页数：482页文件大小：10.86 MB来源： 供配电工程ppt课件
本课件可查阅各级供电电压的输送容量与距离，电弧的形成与熄灭，高压断路器、隔离开关、熔断器与低压断路器选择校验，电力变压器容量与台数确定，互感器接线，避雷器与成套配电装置，以及变配电所布置和结构要求。
第4章供配电一次系统供配电工程
第4章工厂变配电所及其一次系统4.1工厂变配电所的任务、类型及所址4.2电气设备中的电弧问题及对触头的要求4.3高压一次设备及其选择4.4低压一次设备及其选择4.5电力变压器及其选择4.6互感器及其选择4.7避雷器4.8成套配电装置4.9工厂变配电所的主接线图
供配电系统是电力系统的重要组成部分，也是变配电所设计的第一环节。本章重点介绍了供配电系统的电压选择、变电所位置的确定、变配电所的一次设备及主接线图以及变电所的布置和结构。本章是本课程的重点，也是从事供电设计与运行必备的基础知识。
供配电电压的选择一、供电电压确定供电电压是指供配电系统从电力系统所取得的电源电压。究竟采用哪一级供电电压，主要取决于以下三个方面因素。（1）电力部门所能提供的电源电压。如某一中小型企业，可采用10 kV供电电压，但附近只有35 kV电源线路，而要取得远处10 kV供电电压，投资较大时，则只有采用35 kV供电电压。（2）企业负荷大小及距离电源线路远近。
每一级供电电压都有其合理的供电容量和供电距离（见表4-1），当负荷较大时，相应的供电距离就会减小，如果企业距离供电电源较远时，为了减少能量损耗，可采用较高的供电电压。表4-1各级电压电力线路合理的输送功率和输送距离
（3）企业大型设备的额定电压决定了企业的供电电压。例如，某些制药厂或化工厂的大型设备，其额定电压为6 kV，则必须采用6 kV电源电压供电。当然也可采用35 kV或10kV电源进线，再降成6 kV厂内配电电压供电。在选择供电电压时，必须进行技术经济比较，才能确定应该采用的供电电压，而这一工作通常由有关设计部门去做。我国目前所用的企业供电电压为35～110kV、10kV、6kV。一般来讲，大中型企业常采用35～110kV作供电电压，中小型企业常采用10kV、6kV作供电电压，其中，采用10kV供电电压是最为常见的。
二、配电电压1.高压配电电压厂内高压配电电压通常采用10kV或6kV,一般情况下,采用10kV作厂内高压配电电压。对于有6kV设备的企业，如化工、制药厂等，若6kV设备容量较大时，采用6kV厂内高压配电电压；若6kV设备容量较小时，高压配电电压采用10kV。6kV设备采用10/6kV变压器供电。如果厂区环境条件允许也可采用35kV作为高压配电电压深入负荷中心的直配方式,将35kV直接降为380V供电。考虑到企业以后的扩建，这种高压线深入负荷中心的供电方式，只要从供电线路上引向新负荷点，建立新变电站就可以了。
2.低压配电电压我国规定低压配电电压等级为380V/220V，但在石油、化工及矿山（井）场所可以采用660V的配电电压。主要考虑在这些场合变电所不能设在负荷中心，距离负荷中心较远
变配电所的配置一、变配电所的任务二、变配电所的类型变电所担负从电网接受电能、变换电压、分配电能的任务。配电所担负从电网接受电能、分配电能的任务。变配电所是供配电系统的重要组成部分。变电所：受电、变电、配电所：受电、配电变电所按其在供配电系统中的地位和作用分为总降压变电所、独立变电所、车间变电所、杆上变电所、建筑物及高层建筑物变电所等。
1.总降压变电所一般来讲，企业规模不太大，车间或生产厂房布局比较集中，应尽量设一个总降压变电所，这样既节省投资，又便于运行维护。用户是否要设置总降压变电所，是由地区供电电源的电压等级和企业负荷大小及分布情况而定。对大中型企业，由于负荷较大，往往采用35KV（或以上）电源进线，一般降压至10kV或6 kV，再向各车间变电所和高压用电设备配电，这种降压变电所称为总降压变电所。
2.车间变电所主要有以下两种类型的变电所。（1）车间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4-1所示。车间附设变电所又分内附式（图4-1中1）和外附式（图4-1中2）。内附式变电所要占用一定的车间面积，但其在车间内部，故对车间外观没有影响。外附式变电所在车间的外部，不占用车间面积，便于车间设备的布置,而且安全性也比内附设变电所要高一些。
变压器室位于车间内的单独房间内（如图4-1中3），虽然这种车间内变电所占用了车间内的面积，但它处于负荷的中心，因而可以减少线路上的电能损耗和有色金属消耗量。由于设在车间内其安全性要差一些，故适用于负荷较大的多跨厂房内，在大型冶金企业中比较多见。（2）车间内变电所
3.独立变电所图4-2独立变电所与车间位置关系独立变电所为独立建筑，是指整个变电所设在与车间或建筑物有一定距离的单独区域内，通常是户内式变电所，向周围几个车间或建筑物供电，或向全厂（或小区〕供电,如图4-2所示。设置独立变电所主要是因为相邻几个车间负荷大，将变电所建到某一车间不适宜；或由于车间环境的限制，如制药车间、化工车间之间由于管道较多或有腐蚀性气体、易燃易爆气体等环境限制，必须建立独立变电所；或中小型企业负荷不太大，建立一个全厂独立变电所，向全厂各车间供电。适用于用电负荷比较分散，或有防火、防爆、防尘和安全管理方面要求的场所。
变电器安装在室外电杆上，适用于315KVA及以下变压器，常用于居民区、用电负荷小的用电单位。5、成套变电站是由电气制造厂家按一定接线方案成套制造，现场装配的变电所。由高压开关设备、电力变压器和低压开关设备三部分组合在一起而构成的配电装置。成套变电站是组合式变电站、箱式变电站和可移动式变电站的统称。4.杆上变电所
杆上变电所
箱式变电站
原纽约的世贸中心共110层，建筑面积840000平米,变压器总容量132000kVA,配置在第7、41、75、108层。日本新宿中心大厦共60层，变压器配置在地下4层和地面40层。840000m2132000kVA
原纽约曼哈顿世贸大楼
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它的高度仅次于马来西亚吉隆坡的双塔大厦和美国芝加哥的西尔斯大厦，是目前国内第一、世界第三高楼。美国SOM设计事务所主设计。金茂大厦高达420.5米，主楼88层、裙房6层、地下室3层，占地面积为2.4万平方米，总建筑面积为29万平方米。供电:35kV进线,2*10MVA+2*12MVA共计4台主变(35/6.3kV).13台配电变压器(6*2500+7*1500kVA).自备柴油发电机--3台*1600kW垂直运输电梯:61部.自动扶梯18套,总装机容量2840kW上海金茂大厦
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1．变电所位置选择的原则变电所的位置选择原则：①应尽可能接近负荷中心，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考虑电源的进线方向，偏向电源侧；③进出线方便；④不应防碍企业的发展，要考虑扩建的可能性；⑤设备运输方便；⑥尽量避开有腐蚀性气体和污秽地段，如无法避免，应位于污源的上风侧；⑦变电所屋外配电装置与其他建筑物、构筑物之间的防火间距符合规定；⑧变电所建筑物、变压器及屋外配电装置与附近的冷却塔或喷水池之间距离符合规定。三、变配电所所址的选择变电所的位置选择应根据选择原则经技术、经济比较后确定。
负荷中心可以用负荷指示图或负荷矩的计算法近似确定（1）负荷指示图是将电力负荷按一定比例用负荷圆的形式标示在企业或车间的平面图上。各车间的负荷圆的圆心位于车间的负荷“重心”（负荷中心）。在负荷均匀分布的车间，负荷中心就是车间的中心，在负荷分布不均匀的车间内，负荷中心应偏向负荷集中的一侧。2．负荷中心确定负荷圆的半径r，由车间的计算负荷得式中K为负荷圆的比例（kW/mm2）。
图4-3某企业负荷指示图。由负荷指示图结合变电所所址选择的其他条件，最后择其最佳方案，确定变配电所的位置。图4-3企业负荷指示图
（2）负荷功率矩法确定负荷中心总负荷设有负荷P1、P2、P3，分布如图4-4所示。它们在任选的直角坐标系中的坐标分别为P1（x1，y1）、P2（x2，y2）、P3（x3，y3）。现假设总负荷的负荷中心位于坐标P（x，y）处。
需要指出由于负荷中心原则并不是确定变电所位置的惟一因素，且负荷中心也是会随机变动的，大多数工厂变电所的位置都是靠近负荷中心偏向电源侧。负荷中心的坐标为：返回目录
在大气中开断电路时，如果电源电压超过20V，被开断的电流超过80～100mA，在开关触头间通常会产生一团温度极高、发出强光和能够导电的近似圆柱形的气体——这就是电弧。一、概述电弧——为一种气体游离放电现象：开关电器开断电路时，触关间产生的耀眼的白光。4.2电弧1.什么是电弧
延长了电路的开断时间。电弧高温烧损开关的触头。电弧的主要危害：电弧的产生，一方面使电路仍旧保持导通状态，延迟了电路的开断；另一方面，温度高达10000℃，将烧损开关的触头，并可能造成短路及破坏开关电器的绝缘，在最严重的情况下，甚至可能引起开关电气的爆炸和火灾。因此，在开关电器中要采取措施使电弧不产生，或者产生后使电弧存在的时间尽量缩短，以减轻其危害的程度。
2、特征：①电弧的能量集中，温度极高，亮度很强例：10kV断路器断开20kA的电流，电弧功率达到1万kW以上②电弧由阴级区，阳极区和弧柱区组成。弧柱处温度最高，可达6000～7000℃到1万度以上,在弧柱周围温度较低，亮度明显减弱的部分叫弧焰，电流几乎都从弧柱内部流过。
③电弧的气体放电是自持放电，维持电弧燃烧的电压很低。在大气中，1cm长的直流电弧的弧柱电压仅15～30v，在变压器油中1cm长的直流电弧的弧柱电压仅100～220v。④电弧是一束游离的气体，质量极轻，极易变形。电弧在气体或液体的流动作用下或电动力作用下，能迅速移动、伸长或弯曲。
电弧原理二、电弧的形成触头间电弧燃烧的区域称为弧隙。弧隙中带电质点不断增多的游离过程可以由各种不同途径发生：（1）热电子发射；（2）强电场发射；（3）碰撞游离；（4）热游离。当切断路瞬间，动静触头间出现弧光放电，是由于其间的介质迅速游离，存在着一定浓度的带电质点，即带正电荷的离子和带负电荷的电子。产生电弧的根本原因：触头本身及其周围的介质含有大量可被游离的电子。
气体、等离子体、金属的状态简图
1.热电子发射在弧光放电过程中，电极表面少数点上有局部较集中的电流，同时因开关触头分离后，触头间接触压力及接触面积逐渐减小，接触电阻也随之增加，会使电极表面有相应高温，从而造成其中的电子获得很大的动能后逸出到周围空间。这种现象称为热电子发射，其强弱程度与阴极的材料及表面温度有关，是气体介质中带电质点产生的主要原因之一。电弧原理
2.强电场发射在断路器触头分开的最初瞬间，触头电极的表面受到外加电压所形成的强电场的作用，金属电极表面的电子就会在电场力的作用下被拉出，即发生了所谓强电场发射。金属表面发射电子的数量决定于极间电场强度的高低。当电场强度超过107V/cm时，即使金属表面温度不高，其电子发射量也会显著增加。电弧原理
电弧原理3.碰撞游离当有一定强动能的电子撞击到某种气体的中性质点时，可使其间电子被释放出来，游离成正离子和新的自由电子。被撞击的电子和原来的电子又会在电场作用下向阳极作加速运动，获得足够动能后，又将撞击其它中性质点，产生更多的自由电子和正离子，使带电质点浓度迅速增加。这一游离过程即称为碰撞游离。
电场游离（碰撞游离）示意图
电弧原理4.热游离在高温下，气体分子和原子热运动加快，它们互相碰撞，在温度足够高时会撞击产生离子和自由电子，这种现象称为热游离。
电弧原理再结合是指带异性电荷的质点相互接触，交换多余电荷而形成中性质点的现象，又称复合。1．复合
电弧原理电弧中扩散主要原因：（1）弧燃区域与周围介质中带电质点浓度不同；（2）两区域中温度的不同而引起。弧柱中带电质点不断扩散到介质中，并在介质中发生再结合，使得弧燃区域中导电质点数目减少，发生去游离。扩散的速率决定于电弧表面上带电质点数目，故与电弧直径成反比。2.扩散带电质点从弧燃区域逃逸至周围介质中去称作扩散。
电弧原理四、电弧的熄灭电弧中存在的游离与去游离这二个性质相反过程的强弱对比就决定了电弧最终发展趋势，即当游离强于去游离时，电弧就会发生并燃烧激烈；若去游离与游离过程达到平衡，电弧就会稳定燃烧；而在去游离占有优势时，电弧的燃烧即将减弱并最终熄灭><=越燃越旺稳定燃烧最终熄灭
