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和热稳定度 （4）具有足够的断流能力
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第3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。一次电路中所有的 设备称一次设备。 2.凡是 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。
当离子浓度足够大时，介质击穿产生电弧。
（4）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。
结论：
碰撞游离产生电弧， 热游离维持电弧。
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三、电弧的熄灭
（一）熄灭电弧的条件 去游离率>游离率 （二）熄灭电弧的去游离方式
正负带电质点的“复合”，重新成为中性质点
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手车式高压开关柜
1仪表屏，2手车室， 3上触头(兼起隔离开关作用)， 4下触头(兼起隔离开关作用) ， 5断路器手车
第4章 工厂变配电所及其一次系统
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
首先概述供配电系统电气设备按其功能的分 类，然后分别讲述电力变压器和互感器、高 低压开关电器、熔断器和避雷器、无功补偿 设备的功用、结构特点、主要性能及使用注 意事项，最后介绍高低压成套配电装置的类 型和结构特点等，为后面进一步学习供配电 技术知识打下一个基础。
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第4章工厂变配电所及其一次系统1
3）变压器的正常过负荷能力 输出的最大容量。
干式变压器不考虑正常过负荷。
油浸式变压器，其允许过负荷包 括以下两部分：
（1）由于昼夜负荷不均匀而考 虑的过负荷,由日负荷率和最大 负荷持续时间确定
第4章工厂变配电所及其 一次系统1
2020/11/26
第4章工厂变配电所及其一次系统1
第一节 工厂变配电所的任务和类型
一、变电所的功能
变电所是接受、变换、 分配电能的环节，是供配电
系统的重要组成部分。
第4章工厂变配电所及其一次系统1
二、变电所的类型
分总降压变电所、车间变电所；
由地区供电电源的电压等级和用户负荷的
➢Y,yn0接线：用于高压侧为6～10kV，低压侧为380/220V
的配电变压器，其低压侧引出中性线，构成三相四线制供
电。
第4章工厂变配电所及其一次系统1
近年来，D,yn11接线的配电变压器已在被逐步推 广和应用，它有以下优点： ✓D,yn11接线变压器能有效地抑制3的整数倍高次谐 波电流的影响。
第4章工厂变配电所及其一次系统1
第二节 电力变压器
变压器是变电所中关键的一次设备，其主要功 能是升高或降低电压，以利于电能的合理输送、分 配和使用。
安装在总降压变电所的变压器通常称为主变压
器（简称主变），安装在6~10KV/0.4KV的变压器 常叫做配电变压器（简称配变）。第4章工厂变配电所及其一次系统1
第4章工厂变配电所及其一次系统1
2. 车间变电所变压器台数的确定 ①带有一、二级负荷
负荷较大时，选择两台或以上 ； 负荷较小并能从临近车间变电所取得低压备用电源时， 可采用一台变压器。
②带有三级负荷
负荷较小时采用一台变压器；负荷较大时，选择两台 或以上 ；考虑经济运行选择两台
干式变压器不考虑正常过负荷。
油浸式变压器，其允许过负荷包 括以下两部分：
（1）由于昼夜负荷不均匀而考 虑的过负荷,由日负荷率和最大 负荷持续时间确定
第4章工厂变配电所及其 一次系统1
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第4章工厂变配电所及其一次系统1
第一节 工厂变配电所的任务和类型
一、变电所的功能
变电所是接受、变换、 分配电能的环节，是供配电
系统的重要组成部分。
第4章工厂变配电所及其一次系统1
二、变电所的类型
分总降压变电所、车间变电所；
由地区供电电源的电压等级和用户负荷的
➢Y,yn0接线：用于高压侧为6～10kV，低压侧为380/220V
的配电变压器，其低压侧引出中性线，构成三相四线制供
电。
第4章工厂变配电所及其一次系统1
近年来，D,yn11接线的配电变压器已在被逐步推 广和应用，它有以下优点： ✓D,yn11接线变压器能有效地抑制3的整数倍高次谐 波电流的影响。
第4章工厂变配电所及其一次系统1
第二节 电力变压器
变压器是变电所中关键的一次设备，其主要功 能是升高或降低电压，以利于电能的合理输送、分 配和使用。
安装在总降压变电所的变压器通常称为主变压
器（简称主变），安装在6~10KV/0.4KV的变压器 常叫做配电变压器（简称配变）。第4章工厂变配电所及其一次系统1
第4章工厂变配电所及其一次系统1
2. 车间变电所变压器台数的确定 ①带有一、二级负荷
负荷较大时，选择两台或以上 ； 负荷较小并能从临近车间变电所取得低压备用电源时， 可采用一台变压器。
②带有三级负荷
负荷较小时采用一台变压器；负荷较大时，选择两台 或以上 ；考虑经济运行选择两台
第四章 工厂变配电所及一次系统
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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 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：
工厂变配电所及其一次系统(精品)
特点：灭弧能力很强，灭弧速度很快，能在短路电流未达 到冲击值以前完全熄灭电弧，属于“限流”式熔断器。
2．户外式熔断器 户外跌落式熔断器常用型号有RW4和RW10两种，图4-11
为RW4型的外形结构。
特点：灭弧能力不强，灭弧速度不高，不能在短路电流达 到冲击值以前熄灭电弧，属于“非限流”式熔断器。
图4-18 SN10-10型高压少油断路器的一相油箱内部结构
SN10-10型少油断路器的灭弧原理可用图4-20表示。 六氟化硫（SF6）断路器： 分为双压式和单压式两类。
双压式：有两个气压系统，低压 气体系统主要用作断路器的内部绝 缘；高压气体系统用于灭弧。其优 点是开断容量大，动作迅速，但结 构复杂。 单压式：只有一个低压气压系统， 作为断路器的内部绝缘，电弧靠断 路器开断时与触头同时运动的压气 活塞压出SF6的气流来熄灭。其优点 是结构简单，易于制造，可靠性高， 便于维护，应用比较广泛。
产生电弧的游离方式有：
高电场发射
热电发射 碰撞游离 热游离 2．电弧的熄灭 电弧熄灭的条件：使触头间电弧中的去游离率大于游离
率，即使离子消失的速度大于离子产生的速度。
去游离的主要方式有： 复合：指正、负带电质点重新结合为中性质点。
