【正文】 二、變配電所的總體布置 （一）變配電所的作用 工廠變配電所是工廠供配電系統(tǒng)的核心，在工廠中占有特別重要的地位。現(xiàn)假設(shè)總負(fù)荷 Ｐ =ΣＰ ｉ ＝ P1+P2+P3 的負(fù)荷中心位于 P（ X， Y）處。 按負(fù)荷矩法確定負(fù)荷中心 （ 1）按負(fù)荷功率矩法確定負(fù)荷中心 設(shè)有負(fù)荷 P P2 和 P3（均表示有功計(jì)算負(fù)荷）。各車(chē)間（建筑）的負(fù)荷圓的圓心與車(chē)間建筑的負(fù)荷 “ 負(fù)荷中心 ” 大致相符。 （二）對(duì)于大型企業(yè)一般設(shè)立一個(gè)總降壓變電所，企業(yè)或車(chē)間的負(fù)荷中心，可用下面所講的負(fù)荷指示圖或負(fù)荷矩的計(jì)算方法近似地確定。 8）高壓配電所應(yīng)盡量與車(chē)間變電所或有大量高壓用電設(shè)備的廠房合建。 5）不宜設(shè)在多塵和有腐蝕性氣體的場(chǎng)所；當(dāng)無(wú)法遠(yuǎn)里時(shí)，則應(yīng)設(shè)在污染源的上風(fēng)側(cè)。 供 配 電 技 術(shù) 教 案 25 4）設(shè)備運(yùn)輸方便。 2）進(jìn)出線方便，特別是采用架空進(jìn)出線時(shí)要考慮這一點(diǎn)。 學(xué)時(shí) 本章首先講述企業(yè)交配電所主的基本要求及一些典型的主結(jié)線方案，接著講述企業(yè)交配電所的所址選擇、總體布置及各部分要求，然后介紹企業(yè)變電所主變壓器臺(tái)數(shù)和容量選擇的基本原則，接著講述企業(yè)電力線路的基本結(jié)線方式和基本結(jié)構(gòu)與敷設(shè)要求，講述導(dǎo)線和電纜截面的選擇計(jì)算方法，最后簡(jiǎn)介企業(yè)供陪電系統(tǒng)電氣安裝圖的基本知識(shí)。 供 配 電 技 術(shù) 教 案 24 教學(xué)目標(biāo) 教材分析 課時(shí)安排 教學(xué)內(nèi)容 教學(xué)目標(biāo) 教材分析 課時(shí) 課型 教學(xué)方法 組織教學(xué) 教學(xué)過(guò)程 第三章 工廠供配電系統(tǒng)電氣 主結(jié)線 理解企業(yè)變配電所的主結(jié)線方案； 掌握企業(yè)變配電所的 結(jié)構(gòu)； 掌握企業(yè)線路的計(jì)算方法。 組合式成套變電所的電氣設(shè)備一般分三部分： 高壓開(kāi)關(guān)柜 變壓器柜 低壓配電柜。戶(hù)內(nèi)式目前主要用于高層建筑和民用建筑群的供電。 ②電流互感器二次側(cè)有一端必須接地 ③電流互感 器在接線時(shí)，必須注意其端子的極性 供 配 電 技 術(shù) 教 案 22 課 堂 小結(jié) 課后總結(jié) 教學(xué)目標(biāo) 教材分析 課時(shí) 課型 教學(xué)方法 組織教學(xué) （ 4）電流互感器的配置原則： 低壓配電屏和組合式成套變電站 低壓配電屏和組合式成套變電站 重 、難 點(diǎn)： 理解企業(yè)供配電系統(tǒng)高低壓一次設(shè)備； 學(xué)時(shí) 新授課 講授法 清點(diǎn)人數(shù)：應(yīng)到： 實(shí)到： 一、低壓配電屏 供 配 電 技 術(shù) 教 案 23 教學(xué)過(guò)程 課后總結(jié) 課后小結(jié) 二、組合式成套變電站 組合式成套變電所又稱(chēng)“箱式變電所”，其各個(gè)單元都由生產(chǎn)廠家成套供應(yīng)，現(xiàn)場(chǎng)組合安裝即成。 ③三相星形接線 由于每相均裝有互感器，能反映各相電流，廣泛用于三相不平衡系統(tǒng)中（高壓或低壓系統(tǒng)），作三相電流、電能測(cè)量及過(guò)電流繼電器保護(hù)之用，如圖415c 所示。 ②兩相電流差接線 這種接線又叫兩相一繼電器式接線，流過(guò)電流繼電器線圈的電流為 ，其量值是相電流的 倍。 （ 2） 電流互感器在三相電路中有三種接線。 式中， I1N、 I2N分別為電流互感器一次側(cè)和二次側(cè)的額定電流值， N N2為其一次和二次繞組匝數(shù)。其結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是：一次繞組匝數(shù)少且粗，供 配 電 技 術(shù) 教 案 21 有的型號(hào)還沒(méi)有一次繞組，利用穿過(guò)其鐵芯的一次電路作為一次繞組（相當(dāng)于 1 匝）；而二次繞組匝數(shù)很多，導(dǎo)體較細(xì)。 把大電流變?yōu)闃?biāo)準(zhǔn) 5A 小電流。其中一組二 次繞組接成 Y0，供測(cè)量三個(gè)線電壓和三個(gè)相電壓；另一組繞組（零序繞組）接成開(kāi)口三角形，接電壓繼電器，當(dāng)線路正常工作時(shí)，開(kāi)口三角兩端的零序電壓接近于零，而當(dāng)線路上發(fā)生單相接地故障時(shí)，開(kāi)口三角兩端的零序電壓接近 100V，使電壓繼電器動(dòng)作，發(fā)出信號(hào)。在小電流接地系統(tǒng)中，這種接線方式中的測(cè)量相電壓的電壓表應(yīng)按線電壓選擇。 ③采用三個(gè)單相電壓互感器接成 Y0/Y0形（圖 419c）。 ②采用 兩個(gè)單相電壓互感器接成 VV形接線（圖 419b）。 （ 3） 互感器在三相電路中常見(jiàn)的接線 方式 ： ①采用一個(gè)單相電壓互感器的接線（圖 419a）。 （ 2）電壓互感器的接線方式 電壓互感器一次電壓取決于一次側(cè)連接的電網(wǎng)電壓，不受二次影響。變壓比 Ku 通常表示成 如 10/ 的形式。二次 回路中，儀表、繼電器的電壓線圈與二次繞組并聯(lián)，這些線圈的阻抗很大，工作時(shí)二次繞組近似于開(kāi)路狀態(tài)。一次繞組并聯(lián)在線路上，一次繞組匝數(shù)較多，二次繞組的匝數(shù)較少，相當(dāng)于降低變壓器。 （ 3）互感器與系統(tǒng)的聯(lián)接 電壓互感器簡(jiǎn)稱(chēng) PT（文字符號(hào)為 TV，單相式電壓互感器圖形符號(hào)為 ），是變換電壓的設(shè)備。降低儀表及繼電器的絕緣供 配 電 技 術(shù) 教 案 18 水平，簡(jiǎn)化儀表構(gòu)造，同時(shí)保證工作人員的安全。如電流互感器副繞組的額定電流都是 5A；電壓互感器副繞組的電壓通常都規(guī)定為 100V。 三 、互感器 互感器是電流互感器和電壓互感器的合稱(chēng)。 六氟化硫（ SF6）斷路器其中 應(yīng)用場(chǎng)合：適用于需頻繁操作及有易燃易爆危險(xiǎn)的場(chǎng)所，要求加工精度 高，對(duì)其密封性能要求更嚴(yán) 。油斷路器分為多油和少油兩大類(lèi)，以油為滅弧介質(zhì)，斷流容量小、運(yùn)行維護(hù)比較困難，現(xiàn)已很少使用。 低壓負(fù)荷開(kāi)關(guān) 高壓斷路器 用于接通和斷開(kāi)高壓電路的開(kāi)關(guān)設(shè)備 有滅弧裝置，能通斷負(fù)荷電流和短路電流，并能在保護(hù)裝置作用下自動(dòng)跳閘，切除短路故障。斷開(kāi)后有明顯可見(jiàn)的斷開(kāi)間隙，沒(méi)有專(zhuān)門(mén)的滅弧裝置，不允許帶負(fù)荷操作，可以通斷一定的小電流。 2．