变电所一次系统图文PPT课件
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工厂变配电所及其一次系统PPT精品文档88页
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。
• 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：
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：
《电力工程》发电厂和变电所的一次系统74页PPT
16.04.2020
河北科技大学电气工程系
4
一、概述
4.2 标幺制
在短路电流计算中，各电气量的数值，可以用有名值表示， 也可以用标幺值表示。通常在1kV以下的低压系统中宜采用 有名值，而高压系统中宜采用标幺值。
在高压电网中，通常总电抗远大于总电阻，所以可以只计 各主要元件的电抗而忽略其电阻。
二、标幺制的概念
某一物理量的标幺值Ａ* ，等于它的实际值A与所选定的
基准值Ad的比值，即
A* A Ad
16.04.2020
河北科技大学电气工程系
5
4.2 标幺制
基准值的选取
通常先选定基准容量 Sd和基准电压Ud，则基准电流Id和基
准电抗Xd分别为：Id Sd 3U dXd
Ud 3Id
Ud2 Sd
常取基准容量Sd=100MVA， 基准电压用各级线路的平均额
定电压，即 Ud U。av
线路平均额定电压：指线路始端最大额定电压与末端最小
额定电压的平均值。取线路额定电压的1.05倍，见表4-1。
表4-1 线路的额定电压与平均额定电压
额定电压UN/ kV
0.22 0.38 3
6 10 35 60
平均额定电压Uav /kV 0.23 0.4 3.15 6.3 10.5 37 63
抗标幺值
X
*
。
图4-2的等效电路图如图4-3所示。
图4-3 图4-2的等效电路图
注意：求电源到短路点的总电抗时，必须是电源与短路点直接相连 的电抗，中间不经过公共电抗。当网络比较复杂时，需要对网络进 行化简，求出电源至短路点直接相连的电抗（即转移电抗）。
到短X 路1 点 的X 1 电K T 抗2 1 K XT 2 2 1 为X ：1 U U a a1 2 v v 2 U U a a2 3 v v 2 此 路 件 计 何 式 ， 所 算一说 各 在 ，个X 明 段 级 而用1 ： 元 的 无标 不件平需幺U U 论参均再值a a 在数电进表1 3 哪的压行示v v 一标作电的2电幺为压量压值基折，级只准算经发需电。变生用压即压短元来任器
变配电所及一次系统77页PPT
拉
60、生活的道路一旦选定，就要勇敢地 走到底 ，决不 回头。 ——左
变配电所及一次系统
11、获得的成功越大，就越令人高兴 。野心 是使人 勤奋的 原因， 节制使 人枯萎 。 12、不问收获，只问耕耘。如同种树 ，先有 根茎， 再有枝 叶，尔 后花实 ，好好 劳动， 不要想 太多， 那样只 会使人 胆孝懒 惰，因 为不实 践，甚 至不接 触社会 ，难道 你是野 人。(名 言网) 13、不怕，不悔(虽然只有四个字，但 常看常 新。 14、我在心里默默地为每一个人祝福 。我爱 自己， 我用清 洁与节 制来珍 惜我的 身体， 我用智 慧和知 识充实 我的头 脑。 15、这世上的一切都借希望而完成。 农夫不 会播下 一粒玉 米，如 果他不 曾希望 它长成 种籽； 单身汉 不会娶 妻，如 果他不 曾希望 有小孩 ；商人 或手艺 人不会 工作， 如果他 不曾希 望因此 而有收 益。-- 马钉路 德。
56、书不仅是生活，而且是现在、过 去和未 来文化 生活的 源泉。 ——库 法耶夫 57、生命不可能有两次，但许多人连一 次也不 善于度 过。— —吕凯 特 58、问渠哪得清如许，为有源头活水来 。—— 朱熹 59、我的努力求学没有得到别的好处， 只不过 是愈来 愈发觉 自己的 无知。 ——笛 卡儿
60、生活的道路一旦选定，就要勇敢地 走到底 ，决不 回头。 ——左
变配电所及一次系统
11、获得的成功越大，就越令人高兴 。野心 是使人 勤奋的 原因， 节制使 人枯萎 。 12、不问收获，只问耕耘。如同种树 ，先有 根茎， 再有枝 叶，尔 后花实 ，好好 劳动， 不要想 太多， 那样只 会使人 胆孝懒 惰，因 为不实 践，甚 至不接 触社会 ，难道 你是野 人。(名 言网) 13、不怕，不悔(虽然只有四个字，但 常看常 新。 14、我在心里默默地为每一个人祝福 。我爱 自己， 我用清 洁与节 制来珍 惜我的 身体， 我用智 慧和知 识充实 我的头 脑。 15、这世上的一切都借希望而完成。 农夫不 会播下 一粒玉 米，如 果他不 曾希望 它长成 种籽； 单身汉 不会娶 妻，如 果他不 曾希望 有小孩 ；商人 或手艺 人不会 工作， 如果他 不曾希 望因此 而有收 益。-- 马钉路 德。