扩散：指电弧中的带电质点向周围介质扩散开去。 3．交流电弧的基本特性
第四章 工厂变配电所及其一次系统
工厂变配所的任务和类型 电气设备中的电弧问题及对触头的要求 高低压一次设备 高低压成套配电装置 电力变压器 互感器 工厂变配电所的主接线图 工厂变配电所的所址、布置、结果及安装图 工厂变配电所的运行维护和检修试验
Ⅰ 工厂变配电所的任务和类型
结构特点：具有相当完善的灭弧结构。 2. 对高压断路器的基本要求
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”。
第四章 工厂变配电所及其一次系统 金桥
内容提要：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。
在负荷较大的多跨厂房、负荷中心在厂房中央且环境许可时，可采用车间内变电所。车间内变电所，位于车间的负荷 中心，可以缩短低压配电距离，从而降低电能损耗和电压损耗，减少有色金属消耗量，因此这种变电所的技术经济指标比 较好。但是变电所建车间内部，要占一定的生产面积，因此对一些生产面积比较紧凑和生产流程要经常调整、设备也要相 应变动的生产车间不太适合；而且其变压器室门朝车间内开，对生产的安全有一定的威胁。这种车间内变电所在大型冶金 企业中较多。 生产面积比较紧凑和生产流程要经常调整、设备也要相应变动的生产车间，宜采用附设变电所的型式。至于是采用内 附式还是外附式，要视具体情况而定。内附式要占一定的生产面积，但离负荷中心比外附式稍近一些，而从建筑外观来看， 内附式一般也比外附式好。外附式不占或少占车间生产面积，而且其变压器室在车间的墙外，比内附式更安全一些。因此， 内附式和外附式各有所长。这两种型式的变电所，在机械类工厂中比较普遍。 露天或半露天变电所，比较简单经济，通风散热好，因此只要周围环境条件正常，无腐蚀性、爆炸性气体和粉尘的场
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。显然，变配电所是工厂供电系统的枢纽，在工厂中占有特殊重要的地位。
在负荷较大的多跨厂房、负荷中心在厂房中央且环境许可时，可采用车间内变电所。车间内变电所，位于车间的负荷 中心，可以缩短低压配电距离，从而降低电能损耗和电压损耗，减少有色金属消耗量，因此这种变电所的技术经济指标比 较好。但是变电所建车间内部，要占一定的生产面积，因此对一些生产面积比较紧凑和生产流程要经常调整、设备也要相 应变动的生产车间不太适合；而且其变压器室门朝车间内开，对生产的安全有一定的威胁。这种车间内变电所在大型冶金 企业中较多。 生产面积比较紧凑和生产流程要经常调整、设备也要相应变动的生产车间，宜采用附设变电所的型式。至于是采用内 附式还是外附式，要视具体情况而定。内附式要占一定的生产面积，但离负荷中心比外附式稍近一些，而从建筑外观来看， 内附式一般也比外附式好。外附式不占或少占车间生产面积，而且其变压器室在车间的墙外，比内附式更安全一些。因此， 内附式和外附式各有所长。这两种型式的变电所，在机械类工厂中比较普遍。 露天或半露天变电所，比较简单经济，通风散热好，因此只要周围环境条件正常，无腐蚀性、爆炸性气体和粉尘的场
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。显然，变配电所是工厂供电系统的枢纽，在工厂中占有特殊重要的地位。
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
—— 冷却代号 ——
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
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
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。
工厂供电与电气控制技术第四章工厂变配电及其一次系统
(8) 成套变电所 (92)020移/10/动27 式变电所
图4-1 车间变电所类型
二、电力变压器的选择 1. 车间变电所变压器台数和容量的选择
√ 对于一般生产车间，装一台变压器，其额定容量>用电 设备总容量并留一定的裕量
√ 对有一、二级负荷的车间，要求两个电源供电时，装两 台变压器，每台变压器容量应能承担全部一、二级负荷； 如果与相邻车间有联络线，也可只装一台变压器，故障时， 由联络线向一、二级负荷供电。
2020/10/27
2020/10/27
图4-19 RW4型高压跌落式熔断器
1—上接线端子 2—上静触头 3—上动触头 4—管帽 5—操作环 6—熔管 7—铜熔丝 8—下动触头 9—下静触头
10—下接线端子 11—绝缘瓷瓶 12—固定安装板
四、高压隔离开关（QS）
（1） 隔离开关的用途 u结构特点：没有灭弧装置。（不能带负荷操作）
Ø隔离电压：隔离开关断开后在电路中可以造成一明显可见 的断开点，建立可靠的绝缘间隙，保证检修人员的安全。 Ø倒闸操作：合闸时，先合上隔离开关，后合上断路器；
分闸时，先断开断路器，后断开隔离开关。 Ø分、合小电流：可以接通或断开电流较小的回路。
（2） 高压隔离开关的类型 Ø按安装地点分：户内式和户外式； Ø按绝缘支柱的数目分：单柱式、双柱式和三柱式； Ø按刀闸运行方式分：水平旋转式.垂直旋转式.摆动式和插入式 Ø按有无接地刀闸分：单接地刀闸、双接地刀闸和无接地刀闸
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LQJ-10型电流互感器：其外形结构如图4-4所示，有两个铁心 和两个二次线圈，0.5级用于测量，3级用于继电保护。
图4-4 LQJ-10型电流互感器
1—一次接线端子 2—一次绕组 3—二次接线端子 4—铁心 5—二次绕组 6—警告牌
图4-1 车间变电所类型
二、电力变压器的选择 1. 车间变电所变压器台数和容量的选择
√ 对于一般生产车间，装一台变压器，其额定容量>用电 设备总容量并留一定的裕量
√ 对有一、二级负荷的车间，要求两个电源供电时，装两 台变压器，每台变压器容量应能承担全部一、二级负荷； 如果与相邻车间有联络线，也可只装一台变压器，故障时， 由联络线向一、二级负荷供电。
2020/10/27
2020/10/27
图4-19 RW4型高压跌落式熔断器
1—上接线端子 2—上静触头 3—上动触头 4—管帽 5—操作环 6—熔管 7—铜熔丝 8—下动触头 9—下静触头
10—下接线端子 11—绝缘瓷瓶 12—固定安装板
四、高压隔离开关（QS）
（1） 隔离开关的用途 u结构特点：没有灭弧装置。（不能带负荷操作）
Ø隔离电压：隔离开关断开后在电路中可以造成一明显可见 的断开点，建立可靠的绝缘间隙，保证检修人员的安全。 Ø倒闸操作：合闸时，先合上隔离开关，后合上断路器；
分闸时，先断开断路器，后断开隔离开关。 Ø分、合小电流：可以接通或断开电流较小的回路。