影响游离和去游离的因素E↓ →运动速度↓→复合↑ →Q↓→热游离↓①电弧温度：温度↓→速度↓→复合加强→Q↓热游离↓→Q↓使温度降低的方法有：吹弧、拉长电弧、或与冷却介质表面接触。②电场强度：方法：提高触头分离速度、拉长电弧、多断口。
④介质特性：包括气体的介电强度、导热系数、电负性⑤电极材料：铜、银、铜钨、银钨合金具有熔点高、导热能力强、热容量大的特点，可减少热电子发射和弧柱中的金属蒸气。③气体介质的压力：F↓→自由行程缩短→离子浓度↑→复合↑真空数目少→碰撞游离↓→扩散↑在电弧产生后只要抓住有利时机，采取合理措施去减弱热游离而加强去游离，就将加速促成电弧熄灭。
（一）特性：五、直流电弧的特性及熄灭1、静态伏安特性曲线为发弧电压、即产生电弧的最小电压值
=阴极区电压+弧柱区电压+阳极区电压2、电弧电压分布图：
U=阴极区电压U阴极区+弧柱区UH+阳极区U阳极区U阴极区大小与in无关，在空气中U=8~11VU阳极区<U阴极区、且随in增大而减小甚至为零UH与in呈线性关系短弧：几个mm长、主要由U阴极区+U阳极区组成,UH近似于零长弧：几个cm~几个m长，主要由UH组成
（二）直流电弧的工作点直流电弧的熄灭条件
六、交流电弧的特性及熄灭Uh——马鞍形状。A > BA——燃弧电压B——熄弧电压（一）特性1、动态状安特性曲线：电弧电压和电流随时间不断变化，每一周期，电流过零2次
（二）交流电弧的熄灭1、弧隙介质电强度的恢复过程Uj——弧隙介质能够承受而不致使弧隙去穿的最小电压过程：电流过零前，θ℃很高，Rn很小，弧隙为良导电通道；电流过零前后，θ℃↓，Rn↑具有一定抗电强度电流过零后，Uj恢复不是从零开始,而是有一个起始电压。这种现象称为交流电路的近阴极效应。（电流极性改变后的0.1~1.0微秒瞬间,有Uj=150~250V）
2、弧隙电压的恢复过程UnfUnf——电压由熄弧电压恢复到电源电压的过程。过程：1）电流过零前，电弧电阻很小，电源电压大部分降落在线路或负载的阻抗上。2）电流过零时，电弧熄灭，最后变为绝缘介质，电源电压全部加在弧隙上。
3、交流电弧的熄灭条件：
七、开关电器中几种常用的灭弧方法：具体方法：a加快触头的分离速度，如采用强力断路弹簧。目前，高压断路器的分闸速度已经从1m/s提高到16m/s。b采用多断口。在触头行程、分闸速度相同的情况下，多一个或几个断口，电弧被拉长速度成倍增加，因此能提高灭弧能力。 速拉法：拉长电弧有利于散热和带电质点的复合和扩散，开关电器中普遍使用的一种方法。
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吹弧法：利用外力吹动电弧，使电弧加速冷却，拉长电弧。 冷却法：降低电弧的温度，使电弧中的高温游离减弱。基本的灭弧方法之一。
长弧切短法：用金属片将电弧分割成许多个串联的短弧。常用于低压交流开关中。 粗弧分细法：将粗大的电弧分成若干平行的细小的电弧。
1)、满足正常负荷的发热要求；2)、有足够的机械强度；3)、有足够的动稳定度和热稳定度；4)、有足够的断流能力。八、对电气触头的基本要求
触头的分类1、固定触头——如母线的联接，采用螺柱连接和压接两种；2、滑动触头——如滑环与碳刷；3、可断触头——如QF的动静触头，可采用对接式和插入式。触头的接触电阻——直接反映触头的工作状况其大小决定了触头的发热触头的工作情况
3、在大电流下的关合和分断会出现：①弹跳现象②在可断触头的触头间产生的电弧可能会烧坏触头的工作情况返回目录
一次设备按功能分为：1)、变换设备：T，CT，PT2)、控制设备：QF，QS3)、保护设备：FU，避雷器4)、补偿设备：并联电容器5)、成套设备：按一次电路接线方案的要求，将一次与二次设备组合为一体的电气装置，如高压开关柜，低压配电屏，照明柜等。
设备学习要点5)掌握设备在系统中的配置和使用（重点）4)掌握设备的选择要点（重点）3)熟悉相应的文字符号和图形符号2)了解设备基本结构，理解工作原理1)掌握功能：设备在系统中起什么作用（重点）
1、作用：短路保护、过载保护。2、接法：串接在被保护电路中。3、特点：价格便宜、使用维修方便、但熔断后必须更换，保护特性和可靠省差。4、原理：短路、过载时熔体熔断。5、应用：小容量电气设备和对继电保护要求不高的电路6、主要参数：（1）熔断器的额定电流。（2）熔体的额定电流。（3）熔断器的极限断路电流。（4）熔断器的额定电压。二熔断器基本要点
1.主要对电路和设备进行短路保护熔断器是一种简单的保护电器.由熔体、熔体管和接触导电等部分组成。（二）结构和原理：（一）功能熔断器：当流过其熔体电流超过一定数值时，熔体自身产生的热量自动地将熔体熔断而断开电路。2.有时也有过负荷保护二高压熔断器
熔体从通过非正常电流到开断整个过程由三个阶段构成：从短路电流开始通过熔体至熔体熔断所需的时间即熔体熔化时间；从熔体熔断到产生电弧所需的时间；从电弧产生至电弧熄灭所需时间，即燃弧时间。（三）符号：对于符号应逐渐积累，逐步熟悉文字符号为FU
高压熔断器型号：
（四）类型及特点1.户内型（RN系列〕固定式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“式熔断器。图4-11）
认识结构
内部充石英砂---利于灭弧。冶金效应：降低熔点，利于灭弧。灭弧工作熔体管帽熔管指示熔体石英砂锡球
RN系列:RN1、RN3、RN5—用于保护线路、设备。RN2、RN4、RN6—用于保护电压互感器1）作用：保护高压开关、变压器、电压互感器等高压电气设备及线路。2）结构：内部充石英砂-----利于灭弧。3）冶金效应：降低熔点，利于灭弧。4）限流熔断器：熔断时间不超过0.01s。所保护的设备可以不校验动热稳定性。
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RN3型户内高压限流熔断器RN3型户内高压限流熔断器是用于电力线路及输电设备的过载及短路保护。RN3型户内高压限流熔断器比RN1型有如下改进。1、熔体采用片状变截面多断口结构，为使开断能力增强。开断速度快，开断后绝缘可以迅速建立对抗过电压冲击能力得到改善。2、RN3型系列高压限流熔断器。为了使其能与FN5负荷开关配合工作。完善了指示撞击器的基本功能。该指示撞击器具有10±2kg的撞击能力完全可以触发FN5等型号的负荷开关的跳闸机构。撞击器的最大行程为25mm。3、按照国家标准草案GB15166.1-5-《限流式熔断器》中的试验方法，可并断20-150MVA的短路容量，而RN1型只能开断40-80MVA的短路容量。RN3型可配合FN5开断过载电流。RN1型则不能触发FN5跳闸。不以开断过载电流。4、熔断器的工作温度降低，熔管的额定电流得到提高。
2.户外型（RW〕跌落式熔断器基本结构装置在配电变压器高压侧或配电线支干线路上、用作变压器和线路的短路、过载保护操作：绝缘棒。配置及作用：
跌落式熔断器及拉负荷跌落式熔断器是户外高压保护电器。它装置在配电变压器高压侧或配电线支干线路上、用作变压器和线路的短路、过载保护及分、合负荷电流。跌落式熔断器由绝缘支架和熔丝管二部分组成，静触头安装在绝缘支架两端，动触头安装在熔丝管两端，熔丝管由内层的消弧管和外层的酚醛纸管或环氧玻璃布管组成。拉负荷跌落式熔断器增加弹性辅助触头及灭弧罩，以分、合负荷电流。户外熔断器（RW10-10F型户外拉负荷跌落式熔断器）
跌落式熔断器在正常运行时，熔丝管借熔丝张紧后形成闭合位置。当系统发生故障时，故障电流使熔丝迅速熔断，并形成电弧，消弧管受电弧灼热，分解出大量的气体，使管内形成很高压力，并沿管道形成纵吹，电弧被迅速拉长而熄灭。熔丝熔断后，下部动触头失去张力而下翻，使锁紧机构释放熔线管，熔丝管跌落，形成明显的开断位置。当需要拉负荷时，用绝缘杆拉开动触头，此时主动、静触头分离，辅助触头仍然接触，继续用绝缘杆拉动触头，辅助触头也分离，在辅助触头之间产生电弧，电弧在灭弧罩狭缝中被拉长，同时灭弧罩产生气体，在电流过零时，将电弧熄灭。
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RW10-10F/100型带切负荷灭弧装置跌落式熔断器管下触头灭弧装置
限流式熔断器剖面图限流式熔断器外形熔丝石英砂
RW10-10F/100型带切负荷灭弧装置跌落式熔断器
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RW3－10户外高压跌落式熔断器
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彩图4-1 RW4-12户外交流高压跌落式熔断器
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（二）特点：1)、有明显的断开间隙；2)、无灭弧装置，不能带负荷操作。三高压隔离开关文字符号：QS图形符号：（三）符号：（一）功能：1.隔离高压电源，安全检修2.倒闸操作3.接通和断开较小电流（如励磁电流不超过2A的空载变压器、电容电流不超过5A的空载线路以及电压互感器和避雷器等。）
通常与断路器配合使用。和断路器配合使用时，要严格遵守操作顺序，即停电时，应先使断路器跳闸，后拉开隔离开关；送电时，应先合隔离开关，再闭合断路器（四）应用先通后断！！！（1）隔离开关在分闸状态时应有明显可见的断口，使运行人员能明确区分电器是否与电网断开，但在全封闭式配电装置中除外；（五）对隔离开关的特殊要求
（4）隔离开关应结构简单，动作可靠；（5）带有接地闸刀的隔离开关应有保证操作顺序的闭锁装置，以供安全检修和检修完成后恢复正常运行。（2）隔离开关断点之间应有足够的距离，可靠的绝缘，在任何状态下都不能被击穿而引起过电压危及工作人员的安全；（3）具有足够的短路稳定性，包括动稳定和热稳定。
（六）隔离开关的分类按安装地点的不同，隔离开关可划分为户内、户外两种;按绝缘支柱的数目，隔离开关可分为单柱式、双柱式和三柱式三种；按刀闸的运行方式，隔离开关可分为水平旋转式、垂直旋转式、摆动式和插入式四种；按有无接地闸刀，它又可分为带接地刀闸和不带接地刀闸两种。
隔离开关户内户外剪刀型双柱型三柱型V型隔离开关的典型结构（1）户内隔离开关：户内隔离开关有三极式和单极式两种，一般为刀闸隔离开关;（2）户外隔离开关:户外隔离开关有单柱式、双柱式和三柱式三种。
1.隔离开关的型号说明GN2-10G /3150–[]G产品名称代号安装场所代号设计序号额定电压（kV)其他标志代号额定电流(A)极限通过峰值电流（kA）高原型
GN19-12(C)系列户内交流高压隔离开关适用于交流50Hz，额定电压12kV及以下电力系统中，配用型人力操作机构，作为在有电压而无负载情况下，分合电器之用。
GN19-12(C)系列高压隔离开关2.隔离开关的典型结构支柱绝缘子静触头操作绝缘子转轴
GN19-12(C)系列户内交流高压隔离开关适用于交流50Hz，额定电压12kV及以下电力系统中，配用型人力操作机构，作为在有电压而无负载情况下，分合电器之用。
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户外型剪刀型
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户外型双柱式GW4-220型隔离开关
户外型三柱式GW7-500型隔离开关（开断状态）GW7A—220型三柱式隔离开关（关合状态）
GW5A-35、66、110系列隔离开关 户外型V形
GW5A-35、66、110系列隔离开关
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GW4-15、GW4-15TQ、GW4-20（D）、GW4-20TQ（D）型户外交流高压隔离开关供有电压无负荷时，分合电路之用。GW4-15/50~200、GW4-15TQ/50~200型专用铁道自动闭塞信号装置的使用。GW4-15/400及GW4-20（D）/400、GW4-15TQ/400及GW4-20TQ（D）/400型可供铁道站场供电路线使用。GW4-20（D）/50~200、GW4-20TQ（D）50~200型可用于自动闭塞10kV高压线与电机车27.5kV高压线合杆运行。
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四、高压负荷开关（一）功能1.负荷开关可以分、合正常的负荷电流和关合短路电流，但不能切断短路电流故障。2.必须与高压熔断器串联，借助于熔断器切除短路电流。3.与隔离开关一样，具有明显的断开间隙，也具有隔离电源，保证安全检修的功能。将负荷开关与高压熔断器相配合，故障电流的开断由熔断器来完成，负荷开关则负责完成正常负荷电流的分合操作。
