供配電技術(shù)（第4版）（微課版）課件 項(xiàng)目三 選擇供配電一次設(shè)備

項(xiàng)目三選擇供配電一次設(shè)備內(nèi)容：變電站的作用及位置的確定原則，工廠變電站常用的高、低壓電氣設(shè)備的功能和結(jié)

構(gòu)特點(diǎn)及其選擇原則，成套變電站的布置要求和基本結(jié)構(gòu)。重點(diǎn)：工廠變電站常用的高、低壓設(shè)備的功能和結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及其選擇原則。項(xiàng)目概述一、工廠變電站變電站是工廠供配電系統(tǒng)的核心。是接受電能、變換電壓、分配電能的環(huán)節(jié)，是供配電系統(tǒng)的重要組成部分。

變電站位置的確定、主要電氣設(shè)備的功能和選擇，是供配電設(shè)計(jì)和運(yùn)行人員必備的基礎(chǔ)知識，也是變電站設(shè)計(jì)的重要環(huán)節(jié)。二、變電站的常用設(shè)備變電站的常用設(shè)備有員力變壓器。目前我國交流輸電的骨干網(wǎng)架通常為500kV的電壓等級以及在500kV電網(wǎng)基礎(chǔ)上發(fā)展起來的，1000kV特高壓等級，這樣高的電壓，無論從發(fā)電機(jī)的安全運(yùn)行方面或是從制造成本方面考慮，都不允許由發(fā)電機(jī)直接生產(chǎn)，必須用升壓變壓器將電壓升高后才能實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距離輸送。從電能用戶來講，為了適應(yīng)各種用電設(shè)備的電壓要求，電能輸送到用電區(qū)域后，必須通過各級變電站利用電力變壓器將電壓降低為種類電器所需要的電壓值。因此，電力變壓器在電力系統(tǒng)中占有極其重要的地位。變電站的常用設(shè)備除了電力變壓器，還有高、低壓熔斷器，高、低壓負(fù)荷開關(guān)，高、低壓斷路器，互感器、避雷器、高壓開關(guān)柜、低壓配電屏等。三、設(shè)備選擇原則供配電系統(tǒng)中的電氣設(shè)備是在一定的電壓、電流、頻率和工作環(huán)境條件下工作的，電氣設(shè)備選擇，除了應(yīng)滿足在正常工作時(shí)能安全可靠運(yùn)行，適應(yīng)所處的位置、環(huán)境溫度、海拔，以及防塵、防腐、防爆等要求外，還應(yīng)滿足在短路故障時(shí)不致?lián)p壞的條件，開關(guān)電器還必須具有足夠的斷流能力。電氣設(shè)備的選擇是供配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。電氣設(shè)備選擇得是否恰當(dāng)，對整個(gè)系統(tǒng)的安全可靠運(yùn)行至關(guān)重要。任務(wù)一工廠變電站的作用和類型【任務(wù)陳述】

工廠變電站是工廠供配電系統(tǒng)的重要組成部分，直接影響工廠供配電系統(tǒng)的安全與經(jīng)濟(jì)運(yùn)行，也是聯(lián)系電網(wǎng)和工廠用電設(shè)備位的中間環(huán)節(jié)，起著變換和分配電能的作用。工廠變電站的主要作用是：從電力系統(tǒng)接受電能，經(jīng)過變壓器降壓，然后按要求把電能分配到各車間供給各類用電設(shè)備。除此之外，變電站還具有電網(wǎng)輸入電壓監(jiān)視、調(diào)節(jié)等功能。

通過本任務(wù)，學(xué)生應(yīng)了解變電站的作用，理解各種類型變電站任務(wù)的不同，掌握工廠變電站位置的選擇原則。一、

電壓的選擇1.供電電壓的確定供電電壓是指供配電系統(tǒng)從電力系統(tǒng)所取得的電源電壓。究竟采用哪一級供電電壓，主要取決于以下三個(gè)方面因素。1.電力部門所能提供的電源電壓；2.企業(yè)負(fù)荷大小及距離電源線路的遠(yuǎn)近；3.企業(yè)大型設(shè)備的額定電壓決定了企業(yè)的供電電壓。2.配電電壓的確定由用戶總降壓變電站向高壓用電設(shè)備配電的電壓，稱為高壓配電電壓，通常采用10kV和6kV；由用戶車間變電站或建筑物變電站向低壓用電設(shè)備配電的電壓，稱為低壓配電電壓，通常采用220V/380V。但石油、化工及礦山可采用660V的配電電壓。二、工廠變電站的類型按變電站系統(tǒng)中的地位和作用分為：總降壓變電站10kV變電站總降壓變電站通常采用35~110kV的電源進(jìn)線，降至10kV或6kV，再向車間變電站和高壓用電設(shè)備配電。10kV變電站是向建筑物或中小型用戶負(fù)荷配電的獨(dú)立變電站，通常是戶內(nèi)式變電站。建筑物變電站建筑物變電站通常建在戶外，變壓器一律采用干式變壓器，高壓開關(guān)采用真空斷路器，保證良好的通風(fēng)條件。高層建筑變電站高層建筑變電站一般建在樓內(nèi)，是戶內(nèi)變電站。通常置于高層建筑的地下室或中間某層。車間變電站桿上變電站箱式變電站車間變電站分有車間附設(shè)變電站和車間內(nèi)變電站兩種類型，是向企業(yè)配電的10/0.4kV變電站。車間變電站在大型冶金企業(yè)中比較多見。桿上變電站安裝在室外電線桿上，適用于315kVA及以下的變壓器，常用于居民區(qū)、用電負(fù)荷小的單位。箱式變電站是由高壓室、變壓器室和低壓室構(gòu)成的10kV變電所站。箱變安裝、維護(hù)方便，一般用于居民小區(qū)。三、

