供配电系统常用电气设备.pptx
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供配电中主要的电气设备.pptx
6.1 变压器的选择
(3)按相数分，有单相和三相两大 类。 (4)按调压方式分，有无载调压 （又称无激磁调压）和有载调压两 大类。 (5)按绕组（线圈）导体材质分， 有铜绕组和铝绕组两大类。 (6)按绕组型式分，有双绕组变压
6.1 变压器的选择
(8)按用途分，有普通电力变压器、 全封闭变压器和防雷变压器等。采 用较多的是普通电力变压器，只在 易燃易爆场所及安全要求特别高的 场所采用全封闭变压器，在多雷区 采用防雷变压器。
U2 U2N
P2
U2I2 cos2
U2N
I2 I2N
I2N
cos2
U2N I2N
cos2
SN
cos2
6.1 变压器的选择
变压器的运行特性 2. 变压器效率特性 (1)效率
P2的计算：
②三相变压器
P2
3U2I2 cos2
3U 2 N
I2 I2N
I2N
cos2
3U2N I2N cos2N SN cos2
上述两个式子的结果是一样的。
6.1 变压器的选择
变压器的运行特性 2. 变压器效率特性 (1)效率
变压器的效率公式亦可写成：
(1
Po 2 PSN SN c os2 Po 2
PSN
)100%
SN
SN cos2
cos2
Po
2 PSN
100%
SN
SN cos2
cos2
Po
PSN
100%
2. 变压器效率特性 (1)效率
变压器的效率是指变压器的输出功率与输入功 率的比值。
= P2 100%
P1
P2 P1 p
式中，P2——副绕组输出的有功功率； P1——原绕组输入的有功功率； p——代表变压器的总损耗。
供电系统主要电气设备ppt课件
• 电弧 一种高温、强光的电游离现象， 开关电器和线路中一种必然的 物理现 象，是电流的延续。
• 产生电弧的根本原因 ： 触头间很大电 场强度和很高的温度导致触头本身的 电子及触头周围介质中 的电子被游离 而形成电弧电流。
ppt课件
5
• 产生电弧的游离方式 ． （1）高电场
发射 强电场把触头表面的电子拉出，
三相断路器断流容量（MV.A） =3×UlN×额定开断电流
单相断路器断流容量（MV.A） =UPN×额定开断电流
另外还有：全开断时间（S）、合闸 时间（S）、最高工作电压（KV)、 热稳定电流（KA）和动稳定电流 （KA）
ppt课件
46
对断路器的基本要求
• 1 工作可靠 • 2 具有足够短路能力 • 3 具有尽可能短的开断时间 • 4 结构简单 • 5 价格低。
形成自由电子并发射到触头间隙中。
（2）热电发射 触头表面的电子吸收
足够的热能而发射到触头间隙中形成
自由电子向间隙四周发射出去。（3）
碰撞游离 高速移动的自由电子碰撞中
性质点，使中性质点游离成带 正电的
正离子和自由电子。 当离子浓度足够
大时，介质被击穿而产生电弧。 （4）
热电离
ppt课件
6
• 电弧的主要特征
ppt课件
16
RW型
• RW4/RW10 ① 隔离 开关的作用 ② 短路保 护功能
• RW4无专门灭弧装置。 不容许带负荷操作
• RW10 在上静触头上 加装了简单的灭弧室。 可带负荷操作
ppt课件
17
常用低压熔断器
ppt课件
18
RM10
结构简单，价格低廉， 更 换熔体方便。
• 适用条件：交流 50Hz、额定电压380V 或直流额定电压440V 以下电网。
• 产生电弧的根本原因 ： 触头间很大电 场强度和很高的温度导致触头本身的 电子及触头周围介质中 的电子被游离 而形成电弧电流。
ppt课件
5
• 产生电弧的游离方式 ． （1）高电场
发射 强电场把触头表面的电子拉出，
三相断路器断流容量（MV.A） =3×UlN×额定开断电流
单相断路器断流容量（MV.A） =UPN×额定开断电流
另外还有：全开断时间（S）、合闸 时间（S）、最高工作电压（KV)、 热稳定电流（KA）和动稳定电流 （KA）
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对断路器的基本要求
• 1 工作可靠 • 2 具有足够短路能力 • 3 具有尽可能短的开断时间 • 4 结构简单 • 5 价格低。
形成自由电子并发射到触头间隙中。
（2）热电发射 触头表面的电子吸收
足够的热能而发射到触头间隙中形成
自由电子向间隙四周发射出去。（3）
碰撞游离 高速移动的自由电子碰撞中
性质点，使中性质点游离成带 正电的
正离子和自由电子。 当离子浓度足够
大时，介质被击穿而产生电弧。 （4）
热电离
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• 电弧的主要特征
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RW型
• RW4/RW10 ① 隔离 开关的作用 ② 短路保 护功能
• RW4无专门灭弧装置。 不容许带负荷操作
• RW10 在上静触头上 加装了简单的灭弧室。 可带负荷操作
