1、第四章 工厂变配电所及其一次系统刘红宇第四章 工厂变配电所及其一次系统第一节第一节 工厂变配电所的任务和类型工厂变配电所的任务和类型一、变配电所任务一、变配电所任务二、变配电所的类型二、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。不设总降压变电所。车间变电所按其主变压器的安装位置来分，有下列类型：车间变电所按其主变压器的安装位置来分，有下列类型：(1)车间附设变电所车间附设变电所,变电所变压器室的一面墙或几面墙与车间建变电所变压器室的一面墙或几面墙与车间建筑的墙共用，变压器室的大门朝车间外开。
2、如果按变压器室位于车筑的墙共用，变压器室的大门朝车间外开。如果按变压器室位于车间的墙内还是墙外，还可进一步分为内附式和外附式如图。间的墙内还是墙外，还可进一步分为内附式和外附式如图。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，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中心比外附式稍近一些
3、，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，而且变压器室处于车间的式好。外附式不占或少占车间生产面积，而且变压器室处于车间的墙外，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。这两种型式的车间变电所，在机械类工厂中比较普遍。两种型式的车间变电所，在机械类工厂中比较普遍。第四章 工厂变配电所及其一次系统(2)车间内变电所变压器室位于车间内的单独房间车间内变电所变压器室位于车间内的单独房间内，变压器室的大门朝车间内开如图。内，变压器室的大门朝车间内开如图。用在负荷较大的多跨厂房、负荷中心在厂房中用在负荷较大
4、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。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。技术经济指标比较好。第四章 工厂变配电所及其一次系统(3)露天露天(或半露天或半露天)变电所，变压器安装在车间外面抬高的地面上变电所，变压器安装在车间外面抬高的地面上(如图如图41中的中的6)。变压器上方没有任何遮蔽物的，称露天式。变压器上
5、方设。变压器上方没有任何遮蔽物的，称露天式。变压器上方设有顶板或挑檐的，称半露天式。有顶板或挑檐的，称半露天式。露天或半露天变电所的型式，比较简单经济，通风散热好，但要求露天或半露天变电所的型式，比较简单经济，通风散热好，但要求周围环境条件正常，无腐蚀性、爆炸性气体和粉尘。这种型式的变电所周围环境条件正常，无腐蚀性、爆炸性气体和粉尘。这种型式的变电所在小厂中较为常见。在小厂中较为常见。露天或半露天变电所的变压器四周应设不低于高的固定围露天或半露天变电所的变压器四周应设不低于高的固定围栏（墙）。变压器外廓与围栏（墙）的净距不应小于，变压器栏（墙）。变压器外廓与围栏（墙）的净距不应小于，变压器底部
6、距地面不应小于，相邻变压器外廓之间的净距不应小于底部距地面不应小于，相邻变压器外廓之间的净距不应小于。(4)独立变电所整个变电所设在与车间建筑有一定距离的单独建筑物独立变电所整个变电所设在与车间建筑有一定距离的单独建筑物内内(如图如图41中的中的7)。独立变电所，建筑费用较高，因此除非各车间的负荷相当小而分散，独立变电所，建筑费用较高，因此除非各车间的负荷相当小而分散，或需远离易燃易爆和有腐蚀性物质的场所可以采用外，一般车间变电所或需远离易燃易爆和有腐蚀性物质的场所可以采用外，一般车间变电所不宜采用。电力系统中的大型变配电所和工厂的总变配电所，则一般采不宜采用。电力系统中的大型变配电所和工厂的
7、总变配电所，则一般采用独立式。用独立式。第四章 工厂变配电所及其一次系统 (5)（双）杆上变电台（双）杆上变电台，变压器安装在室外的电杆上，亦称杆上变电变压器安装在室外的电杆上，亦称杆上变电所所(如图如图41中的中的8)。杆上变电台最为简单经济，一般用于容量在杆上变电台最为简单经济，一般用于容量在315kVA及以下的变压器，及以下的变压器，而且多用于生活区供电。而且多用于生活区供电。(6)地下变电所整个变电所设置在地下地下变电所整个变电所设置在地下(如图如图41中的中的9)。地下变电所的通风散热条件较差，湿度较大，建筑费用也较高，但地下变电所的通风散热条件较差，湿度较大，建筑费用也较高，但相当
