供配电系统的常用电气设备
低压配电柜基础知识详解-全面
四、 开关柜分类和名称
❖低压成套开关设备分类： ❖按供电网络：一级配电设备，统称负荷中ห้องสมุดไป่ตู้；二级配
电设备，电动机为主，称为马达控制中心（MCC）,另 外为一般负载，末级配电设备。 ❖按结构特征：P-开启式配电屏；G-封闭式配电柜 ❖按产品的形式特征：G-固定安装、固定接线；B-固定 安装 C-抽出式 H-抽出式与固定安装、固定接线式混 合安装形式 ❖按环境：户内和户外
开关柜全型号组成（简化）
1.1.全型号组成的第1~3位按下表确定。（环网——H ）
1.2. 第4位为设计序号，按产品型号证书发放的先后顺序用阿拉 伯数字表示，由型号颁发单位统一编排。（西高所）
1.3.第5位为改进顺序号，按改进先后顺序用A、B、C……表示， 由型号颁发单位统一编排。
1.4.第6位为额定电压，用阿拉伯数字表示，单位千伏（kV）。 1.5.第7位为主开关类型，见下表
（二）、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
❖ 命名：由类别代号、系列特征代号、用途代号、品种代号、 规格代号及附加代号六部分组成：
❖ 口 口 口 口 -口 口
❖1 2 3 4 5 6
❖ 1）类别代号 2）系列特征代号 3）用途代号 4）设计序 号 5）规格代号 6）附加代号
供配电系统的常用电气设备
§ 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。
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 强电场把触头外表的电子拉出，形成自由电子并发射到 触头间隙中。 〔2〕热电发射 触头外表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开展 它们是互相影响，互相作用的。
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。
如图4–3所示采用专门的磁吹线圈来吹弧。
供配电系统培训课件
定期维护与检查
对供配电设备进行定期维 护和检查，确保设备正常 运行，及时发现并处理潜
在的安全隐患。
供配电系统的节能技术
优化变压器配置
根据实际负载情况，合理配置变 压器容量和数量，避免变压器空
载或轻载运行，降低能耗。
无功补偿技术
通过在供配电系统中加装无功补偿 装置，提高功率因数，减少无功电 流在系统中的流动，降低线路和变 压器损耗。
污染。
灵活性与可靠性
随着分布式电源和储能技术的普 及，供配电系统将更加灵活可靠 ，能够更好地满足用户多样化的
需求。
05
供配电系统的设计与实践
供配电系统的设计原则与步骤
1. 需求分析
了解用户需求，确定供电容量 、电压等级和供电质量要求。
3. 系统设计
根据方案设计，进行详细设计 ，包括变压器、开关柜、电缆 等设备的选型和配置。
供配电系统培训课件
CONTENTS
• 供配电系统概述 • 供配电系统的基本设备 • 供配电系统的运行与维护 • 供配电系统的安全与节能 • 供配电系统的设计与实践
01
供配电系统概述
供配电系统的定义与组成
总结词
供配电系统是负责将电能从电源输送到用户的系统，由发电、输电、配电和用户端等部 分组成。
故障预防措施
强调预防性维护和保养的重要性，以及如 何采取措施预防故障的发生。
04
供配电系统的安全与节能
供配电系统的安全措施
确保设备接地
为了防止触电事故，供配 电设备应进行接地处理， 并定期检查接地电阻是否
符合要求。
安装漏电保护装置
在供配电系统中，应在关 键部位安装漏电保护装置 ，以便在发生漏电时及时 切断电源，防止触电事故
图文解读：10kV配电室内都有哪些电气设备
简单来说：就是引入电源不经过电力变压器变换，直接以同等级电压重新分配给附近的变电所或者供给给各用电设备的电能供配电场所称之为配电所（站）。
其实，最直白的理解就是插排的道理，下端接用户多了，不够分了，需要多点节点。
