1、會計學1建筑供配電變電站一次設備建筑供配電變電站一次設備站外線路站外線路 供電系統供電系統中的設備中的設備 變電設備（主變壓器、站用變壓器）變電設備（主變壓器、站用變壓器） 開關設備（斷路器、熔斷器、隔離開關及負荷開關）開關設備（斷路器、熔斷器、隔離開關及負荷開關） 補償設備（電容器、電感器）補償設備（電容器、電感器） 監測設備（電壓互感器與電流互感器）監測設備（電壓互感器與電流互感器） 其它設備（母線、避雷器、絕緣子）其它設備（母線、避雷器、絕緣子） 變電站一次設備變電站一次設備第1頁/共99頁NWNUU設備的額定電壓設備的額定電壓NU 設備的額定電流設備的額定電流NImaxIINCNII或

2、或3. 3. 根據穩定條件選擇設備根據穩定條件選擇設備 供電設備的動穩定系指電氣設備通過最大短路沖擊電流，并承受相應的電動力時，設備仍能保持機械結構完好的能力。供電設備的動穩定系指電氣設備通過最大短路沖擊電流，并承受相應的電動力時，設備仍能保持機械結構完好的能力。 )3(maxshii第2頁/共99頁imattItI224. 4. 開關設備應有斷流能力開關設備應有斷流能力 )3(maxkocIImaxkocSS或或 由于一臺設備可能同時存在多項選擇原則，進行設備選擇時往往將工作環境與額定參數作為前期的初選原則，而將動熱穩定與斷流能力作為后續的校核原則。由于一臺設備可能同時存在多項選擇原則，進行

3、設備選擇時往往將工作環境與額定參數作為前期的初選原則，而將動熱穩定與斷流能力作為后續的校核原則。 第3頁/共99頁第4頁/共99頁例如，常用的例如，常用的S10 S10 1000/101000/10變壓器為三相銅繞變壓器為三相銅繞組油浸自冷式無載調壓變組油浸自冷式無載調壓變壓器，設計容量壓器，設計容量1000kVA1000kVA，高壓繞組額定電壓為，高壓繞組額定電壓為10kV10kV，設計序號為，設計序號為1010。 第5頁/共99頁3NNNTUIS3U UN N變壓器二次側的空載電壓變壓器二次側的空載電壓 I IN N變壓器二次側滿載電流變壓器二次側滿載電流 第6頁/共99頁NTavNTTS

4、SKS)100201(戶外安裝變壓器的實際工作容量戶外安裝變壓器的實際工作容量 戶內安裝變壓器的實際工作容量戶內安裝變壓器的實際工作容量 NTavNTTSSKS)1002092. 0(第7頁/共99頁dalKovt第8頁/共99頁 年允許過負荷系數年允許過負荷系數 。由于年內各季節負荷的差異，。由于年內各季節負荷的差異，允許變壓器在年內的高負荷季節正常過負荷。低負荷季節中允許變壓器在年內的高負荷季節正常過負荷。低負荷季節中負荷每低于設計負荷負荷每低于設計負荷1%1%，則可在高負荷季節正常過負荷，則可在高負荷季節正常過負荷1%1%，但年正常過負荷最高不得超過，但年正常過負荷最高不得超過15%15

5、%。 yalK第9頁/共99頁TNavTNalalTSSKKS)1002092. 0(3 . 1alTSalK室內室內變壓器最大允許工作負荷，變壓器最大允許工作負荷，變壓器正常過負荷系數。變壓器正常過負荷系數。 干式變壓器不允許正常過負荷。干式變壓器不允許正常過負荷。第10頁/共99頁表表4-4 4-4 變壓器事故狀態下的允許過負荷時間與允許過負荷系數變壓器事故狀態下的允許過負荷時間與允許過負荷系數對應關系對應關系油浸自油浸自冷冷式式變變壓壓器器允許過負荷系允許過負荷系數數1.301.301.601.601.71.75 52.02.00 03.003.00允許過負荷時允許過負荷時間間（minm

