供配电技术第版唐志平

第四节 变电所主要电气设备
五、互感器
互感器：一种特殊的变压器，用于一次回路和二次回路之间 的联络；属于一次设备。
第四节 变电所主要电气设备
变配电所中承担输送和分配电能任务的电路， 称为一次回路（或者主回路、主接线）；
主回路中的电气设备称为一次设备包括： 高压一次设备和低压一次设备。
第四节 变电所主要电气设备
一、高压断路器
▪ 高压断路器文字符号QF ▪ 图形符号
1．作用：
（1）正常运行时：能够通、断正常负荷电流； （2）系统故障时：能够配合继电保护装置，切除故障
第三节 变电所变压器的选择
三．变压器的容量及过负荷能力
❖ 电力变压器的额定容量：在标准规定的环境温度下
（最高温度40度，年平均温度20度）和使用年限（一般 20 年）内，所能连续输出的最大视在功率 (kVA)。
第三节 变电所变压器的选择
1.变压器的实际容量计算
▪ 由于现场使用环境的平均温度与标准的温度规定有差异， 使得变压器的实际容量与额定容量并不相等。一般规定，
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：
▪ 考虑因素：与总降压变电所基本相同，即在保证电能 质量的前提下，应该尽量减少投资、运行费用和有色 金属耗用量。
（1）带一、二级负荷：
▪ 一二级负荷较多时，装设两台及两台以上的变压器； ▪ 只有少量的一二级负荷，且可以从附近的车间变电所
第一章 第二章 第三章 第四章 第五章 第六章 第七章 第八章 第九章 第十章 第十一章
第四章 变配电所及其一次系统
§4.1 电压的选择 §4.2变电所的配置 §4.3变压器的选择 §4.4变电所主要电气设备 §4.5变配电所主接线
第一节 电压的选择
一．供电电压确定 ❖ 供电电压：供配电系统从电力系统所取得的
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
（2）对于季节性负荷或者昼夜负荷变化较大的：
▪ 宜采用经济运行方式的变电所，技术经济合理时可以 采用两台主变；（即：根据负荷的季节性或者昼夜性 变化的特点，合理安排变压器并列运行的台数，保证 可靠供电的前提下，减少电能的损失，以达到最佳的 经济效益）；
3.种类和结构
户内式：FN3-10RT 户外式：FW8-10/400
第四节 变电所主要电气设备
四、高压熔断器
▪ 文字符号:FU
图形符号:
1．作用
▪ 对电路及设备进行短路和过负荷保护；属于保护设备。
2．型号表示及含义
第四节 变电所主要电气设备
3. 种类和结构 （1）RN系列 RN1型用于电力变压器和电力线路短路 保护，RN2型用于电压互感器的短路保护。主要由熔管、 触头座、动作指示器、绝缘子和底板构成。 （2）RW系列 用于配电变压器或电力线路的短路保护和 过负荷保护。 其结构主要由上静触头、上动触头、熔管、熔丝、下动 触头、下静触头、瓷安装板等组成。
（4）对于高层建筑、地下建筑、发电厂、化工等单位对消 防要求较高的场所，宜采用干式变压器；
（5）对于电网电压波动比较大的场合，为改善电能质量应 采用有载调压电力变压器；
第三节 变电所变压器的选择
二、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。
▪ A. 任意一台主变单独运行时，应该能够满足总计算负 荷的60%~70%的要求，即：
S N(6% 0 ~7% 0 S C)
▪ B. 任意一台主变单独工作时，应该能够满足全部一、 二级负荷Sjs(12)的需要，即：
SNSC(12)
❖ 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。
3．企业内部大型设备的额定电压决定了企业的供电电压。 （内部因素）但是也可以采用较高的电压经过降压后再供 电。
目前，我国所用的企业供电电压为35~110kV，10Kv， 6kV。一般来讲，大中型企业常采用35~110Kv作为供 电电压，中小型企业常采用10Kv，6Kv作为供电电压， 其中10kV作为供电电压较为常见。总之电压等级的确定 考虑综合因素。
因此，在正常工作时，变压器往往达不到它 的额定值；从维持变压器规定的使用年限考虑 （在保证变压器规定使用年限内），变压器在必 要时完全可以过负荷运行。
❖ 变压器的过负荷能力：是指它在保证变压器规定 使用年限内，在较短时间内所能输出的最大容量。
第三节 变电所变压器的选择
