工厂变配电所及其一次系统
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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.
工厂供电第4章
14
第四章
注意 隔离开关没有灭弧装置，不能用来接通或断开较大的负荷
电流，通常只能在相应的断路器断开以后才能进行拉合闸操作。否 则容易造成事故。 类型 图4-2隔离开关GN8—10/600型 装置地点的不同： 户内、户外式； 支持绝缘数目的不同： 单柱式、双柱式、三柱式； 闸刀运动方向的不同: 水平旋转式、垂直旋转式、 摆动式.插入式； 接地刀闸： 有接地刀闸、无接地刀闸； 操作机构： 手动、电动、气动。 （工厂一般采用CS6型）
7第四章三、电弧的熄灭 Nhomakorabea1、熄灭电弧的条件：电弧中的去游离率大于游离率， 即电弧中离子消失的速率大于离子产生的速率。 2、熄弧的方式——主要是复合和扩散。 复合——异号带电质点彼此中和，又称去游离。 扩散——弧柱内的自由电子逸出弧柱以外，到周围冷介质中 去的过程。 两种方式的目的： 复合使弧柱中的中性质点增加； 扩散可降低弧柱的温度，减少热游离。 3、交流电弧的熄灭特点 交流电流每半个周期过零一次。利用交流电流过零时电 弧暂时熄灭的特点熄弧。
第四章 工厂变配电所及其一次系统
第一节 第二节 第三节 第四节 第五节 第六节 第七节 第八节 第九节 工厂变配电所的任务和类型 电气设备中的电弧问题及对触头的要求 高压一次设备 低压一次设备 电力变压器 电流互感器和电压互感器 工厂变配电所的主接线 工厂变配电所的所址、布置、结构及安装图 工厂变配电所的运行维护和检修试验
12
第四章
RN1RN2型熔断器图4-10
户外熔断器RW4—10（G）型 图4-11
13
第四章
三、高压隔离开关 QS 1、作用 隔离高压电源，使设备和电源间造成一个明显的断 开点，确保试验检修人员的安全。 它还可以断开或接通一些较小电流的回路： ①开合电压互感器和避雷器回路； ②开合励磁电流不超过2A的空载变压器； ③开合空载电流不超过5A的空载线路； ④开合电压为10kv及以下，电流为15A以下的线路； ⑤开合电压为10kv及以下，环路均衡电流为70A及以 下的环路。
厂矿变配电系统一次电路及接线图
厂矿变配电系统一次电路及接线图工厂的供配电系统一般是由工厂降压变电所、中压配电线路、车间变配电所、低压配电线路及用电设备组成的，如图所示。
工厂降压变电所的作用是把电力系统供给的高压电能，经过变电所的各级降压，变成用电设备所需要的电压，然后经过配电装置和配电线路将电能送到各个用电器上。
总降压变电所是工厂电能供应的枢纽，由高压(35-110kV)进线装置、降压变压器和低压(6-10kV)配电装置等设备组成。
所谓配电装置，是由母线、开关设备、保护电器、测量电器等组成的受电和配电的整体。
总降压变电所的作用是将35-l10kV外部电源电压降为6~10kV电压，再由6-10kV配电装置分别将电能送到配电所、车间变电所或高压用电设备。
为了保证供电的可靠性，总降压变电所多设置两台降压变压器。
高压配电所:对于大中型工厂，由于厂区大、负荷分散，常设置一个或一个以上的配电所。
配电所的作用是在靠近负荷中心处接收6-10kV电源供来的电能，并把电能重新分配，送至附近各个车间变电所或附近的高压用电设备。
因此它是厂内电能的中转站。
车间变电所的作用是将6~10KV的电源电压降至220/380V电压，再由220/380V低压压配电盘送至各个低压用电设备。
一个生产厂房或车间，根据具体情况可设置一个或几个车间变电所。
几个相邻且用电量都不大的车间也可共用一个车间变电所。
配电线路分为6-10kV厂矿内高压配电线路和220/380V厂内低压配电线路。
高压配电线将总降压变电所与高压配电所，车间变电所和高压用电设备连接起来。
低压配电线路将车间变电所的220/380V电压送至各低用用电设备。
用电设备按用途分为动力用电设备、工艺用电设备、电热用电设备、试验用电设备和照明用电设备。
6kV 厂用配电(一次系统图)
1＃锅炉给水泵500/5A,0.5/10P15/10P201GSB-013x2403x953x95150/5A,0.5/10P151250kVA1#(61B)除尘变1CCB-016kV厂用 I段3222232222101 段电源进线41B厂变103避雷器及电压互感器102106-B106-A1091＃一次风机0.13330.1I1041051071102500A,31.5kAXRNP1-12/0.5-50JDZX9-6G6YH5WZ5-10/271600kVA1#(51B)输煤变1250kVA2500kW710kW150/5A,0.5/10P151250kW1A＃引风机200/5A,0.5/10P151＃二次风机1250kW1B＃引风机200/5A,0.5/10P15400/5A,0.5/10P15/10P20(kW)2500/5A,0.5/10P15/10P20200/5A,0.5/10P15150/5A,0.5/10P15JPB-HY5CZ1-7.6/24x19JPB-HY5CZ1-7.6/24x19JPB-HY5CZ1-7.6/24x19JPB-HY5CD2-7.6/17设 