8、安全，且不碍观瞻。这种型式的变电所在一些相当安全，且不碍观瞻。这种型式的变电所在一些高层建筑、城市中心、高层建筑、城市中心、地下工程、军事工程和矿井中采用地下工程、军事工程和矿井中采用。(7)楼上（梁上）变电所整个变电所设置在楼上或梁上楼上（梁上）变电所整个变电所设置在楼上或梁上(如图如图41中的中的10)。楼上变电所，适于高层建筑。这种变电所要求结构尽可能轻型、安全，楼上变电所，适于高层建筑。这种变电所要求结构尽可能轻型、安全，其主变压器通常采用无油的干式变压器，不少采用成套变电所。其主变压器通常采用无油的干式变压器，不少采用成套变电所。梁上变电所架在建筑物的梁上，采用成套变电所。梁上变电所
9、架在建筑物的梁上，采用成套变电所。(8)成套变电所成套变电所 由电器制造厂按一定接线方案成套制造、现场装配的由电器制造厂按一定接线方案成套制造、现场装配的变电所。变电所。又称箱式变电所又称箱式变电所 (9)移动式变电所整个变电所装设在可移动的车上。移动式变电所整个变电所装设在可移动的车上。移动式变电所主要用于坑道作业及临时施工现场供电。移动式变电所主要用于坑道作业及临时施工现场供电。第四章 工厂变配电所及其一次系统工厂变配电所的所址、布置、结构及安装图工厂变配电所的所址、布置、结构及安装图一、变配电所所址的选择一、变配电所所址的选择(一一)变配电所所址选择的一般原则（变配电所所址选择的一般原则
10、（10KV及以下变电所）及以下变电所）1)尽量接近负荷中心，以降低配电系统的电能损耗、电压损耗和有色金属消耗尽量接近负荷中心，以降低配电系统的电能损耗、电压损耗和有色金属消耗量。量。2)进出线方便，特别是要便于架空进出线。进出线方便，特别是要便于架空进出线。3）接近电源侧，特别是工厂的总降压变电所和高压配电所。）接近电源侧，特别是工厂的总降压变电所和高压配电所。4)设备运输方便，特别是要考虑电力变压器和高低压成套配电装置的运输。设备运输方便，特别是要考虑电力变压器和高低压成套配电装置的运输。5)不应设在有剧烈振动或高温的场所，无法避开时，应有防振和隔热的措施。不应设在有剧烈振动或高温的场所，无
11、法避开时，应有防振和隔热的措施。6)不宜设在多尘或有腐蚀性气体的场所，无法远离时，不应设在污染源的不宜设在多尘或有腐蚀性气体的场所，无法远离时，不应设在污染源的下风侧。下风侧。7)不应设在厕所、浴室和其他经常积水场所的正下方，且不宜与上述场所相贴不应设在厕所、浴室和其他经常积水场所的正下方，且不宜与上述场所相贴邻。邻。8)不应设在有爆炸危险环境的正上方或正下方，且不宜设在有火灾危险环不应设在有爆炸危险环境的正上方或正下方，且不宜设在有火灾危险环境的正上方或正下方。当与有爆炸或火灾危险环境的建筑物毗连时，应符合现境的正上方或正下方。当与有爆炸或火灾危险环境的建筑物毗连时，应符合现行国家标准行国家
12、标准GB500581992爆炸和火灾危险环境电力装置设计规范爆炸和火灾危险环境电力装置设计规范的规定。的规定。9)不应设在地势低洼和可能积水的场所。不应设在地势低洼和可能积水的场所。第四章 工厂变配电所及其一次系统（35KV110KV变电所）变电所）一、靠近负荷中心；一、靠近负荷中心；二、节约用地，不占或少占耕地及经济效益高的土地；二、节约用地，不占或少占耕地及经济效益高的土地；三、与城乡或工矿企业规划相协调，便于架空和电缆线路的引入和引出；三、与城乡或工矿企业规划相协调，便于架空和电缆线路的引入和引出；四、交通运输方便；四、交通运输方便；五、周围环境宜无明显污秽，如空气污秽时，所址宜设在受污
13、源影响最小处；五、周围环境宜无明显污秽，如空气污秽时，所址宜设在受污源影响最小处；六、具有适宜的地质、地形和地貌条件（例如避开断层、滑坡、塌陷区、溶六、具有适宜的地质、地形和地貌条件（例如避开断层、滑坡、塌陷区、溶洞地带、山区风口和有危岩或易发生滚石的场所），所址宜避免选在有重要洞地带、山区风口和有危岩或易发生滚石的场所），所址宜避免选在有重要文物或开采后对变电所有影响的矿藏地点，否则应征得有关部门的同意；文物或开采后对变电所有影响的矿藏地点，否则应征得有关部门的同意；七、所址标高宜在七、所址标高宜在50年一遇高水位之上，否则，所区应有可靠的防洪措施或年一遇高水位之上，否则，所区应有可靠的防洪