3．变压器的事故过负荷能力 ▪ 一般来讲，变压器在运行时最好不要过负荷，但是在 事故情况下，可以允许短时间较大幅度地过负荷运行； 当工厂供电系统发生故障时，在较短时间内让变压器 多带些负荷，保证供电的连续性。 ▪ 但运行时间不得超过表4-2所规定的时间。
器中。
第四节 变电所主要电气设备
二、高压隔离开关 ▪ 文字符号QS 图形符号
1.作用：正常时隔离电源，保证人身和设备安全。 2.型号表示和含义：
3.种类和结构
户内式：GN24 户外式：GW10-35/400
第四节 变电所主要电气设备
三、高压负荷开关
▪ 文字符号QL ▪ 图形符号： 1．作用: 具有简单的灭弧装置，可通断负荷电流和过负荷 电流，但不能断开短路电流； 2.型号表示及含义
▪ 双绕组、三绕组变压器图形符号分别如图所示:
▪ 主要完成电压等级的变换。
第三节 变电所变压器的选择
2．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；
电源电压（电源进线的电压等级）。（针对系统 或者针对用户而言）
❖ 供电电压的选择考虑三个因素： 1．电力部门提供的电源电压（外部因素）；充分
考虑设计的经济性。
第一节 电压的选择
2．企业负荷的大小及距离电源线路的远近（对于电源而言， 供电容量和供电距离的影响）（内外部因素结合）；考虑 不同电压等级的线路具有供电容量以及供电距离的限制， 当容量较大距离较远时，为了减少损耗，采用较高的供电 电压。
获取低压备用电源时，可以采用一台变压器；
第三节 变电所变压器的选择
（2）带三级负荷：
▪ 负荷较小时，采用一台； ▪ 负荷较大时，采用两台及两台以上； ▪ 季节性负荷或昼夜变化较大的负荷，一般采用两台：
负荷高峰时，两台并列运行；负荷低谷时，单台运 行——变压器经济运行；
（3）负荷不大的车间
▪ 按照与其他变电所的距离、以及本身负荷的大小— —决定是否单独设立变压器。
第三节 变电所变压器的选择
4．变压器类型的选择注意的几点： （选择的原则）
（1）尽量选择低损耗节能型，如S9系列或者S10系列； （2）在多尘或者具有腐蚀性气体严重影响变压器安全的场
合，选择密闭型变压器或者防腐型变压器；
（3）供电系统中没有特殊要求和民用建筑独立变电所常采 用三相油浸自冷式电力变压器；
第一章 第二章 第三章 第四章 第五章 第六章 第七章 第八章 第九章 第十章 第十一章
第四章 变配电所及其一次系统
内容：供电系统的组成、电气设备、供配电电压， 变电所的配置，变压器台数和容量，主接 线，变电所的布置和结构。
重点: 供配电系统的电压选择、变电所位置的确 定、变配电所的一次设备和主接线图.
▪ 考虑负荷大小以及输送距离。
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；
▪ 对于装设在二层楼上的干式变压器，容量不宜大于 630KVA；
第二节 变电所的配置
3.独立变电所
（1）当相邻的几个车间负荷都比较大，不适于将变电所建到 某一个车间中； （2）由于车间环境的限制，如制药、化工车间之间由于腐蚀 性气体、易燃易爆气体等环境限制，必须建独立变电所； （3）中小型企业，建立全厂的独立变电所，给全厂供电。
第二节 变电所的配置
4.杆上变电所
❖ 安装在室外电杆上，适用于时，常用于居民区，用电负 荷较小的单位，如油田井场。
5.建筑物及高层建筑物变电所
❖ 民用建筑中使用。考虑安全性：干式变压器、真空断路 器等；
❖ 对于高层建筑物而言，一般装在楼内，地下室、中层或 者高层。
第三节 变电所变压器的选择
一、变压器型号的选择 1．变压器（文字符号T）
▪ （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：
S N (1 .1~ 5 1 .4 )S C
▪ 其中：S C ——所有用电设备的计算容量之和；
第三节 变电所变压器的选择
❖（2）装设两台主变时：其中任意一台主变容量S N 应该同时满足下列两个条件：
其中，S N.T 为变压器的额定容量。
❖ 对室内变压器： 由于散热条件较差，变压器进风 口和出风口间大概有15℃的温差，因此处在室内 的变压器环境温度比户外温度大约高8℃，因此其 容量要减小8%。即：
S T K S N .T (0 .9 2 0 .a 1 v2 0 )S 0 N 0 .T
第三节 变电所变压器的选择
第一节 电压的选择
二、配电电压 ❖ 配电电压：指用户内部向用电设备配电的电压等