4发电厂和变电所的一次系统

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1、第第3 3章章 发电厂和变电所的一次系统发电厂和变电所的一次系统电气主接线电气主接线高压电器高压电器低压电器低压电器互感器互感器保护接地保护接地第第1 1节节 电气主接线电气主接线概述概述主接线的基本形式主接线的基本形式单母线接线单母线接线双母线接线双母线接线无母线接线无母线接线各类发电厂和变电所主接线的特点各类发电厂和变电所主接线的特点一、概述一、概述电气主接线电气主接线：又称为一次接线，是由各种开关电器、变压：又称为一次接线，是由各种开关电器、变压器、互感器、线路、电抗器、母线等按一定顺序连接而成器、互感器、线路、电抗器、母线等按一定顺序连接而成的接受、变换和分配电能的总电路。的接受、变换

2、和分配电能的总电路。电气主接线图电气主接线图：将电路中的各种电气设备按行业标准规定：将电路中的各种电气设备按行业标准规定的图形符号和文字符号绘制而成的电气连接图。（单线图、的图形符号和文字符号绘制而成的电气连接图。（单线图、三线图）三线图）电气主接线的组成电气主接线的组成 电源线、引出线、母线电源线、引出线、母线电气主接线的要求电气主接线的要求： 可靠性；灵活性；简单明了、运行方便；经济性；扩可靠性；灵活性；简单明了、运行方便；经济性；扩建性建性二、主接线的基本形式二、主接线的基本形式（一）单母线接线（一）单母线接线 只有一组母线的接线称为单母线接线。只有一组母线的接线称为单母线接线。1.1.

3、典型单母线接线典型单母线接线特点特点：电源和供电线路都连接在同：电源和供电线路都连接在同一条母线上。一条母线上。倒闸操作（检修倒闸操作（检修QFQF）：断开：断开QFQF断断开开QSLQSL断开断开QSWQSW优点优点：简单、清晰、采用设备少、：简单、清晰、采用设备少、投资少、操作方便、易于扩建。投资少、操作方便、易于扩建。缺点缺点：检修：检修QSWQSW时或明显故障时，整时或明显故障时，整个母线停电；检修个母线停电；检修QFQF时，整个出线时，整个出线停电。停电。2.2.单母线分段接线单母线分段接线 把单母线分成两段，并在两段之把单母线分成两段，并在两段之间装设能够分段运行的开关电器，称间装

4、设能够分段运行的开关电器，称为单母线分段接线。为单母线分段接线。运行方式运行方式：分段运行：正常情况下分段开关是分段运行：正常情况下分段开关是打开的。打开的。并列运行：正常情况下分段开关是并列运行：正常情况下分段开关是闭合的。闭合的。优点优点：任一母线故障不会全部停电，两端母线可分别进行：任一母线故障不会全部停电，两端母线可分别进行检修。检修。缺点缺点：可靠性较差（为什么？）。：可靠性较差（为什么？）。应用范围应用范围：中小型发电厂以及出线数目较少的：中小型发电厂以及出线数目较少的3535110kV110kV级的变电所。级的变电所。3.3.单母线带旁路母线接线单母线带旁路母线接线 为解决单母线

5、分段接线出线断路器检修时的停电为解决单母线分段接线出线断路器检修时的停电问题，可采用单母线加旁路母线接线。问题，可采用单母线加旁路母线接线。优点优点：供电可靠性高，：供电可靠性高，检修出线断路器时，检修出线断路器时，不需停电。不需停电。缺点缺点：需增加较多设：需增加较多设备，操作复杂。备，操作复杂。应用范围应用范围：110kV110kV及及以上高压配电装置中以上高压配电装置中。（二）双母线接线（二）双母线接线 工作母线、备用母线、母联工作母线、备用母线、母联断路器。断路器。1.1.双母线接线的工作状态双母线接线的工作状态（1 1）只有一组母线工作，分为工）只有一组母线工作，分为工作母线和备用母

6、线，同单母线分作母线和备用母线，同单母线分段相比，停电范围扩大，但是持段相比，停电范围扩大，但是持续性增强；续性增强；（2 2）两组母线同时工作，互为）两组母线同时工作，互为备用，相当于单母线分段。与单母线分段相比，停电备用，相当于单母线分段。与单母线分段相比，停电范围相同，供电持续性增强。范围相同，供电持续性增强。2.2.两组母线的优点两组母线的优点轮流检修母线不致停电；轮流检修母线不致停电；检修母线检修母线QSQS时，只断开该回路；时，只断开该回路；工作母线故障，可将所有回路工作母线故障，可将所有回路转移到备用母线，从而恢复供电；转移到备用母线，从而恢复供电；检修任意回路断路器，不使该检修

7、任意回路断路器，不使该回路长期停电；回路长期停电；当个别回路要单独实验时，可当个别回路要单独实验时，可将该回路单独接在备用母线。将该回路单独接在备用母线。3.3.检修工作母线检修工作母线 当检修工作母线时，要将所有当检修工作母线时，要将所有的电源和线路换接到备用母线上。的电源和线路换接到备用母线上。倒闸操作：倒闸操作： 闭合闭合QFCQFC两侧两侧QSQS及及QFCQFC备用母备用母线充电线充电（若备用母线故障，（若备用母线故障，QFCQFC跳闸）跳闸）闭合与备用母线相连的闭合与备用母线相连的QSQS断开与工作母线相连断开与工作母线相连QSQS断开断开QFCQFC断开断开QFCQFC两侧两侧Q

8、SQS4.4.检修出线检修出线QFQF 闭合闭合QFCQFC检验检验W2W2断开断开QFCQFC断断开开QF2QF2断开断开QS1QS1、QS3QS3拆下拆下QF2QF2用跨条代替用跨条代替QF2QF2闭合闭合QS2QS2、QS3QS3闭合闭合QFCQFC5.5.双母线接线的缺点双母线接线的缺点接线复杂，容易出现误操作；接线复杂，容易出现误操作；当工作母线故障时及检修出线当工作母线故障时及检修出线QFQF时，仍要短时停电；时，仍要短时停电；母线隔离开关数目较单母线大为增加，从而增大占地面积，母线隔离开关数目较单母线大为增加，从而增大占地面积，增加投资。增加投资。6.6.双母线接线的改进措施双母

9、线接线的改进措施为防止工作母线故障时全部停电，可以采用双母线同时带为防止工作母线故障时全部停电，可以采用双母线同时带电运行（按单母线分段）的方式；电运行（按单母线分段）的方式；采用双母线分段接线运行方式；采用双母线分段接线运行方式；为避免在检修线路断路器时造成短时停电，可以采用双母为避免在检修线路断路器时造成短时停电，可以采用双母线带旁路接线。线带旁路接线。 改进后仍存在当一组母线故障或检修时将使一半的回路改进后仍存在当一组母线故障或检修时将使一半的回路供电中断的缺点。此外，倒闸操作易出现误操作。供电中断的缺点。此外，倒闸操作易出现误操作。双母线双母线1 17.7.双母线接线的变形双母线接线的

10、变形双母线双断路器接线方式双母线双断路器接线方式特点特点：双母线同时运行，每回路装有两台断路器。：双母线同时运行，每回路装有两台断路器。优点优点：任一组母线或断路器出现故障或进行检修都不会停：任一组母线或断路器出现故障或进行检修都不会停电，隔离开关不作为操作电器使用。电，隔离开关不作为操作电器使用。缺点缺点：断路器数量多，成本高，占地面积大。：断路器数量多，成本高，占地面积大。3/23/2（一倍半）接线方式（一倍半）接线方式 在两组母线间，装有三个断路器，在两组母线间，装有三个断路器，但可以引出两个回路。但可以引出两个回路。优点优点：具有很高的可靠性和灵活性：具有很高的可靠性和灵活性任一母线甚

11、至两母线故障、检修均不任一母线甚至两母线故障、检修均不会造成停电；会造成停电；检修任一断路器不会造成停电；检修任一断路器不会造成停电；隔离开关不作为操作电器。隔离开关不作为操作电器。缺点缺点：需要断路器数目较多，继电保护：需要断路器数目较多，继电保护较复杂，电源线和出线数量最好相等。较复杂，电源线和出线数量最好相等。应用范围应用范围：我国：我国330330750kV750kV的超高压变电所。的超高压变电所。（三）无母线接线（三）无母线接线1.1.桥形接线桥形接线 当电路内只有两台变压器和两条输电线时，可采用桥形当电路内只有两台变压器和两条输电线时，可采用桥形接线，分为内桥接线和外桥接线。接线，

12、分为内桥接线和外桥接线。a a）内桥）内桥 b b）外桥）外桥内桥接线内桥接线：桥断路器在线路断：桥断路器在线路断路器之内路器之内。 内桥适用于电源进线线路较内桥适用于电源进线线路较长而变压器又不需要经常切换的长而变压器又不需要经常切换的场所。场所。外桥接线外桥接线：桥断路器在线路断：桥断路器在线路断路器之外。路器之外。 外桥适用于电源进线线路较外桥适用于电源进线线路较短而变压器需要经常切换的场所。短而变压器需要经常切换的场所。应用范围应用范围：3535110kV110kV配电装配电装置置2.2.多角形接线多角形接线 多角形接线是将电路连接闭合成环形，并按回路用断路多角形接线是将电路连接闭合成

13、环形，并按回路用断路器分隔，断路器数等于回路数。器分隔，断路器数等于回路数。优点优点：运行可靠、灵活性高、较经济：运行可靠、灵活性高、较经济检修任一断路器不需要切除线路检修任一断路器不需要切除线路或变压器；或变压器；隔离开关不作为操作电器使用；隔离开关不作为操作电器使用；任何单元退出、投入都很方便，任何单元退出、投入都很方便，不会影响其他单元的工作。不会影响其他单元的工作。缺点缺点：检修任意断路器都要开环运行，检修任意断路器都要开环运行，影响可靠性，不适用于回路数较多影响可靠性，不适用于回路数较多的情况，以三、四角居多；的情况，以三、四角居多；开环、闭环两种情况下潮流变化开环、闭环两种情况下潮

14、流变化差别较大，使设备选择困难、继电差别较大，使设备选择困难、继电保护整定困难；保护整定困难；扩建不太方便。扩建不太方便。应用范围应用范围：能够发展为一倍半接线或双母线接线，可作：能够发展为一倍半接线或双母线接线，可作为超高压、大容量的枢纽变电所的初期接线方式。为超高压、大容量的枢纽变电所的初期接线方式。3.3.单元及扩大单元接线单元及扩大单元接线 几个元件直接串联连接，其间无任何横的联系，这样不几个元件直接串联连接，其间无任何横的联系，这样不仅减少了电器的数目，简化了配电装置的结构，降低造价，仅减少了电器的数目，简化了配电装置的结构，降低造价，同时也减小了故障率。同时也减小了故障率。发电机发

15、电机变压器单元接线变压器单元接线 发电机和变压器成为一个单元组，发电机和变压器成为一个单元组，电能经升压后，送入电网，变压器与电能经升压后，送入电网，变压器与发电机的容量相等。发电机的容量相等。缺点缺点：元件之一损坏和检修时，整个：元件之一损坏和检修时，整个单元将被迫停止工作。单元将被迫停止工作。应用范围应用范围：没有或者很少发电机电压：没有或者很少发电机电压负荷的大型发电厂。负荷的大型发电厂。a a）发电机）发电机双绕组变压器单元接线双绕组变压器单元接线b b）发电机）发电机三绕组变压器单元接线三绕组变压器单元接线扩大单元接线扩大单元接线 为减少变压器的台数和高压侧断路器的数目，以及节为减少

16、变压器的台数和高压侧断路器的数目，以及节省配电装置的占地面积，可将两台发电机和一台变压器组省配电装置的占地面积，可将两台发电机和一台变压器组成扩大单元接线。成扩大单元接线。缺点缺点：运行灵活性较差。：运行灵活性较差。检修主变压器时，将使两台机组检修主变压器时，将使两台机组停止运转；停止运转；当一台机组运转时，变压器处于当一台机组运转时，变压器处于轻负荷状态，效率低，损耗大。轻负荷状态，效率低，损耗大。应用范围应用范围：用于水力发电厂，以：用于水力发电厂，以减少土石方的开挖量。减少土石方的开挖量。三、各类发电厂和变电所主接线的特点三、各类发电厂和变电所主接线的特点（一）火力发电厂（一）火力发电厂

17、1.1.地方性火力发电厂地方性火力发电厂 地方性火力发电厂位于负荷中心，大部分电能用地方性火力发电厂位于负荷中心，大部分电能用10kV10kV配电线路送给用户，剩余电能升到配电线路送给用户，剩余电能升到110kV110kV后送入电网，如热后送入电网，如热电厂。电厂。特点特点：发电机电压负荷比例较大，出线较多，故采用有母线或发电机电压负荷比例较大，出线较多，故采用有母线或母线分段接线；母线分段接线；分段母线间及出线均安装限流电抗器限制短路电流，以分段母线间及出线均安装限流电抗器限制短路电流，以选用轻型断路器；选用轻型断路器；高压侧可采用双母线、双母线带旁路、单母线分段、多高压侧可采用双母线、双母

18、线带旁路、单母线分段、多角形或桥形接线。角形或桥形接线。2.2.区域性火力发电厂或核电厂区域性火力发电厂或核电厂 其生产电能主要依靠升压后送入电网，发电机电压负其生产电能主要依靠升压后送入电网，发电机电压负荷很少，地位很重要。荷很少，地位很重要。高压侧均采用双母线接线或一倍半断路器接线，若回路高压侧均采用双母线接线或一倍半断路器接线，若回路较少可采用多角形接线；较少可采用多角形接线；发电机电压侧负荷很少，一般采用单元接线或扩大单元发电机电压侧负荷很少，一般采用单元接线或扩大单元接线。接线。（二）水力发电厂（二）水力发电厂发电机电压侧多采用单元接线或扩大单元接线，有少量发电机电压侧多采用单元接线

19、或扩大单元接线，有少量地区负荷，也可采用单母线或单母线分段接线；地区负荷，也可采用单母线或单母线分段接线；一般不考虑扩建，但要求配电装置布置紧凑；一般不考虑扩建，但要求配电装置布置紧凑；在高压侧，当出线数目不多时，采用多角形接线等无母在高压侧，当出线数目不多时，采用多角形接线等无母线接线，若出线数目较多，可采用单母线分段、双母线或线接线，若出线数目较多，可采用单母线分段、双母线或者者3/23/2接线。接线。区域火力发电厂区域火力发电厂大型水火力发电厂大型水火力发电厂（三）降压变电所（三）降压变电所1.1.区域变电所区域变电所电压等级：一次为电压等级：一次为750750、500500、33033