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常用低压熔断器
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RM10
结构简单，价格低廉， 更 换熔体方便。
• 适用条件：交流 50Hz、额定电压380V 或直流额定电压440V 以下电网。
供配电技术-供配电系统的常用电气设备
第4章供配电系统的常用电气设备§4.1 概述§4.2 电弧的产生及灭弧方法§4.3 电力变压器§4.4 互感器§4.5 熔断器§4.6 高压开关设备§4.7 低压开关设备§4.8 避雷器§4.9 成套配电装置小结4.1.1 电气设备的定义供配电系统的电气设备是指用于发电、输电、变电、配电和用电的所有设备，包括发电机、变压器、控制电器、保护设备、测量仪表、线路器材和用电设备（如电动机、照明用具）等。
4.1.2 电气设备的分类1. 按电压等级分（1）高压设备交流50Hz、额定电压1200V以上直流、额定电压1500V以上（2）低压设备交流50Hz、额定电压1200V及以下直流、额定电压1500V及以下2．按设备所属回路分（1）一次回路及一次设备一次回路供配电系统中用于传输、变换和分配电力电能的主电路一次设备或一次电器设置在一次回路中的电气设备（2）二次回路及二次设备二次回路指用来控制、指示、监测和保护一次回路运行的电路二次设备或二次电器设置在二次回路中的电气设备。
3．按在一次电路中的功能分（1）变换设备用来按电力系统工作的要求变换电压或电流的电气设备，如变压器、互感器等。
（2）控制设备用于按电力系统的工作要求控制一次电路通、断的电气设备，如高低压断路器、开关等。
（3）保护设备用来对电力系统进行过电流和过电压等的保护用电气设备，如熔断器、避雷器等。
（4）补偿设备用来补偿电力系统中无功功率以提高功率因数的设备，如并联电容器等。
（5）成套设备(装置) 按一次电路接线方案的要求，将有关的一次设备及其相关的二次设备组合为一体的电气装置，如高低压开关柜、低压配电屏、动力和照明配电箱等。
§4.2 电弧的产生及灭弧方法4.2.1 电弧及其主要危害电弧—一种高温、强光的电游离现象，开关电器和线路中一种必然的物理现象，是电流的延续。
供配电系统的常用电气设备
§4.1 概 述
3．按在一次电路中的功能分 （1）变换设备 用来按电力系统工作的要求变换电压或电流的电气设 备，如变压器、互感器等。 （2）控制设备 用于按电力系统的工作要求控制一次电路通、断的电 气设备，如高低压断路器、开关等。 （3）保护设备 用来对电力系统进行过电流和过电压等的保护用电气 设备，如熔断器、避雷器等。 （4）补偿设备 用来补偿电力系统中无功功率以提高功率因数的设备， 如并联电容器等。 （5）成套设备(装置) 按一次电路接线方案的要求，将有关的一次设 备及其相关的二次设备组合为一体的电气装置，如高低压开关柜、低 压配电屏、动力和照明配电箱等。
4.2.2 电弧的产生
1．产生电弧的根本原因 触头间很大电场强度和很高的温度导致触头本身的电子及触头周围介质中 的电子被游离而形成电弧电流。 2．产生电弧的游离方式 （1）高电场发射 强电场把触头表面的电子拉出，形成自由电子并发射到 触头间隙中。 （2）热电发射 触头表面的电子吸收足够的热能而发射到触头间隙中形成 自由电子向间隙四周发射出去。 （3）碰撞游离 高速移动的自由电子碰撞中性质点，使中性质点游离成带 正电的正离子和自由电子。不断的碰撞使触头间隙中正离子和自由电子数 越来越多，形成“雪崩”现象，当离子浓度足够大时，介质被击穿而产生 电弧。 （4）高温游离 电弧形成后的高温，加强了正离子和自由电子的游离。触 头越分开，电弧越大，高温游离也越显著。 注：高电场发射和热电发射的游离方式在触头分开之初占主导作用 碰撞游离和高温游离使电弧持续和发展 它们是互相影响，互相作用的。
（3）瓦斯继电器 容量在800KV·A及以上的油浸式变压器、户内式的变压器容量在400KV·A 及以上安装；其作用是在变压器油箱内部发生故障时进行瓦斯保护。
§ 4.3.3 电力变压器的结构
供配电系统常用电气设备课件(PPT38张)
• 1．环网供电单元
•
环网供电单元（The Unit of Ring Network
Power Supply）由间隔组成，一般至少有三个间隔组
成，即两个环缆进出间隔和一个变压器回路间隔。
23.07.2020
21
•
城网一般用环缆，在用架空线的地方，可将
架空线引至环网供电单元旁，再由电缆引进和引出，
如图所示。
低压负荷开关
播放 动画
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•
2、3 高压熔断器（fuse）
• 高压熔断器是供配电网络中人为设置的最薄弱的元件。
当其所在电路发生短路或长期过载时，它便因过热而
熔断，并通过灭弧介质将熔断时产生的电弧熄灭，最
终开断电路，以保护电力电路及其他的电气设备。
跌落式熔断器
23.07.2020
限流式熔断器
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• 2.4 组合电器成套装置