1)、具有简单的灭弧装置。2)、有明显断开间隙；3)、配备CS型手力操动机构。（二）特点：文字符号：QL图形符号：（三）符号：
1.户内型( FN )2.户外型( FW )固定产气式（FN1、FW5等〕压气式（FN2、FN3〕压缩空气式；六氟化硫式；油浸式；真空式（四）类型
在容量不是很大、同时对保护性能的要求也不是很高时，负荷开关与熔断器组合起来便可取代断路器，从而降低设备投资和运行费用。（五）应用这种形式广泛应用于城网改造和农村电网。
FZRN21-12D/T125-31.5型户内交流高压真空负荷开关－熔断器组合电器
FLRN36-12D型户内交流高压六氟化硫负荷开关－熔断器组合电器
压气式
FN7-12DR型交流高压负荷开关是一种新型产气式户内高压负荷开关，适用于交流50Hz，额定电压12kV的三相交流电力系统中，作为开断负荷电流及关合短路电流之用。
FN7-12DR型交流高压负荷开关是一种新型产气式户内高压负荷开关，适用于交流50Hz，额定电压12kV的三相交流电力系统中，作为开断负荷电流及关合短路电流之用。
油浸式
SF6式
（二）特点：1)、有完善的灭弧装置，足够大的断流能力；2)、配备手力(CS型)，电磁(CD型)，弹簧储能(CT型)操动机构。五高压断路器文字符号：QF图形符号：（三）符号：1.通断正常负荷电流2.接通和承受一定时间的短路电流3.在保护装置作用下自动跳闸，迅速切除短路故障。（一）功能：电力系统最重要的开关设备
（四）高压断路器的基本类型压缩空气断路器油断路器少油断路器多油断路器分类真空断路器SF6断路器固体产气断路器按断路器安装地点，又可将其分为（1）屋内式（2）屋外式。按灭弧介质的不同分类磁吹断路器
1243567国产断路器的型号1——表示断路器的字母代号S—少油；D—多油；Z—真空；K—空气；L—SF6；2——安装场所代号N—表示屋内型；W—表示屋外型3——设计序列号；4——额定电压，KV；5——其它标志，如G—改进型，F表示分相操作6——额定电流，A7——额定开断能力（KA或MVA）
高压断路器的型号说明SN10-10I /630–31产品名称代号S—少油D—多油Z—真空K—空气L—SF6安装场所代号N—屋内型W—屋外型设计序号额定电压（kV)其他标志代号额定电流(A)额定开断电流（kA）如：SN10-10I/630-300表示户内式10kV少油断路器额定电流630A,额定开断容量300MVA
按国家标准，额定电压在220KV及以下的电气设备，其最高工作电压为额定电压的1.15倍；对于330KV及以上电气设备，规定为1.1倍。(五)高压断路器基本技术参数1、额定电压UN保证断路器正常长期工作的线电压（标称电压），以KV为单位。按我国现行国标及有关暂行规定，我国断路器的额定电压有10，20，35，60，110，220，330，500KV。
高压断路器的基本技术参数我国断路器额定电流等级为200，400，600(630)，（1000），1250，1600，（1500），2000，2500,3150，4000，5000，6300，8000，10000，12500，16000及20000A等2、额定电流IN额定电流是断路器允许长期通过的最大工作电流，以A为单位。在长期通过额定电流时，断路器各部分发热温度不超过国家标准。
3、额定开断电流IOC额定开断电流是指在额定电压下断路器能开断而不致妨碍其继续工作的最大短路电流，单位为KA。4、热稳定电流Ith又称短时耐受电流。它指的是在某一规定的短时间t内断路器能耐受的短路电流热效应所对应的电流值，以KA为单位。5、动稳定电流Ies又称峰值耐受电流，它是断路器在关合位置时能允许通过而不致影响其正常运行的短路电流最大瞬时值，以KA为单位。
6、额定短路关合电流INcl额定短路关合电流是指断路器在额定电压下用相应操动机构所能闭合的最大短路电流，单位为KA。7、开断时间tOC开断时间是指断路器的操动机构到分闸指令起到三相电弧完全熄灭为止的一段时间，它包括断路器的分闸时间(固有分闸时间)和燃弧时间两部分。8、合闸时间tcl：处于分闸位置的断路器从接到合闸信号瞬间起到断路器三相触头全接通为止所经历的时间为合闸时间。
开断部分操动和传动部分绝缘部分组成(六)高压断路器基本结构
断路器的积木组合方式断路器的积木组合方式示意图
SW2-110型少油断路器每相单柱双断口
SW2-220型少油断路器每相双柱四断口
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。
图4-15少油断路器内部剖面结构1—铝帽2—油气分离器3—上接线端子4—油标5—插座式静触头6—灭弧室7—动触头8—中间滚动触头9—下接线端子10—转轴11—拐臂12—基座13—下支柱绝缘子14—上支柱绝缘子15—断路弹簧16—绝缘筒少油断路器主要由油箱、传动机构和框架三部分组成。油箱是断路器的核心部分，油箱的上部设有油汽分离室，其作用是将灭弧过程中产生的油气混合物旋转分离，气体从顶部排气孔排出，而油则沿内壁流回灭弧室。
SN10-10ⅠⅡ型导电杆SN10-10Ⅲ型付触座SN10-10Ⅰ型触座SN10-10Ⅱ型触座
（1）油断路器的灭弧原理 灭弧室自能式外能式吹弧方式纵横吹纵吹横吹
油断路器灭弧室的工作原理自能纵吹
自能横吹纵横吹动画
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外能吹弧静触头动触头活塞唧筒电弧绝缘筒
熄弧性能比较自能式开断大电流能力强开断微小电流能力弱临界开断电流现象外能式开断小电流能力强，易出现截流现象
（2）.油断路器小结优点:结构简单，价格便宜缺点：检修周期短维护工作量大潜在火灾危险被SF6断路器取代的趋势（110kV及以上系统）被真空断路器取代的趋势（10kV电力系统）
SN10-10Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ型断路器可配用型电磁操动机构或CT型弹簧机构。这些操动机构内部都有跳闸和合闸线圈，通过断路器的传动机构使断路器动作。电磁操动机构需用直流电源操作，可以手动和远距离跳、合闸。弹簧储能操动机构有交、直流操作电源两种，可以手动也可以远距离跳、合闸。由于采用交流操作电源简单经济，可直接由供电系统取得，而直流操作电源则需通过整流装置或专用直流电源，成本较高，因此弹簧操动机构的应用越来越广，特别适合中小型工厂供配电系统。
SN10-10型断路器
SN10-10型断路器
SW6-110Ⅱ(C)型户外交流高压少油断路器彩图4-7少油断路器
图1 SW6-110Ⅱ(C)型少油断路器外形
开关触头在真空的容器内闭合和断开。灭弧能力强燃弧时间短，属高速断路器。开断能力强。结构简单，重量轻，体积小。寿命长，易维修。可频繁操作。无易燃易爆危险。2．高压真空断路器是利用“真空”（气压10-2~10-6Pa）作为绝缘和灭弧介质优点：熄弧时间较短：0.01s以下，开距小(10kV)：10～15mm。真空绝缘恢复速度强由于开断速度高,易产生截流过电压,对变压器等感性负载易造成危害,应配置过电压吸收装置。
真空断路器有落地式、悬挂式、手车式三种形式，它是实现无油化改造的理想设备。真空断路器有户内式和户外式。
1）、真空电弧的形成（1)扩散型真空电弧单阴极斑点的真空电弧阴极阳极扩散真空电弧外形示意图
（2)集聚型真空电弧大量电子撞击阳极表面温度阳极斑点电弧电流磁场磁压力等离子体的直径集聚型电弧
2）.真空断路器结构外型图绝缘子操动机构真空灭弧室绝缘拉杆传动机构ZN系列真空断路器主要由真空灭弧室、操动机构(配电磁或弹簧操动机构)、绝缘体、传动件、机架等组成，其外形结构如图所示。
3）.真空灭弧室由动静触头、屏蔽罩、波纹管、玻壳(陶瓷或玻璃制成外壳)等组成，其结构如图4-8所示。
3）.真空灭弧室静触头动触杆波纹管密封外壳屏蔽罩
真空断路器的触头为圆盘状，被放置在真空灭弧室内。在触头刚分离时，由于真空中没有可被游离的气体，只有高电场发射和热电发射使触头间产生真空电弧。电弧的温度很高,使金属触头表面形成金属蒸气，随着触头的分开和电弧电流的减小，触头间的金属蒸气密度也逐渐减小。电弧电流过零时，电弧暂时熄灭，触头周围的金属离子迅速扩散，凝结在屏蔽罩内壁上，触头间的介质强度迅速恢复；电流过零后，外加电压虽然恢复，但触头间隙不会再被击穿，真空电弧在电流第一次过零时就能完全熄灭。图4-8真空断路器灭弧室结构1—静触头2—动触头3—屏蔽罩4—波纹管5—与外壳接地的金属法兰盘6—波纹管屏蔽罩
4）.真空断路器小结绝缘性能好，触头的开距可以做得很小只需配置操作功小的操动机构灭弧能力强，适用于频繁操作的场合结构简单，维修工作量小，无火灾危险和无环境污染在10kV电力系统中逐步取代少油断路器
ZN28-12户内高压真空断路器系额定电压12kV，三相交流50Hz的户内高压开关设备，主要装在GG-1A（F）、XGN2等型开关柜中，在工矿企业、发电厂及变电站等输配电系统中起保护和控制作用，尤其适用于操作频繁的线路。这里介绍ZN28A-12型真空断路器。
ZN28A-12型系列真空断路器可配用CD10、CD17、CD19电磁操动机构或CT8型弹簧操动机构。
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真空断路器的发展状况目前国际上，真空断路器的设计、制造领域里逐步形成了以德国西门子公司为代表的空气绝缘产品和以ABB公司为代表的复合绝缘产品的两大派别。西门子公司的产品有3AF、3AG及3AH等系列产品。ABB公司的代表产品有VD4。
ZN63A-12(VS1)户内交流高压真空断路器
ZN28A-12系列户内交流高压真空断路器
VD4型
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ZW10-12户外高压真空断路器
六氟化硫（SF6）断路器是利用SF6气体作灭弧和绝缘介质的断路器。3．SF6断路器SF6是一种无色、无味、无毒且不易燃烧的惰性气体，在150℃以下时，其化学性能相当稳定。由于SF6中不含碳（C）元素，对于灭弧和绝缘介质来说，具有极为优越的特性。SF6也不含氧（O）元素，不存在触头氧化问题。SF6具有优良的电绝缘性能，在电流过零时，电弧暂时熄灭后，SF6能迅速恢复绝缘强度，从而使电弧很快熄灭。
在电弧的高温作用下，SF6会分解出氟（F2），具有较强的腐蚀性和毒性，且能与触头的金属蒸汽化合为一种具有绝缘性能的白色粉末状的氟化物。因此，SF6断路器的触头一般都设计成具有自动净化的作用。这些氟化物在电弧熄灭后的极短时间内能自动还原。对残余杂质可用特殊的吸附剂清除，基本上对人体和设备没有什么危害。SF6的缺点：SF6断路器灭弧室的结构形式有压气式、自能灭弧式（旋弧式、热膨胀式）和混合灭弧式。我国生产的LN1、LN2型SF6断路器为压气式灭弧结构，LW3型户外式SF6断路器采用旋弧式灭弧结构。SF6断路器的操动机构主要采用弹簧、液压操动机构。SF6断路器灭弧室的结构
1）.SF6断路器灭弧装置按能量分外能自能双压式单压式气吹式旋弧式
（1）外能式灭弧装置 单压式灭弧装置静触头动触头
2）自能式灭弧装置气吹灭弧装置喷口动触头主气室气孔气缸辅助气室止逆阀静触头止逆阀
LW6B-252断路器
LW12-500型落地罐式断路器金属罐盆式支持绝缘子
SF6断路器小结绝缘性能和灭弧性能优良单柱双断口的结构检修周期长，无火灾的危险在110kV及以上系统取代油断路器
LW8-40.5型户外交流高压六氟化硫断路器
LW□-126_3150-40型户外自能式SF6断路器LW口-126/3150-40型户外自能式SF6断路器适用于额定频率50HZ，额定电压110KV的电力系统中，是电力系统的控制和保护设备，也可以作为联络断路器使用。灭弧室采用最先进的自能与压气混合式结构，效率高，操作功小。产品配用CTB-1型弹簧操动机构，分闸和合闸弹簧集中在一起，结构紧凑，安全可靠，便于检修。
LW33-126/T3150-31.5型六氟化硫瓷柱式断路器
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LW11系列六氟化硫瓷柱式断路器
LW33-72.5/T2500-31.5型六氟化硫瓷柱式断路器瓷柱式
