建筑供配電與照明技術(shù) 課件 第4、5章 導(dǎo)體與設(shè)備選擇、變電所

建筑供配電與照明技術(shù)任課教師：劉義艷第四章導(dǎo)體與設(shè)備選擇導(dǎo)體及選擇4.1電氣設(shè)備選擇的一般原則4.2高壓電氣設(shè)備與選擇4.3互感器及其選擇4.4低壓電氣設(shè)備與選擇4.54.1導(dǎo)體及選擇

4.1.1供配電與照明中常見導(dǎo)線1.母線母線是指在變電所中各級(jí)電壓配電裝置的連接，以及變壓器等電氣設(shè)備和相應(yīng)配電裝置的連接，大都采用矩形或圓形截面的裸導(dǎo)線或絞線。母線的作用是匯集、分配和傳送電能。母線按結(jié)構(gòu)分為硬母線、軟母線和封閉母線。傳輸大電流的場(chǎng)合可采用硬母線。裸母線母線槽矩形裸母線的型號(hào)4.1.1供配電與照明中常見導(dǎo)線2.架空線架空電力線路的導(dǎo)體可采用鋼芯鋁絞線或鋁絞線，地線可采用鍍鋅鋼絞線。戶外架空線路6kV及以上電壓等級(jí)一般采用裸導(dǎo)體，380V電壓等級(jí)一般采用絕緣導(dǎo)線。常用裸導(dǎo)體型號(hào)及適用范圍：（1）鋁絞線（LJ）：導(dǎo)電性能較好，重量輕，但對(duì)化學(xué)腐蝕作用的抵抗力較差。（2）鋼芯鋁絞線（LGJ）：外圍為鋁線，芯子采用銅線。（3）銅絞線（TJ）：導(dǎo)電性能好，機(jī)械強(qiáng)度好，對(duì)風(fēng)雨和化學(xué)腐蝕作用的抵抗力較強(qiáng)，但價(jià)格較高。（4）防腐鋼芯鋁絞線（LGJF）：具有鋼芯鋁絞線的特點(diǎn)，同時(shí)防腐線性能好，一般用于沿海地區(qū)、咸水湖及化工工業(yè)地區(qū)等周圍有腐蝕性物質(zhì)的高壓和超高壓架空線路上。裸絞線的型號(hào)4.1.1供配電與照明中常見導(dǎo)線3.電纜電纜是一種特殊的導(dǎo)線，電纜的結(jié)構(gòu)主要由導(dǎo)體，絕緣層和保護(hù)層三部分組成。導(dǎo)體通常采用多股銅絞線或鋁絞線，按導(dǎo)體數(shù)目的不同可分為單芯、三芯、四芯和五芯電纜，按消防等級(jí)劃分為普通電纜、耐火電纜、阻燃電纜，按結(jié)構(gòu)分為扁平電纜、雙絞電纜、預(yù)分支電纜，按絕緣材料分為交聯(lián)聚乙烯、橡皮、聚氯乙烯、絕緣油等。電纜外形圖電力電纜的型號(hào)4.1.1供配電與照明中常見導(dǎo)線4.低壓絕緣導(dǎo)線低壓配電線路大多采用絕緣導(dǎo)線或電纜，絕緣導(dǎo)線按芯線材料分為鋁芯（L）和銅芯（不表示），按絕緣材料分為橡皮絕緣（X）和塑料絕緣（V）兩種，按使用環(huán)境分為室外架空（X）和室內(nèi)性（V），按硬度分為硬型與移動(dòng)性好的軟型（R）。B型線中的X型戶內(nèi)戶外都可以使用，大多數(shù)用于低壓架空，V型均使用于室內(nèi)，帶護(hù)套的用于明敷，R型用于室內(nèi)要求移動(dòng)性好的場(chǎng)所。低壓絕緣導(dǎo)線的型號(hào)4.1.2導(dǎo)線敷設(shè)方式表示規(guī)定電氣工程中，線纜敷設(shè)是實(shí)現(xiàn)電能安全傳輸、安全應(yīng)用的重要環(huán)節(jié)。所謂敷設(shè)是指確定線纜走向，并放線，護(hù)線、固線的全過程，俗稱布線。建筑電氣中的線纜敷設(shè)方式與作業(yè)現(xiàn)場(chǎng)條件、防大要求等密切相關(guān)。線纜敷設(shè)方式分為明敷設(shè)（E）與暗敷設(shè)（C）兩種。如：VV-3×35+1×25SC50WC意義是聚氯乙烯絕緣，聚氯乙烯內(nèi)護(hù)層，銅芯電纜。三根相線截面積為35mm2，一根中性線截面積為25mm2，穿焊接鋼管管徑為50mm，沿墻暗敷。類別名稱文字符號(hào)類別名稱文字符號(hào)線路敷設(shè)方式焊接鋼管敷設(shè)SC線路敷設(shè)部位沿或跨梁（屋架）敷設(shè)AB穿硬塑料導(dǎo)管敷設(shè)PC暗敷在梁內(nèi)BC穿半硬塑料導(dǎo)管敷設(shè)FPC沿或跨柱敷設(shè)AC穿電線管敷設(shè)MT暗敷設(shè)在柱內(nèi)CLC金屬線槽敷設(shè)MR沿墻面敷設(shè)WS塑料線槽敷設(shè)PR暗敷設(shè)在墻內(nèi)WC電纜橋架敷設(shè)CT沿天棚或頂板面輻射CE鋼索敷設(shè)M暗敷設(shè)在屋面或頂板內(nèi)CC穿塑料波紋電線管敷設(shè)KPC吊頂內(nèi)敷設(shè)SCE穿可撓金屬電線保護(hù)套管敷設(shè)CP地板或地面下敷設(shè)FC直埋敷設(shè)DB

混凝土排管敷設(shè)CE

電纜溝敷設(shè)TC

敷設(shè)安裝方式及部位標(biāo)注符號(hào)4.1.3導(dǎo)體選擇原則與校驗(yàn)1.按允許載流量（發(fā)熱原則）選擇（校驗(yàn)）導(dǎo)體截面（1）相線截面積的選擇導(dǎo)體通過電流時(shí)會(huì)發(fā)熱，絕緣導(dǎo)線和電纜溫度過高時(shí)，可使絕緣損壞，或者引起火災(zāi)。因此，導(dǎo)線和電纜的正常發(fā)熱溫度不得超過額定負(fù)荷時(shí)的最高允許溫度，通過相線的計(jì)算電流IC不超過其允許載流量Ial，即：導(dǎo)體的允許載流量是指規(guī)定的環(huán)境溫度條件下，導(dǎo)體能連續(xù)承受而不使其穩(wěn)定溫度超過其允許值的最大電流。4.1.3導(dǎo)體選擇原則與校驗(yàn)按允許載流量選擇截面時(shí)需注意：允許載流量與環(huán)境溫度有關(guān)。若實(shí)際環(huán)境溫度與規(guī)定的環(huán)境溫度不一致時(shí)，允許載流量乘上溫度修正系數(shù)Kθ以求出實(shí)際的允許載流量。θal為導(dǎo)體額定負(fù)荷時(shí)的最高允許溫度；θ0為導(dǎo)線允許載流量所采用的環(huán)境溫度；θ0’為導(dǎo)體敷設(shè)地點(diǎn)實(shí)際的環(huán)境溫度。對(duì)于低壓配電線路的導(dǎo)體截面選擇，除滿足上式，其允許電流還需與熔斷器熔體的額定電流或斷路器長(zhǎng)延時(shí)脫扣器的整定電流相配合，保護(hù)導(dǎo)線（或電纜）不被毀壞。

熔斷器：斷路器：4.1.3導(dǎo)體選擇原則與校驗(yàn)（2）中性線（N線）截面的選擇三相四線制系統(tǒng)中的中性線，要考慮不平衡電流和零序電流以及諧波電流的影響。1)一般三相四線制中的中性線截面Sφ為相線截面積。①當(dāng)Sφ≤16mm2（銅）或Sφ≤25mm2(鋁)時(shí)：②當(dāng)Sφ>16mm2(銅)或Sφ>25mm2(鋁)，且在正常工作時(shí)，包括諧波電流在內(nèi)的中性導(dǎo)體預(yù)期最大電流不大于中性導(dǎo)體的允許載流量，并且中性導(dǎo)體已進(jìn)行了過電流保護(hù)時(shí)，中性導(dǎo)體截面可小于相導(dǎo)體截面，且應(yīng)滿足：

So>16mm2（銅）或

So>25mm2(鋁)4.1.3導(dǎo)體選擇原則與校驗(yàn)2)由三相四線制引出的兩相三線制線路和單相線路，因中性線電流和相線電流相等，故中性線截面與相線截面相同，即3)如果三相四線制線路的三次諧波電流相當(dāng)突出，該諧波電流會(huì)流過中性線，此時(shí)中性線截面應(yīng)不小于相線截面，即（3）保護(hù)線（PE線）截面的選擇保護(hù)線截面SPE要滿足短路熱穩(wěn)定的要求，按GB50054-2011低壓配電設(shè)計(jì)規(guī)范規(guī)定。1）當(dāng)Sφ≤16mm2

時(shí)，有4.1.3導(dǎo)體選擇原則與校驗(yàn)2）當(dāng)16mm2

≤Sφ≤35mm2

時(shí)，有3）當(dāng)Sφ≥35mm2

時(shí)，有

（4）保護(hù)中性線（PEN線）截面的選擇因?yàn)镻EN線具有PE線和N線的雙重功能，所以選擇截面時(shí)按其中的最大值選取。4.1.3導(dǎo)體選擇原則與校驗(yàn)例4-1有一條采用BV-750型銅芯塑料線明敷的AC220/380V的TN-S線路，最大持續(xù)工作電流為140A，如果采用BV-750型銅芯塑料線穿硬塑料管埋地敷設(shè)，當(dāng)?shù)刈顭嵩缕骄鶜鉁貫?25?C。試按發(fā)熱條件選擇此線路的導(dǎo)體截面。

解：查附表B-33得25?C時(shí)5根單芯線穿硬塑料管的BV-750型銅芯塑料線截面為70mm2。按發(fā)熱條件，相線截面可選70mm2，N線選為35mm2，PE線截面也選為35mm2。4.1.3導(dǎo)體選擇原則與校驗(yàn)2.按電壓損失原則選擇（校驗(yàn)）導(dǎo)體截面（1）線路電壓損失的計(jì)算線路種類負(fù)荷情況導(dǎo)體截面情況計(jì)算公式三相平衡負(fù)荷線路帶1個(gè)集中負(fù)荷線路全長(zhǎng)采用同一截面帶n個(gè)集中負(fù)荷接于線電壓的單相負(fù)荷線路帶1個(gè)集中負(fù)荷接于相電壓的單相負(fù)荷線路帶1個(gè)集中負(fù)荷直流負(fù)荷線路帶1個(gè)集中負(fù)荷ΔU%—線路電壓損失百分?jǐn)?shù)（%）；P、Q—分別是某一個(gè)集中負(fù)荷的有功功率（kW）、無(wú)功功率（kvar）；Pi、Qi—分別是第i個(gè)集中負(fù)荷的有功功率（kW）、無(wú)功功率（kvar）；r、x—分別是三相電力線路單位長(zhǎng)度的電阻、電抗（Ω／km）；x’—單相電力線路單位長(zhǎng)度的電抗（Ω／km）。工程計(jì)算時(shí)其值可近似為x；l—