56、书不仅是生活，而且是现在、过 去和未 来文化 生活的 源泉。 ——库 法耶夫 57、生命不可能有两次，但许多人连一 次也不 善于度 过。— —吕凯 特 58、问渠哪得清如许，为有源头活水来 。—— 朱熹 59、我的努力求学没有得到别的好处， 只不过 是愈来 愈发觉 自己的 无知。 ——笛 卡儿
变电所的一次系统PPT课件
•18 18
5.5 互感器
3. 电压互感器的类型和型号 ➢按相数分：有单相和三相两大类； ➢按用途分：有测量用和保护用两大类； ➢按准确度等级分: 有0.2、0.5、1、3、3P、6P等级； ➢按安装地点分：有户内式和户外式； ➢按绝缘介质分：有油浸式和干式（含环氧树脂浇注式）。 电压互感器的型号
•2 2
5.5 互感器
图5-37为电流互感器的原理接线图。
电流互感器的一次电流I1与二次电流I2之 间的关系为
I1
N2 N1
I2
Ki I2
式中，Ki为电流互感器的变流比，Ki IN1 IN2。 图5-37 电流互感器
原理接线图
2．电流互感器的误差
电流互感器的简化等效电路和相量图如图5-38所示。
X和x为同名端。如果一次电压的方向由A指向X，则二次
电压的方向由a指向x。
电压互感器的接线方式（见图5-51）
•22 22
图5-51 电压互感器的接线方式
a）单相式接线 b）V/V形接线 c）Y0/Y0形接线
d）Y0/Y0/（开口三角）形接线
•23 23
5.5 互感器
✓单相式接线（见图5-51a）：可测量一个线电压。 ✓V/V形接线（见图5-51b）：可测量三个线电压。 ✓Y0/Y0形接线（见图5-51c）：可测量电网的线电压，并可 供电给接相电压的绝缘监视电压表。 ✓Y0/Y0/ ∆ （开口三角）形接线（见图5-51d）：接成Y0的 二次绕组，接绝缘监视电压表；接成开口三角形的辅助二 次绕组，构成零序电压过滤器。
5. 电压互感器的使用注意事项 ➢电压互感器在工作时二次侧绝对不允许短路； ➢电压互感器的二次侧必须有一端接地。
•24 24
第五章 变电所的一次系统
5.5 互感器
3. 电压互感器的类型和型号 ➢按相数分：有单相和三相两大类； ➢按用途分：有测量用和保护用两大类； ➢按准确度等级分: 有0.2、0.5、1、3、3P、6P等级； ➢按安装地点分：有户内式和户外式； ➢按绝缘介质分：有油浸式和干式（含环氧树脂浇注式）。 电压互感器的型号
•2 2
5.5 互感器
图5-37为电流互感器的原理接线图。
电流互感器的一次电流I1与二次电流I2之 间的关系为
I1
N2 N1
I2
Ki I2
式中，Ki为电流互感器的变流比，Ki IN1 IN2。 图5-37 电流互感器
原理接线图
2．电流互感器的误差
电流互感器的简化等效电路和相量图如图5-38所示。
X和x为同名端。如果一次电压的方向由A指向X，则二次
电压的方向由a指向x。
电压互感器的接线方式（见图5-51）
•22 22
图5-51 电压互感器的接线方式
a）单相式接线 b）V/V形接线 c）Y0/Y0形接线
d）Y0/Y0/（开口三角）形接线
•23 23
5.5 互感器
✓单相式接线（见图5-51a）：可测量一个线电压。 ✓V/V形接线（见图5-51b）：可测量三个线电压。 ✓Y0/Y0形接线（见图5-51c）：可测量电网的线电压，并可 供电给接相电压的绝缘监视电压表。 ✓Y0/Y0/ ∆ （开口三角）形接线（见图5-51d）：接成Y0的 二次绕组，接绝缘监视电压表；接成开口三角形的辅助二 次绕组，构成零序电压过滤器。
5. 电压互感器的使用注意事项 ➢电压互感器在工作时二次侧绝对不允许短路； ➢电压互感器的二次侧必须有一端接地。
•24 24
第五章 变电所的一次系统
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
变配电所及其一次系统PPT73页
4.2.2 变电所的位置确定
变电所的位置选择应根据选择原则 ，从安全、经济、方便等方面来综 合考虑，经技术、经济比较后确定。
1．总降压变电所位置选择的原则 （1）靠近负荷中心； （2）考虑电源的进线方向，偏向电源侧； （3）进出线方便； （4）设备运输方便； （5）不应防碍企业的发展，要考虑扩建的可能性； （6）不宜设在多尘或有腐蚀性气体的场所； （7）不应设在有剧烈震动和高温场所； （8）不应设在地势低洼和可能积水的场所； （9）不应设在有爆炸危险区域。