备 容 量设 备 名 称铜 母 线柜内设备型号高压熔断器断路器配 电 屏 型 号配 电 屏 编 号电流互感器电压互感器母线避雷器操作过电压避雷器柜内一次接线1YCF-011ECF-011CY-0241B-0151B-013x703x703x953x1501AYFJ-013x701BYFJ-01YJV-6电 缆 编 号备 注二次接线图图号电缆型号及规格LXZK2-%%C120零序电流互感器50/5A,0.5/5P201#细碎煤机115221111123200kW933kW150/5A,0.5/10P151＃离心式空压机1KYJ-013x701XSM-013x701250A,31.5kA1250A,31.5kALXZK2
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。
《工厂供配电技术》教学大纲6
《工厂变配电技术》教案大纲课程编号：课程类别：考试课课时：110 开课学期：一．教案大纲说明<一）课程性质与目的本课程是我系电气技术、电气工程专业的专业基础课。
主要内容包括：工厂的电力负荷和无功补偿，短路电流极其计算，工厂电力线路，工厂变配电所极其一次系统，电力变压器，工厂供电系统的保护，电气安全、防雷与接地，工厂的电气照明，电气绝缘预防性实验，以及实验技能等。
<二）课程的基本要求本课程的任务主要是讲述中小型工厂内部的电能供应和分配问题，并讲述电气照明，使学生初步掌握中小型工厂供电系统和电气照明运行维护及基本计算所需的基本理论和基本知识，为今后从事工厂供电技术工作奠定一定的基础。
<三）本课程的重点<1）加强能力的培养，特别是培养学生基础计算的能力、分析问题的能力和实验动手能力。
<2）加强理论联系实际的教案。
<四）本课程与其他相关课程的关系<1）前导课程“电工基础”、“电子技术”、“自动检测与转换技术”等课程来培养学生分析电路的基本能力。
<2）后续课程“电力电子技术”、“自动控制技术”、“PLC技术”等课程打下专业基础。
二．课时分配<一）理论课时分配<二）实验课时分配三．课程内容及要求第一章概述教案目标：1．明确工厂供配电的意义、要求及本课程的任务。
2．了解典型的各类工厂供电系统及发电厂、电力系统和工厂自备电源的基础知识。
3.掌握电力系统的电压和电能质量问题。
4.了解电力系统的中性点运行方式及低压配电系统的接地形式。
教案重点：电力系统的电压和电能质量问题；对供电系统的认识及各个部分的作用；电压等级的分类和设备额定值得概念；电力系统中性点的运行方式。
教案内容：1．工厂供电的意义及要求2．工厂供电系统的有关知识3．电力系统的电压4．电力系统的中性点运行方式5. 工厂供电设计的一般知识第二章工厂的电力负荷和无功补偿教案目标：1．熟悉工厂电力负荷的分级及有关概念。
工厂变配电所及其一次系统
工厂变配电所及其一次系统一、概述工厂变配电所是指为满足工业生产过程中对电能的需求而建立的电力配电设施。
它负责接收高压输电线路的电能，并将其变压、配电至工业设备的一次电气系统中。
一次系统是指电力系统中的最高电压等级的电气系统，通常为工厂内部的输电设备、配电设备和终端设备等。
本文将重点介绍工厂变配电所及其一次系统的组成、功能和运行原理，以帮助读者对工厂电气系统有更深入的了解。
二、工厂变配电所的组成工厂变配电所一般由以下几个主要组成部分组成：1.变电设备：包括变压器、断路器、隔离开关等。
变压器用于将高压电能变换为适合工厂内部使用的低压电能，断路器和隔离开关用于对电路进行控制和隔离。
2.配电设备：包括配电箱、开关柜、开关插座等。
配电箱用于将低压电能分别供应给不同的电路，开关柜用于对电路进行监控和保护，开关插座用于连接和断开电路。
3.电力负荷：包括工业设备、照明设备、动力设备等。
工业设备是工厂生产过程中主要的电力负荷，照明设备用于提供照明，动力设备用于提供机械动力。
4.控制设备：包括继电器、传感器、控制器等。
继电器用于对电路进行远程控制，传感器用于感知电路的状态，控制器用于对电路进行自动化控制。
三、工厂变配电所的功能工厂变配电所具有以下几个主要功能：1.电能接收和变压：工厂变配电所作为电力系统的接入点，负责接收高压输电线路传输的电能，并将其变压为适合工业设备使用的低压电能。
2.电能配电和分配：工厂变配电所将变压后的低压电能通过配电设备分别供应给不同的电路，满足工业设备、照明设备和动力设备等的电能需求。
3.电路控制和保护：工厂变配电所通过断路器、隔离开关和开关柜等设备对电路进行控制和保护，确保电路正常运行并防止电路过载、短路等故障。
4.故障诊断和维修：工厂变配电所配备了继电器、传感器和控制器等设备，可以对电路状态进行监测和诊断，一旦发现故障，及时采取措施修复。
四、工厂变配电所的运行原理工厂变配电所的运行原理可以概括为以下几个步骤：1.电能接收：工厂变配电所通过高压输电线路接收来自电力系统的高压电能。
发电厂及变电所一次系统课件
接线复杂、设备多、造价高，母线故障仍须短 时停电，在倒闸操作过程中隔离开关作为操作 电器，易引起误操作。
带旁路的双母线接线
发电厂及变电所一次系统课件
一个半断路器接线