6、in）1201204545202010101.51.5干式干式變變壓壓器器允許過負荷系允許過負荷系數數1.101.101.201.201.31.30 01.51.50 01.601.60允許過負荷時允許過負荷時間間（minmin）75756060454516165 5第11頁/共99頁alTSTNalTSKS 干式變壓器正常過負荷能力差，但具備一定的事故過負荷能力。干式變壓器正常過負荷能力差，但具備一定的事故過負荷能力。 變壓器事故過負荷能力還與事故前負荷水平及事故時環境溫度相關，即與事故前變壓器溫度相關。變壓器事故過負荷能力還與事故前負荷水平及事故時環境溫度相關，即與事故前變壓器溫度相關。第

7、12頁/共99頁臺數過多臺數過多臺數過少臺數過少1. 1. 變壓器的臺數變壓器的臺數 一般的三級負荷變電站可選擇單臺變壓器。當站一般的三級負荷變電站可選擇單臺變壓器。當站內負荷容量較大時，為提高可靠性也可以選擇兩臺變壓器內負荷容量較大時，為提高可靠性也可以選擇兩臺變壓器。 對于學校等負荷的季節差異較大或公建等負荷的對于學校等負荷的季節差異較大或公建等負荷的晝夜差異較大的三級負荷，可選擇兩臺變壓器。在負荷高晝夜差異較大的三級負荷，可選擇兩臺變壓器。在負荷高峰時兩臺變壓器同時運行，以滿足負荷要求；在負荷低谷峰時兩臺變壓器同時運行，以滿足負荷要求；在負荷低谷時單臺變壓器運行，以降低變壓器損耗。時單臺

8、變壓器運行，以降低變壓器損耗。 第13頁/共99頁NS（1.151.40） Sc(m)第14頁/共99頁 NS（0.60.7） Sc)(IIICNSS、第15頁/共99頁NNCSNSNS)1(經變換可知：經變換可知： NNN)1( -變壓器正常運行時的負荷率，變壓器正常運行時的負荷率， -故障狀態下的變壓器過載系數。故障狀態下的變壓器過載系數。第16頁/共99頁22)()(NNqoqNkoTqTSSQkQkSSPPQkPP第17頁/共99頁TecSSP/002222(/ )21()()0qqNkqNNNPKQdP SSd PPdSPKQPKQdSS dSSSS 可知變壓器相對經濟負荷可知變壓器

9、相對經濟負荷 NqkqoNTecQkPQkPSS0經濟負荷率經濟負荷率 NqkqoNTecTecQkPQkPSSK0第18頁/共99頁第19頁/共99頁 常見的變壓器繞組有二種接法，即常見的變壓器繞組有二種接法，即“三角形接線三角形接線”和和“星形接線星形接線”；在變壓器的聯接組別中；在變壓器的聯接組別中“D D表示為三角形表示為三角形接線，接線，“Yn”Yn”表示為星形帶中性線的接線，表示為星形帶中性線的接線，Y Y表示星形，表示星形，n n表示帶中性線；表示帶中性線；“11”11”表示變壓器二次側的線電壓表示變壓器二次側的線電壓U Uabab滯后滯后一次側線電壓一次側線電壓U UABAB3

10、30330度（或超前度（或超前3030度）。度）。 變壓器的聯接組別的表示方法是：大寫字母表示一次變壓器的聯接組別的表示方法是：大寫字母表示一次側（或原邊）的接線方式，小寫字母表示二次側（或副邊側（或原邊）的接線方式，小寫字母表示二次側（或副邊）的接線方式。）的接線方式。Y Y（或（或y y）為星形接線，）為星形接線，D D（或（或d d）為三角形）為三角形接線。數字采用時鐘表示法，用來表示一、二次側線電壓接線。數字采用時鐘表示法，用來表示一、二次側線電壓的相位關系，一次側線電壓相量作為分針，固定指在時鐘的相位關系，一次側線電壓相量作為分針，固定指在時鐘1212點的位置，二次側的線電壓相量作為