SF6断路器具有断流能力强，灭弧速度快，电绝缘性能好，检修周期长等优点，适用于需频繁操作及有易燃易爆危险的场所，但要求加工精度高，对其密封性能要求更严，价格昂贵。少油断路器具有重量轻、体积小、节约油和钢材，价格低等优点，但不能频繁操作，用于6～35kV的室内配电装置；真空断路器具有不爆炸、噪音低、体积小、重量轻、寿命长、结构简单、无污染、可靠性高等优点，因此，在35kV配电系统及以下电压等级中处于主导地位，但价格昂贵；断路器类型小结
4.压缩空气断路器利用高压空气吹动电弧并使其熄灭的断路器。特点和应用压缩空气断路器自40年代问世以来，在50、60年代迅速发展，广泛用于高压和超高压的电力系统中。其主要特点是：①动作快，开断时间短，70年代已使用一周波断路器。这在很大程度上提高了电力系统的稳定性。②具有较高的开断能力，可以满足电力系统所提出的较高额定参数和性能要求。③可以采用积木式结构，系列性强。
压缩空气断路器的主要构成部分是灭弧室。按压缩空气吹弧方式，断路器灭弧室分为横吹和纵吹两种。在实际应用中，通常是两种吹弧方式同时存在，但以一种吹弧方式为主。灭弧室的几种基本形式见图。分类由于出现了结构简单、灭弧性能良好和电寿命长的六氟化硫断路器，使得压缩空气断路器的使用范围缩小。但北欧等一些高寒地区,由于SF6气体液化和开断能力降低（降低20％左右）等原因，有些国家在高压、超高压电网中还在使用压缩空气断路器。此外，大容量发电机断路器，要求开断容量大，动作迅速，现在还广泛应用压缩空气断路器。
其工作时，高速气流吹弧对弧柱产生强烈的散热和冷却作用，使弧柱热电离，并迅速减弱以至消失。电弧熄灭后，电弧间隙即由新鲜的压缩空气补充，介电强度迅速恢复。灭弧原理：
（2）电磁操作机构（CD〕能手动和远距离跳合闸，适于自动化，结构简单，零件数量少，工作可靠，制造成本低。但需直流操作电源。操作功率很大，影响到合闸速度的提高及机电寿命。（七）断路器操作机构1.分类（1）手动操作机构（CS〕能手动和远距离跳闸，但只能手动合闸，不能自动合闸。操作电源为交流。
能手动和远距离跳合闸。合闸弹簧的储能方式为电机储能，断路器的合、分操作仅由功率很小的电磁铁控制，所以对直流电源的要求不高，还可用交流电源操作，其速度特性和使用寿命都得到很大程度的改善。结构比较复杂，零件数量多，且要求加工精度高，制造工艺复杂，成本高，产品的可靠性不易保证。利用弹簧机构储能，因而可实现一次重合闸。(3)弹簧储能操作机构（CT〕
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本机构合闸弹簧的储能方式为电机储能，同时配有人力储能装置。分合闸操作为电磁铁操作，亦可手动按钮操作。CT25A、CT25B型弹簧操动机构
CT8型弹簧操动机构
CD17及CD17A型直流电磁操动机构
2.选择：选定操作机构，要结合变电所操作电源情况确定，有直流操作电源处，尽量采用电磁操作机构；小型变电所采用手动操作机构，但断路器断流容量要减弱很多；一般情况多推荐采用弹簧储能操作机构。(1)出线回路在六回以下，且变压器总容量不超过5000kvA时，可选用交流操作机构；(2)变压器总容量超过5000kvA，高压母线采用单母线分段时，宜选用直流操作，采用直流弹簧储能机构；(3)一类负荷或特别重要负荷容量较大，且系统容量在10000kw左右时，应选用直流操作，采用CD型直流操作机构。
3.新操动机构永磁操动机构是在弹簧机构和传统电磁机构的优点基础上，克服其不足，将永久磁铁应用于操动机构中，设计中使真空断路器分合闸位置的保持通过永久磁铁实现，取代了传统的锁扣装置。
(2)国内外的发展动态例：ABB开发了一种新型VM1型真空断路器，VM1真空断路器的额定电压目前为12、17和24kV，额定电流为630或1250A，额定短路开断电流为20或25kA。较高电压等级和大开断能力的产品正在研制中。高压真空断路器操动机构中的应用，在我国尚属空白。
五、电气设备的选择(一)按正常工作条件选择UN·设备≥UN·线路IN·设备≥I301、额定电压和额定电流 选择条件环境条件电气条件
2、按装置地点的三相短路容量来校验开关类电器的断流能力（遮断容量〕。或FU、QF、QL要考虑其断流能力注意：铭牌断流容量值所规定的使用条件。3、按装置地点、工作环境、使用要求及供货条件及经济条件来选择。
(二)按短路条件校验电气设备的动稳定和热稳定。注：表中“√”表示必须校验，“—”表示不要校验。高压电气设备的选择和校验项目如下表所示
高压电气设备选择和校验项目
例4-1试选择某35KV变电所主变二次侧总高压开关柜的高压断路器，已知变压器35/10.5kV,5000KVA,三相最大短路电流为3.35kA，冲击短路电流为8.54kA，三相短路容量为60.9MVA，继电保护动作时间为1.1s。解：因为户内型，故选择户内少油断路器。根据变压器二次侧额定电流选择断路器的额定电流。
查附录表4，选择SN10-10I/630型少油断路器，其有关技术参数及安装地点电气条件和计算选择结果列于表4-2，从中可以看出断路器的参数均大于装设地点的电气条件，故所选断路器合格。
例4-2按例4-1所给的电气条件，选择柜内高压隔离开关。解：由于10kV出线控制采用成套开关柜，选择GN8-10T/600 GN6-10T/600高压隔离开关。选择计算结果列于表4-3。返回目录
开关类电器小结开关电器uk按功能可分为以下几种：（1）仅用于正常情况下断开或接通正常工作电流的开关设备，如高压负荷开关、带灭弧罩的低压刀开关、接触器和磁力启动器等；（2）仅在故障或过负荷情况下切断或闭合故障电流和过载电流的开关设备，如高低压熔断器；（3）既能开断或闭合正常工作电流，又能开断、闭合故障电流的开关设备，常见的有：高低压断路器和低压空气开关；（4）仅用于检修时隔离带电部分的开关电器，主要指隔离开关，无灭弧罩的低压刀开关。返回目录
低压一次设备及其选择一、概述低压一次设备指供电系统中额定电压在1KV及以下的电气设备二、低压熔断器符号同高压熔断器作用：实现低压配电系统的短路保护和过负荷保护常用的类型及特性
1.RM10型低压无填料密闭管式熔断器灭弧断流能力较差，属非限流式熔断器。结构简单，价廉及更换熔体方便，仍较普遍地应用于低压配电装置中。2.RT0型低压有填料封闭管式熔断器灭弧断流能力很强，具有限流作用。能实现短路保护和过负荷保护。保护性能好，断流能力大，可应用在靠近电源的配电装置，但它多为不可拆式，熔体熔断后报废，不经济。二、低压熔断器
3.RS3型有填料封闭管式快速熔断器主要作硅整流元件及其成套装置的短路或过负荷保护,灭弧断流能力很强，具有限流作用。长期工作不老化、不误动作
RT0型有填料封闭管式低压熔断器
RL1-200（螺旋式）熔断器RM10型低压无填料密闭管式熔断器
RO17圆筒帽型熔断体RS3-100方管形直角母线式熔断器RT18N
RT18C
螺旋式熔断体螺旋式熔断器支持件/底座低压高分断能力熔断体底压熔断器底座
1.低压刀开关QK 低压刀开关作用：1)、隔离电源，安全检修；2)、带灭弧罩的QK可以通断正常的负荷电流。HD－－单投HS－－双投三、低压刀开关
低压刀开关型号
例：HH封闭式负荷开关；HK开启式负荷开关。FU-QK2.低压刀熔开关由刀开关与熔断器组合而成。闸刀是熔断器，所以具有刀开关和熔断器的双重功能；例：HR3刀熔开关；3.负荷开关QL由带灭弧罩的刀开关与熔断器串联组成，即可带负荷操作、又能实现短路保护。
HS系列开启式刀开关HR户外低压熔断器式刀开关HK开启式、HH封闭式负荷开关
刀开关低压负荷开关
HD13
HD13BX系列旋转操作型开启式刀开
别名：自动空气开关、低压空气开关、自动开关低压断路器（文字符号和图形符号与高压断路器相同）是一种能带负荷通断电路，又能在短路、过负荷、欠压或失压的情况下自动跳闸的一种开关设备。保护功能：短路保护、过负荷保护和失压欠压保护（一）工作原理其原理示意图如图4-22所示，它由触头系统、灭弧装置、转动机构和脱扣器等部分组成。四、低压断路器QF
图4-22低压断路器原理结构接线示意图1—主触头2—跳钩3—锁扣4—分励脱扣器5—失压脱扣器6、7—脱扣按钮8—加热电阻丝9—热脱扣器10—过流脱扣器
用于线路或设备长时间过载（过负荷）保护，当线路电流出现较长时间过载时，双金属片受热变形，使断路器跳闸。热脱扣器-------双金属片结构用于短路保护，当电流大于动作电流时自动断开线路。分瞬时动作脱扣器和短延时动作脱扣器（电磁脱扣器+阻尼机构实现短延时脱扣）两种。过流脱扣器--------电磁机构用于远距离跳闸。远距离合闸操作可采用电磁铁或电动储能合闸。分励脱扣器--------电磁机构失压脱扣器--------电磁机构用于欠压或失压（零压）保护时，当电源电压低于定值时自动断开断路器。
（二）保护特性
断路器的种类很多。按灭弧介质分有空气断路器和真空断路器；按用途分配电、电动机保护、照明、漏电保护等几类；按结构型式分万能式（框架结构）和塑壳式（装置式）两大类；按安装型式分固定式和抽屉式两种；按保护性能分非选择型和选择型两种。（三）断路器的种类1.塑壳式低压断路器塑壳式断路器所有机构及导电部分都装在塑料壳内，在塑壳正面中央有操作手柄，手柄有三个位置，在壳面中央有分合位置指示。
目前常用的塑壳式断路器主要有DZ20、DZ15、DZX10系列及引进国外技术生产的H系列、S060系列、3VE系列、TO和TG系列。①合闸位置：手柄位于向上位置，断路器处于合闸状态。②自由脱扣位置：位于中间位置，只有断路器因故障跳闸后，手柄才会置于中间位置。③分闸和再扣位置：位于向下位置，当分闸操作时，手柄被扳到分闸位置，如果断路器因故障使手柄置于中间位置时，需将手柄扳到分闸位置（这时叫再扣位置）时，断路器才能进行合闸操作。
万能式断路器的内部结构主要有机械操作和脱扣系统、触头及灭弧系统、过电流保护装置等三大部分。2.万能式低压断路器万能式压断路器主要有DW15系列，DW18、DW40、CB11(DW48)、DW914系列及引进国外技术生产的ME系列、AH系列、AE系列。其中DW40、CB11系列为采用智能脱扣器，能实现微机保护。万能式断路器操作方式有手柄操作、电动机操作、电磁操作等。
彩图4-12 C65系列微型断路器C65断路器
框架式低压断路器DZ20系列塑料外壳式断路器
NM1系列塑料外壳式断路器
CW1系列
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作为线路或电机的远距离频繁通、断之用。（一）类型CJ20系列接触器，是全国统一设计的新产品，适用于50/60Hz,600v及以下的交流电路。额定电流6.3~630A,灭弧性能好，触头具有较高的抗熔焊和耐电磨损性能。五交流接触器B系列接触器，是目前常用的产品之一，适用于50/60Hz,600v及以下,电流475A及以下的交流电路,具有失压保护作用，常和T系列热继电器组成磁力起动器。
CJ20系列交流接触器
（二）选择3.动热及分断能力校验。1.额定电压:2.额定电流:4.据电源的要求选择吸收线圈的电压等级和电流种类。5.据连锁点的数目和它需要遮断的电流大小确定辅助接点。6.据操作次数需要接触器所允许的工作频率。
智能断路器、智能电动机保护器、智能接触器等智能电器元件随智能型配电网络系统应运而生。以DW40、DW45、DZ40、S、CJ40、M、F、3TF等产品为代表，产品性能优良、工作可靠、体积小、电子化、智能化、组合化、模块化、多功能化。六智能化低压电器
（一）智能断路器1.特点：(1)保护功能多样化除了可同时具有长延时、短延时、瞬时的三段保护功能以外，还具备过压、欠压、断相、反相、三相不平衡、逆功率及接地保护(第四段保护)以及屏内火灾检测预报警等功能，甚至于可做到一种保护功能多种动作特性。
(2)选择性强其保护的选择性，灵活性及重复误差都很好，加之它的各种保护功能和特性可以全范围调节，因此可实现多种选择性：可任意选择动作特性。可任意选择保护功能。便于实现极联保护协调，实施区域选择性连锁，实现良好的极间协调配合。
既能从操纵者那里得到各种控制命令和控制参数又能通过连续巡回检测对各种保护特性、运行参数、故障信息进行直观显示，还可与中央计算机联网实现双向通讯，实施遥测、遥讯、遥控、人机对话功能强，操作人员易于掌握，避免误动作。(3)具备通讯功能
(4)显示与记忆智能化断路器能显示三相电压、电流、功率因数、频率、电能、有功功率、动作时间、分断次数以及预示寿命等，能将故障数据保存，并指示故障类型、故障电压、电流等，起到辅助分析诊断故障的作用。可对构成智能断路器的电子元器件的工作状态进行自诊断，当出现故障时可发出报警并使断路器分断。预警功能使操作人员能及时处理电网的异常情况。微处理器能进行“脱扣”和“非脱扣”两种方式试验，利用模拟信号进行长延时，短延时，瞬时整定值的试验，还可进行在线试验。(5)故障自诊断，预警与试验功能