14、措施或与地区（工业企业）的防洪标准相一致，但仍应高于内涝水位；与地区（工业企业）的防洪标准相一致，但仍应高于内涝水位；八、应考虑职工生活上的方便及水源条件；八、应考虑职工生活上的方便及水源条件；九、应考虑变电所与周围环境、邻近设施的相互影响。九、应考虑变电所与周围环境、邻近设施的相互影响。第四章 工厂变配电所及其一次系统负荷中心可用下面介绍的负荷指示图或负荷功率矩法来近负荷中心可用下面介绍的负荷指示图或负荷功率矩法来近似地确定。似地确定。(二二)负荷指示图负荷指示图负荷指示图是将电力负荷按一定比例用负荷圆的形式标示负荷指示图是将电力负荷按一定比例用负荷圆的形式标示在工厂或车间的平面图上，如图在
15、工厂或车间的平面图上，如图 各车间各车间(建筑建筑)的负荷圆的圆心应与车间的负荷圆的圆心应与车间(建筑建筑)的负荷的负荷“重心重心”(负荷中心负荷中心)大致相符。在负荷大体均匀分布的车大致相符。在负荷大体均匀分布的车间间(建筑建筑)内，这一重心就是车间内，这一重心就是车间(建筑建筑)的中心。在负荷分的中心。在负荷分布不均匀的车间布不均匀的车间(建筑建筑)内，这一重心应偏向负荷集中的一内，这一重心应偏向负荷集中的一侧。侧。负荷圆的半径负荷圆的半径r，由车间，由车间(建筑建筑)的计算负荷的计算负荷P30K r2得：得：第四章 工厂变配电所及其一次系统(三)按负荷功率矩法确定负荷中心(四)按负荷电能
16、矩法确定负荷中心第四章 工厂变配电所及其一次系统第三节高压一次设备一、概述变配电所中承担输送和分配电能任务的电路（回路），称为一次电路（回路），或称主电路、主接线(主结线)。一次电路中所有的电气设备，称为一次设备或一次元件。(二次）二、高压熔断器 熔断器（文字符号为FU)，是一种在电路电流超过规定值并经一定时间后，使其熔体(文字符号FE)熔化而断开电路的一种保护电器。熔断器的功能主要是对电路及电路设备进行短路保护，有的熔断器还具有过负荷保护的功能。工厂供电系统中，室内广泛采用RN型高压管式熔断器，室外则广泛采用RW型高压跌开式熔断器，高压熔断器全型号的表示和含义如下：第四章 工厂变配电所及其一
17、次系统(一一)RNl和和RN2型户内高压管式熔断器型户内高压管式熔断器 RNl型和型和RN2型的结构基本相同，都是瓷质熔管内充石英砂填料的密闭型的结构基本相同，都是瓷质熔管内充石英砂填料的密闭管式熔断器，其外形结构如图所示。管式熔断器，其外形结构如图所示。RNl型主要用作高压电路和设备的短路保护，并能起过负荷保护的作用，型主要用作高压电路和设备的短路保护，并能起过负荷保护的作用，其熔体要通过主电路的大电流，因此其结构尺寸较大，额定电流可达其熔体要通过主电路的大电流，因此其结构尺寸较大，额定电流可达100A。而。而RN2型只用作高压电压互感器一次侧的短路保护。型只用作高压电压互感器一次侧的短路保
18、护。RN2型的结型的结构尺寸较小，其熔体额定电流一般为构尺寸较小，其熔体额定电流一般为05A。RNl、RN2型熔断器熔管的内部结构如图所示。熔断器的工作熔体型熔断器熔管的内部结构如图所示。熔断器的工作熔体(铜铜熔丝熔丝)上焊有小锡球。过负荷时锡球受热首先熔化，包围铜熔丝，相互渗上焊有小锡球。过负荷时锡球受热首先熔化，包围铜熔丝，相互渗透形成铜锡合金，使铜熔丝能在较低的温度下熔断，这就是所谓透形成铜锡合金，使铜熔丝能在较低的温度下熔断，这就是所谓“冶金冶金效应效应”。它使熔断器能在不太大的过负荷电流和较小的短路电流下动作，。它使熔断器能在不太大的过负荷电流和较小的短路电流下动作，从而提高了保护灵
19、敏度。又由图可知，该熔断器采用多根熔丝并联，熔从而提高了保护灵敏度。又由图可知，该熔断器采用多根熔丝并联，熔断时能产生多根并行的电弧，利用粗弧分细灭弧法可加速电弧的熄灭。断时能产生多根并行的电弧，利用粗弧分细灭弧法可加速电弧的熄灭。而且该熔断器熔管内是充填有石英砂的，熔丝熔断时产生的电弧完全在而且该熔断器熔管内是充填有石英砂的，熔丝熔断时产生的电弧完全在石英砂内燃烧，因此其灭弧能力很强，能在短路后不到半个周期即短路石英砂内燃烧，因此其灭弧能力很强，能在短路后不到半个周期即短路电流未达冲击值电流未达冲击值i。之前即能完全熄灭电弧，切断短路电流，从而使熔断。之前即能完全熄灭电弧，切断短路电流，从而
