第二章工厂变配电所及其一次系统
工厂变配电所及其一次系统PPT精品文档88页
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
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 设备等的功用、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。
• RN2型：高压电压互感器一次侧短路保护 （额定电流 一般为0.5A）
RN1、RN2型高压熔断器安装图
l瓷熔管，2金属管帽3弹性触座，4 熔断指示器，5接线端子，6支柱瓷 瓶，7底座
粗弧切短灭弧法、狭沟灭弧法、真空灭弧法 、SF6灭弧
法。
26.01.2020
8
吹弧方式（1电弧，2触头） a)横吹 b)纵吹
电动力吹弧
磁力吹弧
1磁吹线圈，2灭弧触头，3电弧
铁磁吸弧 1电弧，2钢片
钢灭弧栅对电弧的作用 1钢栅片，2电弧，3触头
绝缘灭弧栅对电弧的作用 1绝缘栅片，2电弧，3触头
26.01.2020
• 一次设备分类： • 1)变换设备 其功能是按电力系统运行的要求改变电压
或电流、频率等，例如电力变压器、电压互感器、电 流互感器、变频机等。
26.01.2020
11
• (2)控制设备 其功能是按电力系统运行的要求来控制一 次电路的通、断，例如各种高低压开关设备。
(3)保护设备 其功能是用来对电力系统进行过电流和过电 压等的保护，例如熔断器和避雷器等。
26.01.2020
6
（二）产生电弧的游离方式：
(工厂变配电及一次系统)
高压负荷开关型号:
高压断路器 高压断路器的功能是，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，并能在保护装置作用下自 动跳闸，切断短路故障。 高压断路器按起采用的灭弧介质分为油 断路器、六氟化硫断路器、真空断路器 以及压缩空气断路器和磁吹断路器等。 油断路器按其油量多少和油量的功能分 为少油断路器和多油断路器两种。 目前我国主要采用SN10-10型户内少油断 路器。
工厂变配电及一次系统
第一节 工厂变配电所的任务和类型
变配电所的任务 变配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。 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不设总降压变 电所。
车间变电所按其主变压器的安装位置分 以下几个类型： (1)车间附设变电所 (2)车间内变电所 (3)露天（或半露天）变电所 (4)独立变电所 (5)杆上变电所 (6)地下变电所 (7)楼上变电所 (8)成套变电所 (9)移动式变电所
Sn.t =(0.6~0.7) S30 任一台变压器单独运行时，应满足全部 一、二级负荷的需要，即 Sn.t ≥ S30 （I+II） 3.车间变电所主变压器的单台容量上限一 般不宜大于1000KV*A或（1250KV*A） 4.适当考虑负荷的发展 应考虑今后5~10年电力负荷的增长，留 有一定的余地。 电力变压器的额定容量Sn.t是在一定的温
高压断路器型号:
SN10-10型户内少油断路器外型结构如图 实物图:
SN10-10型户内少油断路器可配用CS2型手 动操作机构、CD10型电磁操动机构或 CT7型弹簧操动机构。 CD10型电磁操动机构如图
《工厂供电》课程标准
《工厂供电》课程标准(2008级、三年制)专业教研室主任:唐跃系主任:李鹏辉教务处处长签印:批准日期:机电工程系二0一0年六月《工厂供电》课程标准一、教学对象本课程标准适用于:电气自动化专业三年制高职学生。
二、学分与学时学分:18 学时:70三、课程模块类别及课程属性课程模块:专业课。
课程属性:限定选修课。
四、课程性质、任务与目得性质:《工厂供电》课程就是自动化类、电力类专业较为重要得一门专业课,就是工程技术人员处理工矿企业供电问题必备得基本知识。
任务:使学生了解电力系统概况,初步掌握中小型工厂供电系统运行维护与简单设计所必需得基本理论与基本知识。
目得:通过本课程得学习,使学生初步掌握中小型工厂供电系统运行维护与简单设计所必需得基本理论与基本知识,为今后从事工厂供电工作或其她相关工作奠定一定基础。
五、主要先修与后续课程本课程以《高等数学》、《电工基础》、《电机及控制》为先修课程。
六、教学目得要求与主要内容第一章工厂供电概论【目得要求】1、掌握中性点运行方式;接地形式;电力负荷概念。
2、熟悉电力系统得电能质量得相关指标。
3、了解工厂供电得意义、要求;电力系统概况。
【主要内容】1、工厂电力负荷得基本知识。
2、电力系统中性点运行方式及低压配电系统接地形式。
