1、第第 5章章 變電站布置圖變電站布置圖CAD快速繪制快速繪制5.1 變電站電氣總平面圖變電站電氣總平面圖CAD快速繪制快速繪制5.2 變電站電氣主接線圖變電站電氣主接線圖CAD快速繪制快速繪制5.1 變電站電氣總平面圖變電站電氣總平面圖CAD快速繪制快速繪制5.1.1 變電站主要一次設備變電站主要一次設備變電站的設備包括一次設備和二次設備。變電站的設備包括一次設備和二次設備。一次設備：產生、傳輸、匯集、分配、使用電一次設備：產生、傳輸、匯集、分配、使用電能的設備。能的設備。二次設備：對一次設備進行保護、控制、測量、二次設備：對一次設備進行保護、控制、測量、計量、通訊等的設備。計量、通訊等的設備

2、。變電站布置圖主要涉及一次設備，故只介紹變電變電站布置圖主要涉及一次設備，故只介紹變電站的主要一次設備。站的主要一次設備。電力變壓器是實現電網的電壓等級變換，是變電力變壓器是實現電網的電壓等級變換，是變電站主要設備。電站主要設備。變壓器類型變壓器類型 一般按變壓器繞組的絕緣和冷卻方式分為一般按變壓器繞組的絕緣和冷卻方式分為油浸式、干式兩種形式。油浸式、干式兩種形式。油浸式變壓器：油浸式變壓器： 以油為變壓器繞組的絕緣和冷以油為變壓器繞組的絕緣和冷卻方式，散熱較好，性價比較適中，但防火、防卻方式，散熱較好，性價比較適中，但防火、防爆性能較差。爆性能較差。 干式變壓器：以環氧樹脂為變壓器繞組的絕緣

3、干式變壓器：以環氧樹脂為變壓器繞組的絕緣和冷卻方式（用環氧樹脂澆注變壓器繞組）散熱和冷卻方式（用環氧樹脂澆注變壓器繞組）散熱稍差，價格高，但防火、防爆性能好，在現代建稍差，價格高，但防火、防爆性能好，在現代建筑中的應用日益增多。筑中的應用日益增多。u 電力變壓器電力變壓器11信號溫度計信號溫度計 22銘牌銘牌 33吸濕器吸濕器 44油枕油枕( (儲油柜儲油柜) ) 55油位指示器油位指示器( (油標油標) ) 66防爆管防爆管 77瓦斯繼電器瓦斯繼電器 88高壓套管高壓套管 99低壓套管低壓套管 1010分接開關分接開關 1l1l油箱油箱 1212鐵心鐵心 1313繞組及絕緣繞組及絕緣 141

4、4放油閥放油閥 1515小車小車 1616接地端子接地端子三相油浸式變壓器三相油浸式變壓器干式變壓器干式變壓器 高壓斷路器高壓斷路器( (或稱高壓開關或稱高壓開關) )當系統發生故障時在繼電當系統發生故障時在繼電器保護裝置的作用下，可迅速地切斷過負荷電流和短路電器保護裝置的作用下，可迅速地切斷過負荷電流和短路電流，以防止故障擴大。流，以防止故障擴大。高壓斷路器的類型高壓斷路器的類型按滅弧介質和滅弧方式進行分類。按滅弧介質和滅弧方式進行分類。 少油斷路器（少油、多油）少油斷路器（少油、多油）以油作為滅弧介質，多油斷路器已趨于淘汰，少油斷以油作為滅弧介質，多油斷路器已趨于淘汰，少油斷路器由于價格適

5、中，在早期的建筑供配電系統中較常用，路器由于價格適中，在早期的建筑供配電系統中較常用，但有火災危險。但有火災危險。 空氣斷路器空氣斷路器以壓縮空氣作為滅弧介質，斷路器分斷電流能力強，以壓縮空氣作為滅弧介質，斷路器分斷電流能力強，但造價高、維護要求高，一般只在大型變電站采用。但造價高、維護要求高，一般只在大型變電站采用。 u 高壓斷路器高壓斷路器 六氟化硫（六氟化硫（SF6SF6）斷路器）斷路器采用具有良好滅弧和絕緣性能的采用具有良好滅弧和絕緣性能的SF6SF6氣體作為滅弧介質，氣體作為滅弧介質，滅弧性能好，開斷能力強，允許連續開斷次數較多，滅弧性能好，開斷能力強，允許連續開斷次數較多，適用于頻

