第第 5章章 变电站布置图变电站布置图CAD快速绘制快速绘制5.1 变电站电气总平面图变电站电气总平面图CAD快速绘制快速绘制5.2 变电站电气主接线图变电站电气主接线图CAD快速绘制快速绘制 5.1 变电站电气总平面图变电站电气总平面图CAD快速绘制快速绘制5.1.1 变电站主要一次设备变电站主要一次设备变电站的设备包括一次设备和二次设备变电站的设备包括一次设备和二次设备Ø一次设备：产生、传输、汇集、分配、使用电一次设备：产生、传输、汇集、分配、使用电能的设备能的设备Ø二次设备：对一次设备进行保护、控制、测量、二次设备：对一次设备进行保护、控制、测量、计量、通讯等的设备计量、通讯等的设备变电站布置图主要涉及一次设备，故只介绍变电变电站布置图主要涉及一次设备，故只介绍变电站的主要一次设备站的主要一次设备 电力变压器是实现电网的电压等级变换，是变电力变压器是实现电网的电压等级变换，是变电站主要设备电站主要设备变压器类型变压器类型 一般按变压器绕组的绝缘和冷却方式分为油一般按变压器绕组的绝缘和冷却方式分为油浸式、干式两种形式浸式、干式两种形式Ø油浸式变压器：油浸式变压器： 以油为变压器绕组的绝缘和冷以油为变压器绕组的绝缘和冷却方式，散热较好，性价比较适中，但防火、防却方式，散热较好，性价比较适中，但防火、防爆性能较差。
爆性能较差 Ø干式变压器：以环氧树脂为变压器绕组的绝缘干式变压器：以环氧树脂为变压器绕组的绝缘和冷却方式（用环氧树脂浇注变压器绕组）散热和冷却方式（用环氧树脂浇注变压器绕组）散热稍差，价格高，但防火、防爆性能好，在现代建稍差，价格高，但防火、防爆性能好，在现代建筑中的应用日益增多筑中的应用日益增多u电力变压器电力变压器 1—1—信号温度计信号温度计 2—2—铭牌铭牌 3—3—吸湿器吸湿器 4—4—油枕油枕( (储油柜储油柜) ) 5—5—油位指示器油位指示器( (油标油标) ) 6—6—防爆管防爆管 7—7—瓦斯继电器瓦斯继电器 8—8—高压套管高压套管 9—9—低压套管低压套管 10—10—分接开关分接开关 1l—1l—油箱油箱 12—12—铁心铁心 13—13—绕组及绝缘绕组及绝缘 14—14—放油阀放油阀 15—15—小车小车 16—16—接地端子接地端子三三相相油油浸浸式式变变压压器器 干干式式变变压压器器 高压断路器高压断路器( (或称高压开关或称高压开关) )当系统发生故障时在继电当系统发生故障时在继电器保护装置的作用下，可迅速地切断过负荷电流和短路电器保护装置的作用下，可迅速地切断过负荷电流和短路电流，以防止故障扩大。
流，以防止故障扩大高压断路器的类型高压断路器的类型按灭弧介质和灭弧方式进行分类按灭弧介质和灭弧方式进行分类Ø少油断路器（少油、多油）少油断路器（少油、多油）以油作为灭弧介质，多油断路器已趋于淘汰，少油断以油作为灭弧介质，多油断路器已趋于淘汰，少油断路器由于价格适中，在早期的建筑供配电系统中较常用，路器由于价格适中，在早期的建筑供配电系统中较常用，但有火灾危险但有火灾危险Ø空气断路器空气断路器以压缩空气作为灭弧介质，断路器分断电流能力强，以压缩空气作为灭弧介质，断路器分断电流能力强，但造价高、维护要求高，一般只在大型变电站采用但造价高、维护要求高，一般只在大型变电站采用 u高压断路器高压断路器 Ø六氟化硫（六氟化硫（SF6SF6）断路器）断路器采用具有良好灭弧和绝缘性能的采用具有良好灭弧和绝缘性能的SF6SF6气体作为灭弧介质，气体作为灭弧介质，灭弧性能好，开断能力强，允许连续开断次数较多，适灭弧性能好，开断能力强，允许连续开断次数较多，适用于频繁操作，噪音小，无火灾危险，机电磨损小等，用于频繁操作，噪音小，无火灾危险，机电磨损小等，是一种性能优异的是一种性能优异的““无维修无维修””断路器。