11、時針。點的位置，二次側的線電壓相量作為時針。第20頁/共99頁 電力變壓器的接線組別系指一、二次繞組不同接線方式形成一、二次側線電壓之間的不同相位關系，而常用的接線組別有電力變壓器的接線組別系指一、二次繞組不同接線方式形成一、二次側線電壓之間的不同相位關系，而常用的接線組別有 、 及及 三種形式。三種形式。 0Yy11Dy11Yd第21頁/共99頁 無載調壓（也稱無勵磁調壓）變壓器的分接頭調整主要解決季節性電壓調整，有載調壓變壓器的分接頭調整主要解決晝夜性電壓調整。無載調壓（也稱無勵磁調壓）變壓器的分接頭調整主要解決季節性電壓調整，有載調壓變壓器的分接頭調整主要解決晝夜性電壓調整。第22頁/共

12、99頁分接頭變壓器內部結構第23頁/共99頁第24頁/共99頁第25頁/共99頁第26頁/共99頁第27頁/共99頁電壓系指開關觸頭間的電壓。電壓系指開關觸頭間的電壓。第28頁/共99頁第29頁/共99頁第30頁/共99頁 高壓斷路器的主要技術指標有：額定電壓、額定電流高壓斷路器的主要技術指標有：額定電壓、額定電流、開斷電流、極限通過電流峰值、熱穩定電流（包括相應、開斷電流、極限通過電流峰值、熱穩定電流（包括相應時間）、固有分閘時間及合閘動作時間等。作為高壓斷路時間）、固有分閘時間及合閘動作時間等。作為高壓斷路器重要部件的操動機構有電磁與彈簧等不同類別。器重要部件的操動機構有電磁與彈簧等不同類

13、別。 各類斷路器的固有各類斷路器的固有分閘時間約為分閘時間約為0.06s0.06s，合閘動作時間合閘動作時間約為約為0.2s0.2s。 第31頁/共99頁第32頁/共99頁第33頁/共99頁第34頁/共99頁12kV 真空斷路器真空斷路器 40.5 kV 真空斷路器真空斷路器 戶內戶內第35頁/共99頁ZN28A-12ZN28A-12系列戶內交流高壓真空斷路器系列戶內交流高壓真空斷路器第36頁/共99頁252kV SF6斷路器斷路器第37頁/共99頁LW8-40.5LW8-40.5型戶外交流高壓六氟化硫斷路器型戶外交流高壓六氟化硫斷路器第38頁/共99頁252 252 kV SFkV SF6

14、6斷路器斷路器第39頁/共99頁126 kV SF6斷路器斷路器 第40頁/共99頁 交流或直流電源均可，需要較小的合閘功率，但彈交流或直流電源均可，需要較小的合閘功率，但彈簧就位需要一定時間。簧就位需要一定時間。彈簧操動機彈簧操動機構構電磁操動機電磁操動機構構 直流電源操作，需要較大合閘功率，合閘時間較短直流電源操作，需要較大合閘功率，合閘時間較短。 各類斷路器的分閘或合閘動作需要相應的操動機構進行驅動，而操動機構又分為各類斷路器的分閘或合閘動作需要相應的操動機構進行驅動，而操動機構又分為電磁型及彈簧電磁型及彈簧（儲能）型，均可手動或自動分閘與合閘。（儲能）型，均可手動或自動分閘與合閘。第4

15、1頁/共99頁第42頁/共99頁AUSIINTNTNQFN5505 .103100003斷路器承受的短路沖擊電流斷路器承受的短路沖擊電流 kAIikQFsh1 .425 .1655. 255. 2第43頁/共99頁表表4-54-5 例例4-24-2所選斷路器的參數指標校核表所選斷路器的參數指標校核表序序號號ZN3-10/ 1000-20ZN3-10/ 1000-20的的設備指設備指標標選擇選擇要求要求安裝位置的系統要求安裝位置的系統要求結論結論項目項目數據數據項目項目數據數據110kV10kV10kV10kV合格合格21000A1000A550A550A合格合格320kA20kA16.5kA1

