1、中國礦業大學信電學院電氣工程研究所供電技術電子課件第四節第四節 變電所的電氣主接線變電所的電氣主接線中國礦業大學信電學院電氣工程研究所供電技術電子課件一、電氣主接線及其要求一、電氣主接線及其要求 電氣主接線表示電能從電源分配給用電設備的主要電路，主接線圖應表示電氣主接線表示電能從電源分配給用電設備的主要電路，主接線圖應表示出所有的電氣設備及其連接關系。由于三相交流電力裝置中三相連接方法相同，出所有的電氣設備及其連接關系。由于三相交流電力裝置中三相連接方法相同，為清晰起見，主接線圖通常只表示電氣裝置的一相連接，因而主接線圖也稱為單為清晰起見，主接線圖通常只表示電氣裝置的一相連接，因而主接線圖也稱

2、為單線圖。線圖。安全、可靠、靈活、經濟安全、可靠、靈活、經濟是對變電所主接線的基本要求。是對變電所主接線的基本要求。 安全包括設備安全和人身安全。因此，電氣設計必須遵照國家標準和電氣設安全包括設備安全和人身安全。因此，電氣設計必須遵照國家標準和電氣設計規范，正確設計電氣回路，合理選擇電氣設備，嚴格配置正常監視系統和故計規范，正確設計電氣回路，合理選擇電氣設備，嚴格配置正常監視系統和故障保護系統，全面考慮各種保障人身安全的技術措施。障保護系統，全面考慮各種保障人身安全的技術措施。 可靠就是變電所的主接線應能滿足各級負荷對供電可靠性的要求。提高供可靠就是變電所的主接線應能滿足各級負荷對供電可靠性的

3、要求。提高供電可靠性的途徑很多，例如，設置備用電源并采用備用電源自動投入裝置、多電可靠性的途徑很多，例如，設置備用電源并采用備用電源自動投入裝置、多路并聯供電等。電氣設備是供電系統中最薄弱的元件，為了使供電系統工作可路并聯供電等。電氣設備是供電系統中最薄弱的元件，為了使供電系統工作可靠，接線方式應力求簡單清晰，減少電氣設備的數目。靠，接線方式應力求簡單清晰，減少電氣設備的數目。中國礦業大學信電學院電氣工程研究所供電技術電子課件 靈活就是在保障安全可靠的前提下，主接線能夠適應不同的運行方式。例如靈活就是在保障安全可靠的前提下，主接線能夠適應不同的運行方式。例如負荷較輕時，能方便地切除不必要的變壓

4、器，而在負荷增大時，又能方便地投入，負荷較輕時，能方便地切除不必要的變壓器，而在負荷增大時，又能方便地投入，以利于經濟運行。檢修時操作簡單，不致中斷供電等。以利于經濟運行。檢修時操作簡單，不致中斷供電等。 經濟是在滿足以上要求的前提下，盡量降低建設投資和年運行費用。但是，經濟是在滿足以上要求的前提下，盡量降低建設投資和年運行費用。但是，在投資增加不多或經濟許可的情況下，應盡量提高供電可靠性，減少停電損失。在投資增加不多或經濟許可的情況下，應盡量提高供電可靠性，減少停電損失。二、母線制二、母線制 母線是從配電變壓器或電源進線到各條饋出線路之間的電氣主干線，它起母線是從配電變壓器或電源進線到各條饋

5、出線路之間的電氣主干線，它起著從電源接收電能和給各饋出線分配電能的作用。母線制是指電源進線與各著從電源接收電能和給各饋出線分配電能的作用。母線制是指電源進線與各饋出線之間的連接方式。常用母線制主要有三種：單母線制、單母線分段制饋出線之間的連接方式。常用母線制主要有三種：單母線制、單母線分段制和雙母線制。和雙母線制。中國礦業大學信電學院電氣工程研究所供電技術電子課件1單母線制單母線制圖圖2-12 單母線制單母線制 單母線制的可靠性和靈活性都較低，母線或直接連接于母線上的單母線制的可靠性和靈活性都較低，母線或直接連接于母線上的任一開關發生故障或檢修時，全部負荷都將中斷供電任一開關發生故障或檢修時，

6、全部負荷都將中斷供電 適用于一回進線的情況適用于一回進線的情況中國礦業大學信電學院電氣工程研究所供電技術電子課件2單母線分段制單母線分段制 單母線分段制在可靠性和靈活性方面較單母線制有所提高，可滿足二類負荷單母線分段制在可靠性和靈活性方面較單母線制有所提高，可滿足二類負荷和部分一類負荷的供電要求。當雙回路同時供電時，母線分段開關正常是打開的，和部分一類負荷的供電要求。當雙回路同時供電時，母線分段開關正常是打開的，一條回路故障或一段母線故障將不影響另一段母線的正常供電。此外，檢修亦可一條回路故障或一段母線故障將不影響另一段母線的正常供電。此外，檢修亦可采用分段檢修方式，不致使全部負荷供電中斷。采

7、用分段檢修方式，不致使全部負荷供電中斷。 單母線分段的缺點是，某分段上的母線或母線隔離開關發生故障或檢修時，單母線分段的缺點是，某分段上的母線或母線隔離開關發生故障或檢修時，該段母線上的負荷將中斷供電，而且電源只能通過一回進線供電，供電功率較低該段母線上的負荷將中斷供電，而且電源只能通過一回進線供電，供電功率較低。 圖圖2-13 單母線分段制單母線分段制a)用隔離開關分段用隔離開關分段 b)用斷路器分段用斷路器分段中國礦業大學信電學院電氣工程研究所供電技術電子課件3雙母線制雙母線制圖圖2-14 雙母線制雙母線制 雙母線制的優點有：輪流檢修母線或母線隔離開關，不致引起供電中斷；在雙母線制的優點有

8、：輪流檢修母線或母線隔離開關，不致引起供電中斷；在工作母線發生故障時，通過備用母線能迅速恢復供電。工作母線發生故障時，通過備用母線能迅速恢復供電。 雙母線制的缺點：開關數目增多，聯鎖機構復雜，切換操作繁瑣，造價高。雙母線制的缺點：開關數目增多，聯鎖機構復雜，切換操作繁瑣，造價高。對用戶供電系統不推薦采用雙母線制。對用戶供電系統不推薦采用雙母線制。中國礦業大學信電學院電氣工程研究所供電技術電子課件三、總降壓變電所的主接線三、總降壓變電所的主接線 用戶供電系統中，總降壓變電所的常用戶供電系統中，總降壓變電所的常用電氣主接線可概括為兩類：線路用電氣主接線可概括為兩類：線路變變壓器組方式和橋形接線方式