20、0、220kV220kV，二次为，二次为220220、110110、35kV35kV；高压侧根据出线多少或重要程度采用双母线、多角形或高压侧根据出线多少或重要程度采用双母线、多角形或一倍半断路器接线，重要枢纽变电所多采用一倍半断路器一倍半断路器接线，重要枢纽变电所多采用一倍半断路器接线或双母线四分段等方式；接线或双母线四分段等方式；低压侧多采用双母线带旁路、单母线分段以及无母线接低压侧多采用双母线带旁路、单母线分段以及无母线接线等接线方式。线等接线方式。2.2.地方变电所地方变电所电压等级：一次为电压等级：一次为110110、3535、10kV10kV，二次为，二次为10KV10KV及以下；及

21、以下；高压侧当线路较少时可采用桥形、多角形等简化接线方高压侧当线路较少时可采用桥形、多角形等简化接线方式；当线路较多时，可采用双母线接线或者单母线分段；式；当线路较多时，可采用双母线接线或者单母线分段；低压侧一般采用单母线分段或双母线等接线形式。低压侧一般采用单母线分段或双母线等接线形式。区域性变电所区域性变电所某工厂某工厂35kV35kV总降压变电所的主接线图总降压变电所的主接线图四、变电所主接线设计原则与实例四、变电所主接线设计原则与实例1.1.总降压变电所主接线设计原则总降压变电所主接线设计原则一次侧无母线、二次侧采用单一次侧无母线、二次侧采用单母线接线母线接线：适用于只有一回电源适用于

22、只有一回电源进线和一台变压器的总降压变电进线和一台变压器的总降压变电所，该接线可靠性不高，所，该接线可靠性不高，只能用只能用于三类负荷于三类负荷。一次侧采用内桥或一次侧采用内桥或外桥接线、二次侧采外桥接线、二次侧采用单母线分段接线用单母线分段接线：适用于具有两回电源适用于具有两回电源进线和两台变压器的进线和两台变压器的总降压变电所，总降压变电所，可用可用于一、二类负荷于一、二类负荷。一、二次侧均采用单母线一、二次侧均采用单母线分段接线分段接线：适用于具有两回：适用于具有两回及以上电源进线或一、二次及以上电源进线或一、二次侧进出线较多的总降压变电侧进出线较多的总降压变电所，所，可用于一、二类负荷

23、可用于一、二类负荷。一、二次侧均采用双母线接一、二次侧均采用双母线接线线：适用于负荷容量大，进、：适用于负荷容量大，进、出线回路多的发电厂或区域变出线回路多的发电厂或区域变电所。电所。2.2.车间和小型工厂变电所主接线的选择原则车间和小型工厂变电所主接线的选择原则采用线路采用线路变压器单元接变压器单元接线：适用于只有一台配电变线：适用于只有一台配电变压器的车间变电所压器的车间变电所，但供电，但供电可靠性不高，只能用于小容可靠性不高，只能用于小容量的三类负荷量的三类负荷。高压侧无母线、低压侧采高压侧无母线、低压侧采用单母线分段接线用单母线分段接线：适用于：适用于装有两台配电变压器的变电装有两台配

24、电变压器的变电所所, ,供电可靠性较高，可供供电可靠性较高，可供一、二类负荷或用电量较大一、二类负荷或用电量较大的车间变电所的车间变电所。高压侧采用单母线接线、高压侧采用单母线接线、低压侧采用单母线分段接线低压侧采用单母线分段接线：适用于装有两台及其以上配适用于装有两台及其以上配电变压器或具有多回高压出电变压器或具有多回高压出线的变电所。线的变电所。供电可靠性较供电可靠性较高，可供二、三类负荷，当高，可供二、三类负荷，当与其他变电所之间有高压或与其他变电所之间有高压或低压联络线时，可供一、二低压联络线时，可供一、二类负荷。类负荷。高、低压侧均采用单母线分高、低压侧均采用单母线分段接线段接线：适

25、用于装有两台配电：适用于装有两台配电变压器的变电所。变压器的变电所。供电可靠性供电可靠性相当高，可供一、二类负荷。相当高，可供一、二类负荷。 某丝绸炼染厂某丝绸炼染厂10/0.4kV10/0.4kV变电所的主变电所的主接线图。其高压侧为接线图。其高压侧为单母线接线、低压侧单母线接线、低压侧为单母线分段接线，为单母线分段接线，同时与附近其他变电同时与附近其他变电所之间架设高压联络所之间架设高压联络线。线。 第第2 2节节 一次设备概述一次设备概述电气设备概述电气设备概述高压开关电器概述高压开关电器概述开关电器的灭弧原理开关电器的灭弧原理2.1 2.1 电气设备概述电气设备概述一次系统（一次回路）

26、：一次系统（一次回路）：二次系统（二次回路）：二次系统（二次回路）： 担负电能的输送和分担负电能的输送和分配任务的系统。配任务的系统。 对一次系统进行监视、对一次系统进行监视、控制、测量和保护作用的系统。控制、测量和保护作用的系统。一次系统中的所有电气设备，称为一次设备。一次系统中的所有电气设备，称为一次设备。二次系统中的所有电气设备，称为二次设备。二次系统中的所有电气设备，称为二次设备。一次设备按其功能可分为以下几类：一次设备按其功能可分为以下几类：变换设备：如电力变压器、电流互感器、电压互感变换设备：如电力变压器、电流互感器、电压互感器等。器等。开关设备：如断路器、隔离开关、负荷开关等。开

27、关设备：如断路器、隔离开关、负荷开关等。保护设备：如熔断器、避雷器、电抗器等。保护设备：如熔断器、避雷器、电抗器等。无功补偿设备：如电力电容器、静止补偿器等。无功补偿设备：如电力电容器、静止补偿器等。成套配电装置：如高压开关柜、低压配电屏等。成套配电装置：如高压开关柜、低压配电屏等。2.2 2.2 高压开关电器概述高压开关电器概述1.1.开关电器的任务开关电器的任务在正常工作条件下，可靠的接通或断开电路；在正常工作条件下，可靠的接通或断开电路；在改变运行方式时，灵活的进行切换操作；在改变运行方式时，灵活的进行切换操作；在系统发生故障时，迅速切除故障部分以保证非故在系统发生故障时，迅速切除故障部

28、分以保证非故障部分的正常运行；障部分的正常运行；在设备检修时，隔离带电部分以保证工作人员的安在设备检修时，隔离带电部分以保证工作人员的安全。全。2.2.开关电器的分类开关电器的分类断开和闭合正常工作电流，如闸刀开关、负荷开关；断开和闭合正常工作电流，如闸刀开关、负荷开关；断开负荷电流或短路电流，如熔断器；断开负荷电流或短路电流，如熔断器；既可断开或闭合工作电流，也可断开或闭合故障电既可断开或闭合工作电流，也可断开或闭合故障电流，如断路器；流，如断路器；不要求断开或闭合电流，只用来检修时隔离电源，不要求断开或闭合电流，只用来检修时隔离电源，如隔离开关。如隔离开关。 开关电器是电力系统中的重要设备

29、之一，其中断开关电器是电力系统中的重要设备之一，其中断路器的性能最完善，结构最复杂。路器的性能最完善，结构最复杂。2.3 2.3 开关电器的灭弧原理开关电器的灭弧原理电弧电弧：电气设备运行过程中出现的一种强烈的电：电气设备运行过程中出现的一种强烈的电游离现象。游离现象。条件条件：电压不低于：电压不低于10V10V，电流不小于，电流不小于80mA80mA。特点特点：光亮很强，温度很高。：光亮很强，温度很高。对电气设备的影响对电气设备的影响电弧延长了电路开断时间；电弧延长了电路开断时间；电弧的高温可能损坏开关触头、烧毁电气设备及电弧的高温可能损坏开关触头、烧毁电气设备及导线电缆，还有可能引起电路弧

30、光短路，造成火导线电缆，还有可能引起电路弧光短路，造成火灾爆炸；灾爆炸；强烈弧光可能损伤人的视力。强烈弧光可能损伤人的视力。1.1.电弧的产生过程电弧的产生过程游离和去游离游离和去游离（1 1）游离）游离 电弧的产生和维持是触头间的中性质点（分子和原电弧的产生和维持是触头间的中性质点（分子和原子）被游离的结果。产生电弧的游离方式有以下四种：子）被游离的结果。产生电弧的游离方式有以下四种：高电场发射高电场发射热电子发射热电子发射碰撞游离碰撞游离热游离热游离 综上所述，电弧是由于高电场发射和碰撞游离所综上所述，电弧是由于高电场发射和碰撞游离所产生，在热电子发射和热游离作用下，得以维持，这便产生，在

31、热电子发射和热游离作用下，得以维持，这便是电弧产生的主要过程。是电弧产生的主要过程。（2 2）去游离）去游离 去游离便是带电质点减少的过程。去游离方式主要去游离便是带电质点减少的过程。去游离方式主要有以下两种：有以下两种：复合复合：异性带电质点的电荷彼此中和的现象。：异性带电质点的电荷彼此中和的现象。扩散扩散：带电质点从电弧内部逸出而进入到周围介质：带电质点从电弧内部逸出而进入到周围介质中的现象。中的现象。浓度扩散浓度扩散温度扩散温度扩散 游离和去游离贯穿于电弧的产生、熄灭的整个过程。游离和去游离贯穿于电弧的产生、熄灭的整个过程。在电弧形成时，游离大于去游离；在电弧熄灭时，去游在电弧形成时，游

32、离大于去游离；在电弧熄灭时，去游离大于游离。离大于游离。（3 3）影响游离和去游离的因素）影响游离和去游离的因素使电弧冷却可以减弱热游离，减少新带电质点的形成；使电弧冷却可以减弱热游离，减少新带电质点的形成；去游离的效果在很大程度上决定于介质的特点；去游离的效果在很大程度上决定于介质的特点； 介质的热传导能力、介质强度、热游离温度和热容介质的热传导能力、介质强度、热游离温度和热容量越大，去游离过程越激烈，如采用氢气、水蒸汽、二量越大，去游离过程越激烈，如采用氢气、水蒸汽、二氧化碳、六氟化硫、压缩空气和真空等介质。氧化碳、六氟化硫、压缩空气和真空等介质。触头的材料对于去游离也有一定的影响。触头的

33、材料对于去游离也有一定的影响。 可采用熔点高、热导率和热容量大的耐高温金属，可采用熔点高、热导率和热容量大的耐高温金属，减少热电子发射和电弧中的金属蒸汽。减少热电子发射和电弧中的金属蒸汽。2.2.交流电弧的特性交流电弧的特性（1 1）电弧的伏安特性）电弧的伏安特性直流电弧的伏安特性直流电弧的伏安特性 电弧可以看成是一个非线性电阻。电弧可以看成是一个非线性电阻。交流电弧的伏安特性交流电弧的伏安特性UR：燃弧电压：燃弧电压UX：熄弧电压：熄弧电压（2 2）交流电弧的重燃与熄灭）交流电弧的重燃与熄灭过零值自然熄灭特性过零值自然熄灭特性 只要在电流经过零值后不使之重燃，电弧就能最终只要在电流经过零值后

34、不使之重燃，电弧就能最终熄灭。交流电弧要比直流电弧更加容易熄灭。熄灭。交流电弧要比直流电弧更加容易熄灭。两个过程两个过程电压恢复过程（游离）电压恢复过程（游离）介质强度恢复过程（去游离）介质强度恢复过程（去游离）电弧熄灭的条件电弧熄灭的条件 若介质强度的恢复过程（去游离）大于电压恢复过若介质强度的恢复过程（去游离）大于电压恢复过程（游离），电弧将熄灭；若介质强度恢复过程小于电程（游离），电弧将熄灭；若介质强度恢复过程小于电压恢复过程，电弧将重燃。压恢复过程，电弧将重燃。（3 3）近阴极效应）近阴极效应3.3.开关电器中常用的灭弧方法开关电器中常用的灭弧方法速拉灭弧法速拉灭弧法冷却灭弧法冷却灭弧

35、法吹弧灭弧法吹弧灭弧法长弧切短灭弧法；长弧切短灭弧法；粗弧分细灭弧法；粗弧分细灭弧法；狭缝灭弧法；狭缝灭弧法；采用多断口灭弧：采用多断口灭弧：长弧切短灭弧原理长弧切短灭弧原理狭缝灭弧原理狭缝灭弧原理采用新型介质灭弧：采用新型介质灭弧：SF6SF6、真空、油、压缩空气；、真空、油、压缩空气；采用并联电阻：采用并联电阻：限制触头上的恢复电压幅值和电压恢复速度（几十限制触头上的恢复电压幅值和电压恢复速度（几十至几百欧）；至几百欧）；切断小电感电流或者电容电流时，消除危险过电压切断小电感电流或者电容电流时，消除危险过电压（几百至几千欧）；（几百至几千欧）；使沿着触头断口之间的电压均匀分布（几万至几十使

36、沿着触头断口之间的电压均匀分布（几万至几十万欧）。万欧）。第第3 3节节 高低压开关电器高低压开关电器高压断路器高压断路器高压隔离开关高压隔离开关高压负荷开关高压负荷开关低压刀开关低压刀开关低压断路器低压断路器3.1 3.1 高压断路器（开关、高压断路器（开关、QFQF， ）3.1.1 3.1.1 高压断路器的用途高压断路器的用途 不仅能通断正常负荷电流，而且能通断一定的短不仅能通断正常负荷电流，而且能通断一定的短路电流，并能在保护装置作用下自动跳闸，切除短路路电流，并能在保护装置作用下自动跳闸，切除短路故障。故障。3.1.2 3.1.2 高压断路器的基本要求高压断路器的基本要求具有足够的开断

37、能力；具有足够的开断能力；尽可能短的动作时间和运行可靠性；尽可能短的动作时间和运行可靠性；结构简单，便于操作和维修；结构简单，便于操作和维修；有足够的动稳定性和热稳定性；有足够的动稳定性和热稳定性；具有防火防爆性；具有防火防爆性； 尺寸、质量小，价格低。尺寸、质量小，价格低。3.1.3 3.1.3 高压断路器的类型高压断路器的类型SN10-10 LW36-126 ZN28A-12 ZW32-12 SN10-10 LW36-126 ZN28A-12 ZW32-12 KW5KW5 按照按照断路器采用灭弧介质的不同，断路器可分断路器采用灭弧介质的不同，断路器可分为油断路器、六氟化硫断路器、真空断路器

