1、設(shè)備篇配電工程基礎(chǔ)知識(shí)日期公司名稱(chēng)公司地址目錄1電氣設(shè)備概述21.1一次、二次電路21.2一次電路主要設(shè)備分類(lèi)22變壓器22.1變壓器分類(lèi)22.2變壓器編號(hào)規(guī)則43互感器53.1電流互感器53.2電壓互感器64高壓開(kāi)關(guān)64.1開(kāi)關(guān)電器中的電弧問(wèn)題64.2高壓隔離開(kāi)關(guān)74.3高壓負(fù)荷開(kāi)關(guān)84.4高壓斷路器95低壓開(kāi)關(guān)115.1低壓刀開(kāi)關(guān)和負(fù)荷開(kāi)關(guān)115.2低壓斷路器136高低壓熔斷器和避雷器146.1高壓熔斷器146.2低壓熔斷器156.3避雷器167高壓成套設(shè)備188低壓成套設(shè)備189箱變181 電氣設(shè)備概述1.1 一次、二次電路一次電路也稱(chēng)“主電路”，是供配電系統(tǒng)中擔(dān)負(fù)輸送和分配電力這一主要

2、任務(wù)的電路。二次電路也稱(chēng)“二次回路”，是供配電系統(tǒng)中用來(lái)控制、指示、監(jiān)測(cè)和保護(hù)一次電路及其中電氣設(shè)備運(yùn)行的電路。1.2 一次電路主要設(shè)備分類(lèi)1) 變換設(shè)備指按系統(tǒng)工作要求來(lái)改變電壓、電流或頻率的設(shè)備，例如變壓器、電壓互感器、電流互感器及變流、變頻設(shè)備等。2) 控制設(shè)備指按系統(tǒng)工作要求來(lái)通斷電路的設(shè)備，例如各種高低壓開(kāi)關(guān)。3) 保護(hù)設(shè)備指用來(lái)對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行電流和過(guò)壓保護(hù)的設(shè)備，例如高低壓熔斷器、避雷器。4) 無(wú)功補(bǔ)償設(shè)備指用來(lái)補(bǔ)償系統(tǒng)中的無(wú)用功率、提高功率因素的設(shè)備，例如并聯(lián)電容器。5) 成套配電裝置指按一定的線路方案，將有關(guān)一次設(shè)備和二次設(shè)備組合為一體的電氣裝置，例如高低壓開(kāi)關(guān)柜、動(dòng)力和照片配電箱

3、等。2 變壓器2.1 變壓器分類(lèi)1) 按功用分有升壓變壓器和降壓變壓器，用戶變電所都采用降壓變壓器。2) 按容量系列分R8容量系列：容量等級(jí)按照R88101.33的倍數(shù)遞增的。我國(guó)老變壓器容量等級(jí)采用此系列。例如：100、135、180、240、320、420、560、750、1000KVA等。R10容量系列：容量等級(jí)按照R1010101.26的倍數(shù)遞增的。我國(guó)現(xiàn)在生產(chǎn)的變壓器容量等級(jí)都是采用這一系列。例如：100、125、160、200、250、315、400、500、630、800、1000、1250、1600、2000KVA。3) 按相數(shù)分有單相和三相兩大類(lèi)，用戶變電所通常都采用三相變壓

4、器。4) 按調(diào)壓方式分有無(wú)載調(diào)壓和有載調(diào)壓兩大類(lèi)，用戶變電所通常采用無(wú)載調(diào)壓。5) 按繞組導(dǎo)體材質(zhì)分有銅繞線組和鋁繞線組兩大類(lèi)，用戶變電所以往大多采用廉價(jià)的鋁繞線組，如SL7型，現(xiàn)在一般采用更節(jié)能的S9、SC9等系列銅繞線組。6) 按繞組形式分有雙繞組、三繞組和自耦變壓器，用戶變電所一般采用雙繞組變壓器。7) 按冷卻方式分有油浸式、干式(樹(shù)脂澆注成型、非包封空氣自冷式)和充氣式(SF6)等。圖（1）S11系列油浸式變壓器圖（2）SCB10系列樹(shù)脂澆注成型變壓器圖（3）SGB10系列非包封空氣自冷式變壓器其中油浸式又分油浸自冷式、油浸風(fēng)冷式和強(qiáng)迫油循環(huán)式等。用戶變電所在以前大多采用油浸自冷式變壓

