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文檔簡介
1、變電所的主要電氣設(shè)備一、電氣主接線及其要求電氣主接線表示電能從電源分配給用電設(shè)備的主要電路,主接線圖 應(yīng)表示出所有的電氣設(shè)備及其連接關(guān)系。由于三相交流電力裝置中三相連接方法相同,為清晰起見,主接線圖 通常只表示電氣裝置的一相連接,因而主接線圖也稱為單線圖。安全、可靠、靈活、經(jīng)濟(jì)是對變電所主接線的基本要求。變電所的主要電氣設(shè)備變配電所中承擔(dān)輸送和分配電能任務(wù)的電路,稱為一次 電路或一次回路,亦稱主電路。_次電路中所有的電氣設(shè)備, 稱為一次設(shè)備。,凡用來控制、指示、監(jiān)測和保護(hù)一次設(shè)備運行的電路, 稱為二次電路或二次回路,亦稱副電路。二次電路通常接在 互感器的二次側(cè)。二次電路中的所有設(shè)備,稱為二次設(shè)
2、備。一次設(shè)備按其功能來分,可分以下幾類:變換設(shè)備 其功能是按電力系統(tǒng)工作的要求來改變電壓或電流等,例 如電力變壓器、電流互感器、電壓互感器等??刂圃O(shè)備 其功能是按電力系統(tǒng)工作的要求來控制一次設(shè)備的投入和切除,例如各種高低壓開關(guān)。保護(hù)設(shè)備 其功能是用來對電力系統(tǒng)進(jìn)行過電流和過電壓等的保護(hù), 例如熔斷器和避雷器等。(4)補償設(shè)備 其功能是用來補償電力系統(tǒng)的無功功率,以提高電力系統(tǒng) 的功率因數(shù),例如并聯(lián)電容器。(5)成套設(shè)備它是按一次電路接線方案的要求,將有關(guān)一次設(shè)備及二 次設(shè)備組合為一體的電氣裝置,例如高壓開關(guān)柜、低壓配電屏、動力和照 明配電箱等。在供配電系統(tǒng)中,為了滿足用戶對電力的需求和保證電
3、力系統(tǒng)運行的安全穩(wěn)定性和經(jīng)濟(jì)性,安裝有各種電器設(shè)備, 其中直接擔(dān)負(fù)生產(chǎn)、運輸、分配和使用電能的任務(wù)的一次設(shè) 備包括有:電力變高壓隔離 壓器 開關(guān)Jill雋也高壓斷路同壓負(fù)荷器開關(guān)MF避雷器三三三=電流互感器衲刪哲壓互感絕緣母電力電器器線纜置一.電流互感器和電壓互感器互感器是電流互感器和電壓互感器的統(tǒng)稱。從基本結(jié)構(gòu)和工作原理來 說,互感器就是一種特殊變壓器。電流互感器(文字符號為TA),是一種變換電流(將大電流變換為 小電流)的互感器,其二次側(cè)額定電流一般為5A。電壓互感器(文字符號為TV),是一種變換電壓(將高電壓變換為 低電壓)的互感器,其二次側(cè)額定電壓一般為100V?;ジ衅鞯闹饕δ苁?(
4、1).用來使儀表、繼電器等二次設(shè)備與主電路(一次電路) 絕緣這既可避免主電路的高電壓直接引入儀表.繼電器等二次設(shè)備,又可防止儀表.繼電器等二次設(shè)備的故障影響主電路,提 高一.二次電路的安全性和可靠性,并有利于人身安全。.用來擴(kuò)大儀表、繼電器等二次設(shè)備的應(yīng)用范圍通過采用不同變流比的電流互感器,用一只5A量程的電流 表就可以測量任意大的電流。通過采用不同變壓比的電壓互感器,用一只i0ov量程的電 壓表就可以測量任意高的電壓。由于采用互感器,可使儀表、繼電器等二次設(shè)備規(guī)格統(tǒng)一, 有利于這些設(shè)備的批量生產(chǎn)。仁電流互感器結(jié)構(gòu)特點一次繞組的匝數(shù)少,導(dǎo)體 相當(dāng)粗;二次繞組匝數(shù)很多,導(dǎo) 體較細(xì)。圖電流互感器的