【讲授内容】1、工厂供电得意义、要求。
2、工厂供电系统及其电源与负荷得基本知识。
3、电力系统中性点运行方式及低压配电系统接地形式。
4、电力系统得电压与电能质量。
第二章工厂变配电所及其一次系统【目得要求】1、掌握电力变压器、互感器、高低压一次设备得结构、型号与基本工作原理。
2、熟悉工厂变电所得主接线。
3、了解工厂变电所得任务与类型。
4、自学工厂变电所得所址、布置、结构及安装图。
【主要内容】1、电力变压器与互感器得作用、结构、型号、原理、使用注意事项。
2、高低压一次设备得作用、结构、型号、原理。
3、工厂变电所得主接线型式。
【讲授内容】1、工厂变电所得任务与类型。
《工厂供电》课程标准
《工厂供电》课程标准（2008级、三年制）专业教研室主任：唐跃系主任：李鹏辉教务处处长签印:批准日期：机电工程系二0一0年六月《工厂供电》课程标准一、教学对象本课程标准适用于：电气自动化专业三年制高职学生。
二、学分与学时学分：18 学时：70三、课程模块类别及课程属性课程模块:专业课。
课程属性：限定选修课。
四、课程性质、任务和目的性质：《工厂供电》课程是自动化类、电力类专业较为重要的一门专业课，是工程技术人员处理工矿企业供电问题必备的基本知识。
任务：使学生了解电力系统概况，初步掌握中小型工厂供电系统运行维护和简单设计所必需的基本理论和基本知识。
目的：通过本课程的学习，使学生初步掌握中小型工厂供电系统运行维护和简单设计所必需的基本理论和基本知识,为今后从事工厂供电工作或其他相关工作奠定一定基础。
五、主要先修与后续课程本课程以《高等数学》、《电工基础》、《电机及控制》为先修课程。
六、教学目的要求和主要内容第一章工厂供电概论【目的要求】1、掌握中性点运行方式；接地形式；电力负荷概念.2、熟悉电力系统的电能质量的相关指标。
3、了解工厂供电的意义、要求；电力系统概况。
【主要内容】1、工厂电力负荷的基本知识。
2、电力系统中性点运行方式及低压配电系统接地形式。
【讲授内容】1、工厂供电的意义、要求。
2、工厂供电系统及其电源和负荷的基本知识。
3、电力系统中性点运行方式及低压配电系统接地形式.4、电力系统的电压与电能质量.第二章工厂变配电所及其一次系统【目的要求】1、掌握电力变压器、互感器、高低压一次设备的结构、型号和基本工作原理。
2、熟悉工厂变电所的主接线。
3、了解工厂变电所的任务和类型.4、自学工厂变电所的所址、布置、结构及安装图.【主要内容】1、电力变压器和互感器的作用、结构、型号、原理、使用注意事项.2、高低压一次设备的作用、结构、型号、原理。
3、工厂变电所的主接线型式。
【讲授内容】1、工厂变电所的任务和类型。
电力工程概论教学课件PPT发电厂、变电所的一次系统
第一节 发电厂、变电所主接线
电气设备及保护控制
dianligongcheng
教学要求： ➢熟悉电气主接线的基本形式、接线特点及应用 重 点：常用主接线的接线特点及适用范围 难 点：技术经济比较确定最优方案
电气设备及保护控制
dianligongche一n、g 概述
1 、 主接线的定义
电气设备图及5-4保护控制
dianligo3n）g、ch单e母n线g带旁路母线接线
（1）接线形式：图5-5
旁路母线WBa是通
过旁路断路器QFa与
旁 路
主母线WB相连，通 母
过旁路隔离开关QSa 线
与每一出线相连。旁
主
路隔离开关QSa倒闸
母
操作用。
线
旁路隔 离开关
旁 路 断 路 器
电气设备图及5-5保护控制
1)、电气主接线（主电路）：指发电厂或变电站中的一次设备 按照设计要求连接起来，表示生产、汇聚和分配电能的电路。
2）、电气主接线图：指电气主接线中的设备用标准的图形符 号和文字符号表示的电路图。图5-1
2 、 主接线的作用：
1）、可以了解各种电气设备的规范、数量、联接方式和作用， 以及和各电力回路的相互关系和运行条件等。
电气设备图及5-5保护控制
dianligong3）c、he单n母g线带旁路母线接线
（3）特点 同一电压等级，各回路经过断路器、隔离开关接至公共
母线。把每一回线与旁路母线相连。 ➢优点：每一进出线回路的断路器检修，这一回路可不停电 ➢缺点：设备多，操作复杂。 (4)适用
35kV及以上有重要联络线路或较多重要用户时采用，回 路多采用专用旁母，否则采用简易接线。
工厂供电第六版答案
工厂供电（2006年2月化学工业出版社出版的图书）：《工厂供电》是2006年2月化学工业出版社出版的图书，作者是李友文。
内容简介：本书共分十一章。
内容有工厂供电系统、工厂供电的一次系统、工厂电力负荷及其计算、短路电流及其计算、工厂供电设备及其选择校验、继电保护及二次系统、工厂供电自动化技术、防雷、接地及电气安全、工厂电气照明、工厂供电系统的运行管理、工厂供电系统电气设计。