在高压电路中应断路器在高压电路中应用越来越多用越来越多Ø真空断路器真空断路器采用真空作为灭弧介质，具有分断电流能力强，结构简单，采用真空作为灭弧介质，具有分断电流能力强，结构简单，重量轻，体积小，维护要求低、无爆炸危险等优点，近重量轻，体积小，维护要求低、无爆炸危险等优点，近年来发展较快，在建筑供配电系统中使用越来越多，不年来发展较快，在建筑供配电系统中使用越来越多，不足之处是价格较贵足之处是价格较贵 高压隔离开关不具备分断负载电流的作用，一般与高高压隔离开关不具备分断负载电流的作用，一般与高压断路器配合使用隔离开关在断开后有明显的断开点，压断路器配合使用隔离开关在断开后有明显的断开点，以确保以确保““隔离隔离””作用高压隔离开关的操作高压隔离开关的操作高压隔离开关一般采用手动操作方式高压隔离开关一般采用手动操作方式高压隔离开关没有灭弧机构，不允许带负荷操作，只高压隔离开关没有灭弧机构，不允许带负荷操作，只能与高压断路器配合使用能与高压断路器配合使用高压隔离开关在操作时有严格的次序要求：高压隔离开关在操作时有严格的次序要求：分闸：先断开高压断路器，后拉开隔离开关；分闸：先断开高压断路器，后拉开隔离开关；合闸：先合上隔离开关，后合上高压断路器。
合闸：先合上隔离开关，后合上高压断路器 u高压隔离开关高压隔离开关 GN8—10GN8—10／／600600型型 高压隔离开关高压隔离开关 1—1—上接线端子上接线端子 2—2—静触头静触头 3—3—闸刀闸刀 4—4—套管绝缘子套管绝缘子 5—5—下接线端子下接线端子 6—6—框架框架 7—7—转轴转轴 8—8—拐臂拐臂 9—9—升降绝缘子升降绝缘子 10—10—支柱绝缘子支柱绝缘子 高压熔断器的功能高压熔断器的功能 高压熔断器串联接入线路中，在过载或短路时切断负荷电流高压熔断器串联接入线路中，在过载或短路时切断负荷电流基本结构：基本结构：高压熔断器一般由熔体、支持金属导体的触头和保护外壳三大部分组高压熔断器一般由熔体、支持金属导体的触头和保护外壳三大部分组成保护方式：保护方式：在流过熔体的电流大于其开断电流时，熔体熔断，切断电流，达到保在流过熔体的电流大于其开断电流时，熔体熔断，切断电流，达到保护目的 高压负荷开关的分类高压负荷开关的分类一般高压熔断器按安装地点分为户外（一般高压熔断器按安装地点分为户外（RWRW）） 、户内（、户内（RNRN）两种。
两种RWRW系列熔断器在熔体熔断后熔管自动脱落，形成明显的断点，可兼起系列熔断器在熔体熔断后熔管自动脱落，形成明显的断点，可兼起隔离开关的作用，广泛用于室外场所隔离开关的作用，广泛用于室外场所近年在一般跌开式熔断器的基础上增加了灭弧装置和灭弧触头，构成近年在一般跌开式熔断器的基础上增加了灭弧装置和灭弧触头，构成负荷型跌开式熔断器，可带负荷操作，如负荷型跌开式熔断器，可带负荷操作，如RW—10RW—10（（F F）型跌开式熔断）型跌开式熔断器 u高压熔断器高压熔断器 高压熔断器的基本图例高压熔断器的基本图例一般图例一般图例跌跌落落式式熔熔断断器器 RW 4RW 4—1010（（G G）型跌开式熔断器）型跌开式熔断器1 1—上上接接线线端端子子 2 2—上上静静触触头头 3 3—上上 动动 触触 头头 4 4—管管 帽帽 5 5—操作环操作环 6 6—熔管熔管 7 7—铜铜熔熔丝丝 8 8—下下动动触触头头 9 9—下下静静触触头头 1010—下下接接线线端端子子 1111—绝缘瓷瓶绝缘瓷瓶 1212—固定安装板固定安装板RN lRN l、、RN 2RN 2型高压熔断器型高压熔断器1 1—瓷熔管瓷熔管 2 2—金属管帽金属管帽3 3—弹性触座弹性触座 4 4—熔断指示器熔断指示器 5 5—接线端子接线端子 6 6—瓷绝缘子瓷绝缘子 7 7—底座底座 电流互感器的作用电流互感器的作用将一次回路的大电流变换成二次回路的小电流将一次回路的大电流变换成二次回路的小电流（通常额定电流为５Ａ）（通常额定电流为５Ａ）变换的目的是为了降低监视、检测、计量系统工变换的目的是为了降低监视、检测、计量系统工作状态的二次回路的电流，以提高安全性能和降低二作状态的二次回路的电流，以提高安全性能和降低二次回路的设备成本。