工廠變電站位置的選擇1.變電站的位置選擇原則①靠近負(fù)荷中心；②進(jìn)出線方便，考慮電源的進(jìn)線方向，偏向電源側(cè)；③不應(yīng)防礙企業(yè)的發(fā)展，要考慮擴(kuò)建的可能性；④設(shè)備運(yùn)輸方便；⑤不宜設(shè)在污穢或有腐蝕性氣體的場所；⑥屋外配電裝置與其他建筑物，構(gòu)筑物之間防火間距符合規(guī)定；⑦變電所建筑物、變壓器及屋外配電裝置應(yīng)與附近冷卻塔或噴泉水池之間的距離符合規(guī)定。變電站的位置選擇應(yīng)根據(jù)選擇原則，經(jīng)技術(shù)、經(jīng)濟(jì)比較后確定2.負(fù)荷中心的確定①負(fù)荷指示圖確定負(fù)荷中心可以用負(fù)荷指示圖、負(fù)荷功率矩法或負(fù)荷電能矩法近似確定負(fù)荷指示圖是將電力負(fù)荷按一定比例用負(fù)荷圓的形式標(biāo)示在工廠或車間的平面圖上。如圖示。負(fù)荷圓的圓心確定：各車間負(fù)荷圓的圓心應(yīng)與車間的負(fù)荷中心大致相符（車間中心或偏向負(fù)荷集中的一側(cè)）。②負(fù)荷功率矩法確定負(fù)荷中心設(shè)有負(fù)荷P1、P2、P3，如圖示。按負(fù)荷功率矩法確定負(fù)荷中心：只考慮了各負(fù)荷的功率和位置，不考慮負(fù)荷的工作時(shí)間，因而負(fù)荷中心被認(rèn)為是固定不變的。2.負(fù)荷中心的確定它們在任選的直角坐標(biāo)系中的坐標(biāo)分別為P1（x1，y1）、P2（x2，y2）、P3（x3，y3）。假設(shè)總負(fù)荷：的負(fù)荷中心位于坐標(biāo)P（x，y）處，則：③負(fù)荷電能矩法確定負(fù)荷中心事實(shí)上，各負(fù)荷的工作時(shí)間不同，因而負(fù)荷中心不可能是固定不變的，負(fù)荷中心不只是與各負(fù)荷的功率有關(guān)，而且與各負(fù)荷的工作時(shí)間有關(guān)，因而提出了負(fù)荷電能矩來確定負(fù)荷中心的方法。式中：PCi是各負(fù)荷的有功計(jì)算負(fù)荷；Wai是各負(fù)荷的年有功電能消耗量，Tmaxi是各負(fù)荷的年最大負(fù)荷利用小時(shí)。2.負(fù)荷中心的確定類似負(fù)荷功率矩的公式，按負(fù)荷電能矩法確定負(fù)荷中心的公式為：根據(jù)負(fù)荷指示圖、負(fù)荷功率矩法或負(fù)荷電能矩法確定的負(fù)荷中心位置，綜合考慮變電所位置選擇的原則，從而確定總降壓變電站、獨(dú)立變電站、車間變電站或建筑物變電站的位置。3.變電站位置的確定需要指出的，負(fù)荷中心原則上并不是確定變電站位置的唯一因素，況且負(fù)荷中心會(huì)隨機(jī)變動(dòng)，因此大多數(shù)變電站的位置都選擇靠近負(fù)荷中心且偏向電源側(cè)。［任務(wù)實(shí)施］工程案例分析某新建生活小區(qū)距離最近的220V變電站與小區(qū)之間的安全距離是多少？為方便小區(qū)住戶的用電，小區(qū)內(nèi)擬安裝一些箱式變電站，那么，小區(qū)內(nèi)各箱式變電站與各樓房之間的安全距離應(yīng)多少比較合適？分析：220kV變電站與小區(qū)之間的安全距離一般選擇100m，設(shè)置這么大的安全距離主要是因?yàn)楫?dāng)人們接觸到電場強(qiáng)度達(dá)到50～200kV/m時(shí)，會(huì)出現(xiàn)頭痛、頭暈、疲乏、睡眠不佳，食欲不振，血液、心血管系統(tǒng)及中樞神經(jīng)系統(tǒng)異常等情況。所以，電壓達(dá)到100kV以上的超高壓輸電線路，按規(guī)定一般不許從居民區(qū)通過，架設(shè)高度還應(yīng)距地面6.5m以上，才能避免居民免受其害。工程實(shí)際中還要視220kV變電站設(shè)備類型而定，對于敞開式設(shè)備，其占地面積大，為防止有易飄物落入設(shè)備上引起事故，一般距住宅樓體較遠(yuǎn)，對于氣體絕緣變電站（GIS）戶內(nèi)設(shè)備，由于采用綜合樓多層排布，住宅樓體會(huì)離變電站較近。工程實(shí)際中，對10～35kV變電站而言，通常要求正面距居民住宅12m以上，側(cè)面8m以上；35kV以上變電站的建設(shè)，要求正面距居民住宅15m以上，側(cè)面12m以上；如果居民小區(qū)選擇安裝箱式變電站，那么安全距離應(yīng)距居民住宅5m以上。任務(wù)總結(jié)1.企業(yè)供電電壓的選擇主要取決于：電力部門所能提供的電源電壓，企業(yè)負(fù)荷大小及距離電源線路的遠(yuǎn)近以及企業(yè)大型設(shè)備的額定電壓3個(gè)方面。高壓配電電壓常為10kV或6kV，低壓配電電壓我國規(guī)定為380V/220V。2.廠礦企業(yè)變電站是工廠供配電系統(tǒng)的核心，按變電站在供配電系統(tǒng)中的地位和作用，可分為總降壓變電站、10kV變電站、車間變電站等，變電站位置的選擇首先應(yīng)考慮接近負(fù)荷中心和電力系統(tǒng)，還要考慮進(jìn)線、出線方便等因素。任務(wù)三一次設(shè)備的配置與選擇【任務(wù)陳述】變電站是電能的中轉(zhuǎn)樞紐，它的正常運(yùn)行決定著電網(wǎng)的安全運(yùn)行。而在供配電系統(tǒng)中，變電站一次系統(tǒng)設(shè)備的配置與選擇更是起著尤為重要的作用。通過本任務(wù)，學(xué)習(xí)者應(yīng)了解供配電一次系統(tǒng)中的電力變壓器、高低壓熔斷器、高低壓隔離形狀、高低壓負(fù)荷開關(guān)、高低壓斷路器、互感器、避雷器及成套設(shè)備的配備和用途，理解和掌握對這些一次設(shè)備的選擇方法。一、電氣設(shè)備中的電弧問題當(dāng)開關(guān)通斷時(shí)，只要?jiǎng)?、靜觸頭之間的電壓不小于10～20伏，它們行將接觸或者開始分?jǐn)鄷r(shí)就會(huì)在間隙內(nèi)產(chǎn)生放電現(xiàn)象。如果電流小，就會(huì)發(fā)生火花放電；如果電流大于80～100mA，就會(huì)發(fā)生弧光放電，即電弧。1.電弧的形成及危害①電弧延長了開關(guān)電器切斷電路的時(shí)間，如果電弧是短路電流產(chǎn)生的，電弧的存在就意味著短路電流還存在，從而使短路電流危害的時(shí)間延長。顯然，電弧是電氣設(shè)備運(yùn)行中經(jīng)常發(fā)生的一種物理現(xiàn)象，其特點(diǎn)是光亮很強(qiáng)和溫度很高，因此對供配電系統(tǒng)的威脅極大。電弧對供配電系統(tǒng)的危害主要表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面。②電弧的高溫可燒壞觸頭，燒毀電氣設(shè)備及導(dǎo)線、電纜，還可能引起弧光短路，甚至引起火災(zāi)和爆炸事故。③強(qiáng)烈的弧光可能損傷人的視力。因此，在供配電系統(tǒng)中，各種開關(guān)電器在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)上要保證電弧能迅速熄滅。2、常用的滅弧方法速拉滅弧法在切斷電路時(shí)，速拉滅弧法可使弧隙的電場強(qiáng)度驟降，同時(shí)使電弧表面突然增大，使帶電質(zhì)子的復(fù)合速度加快，從而加速電弧的熄滅。這種滅弧方法常用于高壓開關(guān)中裝的速斷彈簧。冷卻吹弧法冷卻吹弧法可降低電弧的溫度，使電弧的電場減弱，導(dǎo)致帶電質(zhì)子的復(fù)合增強(qiáng)，有助于電弧的熄滅。這種滅弧方法在開關(guān)電器中應(yīng)用比較普遍。吹弧滅弧法利用外力來吹動(dòng)電弧，使電弧加速冷卻，同時(shí)拉長電弧，迅速降低電弧中的電場強(qiáng)度，從而加速電弧熄滅。按吹弧的方向分為橫吹和縱吹；按外力的性質(zhì)分為氣吹、油吹、電動(dòng)力吹、磁吹等方式等。短弧滅弧法利用金屬柵片把電弧分割成若干個(gè)相互串聯(lián)的短弧，以提高電弧電壓，使觸頭間的電壓不足以擊穿所有柵片間的氣隙而使電弧熄滅。狹溝滅弧法在熔斷器的熔管內(nèi)充填石英砂和用絕緣柵的方法，都是利用狹溝滅弧法進(jìn)行滅?。簩㈦娀∨c固體介質(zhì)所形成的狹溝接觸，由于電弧在固體中，其冷卻條件加強(qiáng)，同時(shí)電弧在狹縫中燃燒產(chǎn)生氣體使內(nèi)部壓力增大，去游離作用加強(qiáng)，有利于電弧的熄滅。真空斷路器就是利用真空滅弧法的原理工作的。真空斷路器的滅弧介質(zhì)和滅弧后觸頭間隙的絕緣介質(zhì)都是高真空，具有體積小、重量輕、適用于頻繁操作、滅弧不用檢修的優(yōu)點(diǎn)，在配電網(wǎng)中應(yīng)用較為普及。真空滅弧法二、

