工廠供配電系統(tǒng)的組成

工廠供配電系統(tǒng)的組成目前一頁\總數六十八頁\編于五點電氣構成：由變壓器、電力線纜、自備發(fā)電設備及各種配電設備等構成。設施構成：由變（配）電所、電力線路、自備發(fā)電站等構成。術語解釋。設備（Equipment，Device）：由工廠制造的具有某類特定功能的整體，以產品形式提供。裝置（Installation）：由若干臺設備（在工作現(xiàn)場）裝配起來的具有更復雜功能的整體。設施（Facility）：具有特定功能的一系列設備和（或）裝置的組合，連同為這些設備（裝置）服務的建、構筑物所構成的整體。目前二頁\總數六十八頁\編于五點第1節(jié)供配電系統(tǒng)的電壓層次2.1.1供配電系統(tǒng)的電源與負荷電源：變配電所，自備電源（包括自備發(fā)電機、電池逆變電源等）。負荷：用電設備。

供電電壓：供電企業(yè)與電力用戶連接點（PCC－PointofCommonCoupling）所處電網標稱電壓，也即供配電系統(tǒng)的電源電壓。0.38～110kV。

用電電壓：用電設備額定電壓。220/380V、6～10kV。目前三頁\總數六十八頁\編于五點2.1.2供配電系統(tǒng)按電壓層次的分類供電電壓可能與用電電壓相同，也可能不同，因此電力用戶電網自身也有不同的電壓層次，主要有以下幾種。1、二次降壓的供配電系統(tǒng)對規(guī)模大的用戶，供電電壓可能高達35～110kV，用戶電網常需要兩次降壓來滿足電能傳輸與使用的需求，這種系統(tǒng)稱為二次降壓系統(tǒng)。常見電壓層次有：110/10/0.38kV；35/10（6）/0.38kV。目前四頁\總數六十八頁\編于五點1－110kV總降壓變電所2－配電所（開閉所）3－10（6）kV變電所4－高壓用電設備二次降壓供配電系統(tǒng)結構框圖目前五頁\總數六十八頁\編于五點2、一次降壓的供配電系統(tǒng)對中等規(guī)模用戶，供電電壓為中壓10kV，只需一次降壓即可。也有少數35kV供電電壓直降0.38kV的一次降壓系統(tǒng)。住宅小區(qū)、單體高層建筑、中小型工廠等常用一次降壓系統(tǒng)。3、低壓直供供配電系統(tǒng)由電力企業(yè)的公用變配電所供電的380/220V電力用戶電網。目前六頁\總數六十八頁\編于五點小結1）供電電壓與用電電壓的概念。2）供電電壓是由系統(tǒng)規(guī)模決定的，用電電壓是由用電設備決定的。3）根據供電電壓與用電電壓的差異及用戶具體情況確定供配電系統(tǒng)電壓層次。4）供電企業(yè)與電力用戶的交接點叫電網的公共連接點，縮寫PCC（PointofCommonCoupling）。目前七頁\總數六十八頁\編于五點第2節(jié)電氣結構之變配電所電氣主結線2.2.1變配電所電氣主結線基本概念

1）反映變配電所受、饋電方式的一次系統(tǒng)電氣連接，稱為變配電所電氣主結線。受電：接受電能。饋電：輸出電能。

2）主結線主要包括拓撲結構與設備設置兩方面內容。拓撲結構：受、饋電通道是如何形成的。設備設置：通道上應怎樣配置設備。目前八頁\總數六十八頁\編于五點3）主結線涉及運行控制、維護檢修和造價、占地等問題?；疽笫沁\行可靠、靈活，檢修安全，造價恰當，占地少。目前九頁\總數六十八頁\編于五點2.2.2主結線上常用設備簡介1、母線功能：受、饋電轉換的樞紐。電氣上相當于一個節(jié)點（node），空間上提供足夠的連接位置。一般由矩形截面的銅排或鋁排制作，也有管形等其他形狀。除硬母線以外，有些變配電所還會用到軟母線圖用圖形符號