本书注意体现以下特点和特色。
在以往同类教材的基础上，注意引入较为成熟的最新技术，力求取材新颖。
全书教学内容模块化，可根据专业需要进行选择或删减。
本书在知识点分布上，力求覆盖工厂供电所要求的全部重点内容。
同时增加了“变电所运行与维护”、“供电系统的调度管理”、“变电所微机保护”、“变电所微机监控系统”、“变电所电气设计示例”等实践性强且包括高新技术的内容。
书中符号和插图均采用国家新标准。
本书适用于高职高专、成教及职大电气、机电类相关专业，还可供中职学校同类专业选用，也可作为有关工程技术人员参考资料或岗位培训教材。
目录：第一章工厂供电系统第一节供电系统概述第二节电力系统的额定电压第三节电力系统中性点运行方式本章小结思考题与习题第二章工厂供电的一次系统第一节工厂变配电所的电气主接线第二节工厂变配电所的配电结构第三节工厂供电线路本章小结思考题与习题第三章工厂电力负荷及其计算第一节电力负荷与负荷曲线第二节工厂电力负荷的计算第三节尖峰电流的计算本章小结思考题与习题第四章短路电流及其计算第一节短路问题概述第二节短路电流的计算第三节短路电流的效应本章小结思考题与习题第五章工厂供电设备及其选择校验第一节电气设备中的电弧问题第二节高低压电气设备第三节电气设备的选择与校验第四节导线截面的选择与校验本章小结思考题与习题第六章继电保护及二次系统第一节继电保护的基本知识第二节高压供电线路的继电保护第三节电力变压器的继电保护第四节高压电动机的继电保护第五节二次系统接线图第六节断路器控制回路及信号系统第七节中央信号系统第八节绝缘监察装置和电气测量仪表本章小结思考题与习题第七章工厂供电自动化技术第一节供电线路自动重合闸装置(ARD)第二节备用电源自动投入装置(APD) 第三节变电所的微机保护第四节变电所微机监控系统本章小结思考题与习题第八章防雷、接地及电气安全第一节过电压与防雷第二节电气设备的接地第三节静电及其防护第四节电气安全本章小结思考题与习题第九章工厂电气照明第一节电气照明的基本知识第二节工厂常用的电光源和灯具第三节电气照明的照度计算第四节工厂照明供电系统本章小结思考题与习题第十章工厂供电系统的运行与管理第一节电力变压器的经济运行第二节工厂用电设备的电能节约第三节工厂变配电所的运行维护第四节工厂供电线路的运行维护第五节工厂供电系统的调度管理本章小结思考题与习题第十一章工厂供电系统电气设计第一节工厂供电系统电气设计概述第二节工厂供电系统电气设计示例本章小结思考题与习题附录参考文献。
工厂变配电所及其一次系统概述
工厂变配电所及其一次系统概述工厂变配电所及其一次系统概述一、引言随着工业的发展，工厂的用电需求日益增加，为了满足这种需求，工厂需要建立具有较高电力供应能力的变配电所及其一次系统。
变配电所是工厂电力系统中的重要组成部分，承担着将高电压输电线路的输电能力转化为低电压供电能力的重要任务。
一次系统则是变配电所中的主要设备，负责将高压电能分配给各个电力用户。
因此，对于工厂变配电所及其一次系统的概述非常重要。
二、工厂变配电所的功能和结构工厂变配电所一般由变电设备室、配电设备室、机房、控制室等组成。
其中变电设备室主要安放变压器、低压配电柜等设备；配电设备室主要安放电力配电系统所需的开关设备、接地阻抗装置等设备；机房主要安放供电设备的监控系统和自动控制系统；控制室主要安放控制设备和操作设备。
工厂变配电所的功能主要包括：1. 转换电能：将来自输电线路的高电压电能通过变压器转换为低电压电能，以供工厂内各个电力用户使用。
2. 配电：将变压器输出的低电压电能通过配电设备按需进行分配，以保证工厂内各个设备、设施均能得到足够的电能供应。
3. 维护电力安全：通过对电力设备的监控和保护，及时排除各类故障，保证工厂电力系统的稳定运行。
工厂变配电所的结构根据所需功率大小和用电情况来设计，一般包括主变压器、进线柜、电容器柜、配电柜、开关柜、控制柜等设备。
这些设备通过电缆和导线等进行互联，构成一个完整的电力系统。
三、工厂一次系统的主要设备1. 主变压器：主变压器是将高电压通过电力变压器变成低电压的设备。
主变压器一般分为高压侧和低压侧两部分，通过变压器的变损进行电能转换。
2. 进线柜：进线柜是主变压器和辅助电源之间的连接设备。
进线柜具有隔离、切断、分段、测量和保护等功能。
3. 电容器柜：电容器柜是用来改善和补偿电力系统的功率因数的设备。
电容器柜通过调整电压和电流的相位差来提高功率因数。
4. 配电柜：配电柜是将主变压器输出的低电压电能分配给工厂内各个用户的设备。
工厂变配电所及其一次系统
（3）不完全星形接线，或称两相式接线。流过 公共线的电流等于A、C两相电流的向量和，广泛 用于三相负荷平衡或不平衡电路中.