38、、空气为油断路器、六氟化硫断路器、真空断路器、空气断路器等。断路器等。1.1.油断路器油断路器多油断路器：油不仅是灭弧介质还是绝缘介质多油断路器：油不仅是灭弧介质还是绝缘介质少油断路器：油只作灭弧介质，不作绝缘介质少油断路器：油只作灭弧介质，不作绝缘介质DW10-10DW10-10柱上多油断路器柱上多油断路器SN10-10SN10-10型少油断路器型少油断路器少油断路器广泛应用在少油断路器广泛应用在635kV配电装置中。配电装置中。SN10-10SN10-10型高压少油断路器的型高压少油断路器的一相油箱内部结构一相油箱内部结构SN10-10SN10-10型少油断路器型少油断路器灭弧原理示意图灭

39、弧原理示意图组成：框架、传动机构、油箱组成：框架、传动机构、油箱导电回路：上接线端子导电回路：上接线端子静触头静触头导电杆（动触头）导电杆（动触头）中间滚中间滚动触头动触头下接线端子下接线端子2.2.六氟化硫（六氟化硫（SFSF6 6）断路器）断路器双压式：有两个气压系统，分别作为绝缘和灭弧双压式：有两个气压系统，分别作为绝缘和灭弧单压式：有一个气压系统，作为绝缘单压式：有一个气压系统，作为绝缘SF6SF6断路器的灭弧室结构断路器的灭弧室结构 优点：优点：断流能力强、灭弧速度快、电绝缘性能好、检断流能力强、灭弧速度快、电绝缘性能好、检修周期长、没有燃烧爆炸危险等。修周期长、没有燃烧爆炸危险等。

40、 缺点：缺点：要求加工精度高，密封性能好，价格较昂贵。要求加工精度高，密封性能好，价格较昂贵。 应用应用：主要用于需要频繁操作及有易燃易爆危险的场：主要用于需要频繁操作及有易燃易爆危险的场所，广泛应用于封闭组合电器。所，广泛应用于封闭组合电器。落地罐式落地罐式SFSF6 6断路器断路器LW8-40.5LW8-40.5型型SFSF6 6断路器断路器3.3.真空断路器真空断路器真空断路器的灭弧室结构真空断路器的灭弧室结构1 1静触头静触头 2 2动触头动触头 3 3屏蔽罩屏蔽罩 4 4波纹管波纹管 5 5导电杆导电杆 6 6外壳外壳优点：优点：体积小、重量轻、动作体积小、重量轻、动作快、寿命长、操

41、作噪声小、安快、寿命长、操作噪声小、安全可靠、便于维护。全可靠、便于维护。缺点：缺点：价格较贵价格较贵应用应用：主要使用于需频繁操作：主要使用于需频繁操作和安全要求较高的和安全要求较高的3 335kV35kV配配电网中。电网中。ZN28A-12ZN28A-12型真空断路器型真空断路器 ZW32-12ZW32-12型户外高压真空断路型户外高压真空断路 VD4VD4型真空断路器型真空断路器ZW10-12ZW10-12型真空断路器型真空断路器ZN12ZN12型真空断路器型真空断路器3.1.4 3.1.4 断路器的操动机构断路器的操动机构 操作机构是指用以进行断路器合闸、保持合闸操作机构是指用以进行断

42、路器合闸、保持合闸位置和跳闸的设备，每种操作机构均包括位置和跳闸的设备，每种操作机构均包括合闸机构合闸机构、跳闸机构跳闸机构和和维持机构维持机构三部分。三部分。手动式（手动式（CSCS型）型） 能手动跳、合闸和远距离跳闸，不能远距离合闸，操作能手动跳、合闸和远距离跳闸，不能远距离合闸，操作电源为交流。电源为交流。直流电磁式（直流电磁式（CDCD型）型） 能手动和远距离跳合闸，便于实现自动化，结构简单，能手动和远距离跳合闸，便于实现自动化，结构简单，零件数量少，工作可靠，制造成本低，但需直流操作电源，零件数量少，工作可靠，制造成本低，但需直流操作电源，且合闸功率大。且合闸功率大。弹簧储能式（弹簧

43、储能式（CTCT型型） 能手动和远距离跳合闸，结构复杂，零件数量多，且要能手动和远距离跳合闸，结构复杂，零件数量多，且要求加工精度高，制造工艺复杂，成本高，但可用交流操作电求加工精度高，制造工艺复杂，成本高，但可用交流操作电源，还可实现一次重合闸。源，还可实现一次重合闸。3.1.5 3.1.5 高压断路器的基本参数高压断路器的基本参数额定电压额定电压UN：指断路器长期正常工作所能承受的：指断路器长期正常工作所能承受的电压，一般为线路额定电压的电压，一般为线路额定电压的1.11.11.151.15倍。倍。 额定电流额定电流IN：指断路器允许长期通过的最大工作电：指断路器允许长期通过的最大工作电流

44、。流。 额定开断电流额定开断电流IN.oc：指断路器在额定电压下能够正：指断路器在额定电压下能够正常开断的最大短路电流，它表征断路器的开断能力。常开断的最大短路电流，它表征断路器的开断能力。额定开断容量额定开断容量SN.oc：指断路器额定电压和额定开断：指断路器额定电压和额定开断电流的乘积，即电流的乘积，即 热稳定电流热稳定电流 Its：表征断路器承受短路电流热效应：表征断路器承受短路电流热效应的能力。的能力。动稳定电流动稳定电流 imax：表征断路器承受短路电流力效应：表征断路器承受短路电流力效应的能力，又称为极限通过电流。的能力，又称为极限通过电流。分闸时间分闸时间：指断路器从得到分闸命令

45、起，到三相：指断路器从得到分闸命令起，到三相电弧完全熄灭为止的一段时间。电弧完全熄灭为止的一段时间。合闸时间合闸时间：指断路器从接到合闸命令起，到三相触：指断路器从接到合闸命令起，到三相触头刚接触为止的一段时间。头刚接触为止的一段时间。 固有分闸时间固有分闸时间：指断路器从得到分闸命令起，到主触头刚指断路器从得到分闸命令起，到主触头刚分离的一段时间；分离的一段时间；燃弧时间燃弧时间：指从主触头分离到三相电弧完全熄灭的一段时指从主触头分离到三相电弧完全熄灭的一段时间。间。3.2 3.2 高压隔离开关（高压隔离开关（QSQS， ） 高压隔离开关俗称刀闸，无专门灭弧装置，不高压隔离开关俗称刀闸，无专

46、门灭弧装置，不能带负荷操作。一般安装在断路器可能出现电源的能带负荷操作。一般安装在断路器可能出现电源的一侧或两侧。一侧或两侧。1.1.隔离开关的用途隔离开关的用途隔离电压：隔离电压：隔离开关断开后在电路中可以造成一明隔离开关断开后在电路中可以造成一明显可见的断开点，建立可靠的绝缘间隙，保证检修人显可见的断开点，建立可靠的绝缘间隙，保证检修人员的安全。员的安全。倒闸操作：倒闸操作：先通后断，等电位操作。先通后断，等电位操作。分、合小电流：分、合小电流：可以接通或断开电流较小的回路可以接通或断开电流较小的回路（如电压互感器、避雷器、空载母线、励磁电流不超（如电压互感器、避雷器、空载母线、励磁电流不

47、超过过2A2A的空载变压器、电容电流不超过的空载变压器、电容电流不超过5A5A的空载线路）。的空载线路）。2.2.高压隔离开关的类型高压隔离开关的类型按安装地点分：户内式和户外式；按安装地点分：户内式和户外式；按绝缘支柱的数目分：单柱式、双柱式和三柱式；按绝缘支柱的数目分：单柱式、双柱式和三柱式；按刀闸的运行方式分：水平旋转式、垂直旋转式、按刀闸的运行方式分：水平旋转式、垂直旋转式、摆动式和插入式；摆动式和插入式；按有无接地刀闸分：单接地刀闸、双接地刀闸和无按有无接地刀闸分：单接地刀闸、双接地刀闸和无接地刀闸。接地刀闸。户内式隔离开关户内式隔离开关3.3.隔离开关的外形与结构隔离开关的外形与结

48、构GN8-10GN8-10型隔离开关型隔离开关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 1010支持绝缘子支持绝缘子户外式隔离开关户外式隔离开关GW4-110GW4-110型双柱式隔离开关型双柱式隔离开关1 1接线座接线座 2 2主触头主触头 3 3接地刀闸触头接地刀闸触头 4 4支柱绝缘子支柱绝缘子 5 5主闸刀传动轴主闸刀传动轴 6 6接地刀闸传动轴接地刀闸传动轴 7 7轴承座轴承座 8 8接地刀闸接地刀闸 9 9交叉连杆交叉连杆GW5-1

49、10DGW5-110D型型V V形双柱式隔离开关形双柱式隔离开关1 1主闸刀底座主闸刀底座 2 2接地静触头接地静触头 3 3出线座出线座 4 4导电带导电带 5 5绝缘子绝缘子 6 6轴承座轴承座 7 7伞齿轮伞齿轮 8 8接地刀闸接地刀闸4. 4. 隔离开关的操作机构隔离开关的操作机构手动杠杆操作机构；手动杠杆操作机构；手动蜗轮操作机构；手动蜗轮操作机构；电动操作机构；电动操作机构；气动操作机构。气动操作机构。3.3 3.3 高压负荷开关（高压负荷开关（QLQL， ）结构特点结构特点：有简单的灭弧装置。：有简单的灭弧装置。 功能功能：可以接通或断开正常的负荷电流，但不能切断短可以接通或断开

50、正常的负荷电流，但不能切断短路电流；路电流；多与高压熔断器配合使用；多与高压熔断器配合使用；隔离电源，保证检修安全。隔离电源，保证检修安全。 负荷开关的分类负荷开关的分类：按安装地点分：户内式和户外式；按安装地点分：户内式和户外式； 按结构不同分：油负荷开关、真空负荷开关、按结构不同分：油负荷开关、真空负荷开关、SFSF6 6负荷开关、产气式负荷开关、压气式负荷开关；负荷开关、产气式负荷开关、压气式负荷开关；按操作方式分：手动操作和电动操作。按操作方式分：手动操作和电动操作。负荷开关的型号：负荷开关的型号：FN3-10FN3-10型高压负荷开关型高压负荷开关FN3-10FN3-10型高压负荷开

51、关工作示型高压负荷开关工作示意图意图ZFN-10ZFN-10型高压真空负荷开关型高压真空负荷开关 ZFN-10RZFN-10R型高压真空负荷开关型高压真空负荷开关熔断器组合电器熔断器组合电器 下图分别为下图分别为ZFN-10ZFN-10型户内高压真空负荷开关和型户内高压真空负荷开关和ZFN-ZFN-10R10R型高压真空负荷开关型高压真空负荷开关- -熔断器组合电器的外形结构。熔断器组合电器的外形结构。3.4 3.4 低压开关低压开关1 1低压刀开关（低压刀开关（QKQK） 低压刀开关是一种最简单的低压开关电器，只低压刀开关是一种最简单的低压开关电器，只能手动，用于接通、断开低压电路中较小的正

52、常工能手动，用于接通、断开低压电路中较小的正常工作电流。作电流。按极数分：有单极、双极和三极三种；按极数分：有单极、双极和三极三种；按用途分：有单投和双投两种；按用途分：有单投和双投两种；按操作方式分：直接手柄操作和连杆操作两种；按操作方式分：直接手柄操作和连杆操作两种；按灭弧结构分，有不带灭弧罩（用于无负荷情况按灭弧结构分，有不带灭弧罩（用于无负荷情况下，可当作隔离开关使用）和带灭弧罩（通断一定下，可当作隔离开关使用）和带灭弧罩（通断一定的负荷电流）两种。的负荷电流）两种。 低压刀开关的分类低压刀开关的分类低压刀开关的型号低压刀开关的型号HD13HD13型刀开关型刀开关1 1上接线端子上接线

53、端子 2 2钢栅片灭弧罩钢栅片灭弧罩 3 3闸刀闸刀 4 4底座底座 5 5下接线端子下接线端子 6 6主轴主轴 7 7静触头静触头 8 8连杆连杆 9 9操作手柄操作手柄2 2低压刀熔开关（低压刀熔开关（QKFQKF） HRHR系列刀熔开关是将系列刀熔开关是将HDHD型刀开关的闸刀换以具型刀开关的闸刀换以具有刀形触头的有刀形触头的RTRT型熔断器的熔管，具有刀开关和熔型熔断器的熔管，具有刀开关和熔断器双重功能。断器双重功能。 刀熔开关的型号刀熔开关的型号: :HR3HR3型刀熔开关型刀熔开关3 3低压负荷开关（低压负荷开关（QLQL） 由低压刀开关与低压熔断器串联组合而成，具由低压刀开关与低

54、压熔断器串联组合而成，具有带灭弧罩的刀开关和熔断器的双重功能，既可以有带灭弧罩的刀开关和熔断器的双重功能，既可以带负荷操作，又能进行短路保护。带负荷操作，又能进行短路保护。 常用的低压负荷开关有常用的低压负荷开关有HHHH和和HKHK两种系列两种系列: : HHHH系列：为封闭式负荷开关，将刀开关与熔断器系列：为封闭式负荷开关，将刀开关与熔断器串联，安装在铁壳内构成，俗称串联，安装在铁壳内构成，俗称铁壳开关铁壳开关；HKHK系列：为开启式负荷开关，外装瓷质胶盖，俗系列：为开启式负荷开关，外装瓷质胶盖，俗称称胶壳开关胶壳开关。HH系列铁壳开关系列铁壳开关HK系列胶壳开关系列胶壳开关3.5 3.5

55、 低压断路器（低压断路器（QFQF） 俗称低压俗称低压自动开关自动开关、空气开关空气开关。它。它既能带负荷通既能带负荷通断电路，又能在线路发生断电路，又能在线路发生短路短路、过负荷过负荷、低电压低电压、失失电压电压等故障时自动跳闸。等故障时自动跳闸。低压断路器的动作原理图低压断路器的动作原理图1 1主触头主触头 2 2跳钩跳钩 3 3锁扣锁扣 4 4分励脱扣器分励脱扣器5 5失压脱扣器失压脱扣器 6 6过流脱扣器过流脱扣器 7 7热脱扣器热脱扣器8 8加热电阻加热电阻 9 9、1010脱扣按钮脱扣按钮1 1低压断路器的工作原理低压断路器的工作原理 低压断路器的动作低压断路器的动作原理如右图表示

56、。原理如右图表示。2 2低压断路器的分类低压断路器的分类按电源种类分：有交流和直流两种；按电源种类分：有交流和直流两种；按结构型式分：有装置式和万能式两大类；按结构型式分：有装置式和万能式两大类；按其灭弧介质分：有空气断路器和真空断路器等；按其灭弧介质分：有空气断路器和真空断路器等；按操作方式分：有手动操作、电磁铁操作和电动机按操作方式分：有手动操作、电磁铁操作和电动机储能操作；储能操作；按保护性能分：有非选择型断路器、选择型断路器按保护性能分：有非选择型断路器、选择型断路器和智能型断路器；和智能型断路器；按用途分：有配电用断路器、电动机保护用断路器、按用途分：有配电用断路器、电动机保护用断路