（2） 高压隔离开关的类型 Ø按安装地点分：户内式和户外式； Ø按绝缘支柱的数目分：单柱式、双柱式和三柱式； Ø按刀闸运行方式分：水平旋转式.垂直旋转式.摆动式和插入式 Ø按有无接地刀闸分：单接地刀闸、双接地刀闸和无接地刀闸
2020/10/27
LQJ-10型电流互感器：其外形结构如图4-4所示，有两个铁心 和两个二次线圈，0.5级用于测量，3级用于继电保护。
图4-4 LQJ-10型电流互感器
1—一次接线端子 2—一次绕组 3—二次接线端子 4—铁心 5—二次绕组 6—警告牌
第四章工厂变配电所及其一次系统课件
• 1.自由电子的产生
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
2024年3月16日
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。
2024年3月16日
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。
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
2024年3月16日
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。
2024年3月16日
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。
工厂变配电所及其一次系统
工作时二次侧不得短路，二次侧有端必须接地，互感器在 连接时注意其端子的极性。
12
第七节 工厂变、配电所的主接线图
一、概述
对工厂变配电所主接线的基本要求：安全、可靠、灵活、经 济。
主接线图绘制形式：系统式主接线图、 装置式主接线图
二、高压配电所的主接线图
电源进线、母线、高压配出线
三、车间和小型工厂变电所的主接线图 四、工厂总降压变电所的主接线图
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 车间变电所：有车间内、露天、杆上、地下、移动变电所等。
2
第二节 电气设备中电弧及触头
一、概述
电弧：一种强烈的电游离现象，光亮很强，温度很高，可烧 毁触头、延长断电时间等。碰撞游离产生电弧，热游离维持 电弧。
三、变配电所的结构：139—144页 四、变配电所电气安装图：
主接线、二次回路、平剖面图 安装图等。
14
比不超过3：1。
10
第六节 电流互感器和电压互感器
一、概述
使仪表、继电器、二次设备与主电路绝缘，扩大仪表、继电 器等二次设备的应用范围。
一、电流互感器（CT）TA
1、结构、原理和接线 一次绕组导线很粗，匝数很少，二次绕组匝数多导线细。
电流互感器常用接线方式: 一相式接线、两相V型接线、两相电流差接线、三相星型
2、主变压器容量的选择：
装设一台主变压器
S N .T S30
装设两台主变压器 SN.T ( 0.6 ~ 0.7 )S30
SN .T S30(12 )
车间变电所单台变容量上限：1000KVA或1250KVA
12
第七节 工厂变、配电所的主接线图
一、概述
对工厂变配电所主接线的基本要求：安全、可靠、灵活、经 济。
主接线图绘制形式：系统式主接线图、 装置式主接线图
二、高压配电所的主接线图
电源进线、母线、高压配出线
三、车间和小型工厂变电所的主接线图 四、工厂总降压变电所的主接线图
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 车间变电所：有车间内、露天、杆上、地下、移动变电所等。
2
第二节 电气设备中电弧及触头
一、概述
电弧：一种强烈的电游离现象，光亮很强，温度很高，可烧 毁触头、延长断电时间等。碰撞游离产生电弧，热游离维持 电弧。
三、变配电所的结构：139—144页 四、变配电所电气安装图：
主接线、二次回路、平剖面图 安装图等。
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比不超过3：1。
10
第六节 电流互感器和电压互感器
一、概述
使仪表、继电器、二次设备与主电路绝缘，扩大仪表、继电 器等二次设备的应用范围。
一、电流互感器（CT）TA
1、结构、原理和接线 一次绕组导线很粗，匝数很少，二次绕组匝数多导线细。
电流互感器常用接线方式: 一相式接线、两相V型接线、两相电流差接线、三相星型
2、主变压器容量的选择：
装设一台主变压器
S N .T S30
装设两台主变压器 SN.T ( 0.6 ~ 0.7 )S30
SN .T S30(12 )
车间变电所单台变容量上限：1000KVA或1250KVA
【大学课件】工厂变配电所及其一次系统
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〕
2020/11/3
ppt课件
7
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
2020/11/3
ppt课件
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
2020/11/3
ppt课件
1
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
2020/11/3
ppt课件
18
（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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ppt课件
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ppt课件
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2020/11/3
ppt课件
21
（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。
2020/11/3
ppt课件
11
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
ppt课件
13
2020/11/3
2020/11/3
ppt课件
7
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
2020/11/3
ppt课件
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
2020/11/3
ppt课件
1
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
2020/11/3
ppt课件
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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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ppt课件