5、电流互感器的接线
电流互感器接线时，必须注意标注在电流互 感器端子上的符号和极性。通常用字母L1与L2表 示原绕组端子，副绕组端子用K1和K2表示。原边 电流从L1流向L2时，副边电流从K1流出经测量仪 表流回K2，则L1与K1，L2与K2分别为同极性端子。
当熔件通过的电流等于额定电流时，熔件长期不 熔断；通过1.3倍额定电流时,熔断时间约1小时左右； 通过的电流越大，熔断时间越短，呈反时限特性。 熔断器熔断时间与通过电流的关系曲线，称为熔断 器的保护特性曲线，由制造厂给出。
1、高压熔断器
在工厂变配电系统中，对容量较小且不太重要的 负荷，可以使用高压熔断器作为配电线路及变压 器、电压互感器的过载和短路保护，即经济又可 满足一定程度的可靠性。高压熔断器不仅要满足 额定电压、电流的要求，而且短路电流不能超过 熔断器的最大开断电流。主要类型有： RN型户 内高压管型熔断器 、RW型户外高压跌落式熔断 器。
第五章 工厂变配电所及其一次系统
5.1 工厂变配电所的作用和类型 5.2 电气设备中的电弧问题及对触头的要求 5.3 高压一次设备
5.4 低压一次设备 5.5 电压互感器和电流互感器 5.6 工厂变配电所的一次主接线 5.7 工厂变配电所的布置与结构 5.8 工厂变配电所的运行管理
5.1 变配电所的作用和类型
一、变、配电所的作用
变配电站是电力系统变换电压、接受和分配电能、
控制电力的流向和调整电压的设施。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
和自由电子。
2、结论
碰撞游离产生电弧， 热游离维持电弧。
二、电弧的熄灭
1、电弧熄灭的条件
去游离率>游离率
3
2、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 正负带电质点的“扩散”，使电弧区带电质点减少
8
1、RN1和RN2型户内高压管式熔断器（限流式）
RN1型：主要用于高压电路和设备的短路保护（额定电流可达100A） RN2型：高压电压互感器一次侧短路保护 （额定电流一般为0.5A）
RN1、RN2型高压熔断器安装图
l瓷熔管，2金属管帽3弹性触座，4 熔断指示器，5接线端子，6支柱瓷 瓶，7底座
RN1、RN2型熔断器的熔管剖面示意图
一、电弧的产生
触头在分断电流时，触头本身及触头周围的介质中含有大量可被游离的电 子，在外加电压足够大时，产生强烈的电游离而发生电弧。
2
1、产生电弧的游离方式：
1）热电发射：触头分断电流时，阴极表面由于大电流收缩集中，出现炽热光 斑，触头表面电子吸收热能发射到触头间隙，形成自由电子。
2）高电场发射：触头开断初，电场强度大，触头表面电子被强行拉出。 3）碰撞游离：高速电子碰撞中性质点，使中性质点变成正离子和自由电子，
1管帽，2瓷管，3工作熔体，4指示熔体，5锡球，6 石英砂填料，7熔断指示器(虚线表示熔断指示器在 熔体熔断时弹出)
9
2、RW4和RW10（F）型户外高压跌开式熔断器
既可作6—10KV线路和设备的短路保护，又可在一定条件下，用高压 绝缘钩棒操作熔管的分合，起高压隔离开关的作用。
RW4—10(G)型跌开式熔断器 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(内套纤维质消弧管)，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
如图所示（下页）
4
吹弧方式（1电弧，2触头）
a)横吹
b)纵吹
电动力吹弧
磁力吹弧 1磁吹线圈，2灭弧触头，3电弧
铁磁吸弧 1电弧，2钢片
钢灭弧栅对电弧的作用 1钢栅片，2电弧，3触头
绝缘灭弧栅对电弧的作用 1绝缘栅片，2电弧，3触头