16、6.5kA合格合格450kA50kA42.1kA42.1kA合格合格520202 24=1600kA4=1600kA2 2s s16.516.52 2（1.1+0.11.1+0.1）=327kA=327kA2 2s s合格合格NUW NUNICIOCI(3)kImaxi(3)shi2tit 2imait第44頁/共99頁第45頁/共99頁GW5126型隔離開關型隔離開關 GW4126型隔離開關型隔離開關 第46頁/共99頁隔離開關隔離開關第47頁/共99頁第48頁/共99頁例例4-3 按照例按照例4-2給出的系統條件，選擇戶內隔離開關。給出的系統條件，選擇戶內隔離開關。解：查附表解：查附表-5

17、可知應選的隔離開關為可知應選的隔離開關為GN8-10T/600型。選擇及校驗數據見表型。選擇及校驗數據見表4-6。 第49頁/共99頁表表4-64-6 例例4-34-3所選隔離開關的參數指標校核表所選隔離開關的參數指標校核表序序號號GN8-10T/ 600GN8-10T/ 600的的設備指設備指標標選擇選擇要求要求安裝位置的系統要求安裝位置的系統要求結論結論項目項目數據數據項目項目數據數據110kV10kV10kV10kV合格合格2600A600A550A550A合格合格352kA52kA42.1kA42.1kA合格合格420202 25=2000k5=2000kA A2 2s s16.516

18、.52 2（1.1+0.11.1+0.1）=327kA=327kA2 2s s合格合格NUW NUNICImaxi(3)shi2tit 2imait第50頁/共99頁第51頁/共99頁第52頁/共99頁第53頁/共99頁 限流型熔斷器在切斷短路電流時可能造成系統中感性元件產生內過電壓，故熔斷器額定電壓必須與系統工作電壓相符，而不得高于系統工作電壓。例如，限流型熔斷器在切斷短路電流時可能造成系統中感性元件產生內過電壓，故熔斷器額定電壓必須與系統工作電壓相符，而不得高于系統工作電壓。例如，10kV10kV限流熔斷不能用于限流熔斷不能用于6kV6kV系統。系統。第54頁/共99頁第55頁/共99頁第

19、56頁/共99頁RW310戶外高壓跌落式熔斷器戶外高壓跌落式熔斷器第57頁/共99頁NFUNUUn熔體額定電流不小于線路計算電流，即熔體額定電流不小于線路計算電流，即 cFENIIn熔斷器額定電流不小于熔體額定電流，即熔斷器額定電流不小于熔體額定電流，即 FENFUNII第58頁/共99頁)3(kocIIn RW4 RW4等非限流型熔斷器的開斷電流上限應大于被保等非限流型熔斷器的開斷電流上限應大于被保護線路首端最大三相短路沖擊電流有效值：護線路首端最大三相短路沖擊電流有效值： )3(shocIIn 根據有效保護原則，戶內型熔斷器的最小開斷電流（或根據有效保護原則，戶內型熔斷器的最小開斷電流（或

20、稱開斷電流下限）應小于被保護線路末端可能發生的最小稱開斷電流下限）應小于被保護線路末端可能發生的最小兩相直接短路電流：兩相直接短路電流： ) 2(minkocII第59頁/共99頁5 . 1(FENITNI1)0 . 2 電壓互感器保護用熔斷器的選擇電壓互感器保護用熔斷器的選擇 電壓互感器并未串聯于系統主回路，其一、二次電流很小，故可選用熔體額定電流為電壓互感器并未串聯于系統主回路，其一、二次電流很小，故可選用熔體額定電流為0.5A0.5A的的RN2RN2型專用熔斷器。型專用熔斷器。 第60頁/共99頁形成明顯可見的開關間隙。因形成明顯可見的開關間隙。因此四類不同的開關設備總需要此四類不同的開

