第四章工廠供配電系統的一次接線本章基本內容：本章圍繞工廠內部的配電系統重點討論變電所、配電所和高、低壓配電網絡的各種接線方式，變壓器臺數、容量的選擇原則和方法以及工廠配電網絡的電壓偏移和改善電壓偏移的主要措施。第四章工廠供配電系統的一次接線本章基本內容：1第四章工廠供配電系統的一次接線第四章工廠供配電系統的一次接線2第一節基本概念一．工廠供電系統的組成變電所（transformersubstation）：受電——變電——配電；

配電所（distributionsubstation）：受電——配電；（沒有電壓變換功能）第一節基本概念一．工廠供電系統的組成變電所（transfo3第一節基本概念二、電氣接線圖電氣接線圖描繪主要電氣設備之間的電氣聯系的示意圖，包括一次接線圖和二次接線圖。（描述了整個變電所的供配電系統結構，猶如人體的骨骼框架，直接關系到整個系統的安全與穩定）第一節基本概念二、電氣接線圖4第一節基本概念1．一次接線（電氣主接線）（1）一次接線圖：又稱電氣主接線、一次回路、主電路。將各種主要電氣設備按照一定順序連接而成的接受、傳輸和分配電能的總電路；供配電系統中承擔接受、輸送和分配電能任務的電路。（負荷電流直接流過的電路）。特點：一般用單線表示對稱的三相；特殊時，標出三相。第一節基本概念1．一次接線（電氣主接線）5第一節基本概念（2）一次設備：一次接線中所有的電氣設備。一次設備主要包括：變換設備：變壓器、互感器（PT、CT）等；控制設備：高低壓開關、斷路器等；保護設備：熔斷器、避雷器等；補償設備：并聯電容器；成套設備：高低壓開關柜、低壓配電屏、動力和照明配電箱等；配電線路：母線、電纜、架空線路；第一節基本概念（2）一次設備：一次接線中所有的電氣設備。6第一節基本概念如圖所示，電氣主接線將各種主要的直接參與電能接受、電壓變換、電能分配的電氣設備聯接成有機的整體；任何變電所、變電站都有電氣主接線示意圖。第一節基本概念如圖所示，電氣主接線將各種主要的直接參與電能7第一節基本概念2．二次接線二次接線：用來測量、控制、信號指示、保護和自動調節一次設備運行的電路。（又稱：二次回路）。主要為一次回路服務，并不直接參與電能的輸送與分配，但又是保證一次設備正常運行所必不可少的。二次設備：二次回路中的所有設備。主要有：各種儀表、測量元件、保護繼電器、操作電源等。一、二次設備之間的連接——互感器。注意：電壓互感器、電流互感器歸屬于一次設備，是一次設備、二次設備之間聯系的橋梁。第一節基本概念2．二次接線8第二節電壓的選擇一．供電電壓確定

供電電壓：供配電系統從電力系統所取得的電源電壓（電源進線的電壓等級）。供電電壓的選擇考慮三個因素：1．電力部門提供的電源電壓（外部因素）；充分考慮設計的經濟性。第二節電壓的選擇一．供電電壓確定9第二節電壓的選擇2．企業負荷的大小及距離電源線路的遠近

內外部因素結合；考慮不同電壓等級的線路具有供電容量以及供電距離的限制，當容量較大距離較遠時，為了減少損耗，采用較高的供電電壓。3．企業內部大型設備的額定電壓決定了企業的供電電壓。

內部因素；但是也可以采用較高的電壓經過降壓后再供電。

目前，我國所用的企業供電電壓為35~110kV，10Kv，6kV。一般來講，大中型企業常采用35~110Kv作為供電電壓，中小型企業常采用10Kv，6Kv作為供電電壓，其中10kV作為供電電壓較為常見。總之電壓等級的確定考慮綜合因素。第二節電壓的選擇2．企業負荷的大小及距離電源線路的遠近10第二節電壓的選擇二、配電電壓配電電壓：指用戶內部向用電設備配電的電壓等級；（針對設備）第二節電壓的選擇二、配電電壓11第三節變電所變壓器的選擇變電所的類型變電所作用：接受電能、變換電壓、分配電能；按照其在供配電系統中的作用和地位進行分類：第三節變電所變壓器的選擇變電所的類型12第三節變電所變壓器的選擇總降壓變電所第三節變電所變壓器的選擇總降壓變電所13第三節變電所變壓器的選擇2.車間變電所第三節變電所變壓器的選擇2.車間變電所14第三節變電所變壓器的選擇3.獨立變電所（1）當相鄰的幾個車間負荷都比較大，不適于將變電所建到某一個車間中；（2）由于車間環境的限制，如制藥、化工車間之間由于腐蝕性氣體、易燃易爆氣體等環境限制，必須建獨立變電所；（3）中小型企業，建立全廠的獨立變電所，給全廠供電。第三節變電所變壓器的選擇3.獨立變電所（1）當相鄰的幾個車15第三節變電所變壓器的選擇4.桿上變電所安裝在室外電桿上，適用于時，常用于居民區，用電負荷較小的單位，如油田井場。5.建筑物及高層建筑物變電所民用建筑中使用。考慮安全性：干式變壓器、真空斷路器等；對于高層建筑物而言，一般裝在樓內，地下室、中層或者高層。第三節變電所變壓器的選擇4.桿上變電所16第三節變電所變壓器的選擇二、變壓器型號的選擇1．變壓器（文字符號T）雙繞組、三繞組變壓器圖形符號分別如圖所示；主要完成電壓等級的變換。第三節變電所變壓器的選擇二、變壓器型號的選擇17第三節變電所變壓器的選擇2．分類（1）按功能分：升壓變壓器和降壓變壓器；（2）按相數分：單相和三相變壓器；（3）繞組導體的材料：銅繞組和鋁繞組；

銅繞組電阻率小，但價格貴；鋁繞組的電阻率大，但是價格便宜；（4）冷卻方式和繞組絕緣分：油浸式和干式；

其中：油浸式包括：油浸自冷式、油浸風冷式、油浸水冷式以及強迫油循環冷卻式等。

干式變壓器主要包括：澆注式、開啟式、充氣式（SF6 ）。（5）按用途分：普通變壓器和特種變壓器；（6）調壓方式：無載調壓變壓器和有載調壓變壓器；第三節變電所變壓器的選擇2．分類18第三節變電所變壓器的選擇3．變壓器型號表示：直接從型號上分析變壓器的類型和特性，決定是否符合現場的需要。第三節變電所變壓器的選擇3．變壓器型號表示：直接從型號上分19第三節變電所變壓器的選擇4．變壓器類型的選擇注意的幾點：（選擇的原則）（1）盡量選擇低損耗節能型，如S9系列或者S10系列；（2）在多塵或者具有腐蝕性氣體嚴重影響變壓器安全的場合，選擇密閉型變壓器或者防腐型變壓器；（3）供電系統中沒有特殊要求和民用建筑獨立變電所常采用三相油浸自冷式電力變壓器；（4）對于高層建筑、地下建筑、發電廠、化工等單位對消防要求較高的場所，宜采用干式變壓器；（5）對于電網電壓波動比較大的場合，為改善電能質量應采用有載調壓電力變壓器；第三節變電所變壓器的選擇4．變壓器類型的選擇注意的幾點：（20第三節變電所變壓器的選擇三、變壓器臺數及容量的選擇第三節變電所變壓器的選擇三、變壓器臺數及容量的選擇21第三節變電所變壓器的選擇（一）總降壓變電所主變壓器臺數和容量的確定

考慮因素：供電條件、負荷性質、用電容量、運行方式等。1．變壓器臺數的確定：（1）滿足用電負荷對供電可靠性的要求：在有一、二級負荷的變電所中，選擇兩臺甚至多于兩臺主變；第三節變電所變壓器的選擇（一）總降壓變電所主變壓器臺數和容22第三節變電所變壓器的選擇（2）對于季節性負荷或者晝夜負荷變化較大的：宜采用經濟運行方式的變電所，技術經濟合理時可以采用兩臺主變；（即：根據負荷的季節性或者晝夜性變化的特點，合理安排變壓器并列運行的臺數，保證可靠供電的前提下，減少電能的損失，以達到最佳的經濟效益）；（3）三級負荷一般選擇一臺主變，負荷較大時也可選擇兩臺主變；

