1、第四章 工廠變配電所及其一次系統1一、變電所的功能 變電所是接受、變換、分配電能的環節，是供配電系統的重要組成部分。 第一節 工廠變配電所的義務和類型2二、變電所的類型1、總降壓變電所：功能：對大中型企業，由于負荷較大，往往采用35110kv電源進線，降壓至10kv或6kv，再向各車間變電所和高壓用電設備配電。設置個數：由地域供電電源的電壓等級和用戶負荷的大小及分布情況決議能否設置。企業規模較小，負荷較小，可不設置；企業規模不太大，負荷比較集中，盡量設置1個；企業規模較大，有兩個或兩個以上的集中大負荷用電車間群，又相距較遠時，可思索設置2個或2個以上；分總降壓變電所、車間變電所；32、車間變電

2、所利用車間的一面或兩面墻壁，而其變壓器室的大門朝外開。 1車間附設變電所內附式：占用車間面積；不影響車間外觀；外附式：不占或少占用車間面積，便于布置，平安性較高； 2車間內變電所位于車間內的單獨房間內。 處于負荷中心，可縮短低壓配電間隔，減少線路上電能損耗和有色金屬浪費；技術經濟目的好； 占用一定消費面積，門朝車間內開，對消費平安有一定要挾；適宜于負荷較大的多跨廠房內。4整個變電所設在與車間建筑物有一定間隔的單獨區域內。 4獨立變電所 建筑費用較貴，除非各車間負荷相當小而分散，或遠離易燃易爆和有腐蝕性物質的場所可以采用外，普通不采用變壓器安裝在車間外面抬高的地面上。 3露天變電所 簡單經濟，通

3、風散熱好，只需周圍環境條件正常，無腐蝕性、爆炸性氣體和粉塵的場所可以采用；2、車間變電所5 5桿上變電所變壓器安裝在室外電桿上。 簡單經濟，適用315KVA及以下變壓器，多用于生活區供電。2、車間變電所6整個變電所設在地下。 6地下變電所2、車間變電所 7樓上變電所整個變電所設在樓上。 適于高層建筑，要求構造盡能夠輕型、平安，其主變壓器通常采用無油的干式變壓器； 通風散熱條件差，濕度較大，建筑費用較高，但相當平安。在一些高層建筑、地下工礦、礦井中采用；7由電器制造廠按一定接線方案成套制造、現場裝配的變電所。 8成套變電所2、車間變電所 9挪動變電所整個變電所設在可以挪動的車上。主要用于坑道作業

4、及暫時施工現場供電。8民用建筑中經常采用的變電所方式:(1)樓內建筑物變電所地下、樓上變電所 變壓器一概采用干式變壓器。(2)輔助建筑物變電所 獨立變電所 變壓器采用油浸式變壓器。9三、變電所的位置選擇負荷中心如何確定？1、根本原那么: 經濟、方便、平安2、本卷須知: 1接近負荷中心；2思索電源的進線方向，偏向電源側；3進出線方便；4設備運輸方便；5不應防礙企業的開展，要思索擴建的能夠性；6不宜設在多塵或有腐蝕性氣體的場所；7不應設在有猛烈震動和高溫場所；8不應設在地勢低洼和能夠積水的場所；9不應設在有爆炸危險區域。 103、負荷中心確實定可以用負荷指示圖或負荷功率矩計算方法。 負荷指示圖 負

5、荷指示圖是將電力負荷計算負荷P30按一定比例K例如以1mm面積代表假設干kW用負荷圓的方式標示在企業或車間的平面圖上。各車間建筑的負荷圓的圓心與車間建筑的負荷中心大致相符。式中，K為負荷的比例kW/mm2。負荷圓的半徑r，由車間建筑的計算負荷得：經過察看大致確定三、變電所的位置選擇113、負荷中心確實定 負荷功率矩 設有負荷P1、P2和P3均表示有功計算負荷，它們在任選的直角坐標系中的坐標知?，F假設總負荷=P1+P2+P3的負荷中心位于PX，Y處。仿求重心的力矩方程可得：三、變電所的位置選擇12一次系統一次回路 ：二次系統二次回路 ：擔負電能的保送和分配義務的系統。 對一次系統進展監視、控制、