W圖用文字符號目前十頁\總數六十八頁\編于五點2、斷路器功能：開、合電路功能，可開合負荷電流，開斷短路電流。特征：滅弧能力強，觸頭狀態(tài)多不可見，可被自動控制裝置操作開、合。不能以操作開斷斷路器確認斷電！是一種開關電器。QF

符號目前十一頁\總數六十八頁\編于五點真空斷路器

VS1-12真空斷路器絕緣套筒內有真空滅弧室及觸頭上接線端子下接線端子手車式框架二次接線插頭就地操作箱目前十二頁\總數六十八頁\編于五點續(xù)上頁

VSm－12真空斷路器（配永磁操動機構）目前十三頁\總數六十八頁\編于五點3、中、高壓隔離開關功能：隔離系統(tǒng)帶電與非帶電部分。特征：開斷時有明顯可見的斷點，除非人工就地操作，否則會保持開斷狀態(tài)。基本無滅弧能力，不能開斷負荷電流，更不能開斷短路電流。主要為保證檢修安全用。是一種隔離電器。QS

符號目前十四頁\總數六十八頁\編于五點GN19-10型實物圖片

GN19-10C型實物圖片

隔離閘刀上接線端子下接線端子

操作手柄傳動機構目前十五頁\總數六十八頁\編于五點4、中、高壓負荷開關功能：正常情況下開、合電路功能，可開、合負荷電流，不能開斷短路電流。特征：滅弧能力介于斷路器與隔離開關之間。有兼具隔離開關功能的負荷開關，簡稱負荷隔離開關。是一種開關電器。QL

符號目前十六頁\總數六十八頁\編于五點上隔離開關真空負荷開關上接線端子下接線端子

傳動機構彈簧脫扣機構接地開關目前十七頁\總數六十八頁\編于五點目前十八頁\總數六十八頁\編于五點5、熔斷器功能：過電流時熔斷自身以開斷電路。特征：不可自復。滅弧能力強?？砷_斷過負荷電流和短路電流。是一種一次保護電器。FU

符號目前十九頁\總數六十八頁\編于五點接線端子絕緣子安裝卡座金屬管帽瓷熔管內有金屬熔體與石英沙熔斷器底座石英沙熔斷撞針金屬熔體纏繞在內瓷管上瓷熔管剖面戶內高壓限流熔斷器結構目前二十頁\總數六十八頁\編于五點6、電壓、電流互感器功能：測量一次系統(tǒng)電壓、電流大小。特征：將高電壓、大電流轉變成低電壓、小電流。與一、二次系統(tǒng)都有連接。是測量電器。TATA

符號電流互感器

電壓互感器

TVTV

符號目前二十一頁\總數六十八頁\編于五點2.2.3構成主結線的基本要素要素的一般解釋：

1）構成事物必不可少的條件。如：時間、地點、人物、事件是敘述文的四大要素。

2）構成事物的基本單元。具有層次性，一要素相對它所在的系統(tǒng)是要素，相對于組成它的要素則是系統(tǒng)。

3）構成事物的基本方法。也具有層次性，一般指具有普遍意義的方法。

目前二十二頁\總數六十八頁\編于五點1、受、饋電轉換與電能分配通過進、出線回路在母線上的連接實現(xiàn)。電源進線將電能送到母線上，負荷出線從母線上取得電能，實現(xiàn)了受、饋電轉換。多回路出線實現(xiàn)了電能的分配。目前二十三頁\總數六十八頁\編于五點2、（開關）電器組合方式a：隔離開關＋斷路器組合。隔離開關保證檢修斷電，斷路器控制投切，并開斷短路故障。隔離開關設置在斷路器的電源側。方式b：方式a在移開式開關柜的另一種實現(xiàn)形式。方式c：負荷開關＋熔斷器組合。負荷開關控制投切并保證檢修斷電，熔斷器作短路保護。熔斷器與負荷開關間一般有機械聯(lián)動。目前二十四頁\總數六十八頁\編于五點3、設置備用設置備用在工程上有一個更具普遍意義的術語，叫做冗余技術。目的：提高運行可靠性。技術要點：冗余度與可靠性間的平衡。常見方式舉例：（n+1）備用，2n備用等，一用一備、互為備用等。工程要求：保證可靠性前提下，盡量簡潔、方便切換操作、經濟等。目前二十五頁\總數六十八頁\編于五點小小結受/饋電轉換、電器組合、設置備用是構成主結線的三個基本要素。目前二十六頁\總數六十八頁\編于五點2.2.4幾種典型主結線介紹

