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1、第四章变配电所第一节变配电所概述变配电所：变配电所：变配电所：变配电所：引人电源经电力变压器变换成不同级别的电压后，再由配电线路送至下一级供电场所或直接供给各用电负荷的供配电场所，简称为变电所。配电所配电所配电所配电所:引人电源不经过电力变压器变换，直接以同级电压重新分配给附近的变电所或供给各用电设备的供电场所；通常将变配电所看作是变电所和配电所的合称。变电所的功能：变电所的功能：变电所的功能：变电所的功能：是各类工厂和民用建筑的电能供应中心。一般中小用户（企业或民用建筑）的用电量不大，多采用610kV变电所供电；对于大型用户，由于用电量很大，为了减少线路电能损耗，保证用电质量，多采用35kV
2、及以上的变电所供电。变电所的组成：变电所的组成：变电所的组成：变电所的组成：电力变压器、高压配电室、低压配电室等部分组成。根据实际需要，有的变电所内还设有高压电容器补偿室、控制室、值班室和其他辅助房间。变电所的类型变电所按用户类型分类：变电所按用户类型分类：I.工厂变电所II.民用建筑变电所工厂变电所可分为工厂变电所可分为:总降压变电所车间变电所民用建筑变电所可分为民用建筑变电所可分为:小区变电所楼宇变电所一、工厂变电所的类型一、工厂变电所的类型1.按功能分：按功能分：总降压变电所和车间变电所2.按地点分：按地点分：车间附设变电所车间内变电所露天变电所独立变电所柱上变电台地下变电所楼上变电所移
3、动式变电所成套变电所图图41二、民用建筑变电所的类型二、民用建筑变电所的类型1.按功能分按功能分小区变电所楼宇变电所2.按地点分按地点分如如图所示所示图42高层建筑变电所位置(a)设在首层或地下室(b)设在中间层(c)设在首层、地下室和顶层(d)设在首层或地下室、中间层和顶层第二节变电所主变压器的选择一、变电所变压器型式和台数的选择1、变电所主变压器选型原则2、变电所主变压器台数的选择二、变电所主变压器容量的选择三、电力变压器的过负荷能力、变压器选型原则优先采用低损耗变压器。应考虑环境条件。重要建筑物内宜选用干式电力变压器。考虑调压要求应选用有载调压电力变压器。2、变压器台数的选择（）一般情况
4、下应首先考虑选择一台变压器。（）下列情况可考虑选择两台或两台以上变压器：1）对供有大量一、二级负荷的变电所。2）对季节性负荷或昼夜负荷变动较大时。3）负荷集中而容量又相当大时。二、变压器容量的选择1.选择一台变压器时:STSC2.选择两台变压器时，应同时满足以下两个条件:ST=(0.60.7)SCSTSC(1+2)主变压器容量选择说明.610KV变电所主变压器的单台容量,一般不宜大于1250KVA主要原因：受低压开关电器断流能力和短路稳定度要求的限制；可以使变压器更接近于车间负荷中心,以减少低压配电线路的电能损耗电压损耗和有色金属消耗量.对装设在二层以上的电力变压器,应考虑垂直与水平运输对通道
5、及楼板荷载的影响采用干式变压器时,容量不宜大于630KVA 主变压器容量选择说明对居住小区变电所内的油浸式变压器单台容量,不宜大于630KVA这是因为：油浸式变压器容量大于630KVA时,按规定应装设瓦斯保护,而该变压器电源侧的断路器往往不在变压器附近,因此瓦斯保护很难实施,如果变压器容量增大,供电半径相应增大,势必造成供电末端的电压偏低,给居民生活带来不便等应适当考虑负荷的发展,一般应考虑今后510年电力负荷的增长,留有一定的余地,同时要考虑变压器的正常过负荷能力必须指出必须指出必须指出必须指出:变电所主变压器台数和容量的最后确定,应结合变电所主接线方案的选择,通过对几个较合理的方案进行技术
