单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,6.1 变配电所的结构和设备布置图,6.2 常用高压主接线,6.3 变电所的信号系统和断路器控制回路,6.4 二次接线基本概念和二次回路图,第6章 变配电所及变配电所的运行和维护,6.1.1 工厂变配电所总体布置要求,工厂变配电所总体布置应遵循下列,原则,：,（,1,）便于运行维护；,（,2,）保证运行安全；,（,3,）便于进出线；,（,4,）节约土地和建筑费用；,（,5,）留有发展余地。,6.1 工厂变配电所的布置与结构,6.1.2 变配电所中的布置与结构,一、变压器室和室外变压器台的结构,露天或半露天变电所的变压器四周，应设不低于1.7m高的固定围栏（或墙）。变压器外廓与围栏（墙）的净距不应小于0.8m，变压器底部距地面不应小于0.3m，相邻变压器外廓之间的净距不应小于1.5m。,（,2,）室外变压器台的结构,（,1,）变压器室的结构,变压器室的结构形式取决于变压器的形式、容量、放置方式、主接线方案及进出线的方式和方向等很多因素，并应考虑运行维护的安全以及通风、防火等问题。另外，考虑到今后的发展，变压器室宜有更换大一级容量的可能性。,高、低压配电室的结构形式，主要取决于高、低压开关柜（屏）的形式、尺寸和数量，同时要考虑运行、维护的方便和安全，留有足够的操作维护通道，并且要兼顾今后的发展，留有适当数量的备用开关柜（屏）的位置，但占地面积不宜过大，建筑费用不宜过高。,二、高、低压配电室的结构,6.2 常用高压主接线,6.2.1 与主接线有关的概念,1.高压供配电系统,高压供配电系统的主要组成部分,是变、配电所，其一次接线（即主接线）主要是指变、配电所内各设备和线路的连接图，所以高压供配电系统主接线又称为变、配电所主接线，研究内容主要是变、配电所的主接线方案。,建筑高压供配电系统,所包含的变电所和配电所为生产和生活提供安全、稳定的电源。,区域变电所的供电电压等级一般是35220kV，通过企业总降压变电所或者城区变电所将电压降为610kV，然后输送到小区变电所或者厂区、车间变电所（配电所）再将电压降为380/220V，供企业或民用建筑的用户使用。,建筑高压供配电系统一般是从城市电力网取得高压10kV作为电源供电，然后将电能分配到各用电负荷处。,电源和负荷之间用各种设备(变压器、变配电装置和配电箱)、元件(导线、电缆、开关等)连接起来，组成建筑物的供配电系统。,2.电气主接线图,供配电系统电气主接线图,是由各种电气元件（如发电机、变压器、断路器、隔离开关、互感器、母线、电缆、线路等）按照一定的要求和顺序连接起来，并用国家统一规定的图形和外文符号表示的供、配电（接受和分配电能）的电路图。,3 供配电系统的主接线形式,供配电系统的,主接线形式,有线路、变压器组接线、单母线接线、双母线接线和桥式接线。,采用一条电源线路与变压器连接成组，即,单回路、单变压器,供电的接线方式称为,线路变压器组接线,。,变电所中的,变压器高压侧普遍采用线路-变压器组接线，其高压侧均不设置母线,。,线路变压器组接线方式具有接线简单、清晰，需用电气设备少，不易误操作，投资少等优点；它的缺点是供电可靠性和灵活性较差，当线路、变压器、电气设备中任何一处发生故障或者检修时，整个供配电系统全部停电,。,6.2.3,线路变压器组接线,小区变电所以及工厂车间降压变电所将供电电压等级由610 kV降为380/220V，电源进线采用电力电缆敷设或者架空线路（应装设避雷器）引至变压器室，经开关设备接入电力变压器，再经过低压侧的低压断路器（即自动开关）、刀开关将电能送给用户。,根据变压器一次侧选用的开关设备不同，常见的,线路-变压器组接线,方式分为,六种,。,变电所内电力变压器与馈线之间采用一根母线连接的方式称为,单母线接线,。