2.组成及工作原理(1)实时检测电流传感器、实心和空心电流互感器(2)微处理器及其外围接口智能脱扣器的核心部分，对拾信号进行实时处理，存储、判别，对不正常因素进行监控等。(3)执行元件是磁通变换器，其磁路全封闭或半封闭，正常工作时靠永磁铁保证铁心处于闭合状态，脱扣器发出脱扣指令时，线圈通过的电流产生反磁场抵销了永磁体的磁场，动芯靠反弹簧动作推动脱扣件脱扣。
NA1系列智能型万能式低压断路器
（三）交流接触器将微处理器引入交流接触器中，实现智能交流接触器起动、保护、分断全过程的优化控制。目前采用了特殊结构的触头系统，实现了接触器的无弧、少弧分断，大大提高了接触器的电寿命，实现了交流接触器技术的重大突破，达国际先进水平。
NCPS7系列智能控制保护开关
七、低压一次设备的选择返回目录
电力变压器及其选择一、电力变压器（power transformer）是变电所的核心设备，通过它将一种电压的交流电能转换成另一种电压的交流电能，以满足输电、供电、配电或用电的需要。1.常用电力变压器的种类（1）按相数分类：有三相电力变压器和单相电力变压器。大多数场合使用三相电力变压器，在一些低压单相负载较多的场合，也使用单相变压器。
（2）按绕组导电材料分类：有铜绕组变压器和铝绕组变压器。目前一般均采用铜绕组变压器。（3）按绝缘介质分类：有油浸式变压器和干式变压器。油浸式变压器：与干式相比，具有较好的绝缘和散热性能，价廉，得到了广泛应用；不宜用于易燃、易爆场所。干式变压器：用浇注的环氧树脂作为绝缘和散热介质，结构简单体积小，重量轻。干式变压器有不易燃烧、不易爆炸的特点，特别适合在防火、防爆要求高的场合，广泛用于民用建筑。绝缘形式还有开启式、六氟化硫（SF6）充气式和缠绕式等。
按功能分有升压变压器和降压变压器；按用途分又可分为普通变压器和特种变压器；按调压方式分有无载调压变压器和有载调压变压器。油浸式变压器按冷却方式又有油浸自冷式、油浸风冷式、油浸水冷式和强迫油循环冷却式等2.常用变压器的容量系列我国目前的变压器产品容量系列采用国际通用的R10容量系列。即变压器容量等级是按为倍数确定的，如：100kVA、125 kVA、160 kVA、200 kVA、250 kVA、315 kVA、500 kVA、630 kVA、800 kVA、1000 kVA、1250 kVA、1600 kVA等。
结构：铁心，一、二次绕组 联结组别：常用Yyn0和Dyn11Dyn11的优点：1)、抑制高次谐波的能力较强；2)、零序阻抗较小，在单相短路时，短路电流较大，利于保护装置动作，将故障切除。3)、承担不平衡负荷的能力较强。二、电力变压器的结构，型号，联结组别
型号：S9-800/10 /0.4 SC9-1000/10 /0.4变压器的型号表示及含义
油浸式变压器刨面图彩图S9油浸式变压器
干式变压器--SC(B)10系列10kV30-2500kVA配电变压器
S11-M·R-30~1000/10系列三相卷铁心全密封配电变压器
电力变压器的额定容量，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（一般规定为20年）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θ0.av≠20ºC，则年平均气温每升高1ºC，变压器的容量应相应减小1％。因此变压器的实际容量（出力）应计入一个温度校正系数Kθ。对室外变压器其实际容量为：1．变压器的实际容量三、变压器容量和过负荷能力
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对室内变压器，由于散热条件较差，变压器进风口和出风口间大概有15ºC温差，因此处在室中间的变压器环境温度比户外温度大约高8ºC，因此其容量要减小8％。电力变压器在运行中，其负荷总是变化的、不均匀的。就一昼夜而言，很大一部分时间的负荷都低于最大负荷，而变压器容量是按最大负荷选择的，因此变压器运行时实际上没有充分发挥其负荷能力。选择变压器容量时，有时还考虑系统发生故障时变压器过负荷，以保证负荷用电要求，因此，在正常工作时，变压器往往达不到它的额定值。从维持变压器规定的使用年限考虑，变压器在必要时完全可以过负荷运行。2．变压器正常过负荷
对于油浸式变压器，其允许过负荷包括以下两部分：（1）由于昼夜负荷不均匀而考虑的过负荷（2）由于夏季欠负荷而在冬季考虑的过负荷，但不得超过15%3．变压器的事故过负荷一般来讲，变压器在运行时最好不要过负荷，但是在事故情况下可以允许短时间较大幅度地过负荷运行，但运行时间不得超过表4-2所规定的时间。以上两部分过负荷同时考虑，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。
电力变压器事故过负荷允许值
2.独立式变电所，可选用油浸式变压器（S9、S10-M、S11、S11-M等），安装在一层。3.对于高层建筑、地下建筑、发电厂、化工等单位对消防要求较高场所，宜采用干式电力变压器（SC、SCZ、SCL、SG3、SG10、SC6等）若与低压配电盘并列安装时，应选用箱型干式变压器。（一）选型的原则1.应选用节能型的油浸及干式变压器。如S9系列或S10系列四变电所主变压器选择
5.对电网电压波动较大，为改善电能质量采用有载调压电力变压器(SLZ7、SZ7、SFSZ、SGZ3等)。4.非一类建筑，当变压器附设在外墙时，可安装油浸式变压器，但容量不能超过400KVA。6.联结组别：一般宜采用Dyn11
（二）变压器台数和容量的确定1．变压器台数的确定：（1）应满足用电负荷对可靠性的要求。在有一、二级负荷的变电所中，宜选择两台主变压器，当在技术经济上比较合理时，主变压器也可选择多于两台。（2）对季节性负荷或昼夜负荷变化较大宜采用经济运行方式的变电所，应选择两台变压器。（3）三级负荷一般选择一台主变压器，如果负荷较大时，也可选择两台主变压器。（4）适当考虑负荷的发展
2.变压器容量的确定：单台变压器其额定容量SNT应能满足全部用电设备的计算负荷S30，考虑负荷发展留有一定的容量裕度，并考虑变压器的经济运行，即：（1）只装一台主变压器的变电所ST≥S30ST=S30/(0.8~0.9)
（2）装有两台主变压器容量的确定任意一台主变压器容量SN,T应同时满足下列两个条件：①任一台变压器单独运行时，应满足总计算负荷的60%~70%的要求。SN· T=(0.6~0.7)S30SN·T≥S30(Ⅰ+Ⅱ)②任一台变压器单独运行时，应能满足全部一、二级负荷S30（Ⅰ+Ⅱ）的需要对装设在二层楼以上的干式变压器，其容量不宜大于630kVA
任一台变压器单独运行时，要满足60%~70%的负荷，即SNT=（0.6~0.7）×1350kVA=810~945kVA且任一台变压器应满足SN≥680kVA因此，可选两台容量均为1000 kV A的变压器，具体型号为S9-1000/10。例4-3某一车间变电所（10kV/0.4 kV），总计算负荷为1350 kVA，其中一、二级负荷680kVA。试选择变压器的台数和容量。解：根据车间变电所变压器台数及容量选择要求，该车间变电所有一、二级负荷，故宜选择两台变压器。
3)、联结组别相同4)、容量相近大容量：小容量≤3：11)、并列变压器一、二次额定电压相同2)、短路电压百分比相同(阻抗电压)五、变压器并列运行条件返回目录
电流互感器和电压互感器一互感器的主要功能互感器是电流互感器和电压互感器的统称。互感器实质上是一种特殊的变压器，其基本结构和工作原理与变压器基本相同。电流、电压互感器称为仪用变压器。（１）电压互感器将高电压变换低电压（100V），电流互感器将大电流变换小电流（５A或1A），供测量仪表及继电器的线圈。（２）可使测量仪表、继电器等二次设备与一次主电路隔离，保证测量仪表、继电器和工作人员的安全。（３）可使仪表和继电器标准化。互感器的主要功能是:
二电流互感器简称CT，是变换电流的设备。TA文字符号为TA，单二次绕组电流互感器图形符号为1.工作原理电流互感器的基本结构原理如图所示，它由一次绕组、铁芯、二次绕组组成。
结构特点：一次绕组匝数少且粗，有的型号还没有一次绕组，利用穿过其铁芯的一次电路作为一次绕组（相当于1匝）；二次绕组匝数很多，导体较细。电流互感器的一次绕组串接在一次电路中，二次绕组与仪表、继电器电流线圈串联，形成闭合回路，由于这些电流线圈阻抗很小，工作时电流互感器二次回路接近短路状态。电流互感器的变流比用Ki表示，则式中，I1N、I2N分别为电流互感器一次侧和二次侧的额定电流值；N1、N2为其一次和二次绕组匝数。变流比一般表示成如100/5A形式。
2.电流互感器的接线方式②两相式接线这种接线也叫不完全星形接线，如图4-15b所示。能测量三个相电流，广泛用于中性点不接地系统，测量三相电流、电能及作过电流保护之用。③两相电流差接线这种接线又叫两相一继电器式接线，如图4-15c所示。流过电流继电器线圈的电流为两相电流之差。这种接线适用于中性点不接地系统，作过电流保护之用④三相星形接线由于每相均装有互感器，能反映各相电流，广泛用于三相不平衡高压或低压系统中，作三相电流、电能测量及过电流保护之用，如图4-15d所示。①一相式接线适用于负荷平衡的三相线路，供测量电流或接过负荷保护装置。4-15a
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3电流互感器种类和型号电流互感器的种类很多:按一次电压分，有高压和低压两大类；按一次绕组匝数分有单匝（包括母线式、芯柱式、套管式）和多匝式（包括线圈式、绕环式、串级式）；按用途分有测量用和保护用两大类；按绝缘介质类型分有油浸式、环氧树脂浇注式、干式、SF6气体绝缘等。在高压系统中还采用电压电流组合式互感器。按用途分测量用：准确度0.1,0.2,0.5,1,3,5。保护用：3P，5P，10P。
高压电流互感器多制成不同准确度级的两个铁心和两个绕组，分别接测量仪表（准确度高）和继电器（准确度低），以满足测量和保护的不同要求。符号：测量对电流互感器的准确度要求较高，且要求在短路时仪表受的冲击小，故测量用电流互感器的铁心在一次电路短路时应易于饱和，以限制二次电流的增长倍数。而继电保护用电流互感器的铁心在一次电路短路时不应饱和，使二次电流与一次电流成比例的增长，以适应保护灵敏度的要求。
电流互感器型号含义
彩图4-6 LQJ-10型电流互感器LMZJ1-0.5型电流互感器
微型电压互感器
4电流互感器使用注意事项（1）电流互感器在工作时二次侧不得开路。由于电流互感器二次阻抗很小，正常工作时，二次侧接近于短路状态。根据磁势平衡方程式，励磁电流I0的值是很小的，即I0N1很小。当二次侧开路时I2=0，则I1N1=I0N1，使I0突然增大几十倍，将会产生以下严重后果：①互感器铁心由于磁通剧增而产生过热，产生剩磁，降低互感器的准确度；②由于互感器二次侧匝数较多，可能会感应出较高的电压，危及人身和设备安全。（2）电流互感器二次侧有一端必须接地为防止一、二次绕组间绝缘击穿时，一次侧高压会窜入二次侧，危及二次设备和人身安全，通常是选K2端（公共端）接地。因此，电流互感器二次侧不允许开路，二次回路接线必须可靠、牢固，不允许在二次回路中接入开关或熔断器。
（3）电流互感器在接线时，必须注意其端子的极性按规定，电流互感器一次绕组的L1端与二次绕组的K1端是同名端。在由两个或三个电流互感器所组成的接线方案中，如两相V形接线，通常使一次电流从L1端流向L2端，二次绕组的K1端接电流继电器等设备，各电流互感器的K2端作公共端连接。如果二次侧的接线，没有按接线的要求连接，如将其中一个互感器的二次绕组接反，则公共线流过的电流就不是B相电流，可能使继电保护误动作，甚至会使电流表烧坏。互感器与变压器绕组的端子，都采用“减极性”标号法，即若将一、二次绕组的K2和L2（同名端）相连时，另一端的两个端子间的电压为两绕组上的电压差。这种极性称为“减极性”。
5选择和校验1.按装置地点的条件和额定电压，一次电流、二次电流（5A〕，准确级等选择。2.注意电流互感器准确级与二次负荷容量有关，即二次负荷S2不得大于准确级对应的额定二次负荷S2N。