6、经济比较后择优确定 例3-1某10/0.4KV变电所,总计算负荷为1000KVA,其中一二级负荷530KVA试初步选择其主变压器的台数和容量解解：据变电所一二级负荷情况,确定选两台主变压器。根据SNT=(0.60.7)1000KVA=(600700)KVA且SNT530KVA确定每台主变压器容量为630KVA三、电力变压器的过负荷能力电力变压器的额定容量：是指它在规定的环境温度条件下，室外安装时，在规定的使用年限（一般规定为20年）内所能连续输出的最大视在功率。电力变压器正常使用的环境温度条件为：最高气温为40，最热月平均气温为30，最高年平均气温为20，最低气温对户外变压器为25，对户内变压
7、器为5。电力变压器的过负荷能力可分为：1.电力变压器的正常过负荷电力变压器的正常过负荷2.电力变压器的事故过负荷电力变压器的事故过负荷、电力变压器的正常过负荷、电力变压器的正常过负荷1）由于昼夜负荷不均匀而考虑的过负荷：如表41所示。、电力变压器的正常过负荷、电力变压器的正常过负荷2)考虑的过负荷：夏季每低1可在冬季过负荷1。此项不得超过15。注意：注意：以上两部分可同时考虑：室内变压器，过负荷最大不得超过20；室外变压器，过负荷最大不得超过30。干式电力变压器一般不考虑正常过负荷。2、电力变压器的事故过负荷：见、电力变压器的事故过负荷：见表42第三节变电所主接线l主接线定义:表示用电单位接受
8、和分配电能的路径和方式，它是由电力变压器、断路器、隔离开关、避雷器、互感器、移相电容器、母线或电力电缆等一次主电气设备，按一定次序连接起来的电路，通常采用单线图表示。l主接线基本要求：（1）可靠性:满足用电负荷对供电可靠性的要求。（2）灵活性:运行灵活，检修操作方便，有发展余地。（3）安全性:符合规范，能保证人身和设备的安全。（4）经济性:在满足以上要求的前提下，主接线应力求简洁，工程投资少，运行费用低。一次主电气设备一次主电气设备1.电力变压器T：电源设备2.断路器QF：通断负荷电流，切断短路电流3.隔离开关QS：起隔离作用，分闸后有明显的断开点。严禁带负荷拉合隔离开关4.负荷开关QL：可带
9、负荷操作5.熔断器FU：短路、过载保护6.跌落时熔断器QDF：兼有隔离开关和熔断器功能7.避雷器FS：防雷电过电压8.电流互感器TA：变换电流I1/5A9.电压互感器TV：变化电压U1/100V10.移相电容器C：提高功率因数cos11.母线或电力电缆WL：传输电能变电所主接线主要型式一、变电所母线的接线方式二、工厂总降压变电所主接线三、车间变电所主接线四、配电所及车间变电所主接线示例（图420）。五、民用建筑变电所主接线一、变电所母线的接线方式（一）单母线接线方式。如图43所示。（二）单母线分段接线方式。如图44、45所示。（三）双母线接线方式。如图46所示。图43单母线接线L1L1送电合闸
10、的顺序应为：送电合闸的顺序应为：QS3QS4QF2QS3QS4QF2；L1L1停电拉闸的顺序应为：停电拉闸的顺序应为：QF2QS4QS3QF2QS4QS3。图44单母线分段接线单母线分段接线a a）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；b b）用断路器分段的单母线接线图45三电源供电的单母线分段接线三电源供电的单母线分段接线三回四受电断路器供电方式图46双母线接线方式适用：适用：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存在困难的情况。大型工业企业总降压变电所的35110kV母线系统和有重要高压负荷的610kV母线系统中多采用这种接线方式。运行方式