一般在下列情況下設置一臺主變：只有一路電源進線；變電所可以通過附近的低壓電網（6kv—10kv）獲取備用電源；工廠所帶負荷絕大多數為三級負荷，且少量的一、二次負荷滿足備用電源獲取的條件；第三節變電所變壓器的選擇（2）對于季節性負荷或者晝夜負荷變23第三節變電所變壓器的選擇2．變壓器容量的確定（1）裝單臺變壓器時：其額定容量應能夠滿足全部用電設備的視在計算負荷，考慮到冗余性，以及變壓器的經濟運行，容量滿足：其中：——所有用電設備的計算容量之和；第三節變電所變壓器的選擇2．變壓器容量的確定24第三節變電所變壓器的選擇（2）裝設兩臺主變時：其中任意一臺主變容量應該同時滿足下列兩個條件：A.任意一臺主變單獨運行時，應該能夠滿足總計算負荷的60%~70%的要求，即：B.任意一臺主變單獨工作時，應該能夠滿足全部一、二級負荷的需要，即：一般而言，變壓器容量和臺數的確定與變電所主接線方案一起確定，在設計主接線時需要考慮到用電單位對變壓器臺數和容量的選擇。第三節變電所變壓器的選擇（2）裝設兩臺主變時：其中任意一臺25第三節變電所變壓器的選擇（二）車間變電所變壓器臺數及容量選擇原則1．車間變電所變壓器臺數選擇：考慮因素：與總降壓變電所基本相同，即在保證電能質量的前提下，應該盡量減少投資、運行費用和有色金屬耗用量。 （1）帶一、二級負荷：一二級負荷較多時，裝設兩臺及兩臺以上的變壓器；只有少量的一二級負荷，且可以從附近的車間變電所獲取低壓備用電源時，可以采用一臺變壓器；第三節變電所變壓器的選擇（二）車間變電所變壓器臺數及容量選26第三節變電所變壓器的選擇（2）帶三級負荷：負荷較小時，采用一臺；負荷較大時，采用兩臺及兩臺以上；季節性負荷或晝夜變化較大的負荷，一般采用兩臺：負荷高峰時，兩臺并列運行；負荷低谷時，單臺運行——變壓器經濟運行；（3）負荷不大的車間按照與其他變電所的距離、以及本身負荷的大小——決定是否單獨設立變壓器。負荷大小以及輸送距離。第三節變電所變壓器的選擇（2）帶三級負荷：27第三節變電所變壓器的選擇（4）特殊情況單相負荷較重，使得三相負荷的不平衡超過25%時，宜設立單相變壓器；動力和照明一般共用一臺變壓器，若此會影響照明質量及燈泡壽命（現場的電壓較高：240V），可以專門裝設照明變壓器；如果有較大的沖擊負荷，且嚴重影響電能質量時，應該裝設專門的變壓器對沖擊負荷供電。第三節變電所變壓器的選擇（4）特殊情況28第三節變電所變壓器的選擇2．車間變電所變壓器容量的選擇車間變電所變壓器容量的確定方法與總降壓變電所變壓器容量的選擇相同；另注意：單臺變壓器容量小于1000KVA。主要考慮：低壓開關設備的斷流能力及短路穩定性要求；使變壓器接近負荷中心，減小線損；對于裝設在二層樓上的干式變壓器，容量不宜大于630KVA；第三節變電所變壓器的選擇2．車間變電所變壓器容量的選擇29第三節變電所變壓器的選擇四．變壓器的容量及過負荷能力電力變壓器的額定容量：在標準規定的環境溫度下（最高溫度40度，年平均溫度20度）和使用年限（一般20年）內，所能連續輸出的最大視在功率

(kVA)。第三節變電所變壓器的選擇四．變壓器的容量及過負荷能力30第三節變電所變壓器的選擇1.變壓器的實際容量計算由于現場使用環境的平均溫度與標準的溫度規定有差異，使得變壓器的實際容量與額定容量并不相等。

一般規定，如果變壓器安裝地點的年平均氣溫時，則年平均氣溫每升高1℃，變壓器的容量應相應減小1％；對應著每低1℃，變壓器的容量應相應增加1％。

因此，變壓器的實際容量(出力)應計入一個溫度校正系數。第三節變電所變壓器的選擇1.變壓器的實際容量計算31第三節變電所變壓器的選擇對室外變壓器：通風條件好，易于散熱，其實際容量為：其中，為變壓器的額定容量。對室內變壓器：由于散熱條件較差，變壓器進風口和出風口間大概有15℃的溫差，因此處在室內的變壓器環境溫度比戶外溫度大約高8℃，因此其容量要減小8%。即：第三節變電所變壓器的選擇對室外變壓器：通風條件好，易于散熱32第三節變電所變壓器的選擇2．變壓器的正常過負荷變壓器的過負荷能力：是指它在保證變壓器規定使用年限內，在較短時間內所能輸出的最大容量。第三節變電所變壓器的選擇2．變壓器的正常過負荷變壓器的過負33第三節變電所變壓器的選擇對于油浸式變壓器，其允許過負荷包括兩部分：（1）由于晝夜負荷不均勻而考慮的過負荷，如果變壓器的日負荷率小于1，則由日負荷率和最大負荷持續時間確定允許過負荷能力。負荷系數以及日最大負荷持續時間；查圖3-3，說明：當負荷系數越小，日最大負荷持續時間越短，過負荷倍數越大；第三節變電所變壓器的選擇對于油浸式變壓器，其允許過負荷包括34第三節變電所變壓器的選擇對于油浸式變壓器，其允許過負荷包括兩部分：（2）由于夏季欠負荷而在冬季考慮的過負荷——“1%規則”如果在夏季（6、7、8月份）平均日負荷曲線中的最大負荷，每低于1%變壓器額定容量，則在冬季（12、1、2月份）可以過負荷1%，但是最大不能15%。（3）可以綜合考慮上述二者的影響，但是對于戶外變壓器而言，不得超過30%；戶內變壓器不得超過20%；干式變壓器一般不考慮正常過負荷。第三節變電所變壓器的選擇對于油浸式變壓器，其允許過負荷包括35第三節變電所變壓器的選擇3．變壓器的事故過負荷能力

