第三章供電系統(tǒng)常用的電氣設(shè)備和主結(jié)線(輸配電技術(shù)課件14級(jí))

輸配電技術(shù)第三章供電系統(tǒng)常用的電氣設(shè)備和主結(jié)線第三章供電系統(tǒng)常用的電氣設(shè)備和主結(jié)線變配電所作用、類型和位置1常用的電氣設(shè)備2主結(jié)線3主結(jié)線舉例4本章內(nèi)容:

工廠變配電所的作用，類型和位置，分別介紹工廠變配電所中常用的高低壓電器、工廠變配電所的主接線。教學(xué)要求:

了解工廠變配電所的作用，類型和位置，熟悉常用的高低壓電器，了解主結(jié)線的分類和各類主結(jié)線適用場(chǎng)合，熟悉主結(jié)線的設(shè)計(jì)要求。第三章供電系統(tǒng)常用的電氣設(shè)備和主結(jié)線1。供電系統(tǒng)常用的電氣設(shè)備有哪些？并列表說明各電氣設(shè)備的作用、文字符號(hào)和圖形符號(hào)。2。什么是主結(jié)線？如何分類的？各種主結(jié)線的適用范圍？第三章供電系統(tǒng)常用的電氣設(shè)備和主結(jié)線內(nèi)容一：變配電所作用、類型和位置

一、知識(shí)目標(biāo)1、了解變配電所作用2、熟悉變配電所作用各種類型3、熟悉變配電所位置確定的原則

二、能力目標(biāo)為下面進(jìn)行介紹主結(jié)線打下基礎(chǔ)第三章供電系統(tǒng)常用的電氣設(shè)備和主結(jié)線情景一：電力負(fù)荷基本概念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。

12變電所的作用配電所的作用：

從電力系統(tǒng)接受電能，經(jīng)過變壓器降壓（一級(jí)變電通常降為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。

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，而配電所中沒有配電變壓器第三章供電系統(tǒng)常用的電氣設(shè)備和主結(jié)線內(nèi)容一：變配電所作用、類型和位置

工廠變配電所從它在工廠供配電系統(tǒng)中的地位來說，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（1、2、3和4）、車間內(nèi)變電所（5）、獨(dú)立變電所（7）、露天變電所（6）、箱式變電所等幾種類型，如圖3.1所示。

建筑物及高層建筑物變電所是民用建筑中經(jīng)常采用的變電所形式有：①樓內(nèi)建筑物變電所；②輔助建筑物變電所。第三章供電系統(tǒng)常用的電氣設(shè)備和主結(jié)線內(nèi)容一：變配電所作用、類型和位置第三章供電系統(tǒng)常用的電氣設(shè)備和主結(jié)線內(nèi)容一：變配電所作用、類型和位置1.總降壓變電所（35～110/6～10kV）①企業(yè)規(guī)模不太大，車間或生產(chǎn)廠房布局比較集中，設(shè)一個(gè)總降壓變電所；②企業(yè)規(guī)模較大，且有兩個(gè)或以上的集中大負(fù)荷用電車間群，而彼此之間相距又較遠(yuǎn)時(shí)，設(shè)立兩個(gè)或兩個(gè)以上的總降壓變電所。第三章供電系統(tǒng)常用的電氣設(shè)備和主結(jié)線內(nèi)容一：變配電所作用、類型和位置2.獨(dú)立變電所（6～10/0.4/0.23kV）設(shè)置獨(dú)立變電所的原因（1）相鄰幾個(gè)車間負(fù)荷大，將變電所建到某一車間不適宜；（2）由于車間環(huán)境的限制，如制藥車間、化工車間之間由于管道較多或有腐蝕性氣體、易燃易爆氣體等環(huán)境限制，必須建立獨(dú)立變電所；第三章供電系統(tǒng)常用的電氣設(shè)備和主結(jié)線內(nèi)容一：變配電所作用、類型和位置（3）中小型企業(yè)負(fù)荷不太大，建立一個(gè)全廠獨(dú)立變電所，向全廠各車間供電。第三章供電系統(tǒng)常用的電氣設(shè)備和主結(jié)線內(nèi)容一：變配電所作用、類型和位置3.車間變電所（6～10/0.4/0.23kV）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)立式第三章供電系統(tǒng)常用的電氣設(shè)備和主結(jié)線內(nèi)容一：變配電所作用、類型和位置①附設(shè)變電所