某一個(gè)集中負(fù)荷至線路首端的線路長(zhǎng)度（km）；li—

第i個(gè)集中負(fù)荷至線路首端的部分線路長(zhǎng)度（km）；Un—

線路標(biāo)稱線電壓（kV）；Unph—

線路標(biāo)稱相電壓（kV）；UDC—

線路直流電壓（kV）。4.1.3導(dǎo)體選擇原則與校驗(yàn)（2）選擇（校驗(yàn)）導(dǎo)體截面由電壓損失計(jì)算表可知，電壓損失由兩部分構(gòu)成：即

和

之和。因?yàn)榫€路上單位長(zhǎng)度電抗隨導(dǎo)體截面變化較小，而且其變化范圍約為0.35~0.4Ω/km，所以，當(dāng)線路需求的電壓損失已知（設(shè)為

）時(shí)，線路電抗引起的電壓損失

部分可按x0=0.35~0.4Ω/km中的某值求得，而另一部分電壓損失則為：帶入后得：

式中—Li第

i

個(gè)負(fù)荷每相線路的總長(zhǎng)度（km）；最后，根據(jù)（4-14）式計(jì)算值選取接近的標(biāo)準(zhǔn)截面，并查取該截面的

r0和

x0，代入電壓損失計(jì)算式中校驗(yàn)其電壓損失是否超過允許值

。如果小于或等于

，則所選截面可以滿足要求，否則應(yīng)重選，直到滿意為止。4.1.3導(dǎo)體選擇原則與校驗(yàn)3.按經(jīng)濟(jì)電流密度選擇（校驗(yàn)）導(dǎo)體和電纜截面35kV及以上的高壓線路及電壓在35kV以下但距離長(zhǎng)、電流大的線路，宜按經(jīng)濟(jì)電流密度選擇，對(duì)10kV以下線路通常不按此原則選擇。從全面經(jīng)濟(jì)效益考慮，使線路的年運(yùn)行費(fèi)用接近于最小，又適當(dāng)考慮有色金屬節(jié)約的導(dǎo)體截面，稱為經(jīng)濟(jì)截面。與經(jīng)濟(jì)截面對(duì)應(yīng)的導(dǎo)體電流密度，稱為經(jīng)濟(jì)電流密度。經(jīng)濟(jì)電流密度選擇母線截面按下式計(jì)算式中

IC—線路計(jì)算電流；Jec—經(jīng)濟(jì)電流密度。我國(guó)現(xiàn)行的經(jīng)濟(jì)電流密度規(guī)定如下表（A/mm2）。線路類別導(dǎo)體材質(zhì)年最大負(fù)荷利用小時(shí)3000h以下3000-5000h5000h以上架空線路銅3.002.251.75鋁1.651.150.90電纜線路銅2.502.252.00鋁1.921.731.544.1.3導(dǎo)體選擇原則與校驗(yàn)4.按機(jī)械強(qiáng)度校驗(yàn)導(dǎo)體和電纜截面架空線路要經(jīng)受風(fēng)雪、覆冰和氣溫變化等多種因素的影響，必須要有足夠的機(jī)械強(qiáng)度來(lái)保證它的運(yùn)行。對(duì)電纜不必校驗(yàn)其機(jī)械強(qiáng)度。不同等級(jí)的電力線路，按機(jī)械強(qiáng)度要求的最小導(dǎo)體截面，需滿足以下兩表數(shù)值要求。導(dǎo)體種類35kV線路6-10kV線路kV以下線路居民區(qū)非居民區(qū)鋁及鋁合金線35352516(與鐵路交叉跨越時(shí)為35)鋼芯鋁絞線252516鋼線16161610導(dǎo)體種類及使用場(chǎng)所導(dǎo)體芯線最小允許截面(mm2)銅芯軟線銅線鋁線照明用燈頭線民用建筑戶內(nèi)工業(yè)建筑戶內(nèi)戶外0.40.50.50.81.02.52.52.5移動(dòng)式用電設(shè)備生活用生產(chǎn)用0.21.0————敷設(shè)在絕緣支持件上的絕緣導(dǎo)體的支持間距L為室內(nèi)L≤2m——1.010室外L≤2m2m<L≤6m6m<L≤15m15m<L≤25m——1.52.54610101010穿管敷設(shè)

——1.02.5PE線和PEN線有機(jī)械保護(hù)無(wú)機(jī)械保護(hù)——1.52.52.54架空線路按機(jī)械強(qiáng)度要求的最小允許導(dǎo)體截面(mm2)絕緣導(dǎo)體按機(jī)械強(qiáng)度要求的最小截面(芯線）4.1.3導(dǎo)體選擇原則與校驗(yàn)5.按短路熱穩(wěn)定條件校驗(yàn)截面架空線路因其散熱性較好，可不做短路穩(wěn)定校驗(yàn)，電纜應(yīng)進(jìn)行熱穩(wěn)定校驗(yàn)，母線也要校驗(yàn)其熱穩(wěn)定，其截面不應(yīng)小于短路熱穩(wěn)定最小截面Smin。按熱穩(wěn)定要求的導(dǎo)體最小截面為：式中

—短路電流穩(wěn)態(tài)值（A）；

—集膚效應(yīng)系數(shù)，對(duì)于矩形母線截面在100以下和電纜，

=1；

—熱穩(wěn)定計(jì)算時(shí)間；

一熱穩(wěn)定系數(shù)，可查附表B-47。4.1.3導(dǎo)體選擇原則與校驗(yàn)6.按短路動(dòng)穩(wěn)定條件校驗(yàn)截面各種形狀的母線通常都安裝在支持絕緣子上，當(dāng)沖擊電流通過母線時(shí)，電動(dòng)力將使母線產(chǎn)生彎曲應(yīng)力，因此必須校驗(yàn)?zāi)妇€的動(dòng)穩(wěn)定性。安裝在同一平面內(nèi)的三相母線，其中間相受力最大，即式中，

—母線跨距(m)；—母線相間距(m)。

—母線形狀系數(shù)，當(dāng)母線相間距離遠(yuǎn)大于母線截面周長(zhǎng)時(shí)，

=1。母線通常每隔一定距離由絕緣瓷瓶自由支撐著。因此當(dāng)母線受電動(dòng)力作用時(shí)，可以將母線看成一個(gè)多跨距載荷均勻分布的梁，當(dāng)跨距段在兩段以上時(shí)，其最大彎曲力矩為若只有兩段跨距時(shí)，則式中，

—

一個(gè)跨距長(zhǎng)度母線所受的電動(dòng)力（N）。4.1.3導(dǎo)體選擇原則與校驗(yàn)?zāi)妇€材料在彎曲時(shí)最大相間計(jì)算應(yīng)力為式中，

—母線對(duì)垂直于作用力方向軸的截面系數(shù)，又稱抗彎矩()，其值與母線截面形狀及布置方式有關(guān)。要想保證母線不致彎曲變形而遭到破壞，必須使母線的計(jì)算應(yīng)力不超過母線的允許應(yīng)力，即母線的動(dòng)穩(wěn)定性校驗(yàn)條件為式中，

—母線材料的允許應(yīng)力，對(duì)硬鋁母線

=69MPa；對(duì)硬銅母線

=137MPa。如果在校驗(yàn)時(shí)，

，則必須采取措施減小母線的計(jì)算應(yīng)力，具體措施有：將母線由豎放改為平放；放大母線截面，但會(huì)使投資增加；限制短路電流值能使

大大減小，但須增設(shè)電抗器；增大相間距離

；減小母線跨距的尺寸

，此時(shí)可以根據(jù)母線材料最大允許應(yīng)力來(lái)確定絕緣瓷瓶之間最大允許跨距式中，

—單位長(zhǎng)度母線上所受的電動(dòng)力（N/m）4.1.3導(dǎo)體選擇原則與校驗(yàn)實(shí)際設(shè)計(jì)中，一般根據(jù)經(jīng)驗(yàn)按其中一個(gè)原則選擇，再校驗(yàn)其他原則。對(duì)于35kV及110kV高壓供電線路，其截面主要按照經(jīng)濟(jì)電流密度來(lái)選擇，按其他條件校驗(yàn)；對(duì)10kV及以下高壓線路和低壓動(dòng)力線路，通常按允許載流量選擇截面，再校驗(yàn)電壓損失和機(jī)械強(qiáng)度；對(duì)低壓照明線路，因其對(duì)電壓要求較高，所以通常先按允許電壓損失選擇截面，再校驗(yàn)其他條件。按此經(jīng)驗(yàn)選擇，一般就能滿足要求。選擇導(dǎo)體截面時(shí)，要求在滿足上述6個(gè)原則的基礎(chǔ)上選擇其中最大的截面。導(dǎo)體截面選擇條件如下表所示：序號(hào)導(dǎo)體截面選擇條件導(dǎo)體類型架空裸線絕緣電線電纜硬母線1允許溫升√√√√2電壓損失√√√√3短路熱穩(wěn)定

√√√4短路動(dòng)穩(wěn)定

√5機(jī)械強(qiáng)度√√

6經(jīng)濟(jì)電流密度√

√注：“√”表示適用，無(wú)標(biāo)記則一般不用。4.1.3導(dǎo)體選擇原則與校驗(yàn)例4-2如圖4-9所示，由10kV架空線路（線路間距為0.8m，水平排列且同截面）向兩個(gè)負(fù)荷點(diǎn)供電，要求電壓損失不得超過5%。當(dāng)?shù)刈顭崞骄罡邷囟葹?2℃。試選鋁絞線截面大小。4.1.3導(dǎo)體選擇原則與校驗(yàn)例4-2如圖4-9所示，由10kV架空線路（線路間距為0.8m，水平排列且同截面）向兩個(gè)負(fù)荷點(diǎn)供電，要求電壓損失不得超過5%。當(dāng)?shù)刈顭崞骄罡邷囟葹?2℃。試選鋁絞線截面大小。4.1.3導(dǎo)體選擇原則與校驗(yàn)例4-3已知某照明配電干線采用

型電纜，按允許溫升條件選擇的電纜截面積為

，線路末端短路電流為

，短路持續(xù)時(shí)間為0.1s，該電纜的熱穩(wěn)定系數(shù)為

，試校驗(yàn)該電纜是否滿足短路熱穩(wěn)定條件。例4-4

有一條用LJ型鋁絞線架設(shè)的長(zhǎng)5km的35kV架空線路，計(jì)算負(fù)荷為4830kW，cos=0.7，Tmax=4800h，室外溫度25?C。試選擇其經(jīng)濟(jì)截面，并校驗(yàn)其發(fā)熱條件和機(jī)械強(qiáng)度。4.2.1按正常工作條件選擇電氣設(shè)備4.2電氣設(shè)備選擇的一般原則1.額定電壓高壓電氣設(shè)備所在電網(wǎng)的運(yùn)行電壓因調(diào)壓或負(fù)荷的變化，常高于電網(wǎng)的額定電壓，故所選電氣設(shè)備允許最高工作電壓

不得低于所接電網(wǎng)的最高運(yùn)行電壓。一般電氣設(shè)備允許的最高工作電壓可達(dá)

