电气建筑电气设备第五章建筑工程供电系统

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1、建筑电气设备建筑电气设备vv第第5 5章章 建筑工程建筑工程v 供电系统供电系统5.1 5.1 供配电系统的组成供配电系统的组成v电力系力系统（electrical power systemelectrical power system） 一个完整的电力系统由各种不同类型的发电厂、变电所、一个完整的电力系统由各种不同类型的发电厂、变电所、输电线路及电力用户组成。输电线路及电力用户组成。 1 1发电厂发电厂（generating plantgenerating plant） 按一次能源介质划分为火力发电厂、水力发电站、核电按一次能源介质划分为火力发电厂、水力发电站、核电站等，此外，还有小容量的太

2、阳能发电厂、风力发电厂、地站等，此外，还有小容量的太阳能发电厂、风力发电厂、地热发电厂和潮汐发电厂等，正在研究的还有磁流体发电和氢热发电厂和潮汐发电厂等，正在研究的还有磁流体发电和氢能发电等。能发电等。 2 2变电所变电所（substationsubstation） 变电所是变换电能电压和接受分配电能的场所。如果变电所是变换电能电压和接受分配电能的场所。如果仅用以接受电能和分配电能，则称为配电站，仅用以把交流仅用以接受电能和分配电能，则称为配电站，仅用以把交流电能变换成直流电能，则称为变流所。电能变换成直流电能，则称为变流所。3电力网（electrical power network） 输电线

3、路和配电线路统称为电力网。 通常将220kV及以上的电力线路称为输电线路，110kV及以下的电力线路称为配电线路。配电线路又分为高压配电线路（110kV）、中压配电线路（635kV）和低压配电线路（380/220V）。 4电能用户 凡取用电能的所有单位均称为电能用户 ，其中工业企业用电量约占我国全年总发电量的64%，是最大的电能用户。 5.1 5.1 供配电系统的组成供配电系统的组成v 工厂供配电系统由总降压变电所、高压配电线路、车间变电所、低压配电线路及用电设备组成。 v1总降压变电所v 总降压变电所负责将35110kV的外部供电电压变换为610kV的厂区高压配电电压，给厂区各车间变电所或高

4、压电动机供电。 v2车间变电所v 车间变电所将610kV的电压降为380/220V，再通过车间低压配电线路，给车间用电设备供电。 v3配电线路v 配电线路分为厂区高压配电线路和车间低压配电线路。 n n供配供配电系系统电气设备的额定电压，就是能使电气设备长期运电气设备的额定电压，就是能使电气设备长期运行时获得最好经济效果的电压。行时获得最好经济效果的电压。v用电设备用电设备 用电设备的额定电压和电网的额定电压一致。用电设备的额定电压和电网的额定电压一致。v发电机发电机 发电机的额定电压一般比同级电网的额定电压发电机的额定电压一般比同级电网的额定电压高出高出5%5%，用于补偿线路上的电压损失。，

5、用于补偿线路上的电压损失。v5.1 供配电系统的组成5.2 5.2 负荷的分级及其对供电的要求负荷的分级及其对供电的要求 级别级别一一 级级二二 级级三三 级级停电影响停电影响 人身伤亡，重大设人身伤亡，重大设备损坏，政治、经备损坏，政治、经济上重大损失济上重大损失 政治、经济造政治、经济造成较大损失，成较大损失，设备局部损坏设备局部损坏大量减产等大量减产等 不属于一不属于一级、二级级、二级的负荷的负荷 允许停电允许停电时时 间间 备用电源投入时间，备用电源投入时间，特别重要负荷不允特别重要负荷不允许停电许停电 允许短时停电允许短时停电几分钟几分钟 停电影响停电影响不大不大 对供电电对供电电

6、源要求源要求 两个独立电源供电两个独立电源供电 两回路供电两回路供电 无特殊要无特殊要求求 举举 例例 炼钢厂的炼钢炉、炼钢厂的炼钢炉、医院、人民大会堂医院、人民大会堂 纺织厂，化工纺织厂，化工厂厂 5.3 5.3 供配电网络的结构及其要供配电网络的结构及其要求求v供配供配电网网络常用的典型网常用的典型网络结构分构分为：放射式树干式环式v5.3.1放射式放射式v1.单回路放射式网回路放射式网络结构构vv这种供种供电方式的特点是供方式的特点是供电可靠性可靠性较高，当高，当任意一回任意一回线路故障路故障时，不影响其它回路供，不影响其它回路供电，且操作，且操作灵活方便，易于灵活方便，易于实现保保护和

7、自和自动化。可用于化。可用于对容量容量较大、位置大、位置较分散的三分散的三级负荷供荷供电。此种网。此种网络结构在中构在中压和低和低压系系统中均比中均比较常常见。 v2.双回路放射式网双回路放射式网络结构构v对于重要的用于重要的用户，为保保证供供电回路故障回路故障时，不影响，不影响对用用户供供电，可采用双回路放射式接，可采用双回路放射式接线，如下，如下图所示。所示。v一次投一次投资较大，因此一般大，因此一般仅用于确需高可靠用于确需高可靠性的用性的用户，并可将双回路的，并可将双回路的电源端接于不同的源端接于不同的电源，源，以保以保证电源和源和线路同路同时得以得以备用，可向一、二用，可向一、二级负荷

8、荷供供电。此种网。此种网络结构在中构在中压和低和低压系系统中均常中均常见。v3.带公共公共备用用线的放射式网的放射式网络结构构v当二当二级负荷比荷比较分散分散时，也可采用，也可采用带公共公共备用用线的放射式接的放射式接线，以，以节省投省投资，如下，如下图所示。此种所示。此种网网络结构一般在中构一般在中压系系统中中应用。用。 v5.3.2树干式网干式网络结构构v1.单回路回路树干式网干式网络结构构v如下如下图所示，所示，树干式网干式网络结构就是由构就是由电源端源端向向负荷端配出干荷端配出干线，在干，在干线的沿的沿线引出数条分支引出数条分支线向向用用户供供电。v一般用于向三一般用于向三级负荷供荷供

9、电 。v2.双回路双回路树干式网干式网络结构构v对于要求高可靠性的用于要求高可靠性的用户，采用双回路干，采用双回路干线，使使线路互路互为备用，同用，同时可将双回路引自不同的可将双回路引自不同的电源，源，如如图所示，所示，实现电源和源和线路的两种路的两种备用，达到向一、用，达到向一、二二级负荷供荷供电的目的。的目的。这种种结构在中、低构在中、低压系系统中均中均广泛广泛应用。用。v5.3.3环式网式网络结构构v环式网式网络结构一般用于中构一般用于中压系系统或高或高压系系统，尤其在城市供配尤其在城市供配电网网络中得到广泛中得到广泛应用。可用于用。可用于对二、二、三三级负荷供荷供电。如。如图所示，所示

10、，电源可源可为多个或一个，通多个或一个，通常采用开常采用开环运行方式运行方式。v5.3.4各种网各种网络结构的适用构的适用对象象v1.中中压系系统v（1）对于城市非重要用于城市非重要用户及郊区，可靠性要求不高，及郊区，可靠性要求不高，可采用可采用树干式干式结构。构。v（2）对负荷密度大，且供荷密度大，且供电要求高的用要求高的用户可采用双可采用双电源双回路源双回路树干式或干式或环式式结构。构。v（3）对于提供双于提供双电源有困源有困难，用，用户的供的供电可靠性要可靠性要求又求又较高的情况，可采用放射式高的情况，可采用放射式结构。构。v2.低低压系系统v在低在低压供供电系系统中，中，环式式结构构较

11、少使用，常少使用，常见的网的网络结构形式是放射式构形式是放射式结构和构和树干式干式结构。构。v（1）对于于单台台设备容量容量较大或大或较重要重要场合，一般采合，一般采用放射式用放射式结构。构。v（2）对于非重要用于非重要用电设备，用，用电性性质相近，又便于相近，又便于线路敷路敷设时，一般采用，一般采用树干式干式结构。构。v（3）对于重要用于重要用电设备，可采用双，可采用双电源双回路源双回路树干干式式结构或双构或双电源双回路放射式源双回路放射式结构。构。返回目录5.4 5.4 供电网络的结构与敷设供电网络的结构与敷设v5.4.1架空架空线v架空架空线路是用杆塔将路是用杆塔将导线悬挂在空中，挂在空

12、中，导线利用利用绝缘瓷瓶支持在杆塔的横担上。架空瓷瓶支持在杆塔的横担上。架空线路主要由路主要由导线（一般（一般为钢芯芯铝绞线）、杆塔、）、杆塔、绝缘瓷瓶和瓷瓶和线路金具路金具等基本元件等基本元件组成。成。v优点：点：v1）设备简单，造价低。，造价低。v2）露置空中，易于）露置空中，易于检修和修和维护。v3）利用空气）利用空气绝缘，建造比，建造比较容易。容易。v缺点：缺点：v1）侵占地面位置，有碍交通。）侵占地面位置，有碍交通。v2）易受）易受环境影响、安全可靠性境影响、安全可靠性较差。差。v3）影响美化）影响美化 。v5.4.2电缆线路路v电缆线路与架空路与架空线路相比，具有运行可靠，路相比，

13、具有运行可靠，不易受外界影响，不占地面的不易受外界影响，不占地面的优点，但同点，但同时也具有投也具有投资大，敷大，敷设维修困修困难，难于于发现和排除故障的缺点。和排除故障的缺点。v1.电缆的的结构构v电缆主要由主要由导体、体、绝缘层、护套套层和和铠装装层组成。成。v2.电缆敷敷设v电缆的敷的敷设路径要求尽量最短，路径要求尽量最短，转弯最少，弯最少，尽量避免与各种地下管道交叉，散尽量避免与各种地下管道交叉，散热要好。要好。v常用的常用的电缆敷敷设方式有方式有：l直接埋地敷设l电缆沟l电缆桥架v另外另外还有有电缆隧道、隧道、电缆排管排管等方式，但等方式，但较少使用。少使用。 v直接埋地敷直接埋地敷

14、设v首先挖一深首先挖一深1m的壕沟，于沟底填上的壕沟，于沟底填上100mm的的细砂或砂或软土，再土，再铺设电缆，然后填以沙土，然后填以沙土，加上保加上保护板，最后回填沙土。板，最后回填沙土。这种方式种方式电缆易受机械易受机械损伤，土壤化学腐，土壤化学腐蚀，可靠性差，可靠性差，检修不便，多用于修不便，多用于根数不多的根数不多的线路路。v电缆沟沟v电缆沟敷沟敷设占地少，走向灵活，能容占地少，走向灵活，能容纳较多多电缆，但，但检修修维护也不方便，适用于多条也不方便，适用于多条电缆走向相走向相同的情况，在容易同的情况，在容易积水的水的场所不宜使用。所不宜使用。v电缆桥架架v电缆敷敷设在在电缆桥架内，架

15、内，电缆桥架装置是由架装置是由支架、盖板、支臂和支架、盖板、支臂和线槽等槽等组成。成。电缆桥架敷架敷设克服克服了了电缆沟敷沟敷设电缆时存在的存在的积水、水、积灰、易灰、易损坏坏电缆等多种弊病，改善了运行条件，具有占用空等多种弊病，改善了运行条件，具有占用空间少、投少、投资省、建省、建设周期短、便于采用全塑周期短、便于采用全塑电缆和工厂系列化和工厂系列化生生产等等优点。点。v5.4.3大厦大厦线路的路的结构和敷构和敷设v包括室内配包括室内配电线路和室外配路和室外配电线路。室内配路。室内配电线路大多采用路大多采用绝缘导线，配，配电干干线可采用裸可采用裸导线（裸母（裸母线结构），也可采用构），也可采