的核心设备，通过它将一种电压的交流电能转换成另
一种电压的交流电能，以满足输电、供电、配电或用
电的需要。
23.07.2020
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• 1. 常用电力变压器的种类
• （1）按相数分类：有三相电力变压器和单相电力变压器。大
多数场合使用三相电力变压器，在一些低压单相负载较多的场 合，也使用单相变压器。
• （2）按绕组导电材料分类：有铜绕组变压器和铝绕组变压器。
减少测量仪表的规格，简化其生产过程，保证测量人
员的安全操作，对于高电压、大电流均采用互感器降
压、变流后再进行测量。同时互感器也可以作为继电
保护和信号装置的电源，以使控制和保护装置与高压
回路隔开。Leabharlann 23.07.20206
•
电压互感器可以扩大测量范围，相当
供配电系统的常用电气设备课件
§4.3.2 电力变压器的分类及特点
5． 按容量系列分，用 R10系列来确定变压器的容量，即按R10==1.26的倍 数递增，常用的有100、125、160、200、250、315、400、500、630、800、 1000、1250、1600、2000、2500、3150 KV·A等。 （1）小型变压器 容量在500KV·A以下的变压器； （2）中型变压器 容量在630～6300KV·A之间的变压器； （3）大型变压器 容量在8000 KV·A以上的的变压器； 6．按电压调节方式分 （1）无载调压变压器 一般用于对电压水平要求不高的场所，特别是10KV 及以下的配电变压器； （2）有载调压变压器 在10KV以上的电力系统和对电压水平要求较高的场 所主要采用有载调压变压器； 7．按安装地点分 （1）户内式 （2）户外式
4.2.4 开关电器中常用的灭弧方法
4．长弧切短灭弧法 如图 4–5所示，利用金属片（如钢栅片）将长弧切成若干短弧。当外施电压 (触头间)小于电弧上的电压降时，电弧不能维持而迅速熄灭。低压断路器和部 分刀开关的灭弧罩就是利用这个原理来灭弧的。
4.2.4 开关电器中常用的灭弧方法 5．粗弧分细灭弧法 将粗弧分成若干平行的细小电弧，增大了接触面，降低电弧的温度，从而使 带电质点的复合和扩散得到加强，使电弧加速熄灭。 6．狭沟灭弧法 如图4-6所示，陶瓷制成的绝缘灭弧栅使电弧在固体介质所形成的狭沟中燃 烧，冷却条件改善，电弧与介质表面接触使带电质点的复合增强，从而加速 电弧的熄灭。如有的熔断器在熔管中充填石英砂，就是利用狭沟灭弧原理。
§ 4.3.3 电力变压器的结构
2．常用三相油浸式电力变压器 如图4-7所示
图4-7 三相油浸式电力变压器 的结构
1—信号温度计 2—铭牌 3—吸 湿器 4—油枕(储油柜) 5—油位 指示器
供电系统常用电气设备
§4.3.2 电力变压器的分类及特点 1. 按功能分 （1）升压变压器 在远距离输配电系统中，用来把较低电压升高为较高的电 压级。 （2）降压变压器 直接供电给各类用户的终端变电所，采用降压变压器。 2．按相数分 （1）单相变压器 单相变压器一般供小容量的单相设备专用； （2）三相变压器 三相变压器广泛用于供配电系统的变电所中； 3．按绕组导体的材质分 （1）铜绕组变压器 铜绕组变压器的损耗更低，所以尤其是大容量的铜绕组 变压器已得到更为广泛的应用 （2）铝绕组变压器 4．按绕组型式分 （1）双绕组变压器 用于变换一个电压的场所； （2）三绕组变压器 用于需两个电压的场所，它有一个一次绕组，两个二次 绕组； （2）自耦式变压器 大多用在实验室中作调压用；
Hale Waihona Puke §4.1 概 述 3．按在一次电路中的功能分 （1）变换设备 用来按电力系统工作的要求变换电压或电流的电气设 备，如变压器、互感器等。 （2）控制设备 用于按电力系统的工作要求控制一次电路通、断的电 气设备，如高低压断路器、开关等。 （3）保护设备 用来对电力系统进行过电流和过电压等的保护用电气 设备，如熔断器、避雷器等。 （4）补偿设备 用来补偿电力系统中无功功率以提高功率因数的设备， 如并联电容器等。 （5）成套设备(装置) 按一次电路接线方案的要求，将有关的一次设 备及其相关的二次设备组合为一体的电气装置，如高低压开关柜、低 压配电屏、动力和照明配电箱等。
供配电系统的常用电气设备
§4.1 概 述 §4.2 电弧的产生及灭弧方法 §4.3 电力变压器 §4.4 互感器 §4.5 熔断器 §4.6 高压开关设备 §4.7 低压开关设备 §4.8 避雷器 §4.9 成套配电装置 小结
§4.1 概 述 4.1.1 电气设备的定义 供配电系统的电气设备是指用于发电、输电、变电、配电和用电的所有设备， 包括发电机、变压器、控制电器、保护设备、测量仪表、线路器材和用电设 备（如电动机、照明用具）等。 4.1.2 电气设备的分类 1. 按电压等级分 （1）高压设备 交流50Hz、额定电压1200V以上 直流、额定电压1500V以上 （2）低压设备 交流50Hz、额定电压1200V及以下 直流、额定电压1500V及以下 2．按设备所属回路分 （1） 一次回路及一次设备 一次回路 供配电系统中用于传输、变换和分配电力电能的主电路 一次设备或一次电器 设置在一次回路中的电气设备 （2） 二次回路及二次设备 二次回路 指用来控制、指示、监测和保护一次回路运行的电路 二次设备或二次电器 设置在二次回路中的电气设备。