20、使熔断器本身及其所保护的电气设备不必考虑短路冲击电流的影响，因此这种器本身及其所保护的电气设备不必考虑短路冲击电流的影响，因此这种熔断器属于熔断器属于“限流限流”熔断器。熔断器。当短路电流或过负荷电流通过熔断器的熔体时，工作熔体熔断后，指当短路电流或过负荷电流通过熔断器的熔体时，工作熔体熔断后，指示熔体相继熔断，其红色的熔断指示器弹出，如图中虚线所示，给出熔示熔体相继熔断，其红色的熔断指示器弹出，如图中虚线所示，给出熔断的指示信号。断的指示信号。第四章 工厂变配电所及其一次系统(二二)RW(F)型户外高压跌开式熔断器型户外高压跌开式熔断器 跌开式熔断器其文字符号一般型用跌开式熔断器其文字符号一
21、般型用FD，负荷型用，负荷型用FDL)，又称跌落式熔断器，广泛用于环境正常的室外场所，其功能又称跌落式熔断器，广泛用于环境正常的室外场所，其功能是，既可作是，既可作610kV线路和设备的短路保护，又可在一定条线路和设备的短路保护，又可在一定条件下，直接用高压绝缘钩棒件下，直接用高压绝缘钩棒(俗称令克棒俗称令克棒)来操作熔管的分合，来操作熔管的分合，起高压隔离开关的作用。一般的跌开式熔断器只能无负荷操起高压隔离开关的作用。一般的跌开式熔断器只能无负荷操作，或通断小容量的空载变压器和空载线路等。作，或通断小容量的空载变压器和空载线路等。而负荷型跌开式熔断器如而负荷型跌开式熔断器如RW(F)型，则能
22、带负荷操作。型，则能带负荷操作。图是跌开式熔断器的基本结构。这种跌开式熔断器串接在线图是跌开式熔断器的基本结构。这种跌开式熔断器串接在线路路上。正常运行时，其熔管上端的动触头借熔丝张力拉紧后，上。正常运行时，其熔管上端的动触头借熔丝张力拉紧后，利用绝缘钩棒将此动触头推人上静触头内锁紧，同时下动触利用绝缘钩棒将此动触头推人上静触头内锁紧，同时下动触头与下静触头也相互压紧，从而使电路接通。当线路上发生头与下静触头也相互压紧，从而使电路接通。当线路上发生短路时，短路电流使熔丝熔断，形成电弧。熔管短路时，短路电流使熔丝熔断，形成电弧。熔管(消弧管消弧管)内内壁由于电弧烧灼而分解出大量气体，使管内压力剧
23、增，并沿壁由于电弧烧灼而分解出大量气体，使管内压力剧增，并沿管道形成强烈的气流纵向吹弧，使电弧迅速熄灭。熔管的上管道形成强烈的气流纵向吹弧，使电弧迅速熄灭。熔管的上动触头因熔丝熔断后失去张力而下翻，使锁紧机构释放熔管，动触头因熔丝熔断后失去张力而下翻，使锁紧机构释放熔管，在触头弹力及熔管自重的作用下，回转跌开，造成明显可见在触头弹力及熔管自重的作用下，回转跌开，造成明显可见的断开间隙。的断开间隙。第四章 工厂变配电所及其一次系统三、高压隔离开关三、高压隔离开关 高压隔离开关高压隔离开关(文字符号文字符号QS)的功能，主要是隔离高压电源，的功能，主要是隔离高压电源，以保证其他设备和线路的安全检修
24、。因此其结构特点是断开以保证其他设备和线路的安全检修。因此其结构特点是断开后有明显可见的断开间隙，而且断开间隙的绝缘及相间绝缘后有明显可见的断开间隙，而且断开间隙的绝缘及相间绝缘都是足够可靠的，能充分保障人身和设备的安全。但是隔离都是足够可靠的，能充分保障人身和设备的安全。但是隔离开关没有专门的灭弧装置，因此它不允许带负荷操作。然而开关没有专门的灭弧装置，因此它不允许带负荷操作。然而可用来通断一定的小电流，如励磁电流可用来通断一定的小电流，如励磁电流(空载电流空载电流)不超过不超过2A的空载变压器，电容电流不超过的空载变压器，电容电流不超过5A的空载线路以及电压互感的空载线路以及电压互感器和避
25、雷器电路等。器和避雷器电路等。高压隔离开关按安装地点，分户内式和户外式两大类。图高压隔离开关按安装地点，分户内式和户外式两大类。图412是是GN8型户内高压隔离开关的外形结构图。型户内高压隔离开关的外形结构图。户内式高压隔离开关通常采用户内式高压隔离开关通常采用CS型手动操作机构进行操作，型手动操作机构进行操作，而户外式高压隔离开关则大多采用绝缘钩棒而户外式高压隔离开关则大多采用绝缘钩棒(令克棒令克棒)手工操手工操作。作。图是图是CS6型手动操动机构与型手动操动机构与GN8型隔离开关配合的一种安型隔离开关配合的一种安装方式。装方式。第四章 工厂变配电所及其一次系统四、高压负荷开关四、高压负荷开