16、用电缆。室外配。室外配电线路指沿建筑物路指沿建筑物外外墙或屋檐敷或屋檐敷设的低的低压配配电线路，都采用路，都采用绝缘导线，也包括建筑物之也包括建筑物之间用用绝缘导线敷敷设的短距离的低的短距离的低压架架空空线路。路。 v1绝缘导线的的结构和敷构和敷设v绝缘导线按芯按芯线材材质分，有分，有铜芯和芯和铝芯两种。芯两种。一般一般应优先先选用用铜芯芯绝缘导线，尤其是重要回路及震，尤其是重要回路及震动场所或所或对铝有腐有腐蚀的的场所。所。绝缘导线的敷的敷设方方式，分明敷和暗敷两种。明敷是式，分明敷和暗敷两种。明敷是导线直接或在管子、直接或在管子、线槽等保槽等保护体内，敷体内，敷设于于墙壁、壁、顶棚的表面及

17、棚的表面及绗架、架、支架等支架等处。暗敷是。暗敷是导线在管子、在管子、线槽等保槽等保护体内，敷体内，敷设于于墙壁、壁、顶棚、地坪及楼板等内部，或者在混凝土棚、地坪及楼板等内部，或者在混凝土板孔内敷板孔内敷线等。等。 v2.裸裸导线的的结构和敷构和敷设v建筑物内的配建筑物内的配电裸裸导线大多采取硬母大多采取硬母线的的结构，构，其截面形状有其截面形状有圆形、管形和矩形等，其材形、管形和矩形等，其材质有有铜、铝和和钢。以采用。以采用TMY型硬型硬铜母母线最最为普遍。普遍。现代化的建代化的建筑物，大多采用封筑物，大多采用封闭式母式母线（亦称母（亦称母线槽）布槽）布线，封，封闭式母式母线安全、灵活、美安

18、全、灵活、美观，但耗用，但耗用钢材材较多，投多，投资较大。大。v为了了识别裸裸导线相序，以利于运行相序，以利于运行维护和和检修，修，GB2681-81电工成套装置中的工成套装置中的导线颜色色规定交流三相系定交流三相系统中的裸中的裸导线应按表所示涂色。裸按表所示涂色。裸导线涂色不涂色不仅用来辨用来辨别相序及其用途，而且能防相序及其用途，而且能防蚀和改善和改善散散热条件。条件。 交流三相系统中裸导线的涂色交流三相系统中裸导线的涂色黄黄绿绿双色双色淡淡蓝蓝红红绿绿黄黄涂漆涂漆颜颜色色PEPE线线N N线线和和PENPEN线线C C线线B B线线A A线线裸裸导线类别导线类别返回目录建筑内部低压配电线

19、路建筑内部低压配电线路v第一第一节配配线选择v建筑中采用的配建筑中采用的配电导线有有绝缘电线、电力力电缆和和封封闭式母式母线等。工程等。工程设计时选择何种何种类型型应综合考合考虑。v从从负荷大小并荷大小并结合合经济性来看，一般地，当干性来看，一般地，当干线电流在流在200A及以下及以下时可考可考虑采用采用绝缘电线；v当干当干线电流在流在200A至至400A时应考考虑用用电力力电缆；v当干当干线电流在流在400A以上以上时则多采用封多采用封闭式母式母线。(1600A以下以下)v对于大容量于大容量设备如空如空调制冷机制冷机组多采用放射式配多采用放射式配电，由于，由于其容量大，一般采用其容量大，一般

20、采用电缆或封或封闭式母式母线配配电。照明。照明负荷的配荷的配电干干线系系统多采用分区多采用分区树干式或垂直干干式或垂直干线式，一般用封式，一般用封闭式式母母线，这样各各层配出配出线方便，施工也方便。消防用方便，施工也方便。消防用动力力设备多多选用用阻燃阻燃电缆配配电。v第二第二节电气气竖井与配井与配电小小间v电气气竖井是高井是高层建筑物建筑物强电及弱及弱电竖向干向干线敷敷设的主要通道。的主要通道。竖井内可采用金属管、井内可采用金属管、金属金属线槽、槽、电缆、电缆桥架和封架和封闭式母式母线等等布布线方式。方式。v在在电气气竖井内，如果除敷井内，如果除敷设干干线回路外，回路外，还设置置备层的的电力

21、、照明分配力、照明分配电箱及弱箱及弱电设备的端子箱等的端子箱等电气气设备，则亦称亦称为电气小气小间。v一、一、电气气竖井的位置和数量井的位置和数量v电气气竖井的位置和数量井的位置和数量应根据建筑物根据建筑物规模、用模、用电负荷性荷性质、供供电半径、建筑物的沉降半径、建筑物的沉降缝设置和防火分区等因素确定，置和防火分区等因素确定，应保保证系系统的可靠性，并尽量减少的可靠性，并尽量减少电能能损耗。耗。v电气气竖井的位置宜靠近井的位置宜靠近负荷中心，并注意与荷中心，并注意与变电所或机房所或机房等部位的等部位的联系方便，系方便，这样，可减少干，可减少干线电缆沟道或干沟道或干线电缆桥架的架的长度，从而减

22、少度，从而减少损耗，耗，节省投省投资。v电气气竖井井应是是专用用竖井，不得与井，不得与电梯井、管道井等共用同梯井、管道井等共用同一一竖井，井，以保以保证电气气竖井内井内电气气线路及路及电气气设备的运行安全。的运行安全。v电气气竖井井应避免避免邻近近烟道、烟道、热力管道及其他散力管道及其他散热大或潮湿大或潮湿的的设施，施，否否则会使会使电气气竖井内温度升高，影响井内温度升高，影响线路路导体的允体的允许载流能力，使配流能力，使配电用断路器用断路器误动作，或者因潮湿使作，或者因潮湿使竖井内井内线路路绝缘强度降低、金属性腐度降低、金属性腐蚀。如果无法。如果无法远离烟道等离烟道等热源源或潮湿或潮湿设施，

23、施，则应采取相采取相应的隔的隔热、防潮措施。、防潮措施。v考考虑到到电气气竖井向外引出井向外引出线的方便以及的方便以及竖井内井内墙壁的利用，壁的利用，应尽量避免尽量避免电气气竖井与井与电梯井或楼梯梯井或楼梯间相相邻。v有条件有条件时宜分宜分别设置置强电和弱和弱电竖井井。v一般按一般按标准准层每每600m2设一一电气气竖井，超井，超过600m2另另设竖井。井。800m21000m2设置置强电、弱、弱电井个一个。井个一个。v二、配二、配电小小间的面的面积与布置与布置v配配电小小间的面的面积应根据根据线路及路及设备的布置来的布置来确定，除了确定，除了应满足布足布线间隔及配隔及配电箱、端子箱箱、端子箱

24、等等设备的布置所必需的尺寸外，的布置所必需的尺寸外，还应充分考充分考虑布布线施工及施工及设备运行的操作运行的操作维护距离，一般在距离，一般在箱体前留不小于箱体前留不小于080m的操作的操作维护距离。距离。v图51和和图52所示所示为两种两种强电竖井井设备布置方案。布置方案。v图53和和图54所示所示为两种弱两种弱电竖井井设备布置方案。布置方案。v三、三、综合配合配电柜柜v由于在由于在电气气竖井中敷井中敷设的干的干线，除，除动力干力干线、照明干、照明干线外，外，还有有电话、电视、广播、火灾、广播、火灾报警、控制信号等警、控制信号等多种多种线路，路，为节省空省空间、简化化设计、便于施工和、便于施工

25、和维护管管理，可理，可设置置综合配合配电柜，将母干柜，将母干线、电缆及各种及各种电气管气管线一并装于柜内。一并装于柜内。综合配合配电柜的安放柜的安放竖井可利用建筑物井可利用建筑物的装的装饰层、夹层，而不占用建筑物的使用面，而不占用建筑物的使用面积，竖井井门可与建筑物房可与建筑物房间的房的房门统一考一考虑，收到整，收到整齐、紧凑、美凑、美观大方的效果。大方的效果。v综合配合配电柜内一般用柜内一般用钢板隔成板隔成强电与弱与弱电两个部分，两个部分，在在强电间隔中安装隔中安装动力、照明干力、照明干线和断路器、接触器、和断路器、接触器、端子板等，弱端子板等，弱电间隔中隔中设有有电话、控制、控制、报警、警

26、、电视、计算机等用的算机等用的电缆及端子板。及端子板。综合配合配电柜内柜内还设有有紧固固母母线或或电缆用的支架。用的支架。综合配合配电柜的尺寸、柜的尺寸、结构可构可视具具体要求而定。体要求而定。v第三第三节垂直干垂直干线敷敷设v一、封一、封闭式母式母线的的选用与垂直安装用与垂直安装v在在竖井内垂直安装封井内垂直安装封闭式母式母线时，一般采用，一般采用专用的用的弹簧簧支撑器在楼板面上支承。支撑器在楼板面上支承。对于于400A及以下的小容量封及以下的小容量封闭式母式母线可以隔可以隔层支承，支承，对于于400A以上的大容量封以上的大容量封闭式母式母线则需每需每层支承。支承。v图55所示所示为封封闭式

27、母式母线垂直安装示意垂直安装示意图。v当封当封闭式母式母线的的进线盒及末端盒及末端悬空空时应采用支架固定，采用支架固定，如如图56所示。所示。v母母线槽本身存在着槽本身存在着许多无法弥多无法弥补的缺陷：的缺陷：制作方式制作方式(手工手工)落后，落后，质量无法控制和保量无法控制和保证；接接头过多，故障点多，故障点多，供多，供电可靠性差；可靠性差；价格昂价格昂贵，不，不经济；安装安装环境要境要求高，施工周期求高，施工周期长；耐潮湿、耐腐耐潮湿、耐腐蚀性差，使用寿命短；性差，使用寿命短；维护保养工：作量大。保养工：作量大。v二、二、电缆桥架的架的选用与垂直安装用与垂直安装v电缆桥架的尺寸架的尺寸选择

28、应使使电力力电缆在在桥架横断面的填架横断面的填充率充率(即即桥架内所有架内所有电缆包括外包括外护层的的总截面与截面与桥架的架的有效截面之比有效截面之比)不大于不大于40，控制，控制电缆的填充率不大于的填充率不大于50。对于于电力力电缆布布线用用桥架，其架，其宽度可按不小于度可按不小于桥架内所有架内所有电缆外直径之和的倍来外直径之和的倍来选择。v电缆桥架在架在竖井内敷井内敷设时，穿楼板可用槽，穿楼板可用槽钢或角或角钢支支架固定，垂直方向每隔架固定，垂直方向每隔2m用角用角钢支架在支架在墙上固定。上固定。桥架内架内电缆每隔每隔2m用塑料用塑料电缆卡子固定。卡子固定。v图5-8所示所示为电缆桥架在架

29、在竖井内垂直安装示意井内垂直安装示意图。v三、金属三、金属线槽的槽的选用与垂直安装用与垂直安装v同一路径的不同回路可以共槽敷同一路径的不同回路可以共槽敷设是金属是金属线槽布槽布线较金属管布金属管布线的一个突破。但它是基于金属的一个突破。但它是基于金属线槽布槽布线的的导线填充率小、填充率小、散散热条件好条件好、施工及、施工及维护方便及方便及线路路间相互影相互影响响较小等原因。因此，金属小等原因。因此，金属线槽在槽在选用用时应满足散足散热、敷、敷线等安全要求，等安全要求，电线或或电缆的填充率不大于的填充率不大于20，载流流导线不宜超不宜超过30根。根。在在满足所要求的填充率和足所要求的填充率和导线