5
三、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
（本节介绍一次电路中的高压熔断器、隔离开关、负荷开关、断路器及开关柜）
7
一、高压熔断器 (fuse，文字符号为FU)
在电路电流超过规定值并经过一定时间后，使熔体熔化而分断电流、 断开电路的一种保护电器。熔断器的功能主要是对电路及设备进行短路保 护，有的熔断器还具有过负荷保护的功能。 高压熔断器全型号的表示和含义如下：
10
3、高压隔离开关（QS）
隔离高压电源、保证设备和线路的安全检修。断开后有明显可见的断 开间隙，没有专门的灭弧装置，不允许带负荷操作，可以通断不超过2A的 空载变压器、电容电流不超过5A的空载线路，与高压断路器配合使用。户 内用CS6（83页）型手动操作机构、户外多用绝缘钩棒手工操作。
GN8—10／600型高压隔离开关 1上接线端子，2静触头，3闸刀，4绝缘套管，5下接线端子，6框架，7转轴， 8拐臂，9升降瓷瓶，10支柱瓷瓶
3、交流电弧的熄灭特点
交流电弧每一个周期要暂时熄灭两次，完善的灭弧装置熄灭交流电 弧一般需要几个周期，真空断路器灭弧只要半个周期，同等条件下交流 电弧比直流电弧容易熄灭。
4、开关电器中常用的灭弧方法
速拉灭弧法、冷却灭弧法、吹弧灭弧法、长弧切短灭弧法、粗弧切 短灭弧法、狭沟灭弧法、真空灭弧法 、SF6灭弧法。
11
4、高压负荷开关（QL）
具有简单的灭弧装置，能通断一定的负荷电流和过负荷电流， 不能断开短路电流，与高压熔断器配合使用。
FN3—10RT型高压负荷开关 1主轴，2上绝缘子兼气缸，3连杆，4下绝缘子，5框架，6 RN1型高压 熔断器，7下触座，8闸刀，9弧动触头，10绝缘喷嘴(内有弧静触头)， 11主静触头，12上触座，13断路弹簧，14绝缘拉杆，15热脱扣器
6
第三节 高压一次设备
一次电路：（主电路、主接线、主回路）
变配电所中承担输送和分配电能任务的电路。
一次设备：一次电路中所有的设备称一次设备。
一次设备分类：
(1)变换设备 其功能是按电力系统运行的要求改变电压或电流、频率等，例如电 力变压器、电压互感器、电流互感器、变频机等。
(2)控制设备 其功能是按电力系统运行的要求来控制一次电路的通、断，例如各 种高低压开关设备。 (3)保护设备 其功能是用来对电力系统进行过电流和过电压等的保护，例如熔断 器和避雷器等。 (4)补偿设备 其功能是用来补偿电力系统中的无功功率，提高系统的功率因数，例 如并联电容器等。 (5)成套设备 它是按一次电路接线方案的要求，将有关一次设备及控制、指示、监 测和保护一次设备的二次设备组合为一体的电气装置，例如高压开关柜、低压配电屏、 动力和照明配电箱等。
第二章 工厂变配电所及其一次系统
本章主要内容：工厂变配电所任务和类型 触头间电弧的产生和熄灭 变配电所一次设备结构、原理及选择 变配电所主接线图的分析 变配电所的布置、结构、安装及运行和检修
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
12
高压负荷开关的压气式灭弧装置工作示意图
1弧动触头，2绝缘喷嘴，3弧静触头，4接线端子，5气缸，6活 塞，7上绝缘子，8主静触头，9电弧
13
5、高压断路器（QF）
能通断负荷电流和短路电流，并能在保护装置作用下自动跳闸， 切除短路故障。
工厂变电所：总降压变电所 车间变电所: 车间附设变电所 车间内变电所
如下图所示
1
车间变电所的类型
1、2内附式，3、4外附式，5式
第二节 电气设备中电弧及触头
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。（表面温度3000～4000度，弧心温度10000度。）