5电流互感器选择高压电流互感器多制成不同准确度级的两个铁心和两个绕组，分别接测量仪表（准确度高）和继电器（准确度低），以满足测量和保护的不同要求。符号：电流互感器的主要性能如下：(1)准确级电流互感器测量线圈的准确级设为0.1、0.2、0.5、1、3、5六个级别（数值越小越精确），保护用的互感器或线圈的准确级一般为５Ｐ级和10Ｐ级两种。准确级的含义是：在额定频率下，二次负荷为额定负荷的25％～100％之间，功率因数为0.8时，各准确级的电流误差和相位误差不超过规定的限值。
在上述条件下，0.1级，其电流误差为0.1％，保护用电流互感器5Ｐ、10Ｐ级的电流误差分别为１％和３％，其复合误差分别为5％和10％。(3)变流比与二次额定负荷电流互感器的一次额定电流有多种规格可供用户选择。电流互感器的每个二次绕组都规定了额定负荷，二次绕组回路所带负荷不应超过额定负荷值，否则会影响精确度。(2)线圈铁芯特性测量用的电流互感器的铁芯在一次电路短路时易于饱和,以限制二次电流的增长倍数，保护仪表。保护用的电流互感器铁芯则在一次电流短路时不应饱和，二次电流与一次电流成比例增长，以保证灵敏度要求。
电流互感器的选择与校验1)．电流互感器型号的选择根据安装地点和工作要求选择电流互感器的型号。2)．电流互感器额定电压的选择电流互感器额定电压应不低于装设点线路额定电压。U1N≥UN·线3).电流互感器变比选择电流互感器一次侧额定电流有20、30、40、50、75、100、150、200、300、400、600、800、1000、1200、1500、2000（A）等多种规格，二次侧额定电流均为5A。
一般情况下，计量用的电流互感器变比的选择应使其一次额定电流I1N不小于线路中的计算电流Ic。保护用的电流互感器为保证其准确度要求，可以将变比选得大一些。I1N>I30一般：I1N=(1.2~1.5)I30准确度选择的原则：计量用的电流互感器的准确度选0.2～0.5级，测量用的电流互感器的准确度选1.0～3.0级。为了保证准确度误差不超过规定值，互感器二次侧负荷S2应不大于二次侧额定负荷S2N，所选准确度才能得到保证。4）.电流互感器准确度选择及校验
准确度校验公式为：S2≤S2N二次回路的负荷S2取决于二次回路的阻抗Z2的值，即：式中，Si、Zi为二次回路中的仪表、继电器线圈的额定负荷(VA)和阻抗(Ω) ; RXC为二次回路中所有接头、触点的接触电阻，一般取0.1Ω；RWL为二次回路导线电阻
式中，γ为导线的导电率，铜线γ=53m/（Ω·mm2），铝线γ=32m/（Ω·mm2）；S为导线截面（mm2）；Lc为导线的计算长度（m）。设互感器到仪表单向长度为l1，则：
为保证在短路时互感器变比误差不超过10%，一般生产厂家都提供一次侧电流对其额定电流的倍数（I1/I1N）与最大允许的二次负荷阻抗的关系曲线，简称10%误差曲线，如图4-11所示。保护用互感器的准确度选10P级，其复合误差限值为10%。为了正确反映一次侧短路电流的大小，二次电流与一次电流成线性关系，也需要校验二次负荷。通常是按电流互感器接入位置的最大三相短路电流来确定I1/I1N值，从相应互感器的10％曲线中找出横坐标上允许的二次阻抗Z2.al，使接入二次侧的总阻抗Z2不超过Z2.al，则互感器的电流误差保证在10％以内。
电流互感器10%误差曲线
（1）按照保护装置类型计算流过电流互感器的一次电流倍数；（2）根据电流互感器的型号、变比和一次电流倍数，在10%误差曲线上确定电流互感器的允许二次负荷；（3）按照对电流互感器二次负荷最严重的短路类型，计算电流互感器的实际二次负荷；（4）比较实际二次负荷与允许二次负荷。如实际二次负荷小于允许二次负荷，表示电流互感器的误差不超过10%，如实际二次负荷大于允许二次负荷，则应采取下述措施，使其满足10%误差：电流互感器10%误差曲线校验步骤如下：①①增大连接导线截面或缩短连接导线长度，以减小实际二次负荷；②选择变比较大的电流互感器，减小一次电流倍数，增大允许二次负荷。
5)电流互感器动稳定和热稳定校验厂家的产品技术参数中都给出了电流互感器动稳定倍数Kes和热稳定倍数Kt，因此，按下列公式分别校验动稳定和热稳定度即可。
三电压互感器简称PT，是变换电压的设备。文字符号为TV，单相式电压互感器图形符号为1.工作原理电压互感器的基本结构原理如图4-18所示，它由一次绕组、二次绕组、铁芯组成.TV
一次绕组并联在线路上，一次绕组匝数较多，二次绕组的匝数较少，相当于降低变压器。二次绕组的额定电压一般为100V。二次回路中，仪表、继电器的电压线圈与二次绕组并联，这些线圈的阻抗很大，工作时二次绕组近似于开路状态。电压互感器的变压比用Ku表示式中，U1N、U2N分别为电压互感器一次绕组和二次绕组额定电压，N1、N2为一次绕组和二次绕组的匝数。变压比Ku通常表示成如10/0.1kV的形式。
①一相式接线采用一个单相电压互感器如图ａ所示。供仪表和继电器测量一个线电压，如用作做备用线路的电压监视。②两相式接线又叫V-V形接线，采用两个单相电压互感器如图b所示。供仪表和继电器测量三个线电压。2电压互感器的接线方式
③Y0/Y0形接线采用三个单相电压互感器如图4-19c所示。供仪表和继电器测量三个线电压和相电压。在小电流接地系统中，这种接线方式中的测量相电压的电压表应按线电压选择。
④采用三个单相三绕组电压互感器或一个三相五芯柱式电压互感器接成Y0/Y0/形(图d)。其中一组二次绕组接成Y0，供测量三个线电压和三个相电压；另一组绕组（零序绕组）接成开口三角形，接电压继电器，当线路正常工作时，开口三角两端的零序电压接近于零，而当线路上发生单相接地故障时，开口三角两端的零序电压接近100V，使电压继电器动作，发出信号。
电压互感器按绝缘介质分，有油浸式、环氧树脂浇注式两大主要类型；按使用场所分，有户内式和户外式；按相数来分，有三相和单相两类。3电压互感器的种类和型号
在高压系统中还有电容式电压互感器、气体电压互感器、电流电压组合互感器等。图JSW-10型电压互感器外形结构JSW-10型电压互感器本型产品为油箱式结构，适用于额定频率为50Hz、10kv的中性点非有效接地电力系统中，供电气测量和继电保护之用。铁心为三相五柱式，由条形硅钢片叠装而成，A、B、C三相线圈分别套在铁心心柱上，每相的线圈均由一次绕组、二次绕组及剩余电压绕组构成同心宝塔式。器身固定于油箱中，绕组引出线经高、低压瓷套引出。
图JSW-10型电压互感器外形结构
JDZJ-10型电压互感器广泛采用环氧树脂浇注绝缘的干式互感器。例：JDZJ－10为单相三绕组环氧树脂浇注绝缘电压互感器,10kV。
互感器
高压预付费计量控制装置JLSJW-6、10型高压组合式互感器
③电压互感器在接线时，必须注意其端子的极性4电压互感器使用注意事项电压互感器一次侧短路时会造成供电线路短路，二次回路中，由于阻抗较大近于开路状态，发生短路时，有可能造成电压互感器烧毁。因此，电压互感器一、二次侧都必须装设熔断器进行短路保护。①电压互感器在工作时，其一、二次侧不得短路②电压互感器二次侧有一端必须接地这样做的目的是为了防止一、二次绕组的绝缘击穿时，一次侧的高压窜入二次回路中，危及设备及人身安全，通常将公共端接地。
电压互感器一次绕组（三相）两端分别标成A、X，B、Y，C、Z，对应的二次绕组同名端分别为a、x，b、y，c、z，单相电压互感器只标A、X和a、x（或1a、1x等），在接线时，若将其中的一相绕组接反，二次回路中的线电压将发生变化，会造成测量误差和保护的动作（或误信号）。5电压互感器选择电压互感器的一二次侧均有熔断器保护，所以不需要校验短路动稳定和热稳定。电压互感器的二次绕组的准确级规定为0.1、0.2、0.5、1、3五个级别，保护用的电压互感器规定为3P级和6P级，用于小电流接地系统电压互感器（如三相五芯柱式）的零序绕组准确级规定为6P级。
计量用电压互感器准确度选0.5级以上，测量用的准确度选1.0～3.0级，保护用的准确度为3P级和6P级。电压互感器的选择：2．电压互感器的额定电压应不低于装设点线路额定电压1．按装设点环境及工作要求选择电压互感器型号U1N≥UN·线3．按测量仪表对电压互感器准确度要求选择并校验准确度
为了保证准确度的误差在规定的范围内，二次侧负荷S2应不大于电压互感器二次侧额定容量，即S2≤S2N式中:为仪表、继电器电压线圈消耗的总有功功率和总无功功率。
例4-4例4-1总降变电所10kV母线配置三只单相三绕组电压互感器，采用Y0/Y0/接法，作母线电压、各回路有功电能和无功电能测量及母线绝缘监视用。电压互感器和测量仪表的接线如图4-3所示。该母线共有四路出线，每路出线装设三相有功电度表和三相无功电度表及功率表各一只，每个电压线圈消耗的功率为1.5VA;母线设四只电压表，其中三只分别接于各相，作绝缘监视，另一只电压表用于测量各线电压，电压线圈消耗的功率均为4.5VA。电压互感器侧电压继电器线圈消耗功率为2.0VA。试选择电压互感器，校验其二次负荷是否满足准确度要求。
电压互感器和测量仪器的接线图
解：根据要求查附录表8，选三只JDZJ-10型电压互感器电压比为10000/：100/:100/V，0.5级二次绕组（单相）额定负荷为50VA。除三只电压表分别接于相电压外，其余设备的电压线圈均接于AB或BC线电压间，可将其折算成相负荷，B相的负荷最大，若不考虑电压线圈的功率因数，接于线电压的负荷折算成单相负荷为SBφ=B相：S2=4.5+=4.5+[4.5+4×(1.5+1.5+1.5)]+0.67=27.67＜50VA故二次负荷满足准确度要求返回目录
避雷器一避雷器的主要功能是用于保护电力系统中电气设备的绝缘免受沿线路传来的雷电过电压或由操作引起的内部过电压的损害的设备，是电力系统中重要的保护设备之一。目前，国内使用的避雷器有保护间隙、管型避雷器、阀型避雷器（有普通阀型避雷器FS、FZ型和磁吹阀型避雷器）、氧化锌避雷器。文字符号为F，图形符号为:
金属氧化物避雷器是当前限制过电压最先进的一种保护电器，氧化锌避雷器由于具有良好的非线性、动作迅速、残压低、通流容量大、无续流、结构简单可靠性高、耐污能力强等优点，是传统碳化硅阀型避雷器的更新换代产品，被广泛地用于发电、输变、变电、配电系统中，使电气设备的绝缘免受过电压的损害。有机外套金属氧化物避雷器是有机绝缘材料和传统的瓷套式金属氧化物避雷器技术优点相结合的科研成果，它不仅具有瓷套式金属氧化物避雷器的优点，还具有电气绝缘性能好，介电强度高、抗漏痕、抗电蚀、耐热、耐寒、耐老化、防爆、憎水性、密封性等优点。保护间隙、管型避雷器在工厂变电所中使用较少。这是一种没有放电间隙只有压敏电阻片的新型避雷器。压敏电阻片是由氧化锌或氧化铋等金属氧化物烧结而成的多晶半导体陶瓷元件，具有理想的阀阻特性。在工频电压下，它呈现极大的电阻，能迅速有效地抑制工频续流；而在过电压下，其电阻又变得很小，能很好地泄放雷电流。金属氧化物避雷器
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HY1.5W-0.28/1.3氧化锌避雷器
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用途：FS系列阀式避雷器用作保护配电变压器和电缆头等电气设备免受大气过电压的损害。它适用于：1、室内和室外：使用地点环境温度-40℃～+40℃。2、使用地点海拔高度不超过1000m，高于1000m地区，采用高原型避雷器。3、安装地点可能出现相对地最高工频电压不应大于避雷器的额定电压。它不适用于：有严重污秽和剧烈振动的地方。FS系列阀式避雷器
由火花间隙和阀片组成，装在密封的瓷套管内。火花间隙用铜片冲制而成，每对间隙用云母垫圈隔开。正常情况下，火花间隙阻止线路上工频电流流过，但在雷电过电压作用下，火花间隙被击穿放电。阀片是用陶料粘固起来的电工用金刚砂（碳化硅）颗粒组成的。这种阀片具有非线性特性，正常电压时，阀片电阻很大；过电压时，阀片电阻变得很小。因此阀型避雷器在线路上出现过电压时，其火花间隙击穿，阀片能使雷电流顺畅地向大地泄放。当过电压一消失，线路上恢复工频电压时，阀片又呈现很大的电阻，使火花间隙的绝缘迅速恢复而切断工频续流，从而保护线路恢复正常运行。必须注意：雷电流流过阀片电阻要产生电压降，这就是残余的过电压，称为残压。这个残压要加在被保护的设备上，如超过设备绝缘允许的耐压值，设备绝缘仍要被击穿。FS系列阀式避雷器
结构和性能：FS系列避雷器由火花间隙和阀片呈单柱叠装在瓷套内，瓷套两端用橡皮密封。为安装和接线设有铁夹及接线螺栓。FS8系列避雷器为FS4系列避雷器的改型产品，其内部结构、电气特性与FS4系列相同，但具有以下特点：(1)产品内部充入高纯度干燥氮气，防止电晕产生臭氧，从而保证产品性能稳定。(2)上部金属盖改用瓷盖式结构，解决了上部铁盖锈蚀问题。(3)采用特种螺栓从瓷套上端芽出接线，代替焊工金属上的接线端子，避免接线端子脱焊。(4)瓷套上端采用双层橡皮密封，保证密封性能可靠。高原避雷器瓷套与铁盖采用金属与瓷件焊接密封，具有优良的密封性，因此可适用于任何海拔高度的地区。