，而實(shí)際電網(wǎng)的最高運(yùn)行電壓

一般不超過

，因此在選擇電氣設(shè)備時(shí)，一般可按照電氣設(shè)備的額定電壓不低于裝置地點(diǎn)電網(wǎng)額定電壓的條件選擇，即4.2.1按正常工作條件選擇電氣設(shè)備2.額定電流電氣設(shè)備的額定電流

是指在額定環(huán)境溫度下，電氣設(shè)備的長(zhǎng)期允許通過電流。

應(yīng)不小于該回路在各種合理運(yùn)行方式下的最大持續(xù)工作電流

，即計(jì)算時(shí)有以下幾個(gè)應(yīng)注意的問題：（1）由于發(fā)電機(jī)、調(diào)相機(jī)和變壓器在電壓降低5%時(shí)，出力保持不變，故其相應(yīng)回路的

為發(fā)電機(jī)、調(diào)相機(jī)或變壓器的額定電流的1.5倍；（2）若變壓器有過負(fù)荷運(yùn)行可能時(shí)，

應(yīng)按過負(fù)荷確定（

倍變壓器額定電流）；（3）母聯(lián)斷路器回路一般可取母線上最大一臺(tái)發(fā)電機(jī)或變壓器的

；（4）出線回路的

除考慮正常負(fù)荷電流（包括線路損耗）外，還應(yīng)考慮事故時(shí)由其它回路轉(zhuǎn)移過來(lái)的負(fù)荷。4.2.2按短路情況校驗(yàn)電氣設(shè)備的動(dòng)穩(wěn)定性和熱穩(wěn)定性1.短路熱穩(wěn)定校驗(yàn)短路電流通過電氣設(shè)備時(shí)，電氣設(shè)備各部件溫度(或發(fā)熱效應(yīng))應(yīng)不超過允許值。滿足熱穩(wěn)定的條件為：式中

—由生產(chǎn)廠給出的電氣設(shè)備在時(shí)間t秒內(nèi)的熱穩(wěn)定電流；

—短路穩(wěn)態(tài)電流值；

t—與

It

相對(duì)應(yīng)的時(shí)間；

—短路電流發(fā)熱的假想時(shí)間；

—后備保護(hù)動(dòng)作時(shí)間，系統(tǒng)給出；

—開關(guān)開斷時(shí)間，產(chǎn)品數(shù)據(jù)。4.2.2按短路情況校驗(yàn)電氣設(shè)備的動(dòng)穩(wěn)定性和熱穩(wěn)定性2.電動(dòng)力穩(wěn)定校驗(yàn)電動(dòng)力穩(wěn)定是電氣設(shè)備承受短路電流機(jī)械效應(yīng)的能力，也稱動(dòng)穩(wěn)定。滿足動(dòng)穩(wěn)定的條件為式中

、

—短路沖擊電流幅值及其有效值；

、

—電氣設(shè)備允許通過的動(dòng)穩(wěn)定電流的幅值及其有效值。下列幾種情況可不校驗(yàn)熱穩(wěn)定或動(dòng)穩(wěn)定：（1）用熔斷器保護(hù)的電器，其熱穩(wěn)定由熔斷時(shí)間保證，故可不校驗(yàn)熱穩(wěn)定。（2）采用限流熔斷器保護(hù)的設(shè)備，可不校驗(yàn)動(dòng)穩(wěn)定。（3）裝設(shè)在電壓互感器回路中的裸導(dǎo)體和電氣設(shè)備可不校驗(yàn)動(dòng)、熱穩(wěn)定?；?.2.2按短路情況校驗(yàn)電氣設(shè)備的動(dòng)穩(wěn)定性和熱穩(wěn)定性3.開關(guān)電器開斷能力校驗(yàn)斷路器和熔斷器等電氣設(shè)備，均擔(dān)負(fù)著切斷短路電流的任務(wù)，因此必須具備在通過最大短路電流時(shí)能夠?qū)⑵淇煽壳袛嗟哪芰?，即式中?/p>

—制造廠提供的最大開斷電流和開斷容量；—短路發(fā)生后0.2s時(shí)的三相短路電流和三相短路容量。4.2.3電氣設(shè)備的選擇與校驗(yàn)項(xiàng)目1.高壓電氣設(shè)備的選擇與校驗(yàn)項(xiàng)目由于各種高壓電氣設(shè)備具有不同的性能特點(diǎn)，選擇與校驗(yàn)條件不盡相同，高壓電氣設(shè)備的選擇與校驗(yàn)項(xiàng)目見下表：設(shè)備名稱額定電壓額定電流開斷能力短路電流校驗(yàn)環(huán)境條件其它動(dòng)穩(wěn)定熱穩(wěn)定斷路器√√√○○○操作性能負(fù)荷開關(guān)√√√○○○操作性能隔離開關(guān)√√

○○○操作性能熔斷器√√√

○上、下級(jí)間配合電流互感器√√

○○○

電壓互感器√

○二次負(fù)荷、準(zhǔn)確等級(jí)支柱絕緣字√

○

○二次負(fù)荷、準(zhǔn)確等級(jí)穿墻套管√√

○○○

母線

√

○○○

電纜√√

○○注：表中“√”為選擇項(xiàng)目，“○”為校驗(yàn)項(xiàng)目。4.2.3電氣設(shè)備的選擇與校驗(yàn)項(xiàng)目2.低壓電氣設(shè)備的選擇與校驗(yàn)項(xiàng)目低壓電氣設(shè)備的選擇與高壓電氣設(shè)備的選擇一樣，必須滿足正常運(yùn)行條件下和短路故障條件下的工作要求；同時(shí)，設(shè)備應(yīng)工作安全可靠，運(yùn)行維護(hù)方便，投資經(jīng)濟(jì)合理。選擇低壓一次設(shè)備時(shí)，應(yīng)校驗(yàn)的項(xiàng)目如下表所列。校驗(yàn)項(xiàng)目設(shè)備名稱電壓(kV)電流(A)斷流能力(kA)短路電流校驗(yàn)動(dòng)穩(wěn)定度熱穩(wěn)定度低壓熔斷器√√√

低壓刀開關(guān)√√√○○低壓負(fù)荷開關(guān)√√√○○低壓斷路器√√√○○注：表中“√”為選擇項(xiàng)目，“○”為校驗(yàn)項(xiàng)目。4.3高壓電氣設(shè)備與選擇4.3.1高壓斷路器（QF）作用：通斷正常負(fù)荷電流，能承受一定時(shí)間的短路電流，并能在保護(hù)裝置的作用下自動(dòng)跳閘，切除短路電流，起到保護(hù)作用，是開關(guān)電器中功能最全面的一種電器。因此它對(duì)電力系統(tǒng)的安全、可靠運(yùn)行起著極為重要的作用。分類：根據(jù)高壓斷路器采用的滅弧介質(zhì)不同，可以分為油斷路器、六氟化硫（SF6）斷路器、真空斷路器、壓縮空氣斷路器和磁吹斷路器等。高壓斷路器型號(hào)的含義4.3.1高壓斷路器（QF）1.油斷路器分類：油斷路器根據(jù)油量的多少，分為多油斷路器（不常用）和少油斷路器。少油斷路器使用注意事項(xiàng)：（1）少油斷路器的裝油量不宜過多或過少，否則將引起爆炸危險(xiǎn)，必須保持標(biāo)準(zhǔn)水平；（2）少油斷路器在分、合大電流一定次數(shù)后，油質(zhì)劣化，絕緣強(qiáng)度降低，必須更換新油。特別是分?jǐn)喽搪饭收蠒r(shí)，一般就要檢查油質(zhì)，勤于換油。因此，少油斷路器不適用于大電流頻繁操作。1-鉛帽；2-上接線端子；3-油桿；4-絕緣筒；5-下接線端子；6-基座；7-主軸；8-框架；9-斷路彈簧SN10-10型高壓少油斷路器1—鋁帽2—油氣分離器

3—上接線端子4—油桿5—插座式靜觸頭6—滅弧室

7—?jiǎng)佑|頭（導(dǎo)電桿）8—中間滾動(dòng)觸頭9—下接線端子10—轉(zhuǎn)軸11—拐臂12—基座13—下支柱絕緣子14—上支柱絕緣子15—斷路彈簧16—絕緣筒17—逆止閥

18—絕緣油

SN10-10型高壓少油斷路器的一相油箱內(nèi)部結(jié)構(gòu)4.3.1高壓斷路器（QF）2.真空斷路器真空斷路器是利用“真空”（氣壓為10-2Pa~10-6Pa）滅弧的一種斷路器，其觸頭裝在真空滅弧室內(nèi)。由于真空中不存在氣體游離的問題，所以這種斷路器的觸頭斷開時(shí)很難發(fā)生電弧。所謂“真空”不是絕對(duì)的真空，實(shí)際上能在觸頭斷開時(shí)因高電場(chǎng)發(fā)射和熱電發(fā)射產(chǎn)生一點(diǎn)電弧，這種電弧稱之為“真空電弧”，它能在電流第一次過零時(shí)熄滅，因此燃弧時(shí)間很短，而且不致產(chǎn)生很高的過電壓。優(yōu)點(diǎn)：體積小、重量輕、動(dòng)作快、壽命長(zhǎng)、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、噪音和震動(dòng)小、防火、防爆、安全可靠，檢修及維護(hù)方便等。ZW10-12系列戶外高壓真空斷路器

ZN28-12T/630-20系列戶內(nèi)高壓真空斷路器4.3.1高壓斷路器（QF）3.六氟化硫斷路器六氟化硫（SF6）斷路器是利用SF6氣體作為滅弧和絕緣介質(zhì)的一種斷路器。SF6氣體是目前所知道的優(yōu)于其它滅弧介質(zhì)的最為理想的絕緣和滅弧介質(zhì)。它是一種無(wú)色、無(wú)味、無(wú)毒且不易燃的惰性氣體，在150℃以下時(shí)，化學(xué)性能相當(dāng)穩(wěn)定。但它在電弧高溫作用下會(huì)分解出氟（F2），而氟具有較強(qiáng)的腐蝕性和毒性，因此這種斷路器的觸頭一般都設(shè)計(jì)成具有自動(dòng)凈化的作用。特點(diǎn)：斷流能力強(qiáng)，滅弧速度快，電絕緣性能好，不易燃易爆，因此主要用于需頻繁操作及有易燃易爆危險(xiǎn)的場(chǎng)所，特別是用于全封閉式組合電器中。但要求加工的精度高，密封性能好，所以制造成本高，價(jià)格昂貴。