附設(shè)變電所是利用車間的一面或兩面墻壁，而其變壓器室的大門朝外開。車間附設(shè)變電所又分內(nèi)附式和外附式。

②車間內(nèi)變電所

車間內(nèi)變電所位于車間內(nèi)的單獨(dú)房間內(nèi)。第三章供電系統(tǒng)常用的電氣設(shè)備和主結(jié)線內(nèi)容一：變配電所作用、類型和位置①樓內(nèi)建筑物變電所

高層建筑物多采用樓內(nèi)建筑物變電所，置于高層建筑物的地下室或中間某層；地下室和高層；地下室、中間某層和高層。變壓器一律采用干式變壓器。②輔助建筑物變電所

與獨(dú)立變電所相似，輔助建筑物變電所置于離開高層建筑物的輔助建筑物內(nèi)，變壓器采用油浸式變壓器。第三章供電系統(tǒng)常用的電氣設(shè)備和主結(jié)線內(nèi)容一：變配電所作用、類型和位置5.柱上（或桿上）變電所變電器安裝在室外電桿上，適用于315kVA及以下變壓器，常用于居民區(qū)、用電負(fù)荷小的用電單位。第三章供電系統(tǒng)常用的電氣設(shè)備和主結(jié)線內(nèi)容一：變配電所作用、類型和位置二、變電所的位置選擇變電所的位置選擇應(yīng)根據(jù)選擇原則，從安全、經(jīng)濟(jì)、方便等方面來綜合考慮，經(jīng)技術(shù)、經(jīng)濟(jì)比較后確定。第三章供電系統(tǒng)常用的電氣設(shè)備和主結(jié)線內(nèi)容一：變配電所作用、類型和位置1．總降壓變電所位置選擇的原則

（1）靠近負(fù)荷中心；（2）考慮電源的進(jìn)線方向，偏向電源側(cè)；（3）進(jìn)出線方便；（4）設(shè)備運(yùn)輸方便；（5）不應(yīng)防礙企業(yè)的發(fā)展，要考慮擴(kuò)建的可能性；（6）不宜設(shè)在多塵或有腐蝕性氣體的場(chǎng)所；（7）不應(yīng)設(shè)在有劇烈震動(dòng)和高溫場(chǎng)所；（8）不應(yīng)設(shè)在地勢(shì)低洼和可能積水的場(chǎng)所；（9）不應(yīng)設(shè)在有爆炸危險(xiǎn)區(qū)域。第三章供電系統(tǒng)常用的電氣設(shè)備和主結(jié)線內(nèi)容一：變配電所作用、類型和位置2．車間變電所位置選擇的原則在計(jì)算得出車間總計(jì)算負(fù)荷的基礎(chǔ)上，按分散布置并接近負(fù)荷中心的原則確定車間變電所的位置，便于低壓電網(wǎng)的備用聯(lián)絡(luò)。同時(shí)車間變電所位置選擇還要考慮：進(jìn)出線方便；靠近電源測(cè)；運(yùn)輸方便等。

變電所選址盡量靠近負(fù)荷中心是供電設(shè)計(jì)的一項(xiàng)基本原則，可以按負(fù)荷矩法確定負(fù)荷中心。第三章供電系統(tǒng)常用的電氣設(shè)備和主結(jié)線內(nèi)容一：變配電所作用、類型和位置第三章供電系統(tǒng)常用的電氣設(shè)備和主結(jié)線內(nèi)容一：變配電所作用、類型和位置第三章供電系統(tǒng)常用的電氣設(shè)備和主結(jié)線內(nèi)容一：變配電所作用、類型和位置3．負(fù)荷中心確定負(fù)荷中心可以用負(fù)荷指示圖或負(fù)荷矩的計(jì)算法近似確定。第三章供電系統(tǒng)常用的電氣設(shè)備和主結(jié)線內(nèi)容一：變配電所作用、類型和位置第三章供電系統(tǒng)常用的電氣設(shè)備和主結(jié)線內(nèi)容一：變配電所作用、類型和位置（1）負(fù)荷指示圖

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)示在企業(yè)或車間的平面圖上。各車間的負(fù)荷圓的圓心位于車間的負(fù)荷“重心”(負(fù)荷中心)。在負(fù)荷均勻分布的車間，負(fù)荷中心就是車間的中心，在負(fù)荷分布不均勻的車間內(nèi)，負(fù)荷中心應(yīng)偏向負(fù)荷集中的一側(cè)。第三章供電系統(tǒng)常用的電氣設(shè)備和主結(jié)線內(nèi)容一：變配電所作用、類型和位置由車間的計(jì)算負(fù)荷得負(fù)荷圓的半徑r為：式中K為負(fù)荷圓的比例（kW/mm2），Pc為計(jì)算負(fù)荷。第三章供電系統(tǒng)常用的電氣設(shè)備和主結(jié)線內(nèi)容一：變配電所作用、類型和位置（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。它們?cè)谌芜x的直角坐標(biāo)系中的坐標(biāo)分別為P1（x1，y1）、P2（x2，y2）、P3（x3，y3）。