57、器、照明用断路器和漏电保护断路器。照明用断路器和漏电保护断路器。 低压断路器的型号：低压断路器的型号： 又称又称塑料外壳式自动开关塑料外壳式自动开关，其，其全部机构和导电部分均装设在一个全部机构和导电部分均装设在一个塑料外壳内，仅在壳盖中央露出操塑料外壳内，仅在壳盖中央露出操作手柄，供手动操作之用，如作手柄，供手动操作之用，如图图所所示。示。 DZDZ系列装置式低压断路器的特系列装置式低压断路器的特点：采用钢灭弧栅，脱扣器的脱扣点：采用钢灭弧栅，脱扣器的脱扣速度快，整个断路时间速度快，整个断路时间不超过一个不超过一个周期周期（0.02s0.02s），且断流能力也较），且断流能力也较大。大。装置

58、式低压断路器装置式低压断路器NM1NM1系列装置式低压断路器系列装置式低压断路器MEC系列系列BM1系列系列WHM10系列系列DZ20系列系列 又称又称框架式自动开关框架式自动开关。它无外壳，其全部机构。它无外壳，其全部机构和导电部分敞开地装设在塑料的或金属的框架上。和导电部分敞开地装设在塑料的或金属的框架上。由于它的保护方案和操作方式较多，装设地点也很由于它的保护方案和操作方式较多，装设地点也很灵活，故称灵活，故称“万能式万能式”或或“框架式框架式”。合闸操作方式较多，可手柄操作、杠杆操作、电磁合闸操作方式较多，可手柄操作、杠杆操作、电磁铁操作和电动机操作；铁操作和电动机操作；采用钢灭弧栅，

59、灭弧断流能力较强，但由于操作机采用钢灭弧栅，灭弧断流能力较强，但由于操作机构的影响，动作稍慢，构的影响，动作稍慢，断路时间在一个周期断路时间在一个周期（0.02s0.02s）以上）以上。 DWDW系列万能式低压断路器的系列万能式低压断路器的特点特点：万能式低压断路器万能式低压断路器DW15DW15型低压断路器型低压断路器1 1操作手柄操作手柄 2 2自由脱扣机构自由脱扣机构 3 3失压脱扣器失压脱扣器 4 4过流脱扣器电流调节螺母过流脱扣器电流调节螺母 5 5过流脱扣器过流脱扣器 6 6辅助触点（联锁触点）辅助触点（联锁触点） 7 7钢栅片灭弧罩钢栅片灭弧罩3 3低压断路器的主要技术参数低压断

60、路器的主要技术参数低压断路器的额定电流低压断路器的额定电流IN1；过流脱扣器的额定电流过流脱扣器的额定电流 IN2 ；热脱扣器的额定电流热脱扣器的额定电流 IN3 。额定电流额定电流：三者关系是：三者关系是： IN1 IN2 IN3 I30 分断能力分断能力：指断路器在指定的使用和工作条件下，：指断路器在指定的使用和工作条件下，能在规定的电压下接通和分断的最大电流值，又称为能在规定的电压下接通和分断的最大电流值，又称为极限分断电流或极限分断能力，通常用极限分断电流或极限分断能力，通常用kAkA表示。表示。3 3低压断路器的保护特性低压断路器的保护特性 低压断路器主要用于配电线路和电气设备的过低

61、压断路器主要用于配电线路和电气设备的过电流、过负荷、低电压、失电压和短路保护。电流、过负荷、低电压、失电压和短路保护。（1 1）过电流保护特性）过电流保护特性 t=f(I)低压断路器的保护特性低压断路器的保护特性a a）两段式保护特性）两段式保护特性 b b）三段式保护特性）三段式保护特性两段式保护两段式保护瞬时保护：短路保护瞬时保护：短路保护长延时保护：反时限特性，过负荷保护长延时保护：反时限特性，过负荷保护（2 2）欠电压保护特性）欠电压保护特性：当低压断路器主电路电压高：当低压断路器主电路电压高于于0.750.75UN时，应能可靠工作而不动作；当该电压小于时，应能可靠工作而不动作；当该电

62、压小于0.40.4UN时，应能可靠动作跳闸。欠电压脱扣器分为延时，应能可靠动作跳闸。欠电压脱扣器分为延时式和瞬时式两种。时式和瞬时式两种。三段式保护三段式保护瞬时保护：短路保护瞬时保护：短路保护短延时保护：短路或者过负荷保护短延时保护：短路或者过负荷保护长延时保护：过负荷保护长延时保护：过负荷保护第第4 4节节 高低压保护电器和限流电器高低压保护电器和限流电器高压熔断器高压熔断器低压熔断器低压熔断器避雷器避雷器限流电抗器限流电抗器4.1 4.1 高压熔断器（高压熔断器（FU, FU, ）作用作用：当被保护线路流过短路电流或者过负荷电流时，：当被保护线路流过短路电流或者过负荷电流时，熔体会自行熔

63、断，切断电路，以达到保护目的。熔体会自行熔断，切断电路，以达到保护目的。特点特点： 优点：结构简单、维护方便、体积小、成本低，优点：结构简单、维护方便、体积小、成本低，广泛适用于广泛适用于35kV35kV及以下电网。及以下电网。 缺点：供电可靠性差。缺点：供电可靠性差。RN1RN1、RW4RW4、RW10-10(F)RW10-10(F)、RW10-10(G)RW10-10(G)1.1.户内式熔断器户内式熔断器RN1RN1：用来保护电力线路和电力变压器，熔体为：用来保护电力线路和电力变压器，熔体为 一根或几根并联，额定电流较大一根或几根并联，额定电流较大RN2RN2：用来保护电压互感器，熔体为单

64、根，额定：用来保护电压互感器，熔体为单根，额定 电流较小（电流较小（0.5A0.5A）RN1 RN1 、RN2RN2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熔断器指示熔断器指示 5 5接线端子接线端子 6 6瓷绝缘子瓷绝缘子 7 7底座底座特点特点：灭弧能力很强，灭弧速度很快，能在短路电流：灭弧能力很强，灭弧速度很快，能在短路电流达到冲击值以前完全熄灭电弧，属于达到冲击值以前完全熄灭电弧，属于“限流限流”式熔断式熔断器。器。2.2.户外式熔断器（跌落式熔断器，户外式熔断器（跌落式熔断器，FDFD、FDLFDL）功能功能：既可作：既可作35

65、kV以下线路和设备的短路保护，还以下线路和设备的短路保护，还可用高压绝缘钩棒拉合熔管，以接通或开断空载设备可用高压绝缘钩棒拉合熔管，以接通或开断空载设备和小负荷电流。和小负荷电流。RW4RW4：一般跌落式熔断器，只能无负荷下操作，：一般跌落式熔断器，只能无负荷下操作， 或通断小容量空载变压器和空载线路。或通断小容量空载变压器和空载线路。RW10RW10：负荷型跌落式熔断器，具有简单灭弧装：负荷型跌落式熔断器，具有简单灭弧装 置和弧触头，可以带负荷操作。置和弧触头，可以带负荷操作。特点特点：灭弧能力不强，灭弧速度不高，不能在短路电：灭弧能力不强，灭弧速度不高，不能在短路电流达到冲击值以前熄灭电弧

66、，属于流达到冲击值以前熄灭电弧，属于“非限流非限流”式熔断式熔断器。器。RW4RW4型高压跌落式熔断器型高压跌落式熔断器1 1上接线端子上接线端子 2 2上静触头上静触头 3 3上动触头上动触头 4 4管帽管帽 5 5操作环操作环 6 6熔管熔管 7 7铜熔丝铜熔丝 8 8下动触头下动触头 9 9下静触头下静触头 1010下接线端子下接线端子 1111绝缘瓷瓶绝缘瓷瓶 1212固定安装板固定安装板4.2 4.2 低压熔断器（低压熔断器（FUFU） 低压熔断器有低压熔断器有瓷插式瓷插式（RCRC型）、型）、螺旋式螺旋式（RLRL型）、无型）、无填料密闭管式（填料密闭管式（RMRM型）、有填料密闭

67、管式（型）、有填料密闭管式（RTRT型）等。型）等。 瓷插式熔断器瓷插式熔断器螺旋式熔断器螺旋式熔断器低压熔断器的型号低压熔断器的型号1 1RM10RM10型密型密闭管式熔断器管式熔断器RM10RM10型低压熔断器型低压熔断器1 1铜帽铜帽 2 2管夹管夹 3 3纤维熔管纤维熔管 4 4触刀触刀 5 5变截面锌熔片变截面锌熔片特点特点：结构简单、更换：结构简单、更换熔体方便、运行安全可熔体方便、运行安全可靠，但灭弧能力较差，靠，但灭弧能力较差，不能在短路电流达到冲不能在短路电流达到冲击值以前熄灭电弧，属击值以前熄灭电弧，属于于“非限流非限流”式熔断器式熔断器。2 2RT0RT0型有填料管式熔断

68、器型有填料管式熔断器RT0RT0型低压熔断器型低压熔断器a a）熔体）熔体 b b）熔管）熔管 c c）熔断器）熔断器 d d）操作手柄）操作手柄1 1栅状铜熔体栅状铜熔体 2 2触刀触刀 3 3瓷熔管瓷熔管 4 4熔断器指示熔断器指示 5 5端面盖板端面盖板6 6弹性触座弹性触座 7 7瓷底座瓷底座 8 8接线端子接线端子 9 9扣眼扣眼 1010绝缘拉手手柄绝缘拉手手柄特点特点：保护性能：保护性能好，断流能力大，好，断流能力大，具有具有“限流限流”作作用，但熔体为不用，但熔体为不可拆式，熔断后可拆式，熔断后整个熔断器报废，整个熔断器报废，不够经济。不够经济。3 3RZ1RZ1型自复式熔断器

69、型自复式熔断器RZ1RZ1型自复式熔断器型自复式熔断器1 1接线端子接线端子 2 2云母玻璃云母玻璃 3 3氧化瓷管氧化瓷管4 4不锈钢外壳不锈钢外壳 5 5钠熔体钠熔体 6 6氩气氩气 7 7接线端子接线端子RZ1RZ1型自复式熔断器型自复式熔断器的的结构如右所示。它采用构如右所示。它采用金属金属钠作熔体。作熔体。特点特点：既能切断短路电流，：既能切断短路电流，又能自动恢复供电，缩短又能自动恢复供电，缩短了停电时间。了停电时间。4.3 4.3 避雷器（避雷器（FVFV， ）作用作用：限制雷：限制雷电过电压，防止雷，防止雷电过电压沿沿线路侵路侵入入变配配电所或其它建筑物内，危害所或其它建筑物内

70、，危害电气气设备绝缘。安装位置安装位置：避雷器应与被保护物并联，装在被保护：避雷器应与被保护物并联，装在被保护物的电源侧。物的电源侧。 避雷器保护原理图避雷器保护原理图主要型式主要型式： 保护间隙、管式避保护间隙、管式避雷器、阀式避雷器、金雷器、阀式避雷器、金属氧化物避雷器属氧化物避雷器1.1.保护间隙（角型避雷器）保护间隙（角型避雷器） 由两个圆钢型电极组成，其由两个圆钢型电极组成，其中一个电极接线路，另一个电极中一个电极接线路，另一个电极接地。一般与自动重合闸装置配接地。一般与自动重合闸装置配合使用。主要用于室外且负荷不合使用。主要用于室外且负荷不重要的线路上。重要的线路上。2. 2. 管

71、型避雷器（排气式避雷器）管型避雷器（排气式避雷器） 由外部间隙由外部间隙s1、内部、内部间隙间隙s2和产气管组成。和产气管组成。 管型避雷器熄灭电管型避雷器熄灭电弧的能力很强，但有上弧的能力很强，但有上限和下限。限和下限。管型避雷器的结构原理图管型避雷器的结构原理图1 1产气管产气管 2 2棒形电极棒形电极 3 3环形电极环形电极 4 4螺母螺母 s1内部间隙内部间隙 s2外部间隙外部间隙角型避雷器角型避雷器3.3.阀型避雷器阀型避雷器 阀型避雷器由火花间隙和阀片阀型避雷器由火花间隙和阀片组成。组成。 阀型避雷器象一个阀门：对雷阀型避雷器象一个阀门：对雷电流，阀门打开使其泄入大地；对电流，阀门

72、打开使其泄入大地；对工频续流，阀门关闭，迅速切断电工频续流，阀门关闭，迅速切断电路。路。 阀型避雷器的结构阀型避雷器的结构原理图原理图4. 4. 金属氧化物避雷器金属氧化物避雷器（压敏避雷器）（压敏避雷器）它没有火花间隙，只有压敏电阻片（以氧化锌为它没有火花间隙，只有压敏电阻片（以氧化锌为主要材料），具有良好的非线性特性。主要材料），具有良好的非线性特性。 优点优点：通断容量大、残压低、动作迅速、可靠性高、：通断容量大、残压低、动作迅速、可靠性高、维护简单，对大气过电压和雷电过电压都能起到很好维护简单，对大气过电压和雷电过电压都能起到很好的保护作用。的保护作用。4.4 4.4 限流电抗器（限流

73、电抗器（L L， ）作用作用：限制短路电流大小，以便于选择轻型断路器；：限制短路电流大小，以便于选择轻型断路器；维持母线电压水平，保证供电质量。维持母线电压水平，保证供电质量。组成组成：由三个空心线圈组成：由三个空心线圈组成采用空心结构的优点采用空心结构的优点： 1 1）无铁心，不易饱和，伏安特性从额定电流到短）无铁心，不易饱和，伏安特性从额定电流到短路电流一直保持线性变化；路电流一直保持线性变化； 2 2）无铁心，绕组电阻小，有功损耗小。）无铁心，绕组电阻小，有功损耗小。安装位置安装位置：母线分段处、电缆馈线：母线分段处、电缆馈线分类分类：限流电抗器分为：限流电抗器分为普通电抗器普通电抗器和

74、和分裂电抗器分裂电抗器两两种，在种，在35kV35kV及以下供配电系统中，主要采用普通电抗及以下供配电系统中，主要采用普通电抗器。器。电抗器的基本参数电抗器的基本参数：额定电抗百分数，等于在电抗：额定电抗百分数，等于在电抗器中流过额定电流时的感抗压降占其额定电压的百分器中流过额定电流时的感抗压降占其额定电压的百分数，即数，即 电抗器的布置方式电抗器的布置方式：三相垂直布置、品字型布置和：三相垂直布置、品字型布置和三相水平布置，如图所示。三相水平布置，如图所示。注意：注意：电抗器垂直布置电抗器垂直布置时，时，B B相应放在相应放在A A、C C相相中间；品字型布置时，中间；品字型布置时，不应将不