六氟化硫（SF6）斷路器4.3.1高壓斷路器（QF）高壓斷路器的選擇及校驗(yàn)：高壓斷路器選擇及校驗(yàn)條件除額定電壓、額定電流、熱穩(wěn)定、斷流容量、動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn)外，還應(yīng)注意斷路器種類和型式的選擇。高壓斷路器應(yīng)根據(jù)斷路器安裝地點(diǎn)、環(huán)境和使用條件等要求選擇其種類和型式。高壓斷路器操動(dòng)機(jī)構(gòu)的選擇：一般電磁式操動(dòng)機(jī)構(gòu)需配專用的直流合閘電源，但其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單可靠；彈簧式結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，調(diào)整要求較高；液壓操動(dòng)機(jī)構(gòu)加工精度要求較高。操動(dòng)機(jī)構(gòu)的型式，可根據(jù)安裝調(diào)試方便和運(yùn)行可靠性進(jìn)行選擇。4.3.1高壓斷路器（QF）例4-5某工廠有功計(jì)算負(fù)荷為5000kW，功率因數(shù)為0.8，該廠計(jì)劃在10kV配電所進(jìn)線上安裝一高壓斷路器，其主保護(hù)動(dòng)作時(shí)間為1.3s，斷路器斷路時(shí)間為0.2s，10kV母線上短路電流有效值為32kA，試選高壓斷路器的型號(hào)規(guī)格。4.3.2高壓負(fù)荷開關(guān)（QL）作用：能夠通斷一定的負(fù)荷電流和過負(fù)荷電流。但不能斷開短路電流，所以通常與高壓熔斷器串聯(lián)使用，借助熔斷器來(lái)進(jìn)行短路保護(hù)。負(fù)荷開關(guān)在構(gòu)造上除滅弧裝置外很像隔離開關(guān)，有明顯可見的斷開點(diǎn)，具有隔離電源、保證安全檢修的作用。特點(diǎn)及用途：結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，外形尺寸較小，價(jià)格較低，常在容量不大或不重要的饋電線路中用作電源開關(guān)設(shè)備，可以安裝在配電變壓器的高壓側(cè)，也可以用于配電線路上。選擇依據(jù)：按照環(huán)境條件、額定電壓、額定電流、熱穩(wěn)定、動(dòng)穩(wěn)定進(jìn)行具體選型。高壓負(fù)荷開關(guān)型號(hào)的含義1-主軸；2-上絕緣子；3-連桿；4-下絕緣子；5-框架；6-高壓熔斷器；7-下觸座；8-動(dòng)觸片；9-弧動(dòng)觸頭；10-滅弧觸頭（內(nèi)有靜觸頭）；11-主靜觸頭；12-上觸座；13-斷路彈簧；14-絕緣拉桿；15-熱脫扣器FN3-10RT型高壓負(fù)荷開關(guān)4.3.3高壓隔離開關(guān)（QS）作用：有電壓無(wú)負(fù)荷的情況下分?jǐn)嗯c關(guān)合電路，保證高壓裝置中檢修工作的安全。注意事項(xiàng)：在運(yùn)行中必須嚴(yán)格遵守“倒閘操作”的規(guī)定，即：隔離開關(guān)多與斷路器配合使用。合閘送電時(shí)，應(yīng)首先合上隔離開關(guān)，然后合上斷路器，分閘斷電時(shí)，應(yīng)首先斷開斷路器，然后再拉開隔離開關(guān)。分類：按其裝置可分為戶內(nèi)式和戶外式兩種；按極數(shù)可分為單極和三極兩種。選擇依據(jù)：一般先按環(huán)境條件（戶內(nèi)、戶外）選擇其類型，然后再按額定電壓、額定電流、短路電流動(dòng)、熱穩(wěn)定性進(jìn)行具體選型。選擇高壓隔離開關(guān)時(shí)可不考慮其斷流容量。高壓負(fù)荷開關(guān)型號(hào)的含義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GN8-10/600型高壓隔離開關(guān)4.3.3高壓隔離開關(guān)（QS）例4-6試選擇變壓器10kV側(cè)斷路器QF和隔離開關(guān)QS，已知三相短路電流為

，繼電保護(hù)動(dòng)作時(shí)間

，擬采用快速開斷的高壓斷路器，其全分?jǐn)鄷r(shí)間為

，采用彈簧操作機(jī)構(gòu)。

ZN12-10/1250-25型號(hào)的高壓斷路器、GN68-6T/600型號(hào)的隔離開關(guān)主要技術(shù)數(shù)據(jù)4.3.4高壓熔斷器（FU）作用：當(dāng)所在電路的電流超過給定值一定時(shí)間后使其熔體熔化而分?jǐn)嚯娏?，斷開電路的一種保護(hù)電器。主要作用是對(duì)電路及電路設(shè)備進(jìn)行過負(fù)荷和短路保護(hù)分類：按其裝置可分為戶內(nèi)式和戶外式兩種，我國(guó)目前生產(chǎn)的用于戶內(nèi)的高壓熔斷器有RN1、RN2系列：用于戶外的有RW4、RWI0(F)系列。選擇依據(jù)：一般先按使用環(huán)境選擇其類型，然后再按額定電壓、額定電流、斷流容量進(jìn)行具體選擇型號(hào)，可不必進(jìn)行短路電流動(dòng)、熱穩(wěn)定性校驗(yàn)。高壓熔斷器型號(hào)的含義RN1、RN2型高壓熔斷器1-瓷熔管；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RN1、RN2型高壓熔斷器4.3.5高壓開關(guān)柜高壓開關(guān)柜是按一定的線路方案將有關(guān)一、二次設(shè)備組裝而成的一種高壓成套的配電裝置，柜內(nèi)安裝有高壓開關(guān)設(shè)備、保護(hù)電器、監(jiān)測(cè)儀表和母線、絕緣子等。作用：在發(fā)電廠及變配電所中作為控制和保護(hù)發(fā)電機(jī)、變壓器和高壓線路之用，也可作為大型高壓交流電動(dòng)機(jī)的啟動(dòng)和保護(hù)之用分類：高壓開關(guān)柜有固定式和手車式兩大類。選擇依據(jù)：首先按照變、配電所一次電路圖的要求進(jìn)行方案的選擇，然后進(jìn)行技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較得出最優(yōu)方案。XGN2-10型固定式金屬封閉型開關(guān)柜JYN2-10型手車式開關(guān)柜4.4互感器及其選擇互感器是一種特殊的變壓器，是一次系統(tǒng)和二次系統(tǒng)間的聯(lián)絡(luò)元件，用來(lái)向測(cè)量?jī)x表、繼電器的電流線圈和電壓線圈供電，正確反映電氣設(shè)備的正常運(yùn)行狀態(tài)和故障狀態(tài)?；ジ衅鞣譃殡娏骰ジ衅骱碗妷夯ジ衅?。電流互感器的文字符號(hào)為TA，簡(jiǎn)稱CT；電壓互感器的文字符號(hào)為TV，簡(jiǎn)稱PT?；ジ衅髯饔?/p>

將一次回路的高電壓和大電流變?yōu)槎位芈窐?biāo)準(zhǔn)的低電壓和小電流，使測(cè)量?jī)x表和保護(hù)裝置標(biāo)準(zhǔn)化、小型化。

使二次設(shè)備與高電壓隔離，且互感器的二次側(cè)均接地，從而保證設(shè)備和人身的安全。4.4.2電壓互感器1.基本結(jié)構(gòu)原理和接線電壓互感器工作時(shí)二次繞組接近于空載狀態(tài)。二次繞組的額定電壓一般為100V。也就是用一只l00V的電壓表通過某一電壓互感器可以測(cè)量任意高的電壓。電壓互感器的一次電壓Ul與二次電壓U2之間有如下關(guān)系：式中

—電壓互感器的額定變壓比；

—電壓互感器的一次和二次繞組匝數(shù)。電壓互感器型號(hào)的含義1-一次接線端子；2-高壓絕緣套管；3-一、二次繞組、環(huán)氧樹脂澆注；4-鐵心（殼式）；5-二次接線端子JDZJ-10型電壓互感器4.4.2電壓互感器一個(gè)單相電壓互感器的接線

兩個(gè)單相的電壓互感器接成V/V形，供儀表、繼電器接于三相三線制電路的各個(gè)線電壓。它廣泛地應(yīng)用在6~10kV的高壓配電裝置中。三個(gè)單相的電壓互感器接成Y0/Y0形，供電給要求線電壓的儀表、繼電器及接相電壓的絕緣監(jiān)視電壓表。三個(gè)單相三繞組或一個(gè)三相五芯柱三繞組電壓互感器接成Y0/Y0/△（開口三角形）接線，接成Y0的二次繞組，供電給需線電壓的儀表、繼電器及作為絕緣監(jiān)視的電壓表，接成△（開口三角形）的輔助二次繞組接電壓繼電器。一次電壓正常工作時(shí)，由于三個(gè)相電壓對(duì)稱，因此開口三角形兩端的電壓接近于零。當(dāng)某一相接地時(shí)，開口三角形兩端將出現(xiàn)近100V的零序電壓，使電壓繼電器動(dòng)作，發(fā)出信號(hào)。4.4.2電壓互感器一個(gè)單相電壓互感器一個(gè)單相電壓互感器三個(gè)單相接成Y0/Y0形三個(gè)單相三繞組或一個(gè)三相五芯柱三繞組電壓互感器接成Y0/Y0/△（開口三角形）4.4.2電壓互感器2.電壓互感器使用注意事項(xiàng)（1）電壓互感器在工作時(shí)其二次側(cè)不得短路。因?yàn)殡妷夯ジ衅饕?、二次?cè)都是在并聯(lián)狀態(tài)下工作的，如發(fā)生短路，將產(chǎn)生很大的短路電流，有可能燒毀互感器，甚至影響一次電路的安全運(yùn)行。所以電壓互感器的一、二次側(cè)都必須裝設(shè)熔斷器作為短路保護(hù)。（2）電壓互感器的二次側(cè)有一端必須接地?；ジ衅鞫蝹?cè)一端接地是為了防止其一、二次繞組間絕緣擊穿時(shí)，一次側(cè)的高電壓竄入二次側(cè)，危及人身和設(shè)備安全。（3）電壓互感器在連接時(shí)，必須注意其端子的極性。單相電壓互感器的一次繞組端子標(biāo)以A、X，二次繞組端子標(biāo)a、x，端子A與a，X與x各為對(duì)應(yīng)的“同極性端”。三相電壓互感器按照相序一次繞組端子分別標(biāo)以A、X、B、Y、C、Z，二次繞組端子分別標(biāo)以a、x、b、y、c、z，端子A與a、B與b、C與c、X與x、Y與y、Z與z各為對(duì)應(yīng)的同極性端。4.4.2電壓互感器3.電壓互感器的選擇（1）電壓互感器一次回路額定電壓選擇：為了確保電壓互感器安全和在規(guī)定的準(zhǔn)確級(jí)下運(yùn)行，電壓互感器一次繞組所接電力網(wǎng)電壓應(yīng)在()范圍內(nèi)變動(dòng)，即滿足下列條件：式中

，

—電壓互感器一次側(cè)額定電壓。選擇時(shí)，滿足

即可。（2）電壓互感器二次側(cè)額定電壓的選擇：電壓互感器二次側(cè)額定線間電壓為100V，要和所接用的儀表或繼電器相適應(yīng)。（3）電壓互感器種類和型式的選擇：電壓互感器的種類和型式應(yīng)根據(jù)裝設(shè)地點(diǎn)和使用條件進(jìn)行選擇。4.4.2電壓互感器3.電壓互感器的選擇（4）準(zhǔn)確級(jí)選擇：和電流互感器一樣，供功率測(cè)量、電能測(cè)量以及功率方向保護(hù)用的電壓互感器應(yīng)選擇0.5級(jí)或1級(jí)的，只供估計(jì)被測(cè)值的儀表和一般電壓繼電器的選用3級(jí)電壓互感器為宜。（5）按準(zhǔn)確級(jí)和額定二次容量選擇：首先根據(jù)儀表和繼電器接線要求選擇電壓互感器接線方式，并盡可能將負(fù)荷均勻分布在各相上，然后計(jì)算各相負(fù)荷大小，按照所接儀表的準(zhǔn)確級(jí)和容量選擇互感器的準(zhǔn)確級(jí)額定容量。電壓互感器的額定二次容量