5、器，但現(xiàn)在油浸式主要用于臨電和35KV及以上，現(xiàn)在用戶變電所主流用SCB系列干式變壓器，SGB系列使用率也在逐漸提升。充氣式體積小，便于移動(dòng)，一般用于經(jīng)常移動(dòng)的電力試驗(yàn)或體積小的成套變電所。8) 按結(jié)構(gòu)性能分有普通變壓器、全密封變壓器和防雷變壓器。用戶變電所大多采用普通變壓器（油浸式、干式）；高層建筑使用全密封變壓器較多；多雷地區(qū)用戶變電所適用防雷變壓器。9) 油變和干變優(yōu)缺點(diǎn)對(duì)比油變優(yōu)點(diǎn)是價(jià)格便宜，過(guò)載能力強(qiáng)，適用電壓范圍廣，缺點(diǎn)是維護(hù)麻煩，防火要求高；干變優(yōu)點(diǎn)是維護(hù)簡(jiǎn)單，安裝方便，自身阻燃性能好，缺點(diǎn)是價(jià)格高，過(guò)載能力差。2.2 變壓器編號(hào)規(guī)則3 互感器3.1 電流互感器1) 電流互感器的

6、作用a) 用來(lái)使儀表、繼電器等二次設(shè)備與主電路絕緣這樣既可防止主電路高電壓直接引入二次設(shè)備，又可防止二次設(shè)備的故障影響主電路，從而提高整個(gè)電路運(yùn)行的安全性和可靠性。b) 用來(lái)擴(kuò)大儀表、繼電器等二次設(shè)備應(yīng)用電流的范圍例如用一只5A的電流表，通過(guò)不同變流比的電流互感器就可以測(cè)量任意大的電流，這樣可使二次設(shè)備的規(guī)格統(tǒng)一，有利于批量生產(chǎn)。2) 電流互感器的分類(lèi)按一次繞組的匝數(shù)分，有單匝式和多匝式；按一次電壓分，有高壓式和低壓式；按用途分，有測(cè)量用和保護(hù)用；按其準(zhǔn)確等級(jí)分，測(cè)量用有0.1、0.2、0.5、1、3、5等級(jí)，保護(hù)用有5P、10P兩級(jí)；按其絕緣和冷卻方式分，有油浸式和干式，現(xiàn)在普遍使用的是干式

7、。3) 電流互感器編號(hào)規(guī)則例如：LQJ-10型，LMZJ1-0.5型3.2 電壓互感器1) 電壓互感器的作用用來(lái)使二次設(shè)備與主電路絕緣及擴(kuò)大二次設(shè)備應(yīng)用的電壓范圍。2) 電壓互感器的分類(lèi)按相數(shù)分，有單相和三相兩類(lèi)；按繞組絕緣和冷卻方式分，有油浸式和干式（含環(huán)氧樹(shù)脂澆注式）兩類(lèi)；應(yīng)用廣泛的是單相樹(shù)脂澆注式，例如：JDZJ-10型。3) 電壓互感器編號(hào)規(guī)則4 高壓開(kāi)關(guān)4.1 開(kāi)關(guān)電器中的電弧問(wèn)題高低壓開(kāi)關(guān)在通斷負(fù)荷電路，特別是通斷存在短路故障的電路，就會(huì)在開(kāi)關(guān)電器的觸頭間產(chǎn)生電弧。電弧是一種具有強(qiáng)光和高溫的電游離現(xiàn)在。弧心溫度可達(dá)5000以上。1) 電弧的產(chǎn)生開(kāi)關(guān)觸頭在分段負(fù)荷電路時(shí)之所以會(huì)產(chǎn)生電