按负荷功率矩法确定负荷中心，只考虑了各负荷的功率和位置，而未 考虑各负荷的工作时间,因而负荷中心被认为是固定不变的。
第一章 第二章 第三章 第四章 第五章 第六章 第七章 第八章 第九章 第十章 第十一章
（3）按负荷电能矩法确定负荷中心
事实上，各负荷的工作时间不同，因而负荷中心不可 能是固定不变的，负荷中心不只是与各 负荷的功率有关， 而且与各负荷的工作时间有关，因而提出了负荷电能矩来 确定负荷中心的方法。
第一章 第二章 第三章 第四章 第五章 第六章 第七章 第八章 第九章 第十章 第十一章
3. 车间变电所 6～10/0.4/0.23kV
①附设变电所 附设变电所是利用车间的一面或两面墙壁，而其变压器室的大门朝外开，
如图4-45所示。
车间附设变电所又分内附式和外附式。 ②车间内变电所
车间内变电所位于车间内的单独房间内。
类似负荷功率矩法的公式，按负荷电能矩法确定负荷 中心的公式为
功电式能中消，耗P量i为各ti为负各荷负的荷有在功同计一算时负间荷内；的A实i为际各工负作荷时的间年，有 应采用各负荷的年最大负且负荷中心也是会随机变动的,大多数工厂变电
第一章 第二章 第三章 第四章 第五章 第六章 第七章 第八章 第九章 第十章 第十一章
变电所的位置选择应根据选择原则 ，从安全、经济、方便等方面来综 合考虑，经技术、经济比较后确定。
1．总降压变电所位置选择的原则 （1）靠近负荷中心； （2）考虑电源的进线方向，偏向电源侧； （3）进出线方便； （4）设备运输方便； （5）不应防碍企业的发展，要考虑扩建的可能性； （6）不宜设在多尘或有腐蚀性气体的场所； （7）不应设在有剧烈震动和高温场所； （8）不应设在地势低洼和可能积水的场所； （9）不应设在有爆炸危险区域。
按负荷功率矩法确定负荷中心，只考虑了各负荷的功率和位置，而未 考虑各负荷的工作时间,因而负荷中心被认为是固定不变的。
第一章 第二章 第三章 第四章 第五章 第六章 第七章 第八章 第九章 第十章 第十一章
（3）按负荷电能矩法确定负荷中心
事实上，各负荷的工作时间不同，因而负荷中心不可 能是固定不变的，负荷中心不只是与各 负荷的功率有关， 而且与各负荷的工作时间有关，因而提出了负荷电能矩来 确定负荷中心的方法。
第一章 第二章 第三章 第四章 第五章 第六章 第七章 第八章 第九章 第十章 第十一章
3. 车间变电所 6～10/0.4/0.23kV
①附设变电所 附设变电所是利用车间的一面或两面墙壁，而其变压器室的大门朝外开，
如图4-45所示。
车间附设变电所又分内附式和外附式。 ②车间内变电所
车间内变电所位于车间内的单独房间内。
类似负荷功率矩法的公式，按负荷电能矩法确定负荷 中心的公式为
功电式能中消，耗P量i为各ti为负各荷负的荷有在功同计一算时负间荷内；的A实i为际各工负作荷时的间年，有 应采用各负荷的年最大负且负荷中心也是会随机变动的,大多数工厂变电
第一章 第二章 第三章 第四章 第五章 第六章 第七章 第八章 第九章 第十章 第十一章
变电所一次系统图文178页PPT
变电所一次系统图文
第4章 工厂变配电所及其一次系统
主要内容
电气设备的灭弧 高低压一次设备的选型 变压器容量、台数型号的选择 工厂变配电所的主接线图
重点、难点
灭弧方法 高低设备选型 工厂变配电所的主接线图
22.07.2021
2
4.1 电气设备中电弧的熄灭
电弧是电气设备运行时出现的一种强烈的 电游离现象。是触头间中性介质被游离， 形成的导电气体。
特点：温度很高可达10000℃ ，易变形， 导电
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。
可能会烧坏设备，形成短路。因此，要保证操
作时电弧能迅速熄灭。
22.07.2021
3
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）
成套设备：将一、二次设备组合为一体。开关 柜、配电屏、配电箱等。
22.07.2021
10
4.2.1 电气设备选择的共同原则
基本要求：可靠、安全、经济。
选择型号：根据使用的环境条件选择。
选择规格：根据电气参数选择。
选择数量：根据（负荷级别）需要选择。
校验：根据短路参数校验。
步骤：
一、按使用环境选择电气设备的类型
是一种简单的保护电器。串接在被保 护电路中。
功能
FU
1. 短路保护
2.有时也作过载保护
组成：由熔体、熔体管和接触导电等部 分组成。
22.07.2021
15
4.3.1 熔断器