一般來講，變壓器在運行時最好不要過負荷，但是在事故情況下，可以允許短時間較大幅度地過負荷運行；當工廠供電系統發生故障時，在較短時間內讓變壓器多帶些負荷，保證供電的連續性。主要考慮：過負荷的大小以及允許時間，見表3-3所示。第三節變電所變壓器的選擇3．變壓器的事故過負荷能力36第三節變電所變壓器的選擇五．電力變壓器的并列運行條件兩臺及以上的變壓器并列運行時，必須滿足以下三個條件：1．額定一次、二次電壓必須對應相等——否則出現環流；2．所有變壓器的阻抗電壓（短路電壓）對應相等；——并列運行的變壓器的負荷是按照阻抗電壓值成反比進行分配的，保證負荷分配均勻；3．聯結組別相同——保證相序和相位相同；第三節變電所變壓器的選擇五．電力變壓器的并列運行條件37第四節變配電所的電氣主接線一．電氣主接線的基本形式1．電氣主接線——主要反映系統中電能接受、輸送和分配的電路；電氣主接線是整個供配電系統的骨架，決定著整個系統的總體結構，與系統的可靠性、靈活性、經濟性等密切相關。選擇電氣主接線形式是相當重要的。母線——理論上等電位點；實際上匯流排，完成電能的匯集和分配，即功率的匯總與分配點。在任何變電所中，總是進線少，出線多。由于進出線各回路之間需有一定的電氣安全間隔，所以無法從一處同時引出多個回路；而采用母線裝置才能保證電路接線的安全性和靈活性，所以在復雜的系統中母線很有必要；但是否需要設置母線需要根據現場的實際情況來確定。第四節變配電所的電氣主接線一．電氣主接線的基本形式38第四節變配電所的電氣主接線電力系統中通常按照母線的形式對電氣主接線進行分類：第四節變配電所的電氣主接線電力系統中通常按照母線的形式對電39第四節變配電所的電氣主接線2．變電所主接線的要求：安全：主接線設計符合國家的有關技術規范，充分保證人身和設備的安全；可靠：滿足用電單位對供電可靠性的要求；靈活：適應各種不同的運行方式，操作檢修方便；經濟：設計簡單、投資少、運行管理費用低，節約電能和有色金屬的消耗量；第四節變配電所的電氣主接線2．變電所主接線的要求：40第四節變配電所的電氣主接線（一）單母線接線1．單母線不分段接線形式當只有一路進線時考慮采用該接線方式。優點：接線清晰，設備少，經濟性較好，不易誤操作。缺點：可靠性差和靈活性差。當電源進線、母線或者母線隔離開關發生故障或者進行檢修時，必須斷開所有回路的電源，造成全部用戶供電中斷。適用范圍：單電源進線的三級負荷用戶以及具有備用電源的二級用戶；第四節變配電所的電氣主接線（一）單母線接線41第四節變配電所的電氣主接線2.單母線分段接線形式在雙電源進線的情況下，通常采用單母線分段接線，可以通過QS或者QF進行分段。兩段母線可以獨立運行，也可以并列運行。第四節變配電所的電氣主接線2.單母線分段接線形式42第四節變配電所的電氣主接線（1）分段獨立運行特點：正常時：采用分段單獨運行時，各段相當于單母線不分段接線運行，各段之間互不影響；故障時：當任一段母線發生故障或者檢修時，僅停止對該段母線所帶負荷的供電；當任一電源線路故障或者檢修時，如果另一電源能夠負擔全部引出線的負荷時，則可以通過倒閘操作恢復該母線所帶負荷的供電，否則由故障電源所帶的負荷應該停止運行或者部分停止運行。第四節變配電所的電氣主接線（1）分段獨立運行特點：43第四節變配電所的電氣主接線（2）并列運行的特點：若遇到電源故障或者檢修，無需母線停電，只需斷開故障電源的斷路器和隔離開關，將負荷調整到另一電源上即可，但是某段母線故障或者檢修時，會使得對應的負荷短時停電。第四節變配電所的電氣主接線（2）并列運行的特點：44第四節變配電所的電氣主接線（3）單母線分段接線的優缺點以及使用條件：優點：可靠性，靈活性得到提高，除母線故障或者檢修外，可實現用戶的連續供電；缺點：在母線、母線隔離開關發生故障或者檢修時，仍有50%的用戶停電；適用場合：在具有雙電源進線的條件下，采用該方式對一二級負荷供電，較為優越；特別是裝設了備用電源自動投入裝置后，更加提高了用斷路器分段的單母線供電的可靠性。該方式廣泛用于10KV及以下的變配電所。第四節變配電所的電氣主接線（3）單母線分段接線的優缺點以及45第四節變配電所的電氣主接線QS與QF的區別：QS只是起電氣隔離的作用，提供明顯的斷開點，但是不能帶負荷操作；QF具有滅弧能力，能夠投切負荷電流，可以帶負荷操作。倒閘操作當電氣主接線從一種運行狀態轉換到另一種運行狀態時，按照一定順序對隔離開關和斷路器進行接通或者斷開的操作。倒閘操作的注意事項：隔離開關不能通斷負荷電路（不能帶負荷操作），沒有滅弧能力；而斷路器可以；倒閘操作原則：接通電路時先閉合隔離開關，后閉合斷路器；切斷電路時，先斷開斷路器，然后斷開隔離開關。第四節變配電所的電氣主接線QS與QF的區別：46第四節變配電所的電氣主接線3．單母線分段帶旁路母線接線單母線以及單母線分段接線在線路斷路器檢修時會造成線路的停電，為解決上述問題，可以變化為單母線分段帶旁母線的接線方式，這樣在線路的斷路器檢修停運時，可以由旁路斷路器來代替線路斷路器。第四節變配電所的電氣主接線3．單母線分段帶旁路母線接線47第四節變配電所的電氣主接線（二）雙母線接線解決單母線分段接線在母線、母線隔離開關檢修或者故障時，需要停電的弊端。可以向一二級負荷供電。雙母線接線方式，兩條母線互為備用：工作母線和備用母線。第四節變配電所的電氣主接線（二）雙母線接線48第四節變配電所的電氣主接線正常運行時，工作母線帶電，備用母線不帶電，任一回電源進線以及用戶出線都有一臺斷路器和兩組隔離開關分別接到兩組母線上。正常運行時，正常母線上的所有隔離開關全部閉合，而備用母線上的隔離開關全部斷開。并且兩條母線通過斷路器和隔離開關連接起來。第四節變配電所的電氣主接線正常運行時，工作母線帶電，備用母49第四節變配電所的電氣主接線優點：供電可靠：可以輪流檢修母線而不中斷用戶供電；檢修方便：修理任一條母線隔離開關時，先將電源以及其他出線切換到備用母線，然后斷開該隔離開關所屬的那條線路即可。運行靈活：工作母線故障時，可以迅速切換到備用母線上；雙母線接線可以作為單母線分段方式運行，各接1/2進線和出線；檢修任一回線路斷路器時，經倒閘操作后，可用母線聯絡斷路器代替被檢修的斷路器工作，這樣僅在切換的過程中短時停電。缺點：隔離開關數目增加，配電裝置復雜，經濟性差；工作母線停電時，仍會短時停電。第四節變配電所的電氣主接線優點：50第四節變配電所的電氣主接線（三）橋形接線橋形接線方式主要適用于兩路電源進線和兩臺變壓器的降壓變電所。特點：四個回路只有三個斷路器。接線簡單：高壓側沒有母線，沒有多余設備；經濟：4個回路只用了三個斷路器，省去了1~2斷路器，節約投資；可靠性高：無論哪條回路故障或者檢修，均可以通過倒閘操作迅速切除故障回路，不致使二次側母線長時間斷電；安全：每臺斷路器的兩側都設有隔離開關，可以形成明顯斷開點，以保證設備安全檢修。靈活：操作靈活，能夠適應多種運行方式。第四節變配電所的電氣主接線（三）橋形接線51第四節變配電所的電氣主接線根據橋的位置可以分為內橋接線和外橋接線。注意四個回路在正常工作時，橋壁上的斷路器和隔離開關是閉合的。1．內橋接線——跨橋靠近變壓器側特點：靈活性好，供電可靠性高，適用于一二級負荷；當任一電源回路檢修或者故障時，經過相應的倒閘操作后，不影響正常線路的運行。（注：故障時，斷路器自動斷開）；第四節變配電所的電氣主接線根據橋的位置可以分為內橋接線和外52第四節變配電所的電氣主接線2、外橋接線——跨橋靠近線路側。特點：靈活性好，供電可靠性較高，適用于對一二級負荷供電。對變壓器檢修和故障的處理比較方便。第四節變配電所的電氣主接線2、外橋接線——跨橋靠近線路側。53第四節變配電所的電氣主接線對于橋式接線主要適用于：35KV及以上的總降壓變電所，有兩路進線及兩臺主變時，一般采用該方式。內外橋接線具體適用場合：內橋接線適用場合：電源線較長，因而容易發生故障和停電檢修的機會較多；并且變壓器不需要經常切換的總降壓變電所。（主要對供電線路的檢修和故障處理較方便）；正常運行時，兩邊的功率相對比較平衡，即沒有穿越功率。外橋接線適用場合：電源線路較短并且故障幾率小，而且變電所負荷變動較大、適于經濟運行需要經常切換的總降壓變電所。第四節變配電所的電氣主接線對于橋式接線主要適用于：35KV54第四節變配電所的電氣主接線（四）線路—變壓器組單元接線特點：一條進線、一臺（兩臺）變壓器；電氣設備少，接線簡單，配電裝置簡單，節約投資，占地面積小；但當任一設備檢修時，全部設備停止工作。第四節變配電所的電氣主接線（四）線路—變壓器組單元接線55（四）線路—變壓器組單元接線根據變壓器高壓側所接設備（保護和切斷變壓器）的不同，采取的方案：一般高壓側裝設一臺隔離開關和一臺斷路器；高壓側只裝隔離開關——供電線路較短，變壓器故障能夠使得線路首端的斷路器斷開，或者供電端變電所的繼電保護能夠動作。高壓側采用高壓熔斷器——跌落式熔斷器，保證變壓器高壓側斷路容量不超過高壓熔斷器的斷流容量，但又允許采用高壓熔斷器保護變壓器；（農村電網中用的較多）；此時也可以采用負荷開關——熔斷器的方式。（四）線路—變壓器組單元接線根據變壓器高壓側所接設備（保護和56（四）線路—變壓器組單元接線注意：當高壓側裝設負荷開關時，變壓器容量不大于1250KVA，高壓側裝設隔離開關或者跌落式熔斷器時，變壓器容量一般小于630KVA。主要考慮到開關設備的斷流能力問題。適用對象：適用于小容量的三級負荷、小型企業或者非生產性用戶。（四）線路—變壓器組單元接線57第四節變配電所的電氣主接線二、總降壓變電所的電氣主接線形式一般大中型企業采用35—110kV電源進線時都設置總降壓變電所，將電壓降至6～10kV后分配給各車間變電所。總降壓變電所主接線一般有：線路—變壓器組、單母線、內橋式、外橋式等幾種接線形式。下面按單電源進線和雙電源進線兩種情況，介紹總降壓變電所常用的主接線。第四節變配電所的電氣主接線二、總降壓變電所的電氣主接線形式58第四節變配電所的電氣主接線1．一次側線路一變壓器組、二次側單母線不分段主接線總降壓變電所為單電源進線且只設一臺變壓器時，主接線采用一次側線路—變壓器組、二次側單母線不分段接線，又稱一次側無母線、二次側單母線不分段主接線。進線開關可采用隔離開關和跌落式熔斷器。（一）單電源進線的總降壓變電所主接線第四節變配電所的電氣主接線1．一次側線路一變壓器組、二次側59第四節變配電所的電氣主接線總降壓變電所為單電源進線兩臺變壓器時，主接線采用一次側單母線不分段、二次側單母線分段接線。特點：輕負荷時可停用一臺，當其中一臺變壓器因故障或需停運檢修時，接于該段母線上的負荷，可通過閉合母線聯絡(分段)開關6QF來獲得電源，提高了供電可靠性，但單電源供電的可靠性不高，因此，這種接線只適用于三級負荷及部分二級負荷。2．一次側單母線不分段、二次側單母線分段主接線第四節變配電所的電氣主接線總降壓變電所為單電源進線兩臺變壓60第四節變配電所的電氣主接線（二）雙電源進線總降壓變電所主接線