6、繁操作，噪音小，無火災危險，機電磨損小適用于頻繁操作，噪音小，無火災危險，機電磨損小等，是一種性能優異的等，是一種性能優異的“無維修無維修”斷路器。在高壓電斷路器。在高壓電路中應用越來越多。路中應用越來越多。 真空斷路器真空斷路器采用真空作為滅弧介質，具有分斷電流能力強，結構簡單，采用真空作為滅弧介質，具有分斷電流能力強，結構簡單，重量輕，體積小，維護要求低、無爆炸危險等優點，重量輕，體積小，維護要求低、無爆炸危險等優點，近年來發展較快，在建筑供配電系統中使用越來越多，近年來發展較快，在建筑供配電系統中使用越來越多，不足之處是價格較貴。不足之處是價格較貴。 高壓隔離開關不具備分斷負載電流的作用

7、，一般與高高壓隔離開關不具備分斷負載電流的作用，一般與高壓斷路器配合使用。隔離開關在斷開后有明顯的斷開點，壓斷路器配合使用。隔離開關在斷開后有明顯的斷開點，以確保以確保“隔離隔離”作用。作用。高壓隔離開關的操作高壓隔離開關的操作高壓隔離開關一般采用手動操作方式。高壓隔離開關一般采用手動操作方式。高壓隔離開關沒有滅弧機構，不允許帶負荷操作，只高壓隔離開關沒有滅弧機構，不允許帶負荷操作，只能與高壓斷路器配合使用。能與高壓斷路器配合使用。高壓隔離開關在操作時有嚴格的次序要求：高壓隔離開關在操作時有嚴格的次序要求：分閘：先斷開高壓斷路器，后拉開隔離開關；分閘：先斷開高壓斷路器，后拉開隔離開關；合閘：先

8、合上隔離開關，后合上高壓斷路器。合閘：先合上隔離開關，后合上高壓斷路器。 u 高壓隔離開關高壓隔離開關 GN810GN810600600型型 高壓隔離開關高壓隔離開關 11上接線端子上接線端子 22靜觸頭靜觸頭 33閘刀閘刀 44套管絕緣子套管絕緣子 55下接線端子下接線端子 66框架框架 77轉軸轉軸 88拐臂拐臂 99升降絕緣子升降絕緣子 1010支柱絕緣子支柱絕緣子高壓熔斷器的功能高壓熔斷器的功能 高壓熔斷器串聯接入線路中，在過載或短路時切斷負荷電流。高壓熔斷器串聯接入線路中，在過載或短路時切斷負荷電流。基本結構：基本結構：高壓熔斷器一般由熔體、支持金屬導體的觸頭和保護外殼三大部分組高壓

9、熔斷器一般由熔體、支持金屬導體的觸頭和保護外殼三大部分組成。成。保護方式：保護方式：在流過熔體的電流大于其開斷電流時，熔體熔斷，切斷電流，達到保在流過熔體的電流大于其開斷電流時，熔體熔斷，切斷電流，達到保護目的。護目的。 高壓負荷開關的分類高壓負荷開關的分類一般高壓熔斷器按安裝地點分為戶外（一般高壓熔斷器按安裝地點分為戶外（RWRW） 、戶內（、戶內（RNRN）兩種。）兩種。RWRW系列熔斷器在熔體熔斷后熔管自動脫落，形成明顯的斷點，可兼起系列熔斷器在熔體熔斷后熔管自動脫落，形成明顯的斷點，可兼起隔離開關的作用，廣泛用于室外場所。隔離開關的作用，廣泛用于室外場所。近年在一般跌開式熔斷器的基礎上

10、增加了滅弧裝置和滅弧觸頭，構成近年在一般跌開式熔斷器的基礎上增加了滅弧裝置和滅弧觸頭，構成負荷型跌開式熔斷器，可帶負荷操作，如負荷型跌開式熔斷器，可帶負荷操作，如RW10RW10（F F）型跌開式熔斷）型跌開式熔斷器。器。 u 高壓熔斷器高壓熔斷器高壓熔斷器的基本圖例高壓熔斷器的基本圖例一般圖例一般圖例跌落式熔斷器跌落式熔斷器RW 4RW 41010（G G）型跌開式熔斷器）型跌開式熔斷器1 1上接線端子上接線端子 2 2上靜觸頭上靜觸頭 3 3上動觸頭上動觸頭 4 4管帽管帽 5 5操作環操作環 6 6熔管熔管 7 7銅熔絲銅熔絲 8 8下動觸頭下動觸頭 9 9下靜觸頭下靜觸頭 1010下接