此种接线有两组主母 线，一串有三台断路器 串接在两组母线之间， 三台断路器控制着两条 回路，故又名为3/2接 线。
发电厂及变电所一次系统课件
UN UwB
2)电流：设备的额定电流应该大于等于设备通过的 最大工作电流。即
IN Igmax
3)环境条件：产品制造时分户内、户外型，另外要考 虑防污秽和防火的要求
发电厂及变电所一次系统课件
(2)按短路条件校验 要进行动热稳定校验。短路的种类应以三相短路验算；
计算短路电流的接线应该按可能发生最大短路电流的正常 接线方式；选取短路点应该是通过电气设备和导体短路电 流最大的那些点。 2. 母线、电缆、绝缘子的选择 （1）敞露母线及其选择
3）按短路条件检验母线热稳定：根据热稳定导体最小允
许截面为
Sm
in
I C
tdzKf
式中 I为 稳态短路电流；
C为热稳定系数，与母线的材料及发热温度有关；
tdz为等值时间；
Kf为附加损耗； 所选截面必须满足 S Smin
发电厂及变电所一次系统课件
4）按短路条件校验母线动稳定：母线受到的最大应力应 小于材料允许的应力，即
（3）绝缘子 绝缘子应有足够的绝缘强度和机械强度，并有良好的耐热 耐潮防污性能。
发电厂及变电所一次系统课件
断路器 高压断路器是高压开关设备中最重要最 复杂的开关电器。它既能切断正常负载 电流，又能迅速切除短路故障电流,同时 承担着控制和保护的双重任务。
断路器的种类
– 油断路器 – 空气断路器 – 六氟化硫断路器 – 真空断路器
带旁路的双母线接线
发电厂及变电所一次系统课件
一个半断路器接线
此种接线有两组主母 线，一串有三台断路器 串接在两组母线之间， 三台断路器控制着两条 回路，故又名为3/2接 线。
发电厂及变电所一次系统课件
UN UwB
2)电流：设备的额定电流应该大于等于设备通过的 最大工作电流。即
IN Igmax
3)环境条件：产品制造时分户内、户外型，另外要考 虑防污秽和防火的要求
发电厂及变电所一次系统课件
(2)按短路条件校验 要进行动热稳定校验。短路的种类应以三相短路验算；
计算短路电流的接线应该按可能发生最大短路电流的正常 接线方式；选取短路点应该是通过电气设备和导体短路电 流最大的那些点。 2. 母线、电缆、绝缘子的选择 （1）敞露母线及其选择
3）按短路条件检验母线热稳定：根据热稳定导体最小允
许截面为
Sm
in
I C
tdzKf
式中 I为 稳态短路电流；
C为热稳定系数，与母线的材料及发热温度有关；
tdz为等值时间；
Kf为附加损耗； 所选截面必须满足 S Smin
发电厂及变电所一次系统课件
4）按短路条件校验母线动稳定：母线受到的最大应力应 小于材料允许的应力，即
（3）绝缘子 绝缘子应有足够的绝缘强度和机械强度，并有良好的耐热 耐潮防污性能。
发电厂及变电所一次系统课件
断路器 高压断路器是高压开关设备中最重要最 复杂的开关电器。它既能切断正常负载 电流，又能迅速切除短路故障电流,同时 承担着控制和保护的双重任务。
断路器的种类
– 油断路器 – 空气断路器 – 六氟化硫断路器 – 真空断路器
工厂供电的一次系统
适用范围：三级负荷，有备用电源的二级负荷。
4
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
2.单母线分段接线 单母线分段接线是由电源的数量和负
荷计算、电网的结构来决定的。
可采用隔离开关或断路器分段，隔离开 关分段因倒闸操作不便，现已不再采用。单 母线分段接线可以分段单独运行，也可以并 列同时运行。
高压放射式线路
12
第二章 工厂供电的一次系统
第二节 工厂供电线路
2、树干式接线 优点：①引出线发生故障时互不影响。 ②高压开关设备用得较少，耗用导线少。 ③增加用户时不必另增线路，易适应发 应发展。 缺点：某段干线发生故障或检修时，其后的若 干变电所都要停电，供电可靠性较低。
3、环形接线 优点：高压开关设备用得较少，耗用导 线少，增加用户时不必另增线路 易适应发展。 缺点：①供电可靠性较差； ②某段干线发生故障或检修时， 其后的若干变电所都要停电。
高压树干式线路 高压环形接线 13
第二章 工厂供电的一次系统
第二节 工厂供电线路
（二）双电源供电方式
有双放射式、双树干式、公共备用干线式等。
双放射式接线
双树干式接线
环网供电方式实质是两端供电的树干式，多采用“开口”运行方式。 环网供电方式适用于允许短时间停电的二、三级负荷供电。
工厂高压线路的接线力求简单可靠。 高压配电线路应尽可能深入负荷中心，减少电能损耗和金属的消耗 量，同时尽可能采用架空线路以节约投资。
14
第二章 工厂供电的一次系统
第二节 工厂供电线路
二、低压线路的接线方式
有放射式、树干式、环形等几种基本接线方式
（一）放
缺点：有色金属消耗量较多，开 关设备较多,系统的灵活 性较差。
4
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
2.单母线分段接线 单母线分段接线是由电源的数量和负
荷计算、电网的结构来决定的。
可采用隔离开关或断路器分段，隔离开 关分段因倒闸操作不便，现已不再采用。单 母线分段接线可以分段单独运行，也可以并 列同时运行。
高压放射式线路