電力變壓器我國研制出來的容量最大的750KV三相一體的升壓變壓器1.變壓器概述電力變壓器在電力系統(tǒng)中占有極其重要的地位（1）定義：電力變壓器是一種靜止的電氣設(shè)備，它利用電磁感應(yīng)原理把某一數(shù)值的交流電壓轉(zhuǎn)換成頻率相同的另一種或幾種數(shù)值不同的交流電壓。發(fā)電廠變電站中的大型電力變壓器油浸式變壓器分有油浸自冷式、油浸風(fēng)冷式和油浸水冷式等工廠變電站一般都采用油浸自冷式電力變壓器作為主變干式變壓器多用于高層建筑、機(jī)場、碼頭的室內(nèi)變電站主變充氣式變壓器主要用于各種高壓電力、電氣檢測和試驗(yàn)設(shè)備（2）變壓器的分類按變壓器的相數(shù)可分為單相變壓器和三相變壓器按繞組可分為雙繞組變壓器和三繞組變壓器按冷卻方式可分為油浸式變壓器和干式變壓器等（3）變壓器的組成變壓器主要由鐵芯、繞組、油箱、儲(chǔ)油柜等組成儲(chǔ)油柜變壓器油箱體高壓絕緣套管低壓絕緣套管分接開關(guān)氣體繼電器除此之外，還有安全氣道、溫度計(jì)、吊裝環(huán)和入孔支架等。散熱管工廠變電站常用的10kV全封閉式配電變壓器變電站常用的110kV油浸式風(fēng)冷電力變壓器2.變壓器型號的選擇顯然，該S9-1000/10變壓器是三相銅繞組油浸自冷式、無載調(diào)壓、設(shè)計(jì)序號為9、容量為1000kVA、高壓繞組額定電壓為10kV的電力變壓器。合理選擇變壓器，有利于電能的合理輸送、分配和使用。根據(jù)使用要求和環(huán)境選擇變壓器型號，應(yīng)選用低損耗節(jié)能型變壓器，如S9系列、S10系列或S11系列；對于高層建筑、地下建筑等對消防要求較高場所應(yīng)采用干式電力變壓器，如SC10，SG11系列；電網(wǎng)電壓波動(dòng)較大、電能質(zhì)量要求較高時(shí)，采用有載調(diào)壓電力變壓器，如SZ10系列。3.電力變壓器臺(tái)數(shù)的選擇原則總降壓變電站主變壓器臺(tái)數(shù)和容量的選擇原則①滿足負(fù)荷對供電可靠性的要求，Ⅰ、Ⅱ級負(fù)荷比較大時(shí)，選擇2臺(tái)主變壓器。(1)變壓器臺(tái)數(shù)選擇原則②季節(jié)性負(fù)荷或晝夜負(fù)荷比較大時(shí)，宜采用經(jīng)濟(jì)運(yùn)行方式，技術(shù)經(jīng)濟(jì)合理時(shí)，可設(shè)2臺(tái)主變。③三級負(fù)荷一般選擇一臺(tái)主變壓器，如果負(fù)荷較大時(shí)，也可選擇兩臺(tái)主變壓器。有少量Ⅰ、Ⅱ級負(fù)荷可從鄰近取得低壓備用電源時(shí)，可設(shè)1臺(tái)主變壓器。(2)容量確定原則①1臺(tái)變壓器：SN