30、根数根数的条件下，的条件下，导线的的载流量不必考流量不必考虑多根共槽敷多根共槽敷设的降容系的降容系数。如果考数。如果考虑多根共槽敷多根共槽敷设的的载流量校正系数，流量校正系数，则同一槽同一槽内内导线或或电缆根数可不限，但填充率仍不根数可不限，但填充率仍不应超超过20。v对于控制、信号等于控制、信号等线路可路可视为非非载流流导体，因此不必体，因此不必考考虑散散热的的问题，这样，填充率可增至，填充率可增至50，且，且导线或或电缆的根数亦不限。的根数亦不限。v金属金属线槽槽竖井内垂直安装如井内垂直安装如图5_9所示。所示。v四、四、电缆配配线的垂直安装的垂直安装v当当电缆数量数量较少少时，可以将，可

31、以将电缆直接用支架沿直接用支架沿墙固定，如固定，如图510所示。所示。v五、五、竖井垂直布井垂直布线的几点注意的几点注意v在在竖井内垂直布井内垂直布线时，应考考虑垂直垂直线路的路的顶部最大部最大变位和位和层间变位位对干干线的影响，的影响，特特别对超高超高层建筑尤建筑尤应注意。注意。变位是位是建筑物由于地震或建筑物由于地震或风压等外部力量的作用而等外部力量的作用而产生的。生的。v实验证明，封明，封闭式母式母线和金属和金属线槽布槽布线受受变位的影响最大，位的影响最大，金属管次之，金属管次之，电缆布布线最小。最小。为保保证线路的运行安全，路的运行安全，应在在线路的固定、路的固定、连接和分支上采取相接

32、和分支上采取相应的防的防变位措施。位措施。v线路敷路敷设时，在每个支持点，在每个支持点处同同时承受三种荷承受三种荷载：导线、电缆及金属管槽等的自重；及金属管槽等的自重；导体通体通电后，由于后，由于热应力和周力和周围的的环境温度境温度经常常变化而化而产生的反复荷生的反复荷载(材料的潜伸材料的潜伸)；v线路由于路由于短路短路时而而产生的生的电动力荷力荷载。因此，在敷。因此，在敷设时应充充分考分考虑这些荷些荷载的影响，以的影响，以选择合适的合适的导体被覆材料和确定牢体被覆材料和确定牢靠的固定方式。靠的固定方式。v垂直干垂直干线与分支干与分支干线的的联接方法，直接影响供接方法，直接影响供电的可靠性和的

33、可靠性和工程造价。在垂直干工程造价。在垂直干线中，封中，封闭母母线的分支比的分支比较方便，方便，电缆可可以采用以采用T形形电缆接接头或或电缆T接箱分支。接箱分支。预制分支制分支电缆、穿刺、穿刺线夹。v第四第四节楼楼层水平水平线路敷路敷设v楼楼层水平水平线路的敷路的敷设有有电缆桥架、金属架、金属线槽、槽、电线穿管等穿管等方式。方式。v电缆桥架水平敷架水平敷设多用于多用于设备机房和技机房和技术夹层的的动力力线路。路。v金属金属线槽布槽布线多用于吊多用于吊顶内敷内敷设。v电线穿管穿管则应用于各种用于各种场合。合。v一、一、电缆桥架水平敷架水平敷设v电缆桥架水平敷架水平敷设时，对于梯架式和托于梯架式和

34、托盘式式桥架，距地高度一架，距地高度一般不宜低于般不宜低于25m；对于槽板式于槽板式桥架，距地高度可降架，距地高度可降为22m。v选择和安装和安装桥架架时应注意使注意使桥架架组成成结构构满足足强度、度、刚度和度和稳定性的要求。定性的要求。桥架的承架的承载能力不得超能力不得超过使使桥架最初架最初产生永久生永久变形形时的最大荷的最大荷载除以安全系数除以安全系数为15的数的数值。梯架、托。梯架、托盘在允在允许均布承均布承载作用下的相作用下的相对挠度度值，对于于钢制不宜大于制不宜大于1100，对于于铝制不宜大于制不宜大于1300。v桥架的最大荷架的最大荷载和支撑跨距一般宜按荷和支撑跨距一般宜按荷载曲曲

35、线进行确定，跨行确定，跨距一般距一般为153m。图511图5一一14为几种几种桥架的荷架的荷载曲曲线。v电缆桥架架多多层敷敷设时，为有利于屏蔽干有利于屏蔽干扰、电力力电缆冷却、方便施工，冷却、方便施工，电缆应按按电压等等级的高低的高低顺序排列，依次序排列，依次为高高压电力力电缆、低、低压电力力电缆、强电控制和信号控制和信号电缆、弱、弱电控制和信号控制和信号电缆、通信、通信电缆。根据具体情况，可按由下而上的根据具体情况，可按由下而上的顺序，也可按序，也可按由上而下的由上而下的顺序排列，但在同一工程中或序排列，但在同一工程中或电缆通道通道延伸于不同工程的情况下，延伸于不同工程的情况下，应按相同的排

36、列按相同的排列顺序原序原则来配置。来配置。电缆桥架多架多层敷敷设时的的层间间距不距不应小小于表于表51所列的数所列的数值。v为保障保障线路运行的安全，以及避免相互路运行的安全，以及避免相互间的干的干扰和影和影响，下列几种情况的不同响，下列几种情况的不同电压、不同用途的、不同用途的电缆不宜不宜敷敷设于同一于同一层桥架上：架上：v1kV以上以上电缆与与1kV以下以下电缆；v同一路径向一同一路径向一级负荷供荷供电的两路的两路电源源电缆；v应急照明急照明电源与其他照明源与其他照明电源；源；v强电电缆与弱与弱电电缆。v当受条件限制需安装在同一当受条件限制需安装在同一桥架上架上时应用用隔板隔隔板隔开。开。

37、v为避免各种其他同道的管道避免各种其他同道的管道对电缆线路的影响，路的影响，电缆桥架不宜敷架不宜敷设在在腐腐蚀性气体管道和性气体管道和热力管道的上力管道的上方及腐方及腐蚀性液体管道的下方，性液体管道的下方，否否则应采取防腐、隔采取防腐、隔热措施。措施。电缆桥架与各种管道的相互架与各种管道的相互间距不距不应小于表小于表52所列数所列数值。v二、封二、封闭式母式母线水平安装水平安装v封封闭式母式母线水平敷水平敷设时距地面不距地面不应小于小于22m，支持点支持点间距不宜大于距不宜大于2m。封。封闭式母式母线可采用支架可采用支架在在墙或柱上安装，也可以用吊杆在楼板下安装，如或柱上安装，也可以用吊杆在楼

38、板下安装，如图515所示。封所示。封闭式母式母线穿穿墙预留洞如留洞如图516所示。所示。v三、金属三、金属线槽水平安装槽水平安装v金属金属线槽水平敷槽水平敷设时，吊点及支持点的距，吊点及支持点的距离离应根据工程具体条件确定，一般根据工程具体条件确定，一般应在下列在下列v部位部位设置吊架或支架：直置吊架或支架：直线段不大于段不大于3m或或线槽接槽接头处；线槽首端、槽首端、终端及端及进出接出接线05m处；线槽槽转角角处。v金属金属线槽可采用支架沿槽可采用支架沿墙安装或吊杆在楼安装或吊杆在楼板下吊装方式。板下吊装方式。v金属金属线槽穿槽穿墙预留洞如留洞如图517所示。所示。5.5 5.5 电力系统的

39、额定电压电力系统的额定电压v2电力系力系统的的电压等等级v电力系力系统中的中的发电、输电、配、配电以及用以及用电等等设备都是按一定的都是按一定的标准准电压设计和制造的，在和制造的，在这一一标准准电压下运行，下运行，设备的技的技术性能和性能和经济指指标将达到将达到最好，最好，这一一标准准电压称称为额定定电压。我国国家。我国国家标准准规定的定的电力网力网络的的额定定线电压：、：、3、6、10、35、63、110、220、330、500、750kV。v5.5 5.5 电力系统的额定电压电力系统的额定电压v选择电力网力网电压等等级的原的原则是：是：v(1)选定的定的电压等等级应符合国家符合国家标准。准

40、。v(2)根据我国根据我国电力工力工业发展迅速的特点，展迅速的特点，电压等等级不宜不宜过多，多，以便减少以便减少变电重复容量，同一地区、同一重复容量，同一地区、同一电网内，网内，应尽可能尽可能简化化电压等等级。电压级差不宜太小。根据国外差不宜太小。根据国外经验，110kV以以下下(或称或称电网配网配电电压等等级)，电压级差一般在差一般在3倍以上；倍以上；110kV及以上及以上(或称或称电网网输电电压等等级)，电压级差一般在差一般在2倍左右。倍左右。v(3)我国我国现有有电网的网的电压等等级配置大致分配置大致分为两两类，即，即110220500kV或或110330750kV。220kV以下的以下

41、的电压等等级的配置的配置为1063220kV及及1035110220kV两种系列。两种系列。v变压器的二次绕组对于用电设备而言，相当于供电设备。u第一种情况比用电设备额定电压高10% u 第二种情况比用电设备额定电压高5%v5.5 电力系统的额定电压n变压器v 变压器的一次绕组：相当于是用电设备，所以规定变压器一次绕组的额定电压与受电设备额定电压相同。v注意：但当变压器一次绕组直接与发电机相连时，变压器一次绕组的额定电压与发电机额定电压相等。v其中5%用于补偿变压器满载供电时，一、二次绕组上的电压损失； 另外5%用于补偿线路上的电压损失，因此适用于变压器供电距离较长时的情况。v当变压器供电距离

42、较短时，可以不考虑线路上的电压损失，只需要补偿满载时变压器绕组上的电压损失即可。5.5 5.5 电力系统的额定电压电力系统的额定电压线路的平均路的平均额定定电压线路的平均额定电压（线路的平均额定电压（averageratedvoltage）指线路始端最大电压（变压器空载电）指线路始端最大电压（变压器空载电压）和末端用电设备额定电压的平均值。由于线压）和末端用电设备额定电压的平均值。由于线路始端最大电压比电网额定电压高路始端最大电压比电网额定电压高10%10%，因而线，因而线路的平均额定电压比电网额定电压高路的平均额定电压比电网额定电压高5%5%。各级分。各级分别为：别为： ，37，63，115

43、，230，345，525kV。v发电机发电机G G的额定电压的额定电压：UNGNL1（kV）v器器 T1的定的定：U1NT1=U（kV）vU2NT1NL2=1.1110=121(kV)v器器 T1的比的比：v器器 T2的定的定：U1NT2=UNL2=110（kV）vU2NT2NL3=1.056=6.3(kV)v器器 T2的比的比：例例5.1.1 5.1.1 已知图所示系统中电网的额定电压，试确定发电机已知图所示系统中电网的额定电压，试确定发电机和变压器的额定电压。和变压器的额定电压。v变压器直接与电动机相连，供电距离较短，可以不考虑线路上的电压损失。电能的质量指标电能的质量指标v电压 1 1电