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第二章 工厂供电的一次系统
第二节 工厂供电线路
2、树干式接线 优点：①引出线发生故障时互不影响。 ②高压开关设备用得较少，耗用导线少。 ③增加用户时不必另增线路，易适应发 应发展。 缺点：某段干线发生故障或检修时，其后的若 干变电所都要停电，供电可靠性较低。
3、环形接线 优点：高压开关设备用得较少，耗用导 线少，增加用户时不必另增线路 易适应发展。 缺点：①供电可靠性较差； ②某段干线发生故障或检修时， 其后的若干变电所都要停电。
高压树干式线路 高压环形接线 13
第二章 工厂供电的一次系统
第二节 工厂供电线路
（二）双电源供电方式
有双放射式、双树干式、公共备用干线式等。
双放射式接线
双树干式接线
环网供电方式实质是两端供电的树干式，多采用“开口”运行方式。 环网供电方式适用于允许短时间停电的二、三级负荷供电。
工厂高压线路的接线力求简单可靠。 高压配电线路应尽可能深入负荷中心，减少电能损耗和金属的消耗 量，同时尽可能采用架空线路以节约投资。
14
第二章 工厂供电的一次系统
第二节 工厂供电线路
二、低压线路的接线方式
有放射式、树干式、环形等几种基本接线方式
（一）放
缺点：有色金属消耗量较多，开 关设备较多,系统的灵活 性较差。
第4章 供配电一次系统4-2
按三相短路 稳态电流和 短路发热假 想时间校验
48
23:28
23:28 15
23:28
16
压气式
23:28
油浸式
17
真空式
23:28
18
SF6式
23:28 19
（1）高压油断路器 采用变压器油作灭弧介质的断路器称为油断路器。油断路器又 可分为多油断路器和少油断路器。
SN10-10型少油断路器按断流容量分有Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ型。Ⅰ型， 断流容量Soc为300MVA，Ⅱ型为500MVA；Ⅲ型为750MVA。其特点是： 开关触头在绝缘油中闭合和断开；油只作灭弧介质，油量少；结构 简单，体积小，重量轻；外壳带电，必须与大地绝缘，人体不能触 及，燃烧和爆炸危险少。
23:28
33
（3）高压六氟化硫（SF6）断路器 (SF6 circuit_breaker)
23:28
34
瓷柱式
落地罐式
23:28
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5．高压开关柜
开关柜是金属封闭式开关设备的俗称。按照国 标GB3906的定义，金属封闭开关设备是指除进出 线外，完全被金属外壳包住的开关设备。
高压开关柜（high voltage switchgear）结构 紧凑，占地面积小，安装工作量小，使用和维修 方便，且有多种接线方案以供选择，故用户使用 极为便利。
23:28 36
（1）空气绝缘金属封闭开关设备（开关柜） 1）分类 铠装式 各室间用金属板隔离且接地，如 KYN1-10型 间隔式 各室间是用一个或多个非金属板隔 离，如JYN2-10型 箱式 具有金属外壳，但间隔数目少于铠 装式或隔离式，如XGN2-10型
23:28
第四章工厂变配电所及其一次系统(3)
• 高压侧采用隔离开关-熔 断器或户外跌开式熔断器 的变电所主接线图。
• 高压侧采用负荷开关-熔 断器或负荷型跌开式熔 断器的变电所主接线图。
• 高压侧采用隔离开关-断 路器的变电所主接线图。
图4-69 高压侧采用隔离开关-熔断器或跌开式 熔断器的变电所主接线图
图4-70 高压侧采用负荷开关-熔断器或负荷型 跌开式熔断器的变电所主接线图
GB50059-92 35~110kV变电所设计规范； GB50053-94 10kV及以下变电所设计规范； JGJ 16-2008 民用建筑电气设计规范
一、变配电所所址的选择
1、 变配电所所址选择的一般原则
• 尽量靠近负荷中心，以降低配电系统的电能损耗、电压损耗和有色金
属消耗量。
• 进出线方便，特别是要便于架空进出线。
图4-81 图1-2所示工厂的负荷指示图
3、 按负荷功率矩法确定负荷中心
设有负荷P1 、P2 和P3（均表示有功计算负荷），它们
在任意选定的直角坐标系中的坐标分别为P1(x1,y1)、P2 (x2,y2)、P3 (x3,y3)。总负荷P=∑Pi=P1+P2+P3，有：
x Pi P1x1 P2 x2 P3x3 y Pi P1 y1 P2 y2 P3 y3
主要特点：主接 线的运行灵活性 较好，供电可靠 性较高，适于一、 二级负荷的工厂。
主要特点：主接线 的运行灵活性也较 好，供电可靠性也 较高，也适于一、 二级负荷的工厂。
图4-77 采用内桥式接线的 总降压变电所主接线图
图4-78 采用外桥式接线的 总降压变电所主接线图
主要特点：主 接线兼有上述 两种桥式接线 运行灵活性的 优点，但采用 的高压开关设 备较多。
供配电技术(第四版)第4章 变配电所及一次系统 检测题解析
第4章变配电所及一次系统检测题解析一、填空题：1. 高压变电所的主要高压电气设备有高压断路器、高压隔离开关、高压熔断器、高压负荷开关、互感器、避雷器和高压开关柜等。
2. 变压器是变电所中关键的一次设备，其主要功能是升压和降低电压。
变压器的台数选择取决于电力负荷。