低壓熔斷器 低壓熔斷器 低壓熔斷器主要是用于低壓系統(tǒng)中設(shè)備及線路的過(guò)載和短路保護(hù)。 1. RN 系列高壓熔斷器 RN 系列高壓熔斷器主要用于 3～ 35kV 電力系統(tǒng)短路保護(hù)和過(guò)載保護(hù)，其中 RN1型用于電力變壓器和電力線路短路保護(hù)， RN2 型用于電壓互感器的短路保護(hù)。 重 、難 點(diǎn)： 理解企業(yè)供配電系統(tǒng)高低壓一次設(shè)備； 學(xué)時(shí) 新授課 講授法 清點(diǎn)人數(shù)：應(yīng)到： 實(shí)到： 本章首先講述企業(yè)交配電所主的基本要求及一些典型的高低壓設(shè)備方案，接著講述企業(yè)變壓器的結(jié)構(gòu)和特點(diǎn)，然后介紹企業(yè)變電所主變壓器臺(tái)數(shù)和容量選擇的基本原則，最后簡(jiǎn)介企低壓配電屏和組合式變電站。 （三）電力變壓器的并列運(yùn)行條件 供 配 電 技 術(shù) 教 案 15 課后作業(yè) 課 堂小結(jié) 課后小結(jié) 教學(xué)目標(biāo) 教材分析 課時(shí) 課型 教學(xué)方法 組織教學(xué) 教學(xué)過(guò)程 兩臺(tái)或多臺(tái)變壓器并列運(yùn)行時(shí)，必須滿(mǎn)足以下三個(gè)基本條件： （ 1）所有并列變壓器的額定一次電壓和二次電壓必須對(duì)應(yīng)相等 （ 2）所有并列變壓器的阻抗電壓必須相等 （ 3）所有并 列變壓器的聯(lián)結(jié)組別必須相同 此外，并列運(yùn)行的變壓器容量應(yīng)盡量相同或相近，其最大容量與最小容量之比，一般不宜超過(guò) 3∶ 1。 2．變壓器正常過(guò)負(fù)荷 對(duì)于油浸式變壓器，其允許過(guò)負(fù)荷包括以下兩部分 ： （ 1） 由于晝夜負(fù)荷不均勻而考慮的過(guò)負(fù)荷 （ 2） 由于夏季欠負(fù)荷而在冬季考慮的過(guò)負(fù)荷 干式變壓器一般不考慮正常過(guò)負(fù)荷。C溫差，因此處在室中間的變壓器環(huán)境溫度比戶(hù)外溫度大約高 8186。 （ 1）對(duì)室外變壓器其實(shí)際容量為： 式中 為變壓器的額定容量。C，變壓器的容量應(yīng)相應(yīng)減小1％。一般規(guī)定，如果變壓器安裝地點(diǎn)的年平均氣溫θ ≠ 20186。 供 配 電 技 術(shù) 教 案 14 三、變壓器容量和過(guò)負(fù)荷能力 1．變壓器的容量 電力變壓器的額定容量，是指它 在 20186。在確定變電所主變壓器的容量時(shí)，應(yīng)適當(dāng)考慮負(fù)荷的發(fā)展。 （二）企業(yè)或車(chē)間變電所主變壓器容量的選擇 只裝一臺(tái)主變壓器的變電所 主變壓器的額定容量 S30的需要，即 ≥ S30 裝有兩臺(tái)主變壓器的變電所 每臺(tái)主變壓器的額定容量 ： 1）任一臺(tái)變壓器單獨(dú)運(yùn)行時(shí)， 應(yīng)能滿(mǎn)足不小于總計(jì)算負(fù)荷 60％的需要，即 ≥ 2）任一臺(tái)變壓器單獨(dú)運(yùn)行時(shí)，應(yīng)能滿(mǎn)足全部一、二級(jí)負(fù)荷 S30（Ⅰ +Ⅱ） 的需要， 即 ≥ S30（Ⅰ +Ⅱ） （三）單臺(tái)主變壓（低壓為 ）的容量上限：低壓為 單臺(tái)主變壓器容量，一般不宜大于 1250KV但是負(fù)荷集中而容量相當(dāng)大的變電所，雖為三級(jí)負(fù)荷，也可采用兩臺(tái)或以上變壓器。 