5、基木結(jié)構(gòu)和接線1 鐵心;2次繞組;3二次繞組二次繞組與儀表.繼電器等的電流線圈相串聯(lián),形成一個閉P2圖電流互感器的基木結(jié)構(gòu)和接線1 鐵心;2-次繞組;3-二次繞組工作時,一次繞組串聯(lián)在一次電路中,合回路。由于這些電流線圈的阻抗;f艮小, 因此電流互感器工作時二次回路接 近于短路狀態(tài)。電流互感器的一次電流4與二次電流巧之間關(guān)系:匕巴【2沁K IN、2式中2為電流互感器一 次和二次繞組的匝數(shù);Kj為電流互感器的變流比,3圖電流互感器的基木結(jié)構(gòu)和接線1 鐵心;2-次繞組;3-二次繞組K尸厶N /厶N例如 =100A/5Ao電流互感器在三相電路中的接線方案。一相式接線(圖Q電流線圈通過的電流,反應(yīng)一次
6、電路對應(yīng)相的電流。這種接線通常用于負(fù)荷平衡的. 三相電路,如在低壓動力線路中, 供測量電流或接過負(fù)荷保護(hù)裝置之 用0Pl 6 $P26S2SI/c/a/qa) 一相式c(2)兩相V形接線(圖b)在繼電保護(hù)裝置中,這種接線 稱為兩相兩繼電器接線。在中性點不接地的三相三線制電 路中,廣泛用作三相電流.電能的 測量和過電流繼電保護(hù)。由相量圖可知,兩相V形接線的 公共線上的電流為反應(yīng)的是未接電流互感器的那 一相(E相)的電流。ABCicc/b兩相V形接線電流互感器的一、二次側(cè)電流相量圖三相星形接線這種接線中的三個電流線圈, 正好反應(yīng)各相電流,廣泛應(yīng)用在負(fù)荷一般不平衡的三相四線制系統(tǒng)(如低壓TN系統(tǒng))
7、中,也用在負(fù)荷可能不平衡的三相 三線制系統(tǒng)中,用作三相電流、電 能測量和過電流繼電保護(hù)等。A BC( (fy(二)電流互感器的類別和型號電流互感器的類型很多。按一次電壓高低分,有高壓和低壓兩大類。按絕緣及冷卻方式分,有干式(含樹脂澆注絕緣式)和油浸式兩大類。按用途分,有測量用和保護(hù)用兩大類。按準(zhǔn)確度等級分,測量用電流互感器有0.1、0.2、0.5、1、3、5等級。保護(hù)用電流互感器有5P和10P兩級。高壓電流互感器多制成不同準(zhǔn)確度級的兩個鐵心和兩 個繞組,分別接測量儀表和繼電器,以滿足測量和保護(hù)的 不同準(zhǔn)確度要求。電氣測量對電流互感器的準(zhǔn)確度要求較高,且要求在短路時儀 表受的沖擊小,因此測量用電
8、流互感器的鐵心在一次電路短路時應(yīng) 易于飽和,以限制二次電流的增長倍數(shù)。繼電保護(hù)用電流互感器的鐵心則要求在一次電路短路時不應(yīng)飽和,使二次電流能與一次短路電流成比例地增長,以適應(yīng)保護(hù)靈敏度的要求。圖是樹脂澆注絕緣的、戶內(nèi)高壓LQJ-10型 電流互感器的外形圖。有兩個鐵心和兩個二次繞組,它有兩個鐵心和兩個二次繞組,分 別為0.5級和3級,圖LQJ-10型電流互感器1) 一次接線端子;2) 一次繞組(樹脂澆注);3)二次接線端子;4)鐵心;5)二次繞組;0.5級用于測量,O ( (M (X3級用于保護(hù)。圖是樹脂澆注絕緣的、戶內(nèi)低壓 LMZJ1-0.5型(500800/5A)的外 形圖。它不含一次繞組,