3. 车间变电所变压器的台数选择，对于一、二级负荷较大的车间，采用双回路独立进线，两台变压器；对于二、三级负荷，变电所设置一台变压器，其容量根据后面的计算负荷决定。
4. 电力变压器的容量是按最大负荷选择的，变压器都具有一定的过负荷能力，规定：室外变压器过负荷不得超过30 %，室内变压器过负荷不得超过20 %，干式变压器一般不考虑正常过负荷。
5. 专用于断开或接通高压电路的开关设备是高压断路器；按其采用的灭弧介质可划分为高压真空断路器、高压六氟化硫断路器和少油断路器等。
6. 用来隔离高压电源，以保证设备和检修人员安全的设备是高压隔离开关，按安装地点的不同划分为户内式和户外式两大类。
7有简单的灭弧装置和明显的断开点，可通断负荷电流和过负荷电流，但不能断开短路电流的设备是高压负荷开关，按安装地点的不同划分为户内式和户外式两大类。
8. 高压熔断器是一种保护设备，其功能主要是对电路及其设备进行短路保护和过载保护。
9. 工程中电流互感器称作CT ，它可把大电流变换为5A或1A 的小电流；电压互感器在工程中简称为PT ，它可把高电压变换为标准值100A 的低电压。
本质上电流互感器是一个升压变压器，电压互感器是一个降压变压器。
10.变电所常用的主接线基本形式有线路-变压器组接线、单母线接线和桥式接线3种。
二、判断说法的对错题：1.确定变电所主接线应满足的基本要求是安全、简单、灵活、经济。
（F）2.变电所常用的主接线有线路-变压器接线、单母线接线和桥式接线。
（T ）3.高压断路器、高压隔离开关和高压负荷开关都是设置有灭弧装置的高压开关设备。
（F）4.采用一、二次侧单母线分段的接线方式，适合于有一、二级负荷的企业。
工厂变配电所及其一次系统
一、电弧的危害 烧损触头、引起火灾和爆炸事故、损伤人的视力
二、电弧的产生与熄灭
1、开关断开时电弧的产生
由于存在着大量导电的自由电子和正离子，在电路电压 的作用下，失去绝缘性能而导电，被称为“击穿”，形 成电弧。
3
2、电弧的产生过程
（1） 热电发射：开关触头分断电流——触头面积变小—— 触头发热——表面电子形成自由电子。
9
（3）额定电流 指断路器可以长期通过的最大工作电流。断路器长期通 过额定电流时，其各部分的发热温度不超过允许值 . （4）额定断路电流 指断路器在额定电压下能可靠切断的最大电流。它表明 断路器的灭弧能力。
10
（5）额定断流容量 是表征断路器灭弧能力的参数，它是以额定断路电流为 基础推算出在额定电压时的断流容量。 . （6）稳定电流 指断路器在冲击短路电流的作用下承受电动力的能力 。 是生产厂家在设计制造时确定的。一般以额定电流幅值 的倍数表示。
不发生机械故障。 3、具有足够的动稳定度、热稳定度。 4、具有足够的断流能力。触头不烧损，不发生熔
焊现象。
7
5.3 高压一次设备
一、高压断路器 1、高压断路器的定义
高压断路器又叫高压开关，是工厂变配电系统中的 关键设备之一。
灭弧性能是高压断路器基本的性能，是评价高压断路 器的重要指标。
根据灭弧介质不同，高压断路器可分为油断路器、 高压断路器、真空断路器、六氟化硫断路器等。
30
2、电流互感器的工作原理与技术特性 电流互感器的原绕组导线截面大、匝数N1少， 串接在被测电路中。副绕组的导线截面小、匝数 N2多，串接测量仪表和继电器的电流线圈。为 了预防原、副绕组间的绝缘万一被击穿时高电压 进入低压恻，凡用于高压电路的电流互感器，二 次线圈必须可靠的接地。
二、电弧的产生与熄灭
1、开关断开时电弧的产生
由于存在着大量导电的自由电子和正离子，在电路电压 的作用下，失去绝缘性能而导电，被称为“击穿”，形 成电弧。
3
2、电弧的产生过程
（1） 热电发射：开关触头分断电流——触头面积变小—— 触头发热——表面电子形成自由电子。
9
（3）额定电流 指断路器可以长期通过的最大工作电流。断路器长期通 过额定电流时，其各部分的发热温度不超过允许值 . （4）额定断路电流 指断路器在额定电压下能可靠切断的最大电流。它表明 断路器的灭弧能力。
10
（5）额定断流容量 是表征断路器灭弧能力的参数，它是以额定断路电流为 基础推算出在额定电压时的断流容量。 . （6）稳定电流 指断路器在冲击短路电流的作用下承受电动力的能力 。 是生产厂家在设计制造时确定的。一般以额定电流幅值 的倍数表示。
不发生机械故障。 3、具有足够的动稳定度、热稳定度。 4、具有足够的断流能力。触头不烧损，不发生熔
焊现象。
7
5.3 高压一次设备
一、高压断路器 1、高压断路器的定义
高压断路器又叫高压开关，是工厂变配电系统中的 关键设备之一。
灭弧性能是高压断路器基本的性能，是评价高压断路 器的重要指标。
根据灭弧介质不同，高压断路器可分为油断路器、 高压断路器、真空断路器、六氟化硫断路器等。
30
2、电流互感器的工作原理与技术特性 电流互感器的原绕组导线截面大、匝数N1少， 串接在被测电路中。副绕组的导线截面小、匝数 N2多，串接测量仪表和继电器的电流线圈。为 了预防原、副绕组间的绝缘万一被击穿时高电压 进入低压恻，凡用于高压电路的电流互感器，二 次线圈必须可靠的接地。
工厂供电第6版 (刘介才)_第4章__工厂变配电所及其一次系统
11
12
第二节 电力变压器
一. 电力变压器及其分类