9、。壓器組方式和橋形接線方式。1.線路線路變壓器組接線變壓器組接線圖圖2-15 線路線路變壓器組接線方式變壓器組接線方式 線路線路變壓器組接線方式的共同特點：變壓器組接線方式的共同特點：一回電源進線經過一臺主降壓變壓器供一回電源進線經過一臺主降壓變壓器供電到廠內配電母線上。電到廠內配電母線上。中國礦業大學信電學院電氣工程研究所供電技術電子課件圖圖2-16 雙回線路雙回線路變壓器組接線方式變壓器組接線方式 當用戶有兩回電源進當用戶有兩回電源進線時，可采用雙回線路一線時，可采用雙回線路一變壓器組接線配以單母線變壓器組接線配以單母線分段制，用于對一、二級分段制，用于對一、二級負荷供電，如圖負荷供電，如

10、圖2-16所示。所示。如繼電保護和自動裝置無如繼電保護和自動裝置無要求，母線分段開關可僅要求，母線分段開關可僅設隔離開關。設隔離開關。 中國礦業大學信電學院電氣工程研究所供電技術電子課件2橋形接線橋形接線圖圖2-17 橋形接線方式橋形接線方式a)內橋接線內橋接線 b)外橋接線外橋接線橋形接線可用于給一、二橋形接線可用于給一、二級負荷供電。級負荷供電。內橋接線適用于線路較長內橋接線適用于線路較長或不需經常切換變壓器的或不需經常切換變壓器的情況情況外橋接線適用于供電線路外橋接線適用于供電線路較短或需要經常切換變壓較短或需要經常切換變壓器的情況。器的情況。橋形接線線路復雜，高壓橋形接線線路復雜，高壓

11、設備多，操作不便，投資設備多，操作不便，投資大，在用戶供電系統中應大，在用戶供電系統中應用很少。用很少。中國礦業大學信電學院電氣工程研究所供電技術電子課件外橋接線外橋接線跨接橋在變壓器斷路器跨接橋在變壓器斷路器QF1和和QF2的的外線外線路側路側，進線回路只有隔離開關。，進線回路只有隔離開關。對變壓器的切換操作方便，對電源進線操對變壓器的切換操作方便，對電源進線操作不便。作不便。 適用變電所適用變電所：A.供電線路短、切換線路少；供電線路短、切換線路少；B. 要經常切換變壓器的；要經常切換變壓器的；C. 有穩定的穿越功率的；有穩定的穿越功率的；D. 處于環網中；處于環網中；E. 向一、二級負荷

12、供電的。向一、二級負荷供電的。中國礦業大學信電學院電氣工程研究所供電技術電子課件外橋接線操作倒閘倒閘：為進行送電、斷電而為進行送電、斷電而按順序按順序對開關進對開關進行閉合和斷開。行閉合和斷開。原來線路原來線路WL1通過變壓器通過變壓器T1對負載供電對負載供電(此時此時WL2、T2退出運行退出運行) ，假設現在需要：，假設現在需要：切換變壓器切換變壓器： 切除負載切除負載-斷斷QF1,QS5,QS3 -合合QS4,QS6，再合，再合 QF2 -合合QS7,QS8，再合，再合 QF3, -向負載供電向負載供電切換線路切換線路： 切除負載切除負載-斷斷QF1,QS5,QS3 -等待上級變電所斷等待

13、上級變電所斷WL1-斷斷QS1、合、合QS2 -等待上級送電等待上級送電-合合QS7,QS8 ，QF3 -合合QS3,QS5 ，QF1 -向負載供電向負載供電中國礦業大學信電學院電氣工程研究所供電技術電子課件 橋式接線橋式接線-內橋內橋跨接橋在變壓器斷路器跨接橋在變壓器斷路器QF1和和QF2的的靠變靠變壓器側壓器側，變壓器電源端只有隔離開關。，變壓器電源端只有隔離開關。提高對電源線路運行的可靠性和倒閘操提高對電源線路運行的可靠性和倒閘操作的靈活方便性。作的靈活方便性。 適用變電所適用變電所：A.供電線路長（線路故障幾率大）；供電線路長（線路故障幾率大）；B.不需要經常切換變壓器的且負荷穩定；不

14、需要經常切換變壓器的且負荷穩定；C. 沒有穩定的穿越功率的；沒有穩定的穿越功率的；D. 處于電網終端；處于電網終端；E. 向一、二級負荷供電的。向一、二級負荷供電的。中國礦業大學信電學院電氣工程研究所供電技術電子課件內橋結線操作原來線路原來線路WL1通過變壓器通過變壓器T1對負載供電，對負載供電， (此此時假設時假設WL2、T2退出運行退出運行) 假設現在需要：假設現在需要：切換變壓器切換變壓器： 切除負載切除負載-斷斷QF1,QS1,QS3 -斷開斷開QS5 -閉合閉合QS6 -合合QS1,QS3 ，再合，再合QF1 -合合QS7,QS8 ，再合，再合QF3 -向負載供電向負載供電切換線路切

15、換線路： 切除負載切除負載-斷斷QF1,QS3,QS1 -合合QS2,QS4 ，再合，再合QF2 -合合QS8,QS7 ，再合，再合QF3 -向負載供電向負載供電中國礦業大學信電學院電氣工程研究所供電技術電子課件橋式結線-全橋全橋結線克服了外橋和內橋結線的不足，全橋結線克服了外橋和內橋結線的不足，操作方便、運行靈活，但其相應占地面操作方便、運行靈活，但其相應占地面積大，投資增加。積大，投資增加。全橋結線適應性強，對線路、變壓器的全橋結線適應性強，對線路、變壓器的操作均方便，運行靈活，且易于擴展成操作均方便，運行靈活，且易于擴展成單母線分段式的中間變電所（高壓穿越單母線分段式的中間變電所（高壓穿