26、关 高压负荷开关高压负荷开关(文字符号为文字符号为QL)，具有简单的灭弧装置，具有简单的灭弧装置，因而能通断一定的负荷电流和过负荷电流。但是它不能断因而能通断一定的负荷电流和过负荷电流。但是它不能断开短路电流，所以它一般与高压熔断器串联使用，借助熔开短路电流，所以它一般与高压熔断器串联使用，借助熔断器来进行短路保护。断器来进行短路保护。负荷开关断开后，与隔离开关一样，也具有明显可见负荷开关断开后，与隔离开关一样，也具有明显可见的断开间隙，因此它也具有隔离高压电源、保证安全检修的断开间隙，因此它也具有隔离高压电源、保证安全检修的功能。的功能。高压负荷开关的类型较多，书上介绍一种传统应用高压负荷开
27、关的类型较多，书上介绍一种传统应用的户内压气式高压负荷开关的户内压气式高压负荷开关FN3。（。（FN5）第四章 工厂变配电所及其一次系统五、高压断路器五、高压断路器 高压断路器高压断路器(文字符号为文字符号为QF)的功能是，不仅能通断正常的功能是，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，切除短路故障。在保护装置作用下自动跳闸，切除短路故障。高压断路器按其采用的灭弧介质分，有油断路器、六氟高压断路器按其采用的灭弧介质分，有油断路器、六氟化硫化硫(SF6)断路器、真空断路器以及压缩空气断路器、磁吹断
28、路器、真空断路器以及压缩空气断路器、磁吹断路器、产气断路器等。断路器、产气断路器等。高压断路器全型号的表示和含义如下：高压断路器全型号的表示和含义如下：1、油断路器按其油量多少和油的功能，又分多油和少油油断路器按其油量多少和油的功能，又分多油和少油两大类。多油断路器的油量多，其油一方面作为灭弧介质，两大类。多油断路器的油量多，其油一方面作为灭弧介质，另一方面又作为相对另一方面又作为相对地地(外壳外壳)、相与相之间的绝缘介质。少油断路器的油量很少、相与相之间的绝缘介质。少油断路器的油量很少(一般只几千克一般只几千克)，其油只作为灭弧介质，其外壳通常是带，其油只作为灭弧介质，其外壳通常是带电的。电
29、的。SNl010型户内少油断路器。（型户内少油断路器。（DW、SW）操作机构：操作机构：CS、CT、CD第四章 工厂变配电所及其一次系统(二二)高压真空断路器高压真空断路器 高压真空断路器，是利用高压真空断路器，是利用“真空真空”(气压为气压为10-210-6Pa)灭弧的一种灭弧的一种断路器，其触头装在真空灭弧室内。由于真空中不存在气体游离的问断路器，其触头装在真空灭弧室内。由于真空中不存在气体游离的问题，所以该断路器的触头断开时很难发生电弧。但是在触头断开时因题，所以该断路器的触头断开时很难发生电弧。但是在触头断开时因高电场发射和热电发射而产生一点电弧，这电弧称为高电场发射和热电发射而产生一
30、点电弧，这电弧称为“真空电弧真空电弧”，它能在电流第一次过零时熄灭。这样，燃弧时间既短它能在电流第一次过零时熄灭。这样，燃弧时间既短(至多半个周期至多半个周期)，又不致产生很高的过电压。又不致产生很高的过电压。图图4-25是是ZN3-10型户内式真空断路器的外形结构图，其真空灭弧型户内式真空断路器的外形结构图，其真空灭弧室结构图如图室结构图如图426所示。真空灭弧室的中部，有一对圆盘状的触头。所示。真空灭弧室的中部，有一对圆盘状的触头。真空断路器具有体积小、动作快、寿命长、安全可靠和便于维护真空断路器具有体积小、动作快、寿命长、安全可靠和便于维护检修等优点，但价格较贵，主要适用于频繁操作的场所
31、。检修等优点，但价格较贵，主要适用于频繁操作的场所。第四章 工厂变配电所及其一次系统(三三)高压六氟化硫断路器高压六氟化硫断路器六氟化硫六氟化硫(SF6)断路器，是利用断路器，是利用SF6气体作灭弧和绝缘介质的一种断路器。气体作灭弧和绝缘介质的一种断路器。SF6是一种无色、无味、无毒且不易燃的惰性气体。在是一种无色、无味、无毒且不易燃的惰性气体。在150。C以下时，以下时，化学性能相当稳定。化学性能相当稳定。SF6不含碳元素不含碳元素(C)，这对于灭弧和绝缘介质来说，是极为优越的特性。，这对于灭弧和绝缘介质来说，是极为优越的特性。SF又不含氧元素又不含氧元素(O)，因此它不存在触头氧化的问题。