44、压偏差：电压偏差： 2 2电压波动：电压波动：v 频率率 我国规定，电力系统的额定频率为我国规定，电力系统的额定频率为50Hz50Hz，频率的允许，频率的允许偏差不得超过，容量大于偏差不得超过，容量大于3000MW3000MW的用户，频率偏差不得超的用户，频率偏差不得超过。过。v 电压波形波形 电压波形的质量是以正弦电压波形畸变率来衡量的。电压波形的质量是以正弦电压波形畸变率来衡量的。v一般定般定:v机的偏差机的偏差5；v照照 明 5；要求比高的室内要求比高的室内+5，；离离所所 小面要求面要求不高高 +5，-10。v其他其他气 备无特殊要求无特殊要求5。第二节第二节 暂载率及其换算暂载率及其

45、换算v一、工作制工作制划分和率的算和率的算一、工作制划分和一、工作制划分和暂载率的率的计算算v年最大年最大负荷和年最大荷和年最大负荷利用小荷利用小时数数v（1）年最大年最大负荷荷Pmaxv年最大年最大负荷荷Pmax就是全年中就是全年中负荷最大的工作班内荷最大的工作班内消耗消耗电能最大的半小能最大的半小时的平均功率，因此年最大的平均功率，因此年最大负荷也荷也称称为半小半小时最大最大负荷荷P30。v（2）年最大年最大负荷利用小荷利用小时数数Tmaxv年最大年最大负荷利用小荷利用小时数又称数又称为年最大年最大负荷使用荷使用时间Tmax，它是一个假想，它是一个假想时间，在此，在此时间内，内，电力力负荷

46、按荷按年最大年最大负荷荷Pmax(或或P30)持持续运行所消耗的运行所消耗的电能，恰能，恰好等于好等于该电力力负荷全年荷全年实际消耗的消耗的电能。能。第二节第二节 暂载率及其换算暂载率及其换算v下下图为某厂年有功某厂年有功负荷曲荷曲线，此曲，此曲线上最大上最大负荷荷Pmax就是年最大就是年最大负荷，荷，Tmax为年最大年最大负荷利用小荷利用小时数。数。v2.平均平均负荷荷Pavv平均平均负荷荷Pav，就是，就是电力力负荷在一定荷在一定时间t内平均内平均消耗的功率，也就是消耗的功率，也就是电力力负荷在荷在该时间内消耗的内消耗的电能能W除以除以时间t的的值，即，即Pav=W/tv年平均年平均负荷荷

47、为Pav=Wa/8760vv3计算算负荷（荷（calculatedload）v通常将以通常将以半小半小时平均平均负荷荷为依据所依据所绘制的制的负荷荷曲曲线上的上的“最大最大负荷荷”称称为计算算负荷，并把它作荷，并把它作为按按发热条件条件选择电气气设备的依据，用的依据，用Pc(Qc、Sc、Ic)或或P30(Q30、S30、I30)表示。表示。vv3用用电设备的工作方式的工作方式v用用电设备按其工作方式可分按其工作方式可分为三种：三种：v（1）连续运行工作制运行工作制（长期工作制）期工作制）v （2）短短时运行工作制运行工作制（短（短暂工作制）工作制）v （3）断断续周期工作制周期工作制（重复短（

48、重复短暂工作制）工作制） v连续运行工作制（运行工作制（长期工作制）期工作制）v在在规定的定的环境温度下境温度下连续运行，运行，设备任任何部分温升均不超何部分温升均不超过最高允最高允许值，负荷比荷比较稳定。如通定。如通风机水机水泵、空气、空气压缩机、皮机、皮带输送机、送机、破碎机、球磨机、破碎机、球磨机、搅拌机、拌机、电机机车等机械的拖等机械的拖动电动机，以及机，以及电炉、炉、电解解设备、照明灯具等，、照明灯具等，均属均属连续运行工作制的用运行工作制的用电设备。 v短短时运行工作制（短运行工作制（短暂工作制）工作制）v用用电设备的运行的运行时间短而停歇短而停歇时间长，在工作在工作时间内，用内，

49、用电设备的温升尚未达到的温升尚未达到该负荷下的荷下的稳定定值即停歇冷却，在停歇即停歇冷却，在停歇时间内其温内其温度又降低度又降低为周周围介介质的温度，的温度，这是短是短暂工作的工作的特点。如机床上的某些特点。如机床上的某些辅助助电动机（如横梁升机（如横梁升降、刀架快速移降、刀架快速移动装置的拖装置的拖动电动机）及水机）及水闸用用电动机等机等设备。这类设备的数量不多。的数量不多。 v断断续周期工作制（重复短周期工作制（重复短暂工作制）工作制）v用用电设备以断以断续方式反复方式反复进行工作，其工作行工作，其工作时间（t）与停歇）与停歇时间（t0）相互交替。工作）相互交替。工作时间内内设备温度升高，

50、停歇温度升高，停歇时间温度又下降，若干周期后，达到温度又下降，若干周期后，达到一个一个稳定的波定的波动状状态。如。如电焊机和吊机和吊车电动机等。断机等。断续周期工作制的周期工作制的设备，通常用，通常用暂载率率表征其工作特表征其工作特征，取一个工作周期内的工作征，取一个工作周期内的工作时间与工作周期的百分与工作周期的百分比比值，即，即为，即：，即：v式中：式中：t，t0工作工作时间与停歇与停歇时间，两者之和，两者之和为工工作周期作周期T。v工作工作时间加停歇加停歇时间称称为工作周期。根据中国工作周期。根据中国的技的技术标准准规定：工作周期以定：工作周期以10min为计算依据。算依据。吊吊车电动机

51、的机的标准准暂载率分率分为15、25、40、60四种；四种；电焊设备的的标准准暂载率分率分为50、65、75、100四种。其中四种。其中100为自自动电焊机的机的暂载率。在建筑工程中通常按率。在建筑工程中通常按100考考虑。v二、二、电气气“设备容量容量”的的计算方法算方法v在每台用在每台用电设备的的铭牌上都有牌上都有“额定功率定功率”PN，但由于各用，但由于各用电设备的的额定工作方式不同，不能定工作方式不同，不能简单地将地将铭牌上牌上规定的定的额定功率直接相加，必定功率直接相加，必须先将先将其其换算算为同一工作制下的同一工作制下的额定功率定功率，然后才能相加。，然后才能相加。经过换算至算至统

52、一一规定的工作制下的定的工作制下的“额定功率定功率”称称为“设备额定容量定容量”，用，用Pe表示。表示。v（1）长期工作制和短期工作制和短时工作制的工作制的设备容量容量vPe=PNv（2）重复短）重复短暂工作制的工作制的设备容量容量v吊吊车机机组用用电动机（包括机（包括电葫芦、起重机、行葫芦、起重机、行车等等）的）的设备容量容量统一一换算到算到=25%时的的额定功率定功率（kW），若其），若其N不等于不等于25%时应进行行换算，公式算，公式为:v电焊机及机及电焊变压器的器的设备容量容量统一一换算到算到100%时的的额定功率（定功率（kW）。若其）。若其铭牌牌暂载率率N不不等于等于100%时，应

53、进行行换算，公式算，公式为:v（3）电炉炉变压器的器的设备容量容量v电炉炉变压器的器的设备容量是指在容量是指在额定功率因数下定功率因数下的的额定功率（定功率（kW），即：），即：vPe=PN=SNcos v（4）照明）照明设备的的设备容量容量v白白炽灯、碘灯、碘钨灯灯设备容量就等于灯泡上容量就等于灯泡上标注的注的额定定功率（功率（kW）；）；v荧光灯光灯还要考要考虑镇流器中的功率流器中的功率损失（失（约为灯管功灯管功率的率的20%），其），其设备容量容量应为灯管灯管额定功率的倍定功率的倍（kW）；）；v高高压水水银荧光灯亦要考光灯亦要考虑镇流器中的功率流器中的功率损失（失（约为灯泡功率的灯泡功

54、率的10%），其），其设备容量容量应为灯泡灯泡额定功定功率的倍（率的倍（kW）；）；v金属金属卤化物灯：采用化物灯：采用镇流器流器时亦要考亦要考虑镇流器中的流器中的功率功率损失（失（约为灯泡功率的灯泡功率的10%），故其），故其设备容量容量应为灯泡灯泡额定功率的倍（定功率的倍（kW）。）。v（5）不）不对称称单相相负荷的荷的设备容量容量v当有多台当有多台单相用相用电设备时，应将它将它们均匀地分接均匀地分接到三相上，力求减少三相到三相上，力求减少三相负载不不对称情况。称情况。v设计规程程规定，在定，在计算范算范围内，内，单相用相用电设备的的总容量如不超容量如不超过三相用三相用电设备总容量的容量的

55、15%时，可，可按三相按三相对称分配考称分配考虑，如，如单相用相用电设备不不对称容量大称容量大于三相用于三相用电设备总容量的容量的15%时，则设备容量容量Pe应按三倍最大相按三倍最大相负荷的原荷的原则进行行换算。算。v设备接于相接于相电压或或线电压时，设备容量容量Pe的的计算如下：算如下：单相设备接于相电压时vPe3Pem v式中：式中：Pe等效三相等效三相设备容量；容量；vPem 最大最大负荷所接的荷所接的单相相设备容量。容量。单相设备接于线电压时vv式中式中Pel接于同一接于同一线电压的的单相相设备容量。容量。第三节第三节负荷计算的方法负荷计算的方法v负荷荷计算的方法有算的方法有：v需要系

56、数法、二需要系数法、二项式法、利用系数法、式法、利用系数法、形状系数法、附加系数法形状系数法、附加系数法v需要系数法需要系数法比比较简便因而广泛使用。便因而广泛使用。这里里仅介介绍需要系数法。需要系数法。v需要系数需要系数v需要系数考需要系数考虑了以下的主要因素：了以下的主要因素：v式中：式中：K同时使用系数，为在最大负荷工作班某组工作着的用电设备容量与接于线路中全部用电设备总额定容量之比；KL负荷系数，用电设备不一定满负荷运行，此系数表示工作着的用电设备实际所需功率与其额定容量之比；wl线路供电效率；用电设备组在实际运行功率时的平均效率。v实际上，上述系数上，上述系数对于成于成组用用电设备是

57、很是很难确定的，而且确定的，而且对一个生一个生产企企业或或车间来来说，生，生产性性质，工工艺特点，加工条件，技特点，加工条件，技术管理，和管理，和劳动组织以及工以及工人操作水平等因素，都人操作水平等因素，都对Kd有影响。所以有影响。所以Kd只能靠只能靠测量量统计确定确定,见附附录表。上述各种因素可供表。上述各种因素可供设计人人员在在变动的系数范的系数范围内内选用用时参考。参考。v5.3.1需要系数法需要系数法v由由负荷端逐荷端逐级向向电源端源端进行行计算算v1单台用台用电设备的的计算算负荷荷v（1）有功有功计算算负荷荷：v考考虑到到单台用台用电设备总会有会有满载运行的运行的时候，其候，其计算算

58、负荷荷Pca1为vPe换算到算到统一一暂载率下的率下的电动机的机的额定容量；定容量；v用用电设备在在额定定负载下的的效率。下的的效率。v（2）无功无功计算算负荷荷：vQca1=Pca1tan v 用用电设备功率因数角。功率因数角。v计算目的：用于算目的：用于选择分支分支线导线及其上的开关及其上的开关设备。v2.用用电设备组的的计算算负荷荷v（1）有功有功计算算负荷荷：Pca2=KdPevKd用用电设备组的需要系数的需要系数，见附附录表；表；vPe用用电设备组的的设备额定容量之和，但不包括定容量之和，但不包括备用用设备容量。容量。v（2）无功无功计算算负荷荷：Qca2=Pca2tan wmvta