22.07.2021
第4章 工厂变配电所及其一次系统
主要内容
电气设备的灭弧 高低压一次设备的选型 变压器容量、台数型号的选择 工厂变配电所的主接线图
重点、难点
灭弧方法 高低设备选型 工厂变配电所的主接线图
22.07.2021
2
4.1 电气设备中电弧的熄灭
电弧是电气设备运行时出现的一种强烈的 电游离现象。是触头间中性介质被游离， 形成的导电气体。
特点：温度很高可达10000℃ ，易变形， 导电
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。
可能会烧坏设备，形成短路。因此，要保证操
作时电弧能迅速熄灭。
22.07.2021
3
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）
成套设备：将一、二次设备组合为一体。开关 柜、配电屏、配电箱等。
22.07.2021
10
4.2.1 电气设备选择的共同原则
基本要求：可靠、安全、经济。
选择型号：根据使用的环境条件选择。
选择规格：根据电气参数选择。
选择数量：根据（负荷级别）需要选择。
校验：根据短路参数校验。
步骤：
一、按使用环境选择电气设备的类型
是一种简单的保护电器。串接在被保 护电路中。
功能
FU
1. 短路保护
2.有时也作过载保护
组成：由熔体、熔体管和接触导电等部 分组成。
22.07.2021
15
4.3.1 熔断器
22.07.2021
变电站一次系统课件
巡视与检查
01
02
03
定期巡视
按照规定的时间间隔对一 次设备进行巡视和检查， 确保设备的正常运行。
特殊巡视
在特殊情况下，如大风、 暴雨、雷电等天气，对一 次设备进行巡视和检查， 以保障设备的正常运行。
夜间巡视
在夜间用电高峰期，对一 次设备进行巡视和检查， 确保设备的正常运行。
故障处理与维护
故障诊断
一次系统的重要性
安全稳定
调节电压
变电站一次系统是电力系统的重要组 成部分，其安全稳定运行对于保障电 力系统的安全稳定运行至关重要。
变电站一次系统可以通过变压器等设 备调节电压，确保用户端电压的稳定 。
输配电能
变电站一次系统的主要功能是实现电 能的输配，将发电厂发出的电能输送 到负荷中心，满足用户的需求。
04
隔离开关的操作机构分为手动和电动两种类型，手动操作机构需要人 工操作，而电动操作机构则可以通过控制系统进行远程控制。
电流互感器
01 02 03 04
电流互感器是变电站中用于测量和保护电路的重要设备。
它可以将大电流转换电流互感器有电磁式和光学式两种类型，其中光学式电流互感器具有 更高的测量精度和更强的抗干扰能力。
变压器
变压器是变电站中最核心的设备之一 ，用于实现电压的升高或降低，以满 足电力系统输电和配电的需求。
变压器有油浸式和干式两种类型，油 浸式变压器内部充满变压器油，而干 式变压器则采用空气或其他气体作为 绝缘介质。
变压器由铁芯和绕组组成，其中绕组 分为高压绕组和低压绕组，分别用于 传输高压和低压电能。
一次系统的历史与发展
历史
变电站一次系统的历史可以追溯到19世纪末期，随着电力工业的发展，变电站 一次系统也在不断改进和发展。
《变电所的一次系统》课件
差动保护
通过测量故障点到保护装置的距离，判断故障类型和位置，实现选择性切除故障线路。
距离保护
THANKS
感谢您的观看。
总结词
提高供电可靠性和灵活性
详细描述
单母线分段接线将单母线分成两段或多段，每段母线都有一组进线和出线，通过分段断路器连接。这种接线方式可以提高供电可靠性和灵活性，适用于进出线回路数较多、负荷较大的变电所。
高可靠性和灵活性
总结词
双母线接线采用两套母线，一套用于进线，另一套用于出线，通过联络断路器连接。这种接线方式具有高可靠性和灵活性，适用于进出线回路数多、负荷大的大型变电所。双母线接线可以灵活地进行扩建和检修，便于实现自动化和智能化管理。
交流操作电源的优点是成本较低，获取方便，可以与电力系统的交流电源直接相连。
交流操作电源的缺点是容易受到电力系统的干扰，稳定性较差，可靠性较低。
电池操作电源主要用于给变电所的控制、信号和保护设备提供操作电源。
电池操作电源的优点是稳定性好、可靠性高，不受电力系统的干扰，可以保证变电所的安全稳定运行。
电池操作电源的缺点是需要定期维护和更换电池，成本较高，且电池的储能有限，需要备用电源。
电流互感器用于测量和保护电路中的电流，通过串联在电路中实现电流的测量和转换。
互感器的作用是将高电压和高电流与测量仪器隔离，保护测量仪器免受过电压和过电流的损害。
03
CHAPTER
一次系统的主接线方式
总结词