32、因此，因此它不存在触头氧化的问题。因此SF6断路器较断路器较之空气断路器，其触头的磨损较少，使用寿命增长。之空气断路器，其触头的磨损较少，使用寿命增长。SF6除具有上述优良除具有上述优良的物理化学性能外，还具有优良的绝缘性能，在的物理化学性能外，还具有优良的绝缘性能，在300kPa下，其绝缘强度下，其绝缘强度与一般绝缘油的绝缘强度大体相当。特别优越的是与一般绝缘油的绝缘强度大体相当。特别优越的是SF6在电流过零时，电在电流过零时，电弧暂时熄灭后，具有迅速恢复绝缘强度的能力，从而使电弧难以复燃而弧暂时熄灭后，具有迅速恢复绝缘强度的能力，从而使电弧难以复燃而很快熄灭。很快熄灭。sF6断路器的结构，
33、按其灭弧方式分，有双压式和单压式两类。双压式断路器的结构，按其灭弧方式分，有双压式和单压式两类。双压式具有两个气压系统，压力低的作为绝缘，压力高的作为灭弧。单压式只具有两个气压系统，压力低的作为绝缘，压力高的作为灭弧。单压式只有一个气压系统，灭弧时，有一个气压系统，灭弧时，SF6的气流靠压气活塞产生。单压式的结构简的气流靠压气活塞产生。单压式的结构简单，现在生产的单，现在生产的LNl、LN2型断路器均为单压式。型断路器均为单压式。图图427是是LN210型户内式型户内式SF。断路器的外形结构图，其灭弧室结构。断路器的外形结构图，其灭弧室结构和工作示意图如图和工作示意图如图428所示。所示。第四
34、章 工厂变配电所及其一次系统六、高压开关柜六、高压开关柜(高压成套设备）高压成套设备）高压开关柜是按一定的线路方案将有关一、二次设备组装高压开关柜是按一定的线路方案将有关一、二次设备组装在一起而成的一种高压成套配电装置，在发电厂和变配电在一起而成的一种高压成套配电装置，在发电厂和变配电所中作为控制和保护发电机、变压器和高压线路之用，也所中作为控制和保护发电机、变压器和高压线路之用，也可作为大型高压交流电动机的起动和保护之用，其中安装可作为大型高压交流电动机的起动和保护之用，其中安装有高压开关设备、保护电器、监测仪表和母线、绝缘子等。有高压开关设备、保护电器、监测仪表和母线、绝缘子等。高压开关柜
35、有固定式和手车式高压开关柜有固定式和手车式(移开式移开式)两大类型。两大类型。手车式手车式(又称移开式又称移开式)高压开关柜的特点是，高压断路器等高压开关柜的特点是，高压断路器等主要电气设备是装在可以拉出和推入开关柜的手车上的。主要电气设备是装在可以拉出和推入开关柜的手车上的。高压断路器等设备出现故障需要检修时，可随时将其手车高压断路器等设备出现故障需要检修时，可随时将其手车拉出，然后推入同类备用小车，即可恢复供电。因此采用拉出，然后推入同类备用小车，即可恢复供电。因此采用手车式开关柜，较之采用固定式开关柜，具有检修安全方手车式开关柜，较之采用固定式开关柜，具有检修安全方便、供电可靠性高的优点
36、，但其价格较贵。便、供电可靠性高的优点，但其价格较贵。老系列的高压开关柜全型号的表示和含义如下：老系列的高压开关柜全型号的表示和含义如下：新系列的高压开关柜全型号的表示和含义如下：新系列的高压开关柜全型号的表示和含义如下：第四章 工厂变配电所及其一次系统七、七、电流互感器和电压互感器电流互感器和电压互感器 电流互感器电流互感器(缩写缩写CT，文字符号，文字符号TA)，又称仪用变流器。电，又称仪用变流器。电压互感器压互感器(缩写缩写PT，文字符号，文字符号TV)，又称仪用变压器。它们合，又称仪用变压器。它们合称仪用互感器或简称互感器。从基本结构和工作原理来说，称仪用互感器或简称互感器。从基本结构
37、和工作原理来说，互感器就是一种特殊变压器。互感器就是一种特殊变压器。互感器的功能主要是：互感器的功能主要是：(1)与测量仪表相配合完成对一次电参数的测量；与继电器与测量仪表相配合完成对一次电参数的测量；与继电器相配合完成继电保护、控制任务。相配合完成继电保护、控制任务。(2)使仪表、继电器等二次设备与一次电路绝缘。避免相互影使仪表、继电器等二次设备与一次电路绝缘。避免相互影响，提高一、二次电路的安全性和可靠性，保护人身、设备响，提高一、二次电路的安全性和可靠性，保护人身、设备安全。安全。（3）可使二次仪表、继电器等设备的规格统一，有利于这些）可使二次仪表、继电器等设备的规格统一，有利于这些设备
38、的批量生产。设备的批量生产。第四章 工厂变配电所及其一次系统(一一)电流互感器的基本结构原理和接线方案电流互感器的基本结构原理和接线方案 电流互感器的基本结构原理图如图所示。它的结构特点是：一次绕组匝数电流互感器的基本结构原理图如图所示。它的结构特点是：一次绕组匝数很少，有的电流互感器很少，有的电流互感器(例如母线式例如母线式)还没有一次绕组，利用穿过其铁心的一次还没有一次绕组，利用穿过其铁心的一次电路电路(如母线如母线)作为一次绕组作为一次绕组(相当于匝数为相当于匝数为1)，而且一次绕组导体相当粗；其，而且一次绕组导体相当粗；其二次绕组匝数很多，导体较细。工作时，一次绕组串接在被测的一次电路