11、：运行方式：一组运行一组备用两组同时并列运行两组母线分裂运行倒闸操作倒闸操作是变电所运行中重要而又经常性的工作，倒闸操作应遵循一定的顺序进行，操作不当或操作错误将会产生巨大的损失。以图43中L1出线停电、送电为例，其倒闸操作程序如下：L1送电合闸的顺序应为：QS3QS4QF2；L1停电拉闸的顺序应为：QF2QS4QS3。二、工厂总降压变电所主接线（一）装设一台主变压器的总降压变电所主接线.如图4所示。（二）装设两台主变压器的总降压变电所主接线:1.内桥式接线如图48所示。2.外桥式接线如图49所示。3.单母线分段接线如图410所示。4.双母线接线如图411所示。图47装设一台主变压器的总降压变
12、电所主接线图48内桥式接线图49外桥式接线图410单母线分段接线图411双母线接线三、车间变电所主接线车间变电所常见主接线如图412所示。（一）装设一台变压器的小型变电所主接线：（图413、414、415、416）（二）装设两台主变压器的小型变电所主接线：1高压侧无母线、低压侧单母线分段的变电所主接线。如图417所示。2高压侧单母线、低压侧单母线分段的变电所主接线。如图418所示。3高低压侧均为单母线分段的变电所主接线。如图419所示。图412图413图414图415图416图417图418图419图420为图15（图16）所示中型工厂供配电系统中高压配电所及2号车间变电所的主接线平面图见图4
13、27负荷指示图见图424图420图15中高压配电所的主接线平面图见图427负荷指示图见图424图420：15中2号车间变电所的主接线平面图见图427，负荷指示图见图424五、民用建筑变电所主接线（一）一般民用建筑变电所主接线如图413、414所示。（二）.高层民用建筑变电所主接线（图421）；.高层宾馆饭店变电所主接线（图422）。（三）组合式变电所（图423）。图421高层民用建筑变电所主接线图422某现代高层宾馆饭店变电所典型主接线图423组合式变电所图示为两种典型组合式变电所的构成与接线，组合式变电所指的是将高低压开关柜和电力变压器等组合为一体的型式第四节变电所的选址、结构与布置一、变配
14、电所的选址（一）一般原则（二）用负荷矩法确定负荷中心：见（图424）、（图425）。二、变配电所的总体布局（一）变电所的布置要求（二）变配电所的布置方案（图426）。布置实例（图427）。三、变配电所的结构与布置（一）一般原则(1)接近负荷中心。(2)进出线方便。(3)接近电源侧。(4)设备吊装、运输方便。(5)不应设在有剧烈振动的场所。(6)不应设在污染源的下风侧。(7)不应设在积水场所的正下方或贴邻。(8)不应设在爆炸、火灾危险场所的正上方或正下方。(9)不宜设在地势低洼和可能积水的场所。(10)高层建筑地下层变配电所宜选择通风、散热好的场所。(11)高层建筑的变配电所，宜设置在地下层或首
15、层。(12)民用建筑中不宜采用露天或半露天的变电所。图424负荷指示图图425负荷功率矩法如果将图中的功率换成电能，即为：电能矩法负荷电能矩法确定负荷中心的公式（一）变电所的布置要求（1）室内布置应合理紧凑。（2）应尽量利用自然采光和通风。（3）应合理布置变电所内各室的相对位置。（4）应保证运行安全。（5）室内布置应经济合理。图4261-变压器室2-高压配电室3-低压配电室4-电容器室5-值班室6-辅助间7-厕所图4271SL7800/10型变压器；2PEN线；3接地线；4GG1A(F)型高压开关柜；5GN6型高压隔离开关；6GR1型高压电容器柜；7GR1型高压电容器的放电互感器柜；8PGL2