常用电器设备.pptx
❖ 电磁继电器的工作原理和特性 ❖ 电磁式继电器一般由铁芯、线圈、
衔铁、触点簧片等组成的。只要在线 圈两端加上一定的电压，线圈中就会 流过一定的电流，从而产生电磁效应， 衔铁就会在电磁力吸引的作用下克服 返回弹簧的拉力吸向铁芯，从而带动 衔铁的动触点与静触点（常开触点） 吸合。当线圈断电后，电磁的吸力也 随之消失，衔铁就会在弹簧的反作用 力返回原来的位置，使动触点与原来 的静触点（常闭触点）吸合。这样吸 合、释放，从而达到了在电路中的导 通、切断的目的。对于继电器的“常 开、常闭”触点，可以这样来区分： 继电器线圈未通电时处于断开状态的 静触点，称为“常开触点”；处于接 通状态的静触点称为“常闭触点”。
三、自动控制电器
❖ 继电器 ❖ 继电器的工作原理和特性 ❖ 继电器是一种电子控制器件，它具有控制
系统（又称输入回路）和被控制系统（又称 输出回路），通常应用于自动控制电路中， 它实际上是用较小的电流去控制较大电流的 一种“自动开关”。故在电路中起着自动调 节、安全保护、转换电、非自动控制电路
❖ 一种带刀刃形触头的开关电器。主 要作电路中隔离电源用，或作为不 频繁地接通和分断额定电流以下的 负载用。刀开关处于断开位置时， 可明显观察到，能确保电路检修人 员的安全。
❖ 刀开关通常由绝缘底板、动触 刀、静触座、灭弧装置和操作机构 组成。只作为电源隔离用的刀开关 则不需要灭弧装置。用于电解、电 镀等设备中的大电流刀开关的额定 电流可高达数万安。这类刀开关一 般采用多回路导体并联的结构，并 可用水冷却的方式散热来提高刀开 关导体所能承载的电流密度。
二、非自动控制电路
❖ 转换开关用于主电路将一组已 连接的器件转换到另一组已连接 的器件。采用刀开关结构形式的 称为刀形转换开关；采用叠装式 触头元件组合成旋转操作的，称 为组合开关。
衔铁、触点簧片等组成的。只要在线 圈两端加上一定的电压，线圈中就会 流过一定的电流，从而产生电磁效应， 衔铁就会在电磁力吸引的作用下克服 返回弹簧的拉力吸向铁芯，从而带动 衔铁的动触点与静触点（常开触点） 吸合。当线圈断电后，电磁的吸力也 随之消失，衔铁就会在弹簧的反作用 力返回原来的位置，使动触点与原来 的静触点（常闭触点）吸合。这样吸 合、释放，从而达到了在电路中的导 通、切断的目的。对于继电器的“常 开、常闭”触点，可以这样来区分： 继电器线圈未通电时处于断开状态的 静触点，称为“常开触点”；处于接 通状态的静触点称为“常闭触点”。
三、自动控制电器
❖ 继电器 ❖ 继电器的工作原理和特性 ❖ 继电器是一种电子控制器件，它具有控制
系统（又称输入回路）和被控制系统（又称 输出回路），通常应用于自动控制电路中， 它实际上是用较小的电流去控制较大电流的 一种“自动开关”。故在电路中起着自动调 节、安全保护、转换电、非自动控制电路
❖ 一种带刀刃形触头的开关电器。主 要作电路中隔离电源用，或作为不 频繁地接通和分断额定电流以下的 负载用。刀开关处于断开位置时， 可明显观察到，能确保电路检修人 员的安全。
❖ 刀开关通常由绝缘底板、动触 刀、静触座、灭弧装置和操作机构 组成。只作为电源隔离用的刀开关 则不需要灭弧装置。用于电解、电 镀等设备中的大电流刀开关的额定 电流可高达数万安。这类刀开关一 般采用多回路导体并联的结构，并 可用水冷却的方式散热来提高刀开 关导体所能承载的电流密度。
二、非自动控制电路
❖ 转换开关用于主电路将一组已 连接的器件转换到另一组已连接 的器件。采用刀开关结构形式的 称为刀形转换开关；采用叠装式 触头元件组合成旋转操作的，称 为组合开关。
供配电系统的主要电气设备PPT学习教案
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第二节 电力变压器和互感器
(２)所有并列变压器的阻抗电压必须相等 由于并列变压器二次侧 的负荷是按其阻抗电压值成反比分配的(参看下面例２-２)，因此 并列变压器的阻抗电压如果不同，将导致阻抗电压较小的变压器 过负荷甚至烧毁。 (３)所有并列变压器的联结组别必须相同
图２-７ Ｙｙｎ０联结变压器 与Ｄｙｎ１１联结变压器并列运
第4页/共105页
第二节 电力变压器和互感器
１)Ｄｙｎ１１联结的变压器，对３次及其整数倍次的谐波电流可 在其三角形联结的一次绕组内形成环流，从而不致注入高压公用 电网中去。 ２)Ｄｙｎ１１联结的变压器，其零序阻抗较之Ｙｙｎ０联结的变 压器的零序阻抗小得多㊀，因此Ｄｙｎ１１联结变压器二次侧的单 相接地短路电流较之Ｙｙｎ０联结变压器二次侧的单相接地短路 电流大得多，从而更有利于低压侧单相接地短路故障的保护和切 除。
第二节 电力变压器和互感器 (２)两相Ｖ形接线(图２-９ｂ) 这种接线也称为两相不完全星形接 线。 (３)两相电流差接线(图２-９ｃ) 这种接线也称为两相交叉接线。
图２-９ 电流互感器的接线方案