工厂变电所大多采用普通电力变压器。
在易燃易爆场所及安全要求特高的场所采用全封闭 变压器，在多雷区采用防雷变压器。
13
第二节 电力变压器
14
第二节 电力变压器
15
第二节 电力变压器
一. 电力变压器的结构、型号
（一）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。 绕组又分高压和低压或一次和二次绕组。 普通三相油浸式电力变压器和环氧树脂浇注绝缘的三相干式 电力变压器
时分针与时针的相互关
系一样。图中一、二次 绕组标有黑点 “•” 的
a)一、二次绕组接线图 b)一、二次电压相量图 c)时钟示意图 33
端子为对应的“同名
端” 。
第二节 电力变压器
三、电力变压器的联结组别及其选择
（一）常用配电变压器的联接组别 变压器Dyn11联结
组的接线和示意图。
一次线电压与对应 的二次线电压之间
35
第二节 电力变压器
三、电力变压器的联结组别及其选择
（一）常用配电变压器的联接组别 Dyn11联结较Yyn0联结有下列优点 (2) Dyn11联结变压器的零序阻抗较之 Yyn0联结变压器的 零序阻抗小得多，有利于低压单相接地短路故障保护的动作 及故障的切除。
36
第二节 电力变压器
三、电力变压器的联结组别及其选择
工厂供电
刘介才
霍平
1
工厂供电
第四章工厂变配电所及其一次系统
本章首先介绍工厂变配电所的任务和类型，然后 重点讲述工厂变配电所的一次设备和主接线图， 对电力变压器、互感器和高低压一次设备着重介 绍其功能、结构特点、基本原理及其选择，对主 接线图着重讲述其基本要求及一些典型接线。 最 后讲述工厂变配电所的所址选择、布置、结构、 安装图及其运行维护和检修试验的基本知识。本 章是本课程的重点，也是从事工厂变配电所运行、 维护和设计必备的基础知识。
12
第二节 电力变压器
一. 电力变压器及其分类
工厂变电所大多采用普通电力变压器。
在易燃易爆场所及安全要求特高的场所采用全封闭 变压器，在多雷区采用防雷变压器。
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第二节 电力变压器
14
第二节 电力变压器
15
第二节 电力变压器
一. 电力变压器的结构、型号
（一）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。 绕组又分高压和低压或一次和二次绕组。 普通三相油浸式电力变压器和环氧树脂浇注绝缘的三相干式 电力变压器
时分针与时针的相互关
系一样。图中一、二次 绕组标有黑点 “•” 的
a)一、二次绕组接线图 b)一、二次电压相量图 c)时钟示意图 33
端子为对应的“同名
端” 。
第二节 电力变压器
三、电力变压器的联结组别及其选择
（一）常用配电变压器的联接组别 变压器Dyn11联结
组的接线和示意图。
一次线电压与对应 的二次线电压之间
35
第二节 电力变压器
三、电力变压器的联结组别及其选择
（一）常用配电变压器的联接组别 Dyn11联结较Yyn0联结有下列优点 (2) Dyn11联结变压器的零序阻抗较之 Yyn0联结变压器的 零序阻抗小得多，有利于低压单相接地短路故障保护的动作 及故障的切除。
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第二节 电力变压器
三、电力变压器的联结组别及其选择
工厂供电
刘介才
霍平
1
工厂供电
第四章工厂变配电所及其一次系统
本章首先介绍工厂变配电所的任务和类型，然后 重点讲述工厂变配电所的一次设备和主接线图， 对电力变压器、互感器和高低压一次设备着重介 绍其功能、结构特点、基本原理及其选择，对主 接线图着重讲述其基本要求及一些典型接线。 最 后讲述工厂变配电所的所址选择、布置、结构、 安装图及其运行维护和检修试验的基本知识。本 章是本课程的重点，也是从事工厂变配电所运行、 维护和设计必备的基础知识。
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学习单元5 工厂变配电所及其一次系统
教学导航:
民用建筑变配电所的任务、类型及发电机组及其选择 民用建筑变配电所的主接线图 民用建筑变配电所的布置、结构及安装图 民用建筑变配电所及其一次系统的运行维护
课 时8
分 配
实训
认识电力变压器和应急柴油发电机组；
2
知识方面 教学目标
5.2 电力变压器的结构与容量选择
5.2.4变电所主变压器台数和容量的选择： 变电所主变压器容量的选择
(1).只装一台主变压器的变电所
SN.T≥S30
下方； (9).不应设在地势低洼和可能积水的场所。
5.1民用建筑变配电所的类型及负荷中心确定
5.1.2工厂变配电所负荷中心的确定:
负荷指示图
按负荷矩法确定负荷中心
设有负荷、和（均表示有功计算负荷）分布如图
5.1民用建筑变配电所的类型及负荷中心确定
5.1.2工厂变配电所负荷中心的确定: 按负荷矩法确定负荷中心
可求得负荷中心的坐标为
5.2 电力变压器的结构与容量选择
5.2.1电力变压器的分类： 电力变压器（power transformer，文字符号为T或TM），是