現(xiàn)假設(shè)總負(fù)荷的負(fù)荷中心位于坐標(biāo)P（x，y）處。負(fù)荷中心的坐標(biāo)為：

第三章供電系統(tǒng)常用的電氣設(shè)備和主結(jié)線內(nèi)容一：變配電所作用、類型和位置按負(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，而未考慮各負(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。第三章供電系統(tǒng)常用的電氣設(shè)備和主結(jié)線內(nèi)容一：變配電所作用、類型和位置（3）按負(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。

第三章供電系統(tǒng)常用的電氣設(shè)備和主結(jié)線內(nèi)容一：變配電所作用、類型和位置類似負(fù)荷功率矩法的公式，按負(fù)荷電能矩法確定負(fù)荷中心的公式為：式中，Pi為各負(fù)荷的有功計(jì)算負(fù)荷；Ai為各負(fù)荷的年有功電能消耗量

ti為各負(fù)荷在同一時(shí)間內(nèi)的實(shí)際工作時(shí)間，應(yīng)采用各負(fù)荷的年最大負(fù)荷利用小時(shí)。第三章供電系統(tǒng)常用的電氣設(shè)備和主結(jié)線內(nèi)容一：變配電所作用、類型和位置需要指出由于負(fù)荷中心原則并不是確定變電所位置的唯一因素，且負(fù)荷中心也是會(huì)隨機(jī)變動(dòng)的，大多數(shù)工廠變電所的位置都是靠近負(fù)荷中心偏向電源側(cè)。

內(nèi)容二：常用的電氣設(shè)備

一、知識(shí)目標(biāo)熟悉變配電所常用的電氣設(shè)備作用等。二、能力目標(biāo)能熟練運(yùn)用這些常用的電氣設(shè)備設(shè)計(jì)主結(jié)線。第三章供電系統(tǒng)常用的電氣設(shè)備和主結(jié)線高壓隔離開關(guān)

內(nèi)容二：常用的電氣設(shè)備第三章供電系統(tǒng)常用的電氣設(shè)備和主結(jié)線高壓隔離開關(guān)

內(nèi)容二：常用的電氣設(shè)備第三章供電系統(tǒng)常用的電氣設(shè)備和主結(jié)線上接線端子靜觸頭閘刀

套管絕緣子下接線端子框架轉(zhuǎn)軸拐臂升降絕緣子

支柱絕緣子圖3.2GN8-10/600型高壓隔離開關(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-支柱絕緣子高壓隔離開關(guān)

內(nèi)容二：常用的電氣設(shè)備第三章供電系統(tǒng)常用的電氣設(shè)備和主結(jié)線高壓負(fù)荷開關(guān)

內(nèi)容二：常用的電氣設(shè)備第三章供電系統(tǒng)常用的電氣設(shè)備和主結(jié)線高壓負(fù)荷開關(guān)

內(nèi)容二：常用的電氣設(shè)備第三章供電系統(tǒng)常用的電氣設(shè)備和主結(jié)線主軸上絕緣子兼氣缸連桿下絕緣子框架RN1型真壓熔斷器下觸座閘刀弧動(dòng)觸頭絕緣噴嘴主靜觸頭上觸座分閘彈簧絕緣拉桿熱脫扣器圖3.3FN3-10RT型高壓負(fù)荷開關(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-熱脫扣器高壓斷路器

內(nèi)容二：常用的電氣設(shè)備第三章供電系統(tǒng)常用的電氣設(shè)備和主結(jié)線高壓斷路器

內(nèi)容二：常用的電氣設(shè)備第三章供電系統(tǒng)常用的電氣設(shè)備和主結(jié)線圖3.4SN10—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

鋁帽上接線端油標(biāo)

絕緣箱(內(nèi)裝滅弧室及觸頭)下接線端基座主軸框架分閘彈簧高壓斷路器

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內(nèi)容二：常用的電氣設(shè)備第三章供電系統(tǒng)常用的電氣設(shè)備和主結(jié)線圖3.8RW4-10型高壓跌落式熔斷器1-瓷質(zhì)熔管2-金屬管帽3-彈性觸座4-熔斷指示器5-接線端子6-瓷絕緣子7-底座瓷質(zhì)熔管金屬管帽彈性觸座