59、n wm值见附附录表。表。v（3）视在在计算算负荷荷：v计算目的：用于算目的：用于选择各各组配配电干干线及其上的开关及其上的开关设备。v当当Kd值有一定有一定变动范范围时，取，取值要作具体分析。要作具体分析。v如台数多如台数多时，一般取用，一般取用较小小值，台数少，台数少时取用取用较大大值；v设备使用率高使用率高时，取用，取用较大大值，使用率低，使用率低时取用取用较小小值。v当一条当一条线路内的用路内的用电设备的台数的台数较小（小（n3台）台）时，一般是将用，一般是将用电设备额定容量的定容量的总和作和作为计算算负荷，或者采用荷，或者采用较大的大的Kd值(0.851)。v3确定配确定配电干干线或

60、或变电所低所低压母母线上的上的计算算负荷荷v（1）总有功有功计算算负荷荷：Pca3Pca2v（2）总无功无功计算算负荷荷：Qca3Qca2v（3）总视在在计算算负荷荷：vPca3、Qca3、Sca3车间变电所低所低压母母线上的有功、无功及上的有功、无功及视在在计算算负荷；荷；vPca2、Qca2各用各用电设备组的有功、无功的有功、无功计算算负荷的荷的总和和v最大最大负荷荷时的同的同时系数。考系数。考虑各用各用电设备组的最大的最大计算算负荷不会同荷不会同时出出现而引入的系数。而引入的系数。的范的范围值见附附录表表6。v注意：注意：当当变电所的低所的低压母母线上装有无功上装有无功补偿用的静用的静电

61、电容器容器组，其容量其容量为Qc3则当当计算算Qca3时，要减去无功，要减去无功补偿容量容量，即，即Qca3 Qca2Qc3v计算目的：用于算目的：用于选择配配电干干线及其上的开关及其上的开关设备，或者用，或者用于低于低压母母线的的选择及及变电所所电力力变压器容量的器容量的选择。v4.确定确定变电所中所中变压器高器高压侧的的计算算负荷荷vPca4Pca3+PTvQca4Qca3+QTvPca、Qca、Sca车间变电所所中中变压器器高高压侧的的有有功功、无功及无功及视在在计算算负荷（荷（kW、kvar及及kVA）；）；vPT、QT变压器器的的有有功功损耗耗与与无无功功损耗耗（kW、kvar）。）

62、。v计算目的：用于算目的：用于选择变电所高所高压配配电线及其上的及其上的开关开关设备v在在计算算负荷荷时，变压器器尚尚未未选出出，无无法法根根据据变压器器的的有有功功损耗耗与与无无功功损耗耗的的理理论公公式式进行行计算算，因因此此一一般般按下列按下列经验公式估算：公式估算：v对SJL1等型等型电力力变压器：器：vPTca3 （kW）vQTca3 （kvar）v对SL7、S7、S9、S10等低等低损耗型耗型电力力变压器：器：vPTca3 （kW）vQTca3 （kvar）v式中：式中：Sca3变压器低器低压母母线上的上的计算算负荷（荷（kVA）。）。v5.确定全确定全变电所中高所中高压母母线上的

63、上的计算算负荷荷vPca5Pca4+P4mvQca5Qca4+Q4mv P4m、Q4m高高压用用电设备的有功及无功的有功及无功计算算负荷。荷。v计算目的：用于算目的：用于变电所高所高压母母线的的选择。v6.确定确定总降降压变电所出所出线上的上的计算算负荷荷vPca6= Pca5 +PLPca5vQca6 = Qca5 +QL Qca5vSca6Sca5vPL、QL高高压线路功率路功率损耗，由于一般用耗，由于一般用户范范围不不大，大，线路功率路功率损耗小，故可忽略不耗小，故可忽略不计。v计算目的：用于算目的：用于选择总降降压变电所出所出线及及其上的开关其上的开关设备。v7.确定确定总降降压变电所

64、低所低压侧母母线的的计算算负荷荷vPca7PcavQca7Qcav v注意注意：如果在：如果在总降降压变电所所10kV二次母二次母线侧采采用高用高压电容器容器进行无功功率行无功功率补偿，则在在计算算总无功功率无功功率Qca7时，应减去减去补偿设备的容量的容量时Qc7，即，即Qca7Qca- Qc7v计算目的：用于算目的：用于选择总降降压变电所低所低压母母线以及以及选择总降降压变电所主所主变压器容量。器容量。v8确定全确定全单位位总计算算负荷荷vPca8Pca7+PTvQca8Qca7+QTv计算目的：算目的：全全单位位总计算算负荷的数荷的数值可作可作为向供向供电部部门申申请全厂用全厂用电的依据

65、，并作的依据，并作为原始原始资料料进行高行高压供供电线路的路的电气气计算，算，选择高高压进线导线及及进线开关开关设备。v例例5.3.1一机修一机修车间的的380V线路上，接有金属切路上，接有金属切削机床削机床电动机机20台共台共50kW；另接通；另接通风机机3台共台共5kW；电葫芦葫芦4个共个共6kW（FCN=40%）试求求计算算负荷。荷。n解解 ：n冷加工机冷加工机： 附表附表3 3可得可得K Kd d（取取 ），），coscos ，tantan ，因此因此nP Pca(1)ca(1)=K=Kd dPPe e50=10(kW)50=10(kW)nQ Qca(1)ca(1)= P = P ca

66、(1)ca(1)tantan wmwm= =101.73=17.3(kvar)101.73=17.3(kvar)n S Sca(1)ca(1)= P = P ca(1)ca(1)/cos/cos wmwm= =10/0.5=20(kVA)10/0.5=20(kVA)n通通机机 ： 附表附表3 3可得可得K Kd d（取取 ），），coscos ，tantan ，因此因此nP Pca(2)ca(2)=K=Kd dPPe e5=4(kW)5=4(kW)nQ Qca(2)ca(2)= P = P ca(2)ca(2)tantan wmwm= =40.75=3(kvar)40.75=3(kvar)nS

67、 Sca(2)ca(2)= P = P ca(2)ca(2)/cos/cos wmwm= =4/0.8=5(kVA)4/0.8=5(kVA)v电葫葫芦芦：由由于于是是单台台设备，可可取取Kd=1，查附附录表表3可得可得cos ，tan ，因此，因此vPca(3)= Pe=3.79=3.79(kW)vQca(3)= Pca(3)tan wm=3.791.73=6.56(kvar)v Sca(3)= Pca(3)/cos wm=3.79/0.5=7.58(kVA)n取取 同同系数系数 ，因此算因此算负负荷荷nPca()Pca（）=16.01(kW)nQca()Qca（）=24.17(kW)v为了使

68、人一目了然，便于了使人一目了然，便于审核，核，实际工程工程设计中中常采用常采用计算表格形式，如下表所示。算表格形式，如下表所示。28.9924.1716.01取=0.926.8617.7924负荷总计7.586.563.791.730.513.79（=25%）1电葫芦35340.750.80.853通风机组22017.3101.730.50.25020机床组1Sca(kVA)Qca(kVar)Pca(kW)计算负荷tancosKd设备容量（kW）台数用电设备组名称序号返回目录第五第五节供供电系系统一次一次设备v 电力力变压器器v电力力变压器器（powertransformer）是是变电所的核心

69、所的核心设备，通，通过它将一种它将一种电压的交流的交流电能能转换成另一种成另一种电压的交流的交流电能，以能，以满足足输电、供、供电、配、配电或用或用电的需要。的需要。v1.常用常用电力力变压器的种器的种类v（1）按相数分）按相数分类：有三相：有三相电力力变压器和器和单相相电力力变压器。大器。大多数多数场合使用三相合使用三相电力力变压器，在一些低器，在一些低压单相相负载较多的多的场合，也使用合，也使用单相相变压器。器。v（2）按）按绕组导电材料分材料分类：有：有铜绕组变压器和器和铝绕组变压器。器。目前一般均采用目前一般均采用铜绕组变压器。器。v（3）按）按绝缘介介质分分类：有：有油浸式油浸式变压

70、器和干式器和干式变压器器。油浸。油浸式式变压器由于价格低廉而得到了广泛器由于价格低廉而得到了广泛应用；干式用；干式变压器有不易器有不易燃燃烧、不易爆炸的特点，特、不易爆炸的特点，特别适合在防火、防爆要求高的适合在防火、防爆要求高的场合合使用，使用，绝缘形式有形式有环氧氧浇注式、开启式、六氟化硫（注式、开启式、六氟化硫（SF6）充）充气式和气式和缠绕式等。式等。干式干式变压器器现已在中已在中压等等级的的电网中逐步得网中逐步得到了广泛的到了广泛的应用用。 v2.常用常用变压器的容量系列器的容量系列v我国目前的我国目前的变压器器产品容量系列品容量系列为R10系列，系列，即即变压器容量等器容量等级是按

71、是按为倍数确定倍数确定的，如：的，如：100kVA、125kVA、160kVA、200kVA、250kVA、315kVA、500kVA、630kVA、800kVA、1000kVA、1250kVA、1600kVA等等。v5.5.2高高压开关开关设备v1.高高压断路器断路器v2.高高压隔离开关隔离开关v4.高高压负荷开关荷开关v5.高高压熔断器熔断器v高高压断路器断路器（circuit-breaker）是是带有有强力力灭弧装置的高弧装置的高压开关开关设备，是供配，是供配电系系统中重要的中重要的开关开关设备，它能，它能够开断和开断和闭合正常合正常线路与故障路与故障线路，路，主要用于供配主要用于供配电

72、系系统发生故障生故障时与保与保护装置配合自装置配合自动切断系切断系统的短路的短路电流。流。v高高压断路器通常按照断路器通常按照灭弧介弧介质分分类，主要有，主要有:油断路器（已基本淘汰）真空断路器SF6（六氟化硫）断路器v高高压断路器的型号含断路器的型号含义vSN10-10型断路器型断路器ZN28-12ZN28-12型型型型ZN28A-12ZN28A-12型型型型VD4VD4型型型型瓷柱瓷柱瓷柱瓷柱式式落地落地落地落地罐式罐式v隔离开关隔离开关的主要功能是隔离的主要功能是隔离电源，当它源，当它处于于分分闸状状态时，有着明，有着明显的断口，使的断口，使处于其后的高于其后的高压母母线、断路器等、断路

73、器等电力力设备与与电源或源或带电高高压母母线隔离，隔离，以保障以保障检修工作的安全。由于不修工作的安全。由于不设灭弧装置，隔离开弧装置，隔离开关一般不允关一般不允许带负荷操作，即不允荷操作，即不允许接通和分断接通和分断负荷荷电流（流（和断路器配合使用和断路器配合使用时，要，要严格遵守操作格遵守操作顺序，序，即停即停电时，应先使断路器跳先使断路器跳闸，后拉开隔离开关；送，后拉开隔离开关；送电时，应先合隔离开关，再先合隔离开关，再闭合断路器合断路器）。）。v但可用来分合一定的小但可用来分合一定的小电流，如励磁流，如励磁电流不流不超超过2A的空的空载变压器、器、电容容电流不超流不超过5A的空的空载线

74、路以及路以及电压互感器和避雷器等。互感器和避雷器等。v高高压负荷开关荷开关是一种介乎隔离开关与断路器是一种介乎隔离开关与断路器之之间的的结构构简单的高的高压电器，具有器，具有简单的的灭弧装置，弧装置，常用来分合常用来分合负荷荷电流和流和较小的小的过负荷荷电流，但不能分流，但不能分断短路断短路电流。流。此外，此外，负荷开关荷开关还大多数具有明大多数具有明显的断的断口，具有隔离开关的作用。口，具有隔离开关的作用。v负荷开关常与熔断器荷开关常与熔断器联合使用，由合使用，由负荷开关荷开关分断分断负荷荷电流，利用熔断器切断故障流，利用熔断器切断故障电流。因此在容流。因此在容量不是很大、同量不是很大、同时

