工厂变配电所及其一次系统(精)
第四章 变配电所及其一次系统
二.高压一次设备. 一).高压熔断器
有的也具有过负荷保护功能 6～10kV,FU广泛采用室内:RN1,RN2型,RN3型 管式(均限流). 室外:RW4型(跌开式),RW7,RW9,RW10. 熔体熔断后造成明显可见的断开间隙（还具有QS的功能）.
FU
功能:对电路及电路中的设备进行短路保护,
二).高压隔离开关
SN·T↓1%来自二).变压器的正常过负荷
1.昼夜负荷不均匀
KOL(1)
据典型的负荷曲线填充系数 β(即日负荷系数 KL)和典 型日最大负荷持续时间t,查→KOL(1) 2.夏季欠负荷可在冬季过负荷 6～8三个月平均日负荷曲线中的最大负荷Sm <ST,每低1%→ 可在冬季12、1、2三个月过负荷1%,但不得超过15%. S T − Sm KOL(2)= 1 + S ≤1.15 T 3.总过负荷
五).高压开关柜
—按一定的接线方案将有关一,二次设备组装而成的一种高 压成套配电装置. 分有固定式和手车式两大类：
1.固定式:如GG-1A（F),五防柜,防止电气误操作的闭锁装置. —防止误跳、误合断路器,防止带负荷误拉、合隔离开关,防 止带电挂接电线,防止带接地线合QS,防止人员误入带电间隔. GG-1A(F)-07D型:
KOL = KOL(1) + KOL(2)-1.
∴ST(OL)
室内KOL≤1.2； 室外KOL≤1.3 ·ST
= KOL·ST≤（1.2～1.3)
三)变压器的事故过负荷
在事故情况下:油浸变压器、干式变压器,不论事故负荷 大小,运行时间和过负荷的规定
三.变电所主变压器台数和容量的选择 一)台数的选择
Ki =
I1N 变流比 I 2N
三相电路中有四种常见的接线方案. 1)一相式接线—电流线圈的电流反应一次电路对应相的电流, 用于负荷平衡的三相电路或在继电保护中作过负荷保护.
四章工厂变配电所及其一次系统
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4.真空断路器
开关触头在真空的容器内 闭合和断开。 灭弧能力强燃弧时间短，属高速断路器。 开断能力强。结构简单，重量轻，体积 小。寿命长，易维修。可频繁操作。无 易燃易爆危险。
国内生产的真空断路器归纳起来大致 可分为三类：
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引进技术并国产化的产品。如ZN12-12， 引进西门子3AF；ZN18-12，引进日本东 芝公司VK系列产品；ZN21-12，引进比利 时EIB公司的产品技术；ZN67-12，引进 日本三菱电机VPR型真空断路器等。
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1.电弧的主要影响 延长了电路的开断时间。 电弧高温烧坏开关的触头。
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2.产生的原因
触头本身及触头周围介质含有大量可被游 离的电子。（内因〕
当分断的触头间存在足够大的外施电压的 条件下，而且电路电流也达到最小生弧电 流，其间的介质就会强烈游离形成电弧。 （外因〕
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(1)出线回路在六回以下，且变压器总容量 不超过5000kvA时，可选用交流操作机 构；
(2)变压器总容量超过5000kvA，高压母 线采用单母线分段时，宜选用直流操作， 采用直流弹簧储能机构；
(3)一类负荷或特别重要负荷容量较大，且 系统容量在10000kw左右时，应选用直 流操作，采用CD型直流操作机构。
的空载变压器、电容电流不超过5A的空载 线路及电压互感器和避雷器电路）
第四章 工厂变配电所及其一次系统习题及答案
第四章工厂变配电所及其一次系统习题及答案4-1 某厂的有功计算负荷为3000kW，功率因数经补偿后达到0.92。
该厂6kV进线上拟安装一台SN10-10型高压断路器，其主保护动作时间为0.9s，断路器断路时间为0.2s。
该厂高压配电所6kV母线上的IK（3）=20kA。
试选择该高压断路器的规格。
解：应选SN10-10II/1000-500型高压少油断路器。
4-2 某10/0.4kV的车间附设式变电所，总计算负荷为780k V·A,其中一、二级负荷有460k V·A。
试初步选择该变电所主变压器的台数和容量。
已知当地的年平均气温为+25℃。
解：初步选两台S9-630/10型电力变压器。
如选两台S9-500/10型，则在一台运行时，考虑当地年平均温度较高，又是室内运行，因此一台运行的容量实际只有500k V·A*（0.92-0.05）=435k V·A<460k V·A 不满足一、二级负荷要求，因此不合适。
4-3 某10/0.4kV的车间附设式变电所，原装有S9-1000/10型变压器一台。
现负荷发展，计算负荷达1300k V·A。
问增加一台S9-315/10型变压器与S9-1000/10型变压器并列运行，有没有什么问题？如果引起过负荷，将是哪一台过负荷？过负荷多少？已知两台变压器均为YynO联结。
解：ST315=340k V·A ST1000=960k V·A(340-315)/315=7.9%将使S9-315/10型变压器过负荷7.9%。
4-4 习题4-1所示6kV进线上装设有两个LQJ-10型电流互感器（A, C相各一个），其0.5级的二次绕组接测量仪表，接线如图7-6所示，其中电流表PA（1T1-A型）消耗功率3V·A,有功电能表PJ1(DS2型）和无功电能表PJ2（DX2型）的每一电流线圈消耗功率0.7V·A;其3级的二次绕组接GL-15型电流继电器，其接线如图6-25所示，其线圈消耗功率15V·A。
(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
工厂变配电所及其一
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，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。这两种型式的车间
量。 2)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。 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。 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。 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 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
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 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GB50058—1992《爆炸和火灾危险环境电力装置设计规范》的规定。 9)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
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 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 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 短低压配电距离，从而降低电能损耗和电压
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。
移动式变电所主要用于坑道作业及临时施工现场供电。
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。