由于采用雙回電源進線，總降壓變電所主變壓器一般都在兩臺或兩臺以上，現以兩臺主變壓器介紹常用的主接線。1．一、二次側均采用單母線分段主接線特點：如圖4-29所示，由于進線開關和母線分段開關均采用了斷路器控制，操作十分靈活，供電可靠性較高，適用于大中型企業的一、二級負荷供電。第四節變配電所的電氣主接線（二）雙電源進線總降壓變電所主接61第四節變配電所的電氣主接線2．內橋式主接線（1）分析：

當線路1WL發生故障或檢修時，斷路器lQF斷開，變壓器1T由線路2WL經橋接斷路器3QF繼續供電；同理，當2WL發生故障或檢修時，變壓器2T可由線路IWL繼續供電。第四節變配電所的電氣主接線2．內橋式主接線62第四節變配電所的電氣主接線（2）特點：提高了供電的可靠性和靈活性。但當變壓器檢修或發生故障時，須進行倒閘操作，操作較復雜且時間較長。當變壓器1T發生故障時，lQF和3QF因故障跳閘，此時，打開30s后再合上1QF和3QF，即可恢復1WL線路的工作。這種接線主要適應于大中型企業的一二級負荷供電。內橋式接線適用于以下條件的總降壓變電所：

①供電線路長，線路故障幾率大；②負荷比較平穩，主變壓器不需要頻繁切換操作；③沒有穿越功率的終端總降壓變電所。穿越功率:是指某一功率由一條線路流入并穿越橫跨橋又經另一線路流出的功率。第四節變配電所的電氣主接線（2）特點：提高了供電的可靠性和63第四節變配電所的電氣主接線3．外橋式主接線特點:變壓器回路裝斷路器，線路1WL，2WL僅裝線路隔離開關。任一變壓器檢修或發生故障時，如變壓器1T發生故障，斷開1QF，打開其兩側隔離開關，然后合上3QF兩側隔離開關，再合上3QF，使兩路電源進線又恢復并列運行。但當線路檢修或發生故障時，須進行倒閘操作，操作較復雜且時間較長。外橋式主接線的優點:對變壓器回路的操作非常方便、靈活，供電可靠性高，適用于有一、二級負荷的用戶或企業第四節變配電所的電氣主接線3．外橋式主接線64第四節變配電所的電氣主接線外橋式主接線適用于以下條件的總降壓變電所：①供電線路短，線路故障幾率小；②用戶負荷變化大，變壓器操作頻繁；③有穿越功率流經的中間變電所，因為采用外橋式主接線，總降壓變電所運行方式的變化將不影響公共電力系統的潮流。（即當一次側電源采用環形接線時，環形電網的穿越功率不通過進線斷路器1QF、2QF，這對于改善斷路器的工作及其繼電保護的整定都是十分有利的——主要是針對變壓器的保護而言的）：第四節變配電所的電氣主接線外橋式主接線適用于以下條件的總降65第四節變配電所的電氣主接線三、獨立變電所主接線獨立變電所通常為6～10KV降壓到0.38／0.22kV變電所。其主接線有單電源進線和雙電源進線兩種情況。1．單電源進線獨立變電所主接線對于三級負荷且負荷不太大的企業變電所常采用單電源進線。第四節變配電所的電氣主接線三、獨立變電所主接線66第四節變配電所的電氣主接線(1)一次側單母線不分段、二次側單母線分段主接線獨立變電所單電源進線且裝二臺變壓器(配變)時采用一次側單母線不分段、二次側單母線分段主接線。這種接線可靠性不高，適用于三級負荷。第四節變配電所的電氣主接線(1)一次側單母線不分段、二次側67第四節變配電所的電氣主接線(2)一次側線路—變壓器組接線、二次側單母線不分段主接線當獨立變電所只有一臺變壓器時，采用一次側線路一變壓器組接線、二次側單母線不分段主接線。這種接線比較簡單，可靠性也不高，適用于三級負荷的小型變電所。第四節變配電所的電氣主接線(2)一次側線路—變壓器組接線、68第四節變配電所的電氣主接線2．雙電源進線獨立變電所主接線

雙電源進線獨立變電所的主接線一般采用一、二次側單母線分段接線；適用于有一、二級負荷的企業，變電所有兩臺或兩臺以上變壓器。特點：雙回路電源進線高壓側采用單母線分段后，供電可靠性高，操作靈活方便，當電源進線采用“一用一備”時，裝備用電源自動投入裝置，可提高供電可靠性。