75、对保保护性能的要求也不是很高性能的要求也不是很高时，负荷开关与熔断器荷开关与熔断器组合起来便可取代断路器，从而降合起来便可取代断路器，从而降低低设备投投资和运行和运行费用。用。这种形式广泛种形式广泛应用于城网改用于城网改造和造和农村村电网网。真真空空空空 式式SF6SF6式式油浸油浸油浸油浸式式 气式气式v高高压熔断器熔断器（fuse）是供配是供配电网网络中人中人为设置的最薄弱的元件。当其所在置的最薄弱的元件。当其所在电路路发生短路或生短路或长期期过载时，它便因，它便因过热而熔断，并通而熔断，并通过灭弧介弧介质将熔断将熔断时产生的生的电弧熄弧熄灭，最，最终开断开断电路，以保路，以保护电力力电路

76、及路及其它的其它的电气气设备。跌落跌落跌落跌落式式熔断器熔断器熔断器熔断器限流限流限流限流式式熔断器熔断器熔断器熔断器v5.5.4互感器互感器v电压互感器互感器（potentialtransformer）和和电流互感器流互感器（currenttransformer）常常统称称为互互感器，从基本感器，从基本结构和原理来构和原理来说，互感器是一种特殊的，互感器是一种特殊的变压器。器。电力系力系统中的中的电压及及电流，数流，数值相差范相差范围极极大。大。为了减少了减少测量量仪表的表的规格，格，简化其生化其生产过程，保程，保证测量人量人员的安全操作，的安全操作，对于高于高电压、大、大电流均采用流均采用

77、互感器降互感器降压、变流后再流后再进行行测量。同量。同时互感器也可以互感器也可以作作为继电保保护和信号装置的和信号装置的电源，以使控制和保源，以使控制和保护装装置与高置与高压回路隔开。回路隔开。v电压互感器互感器可以可以扩大大测量范量范围，相当于是一，相当于是一种降种降压变压器。它是由两个或者三个互相器。它是由两个或者三个互相绝缘的的线圈圈绕在同一个在同一个铁芯上构成的，芯上构成的，二次二次侧额定定电压为100V。v电压互感器的使用注意事互感器的使用注意事项v电压互感器在使用互感器在使用时，二次二次侧不能短路不能短路。v为了安全起了安全起见，电压互感器二次互感器二次侧必必须有一端接地。有一端接

78、地。v电流互感器流互感器将主回路的大将主回路的大电流流变换成小成小电流，流，供供计量和量和继电保保护用。用。电流互感器流互感器二次二次侧额定定电流流通通常常为5A或或1A。v电流互感器的使用注意事流互感器的使用注意事项v电流互感器二次流互感器二次侧不允不允许开路；开路；v电流互感器二次流互感器二次侧必必须一点接地；一点接地；v注意注意电流互感器二次流互感器二次绕组的极性。的极性。v5.5.5组合合电器成套装置器成套装置v1环网供网供电单元元v环网供网供电单元元（TheUnitofRingNetworkPowerSupply）由由间隔隔组成，一般至成，一般至少有三个少有三个间隔隔组成，即两个成，

79、即两个环缆进出出间隔和一个隔和一个变压器回路器回路间隔。隔。v城网一般用城网一般用环缆，在用架空，在用架空线的地方，可将的地方，可将架空架空线引至引至环网供网供电单元旁，再由元旁，再由电缆引引进和引出，和引出，如如图所示。所示。v2.预装式装式变电站站v预装式装式变电站站（prefabricatedsubstation）俗称俗称箱式箱式变电站站。预装式装式变电站就是站就是一种把高一种把高压开关开关设备，配，配电变压器和低器和低压配配电装置按装置按一定一定线路方案排布成一体的路方案排布成一体的预制型制型户内、内、户外外紧凑式凑式配配电设备。v特特别适用于城网建适用于城网建设与改造，具有成套性与改

80、造，具有成套性强，体体积小，占地少，能深入小，占地少，能深入负荷中心，提高供荷中心，提高供电质量，量，减少减少损耗，送耗，送电周期短，周期短，选址灵活，址灵活，对环境适境适应性性强，安装方便，运行安全可靠及投安装方便，运行安全可靠及投资少，少，见效快等一系列效快等一系列优点。点。 v预装式装式变电站三个主要部分（高站三个主要部分（高压配配电装置，装置，变压器器及低及低压配配电装置）的布置方式一般有两种：装置）的布置方式一般有两种：“目目”字形字形和和“品品”字形字形。v“目目”字形布置接字形布置接线方便，而方便，而“品品”字形布字形布置接置接线紧凑。凑。 v3高高压开关柜开关柜v开关柜是金属封

81、开关柜是金属封闭式开关式开关设备的俗称。按照的俗称。按照国国标GB3906的定的定义，金属封，金属封闭开关开关设备是指除是指除进出出线外，完全被金属外壳包住的开关外，完全被金属外壳包住的开关设备。v高高压开关柜开关柜（highvoltageswitchgear）结构构紧凑，占地面凑，占地面积小，安装工作量小，安装工作量小，使用和小，使用和维修方便，且有多种接修方便，且有多种接线方案以供方案以供选择，故用故用户使用极使用极为便利。便利。v（1）空气空气绝缘金属封金属封闭开关开关设备（开关柜）（开关柜）v1）分）分类v铠装式装式各室各室间用金属板隔离且接地，如用金属板隔离且接地，如KYN1-10型

82、型v间隔式隔式各室各室间是用一个或多个非金属板隔离，如是用一个或多个非金属板隔离，如JYN2-10型型v箱式箱式具有金属外壳，但具有金属外壳，但间隔数目少于隔数目少于铠装式或隔装式或隔离式，如离式，如XGN2-10型型v2）型式）型式v高高压断路器的置放有两种型式：断路器的置放有两种型式：v落地式落地式断路器手断路器手车本身落地，推入柜内。如本身落地，推入柜内。如KYN1-10型和型和JYN2-10型。型。v中置式中置式手手车装于柜子中部，如装于柜子中部，如KYN18型型中置柜，中置柜，手手车的装卸需要装卸的装卸需要装卸车。目前中置式开关柜越来越。目前中置式开关柜越来越多。多。v3）高）高压开

83、关柜的型号含开关柜的型号含义v高高压开关柜型号的表示和含开关柜型号的表示和含义如下如下v4）“五防五防”功能功能v高高压开关柜必开关柜必须装装设防止防止电气气误操作的装置，操作的装置，具体功能具体功能为：防止误分、误合断路器；防止带负荷推拉小车；防止误入带电间隔；防止带电挂接地线或合接地开关；防止接地开关在接地位置时送电。 v（2）SF6绝缘金属封金属封闭开关开关设备（充气柜）（充气柜）v以以SF6气体气体绝缘的开关柜的开关柜简称充气柜。此称充气柜。此产品的高品的高压元件元件诸如母如母线、断路器、隔离开关、互感器、断路器、隔离开关、互感器等封等封闭在充有在充有较低低压力（一般）的力（一般）的S

84、F6气体的壳体内。气体的壳体内。最大特点是不受外界最大特点是不受外界环境条件的影响，可用在境条件的影响，可用在环境境恶劣的劣的场所。所。还有一个重要特点是：由于使用性能有一个重要特点是：由于使用性能优异异的的SF6绝缘，大大，大大缩小了柜体的外形尺寸。与空气小了柜体的外形尺寸。与空气绝缘相比，相比， SF6充气柜的安装面充气柜的安装面积为其其26%，体，体积为其其27%。同。同时，由于充气柜配有性能良好的无油开关，由于充气柜配有性能良好的无油开关，大大减少了大大减少了维修和修和检修工作量。修工作量。第六第六节变电所的所的电气主接气主接线v5.6.1对主接主接线的基本要求的基本要求v1.主接主接

85、线的定的定义v变电所的所的电气主接气主接线是由是由电力力变压器、各种器、各种开关开关电器、器、电流互感器、流互感器、电压互感器、母互感器、母线、电力力电缆或或导线、移相、移相电容器、避雷器等容器、避雷器等电气气设备以一定次以一定次序相序相连接的接受和分配接的接受和分配电能的能的电路。路。v2.主接主接线的要求的要求v（1）安全性安全性必必须保保证在任何可能的运行方式及在任何可能的运行方式及检修状修状态下运行人下运行人员及及设备的安全。的安全。v（2）可靠性可靠性能能满足各足各级用用电负荷供荷供电可靠性要求。可靠性要求。v（3）灵活性灵活性主接主接线应在安全、可靠的前提下，力在安全、可靠的前提下

86、，力求接求接线简单运行灵活，运行灵活，应能适能适应各种可能的运行方式各种可能的运行方式的要求。的要求。v（4）经济性性在在满足以上要求的条件下，力求达到足以上要求的条件下，力求达到最少的一次投最少的一次投资与最低的年运行与最低的年运行费用最低。用最低。v5.6.2有有汇流母流母线的主接的主接线v母母线（bus）实质上是主接上是主接线电路中接受和路中接受和分配分配电能的一个能的一个电气气联结点，形式上它将一个点，形式上它将一个电气气联结点延展成一条点延展成一条线，以便于多个，以便于多个进出出线回路的回路的联结。v有有汇流母流母线的主接的主接线是我国目前广泛采用的是我国目前广泛采用的接接线形式，按

87、母形式，按母线设置置组数的不同，又可分数的不同，又可分为单母母线接接线和双母和双母线接接线两大两大类。v1单母母线接接线v常用的常用的单母母线接接线方式有方式有单母母线制和制和单母母线分段制。分段制。l l母制母制n单单母母线线制形式如制形式如图图所示，所示，是有是有汇汇流母流母线线的主接的主接线线中中结结构最构最为为简单简单的一的一类类。在。在这这种接种接线线中所有中所有电电源和引出源和引出线线回路都回路都连连接于同一母接于同一母线线上。上。n单单母母线线制的可靠性和灵制的可靠性和灵活性都活性都较较低，母低，母线线或或连连接于母接于母线线上上的任一隔离开关的任一隔离开关发发生故障或生故障或检

88、检修修时时，都将影响全部都将影响全部负负荷的用荷的用电电。l单母母线分段接分段接线v为了提高了提高单母母线接接线的供的供电可靠性和灵活性，可靠性和灵活性，可采用断路器分段的可采用断路器分段的单母母线接接线，如，如图所示，所示，图中的中的QF3称称为分段断路器分段断路器。v2.双母双母线接接线v对于特于特别重要的重要的负荷，当采用荷，当采用单母母线分段接分段接线，可靠性不能，可靠性不能满足要求足要求时，可考，可考虑采用双母采用双母线接接线，如如图所示。所示。W1为工作母工作母线，W2为备用母用母线，其，其间通通过断路器断路器QF连接起来，接起来，QF称称为母母联断路器断路器。v5.6.3无无汇流

89、母流母线的主接的主接线v前面分析的各种有母前面分析的各种有母线的主接的主接线形式中所采形式中所采用的断路器数目一般都大于用的断路器数目一般都大于连接回路的数目，造成整接回路的数目，造成整个配个配电装置占地面装置占地面积大，建大，建设成本高。成本高。对于一些于一些对经济性要求性要求较高的高的场合，在合，在满足主接足主接线可靠性要求的前可靠性要求的前提下，可考提下，可考虑采用无采用无汇流母流母线的主接的主接线。v常常见的有的有单元式接元式接线和和桥式接式接线。v1.单元式接元式接线线路路-变压器器组接接线v单元式接元式接线用于只有一回用于只有一回进线和一回出和一回出线的的场合，只有一种运行方式，如