（對(duì)應(yīng)于所要求的準(zhǔn)確級(jí)），應(yīng)不小于電壓互感器的二次負(fù)荷

，即式中，

、

、

—各儀表的視在功率、有功功率和無(wú)功功率。

—各儀表的功率因數(shù)。4.4.3電流互感器1.基本結(jié)構(gòu)原理和接線電流互感器是由閉合的鐵芯和繞組組成。它的一次側(cè)繞組匝數(shù)很少，串在需要測(cè)量的電流的線路中。因此它經(jīng)常有線路的全部電流流過，二次側(cè)繞組匝數(shù)比較多，串接在測(cè)量?jī)x表和保護(hù)回路中，電流互感器在工作時(shí)，它的二次側(cè)回路始終是閉合的，因此測(cè)量?jī)x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。電流互感器的一次電流I1與二次電流I2有以下關(guān)系：式中

—電流互感器的額定變流比；

—電流互感器的一次和二次繞組匝數(shù)。4.4.3電流互感器電流互感器型號(hào)的含義1—一次接線端子；2—一次繞組（樹脂澆注）；3—二次接線端子；4—鐵心；5—二次繞組；6—警告牌（上寫“二次側(cè)不得開路”等字樣）LQJ-10型電流互感器

1—名牌；2—一次母線穿孔；3—鐵心；4—外繞二次繞組，樹脂澆注安裝版；5—二次接線端子LMZJ1-10型電流互感器4.4.3電流互感器2.電流互感器使用注意事項(xiàng)（1）電流互感器在工作時(shí)其二次側(cè)不得開路。因?yàn)殡娏骰ジ衅髟谡９ぷ鲿r(shí)的二次負(fù)荷很小，所以基本接近于短路狀態(tài)。當(dāng)二次側(cè)開路時(shí)，一次電流全部成為磁化電流，則勵(lì)磁磁動(dòng)勢(shì)劇增，造成鐵芯過度飽和磁化，發(fā)熱嚴(yán)重乃至燒毀線圈，且磁路過度飽和磁化后，使誤差增大，降低了準(zhǔn)確度。同時(shí)，由于電流互感器二次繞組匝數(shù)遠(yuǎn)比一次繞組多，所以可感應(yīng)出危險(xiǎn)的高電壓，危及人身和設(shè)備安全。（2）電流互感器的二次側(cè)有一端必須接地?；ジ衅鞫蝹?cè)一端接地是為了防止其一、二次繞組間絕緣擊穿時(shí)，一次側(cè)的高電壓竄入二次側(cè)，危及人身和設(shè)備安全。（3）電流互感器在連接時(shí)，必須注意其端子的極性。按規(guī)定，一次繞組端子標(biāo)以L1，L2，二次繞組端子標(biāo)以K1，K2，L1與K1為同名端，L2與K2為同名端。由于電流互感器二次繞組的電流為感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)所產(chǎn)生，所以該電流在繞組中的流向應(yīng)為從低電位到高電位。若一次電流I1從L1流向L2，則二次電流I2應(yīng)從K2流向K1。4.4.3電流互感器3.電流互感器的選擇（1）電流互感器一次回路額定電壓和電流選擇：電流互感器一次回路額定電壓和電流選擇應(yīng)滿足：式中

，

、

—電流互感器一次額定電壓和電流。（2）二次額定電流的選擇：電流互感器的二次額定電流有5A和1A兩種，一般強(qiáng)電系統(tǒng)用5A，弱電系統(tǒng)用1A。（3）電流互感器種類和型式的選擇：在選擇互感器時(shí)，應(yīng)根據(jù)安裝地點(diǎn)(如屋內(nèi)、屋外)和安裝方式(如穿墻式、支持式、裝入式等)選擇相適應(yīng)的類別和型式。選用母線型電流互感器時(shí)，應(yīng)注意校核窗口尺寸。4.4.3電流互感器（4）電流互感器準(zhǔn)確級(jí)的選擇：為保證測(cè)量?jī)x表的準(zhǔn)確度，互感器的準(zhǔn)確級(jí)不得低于所供測(cè)量?jī)x表的準(zhǔn)確級(jí)。（5）二次容量或二次負(fù)載的校驗(yàn)：為了保證互感器的準(zhǔn)確級(jí)，互感器二次側(cè)所接實(shí)際負(fù)載

或所消耗的實(shí)際容量荷

應(yīng)不大于該準(zhǔn)確級(jí)所規(guī)定的額定負(fù)載

或額定容量

（

及

均可從產(chǎn)品樣本查到），即或式中，

、

——電流互感器二次回路中所接儀表內(nèi)阻的總和與所接繼電器內(nèi)阻的總和，可由產(chǎn)品樣本中查得；

——電流互感器二次聯(lián)接導(dǎo)體的電阻；

——電流互感器二次連線的接觸電阻，一般取為0.1Ω。整理得：因?yàn)?/p>

，所以式中A，

—電流互感器二次回路連接導(dǎo)體截面積（mm2）及計(jì)算長(zhǎng)度（mm）。4.4.3電流互感器（6）熱穩(wěn)定和動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn)

1）電流互感器的熱穩(wěn)定校驗(yàn)只對(duì)本身帶有一次回路導(dǎo)體的電流互感器進(jìn)行。電流互感器熱穩(wěn)定能力常以1s允許通過的一次額定電流

的倍數(shù)

來(lái)表示，故熱穩(wěn)定應(yīng)按下式校驗(yàn)式中，

、

——由生產(chǎn)廠給出的電流互感器的熱穩(wěn)定倍數(shù)及一次側(cè)額定電流；

、

——短路穩(wěn)態(tài)電流值及熱效應(yīng)等值計(jì)算時(shí)間。2）電流互感器內(nèi)部動(dòng)穩(wěn)定能力，常以允許通過的一次額定電流最大值的倍數(shù)一動(dòng)穩(wěn)定電流倍數(shù)

表示，故內(nèi)部動(dòng)穩(wěn)定可用下式校驗(yàn)式中，

、

——由生產(chǎn)廠給出的電流互感器的動(dòng)穩(wěn)定倍數(shù)及一次側(cè)額定電流；

——故障時(shí)可能通過電流互感器的最大三相短路電流沖擊值。4.5低壓電氣設(shè)備與選擇4.5.1低壓刀閘開關(guān)（QK）分類：按操作方式分為單投和雙投兩種；按極數(shù)分為單極、雙極和三極三種；按滅弧結(jié)構(gòu)分為不帶滅弧罩的和帶滅弧罩的兩種。選擇依據(jù)：按額定電壓、額定電流、斷流容量進(jìn)行選擇。一般情況下，可不校驗(yàn)短路電流動(dòng)、熱穩(wěn)定性。低壓刀開關(guān)型號(hào)的含義HD13型刀開關(guān)1-上接線端子；2-滅弧罩；3-閘刀；4-底座；5-下接線端子；6-主軸；7-靜觸頭；8-連桿；9-操作手柄4.5.2低壓熔斷器作用：主要實(shí)現(xiàn)對(duì)低壓系統(tǒng)的短路保護(hù)，有的也能實(shí)現(xiàn)過負(fù)荷保護(hù)。分類：低壓熔斷器的類型很多，有插入式（RC）、螺旋式（RL）、無(wú)填料密閉管式（RM）、有填料密閉管式（RT）、新發(fā)展起來(lái)的RZ型自復(fù)式熔斷器，以及引進(jìn)技術(shù)生產(chǎn)的有填料管式gF、aM系列、高分?jǐn)嗄芰Φ腘T型。低壓刀開關(guān)型號(hào)的含義4.5.3低壓斷路器（QF）作用：在帶負(fù)荷的狀態(tài)下通斷電路，在短路、過電壓和低電壓的情況下自動(dòng)跳閘，其功能與高壓斷路器類似。分類：按滅弧介質(zhì)不同可分為空氣斷路器和真空斷路器；按照用途不同可以分為配電用斷路器、電動(dòng)機(jī)保護(hù)用斷路器、照明斷路器和漏電保護(hù)用斷路器。低壓斷路器型號(hào)的含義4.5.3低壓斷路器（QF）1.工作原理當(dāng)線路上出現(xiàn)短路故障時(shí)，過流脫扣器動(dòng)作，使開關(guān)跳閘；當(dāng)線路出現(xiàn)過負(fù)荷時(shí)，與低壓斷路器串聯(lián)在一次線路的加熱電阻絲加熱，使雙金屬片彎曲，從而使開關(guān)跳閘；當(dāng)線路嚴(yán)重失壓或者電壓下降時(shí)，失壓脫扣器動(dòng)作，使開關(guān)跳閘；若按下按鈕6或7，會(huì)使失壓脫扣器失壓或使分勵(lì)脫扣器通電，則可使脫扣器遠(yuǎn)距離跳閘。低壓斷路器的原理結(jié)構(gòu)和接線4.5.3低壓斷路器（QF）2.分類

1）按保護(hù)性能：分為非選擇型和選擇型兩類。非選擇型斷路器一般為瞬時(shí)動(dòng)作和長(zhǎng)延時(shí)動(dòng)作，用作過負(fù)荷與短路保護(hù)用。選擇型斷路器分為兩段保護(hù)、三段保護(hù)和智能化保護(hù)三種。兩段保護(hù)為短延時(shí)與長(zhǎng)延時(shí)或短延時(shí)與瞬時(shí)兩段特性。三段保護(hù)為瞬時(shí)、短延時(shí)與長(zhǎng)延時(shí)特性三段。其中瞬時(shí)和短延時(shí)特性適于短路保護(hù)，而長(zhǎng)延時(shí)特性適于過負(fù)荷保護(hù)。低壓斷路器保護(hù)特性曲線（a）瞬時(shí)動(dòng)作型；