6、丈量和維護作用的系統。一次系統中的一切電氣設備，稱為一次設備。二次系統中的一切電氣設備，稱為二次設備。四、變電所的組成主電路、主接線二次接線、副接線二次回路通常接在互感器的二次側13一次設備按其功能可分為以下幾類：變換設備：如電力變壓器、電流互感器、電壓互感器等。開關設備：如斷路器、隔分開關、負荷開關等。維護設備：如熔斷器、避雷器、電抗器等。無功補償設備：如電力電容器、靜止補償器等。成套配電安裝：如高壓開關柜、低壓配電屏等。14第二節 電力變壓器 變壓器是變電所中關鍵的一次設備，其主要功能是升高或降低電壓，以利于電能的合理保送、分配和運用。 安裝在總降壓變電所的變壓器通常稱為主變壓器簡稱主變，

7、安裝在610KV/0.4KV的變壓器常叫做配電變壓器簡稱配變。154按導線分：銅芯；鋁芯5按冷卻方式分：自冷；風冷；強冷6按用途分又可分為普通變壓器和特種變壓器。 一、變壓器型號選擇 文字符號：B 圖形符號雙繞組變壓器： 1.變壓器的分類1按絕緣介質分：油浸式；干式。2按調壓方式分：有載調壓；無載調壓3按相數分：單相；三相16 如S9-1000/10表示： 三相銅繞組油浸式自冷式變壓器，設計序號為9，容量為1000kVA，高壓繞組額定電壓為10kV。 2.型號及含義 173.變壓器型號的選擇原那么 1在多塵或有腐蝕性氣體嚴重影響變壓器平安的場所，應選擇密閉型變壓器或防腐型變壓器；2供電系統中沒

8、有特殊要求和民用建筑獨立變電所常采用三相油浸自冷電力變壓器S9、SL9、S10-M、S11、S11-M等；3對于高層建筑、地下建筑、發電廠、化工等單位對消防要求較高場所，宜采用干式電力變壓器SC、 SCZ、SCL 、SG3、 SG10、 SC6等；4對電網電壓動搖較大，為改善電能質量采用有載調壓電力變壓器(SLZ7、 SZ7、 SFSZ 、SGZ3等)。1835kV級S9型常用變壓器容量系列如：100kVA、125 kVA、160 kVA、200 kVA、250 kVA、315 kVA、500 kVA、630 kVA、800 kVA、1000 kVA、1250 kVA、1600 kVA等。 我

9、國目前的變壓器產品容量系列為R10系列，即變壓器容量等級是按 為倍數確定的， 192電力變壓器的結合組別 雙繞組電力變壓器采用以下三種結合組別： YN,d11接線：用于高壓側為110kV及以上的大電流接地系統中的變壓器。Y,d11接線：用于高壓側為3560kV，低壓側為610kV的輸配電系統。其低壓側采用三角形接法可以改善電網的電壓波形，從而使三次諧波電流只能在三角形繞組內構成環流，不致于傳輸到用戶和供電線路中去。Y,yn0接線：用于高壓側為610kV，低壓側為380/220V的配電變壓器，其低壓側引出中性線，構成三相四線制供電。20 近年來，D,yn11接線的配電變壓器已在被逐漸推行和運用，

10、它有以下優點：規程規定：Y,yn0接線的變壓器中性線電流不得超越二次繞組額定電流的25%，而D,yn11接線變壓器中性線電流不得超越二次繞組額定電流的75%。D,yn11接線變壓器能有效地抑制3的整數倍高次諧波電流的影響。D,yn11接線變壓器較Y,yn0接線變壓器更有利于低壓側單相接地短路缺點的切除。Dyn11接線變壓器接受單相不平衡負荷的才干遠比Y,yn0接線的變壓器大。21二、變壓器臺數和容量的選擇總降變電所變壓器臺數確實定：12臺 滿足負荷對供電可靠性的要求,、級負荷比較大時,選擇2臺主變壓器。季節性負荷或晝夜負荷比較大時，宜采用經濟運轉方式,技術經濟合理時，可設2臺主變。三級負荷普通