=(1.15～1.4)SC

②2臺(tái)變壓器：SN=(0.6～0.7)SC即：SN≥SC(Ⅰ+Ⅱ)4.變壓器臺(tái)數(shù)和容量的確定車間變電站變壓器臺(tái)數(shù)和容量的確定對于二，三級負(fù)荷，變電站只設(shè)置一臺(tái)變壓器，其容量可根據(jù)計(jì)算負(fù)荷決定。對一，二級負(fù)荷較大的車間，采用兩回路獨(dú)立進(jìn)線，設(shè)置兩臺(tái)變壓器。(1)變壓器臺(tái)數(shù)的確定(2)容量的確定①1臺(tái)變壓器：SN

≥SC②2臺(tái)變壓器：SN

=(0.6～0.7)SC即：SN

≥

SC(Ⅰ+Ⅱ)③單臺(tái)變壓器的容量不宜超過1000kVA。某10kV/0.4kV車間變電站，總計(jì)算負(fù)荷為1350kVA，其中一、二級負(fù)荷為680kVA。試選擇變壓器的臺(tái)數(shù)和容量。解例由于車間存在一、二級負(fù)荷，所以應(yīng)選擇兩臺(tái)變壓器。任一臺(tái)變壓器單獨(dú)運(yùn)行時(shí)，要滿足60%~70%的負(fù)荷，即：單臺(tái)變壓器的容量為：且任意一臺(tái)變壓器應(yīng)滿足SN

≥680kVA。因此，可選擇兩臺(tái)容量均為1000kVA的低損耗節(jié)能型變壓器，具體型號可選擇S11-1000/10。某10kV/0.4kV變電站，總計(jì)算負(fù)荷為1400kVA，其中一、二級負(fù)荷為730kVA。試初步選擇主變壓器的臺(tái)數(shù)和容量。解練習(xí)根據(jù)變電站有一、二級負(fù)荷的情況，應(yīng)選擇兩臺(tái)主變。任一臺(tái)變壓器單獨(dú)運(yùn)行時(shí)，要滿足60%~70%的負(fù)荷，即：單臺(tái)變壓器的容量為：且任意一臺(tái)變壓器應(yīng)滿足SN.T

≥730kVA。因此，可初步選擇兩臺(tái)容量均為1000kVA的低損耗節(jié)能型變壓器，具體型號可選擇S10-1000/10。5.變壓器的正常過負(fù)荷能力（1）變壓器的實(shí)際容量電力變壓器的額定容量，是指它在規(guī)定的20年內(nèi)且室外安裝時(shí)，連續(xù)輸出的最大視在功率。一般規(guī)定，若變壓器安裝地點(diǎn)的年平均氣溫不等于20℃，則年平均氣溫每升高1℃，變壓器的容量應(yīng)相應(yīng)減小1％。因此，變壓器的實(shí)際容量應(yīng)在額定容量的基礎(chǔ)上再計(jì)入一個(gè)溫度校正系數(shù)Kθ。室外變壓器的實(shí)際容量為：室內(nèi)變壓器的實(shí)際容量為：式中：SN.T是變壓器的額定容量，

θ0.av是變壓器安裝地點(diǎn)的年平均氣溫。（2）變壓器的正常過負(fù)荷能力變壓器的正常過負(fù)荷能力，是以不犧牲變壓器正常壽命為原則制定的，同時(shí)還規(guī)定過負(fù)荷期間負(fù)荷和各部分溫度不得超過規(guī)定的最高限值。我國的限值為：繞組最熱點(diǎn)溫度不得超過140℃；自然油循環(huán)變壓器負(fù)荷不得超過額定負(fù)荷的1.3倍，強(qiáng)迫油循環(huán)變壓器負(fù)荷不得超過額定負(fù)荷的1.2倍。