（b）兩段保護(hù)性；

（c）三段保護(hù)型4.5.3低壓斷路器（QF）2）按結(jié)構(gòu)形式：分為塑料外殼式、框架式和微型斷路器三大類。DZ20系列低壓斷路器（塑料外殼式）DW45系列智能型萬(wàn)能式斷路器（框架式）微型斷路器通常裝設(shè)在低壓配電裝置中保護(hù)方案和操作方式較多，裝設(shè)地點(diǎn)也比較靈活，所以又被稱為萬(wàn)能式低壓斷路器。主要做微小型電動(dòng)機(jī)、小容量配電線路和照明保護(hù)和家用。4.5.4低壓刀熔開關(guān)選擇依據(jù)：熔斷器式刀開關(guān)除應(yīng)按使用的電源電壓和負(fù)載的額定電流選擇外，還必須根據(jù)使用場(chǎng)合、操作方式、維修方式等選用，要符合開關(guān)的形式特點(diǎn)。如前操作、前檢修的熔斷器式刀開關(guān)，中央均有供檢修和更換熔斷器的門，主要供BDL型開關(guān)板上安裝。前操作、后檢修的熔斷器式刀開關(guān)，主要供BSL型開關(guān)板上安裝。側(cè)操作、前檢修的熔斷器式刀開關(guān)，可供封閉的動(dòng)力配電箱使用。低壓刀熔開關(guān)型號(hào)的含義刀熔開關(guān)結(jié)構(gòu)示意圖1-RT0型熔斷器的熔斷體；2-彈性觸座；3-連桿；4-操作手柄；5-配電屏電板4.5.5低壓負(fù)荷開關(guān)（QL）低壓負(fù)荷開關(guān)是一種由帶滅弧罩的低壓刀開關(guān)與低壓熔斷器組合而成的外裝封閉式鐵殼或開啟式膠蓋的開關(guān)電器。它能有效地通斷負(fù)荷電流，并能進(jìn)行短路保護(hù)，具有操作方便、安全經(jīng)濟(jì)的優(yōu)點(diǎn)。低壓負(fù)荷開關(guān)型號(hào)的含義HK系列開啟式負(fù)荷開關(guān)1-瓷質(zhì)手柄；2-動(dòng)觸頭；3-出線座；4-瓷底座；5-靜觸頭；6-進(jìn)線座；7-膠蓋緊固螺釘；8-膠蓋4.5.6低壓配電屏作用：低壓配電屏是按一定的接線方案將有關(guān)低壓一、二次設(shè)備組裝起來(lái)，用于低壓系統(tǒng)中動(dòng)力和照明配電用。分類：低壓配電屏的結(jié)構(gòu)型式有固定式和抽屜式兩類。固定式的所有電器元件都固定安裝，比較簡(jiǎn)單經(jīng)濟(jì)。而抽屜式的某些電器元件按一次線路方案可靈活組合組裝，按需要抽出或推入各個(gè)抽屜中，若某回路發(fā)生故障，將該回路的抽屜抽出，再將備用的抽屜推入，能迅速恢復(fù)供電。屏內(nèi)使用的主要電器元件有：各種低壓斷路器、熔斷器、交流接觸器、并聯(lián)電容器和電流互感器等。低壓配電屏型號(hào)含義本章小結(jié)本章是電氣設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容之一，了解了導(dǎo)體和電器設(shè)備選擇校驗(yàn)的一般原則和選擇方法，除了掌握一般原則和方法，還應(yīng)掌握各設(shè)備選擇的特殊性。1.導(dǎo)體和電器設(shè)備的型號(hào)選擇，根據(jù)工作要求和環(huán)境條件。2.電氣設(shè)備選擇按正常工作條件選擇，按短路條件校驗(yàn)。按正常工作條件包括電壓、電流、頻率、開斷電流等選擇；按短路條件包括動(dòng)穩(wěn)定、熱穩(wěn)定校驗(yàn)；按環(huán)境工作條件如溫度、濕度、海拔等選擇。3.進(jìn)行導(dǎo)體截面選擇時(shí)，應(yīng)滿足發(fā)熱條件、電壓損失條件、經(jīng)濟(jì)電流密度及機(jī)械強(qiáng)度條件要求。通常10kV及以下高壓線路和低壓動(dòng)力線路按發(fā)熱條件選擇，按其他條件校驗(yàn)；低壓照明線路按電壓損耗選擇，按其他條件校驗(yàn)；35kV及以上的高壓線路，按經(jīng)濟(jì)電流密度選擇，再校驗(yàn)其他條件。思考題與習(xí)題思考題與習(xí)題任課教師：劉義艷建筑供配電與照明技術(shù)任課教師：劉義艷第五章變電所概述5.1設(shè)備組成5.2配電網(wǎng)絡(luò)形式5.3電氣主接線5.4變電所結(jié)構(gòu)及布置5.55.1概述一、變電所分類1.按照變電所在電力系統(tǒng)中的地位和作用可劃分為以下類別：

(1)系統(tǒng)樞紐變電所樞紐變電所位于電力系統(tǒng)的樞紐點(diǎn)，它的電壓是系統(tǒng)最高輸電電壓，樞紐變電所連成環(huán)網(wǎng)，全站停電后，將引起系統(tǒng)解列，甚至整個(gè)系統(tǒng)癱瘓，因此對(duì)樞紐變電所的可靠性要求較高。樞紐變電所主變壓器容量大，供電范圍廣。

(2)地區(qū)一次變電所地區(qū)一次變電所位于地區(qū)網(wǎng)絡(luò)的樞紐點(diǎn)，是與輸電主網(wǎng)相連的地區(qū)受電端變電所，任務(wù)是直接從主網(wǎng)受電，向本供電區(qū)域供電。全站停電后，可引起地區(qū)電網(wǎng)瓦解，影響整個(gè)區(qū)域供電。地區(qū)一次變電所主變壓器容量較大，出線回路數(shù)較多，對(duì)供電的可靠性要求也比較高。

5.1概述

(3)地區(qū)二次變電所。地區(qū)二次變電所由地區(qū)一次變電所受電，直接向本地區(qū)負(fù)荷供電，供電范圍小，主變壓器容量與臺(tái)數(shù)根據(jù)電力負(fù)荷而定。全站停電后，只有本地區(qū)中斷供電。

(4)終端變電所。終端變電所在輸電線路終端，接近負(fù)荷點(diǎn)，經(jīng)降壓后直接向用戶供電，全站停電后，只是終端用戶停電。2．按照變電所安裝位置劃分為以下類別(1)室外變電所室外變電所除控制、直流電源等設(shè)備放在室內(nèi)外，變壓器、斷路器、隔離開關(guān)等主要設(shè)備均布置在室外。這種變電所建筑面積小，建設(shè)費(fèi)用低，電壓較高的變電所一般采用室外布置。

5.1概述

(2)室內(nèi)變電所室內(nèi)變電所的主要設(shè)備均放在室內(nèi)，減少了總占地面積，但建筑費(fèi)用較高，適宜市區(qū)居民密集地區(qū)，或位于海岸、鹽湖、化工廠及其他空氣污穢等級(jí)較高的地區(qū)。(3)地下變電所在人口和工業(yè)高度集中的大城市，由于城市用電量大，建筑物密集，將變電所設(shè)置在城市大建筑物、道路、公園的地下，可以減少占地，尤其隨著城市電網(wǎng)改造的發(fā)展，位于城區(qū)的變電所乃至大型樞紐變電所將更多的采取地下變電所。這種變電所多數(shù)為無(wú)人值班變電所。

(4)箱式變電所箱式變電所又稱預(yù)裝式變電所，是將變壓器、高壓開關(guān)、低壓電器設(shè)備及其相互的連接和輔助設(shè)備緊湊組合，按主接線和元器件不同，以一定方式集中布置在一個(gè)或幾個(gè)密閉的箱殼內(nèi)。箱式變電所是由工廠設(shè)計(jì)和制造的，結(jié)構(gòu)緊湊、占地少、可靠性高、安裝方便。(5)移動(dòng)變電所。將變電設(shè)備安裝在車輛上，以供臨時(shí)或短期用電場(chǎng)所的需要。

5.1概述二、變電所的發(fā)展我國(guó)電力建設(shè)經(jīng)過多年的發(fā)展，系統(tǒng)容量越來(lái)越大，短路電流不斷增大，對(duì)電氣設(shè)備、系統(tǒng)內(nèi)大量信息的實(shí)時(shí)性等要求越來(lái)越高;而隨著科學(xué)技術(shù)的高速發(fā)展，制造、材料行業(yè)，尤其是計(jì)算機(jī)及網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的迅速發(fā)展，電力系統(tǒng)的變電技術(shù)也有了新的飛躍，我國(guó)變電站設(shè)計(jì)出現(xiàn)了一些新的趨勢(shì)。

1.變電站占地及建筑面積減少2.大量采用新的電氣一次設(shè)備3.運(yùn)用綜合自動(dòng)化技術(shù)4.使用全分散式變電站自動(dòng)化系統(tǒng)5.引入先進(jìn)的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)5.2設(shè)備組成變電站起變換電壓作用的設(shè)備是變壓器，除此之外，變電站的設(shè)備還有開閉電路的開關(guān)設(shè)備，匯集電流的母線，計(jì)量和控制用互感器、儀表、繼電保護(hù)裝置和防雷保護(hù)裝置、調(diào)度通信裝置等，此外還包含無(wú)功補(bǔ)償?shù)仍O(shè)備。表5-1變電所常見電氣設(shè)備符號(hào)5.3配電網(wǎng)絡(luò)形式

配電網(wǎng)絡(luò)形式是指由電源端（變配電所）向負(fù)荷端（電能用戶或用電設(shè)備）輸送電能時(shí)采用的網(wǎng)絡(luò)形式，常見的配電網(wǎng)絡(luò)有：放射式、樹干式和環(huán)式。一、放射式放射式是指變配電所母線上引出的一線路直接向一個(gè)車間變電所或高、低壓用電設(shè)備供電，每一個(gè)用電點(diǎn)采用專線供電。常見的高壓放射式配電網(wǎng)絡(luò)有三種方式，圖5-1所示分別為單回路放射式、雙回路放射式、公共備用干線放射式。圖5-1高壓放射式配電5.3配電網(wǎng)絡(luò)形式

常見的低壓放射式配電網(wǎng)絡(luò)有單回路放射式和雙回路放射式兩種，如圖5-2所示。低壓配電單回路放射式用于配電給容量較大的集中負(fù)荷或重要負(fù)荷，雙回路放射式用于配電給一級(jí)、二級(jí)負(fù)荷，用于消防負(fù)荷時(shí)，應(yīng)在末端配電箱處自動(dòng)切換。圖5-2低壓放射式配電5.3配電網(wǎng)絡(luò)形式二、樹干式樹干式配電網(wǎng)絡(luò)是指由變配電所母線上引出的配電干線上，沿途支接了幾個(gè)車間變電所或用電設(shè)備的配電形式。常見的高壓樹干式配電有單電源樹干式、單側(cè)供電雙回路樹干式、雙側(cè)供電雙回路樹干式，如圖5-3所示。單電源樹干式配電用于配電給三級(jí)負(fù)荷，每回線路裝設(shè)的變壓器不超過5臺(tái)，容量不超過2000kVA。雙回路樹干式用于配電給二級(jí)、三級(jí)負(fù)荷，兩電源樹干式用于配電給二級(jí)負(fù)荷，當(dāng)電源可靠時(shí)也可配電給一級(jí)負(fù)荷。低壓樹干式配電網(wǎng)絡(luò)形式有放射樹干式、干線樹干式和鏈?zhǔn)?。?dāng)部分用電設(shè)備距供電點(diǎn)較遠(yuǎn)，而彼此相距很近、容量很小的次要用電設(shè)備，可采用鏈?zhǔn)脚潆姟?.3配電網(wǎng)絡(luò)形式

圖5-3高壓樹干式配電圖5-4低壓樹干式配電

5.3配電網(wǎng)絡(luò)形式三、環(huán)式環(huán)式配電網(wǎng)絡(luò)如圖5-5所示，運(yùn)行靈活，供電可靠性較高，有開環(huán)和閉環(huán)兩種運(yùn)行方式。閉環(huán)繼電保護(hù)整定復(fù)雜，為避免環(huán)形線路上發(fā)生故障時(shí)影響整個(gè)環(huán)網(wǎng)，環(huán)形配電網(wǎng)絡(luò)常采用開環(huán)運(yùn)行方式，即環(huán)形接線中某一開關(guān)斷開，在現(xiàn)代化城市配電網(wǎng)中應(yīng)用較廣。