75、应将A A、C C相重叠在一相重叠在一起。起。 电抗器的布置方式电抗器的布置方式a a）垂直布置）垂直布置 b b）品字型布置）品字型布置 c c）水平布置）水平布置第第5 5节节 互感器互感器互感器在供配电系统中的作用互感器在供配电系统中的作用：使测量仪表、继电器等二次设备与主电路隔离；使测量仪表、继电器等二次设备与主电路隔离；使测量仪表、继电器等标准化，有利于大批量生产；使测量仪表、继电器等标准化，有利于大批量生产；使测量仪表、继电器等二次设备的使用范围扩大。使测量仪表、继电器等二次设备的使用范围扩大。5.1 5.1 概述概述互感器互感器电流互感器（电流互感器（CT、TA，仪用变流器），仪

76、用变流器）电压互感器（电压互感器（PT、TV，仪用变压器），仪用变压器）1. 1. 电流互感器的工作原理电流互感器的工作原理一次绕组：匝数很少，导线很粗，串联一次绕组：匝数很少，导线很粗，串联在一次回路中；在一次回路中；二次绕组：匝数很多，导线很细，与测二次绕组：匝数很多，导线很细，与测量仪表、继电器等的电流线圈串联。量仪表、继电器等的电流线圈串联。 5.2 5.2 电流互感器电流互感器工作时，其二次回路接近短路状态，二次侧的额工作时，其二次回路接近短路状态，二次侧的额定电流为定电流为5A5A或或1A1A。电流互感器的一次流互感器的一次电流流I1与二次与二次电流流I2之之间的关系的关系为：式中

77、式中，Ki为电流互感器的流互感器的变流比流比，Ki=IN1/IN2 。 2.2.电流互感器的误差电流互感器的误差电流互感器的等效电路和相量图电流互感器的等效电路和相量图a a）等效电路）等效电路 b b）相量图）相量图根据磁势平衡原理可知根据磁势平衡原理可知: : 由相量图可知，由相量图可知， 与不仅在数值上不相等，而与不仅在数值上不相等，而且相位也不相同，即出现了且相位也不相同，即出现了电流误差电流误差和和相位误差相位误差。 电流误差电流误差 fi（又称比值差）（又称比值差） ：是二次电流乘以额：是二次电流乘以额定变流比定变流比Ki与一次电流数值差的百分数，即与一次电流数值差的百分数，即 相

78、位误差相位误差 i（又称角差）（又称角差） ：是：是 与的相角差，与的相角差，并规定若并规定若 超前于，超前于， i为正值，反之为负值。为正值，反之为负值。 由于很小，所以：由于很小，所以：复合误差复合误差 ：在稳态情况下，电流互感器二次电流瞬：在稳态情况下，电流互感器二次电流瞬时值乘以额定变比后与一次电流瞬时值之差的有效值时值乘以额定变比后与一次电流瞬时值之差的有效值占一次电流有效值的百分数，即占一次电流有效值的百分数，即电流互感器的准确级别电流互感器的准确级别 电流互感器根据误差不同分为多个准确级别，它电流互感器根据误差不同分为多个准确级别，它是按照最大允许误差表示的。是按照最大允许误差表

79、示的。0.20.2级电流互感器用于实验室的精密测量或作为标准级电流互感器用于实验室的精密测量或作为标准电流互感器；电流互感器；0.50.51 1级电流互感器用于一般的发电厂和变电所的测级电流互感器用于一般的发电厂和变电所的测量仪表，其中电能表必须用量仪表，其中电能表必须用0.50.5级的电流互感器；级的电流互感器；3 3级的电流互感器用于一般的测量和某些继电保护；级的电流互感器用于一般的测量和某些继电保护；5P5P、10P10P为继电保护专用。为继电保护专用。电流互感器的误差与下列因素有关电流互感器的误差与下列因素有关：与励磁安匝大小有关：励磁安匝加大时，误差加大。与励磁安匝大小有关：励磁安匝

80、加大时，误差加大。一次电流大小有关：在额定值范围内，一次电流增大一次电流大小有关：在额定值范围内，一次电流增大时，误差减小，当一次电流在额定值附近时，误差最小。时，误差减小，当一次电流在额定值附近时，误差最小。与二次负荷阻抗大小有关：二次负荷阻抗加大时，误与二次负荷阻抗大小有关：二次负荷阻抗加大时，误差加大。差加大。与二次负荷的功率因数有关：功率因数减小时，电流与二次负荷的功率因数有关：功率因数减小时，电流误差将加大，而相位误差相对减小。误差将加大，而相位误差相对减小。3.3.电流互感器的类型和型号电流互感器的类型和型号按一次电压分：有高压和低压两大类；按一次电压分：有高压和低压两大类；按一次

81、线圈匝数分：有单匝式和多匝式；按一次线圈匝数分：有单匝式和多匝式；按安装地点分：有户内式和户外式；按安装地点分：有户内式和户外式；按用途分：有测量用和保护用两大类；按用途分：有测量用和保护用两大类；按准确度等级分：有按准确度等级分：有0.20.2、0.50.5、1 1、3 3、5P5P、10P10P等等级；级；按绝缘介质分：有油浸式和干式（含环氧树脂浇注按绝缘介质分：有油浸式和干式（含环氧树脂浇注式）；式）；按安装型式分：有穿墙式、母线式、套管式、支持按安装型式分：有穿墙式、母线式、套管式、支持式等。式等。保护线圈和测量线圈的区别保护线圈和测量线圈的区别 高压高压电流互感器多制成不同准确等级的

82、两个铁心电流互感器多制成不同准确等级的两个铁心和两个二次绕组，分别接仪表和继电器，以满足测量和两个二次绕组，分别接仪表和继电器，以满足测量和保护的不同要求。和保护的不同要求。测量用电流互感器的准确度要求较高，且铁心在一测量用电流互感器的准确度要求较高，且铁心在一次电路短路时应易于饱和，以限制二次电流的增长倍次电路短路时应易于饱和，以限制二次电流的增长倍数，使一次电路短路时，二次电路受到的冲击较小。数，使一次电路短路时，二次电路受到的冲击较小。继电保护用的电流互感器的铁心在一次电路短路时，继电保护用的电流互感器的铁心在一次电路短路时，不应饱和，使二次侧电流与一次侧电流成比例增长，不应饱和，使二次

83、侧电流与一次侧电流成比例增长，以适应保护灵敏度的要求。以适应保护灵敏度的要求。电流互感器的型号电流互感器的型号 LMZJ1-0.5 LQJ-10LMZJ1-0.5 LQJ-10LQJ-10型电流互感器型电流互感器1一次接线端子一次接线端子 2一次绕组一次绕组 3二次接线端子二次接线端子4铁心铁心 5二次绕组二次绕组 6警告牌警告牌LQJ-10LQJ-10型电流互感器：其外形结构如图所示，有两型电流互感器：其外形结构如图所示，有两个铁心和两个二次线圈，个铁心和两个二次线圈，0.50.5级用于测量，级用于测量，3 3级用于级用于继电保护。继电保护。LMZJ1-0.5型电流互感器型电流互感器1铭牌铭

84、牌 2一次母线穿孔一次母线穿孔 3铁心铁心 4安装板安装板 5二次接线端子二次接线端子LMZJ1-0.5型电流互感器：其外形结构如型电流互感器：其外形结构如图图所示，所示，属于单匝式电流互感器，互感器铁心为环形（属于单匝式电流互感器，互感器铁心为环形（5800A）或矩形卷铁心（）或矩形卷铁心（10003000A）。）。 LCW1-35型型 电流互感器电流互感器LLB-110型型 SF6电流互感器电流互感器LLB-110LLB-110型电流互感器：其外形结构如图所示，为倒型电流互感器：其外形结构如图所示，为倒挂式结构，互感器的底座、瓷套与顶部躯壳内部充以挂式结构，互感器的底座、瓷套与顶部躯壳内部

85、充以SFSF6 6气体作为绝缘介质。气体作为绝缘介质。LAB1-35LAB1-35（原（原LCW1-35LCW1-35）型电流互感器：其外形结构）型电流互感器：其外形结构如图所示。如图所示。 4.4.电流互感器的极性和接线方式电流互感器的极性和接线方式电流互感器的极性电流互感器的极性 我国互感器和变压器的绕组端子均采用我国互感器和变压器的绕组端子均采用“减极减极性性”标号法。标号法。 所谓所谓“减极性减极性”标号法，标号法，就是互感器按照右图接线，就是互感器按照右图接线，一次绕组接电压一次绕组接电压U1，二次绕，二次绕组感应出电压组感应出电压U2，这时将一，这时将一对同名端短接，则在另一对对同

86、名端短接，则在另一对同名端测得电压为同名端测得电压为|U1-U2|。电流互感器的接线方式电流互感器的接线方式一相式接一相式接线：通常在：通常在B B相上安装相上安装一个一个TATA，测量一相量一相电流；用于三流；用于三相平衡系相平衡系统，供，供测量量电流或流或过负荷保荷保护的的场合。合。两相两两相两继电器接器接线（不完全星（不完全星形接形接线、两相、两相V V形接形接线）：能）：能够测量三相量三相电流，公共流，公共线上的上的电流流为 ，用于中性点不接，用于中性点不接地系地系统，测量三相量三相电流、流、电能以能以及做及做过流保流保护用。用。两相一继电器接线两相一继电器接线（两相电流（两相电流差接

87、线）：在正常及三相短路时，差接线）：在正常及三相短路时，流过公共线的电流为流过公共线的电流为A、C相电相电流的向量差，为二次电流的流的向量差，为二次电流的 倍，常用于中性点不接地的三倍，常用于中性点不接地的三相三线制系统中。相三线制系统中。三相三继电器接线三相三继电器接线（三相完（三相完全星形接线）：广泛用在一般全星形接线）：广泛用在一般不平衡的三相四线制系统中，不平衡的三相四线制系统中，也可用在三相不平衡的三相三也可用在三相不平衡的三相三线制系统中，作三相电流、电线制系统中，作三相电流、电能测量及过流保护之用。能测量及过流保护之用。5. 电流互感器的使用注意事项电流互感器的使用注意事项电流互

88、感器在工作时二次侧绝对不允许开路（不得电流互感器在工作时二次侧绝对不允许开路（不得串接开关和熔断器）；串接开关和熔断器）；电流互感器的二次侧必须有一端接地。电流互感器的二次侧必须有一端接地。6. 电流互感器的电流互感器的10%误差曲线误差曲线 用于继电保护回路的电流互用于继电保护回路的电流互感器，应按感器，应按10%误差曲线进行校误差曲线进行校验。验。 电流互感器电流互感器的的10%误差曲线，误差曲线，是指电流互感器的误差为是指电流互感器的误差为10%时，时，一次电流倍数与二次负荷阻抗最一次电流倍数与二次负荷阻抗最大允许值的关系曲线。大允许值的关系曲线。 电流互感器的电流互感器的10%10%误

89、差曲线误差曲线5.3 5.3 电压互感器电压互感器1.1.电压互感器的工作原理电压互感器的工作原理一次绕组匝数很多，二次绕组匝数很少，一次绕组匝数很多，二次绕组匝数很少，相当于降压变压器；相当于降压变压器；工作时，一次绕组并联在一次电路中，二工作时，一次绕组并联在一次电路中，二次绕组并联仪表、继电器的线圈；次绕组并联仪表、继电器的线圈；电压互感器工作时，二次侧相当于开路；电压互感器工作时，二次侧相当于开路；二次侧额定电压一般为二次侧额定电压一般为100V100V。式中，式中，Ku为电压互感器的互感器的变压比，比， 。 2.2.电压互感器的误差电压互感器的误差 与不仅在数值上不相等，而且相位差也

90、不是与不仅在数值上不相等，而且相位差也不是180，即出现了电压误差和相位误差。，即出现了电压误差和相位误差。 电压误差电压误差 fu（又称比值差）（又称比值差） ：是二次电压乘以额：是二次电压乘以额定变压比定变压比Ku与一次电压数值差的百分数，即与一次电压数值差的百分数，即 相位误差相位误差 （又称角差）：是（又称角差）：是 与与 的相角差，的相角差，并规定若并规定若 超前于，超前于， 为正值，反之为负值。为正值，反之为负值。电压误差对测量仪表的指示及继电器的输入值都将电压误差对测量仪表的指示及继电器的输入值都将带来直接的影响；角差只是对功率型的测量仪表和继带来直接的影响；角差只是对功率型的测

91、量仪表和继电器带来误差。电器带来误差。 电电压压互感器的互感器的准确级准确级 电压互感器的准确级是指在规定的一次电压和二次电压互感器的准确级是指在规定的一次电压和二次负荷变化范围内，负荷功率因数为规定值时，电压误负荷变化范围内，负荷功率因数为规定值时，电压误差的最大值。差的最大值。 准确级按照比值差的百分数表示，有准确级按照比值差的百分数表示，有0.10.1、0.20.2、0.50.5、1 1、3 3、3P3P、6P6P。0.20.2级电压互感器：主要用于精密的实验室测量；级电压互感器：主要用于精密的实验室测量；0.50.5级、级、1 1级电压互感器：主要用于发电厂、变电所级电压互感器：主要用

92、于发电厂、变电所配电盘上的仪表以及继电保护装置中，对于计算电能配电盘上的仪表以及继电保护装置中，对于计算电能用的电能表应当采用用的电能表应当采用0.50.5级的电压互感器。级的电压互感器。电电压压互感器的误差与下列因素有关互感器的误差与下列因素有关互感器励磁电流有关：励磁电流增大时，误差增大。互感器励磁电流有关：励磁电流增大时，误差增大。与互感器绕组阻抗及漏抗有关：阻抗和漏抗加大时，与互感器绕组阻抗及漏抗有关：阻抗和漏抗加大时，误差也加大。误差也加大。与互感器二次负荷阻抗大小有关：二次负荷阻抗加大与互感器二次负荷阻抗大小有关：二次负荷阻抗加大时，误差加大。时，误差加大。与二次负荷功率因数有关：

93、功率因数减小时，角误差与二次负荷功率因数有关：功率因数减小时，角误差将明显增大。将明显增大。电压互感器的额定输出容量电压互感器的额定输出容量 在额定二次电压在额定二次电压U2N和额定负荷下，供给二次回路和额定负荷下，供给二次回路的视在功率值。的视在功率值。 只要电压互感器的实际二次负荷只要电压互感器的实际二次负荷S2不超过额定值不超过额定值S2N，电压互感器的误差就不会超限。，电压互感器的误差就不会超限。3. 3. 电压互感器的类型和型号电压互感器的类型和型号按相数分：有单相和三相两大类；按相数分：有单相和三相两大类；按用途分：有测量用和保护用两大类；按用途分：有测量用和保护用两大类；按准确度