16、越負荷時）。負荷時）。缺點是設備多、投資大，變電所占地面缺點是設備多、投資大，變電所占地面積大。積大。對于電壓在對于電壓在35kV、容量在、容量在7500kVA以以上，或電壓為上，或電壓為110kV、容量在、容量在31500kVA以上的變壓器，當隔離開關以上的變壓器，當隔離開關切斷空載電流能力不足時采用。切斷空載電流能力不足時采用。中國礦業大學信電學院電氣工程研究所供電技術電子課件四、四、10(6)kV配電所的主接線配電所的主接線配電所是用戶電能的中轉站。配電所是用戶電能的中轉站。10(6)kV配電所配電所(或總降壓變電所的配電部分或總降壓變電所的配電部分)接收來自電源或總接收來自電源或總降壓

17、變壓器的電能并分配給各饋出線的用戶，每個配電所的饋出降壓變壓器的電能并分配給各饋出線的用戶，每個配電所的饋出線路一般不少于線路一般不少于45回。回。此外，在配電母線上常設有電壓互感器、避雷器、靜電電容器、此外，在配電母線上常設有電壓互感器、避雷器、靜電電容器、所用變壓器等。所用變壓器等。配電所的配電母線可以是單母線或單母線分段制。配電所的配電母線可以是單母線或單母線分段制。中國礦業大學信電學院電氣工程研究所供電技術電子課件(1) 10(6)kV電源進線 圖2-18 配電所10(6)kV電源進線的接線方式(2) 10(6)kV饋出線 圖2-19 配電所10(6)kV饋出線的接線方式中國礦業大學信

18、電學院電氣工程研究所供電技術電子課件五、五、10(6)kV10(6)kV變電所的主接線變電所的主接線10(6)kV變電所供電線變電所供電線路往往較短，并考慮路往往較短，并考慮環境美化因素，常采環境美化因素，常采用電纜配電。用電纜配電。 圖圖2-20 由電纜供電的由電纜供電的10(6)kV變電所典型主接線變電所典型主接線中國礦業大學信電學院電氣工程研究所供電技術電子課件當當10(6)kV變電所由架空線供電時變電所由架空線供電時 圖圖2-21 由架空線供電的由架空線供電的10(6)kV變電所典型主接線變電所典型主接線中國礦業大學信電學院電氣工程研究所供電技術電子課件圖圖2-22 變電所低壓饋出線的

19、典型接線方式變電所低壓饋出線的典型接線方式中國礦業大學信電學院電氣工程研究所供電技術電子課件六、變電所主接線的繪制六、變電所主接線的繪制 變電所主接線圖應說明：變電所主接線圖應說明：電源電壓、電源進線回路數和線路結構；電源電壓、電源進線回路數和線路結構；變電所的接線方式和運行方式；變電所的接線方式和運行方式；高壓開關柜和低壓配電屏的類型和電路方案；高壓開關柜和低壓配電屏的類型和電路方案；高低壓電氣設備的型號及規格；高低壓電氣設備的型號及規格；各條饋出線的回路編號、名稱及容量等。各條饋出線的回路編號、名稱及容量等。中國礦業大學信電學院電氣工程研究所供電技術電子課件圖2-23 某35kV變電所高壓

20、配電系統圖中國礦業大學信電學院電氣工程研究所供電技術電子課件圖2-24 某10kV變電所低壓配電系統圖中國礦業大學信電學院電氣工程研究所供電技術電子課件第五節第五節 變電所的二次接線變電所的二次接線二次接線圖二次接線圖電氣測量儀表及測量回路電氣測量儀表及測量回路斷路器的操作控制與信號回路斷路器的操作控制與信號回路信號裝置信號裝置操作電源操作電源繼電保護和自動裝置（第繼電保護和自動裝置（第4章）章）中國礦業大學信電學院電氣工程研究所供電技術電子課件 一次設備是指直接生產、輸送和分配電能的設備，主電一次設備是指直接生產、輸送和分配電能的設備，主電路中的變壓器、高壓斷路器、隔離開關、電抗器、并聯補償

21、路中的變壓器、高壓斷路器、隔離開關、電抗器、并聯補償電力電容器、電力電纜、送電線路以及母線等設備都屬于一電力電容器、電力電纜、送電線路以及母線等設備都屬于一次設備。次設備。中國礦業大學信電學院電氣工程研究所供電技術電子課件p 對一次設備的工作狀態進行監視、測量、控對一次設備的工作狀態進行監視、測量、控制和保護的輔助電氣設備稱為制和保護的輔助電氣設備稱為二次設備二次設備。p 變電所的二次設備包括測量儀表、控制與信變電所的二次設備包括測量儀表、控制與信號回路、繼電保護裝置以及遠動裝置等。它號回路、繼電保護裝置以及遠動裝置等。它們相互間所連接的電路稱為們相互間所連接的電路稱為二次回路或二次二次回路或

22、二次接線接線。p 按照電源性質分為按照電源性質分為直流回路、交流回路直流回路、交流回路。p 按照功用可分為按照功用可分為操作電源回路、測量表計回操作電源回路、測量表計回路、斷路器控制回路和信號回路、中央信號路、斷路器控制回路和信號回路、中央信號回路、回路、繼電保護和自動裝置回路繼電保護和自動裝置回路等；等；中國礦業大學信電學院電氣工程研究所供電技術電子課件圖圖2-25 變電所二次系統與一次系統的關系變電所二次系統與一次系統的關系中國礦業大學信電學院電氣工程研究所供電技術電子課件二次接線圖二次接線圖 反映二次接線間關系的圖稱為二次接線圖反映二次接線間關系的圖稱為二次接線圖 二次回路圖二次回路圖

23、二次接線圖按用途可分為二次接線圖按用途可分為原理接線圖原理接線圖展開接線圖展開接線圖安裝接線圖安裝接線圖中國礦業大學信電學院電氣工程研究所供電技術電子課件原理接線圖原理接線圖用來表示繼電保護、監視測量和自動裝置等二次設備或系統的工用來表示繼電保護、監視測量和自動裝置等二次設備或系統的工作原理，它以元件的整體形式表示各二次設備間的電氣連接關系。作原理，它以元件的整體形式表示各二次設備間的電氣連接關系。通常在二次回路的接線原理圖上還將相應的一次設備畫出，構成整個回路，通常在二次回路的接線原理圖上還將相應的一次設備畫出，構成整個回路，便于了解各設備間的相互工作關系和工作原理。便于了解各設備間的相互工