圖5-5環(huán)式配電5.3配電網(wǎng)絡(luò)形式四、設(shè)計(jì)原則配電系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)形式選擇與設(shè)計(jì)應(yīng)根據(jù)工程性質(zhì)、規(guī)模、負(fù)荷容量等因素綜合考慮，滿足用電設(shè)備對(duì)供電可靠性和電能質(zhì)量的要求，同時(shí)應(yīng)注意接線簡(jiǎn)單、操作方便安全，具有一定靈活性，能適應(yīng)生產(chǎn)和使用上的變化及設(shè)備檢修的需要。負(fù)荷較大的高層建筑，向樓層各配電點(diǎn)供電時(shí)，宜采用分區(qū)樹干式配電，減少配電電纜線路和高壓開關(guān)柜數(shù)量，從而相應(yīng)少占電纜豎井和高壓配電室的面積；由樓層配電間或豎井內(nèi)配電箱至用戶配電箱的配電，應(yīng)采取放射式配電；對(duì)部分容量較大的集中負(fù)荷或重要用電設(shè)備，應(yīng)從變電所低壓配電室以放射式配電。5.3配電網(wǎng)絡(luò)形式五、各類建筑物供配電網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)要點(diǎn)

1.工業(yè)建筑供配電網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)要點(diǎn)（1）在正常環(huán)境的車間或建筑物內(nèi)，當(dāng)大部分用電設(shè)備為中小容量、且無(wú)特殊要求時(shí)，宜采用樹干式配電。（2）當(dāng)用電設(shè)備為大容量，或負(fù)荷性質(zhì)重要，或在有特殊要求（指潮濕、腐蝕性環(huán)境或有爆炸和火災(zāi)危險(xiǎn)場(chǎng)所等）的車間、建筑物內(nèi)，宜采用放射式配電，如圖5-6所示。（3）當(dāng)部分用電設(shè)備距供電點(diǎn)較遠(yuǎn)，而彼此相距很近、容量很小的次要用電設(shè)備，可采用鏈?zhǔn)脚潆姡恳换芈翻h(huán)鏈設(shè)備不超過5臺(tái)，其總?cè)萘坎灰顺^10kW。（4）沖擊負(fù)荷和用電量較大的電焊設(shè)備，宜與其他用電設(shè)備分開，用單獨(dú)線路或變壓器供電。圖5-6車間放射式配電5.3配電網(wǎng)絡(luò)形式2.公用建筑供配電網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)要點(diǎn)

對(duì)于用電負(fù)荷較大或者較重要時(shí)，應(yīng)設(shè)置低壓配電室，從配電室以放射式配電，各層或分配電箱的配電，宜采用樹干式或放射與樹干混合方式。（1）體育建筑供配電網(wǎng)絡(luò)

僅在比賽期間才使用的大型用電設(shè)備宜設(shè)單獨(dú)變壓器直接供電。體育館內(nèi)應(yīng)設(shè)總配電間，各競(jìng)賽場(chǎng)地用點(diǎn)點(diǎn)，宜設(shè)電源井或配電箱，設(shè)置數(shù)量及位置由體育工藝確定，對(duì)電源井的供電方式宜采用環(huán)式供電。（2）影劇院供配電網(wǎng)絡(luò)

一般可采用兩路10kV電源，選用兩臺(tái)變壓器雙回路放射式供電。低壓配電線路宜采用放射式和樹干式相結(jié)合的方式，為避免舞臺(tái)燈光調(diào)光設(shè)施對(duì)電聲設(shè)備、電視轉(zhuǎn)播設(shè)備的干擾，兩者不應(yīng)共有一臺(tái)變壓器。比較大的影劇院宜選用兩臺(tái)變壓器，一臺(tái)供音響設(shè)備、電視轉(zhuǎn)播等設(shè)備，另一臺(tái)供舞臺(tái)燈光和其他用電。5.3配電網(wǎng)絡(luò)形式（3）醫(yī)療建筑供配電網(wǎng)絡(luò)

根據(jù)醫(yī)療建筑負(fù)荷的特殊性并考慮到醫(yī)院的可持續(xù)發(fā)展，可把用電設(shè)備分為幾個(gè)供電系統(tǒng)：一般照明、事故照明、電壓波動(dòng)小的一般醫(yī)療用電（插座）負(fù)荷、電壓波動(dòng)大的醫(yī)用數(shù)字檢影成像系統(tǒng)設(shè)備、空調(diào)及動(dòng)力負(fù)荷，應(yīng)根據(jù)負(fù)荷性質(zhì)采用不同的供配電網(wǎng)絡(luò)。

1）重要醫(yī)療設(shè)備、CT機(jī)（計(jì)算機(jī)斷層掃描機(jī)）、MRI機(jī)（核磁共振機(jī)）、DSA機(jī)（心血管造影機(jī)）、ECT機(jī)（同位素?cái)鄬訏呙铏C(jī)）等醫(yī)療裝備用電，宜由變電所不同低壓母線段兩路電源供電，末端能自動(dòng)切換。

2）洗衣房、營(yíng)養(yǎng)部的動(dòng)力等宜從變電所直接供電；冷水機(jī)組、大容量水泵等由配電所放射供電；收治傳染性疾病患者的醫(yī)院的通風(fēng)負(fù)荷用專線供電，宜在護(hù)士站集中控制。

3）傳染醫(yī)院的配電線路按照不同感染區(qū)、隔離區(qū)、正常區(qū)等劃分的區(qū)域設(shè)置配電回路，分設(shè)在不同區(qū)域內(nèi)由不同配電回路供電，采用放射式配電。配電線槽或橋架穿越隔墻處應(yīng)密封處理，防止交叉感染。5.3配電網(wǎng)絡(luò)形式3.高層住宅

18層及以下住宅，視用電負(fù)荷的具體情況可以采用放射式或樹干式供電系統(tǒng)，電源柜設(shè)在1層或地下室內(nèi)。19層及以上住宅，宜由變電所設(shè)專線回路采用放射式系統(tǒng)供電，電力、照明及應(yīng)急電源宜分別引入。

向高層住宅供電的垂直干線，應(yīng)采用三相供電系統(tǒng)，視負(fù)荷大小及分布狀況可以采用如下形式：（1）插接母線式配電，宜根據(jù)功能要求分段供電；（2）電纜干線系統(tǒng)，宜采用預(yù)制分支電纜（3）應(yīng)急照明可以采用樹干式或分區(qū)樹干式配電。5.3配電網(wǎng)絡(luò)形式六、工程實(shí)例1.高層辦公樓如圖5-8所示，該工程為25層大型辦公樓，主要用電負(fù)荷包括電氣照明、應(yīng)急照明、消防風(fēng)機(jī)、電梯、空調(diào)機(jī)組等設(shè)備，有一級(jí)負(fù)荷、二級(jí)負(fù)荷及三級(jí)負(fù)荷，并分布在不同的樓層，部分設(shè)備集中在地下室和屋頂。根據(jù)負(fù)荷性質(zhì)和設(shè)備容量大小，采用分區(qū)樹干式和放射式結(jié)合的配電方式。2.高層住宅樓如圖5-9所示，該工程為18層高層住宅的照明配電系統(tǒng)，主要用電負(fù)荷為住戶照明用電、公共照明、應(yīng)急照明等，采用樹干式和放射式相結(jié)合的方式。5.3配電網(wǎng)絡(luò)形式圖5-9高層辦公樓配電干線圖5.3配電網(wǎng)絡(luò)形式圖5-10高層住宅照明配電干線圖5.4電氣主接線變配電所由電氣主接線和二次接線構(gòu)成。

（1）電氣主接線

供配電系統(tǒng)中承擔(dān)輸送和分配電能任務(wù)的電路，稱為電氣主接線或主電路，也稱為一次回路。一次電路中所有的電氣設(shè)備稱為一次設(shè)備，如電力變壓器、斷路器、互感器等。

（2）二次接線

用來(lái)控制、指示、監(jiān)測(cè)和保護(hù)一次設(shè)備運(yùn)行的電路，稱為二次接線，也稱為二次回路。二次回路中所有電氣設(shè)備都稱為二次設(shè)備或二次元件，如儀表、繼電器、操作電源等。變配電所的主接線是表示電能輸送和分配的電路圖，在變配電所主接線圖，將各種開關(guān)電器、電力變壓器、母線等電氣設(shè)備用其圖形符號(hào)表示，并以一定次序連接，通常以單線來(lái)表示三相系統(tǒng)。

5.4電氣主接線一、主接線的一般要求變配電所的電氣主接線應(yīng)滿足以下基本要求：（1）安全性電氣主接線的安全性是要保證操作和維護(hù)時(shí)人員和設(shè)備的安全。采用架空或電纜線路進(jìn)戶時(shí)，應(yīng)在變電所的室內(nèi)靠近進(jìn)線點(diǎn)處，裝設(shè)便于操作維護(hù)的電源隔離裝置。變配電所每段高壓母線及架空線路末端應(yīng)裝設(shè)避雷器。當(dāng)兩路電路之間不允許并列運(yùn)行時(shí)，應(yīng)有聯(lián)鎖裝置。

（2）可靠性電氣主接線的可靠性是指在規(guī)定條件和規(guī)定時(shí)間內(nèi)保證不中止供電的能力。電氣主接線的可靠性主要取決于以下因素：

1）變電所在電力系統(tǒng)的作用和位置。大型變配電所供電容量大，影響范圍廣，應(yīng)采用可靠性程度高的主接線方式。

5.4電氣主接線

2）負(fù)荷的性質(zhì)。主接線的可靠性應(yīng)根據(jù)負(fù)荷的性質(zhì)和重要程度進(jìn)行設(shè)計(jì)。

3）設(shè)備制造的質(zhì)量。構(gòu)成主接線的一次設(shè)備及其控制、保護(hù)他的二次設(shè)備的制造水平可靠性決定主接線的可靠性。主接線形式越復(fù)雜，即構(gòu)成主接線的設(shè)備越多，將有可能降低主接線的可靠性。（3）靈活性電氣主接線的靈活性是指系統(tǒng)操作的方便性，調(diào)度的方便性，能適應(yīng)本變電所或系統(tǒng)的各種運(yùn)行方式，能夠滿足擴(kuò)建的靈活性。（4）經(jīng)濟(jì)性當(dāng)能滿足運(yùn)行要求時(shí)，35kV變電所高壓側(cè)宜采用斷路器較少或不用斷路器的接線。有地區(qū)電網(wǎng)供電的變配電所電源進(jìn)線處，應(yīng)裝設(shè)供計(jì)量用的專用電壓、電流互感器。

5.4電氣主接線二、常見變電所主接線形式1.有母線類主接線母線，又稱為匯流排，當(dāng)用電回路較多時(shí)，饋電線路和電源之間的聯(lián)系常采用母線制，母線有銅排、鋁排，它起著接收電源電能和向用戶分配電能的作用。有母線類的主接線有單母線不分段接線、單母線分段接線、雙母線不分段接線、雙母線分段接線、線路變壓器組等形式。

（1）單母線不分段接線當(dāng)只有一路電源進(jìn)線時(shí)，常使用這種接線，如圖5-11所示。每路進(jìn)線和出線裝設(shè)一只隔離開關(guān)和斷路器。圖5-11單母線不分段接線5.4電氣主接線