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FS系列配电用阀式避雷器碳化硅阀式避雷器返回目录
成套配电装置目前变电所3~10kV配电设备及低压配电设备多采用成套配电装置。成套配电装置按主接线要求，将一、二次回路中电气元件按顺序连接组装在有金属框架构成的柜体中。成套配电装置可分为高压成套配电装置（即高压开关柜）及低压成套配电装置（含配电屏、柜、箱）两大类。
成套配电装置一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。高压开关柜（high voltage switchgear）供电可靠,结构紧凑，占地面积小，便于安装，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。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。用途:作为电能接受、分配的通断和监视保护之用。
固定式开关柜中，GG-1A型已基本淘汰，新产品有KGN、XGN系列箱型固定式金属封闭开关柜。1.高压开关柜按结构型式可分为:固定式、移开式两大类型。移开式开关柜主要新产品有JYN系列、KYN系列。移开式开关柜中没有隔离开关，因为断路器在移开后能形成断开点，故不需要隔离开关。(一)分类(1)固定式制造工艺简单，节省钢材，价格便宜，但体积较大防护等级较低(2)手车式维护方便，安全可靠，更换断路器容易占用建筑体积少等
3高压开关柜的型号含义高压开关柜型号的表示和含义如下
4．高压成套配电装置的使用同一系列不同规格的开关柜内有不同的元件组合方案。如KYN系列开关柜规格有KYN-10-01，KYN-10-02，KYN-10-03等，其对应的柜内接线方案如图所示。
将不同规格的开关柜作适当的组合就可构成一种主接线形式。
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XGN2-12(Z)箱型固定式交流金属封闭开关设备
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GG-1A(F)型固定式高压开关设备
KYN28A-12(Z)B型铠装移开式交流金属开关设备
KYN28A-12(Z)B型铠装移开式交流金属开关柜
KYN28A-12(Z)B型铠装移开式交流金属开关柜
KYN28A-12(Z)B型铠装移开式交流金属开关柜
以SF6气体绝缘的开关柜简称充气柜。此产品的高压元件诸如母线、断路器、隔离开关、互感器等封闭在充有较低压力（一般0.02~0.05MPa）的SF6气体的壳体内。最大特点是不受外界环境条件的影响，可用在环境恶劣的场所。还有一个重要特点是：由于使用性能优异的SF6绝缘，大大缩小了柜体的外形尺寸。与空气绝缘相比，SF6充气柜的安装面积为其26%，体积为其27%。同时，由于充气柜配有性能良好的无油开关，大大减少了维修和检修工作量。（三）SF6绝缘金属封闭开关设备（充气柜）
二低压配电柜按接线方案将一、二次设备组装而成的一种低压成套配电装置，作动力与照明配电之用。低压配电柜也称低压开关柜又叫低压配电屏。其结构形式主要有固定式、抽屉式两大类。（一）固定式开关柜常见的型号有GGD等。1992年，由能源部组织设计生产的固定式低压配电屏GGD型在全国推广使用。该配电屏具有GGD1（分断能力为15kA）、GGD2(分断能力为30kA）、GGD3（分断能力为50kA）三种类型。
由于主要设备均装在抽屉内，当回路故障时，可拉出检修或换上备用抽屉，以便于迅速恢复供电。抽屉式开关柜常见的型号有GCK、GCL、DOMINO、MNS、SIVACON等。(二）抽屉式特点:密封性能好，可靠性高。外形紧凑，操作安全，易于检修与维护，更换故障开关容易，缩短故障开关停电时间。但其结构比较复杂，工艺要求较高，钢材消耗较多，价格也较高。
GGD(NGG1)型低压固定式开关柜
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NMNS(NGC3)型低压抽出式开关柜返回目录
电气主接线的确定对电气设备的选择、配电装置的布置，变配电所本身运行的可靠性、灵活性和经济性等都有重大影响。（3）灵活性主接线应在安全、可靠的前提下，力求接线简单运行灵活，应能适应各种可能的运行方式的要求。 对电气主接线的基本要求（1）安全性必须保证在任何可能的运行方式及检修状态下运行人员及设备的安全。（2）可靠性能满足各级用电负荷供电可靠性要求。（4）经济性在满足以上要求的条件下，力求达到最少的一次投资与最低的年运行费用最低。
对主接线方案设计的具体要求：（1）电源进线要装设电能计量柜；（2）根据变配电所监测、保护的要求装设PT和CT；（3）架空进线均应装设避雷线（器）；（4）所有一次线路和一次设备均应标明型号、主要技术数据。变电所的主接线是实现电能输送和分配的一种电气接线，在变电所主接线图中将导线或电缆、电力变压器、母线、各种开关、避雷器、电容器等电气设备有序地连接起来，只表示相对电气联接关系而不表示实际位置。通常以单线来表示三相系统。
系统式主接线图：----按照电能输送的顺序来安排各设备的相互连接关系，但不反映其中成套配电装置之间的相互排列位置，按这种方式绘制的主接线图，称为系统式主接线图特点：全面，系统。清晰反映整体相互关系。不太适合订货及现场安装，多在运行中使用。 装置式主接线图：----按高压或低压成套配电装置之间的相互连接和排列位置而绘制的主接线图，称为装置式主接线图，亦称订货任务书。装置式主接线图中，各成套配电装置的内部设备和接线及各装置之间的相互连接和排列位置一目了然，特适于工程施工。
二有汇流母线的主接线母线（bus）又称汇流排----实质上是主接线电路中接受和分配电能的一个电气联结点，形式上它将一个电气联结点延展成一条线，以便于多个进出线回路的联结。母线的作用----接受（汇集）和分配电能有汇流母线的主接线是我国目前广泛采用的接线形式，按母线设置组数的不同，又可分为单母线接线和双母线接线两大类。
1.单母线不分段接线电源出线单母线接线又可分为单母线不分段和单母线分段两种。单母线制形式如图所示，是有汇流母线的主接线中结构最为简单的一类。在这种接线中所有电源和引出线回路都连接于同一母线上。每路进线和出线装设一只隔离开关和断路器。
优点：接线简单清晰，使用设备少，经济性比较好。由于接线简单，操作人员发生误操作的可能性就小。缺点：可靠性和灵活性差。当电源线路、母线或母线隔离开关发生故障或进行检修时，全部用户供电中断。适用范围：可用于对供电连续性要求不高的三级负荷用户，或有备用电源的二级负荷用户。当只有一路电源进线时，常用这种接线，靠近线路的隔离开关称线路隔离开关，靠近母线的隔离开关称母线隔离开关。
为了提高单母线接线的供电可靠性和灵活性，可采用断路器分段的单母线接线，如图所示，图中的QF3称为分段断路器。2.单母线分段接线当有双电源供电时，常采用单母线分段接线，可采用隔离开关或断路器分段。单母线分段接线可以分段单独运行，也可以并列同时运行。采用分段单独运行时，各段相当于单母线不分段接线的运行状态，各段母线的电气系统互不影响。
电源进线出线母线分段的目的：减小母线故障时的停电范围。
当任一段母线发生故障或检修时，仅停止对该段母线所带负荷的供电。当任一电源线路故障或检修时，如另一电源能负担全部引出线的负荷时，则可经“倒闸操作”恢复该段母线所带负荷的供电，否则由该电源所带的负荷仍应停止运行或部分停止运行。倒闸操作“倒闸操作”的原则：接通电路时先闭合隔离开关，后闭合断路器；切断电路时先断开断路器，后断开隔离开关。采用并列运行时，若遇电源检修，无需母线停电，只需断开电源的断路器及其隔离开关，调整另外电源的负荷就行。但是当母线故障或检修时，就会引起正常母线的短时停电。
隔离开关分段因倒闸操作不便，现已不再采用，通常采用断路器分段的单母线接线。当某段母线发生故障时，分段断路器与电源进线断路器将同时切断故障，非故障部分继续供电。当对某段母线检修时，操作分段断路器和相应的电源进线断路器、隔离开关，而不影响另段母线的正常运行。优点：供电可靠性较高，操作灵活，除母线故障或检修外，可对用户连续供电。缺点：母线故障或检修时，仍有50%左右的用户停电。适用范围：在具有两路电源进线时，采用单母线分段接线，可对一、二级负荷供电，特别是装设了备用电源自动投入装置后，更加提高了用断路器分段单母线接线的供电可靠性。
对于特别重要的负荷，当采用单母线分段接线，可靠性不能满足要求时，可考虑采用双母线接线，如图所示。W1为工作母线，W2为备用母线，其间通过断路器QF连接起来，QF称为母联断路器。双母线接线
双母线接线
三无汇流母线的主接线前面分析的各种有母线的主接线形式中所采用的断路器数目一般都大于连接回路的数目，造成整个配电装置占地面积大，建设成本高。对于一些对经济性要求较高的场合，在满足主接线可靠性要求的前提下，可考虑采用无汇流母线的主接线。常见的有单元式接线和桥式接线。
1.单元式接线——线路-变压器组接线单元式接线用于只有一回进线和一回出线的场合，只有一种运行方式。这种这主接线形式只适用于向三级负荷供电。当只有一路电源供电线路和一台变压器时，可采用线路—变压器组接线，如图所示。FU(FD)
当电源侧继电保护装置能保护变压器且灵敏度满足要求时，变压器高压侧可只装设隔离开关；当变压器高压侧短路容量不超过高压熔断器断流容量，而又允许采用高压熔断器保护变压器时，变压器高压侧可装设跌落式熔断器或负荷开关—熔断器；一般情况下，在变压器高压侧装设隔离开关和断路器。当高压侧接负荷开关时，变压器容量不应大于1250kVA，高压侧装设隔离开关或跌落式熔断器时，变压器容量一般不大于630kVA。优点：接线简单，所用电气设备少，配电装置简单，节约投资。缺点：该单元中任一设备发生故障或检修时，变电所全部停电，可靠性不高。
适用范围：适用于小容量三级负荷、小型企业或非生产性用户。
3.桥式接线所谓桥式接线是指在两路电源进线之间跨接一个断路器，犹如一座桥。断路器跨在进线断路器的内侧，靠近变压器，称为内桥式接线，如图4-26a所示。若断路器跨在进线断路器的外侧，靠近电源侧，称为外桥式接线，如图4-26b所示。桥式接线的特点是：（1）接线简单高压侧无母线，没有多余设备。（2）经济由于不需设母线，4个回路只用了3只断路器，省去了1~2台断路器，节约了投资。（3）可靠性高无论哪条回路故障或检修，均可通过倒闸操作迅速切除该回路，不至使二次侧母线长时间停电。
桥式接线
（4）安全每台断路器两侧均装有隔离开关，可形成明显的断开点，以保证设备安全检修。（5）灵活操作灵活，能适应多种运行方式。适用范围：对35kV及以上总降压变电所，有两路电源供电及两台变压器时，一般采用桥式接线。内桥式接线适用于以下条件的总降压变电所：①供电线路长，线路故障几率大；②负荷比较平稳，主变压器不需要频繁切换操作；③没有穿越功率的终端总降压变电所。内桥式接线的特点：线路的投切比较方便，变压器的投切比较复杂，所以内桥式接线适用于进线线路较长，而负荷比较平稳，变压器不需要经常投切的场合。
外桥式接线的特点：对变压器回路的操作非常方便、灵活，供电可靠性高，但线路切换不便。适用于有一、二级负荷的用户或企业。外桥式接线适用于以下条件的总降压变电所：①供电线路短，线路故障几率少；②用户负荷变化大，变压器操作频繁；③有穿越功率流经的中间变电所，因为采用外桥式接线，总降压变电所运行方式的变化将不影响公共电力系统的潮流。所谓穿越功率，是指某一功率由一条线路流入并穿越横跨桥又经另一线路流出的功率。
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主接线图示例1、电源进线分两种情况：1)、高压侧有总降变或高压配电所的车间变，高压侧可不设高压开关设备或只设简单设备，如FU、QS；2)、高压侧没有总降变或高压配电所的车间变，高压侧须配备足够的开关、仪表。 几种常见的接线方案：①、高压侧采用QS、FU（或FD）：适用于三级负荷，变压器容量在500kVA以下；图4-61②、高压侧采用QL、FU：适用于三级负荷，变压器容量在500kVA以上；图4-62