24、作關系和工作原理。 610kV高壓線路高壓線路電氣測量儀表電氣測量儀表原理接線圖原理接線圖原理接線圖中國礦業大學信電學院電氣工程研究所供電技術電子課件 展開圖展開圖按二次接線使用的電源分別畫出各自的交流電流回路、交流電壓按二次接線使用的電源分別畫出各自的交流電流回路、交流電壓回路、操作電源回路中各元件的線圈和觸點。回路、操作電源回路中各元件的線圈和觸點。 屬于同一個設備或元件的電流線圈、電壓線圈、控制觸點分別畫在不同屬于同一個設備或元件的電流線圈、電壓線圈、控制觸點分別畫在不同的回路里。為了避免混淆，對同一設備的不同線圈和觸點應用相同的文字標號，的回路里。為了避免混淆，對同一設備的不同線圈和觸

25、點應用相同的文字標號，但各支路需要標上不同的數字回路標號，如圖所示。但各支路需要標上不同的數字回路標號，如圖所示。 二次接線展開圖中所有開關電器和繼電器觸頭都是按開關斷開時的位置二次接線展開圖中所有開關電器和繼電器觸頭都是按開關斷開時的位置和繼電器線圈中無電流時的狀態繪制的。和繼電器線圈中無電流時的狀態繪制的。 610kV高壓線路電氣測量儀高壓線路電氣測量儀表原理接線圖和展開接線圖表原理接線圖和展開接線圖 TA1、TA2電流互感器；電流互感器；TV電壓互感器；電壓互感器；PA電流電流表；表；PJ1三相有功電度表；三相有功電度表；PJ2三相無功電度表；三相無功電度表；WV電壓電壓小母線小母線展開

26、接線圖展開接線圖中國礦業大學信電學院電氣工程研究所供電技術電子課件 安裝接線圖是制作和向廠家加工訂貨的依據。它反映的是二次回路安裝接線圖是制作和向廠家加工訂貨的依據。它反映的是二次回路中各電氣元件的安裝位置、內部接線及元件間的線路關系。中各電氣元件的安裝位置、內部接線及元件間的線路關系。安裝接線圖包括屏面元件布置圖、屏背面接線圖和端子板接線圖等安裝接線圖包括屏面元件布置圖、屏背面接線圖和端子板接線圖等幾個部分。幾個部分。屏面元件布置圖是按照一定的比例尺寸將屏面上各個元件和儀表的屏面元件布置圖是按照一定的比例尺寸將屏面上各個元件和儀表的排列位置及其相互間距離尺寸表示在圖樣上。排列位置及其相互間距

27、離尺寸表示在圖樣上。外形尺寸應盡量參照國家標準屏柜尺寸，以便和其他控制屏并列時外形尺寸應盡量參照國家標準屏柜尺寸，以便和其他控制屏并列時美觀整齊。美觀整齊。 安裝接線圖安裝接線圖中國礦業大學信電學院電氣工程研究所供電技術電子課件（1）展開圖中回路編號）展開圖中回路編號 回路的編號由回路的編號由3個或個或3個以內的數字構成。對交流回路要加注個以內的數字構成。對交流回路要加注A、B、C、N符號區分相別，對不同用途的回路都規定了編號的數字范圍，各回路的符號區分相別，對不同用途的回路都規定了編號的數字范圍，各回路的編號要在相應數字范圍內。編號要在相應數字范圍內。 二次回路的編號應根據等電位原則進行。即

28、在電氣回路中，連接在一二次回路的編號應根據等電位原則進行。即在電氣回路中，連接在一起的導線屬于同一電位，應采用同一編號。如果回路經繼電器線圈或開起的導線屬于同一電位，應采用同一編號。如果回路經繼電器線圈或開關觸點等隔離開，應視為兩端不再是等電位，要進行不同的編號。關觸點等隔離開，應視為兩端不再是等電位，要進行不同的編號。 展開圖中小母線用粗線條表示，并按規定標注文字符號或數字編號。展開圖中小母線用粗線條表示，并按規定標注文字符號或數字編號。 二次接線圖中的標志方法二次接線圖中的標志方法中國礦業大學信電學院電氣工程研究所供電技術電子課件（2）接線端子的標志方法）接線端子的標志方法端子排標志圖例端

29、子排標志圖例 端子排是由專門的接線端子板組合而成端子排是由專門的接線端子板組合而成的，是連接配電柜之間或配電柜與外部的，是連接配電柜之間或配電柜與外部設備的。接線端子分為普通端子、連接設備的。接線端子分為普通端子、連接端子、試驗端子和終端端子等形式。端子、試驗端子和終端端子等形式。在接線圖中，端子排中各種類型端子板在接線圖中，端子排中各種類型端子板的符號如圖所示。的符號如圖所示。端子板的文字代號為端子板的文字代號為X，端子的前綴符，端子的前綴符號為號為“：”。按規定，接線圖上端子的。按規定，接線圖上端子的代號應與設備上端子標記一致。代號應與設備上端子標記一致。 二次接線圖中的標志方法二次接線圖

30、中的標志方法中國礦業大學信電學院電氣工程研究所供電技術電子課件（4）連接導線的表示方法）連接導線的表示方法安裝接線圖既要表示各設備的安裝位置，又要表示各設備間的連接，一般在安裝安裝接線圖既要表示各設備的安裝位置，又要表示各設備間的連接，一般在安裝圖上表示導線的連接關系時，只在各設備的端子處標明導線的去向。圖上表示導線的連接關系時，只在各設備的端子處標明導線的去向。標志的方法是在兩個設備連接的端子出線處互相標以對方的端子號，這種標注方標志的方法是在兩個設備連接的端子出線處互相標以對方的端子號，這種標注方法稱為法稱為“相對標號法相對標號法”。如如P1、P2兩臺設備，現兩臺設備，現P1設備的設備的3

31、號端子要與號端子要與P2設備的設備的1號端子相連，標志方法所號端子相連，標志方法所圖所示。圖所示。 二次接線圖中的標志方法二次接線圖中的標志方法 連接導線的表示方法連接導線的表示方法 中國礦業大學信電學院電氣工程研究所供電技術電子課件一、電氣測量儀表及測量回路一、電氣測量儀表及測量回路1)測量精度應滿足測量要求，并不受環境溫度、濕度和外磁場等外界條件測量精度應滿足測量要求，并不受環境溫度、濕度和外磁場等外界條件的影響。的影響。2)儀表本身消耗的功率應越小越好。儀表本身消耗的功率應越小越好。3)儀表應有足夠的絕緣強度、耐壓和短時過載能力，以保證安全運行。儀表應有足夠的絕緣強度、耐壓和短時過載能力