第四節變配電所的電氣主接線2．雙電源進線獨立變電所主接線特69第四節變配電所的電氣主接線四、車間變電所主接線1．單回路進線車間變電所主接線車間變電所的主接線一般比較簡單，如圖所示分別為電纜進線和架空進線單臺變壓器的車間變電所的主接線圖。一次側為線路變壓器組接線、二次側為單母線不分段接線。第四節變配電所的電氣主接線四、車間變電所主接線70第四節變配電所的電氣主接線二者區別：采用電纜進線時高壓側不裝避雷器，采用架空進線時要裝設避雷器，且避雷器的接地線應與變壓器低壓繞組中性點及外殼相連后接地。總降壓變電所繼電保護裝置能夠保護變壓器且靈敏度滿足要求時，變壓器高壓側可只裝設隔離開關。第四節變配電所的電氣主接線二者區別：采用電纜進線時高壓側不71第四節變配電所的電氣主接線2．雙回路進線車間變電所的電氣主接線車間變電所為雙回路進線且有兩臺變壓器時，采用一次側雙線路—變壓器組接線、二次側單母線分段接線，如圖所示。第四節變配電所的電氣主接線2．雙回路進線車間變電所的電氣主72第四節變配電所的電氣主接線五、配電所主接線在大中型企業中設置配電所，起到接收和分配電能的作用，其位置應當盡量靠近負荷中心，經常和車間變電所設在一起。每個配電所的饋電線路（送出線路）一般不少于4~5回，配電所一般為單母線制，根據負荷的類型及進出線數目可考慮將母線分類。第四節變配電所的電氣主接線五、配電所主接線73第四節變配電所的電氣主接線如圖是雙回路進線配電所單母線分段主接線。如果總降壓變電所以放射式的配電所供電，則配電所進線開關可以考慮采用負荷開關或者隔離開關，以減少繼電保護的動作時間及配合上的困難，配電所的引出線可以根據用戶類型采用熔斷器、熔斷器加負荷開關、斷路器的方式。第四節變配電所的電氣主接線74第五節高低壓配電網絡（電力線路的接線方式）高壓配電網絡——廠區中總變電所到車間變電所高壓電力線路，一般采用10KV/6KV，一般10KV優先；低壓配電網絡——車間變壓器到用電設備，一般1KV或者380V/220V；電壓大于1KV，稱為高壓配電網絡；低于1KV的稱為低壓配電網絡。接線方式——電源端（變、配電所）向負荷端（電能用戶或者用電設備）輸送電能時所采用的網絡形式。第五節高低壓配電網絡（電力線路的接線方式）高壓配電網絡——75第五節高低壓配電網絡一、配電接線的基本原則1.高壓配電網絡接線的基本原則可靠：根據負荷等級確定電源個數。一二級負荷——兩個電源。靈活：便于操作和維護；經濟：費用低，投資少；冗余：考慮日后負荷的增加；能夠短時間過負荷；雙電源進線時，若其中一條停電，其余進線能夠承擔一二級負荷用電，一般不考慮二者同時故障的情況。第五節高低壓配電網絡一、配電接線的基本原則76第五節高低壓配電網絡2.低壓配電網絡接線的基本原則車間變電所盡量接近負荷中心，減少線損。可靠性，高質、靈活——便于檢修。配電電壓等級一般不超過兩級；同一流水線的用電設備盡量采用同一線路供電；平行生產的流水線或者互為備用的生產機組，有不同的母線或者進線供電；單相用電設備應該適當配置，力求三相負荷平衡。便于用電設備的檢修，不同的班組或者工段最好分設配電箱和電源開關。第五節高低壓配電網絡2.低壓配電網絡接線的基本原則77第五節高低壓配電網絡二、高壓配電方式高壓線路的作用：在企業內部從降壓變電所（或者配電所）以6~10KV電壓向各車間變電所、建筑物變電所或者高壓用電設備配電。第五節高低壓配電網絡二、高壓配電方式78第五節高低壓配電網絡1、高壓放射式接線高壓放射式接線：指從變配電所高壓母線上引出一回路直接向一個車間變電所或者高壓用電設備供電，沿線不接其他的負載。（1）單回路放射式優點：配電線路互不影響，接線清晰；操作切換方便，便于實現自動化；供電可靠性高；缺點：某線路發生故障，整個線路都需停電，可靠性差。投資高；只能給二三級負荷供電；第五節高低壓配電網絡1、高壓放射式接線79第五節高低壓配電網絡（2）改善結構：雙回路放射式（一二級負荷，投資大）；有公共設備用干線的放射式接線方式；具有低壓聯絡線路的放射式接線；總之，高壓放射式接線所用的高壓開關設備較多，投資較大。第五節高低壓配電網絡（2）改善結構：80第五節高低壓配電網絡2.高壓樹干式接線高壓樹干式接線：變配電所高壓母線上引出的每路高壓配電干線上，沿線接了幾個車間變電所或者負荷點接線方式。（1）單樹干式接線優點：變（配）電所饋電出線少、配電裝置簡單；投資少、線損小；第五節高低壓配電網絡2.高壓樹干式接線81第五節高低壓配電網絡單樹干式接線缺點：可靠性差——干線故障影響所有負荷；三級負荷；每條線路所接變壓器<5臺，總容量小于3000KVA；——干線不宜承擔過大的負荷電流（投資、線損）；（2）改進形式雙樹干式接線；雙端供電的單樹干式；第五節高低壓配電網絡單樹干式接線缺點：82第五節高低壓配電網絡3.高壓環形接線與兩側供電的單回路樹干式接線結構類似，電源出自同一個變電所；兩路樹干式接線連接起來就構成了環形接線。環形接線：采用開口（或者開環）運行，利于繼電保護整定（潮流流動方向固定）；提高了供電可靠性，避免了環線上發生故障時影響整個電網此方式可靠性較高，但保護整定較困難，用于二三級負荷，主要用于現代化城市配電網的接線。第五節高低壓配電網絡3.高壓環形接線83第五節高低壓配電網絡三、低壓配電方式（低壓電力線路的接線方式）

低壓線路的作用：車間變電所或者建筑物變電所以380V/220V的電壓向車間或者建筑物各用電設備或者負荷點配電第五節高低壓配電網絡三、低壓配電方式（低壓電力線路的接線方84第五節高低壓配電網絡1.低壓放射式接線變配電所的低壓配電屏供給配電箱或者低壓用電設備。特點：供電可靠性較高，但開關設備和配電線路較復雜；適用場合：用電設備容量較大，負荷性質較為重要；車間內負荷性質較為重要；車間內負荷排列不整齊；有爆炸危險的廠房等。

第五節高低壓配電網絡1.低壓放射式接線85第五節高低壓配電網絡2.低壓樹干式接線第五節高低壓配電網絡2.低壓樹干式接線86第五節高低壓配電網絡特點：配電干線少，開關設備少，但供電可靠性差。場合：適于供給用電容量小而分布均勻的用電設備：如機械加工車間等。其中：鏈式接線適用于用電設備距離近、容量小（總容量小于10KW）、太說3~5臺以及配電箱<3臺。第五節高低壓配電網絡特點：配電干線少，開關設備少，但供電可87第五節高低壓配電網絡3.低壓環形接線供電可靠性較高，任意線段出現故障或檢修，短時停電經過切換操作后即可恢復供電；但繼電保護整定較復雜，故多采用開環運行的方式。第五節高低壓配電網絡3.低壓環形接線88第五節高低壓配電網絡注意：在實際中，接線方式的選擇應視具體情況而定：高壓配電系統中，優先考慮放射式接線方式；低壓接線方式優先選擇樹干式接線。工廠電力線路的接線力求簡單，如果接線復雜，層次過多，不僅浪費投資，而且維護不便，由于電路中串聯的元件過多，因誤操作或者元件故障產生的事故也會隨之增多，且恢復麻煩。GB50052-95中《供配電系統設計規范》中規定：“供配電系統應該簡單可靠，同一電壓供電系統的變配電級數不應該超過2級”。要求高低壓配電線路盡量深入負荷中心，以減少線路的電能損耗和有色金屬消耗量，提高電壓水平。第五節高低壓配電網絡注意：89本章小結本章主要介紹了工廠內部的供配電系統，重點介紹了以下幾個問題：電氣主接線的概念及電氣主接線的主要形式、畫法特點以及各自的特點和適應場合；總降壓變電所、車間變電所的變壓器臺數以及容量的確定原則；總降壓變電所、車間變電所常用的電氣主接線形式、各自特征以及使用場合；高低壓配電網絡的主要形式和特點；本章小結本章主要介紹了工廠內部的供配電系統，重點介紹了以下幾90第四章工廠供配電系統的一次接線本章基本內容：本章圍繞工廠內部的配電系統重點討論變電所、配電所和高、低壓配電網絡的各種接線方式，變壓器臺數、容量的選擇原則和方法以及工廠配電網絡的電壓偏移和改善電壓偏移的主要措施。第四章工廠供配電系統的一次接線本章基本內容：91第四章工廠供配電系統的一次接線第四章工廠供配電系統的一次接線92第一節基本概念一．工廠供電系統的組成變電所（transformersubstation）：受電——變電——配電；