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ppt课件
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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。
2020/11/3
ppt课件
11
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
ppt课件
13
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四章工厂变配电所及其一次系统
2019/10/3
工业与民用供电
4
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。
2019/10/3
工业与民用供电
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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。
2019/10/3
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
2019/10/3
工业与民用供电
1
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
2019/10/3
工业与民用供电
53
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。
2019/10/3
工业与民用供电
28
（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。
2019/10/3
工业与民用供电
47
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。
第四章 工厂变配电所及其一次系统(2)
二、低压刀开关和负荷开关 1、低压刀开关（QK） 低压刀开关的主要功能 不带灭弧罩的刀开关，一般只能在无负荷或小负荷下 操作，作低压隔离开关使用。带有灭弧罩的刀开关，则 能通断一定的负荷电流。 低压刀开关全型号的表示和含义
H-低压刀开关-产品名称
D-单投 S-双投 结构形式 极数 1-单极 2-双极 3-三极 其他特征 0-无灭弧罩 1-有灭弧罩 8-板前接线 9-板后接线
10
9
图4-59 DZ-20型塑料外壳式低压断路器的内部结构
1- 引入线接线端子 2-主触头 3- 灭弧室（钢片灭弧栅）
4- 操作手柄 5- 跳钩 6- 锁扣 7- 过流脱扣器 8- 塑料外壳 9- 引出线接线端子 10- 塑料底座
模数化小型断路器（微型断路器） • 微型断路器的结构简介
• 微型断路器的主要技术参数 额定电流：1A、2A、4A、6A、10A、16A、20A、 25A、32A、40A、50A、63A、80A、100A、125A。 模数（宽度：1P≈18mm）：1P、2P、3P、4P。
短路分断能力：4.5kA、6kA、10kA、15kA。
• 微型断路器的脱扣特性曲线 C型脱扣特性曲线、D型脱扣特性曲线
• 微型断路器的部分产品型号（以施耐得产品为例）
DPN系列： 按分断电流能有：DPNa、DPNN、DPNH、DPNK2系列。 按额定电流有：6A、10A、16A、20A、25A、32A、40A。 C65系列： 按分断能力有：C65N、C65H、C65L系列。 按脱扣曲线有：C曲线、D曲线。（还有A曲线、B曲线） 按额定电流有：6A、10A、16A、20A、25A、32A、40A、 50A、63A。 C120系列： 按分断能力有：C120H、C120L系列。 按脱扣曲线有：C曲线、D曲线。 按额定电流有：63A、80A、100A、125A。
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2021/3/6
工业与民用供电
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RW3－10户外高压跌落式熔断器
2021/3/6
工业与民用供电
16
2021/3/6
工业与民用供电
17
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
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）
2.有时也有过负荷保护
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工业与民用供电
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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
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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故障。
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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：
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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工业与民用供电
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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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工业与民用供电
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工业与民用供电
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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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工业与民用供电
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3.空气断路器
利用压缩空气吹动电弧，并使电弧 熄灭。灭弧能力强，分断时间短，断流 容量大。结构复杂，价贵，维护要求高。 多用于110kv及以上大型电站或变电所 及不适应采用六氟化硫断路器的高寒地 区。