下面基于工程实例，图文解读10kV配电室内的高压设备、变压器、低压设备、直流设备、电缆、母线，看看分别都包含了什么设备。
一、10kV配电室高压设备常用高压柜柜型中置柜中高压断路器环网柜内负荷开关高压柜内CT、PT、零序CT高压避雷器高压熔断器高压接地开关综合保护装置高压仪表室其他装置1、常用高压柜柜型（1）环网柜-负荷开关柜用于低基配电室或变压器容量小于1250kVA的高基配电室。
常用配电柜型号：HXGN15-12、Safe-Ring（ABB）、SM6（施耐德）1开关间隔；2母线间隔；3电缆间隔；4操作机构间隔；5控制保护间隔（2）中置柜-断路器柜用于高基配电室内（一般单台变压器容量大于1250kVA以上使用）。
常用型号：KYN28-12，UniGear ZS1（ABB）、Mvnex（施耐德）常用断路器型号：VD4（ABB）、VS1（国产）1二次仪表室；2母线室；3断路器手车室；4电缆10、综合保护装置•A BB-140C•A BB-REF615•南瑞PCS9621A综合保护装置概念：集保护、测量、监视、控制、人机接口、通信等多种功能于一体；代替了各种常规继电器和测量仪表，节省了大量的安装空间和控制电缆。
功能：在故障状态下启动保护动作，输出保护信号。
安装位置：进线柜、出线柜、母联柜（有断路器的柜内）。
保护的类型：•过流保护：短时间的电流增大，一会儿就恢复了不断电，如无法恢复就断电。
（时间）•速断保护：电流突然增大，不断电会烧坏设备。
•零序保护：测量通过三相的线电流和，达到预设值时动作。
变压器保护信号：变压器高温报警、变压器超温跳闸、变压器开门动作、轻瓦斯、重瓦斯（由变压器引来）11、高压柜仪表室1计量表；2信号继电器；3综合保护装置；4检修压板；5位置指示灯；6分合闸状态指示灯；7带电指示器；8照明开关；9加热开关；10手动操作开关；•内部材质：非晶合金（SCBHR）变压器温控器功能：•显示变压器绕组内温度•控制风机启停•向高压柜发出保护信号（高温保护、超温跳闸、变压器开门动作）• 铜损（空载时发生）铜损是指变压器线圈电阻所引起的损耗。
常用低压配电电器的种类及其功能
常用低压配电电器的种类及其功能在工矿企业的电气控制设备中，采用的基本上都是低压电器。
因此，低压电器是电气控制中的基本组成元件，控制系统的优劣与低压电器的性能有直接的关系。
作为电气工程技术人员，应该熟悉低压电器的结构、工作原理和使用方法。
可编程控制器在电气控制系统中需要大量的低压控制电器才能组成一个完整的控制系统，因此熟悉低压电器的基本知识是学习可编程控制器的基础。
低压电器是指额定电压等级在交流1200V、直流1500V以下的电器。
在我国工业控制电路中最常用的三相交流电压等级为380V，只有在特定行业环境下才用其他电压等级，如煤矿井下的电钻用127V、运输机用660V、采煤机用1140V等。
单相交流电压等级最常见的为220V，机床、热工仪表和矿井照明等采用127V电压等级，其他电压等级如6V、12V、24V、36V和42V等一般用于安全场所的照明、信号灯以及作为控制电压。
直流常用电压等级有110V、220V和440V，主要用于动力；6V、12V、24V和36V 主要用于控制；在电子线路中还有5V、9V和15V等电压等级。
1.1 常用低压电器的分类低压电器种类繁多，功能各样，构造各异，用途广泛，工作原理各不相同，常用低压电器的分类方法也很多。
1．按用途或控制对象分类（1）配电电器：主要用于低压配电系统中。
要求系统发生故障时准确动作、可靠工作，在规定条件下具有相应的动稳定性与热稳定性，使电器不会被损坏。
常用的配电电器有刀开关、转换开关、熔断器和断路器等。
（2）控制电器：主要用于电气传动系统中。
要求寿命长、体积小、重量轻且动作迅速、准确、可靠。
常用的控制电器有接触器、继电器、起动器、主令电器和电磁铁等。
2．按动作方式分类（1）自动电器：依靠自身参数的变化或外来信号的作用，自动完成接通或分断等动作，如接触器和继电器等。
（2）手动电器：用手动操作来进行切换的电器，如刀开关、转换开关和按钮等。
3．按触点类型分类（1）有触点电器：利用触点的接通和分断来切换电路，如接触器、刀开关和按钮等。