39、中，二次绕组匝数很多，导体较细。工作时，一次绕组串接在被测的一次电路中，而二次绕组则与仪表、继电器等的电流线圈串联，形成一个闭合回路。由于而二次绕组则与仪表、继电器等的电流线圈串联，形成一个闭合回路。由于这些电流线圈的阻抗很小，因此电流互感器工作时其二次回路接近于短路状这些电流线圈的阻抗很小，因此电流互感器工作时其二次回路接近于短路状态。态。电流互感器在三相电路中的几种常见接线方案如图电流互感器在三相电路中的几种常见接线方案如图 (1)一相式接线一相式接线(图图a)电流线圈通过的电流，反应一次电路相应相的电流。电流线圈通过的电流，反应一次电路相应相的电流。通常用于负荷平衡的三相电路如低压动力线
40、路中，供测量电流、电能或接过通常用于负荷平衡的三相电路如低压动力线路中，供测量电流、电能或接过负荷保护装置之用。负荷保护装置之用。(2)两相两相v形接线形接线(图图b)也称为两相不完全星形接线。在中性点不接地的三相三也称为两相不完全星形接线。在中性点不接地的三相三线制电路中线制电路中(如如610kv高压电路中高压电路中)，广泛用于测量三相电流、电能及作过电，广泛用于测量三相电流、电能及作过电流继电保护之用。流继电保护之用。(3)两相电流差接线两相电流差接线(图图c)这种接线适于中性点不接地的三相三线制电路中这种接线适于中性点不接地的三相三线制电路中(如如610kV高压电路中高压电路中)供作过电
41、流继电保护之用。供作过电流继电保护之用。(4)三相星形接线三相星形接线(图图d)这种接线中的三个电流线圈，正好反映各相的电流，这种接线中的三个电流线圈，正好反映各相的电流，广泛用在负荷一般不平衡的三相四线制系统如广泛用在负荷一般不平衡的三相四线制系统如TN系统中，也用在负荷可能不系统中，也用在负荷可能不平衡的三相三线制系统中，作三相电流、电能测量及过电流继电保护之用。平衡的三相三线制系统中，作三相电流、电能测量及过电流继电保护之用。第四章 工厂变配电所及其一次系统(二二)电流互感器的类型和型号电流互感器的类型和型号 电流互感器的类型很多。按一次绕组的匝数分，有单匝式电流互感器的类型很多。按一次
42、绕组的匝数分，有单匝式(包括母线式、芯柱式、套管式包括母线式、芯柱式、套管式)和多匝式和多匝式(包括线圈式、线环式、包括线圈式、线环式、串级式串级式)。按一次电压分，有高压和低压两大类。按一次电压分，有高压和低压两大类。按用途分，有测量用和保护用两大类。按准确度级分，测量用按用途分，有测量用和保护用两大类。按准确度级分，测量用电流互感器有电流互感器有0.1、0.2、0.5、1、3、5等级，保护用电流互感等级，保护用电流互感器有器有5P、10P两级。两级。图是户内高压图是户内高压LQJ10型电流互感器的外形图。它有两个铁型电流互感器的外形图。它有两个铁心和两个二次绕组，分别为心和两个二次绕组，分
43、别为0.5级和级和3级，级，0.5级用于测量，级用于测量，3级级用于继电保护。用于继电保护。图是户内低压图是户内低压LMZJ10.5型型(5008005A)电流互感器的电流互感器的外形图。它不含一次绕组，穿过其铁心的母线就是其一次绕组外形图。它不含一次绕组，穿过其铁心的母线就是其一次绕组(相当于相当于1匝匝)。它用于。它用于500V及以下配电装置中。及以下配电装置中。电流互感器全型号的表示和含义如下：电流互感器全型号的表示和含义如下：第四章 工厂变配电所及其一次系统(一一)电压互感器的基本结构原理和接线方案电压互感器的基本结构原理和接线方案 电压互感器的基本结构原理图如图所示。它的结构特点是：
44、一次绕组电压互感器的基本结构原理图如图所示。它的结构特点是：一次绕组匝数很多，二次绕组匝数较少，相当于降压变压器。工作时，一次绕组匝数很多，二次绕组匝数较少，相当于降压变压器。工作时，一次绕组并联在一次电路中，而二次绕组则并联仪表、继电器的电压线圈。由于并联在一次电路中，而二次绕组则并联仪表、继电器的电压线圈。由于电压线圈的阻抗一般都很大，所以电压互感器工作时其二次侧接近于空电压线圈的阻抗一般都很大，所以电压互感器工作时其二次侧接近于空载状态。二次绕组的额定电压一般为载状态。二次绕组的额定电压一般为100V。电压互感器在三相电路中有如图所示的几种常见的接线方案。电压互感器在三相电路中有如图所示