配電所（distributionsubstation）：受電——配電；（沒有電壓變換功能）第一節基本概念一．工廠供電系統的組成變電所（transfo93第一節基本概念二、電氣接線圖電氣接線圖描繪主要電氣設備之間的電氣聯系的示意圖，包括一次接線圖和二次接線圖。（描述了整個變電所的供配電系統結構，猶如人體的骨骼框架，直接關系到整個系統的安全與穩定）第一節基本概念二、電氣接線圖94第一節基本概念1．一次接線（電氣主接線）（1）一次接線圖：又稱電氣主接線、一次回路、主電路。將各種主要電氣設備按照一定順序連接而成的接受、傳輸和分配電能的總電路；供配電系統中承擔接受、輸送和分配電能任務的電路。（負荷電流直接流過的電路）。特點：一般用單線表示對稱的三相；特殊時，標出三相。第一節基本概念1．一次接線（電氣主接線）95第一節基本概念（2）一次設備：一次接線中所有的電氣設備。一次設備主要包括：變換設備：變壓器、互感器（PT、CT）等；控制設備：高低壓開關、斷路器等；保護設備：熔斷器、避雷器等；補償設備：并聯電容器；成套設備：高低壓開關柜、低壓配電屏、動力和照明配電箱等；配電線路：母線、電纜、架空線路；第一節基本概念（2）一次設備：一次接線中所有的電氣設備。96第一節基本概念如圖所示，電氣主接線將各種主要的直接參與電能接受、電壓變換、電能分配的電氣設備聯接成有機的整體；任何變電所、變電站都有電氣主接線示意圖。第一節基本概念如圖所示，電氣主接線將各種主要的直接參與電能97第一節基本概念2．二次接線二次接線：用來測量、控制、信號指示、保護和自動調節一次設備運行的電路。（又稱：二次回路）。主要為一次回路服務，并不直接參與電能的輸送與分配，但又是保證一次設備正常運行所必不可少的。二次設備：二次回路中的所有設備。主要有：各種儀表、測量元件、保護繼電器、操作電源等。一、二次設備之間的連接——互感器。注意：電壓互感器、電流互感器歸屬于一次設備，是一次設備、二次設備之間聯系的橋梁。第一節基本概念2．二次接線98第二節電壓的選擇一．供電電壓確定

供電電壓：供配電系統從電力系統所取得的電源電壓（電源進線的電壓等級）。供電電壓的選擇考慮三個因素：1．電力部門提供的電源電壓（外部因素）；充分考慮設計的經濟性。第二節電壓的選擇一．供電電壓確定99第二節電壓的選擇2．企業負荷的大小及距離電源線路的遠近

內外部因素結合；考慮不同電壓等級的線路具有供電容量以及供電距離的限制，當容量較大距離較遠時，為了減少損耗，采用較高的供電電壓。3．企業內部大型設備的額定電壓決定了企業的供電電壓。

內部因素；但是也可以采用較高的電壓經過降壓后再供電。

目前，我國所用的企業供電電壓為35~110kV，10Kv，6kV。一般來講，大中型企業常采用35~110Kv作為供電電壓，中小型企業常采用10Kv，6Kv作為供電電壓，其中10kV作為供電電壓較為常見。總之電壓等級的確定考慮綜合因素。第二節電壓的選擇2．企業負荷的大小及距離電源線路的遠近100第二節電壓的選擇二、配電電壓配電電壓：指用戶內部向用電設備配電的電壓等級；（針對設備）第二節電壓的選擇二、配電電壓101第三節變電所變壓器的選擇變電所的類型變電所作用：接受電能、變換電壓、分配電能；按照其在供配電系統中的作用和地位進行分類：第三節變電所變壓器的選擇變電所的類型102第三節變電所變壓器的選擇總降壓變電所第三節變電所變壓器的選擇總降壓變電所103第三節變電所變壓器的選擇2.車間變電所第三節變電所變壓器的選擇2.車間變電所104第三節變電所變壓器的選擇3.獨立變電所（1）當相鄰的幾個車間負荷都比較大，不適于將變電所建到某一個車間中；（2）由于車間環境的限制，如制藥、化工車間之間由于腐蝕性氣體、易燃易爆氣體等環境限制，必須建獨立變電所；（3）中小型企業，建立全廠的獨立變電所，給全廠供電。第三節變電所變壓器的選擇3.獨立變電所（1）當相鄰的幾個車105第三節變電所變壓器的選擇4.桿上變電所安裝在室外電桿上，適用于時，常用于居民區，用電負荷較小的單位，如油田井場。5.建筑物及高層建筑物變電所民用建筑中使用。考慮安全性：干式變壓器、真空斷路器等；對于高層建筑物而言，一般裝在樓內，地下室、中層或者高層。第三節變電所變壓器的選擇4.桿上變電所106第三節變電所變壓器的選擇二、變壓器型號的選擇1．變壓器（文字符號T）雙繞組、三繞組變壓器圖形符號分別如圖所示；主要完成電壓等級的變換。第三節變電所變壓器的選擇二、變壓器型號的選擇107第三節變電所變壓器的選擇2．分類（1）按功能分：升壓變壓器和降壓變壓器；（2）按相數分：單相和三相變壓器；（3）繞組導體的材料：銅繞組和鋁繞組；

銅繞組電阻率小，但價格貴；鋁繞組的電阻率大，但是價格便宜；（4）冷卻方式和繞組絕緣分：油浸式和干式；

其中：油浸式包括：油浸自冷式、油浸風冷式、油浸水冷式以及強迫油循環冷卻式等。

干式變壓器主要包括：澆注式、開啟式、充氣式（SF6 ）。（5）按用途分：普通變壓器和特種變壓器；（6）調壓方式：無載調壓變壓器和有載調壓變壓器；第三節變電所變壓器的選擇2．分類108第三節變電所變壓器的選擇3．變壓器型號表示：直接從型號上分析變壓器的類型和特性，決定是否符合現場的需要。第三節變電所變壓器的選擇3．變壓器型號表示：直接從型號上分109第三節變電所變壓器的選擇4．變壓器類型的選擇注意的幾點：（選擇的原則）（1）盡量選擇低損耗節能型，如S9系列或者S10系列；（2）在多塵或者具有腐蝕性氣體嚴重影響變壓器安全的場合，選擇密閉型變壓器或者防腐型變壓器；（3）供電系統中沒有特殊要求和民用建筑獨立變電所常采用三相油浸自冷式電力變壓器；（4）對于高層建筑、地下建筑、發電廠、化工等單位對消防要求較高的場所，宜采用干式變壓器；（5）對于電網電壓波動比較大的場合，為改善電能質量應采用有載調壓電力變壓器；第三節變電所變壓器的選擇4．變壓器類型的選擇注意的幾點：（110第三節變電所變壓器的選擇三、變壓器臺數及容量的選擇第三節變電所變壓器的選擇三、變壓器臺數及容量的選擇111第三節變電所變壓器的選擇（一）總降壓變電所主變壓器臺數和容量的確定

考慮因素：供電條件、負荷性質、用電容量、運行方式等。1．變壓器臺數的確定：（1）滿足用電負荷對供電可靠性的要求：在有一、二級負荷的變電所中，選擇兩臺甚至多于兩臺主變；第三節變電所變壓器的選擇（一）總降壓變電所主變壓器臺數和容112第三節變電所變壓器的選擇（2）對于季節性負荷或者晝夜負荷變化較大的：宜采用經濟運行方式的變電所，技術經濟合理時可以采用兩臺主變；（即：根據負荷的季節性或者晝夜性變化的特點，合理安排變壓器并列運行的臺數，保證可靠供電的前提下，減少電能的損失，以達到最佳的經濟效益）；（3）三級負荷一般選擇一臺主變，負荷較大時也可選擇兩臺主變；