1、單母線結線受饋電轉換＋開關電器組合。既是一種常用的主結線，又是一種基本的主結線單元，由該單元可衍生出很大一類主結線形式。變化1：雙電源單母線。變化2：單母線分段。目前二十七頁\總數六十八頁\編于五點雙電源不能同時投入。技術措施：閉鎖。不同電源同時投入同一母線可能出現(xiàn)的問題目前二十八頁\總數六十八頁\編于五點兩個單母線被QF連接起來，QF：聯(lián)絡斷路器一個單母線被QF分成兩段，QF：分段斷路器運行方式：互為備用；一用一備。分析各種運行方式下斷路器狀態(tài)及故障切換。分析雙電源閉鎖的技術要求。目前二十九頁\總數六十八頁\編于五點2、雙母線結線單母線＋母線備用備用母線應能被進線和每一路出線所利用。工作方式與故障切換問題。目前三十頁\總數六十八頁\編于五點3、單母線帶旁路問題的提出：饋出線斷路器故障時，要求故障回路不停電。方法：為每一出線斷路器均設置一臺備用（2n備用）如圖。方法評價：備用太多，不經濟。改進思路：因極少兩臺斷路器同時故障，可否只設一臺公共備用，需要時被故障回路調用。目前三十一頁\總數六十八頁\編于五點

QF10即公共備用斷路器，稱為旁路斷路器。這是一種（n+1）的備用方式。被故障回路調用時切換操作分析。存在的問題分析。思考：主母線與旁路母線本質上到底有什么不同？目前三十二頁\總數六十八頁\編于五點4、常用無母線簡化結線當饋線只有一路時，可取消母線，將電源進線與饋線直接連接，并將電源進線開關與饋線開關合并。

1）單元式結線這是單母線結線的簡化，當單母線結線只有一路饋線時，取消母線，并將進、出線斷路器及隔離開關合并為一組。工程中，這種結線出線通常帶變壓器，因此又稱為線路—變壓器組結線。目前三十三頁\總數六十八頁\編于五點2）橋型結線是單母線分段結線的一種簡化。當單母線分段結線每一段饋線均只有一路時，可取消母線，形成全橋結線。根據情況，可選擇取消進線或饋線斷路器，由此形成“外橋”與“內橋”結線。工程上一般不采用全橋。全橋目前三十四頁\總數六十八頁\編于五點外橋內橋取消進線斷路器取消饋線斷路器目前三十五頁\總數六十八頁\編于五點小結

1）變配電所電氣主結線表達的最重要信息是變配電所的受饋電方式，這是分析主結線的最有效著眼點。

2）受饋電轉換、電器組合、備用設置是構成主結線的基本要素。單母線結線是構成很大一類主結線的基本單元。

3）網絡拓撲與設備設置是主結線兩個相互關聯(lián)的方面。目前三十六頁\總數六十八頁\編于五點第3節(jié)電氣結構之供配電系統(tǒng)網絡結線

2.3.1供配電系統(tǒng)網絡結線的基本概念本質是電源與負荷的電氣聯(lián)系方式問題。電源：變配電所（二次母線），自備發(fā)電站?？偸羌性谝惶幓蛏贁祹滋?。負荷：次級配電裝置或用電設備。通常散布在各處。網絡結線即通過電力線纜及相應配電設備構建電能從電源向負荷傳輸的通道。目前三十七頁\總數六十八頁\編于五點2.3.2放射式配電特點：一個回路只服務于一個負荷。優(yōu)缺點：自學。目前三十八頁\總數六十八頁\編于五點2.3.3樹干式配電特點：一個回路順次向若干負荷供電。干線分支作法：T接（如負荷1），Π接（如負荷2）。優(yōu)、缺點：與放射式相反。