45、的几种常见的接线方案。(1)一个单相电压互感器的接线一个单相电压互感器的接线(图图a)供仪表、继电器接于一个线电压。供仪表、继电器接于一个线电压。(2)两个单相电压互感器接成两个单相电压互感器接成VV形形(图图b)供仪表、继电器接于三相三供仪表、继电器接于三相三线制电路的各个线电压，广泛用在线制电路的各个线电压，广泛用在610kV高压配电装置中。高压配电装置中。(3)三个单相电压互感器接成三个单相电压互感器接成Y。/Y。形。形(图图c)供电给要求线电压的仪表、供电给要求线电压的仪表、继电器，并供电给接相电压的绝缘监视电压表。继电器，并供电给接相电压的绝缘监视电压表。(4)三个单相三绕组电压互感
46、器或一个三相五芯柱三绕组电压互感器接三个单相三绕组电压互感器或一个三相五芯柱三绕组电压互感器接成成Y。Y。/(开口三角开口三角)形形(图图d)其接成其接成Yn的二次绕组，供电给需线电的二次绕组，供电给需线电压的仪表、继电器及需线电压的绝缘监视用电压表；接成厶压的仪表、继电器及需线电压的绝缘监视用电压表；接成厶(开口三角开口三角)形的辅助二次绕组，接电压继电器。一次电压正常时，由于三个相电压形的辅助二次绕组，接电压继电器。一次电压正常时，由于三个相电压对称，因此开口三角形两端的电压接近于零。当某一相接地时，开口三对称，因此开口三角形两端的电压接近于零。当某一相接地时，开口三角形两端将出现近角形两
47、端将出现近100V的零序电压，使电压继电器动作，发出信号。的零序电压，使电压继电器动作，发出信号。第四章 工厂变配电所及其一次系统 电压互感器按相数分，有单相和三相两类。按绝缘及其冷却方式分，有干式电压互感器按相数分，有单相和三相两类。按绝缘及其冷却方式分，有干式(含环氧树脂浇注式含环氧树脂浇注式)和油浸式两类。图是应用广泛的单相三绕组、环氧树脂浇和油浸式两类。图是应用广泛的单相三绕组、环氧树脂浇注绝缘的户内注绝缘的户内JDZJ-10型电压互感器外形图。三个型电压互感器外形图。三个JDZJ-10型电压互感器可接成型电压互感器可接成上图上图d所示所示Y。Y。联结，供小接地电流系统中作电压、电能测
48、量及绝缘。联结，供小接地电流系统中作电压、电能测量及绝缘监视之用。监视之用。电压互感器全型号的表示和含义如下：电压互感器全型号的表示和含义如下：第四章 工厂变配电所及其一次系统第五节第五节 电力变压器电力变压器一、电力变压器的分类一、电力变压器的分类 电力变压器按容量系列分，有电力变压器按容量系列分，有R8容量系列和容量系列和R10容量系列。所谓容量系列。所谓R8容量系列，是指容量等级是按容量系列，是指容量等级是按R8：810 133倍数递增的。我国老的倍数递增的。我国老的变压器容量等级采用变压器容量等级采用R8系列。所谓系列。所谓R10容量系列，是指容量等级是按容量系列，是指容量等级是按R1
49、0：_ 1010 126倍数递增的。倍数递增的。R10系列的容量等级较密，便于合理系列的容量等级较密，便于合理选用，是选用，是IEC推荐的，我国新的变压器容量等级采用这种推荐的，我国新的变压器容量等级采用这种R10系列，容系列，容量等级如量等级如100、125、160、200、250、315、400、500、630、800、1000kVA等。等。二、电力变压器的结构和型号二、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等。低压或一次和二次绕组等。图图442是普通三相油浸式电力
50、变压器的结构图。是普通三相油浸式电力变压器的结构图。图图443是环氧树脂浇注绝缘的三相干式电力变压器的结构图。是环氧树脂浇注绝缘的三相干式电力变压器的结构图。电力变压器全型号的表示和含义如下：电力变压器全型号的表示和含义如下：第四章 工厂变配电所及其一次系统三、电力变压器的联结组别及其选择三、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、二次电力变压器的联结组别，是指变压器一、二次(或一、二、三次或一、二、三次)绕组因采取不同的联结方式而绕组因采取不同的联结方式而形成变压器一、二次形成变压器一、二次(或一、二、三次或一、二、三次)侧对应的侧对应的线电压之间不同相位关系。线电