结构简单、成本低、便于扩建
详细描述
单母线接线采用单根母线，通过汇流排将进线和出线电缆集中连接，具有结构简单、成本低、便于扩建等优点。适用于中小型变电所，且进出线回路数不太多的情况。
05
CHAPTER
一次系统的保护配置
通过测量故障点到保护装置的距离，判断故障类型和位置，实现选择性切除故障线路。
距离保护
THANKS
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总结词
提高供电可靠性和灵活性
详细描述
单母线分段接线将单母线分成两段或多段，每段母线都有一组进线和出线，通过分段断路器连接。这种接线方式可以提高供电可靠性和灵活性，适用于进出线回路数较多、负荷较大的变电所。
高可靠性和灵活性
总结词
双母线接线采用两套母线，一套用于进线，另一套用于出线，通过联络断路器连接。这种接线方式具有高可靠性和灵活性，适用于进出线回路数多、负荷大的大型变电所。双母线接线可以灵活地进行扩建和检修，便于实现自动化和智能化管理。
交流操作电源的优点是成本较低，获取方便，可以与电力系统的交流电源直接相连。
交流操作电源的缺点是容易受到电力系统的干扰，稳定性较差，可靠性较低。
电池操作电源主要用于给变电所的控制、信号和保护设备提供操作电源。
电池操作电源的优点是稳定性好、可靠性高，不受电力系统的干扰，可以保证变电所的安全稳定运行。
电池操作电源的缺点是需要定期维护和更换电池，成本较高，且电池的储能有限，需要备用电源。
电流互感器用于测量和保护电路中的电流，通过串联在电路中实现电流的测量和转换。
互感器的作用是将高电压和高电流与测量仪器隔离，保护测量仪器免受过电压和过电流的损害。
03
CHAPTER
一次系统的主接线方式
总结词
结构简单、成本低、便于扩建
详细描述
单母线接线采用单根母线，通过汇流排将进线和出线电缆集中连接，具有结构简单、成本低、便于扩建等优点。适用于中小型变电所，且进出线回路数不太多的情况。
05
CHAPTER
一次系统的保护配置
工厂变配电所及其一次系统课件(PPT 89页)
（4）独立变电所 （5）杆上变电台 变压器安装在室外的电杆上，亦称杆上 变电所（图2-1中的8）。 （6）地下变电所 整个变电所设置在地下（图2-1中的9）。 （7）楼上变电所 整个变电所设置在楼上（图2-1中的 10）。 （8）成套变电所 （9）移动式变电所
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第二节 电力变压器和互感器
和低压或一次和二次绕组等。 教材P28图2-3是环氧树脂浇注绝缘的三相干式电力变压器的结构图。
图2-2是普通三相油浸式电力变压器的结构图。（如下图）
第二节 电力变压器和互感器
图2-2 三相油浸式电力变压器 1-信号温度计 2-铭牌 3-吸湿器 4-油枕（储油柜） 5-油位指示器（油标）
6-防爆管 7-瓦斯（气体）继电器 8-高压出线套管和接线端子 9-低压出线 套管和接线端子 10-分接开关 11-油箱及散热油管 12-铁心 13-绕组及绝
一、电力变压器及其分类（教材P28）
电力变压器（文字符号位T）的主要功能：将电力系统的电压升高或降低，以利 于电能的合理输送、分配和使用。
电力变压器的分类： （1）按变压功能分，有降压变压器和升压变压器。工厂变电所都采用降压变压 器。终端变电所的降压变压器又称为配电变压器。 （2）按容量系列分，有R8系列和R10容量系列。老的R8容量系列的容量等级是 按R8=8 10 ≈1.33的倍数递增的。新的R10容量系列的容量等级是按R10=10 10 ≈1.26倍 数递增的。（教材P28）
（2）车间内变电所（图2-1中的5）。 （3）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（图2-1中的6）。
第一节 工厂变配电所的任务和类型
图2-1 车间变电所的类型 1、2-内附式 3、4-外附式 5-车间内式 6-露天或半露式
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第二节 电力变压器和互感器
和低压或一次和二次绕组等。 教材P28图2-3是环氧树脂浇注绝缘的三相干式电力变压器的结构图。
图2-2是普通三相油浸式电力变压器的结构图。（如下图）
第二节 电力变压器和互感器
图2-2 三相油浸式电力变压器 1-信号温度计 2-铭牌 3-吸湿器 4-油枕（储油柜） 5-油位指示器（油标）
6-防爆管 7-瓦斯（气体）继电器 8-高压出线套管和接线端子 9-低压出线 套管和接线端子 10-分接开关 11-油箱及散热油管 12-铁心 13-绕组及绝