熔斷指示器接線端子瓷絕緣子底座避雷器

內(nèi)容二：常用的電氣設(shè)備第三章供電系統(tǒng)常用的電氣設(shè)備和主結(jié)線電力變壓器

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內(nèi)容二：常用的電氣設(shè)備第三章供電系統(tǒng)常用的電氣設(shè)備和主結(jié)線圖3.21油浸式三相電力變壓器1-信號(hào)溫度計(jì)2-銘牌3-吸濕器4-油枕5-油標(biāo)6-安全氣管7-氣體繼電器8-高壓套管9-低壓套管10-分接開關(guān)11-油箱12-鐵心13-繞組14-放油閥15-小車16-接地螺栓信號(hào)溫度計(jì)銘牌吸濕器油枕油標(biāo)氣體繼電器高壓套管低壓套管分接開關(guān)油箱鐵心繞組放油閥小車接地螺栓安全氣管電力變壓器

內(nèi)容二：常用的電氣設(shè)備第三章供電系統(tǒng)常用的電氣設(shè)備和主結(jié)線電流互感器

內(nèi)容二：常用的電氣設(shè)備第三章供電系統(tǒng)常用的電氣設(shè)備和主結(jié)線銘牌一次母線穿孔安裝板二次接線端子一次接線端子一次母線穿孔二次接線端子鐵心二次繞組警告牌電流互感器

內(nèi)容二：常用的電氣設(shè)備第三章供電系統(tǒng)常用的電氣設(shè)備和主結(jié)線鐵心電壓互感器

內(nèi)容二：常用的電氣設(shè)備第三章供電系統(tǒng)常用的電氣設(shè)備和主結(jié)線一次接線端子高壓絕緣套管二次繞組鐵心二次接線端子低壓刀開關(guān)

內(nèi)容二：常用的電氣設(shè)備第三章供電系統(tǒng)常用的電氣設(shè)備和主結(jié)線上接線端子滅弧罩閘刀底座下接線端子主軸靜觸頭連桿操作手柄低壓斷路器

內(nèi)容二：常用的電氣設(shè)備第三章供電系統(tǒng)常用的電氣設(shè)備和主結(jié)線操作手柄自由脫扣機(jī)構(gòu)失壓脫扣器脫扣器電流調(diào)節(jié)螺母過流脫扣器滅弧罩低壓熔斷器

內(nèi)容二：常用的電氣設(shè)備第三章供電系統(tǒng)常用的電氣設(shè)備和主結(jié)線熔體熔管熔斷器絕緣操作手柄柵狀銅熔體觸刀瓷熔管蓋板熔斷指示器彈性觸座瓷質(zhì)底座接線端子扣眼絕緣拉手手柄低壓熔斷器

內(nèi)容二：常用的電氣設(shè)備第三章供電系統(tǒng)常用的電氣設(shè)備和主結(jié)線高壓成套配電裝置（高壓開關(guān)柜）

內(nèi)容二：常用的電氣設(shè)備第三章供電系統(tǒng)常用的電氣設(shè)備和主結(jié)線配電裝置

內(nèi)容二：常用的電氣設(shè)備第三章供電系統(tǒng)常用的電氣設(shè)備和主結(jié)線配電裝置

內(nèi)容二：常用的電氣設(shè)備第三章供電系統(tǒng)常用的電氣設(shè)備和主結(jié)線配電裝置

內(nèi)容二：常用的電氣設(shè)備第三章供電系統(tǒng)常用的電氣設(shè)備和主結(jié)線

內(nèi)容三：主結(jié)線一、知識(shí)目標(biāo)1、了解主結(jié)線分類2、熟悉各種主結(jié)線的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)3、掌握各種主結(jié)線的適用場(chǎng)合二、能力目標(biāo)會(huì)根據(jù)要求設(shè)計(jì)主結(jié)線第三章供電系統(tǒng)常用的電氣設(shè)備和主結(jié)線主結(jié)線定義

內(nèi)容三：主結(jié)線第三章供電系統(tǒng)常用的電氣設(shè)備和主結(jié)線

工廠變配電所的電氣主接線，是指按照一定的工作順序和規(guī)程要求連接變配電一次設(shè)備的一種電路形式。又稱為一次電路圖、主接線圖、一次接線圖。對(duì)主結(jié)線要求