94、等级分，有按准确度等级分，有0.2、0.5、1、3、3P、6P等级；等级；按安装地点分：有户内式和户外式；按安装地点分：有户内式和户外式；按绝缘介质分：有油浸式、干式（含环氧树脂浇注式）按绝缘介质分：有油浸式、干式（含环氧树脂浇注式）和充气式。和充气式。电压互感器的型号电压互感器的型号 JDZJ-10JDZJ-10 下图分别为下图分别为JDJ-10和和JDJ2-35型电压互感器的外型电压互感器的外形结构。形结构。JDJ-10型电压互感器型电压互感器JDJ2-35型电压互感器型电压互感器JDJ型单相双绕组油浸式电压互感器：型单相双绕组油浸式电压互感器：JDZJ-10型电压互感器型电压互感器1一次

95、接线端子一次接线端子 2高压绝缘套管高压绝缘套管 3一、二次绕组一、二次绕组 4铁心铁心 5二次接线端子二次接线端子JDZJ-10型单相三绕组环氧树脂浇注绝缘缘电压互型单相三绕组环氧树脂浇注绝缘缘电压互感器：采用感器：采用Y0/Y0/ （开口三角形）接线，额定电压（开口三角形）接线，额定电压为为4. 4. 电压互感器的极性和接线方式电压互感器的极性和接线方式电压互感器的极性电压互感器的极性减极性原则减极性原则 过去规定单相过去规定单相PTPT的一、二次绕组端子分别标以的一、二次绕组端子分别标以A A、X X和和a a、x x，三相绕组标以，三相绕组标以A A、X X、B B、Y Y、C C、Z

96、 Z和和a a、x x、b b、y y、c c、z z。现在单相。现在单相PTPT的一、二次侧分别标以的一、二次侧分别标以A A、N N和和a a、n n，三相绕组分别标以，三相绕组分别标以A A、B B、C C、N N和和a a、b b、c c、n n，其，其中中N N点和点和n n点为中性点。点为中性点。 如果一次电压的方向由如果一次电压的方向由A A指向指向N N，那么二次电压方，那么二次电压方向由向由a a指向指向n n。电压互感器的接线方式电压互感器的接线方式单相式接线单相式接线 用来测量电网的线电压（小电流接地系统）或者用来测量电网的线电压（小电流接地系统）或者相对地电压（大电流接

97、地系统）。相对地电压（大电流接地系统）。V/V形接线形接线 用两个电压互感器组成，用来测量电网的线电压用两个电压互感器组成，用来测量电网的线电压不能用来测量相电压，主要用于小电流接地系统。不能用来测量相电压，主要用于小电流接地系统。Y0/Y0接线接线 由由3个单相电压互感器组成，用来测量电网线电压，个单相电压互感器组成，用来测量电网线电压，并可供电给接相电压的绝缘监视仪表。并可供电给接相电压的绝缘监视仪表。Y0/Y0/ （开口三角形）接线（开口三角形）接线 由由3个单相三绕组电压互感器或者一个三相五柱式个单相三绕组电压互感器或者一个三相五柱式电压互感器组成，组成零序电压过滤器。电压互感器组成，

98、组成零序电压过滤器。4.4.电压互感器的使用注意事项电压互感器的使用注意事项电压互感器的二次侧在工作时绝对不允许短路（变电压互感器的二次侧在工作时绝对不允许短路（变压互感器的一压互感器的一、二次侧必须装设熔断器进行短路保二次侧必须装设熔断器进行短路保护）；护）；电压互感器的二次侧必须有一端接地。电压互感器的二次侧必须有一端接地。第第6 6节节 高高低压成套配电装置低压成套配电装置概述概述高压开关柜高压开关柜低压成套配电装置低压成套配电装置全封闭组合电器全封闭组合电器6.1 6.1 概述概述 成套配电装置是按一定的线路方案将有关一、成套配电装置是按一定的线路方案将有关一、二次设备组装而成的一种成

99、套设备的产品，作为供二次设备组装而成的一种成套设备的产品，作为供配电系统的控制、监测和保护之用。配电系统的控制、监测和保护之用。高压成套配电装置（高压开关柜）高压成套配电装置（高压开关柜）低压成套配电装置低压成套配电装置全封闭组合电器（全封闭组合电器（GISGIS）6.2 6.2 高压开关柜高压开关柜 高压开关柜是高压系统中用来接收和分配电能的高压开关柜是高压系统中用来接收和分配电能的成套配电装置，主要用于成套配电装置，主要用于3 335kV35kV系统中。系统中。高压开关柜的型号：高压开关柜的型号：GGGG1A(F) XGN21A(F) XGN210101.1.高压开关柜的分类高压开关柜的分

100、类固定式固定式：柜体内安装的高压断路器等主要电气设：柜体内安装的高压断路器等主要电气设备是固定的，如备是固定的，如GG-1AGG-1A（F F）型固定柜、）型固定柜、KGNKGN型铠装型铠装式固定柜和式固定柜和XGNXGN型箱式固定柜等。型箱式固定柜等。手车式手车式：柜体内安装的高压断路器等主要电气设：柜体内安装的高压断路器等主要电气设备是装在可以拉出和推入开关柜的手车上的，如备是装在可以拉出和推入开关柜的手车上的，如JYNJYN型间隔式手车柜、型间隔式手车柜、KYNKYN型铠装式手车柜以及型铠装式手车柜以及HXGNHXGN型环网柜。型环网柜。按开关电器的安装方式分，有固定式和手车式两种。按开

101、关电器的安装方式分，有固定式和手车式两种。按柜体结构型分，有开启式、半封闭式和封闭式三按柜体结构型分，有开启式、半封闭式和封闭式三种。种。手车手车2.2.高压开关柜的高压开关柜的“五防五防”闭锁功能闭锁功能防止误跳、误合断路器；防止误跳、误合断路器；防止带负荷分、合隔离开关；防止带负荷分、合隔离开关；防止带电挂接地线；防止带电挂接地线；防止带地线合闸；防止带地线合闸；防止误入带电间隔。防止误入带电间隔。3.3.常用高压开关柜常用高压开关柜（1 1）GG-1A(F)GG-1A(F)型固定式高压开关柜型固定式高压开关柜（2 2） XGN2-10XGN2-10箱型固定式开关柜箱型固定式开关柜XGN2

102、-10XGN2-10箱型固定式开关柜箱型固定式开关柜 （3 3） JYN1-35JYN1-35封闭型移开式开关柜封闭型移开式开关柜JYN1-35JYN1-35交流金属封闭移开式开关柜交流金属封闭移开式开关柜 （5 5）HXGN-12HXGN-12型环网柜型环网柜HXGN-12HXGN-12型环网柜型环网柜（4 4）KYN28-12KYN28-12铠装移开式铠装移开式KYN28-12KYN28-12铠装移开式开关柜铠装移开式开关柜6.3 6.3 低压成套配电装置低压成套配电装置 低压成套配电装置是低压系统中用来接收和分配低压成套配电装置是低压系统中用来接收和分配电能的成套装置，用于电能的成套装置

103、，用于500V500V以下供配电系统中，作为以下供配电系统中，作为动力和照明配电之用。动力和照明配电之用。1. 1. 低压配电屏低压配电屏低压配电屏低压配电屏低压配电箱低压配电箱（1 1）低压配电屏的分类）低压配电屏的分类按安装的方式不同可分为固定式和抽屉式两种；按安装的方式不同可分为固定式和抽屉式两种；按装置的外壳不同可分为开启式和保护式两种。按装置的外壳不同可分为开启式和保护式两种。（2 2）常用低压配电屏）常用低压配电屏PGL型低压配电屏型低压配电屏GGD型低压配电屏型低压配电屏PGLPGL型固定式低压配电屏型固定式低压配电屏GGDGGD型固定式型固定式配电柜配电柜GCK型低压抽屉式开关

104、柜型低压抽屉式开关柜GCKGCK型抽屉式开关柜型抽屉式开关柜多米诺组合式低压开关柜多米诺组合式低压开关柜多米诺组合式低压开关柜多米诺组合式低压开关柜 2. 2. 低压配电箱低压配电箱按照用电设备的种类，可分为照明配电箱、动力配电按照用电设备的种类，可分为照明配电箱、动力配电箱、插座箱等；箱、插座箱等；按照结构配电箱可分为板式、箱式、台式、落地式；按照结构配电箱可分为板式、箱式、台式、落地式；按照安装地点可分为户内式和户外式。按照安装地点可分为户内式和户外式。6.4 6.4 全封闭组合电器（全封闭组合电器（GISGIS） 全封闭组合电器全封闭组合电器是将变电站中除变压器以外的是将变电站中除变压器

105、以外的一次设备，按变电所主接线的要求，经优化设计有一次设备，按变电所主接线的要求，经优化设计有机地组合成一个整体，各元件的高压带电部位均封机地组合成一个整体，各元件的高压带电部位均封闭于接地的金属壳内，并充以闭于接地的金属壳内，并充以SFSF6 6气体作为绝缘和灭气体作为绝缘和灭弧介质，称之为弧介质，称之为SFSF6 6气体绝缘变电站，简称气体绝缘变电站，简称GISGIS。GISGIS的优点：小型化、可靠性高、安全性好、杜绝的优点：小型化、可靠性高、安全性好、杜绝对外部的不利影响、安装周期短、维护方便和检修对外部的不利影响、安装周期短、维护方便和检修周期长。周期长。GISGIS的缺点：需要专门

106、的的缺点：需要专门的SFSF6 6气体系统的辅助设备，气体系统的辅助设备，对制造工艺要求较高，价格较昂贵。对制造工艺要求较高，价格较昂贵。全封闭组合电器（全封闭组合电器（GISGIS）第第7 7节节 电气设备的选择电气设备的选择电气设备选择的一般原则电气设备选择的一般原则一般常用电气设备选择方法一般常用电气设备选择方法高压断路器高压断路器电流互感器电流互感器电压互感器电压互感器熔断器低压断路器母线熔断器低压断路器母线变压器变压器7.1 7.1 电气设备选择的一般原则电气设备选择的一般原则按正常工作条件进行选择按正常工作条件进行选择按短路条件进行校验按短路条件进行校验1.1.按正常工作条件进行选

107、择按正常工作条件进行选择额定电压额定电压：电气设备的额定电压应不小于设备安装：电气设备的额定电压应不小于设备安装地点电网的最高工作电压地点电网的最高工作电压 ，即，即 UNUW.max额定电流额定电流：电气设备的额定电流应不小于设备正常：电气设备的额定电流应不小于设备正常工作时的最大长期工作电流工作时的最大长期工作电流 ，即，即 INIW.max 电气设备的最大长期工作电流电气设备的最大长期工作电流IW.max，取线路的，取线路的计算电流计算电流I30或变压器的额定电流或变压器的额定电流INT。注意注意：我国生产的电气设备是按环境温度：我国生产的电气设备是按环境温度040设设计的，如果安装地点

108、的实际环境温度计的，如果安装地点的实际环境温度0 40，则额，则额定电流应乘以温度校正系数定电流应乘以温度校正系数 使用环境条件使用环境条件：包括设备的安装地点（户内或户外）：包括设备的安装地点（户内或户外）、环境温度、海拔高度、相对湿度等，还应考虑防尘、环境温度、海拔高度、相对湿度等，还应考虑防尘、防腐、防爆、防火等要求。防腐、防爆、防火等要求。2.2.按短路情况进行校验按短路情况进行校验动稳定校验动稳定校验：电气设备承受短路电流力效应的能：电气设备承受短路电流力效应的能力。满足动稳定的条件是：力。满足动稳定的条件是：imaxish ImaxIsh热稳定校验热稳定校验：电气设备承受短路电流热

109、效应的能：电气设备承受短路电流热效应的能力。满足热稳定的条件是：力。满足热稳定的条件是： 式中，式中，It为电气设备在为电气设备在t为秒时间内的热稳定电流；为秒时间内的热稳定电流；t为热稳定试验时间（为热稳定试验时间（s）；）；tima为假想时间（为假想时间（s）。）。式中，式中，imax、ish分别为电器的极限通过电流峰值和有效分别为电器的极限通过电流峰值和有效值。值。 下列几种情况可以不校验热稳定或动稳定：下列几种情况可以不校验热稳定或动稳定：用熔断器保护的电气设备，其热稳定由熔断时间保用熔断器保护的电气设备，其热稳定由熔断时间保证，可不校验热稳定；证，可不校验热稳定；采用有限流作用的熔断

110、器保护的电气设备，可不校采用有限流作用的熔断器保护的电气设备，可不校验动稳定；验动稳定；装设在电压互感器回路中的裸导体和电气设备可不装设在电压互感器回路中的裸导体和电气设备可不校验动、热稳定；校验动、热稳定；对于电力电缆，由于其机械强度足够，可不进行动对于电力电缆，由于其机械强度足够，可不进行动稳定的校验。稳定的校验。1.1.高压断路器的选择高压断路器的选择 选择断路器时，除了满足上述的一般原则外，选择断路器时，除了满足上述的一般原则外，还要求它的额定开断容量或额定开断电流必须大于还要求它的额定开断容量或额定开断电流必须大于其安装处的最大短路容量或短路电流，即其安装处的最大短路容量或短路电流，

111、即 IocIk 或或 SocSk 式中，式中，Ioc 、 Soc 分别为断路器在额定电压下的最大开分别为断路器在额定电压下的最大开断电流（断电流（kA）和开断容量（）和开断容量（MVA）；）； Ik 、Sk分别为分别为安装地点的最大运行方式下的最大短路电流（安装地点的最大运行方式下的最大短路电流（kA）和短路容量（和短路容量（MVA）。）。7.2 7.2 常用一次设备的选择方法常用一次设备的选择方法2.2.电流互感器的选择电流互感器的选择一次绕组额定电压一次绕组额定电压：应不低于安装地点电网的额定电：应不低于安装地点电网的额定电压。压。一次绕组额定电流一次绕组额定电流：取线路最大工作电流或变压

112、器额：取线路最大工作电流或变压器额定电流的定电流的1.21.21.51.5倍倍。准确度等级与二次侧负荷的选择准确度等级与二次侧负荷的选择：电流互感器二次侧：电流互感器二次侧的实际负荷应小于其准确度等级所规定的额定二次负的实际负荷应小于其准确度等级所规定的额定二次负荷荷 满足准确度等级的连接导线电阻为满足准确度等级的连接导线电阻为 则连接导线的截面为则连接导线的截面为 ：式中，式中，lc 为连接导线的计算长度为连接导线的计算长度（m m），），与电流互感与电流互感器的接线方式有关。器的接线方式有关。 注意注意：选择电流互感器二次侧连接导线截面时，还：选择电流互感器二次侧连接导线截面时，还应按机械