9、穿過其鐵心 的母線就是其一次繞組(相當(dāng)于1 匝)。用于500V及以下的配電裝置中 測量電流和電能。I圖LMZJ-0.5型電流互感器1)銘牌;2) 次母線穿孔;3)鐵心(外繞二次繞組,樹脂澆注);4)安裝板;5)二次接線端子電流互感器使用注意事項1. 電流互感器在工作時其二次側(cè)不得開路當(dāng)二次側(cè)開路時,將產(chǎn)生以下嚴(yán)重后果:(1) 鐵心由于磁通劇增而過熱,并產(chǎn)生剩磁,降低鐵心準(zhǔn)確度級。(2) 由于電流互感器二次繞組的匝數(shù)遠(yuǎn)比一次繞組的多,因此可在二次 側(cè)感應(yīng)出危險的高電壓,危及人身和設(shè)備的安全。所以電流互感器在工作 時二次側(cè)不允許開路。這就要求在安裝時,其二次接線必須牢固可靠,且 其二次側(cè)不允許接入
10、熔斷器和開關(guān)。2. 電流互感器的二次側(cè)有一端必須接地互感器二次側(cè)有一端接地,是為了防止其一、二次繞組間絕緣擊穿時, 一次側(cè)的高電壓竄入二次側(cè),危及人身和設(shè)備的安全。2電壓互感器電壓互感器的基本結(jié)構(gòu)原理圖如圖所示。它的結(jié)構(gòu)特點是: 一次繞組匝數(shù)很多,而二次繞組匝數(shù)較少,相當(dāng)于降壓變壓器。工作時,一次繞組并聯(lián)在一次電路中,而二次繞組則并聯(lián)儀表、繼電器的電壓線圈。由于這些電壓線圈的阻抗艮大,所以電壓互感器工作時其二次繞組接近于空載狀態(tài)。電壓互感器的一次電壓q與其 二次電壓q的關(guān)系為NS u 2 U K02 N 2圖電壓互感器的基本結(jié)構(gòu)和接線1鐵心;2次繞組;3二次繞組式中w、W為電壓互感器一、二次繞
11、組的匝數(shù);心為電壓互感器的 變壓比,即其額定一、二次電壓比,例如10000V/100V等。電壓互感器在三相電路中有如圖所示四種常見的接線方案。(1) 一個單相電壓互感器的接線(圖Q 供儀表.繼電器接于一個線電壓。兩個單相電壓互感器接成V/V形(圖b)供儀表、繼電器接于三相三 線制電路的各個線電壓,它廣泛應(yīng)用在工廠變配電所的610kV高壓配電裝置中。圖電圧互感器的接線方案 個單相電壓互感器圖電壓互感器的接線方案b)兩個單相接成V/V形;b)三個單相電壓互感器接成匕/嶺形(圖c)供電給要求線電壓的儀表、 繼電器,并供電給接相電壓的絕緣監(jiān)視電壓表。由于小接地電流系統(tǒng)在一次側(cè)發(fā)生單相接地時,另兩相電壓
12、要升高到線 電壓,所以絕緣監(jiān)視電壓表的量程不能按相電壓選擇,而應(yīng)按線電壓選 擇,否則在發(fā)生單相接地時,電壓表可能被燒毀。圖電壓互感器的接線方案C)三個單相接成丫00形(4) 三個單相三繞組電壓互感器或一個三相五芯柱三繞組電壓互 感器接成(開口三角)形(圖d)接成5的二次繞組,供電給需線電壓的儀表、繼電器及絕緣監(jiān)視用電壓 表,與圖c的二次接線相同。接成U (開口三角)形的輔助二次繞組,接電壓繼電器。當(dāng)一次電壓正常時,由于三個相電壓對稱,因此開口三角形開口的兩端電壓接近于零。圖電壓互感器的接線方案d)三個單相三繞組或一個三相五芯柱三繞組 電壓互感器接成Yg/Y0/(開口三角)形但當(dāng)一次電路有一相接