32、，以保證安全運行。4)應有良好的讀數裝置。應有良好的讀數裝置。圖圖2-26 610kV高壓線路電氣測量儀表接線原理圖高壓線路電氣測量儀表接線原理圖中國礦業大學信電學院電氣工程研究所供電技術電子課件圖圖2-27 610kV母線的電壓測量及絕緣監視接線原理圖母線的電壓測量及絕緣監視接線原理圖TV電壓互感器電壓互感器 S聯鎖開關聯鎖開關 Q電壓切換開關電壓切換開關 KV電壓繼電器電壓繼電器 KS信號繼電器信號繼電器中國礦業大學信電學院電氣工程研究所供電技術電子課件二、斷路器的操作控制與信號回路二、斷路器的操作控制與信號回路p 斷路器的控制與信號回路一般分為控制保護回路、合閘斷路器的控制與信號回路一般

33、分為控制保護回路、合閘回路、事故信號回路和預告信號回路等。回路、事故信號回路和預告信號回路等。p 控制回路：控制回路：斷路器的合閘和跳閘回路是按短時通電來設斷路器的合閘和跳閘回路是按短時通電來設計的，因此接入斷路器的輔助觸點。計的，因此接入斷路器的輔助觸點。p 可以進行手動或自動的合閘和跳閘。可以進行手動或自動的合閘和跳閘。p 控制回路應有反映斷路器位置狀態的信號。控制回路應有反映斷路器位置狀態的信號。p 具有具有“防跳防跳”裝置。裝置。p 監視電源是否完好。監視電源是否完好。p 在變電所內對斷路器的控制，按控制地點可分為集中控在變電所內對斷路器的控制，按控制地點可分為集中控制與就地控制。制與

34、就地控制。集中控制集中控制就是集中在控制室內進行控制；就是集中在控制室內進行控制；就地控制就地控制就是在斷路器安裝地點進行控制。就是在斷路器安裝地點進行控制。中國礦業大學信電學院電氣工程研究所供電技術電子課件圖圖2-28 燈光監視的斷路器的控制與信號回路燈光監視的斷路器的控制與信號回路合閘小母線合閘小母線 WCL 控制小母線控制小母線 WC 信號小母線信號小母線 WS 閃光小母線閃光小母線 WF 事故音響小母線事故音響小母線 WFS 預告音響小母線預告音響小母線 WPS 電壓小母線電壓小母線 WV 事故照明小母線事故照明小母線 WELM 聲信號聲信號 HA 光信號光信號 HS 指示燈指示燈 H

35、L 紅色燈紅色燈 HR 綠色燈綠色燈 HG 黃色燈黃色燈 HY 藍色燈藍色燈 HB 白色燈白色燈 HW 中國礦業大學信電學院電氣工程研究所供電技術電子課件圖圖2-29 LW2-Z型控制開關觸點表型控制開關觸點表中國礦業大學信電學院電氣工程研究所供電技術電子課件（1）手動合閘）手動合閘合閘前，斷路器處于合閘前，斷路器處于“跳閘后跳閘后”的位置，斷路器的輔助觸點的位置，斷路器的輔助觸點QF2閉合。閉合。由控制開關觸點表知由控制開關觸點表知SA10-11閉合，綠燈閉合，綠燈GN回路接通發亮。但由于限流回路接通發亮。但由于限流電阻電阻R1限流，不足以使合閘接觸器限流，不足以使合閘接觸器KO動作，綠燈亮

36、表示斷路器處于跳閘動作，綠燈亮表示斷路器處于跳閘位置，而且控制電源和合閘回路完好。位置，而且控制電源和合閘回路完好。當控制開關扳到當控制開關扳到“預備合閘預備合閘”位置時，觸點位置時，觸點SA9-10閉合，綠燈閉合，綠燈GN改接在改接在WF母線上，發出綠閃光，說明情況正常，可以合閘。母線上，發出綠閃光，說明情況正常，可以合閘。當開關再旋至當開關再旋至“合閘合閘”位置時，觸點位置時，觸點SA5-8接通，合閘接觸器接通，合閘接觸器KO動作使動作使合閘線圈合閘線圈YO通電，斷路器合閘。合閘完成后，輔助觸點通電，斷路器合閘。合閘完成后，輔助觸點QF2斷開，切斷合斷開，切斷合閘電源，同時閘電源，同時QF

37、1閉合。閉合。當操作人員將手柄放開后，在彈簧的作用下，開關回到當操作人員將手柄放開后，在彈簧的作用下，開關回到“合閘后合閘后”位置，位置，觸點觸點SA13-16閉合，紅燈閉合，紅燈RD電路接通。紅燈亮表示斷路器在合閘狀態。電路接通。紅燈亮表示斷路器在合閘狀態。 中國礦業大學信電學院電氣工程研究所供電技術電子課件（2）自動合閘）自動合閘控制開關在控制開關在“跳閘后跳閘后”位置，若自動裝置的中間繼電器位置，若自動裝置的中間繼電器接點接點KM閉合，將使合閘接觸器閉合，將使合閘接觸器KO動作合閘。動作合閘。自動合閘后，信號回路控制開關中自動合閘后，信號回路控制開關中SA14-15、紅燈、紅燈RD、輔助

38、觸點輔助觸點QF1與閃光母線接通，與閃光母線接通，RD發出紅色閃光，表示斷發出紅色閃光，表示斷路器是自動合閘的，只有當運行人員將手柄扳到路器是自動合閘的，只有當運行人員將手柄扳到“合閘后合閘后”位置，位置，RD才發出平光。才發出平光。 中國礦業大學信電學院電氣工程研究所供電技術電子課件（3）手動跳閘）手動跳閘首先將開關扳到首先將開關扳到“預備跳閘預備跳閘”位置，位置，SA13-14接通，接通，RD發出閃光。發出閃光。再將手柄扳到再將手柄扳到“跳閘跳閘”位置。位置。SA6-7接通，使斷路器跳閘。接通，使斷路器跳閘。松手后，開關又自動彈回到松手后，開關又自動彈回到“跳閘后跳閘后”位置。位置。跳閘完