11、線端子下接線端子 1111絕緣瓷瓶絕緣瓷瓶 1212固定安裝板固定安裝板RN lRN l、RN 2RN 2型高壓熔斷器型高壓熔斷器1 1瓷熔管瓷熔管 2 2金屬管帽金屬管帽3 3彈性觸座彈性觸座 4 4熔斷指示器熔斷指示器 5 5接線端子接線端子 6 6瓷絕緣子瓷絕緣子 7 7底座底座電流互感器的作用電流互感器的作用將一次回路的大電流變換成二次回路的小電流將一次回路的大電流變換成二次回路的小電流（通常額定電流為）（通常額定電流為）變換的目的是為了降低監視、檢測、計量系統工變換的目的是為了降低監視、檢測、計量系統工作狀態的二次回路的電流，以提高安全性能和降低二作狀態的二次回路的電流，以提高安全性

12、能和降低二次回路的設備成本。次回路的設備成本。電流互感器基本圖例電流互感器基本圖例u 電流互感器電流互感器電壓互感器的作用電壓互感器的作用將一次回路的高電壓變換成二次回路的低電壓將一次回路的高電壓變換成二次回路的低電壓（通常額定電壓為（通常額定電壓為100V100V）變換的目的是為了降低監視、檢測、計量系統工變換的目的是為了降低監視、檢測、計量系統工作狀態的二次回路的工作電壓，以提高安全性能和降作狀態的二次回路的工作電壓，以提高安全性能和降低二次回路的設備成本。低二次回路的設備成本。電壓互感器基本圖例電壓互感器基本圖例u 電壓互感器電壓互感器功能：實現無功功率補償，提高線路功功能：實現無功功率

13、補償，提高線路功率因素。率因素。注意事項：注意事項： 電力電容器與電源并聯。電力電容器與電源并聯。 并聯電力電容器必須安裝熔斷器作短并聯電力電容器必須安裝熔斷器作短路保護。路保護。 電容器的投切控制可采用接觸器或斷電容器的投切控制可采用接觸器或斷路器、負荷開關。路器、負荷開關。 為防止電容器過載，應采用熱繼電器為防止電容器過載，應采用熱繼電器保護保護 為防止檢修時電容器電壓電擊，應裝為防止檢修時電容器電壓電擊，應裝設放電電阻設放電電阻 為防止電容器投入時產生合閘涌流，為防止電容器投入時產生合閘涌流，一般應串聯接入電抗器一般應串聯接入電抗器u 電力電容器電力電容器電力母線是電力母線是用銅或鋁制作

14、的導體，專用于變電站內變用銅或鋁制作的導體，專用于變電站內變壓器和配電線路之間相連接的電氣設備。壓器和配電線路之間相連接的電氣設備。作用：在電氣原理上，母線是一條允許流過大電流的作用：在電氣原理上，母線是一條允許流過大電流的導體，起匯集、分配、傳輸電能的作用。電力母線也稱導體，起匯集、分配、傳輸電能的作用。電力母線也稱“匯流排匯流排”。u 電力母線電力母線避雷器的工作原理避雷器的工作原理 在額定電壓下，流過氧化鋅避在額定電壓下，流過氧化鋅避雷器閥片的電流僅為雷器閥片的電流僅為10-5A10-5A以下，相以下，相當于絕緣體。因此，它可以不用火當于絕緣體。因此，它可以不用火花間隙來隔離工作電壓與閥

15、片。當花間隙來隔離工作電壓與閥片。當作用在金屬氧化鋅避雷器上的電壓作用在金屬氧化鋅避雷器上的電壓超過定值（起動電壓）時，閥片超過定值（起動電壓）時，閥片“導通導通”將大電流通過閥片泄入地中將大電流通過閥片泄入地中，此時其殘壓不會超過被保護設備，此時其殘壓不會超過被保護設備的耐壓，達到了保護目地。此后，的耐壓，達到了保護目地。此后，當作用電壓降到動作電壓以下時，當作用電壓降到動作電壓以下時，閥片自動終止閥片自動終止“導通導通”狀態，恢復狀態，恢復絕緣狀態，因此，整個過程不存在絕緣狀態，因此，整個過程不存在電弧燃燒與熄滅的問題。電弧燃燒與熄滅的問題。1 1上接線端上接線端圈圈 2 2火花間隙火花間