变电所中最关键的一次设备，其功能是将电力系统中的电能 电压升高或降低，以利于电能的合理输送、分配和使用。
(1).按功能分 (2).容量系列分 (3).按相数分 (4).按电压调节方式分 (5).按绕组导体材质分 (6).按绕组型式分 (7).按绕组绝缘和冷却方式分 (8).按用途分
掌握民用建筑变配电所的任务、类型及所址选择； 熟悉电力变压器和应急柴油发电机组及其选择； 熟悉民用建筑变配电所的主接线图； 掌握民用建筑变配电所的布置、结构及安装图； 熟悉民用建筑变配电所及其一次系统的运行维护。
技能方面 民用建筑变配电所的主接线图的识读；
重点
电力变压器和应急柴油发电机组及其选择 民用建筑变配电所的布置、结构及安装图
(2).对季节性负荷或昼夜负荷变动较大而宜于采用经济运行方式的变电所， 也可考虑采用两台变压器。
(3).除上述两种情况外，一般车间变电所宜采用一台变压器。但是负荷集 中而容量相当大的变电所，虽然是三级负荷，也可采用两台或多台变压 器。
(4).在确定变电所主变压器台数时，应适当考虑负荷的发展，留有一定的 余地。
际容量（出力）应计入一个温度修正系数Kθ。对室外变压器，其实际容量为
式中SN.T为变压器的额定容量。 对室内变压器，由于散热条件较差，故变压器室的出风口与进风口有大约15℃的温度差，从而使处在室中央的变压器环境
温度比室外温度大约要高出8℃，因此其容量还要减少8%，故室内变压器的实际容量为
5.2 电力变压器的结构与容量选择
(1).尽量靠近负荷中心，以降低配电系统的电能损耗、电压损耗和有色金属消耗量； (2).进出线方便，特别是要考虑便于架空进出线； (3).靠近电源侧，特别是在选择工厂总变配电所所址时要考虑这一点； (4).设备运输方便，以便运输电力变压器和高低压开关柜等大型设备； (5).不应设在有剧烈振动或高温的场所； (6).不宜设在多尘或有腐蚀性气体的场所；当无法远离时，不应设在污源盛行风向的下风侧； (7).不应设在厕所、浴室或其他经常积水场所的正下方，且不宜与上述场所相贴临； (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
5.2 电力变压器的结构与容量选择
5.2.3电力变压器的容量和过负荷能力： 电力变压器的额定容量（铭牌容量），是指它在规定的环境温度条件下，室外安装时，在规定的使用年限内（一般按20年
计）所能连续输出的最大视在功率。 一般规定，如果变压器安装地点的年平均气温，则年平均气温每升高1℃，变压器的容量应相应减小1%。因此变压器的实
难点
民用建筑变配电所的主接线图的识读 如何对民用建筑变配电所及其一次系统进行运行维护
问题引入
民用建筑变配电所是比较常见的场 所，它主要是用来做什么的，有哪些类 型？一般民用建筑变配电所的所址如何 进行选择？
5.1民用建筑变配电所的类型及负荷中心确定
5.1.1民用建筑变电所的类型与选址：
民用建筑变电所按其主变压器的安装位置来分，有下列类型：
(1).民用建筑附设变电所 (2).民用建筑内变电所 (3).露天变电所 (4).独立变电所 (5).杆上变电台 (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
5.1民用建筑变配电所的类型及负荷中心确定
5.1.1民用建筑变配电所的类型与选址：
变配电所所址的选择，应根据下列原则并经技术、经济分析比较确定：
5.2 电力变压器的结构与容量选择
5.2.2电力变压器的结构及连接组别： 电力变压器的基本结构，包括铁心和一、二次绕组两大部分。 电力变压器全型号的表示和含义如下：
5.2 电力变压器的结构与容量选择
5.2.2电力变压器的结构及连接组别： 电力变压器的联结组别，是指变压器一、二次绕组因采取不同的联结方式而形成变压器一、二次侧对应
线电压之间的不同相位关系。 (1).配电变压器的联结组别
5.2 电力变压器的结构与容量选择
5.2.2电力变压器的结构及连接组别： 电力变压器的联结组别，是指变压器一、二次绕组因采取不同的联结方式而形成变压器一、二次侧对应线电压之间的不同
相位关系。 (1).配电变压器的联结组别 (2).防雷变压器的联结组别
5.2.3电力变压器的容量和过负荷能力： 电力变压器的正常过负荷 电力变压器的事故过负荷
5.2 电力变压器的结构与容量选择
5.2.4变电所主变压器台数和容量的选择：
变电所主变压器台数的选择
(1).应满足用电负荷对供电可靠性的要求。对供有大量一、二级负荷的变 电所，应采用两台变压器，以便一台变压器发生故障或检修时，另一台 变压器能对一、二级负荷继续供电。对只有二级负荷而无一级负荷的变 电所，也可以只采用一台变压器，但必须在低压侧敷设与其他变电所相 连的联络线作为备用电源，或另备自备电源。
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认识电力变压器和应急柴油发电机组；
2
知识方面 教学目标
5.2 电力变压器的结构与容量选择
5.2.4变电所主变压器台数和容量的选择： 变电所主变压器容量的选择
(1).只装一台主变压器的变电所
SN.T≥S30
下方； (9).不应设在地势低洼和可能积水的场所。
5.1民用建筑变配电所的类型及负荷中心确定