16、型低压配电屏；9低压母线及支架；10高压母线及支架；11电缆头；12电缆；13电缆保护管；14大门；15进风口(百叶窗)；16出风口(百叶窗)；17接地线及其固定钩图427所示变电所平面布置方案值班室紧靠高低压配电室，而且有门直通，因此运行维护方便。高、低压配电室和变压器室的进出线都较方便。所有大门都按要求开设，保证运行安全。高压电容器室与高压配电室相邻，既安全又配线方便。各室都留有一定的余地，以适应发展的要求。三、变配电所的结构与布置（一）电力变压器室的结构与布置（二）高压配电室、低压配电室和电容器室的结构与布置（三）民用建筑变配电所的布置有以下几点基本要求；（一）电力变压器室的结构与布置变
17、压器室和室外变压器台的设计依据包括：10kV及以下变电所设计规范GB5005394；35110kV变电所设计规范GB5005992；全国通用建筑标准设计电气装置标准图集中的88D264电力变压器室布置、86D265杆上变压器台和86D266落地式变压器台。1电力变压器室变压器室的结构与布局，决定于变压器室的结构与布局，决定于变压器室的结构与布局，决定于变压器室的结构与布局，决定于:变压器的型式、容量、放置方式主接线方案进出线的方式和方向运行维护的安全通风、防火等一般应考虑变压器室更换大一级容量变压器的可能性。为保证安全，油浸式电力变压器外廓与变压器墙壁和门的最小净距，应符合表43所列数值。表4
18、3油浸式变压器室最小净距变压器容量（KVA）10001250器身外廓与后壁侧壁净距0.60.8器身外廓与门的净距0.81.0电力变压器室当油浸式变压器室位于容易沉积可燃粉尘和可燃纤维的场所、附近有易燃物大量集中的露天场所以及变压器室下面有地下室时:变压器室应设置容量为100变压器油量的挡油设施或设置容量为20变压器油量的挡油池并设置能将油排到安全处所的设施。电力变压器室变压器室应只设通风窗而不设采光窗进风窗设在变压器室前门的下方，出风窗设在变压器室的上方，并应有防止雨、雪和蛇、鼠类小动物从门窗及电缆沟等进入室内的设施。通风窗的面积，根据变压器的容量、进风温度及变压器中心标高至出风窗中心标高的距
19、离等因素确定。变压器室一般采用自然通风。夏季的排风温度不宜高于45C，进风和排风的温差不宜大于15C。通风窗应采用非燃烧材料。变压器室的地坪，按通风要求，分为地面抬高和不抬高两种型式。变压器室的地坪抬高时，通风散热更好，但建筑费用较高。630kVA及以下的变压器室,地坪一般不抬高。电力变压器室变压器室的门应向外开。变压器室的布置方式，按变压器的推进方向，分为宽面推进和窄面推进两种型式变压器室门的开度大小决定于变压器的推进方向。2室外变压器台靠近建筑物外墙安装的普通型变压器，不应设在倾斜屋面较低的一侧，以防止屋面的水或其他物体落到变压器上。露天或半露天变电所的变压器四周应设高度不低于1.7m的固
20、定围栏或围墙。变压器外廓与围栏的净距不应小于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。当露天或半露天变压器供给一级负荷用电时，相邻的油浸电力变压器的防火净距不应小于0.5m。否则，应设置防火墙。防火墙应高出油枕顶部，且墙两端应大于挡油设施各0.5m。当变压器容量在315kVA及以下、环境条件正常且符合供电可靠性要求时，可考虑采用杆上变压器台的型式。杆上变压器应尽量避开车辆和行人较多的场所。1高压配电室高压配电室主要用于装设高压配电设备，在平面布置上应充分考虑进出线的方便。对高压配电室设计提出以下几点要求：（1）高压配电室的长度超过7m时应设两个门，并