16、隙 3 3云母墊云母墊 4 4瓷套管瓷套管5 5閥片閥片 6 6下接線端子下接線端子u 避雷器避雷器5.1.2 變電站電氣總平面圖繪制方法變電站電氣總平面圖繪制方法以某以某110kV變電站總體布置圖為例，介紹其變電站總體布置圖為例，介紹其CAD快速調用繪制方法。快速調用繪制方法。（1）繪制變電站現場場地平面圖。）繪制變電站現場場地平面圖。操作方法：該變電站現場場地平面圖由勘察測操作方法：該變電站現場場地平面圖由勘察測量單位測繪、建筑規劃專業確定并提供，一般不量單位測繪、建筑規劃專業確定并提供，一般不需重新繪制。需重新繪制。調用變電站現場場地平面圖調用變電站現場場地平面圖操作方法：復制一個，將其

17、線型改為虛線。操作方法：復制一個，將其線型改為虛線。操作命令：操作命令：Pline、Polygon、Rectang、Line、Offset、Chamfer、Pedit、Copy、Linetype等。等。（2）繪制主變壓器輪廓）繪制主變壓器輪廓（3）變電站電氣總平面圖繪制要求）變電站電氣總平面圖繪制要求5.2 變電站電氣主接線圖變電站電氣主接線圖CAD快速繪制快速繪制5.2.1 變電站電氣主接線介紹變電站電氣主接線介紹變電站的電氣主接線是電力系統接線的重要組變電站的電氣主接線是電力系統接線的重要組成部分，它是電力系統中傳遞電能通道的重要組成部分，它是電力系統中傳遞電能通道的重要組成部分，變電站的

18、電氣主接線表明變電站內的變成部分，變電站的電氣主接線表明變電站內的變壓器、各電壓等級的線路、無功補償設備最優化壓器、各電壓等級的線路、無功補償設備最優化的接線方式與電力系統連接，同時也表明在變電的接線方式與電力系統連接，同時也表明在變電站內各種電氣設備之間的連接方式。站內各種電氣設備之間的連接方式。變電站的電氣主接線主要有單母線接線、單母變電站的電氣主接線主要有單母線接線、單母線分段接線、雙母線接線、雙母線分段接線、線分段接線、雙母線接線、雙母線分段接線、3/2斷路器接線等。斷路器接線等。單母線接線的單母線接線的特點特點是整個配電裝置只有是整個配電裝置只有一組母線，所有電源一組母線，所有電源和

19、出線都接在同一組和出線都接在同一組母線上。母線上。優點：它是母線制優點：它是母線制接線中最簡單、清晰，接線中最簡單、清晰，采用設備少、造價低、采用設備少、造價低、操作方便、擴建容易。操作方便、擴建容易。缺點：可靠性不高。缺點：可靠性不高。 u 單母線接線單母線接線圖13 單母線接線用斷路器將母線分段，用斷路器將母線分段，分段后的母線和母線隔離開分段后的母線和母線隔離開關可分段輪流檢修。關可分段輪流檢修。 優點：具有單母線接線優點：具有單母線接線的簡單、清晰等優點外，增的簡單、清晰等優點外，增加分段斷路器后，提高了可加分段斷路器后，提高了可靠性。靠性。缺點：當分段斷路器故缺點：當分段斷路器故障時

20、，整個配電裝置會全停。障時，整個配電裝置會全停。母線和母線隔離開關檢修時，母線和母線隔離開關檢修時，該段母線上連接的元件都要該段母線上連接的元件都要在檢修期間停電。在檢修期間停電。u 單母線分段接線單母線分段接線每一元件通過一臺斷路器和兩組隔離開關連接每一元件通過一臺斷路器和兩組隔離開關連接到兩組母線上，兩組母線間通過母線聯絡斷路器到兩組母線上，兩組母線間通過母線聯絡斷路器連接。連接。 u 雙母線接線雙母線接線圖14 雙母線接線在雙母線中的一條或兩條母線上加分段斷路器，在雙母線中的一條或兩條母線上加分段斷路器，形成雙母線單分段接線或雙母線雙分段接線。形成雙母線單分段接線或雙母線雙分段接線。 u 雙母線分段接線雙母線分段接線圖15 雙母線分段接線在兩主母線之間串接三臺在兩主母線之間串接三臺斷路器，組成一個完整串，每斷路器，組成一個完整串，每串中兩臺斷路器之間引出一回串中兩臺斷路器之間引出一回線路或一組變壓器（通稱為一線路或一組變壓器（通稱為一個元件）。每一個元件占有個元件）。每一個元件占有3/2臺斷路器，即臺斷路器，即3/2斷路器接斷路器接線。線。用于大中型電廠和變電站。用于大中型電廠和變電站。220kV一般不宜采用，一般不宜采用，330kV及以上超高壓