,单母线接线方式根据母线分段与否可以分为,不分段接线,和,分段接线,两种；,根据进线回数（电源回数）又可以分为,一回进线,、,双回进线,、,三回进线,等单母线接线方式。,6.2.4,单母线接线,2.单母线分段接线,为了提高供电系统的灵活性，,将右图所示,的单母线不分段接线中的母线分为两段及以上。,3.两回进线的单母线分段接线方式,在两回进线的条件下，可以采取单母线分段接线，即采用隔离开关(QS)或断路器(QF)将母线分段的接线方式。这种接线方式可以克服单母线不分段接线方式的缺点，其可靠性和灵活性比不分段接线都有所提高，适用于一、二级负荷用户。,根据电源的数目、功率和电网的接线情况来确定单母线的分段数。通常每段母线要接12回电源，引出线再分别从各段上引出。,（1）用隔离开关分段的单母线接线,用隔离开关分段的单母线接线,如图,所示，适用于双回电源供电、可靠性要求不高且允许短时停电的二级负荷用户。相对于用断路器分段而言，它可以节省一台断路器和一台隔离开关，但在母线分段发生故障或检修时全部装置仍会短时停电。这种接线方式可以分段单独运行，也可以并列同时运行。,采用分段单独运行时，各段相当于单母线不分段接线的运行状态，各段母线的电气系统互不影响。,当任一段母线发生故障或检修时，仅停止对该段母线所带负荷的供电（如分两段，仅对约50负荷停止供电)。当任一回电源线路发生故障或检修时，假如其余运行电源容量能负担全部引出线负荷时，则可经过“倒闸操作”恢复对全部引出线负荷的供电，但在操作过程中须对母线做短时停电。,“倒闸操作”是指：,接通电路时，先闭合隔离开关，后闭合断路器；切断电路时，先断开断路器，后断开隔离开关。这是因为带负荷操作过程中要产生电弧，而隔离开关没有灭弧能力，所以隔离开关不能带负荷操作。,例如，当需要检修电源时，先断开断路器QF1、QF,2,，然后再断开隔离开关QS1QS,4,，这时，再合上母线隔离开关QSW，闭合QS,3,、QS,4,，最后再闭合QF,2,，恢复全部负荷供电(当电源不能承担全部负荷时，可先把部分引出回路的非重要负荷切除)。,采用并列同时运行时，当某一电源发生故障或检修时，则无须母线停电，只须切断该回路电源的断路器及隔离开关，并对另外电源的负荷做适当调整就行。但是，当母线发生故障或检修时，将会引起正常母线段短时停电。,（2）用断路器分段的单母线接线,分段断路器QFW除具有分段隔离开关QSW的作用外，还具有相应的继电保护作用，当某一分段母线发生故障时，QFW在保护作用下会首先自动跳开，保证非故障分段母线的持续、正常供电。,4.带旁路母线的单母线接线方式,在图所示的单母线分段接线方式中，不管是用断路器还是隔离开关进行分段，当母线发生故障或检修时会使接在该母线段上的用户停电；另外，在检修引出线断路器时，该引出线上的用户必须停电。为了克服这一缺点，可采用单母线加旁路母线的接线形式.,根据主母线是否分段，带旁路母线的单母线接线方式可分为主母线不分段接线和主母线分段接线两种。,图6.8带旁路母线的单母线分段接线方式,（a）主母线不分段接线；（b）主母线分段接线,（1）主母线不分段接线,这种接线方式,如图所示,，它与单母线不分段接线的区别在于增设了一条旁路母线和旁路断路器QF2，旁路母线通过旁路隔离开关（如QS7）与每一出线连接，提高了供电可靠性和连续性。,正常运行时，旁路断路器QF2和旁路隔离开关是断开的。,这种接线方式主要用于不能短时停电检修断路器的重要场合，在工业企业及民用建筑中应用得很少。,当检修某一回出线的断路器（如QF3）时，断路器QFW作为旁路断路器运行，将断路器QFW和隔离开关QS7、QS9、QS10闭合（QS8、QS11均断开），旁路母线接至段主母线，由电源继续向馈线L1供电。同理，旁路母线也可以接在段主母线上。当隔离开关QSW闭合时，两组母线并联运行，此时母线为单母线运行方式。,这种接线方式主要用于进出回路数不多的场合。,当用电负荷大、重要负荷多、对供电可靠性要求高或馈电回路多而采用单母线分段接线存在困难时，应采用双母线接线方式。