页数：90页文件大小：819.1 KB来源： 供配电技术ppt课件
本课件可查阅供电电压与配电电压的确定、变电所类型与位置选择、变压器台数及容量选择、高压断路器隔离开关等设备，含各知识点的公式、例题与逐页文字说明，便于检索供配电系统相关概念、参数取值与计算步骤。
第四章供配电系统•第一节电压的选择•第二节变电所位置的确定•第三节变压器的选择•第四节变电所主要电器设备•第五节变电所主接线•第六节变电所的布置和结构供配电系统主要解决：（
第一节电压的选择
二、配电电压的确定配电电压是指用户内部向用电设备配电的电压等级。
由用户总降压变电所向高压用电设备配电的配电电压，称为高压配电电压；由用户车间变电所或建筑物变电所向低压用电设备配电的配电电压，称为低压配电电压。
1.高压配电电压（1）一般情况下,优先采用10kV作厂内高压配电电压。
（2）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。
(3)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。
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。
第二节变电所位置的确定一、变电所的类型变电所是接受、变换、分配电能的环节，是供配电系统的重要组成部分。
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。
1.总降压变电所（35～110/6～10kV）①企业规模不太大，车间或生产厂房布局比较集中，设一个总降压变电所；
②企业规模较大，且有两个或以上的集中大负荷用电车间群，而彼此之间相距又较远时，设立两个或两个以上的总降压变电所。
2.独立变电所（6～10/0.4/0.23kV）设置独立变电所的原因（1）相邻几个车间负荷大，将变电所建到某一车间不适宜；
（2）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；
（3）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。
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。
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。
4.建筑物及高层建筑物变电所建筑物及高层建筑物变电所是民用建筑中经常采用的变电所形式。
①楼内建筑物变电所高层建筑物多采用楼内建筑物变电所，置于高层建筑物的地下室或中间某层；地下室和高层；地下室、中间某层和高层。
变压器一律采用干式变压器。
②辅助建筑物变电所与独立变电所相似，辅助建筑物变电所置于离开高层建筑物的辅助建筑物内，变压器采用油浸式变压器。
5.柱上（或杆上）变电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。
2．车间变电所位置选择的原则在计算得出车间总计算负荷的基础上，按分散布置并接近负荷中心的原则确定车间变电所的位置，便于低压电网的备用联络。
同时车间变电所位置选择还要考虑：进出线方便；靠近电源测；运输方便等。
变电所选址尽量靠近负荷中心是供电设计的一项基本原则，可以按负荷矩法确定负荷中心。
3．负荷中心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。
由车间的计算负荷得负荷圆的半径r为式中K为负荷圆的比例（kW/mm2）,Pc为计算负荷。
（
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。
（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。
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：
式中，Pi为各负荷的有功计算负荷；Ai为各负荷的年有功电能消耗量ti为各负荷在同一时间内的实际工作时间，应采用各负荷的年最大负荷利用小时。
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。
（
3.变压器型号的选择原则（
（
2．车间变电所变压器台数和容量的确定（
例4-1某一车间变电所（10kV/0.4 kV），总计算负荷为1350kVA，其中
三、变压器容量和过负荷能力1．变压器的容量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≠20，则年平均气温每升高，变压器的容量应相应减小1％。
因此变压器的实际容量应计入一个温度校正系数Kθ。
对室外变压器其实际容量为：式中SN.T为变压器的额定容量。
对室内变压器其实际容量为：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,由日负荷率和最大负荷持续时间确定；
(2）由于夏季欠负荷而在冬季考虑的过负荷，夏季每低1%，冬季可过负荷1%，但不得超过15%。
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。