建筑电气技术第章 常用建筑电气设备
建筑电气技术第章常用建筑电气设备建筑电气设备是指在建筑物中用于电力传输、分配、控制、保护和使用的各种电气设备。
建筑电气设备的选择和应用，关系到建筑物的可靠性、安全性、节能性等多项指标。
本章将对常用的建筑电气设备进行简要介绍。
配电系统设备配电系统设备是指用于控制和保护建筑物电力系统的设备，主要包括高压开关柜、中压开关柜、低压开关柜、配电箱、避雷器等。
高压开关柜是控制建筑物高压电线路和变电站设备的关键设备，具有隔离、断路、接通、控制等功能。
中压开关柜可用于中压配电系统，低压开关柜经常用于低压电力配电系统。
配电箱通常安装在建筑物的房间内或楼道上，用于将主分配电线路引入房间。
避雷器则用于保护电气设备免受雷击伤害。
电缆系统设备电缆系统是建筑物内电力分配和传输的主要方式，主要包括电缆、配电盘等。
电缆是将电力传输到各个电气设备的关键部件，因此电缆的安装质量直接关系到建筑物的电力供应可靠性和安全性。
配电盘则是电缆接线和分配的主要设备，配电盘的设计和选用应考虑建筑物内的各种用电设备需求和用电负载情况。
照明系统设备照明系统设备是用于室内室外照明的设备，主要包括灯具、光源、光控设备等。
灯具是建筑物内主要的照明设备，它们通常由灯座、灯罩、灯盖、灯架等组成。
光源是照明设备的核心部件，包括白炽灯、荧光灯、LED灯等。
光控设备可用于室内外自动控制照明亮度，达到方便、节能的效果。
空调系统设备空调系统是建筑物中常用的设备，主要包括风机盘管、空调器、新风系统、空调控制器等。
风机盘管是室内空气调节的主要设备，能够通过水冷或风冷方式将的冷热能源传递到室内。
空调器则是调节空气温度湿度的主要设备之一，广泛应用于家庭和办公室等场合。
新风系统则是将室外空气通过换热器进入室内空间，提高室内空气质量。
空调控制器用于设定空调工作模式和控制空调器的开关。
电梯系统设备电梯系统是建筑物内的重要设施，应安装在建筑物的核心区域，以便于乘客进出。
电梯系统设备主要包括电梯井道、电动机、制动器、门机、驱动轮等。
电气工程设备介绍
变压器变压器（Transformer）是利用电磁感应的原理来改变交流电压的装置，主要构件是初级线圈、次级线圈和铁芯（磁芯）。
主要功能有：电压变换、电流变换、阻抗变换、隔离、稳压（磁饱和变压器）等。
按用途可以分为：配电变压器、电力变压器、全密封变压器、组合式变压器、干式变压器、油浸式变压器、单相变压器、电炉变压器、整流变压器等。
基本组成变压器由铁芯（或磁芯）和线圈组成，线圈有两个或两个以上的绕组，其中接电源的绕组叫初级线圈，其余的绕组叫次级线圈工作原理变压器是变换交流电压、交变电流和阻抗的器件，当初级线圈中通有交流电流时，铁芯（或磁芯）中便产生交流磁通，使次级线圈中感应出电压（或电流）。
主要分类1、按相数分：1）单相变压器：用于单相负荷和三相变压器组。
2）三相变压器：用于三相系统的升、降电压。
2、按冷却方式分：1）干式变压器：依靠空气对流进行自然冷却或增加风机冷却，多用于高层建筑、高速收费站点用电及局部照明、电子线路等小容量变压器。
2）油浸式变压器：依靠油作冷却介质、如油浸自冷、油浸风冷、油浸水冷、强迫油循环等。
3、按用途分：1）电力变压器：用于输配电系统的升、降电压。
油浸式变压器油浸式试验变压器。
为工矿企业与民用建筑供配电系统中的重要设备之一，它将网络电压降至用户使用的230/400V 母线电压。
此类产品适用于交流，三相最大额定容量2500kVA（单相最大额定容量833kVA，一般不推），可在户内（外）使用，容量在315kVA 及以下时可安装在40℃，不低于-25℃，最高日平均温度30℃，最高年平均90%（环境温度25℃），海拔高度不超过与上述使用条件不符时，应按GB6450-86的有关规定，作适当的定额调整。
b、铁心和绕组各自采用了紧固措施，器身高、低压引线等紧固部分都带自锁防松螺母，采用了不吊心结构，能承受运输的颠震。
c、线圈和铁心采用真空干燥，变压器油采用真空滤油和注油的工艺，使变压器内部的潮气降至最低。
《供配电技术》供配电系统结构
2. 主要一次设备功能