次回路的设备成本电流互感器基本图例电流互感器基本图例u电流互感器电流互感器 电压互感器的作用电压互感器的作用将一次回路的高电压变换成二次回路的低电压将一次回路的高电压变换成二次回路的低电压（通常额定电压为（通常额定电压为100V100V））变换的目的是为了降低监视、检测、计量系统工变换的目的是为了降低监视、检测、计量系统工作状态的二次回路的工作电压，以提高安全性能和降作状态的二次回路的工作电压，以提高安全性能和降低二次回路的设备成本低二次回路的设备成本电压互感器基本图例电压互感器基本图例u电压互感器电压互感器 功能：实现无功功率补偿，提高线路功功能：实现无功功率补偿，提高线路功率因素注意事项：注意事项：Ø电力电容器与电源并联电力电容器与电源并联Ø并联电力电容器必须安装熔断器作短并联电力电容器必须安装熔断器作短路保护Ø电容器的投切控制可采用接触器或断电容器的投切控制可采用接触器或断路器、负荷开关路器、负荷开关Ø为防止电容器过载，应采用热继电器为防止电容器过载，应采用热继电器保护保护Ø为防止检修时电容器电压电击，应装为防止检修时电容器电压电击，应装设放电电阻设放电电阻Ø为防止电容器投入时产生合闸涌流，为防止电容器投入时产生合闸涌流，一般应串联接入电抗器一般应串联接入电抗器u电力电容器电力电容器 电力母线是电力母线是用铜或铝制作的导体，专用于变电站内变用铜或铝制作的导体，专用于变电站内变压器和配电线路之间相连接的电气设备。
压器和配电线路之间相连接的电气设备作用：在电气原理上，母线是一条允许流过大电流的作用：在电气原理上，母线是一条允许流过大电流的导体，起汇集、分配、传输电能的作用电力母线也称导体，起汇集、分配、传输电能的作用电力母线也称“汇流排汇流排”u电力母线电力母线 避雷器的工作原理避雷器的工作原理 在额定电压下，流过氧化锌避在额定电压下，流过氧化锌避雷器阀片的电流仅为雷器阀片的电流仅为10-5A10-5A以下，相以下，相当于绝缘体因此，它可以不用火当于绝缘体因此，它可以不用火花间隙来隔离工作电压与阀片当花间隙来隔离工作电压与阀片当作用在金属氧化锌避雷器上的电压作用在金属氧化锌避雷器上的电压超过定值（起动电压）时，阀片超过定值（起动电压）时，阀片“导通导通”将大电流通过阀片泄入地中，将大电流通过阀片泄入地中，此时其残压不会超过被保护设备的此时其残压不会超过被保护设备的耐压，达到了保护目地此后，当耐压，达到了保护目地此后，当作用电压降到动作电压以下时，阀作用电压降到动作电压以下时，阀片自动终止片自动终止“导通导通”状态，恢复绝状态，恢复绝缘状态，因此，整个过程不存在电缘状态，因此，整个过程不存在电弧燃烧与熄灭的问题。
弧燃烧与熄灭的问题1 1—上接线端上接线端圈圈 2 2—火花间隙火花间隙 3 3—云母垫云母垫 4 4—瓷套管瓷套管5 5—阀片阀片 6 6—下接线端子下接线端子u避雷器避雷器 5.1.2 变电站电气总平面图绘制方法变电站电气总平面图绘制方法以某以某110kV变电站总体布置图为例，介绍其变电站总体布置图为例，介绍其CAD快速调用绘制方法快速调用绘制方法1）绘制变电站现场场地平面图绘制变电站现场场地平面图操作方法：该变电站现场场地平面图由勘察测操作方法：该变电站现场场地平面图由勘察测量单位测绘、建筑规划专业确定并提供，一般不量单位测绘、建筑规划专业确定并提供，一般不需重新绘制需重新绘制 调用变电站现场场地平面图调用变电站现场场地平面图 操作方法：复制一个，将其线型改为虚线操作方法：复制一个，将其线型改为虚线操作命令：操作命令：Pline、、Polygon、、Rectang、、Line、、Offset、、Chamfer、、Pedit、、Copy、、Linetype等2）绘制主变压器轮廓）绘制主变压器轮廓 （（3）变电站电气总平面图绘制要求）变电站电气总平面图绘制要求 5.2 变电站电气主接线图变电站电气主接线图CAD快速绘制快速绘制5.2.1 变电站电气主接线介绍变电站电气主接线介绍变电站的电气主接线是电力系统接线的重要组变电站的电气主接线是电力系统接线的重要组成部分，它是电力系统中传递电能通道的重要组成部分，它是电力系统中传递电能通道的重要组成部分，变电站的电气主接线表明变电站内的变成部分，变电站的电气主接线表明变电站内的变压器、各电压等级的线路、无功补偿设备最优化压器、各电压等级的线路、无功补偿设备最优化的接线方式与电力系统连接，同时也表明在变电的接线方式与电力系统连接，同时也表明在变电站内各种电气设备之间的连接方式。