第19页/共105页
第二节 电力变压器和互感器
图２-１０ 两相Ｖ形接线电流互感器的 一、二次侧电流相量图
第11页/共105页
第二节 电力变压器和互感器
２.电力变压器的正常过负荷 (１)因昼夜负荷不均衡而允许的过负荷 油浸式电力变压器因昼夜 负荷不均衡而允许的过负荷系数ＫＯＬ，可根据日负荷填充系数(日 负荷率)β和最大负荷持续时间ｔ去查图２-６所示曲线求得。 (２)因季节性负荷差异而允许的过负荷 如果夏季(或冬季)的平均 日负荷曲线中的最大负荷Ｓｍ低于油浸式变压器的实际容量ＳＴ时， 则每低１％，可在冬季(或夏季)过负荷１％。 例２-１ 某用户变电所的变压器室有一台１０００ｋＶＡ的油浸 式电力变压器，已知该用户的平均日负荷率β＝０.７，日最大负荷 持续时间为８ｈ，夏季的平均第1日2页最/共大10负5页荷为８４０ｋＶＡ，当地 的年平均气温为１６℃。试求该变压器的实际容量和冬季可允许 的过负荷能力。
第二节 电力变压器和互感器
(２)所有并列变压器的阻抗电压必须相等 由于并列变压器二次侧 的负荷是按其阻抗电压值成反比分配的(参看下面例２-２)，因此 并列变压器的阻抗电压如果不同，将导致阻抗电压较小的变压器 过负荷甚至烧毁。 (３)所有并列变压器的联结组别必须相同
图２-７ Ｙｙｎ０联结变压器 与Ｄｙｎ１１联结变压器并列运
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第二节 电力变压器和互感器
１)Ｄｙｎ１１联结的变压器，对３次及其整数倍次的谐波电流可 在其三角形联结的一次绕组内形成环流，从而不致注入高压公用 电网中去。 ２)Ｄｙｎ１１联结的变压器，其零序阻抗较之Ｙｙｎ０联结的变 压器的零序阻抗小得多㊀，因此Ｄｙｎ１１联结变压器二次侧的单 相接地短路电流较之Ｙｙｎ０联结变压器二次侧的单相接地短路 电流大得多，从而更有利于低压侧单相接地短路故障的保护和切 除。
第二节 电力变压器和互感器 (２)两相Ｖ形接线(图２-９ｂ) 这种接线也称为两相不完全星形接 线。 (３)两相电流差接线(图２-９ｃ) 这种接线也称为两相交叉接线。
图２-９ 电流互感器的接线方案
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第二节 电力变压器和互感器
图２-１０ 两相Ｖ形接线电流互感器的 一、二次侧电流相量图
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第二节 电力变压器和互感器
２.电力变压器的正常过负荷 (１)因昼夜负荷不均衡而允许的过负荷 油浸式电力变压器因昼夜 负荷不均衡而允许的过负荷系数ＫＯＬ，可根据日负荷填充系数(日 负荷率)β和最大负荷持续时间ｔ去查图２-６所示曲线求得。 (２)因季节性负荷差异而允许的过负荷 如果夏季(或冬季)的平均 日负荷曲线中的最大负荷Ｓｍ低于油浸式变压器的实际容量ＳＴ时， 则每低１％，可在冬季(或夏季)过负荷１％。 例２-１ 某用户变电所的变压器室有一台１０００ｋＶＡ的油浸 式电力变压器，已知该用户的平均日负荷率β＝０.７，日最大负荷 持续时间为８ｈ，夏季的平均第1日2页最/共大10负5页荷为８４０ｋＶＡ，当地 的年平均气温为１６℃。试求该变压器的实际容量和冬季可允许 的过负荷能力。
供配电系统的常用电气设备
2021/4/5
4
4.2.2 电弧的产生
1．产生电弧的根本原因 触头间很大电场强度和很高的温度导致触头本身的电子及触头周围介质中 的电子被游离而形成电弧电流。 2．产生电弧的游离方式 （1）高电场发射 强电场把触头表面的电子拉出，形成自由电子并发射到 触头间隙中。 （2）热电发射 触头表面的电子吸收足够的热能而发射到触头间隙中形成 自由电子向间隙四周发射出去。 （3）碰撞游离 高速移动的自由电子碰撞中性质点，使中性质点游离成带 正电的正离子和自由电子。不断的碰撞使触头间隙中正离子和自由电子数 越来越多，形成“雪崩”现象，当离子浓度足够大时，介质被击穿而产生 电弧。 （4）高温游离 电弧形成后的高温，加强了正离子和自由电子的游离。触 头越分开，电弧越大，高温游离也越显著。 注：高电场发射和热电发射的游离方式在触头分开之初占主导作用 碰撞游离和高温游离使电弧持续和发展 它们是互相影响，互相作用的。
2021/4/5
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§4.3.2 电力变压器的分类及特点
8．按冷却方式和绕组绝缘分 （1）油浸式 油浸自冷式、油浸风冷式、油浸水冷式和强迫油循环冷却方 式
特点：绝缘和散热性能好，价格较低，便于检修；油的可燃性使其不便用 于易燃易爆和安全要求较高的场合。 1）自冷式 普通的中小容量的变压器采用； 2）水冷式和强迫油循环冷却方式 大容量的油浸式变压器采用； 3）风冷式 用通风机来加强变压器的散热冷却。一般用于大容量变压器 （2000KV·A及以上）和散热条件较差的场所。 （2）干式 浇注式、开启式、封闭式 特点：结构简单，体积小，重量轻，防火、防尘、防潮，价格贵，用在安 全防火要求较高的场所，如大型建筑物内的变电所、地下变电所和矿井内 变电所。 （3）充气式（SF6） 利用充填的气体进行绝缘和散热的变压器 特点：电气性能优良，用于安全防火要求较高的场所，并常与其他充气电 器配合，组成成套装置。