3.变压器的故障过负荷能力在事故情况下，允许短时间较大幅度的过负荷运行，而不论故障前负荷大小，但运行时间不得超过规定时间。
第四节变电所主要电器设备一、高压断路器1、作用：正常工作时断开和接通负荷电流；短路时断开短路电流。
2、图形符号：3、文字符号：QF4、型号：
5、种类和结构
应用场合：适用于需频繁操作及有易燃易爆危险的场所，要求加工精度高，对其密封性能要求更严。
3）真空断路器利用“真空”作为绝缘和灭弧介质。
真空断路器有落地式、悬挂式、手车式三种形式。
二、高压隔离开关文字符号：QS图形符号：主要功能：隔离高压电源，以保证其他设备和线路的安全检修及人身安全。
高压隔离开关按安装地点分为户内式和户外式两大类；按有无接地可分为不接地、单接地、双接地三类
三、高压负荷开关文字符号：QL图形符号高压负荷开关主要有产气式、压气式、真空式和SF6等结构类型，主要用于10kV等级电网。
负荷开关有户内式和户外式两大类。
作用：通断负荷电流和过负荷电流。
适用场合：适用于无油化、不检修、要求频繁操作的场所，可配用CS6-1操动机构也可配用CJ系列电动操动机构。
高压负荷开关型号的表示和含义如下：
四、高压熔断器文字符号：FU图形符号：主要功能：对电路及其设备进行短路和过负荷保护。
高压熔断器型号的表示和含义如下：
1.RN系列高压熔断器RN1型用于电力变压器和电力线路短路保护，RN2型用于电压互感器的短路保护。
主要由熔管、触头座、动作指示器、绝缘子和底板构成。
熔管一般为瓷质管，熔丝由单根或多根镀银的细铜丝并联绕成螺旋状，熔丝埋放在石英砂中，熔丝上焊有小锡球。
2.RW系列高压跌落式熔断器用于配电变压器或电力线路的短路保护和过负荷保护。
其结构主要由上静触头、上动触头、熔管、熔丝、下动触头、下静触头、瓷瓶和安装板等组成。
工作原理：一、二次饶组与一、二次电路串联，工作时接近于短路状态。
电流互感器的变流比用Ki表示，则1.电流互感器电流互感器简称CT（文字符号为TA，单二次绕组电流互感器图形符号为），是变换电流的设备。
电流互感器种类和型号按一次电压分，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。
型号如下：
接线方式①一相式接线B相装一个电流互感器，如图a所示。
能测量一相电流，用于三相负荷平衡系统，供测量电流和过负荷保护。
②两相式接线这种接线也叫不完全星形接线，如图b所示。
能测量三个相电流，公共线上的电流为，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，其量值是相电流的倍。
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d所示。
2.电压互感器电流互感器使用注意事项
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。
接线方式：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。
Y0/Y0形接线采用三个单相电压互感器如图c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。
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(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。
（2）电压互感器的种类和型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。
电压互感器型号表示和含义如下:
（
5、基本型氧化锌避雷器的型号表示式和含义如下:(4)氧化锌避雷器具有良好的非线性、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。
七、高压开关柜高压开关柜是一种高压成套设备，它按一定的线路方案将有关一次设备和二次设备组装在柜内，从而节约空间，安装方便、供电可靠，也美化了环境。
高压开关柜按结构型式可分为固定式、移开式两大类型。
按功能作用分，主要有馈线柜、电压互感器柜、高压电容器柜（GR-1型）、电能计量柜（PJ系列）、高压环网柜（HXGN型）等。
“五防”：防止误跳、合断路器，防止带负荷拉、合隔离开关，防止带电挂接地线，防止带接地线合隔离开关，防止人员误入带电间隔。
1.KYN系列高压开关柜KYN系列金属铠装移开式开关柜是消化吸收国内外先进技术，根据国内特点自行设计研制的新一代开关设备。
2.XGN2-10型开关柜XGN2-10型箱型固定式金属封闭开关柜是一种新型的产品，该产品采用ZN28A-10系列真空断路器，也可以采用少油断路器，隔离开关采用了GN30-10型旋转式隔离开关，技术性能高，设计新颖。
八、低压电气设备1．低压配电屏（或低压开关柜）(1)作用：按一定的线路方案将有关低压设备组装在一起的成套配电装置。
(2)种类：低压抽屉式开关柜GCL1、GCK1系列低压固定开关柜PGL1、PGL2、GGD系列2.低压熔断器低压熔断器主要是用于低压系统中设备及线路的过载和短路保护。
（
3.低压断路器（1）作用：低压断路器（文字符号为QF，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。
（2）型号：