11、選擇一臺主變壓器，假設負荷較大 時，也可選擇兩臺主變壓器。有少量、級負荷可從臨近獲得低壓備用電源，可設1臺主變壓器。22帶有一、二級負荷 負荷較大時，選擇兩臺或以上 ； 負荷較小并能從臨近車間變電所獲得低壓備用電源時，可采用一臺變壓器。帶有三級負荷 負荷較小時采用一臺變壓器；負荷較大時，選擇兩臺或以上 ；思索經濟運轉選擇兩臺 2. 車間變電所變壓器臺數確實定計算負荷（kVA） 180 240 320 320以上 供電最大距離（m） 320 230 175 單獨設立由臨近車間變電所供電的容量和間隔負荷不大時視負荷大小及距臨近車間變電所的間隔決議能否設車間變電所。233、變壓器容量確實定： 單臺變

12、壓器容量確實定 單臺變壓器其額定容量SN，T應能滿足全部用電設備的計算負荷S30，留有余量，并思索變壓器的經濟運轉，即：SN.T = (1.151.4) S30 242臺變壓器容量確實定 恣意一臺主變壓器容量SN應同時滿足以下兩個條件： 任一臺變壓器單獨運轉時，應滿足總計算負荷的60%-70%的要求。SN.T=0.6-0.7S30 任一臺變壓器單獨運轉時，應能滿足全部一、二級負荷SC+的需求SN.T S30+ 應思索負荷開展留有一定的容量裕度 車間變電所單臺容量不宜超越1000KVA25例4-1 某一車間變電所10kV/0.4 kV，總計算負荷為1200 kVA，其中一、二級負荷680kVA。

13、試選擇變壓器的臺數和容量。解：根據車間變電所變壓器臺數及容量選擇要求，該車間變電一切一、二級負荷，故宜選擇兩臺變壓器。 任一臺變壓器單獨運轉時，要滿足60%-70%的負荷，即 SN.T=0.6-0.71200kV A=720kVA-840 kVA 且任一臺變壓器應滿足SN.T680 kV A 因此，可選兩臺容量均為800kVA的變壓器，詳細型號為S9-800/10。264、變壓器的容量和過負荷才干1變壓器的實踐容量額定容量 在規定的環境溫度條件下，室外安裝時，在規定的運用年限普通為20年內所能延續輸出的最大視在功率。實踐容量 我國國家規范GB1094-1996規定，變壓器正常運用的最高年平均氣

14、溫為+20攝氏度。假設變壓器安裝地點的年平均溫度不等于20，那么每升高1攝氏度，變壓器的容量就減少1%。 戶內變壓器：氣候部門提供的環境溫度是指室外溫度，而室內溫度，對變壓器室來說，由于變壓器運轉發熱的影響而有所升高，普通室內溫度比室外溫度高8攝氏度。272變壓器過負荷分析 正常過負荷在正常周期性負載一個周期通常是24 h中，在某段時間內施加了超越額定負載的電流，此時絕緣壽命的過度損失可由其他時間內施加低于額定負載的電流所補償。 事故過負荷供配電系統中發惹事故或并列運轉的兩臺變壓器因缺點切除一臺時，由于系統中的負荷重新分配，將有能夠出現部分變壓器的負荷嚴重超越額定值短期急救負載或過負荷繼續較長

15、時間長期急救周期性負載的情況。 變壓器在過負荷運轉形狀下，負載損耗添加，不利于節能。4、變壓器的容量和過負荷才干28干式變壓器不思索正常過負荷。 油浸式變壓器，其允許過負荷包括以下兩部分：1由于晝夜負荷不均勻而思索的過負荷,由日負荷率和最大負荷繼續時間確定2 “1%規那么 ：夏季欠負荷每低1%，冬季可過負荷1%，但不得超越15%。3以上兩部分過負荷同時思索，室外變壓器過負荷不得超越30%，室內變壓器過負荷不得超越20%。4、變壓器的容量和過負荷才干3變壓器的正常過負荷才干指它在較短時間內所能輸出的最大容量。294、變壓器的容量和過負荷才干4變壓器的事故過負荷才干 在事故情況下，允許短時間較大幅