39、成后，輔助觸點跳閘完成后，輔助觸點QF1斷開，紅燈熄滅，斷開，紅燈熄滅，QF2閉合，通過觸點閉合，通過觸點SA10-11使綠燈發出閃光。使綠燈發出閃光。 中國礦業大學信電學院電氣工程研究所供電技術電子課件（4）自動跳閘）自動跳閘 如果由于故障，繼電保護裝置動作，使觸點如果由于故障，繼電保護裝置動作，使觸點K閉合，引起斷路器合閘。閉合，引起斷路器合閘。 由于由于“合閘后合閘后”位置位置SA9-10已接通，于是綠燈發出閃光。已接通，于是綠燈發出閃光。 在事故情況下，除用閃光信號顯示外，控制電路還備有音響信號。在事故情況下，除用閃光信號顯示外，控制電路還備有音響信號。 開關觸點開關觸點SA1-3和和

40、SA19-17與觸點與觸點QF串聯，接在事故音響母線串聯，接在事故音響母線WPS上，當斷路器上，當斷路器因事故跳閘而出現因事故跳閘而出現“不對應不對應”（即手柄處于合閘位置，而斷路器處于跳閘位置）（即手柄處于合閘位置，而斷路器處于跳閘位置）關系時，音響信號回路的觸點全部接通而發出聲響。關系時，音響信號回路的觸點全部接通而發出聲響。 中國礦業大學信電學院電氣工程研究所供電技術電子課件（5）閃光電源裝置）閃光電源裝置 當斷路器發生事故跳閘后，斷路器處于跳閘狀態，而控制開關仍留在當斷路器發生事故跳閘后，斷路器處于跳閘狀態，而控制開關仍留在“合閘后合閘后”位置，這種情況稱為位置，這種情況稱為“不對應不

41、對應”關系。關系。 在此情況下，觸點在此情況下，觸點SA9-10與斷路器輔助觸點與斷路器輔助觸點QF2仍接通，電容器仍接通，電容器C開始充電，電壓開始充電，電壓升高，當電壓升高到閃光繼電器升高，當電壓升高到閃光繼電器K1的動作值時，繼電器動作，從而斷開通電回路，的動作值時，繼電器動作，從而斷開通電回路，上述循環不斷重復，繼電器上述循環不斷重復，繼電器K1的觸點也不斷地開閉，閃光母線的觸點也不斷地開閉，閃光母線(+)WF上便出現斷上便出現斷續正電壓，使綠燈閃光。續正電壓，使綠燈閃光。 “預備合閘預備合閘”、“預備跳閘預備跳閘”和自動投入時，也同樣能啟動閃光繼電器，使相和自動投入時，也同樣能啟動閃

42、光繼電器，使相應的指示燈發出閃光。應的指示燈發出閃光。 SB為試驗按鈕，按下時白信號燈為試驗按鈕，按下時白信號燈WH亮，表示本裝置電源正常。亮，表示本裝置電源正常。 中國礦業大學信電學院電氣工程研究所供電技術電子課件（6）防跳裝置）防跳裝置 “跳躍跳躍”是指運行人員在故障時手動合閘斷路器，斷路器又被繼電保護動作跳閘，是指運行人員在故障時手動合閘斷路器，斷路器又被繼電保護動作跳閘，又由于控制開關位于又由于控制開關位于“合閘合閘”位置，則會引起斷路器重新合閘。位置，則會引起斷路器重新合閘。 解決方法：設置防止跳躍的電氣連鎖裝置。解決方法：設置防止跳躍的電氣連鎖裝置。 KL為防跳閉鎖繼電器，它具有電

43、流和電壓兩個線圈，電流線圈接在跳閘線圈為防跳閉鎖繼電器，它具有電流和電壓兩個線圈，電流線圈接在跳閘線圈YR之前，之前，電壓線圈則經過其本身的常開觸點電壓線圈則經過其本身的常開觸點KL1與合閘接觸器線圈與合閘接觸器線圈KO并聯。并聯。 當繼電器保護裝置動作，即觸點當繼電器保護裝置動作，即觸點K閉合使斷路器跳閘線圈閉合使斷路器跳閘線圈YR接通時，同時也接通了接通時，同時也接通了KL的電流線圈并使之啟動，于是，防跳繼電器的常閉觸點的電流線圈并使之啟動，于是，防跳繼電器的常閉觸點KL2斷開，將斷開，將KO回路斷開，回路斷開，避免了斷路器再次合閘，同時常開觸點避免了斷路器再次合閘，同時常開觸點KL1閉合

44、，通過閉合，通過SA5-8或自動裝置觸點或自動裝置觸點KM使使KL的電壓線圈接通并自鎖，從而防止了斷路器的的電壓線圈接通并自鎖，從而防止了斷路器的“跳躍跳躍”。 觸點觸點KL3與繼電器觸點與繼電器觸點K并聯，用來保護后者。并聯，用來保護后者。 中國礦業大學信電學院電氣工程研究所供電技術電子課件三、信號裝置三、信號裝置p在變電所運行的各種電氣設備，隨時都可能發生不正常的工作狀態。在變電所運行的各種電氣設備，隨時都可能發生不正常的工作狀態。在變電所裝設的中央信號裝置（在變電所裝設的中央信號裝置（因為信號都在中央控制室中反映出因為信號都在中央控制室中反映出來，所以通常稱為中央信號來，所以通常稱為中央

45、信號），主要用來示警和顯示電氣設備的工），主要用來示警和顯示電氣設備的工作狀態，以便運行人員及時了解、采取措施。作狀態，以便運行人員及時了解、采取措施。p中央信號裝置按中央信號裝置按形式形式分為分為燈光信號燈光信號和和音響信號音響信號。p由全所共用的音響信號，稱為中央音響信號裝置。由全所共用的音響信號，稱為中央音響信號裝置。p中央信號裝置按中央信號裝置按用途用途分為分為事故信號、預告信號和位置信號事故信號、預告信號和位置信號。p事故信號事故信號表示供電系統在運行中發生了某種故障而使繼電保護動作。表示供電系統在運行中發生了某種故障而使繼電保護動作。如高壓斷路器因線路發生短路而自動跳閘后給出的信號