13、地時,開 口三角形開口的兩端將出現(xiàn)近100V的 零序電壓,使電壓繼電器動作,發(fā)出 故障信號。(二)電壓互感器的類型和型號電壓互感器按相數(shù)分,有單相和三相兩類。按絕緣及冷卻方式分,有干式(含樹脂澆注式)和油浸式兩類。圖是應(yīng)用廣泛的單相三繞組、環(huán)氧樹脂澆注 絕緣的戶內(nèi)JDZJ-10型電壓互感器外形。三個JDZJ-10型接成圖446d所示匕/匕/ 的接線方式,供小接地電流系統(tǒng)中作電壓、 電能測量及絕緣監(jiān)視用。圖pzj-io型電壓互感器1-一次接線端子2-高壓絕緣套管3-一、二次繞組(環(huán)氧樹脂澆注)4-鐵心(殼式)5二次接線端子電壓互感器的使用注意事項1 電壓互感器在工作時其二次側(cè)不得短路由于電壓互感
14、器一、二次繞組都是在并聯(lián)狀態(tài)下工作的,如果二次 側(cè)短路,將產(chǎn)生很大的短路電流,有可能燒毀互感器,甚至影響一次電 路的安全運行。因此電壓互感器的一、二次側(cè)都必須裝設(shè)熔斷器以進(jìn)行 短路保護(hù)。2 電壓互感器的二次側(cè)有一端必須接地這與電流互感器的二次側(cè)接地的目的相同,也是為了防止一.二次繞組間的絕緣擊穿時,一次側(cè)的高電壓竄入二次側(cè),危及人身和設(shè) 備的安全。二.高壓一次設(shè)備1.高壓斷路器高壓斷路器(文字符號為QF)的功能是,不僅能通斷正常的負(fù)荷電流,而且能接通和承受一定時間的短路電流,并能在保護(hù)裝置作用下自動跳閘,切除短路故障。附錄表12部分常用高壓斷路器的主要技術(shù)數(shù)據(jù)(續(xù))類別型號額定 電壓 /kV額
15、定 電流/A開斷 電流 /kA斷流 容量 /MVA動穩(wěn)定電 流峰值 /kA熱穩(wěn)定 電流 /kA固有分 閘時間/s合閘 時間/s配用操作 機構(gòu)型號少油 戶外SW2-35/100035(40. 5)100016. 510004516. 5 (4s)0. 060.4CT2-XGSW2-35/1500150024. 8150063.424. 8 (4s)少油 戶內(nèi)SN10-35135(40. 5)10001610004516(4s)0. 060.2CT10CT10IVSN10-35 II12502012505020(4s)0. 25SN10-10I3000630163004016(4s)0. 060.
16、 15CT7、8CD10I1000163004016(4s)0.2SN10-10II100031. 55008031. 5 (4s)0. 060.2CD10I、IISN10-10III12504075012540 (4s)0. 070.2CD10III4075012540 (4s)40(4s)4075012540 (4s)40(4s)真空戶內(nèi)ZN12-40. 535(40. 5)1250、1600256325(4s)0. 070. 1CT12 等1600、200031. 58031. 5 (4s)ZN12-351250 200031. 58031. 5 (4s)0. 0750. 1ZN23-4
17、0. 51600256325 (4s)0. 060. 075類別型號額定 電壓 /kV額定 電流/A開斷 電流 /kA斷流 容量 /MVA動穩(wěn)定電 流峰值 /kA熱穩(wěn)定 電流 /kA固有分 閘時間/s合閘 時間/s圖466圖11所示2號車間變電所的主接線圖低壓一次設(shè)備及其選擇一概述低壓一次設(shè)備,是指供電系統(tǒng)中1000V (或略高) 及以下的電氣設(shè)備。二低壓熔斷器熔體額定電流(A)額定電流(A)其他標(biāo)志一A改進(jìn)型設(shè)計序號低壓熔斷器全型號的表示和含義如下:R熔斷器一產(chǎn)品名稱C插入式L 一螺旋式M密閉管式 _ s快速式 T有填料管式三低壓刀開關(guān)和負(fù)荷開關(guān)(一)低壓刀開關(guān)刀開關(guān)(文字符號為QK)因其具