目前三十九頁\總數六十八頁\編于五點2.3.4環(huán)式配電是樹干式配電的一種演變，將樹干式配電干線末端接回電源，即成環(huán)式。運行方式：開環(huán)、閉環(huán)。技術細節(jié)：環(huán)路開關，開環(huán)點的設置。目前四十頁\總數六十八頁\編于五點2.3.5各種配電方式的變通及綜合應用示例雙電源單環(huán)路雙電源雙環(huán)路目前四十一頁\總數六十八頁\編于五點雙電源雙回路放射式配電帶公共備用的放射式配電放射式＋樹干式目前四十二頁\總數六十八頁\編于五點小結

1）供配電網絡結線又稱供配電方式，指處于不同空間位置的電源與負荷之間的電氣聯(lián)系方式。

2）供配電方式的確定除考慮負荷等級、類別、量值大小、運行要求等因素外，還應著重考慮負荷的位置分布。

3）放射式、樹干式是兩種最基本的供配電方式，由此可演變或組合出其他很多供配電方式。目前四十三頁\總數六十八頁\編于五點第4節(jié)供配電設施之變配電所起集中與分配電能、并變換電壓等級作用的供配電設施，叫做變（配）電所。只集中與分配電能，但不變換電壓等級的配電設施，叫做配電所，或開關站、開閉所。小規(guī)模用戶低壓配電所又稱為配電室、配電間等。變配電所是供配電系統(tǒng)的樞紐，系統(tǒng)運行控制、保護等功能大多集中在變配電所中。但近年來配電自動化的發(fā)展，已有部分運行控制功能轉移到變配電所以外的現(xiàn)場。目前四十四頁\總數六十八頁\編于五點2.4.1變配電所的電氣設備和裝置

1、變壓器

2、（成套）配電裝置變配電所主結線是由配電裝置構成的，可分為裝配式和成套式。前者指在現(xiàn)場安裝組合的配電裝置，后者指在工廠組裝并以模塊化形式提供的配電裝置。供配電系統(tǒng)大多采用成套配電裝置。成套配電裝置特點：模塊化，標準化，開放性。目前四十五頁\總數六十八頁\編于五點1）原理結構（1）模塊化與標準化。對主結線的電氣結構進行分析，提煉出一些典型的構成單元，將每種構成單元組裝在一個柜體中，稱為配電柜，這就形成成了模塊化的基礎。將一個主結線用若干個配電柜（即模塊）拼搭組成，即形成模塊化結構。給每一種構成單元一個編號，稱為配電柜的方案號。將配電柜的尺寸、機械與電氣參數等進行統(tǒng)一規(guī)定，即形成標準化體系。目前四十六頁\總數六十八頁\編于五點目前四十七頁\總數六十八頁\編于五點（2）開放性。典型開關柜方案不可能適合每一種主結線結構，需要時可進行針對性設計，擴充方案庫。2）中壓配電柜簡介。按防護方式分為兩類。（1）半封閉式中壓配電柜。2.5m以下設備裝置在接地金屬外殼內，2.5m以上無外殼防護。典型產品GG1A-10等。（2）金屬封閉式中壓配電柜。又分三種。目前四十八頁\總數六十八頁\編于五點

a、金屬鎧裝式。柜內由金屬隔板分隔出若干隔離室，斷路器及其兩側所連接的組件必須裝在單獨隔離室內，其他電器或單獨或組合裝在不同隔離室內?？煽啃愿?。典型產品如KGN-10等。

b、間隔式。與金屬鎧裝式類同，但隔板可采用非金屬材料，隔離室的數量相對較少?？煽啃暂^高。典型產品如JYN2-10等。

c、箱式。隔離室比上兩類更少或沒有，隔板防護等級更低。可靠性一般。典型產品如HXGN-10等。目前四十九頁\總數六十八頁\編于五點

按斷路器等易損設備的裝置方式，又可分為固定式和移開式。移開式將部分設備裝在手車上，可方便地推入與拉出，更換檢修都很方便。中壓配電柜應具有規(guī)定的防誤操作的措施。