21、应布置在配电室两端，其中搬运门宽1.5m，高2.52.8m。外墙门应为向外开启式，室内门应为双向推拉开启式。表44高压开关柜的布置高压配电室设计要求（3）高压开关柜有靠墙安装和离墙安装两种安装方式。若变电所采用电缆出线，可采用靠墙安装方式，以减少配电室的建筑面积；若采用架空出线，则应采用离墙安装方式，开关柜与墙面距离应大于0.6m单列或双列布置的开关柜的一侧应留出通往防爆间隔的通道，宽度一般取1.2m。架空线的出线套管要求至室外地面的高度应不小于4m，出线悬挂点对地面的高度不小于4.5m。高压配电室内的净高度一般为4.24.5m，若双列布置并有高压母线桥时，室内净高度可取4.65m。GG1A(
22、F)型固定式高压开关柜和GFC10型手车式高压开关柜的布置方式及有关布置尺寸可参考图428。图428高压配电室的布置（a）GG-1A(F)型固定式高压开关柜单列布置；（b）GG-1A(F)型固定式高压开关柜双列布置；（c）GFC-10型手车式高压开关柜单列布置；（d）GFC-10型手车式高压开关柜双列布置；（e）开关柜尺寸开关柜尺寸高压配电室设计要求（4）高压配电室的出线分为架空和电缆两类，设计时可根据出线回路数和负荷类型来确定。如出线回路不多时，可考虑采用架空出线，以节省工程费用；如出线回路数较多或为高压电动机供电的线路，宜采用电缆出线。室内外电缆沟底应有05以上的坡度，并设置集水井，以便排
23、水。相邻高压开关柜下面的检修坑之间需用砖墙分隔。高压配电室设计要求（5）供给一级负荷用电的高压配电装置，在母线分段处应装设防火隔板或设置有门洞的隔墙；高压配电室的耐火等级应不低于二级室内顶棚、墙壁应刷白色，地面水泥抹面处理。高压配电室设计要求（6）配电装置中电气设备的栅状遮栏高度不应小于1.2m，栅状遮栏最低栏杆至地面的净距不应大于200mm。网状遮栏高度不应小于1.7m，网状遮栏网孔不应大于40mm40mm。围栏门应装锁。在安装有油断路器的屋内间隔内除设置遮栏外，对就地操作的油断路器及隔离开关，应在其操作机构处设置防护隔板，宽度应满足人员操作的范围，高度不应小于1.9m。高压配电装置的柜顶为
24、裸母线分段时，两段母线分段处宜装设绝缘隔板，其高度不应小于0.3m。2低压配电室布置低压配电装置一般采用成套式配电屏，作为三相交流电压380V（或660V）及以下电力系统的动力、照明配电和对用电设备集中控制之用。目前我国生产的户内式低压配电屏有固定式和抽屉式两种，固定式有PGL型、GGL型、GGD型等交流低压配电屏，屏宽有400、600、800、1000mm等四种，屏深均为600mm，屏高均为2200mm。其主、辅电路均采用标准化接线方案，并有固定的对应关系，即一个主电路方案对应着几个辅助电路方案。当主电路方案确定以后，即可选取相应的辅助电路方案。PGL型低压配电屏布置方案如图429所示。图4
25、29PGL型低压配电屏布置方案(a)变压器室地坪抬高、屏后进线方式；(b)变压器室地坪不抬高、屏侧进线方式；(c)单列布置平面图；(d)双列布置平面图低压配电室布置抽屉式低压配电屏具有馈电回路多、回路组合灵活、体积小、维护检修方便、恢复供电迅速等特点。主要有BFC10A、BFC20等系列，采用封闭式结构、离墙安装，元件装配有固定式、抽屉式和手车式等几种。这种配电屏内部分为前后两部分，后面部分主要用作装设母线，前面部分用隔板分割成若干个配电小室。固定式配电小车高度有450、600、900、1800mm等4种，抽屉式配电小室高度有200、400mm等2种，抽屉后板上装有6个主触头，20个辅助触头。