在事故情況下，允許短時(shí)間較大幅度的過負(fù)荷運(yùn)行，而不論故障前負(fù)荷大小，但運(yùn)行時(shí)間不得超過下表所規(guī)定的時(shí)間。（3）變壓器的事故過負(fù)荷能力油浸自冷式變壓器過負(fù)荷百分?jǐn)?shù)（%）306075100200允許過負(fù)荷時(shí)間（min）1204520101.5干式變壓器過負(fù)荷百分?jǐn)?shù)（%）1020305060允許過負(fù)荷時(shí)間（min）756045165高壓熔斷器是用來防止高壓電氣設(shè)備發(fā)生短路和長期過載的保護(hù)設(shè)備，結(jié)構(gòu)簡單，應(yīng)用廣泛。高壓熔斷器一般由纖維熔管、金屬熔體、滅弧填充物、指示器、靜觸座等構(gòu)成。三、

高、低壓熔斷器XRNT型熔斷器外形RW系列熔斷器外形1.高壓熔斷器低壓熔斷器主要用于實(shí)現(xiàn)低壓配電系統(tǒng)的短路保護(hù)。2.低壓熔斷器RT0型有填料管式熔斷器在電路中起限流作用，廣泛應(yīng)用于要求斷流能力較高的場合。RT0型有填料管式熔斷器滅弧、斷流能力都很強(qiáng)，熔斷器熔斷后，紅色熔斷指示器立即彈出，以便于檢查。RM10型密閉管式低壓熔斷器，由纖維管、變截面鋅熔片和觸頭底座等幾部分組成。短路時(shí)，變截面鋅熔片熔斷；過負(fù)荷時(shí)，由于電流加熱時(shí)間長，熔片窄部散熱較好，往往不在窄部熔斷，而在寬窄之間的斜部熔斷。高壓隔離開關(guān)斷開后具有明顯的可見斷開間隙，沒有滅弧裝置，不能帶負(fù)荷拉、合閘。主要用于隔斷高壓電源，以確保在高壓線路或高壓設(shè)備檢修時(shí)檢修人員及設(shè)備的安全。四、

高、低壓隔離開關(guān)1.高壓隔離開關(guān)高壓隔離開關(guān)是發(fā)電廠和變電站電氣系統(tǒng)中重要的開關(guān)電器，高壓隔離開關(guān)需與高壓斷路器配套使用。GN19系列戶內(nèi)式高壓隔離開關(guān)通常配以拐動(dòng)機(jī)構(gòu)進(jìn)行操作，在有電壓而無負(fù)載的情況下分、合電路。常用操動(dòng)機(jī)構(gòu)的規(guī)格型號為CS系列和CJ2系列。其中CS6、CS8、CS11、CS15、CS16型為手動(dòng)杠桿操動(dòng)機(jī)構(gòu)，CJ2為電動(dòng)機(jī)操動(dòng)機(jī)構(gòu)。GW5系列戶外高壓隔離開關(guān)，由圖示3個(gè)單極組成，每極主要由底架、支柱絕緣子、左右觸頭、接地閘刀等部分組成。GW5系列戶外高壓隔離開關(guān)的兩個(gè)支柱絕緣子分別安裝在底座的轉(zhuǎn)動(dòng)軸承上，呈“V”形布置。軸線交角為50°，兩軸承座下為傘齒輪嚙合，左右觸頭安裝在支柱絕緣子上部由軸承座的轉(zhuǎn)動(dòng)帶動(dòng)支柱絕緣子同步轉(zhuǎn)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)兩觸頭的斷開和閉合，3個(gè)單極由連動(dòng)拉桿實(shí)現(xiàn)三極聯(lián)動(dòng)。GW5系列戶外高壓隔離開關(guān)按附裝接地開關(guān)不同可分為不接地、單接地、雙接地3種類型。GW46型剪刀式高壓隔離開關(guān)。其適用于垂直斷口管母線或軟母線的場合，而且該產(chǎn)品具有通流能力強(qiáng)、絕緣水平高、防腐能力好、機(jī)械壽命長、鉗夾范圍大、外形美觀等特點(diǎn)。必須強(qiáng)調(diào)，不管合閘還是分閘的操作，高壓隔離開關(guān)都應(yīng)在不帶負(fù)荷或負(fù)荷在隔離開關(guān)允許的操作范圍之內(nèi)時(shí)才能進(jìn)行。送電操作隔離開關(guān)時(shí)，須先檢查與之串聯(lián)的斷路器，應(yīng)確實(shí)處于斷開位置，才能閉合高壓隔離開關(guān)；而斷開高壓隔離開關(guān)時(shí)，則必須先斷開高壓斷路器，即斷開全部負(fù)荷，線路空載后才能再斷開高壓隔離開關(guān)。低壓隔離開關(guān)均采用絕緣鉤棒進(jìn)行操作。普通型低壓隔離開關(guān)安裝場所應(yīng)無嚴(yán)重影響隔離開關(guān)絕緣和導(dǎo)電能力的氣體、蒸汽，化學(xué)性沉積、鹽霧、灰塵及其他爆炸性、侵蝕性物質(zhì)等。防污型低壓隔離開關(guān)適用于重污染地區(qū)，但不應(yīng)有引起火災(zāi)及爆炸的物質(zhì)。2.低壓隔離開關(guān)高壓負(fù)荷開關(guān)有簡單的滅弧裝置和明顯的斷開點(diǎn)，可通斷負(fù)荷電流，有隔離開關(guān)的作用，但不能斷開短路電流。負(fù)荷開關(guān)常與熔斷器一起配合使用，構(gòu)成組合電器。五、