2）、對(duì)季節(jié)性負(fù)荷或晝夜負(fù)荷變動(dòng)較大而宜于采用經(jīng)濟(jì)運(yùn)行方式的變電所，也可考慮采用兩臺(tái)變壓器，以便高峰負(fù)荷期間兩臺(tái)運(yùn)行，而低谷負(fù)荷期間切除 一臺(tái)，以減少變壓器損耗。對(duì)供有大量一、二級(jí)負(fù)荷的變電所，應(yīng)采用兩臺(tái)變壓器，以便其中一臺(tái)變壓器發(fā)生故障或檢修時(shí)，另一臺(tái)變壓器能對(duì)一、二級(jí)負(fù)荷繼續(xù)供電。為此， GB500252— 1995供配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)范〉規(guī)定，低壓為 TN 及 TT 系統(tǒng)接地形式的低壓電網(wǎng)中，宜選用 D， yn11 聯(lián)結(jié)變壓器。更有利于抑制高次諧波電流。 變壓器的高低壓側(cè)三項(xiàng)繞組，有星形和三角形連接 方式。 電力變壓器的聯(lián)結(jié)組別 我國(guó)過(guò)去差不多全采用 Y， yn0 聯(lián)結(jié)的配電變壓器，但近年來(lái) D,yn11 聯(lián)結(jié)的配電變壓器已得到推廣應(yīng)用。 電力變壓器按結(jié)構(gòu)性能分為普通變壓器、全密封變壓器和防雷變壓器等。 電力變壓器按繞組絕緣和冷卻方式分為油浸式、干式和充氣式（ SF6）等變壓器 .其中油浸 式變壓器 ,又分為油浸自冷式、油浸風(fēng)冷式、油浸水冷式和強(qiáng)迫油循環(huán)冷卻式等。 電力變壓器按繞組導(dǎo)體材質(zhì)分為銅繞組變壓器和鋁繞組變壓器兩大類(lèi)。 電力變壓器按相數(shù)分，有單相和三相兩大類(lèi)，用戶(hù)變電所通常都采用三相變壓器。 供 配 電 技 術(shù) 教 案 12 電力變壓器的類(lèi)型 電力變壓器按功用分，有升壓變壓器和降壓變壓器兩大類(lèi)。 重 、難 點(diǎn)： 理解企業(yè)供配電系統(tǒng)高低壓一次設(shè)備； 學(xué)時(shí) 新授課 講授法 清點(diǎn)人數(shù)：應(yīng)到： 實(shí)到： 本章首先講述企業(yè)交配電所主的基本要求及一些典型的高低壓設(shè)備方案，接著講述企業(yè)變壓器的結(jié)構(gòu)和特點(diǎn)，然后介紹企業(yè)變電所主變壓器臺(tái)數(shù)和容量選擇的基本原則，最后簡(jiǎn)介企低壓配電屏和組合式變電站。高壓電容器室和值班室。 四、工廠供配電系統(tǒng)布置 系統(tǒng)設(shè)備： 開(kāi)關(guān)設(shè)備、互感器、避雷器、熔斷器；連接母線。 三 、電力負(fù)荷的類(lèi)別 電力負(fù)荷按用途分，有照明負(fù)荷和動(dòng)力負(fù)荷，前者為單相負(fù)荷，在三相系統(tǒng)中很難三相平衡；后者一般可視為三相平衡負(fù)荷。 組成：電力變壓器、配電裝置、保護(hù)裝置、操作機(jī)構(gòu)、測(cè)量?jī)x表及附屬設(shè)備。 三級(jí)負(fù)荷屬不重要負(fù)荷，對(duì)供電電源無(wú)特殊要求。在負(fù)荷較小或地區(qū)供電條件困難時(shí)，二級(jí)負(fù)荷可由一回 6kV 及以上專(zhuān)用的架空線路或電纜供電。 二級(jí)負(fù)荷也屬重要負(fù)荷但其重要程度次于一級(jí)負(fù)荷。 一級(jí)負(fù)荷中特別重要的負(fù)荷，除由兩個(gè)電源供電外，尚應(yīng)增設(shè)應(yīng)急電源，并嚴(yán)禁將其它負(fù)荷接入應(yīng)急供電系統(tǒng)中。 一、工廠供配電系統(tǒng)的負(fù)荷及對(duì)供電電源的要求