16、度的過負荷運轉，而不論缺點前負荷大小，但運轉時間不得超越規定時間。油浸自冷變 壓 器過負荷百分數 /%306075100200允許過負荷時間 /min1204520101.5干 式變壓器過負荷百分數 /%1020305060允許過負荷時間 /min75604516530三、電力變壓器并列運轉 將兩臺或多臺變壓器的一次側以及二次側同極性的端子之間，經過同一母線分別相互銜接，這種運轉方式就是變壓器的并列運轉。1概念2優點提高變壓器運轉的經濟性；提高供電可靠性；31 兩臺或多臺變壓器并列運轉時，必需滿足以下三個根本條件：1一切并列變壓器的額定一次電壓和二次電壓必需對應相等2一切并列變壓器的阻抗電壓必

17、需相等3一切并列變壓器的結合組別必需一樣 此外，并列運轉的變壓器容量應盡量一樣或相近，其最大容量與最小容量之比，普通不宜超越31。3變壓器并列運轉的條件三、電力變壓器并列運轉32功能第三節 互感器電流互感器CT和電壓互感器PT將高電壓變換為低電壓，大電流變換為小電流，供丈量儀表及繼電器的線圈；可擴展二次設備的運用范圍；可使丈量儀表、繼電器等二次設備與一次主電路隔離，保證丈量儀表、繼電器和任務人員的平安；可使丈量儀表、繼電器規范化，有利于大批量消費。331)任務原理一、電流互感器一次繞組匝數很少，有的電流互感器還沒有一次繞組，而是利用穿過其鐵心的一次電路導線作為一次繞組，一次繞組導體相當粗。而二

18、次繞組匝數很多，導體較細。任務時，一次繞組串聯在一次電路中二次繞組與儀表，繼電器等的電流線圈串聯，構成一閉合回路，由于這些電流線圈的阻抗很小，因此電流互感器任務時二次回路接近于短路形狀。TATA圖形符號342)接線方式(1)一相式接線 通常用于三相負荷平衡的電路中如低壓動力線路，供丈量電流和接過負荷維護安裝之用；(2)兩相式接線 稱為兩相不完全星形接線。在中性點不接地的三相三線制電路中例如610KV高壓電路中，廣泛用于丈量三相電流，電能及作過電流繼電維護之用。352)接線方式(3)兩相電流差接線 也稱為兩相一繼電器接線，這種接線適用于中性點不接地的三相三線制電路中例如610KV高壓電路中供作過

19、電流繼電維護之用。(4)三相星形接線 這種接線中的三個電流線圈，正好反響各相的電流，廣泛用在負荷普通不平衡的三相四線制系統 ，也用在負荷能夠不平衡的三相三線制系統中，做三相電流、電能丈量及過電流繼電維護之用。363) 類型按一次繞組的匝數分為單匝式和多匝式；按一次電壓分，有高壓和低壓兩大類。按用途分，有丈量用和維護用兩大類。 按準確等級分，有0.1，0.2，0.5，1，3，5等級。374)型號 38圖5-40 LMZJ1-0.5型電流互感器1銘牌 2一次母線穿孔 3鐵心 4安裝板 5二次接線端子LMZJ1-0.5型電流互感器：其外形構造如圖5-40所示，屬于單匝式電流互感器，互感器鐵心為環形5

20、800A或矩形卷鐵心10003000A。 它不含一次繞組，穿過其鐵心的母線就是其一次繞組相當于1匝，它用于500V及以下的低壓配電安裝中。39圖5-39 LQJ-10型電流互感器1一次接線端子 2一次繞組 3二次接線端子4鐵心 5二次繞組 6警告牌LQJ-10型電流互感器：其外形構造如圖5-39所示，有兩個鐵心和兩個二次線圈，0.5級用于丈量，3級用于繼電維護。405) 運用本卷須知1、電流互感器在任務時二次側不得開路2、電流互感器的二次側必需有一端接地3、電流互感器銜接時必需留意其端子極性411)任務原理二、電壓互感器一次繞組匝數較多，二次繞組匝數較少，相當于降壓變壓器。任務時，一次繞組并聯在一次電路中二次回路中，儀表，繼電器等的電壓線圈與二次繞組并聯，構成一閉合回路。由于這些電壓線圈的阻抗很大，因此任務時二次回路接近于開路形狀。TVTV圖形符號422)接線方式(1)一相式接線 供儀表、繼電器接于三相電路的一個線電壓。 (2)