113、强度进行校验，一般要求铜线截面不得小应按机械强度进行校验，一般要求铜线截面不得小于于1.5mm1.5mm2 2，铝线截面不得小于，铝线截面不得小于2.5mm2.5mm2 2。一相式接线一相式接线: : 三相完全星形接线三相完全星形接线 : :两相不完全星形接线和两相电流差接线：两相不完全星形接线和两相电流差接线： 式中，式中，es 为电流互感器的动稳定倍数为电流互感器的动稳定倍数动稳定校验动稳定校验：满足动稳定的条件为：满足动稳定的条件为 热稳定校验热稳定校验：满足热稳定的条件为：满足热稳定的条件为 式中，式中，t t 为电流互感器的热稳定倍数为电流互感器的热稳定倍数3.3.电压互感器的选择电

114、压互感器的选择电压的选择电压的选择：电压互感器一次绕组的额定电压应与：电压互感器一次绕组的额定电压应与安装地点电网的额定电压相同，二次绕组的额定电压安装地点电网的额定电压相同，二次绕组的额定电压通常为通常为100V100V。准确度等级和二次侧负荷的选择准确度等级和二次侧负荷的选择：电压互感器二次：电压互感器二次侧的实际负荷必须小于其准确度等级所规定的额定侧的实际负荷必须小于其准确度等级所规定的额定二次负荷二次负荷 Si：二次侧所接仪表并联线圈消耗的功率。：二次侧所接仪表并联线圈消耗的功率。 电压互感器的三相负荷通常并不相等，为了满足电压互感器的三相负荷通常并不相等，为了满足准确度要求，准确度要

115、求，应应按最大负荷相进行选择。按最大负荷相进行选择。连接连接电压互感器电压互感器与测量仪表的铜线截面不得小于与测量仪表的铜线截面不得小于1.5mm1.5mm2 2，铝线截面不得小于，铝线截面不得小于2.5mm2.5mm2 2 。4.4.熔断器的选择与校验熔断器的选择与校验1 1）熔断器在供配电系统中的配置）熔断器在供配电系统中的配置选择性原则：选择性原则：经济性原则：经济性原则：使故障范围缩小到最低限度。使故障范围缩小到最低限度。配置的熔断器数量要尽可能地少。配置的熔断器数量要尽可能地少。2 2）熔断器熔体额定电流的选择）熔断器熔体额定电流的选择熔体的额定电流不小于线路的计算电流熔体的额定电流

116、不小于线路的计算电流 熔体的额定电流应躲过线路的尖峰电流熔体的额定电流应躲过线路的尖峰电流 对于保护对于保护电力线路电力线路的熔断器，其熔体额定电流应满的熔断器，其熔体额定电流应满足：足：起动时间在起动时间在3s3s以下的轻载起动，以下的轻载起动，K=0.25K=0.250.350.35；起动时间为起动时间为3 38s8s的重载起动，的重载起动，K=0.35K=0.350.50.5；起动时间大于起动时间大于8s8s的重载起动或频繁起动、反接制的重载起动或频繁起动、反接制动等，动等，K=0.5K=0.50.60.6；熔体的额定电流应与被保护线路的允许电流相配合熔体的额定电流应与被保护线路的允许电

117、流相配合 通用用电设备配电设计规范通用用电设备配电设计规范规定：保护交流规定：保护交流电动机的熔体的额定电流电动机的熔体的额定电流“应大于电动机的额定电流，应大于电动机的额定电流，且其安秒特性曲线计及偏差后，略高于起动电流和起且其安秒特性曲线计及偏差后，略高于起动电流和起动时间的交点。当电动机频繁起动和制动时，熔体的动时间的交点。当电动机频繁起动和制动时，熔体的额定电流应再加大额定电流应再加大1 12 2级。级。”KOL：允许短时过负荷系数：允许短时过负荷系数电缆和穿管绝缘导线：电缆和穿管绝缘导线：KOL=2.5明敷绝缘导线：明敷绝缘导线：KOL=1.5已装设过负荷保护的导线或电缆而又要求用熔

118、断器已装设过负荷保护的导线或电缆而又要求用熔断器保护时：保护时：KOL=1上式主要考虑了三个因素：上式主要考虑了三个因素：熔体电流要躲过变压器允许的正常过负荷电流；熔体电流要躲过变压器允许的正常过负荷电流；熔体电流要躲过来自变压器低压侧的电动机自启动熔体电流要躲过来自变压器低压侧的电动机自启动引起的尖峰电流；引起的尖峰电流；熔体额定电流还要躲过变压器本身的励磁涌流（空熔体额定电流还要躲过变压器本身的励磁涌流（空载合闸电流：变压器在空载投入时或者在外部故障切载合闸电流：变压器在空载投入时或者在外部故障切除后突然恢复电压所产生的电流）。除后突然恢复电压所产生的电流）。对于保护对于保护电压互感器电压

119、互感器的的RN2RN2型熔断器，其熔体额定型熔断器，其熔体额定电流一般选用电流一般选用0.5A0.5A。 对于保护对于保护电力变压器电力变压器的熔断器，其熔体额定电流应的熔断器，其熔体额定电流应满足：满足：3 3）熔断器的选择与校验）熔断器的选择与校验 对限流式熔断器（如对限流式熔断器（如RN1RN1、RT0RT0等）：等）：对非限流式熔断器（如对非限流式熔断器（如RW4RW4、RM10RM10等）：等）： 熔断器的额定电压应不低于保护线路的额定电压熔断器的额定电压应不低于保护线路的额定电压熔断器的额定电流应不小于熔体的额定电流熔断器的额定电流应不小于熔体的额定电流熔断器断流能力的校验：熔断器

120、断流能力的校验： 4 4）熔断器保护灵敏度校验）熔断器保护灵敏度校验47 Ikmin：最小运行方式下的线路末端最小短路电流：最小运行方式下的线路末端最小短路电流5 5）前后熔断器之间的选择性配合）前后熔断器之间的选择性配合 前后熔断器之间的选择性配合，应按其保护特性前后熔断器之间的选择性配合，应按其保护特性曲线（安秒特性曲线）进行校验。曲线（安秒特性曲线）进行校验。a a）熔断器在线路中的选择性配置）熔断器在线路中的选择性配置 b b）熔断器保护特性曲线进行选择性校验）熔断器保护特性曲线进行选择性校验 前一级前一级FUFU的熔断时间，至少为后一级的熔断时间，至少为后一级FUFU熔断时间的熔断时

121、间的3 3倍，才能保证前后熔断器动作的选择性。倍，才能保证前后熔断器动作的选择性。 若不用熔断器的保护特性曲线来校验选择性，一若不用熔断器的保护特性曲线来校验选择性，一般只要前一级熔断器熔体额定电流比后一级熔断器的般只要前一级熔断器熔体额定电流比后一级熔断器的熔体额定电流大熔体额定电流大2 23 3级，就能保证选择性动作。级，就能保证选择性动作。5.5.低压断路器的选择与校验低压断路器的选择与校验1 1）低压断路器在低压系统中的配置）低压断路器在低压系统中的配置单独接低压断路器或低压断单独接低压断路器或低压断路器路器刀开关的方式刀开关的方式变电所，低压断路器的母线侧应装有刀开关或者隔离变电所，

122、低压断路器的母线侧应装有刀开关或者隔离开关。开关。对于低压配电出线上装设的低压断路器，在低压断对于低压配电出线上装设的低压断路器，在低压断路器的母线侧应加装刀开关。路器的母线侧应加装刀开关。对于只装一台主变压器的变对于只装一台主变压器的变电所，低压侧主开关采用低电所，低压侧主开关采用低压断路器；压断路器；对于装有两台主变压器的对于装有两台主变压器的低压断路器与接触器配合的方式低压断路器与接触器配合的方式低压断路器：电路的短路保护低压断路器：电路的短路保护接触器：电路频繁操作的控制接触器：电路频繁操作的控制热继电器热继电器：过负荷保护：过负荷保护低压断路器与熔断器配合的方式低压断路器与熔断器配合

123、的方式低压断路器：电路的通断控制及过负荷低压断路器：电路的通断控制及过负荷和失压保护和失压保护熔断器：短路保护熔断器：短路保护2 2）低压断路器过流脱扣器的选择）低压断路器过流脱扣器的选择过流脱扣器的额定电流应不小于线路的计算电流过流脱扣器的额定电流应不小于线路的计算电流 3 3）低压断路器过流脱扣器的整定）低压断路器过流脱扣器的整定 式中，式中， 为可靠系数，对动作时间在为可靠系数，对动作时间在0.02s以上的万以上的万能式断路器（能式断路器（DW型），取型），取1.35；对动作时间在；对动作时间在0.02s以下的塑料外壳式断路器（以下的塑料外壳式断路器（DZ型），取型），取1.72。瞬时过

124、流脱扣器瞬时过流脱扣器的动作电流应躲过线路的尖峰电流的动作电流应躲过线路的尖峰电流 （ 取取1.21.2）短延时过流脱扣器短延时过流脱扣器的动作电流应躲过线路的尖峰电的动作电流应躲过线路的尖峰电流流 （ 取取1.1）长延时过流脱扣器长延时过流脱扣器的动作电流应躲过线路的计算电的动作电流应躲过线路的计算电流流 短延时过流脱扣器的动作时间有短延时过流脱扣器的动作时间有0.2s0.2s、0.4s0.4s和和0.6s0.6s三种。为保证选择性，三种。为保证选择性，前一级保护的动作时间前一级保护的动作时间应比后一级保护动作时间长一个时间应比后一级保护动作时间长一个时间级差级差0.2s0.2s。 长延时过

125、流脱扣器的动作时间应躲过允许短时过长延时过流脱扣器的动作时间应躲过允许短时过负荷的持续时间，一般为负荷的持续时间，一般为1 12h2h。 过流脱扣器的动作电流应与被保护线路的允许电流过流脱扣器的动作电流应与被保护线路的允许电流相相配合配合瞬时或者短延时过流脱扣器瞬时或者短延时过流脱扣器 KOL=4.5长延时过流脱扣器长延时过流脱扣器 KOL=14 4）低压断路器热脱扣器的选择与整定）低压断路器热脱扣器的选择与整定 热脱扣器的热脱扣器的额定电流额定电流应不小于线路的计算电流应不小于线路的计算电流 （ 取取1.1）热脱扣器的热脱扣器的动作电流动作电流应躲过线路的计算电流应躲过线路的计算电流5 5）

126、低压断路器的选择与校验）低压断路器的选择与校验低压断路器的额定电压应不低于保护线路的额定电低压断路器的额定电压应不低于保护线路的额定电压；压；低压断路器的额定电流应不小于它所安装脱扣器的低压断路器的额定电流应不小于它所安装脱扣器的额定电流；额定电流；低压断路器的类型应符合安装条件、保护性能及操低压断路器的类型应符合安装条件、保护性能及操作方式的要求；作方式的要求；断流能力的校验：断流能力的校验：对动作时间在对动作时间在0.02s0.02s以上的以上的DWDW型断路器：型断路器：对动作时间在对动作时间在0.02s0.02s以下的以下的DZDZ型断路器：型断路器： 6 6）低压断路器过电流保护灵敏

127、度校验）低压断路器过电流保护灵敏度校验1.5 7 7）前后低压断路器之间及低压断路器与熔断器之间前后低压断路器之间及低压断路器与熔断器之间的选择性配合的选择性配合前后低压断路器之间的选择性配合前后低压断路器之间的选择性配合 应按其保护特性曲线来进行校验，其偏差范围按应按其保护特性曲线来进行校验，其偏差范围按（20%30%）考虑，前一级考虑负偏差，后一级考考虑，前一级考虑负偏差，后一级考虑正偏差。虑正偏差。 一般前一级采用带短延时的过电流脱扣器，后一一般前一级采用带短延时的过电流脱扣器，后一级低压断路器采用瞬时过电流脱扣器，且前一级的动级低压断路器采用瞬时过电流脱扣器，且前一级的动作电流不小于后

128、一级动作电流的作电流不小于后一级动作电流的1.21.2倍。倍。低压断路器与熔断器之间的选择性配合低压断路器与熔断器之间的选择性配合 应通过各自的保护特性曲线来进行校验，前一级应通过各自的保护特性曲线来进行校验，前一级低压断路器考虑低压断路器考虑20%30%的负偏差，后一级熔的负偏差，后一级熔断器考虑断器考虑+30%+50%的正偏差。的正偏差。6.6.母线的选择与校验母线的选择与校验1 1）母线的材料、类型和布置方式）母线的材料、类型和布置方式材料材料：铜、铝，贯彻：铜、铝，贯彻“以铝代铜以铝代铜”的方针的方针类型类型：室外采用钢芯铝绞线、室内采用硬母线：室外采用钢芯铝绞线、室内采用硬母线 常用

129、的硬母线截面有矩形、槽型和管形，中小型常用的硬母线截面有矩形、槽型和管形，中小型变电站和发电厂中多采用矩形母线，单条截面积不应变电站和发电厂中多采用矩形母线，单条截面积不应大于大于100010001200mm1200mm2 2 （可通过并联提高载流量）（可通过并联提高载流量） 。布置方式布置方式：一般均采用三相水平排列布置。：一般均采用三相水平排列布置。2 2）母线截面的选择）母线截面的选择按发热条件选择按发热条件选择 IalIWmax说明：母线的允许载流量是按导体最高允许温度说明：母线的允许载流量是按导体最高允许温度7070、环境温度环境温度2525确定的，若环境温度不等于确定的，若环境温度

130、不等于2525，则应，则应乘以温度校正系数乘以温度校正系数 按经济电流密度进行选择按经济电流密度进行选择 对年平均负荷较大、母线较长、传输容量较大对年平均负荷较大、母线较长、传输容量较大的回路，为降低年运行费用，可用经济电流密度进的回路，为降低年运行费用，可用经济电流密度进行选择。行选择。若不满足要求，则需减小若不满足要求，则需减小 ，常用的方法有：，常用的方法有：限制短路电流；（需增加电抗器）限制短路电流；（需增加电抗器）减小支持绝缘子之间的距离；（需增加绝缘子）减小支持绝缘子之间的距离；（需增加绝缘子）增大母线截面；（需增加投资）增大母线截面；（需增加投资）变更母线放置方式，增大相间距离。