《工厂供电》试题库(第四章)
第四章工厂变配电所及其一次系统一、填空题1、变电所的任务是，，。
答：受电，变压，配电2、配电所担负着从电力系统，然后直接的任务。
答：受电，直接配电3电气设备中最常发生的一种物理现象是，其特点是和答：电弧，光亮很强，温度很高4、在变电所中承担和任务的电路，称为一次电路；凡用来、、和的电路，称为二次回路。
答：输送电能，分配电能，控制，指示，监测，保护一次设备运行5、高压隔离开关不允许操作，高压负荷开关只能通断电流，高压断路器能通断电流。
答：带负荷，负荷和过负荷，短路6、变配电所增设联络线的目的是。
答：为了提高供电系统运行的可靠性和灵活性7、GG—1A型开关柜，型号中第一个“G”表示，型号中第二个“G”表示。
答：高压开关柜，固定式8、低压配电系统中，系统称为三相四线制系统，系统中的外露可导电部分经各自的PE线直接接地。
答：TN、TT，TT、IT9、采用Y0/Y0/Δ接线的电压互感器，接成Y0二次绕组作用是，接成Δ的二次绕组作用是，用这种装置可以监视中性点不接地系统有无故障，有故障Δ两端电压为V，无故障Δ两端电压为V。
答：供电给需线电压的仪表、继电器及作为绝缘监察的电压表，供电给用作绝缘监察的电压继电器，单相接地，100，010、低压断路器具有、和等保护功能。
答：过载，欠压，过流11、有一380V线路接一电动机，PN=56kW，η=0.8，cosφ=0.7,Kst=7,若采用RT0型熔断器作短路保护，则熔断器选为，熔体电流为 A 。
答：RT0-400，35012、某用户变电所装有两台S9-400/10型的配电变压器（均Yyn0联结）。
则此两台变压器经济运行的临界负荷为： KV A。
答：25516、电流互感器在工作时其二次侧不允许；电压互感器在工作时其二次侧不允许；所以，互感器在工作时其二次侧有一端必须。
答：开路，短路，接地17、校验电器设备的热稳定度时采用的电流为。
答：三相短路稳态电流闸刀型开关带负荷操作（拉合闸）是 C 。
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• 结论： • 碰撞游离产生电弧， 热游离维持电弧。
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三、电弧的熄灭
（一）熄灭电弧的条件 去游离率>游离率 （二）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 （三）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。 （四）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。
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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
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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
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四、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
1.户内型 （ RN 〕 固定式 2.户外型 （ RW 〕 跌开式 RN1 主要用作高压线路和设备的短 路保 护， 也起过负荷保护。 RN2 用作高压互感器的短路保护。 RN1 、RN2灭弧能力很强，为”限流 “式熔断器。
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(一)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）
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第2节 电气设备中电弧及触头
一、概述 电弧是一种强烈的电游离现象。 其特点是：光亮很强和温度很高。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。）
二、电弧的产生
（一）产生电弧的根本原因 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。
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• 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
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章节目录
• 第一节 变配电所的任务、类型及所址选择 • 第二节 电气设备中的电弧问题及对触头的 要求 • 第三节 高压一次设备 • 第四节 低压一次设备 • 第五节 电力变压器 • 第六节 电流互感器和电压互感器 • 第七节 工厂变配电所的主接线图 • 第八节 工厂变配电所的所址、布置、结构 及安装图
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二、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：
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熔断器的类型及特点
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第3节 高压一次设备
一、概述 1.变配电所中担负输送和分配电能任务的电路,称一次回 路或一次电路,或主电路、主接线。一次电路中所有的 设备称一次设备。 2.凡是 用来控制、指示、测量一次 设备运行的电路称二次回路（电路、接线)。二次回路 通常接在互感器的二次侧，二次电路的电气设备称二 次设备或二次元件。 • 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。
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（二）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， • 当离子浓度足够大时，介质击穿产生电弧。 • （4）热游离：电弧中心温度高达10000摄氏度，电弧 中的中性质点游离为正离子和自由电子。
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• (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。 （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）
第4
章 工厂变配电所及其一次系统
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。
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第1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 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
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车间变电所的类型 1、2内附式，3、4外附式，5车间内式，6露天或半露天式， 7独立式，8杆上，9地下式，10楼上式