③、高压侧采用QF、QS：图4-63只有一路电源进线，适用于三级负荷。如果有两路电源进线，可供二级负荷，再有低压联络线，可供一级负荷。④、高压侧无母线，低压侧单母分段制的两台变压器：可靠性较高，适于一、二级负荷。图4-65⑤、高压侧单母线，低压侧单母分段制的两台变压器：图4-66可靠性较高，适于二、三级负荷。⑥、高低压侧均为单母分段制：图4-67可靠性很高，适于一、二级负荷。
图4-37双回路进线车间变电所主接线图
图4-71双电源进线独立变电所单母线分段主接线
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双回路进线配电所主接线
图4-39某企业独立变电所主接线设计图
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图4-33单电源进线独立变电所无母线主接线
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高压线路针式绝缘子高压线路盘型悬式绝缘子高压线路瓷横担绝缘子高压线路蝶式绝缘子户外棒型支柱绝缘子低压线路电力绝缘子
彩图4-9某变电站主控室
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彩图4-3 LFG-12ERE（负荷开关+熔断器+避雷器）
彩图4-15配电柜
彩图4-16 220KV变压器
南宁500KV变电所全景
南宁500KV变电站500KV变压器250MVA
南宁500KV变电所SF6断路器SIEMENS
南宁500kV变电所220kV支持式管型母线
南宁500kV变电所500kV悬吊式管型母线
南宁500kV变电所35kV干式空芯并联电抗器
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变电所的布置和结构一、变电所的布置变电所的总体布置主要是指变压器室、高压配电室、低压配电室、电容器室、控制室(值班室)、休息室、工具间等布置方案，对露天变电所来讲，变压器是放置在室外的，不设变压器室。这里主要介绍室内变电所的总体布置方案。（一）变电所总体布置要求1.便于运行维护室内布置应紧凑合理，便于值班人员操作、检修、试验、巡视和搬运，配电装置安放位置应保证所要求的最小允许通道宽度，考虑今后发展和扩建的可能。
控制室、值班室应尽量靠近高低压配电室，且有门直通。控制室、值班室和辅助房间的位置应便于运行人员工作和管理。有些变电所的控制室、值班室是合在一起的，为了值班人员的方便，应设置厕所和上、下水设施。2.保证运行安全值班室内不得有高压设备。配电室、变压器室、电容器室的门应向外开，相邻配电室之间有门时，该门应双向开启或向低压室方向开启。但变电所的门窗不宜直接通向相邻的酸、碱、蒸汽、粉尘和噪声严重的场所。当有两台变压器时，每台油量为100kg及以上的三相变压器，应设在单独的变压器室内。干式变压器和不带可燃油的高低压配电装置，可设在同一房间内。
3.便于进出线及设备连线所有带电部分离墙离地的尺寸及各室维护操作通道宽度符合规程要求。高低压配电室的位置应便于进出线，变压器室的位置应便于运输、安装和维护。低压配电室应靠近变压器室，高压电容器室与高压配电室。变压器室和电容器室应尽量避免西晒，并尽可能利用自然采光和自然通风。配电室的设置应符合安全和防火要求，对电气设备载流部分应采用金属网板隔离。变电所内不允许采用可燃材料装修，不允许热力管道、可燃气管等各种管道从变电所内经过。
4.留有发展余地5.节约土地和建设费变压器室应考虑允许更换更大一级容量变压器。高低压配电室的位置应留有适当数量开关柜备用位置。（二）变电所总体布置方案变电所的布置型式有户内、户外和混合式三种。户内式变电所变压器、配电装置安置于室内，工作条件好，运行管理方便；
户外式变电所则将变压器，配电装置全部安装于室外，混合式部分装于室内、部分装于室外。变电所一般采用户内式。户内式又分为单层布置和双层布置，视投资和土地情况而定。35kV户内变电所宜采用双层布置，6~10kV变配电所宜采用单层布置。采用双层布置时，变压器应设在底层。变电所常用的几种平面布置方案，如图所示
1—高压配电室；2—变压器室；3—低压配电室；4—值班室；5—高压电容器室。
1—高压配电室；2—变压器室；3—低压配电室；4—值班室；5—高压电容器室。
二、变电所的结构1.变压器室（1）变压器外轮廓与墙壁的净距干式变压器外轮廓与四周墙壁的净距不小于0.6m，油浸式变压器外轮廓与四周墙壁的最小净距如表4-5所示。变压器室的结构设计要考虑变压器的安装方式(地平抬高方式或不抬高)、变压器的推进方式（宽面推进或窄面推进）、进线方式（架空或电缆）、进线方向、高压侧进线开关、通风、防火和安全以及变压器的容量和外型尺寸
油浸变压器外轮廓与变压器室墙壁和门的最小净距（2）变压器室的通风变压器室一般采用自然通风，只设通风窗（不设采光窗）。进风窗设在变压器室前门的下方，出风窗设在变压器室的上方，并应有防止雨、雪及蛇、鼠虫等从门、窗及电缆沟进入室内的设施。通风窗的面积根据变压器的容量、进风温度及变压器中心标高至出风窗中心标高的距离等因素确定。按通风要求，变压器室地坪有抬高和不抬高两种形式。
（3）贮油池选用油浸式变压器时，应设置容量为100%变压器油量的贮油池，通常的做法是在变压器油坑内设置厚度大于250mm的卵石层，卵石层底下设置贮油池。在贮油池中，砌有两道高出池面的放置变压器的基础。（4）变压器室的门朝外开，按变压器的推进面有宽面推进和窄面推进两种。宽面推进时，变压器低压侧宜朝外，室门较宽。窄面推进，变压器的油枕宜向外，室门窄一些。一般变压器室的门比变压器推进时的宽度要宽0.5米。（5）变压器的防火设置贮油池或挡油设施是防火措施之一，可燃油油浸式变压器室的耐火等级应为一级，非燃或难燃介质的电力变压器室的耐火等级不应低于二级。此外，变压器室内的其它设施如通风窗材料等应使用非燃材料。
变压器室布置图
变压器室布置图
2.高压配电室的结构主要取决于高压开关柜的数量、布置方式（单列或双列）、安装方式（靠墙或离墙）等因素，为了操作和维护的方便和安全，应留有足够的维护通道，考虑到发展还应留有适当数量的备用开关柜或备用位置。高压配电室内各种通道的最小宽度如表4-6所示。高压配电室高度与开关柜型式及进出线情况有关，采用架空进出线时高度为4.2m以上，采用电缆线进出线时，高压开关室高度为3.5m。开关柜下方宜设电缆沟，柜前或柜后也宜设电缆沟面应设电缆沟。
高压配电室宜设不能开启的自然采光窗，并应设置防止雨水、雪和蛇、鼠虫等从采光窗、通风窗、门、电缆沟等进入室内的设施。高压配电室的耐火等级不应低于二级。高压配电室布置如图4-43所示。高压配电室的门应向外开，相邻配电室之间有门时，应能双向开启，长度超过7米时应设两个门。
高压配电室内各种通道最小宽度（mm）
高压配电室布置如图
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低压配电室的结构主要取决于低压开关柜的数量、尺寸，布置方式（单列或双列），安装方式（靠墙或离墙）等因素。3.低压配电室内各种通道宽度不应小于表4-7所列值。
低压配电室内各种通道最小净距(mm)
低压配电室长度超过8m时，东西端个设置一个门，门向外开，超过15m时还应增加一个出口。低压开关柜下方宜设电缆沟。低压配电室可设能开启的自然采光窗，但临街的一面不宜开窗。并应有防止雨、雪和蛇、鼠虫等进入室内的设施。低压配电室的防火等级不低于三级。低压配电室兼作值班室时，配电屏正面距墙壁不宜小于3m。低压配电室的高度，一般可参考下列尺寸：1）与抬高地坪变压器室相邻时，其高度4~4.5m；2）与不抬高地坪变压器室相邻时，其高度3.5~4m；3）配电室为电缆进线时，其高度为3m。
图4-44低压配电室布置图
4.高压电容器室应有良好的自然通风，长度大于7m的高压电容器室应设两个出口，并宜设在两端，电容器室的门应向外开。电容器室也应该设置防止雨、雪和蛇、鼠虫等从采光窗、通风窗、门、电缆沟等进入室内的设施。电容器室的耐火等级不应低于二级。高压电容器布置图如图4-45所示。高压电容器一般都装在电容器柜内，装设在高压电容器室。电容器室的结构主要取决于电容器柜的数量、布置方式（双列或单列），安装方式（靠墙或离墙）等因素。电容器柜单列布置时，柜正面与墙面之间的距离不小于1.5 m，双列布置时，柜面之间的距离不应小于2.0m。
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控制室通常与值班室合在一起，控制屏、中央信号屏、继电器屏、直流电源屏、所用电屏安装在控制室。控制室位置的设置宜朝南，且应有良好的自然采光，室内布置应满足控制操作的方便及运行人员进出的方便，并应设两个可向外的出口，门应向外开。值班室与高压配电室宜直通或经过通道相通。5 .控制室值班室内还应考虑通讯（如电话）、照明等问题。
图4-46为35kV变电所平面布置（双层）及剖面结构图。该变电所采用室内双层布置（局部一层），35kV配电装置和控制室位于二层，其余均在一层。三、变电所布置和结构实例
图4-46 35kV变电所平面布置（双层）及剖面结构图1-GBC-35A（F）型开关柜2-SL7-6300/35型变压器3-KGN-10型开关柜4—GR-1型10kV电容器柜5—PK-1型控制柜
二层
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LFG-12ERE（负荷开关+熔断器+避雷器）
四、预装式变电站（prefabricated substation）俗称箱式变电站。预装式变电站就是一种把高压开关设备，配电变压器和低压配电装置按一定线路方案排布成一体的预制型户内、户外紧凑式配电设备。特别适用于城网建设与改造，具有成套性强，体积小，占地少，能深入负荷中心，提高供电质量，减少损耗，送电周期短，选址灵活，对环境适应性强，安装方便，运行安全可靠及投资少，见效快等一系列优点。
预装式变电站三个主要部分（高压配电装置，变压器及低压配电装置）的布置方式一般有两种：“目”字形和“品”字形。“目”字形布置接线方便，而“品”字形布置接线紧凑。
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箱式变电站
可移动式箱式变电站
可移动式箱式变电站
全埋式欧式箱
可移动式箱式变电站
箱式变电站
美式箱变
美式箱变的结构
美式箱变的结构
美式箱变的结构
美式箱变的结构
小结1.供电电压一般为35kV或6~10kV，高压配电电压为6~10kV，低压配电电压为380V，照明系统电压为220V（单相），低压配系统电压也有的是660V的。本章主要介绍了变电所常用高低电气设备功能原理、变电所的布置和结构，讲述了供配电系统电压的选择、变电所的位置确定、变压器选择，重点讨论了变电所主接线。2．变电所的位置主要是从安全、经济、方便和环境要求等方面考虑，选址尽量靠近负荷中心是供电设计的一项基本原则，同时要考虑，进出线方便，不能设在有腐蚀气体、剧烈振动、低洼、有爆炸危险的场所等。
4．互感器的作用是使二次设备与一次电路隔离和扩大仪表、继电器的使用范围。3．高压电气设备主要有高压断路器、高压隔离开关、高压负荷开关、高压熔断器、互感器、高压开关柜、避雷器等。要熟悉电器设备的符号、型号、作用等。电流互感器二次额定电流一般为5A，电流互感器串联于线路中，用三种接线方式。在使用时要注意：①二次侧不得开路，不允许装设开关或熔断器；②二次侧有一端必须接地；③注意端子的极性。电压互感器二次电压一般为100V，常用的电压互感器有单相和三相（五芯柱式）两类。电压互感器并联在线路中，通常接在母线上，有四种接线方式。电压互感器在使用时要注意：①一、二侧均不得短路；②二次侧有一端必须接地；③注意端子的极性。
7.变电所的布置和结构变电所的布置主要介绍了户内变电所的布置方案，变压器与低压配电室靠在一起是为了出线方便、减少低压配电距离，高压电容器室宜与高压配电室靠在一起，值班室一般布置在中间，对运行维护都非常方便。对变电所的结构要了解设备之间或设备与墙之间的最小净距，对各室的门都有一些具体要求。5．低压设备，主要有低压断路器、低压熔断器、低压开关柜等。6．主接线的基本要求是安全、可靠、灵活、经济。变电所常用的主接线基本形式，有线路—变压器组、单母线、桥式三种接线。根据负荷性质、电源进线，和变压器台数，确定变电所的主接线。
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