內(nèi)容三：主結(jié)線第三章供電系統(tǒng)常用的電氣設(shè)備和主結(jié)線（1）保證供電的安全性。（2）保證供電的可靠性。電氣主接線應(yīng)根據(jù)負(fù)荷的等級(jí)，滿足負(fù)荷在各種運(yùn)行方式下對(duì)負(fù)荷供電連續(xù)性的要求。（3）具有一定的靈活性和方便性。電氣主接線應(yīng)能適應(yīng)各種運(yùn)行方式，并能靈活地進(jìn)行運(yùn)行方式的轉(zhuǎn)換，以保證正常運(yùn)行時(shí)能安全可靠供電，在系統(tǒng)故障或設(shè)備檢修時(shí)，保證非故障和非檢修回路繼續(xù)供電。（4）具有經(jīng)濟(jì)性。（5）具有發(fā)展和擴(kuò)建的可能性。

此外，對(duì)主接線的選擇，還應(yīng)考慮受電容量和受電地點(diǎn)短路容量的大小、用電負(fù)荷的重要程度、對(duì)電能計(jì)量（如高壓側(cè)還是低壓側(cè)計(jì)量、動(dòng)力及照明分別計(jì)費(fèi)等）及運(yùn)行操作技術(shù)的需要等因素。

內(nèi)容三：主結(jié)線第三章供電系統(tǒng)常用的電氣設(shè)備和主結(jié)線無匯流排分類有匯流排線路—變壓器組結(jié)線橋結(jié)線內(nèi)橋結(jié)線外橋結(jié)線單母線結(jié)線雙母線結(jié)線單母線不分段結(jié)線單母線分段結(jié)線單母線帶旁母結(jié)線

內(nèi)容三：主結(jié)線第三章供電系統(tǒng)常用的電氣設(shè)備和主結(jié)線

單母線的結(jié)線方式如圖3.22所示。斷路器用于切斷和關(guān)合正常的負(fù)荷電流，并能切斷短路電流。隔離開關(guān)有兩種作用：靠近母線側(cè)的稱母線隔離開關(guān)，用于隔離母線電源和檢修斷路器；靠近線路側(cè)的稱線路側(cè)隔離開關(guān)，用于防止在檢修斷路器時(shí)從用戶側(cè)反向送電，防止雷電過電壓沿線路侵入，保證維修人員安全。圖3.22單母線結(jié)線

單母線結(jié)線

內(nèi)容三：主結(jié)線第三章供電系統(tǒng)常用的電氣設(shè)備和主結(jié)線單母線分段結(jié)線

單母線分段的結(jié)線方式如圖3.23所示。這種結(jié)線方式引入線有兩條回路，母線分成二段，即Ⅰ段和Ⅱ段。每一回路連到一段母線上，并把引出線均分到每段母線上。兩段母線用隔離開關(guān)、斷路器等開關(guān)電器連接形成單母線分段結(jié)線。

圖3.23單母線分段結(jié)線

內(nèi)容三：主結(jié)線第三章供電系統(tǒng)常用的電氣設(shè)備和主結(jié)線單母線帶旁路母線結(jié)線

單母線帶旁路結(jié)線方式如圖3.24所示，增加了一條母線和一組聯(lián)絡(luò)用開關(guān)電器，增加了多個(gè)線路側(cè)隔離開關(guān)。圖3.24單母線帶旁路結(jié)線

內(nèi)容三：主結(jié)線第三章供電系統(tǒng)常用的電氣設(shè)備和主結(jié)線雙母線母線結(jié)線

雙母線接線方式如圖3.25所示，其中兩段母線互為備用。該接線適用于負(fù)載較重要的用戶，運(yùn)行可靠性和靈活性都較好。它適用于電壓為6～10kV級(jí)。

圖3.25雙母線接線

內(nèi)容三：主結(jié)線第三章供電系統(tǒng)常用的電氣設(shè)備和主結(jié)線橋結(jié)線

內(nèi)橋式接線適用于35kV及35kV以上的電源線路較長(zhǎng)和變壓器不需要經(jīng)常操作的系統(tǒng)中。可供一、二級(jí)負(fù)荷使用。圖3.26內(nèi)橋結(jié)線橋進(jìn)線斷路器

內(nèi)容三：主結(jié)線第三章供電系統(tǒng)常用的電氣設(shè)備和主結(jié)線內(nèi)橋結(jié)線適用范圍（1）雙電源，雙變壓器，向一、二級(jí)負(fù)荷供電；圖3.26內(nèi)橋結(jié)線（2）供電線路較長(zhǎng)；（3）變電所沒有穿越功率；（4）負(fù)荷曲線較平穩(wěn)，主變壓器不經(jīng)常退出工作；（5）終端