一、电力变压器及其分类（教材P28）
电力变压器（文字符号位T）的主要功能：将电力系统的电压升高或降低，以利 于电能的合理输送、分配和使用。
电力变压器的分类： （1）按变压功能分，有降压变压器和升压变压器。工厂变电所都采用降压变压 器。终端变电所的降压变压器又称为配电变压器。 （2）按容量系列分，有R8系列和R10容量系列。老的R8容量系列的容量等级是 按R8=8 10 ≈1.33的倍数递增的。新的R10容量系列的容量等级是按R10=10 10 ≈1.26倍 数递增的。（教材P28）
（2）车间内变电所（图2-1中的5）。 （3）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（图2-1中的6）。
第一节 工厂变配电所的任务和类型
图2-1 车间变电所的类型 1、2-内附式 3、4-外附式 5-车间内式 6-露天或半露式
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能够断路的最大电流。
第4章 工厂变配电所及其一次系统
主要内容
电气设备的灭弧 高低压一次设备的选型 变压器容量、台数型号的选择 工厂变配电所的主接线图
重点、难点
灭弧方法 高低设备选型 工厂变配电所的主接线图
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*
1
4.1 电气设备中电弧的熄灭
电弧是电气设备运行时出现的一种强烈的 电游离现象。是触头间中性介质被游离， 形成的导电气体。
“式熔断器。
R短W路4保护跌，落其式灭。弧可能作力6不～强1，0k为v线“路非和限变流压”器式的熔
断器。
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17
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RW10-35保护对象：
35kV电压互感 器；2～10A、 600MVA，其它设备。
低压熔断器
RM系列无填料封闭 管式熔断器
RL1型螺旋式熔断器
max
sh
注意：铭牌断流 容量值所规定的 使用条件。
热稳定
I2 t
t
I2
tima
I t
I
tt ima
I oc
I 3 p
开断能力
S oc
S 3 k
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*
若开关电器用在 低于额定电压的 回路中时，其断 流容量可按下式 换算
U
S S oc
N .oc
UN
12
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13
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*
7
4.2 高压一次设备的选择一般原则
供电系统的设备分为： 1.一次设备
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。一次电路中的电气设备一次设备。 2.二次设备：
凡用来控制、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。
生弧电流
电压10～20V以上。 电流：80～100mA以上
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*
3
产生过程：
热电子发射：大电流产生温度高，触头表面电 子被拉出
强电场发射：
E
U d
强电场使触头表面电子被拉
出，形成自由电子。
碰撞游离 ：自由电子碰撞中性质点变成带电的 正离子和自由电子，介质击穿形成电弧。
热游离：电弧高温加剧碰撞。维持电弧燃烧
RT0有填料密封管式 熔断器
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19
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20
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*
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主要参数：
（1）熔断器的额定电流IN.FU。
长时通过熔断器，而不损坏各部分的最 大电流。
（2）熔体的额定电流IN.FE。
长时通过熔体，不熔断的最大电流。