21、關設備總需要配合工作。配合工作。第61頁/共99頁2. 2. 負荷開關與熔斷器組合負荷開關與熔斷器組合 熔斷器補充了負荷開關不能切除短路電流的缺陷，負荷開關又彌補了熔斷器不能切合負荷與開關間隙的不足，因此系統中也常出現熔斷器與負荷開關的配合。熔斷器補充了負荷開關不能切除短路電流的缺陷，負荷開關又彌補了熔斷器不能切合負荷與開關間隙的不足，因此系統中也常出現熔斷器與負荷開關的配合。 第62頁/共99頁跌落式熔斷器跌落式熔斷器第63頁/共99頁表表4-7 4-7 各類開關設備的性能價格比較各類開關設備的性能價格比較切空載切空載電電流流切負載切負載電電流流切過載切過載電電流流切短路切短路電電流流明顯斷

22、明顯斷點點斷流速斷流速度度設備價設備價格格斷路器斷路器- -較慢較慢最高最高負荷開負荷開關關- -較高較高隔離開隔離開關關- - - -較低較低熔斷器熔斷器 - - - -較快較快最低最低第64頁/共99頁第65頁/共99頁 電流互感器（電流互感器（ current transformer current transformer ）簡稱）簡稱CTCT，其文字符號為，其文字符號為TATA，圖形符號為，圖形符號為 ，用于為計量、測量、保護及控制等二次回路提供電流信號。用于為計量、測量、保護及控制等二次回路提供電流信號。 或或 0.4kV 0.4kV低壓配電出線的測量也需電流互感器。電流互感器的低壓

23、配電出線的測量也需電流互感器。電流互感器的一次繞組匝數極少一次繞組匝數極少甚至只是一棵導線，因其二次負荷阻抗很小，工作時的二次繞組近似于短路狀態。甚至只是一棵導線，因其二次負荷阻抗很小，工作時的二次繞組近似于短路狀態。 第66頁/共99頁 電流互感器一次側額定電流電流互感器一次側額定電流 與二次側額定電流與二次側額定電流 之比稱為電流互感器變流比之比稱為電流互感器變流比NI1NI2iK1221NNIIKNNi1. 電流互感器的種類與型號電流互感器的種類與型號 電流互感器根據絕緣介質可分為油浸及環氧樹脂澆注等形式，按安裝位置可分為戶內型與戶外型，按額定電壓可分為不同電壓等級，按一次繞組匝數可分為

24、單匝式（包括母線式、芯柱式、套管式）與多匝式（包括線圈式、繞環式、串聯式），按用途可分為測量、計量與保護等類別。電流互感器根據絕緣介質可分為油浸及環氧樹脂澆注等形式，按安裝位置可分為戶內型與戶外型，按額定電壓可分為不同電壓等級，按一次繞組匝數可分為單匝式（包括母線式、芯柱式、套管式）與多匝式（包括線圈式、繞環式、串聯式），按用途可分為測量、計量與保護等類別。 第67頁/共99頁第68頁/共99頁第69頁/共99頁22icom第70頁/共99頁NS2NZ23. 3. 電流互感器各種接線方式電流互感器各種接線方式 電流互感器一般具有圖電流互感器一般具有圖4-314-31所示五種不所示五種不同接線方

25、式，其簡圖形式也分別視于圖中，同接線方式，其簡圖形式也分別視于圖中，其中的前三種形式針對分相電流，后兩種形其中的前三種形式針對分相電流，后兩種形式針對零序電流。各種接線方式的特點如下式針對零序電流。各種接線方式的特點如下： 第71頁/共99頁 一相式接線一相式接線 一相式接線如圖一相式接線如圖4-31（a）所示，也稱為一相一繼電器接線。一般在）所示，也稱為一相一繼電器接線。一般在B相安裝一個單相電流互感器，該方式用于線路負荷電流的測量，或線路過負荷電流的保護。相安裝一個單相電流互感器，該方式用于線路負荷電流的測量，或線路過負荷電流的保護。 第72頁/共99頁 兩相式接線兩相式接線 測量三相電流