18、有刀形動觸頭 而得名,主要用于不頻繁操作的場合。按其有無滅弧結(jié)構(gòu)分,有不帶滅弧罩和帶滅弧 罩的兩種。不帶滅弧罩的刀開關(guān),一般只能在無負(fù)荷下操 作,主要作隔離開關(guān)使用。帶滅弧罩的刀開關(guān),能通斷一定的負(fù)荷電流。圖439 HD13型低壓刀開關(guān)1 上接線端子;2鋼柵片滅弧罩;3閘刀;4底座;5下接線端子;6主軸;7靜觸頭;8連桿;9操作手柄低壓刀開關(guān)全型號的表示和含義如下:H-低壓刀開關(guān)D-單投 IIS雙投11 中央手柄式12 側(cè)方正面杠桿操作13 中央正面杠桿操作-/口其他特征極數(shù)0無滅弧罩1 有滅弧罩8板前接線9一板后接線一單極2 雙極3 三極14側(cè)面手柄式額定電流(A)(二).熔斷器式刀開關(guān)熔斷
19、器式刀開關(guān)(文字符號為QKF或FU-QK),又稱 刀熔開關(guān),是一種由低壓刀開關(guān)與低壓熔斷器組合的開關(guān)電 器,也主要用于不頻繁操作的場合。刀熔開關(guān)具有刀開關(guān)和熔斷器的雙重功能。H-低壓刀開關(guān)R-熔斷器式低壓刀熔開關(guān)全型號的表示和含義如下:r1一前面?zhèn)确讲僮髑懊鏅z修 其他特征 2前面中央操作后面檢修 極數(shù)3側(cè)面操作前面檢修額定電流(A)(三).低壓負(fù)荷開關(guān)低壓負(fù)荷開關(guān)(文字符號為QL)是由帶滅弧裝置的刀開 關(guān)與熔斷器串聯(lián)組合而成,外裝封閉式鐵殼或開啟式膠蓋的 開關(guān)電器,也主要用于不頻繁操作的場合。低壓負(fù)荷開關(guān)具有帶滅弧罩刀開關(guān)和熔斷器的雙重功能, 既可帶負(fù)荷操作,又能實現(xiàn)短路保護(hù);但其熔斷器熔斷后
20、, 需更換熔體后才能恢復(fù)供電。低壓負(fù)荷開關(guān)全型號的表示和含義如下:HH-封閉式負(fù)荷開關(guān)HK開啟式負(fù)荷開關(guān)產(chǎn)品名稱極數(shù)額定電流(A)設(shè)計序號四低壓斷路器低壓斷路器(文字符號為QF),又稱自動開關(guān),它既能帶負(fù)荷通斷電路,又能在短路、過負(fù)荷和欠電壓(或失壓)情況下自動跳閘。配電用低壓斷路器按結(jié)構(gòu)型式分,有萬能式和塑料外殼 式兩大類。D低壓斷路器產(chǎn)口口名稱W-萬能式(框架)結(jié)構(gòu)型式Z_塑料外殼式(裝置式)丿設(shè)計序號J I I I脫扣器及輔助機構(gòu)代號-極數(shù)派生代號低壓斷路器全型號的表示和含義如下:L漏電保護(hù)M密封式P-電動操作額定電流(A)I X限流式五低壓配電屏和配電箱(一).低壓配電屏低壓配電屏(柜),是按一定的線路方案將有關(guān)一、二次設(shè) 備組裝而成的一種成套配電裝置,在低壓配電系統(tǒng)中作動力和 照明配電之用。低壓配電屏一般裝設(shè)在變電所的低壓配電室內(nèi),低壓配電屏的結(jié)構(gòu)型式,有固定式、抽屜式和組合式三類。固定式配電屏主要為PGL1、2、3型和GGD、GGL等型。抽屜式配電屏主要有BFC、GCL、GCK、GCS、GHT1等型。圖4-63 PGL型固定式低壓配電屏的外形1 儀表板2操作板3檢修門
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