8、弧，內(nèi)因是觸頭本身和周?chē)橘|(zhì)中存在著大量可被游離的電子。如果分段的觸頭間有存在足夠大的電壓（外因），則觸頭間有可能產(chǎn)生強(qiáng)烈的電游離從而形成電弧。2) 開(kāi)關(guān)電器常用滅弧方法a) 速拉滅弧法在開(kāi)關(guān)電器中安裝斷路彈簧迅速拉長(zhǎng)電弧，使弧隙的電場(chǎng)強(qiáng)度驟降，從而加速滅弧。這是最基本的的滅弧法。b) 冷卻滅弧法降低電弧溫度，可使電弧中的熱游離減弱，從而有助于滅弧。c) 吹弧或吸弧法利用外力（如油流、氣流或電磁力）來(lái)吹動(dòng)或吸動(dòng)電弧，使電弧加速冷卻，同事拉長(zhǎng)電弧，降低電弧中的電場(chǎng)強(qiáng)度，從而加速滅弧。d) 長(zhǎng)弧切短弧法利用金屬片將長(zhǎng)弧切割成若干短弧，則電弧中的電壓降將近似的增大若干倍，當(dāng)外施電壓小于電弧中的總電壓

9、降使，電弧就迅速熄滅。e) 粗弧切細(xì)弧法將粗大電弧分散成若干平行細(xì)小電弧，使電弧與周?chē)佑|面增大，降低電弧溫度從而加速電弧熄滅。f) 真空滅弧法真空具有相當(dāng)高的絕緣強(qiáng)度，裝在真空容器內(nèi)的觸頭分?jǐn)鄷r(shí)，在交流電流過(guò)零時(shí)即能熄滅電弧而不致復(fù)燃。應(yīng)用很普遍的真空斷路器就是利用這一原理滅弧。g) 六氟化硫（SF6）滅弧法SF6具有優(yōu)良的絕緣性能和滅弧性能，其絕緣強(qiáng)度約為空氣的3倍，其絕緣恢復(fù)速度約為空氣的100倍，因此它能快速滅弧。SF6斷路器就是利用SF6氣體做絕緣和滅弧介質(zhì)的。4.2 高壓隔離開(kāi)關(guān)1) 高壓隔離開(kāi)關(guān)簡(jiǎn)介主要用來(lái)隔離高壓電源，以保證其他設(shè)備和線路的安全檢修。圖（4）GN8-12戶內(nèi)式高

10、壓隔離開(kāi)關(guān)隔離開(kāi)關(guān)沒(méi)有專(zhuān)門(mén)的滅弧裝置，因此它不允許帶負(fù)荷操作。2) 高壓隔離開(kāi)關(guān)編號(hào)規(guī)則4.3 高壓負(fù)荷開(kāi)關(guān)1) 高壓負(fù)荷開(kāi)關(guān)簡(jiǎn)介它具有簡(jiǎn)單的滅弧裝置，因此能通斷一定的負(fù)荷電流和過(guò)負(fù)荷電流，但不能通斷短路電流，因此它必須與高壓熔斷器串聯(lián)使用，借助熔斷器來(lái)實(shí)現(xiàn)短路保護(hù)，切斷短路故障。負(fù)荷開(kāi)關(guān)斷開(kāi)后與隔離開(kāi)關(guān)一樣具有隔離電源，保證安全檢修的功能。圖（5）FN7-12DR高壓負(fù)荷開(kāi)關(guān)2) 高壓負(fù)荷開(kāi)發(fā)編號(hào)規(guī)則4.4 高壓斷路器1) 高壓斷路器簡(jiǎn)介它不僅能用來(lái)通斷正常負(fù)荷電流，而且能通斷一定的短路電流，并能在短路保護(hù)的作用下自動(dòng)跳閘。高壓斷路器有相當(dāng)完善的滅弧裝置。用戶變電所限制主要用真空斷路器，高層