一般在下列情況下設置一臺主變：只有一路電源進線；變電所可以通過附近的低壓電網（6kv—10kv）獲取備用電源；工廠所帶負荷絕大多數為三級負荷，且少量的一、二次負荷滿足備用電源獲取的條件；第三節變電所變壓器的選擇（2）對于季節性負荷或者晝夜負荷變113第三節變電所變壓器的選擇2．變壓器容量的確定（1）裝單臺變壓器時：其額定容量應能夠滿足全部用電設備的視在計算負荷，考慮到冗余性，以及變壓器的經濟運行，容量滿足：其中：——所有用電設備的計算容量之和；第三節變電所變壓器的選擇2．變壓器容量的確定114第三節變電所變壓器的選擇（2）裝設兩臺主變時：其中任意一臺主變容量應該同時滿足下列兩個條件：A.任意一臺主變單獨運行時，應該能夠滿足總計算負荷的60%~70%的要求，即：B.任意一臺主變單獨工作時，應該能夠滿足全部一、二級負荷的需要，即：一般而言，變壓器容量和臺數的確定與變電所主接線方案一起確定，在設計主接線時需要考慮到用電單位對變壓器臺數和容量的選擇。第三節變電所變壓器的選擇（2）裝設兩臺主變時：其中任意一臺115第三節變電所變壓器的選擇（二）車間變電所變壓器臺數及容量選擇原則1．車間變電所變壓器臺數選擇：考慮因素：與總降壓變電所基本相同，即在保證電能質量的前提下，應該盡量減少投資、運行費用和有色金屬耗用量。 （1）帶一、二級負荷：一二級負荷較多時，裝設兩臺及兩臺以上的變壓器；只有少量的一二級負荷，且可以從附近的車間變電所獲取低壓備用電源時，可以采用一臺變壓器；第三節變電所變壓器的選擇（二）車間變電所變壓器臺數及容量選116第三節變電所變壓器的選擇（2）帶三級負荷：負荷較小時，采用一臺；負荷較大時，采用兩臺及兩臺以上；季節性負荷或晝夜變化較大的負荷，一般采用兩臺：負荷高峰時，兩臺并列運行；負荷低谷時，單臺運行——變壓器經濟運行；（3）負荷不大的車間按照與其他變電所的距離、以及本身負荷的大小——決定是否單獨設立變壓器。負荷大小以及輸送距離。第三節變電所變壓器的選擇（2）帶三級負荷：117第三節變電所變壓器的選擇（4）特殊情況單相負荷較重，使得三相負荷的不平衡超過25%時，宜設立單相變壓器；動力和照明一般共用一臺變壓器，若此會影響照明質量及燈泡壽命（現場的電壓較高：240V），可以專門裝設照明變壓器；如果有較大的沖擊負荷，且嚴重影響電能質量時，應該裝設專門的變壓器對沖擊負荷供電。第三節變電所變壓器的選擇（4）特殊情況118第三節變電所變壓器的選擇2．車間變電所變壓器容量的選擇車間變電所變壓器容量的確定方法與總降壓變電所變壓器容量的選擇相同；另注意：單臺變壓器容量小于1000KVA。主要考慮：低壓開關設備的斷流能力及短路穩定性要求；使變壓器接近負荷中心，減小線損；對于裝設在二層樓上的干式變壓器，容量不宜大于630KVA；第三節變電所變壓器的選擇2．車間變電所變壓器容量的選擇119第三節變電所變壓器的選擇四．變壓器的容量及過負荷能力電力變壓器的額定容量：在標準規定的環境溫度下（最高溫度40度，年平均溫度20度）和使用年限（一般20年）內，所能連續輸出的最大視在功率

(kVA)。第三節變電所變壓器的選擇四．變壓器的容量及過負荷能力120第三節變電所變壓器的選擇1.變壓器的實際容量計算由于現場使用環境的平均溫度與標準的溫度規定有差異，使得變壓器的實際容量與額定容量并不相等。

一般規定，如果變壓器安裝地點的年平均氣溫時，則年平均氣溫每升高1℃，變壓器的容量應相應減小1％；對應著每低1℃，變壓器的容量應相應增加1％。

因此，變壓器的實際容量(出力)應計入一個溫度校正系數。第三節變電所變壓器的選擇1.變壓器的實際容量計算121第三節變電所變壓器的選擇對室外變壓器：通風條件好，易于散熱，其實際容量為：其中，為變壓器的額定容量。對室內變壓器：由于散熱條件較差，變壓器進風口和出風口間大概有15℃的溫差，因此處在室內的變壓器環境溫度比戶外溫度大約高8℃，因此其容量要減小8%。即：第三節變電所變壓器的選擇對室外變壓器：通風條件好，易于散熱122第三節變電所變壓器的選擇2．變壓器的正常過負荷變壓器的過負荷能力：是指它在保證變壓器規定使用年限內，在較短時間內所能輸出的最大容量。第三節變電所變壓器的選擇2．變壓器的正常過負荷變壓器的過負123第三節變電所變壓器的選擇對于油浸式變壓器，其允許過負荷包括兩部分：（1）由于晝夜負荷不均勻而考慮的過負荷，如果變壓器的日負荷率小于1，則由日負荷率和最大負荷持續時間確定允許過負荷能力。負荷系數以及日最大負荷持續時間；查圖3-3，說明：當負荷系數越小，日最大負荷持續時間越短，過負荷倍數越大；第三節變電所變壓器的選擇對于油浸式變壓器，其允許過負荷包括124第三節變電所變壓器的選擇對于油浸式變壓器，其允許過負荷包括兩部分：（2）由于夏季欠負荷而在冬季考慮的過負荷——“1%規則”如果在夏季（6、7、8月份）平均日負荷曲線中的最大負荷，每低于1%變壓器額定容量，則在冬季（12、1、2月份）可以過負荷1%，但是最大不能15%。（3）可以綜合考慮上述二者的影響，但是對于戶外變壓器而言，不得超過30%；戶內變壓器不得超過20%；干式變壓器一般不考慮正常過負荷。第三節變電所變壓器的選擇對于油浸式變壓器，其允許過負荷包括125第三節變電所變壓器的選擇3．變壓器的事故過負荷能力