供配电系统常用设备PPT教案
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§ 4.2 电弧的产生及灭弧方法
4.2.1 电弧及其主要危害 电弧— 一种高温、强光的电游离现象，开关电器和线路中一种必然的 物理现象，是电流的延续。 1．电弧的主要特征 （1）能量集中，发出高温、强光。 （2）自持放电，维持电弧稳定燃烧所需电压很低。 （3）游离的气体，质轻易变。 2．电弧的危害 （1）延长了电路的开断时间，从而使故障对供配电系统造成更大的损 坏。 （2）高温使开关触头变形、熔化，从而导致接触不良甚至损坏。 （3）高温可能造成人员灼伤甚至直接或间接的死亡，强光可能损害人 的视力。 （4）引起弧光短路，严重时造成爆炸事故。
（3）瓦斯继电器 容量在800KV·A及以上的油浸式变压器、户内式的变压器容量在400KV·A及以上安 装；其作用是在变压器油箱内部发生故障时进行瓦斯保护。
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§ 4.3.3 电力变压器的结构
(4) 储油柜（油枕） 内储有一定的油 1）作用：补充变压器因油箱渗油和油温变化造成的油量下降，当变压器油发生 热胀冷缩时保持与周围大气压力的平衡
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4.2.4 开关电器中常用的灭弧方法 7．真空灭弧法 将开关触头装在真空容器内，产生的电弧（真空电弧）较小，且在电流第 一次过零时就能将电弧熄灭。真空断路器就是利用这种原理来熄灭电弧的。 8．六氟化硫（SF6）灭弧法 SF6气体具有优良的绝缘性能和灭弧性能，绝缘强度约为空气的3倍，而绝 缘强度的恢复速度约比空气快100倍，可极大的提高开关的断流容量和减少 灭弧所需时间。
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4.2.4 开关电器中常用的灭弧方法 （2）按施加外力的性质来分， 气吹、油吹、磁力吹和电动力吹等。 如图4–2所示的低压刀开关迅速拉开刀闸时电动力吹弧使电弧加速拉长。
§ 4.2 电弧的产生及灭弧方法
4.2.1 电弧及其主要危害 电弧— 一种高温、强光的电游离现象，开关电器和线路中一种必然的 物理现象，是电流的延续。 1．电弧的主要特征 （1）能量集中，发出高温、强光。 （2）自持放电，维持电弧稳定燃烧所需电压很低。 （3）游离的气体，质轻易变。 2．电弧的危害 （1）延长了电路的开断时间，从而使故障对供配电系统造成更大的损 坏。 （2）高温使开关触头变形、熔化，从而导致接触不良甚至损坏。 （3）高温可能造成人员灼伤甚至直接或间接的死亡，强光可能损害人 的视力。 （4）引起弧光短路，严重时造成爆炸事故。
（3）瓦斯继电器 容量在800KV·A及以上的油浸式变压器、户内式的变压器容量在400KV·A及以上安 装；其作用是在变压器油箱内部发生故障时进行瓦斯保护。
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§ 4.3.3 电力变压器的结构
(4) 储油柜（油枕） 内储有一定的油 1）作用：补充变压器因油箱渗油和油温变化造成的油量下降，当变压器油发生 热胀冷缩时保持与周围大气压力的平衡
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4.2.4 开关电器中常用的灭弧方法 7．真空灭弧法 将开关触头装在真空容器内，产生的电弧（真空电弧）较小，且在电流第 一次过零时就能将电弧熄灭。真空断路器就是利用这种原理来熄灭电弧的。 8．六氟化硫（SF6）灭弧法 SF6气体具有优良的绝缘性能和灭弧性能，绝缘强度约为空气的3倍，而绝 缘强度的恢复速度约比空气快100倍，可极大的提高开关的断流容量和减少 灭弧所需时间。
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4.2.4 开关电器中常用的灭弧方法 （2）按施加外力的性质来分， 气吹、油吹、磁力吹和电动力吹等。 如图4–2所示的低压刀开关迅速拉开刀闸时电动力吹弧使电弧加速拉长。
供配电系统的常用电气设备(1)
2021/4/5
8
4.2.4 开关电器中常用的灭弧方法 如图4–4所示利用铁磁物质钢片来吸动电弧，这相当于反向吹弧。
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9
4.2.4 开关电器中常用的灭弧方法
4．长弧切短灭弧法 如图 4–5所示，利用金属片（如钢栅片）将长弧切成若干短弧。当外施电压 (触头间)小于电弧上的电压降时，电弧不能维持而迅速熄灭。低压断路器和部 分刀开关的灭弧罩就是利用这个原理来灭弧的。
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18