高、低壓負(fù)荷開關(guān)1.高壓負(fù)荷開關(guān)高壓負(fù)荷開關(guān)具有開斷能力大、安全可靠、電壽命長、可頻繁操作、結(jié)構(gòu)緊湊、體積小、重量輕、基本不需要維修等優(yōu)點(diǎn)。高壓負(fù)荷開關(guān)適用于三相交流10kV、50Hz的電力系統(tǒng)中，廣泛用于局域網(wǎng)建設(shè)改造工程、工礦企業(yè)、高層建筑和公共設(shè)施等，可作為環(huán)網(wǎng)供電或終端，起著電能的分配、控制和保護(hù)的作用。2.低壓負(fù)荷開關(guān)低壓負(fù)荷開關(guān)主要功能是能夠有效地通斷低壓線路中的負(fù)荷電流，并對其進(jìn)行短路保護(hù)，適于交流工頻電路中。小容量的低壓負(fù)荷開關(guān)觸頭分合速度與手柄操作速度有關(guān)。容量較大的低壓負(fù)荷開關(guān)操作機(jī)構(gòu)采用彈簧儲(chǔ)能動(dòng)作原理，分合速度與手柄操作的速度快慢無關(guān)，結(jié)構(gòu)較簡單，并附有可靠的機(jī)械聯(lián)鎖裝置，蓋子打開后開關(guān)不能合閘及開關(guān)合閘后蓋子不能打開，可保證工作安全。六、

高、低壓斷路器1.高壓斷路器供配電系統(tǒng)正常運(yùn)行時(shí)，高壓斷路器用它接通或切斷負(fù)荷電流，在電氣設(shè)備或線路發(fā)生短路故障或嚴(yán)重過負(fù)荷時(shí)，由繼電保護(hù)裝置控制高壓斷路器自動(dòng)迅速地切斷故障電流，以防止擴(kuò)大事故范圍。（1）高壓斷路器的用途及基本功能高壓斷路器是具有滅弧裝置且專用于高壓線路的開關(guān)設(shè)備1.控制功能：根據(jù)電力系統(tǒng)運(yùn)行的需要，將部分或全部電氣設(shè)備以及部分或全部線路投入或退出運(yùn)行；2.保護(hù)功能：當(dāng)電力系統(tǒng)某一部分發(fā)生故障時(shí)，高壓斷路器和保護(hù)裝置、自動(dòng)裝置相配合，將該故障部分從系統(tǒng)中迅速切除，減少停電范圍，防止事故擴(kuò)大，保護(hù)系統(tǒng)中各類電氣設(shè)備不受損壞，保證系統(tǒng)無故障部分安全運(yùn)行。3.滅弧功能：高壓斷路器具有很強(qiáng)的滅弧功能，不僅能可靠開斷空載電流和負(fù)荷電流，而且能可靠地開斷短路電流。六氟化硫（SF6）斷路器結(jié)構(gòu)原理六氟化硫斷路器分為瓷柱式和罐式兩類。SF6斷路器的滅弧單元裝在滅弧瓷套內(nèi)，使處于高電位的觸頭、導(dǎo)電部分和滅弧室與低電位絕緣，絕緣支柱安裝在接地的支架上，整個(gè)一體內(nèi)充一定壓力的SF6氣體，保證內(nèi)部絕緣能力。滅弧室通常安裝在支柱瓷套的上部，支柱瓷套下端的密封拉桿與操動(dòng)機(jī)構(gòu)相連，通過支柱瓷套下部的絕緣拉桿帶動(dòng)動(dòng)觸頭和壓氣缸進(jìn)行合閘、分閘機(jī)械操作。滅弧室SN10-10型高壓少油斷路器少油型斷路器的滅弧裝置具有橫吹、縱吹及機(jī)械運(yùn)動(dòng)引起的油吹三種滅弧功能，當(dāng)觸點(diǎn)斷開時(shí)可起到迅速滅弧的效果。斷路器的滅弧，主要依賴于滅弧室。滅弧室油滅弧法1.低壓斷路器低壓斷路器具有操作安全，分?jǐn)嗄芰^高，兼有多種保護(hù)功能，動(dòng)作值可調(diào)等優(yōu)點(diǎn)，而且當(dāng)電路中一旦發(fā)生故障觸頭自動(dòng)分離，故障排除一般不需要更換部件，因此應(yīng)用極為廣泛，是低壓配電網(wǎng)絡(luò)和電機(jī)控制系統(tǒng)中常用的重要保護(hù)電器之一。低壓斷路器即低壓自動(dòng)空氣開關(guān)，分為框架式DW系列和塑殼式DZ系列兩大類。在電路發(fā)生過載、短路及失壓或欠壓時(shí)，低壓斷路器均能自動(dòng)分?jǐn)嚯娐?。工作原理：電路發(fā)生短路時(shí)，低壓斷路器的過流脫扣器動(dòng)作，把搭鉤頂開，彈簧將觸點(diǎn)分離，起到短路保護(hù)作用；當(dāng)電路出現(xiàn)過載時(shí)，大電流使雙金屬片向上彎曲，熱脫扣器動(dòng)作，頂開搭鉤，觸點(diǎn)分離，起到過載保護(hù)作用；當(dāng)電路嚴(yán)重欠壓或斷電失壓時(shí)，分勵(lì)脫扣器動(dòng)作，搭鉤頂開，使觸點(diǎn)分離，起到欠壓、失壓保護(hù)作用。搭鉤

彈簧觸點(diǎn)