3）低壓配電柜簡介。與中壓配電柜類似，可分為以下幾種。固定式、固定間隔式、固定間隔插接式、抽出式。目前五十頁\總數六十八頁\編于五點1-母線；2-母線隔離開關（QS1，GN8-10型）；3-少油斷路器（QF，SN10-10型）；4-電流互感器（TA，LQJ-10型）；5-線路隔離開關（QS2，GN6-10型）；6-電纜頭；7-下檢修門；8-端子箱門；9-操作板；10-斷路器的手動操作機構（CS2型）；11-隔離開關的操作機構（CS6型）手柄；12-儀表繼電器屏；13-上檢修門；14、15-觀察窗口

GG-1A（F）-07S型高壓開關柜（斷路器柜）目前五十一頁\總數六十八頁\編于五點

JYN-10型高壓開關柜（斷路器手車柜未推入）1-儀表屏2-手車室3-上觸頭（兼有隔離開關功能）4-下觸頭（兼有隔離開關功能）5-SN10-10型斷路器手車目前五十二頁\總數六十八頁\編于五點2.4.2變配電所平面布置與土建要求以下只討論室內變配電所。

1、建筑平面由變壓器室、高（中、低）壓配電室、電容器室、控制室、值班室、工具間等組成。當變配電所只有中、低壓電壓等級時，中壓配電室也常稱為高壓配電室。對采用無油設備的中壓變配電所，以上有些功能房間可以合并。如中、低壓配電室、電容器室和變壓器室可公用一個房間。目前五十三頁\總數六十八頁\編于五點2、設備布置凈距與通道的概念。通道又分為操作、維護、疏散等幾種類型。通道的尺寸與人體工學和設備形式有關，相應工程規(guī)范中都有明確規(guī)定。變配電所平面布置示例如下。目前五十四頁\總數六十八頁\編于五點1-S9-800/10型電力變壓器；2-PEN線；3-接地線；4-GG-1A（F）型高壓開關柜；5-GN6型高壓隔離開關；6-GR-1型高壓電容器柜；7-GR-1型電容器放電柜；8-PGL2型低壓配電；9-低壓母線及支架；10-高壓母線及支架；11-電纜頭；12-電纜；13-電纜保護管；14-大門；15-進風口（百葉窗）；16-出風口（百葉窗）；17-接地線及其固定鉤圖4-68所示工廠高壓配電所及其附設2號車間變電所的平面圖和剖面圖目前五十五頁\總數六十八頁\編于五點2.4.3變配電所的土建要求

1）通風

2）防火抗爆。

3）通道設置。

4）安裝的土建配合。目前五十六頁\總數六十八頁\編于五點第5節(jié)供配電設施之電力線路介紹建筑物外的電力線路，即通常所說的“外線”。電線、電纜（簡稱線纜）是電力線路的核心元件，但不是電力線路的全部。按敷設部位，電力線路有架空敷設、地下敷設、水下敷設等。架空敷設一般采用電線（也有少數架空電纜），地下和水下敷設一般采用電纜，此處介紹架空線路和地下電纜線路。目前五十七頁\總數六十八頁\編于五點2.5.1架空線路架空線路是敷設在露天桿塔上的電力線路，由導線、桿塔、絕緣子、金具等構成。

1、導線目前五十八頁\總數六十八頁\編于五點2、桿塔作用：支撐導線并維持導線的空間位置。類型：按受力要求，分為直線桿、耐張桿、轉角桿、終端桿等；按制造材料可分為木桿、水泥桿、鐵塔等。

3、橫擔、絕緣子和金具橫擔：安裝在桿塔上，用于固定絕緣子。絕緣子（瓷瓶）：固定導線并使導線與桿塔絕緣。金具：連接、緊固導線與桿塔等。目前五十九頁\總數六十八頁\編于五點目前六十頁\總數六