46、即為事故信如高壓斷路器因線路發生短路而自動跳閘后給出的信號即為事故信號。號。p預告信號預告信號表示供電系統運行中發生了某種異常情況，但并不要求系表示供電系統運行中發生了某種異常情況，但并不要求系統中斷運行，只要求給出指示信號，通知值班人員及時處理即可。統中斷運行，只要求給出指示信號，通知值班人員及時處理即可。p位置信號位置信號用以指示電氣設備的工作狀態，如斷路器的合閘指示燈、用以指示電氣設備的工作狀態，如斷路器的合閘指示燈、跳閘指示燈均為位置信號。跳閘指示燈均為位置信號。信號回路演示信號回路演示中國礦業大學信電學院電氣工程研究所供電技術電子課件四、操作電源四、操作電源操作電源應滿足如下操作電源

47、應滿足如下基本要求基本要求：1)正常情況下，提供信號、保護、自動裝置、斷路器跳正常情況下，提供信號、保護、自動裝置、斷路器跳合閘以及其他二次設備的操作控制電源。合閘以及其他二次設備的操作控制電源。2)在事故狀態下，當電網電壓下降甚至消失時，應能提在事故狀態下，當電網電壓下降甚至消失時，應能提供繼電保護跳閘和應急照明電源，避免事故擴大。供繼電保護跳閘和應急照明電源，避免事故擴大。p 操作電源是指變電所的控制、信號、保護和自動裝置操作電源是指變電所的控制、信號、保護和自動裝置及其他及其他二次回路的工作電源二次回路的工作電源。p 操作電源有操作電源有直流直流和和交流交流兩種。重要用戶或變壓器總容兩種

48、。重要用戶或變壓器總容量超過量超過5MVA的變電所，宜選用直流電源；小型配電的變電所，宜選用直流電源；小型配電所中斷路器采用彈簧儲能合閘和去分流跳閘的全交流所中斷路器采用彈簧儲能合閘和去分流跳閘的全交流操作方式時，宜選用交流操作電源。操作方式時，宜選用交流操作電源。中國礦業大學信電學院電氣工程研究所供電技術電子課件圖圖2-30 單母線直流系統接線圖單母線直流系統接線圖1.直流操作電源直流操作電源單母線接線單母線接線有儲能蓄電池有儲能蓄電池整流設備的交整流設備的交流電源來自所流電源來自所用變。用變。中國礦業大學信電學院電氣工程研究所供電技術電子課件圖圖2-31 所用變壓器的接線方式所用變壓器的接

49、線方式中國礦業大學信電學院電氣工程研究所供電技術電子課件小型一體柜小型一體柜 目前在較重要的中、大型變配電所選用的直流操作電源大目前在較重要的中、大型變配電所選用的直流操作電源大多為帶免維護鉛酸蓄電池高頻開關電源成套裝置。多為帶免維護鉛酸蓄電池高頻開關電源成套裝置。 充電模塊充電模塊監控模塊監控模塊直流饋電柜直流饋電柜交流配電單元交流配電單元電池室電池室絕緣監測模塊絕緣監測模塊小型分屏柜小型分屏柜中國礦業大學信電學院電氣工程研究所供電技術電子課件2.2.交流操作電源交流操作電源p比直流操作電源簡單。比直流操作電源簡單。p保護跳閘保護跳閘可采用直接動作式繼電器或跳閘線圈去分流的方式，即靠可采用直

50、接動作式繼電器或跳閘線圈去分流的方式，即靠斷路器彈簧操作機構中的過電流脫扣器直接跳閘，跳閘能源來自電斷路器彈簧操作機構中的過電流脫扣器直接跳閘，跳閘能源來自電流互感器。流互感器。p來自于所變和電壓互感器的交流電壓型操作電源主要供給信號、控來自于所變和電壓互感器的交流電壓型操作電源主要供給信號、控制、斷路器合閘回路和斷路器分勵脫扣器線圈跳閘回路。制、斷路器合閘回路和斷路器分勵脫扣器線圈跳閘回路。p可靠性較低。要提高可靠性需要采用可靠性較低。要提高可靠性需要采用UPS。圖圖2-32 交流操作電源下斷路器保護跳閘原理接線圖交流操作電源下斷路器保護跳閘原理接線圖中國礦業大學信電學院電氣工程研究所供電技

51、術電子課件第六節第六節 高低壓配電網高低壓配電網中國礦業大學信電學院電氣工程研究所供電技術電子課件一、配電網的接線方式一、配電網的接線方式用戶供電系統的配電網主要是用戶供電系統的配電網主要是10(6)kV高壓配電網和高壓配電網和380V低壓配電網。配電網常用的典型配電方式分為放射式、樹低壓配電網。配電網常用的典型配電方式分為放射式、樹干式和環式三種。干式和環式三種。1放射式放射式p放射式的優點是：供電可靠性高，故障發生后影響放射式的優點是：供電可靠性高，故障發生后影響范圍小；繼電保護裝置簡單且易于整定；便于實現范圍小；繼電保護裝置簡單且易于整定；便于實現自動化；運行簡單，切換操作方便。自動化；

52、運行簡單，切換操作方便。p放射式的缺點是：配電線路和高壓開關柜數量多，放射式的缺點是：配電線路和高壓開關柜數量多，投資大。投資大。中國礦業大學信電學院電氣工程研究所供電技術電子課件圖2-34 放射式接線圖a)單回路放射式 b)雙回路放射式 c)帶有公共備用線路的放射式中國礦業大學信電學院電氣工程研究所供電技術電子課件2樹干式樹干式圖圖2-35 單樹干式接線圖單樹干式接線圖a)架空線架空線 b)電纜電纜p 樹干式的樹干式的優點優點是變配電所的饋是變配電所的饋出線回路數少、投資小、結構出線回路數少、投資小、結構簡單。簡單。p 缺點缺點是可靠性差、線路故障影是可靠性差、線路故障影響范圍大。為減小干線

53、故障時響范圍大。為減小干線故障時的停電范圍，每條線路連接的的停電范圍，每條線路連接的變壓器臺數不宜超過變壓器臺數不宜超過5臺，總容臺，總容量不超過量不超過3000kVA。貫穿聯絡式貫穿聯絡式直接聯絡式直接聯絡式中國礦業大學信電學院電氣工程研究所供電技術電子課件圖圖2-36 雙回路樹干式接線圖雙回路樹干式接線圖為滿足二級負荷供電的要求，也可采用雙回路干線式。為滿足二級負荷供電的要求，也可采用雙回路干線式。中國礦業大學信電學院電氣工程研究所供電技術電子課件3環式環式圖圖2-37 環式接線圖環式接線圖環式接線的供電可靠性較高，運行方式靈活，環式接線的供電可靠性較高，運行方式靈活，可用于對二、三級負荷