過流脫扣器

熱脫扣器

分勵(lì)脫扣器

萬能式低壓斷路器萬能式低壓斷路器主要由機(jī)械操作和脫扣系統(tǒng)、觸頭及滅弧系統(tǒng)、過電流保護(hù)裝置3大部分構(gòu)成。其操作方式有手柄操作、電動(dòng)機(jī)操作和電磁操作等。具有過流保護(hù)、負(fù)荷監(jiān)控、顯示和測量、報(bào)警及指示等功能。萬能式低壓斷路器還有微型萬能斷路器，簡稱MCB。目前廣泛應(yīng)用于建筑電氣作為終端保護(hù)裝置，有單極、雙極、3極和4極四種，在220/380V配電電路中起短路、過載和過壓保護(hù)等。DZ10系列塑殼斷路器適用于交流50Hz、380V或直流220V及以下的配電線路中。DZ10系列用來分配電能和保護(hù)線路及電源設(shè)備的過載、欠電壓和短路，以及在正常工作條件下不頻繁分?jǐn)嗪徒油ň€路。DZ20系列塑殼斷路器適用于交流50Hz、660V或400V及以下的配電線路中。其額定電流最大為1

250A。一般作為配電用，額定電流200A和400A型的斷路器亦可作為保護(hù)電動(dòng)機(jī)用。在正常情況下，可分別作為線路不頻繁轉(zhuǎn)換及電動(dòng)機(jī)的不頻繁起動(dòng)之用。DW10系列萬能式斷路器適用于交流50Hz、電壓最大為380V、直流電壓最大為440V的電氣線路中，用作過載、短路、失壓保護(hù)以及正常條件下的不頻繁轉(zhuǎn)換。當(dāng)斷路器在直流電路中串聯(lián)使用時(shí)，電壓允許提高到440V?；ジ衅鞣钟袃x用電壓互感器和儀用電流互感器，屬于特殊變壓器。儀用互感器作為供配電技術(shù)中一次系統(tǒng)和二次系統(tǒng)之間的聯(lián)絡(luò)元件，其作用如下：①可把一次測的高電壓、大電流轉(zhuǎn)換成二次側(cè)標(biāo)準(zhǔn)的低電壓100V和小電流5A，使二次電路正確反映一次系統(tǒng)的正常運(yùn)行和故障情況；②使低電壓的二次系統(tǒng)與高電壓的一次系統(tǒng)實(shí)施電氣隔離，使二次系統(tǒng)的對地電位與一次系統(tǒng)無關(guān)，正常運(yùn)行情況下電壓互感器處于小于100V的低壓狀態(tài)，十分方便于維護(hù)、檢修與調(diào)試，保證了人身和設(shè)備的安全。③可取得零序電流、電壓分量供反應(yīng)接地故障的繼電保護(hù)裝置使用。七、

互感器電壓互感器一次繞組并接于電網(wǎng)，二次繞組與測量儀表或繼電器電壓線圈并聯(lián)。電流互感器一次繞組與支路負(fù)載串接于電網(wǎng)，二次繞組與測量儀表或繼電器的電流線圈相串聯(lián)?；ジ衅髟诎惭b時(shí)同名端子不允許接錯(cuò)，否則會(huì)造成這些裝置運(yùn)行中的紊亂，正確測定互感器的同名端并正確接入上述儀表裝置十分重要。1.互感器與系統(tǒng)的連接電壓互感器的工作原理、構(gòu)造及接線方式都與變壓器類同，只是容量較小，通常僅有幾十或幾百伏安。電壓互感器能夠可靠地隔離高壓，保證測量人員、儀表及保護(hù)裝置的安全，同時(shí)把高電壓按一定比例縮小，使低壓繞組能夠準(zhǔn)確地反映高壓量值的變化，以解決高壓測量的困難。電壓互感器的二次電壓均為標(biāo)準(zhǔn)值100V。2.電壓互感器電壓互感器的配置應(yīng)滿足測量、保護(hù)、同期和自動(dòng)裝置要求，在設(shè)備運(yùn)行方式發(fā)生改變時(shí)，可保證保護(hù)裝置不失壓、同期點(diǎn)兩側(cè)都能方便地取得電壓。其配置原則如下：（1）母線：6～220kV電壓等級的每組主母線，其三相上均應(yīng)安裝電壓互感器，旁路母線側(cè)安裝與否，應(yīng)視回路出線外側(cè)裝設(shè)電壓互感器的需要而確定。（2）線路：實(shí)用中為供同期和自動(dòng)重合閘使用，需要監(jiān)視和檢測線路斷路器外側(cè)有無電壓，這時(shí)可在線路斷路器外側(cè)裝一臺(tái)單相電壓互感器。電壓互感器配置原則（3）發(fā)電機(jī)：通常在發(fā)電機(jī)出口處裝兩組電壓互感器。其中一組由三只單相電壓互感器構(gòu)成的D，y接線方式電壓互感器，用來自動(dòng)調(diào)節(jié)勵(lì)磁裝置；另一組電壓互感器采用三相五柱式或三只單相接地專用電壓互感器，接成Y，y，Δ接線，輔助繞組接成開口三角形，供測量儀表、同期和繼電保護(hù)設(shè)備相連，供絕緣監(jiān)察用。當(dāng)互感器負(fù)荷太大時(shí)，可增設(shè)一組不完全三角形連接的互感器，專供測量儀表使用，50MW及以下發(fā)電機(jī)中性點(diǎn)還常設(shè)一個(gè)單相電壓互感器，用于定子接地保護(hù)。（4）變壓器：變壓器低壓側(cè)有時(shí)為了滿足同步或繼電保護(hù)的要求，常常設(shè)有一組電壓互感器。電壓互感器配置原則3.電流互感器電流互感器是由閉合的鐵心和繞組組成，依據(jù)電磁感應(yīng)原理工作。電流互感器一次繞組匝數(shù)很少，串在需要測量電流的線路中，因此它經(jīng)常有線路的全部電流流過，二次繞組匝數(shù)比較多，串接在測量儀表和保護(hù)回路中，且2次回路始終是閉合的，因此測量儀表和保護(hù)回路串聯(lián)線圈的阻抗很小，電流互感器的工作狀態(tài)接近短路。電流互感器相當(dāng)于一個(gè)升壓變壓器，只是容量較小。其工作原理、構(gòu)造及接線方式均與變壓器相同。電流互感器能夠可靠地隔離高壓大電流，以保證測量人員、儀表及保護(hù)裝置的安全，同時(shí)把大電流按一定比例縮小，使低壓繞組能夠準(zhǔn)確地反映高壓大電流量值的變化，以解決高壓大電流測量難的困擾。電流互感器二次電流均為標(biāo)準(zhǔn)值5A。①一相式接線