（3）熔断器的极限断路电流imax。
特点：温度很高可达10000℃ ，易变形， 导电
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。
可能会烧坏设备，形成短路。因此，要保证操
作时电弧能迅速熄灭。
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*
2
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）
熄灭电弧的条件
去游离：带电质点恢复为中性质点
游>去=电弧增强、游=去=电弧维持、
游<去=电弧熄灭。
去游离形式：复合、扩散。
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*
4
3.常用灭弧方法 速拉灭弧法：用高压开关断路弹簧。触头分
离速度4m／s —5m／s
冷却灭弧法：降低电弧温度 吹弧灭弧法：使电弧拉长、冷却
注：我国目前生产的电气设备，设计时取周围空气温 度为 40oC 为计算值。当空气温度> 40oC
，<
70oC 时，应修正。
θ0标准环境温度
I I
al
I
θ实际温度
al
Ne
al
0
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w.max
* θal允许温度
11
三、按短路情况来校验电气设备
动稳定
i i3
max
sh
I I 3
应用：小容量电气设备和对继电保护要求 不高的电路：小电机、家用电器。
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*
16
类型及特点
1.户内型 （ RN 〕 固定式 2.户外型 （ RW 〕 跌落式
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
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8
高压设备
变换设备：变换电压、电流、频率，如变压器、 电压互感器、电流互感器 、变频机
控制设备：控制电路通断，如各种高低压开关： 断路器、负荷开关等
保护设备：对过电流、过电压保护，如熔断器、 继电保护、避雷器
补偿设备：补偿无功功率，如并联电容器、 SVC
限流设备：限制短路电流，如电力电抗器
44..33.1一熔次断设器(备Fuse)
是一种简单的保护电器。串接在被保 护电路中。
功能
FU
1. 短路保护
2.有时也作过载保护
组成：由熔体、熔体管和接触导电等部 分组成。
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4.3.1 熔断器
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熔断器的安秒特性：
熔断时间与通过电流大小的关系。反时限 特性。
户内、户外，普通、矿用、隔爆、高海拔等。
NW
K
B
GY
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10
4.2.1 电气设备选择的共同原则
二、按正常工作条件确定额定电压和电流
U U N e
N w
I I N e
w max
实际上首端电压较高，而我国 设备可在高于铭牌标明额定电 压10~15%下安全运行。
Iw.max---通过设备的最大工作电流
横吹、纵吹、气吹、油吹、电动力吹、磁吹
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5
长弧切短灭弧法：金属栅(钢)灭弧。常用于低
压交流开关中
多断口灭弧法：此法多用于高压开关
狭沟灭弧法：使电弧在狭沟中与固体介质充分
接触，冷却电弧
真空灭弧法： 六氟化硫法：
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4.对电气触头的基本要求 满足正常负荷的发热要求 具有足够的机械强度 具有足够的动稳定和热稳定 具有足够的断流能力
成套设备：将一、二次设备组合为一体。开关 柜、配电屏、配电箱等。
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4.2.1 电气设备选择的共同原则
基本要求：可靠、安全、经济。
选择型号：根据使用的环境条件选择。
选择规格：根据电气参数选择。
选择数量：根据（负荷级别）需要选择。
校验：根据短路参数校验。
步骤：
一、按使用环境选择电气设备的类型