,所谓,双母线接线方式,，是指任一供电回路或引出线都经一台断路器和两台隔离开关接在双母线W,1,、W,2,上，其中母线W,1,为工作母线，W,2,为备用母线，,如图所示,。双母线接线方式可分为双母线不分段接线和双母线分段接线两种。,6.2.5,双母线接线,1.内桥接线,桥臂靠近变压器侧，即桥上断路器QF,3,接在线路断路器QF,1,和QF,2,的内侧，故称内桥。变压器一次侧回路仅装隔离开关，不装断路器，这种接线可提高供电线路L,1,和L,2,的运行方式的灵活性，但对投切变压器不够灵活。,内桥式接线方式,2.外桥接线,桥臂靠近线路侧，即桥断路器QF,3,接在线路断路器QF,1,、QF,2,的外侧，故称外桥。进线回路仅装隔离开关，不装断路器，因此，外桥接线对变压器回路的操作是方便的，而对电源进线回路操作不方便。,外桥式接线方式,6.3 变电所的信号系统和断路器控制回路,(1)事故信号,当断路器发生事故跳闸时，立即用蜂鸣器（或电笛）发出较强的音响，通知运行人员进行处理。同时，断路器的位置指示灯发出绿灯闪光。,（2）预告信号,当运行设备出现危及安全运行的异常情况时，如发电机过负荷、变压器过负荷、电压回路断线等，便发出另一种有别于事故信号的音响电铃。此外，标有故障内容的光字牌点亮。,（3）位置信号,包括断路器位置信号和隔离开关位置信号。前者用灯光表示其合、跳闸位置，而后者则用一种专门的位置指示器表示其位置状况。,6.3.1,信号系统,断路器是变电所中主要的开关设备，每台高压断路器都附有相应的操作机构，用以驱动断路器的分、合闸，并保持在分、合状态。,按其控制地点来分，有,就地控制,和,集中控制,，一般10 kV及以下的断路器多采用就地控制，而35 kV及以上的断路器多采用集中控制。集中控制是运行人员在距设备几十米或几百米以外的控制室内用控制开关（或按钮）通过控制回路进行断路器的分、合闸操作。,6.3.2,断路器控制回路,控制回路和信号系统的构成：断路器控制回路由控制元件和操作机构两部分组成。,（1）控制元件,运行人员按下按钮或转动控制开关等控制元件发出合、跳闸命令。一般因按钮的触点数量太少而不能满足控制和信号回路的需要，所以目前多采用带有转动手柄的控制开关，操作断路器合闸或跳闸。,（2）操作机构,操作机构是高压断路器本身附带的跳、合闸传动装置。变电所中常用的操作机构有手动式（CS型）、电磁式（CD型）、弹簧式（CT型）和液压式（CY型）。上述操作机构中除手动操作机构外，都具有合闸线圈，但需要的合闸电流相差较大，弹簧式和液压式合闸电流一般不大于5 A，而电磁式操动机构的合闸电流可达几十安到几百安；所有操作机构的跳闸线圈，其跳闸电源一般都不大，当操作电压为110220 V时直流为0.55 A。,手动操作系统,断路器手动操作机构普遍采用CS2型。断路器采用手动操作机构时只能就地控制。,右图为,手动操作的断路器控制和信号回路，该控制回路采用交流操作电源。,断路器合闸,时，推上操作机构手柄。此时断路器的辅助常开触点QF3-4闭合，红灯RD亮，指示断路器处于合闸位置。由于有限流电阻R2，跳闸线圈YR只有很小电流流过，不会动作。同时，红灯RD亮还表示跳闸回路中跳闸线圈YR和控制回路熔断器FU1、FU2是完好的（即红灯RD亮还起着监视跳闸回路完好性的作用）。另外，在QF3-4闭合的同时，QF1-2断开，绿灯GN灭。,断路器分闸,时，扳下操作机构手柄。此时断路器的辅助常开触点QF3-4断开，红灯RD灭，并切断路闸回路；同时，断路器辅助常闭触点QF1-2闭合，绿灯GN亮，指示断路器处于分闸位置。绿灯GN亮还表示控制回路熔断器FU1、FU2是完好的（即绿灯GN亮还起着监视交流操作电源回路完好性的作用）。,信号回路中QM为操作机构辅助常开触点，当操作手柄在合闸位置时闭合，在分闸位置时断开；而断路器辅助常闭触点QF5-6则在断路器分闸时闭合，合闸时断开。因此，在断路器正常操作