1）母线 母线又称汇流排，是受、馈电转换的枢纽，电气 上相当于一个节点，但有充分的长度提供足够的接路器
断路器是一种开关电器。能投入、切除正常负荷，并能切
断故障电路。
故障回路的故障电流通常很大（如短路电流），切断故障
第2章供配电系统结构
2.3 供配电网络接线及线路结构
2.3.2 树干式配电 1. 单回路树干式
由电源端向负荷端配出干线，在干线的沿线引出数条分支线向用户供电。因可靠 性较差，只能向三级负荷供电。
为提高可靠性，可采用串联树干式结构，如图c所示。当干线上出线故障时，可 将故障点以后的线路切除，缩小停电范围，此种结构通常用于中压系统。
备用电源可以手动投入，也可以自动投入，取决于负荷 允许的停电时间。
双电源单母线接线
第2章供配电系统结构
2.2.3 基本主接线型式
2.单母线接线
2）单母线分段接线 图为单母线分段的主接线，
即母线用断路器QA分成两段，QA 称为分段断路器（或者联络断路 器）。单母线分段接线的运行方 式主要有两种。
（1）两路电源同时工作、互 为备用
单独旁路
第2章供配电系统结构
2.2.3 基本主接线型式
2.单母线接线
3）单母线带旁路接线 在正常通路旁再加设一个通路，称为
旁路。 （2）公共旁路 考虑到两台及以上断路器同时故障
的概率极低，给所有馈线断路器设置一 个公共的备用断路器。
若QAD0（称为旁路断路器）及其两 侧的隔离开关闭合，则旁路母线带电， 每一出线回路均可通过旁路隔离开关 （QBD12、QBD22、QBD32）从旁路母线 上取得电能。
2.2.1 变配电站电气主接线及配电装置
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§ 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。
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。
如图4–3所示采用专门的磁吹线圈来吹弧。
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。
4.2.3 电弧的熄灭
1．电弧熄灭的条件 去游离率大于游离率，即其中离子消失的速率大于离子产生的速率。 2．去游离方式
（1）复合 正、负带电质点重新结合为中性质点 电弧中温度越低，电场强度越弱，截面越小，介质的性质越稳定，密度越 高，复合愈快。
（2）扩散 电弧中的带电质点向电弧周围介质散发开去，使弧区带电质 点的浓度减少。 电弧与周围介质的浓度差越大，电弧与周围介质的温度差越大，电弧截面 越小，扩散就越强烈。 3．交流电弧的熄灭 电流过零时，电弧将暂时熄灭，弧柱温度急剧下降，高温游离中止，去游 离大大增强，阴极附近空间的绝缘强度迅速增高。由于交流电流每一个周 期两次过零值，在熄灭交流电弧时，就是充分利用这一特点来加速电弧的 熄灭。
4.2.4 开关电器中常用的灭弧方法 1．速拉灭弧法 是开关电器中最基本的灭弧方法。高低压断路器中都装有强力的断路弹簧， 目的就是加速触头的分断速度。 2．冷却灭弧法 利用介质如油等来降低电弧的温度从而增强去游离来加速电弧的熄灭。 3．吹弧灭弧法 利用外力如气流、油流或电磁力来吹动电弧，使电弧拉长，同时也使电弧 冷却，电弧中的电场强度降低，复合和扩散增强，加速电弧熄灭。 （1）按吹弧的方向(相对电弧方向)分 纵吹和横吹，如图4–1a和图4–1b所示。
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。
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。
4.2.2 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。
§ 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。
§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。