26、、三相功率及三相電能，并可用于三段式電流保護，以針對相間短路。測量三相電流、三相功率及三相電能，并可用于三段式電流保護，以針對相間短路。 三相式接線三相式接線 三相式接線如圖三相式接線如圖4-31（c）所示，可用于配電系統的計量與測量，或用于供電系統的線路、母線或變壓器的電流差動保護。）所示，可用于配電系統的計量與測量，或用于供電系統的線路、母線或變壓器的電流差動保護。第73頁/共99頁 線式零序接線線式零序接線 線式分相零序接線如圖線式分相零序接線如圖4-31（d）所示。于分相線路的零序電流保護，以針對單相接地的故障或事故。）所示。于分相線路的零序電流保護，以針對單相接地的故障或事故。 纜式

27、零序接線纜式零序接線 纜式三相零序接線如圖纜式三相零序接線如圖4-31（e）所示）所示,也稱電纜零序接線。該電流互感器稱為零序電流互感器，該接線方式可用于電纜結構的零序電流保護，以針對接地的故障或事故。也稱電纜零序接線。該電流互感器稱為零序電流互感器，該接線方式可用于電纜結構的零序電流保護，以針對接地的故障或事故。第74頁/共99頁第75頁/共99頁也可依據互感器的熱穩定電流也可依據互感器的熱穩定電流 與熱穩定時間與熱穩定時間 ， 電流互感器的熱穩定校驗可依據互感器的熱穩定電流倍數電流互感器的熱穩定校驗可依據互感器的熱穩定電流倍數 與熱穩定時間與熱穩定時間 ,即即 shNesiIK12也可依據

28、互感器的動穩定電流也可依據互感器的動穩定電流 esshIitKtimakNttItIK2)3(21)(tIt即即 2(3)2tkimaItIt NSS22第76頁/共99頁 電壓互感器（電壓互感器（ potential transformer potential transformer ）簡稱）簡稱PTPT，文字符號為，文字符號為TVTV，圖形符號為，圖形符號為 ，用于為計量、測量、保護及控制等二次回路提供電壓信號，也可兼作配電站的交流操作電源。，用于為計量、測量、保護及控制等二次回路提供電壓信號，也可兼作配電站的交流操作電源。 因負荷阻抗很大，工作時的二次側繞組近似于開路狀態。因負荷阻抗很大

29、，工作時的二次側繞組近似于開路狀態。 NU1NU2uK 電壓互感器一次側額定電壓電壓互感器一次側額定電壓 與二次側額定電壓與二次側額定電壓 之比稱為電壓互感器變壓比之比稱為電壓互感器變壓比 2121NNUUKNNu第77頁/共99頁1. 電壓互感器的類型與型號電壓互感器的類型與型號 第78頁/共99頁2. 電壓互感器的各主要參數電壓互感器的各主要參數 額定電壓額定電壓 電壓互感器的額定電壓系指互感器一次繞組的工作電壓，二次側額定電壓一般為電壓互感器的額定電壓系指互感器一次繞組的工作電壓，二次側額定電壓一般為100V。 第79頁/共99頁3. 電壓互感器各種接線方式電壓互感器各種接線方式 電壓互

30、感器四種接線方式如圖電壓互感器四種接線方式如圖4-35所示。所示。第80頁/共99頁電壓測量。電壓測量。 （末端）（末端）第81頁/共99頁 三相式接線三相式接線 采用三相電壓互感器，可提供三個相采用三相電壓互感器，可提供三個相電壓與三個線電壓。三相式電壓互感器可電壓與三個線電壓。三相式電壓互感器可用于電壓的測量。（首端）用于電壓的測量。（首端） 第82頁/共99頁第83頁/共99頁第84頁/共99頁第85頁/共99頁 各相裸母線間的絕緣由電壓等級決定的安裝間距加以保證，無需選擇母線的額定電壓各相裸母線間的絕緣由電壓等級決定的安裝間距加以保證，無需選擇母線的額定電壓 ,但尚需選擇母線的截面，并校驗其動穩定與熱穩定。但尚需選擇母線的截面，并校驗其動穩定與熱穩定。alImaxI 母線截面選擇母線截面選擇 按照計算電流選擇母線截面時，要求母線允許載流量按照計算電流選擇母線截面時，要求母線