§ 4.3.3 电力变压器的结构
2．常用三相油浸式电力变压器 如图4-7所示
图4-7 三相油浸式电力变压器 的结构
1—信号温度计 2—铭牌 3—吸 湿器 4—油枕(储油柜) 5—油位 指示器
6—防爆管 7—瓦斯继电器 8－ 高压套管 9—低压套管 10—分 接开关
11—油箱及散热油管 12—铁心 13—绕组及绝缘 14—放油阀 15—小车 16—接地端子
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§4.3.2 电力变压器的分类及特点
8．按冷却方式和绕组绝缘分 （1）油浸式 油浸自冷式、油浸风冷式、油浸水冷式和强迫油循环冷却方 式
特点：绝缘和散热性能好，价格较低，便于检修；油的可燃性使其不便用 于易燃易爆和安全要求较高的场合。 1）自冷式 普通的中小容量的变压器采用； 2）水冷式和强迫油循环冷却方式 大容量的油浸式变压器采用； 3）风冷式 用通风机来加强变压器的散热冷却。一般用于大容量变压器 （2000KV·A及以上）和散热条件较差的场所。 （2）干式 浇注式、开启式、封闭式 特点：结构简单，体积小，重量轻，防火、防尘、防潮，价格贵，用在安 全防火要求较高的场所，如大型建筑物内的变电所、地下变电所和矿井内 变电所。 （3）充气式（SF6） 利用充填的气体进行绝缘和散热的变压器 特点：电气性能优良，用于安全防火要求较高的场所，并常与其他充气电 器配合，组成成套装置。
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Power Supply）由间隔组成，一般至少有三个间隔组
成，即两个环缆进出间隔和一个变压器回路间隔。
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•
城网一般用环缆，在用架空线的地方，可将
架空线引至环网供电单元旁，再由电缆引进和引出，
如图所示。
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• 2. 预装式变电站
•
预装式变电站（prefabricated substation）
供配电技术
第2章 供配电一次系统
2020/7/9
1
第2章 供配电一次系统
2.1 供配电系统常用电气设 备：电力变压器和互感器
2.2 高低压开关电器 2.3 高低压熔断器和避雷
器
2.4 成套装置
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2
2.1 供配电系统常用电气设备
• 2.1.1 电力变压器
•
电力变压器（power transformer）是变电所
。目前一般均采用铜绕组变压器。
• （3）按绝缘介质分类：有油浸式变压器和干式变压器。油浸
式变压器由于价格低廉而得到了广泛应用；干式变压器有不易 燃烧、不易爆炸的特点，特别适合在防火、防爆要求高的场合 使用，绝缘形式有环氧浇注式、开启式、六氟化硫（SF6）充 气式和缠绕式等。干式变压器现已在中压等级的电网中逐步得 到了广泛的应用。
俗称箱式变电站。预装式变电站就是一种把高压开关
设备，配电变压器和低压配电装置按一定线路方案排
布成一体的预制型户内、户外紧凑式配电设备。
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人员的安全操作，对于高电压、大电流均采用互感器
降压、变流后再进行测量。同时互感器也可以作为继
电保护和信号装置的电源，以使控制和保护装置与高
压回路隔开。
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6
•
电压互感器可以扩大测量范围，相当
于是一种降压变压器。它是由两个或者三个互
相绝缘的线圈绕在同一个铁芯上构成的，二次
侧额定电压为100V。
• ② 电流互感器二次侧必须一点接地；
• ③ 注意电流互感器二次绕组的极性。
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• 2.2 高低压开关设备
• 1. 高压断路器 • 2. 高压隔离开关 • 3. 高压负荷开关 • 4. 低压负荷开关
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9
•
高压断路器（circuit-breaker）是带有强力
灭弧装置的高压开关设备，是供配电系统中重要的开
• 电压互感器的使用注意事项
• ①电压互感器在使用时，二次侧不能短路。
• ②为了安全起见，电压互感器二次侧必须有一
端接地。
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•
电流互感器将主回路的大电流变换成
小电流，供计量和继电保护用。电流互感器二
次侧额定电流通常为5A或1A。
• 电流互感器的使用注意事项
• ① 电流互感器二次侧不允许开路；
量不是很大、同时对保护性能的要求也不是很高时，
负荷开关与熔断器组合起来便可取代断路器，从而降