站内各种电气设备之间的连接方式变电站的电气主接线主要有单母线接线、单母变电站的电气主接线主要有单母线接线、单母线分段接线、双母线接线、双母线分段接线、线分段接线、双母线接线、双母线分段接线、3/2断路器接线等断路器接线等 单母线接线的单母线接线的特点特点是整个配电装置只有是整个配电装置只有一组母线，所有电源一组母线，所有电源和出线都接在同一组和出线都接在同一组母线上优点：它是母线制优点：它是母线制接线中最简单、清晰，接线中最简单、清晰，采用设备少、造价低、采用设备少、造价低、操作方便、扩建容易操作方便、扩建容易缺点：可靠性不高缺点：可靠性不高 u单母线接线单母线接线 用断路器将母线分段，用断路器将母线分段，分段后的母线和母线隔离开分段后的母线和母线隔离开关可分段轮流检修关可分段轮流检修 优点：具有单母线接线优点：具有单母线接线的简单、清晰等优点外，增的简单、清晰等优点外，增加分段断路器后，提高了可加分段断路器后，提高了可靠性缺点：当分段断路器故缺点：当分段断路器故障时，整个配电装置会全停障时，整个配电装置会全停母线和母线隔离开关检修时，母线和母线隔离开关检修时，该段母线上连接的元件都要该段母线上连接的元件都要在检修期间停电。
在检修期间停电u单母线分段接线单母线分段接线 每一元件通过一台断路器和两组隔离开关连接每一元件通过一台断路器和两组隔离开关连接到两组母线上，两组母线间通过母线联络断路器到两组母线上，两组母线间通过母线联络断路器连接 u双母线接线双母线接线 在双母线中的一条或两条母线上加分段断路器，在双母线中的一条或两条母线上加分段断路器，形成双母线单分段接线或双母线双分段接线形成双母线单分段接线或双母线双分段接线 u双母线分段接线双母线分段接线 在两主母线之间串接三台在两主母线之间串接三台断路器，组成一个完整串，每断路器，组成一个完整串，每串中两台断路器之间引出一回串中两台断路器之间引出一回线路或一组变压器（通称为一线路或一组变压器（通称为一个元件）每一个元件占有个元件）每一个元件占有3/2台断路器，即台断路器，即3/2断路器接断路器接线用于大中型电厂和变电站用于大中型电厂和变电站220kV一般不宜采用，一般不宜采用，330kV及以上超高压输变电系统经常及以上超高压输变电系统经常采用 u3/2断路器接线断路器接线 5.1.2 变电站电气主接线图绘制方法变电站电气主接线图绘制方法以前述某以前述某110kV变电站总平面图的电气接线图变电站总平面图的电气接线图为例，介绍其为例，介绍其CAD快速绘制方法。
快速绘制方法1）绘制圆形作为主变压器系统图造型绘制圆形作为主变压器系统图造型操作方法：根据设计需要对其进行加粗加粗操作方法：根据设计需要对其进行加粗加粗方法先打开方法先打开“格式格式”下拉菜单中线宽设置下拉菜单中线宽设置“显示线宽显示线宽”，再选择圆形后在，再选择圆形后在“特性特性”工具栏中选取合适的宽工具栏中选取合适的宽度即可操作命令：操作命令：Circle、、Lweight等 绘制主变压器系统图圆形绘制主变压器系统图圆形 （（2）将圆形复制为品字状造型电压互感器将圆形复制为品字状造型电压互感器操作方法：复制后各个圆形的位置可以通过操作方法：复制后各个圆形的位置可以通过Move功能命令进行调整功能命令进行调整操作命令：操作命令：Copy、、Move等将圆形复制为品字状造型将圆形复制为品字状造型 （（3）在圆形内绘制三角形、）在圆形内绘制三角形、Y型图形操作方法：操作方法：Y型图形先绘制一段水平或竖直直型图形先绘制一段水平或竖直直线，然后通过旋转复制得到线，然后通过旋转复制得到操作命令：操作命令：Polygon、、Line、、Rotate、、Move等绘制三角形、绘制三角形、Y型轮廓线型轮廓线 （（4）变电站电气主接线图绘制要求）变电站电气主接线图绘制要求 。