5.1.2工厂变配电所负荷中心的确定:
负荷指示图
按负荷矩法确定负荷中心
设有负荷、和（均表示有功计算负荷）分布如图
5.1民用建筑变配电所的类型及负荷中心确定
5.1.2工厂变配电所负荷中心的确定: 按负荷矩法确定负荷中心
可求得负荷中心的坐标为
5.2 电力变压器的结构与容量选择
5.2.1电力变压器的分类： 电力变压器（power transformer，文字符号为T或TM），是
变电所中最关键的一次设备，其功能是将电力系统中的电能 电压升高或降低，以利于电能的合理输送、分配和使用。
(1).按功能分 (2).容量系列分 (3).按相数分 (4).按电压调节方式分 (5).按绕组导体材质分 (6).按绕组型式分 (7).按绕组绝缘和冷却方式分 (8).按用途分
掌握民用建筑变配电所的任务、类型及所址选择； 熟悉电力变压器和应急柴油发电机组及其选择； 熟悉民用建筑变配电所的主接线图； 掌握民用建筑变配电所的布置、结构及安装图； 熟悉民用建筑变配电所及其一次系统的运行维护。
技能方面 民用建筑变配电所的主接线图的识读；
重点
电力变压器和应急柴油发电机组及其选择 民用建筑变配电所的布置、结构及安装图
(2).对季节性负荷或昼夜负荷变动较大而宜于采用经济运行方式的变电所， 也可考虑采用两台变压器。
(3).除上述两种情况外，一般车间变电所宜采用一台变压器。但是负荷集 中而容量相当大的变电所，虽然是三级负荷，也可采用两台或多台变压 器。
(4).在确定变电所主变压器台数时，应适当考虑负荷的发展，留有一定的 余地。
际容量（出力）应计入一个温度修正系数Kθ。对室外变压器，其实际容量为
式中SN.T为变压器的额定容量。 对室内变压器，由于散热条件较差，故变压器室的出风口与进风口有大约15℃的温度差，从而使处在室中央的变压器环境
温度比室外温度大约要高出8℃，因此其容量还要减少8%，故室内变压器的实际容量为
5.2 电力变压器的结构与容量选择
(1).尽量靠近负荷中心，以降低配电系统的电能损耗、电压损耗和有色金属消耗量； (2).进出线方便，特别是要考虑便于架空进出线； (3).靠近电源侧，特别是在选择工厂总变配电所所址时要考虑这一点； (4).设备运输方便，以便运输电力变压器和高低压开关柜等大型设备； (5).不应设在有剧烈振动或高温的场所； (6).不宜设在多尘或有腐蚀性气体的场所；当无法远离时，不应设在污源盛行风向的下风侧； (7).不应设在厕所、浴室或其他经常积水场所的正下方，且不宜与上述场所相贴临； (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
5.2 电力变压器的结构与容量选择
5.2.3电力变压器的容量和过负荷能力： 电力变压器的额定容量（铭牌容量），是指它在规定的环境温度条件下，室外安装时，在规定的使用年限内（一般按20年
计）所能连续输出的最大视在功率。 一般规定，如果变压器安装地点的年平均气温，则年平均气温每升高1℃，变压器的容量应相应减小1%。因此变压器的实
难点
民用建筑变配电所的主接线图的识读 如何对民用建筑变配电所及其一次系统进行运行维护
问题引入
民用建筑变配电所是比较常见的场 所，它主要是用来做什么的，有哪些类 型？一般民用建筑变配电所的所址如何 进行选择？
5.1民用建筑变配电所的类型及负荷中心确定
5.1.1民用建筑变电所的类型与选址：
民用建筑变电所按其主变压器的安装位置来分，有下列类型：
(1).民用建筑附设变电所 (2).民用建筑内变电所 (3).露天变电所 (4).独立变电所 (5).杆上变电台 (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
5.1民用建筑变配电所的类型及负荷中心确定
5.1.1民用建筑变配电所的类型与选址：
变配电所所址的选择，应根据下列原则并经技术、经济分析比较确定：
5.2 电力变压器的结构与容量选择
5.2.2电力变压器的结构及连接组别： 电力变压器的基本结构，包括铁心和一、二次绕组两大部分。 电力变压器全型号的表示和含义如下：
5.2 电力变压器的结构与容量选择
5.2.2电力变压器的结构及连接组别： 电力变压器的联结组别，是指变压器一、二次绕组因采取不同的联结方式而形成变压器一、二次侧对应
线电压之间的不同相位关系。 (1).配电变压器的联结组别
5.2 电力变压器的结构与容量选择
5.2.2电力变压器的结构及连接组别： 电力变压器的联结组别，是指变压器一、二次绕组因采取不同的联结方式而形成变压器一、二次侧对应线电压之间的不同
相位关系。 (1).配电变压器的联结组别 (2).防雷变压器的联结组别
5.2.3电力变压器的容量和过负荷能力： 电力变压器的正常过负荷 电力变压器的事故过负荷
5.2 电力变压器的结构与容量选择
5.2.4变电所主变压器台数和容量的选择：
变电所主变压器台数的选择
(1).应满足用电负荷对供电可靠性的要求。对供有大量一、二级负荷的变 电所，应采用两台变压器，以便一台变压器发生故障或检修时，另一台 变压器能对一、二级负荷继续供电。对只有二级负荷而无一级负荷的变 电所，也可以只采用一台变压器，但必须在低压侧敷设与其他变电所相 连的联络线作为备用电源，或另备自备电源。