（3）种类和结构按结构型式分万能式（框架结构）和塑壳式（装置式）两大类；它由触头、灭弧装置、转动机构和脱扣器等部分组成。
结构图如下：
•分励脱扣器用于远距离跳闸。
•欠压或失压扣脱器用于欠压或失压（零压）保护时，当电源电压低于定值时自动断开断路器。
•热脱扣器用于线路或设备长时间过载保护，当线路电流出现较长时间过载时，金属片受热变形，使断路器跳闸。
•过流脱扣器用于短路、过负荷保护，当电流大于动作电流时自动断开断路器。
分瞬时短路脱扣器和过流脱扣器（又分长延时和短延时）两种。
脱扣器种类
第五节变电所主接线一、变电所的构成：变电所由一次回路和二次回路构成。
1．一次回路供配电系统中承担输送和分配电能任务的电路，称一次回路，也称为主电路或主接(结)线。
一次电路中所有的电气设备称为一次设备，如变压器、断路器、互感器等。
一次设备按功能分类:⑴变换设备按电力系统的要求，改变电压或电流大小的设备，如变压器、电流互感器、电压互感器等。
二、对变电所主接线的要求2．二次回路凡用来控制、指示、监测和保护一次设备运行的电路，叫二次回路，也叫二次接（结）线。
二次回路中所有电气设备都称为二次设备或二次元件，如仪表、继电器、操作电源等。
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。
1、安全充分保证人身和设备的安全。
2、可靠应满足用电单位对供电可靠性的要求。
3、灵活能适应各种不同的运行方式，操作检修方便。
4、经济主接线设计应简单，投资少，运行管理费用低。
2.单母线接线（
(
3.桥式接线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。（
（
四、总降压变电所主接线1.单电源进线的总降压变电所主接线（1）一次侧线路—变压器组、二次侧单母线不分段主接线总降压变电所为单电源进线一台变压器时，主接线采用一次侧线路—变压器组、二次侧单母线不分段接线,又称一次侧无母线、二次侧单母线不分段主接线。
这种主接线经济简单，可靠性不高，适用于负荷不大的三级负荷情况。
（2）一次侧单母线不分段、二次侧单母线分段主接线单电源进线两台变压器时，总降压变电所主接线采用一次侧单母线不分段、二次侧单母分段接线。
提高了供电可靠性，但单电源供电的可靠性还是不高，因此这种接线适用于负荷昼夜变化大三级负荷及部分二级负荷。
2.双回电源进线总降压变电所主接线由于采用双回电源进线，总降压变电所主变压器一般都在两台或两台以上。
（1）一二次侧均采用单母分段主接线由于进线开关和母线分段开关均采用了断路器控制，操作十分灵活，供电可靠性较高，适用于大中型企业的一、二级负荷供电。
（
（
五、独立变电所主接线1.单电源进线的独立变电所主接线接线可靠性不高，对于三级负荷且负荷不太大的企业变电所常采用单电源进线.(1)一次侧单母线不分段、二次侧单母线分段主接线（2）一次侧线路-变压器组接线、二次侧单母线不分段主接线
2.双电源进线独立变电所主接线双电源进线独立变电所的主接线一般采用
六、车间变电所主接线1.单台变压器的车间变电所主接线电缆进线一次侧线路--变压器组接线、二次侧单母线不分段接线架空进线一次侧线路--变压器组接线、二次侧单母线不分段接线
2.双回路进线两台变压器的车间变电所主接线采用一次侧双线路-变压器组接线、二次侧单母线分段接线
七、配电所主接线配电所起接受和分配电能的作用，其位置应当尽量靠近负荷中心，经常和车间变电所设在一起。
每个配电所的馈电线路一般不少于4～5回，配电所一般为单母线制，根据负荷的类型及进出线数目可考虑将母线不分段或分段。
八、主接线实例1独立变电所主接线
2.总降变点所主接线该35/10KV变电所两路电源架空进线，两台主变，总降变电所主接线一二次侧均采用单母线分段主接线，35kV和10KV主接线选用移开式开关柜构成。
第六节变电所的布置和结构一、变电所的布置1.变电所布置方案户内式：变压器、配电装置安置于室内，工作条件好，运行管理方便；
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。
户外式：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。
变电所的布置主要由变压器室2、高压配电室1、低压配电室3、电容器室5、控制室（值班室）4、休息室、工具间等组成。
2.变电所布置要求：（
（
变压器室布置图
2.高压配电室的结构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。（
3.低压配电室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。（
4.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。（
5 .控制室控制室通常与值班室合在一起，值班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。
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。
值班室内还应考虑通讯（如电话）、照明等问题。
三、变电所布置和结构实例
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