單母線不分段接線的優(yōu)點(diǎn)：簡(jiǎn)單清晰，設(shè)備少，投資小，運(yùn)行操作方便，有利于擴(kuò)建和采用成套配電裝置。單母線不分段接線的缺點(diǎn)：①任一回路斷路器檢修時(shí)需該回路停電；②母線或任一母線隔離開關(guān)檢修時(shí)需全部停電；③母線故障時(shí)全部停電。單母線不分段接線的適用范圍：這種接線方式用于對(duì)供電連續(xù)性要求不高的三級(jí)負(fù)荷用戶，或者有備用電源的二級(jí)負(fù)荷用戶。5.4電氣主接線

（2）單母線分段接線當(dāng)有雙電源供電時(shí)，常采用單母線分段接線，如圖5-12所示。采用單母線分段接線運(yùn)行時(shí)可以分段單獨(dú)運(yùn)行，也可以并列同時(shí)運(yùn)行。采用分段單獨(dú)運(yùn)行時(shí)，各段相當(dāng)于單母線不分段接線的運(yùn)行狀態(tài)，各段母線的電氣系統(tǒng)互不影響。當(dāng)任一段母線發(fā)生故障或檢修時(shí)，僅停止對(duì)該段母線所帶負(fù)荷的供電。當(dāng)任一電源線路故障或檢修時(shí)，若另一電源能負(fù)擔(dān)全部負(fù)荷時(shí)，可倒閘操作恢復(fù)該電源所帶負(fù)荷的供電，否則該電源所帶負(fù)荷需停止運(yùn)行。當(dāng)并列運(yùn)行時(shí)，若其中一路電源檢修，無(wú)需母線停電。

圖5-12單母線分段接線5.4電氣主接線單母線分段接線的優(yōu)點(diǎn)：①接線簡(jiǎn)單清晰、操作方便、占地少，便于擴(kuò)建和采用成套配電裝置。②母線發(fā)生故障，僅故障段母線停止工作，非故障段母線可繼續(xù)工作，縮小了母線故障的影響范圍；雙回路供電的重要用戶，可將雙回路接在不同分段上，保證對(duì)重要用戶的供電。單母線分段接線的缺點(diǎn)：

當(dāng)一段母線或母線隔離開關(guān)發(fā)生永久性故障或檢修時(shí)，則連接在該段母線上的回路在檢修期間停電。

適用范圍：有兩路電源供電時(shí)，采用單母線分段接線，可以對(duì)一、二級(jí)負(fù)荷供電，特別是裝設(shè)了備用電源自動(dòng)投入裝置后，提高了單母線分段接線的可靠性。5.4電氣主接線3）雙母線不分段接線

雙母線不分段接線如圖5-13所示，有兩種運(yùn)行方式，第一種運(yùn)行方式是一組母線工作，一組母線備用，母聯(lián)斷路器斷開，相當(dāng)于單母線不分段接線；第二種運(yùn)行方式兩組共用，母聯(lián)斷路器閉合，負(fù)荷平均分配，相當(dāng)于單母分段接線。圖5-13雙母線不分段接線5.4電氣主接線雙母線不分段接線的優(yōu)點(diǎn)：①可輪流檢修母線而不影響正常供電。②檢修任一母線側(cè)隔離開關(guān)時(shí)，只影響該回路供電。工作母線發(fā)生故障后，所有回路短時(shí)停電并能迅速恢復(fù)供電。③可利用母聯(lián)斷路替代引出線斷路器工作。雙母線不分段接線的缺點(diǎn)：由于雙母線接線的設(shè)備較多，配電裝置復(fù)雜，運(yùn)行中需要用隔離開關(guān)切換電路容易引起誤操作；同時(shí)投資和占地面積也較大。雙母線不分段接線的適用范圍：①6～10kV配電裝置，當(dāng)短路電流較大、出線需帶電抗器時(shí)；②35～63kV配電裝置，當(dāng)出線回路數(shù)超過8回或連接的電源較多、負(fù)荷較大時(shí)；③110～220kV配電裝置，出線回路數(shù)為5回及以上或該配電裝置在系統(tǒng)中居重要地位、出線回路數(shù)為4回及以上。5.4電氣主接線（4）雙母線分段接線雙母線分段接線如圖5-14所示，這種接線方式有較高的可靠性和靈活性，但投資增多。雙母線分段接線廣泛應(yīng)用于大中型發(fā)電廠的發(fā)電機(jī)電壓配電裝置中。隨著機(jī)組容量的增大，輸電電壓的增高，我國(guó)在220kV或330kV～500kV配電裝置中，也采用雙母線分段接線。圖5-14雙母線分段接線5.4電氣主接線

2.無(wú)母線類主接線（1）線路-變壓器接線當(dāng)變電所只有一路電源進(jìn)線和一臺(tái)變壓器出線時(shí)，可選擇線路-變壓器組接線，如圖5-15所示。圖中（a）接線當(dāng)有操作或繼電保護(hù)等要求時(shí)，變壓器一次側(cè)裝設(shè)斷路器；圖中（b）接線對(duì)于系統(tǒng)短路容量較小的不太重要的小型變電所，當(dāng)高壓熔斷器參數(shù)能滿足要求時(shí)，可采用變壓器一次側(cè)裝設(shè)高壓熔斷器的接線，但在設(shè)計(jì)上仍應(yīng)考慮到擴(kuò)建或改建的可能性；圖中（c）接線只適用于用電單位內(nèi)部的35kV變電所，線路電源端的保護(hù)裝置應(yīng)能滿足變壓器保護(hù)要求，隔離開關(guān)應(yīng)能切斷變壓器的空載電流。

圖5-15線路-變壓器接線5.4電氣主接線線路-變壓器組接線方式的優(yōu)點(diǎn)：線路最簡(jiǎn)單、設(shè)備及占地最少。線路-變壓器組接線方式的缺點(diǎn)：不夠可靠靈活，線路故障或檢修時(shí)，變壓器停運(yùn)。變壓器故障或檢修時(shí)，線路停止供電。任何一個(gè)元件故障或檢修，均需整個(gè)配電裝置停電。

線路-變壓器組接線的適用范圍：僅適用于向二、三級(jí)負(fù)荷供電。（2）內(nèi)橋接線內(nèi)橋接線如圖5-16所示，橋臂靠近變壓器側(cè)，即橋開關(guān)3QF接在線路開關(guān)1QF和2QF內(nèi)側(cè)，稱為內(nèi)橋，變壓器一次側(cè)僅裝隔離開關(guān)，不裝斷路器。這種接線方法可提高線路1WL和2WL運(yùn)行的靈活性。圖5-16內(nèi)橋接線5.4電氣主接線內(nèi)橋接線的優(yōu)點(diǎn)：高壓斷路器數(shù)量少，占地少。內(nèi)橋接線的缺點(diǎn)：①變壓器的切除和投入較復(fù)雜，需動(dòng)作兩臺(tái)斷路器，影響一回線路的暫時(shí)停運(yùn)。②橋連斷路器檢修時(shí)，兩個(gè)回路需接列運(yùn)行。③線路斷路器檢修時(shí)，需較長(zhǎng)時(shí)間中斷線路的供電。為避免此缺點(diǎn)，可在線路斷路器的外側(cè)增設(shè)帶兩組隔離開關(guān)的跨條。橋連斷路器檢修時(shí)，也可利用此跨條。內(nèi)橋接線的適用范圍：適用于較小容量的發(fā)電廠，對(duì)一、二級(jí)負(fù)荷供電，并且變壓器不經(jīng)常切換或線路較長(zhǎng)、故障率較高的變電所。5.4電氣主接線（3）外橋接線外橋接線如圖5-17所示，橋臂靠近線路側(cè)，橋開關(guān)3QF接在線路開關(guān)1QF和2QF外側(cè)，稱為外橋接線。進(jìn)線回路僅裝隔離開關(guān)，不裝設(shè)斷路器，因此外橋接線對(duì)變壓器回路的操作是方便的，對(duì)電源進(jìn)線回路操作不方便。

圖5-17外橋接線外橋接線的優(yōu)點(diǎn)：高壓斷路器數(shù)量少，占地少外橋接線的缺點(diǎn)：①線路的切除和投入較復(fù)雜，需動(dòng)作兩臺(tái)斷路器，并有一臺(tái)變壓器暫時(shí)停運(yùn)。②橋連斷路器檢修時(shí)，兩個(gè)回路需解列運(yùn)行。③變壓器側(cè)斷路器檢修時(shí)，變壓器需較長(zhǎng)時(shí)期停運(yùn)。為避免此缺點(diǎn)，可加裝正常斷開運(yùn)行的跨條。橋連斷路器檢修時(shí)，也可利用此跨條。5.4電氣主接線三、變電所主接線工程示例

1.35kV總降壓變電所電氣接線示例（1）單電源進(jìn)線總降壓變電所總降壓變電所為單電源進(jìn)線，一次側(cè)采用單母線不分段接線，如圖5-18所示。

圖5-18單電源進(jìn)線、一次側(cè)單母線不分段接線5.4電氣主接線（2）雙電源進(jìn)線總降壓變電總降壓變電所為單電源進(jìn)線，一次側(cè)采用單母線不分段接線，如圖5-19所示。

圖5-19雙電源進(jìn)線、一次側(cè)單母線分段接線2.10kV變電所主接線示例

（1）10kV單電源進(jìn)線

10kV變電所單電源進(jìn)線，一次側(cè)單母線不分段接線如圖5-20所示。

（2）10kV雙電源進(jìn)線

10kV變電所雙電源，一次側(cè)母線分段接線如圖5-21所示。5.4電氣主接線圖5-20單電源進(jìn)線、一次側(cè)母線不分段接線5.4電氣主接線圖5-21雙電源進(jìn)線、一次側(cè)母線分段接線圖5.5變電所結(jié)構(gòu)及布置一、變電所所址選擇變電所的所址應(yīng)根據(jù)下列要求，經(jīng)技術(shù)經(jīng)濟(jì)等因素綜合分析和比較后確定：

1.變配電所應(yīng)接近負(fù)荷中心、接近電源側(cè)、同時(shí)要方便進(jìn)出線、利于設(shè)備運(yùn)輸；

2.不應(yīng)設(shè)在有劇烈振動(dòng)或高溫的場(chǎng)所，或者地勢(shì)低洼和可能積水的場(chǎng)所；

避免設(shè)在多塵或有腐蝕性物質(zhì)的場(chǎng)所，當(dāng)無(wú)法遠(yuǎn)離時(shí)，不應(yīng)設(shè)在污染源盛行風(fēng)向的下風(fēng)側(cè)，或應(yīng)采取有效的防護(hù)措施；

變配電也不應(yīng)設(shè)在廁所、浴室、廚房或其他經(jīng)常積水場(chǎng)所的正下方處，也不宜設(shè)在與上述場(chǎng)所相貼鄰的地方，當(dāng)貼鄰時(shí)，相鄰的隔墻應(yīng)做無(wú)滲漏、無(wú)結(jié)露的防水處理；

3.不宜設(shè)在對(duì)防電磁干擾有較高要求的設(shè)備機(jī)房的正上方、正下方或與其貼鄰的場(chǎng)所，當(dāng)需要設(shè)在上述場(chǎng)所時(shí)，應(yīng)采取防電磁干擾的措施。5.5變電所結(jié)構(gòu)及布置二、變電所布置對(duì)其他相關(guān)專業(yè)要求1.變電所對(duì)建筑專業(yè)的要求（1）有油浸式電容器的高壓電容器室的耐火等級(jí)不低于二級(jí)；真空斷路器或非燃介質(zhì)斷路器的高壓配電室的耐火等級(jí)不低于