一般來講，變壓器在運行時最好不要過負荷，但是在事故情況下，可以允許短時間較大幅度地過負荷運行；當工廠供電系統發生故障時，在較短時間內讓變壓器多帶些負荷，保證供電的連續性。主要考慮：過負荷的大小以及允許時間，見表3-3所示。第三節變電所變壓器的選擇3．變壓器的事故過負荷能力126第三節變電所變壓器的選擇五．電力變壓器的并列運行條件兩臺及以上的變壓器并列運行時，必須滿足以下三個條件：1．額定一次、二次電壓必須對應相等——否則出現環流；2．所有變壓器的阻抗電壓（短路電壓）對應相等；——并列運行的變壓器的負荷是按照阻抗電壓值成反比進行分配的，保證負荷分配均勻；3．聯結組別相同——保證相序和相位相同；第三節變電所變壓器的選擇五．電力變壓器的并列運行條件127第四節變配電所的電氣主接線一．電氣主接線的基本形式1．電氣主接線——主要反映系統中電能接受、輸送和分配的電路；電氣主接線是整個供配電系統的骨架，決定著整個系統的總體結構，與系統的可靠性、靈活性、經濟性等密切相關。選擇電氣主接線形式是相當重要的。母線——理論上等電位點；實際上匯流排，完成電能的匯集和分配，即功率的匯總與分配點。在任何變電所中，總是進線少，出線多。由于進出線各回路之間需有一定的電氣安全間隔，所以無法從一處同時引出多個回路；而采用母線裝置才能保證電路接線的安全性和靈活性，所以在復雜的系統中母線很有必要；但是否需要設置母線需要根據現場的實際情況來確定。第四節變配電所的電氣主接線一．電氣主接線的基本形式128第四節變配電所的電氣主接線電力系統中通常按照母線的形式對電氣主接線進行分類：第四節變配電所的電氣主接線電力系統中通常按照母線的形式對電129第四節變配電所的電氣主接線2．變電所主接線的要求：安全：主接線設計符合國家的有關技術規范，充分保證人身和設備的安全；可靠：滿足用電單位對供電可靠性的要求；靈活：適應各種不同的運行方式，操作檢修方便；經濟：設計簡單、投資少、運行管理費用低，節約電能和有色金屬的消耗量；第四節變配電所的電氣主接線2．變電所主接線的要求：130第四節變配電所的電氣主接線（一）單母線接線1．單母線不分段接線形式當只有一路進線時考慮采用該接線方式。優點：接線清晰，設備少，經濟性較好，不易誤操作。缺點：可靠性差和靈活性差。當電源進線、母線或者母線隔離開關發生故障或者進行檢修時，必須斷開所有回路的電源，造成全部用戶供電中斷。適用范圍：單電源進線的三級負荷用戶以及具有備用電源的二級用戶；第四節變配電所的電氣主接線（一）單母線接線131第四節變配電所的電氣主接線2.單母線分段接線形式在雙電源進線的情況下，通常采用單母線分段接線，可以通過QS或者QF進行分段。兩段母線可以獨立運行，也可以并列運行。第四節變配電所的電氣主接線2.單母線分段接線形式132第四節變配電所的電氣主接線（1）分段獨立運行特點：正常時：采用分段單獨運行時，各段相當于單母線不分段接線運行，各段之間互不影響；故障時：當任一段母線發生故障或者檢修時，僅停止對該段母線所帶負荷的供電；當任一電源線路故障或者檢修時，如果另一電源能夠負擔全部引出線的負荷時，則可以通過倒閘操作恢復該母線所帶負荷的供電，否則由故障電源所帶的負荷應該停止運行或者部分停止運行。第四節變配電所的電氣主接線（1）分段獨立運行特點：133第四節變配電所的電氣主接線（2）并列運行的特點：若遇到電源故障或者檢修，無需母線停電，只需斷開故障電源的斷路器和隔離開關，將負荷調整到另一電源上即可，但是某段母線故障或者檢修時，會使得對應的負荷短時停電。第四節變配電所的電氣主接線（2）并列運行的特點：134第四節變配電所的電氣主接線（3）單母線分段接線的優缺點以及使用條件：優點：可靠性，靈活性得到提高，除母線故障或者檢修外，可實現用戶的連續供電；缺點：在母線、母線隔離開關發生故障或者檢修時，仍有50%的用戶停電；適用場合：在具有雙電源進線的條件下，采用該方式對一二級負荷供電，較為優越；特別是裝設了備用電源自動投入裝置后，更加提高了用斷路器分段的單母線供電的可靠性。該方式廣泛用于10KV及以下的變配電所。第四節變配電所的電氣主接線（3）單母線分段接線的優缺點以及135第四節變配電所的電氣主接線QS與QF的區別：QS只是起電氣隔離的作用，提供明顯的斷開點，但是不能帶負荷操作；QF具有滅弧能力，能夠投切負荷電流，可以帶負荷操作。倒閘操作當電氣主接線從一種運行狀態轉換到另一種運行狀態時，按照一定順序對隔離開關和斷路器進行接通或者斷開的操作。倒閘操作的注意事項：隔離開關不能通斷負荷電路（不能帶負荷操作），沒有滅弧能力；而斷路器可以；倒閘操作原則：接通電路時先閉合隔離開關，后閉合斷路器；切斷電路時，先斷開斷路器，然后斷開隔離開關。第四節變配電所的電氣主接線QS與QF的區別：136第四節變配電所的電氣主接線3．單母線分段帶旁路母線接線單母線以及單母線分段接線在線路斷路器檢修時會造成線路的停電，為解決上述問題，可以變化為單母線分段帶旁母線的接線方式，這樣在線路的斷路器檢修停運時，可以由旁路斷路器來代替線路斷路器。第四節變配電所的電氣主接線3．單母線分段帶旁路母線接線137第四節變配電所的電氣主接線（二）雙母線接線解決單母線分段接線在母線、母線隔離開關檢修或者故障時，需要停電的弊端。可以向一二級負荷供電。雙母線接線方式，兩條母線互為備用：工作母線和備用母線。第四節變配電所的電氣主接線（二）雙母線接線138第四節變配電所的電氣主接線正常運行時，工作母線帶電，備用母線不帶電，任一回電源進線以及用戶出線都有一臺斷路器和兩組隔離開關分別接到兩組母線上。正常運行時，正常母線上的所有隔離開關全部閉合，而備用母線上的隔離開關全部斷開。并且兩條母線通過斷路器和隔離開關連接起來。第四節變配電所的電氣主接線正常運行時，工作母線帶電，備用母139第四節變配電所的電氣主接線優點：供電可靠：可以輪流檢修母線而不中斷用戶供電；檢修方便：修理任一條母線隔離開關時，先將電源以及其他出線切換到備用母線，然后斷開該隔離開關所屬的那條線路即可。運行靈活：工作母線故障時，可以迅速切換到備用母線上；雙母線接線可以作為單母線分段方式運行，各接1/2進線和出線；檢修任一回線路斷路器時，經倒閘操作后，可用母線聯絡斷路器代替被檢修的斷路器工作，這樣僅在切換的過程中短時停電。缺點：隔離開關數目增加，配電裝置復雜，經濟性差；工作母線停電時，仍會短時停電。第四節變配電所的電氣主接線優點：140第四節變配電所的電氣主接線（三）橋形接線橋形接線方式主要適用于兩路電源進線和兩臺變壓器的降壓變電所。特點：四個回路只有三個斷路器。接線簡單：高壓側沒有母線，沒有多余設備；經濟：4個回路只用了三個斷路器，省去了1~2斷路器，節約投資；可靠性高：無論哪條回路故障或者檢修，均可以通過倒閘操作迅速切除故障回路，不致使二次側母線長時間斷電；安全：每臺斷路器的兩側都設有隔離開關，可以形成明顯斷開點，以保證設備安全檢修。靈活：操作靈活，能夠適應多種運行方式。第四節變配電所的電氣主接線（三）橋形接線141第四節變配電所的電氣主接線根據橋的位置可以分為內橋接線和外橋接線。注意四個回路在正常工作時，橋壁上的斷路器和隔離開關是閉合的。1．內橋接線——跨橋靠近變壓器側特點：靈活性好，供電可靠性高，適用于一二級負荷；當任一電源回路檢修或者故障時，經過相應的倒閘操作后，不影響正常線路的運行。（注：故障時，斷路器自動斷開）；第四節變配電所的電氣主接線根據橋的位置可以分為內橋接線和外142第四節變配電所的電氣主接線2、外橋接線——跨橋靠近線路側。特點：靈活性好，供電可靠性較高，適用于對一二級負荷供電。對變壓器檢修和故障的處理比較方便。第四節變配電所的電氣主接線2、外橋接線——跨橋靠近線路側。143第四節變配電所的電氣主接線對于橋式接線主要適用于：35KV及以上的總降壓變電所，有兩路進線及兩臺主變時，一般采用該方式。內外橋接線具體適用場合：內橋接線適用場合：電源線較長，因而容易發生故障和停電檢修的機會較多；并且變壓器不需要經常切換的總降壓變電所。（主要對供電線路的檢修和故障處理較方便）；正常運行時，兩邊的功率相對比較平衡，即沒有穿越功率。外橋接線適用場合：電源線路較短并且故障幾率小，而且變電所負荷變動較大、適于經濟運行需要經常切換的總降壓變電所。第四節變配電所的電氣主接線對于橋式接線主要適用于：35KV144第四節變配電所的電氣主接線（四）線路—變壓器組單元接線特點：一條進線、一臺（兩臺）變壓器；電氣設備少，接線簡單，配電裝置簡單，節約投資，占地面積小；但當任一設備檢修時，全部設備停止工作。第四節變配電所的電氣主接線（四）線路—變壓器組單元接線145（四）線路—變壓器組單元接線根據變壓器高壓側所接設備（保護和切斷變壓器）的不同，采取的方案：一般高壓側裝設一臺隔離開關和一臺斷路器；高壓側只裝隔離開關——供電線路較短，變壓器故障能夠使得線路首端的斷路器斷開，或者供電端變電所的繼電保護能夠動作。高壓側采用高壓熔斷器——跌落式熔斷器，保證變壓器高壓側斷路容量不超過高壓熔斷器的斷流容量，但又允許采用高壓熔斷器保護變壓器；（農村電網中用的較多）；此時也可以采用負荷開關——熔斷器的方式。（四）線路—變壓器組單元接線根據變壓器高壓側所接設備（保護和146（四）線路—變壓器組單元接線注意：當高壓側裝設負荷開關時，變壓器容量不大于1250KVA，高壓側裝設隔離開關或者跌落式熔斷器時，變壓器容量一般小于630KVA。主要考慮到開關設備的斷流能力問題。適用對象：適用于小容量的三級負荷、小型企業或者非生產性用戶。（四）線路—變壓器組單元接線147第四節變配電所的電氣主接線二、總降壓變電所的電氣主接線形式一般大中型企業采用35—110kV電源進線時都設置總降壓變電所，將電壓降至6～10kV后分配給各車間變電所。總降壓變電所主接線一般有：線路—變壓器組、單母線、內橋式、外橋式等幾種接線形式。下面按單電源進線和雙電源進線兩種情況，介紹總降壓變電所常用的主接線。第四節變配電所的電氣主接線二、總降壓變電所的電氣主接線形式148第四節變配電所的電氣主接線1．一次側線路一變壓器組、二次側單母線不分段主接線總降壓變電所為單電源進線且只設一臺變壓器時，主接線采用一次側線路—變壓器組、二次側單母線不分段接線，又稱一次側無母線、二次側單母線不分段主接線。進線開關可采用隔離開關和跌落式熔斷器。（一）單電源進線的總降壓變電所主接線第四節變配電所的電氣主接線1．一次側線路一變壓器組、二次側149