11、建筑中的變電所一般用SF6斷路器。2) 高壓斷路器類(lèi)型a) 高壓少油斷路器主要型號(hào)SN10-10型是我國(guó)以前應(yīng)用最廣的一種斷路器，現(xiàn)在已比較少使用該類(lèi)型斷路器。圖（6）SN10-10高壓少油斷路器b) 高壓真空斷路器利用“真空”滅弧的一種斷路器，其觸頭裝在真空滅弧室內(nèi)。真空斷路器具有體積小、重量輕、動(dòng)作快、壽命長(zhǎng)、安全可靠和便于維護(hù)檢修等優(yōu)點(diǎn)，但價(jià)格較貴，過(guò)去主要應(yīng)用于頻繁操作和安全要求較高的場(chǎng)所，而現(xiàn)在開(kāi)始取代少油斷路器廣泛應(yīng)用在35KV及以下的高壓配電裝置中。圖（7）VS1高壓真空斷路器c) 高壓SF6斷路器SF6斷路器利用SF6氣體作為滅弧介質(zhì)及觸頭斷開(kāi)間隙絕緣介質(zhì)的一種斷路器。SF6斷

12、路器具有下列優(yōu)點(diǎn)：斷流能力強(qiáng)、滅弧速度快、絕緣性能好、檢修周期長(zhǎng)，適用于頻繁操作，而且沒(méi)有燃燒爆炸危險(xiǎn)。但其要求加工精度高，對(duì)其密封性能要求更嚴(yán)，因此價(jià)格較貴。SF6斷路器主要用于需頻繁操作及有易燃易爆危險(xiǎn)的場(chǎng)所，特別適用于作全封閉組合電器。圖（8）LN2-12六氟化硫高壓斷路器3) 高壓斷路器操動(dòng)機(jī)構(gòu)a) CD10型電磁操動(dòng)機(jī)構(gòu)該操動(dòng)機(jī)構(gòu)能手動(dòng)和遠(yuǎn)距離控制分閘合閘，適用于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化，但它需要直流操作電源。b) CT7型彈簧操動(dòng)機(jī)構(gòu)該操動(dòng)機(jī)構(gòu)由交直流兩用串勵(lì)電動(dòng)機(jī)使合閘彈簧儲(chǔ)能，在合閘彈簧釋放能量的過(guò)程中將斷路器合閘。彈簧操動(dòng)機(jī)構(gòu)可手動(dòng)和遠(yuǎn)距離合閘，兵可實(shí)現(xiàn)一次自動(dòng)重合閘，而且由于可交流操作，

13、使保護(hù)盒控制裝置簡(jiǎn)化，但其結(jié)構(gòu)復(fù)雜，價(jià)格較貴。4) 高壓斷路器編號(hào)規(guī)則5 低壓開(kāi)關(guān)5.1 低壓刀開(kāi)關(guān)和負(fù)荷開(kāi)關(guān)1) 低壓刀開(kāi)關(guān)按操作方式分，有單投和雙投兩種；按極數(shù)分，有單極、雙極、三極三種；按滅弧方式分，有帶滅弧罩和不帶滅弧罩兩種。帶滅弧罩的刀開(kāi)關(guān)能通斷一定的負(fù)荷電流，不帶滅弧罩的刀開(kāi)關(guān)一般只能在無(wú)負(fù)荷情況下操作。由于刀開(kāi)關(guān)斷開(kāi)后有明顯可見(jiàn)的斷開(kāi)間隙，因此可作隔離開(kāi)關(guān)使用，所以刀開(kāi)關(guān)也成為低壓隔離開(kāi)關(guān)。圖（9）低壓刀開(kāi)關(guān)2) 低壓熔斷器式刀開(kāi)關(guān)又稱(chēng)刀熔開(kāi)關(guān)，由低壓刀開(kāi)關(guān)和低壓熔斷器相組合而成。刀熔開(kāi)關(guān)具有刀開(kāi)關(guān)和熔斷器的雙重功能，采用這種組合開(kāi)關(guān)，可以簡(jiǎn)化低壓配電裝置的結(jié)構(gòu)，經(jīng)濟(jì)適用，因此廣