54、供電。可用于對二、三級負荷供電。當環中任一點發生故障時，只要查明故障點，當環中任一點發生故障時，只要查明故障點，經過短時停電經過短時停電“倒閘操作倒閘操作”，拉開故障點兩，拉開故障點兩側隔離開關，即可全部恢復供電。側隔離開關，即可全部恢復供電。其保護裝置和整定配合困難其保護裝置和整定配合困難 采用開環運行采用開環運行中國礦業大學信電學院電氣工程研究所供電技術電子課件圖圖2-38 低壓配電系統的接低壓配電系統的接線方式線方式a)放射式配電系統放射式配電系統 b)樹干式配電系統樹干式配電系統 c)鏈式配電系統鏈式配電系統放射式：容量較大、負荷性放射式：容量較大、負荷性質重要或環境惡劣的車間用質重要

55、或環境惡劣的車間用電設備電設備樹干式：大部分用電設備容樹干式：大部分用電設備容量較小而又沒有特殊要求。量較小而又沒有特殊要求。鏈式：距供電點較遠、彼此鏈式：距供電點較遠、彼此相距又很近、容量很小的次相距又很近、容量很小的次要用電設備。要用電設備。中國礦業大學信電學院電氣工程研究所供電技術電子課件二、配電網的結構二、配電網的結構p 工廠高低壓配電網最普通的兩種戶外結構是工廠高低壓配電網最普通的兩種戶外結構是架空線架空線和和電纜電纜。p 架空線的主要架空線的主要優點優點有：有： 設備簡單，造價低。架空線與電纜比較，電纜的造價約為設備簡單，造價低。架空線與電纜比較，電纜的造價約為架空線的架空線的4倍

56、。倍。 露置空中，依靠定期巡線便能及時發現缺陷，有故障時易露置空中，依靠定期巡線便能及時發現缺陷，有故障時易于檢修和維護，電纜線路埋設在地下，不易發現缺陷，有故于檢修和維護，電纜線路埋設在地下，不易發現缺陷，有故障時較難尋找，修復工作量也大。障時較難尋找，修復工作量也大。 利用空氣絕緣，建造比較容易，這一優點在超高壓線路上利用空氣絕緣，建造比較容易，這一優點在超高壓線路上尤為明顯。尤為明顯。p 架空線路也存在以下架空線路也存在以下問題問題：p 需占一定的空間，導線距地高度及距鄰近建筑物的距離根需占一定的空間，導線距地高度及距鄰近建筑物的距離根據電壓高低都有明確的規定，往往因為廠區生產廠房密集，

57、據電壓高低都有明確的規定，往往因為廠區生產廠房密集，人員較多，運輸頻繁，加之負荷分散，采用架空線時線路縱人員較多，運輸頻繁，加之負荷分散，采用架空線時線路縱橫交錯，占地較大。橫交錯，占地較大。p 架空線影響廠區美化。架空線影響廠區美化。中國礦業大學信電學院電氣工程研究所供電技術電子課件 架空線路的基本結構架空線路的基本結構1導線；導線；2絕緣子；絕緣子；3橫擔；橫擔；4金具；金具；5拉線；拉線；6電桿電桿架空線路的結構架空線路的結構工廠架空電力線路是由電工廠架空電力線路是由電桿、導線、金具、絕緣子、桿、導線、金具、絕緣子、橫擔構成橫擔構成為了平衡電桿各方向的拉為了平衡電桿各方向的拉力，增強電桿

58、穩定性，有力，增強電桿穩定性，有的電桿上還裝有拉線。的電桿上還裝有拉線。為防雷擊，有的架空線路為防雷擊，有的架空線路上還架有避雷線。上還架有避雷線。中國礦業大學信電學院電氣工程研究所供電技術電子課件電桿電桿木桿木桿水泥桿水泥桿金屬桿金屬桿鋼管桿鋼管桿型鋼桿型鋼桿鐵塔鐵塔電桿電桿機械強度大，維修工作量小，機械強度大，維修工作量小，使用年限長，但價格較貴且使用年限長，但價格較貴且材料來源比較緊張，材料來源比較緊張，主要應主要應用于高壓架空線路。用于高壓架空線路。使用年限長，維修工作量小，能節使用年限長，維修工作量小，能節省大量的鋼材和木材，質量大，運省大量的鋼材和木材，質量大，運輸與施工不方便。輸

59、與施工不方便。被淘汰被淘汰 中國礦業大學信電學院電氣工程研究所供電技術電子課件導線導線導線有裸導線和絕緣導線兩種。架空線路一導線有裸導線和絕緣導線兩種。架空線路一般采用裸導線。般采用裸導線。導線的材料有鋁和銅兩種。導線的材料有鋁和銅兩種。型號：鋁絞線型號：鋁絞線 LJ 鋼芯鋁絞線鋼芯鋁絞線 LGJ 銅絞線銅絞線 TJ 中國礦業大學信電學院電氣工程研究所供電技術電子課件橫擔橫擔p電桿與橫擔組裝在一起，其作用是支持絕緣子電桿與橫擔組裝在一起，其作用是支持絕緣子架設導線，保證導線對地及導線與導線之間有架設導線，保證導線對地及導線與導線之間有足夠的距離。足夠的距離。p常用的橫擔有角鐵橫擔、木橫擔以及低

60、壓瓷橫常用的橫擔有角鐵橫擔、木橫擔以及低壓瓷橫擔。擔。鐵橫擔的機械強度高，應用廣泛。鐵橫擔的機械強度高，應用廣泛。瓷橫擔兼有橫擔和絕緣子的作用，但機械強度低，一瓷橫擔兼有橫擔和絕緣子的作用，但機械強度低，一般僅用于較小截面導線的架空線路。般僅用于較小截面導線的架空線路。中國礦業大學信電學院電氣工程研究所供電技術電子課件絕緣子絕緣子p絕緣子用來支承架空導線，使導線與大地保絕緣子用來支承架空導線，使導線與大地保持足夠的絕緣，同時還承受著導線的質量與持足夠的絕緣，同時還承受著導線的質量與其他作用力。其他作用力。中國礦業大學信電學院電氣工程研究所供電技術電子課件金具金具金具是架空線金具是架空線路上用來