90、合，只有一种运行方式，如图所示。所示。这种种这主接主接线形式只适用于向三形式只适用于向三级负荷供荷供电。v2.桥式接式接线v当只有两台当只有两台变压器和两条器和两条线路路时，可以采，可以采用用桥式接式接线。桥式接式接线是是单母母线分段接分段接线中中进出出线回路数相同，且取消回路数相同，且取消进线或出或出线断路器断路器时的特殊情的特殊情况，将此况，将此时的母的母线分段断路器称分段断路器称为桥断路器断路器。vvv桥式接式接线按照按照桥断路器的位置可分断路器的位置可分为：内桥式接线外桥式接线v桥断路器在断路器在进线断路器的内断路器的内侧（即（即变压器器侧），则称称为内内桥式接式接线，如，如图a所示。

91、所示。v桥断路器在断路器在进线断路器的外断路器的外侧（即（即进线侧），），则称称为外外桥式接式接线 ，如，如图b所示。所示。v内内桥式接式接线的特点的特点是：是：线路的投切比路的投切比较方便，方便，变压器的投切比器的投切比较复复杂，所以内，所以内桥式接式接线适用于适用于进线线路路较长，负荷比荷比较平平稳，变压器不需要器不需要经常投切的常投切的场合。合。v外外桥式接式接线的特点的特点和内和内桥相反：它适用于相反：它适用于进线线路路较短、短、负荷荷变化化较大，大，变压器需要器需要经常切常切换的的场合。合。v桥式接式接线有工作可靠、灵活、使用的有工作可靠、灵活、使用的电器少、器少、装置装置简单清晰和

92、建清晰和建设费用低等用低等优点，并且它特点，并且它特别容易容易发展展为单母母线分段和双母分段和双母线接接线。因此广泛使用在。因此广泛使用在220kV及以下的及以下的变电所中，具有两路所中，具有两路电源的工厂企源的工厂企业变电所也普遍采用，所也普遍采用，还可以作可以作为建建设初期的初期的过渡接渡接线。v5.6.4变电所的主接所的主接线举例例v1.总降降压变电所常所常见的主接的主接线负荷大多荷大多为一一类和二和二类负荷荷的化工厂、煤气厂、的化工厂、煤气厂、炼油厂等大油厂等大型工型工业企企业采用采用3510kV的的线路两回路供路两回路供电时，一般高，一般高压侧多多采用内采用内桥式接式接线，低，低压侧

93、采用采用单母母线分段接分段接线。如。如图所示。所示。v2.车间变电所主接所主接线v车间变电所供所供电线路路往往往往较短，并考短，并考虑厂区美化因厂区美化因素，常采用素，常采用电缆配配电。这时车间变电所主接所主接线的典型方案如的典型方案如图所示。所示。图（a）在）在变压器高器高压侧不不设开关，开关，变压器的操作和器的操作和保保护在在总降降压变电所所馈出出线处实现，低，低压母母线故障由低故障由低压侧断路器保断路器保护。当需要在。当需要在车间变电所操作空所操作空载变压器器时，可，可选用用图（b）或）或图（c）所示方案，）所示方案，其中，其中，图（b）适用于）适用于变压器容器容量不大于量不大于630k

94、VA的的变电所。所。v当当车间变电所由架空所由架空线供供电时，其典型方案，其典型方案如如图所示。所示。图（a）和）和图（b）适用于）适用于变压器容量不大器容量不大于于630kVA的的变电所，所，图（c）则适用于适用于变压器容量器容量较大的大的变电所。所。v倒倒闸操作操作v电气气设备在运行中要将在运行中要将电气气设备由一种运行状由一种运行状态转变到另一种运行状到另一种运行状态，就需要，就需要进行一系列的倒行一系列的倒闸操操作。作。v倒倒闸操作操作主要是指主要是指为适适应电力系力系统运行方式改运行方式改变的需要，而必的需要，而必须进行的拉、合断路器、隔离开关、高行的拉、合断路器、隔离开关、高压熔断

95、器等熔断器等(以下以下简称一次称一次设备)的操作。的操作。为适适应一次一次设备运行状运行状态的改的改变，继电保保护及自及自动装置装置(以下以下简称二次称二次设备)运行状运行状态亦亦应作相作相应的改的改变，如，如继电保保护装置的投入或退出、保装置的投入或退出、保护定定值的的调整等。整等。 v基本原基本原则：严防防带负荷拉隔离开关荷拉隔离开关。v操作操作顺序：序：停停电拉拉闸操作必操作必须按照断路器、按照断路器、负荷荷侧隔隔离开关、离开关、电源源侧隔离开关隔离开关顺序依次操作，送序依次操作，送电合合闸顺序与此相反。序与此相反。v倒倒闸操作模操作模拟演示演示返回目录第七第七节继电保保护v继电保保护的

96、概念的概念v继电保保护的任的任务保装保装置是能反供系中的是能反供系中的气 备 生故障故障或不正常工作状正常工作状态，并能作于并能作于断路断路器跳器跳或起信号装起信号装置出信号出信号的的 一种自装种自装置。u自地自地、迅迅 速地地 、有选性地性地将故障元件从供系故障元件从供系切除除 ，使其它非故障部其它非故障部分迅迅 速恢恢复正常供正常供；u能正确反能正确反气 备的的 不正常运行状正常运行状态，并根据要求并根据要求，出信号出信号；u保装保装置与供系的自装供系的自装置(如自重如自重合装装 置、备用源自投入装用源自投入装置等等 )配配合，可以大大可以大大缩短事故停短事故停，从从 而提高供系的运行可靠

97、性提高供系的运行可靠性。n继电保保护的基本原理的基本原理 n对继电保保护的基本要求的基本要求v选性性 速性性 灵敏性灵敏性可靠性可靠性1选择性性当供当供电系系统发生短路故障生短路故障时，继电保保护装置装置动作，只切除故障元件，并使停作，只切除故障元件，并使停电范范围最小，以减最小，以减小故障停小故障停电造成的造成的损失。保失。保护装置装置这种能挑种能挑选故障故障元件的能力称元件的能力称为保保护的的选择性。性。主保主保护后后备保保护（近后（近后备，远后后备）辅助保助保护2速速动性性为了减小由于故障引起的了减小由于故障引起的损失，减少用失，减少用户在在故障故障时低低电压下的工作下的工作时间，以及提

98、高，以及提高电力系力系统运运行的行的稳定性，要求定性，要求继电保保护在在发生故障生故障时尽快尽快动作作将故障切除。将故障切除。注意注意：必必须在在满足足选择性的基性的基础上上 Why?!3灵敏性灵敏性指指在在保保护范范围内内发生生故故障障或或不不正正常常工工作状作状态时，保，保护装置的反装置的反应能力。能力。继电保保护装装置置的的灵灵敏敏性性以以灵灵敏敏系系数数KS来衡量。来衡量。（1）对于反于反应故障故障时参数量增加的保参数量增加的保护装置装置例如：例如：过电流保流保护的灵敏系数的灵敏系数为KSIKminIop IKmin保保护区内故障的最小短路区内故障的最小短路电流流值（2）对于反于反应故

99、障故障时参数量降低的保参数量降低的保护装置装置例如：低例如：低电压保保护的灵敏系数的灵敏系数为KSUopUKmax UKmax保保护区内故障的最大残区内故障的最大残压值 思思考考故障点位于何故障点位于何处? 4可靠性可靠性继电保保护装装置置在在其其所所规定定的的保保护范范围内内发生生故故障障或或不不正正常常工工作作时，一一定定要要准准确确动作作，即即不不能能拒拒动；不不属属其其保保护范范围的的故故障障或或不不正正常常工工作作时，一一定不要定不要动作，即作，即不能不能误动。另外：另外：还要考要考虑经济性性目标：目标：技技术上安全可靠，上安全可靠，经济上合理上合理电流互感器的接线方式电流互感器的接

100、线方式保保护装装置置的的接接线方方式式是是指指作作为相相间短短路路的的过电流流保保护用用的的电流流继电器器与与电流流互互感感器器二二次次线圈圈之之间的的连接方式。分接方式。分为三种：三种：三相完全星形接三相完全星形接线方式方式两相不完全星形接两相不完全星形接线两相两相电流差接流差接线接接线系系数数KW：指指通通过继电器器的的电流流IK与与电流流互互感感器二次器二次电流流I2的比的比值，即：即：KWIKI2。三相完全星形接三相完全星形接线方式方式三相完全星形接三相完全星形接线方式方式是用三台是用三台电流互感器与三流互感器与三只只继电器器对应连接的。可以反映任何形式短路故障。接的。可以反映任何形式

101、短路故障。可可见：KW1两相不完全星形接两相不完全星形接线两相不完全星形接两相不完全星形接线方式方式是在是在A、C两相装有两相装有电流互感流互感器，分器，分别与两只与两只电流流继电器相器相连接。可以反映除接。可以反映除B相相单相接地相接地短路以外的所有故障。短路以外的所有故障。可可见：KW1vv两相两相两相两相不不完全完全完全完全星星形接方形接方形接方形接方式式可以接可以接可以接可以接成成两相两相两相两相三三器形器形器形器形式，式，以提高可靠性以提高可靠性以提高可靠性以提高可靠性。vvvv可可可可 ：K KWW 1 1有何有何作用作用？两相两相电流差接流差接线两两相相电流流差差接接线方方式式由

102、由两两台台电流流互互感感器器和和一一只只电流流继电器器组成。正常工作成。正常工作时，通，通过继电器的器的电流流为：两相两相电流差接流差接线的接的接线系数系数不同的相不同的相间短路短路时，接，接线系数是不一系数是不一样的。的。正常和三相短路正常和三相短路时接接线系数系数为；AC相短路相短路时接接线系数系数为2；AB相或相或BC相短路相短路时接接线系数系数为1。因而灵敏系数也不一因而灵敏系数也不一样。一般情况下：。一般情况下：保保护整定整定时取取KW灵敏度校灵敏度校验时取取KW1Why?!三种接三种接线方式性能比方式性能比较三相三三相三三相三三相三继电器继电器继电器继电器两相两两相两两相两两相两继

103、电器继电器继电器继电器两相一两相一两相一两相一继电器继电器继电器继电器可靠性可靠性可靠性可靠性灵敏性灵敏性灵敏性灵敏性最好最好最好最好较好较好较好较好差差差差经济性经济性经济性经济性差差差差较好较好较好较好最好最好最好最好适用适用适用适用场合场合场合场合中性点接地中性点接地中性点接地中性点接地电网电网电网电网中性点不接中性点不接中性点不接中性点不接地电网地电网地电网地电网10kV10kV以下和以下和以下和以下和高压电动机高压电动机高压电动机高压电动机保护保护保护保护流互流互感器的差曲器的差曲v流互流互流互流互感感器的差主要器的差主要器的差主要器的差主要与与一一次流次流次流次流和和和和 二次二次

104、二次二次负负 Z Z2 2有有关系关系关系关系。流互流互感器二次流和器二次流和一次流的关系曲次流的关系曲电流互感器的流互感器的10%误差曲差曲线指指指指电电流互感器流互感器流互感器流互感器一次一次一次一次电电流倍数流倍数流倍数流倍数mm（又称（又称（又称（又称10%10%倍数）与倍数）与倍数）与倍数）与电电流流流流误误差等于差等于差等于差等于10%10%所允所允所允所允许许的二次的二次的二次的二次负载值负载值Z Z2al2al的关的关的关的关系曲系曲系曲系曲线线。 利用利用10%误差曲差曲线校校验电流互感器流互感器1 1。计计算一次算一次算一次算一次电电流倍数流倍数流倍数流倍数mm2 2。计计