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工业与民用供电
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（二）类型 1.户内型( FN ) 2.户外型( FW )
固定产气式（ FN1、FW5 等〕 压气式 （ FN2、FN3 〕 压缩空气式 六氟化硫 油浸式 真空式
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工业与民用供电
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工业与民用供电
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FZRN21-12D/T125-3/6
工业与民用供电
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工业与民用供电
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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。
工业与民用供电
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工业与民用供电
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RW4 和 RW4（F）型户外高压跌开式熔 断器
即可作6～10kv线路和变压器的短路 保护，又可在一定条件下直接用高压绝 缘棒（俗称令克棒〕来操作熔管分合， 以断开或接通小容量的空载变压器和空 载线路等。其灭弧能力不强，为“非限 流”式熔断器。
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工业与民用供电
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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
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工业与民用供电
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工业与民用供电
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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。
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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二、变配电所的类型
按安装位置分： 1车间附设变电所 2车间内变电所 3露天变电所 4独立变电所 5杆上变电所
2负021/3荷/6 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－
2021熔/3/6断器组合电器
工业与民用供电
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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 在保护装置作用下自动跳闸，切除短路
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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工业与民用供电
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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。
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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工业与民用供电
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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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工业与民用供电
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工业与民用供电
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工业与民用供电
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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
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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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工业与民用供电
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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
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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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工业与民用供电
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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
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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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