工廠供配電技術(shù)(第三章)

第3章工廠變配電所內(nèi)容提要：工廠變配電所是工廠供配電系統(tǒng)的樞鈕。本章首先簡(jiǎn)介工廠變配電所的作用，類型和位置的確定原則，然后分別介紹工廠變配電所中常用的高低壓電器，變壓器的功能、結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及運(yùn)行維護(hù)，講述了工廠變配電所的主接線，最后介紹成套配電裝置的分類與特點(diǎn)，及工廠變配電所的布置要求和基本結(jié)構(gòu)。第3章工廠變配電所3.1工廠變配電所的作用、類型和位置3.2工廠變配電所的高、低壓電器3.3電力變壓器3.4工廠變配電所的電氣主接線3.5配電裝置3.6

工廠變配電所的布置與結(jié)構(gòu)小結(jié)退出3．1工廠變配電所的作用、類型和位置

1．變配電所的作用工廠變配電所是工廠供配電系統(tǒng)的核心，在工廠中占有特別重要的地位。工廠變配電所按其作用可分為工廠變電所和工廠配電所。變電所的作用是：從電力系統(tǒng)接受電能，經(jīng)過(guò)變壓器降壓（通常降為0.4kV），然后按要求把電能分配到各車間供給各類用電設(shè)備。配電所的作用是：接受電能，然后按要求分配電能。兩者所不同的是，變電所中有配電變壓器，而配電所中沒(méi)有配電變壓器。

2．變配電所的類型工廠變配電所從它在工廠供配電系統(tǒng)中的地位來(lái)說(shuō)，可分為總降壓變電所和車間變電所。工廠的車間變電所的類型按主變壓器的安裝位置可分主要有車間附設(shè)變電所、車間內(nèi)變電所、獨(dú)立變電所、露天變電所、箱式變電所等幾種類型，如圖3.1所示。3．1工廠變配電所的作用、類型和位置

圖3.1車間變電所的類型1、2——內(nèi)附式3、4——外附式5——車間內(nèi)式6——露天（半露天）式7——獨(dú)立式3．變配電所所址的選擇

工廠變配電所的位置應(yīng)考慮如下的原則：（1）盡量接近負(fù)荷中心，以縮短低壓配電線路距離，減少有色金屬消耗量，降低配電系統(tǒng)的電壓損耗、電能損耗，保證電壓質(zhì)量。（2）接近電源側(cè)。（3）進(jìn)線、出線方便。（4）設(shè)備運(yùn)輸、安裝方便。（5）避開(kāi)劇烈振動(dòng)、高溫場(chǎng)所，避開(kāi)多塵有腐蝕性氣體場(chǎng)所，避開(kāi)有爆炸、火災(zāi)危險(xiǎn)的場(chǎng)所。（6）盡量使高壓配電所與車間變電所合（7）為工廠的發(fā)展和負(fù)荷的增加留有擴(kuò)建的余地。

3．1工廠變配電所的作用、類型和位置

3．2工廠變配電所常用的高、低壓電器3.2.1工廠變配電所常用的高壓電器3.2.2電流互感器和電壓互感器3.2.3工廠變配電所常用的低壓電器3.2.4避雷器3．2工廠變配電所常用的高、低壓電器

在工廠供配電系統(tǒng)中擔(dān)負(fù)輸送、變換和分配電能任務(wù)的電路，稱為“主電路”，也叫“一次電路”。用來(lái)控制、指示、監(jiān)測(cè)和保護(hù)主電路（一次電路）及其主電路中設(shè)備運(yùn)行的電路，稱為“二次電路”（二次回路）。一次電路中的所有電氣設(shè)備，稱為“一次設(shè)備”或“一次元件”，二次電路中的所有電氣設(shè)備，稱為“二次設(shè)備”或“二次元件”。

3．2工廠變配電所常用的高、低壓電器

3．2．1工廠變配電所常用的高壓電器1．高壓隔離開(kāi)關(guān)高壓隔離開(kāi)關(guān)具有明顯的分?jǐn)嚅g隙，因此它主要用來(lái)隔離高壓電源，保證安全檢修，并能通斷一定的小電流（如2A以下的空載變壓器勵(lì)磁電流、電壓互感器回路電流、5A以下的空載線路的充電電流）。它沒(méi)有專門的滅弧裝置，因此不允許切斷正常的負(fù)荷電流，更不能用來(lái)切斷短路電流。因隔離開(kāi)關(guān)具有明顯的斷開(kāi)間隙，因此它通常與斷路器配合使用。