105、算允算允算允算允许负载值许负载值查查10%10%误误差曲差曲差曲差曲线线3 3。计计算算算算实际负载值实际负载值4 4。比比比比较较负负荷荷荷荷大大大大小小小小如如如如果果果果Z Z2 2ZZ2al2al，则则说说明明明明电电流流流流互感器的互感器的互感器的互感器的误误差不超差不超差不超差不超过过10%10%。如果如果如果如果Z Z2 2Z Z2al2al，不，不，不，不满满足要求，足要求，足要求，足要求，则则采取以下措施：采取以下措施：采取以下措施：采取以下措施：（1 1）增增增增大大大大连连接接接接导导线线截截截截面面面面，或或或或缩缩短短短短导导线线长长度度度度，以以以以减小二次减小二次

106、减小二次减小二次负载负载。（2 2）改改改改变变变变比比比比较较大大大大的的的的电电流流流流互互互互感感感感器器器器，降降降降低低低低一一一一次次次次电电流倍数，增大二次流倍数，增大二次流倍数，增大二次流倍数，增大二次负载值负载值。（3 3）将将将将两两两两个个个个电电流流流流互互互互感感感感器器器器二二二二次次次次线线圈圈圈圈串串串串联联，使使使使二二二二次次次次允允允允许负载许负载增大一倍。增大一倍。增大一倍。增大一倍。电磁型电流继电器（电磁型电流继电器（DLDL型）型）一、一、结构构1心心 2 圈3可可 舌片片 4反作用簧反作用簧5可触点可触点6静触点静触点7调整杆整杆8刻度刻度二、工作

107、原理二、工作原理继电器器的的起起动电流流是是指指使使继电器器常常开开接接点点闭合合的的最小最小电流，用流，用IopK表示。表示。继电器器的的返返回回电流流是是使使继电器器闭合合了了的的常常开开接接点点断开的最大断开的最大电流流，用，用IreK表示。表示。返返回回系系数数Kre是是指指继电器器的的返返回回电流流I与与其其起起动电流流I的比的比值，一般小于，一般小于1，即：，即：KreIreKIopK继电器起器起动电流流IopK的的调整方法整方法：粗粗调：改改变继电器器两两个个电流流线圈圈的的联结方方式式(串串、并并联)细调：改：改变反作用反作用弹簧的反作用力矩簧的反作用力矩电磁型电压、中间、时间

108、、信号继电器电磁型电压、中间、时间、信号继电器电磁磁式式电压继电器器有有过电压和和欠欠电压继电器器两两大大类，其中欠，其中欠电压继电器在工厂供器在工厂供电系系统应用用较多。多。欠欠电压继电器的器的起起动电压UopK是使其是使其动作的最作的最高高电压;返回返回电压UreK是使其返回的最低是使其返回的最低电压;返回返回系数系数KreUreKUopK。由于欠由于欠电压继电器的返回器的返回电压大于起大于起动电压，所以其返回系数所以其返回系数Kre大于大于1，一般在，一般在1之之间。时间继电器器在保在保护装置中起延装置中起延时作用，以保作用，以保证保保护装置装置动作的作的选择性。性。中中间继电器器的作用

109、是的作用是为了了扩充保充保护装置出口装置出口继电器器的接点数量和容量，也可以使触点的接点数量和容量，也可以使触点闭合或断开合或断开时带有不大的延有不大的延时0.8S)，或者通，或者通过继电器的自保持，器的自保持，以适以适应保保护装置的需要。装置的需要。信号信号继电器器用于各保用于各保护装置回路中，作装置回路中，作为保保护动作作的指示器的指示器感应型电流继电器（感应型电流继电器（GLGL型）型）一、一、结构构二、工作原理二、工作原理由由带延延时动作的感作的感应部分与瞬部分与瞬时动作的作的电磁部分磁部分组成。成。1感感应系系统部分：部分：动作作电流流是是指指继电器器铝盘轴上上蜗杆杆与与扇扇形形齿片

110、片相相咬咬合合时，线圈圈所需要通入的最小所需要通入的最小电流。流。动作作电流的整定流的整定值通通过插孔板插孔板拧入螺入螺钉来改来改变线圈的匝数来圈的匝数来调整（整（2，5，69，10A）。）。返返回回电流流是是指指便便扇扇形形齿片片脱脱离离蜗杆杆返返回回到到原原来来位位置置时的的最最大大电流。流。动作作时间是是指指从从轴上上蜗杆杆与与扇扇形形齿片片相相咬咬合合起起到到接接点点闭合合这一一段段时间。通入通入继电器的器的电流越大，流越大，铝盘转速越快，速越快，动作作时间就越短，就越短，这种特性称种特性称为反反时限特性限特性。时限限螺螺钉指指示示盘上上的的刻刻度度，是是指指通通入入10倍倍动作作电流

111、流整整定定值时的的动作作时间。2电磁速断部分磁速断部分电磁磁系系统的的速速断断特特性性即即当当通通入入继电器器线圈圈的的电流流大大到到整整定定值的的某某个个倍倍数数时，未未等等感感应系系统动作作，衔铁右右端瞬端瞬时被吸下，接点立即被吸下，接点立即闭合。合。动作作电流流值通通过改改变衔铁与与电磁磁铁芯芯之之间气气隙隙来来调整整，其其速速断断动作作电流流调整整范范围是是感感应系系统整整定定电流流值的的28倍。倍。GL10型型继电器器本本身身带有有信信号号掉掉牌牌，而而且且接接点点容容量量又又较大大，所所以以组成成反反时限限过电流流保保护时，无无需需再再接接入其它入其它继电器。器。GL-10（20）

112、系系 列器的限特性曲器的限特性曲本节主要内容本节主要内容瞬瞬时电流速断保流速断保护限限时电流速断保流速断保护定定时限限过电流保流保护反反时限限过电流保流保护阶段式（三段式）保段式（三段式）保护的的应用及用及评价价一、接一、接线瞬瞬时电流速断保流速断保护（段）段）二、二、动作作电流整定流整定保保护装置装置动作作电流：流：躲过本本线路末端最大三相路末端最大三相短短路路电流流器的作流器的作流：可靠系数可靠系数，一般取般取12 13。保保 范 ：路的路的前前 一段段 ，末端末端有死区死区。保保护范范围三、灵敏度校三、灵敏度校验在校在校验灵敏度灵敏度时，应按最小运行方式下按最小运行方式下发生两生两相短路

113、来相短路来进行。行。要求：要求：它的最小保它的最小保护范范围一般不小于一般不小于线路全路全长的的1520。灵敏系数校灵敏系数校验的的简化方法化方法为：KS1.5式中：式中：保保护安装安装处最小两相短路最小两相短路电流的次流的次暂态值。四、四、评价价优点点：简单、可靠、可靠、动作迅速；作迅速；缺点缺点：1.不能保不能保护线路全路全长；2.当运行方式当运行方式变化大化大时，灵敏度，灵敏度不能不能满足要求。足要求。限限时电流速断保流速断保护装置装置，以切除瞬，以切除瞬时电流速断保流速断保护范范围以外的故障，既保以外的故障，既保护全全长，又可作无，又可作无时限限电流流速断保速断保护的后的后备保保护。器

114、的作流器的作流：可靠系数可靠系数，一般取般取。保保 范 ：路的路的全全 长及及 下路路 一部部 分。限限时电流速断保流速断保护（段）段） v一、作流整定作流整定：下 段保作流段保作流保保护范范围v二二二二 、作整定作整定作整定作整定v作比作比作比作比下下 段段段段 多一多一个梯个梯个梯个梯，即即即即 ：v三三、灵敏度校灵敏度校灵敏度校灵敏度校v要求要求要求要求：本路任何短路都能反本路任何短路都能反本路任何短路都能反本路任何短路都能反。v式式中中中中 ：路末端路末端路末端路末端最小最小两相短路流的次两相短路流的次两相短路流的次两相短路流的次态态 。vvv注注注注 意：意：如如如如 灵敏度灵敏度灵

115、敏度灵敏度不合不合格格格格 ，可采用可采用可采用可采用与下与下 段配段配段配段配合，同合，同限也要限也要限也要限也要与与下下 段配段配段配段配合合。四、四、评价价优点点：与瞬：与瞬时速断保速断保护配合可保配合可保护线路路全全长，作，作为线路的主保路的主保护。缺点缺点：两套装置，：两套装置，设备多，投多，投资大。大。定时限过电流保护（定时限过电流保护（段）段）一、接一、接线二、二、动作作电流整定流整定动作作电流整定原流整定原则：躲过躲过本本本本线线路最大路最大路最大路最大负负荷荷荷荷电电流。流。流。流。要求要求：动作作电流和返回流和返回电流均大于流均大于最大最大最大最大负负荷荷荷荷电电流。流。流

116、。流。器的作流器的作流：可靠系数可靠系数，一般取般取12 13。保保 范 ：本本 路和路和下路的全路的全长。三、作整定作整定作比作比下 段段 最大大 多一个梯个梯，即即 ：四、灵敏度校四、灵敏度校验灵敏系数校灵敏系数校验方法方法为：要要求求：（1）作作为本本段段线路路的的近近后后备保保护时，灵灵敏敏度度校校验点点设在被保在被保护线路末端。路末端。KS（2）作作为相相邻元元件件的的远后后备保保护时，其其校校验点点设在相在相邻线路末端路末端。KS式式中中：保保护范范围末末端端最最小小两两相相短短路路电流流的次的次暂态值。五、五、评价价优点点：接：接线简单、既可作本、既可作本级近后近后备，又可，又可

117、作下作下级远后后备。缺点缺点：越靠近：越靠近电源端，源端，动作作时限反而越限反而越长。因此不能作因此不能作为主保主保护。当。当处于于负荷荷终端端时时限短，可作限短，可作为主保主保护。如。如电动机的保机的保护。反时限过电流保护反时限过电流保护一、接一、接线（GL型感型感应式式电流流继电器）器）二、二、动作作电流整定流整定动作作电流整定原流整定原则：躲过躲过本本本本线线路最大路最大路最大路最大负负荷荷荷荷电电流。流。流。流。可靠系数可靠系数，一般取般取，取取 。返回系数返回系数，GL型取型取取整取整：取取 稍大的整数大的整数（或半整数半整数）2，3，4，5，6，7，8，9，10A。反算反算：保保

118、范 ：本本 路和路和下路的全路的全长。：本点本点三、作整定作整定（点配点配合）要求要求：当当 下首端首端出出 最大短路流大短路流，本保作比本保作比下保作保作最大大 多一个梯个梯，即即 ：取取四、灵敏度校四、灵敏度校验灵敏系数校灵敏系数校验方法同定方法同定时限限过电流保流保护v五五 、价价v 优优点点点点 ：接接接接 ， 备少备少。v 缺缺点点点点 ：作限整定作限整定作限整定作限整定复复 ，需，需调调 。阶段式（三段式）保段式（三段式）保护的的应用及用及评价价一、接一、接线二二 、配配 合关系关系三、价价优点点 ：接接 、可靠可靠，在在 一般情况般情况下能很快地能很快地切除故障除故障（秒内秒内），广泛泛 适用于用于35kV及以及以下路的保路的保。缺点点 ：1.保受保受网的接及运行方的接及运行方式的影响很大的影响很大， 多情况情况下达达 不到灵到灵敏度要求敏度要求。2. 适用于源用于源射型型 网 。