低设备投资和运行费用。这种形式广泛应用于城网改
造和农村电网。
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压气式
油浸式
真空式
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SF6式
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低压开关设备
低压断路器
2020/7刀/9 开关
低压负荷开关
播放 动画
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•
2、3 高压熔断器（fuse）
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• 2.1.2 互感器
•
电压互感器（potential transformer）和电
流互感器（current transformer）常统称为互感器，
从基本结构和原理来说，互感器是一种特殊的变压器
。电力系统中的电压及电流，数值相差范围极大。为
了减少测量仪表的规格，简化其生产过程，保证测量
关一般不允许带负荷操作，即不允许接通和分断负荷
电流（和断路器配合使用时，要严格遵守操作顺序，
即停电时，应先使断路器跳闸，后拉开隔离开关；送
电时，应先合隔离开关，再闭合断路器）。
•
但可用来分合一定的小电流，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
路以及电压互感器和避雷器等。
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• 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
， 如即：变10压0k器VA容、量12等5级kRV1是A0、按 1106100 kV1A.、262为00倍k数VA确、定2的50，
kVA、315 kVA、500 kVA、630 kVA、800 kVA、
1000 kVA、1250 kVA、1600 kVA等。
15
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16
•
高压负荷开关是一种介乎隔离开关与断路器
之间的结构简单的高压电器，具有简单的灭弧装置，
常用来分合负荷电流和较小的过负荷电流，但不能分
断短路电流。此外，负荷开关还大多数具有明显的断
口，具有隔离开关的作用。
•
负荷开关常与熔断器联合使用，由负荷开关
分断负荷电流，利用熔断器切断故障电流。因此在容
的核心设备，通过它将一种电压的交流电能转换成另
一种电压的交流电能，以满足输电、供电、配电或用
电的需要。
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• 1. 常用电力变压器的种类
• （1）按相数分类：有三相电力变压器和单相电力变压器。大
多数场合使用三相电力变压器，在一些低压单相负载较多的场 合，也使用单相变压器。
• （2）按绕组导电材料分类：有铜绕组变压器和铝绕组变压器
关设备，它能够开断和闭合正常线路与故障线路，主
要用于供配电系统发生故障时与保护装置配合自动切
断系统的短路电流。
•
高压断路器通常按照灭弧介质分类，主要有:
少油断路器（已基本淘汰）
真空断路器
SF6（六氟化硫）断路器
• 高压断路器的型号含义
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• SN10-10型断路器
• 高压熔断器是供配电网络中人为设置的最薄弱的元件
。当其所在电路发生短路或长期过载时，它便因过热
而熔断，并通过灭弧介质将熔断时产生的电弧熄灭，
最终开断电路，以保护电力电路及其他的电气设备。
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跌落式熔断器
限流式熔断器
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• 2.4 组合电器成套装置
• 1．环网供电单元
•
环网供电单元（The Unit of Ring Network
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ZN28-12型
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ZN28A-12型
VD4型
13
瓷柱式
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落地罐式
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•
隔离开关的主要功能是隔离电源，当它处于
分闸状态时，有着明显的断口，使处于其后的高压母
线、断路器等电力设备与电源或带电高压母线隔离，
以保障检修工作的安全。由于不设灭弧装置，隔离开