3．2工廠變配電所常用的高、低壓電器

3．2．1工廠變配電所常用的高壓電器1．高壓隔離開(kāi)關(guān)根據(jù)隔離開(kāi)關(guān)的使用場(chǎng)所，可以把高壓隔離開(kāi)關(guān)分成戶內(nèi)和戶外兩大類。在操作隔離開(kāi)關(guān)時(shí)，應(yīng)注意操作順序，停電時(shí)先拉線路側(cè)隔離開(kāi)關(guān)，送電時(shí)先合母線側(cè)隔離開(kāi)關(guān)。而且在操作隔離開(kāi)關(guān)前，先注意檢查斷路器確在斷開(kāi)位置后，才能操作隔離開(kāi)關(guān)。（1）合隔離開(kāi)關(guān)時(shí)的操作①無(wú)論用手動(dòng)傳動(dòng)裝置或用絕緣操作桿操作，均必須迅速而果斷，但在合閘終了時(shí)用力不可過(guò)猛，以免損壞設(shè)備，使機(jī)構(gòu)變形，瓷瓶破裂等。②隔離開(kāi)關(guān)操作完畢后，應(yīng)檢查是否合上。合好后應(yīng)使隔離開(kāi)關(guān)完全進(jìn)入固定觸頭，并檢查接觸的嚴(yán)密性。

3．2工廠變配電所常用的高、低壓電器

3．2．1工廠變配電所常用的高壓電器1．高壓隔離開(kāi)關(guān)（2）拉開(kāi)隔離開(kāi)關(guān)時(shí)操作①當(dāng)?shù)镀瑒傄x開(kāi)固定觸頭時(shí)應(yīng)迅速。特別是切斷變壓器的空載電流、架空線路及電纜的充電電流、架空線路小負(fù)荷電流及切斷環(huán)路電流時(shí)，拉隔離開(kāi)關(guān)更應(yīng)迅速果斷，以便能迅速消弧。②拉開(kāi)隔離開(kāi)關(guān)后，應(yīng)檢查隔離開(kāi)關(guān)每相確實(shí)已在斷開(kāi)位置并應(yīng)使刀片盡量拉到頭。（3）在操作中誤拉、誤合隔離開(kāi)關(guān)時(shí)：①誤合隔離開(kāi)關(guān)時(shí)，即使合錯(cuò)，甚至在合閘時(shí)發(fā)生電弧，也不準(zhǔn)將隔離開(kāi)關(guān)再拉開(kāi)。因?yàn)閹ж?fù)荷拉隔離開(kāi)關(guān)，將造成三相弧光短路事故。②誤拉隔離開(kāi)關(guān)時(shí)，在刀片剛要離開(kāi)固定觸頭時(shí)，便發(fā)生電弧，這時(shí)應(yīng)立即合上，可以消滅電弧，避免事故。如果隔離開(kāi)關(guān)已經(jīng)全部拉開(kāi)，則絕不許將誤拉的隔離開(kāi)關(guān)再合上。如果是單極隔離開(kāi)關(guān)，操作一相后發(fā)現(xiàn)誤拉，對(duì)其他兩相則不許繼續(xù)操作。

圖3.2GN8-10/600型高壓隔離開(kāi)關(guān)1-上接線端子2-靜觸頭3-閘刀4-套管絕緣子5-下接線端子6-框架7-轉(zhuǎn)軸8-拐臂9-升降絕緣子10-支柱絕緣子3．2工廠變配電所常用的高、低壓電器

3．2．1工廠變配電所常用的高壓電器1．高壓隔離開(kāi)關(guān)3．2工廠變配電所常用的高、低壓電器

3．2．1工廠變配電所常用的高壓電器1．高壓隔離開(kāi)關(guān)3．2工廠變配電所常用的高、低壓電器

3．2．1工廠變配電所常用的高壓電器2．高壓負(fù)荷開(kāi)關(guān)高壓負(fù)荷開(kāi)關(guān)能通斷正常的負(fù)荷電流和過(guò)負(fù)荷電流，隔離高壓電源。有些高壓負(fù)荷開(kāi)關(guān)斷開(kāi)后，具有明顯可見(jiàn)的斷口。高壓負(fù)荷開(kāi)關(guān)只有簡(jiǎn)單的滅弧裝置，因此它不能切斷或接通短路電流。高壓負(fù)荷開(kāi)關(guān)使用時(shí)通常與高壓熔斷器配合使用，利用熔斷器來(lái)切斷短路故障。