14、泛應(yīng)用在低壓配電裝置上。圖（10）低壓刀熔開(kāi)關(guān)3) 低壓負(fù)荷開(kāi)關(guān)由低壓刀開(kāi)關(guān)和熔斷器以及滅弧外殼組合而成。外裝封閉式鐵殼俗稱(chēng)鐵殼開(kāi)關(guān)，外裝開(kāi)啟式膠蓋的俗稱(chēng)膠殼開(kāi)關(guān)。因?yàn)槠溆袦缁≌郑钟腥蹟嗥鳎虼思瓤蓭ж?fù)荷操作，又能進(jìn)行短路保護(hù)。當(dāng)熔斷器熔斷后，需更換熔體后方可恢復(fù)供電。圖（11）HK8開(kāi)啟式、HH12-200/3Z低壓負(fù)荷開(kāi)關(guān)低壓負(fù)荷開(kāi)關(guān)編號(hào)規(guī)則如下：5.2 低壓斷路器又稱(chēng)低壓自動(dòng)開(kāi)關(guān)。它既能帶負(fù)荷通斷電路，又能在短路、過(guò)負(fù)荷和欠電壓的情況下自動(dòng)跳閘，切斷電路。按滅弧介質(zhì)分，有空氣斷路器和真空斷路器；按用途分，有配電用、電動(dòng)機(jī)保護(hù)用、照明用和漏電保護(hù)用；按保護(hù)性能分，有非選擇型、選擇性和智能

15、診斷型；按結(jié)構(gòu)分，有萬(wàn)能式（框架式）和塑料外殼式（裝置式）。1) 萬(wàn)能式低壓斷路器萬(wàn)能式低壓斷路器，因其保護(hù)方案和操作方式較多，裝設(shè)地點(diǎn)靈活，故有“萬(wàn)能”之稱(chēng)，一般用于低壓配電系統(tǒng)作為總開(kāi)關(guān)和保護(hù)電路。圖（12）DW16、DW45智能型2) 塑料外殼式低壓斷路器其全部機(jī)構(gòu)和導(dǎo)電部分都裝在一個(gè)塑料外殼內(nèi)，所以體積小，安全性好，一般用于工業(yè)和民用住宅中照片線路和小型動(dòng)力設(shè)備、家用電器等的通斷控制盒過(guò)負(fù)荷、短路和漏電保護(hù)圖（13）DZ20塑殼式低壓斷路器低壓斷路器編號(hào)規(guī)則：6 高低壓熔斷器和避雷器6.1 高壓熔斷器熔斷器是一種應(yīng)用極廣的過(guò)電流保護(hù)電器，其主要功能是對(duì)電路及電氣設(shè)備進(jìn)行短路保護(hù)，但有的也具備過(guò)負(fù)荷保護(hù)的能力。用戶供配電系統(tǒng)中，室內(nèi)廣泛采用RN1，RN2等型高壓管式熔斷器，室外廣泛采用RW4，RW10（F）等型高壓跌開(kāi)式熔斷器。圖（14）RN1戶內(nèi)、RW10-10F戶外高壓熔斷器高壓熔斷器編號(hào)規(guī)則：6.2 低壓熔斷器低壓熔斷器主要是串接在低壓配電系統(tǒng)中進(jìn)行短路保護(hù)，有的也能同時(shí)實(shí)現(xiàn)過(guò)負(fù)荷保護(hù)。低壓熔斷器種類(lèi)繁多，主要可分為密封管式、填料管式和自復(fù)式，自復(fù)式熔斷器既能切斷短路電流，又能在短路故障消除后自動(dòng)恢復(fù)供電，無(wú)需更換熔體。圖（15）RM10、RT0低壓熔