B相裝一個(gè)電流互感器，如圖（a）所示。能測量一相電流，用于三相負(fù)荷平衡系統(tǒng)，供測量電流和過負(fù)荷保護(hù)。接線方式②兩相式接線也叫不完全星形接線，如圖（b）所示。能測量三個(gè)相電流，廣泛用于中性點(diǎn)不接地系統(tǒng)，可測量三相電流、電能及做過電流保護(hù)之用。接線方式③兩相電流差

流過電流互感器線圈的電流為兩相電流之差，其量值是相電流的1.732倍。適用于中性點(diǎn)不接地系統(tǒng)，起過流保護(hù)作用。接線方式④三相星形接線

由于每相均裝有互感器，能反映各相電流，廣泛用于三相不平衡高壓或低壓系統(tǒng)中，作三相電流、電能測量及過電流保護(hù)之用接線方式1.正常運(yùn)行時(shí)，電壓互感器二次繞組近似短路工作狀態(tài)。2.電流互感器一次電流決定于一次電力網(wǎng)的負(fù)載電流。3.運(yùn)行中的電流互感器二次回路不允許開路。4.電流互感器的一次電流變化范圍很大。5.電流互感器結(jié)構(gòu)應(yīng)滿足熱穩(wěn)定和電動(dòng)穩(wěn)定要求。電流互感器的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是：一次繞組匝數(shù)很少，二次繞組匝數(shù)很多。有的電流互感器沒有一次繞組，而是利用穿過其鐵心的一次電路作為一次線圈。電流互感器工作特點(diǎn)有源式互感器：基于電磁感應(yīng)原理的無鐵芯線圈的CT，電容（電阻、電感）分壓式PT。有源式互感器先將高電壓大電流變換成小電壓信號，就近經(jīng)A/D變換成數(shù)字信號后通過光纜送出至接收端，由于高壓端電子設(shè)備需要供電，稱為有源式互感器。

目前開發(fā)、應(yīng)用中的電子式CT、PT可分成兩類：無源式互感器：利用光學(xué)材料的電光效應(yīng)、磁光效應(yīng)將電壓電流信號轉(zhuǎn)變成光信號，經(jīng)光纜送到低壓區(qū)，解調(diào)成電信號或數(shù)字信號，用光纖送給二次設(shè)備。因高壓區(qū)不需電源，稱為無源型互感器。

互感器的發(fā)展避雷器用于電力系統(tǒng)中電氣設(shè)備的絕緣免受沿線路傳來的雷電過電壓或由操作引起的內(nèi)部過電壓的損害。八、

避雷器避雷器的圖形符號為：避雷器的文字符號為F。避雷器是電力系統(tǒng)中的重要保護(hù)設(shè)備之一。避雷器的種類有：保護(hù)間隙避雷器管型避雷器普通閥型避雷器目前應(yīng)用最多的閥型氧化鋅避雷器高壓開關(guān)柜是一種高壓成套設(shè)備，按一定的線路方案將有關(guān)一次設(shè)備和二次設(shè)備裝在柜內(nèi)，起到節(jié)約空間安裝方便的作用，還可美化環(huán)境且供電可靠。九、

成套設(shè)備1.高壓開關(guān)柜目前，供配電系統(tǒng)中廣泛使用的高壓開關(guān)柜類型包括：金屬封閉固定式高壓開關(guān)柜金屬封閉戶內(nèi)移開式高壓開關(guān)柜高壓開關(guān)柜在結(jié)構(gòu)上按照“五防”設(shè)計(jì)，供電可靠性高，運(yùn)行維護(hù)方便，安裝工作量小，自動(dòng)化程度高，基本上可實(shí)現(xiàn)無人值守，目前廣泛應(yīng)用于供配電系統(tǒng)中。

組合式成套變電站對高壓開關(guān)柜在電氣和機(jī)械聯(lián)鎖上都采取了所謂的“五防”措施，即：①防止誤合閘、誤分?jǐn)鄶嗦菲鳎虎诜乐箮ж?fù)荷分、合隔離開關(guān)；③防止向已經(jīng)接地的部位送電；④防止帶電掛接地線；⑤防止誤入帶電間隔。組合式成套變電站雖然投資大，但可靠性高，運(yùn)行維護(hù)方便，安裝工作量小，自動(dòng)化程度高，基本上可實(shí)現(xiàn)無人值守，因此被廣泛使用。組合式成套變電站低壓配電屏又叫做低壓開關(guān)柜，是按一定的線路方案將有關(guān)低壓設(shè)備組裝在一起的成套配電裝置。低壓配電屏一般作為發(fā)電廠、變電站、工礦企業(yè)的動(dòng)力配電及照明供電設(shè)備使用。2.低壓配電屏固定式低壓開關(guān)柜抽屜式低壓開關(guān)柜組合式成套變電站組合式成套變電站又稱箱式變電站，各個(gè)單元都由生