按采用的滅弧介質(zhì)分類，高壓負(fù)荷開(kāi)關(guān)可分為：固體產(chǎn)氣式、壓氣式、油管式、真空式、SF6式等。按安裝場(chǎng)所分類，有戶內(nèi)式和戶外式兩種。

3．2工廠變配電所常用的高、低壓電器

3．2．1工廠變配電所常用的高壓電器2．高壓負(fù)荷開(kāi)關(guān)圖3.3FN3-10RT型高壓負(fù)荷開(kāi)關(guān)1-主軸2-上絕緣子兼氣缸3-連桿4-下絕緣子5-框架6-RN1型真壓熔斷器7-下觸座8-閘刀9-弧動(dòng)觸頭10-絕緣噴嘴11-主靜觸頭12-上觸座13-分閘彈簧14-絕緣拉桿15-熱脫扣器3．2工廠變配電所常用的高、低壓電器

3．2．1工廠變配電所常用的高壓電器2．高壓負(fù)荷開(kāi)關(guān)3．2工廠變配電所常用的高、低壓電器

3．2．1工廠變配電所常用的高壓電器3．高壓斷路器高壓斷路器具有可靠的滅弧裝置。它不僅能通斷正常的負(fù)荷電流，而且能接通和承擔(dān)一定時(shí)間的短路電流，并能在保護(hù)裝置作用下自動(dòng)跳閘，切除短路故障。高壓斷路器的型式可按使用場(chǎng)合分為戶內(nèi)和戶外兩種，也可以按斷路器采用的滅弧介質(zhì)分為壓縮空氣斷路器、油斷路器、真空斷路器、SF6斷路器等多種型式。隔離開(kāi)關(guān)與斷路器配合使用控制電力線路時(shí)，斷路器和隔離開(kāi)關(guān)的操作必須按照一定順序操作：分閘時(shí)，先分?jǐn)嗦菲?，后分隔離開(kāi)關(guān)；合閘時(shí)，先合隔離開(kāi)關(guān)，后合斷路器。

（1）高壓油斷路器采用變壓器油作滅弧介質(zhì)的斷路器稱為油斷路器。油斷路器又可分為多油斷路器和少油斷路器。少油斷路器的特點(diǎn)是：開(kāi)關(guān)觸頭在絕緣油中閉合和斷開(kāi)；油只作滅弧介質(zhì)，油量少；結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，體積小，重量輕；外殼帶電，必須與大地絕緣，人體不能觸及，燃燒和爆炸危險(xiǎn)少。少油斷路器的主要缺點(diǎn)是：用油量少，檢修周期短，在戶外使用受大氣條件影響大，配套性差。

3．2工廠變配電所常用的高、低壓電器

3．2．1工廠變配電所常用的高壓電器3．高壓斷路器3．2工廠變配電所常用的高、低壓電器

3．2．1工廠變配電所常用的高壓電器3．高壓斷路器圖3.4 SN10—10型高壓少油斷路器外形1-鋁帽2-上接線端3-油標(biāo)4-絕緣箱(內(nèi)裝滅弧室及觸頭)5-下接線端6-基座7-主軸8-框架9-分閘彈簧

(2)高壓真空斷路器高壓真空斷路器，是利用“真空”滅弧的一種斷路器。真空斷路器的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)為：滅弧室作為獨(dú)立的元件，安裝調(diào)試簡(jiǎn)單、方便；觸頭開(kāi)距短，故滅弧室小巧，操作功率小，動(dòng)作快；滅弧能力強(qiáng)，燃弧時(shí)間短，一般只需半個(gè)周期，電磨損少，使用壽命長(zhǎng)；防火防爆，操作噪聲?。贿m用于頻繁操作，特別是適用于開(kāi)斷容性負(fù)荷電流；開(kāi)斷能力強(qiáng)，目前開(kāi)斷短路電流已達(dá)50kA；具有