131、（需增加配电变更母线放置方式，增大相间距离。（需增加配电装置尺寸）装置尺寸）在工程设计中，常按在工程设计中，常按 反求出最大跨距反求出最大跨距lmax ，只要绝缘子之间的实际跨距，只要绝缘子之间的实际跨距llmax ，动稳定就能满，动稳定就能满足要求。足要求。 = 3 3）动稳定校验）动稳定校验 4）热稳定校验）热稳定校验只要只要AAmin，热稳定就能满足要求。，热稳定就能满足要求。满足热稳定的最小允许截面为：满足热稳定的最小允许截面为： 7.7.变压器的选择变压器的选择（1 1）变压器台数的选择原则）变压器台数的选择原则总降压变电所主变压器台数的选择：总降压变电所主变压器台数的选择： 为保证

132、供电可靠性，一般应装两台主变压器；为保证供电可靠性，一般应装两台主变压器；若只有一条电源进线，或变电所可由低压侧电网取若只有一条电源进线，或变电所可由低压侧电网取得备用电源时，可装一台主变压器；得备用电源时，可装一台主变压器；若绝大部分负荷为三级负荷，其少量的二级负荷可若绝大部分负荷为三级负荷，其少量的二级负荷可由邻近低压电力网取得备用电源时，可装一台主变由邻近低压电力网取得备用电源时，可装一台主变压器。压器。车间变电所变压器台数的选择：车间变电所变压器台数的选择： 对有大量一、二级负荷的变电所，应满足电力负荷对有大量一、二级负荷的变电所，应满足电力负荷对供电可靠性的要求，应采用两台变压器对供

133、电可靠性的要求，应采用两台变压器；对只有二级负荷而无一级负荷的变电所，且能从邻对只有二级负荷而无一级负荷的变电所，且能从邻近车间变电所取得低压备用电源时，可采用一台变近车间变电所取得低压备用电源时，可采用一台变压器；压器；对季节性负荷或昼夜负荷变化较大时，应使变压器对季节性负荷或昼夜负荷变化较大时，应使变压器在经济状态下运行，可用两台变压器供电在经济状态下运行，可用两台变压器供电; ;除上述情况外，车间变电所可采用一台变压器。除上述情况外，车间变电所可采用一台变压器。（2） 变压器容量的选择原则变压器容量的选择原则装有一台变压器的变电所装有一台变压器的变电所：主变压器的容量应满足：主变压器的容

134、量应满足全部用电设备总计算负荷的需要，即全部用电设备总计算负荷的需要，即STS30 装有两台变压器的变电所装有两台变压器的变电所：每台变压器的容量应：每台变压器的容量应同时满足以下两个条件：同时满足以下两个条件： 车间变电所变压器容量的上限值车间变电所变压器容量的上限值：一般不宜大于：一般不宜大于1250kVA。 任一台变压器单独运行，应满足总计负荷任一台变压器单独运行，应满足总计负荷S30大约大约70%的需要，即的需要，即ST0.7 S30 。任一台变压器单独运行，应满足全部一、二级负任一台变压器单独运行，应满足全部一、二级负荷荷S30(+) 的需要，即的需要，即ST S30(+) 。例：某

135、例：某10/0.4kV10/0.4kV变电所，总计算负荷为变电所，总计算负荷为1200kVA1200kVA，其，其中一、二级负荷中一、二级负荷680kVA680kVA，试初步确定该变电所主变压，试初步确定该变电所主变压器的台数和容量。器的台数和容量。解：解：因为本变电所有一、二级负荷，因此选两台变因为本变电所有一、二级负荷，因此选两台变压器。压器。每台容量为：每台容量为：所以初步确定每台变压器容量为：所以初步确定每台变压器容量为：800kVA（3 3）电力变压器并列运行条件）电力变压器并列运行条件并列变压器的一二次侧电压必须对应相等：并列变并列变压器的一二次侧电压必须对应相等：并列变压器的电压

136、比必须相同，允许差值不超过压器的电压比必须相同，允许差值不超过5%；并列变压器的阻抗电压（短路阻抗）必须相等：并并列变压器的阻抗电压（短路阻抗）必须相等：并列变压器负荷是与阻抗电压成反比分配，允许差值不列变压器负荷是与阻抗电压成反比分配，允许差值不超过超过10%；并列变压器的联接组别必须相同；并列变压器的联接组别必须相同；并列运行变压器容量应当尽量相同或相近：最大容并列运行变压器容量应当尽量相同或相近：最大容量与最小容量之比，不能超过量与最小容量之比，不能超过3：1。第第8 8章章 保护接地保护接地保护接地概述保护接地概述接地电阻的容许值接地电阻的容许值接地装置的实施办法接地装置的实施办法8.

137、1 8.1 保护接地概述保护接地概述1.1.定义定义 将一切正常不带电而在绝缘损坏时可能带电的金将一切正常不带电而在绝缘损坏时可能带电的金属部分（各种电气设备的金属外壳、配电装置的金属属部分（各种电气设备的金属外壳、配电装置的金属构架等）接地以保护运行人员触及时的安全称为保护构架等）接地以保护运行人员触及时的安全称为保护接地。接地。2.2.保护范围保护范围 （1 1）在电气设备绝缘损坏后触及设备的金属结构）在电气设备绝缘损坏后触及设备的金属结构和外壳；和外壳； （2 2）在电气设备的绝缘损坏之处，或在载流部分）在电气设备的绝缘损坏之处，或在载流部分发生接地故障处附近，人的两脚受到跨步电压的危害

138、。发生接地故障处附近，人的两脚受到跨步电压的危害。3.3.保护原理保护原理 保护接地保护的原理便是降低触电时流过人体的电保护接地保护的原理便是降低触电时流过人体的电流值。流值。（1 1）当设备外壳未接地时）当设备外壳未接地时（2 2）当设备外壳接地时）当设备外壳接地时 Ud=Idrd（3 3）当人触及已接地设备外壳时）当人触及已接地设备外壳时 接地装置的电阻接地装置的电阻rd越小，通过人越小，通过人体的电流越小，因此只要适当的原体的电流越小，因此只要适当的原则则rd，便可免除触电的危险。，便可免除触电的危险。3.3.接地电阻接地电阻 接地电流经接地接地电流经接地体散流于周围土壤中体散流于周围土

139、壤中时所遇到的散流电阻。时所遇到的散流电阻。 在距接地体在距接地体151520m20m以外的地方，该电阻值接近于以外的地方，该电阻值接近于零，此处的地面电位也接近于零。零，此处的地面电位也接近于零。 接地电阻的大小和接地体的形状、尺寸、布置方接地电阻的大小和接地体的形状、尺寸、布置方式，特别是与周围土壤的电阻率有关。式，特别是与周围土壤的电阻率有关。4.4.对地电压（对地电压（Ud） 电气设备的接地部分与零电位之间的电位差为接电气设备的接地部分与零电位之间的电位差为接地时对地电压。地时对地电压。 rd=Ud/Id5.5.接触电压和跨步电压接触电压和跨步电压（1 1）定义）定义接触电压（接触电压

140、（U Ujcjc）：当用手触及故障器件时，手处于）：当用手触及故障器件时，手处于最高电位最高电位UdUd，脚处于较低电位，脚处于较低电位U U，两者之间的电位差为，两者之间的电位差为接触电压。（接触电压。（0.8m0.8m）跨步电压：跨步电压：人在接地故障点附近行走时，两脚之间人在接地故障点附近行走时，两脚之间的电位差，称为跨步电压。（的电位差，称为跨步电压。（0.8m0.8m）（2 2）接触电压和跨步电压的容许值）接触电压和跨步电压的容许值有效接地系统中有效接地系统中非有效接地系统中非有效接地系统中人脚站立地面的土壤电阻率人脚站立地面的土壤电阻率接地电流的持续时间接地电流的持续时间6.6.降

141、低接地电阻的措施降低接地电阻的措施迅速切除故障，这是保障安全的最重要措施；迅速切除故障，这是保障安全的最重要措施；在地面铺一层高电阻的物质（如碎石），可获得较好在地面铺一层高电阻的物质（如碎石），可获得较好的效果；的效果；限制接地短路电流；限制接地短路电流；当不能使地面的电位梯度降到安全值范围内时，应限当不能使地面的电位梯度降到安全值范围内时，应限制人员进入危险地区。制人员进入危险地区。7.7.低压保护接地低压保护接地 在在380/220V380/220V的三相四线制电力网中，必须进行保的三相四线制电力网中，必须进行保护接零，以便当发生单相短路时，立刻将故障部分切护接零，以便当发生单相短路时，

142、立刻将故障部分切除，保证人员的安全。除，保证人员的安全。 TN TN系统、系统、TTTT系统、系统、ITIT系统系统TNTN系统系统：该系统中性点直接接：该系统中性点直接接地，并引出地，并引出N N线、线、PEPE线或线或PENPEN线。线。TN-CTN-C系统：系统：系统中系统中N N线与线与PEPE线合线合为一根为一根PENPEN线，所有设备的外露线，所有设备的外露可导电部分均接可导电部分均接PENPEN线；线；TN-STN-S系统：系统：系统中的系统中的N N线与线与PEPE线线完全分开，所有设备的外露可导完全分开，所有设备的外露可导电部分均接电部分均接PEPE线；线；TN-C-STN-

143、C-S系统：系统：系统中前面线路系统中前面线路采用采用TN-CTN-C系统，而后面线路部分系统，而后面线路部分或全部采用或全部采用TN-STN-S系统，所有设备系统，所有设备的外露可导电部分接的外露可导电部分接PENPEN线或线或PEPE线。线。TT系统：系统：TT系统的电源电源中性点直接接地，系统系统的电源电源中性点直接接地，系统中电气设备的外露可导电部分均经各自的中电气设备的外露可导电部分均经各自的PE线分别直线分别直接接地；接接地；IT系统：系统： IT系统的电源系统的中性点不接地或经高系统的电源系统的中性点不接地或经高阻抗（约阻抗（约1000）接地，系统中电气设备的外露可导）接地，系统

144、中电气设备的外露可导电部分均经各自的电部分均经各自的PE线分别直接接地。线分别直接接地。 TT系统示意图系统示意图IT系统示意图系统示意图8.2 接地电阻的容许值接地电阻的容许值1.大电流接地系统大电流接地系统 Idrd2000V当接地电流大于当接地电流大于4000A时，时，rd0.5 ；当土壤电阻率较高时，当土壤电阻率较高时，rd可提高到可提高到5。2.小电流接地系统小电流接地系统（1）当接地装置应用于高压设备时）当接地装置应用于高压设备时 Ud250V，即，即rd250/Id（2）当接地装置高低压设备共用时）当接地装置高低压设备共用时 Ud120V，即，即rd250/Id接地电阻计算值一般

145、不大于接地电阻计算值一般不大于10欧；欧；在在1000V以下的低压装置中，接地电阻不应大于以下的低压装置中，接地电阻不应大于4欧；欧；小容量装置中，如发电机或降压变压器的总容量不超小容量装置中，如发电机或降压变压器的总容量不超过过100kVA时，可以允许提高为时，可以允许提高为10欧。欧。7.3 7.3 接地装置的实施办法接地装置的实施办法1.1.接地装置的种类接地装置的种类（1 1）自然接地体）自然接地体 凡是与大地有可靠接触的金属导体凡是与大地有可靠接触的金属导体都可作为自然都可作为自然接地体。接地体。埋在地下的自来水管及其他金属管道（易燃易爆液埋在地下的自来水管及其他金属管道（易燃易爆液

146、体、气体管道除外）；体、气体管道除外）；金属井管；金属井管；建筑物和构筑物与大地连接的或水下的金属结构；建筑物和构筑物与大地连接的或水下的金属结构；建筑物的钢筋混凝土基础等。建筑物的钢筋混凝土基础等。 其接地电阻应当由实测确定。其接地电阻应当由实测确定。（2 2）人工接地体）人工接地体材料：垂直敷设的角钢、圆钢、钢管以及水平敷设的材料：垂直敷设的角钢、圆钢、钢管以及水平敷设的圆钢、扁钢等，当土壤存在腐蚀性时，应采用镀锌、镀圆钢、扁钢等，当土壤存在腐蚀性时，应采用镀锌、镀锡的接地体，或适当加大截面。锡的接地体，或适当加大截面。尺寸：尺寸：钢管：长度为钢管：长度为2 23m3m，外径为，外径为35

147、3550mm50mm；角钢：角钢：404040404mm4mm、505050505mm5mm，长度为，长度为2.5m2.5m；扁钢：扁钢：40404mm4mm。埋设方法：埋设方法：钢管或角钢：垂直打入地中，顶端在地下钢管或角钢：垂直打入地中，顶端在地下0.40.41.5m1.5m深处；深处；扁钢：应埋入地下扁钢：应埋入地下0.3m0.3m处，作为连接线或接地线。处，作为连接线或接地线。接地网：由多根接地体组成，成排布置或环形布置，接地网：由多根接地体组成，成排布置或环形布置，接地体间距约接地体间距约5m5m，将各接地体打入地中后，用圆钢或，将各接地体打入地中后，用圆钢或扁钢连成一体。扁钢连成一

148、体。接地装置的形式接地装置的形式外引式：将接地体积中布置在电气装置外的某一点；外引式：将接地体积中布置在电气装置外的某一点；环路式：把接地体环绕接地装置布置，连成路状并在环路式：把接地体环绕接地装置布置，连成路状并在其中装设若干均压带。其中装设若干均压带。8.4 8.4 降低土壤电阻率的措施降低土壤电阻率的措施采用外引式接地装置：采用外引式接地装置：将接地体引至附近的水井、泉将接地体引至附近的水井、泉眼、水沟、河边、水库边、大树下等土壤电阻率较低眼、水沟、河边、水库边、大树下等土壤电阻率较低的地方，或者敷设水下接地网，以降低接地电阻。的地方，或者敷设水下接地网，以降低接地电阻。深埋地极法：深埋

149、地极法：如果地下较深处的土壤电阻率较低，可如果地下较深处的土壤电阻率较低，可用深埋式接地体。用深埋式接地体。换土法：换土法：用电阻率较低的土壤（如粘土、黑土等）替用电阻率较低的土壤（如粘土、黑土等）替换原有电阻率较高的土壤，置换范围在接地体周围换原有电阻率较高的土壤，置换范围在接地体周围0.5m0.5m以内和接地体的以内和接地体的1/31/3处。处。化学处理法：化学处理法：在接地体周围加入低电阻率的减阻剂来在接地体周围加入低电阻率的减阻剂来增加土壤的导电性，从而降低其接地电阻。增加土壤的导电性，从而降低其接地电阻。区域性火力发电厂区域性火力发电厂（1 1）双母线分段接线）双母线分段接线（2 2）双母线带旁路母线接线）双母线带旁路母线接线 检修检修QF1QF1的倒闸操作的倒闸操作闭合闭合QF2W3QF2W3充电充电闭合闭合QS1QS1断开断开QF1QF1断开断开QS2QS2、QS3QS3、QS4QS4对对QF1QF1进行检修进行检修空气断路器手车空气断路器手车