26、低压配电室布置为了确保操作安全，抽屉与配电小室门之间装有联锁装置，当配电小室门打开时使抽屉电路不能接通。固定式或抽屉式配电小室均可按用户设计要求任意组合，但总组合高度不应超过1800mm。手车式配电小室一般为3个，第一个小室在左侧为母线室，安装进出母线用，第二个小室在右上侧为继电保护室，安装各种继电保护、信号和主令等电器元件，第三个小室在右下侧为主开关室，安装手车式主开关用，并且与小室门之间也设有机械联锁机构，能防止在主开关负载时手车从工作位置上拉出，也能防止在主开关合闸状态时手车推人工作位置。BFC系列抽屉式低压配电屏布置如图430所示，其布置方案同PGL系列，也可单列或双列布置。图430B
27、FC系列抽屉式低压配电屏的布置(a)变压器室内地坪抬高、屏后进线方式；(b)变压器室内地坪不抬高，屏的侧面进线方式低压配电室布置要求（1）配电装置的布置，应考虑设备的操作、搬运、检修和试验的方便。（2）低压配电室的长与宽由低压配电屏的宽度、台数及布置方式确定。成排布置的配电屏，其长度超过6m时，屏后面的通道应有两个通向本室或其他房间的出口，并宜布置在通道的两端。当两出口之间的距离超过15m时，其间还应增加出口。低压配电室外墙门应向外开，内墙门应能两个方向开启，作为搬运设备的门宽度应不小于1m。低压配电室内应考虑预留适当数量的低压配电屏安装位置以满足发展的需要。（3）成排布置的配电屏，其屏前和屏
28、后的通道宽度，不应小于表45中所列数值。表45屏前和屏后的通道宽度低压配电室布置要求（4）低压配电室通道上方裸带电体距地面的高度不低于下列数值：1)屏前通道内者为2.50m，加护网后其高度可降低，但护网最低高度为2.20m。2)屏后通道内者为2.30m，否则应加遮护，遮护后的高度不应低于1.90m。（5）同一配电室内的两段母线，如任一段母线有一级负荷时，则母线分段处应有防火隔断措施。低压配电室布置要求（6）低压配电屏一般要求离墙布置，屏后距墙净距约1m。当屏后墙面上安装低压进线断路器时，屏后距墙净距可根据操作机构的安装位置、操作方向适当加大。（7）低压配电室内高度应结合变压器室的布置结构来确定
29、，可参考以下尺寸范围选择：l）与相邻变压器室地坪不抬高时，配电室高度为3.54m；2）与相邻变压器室地坪抬高时，配电室高度为44.5m；3）如配电室采用电缆进线时，其高度可以降至3m。低压配电室布置要求（8）低压配电屏的布置宜考虑出线的方便，尤其是架空出线时应避免出线之间互相交叉。另外，低压配电屏下方宜设电缆沟，屏后有时也需设置电缆沟，一般沟深取600mm。当采取电缆出线时，在电缆出户处的室内外电缆沟深度应相互衔接吻合，并采取良好的防水措施，电缆沟底面应有05的坡度并设置集水井以利于排水。室内电缆沟可采用花纹钢板盖板或混凝土盖板，室内防火等级应在3级以上。(9)若在同一配电室内单列布置高、低压
30、配电装置，且高压开关柜或低压配电屏顶面有裸露带电导体时，两者之间的净距不应小于2m，如果高压开关柜和低压配电屏的顶面封闭外壳防护等级符合IP2X级时，两者可靠近布置。3电容器室室内高压电容器装置宜设置在单独房间内，当电容器组容量较小时，可设置在高压配电室内，但与高压配电装置的距离不应小于1.5m。低压电容器装置可设置在低压配电室内，当电容器总容量较大时，宜设置在单独房间内。装配式电容器组单列布置时，网门与墙距离不应小于1.3m；当双列布置时，网门之间距离不应小于1.5m。成套电容器柜单列布置时，柜正面与墙面距离不应小于1.5m；当双列布置时，柜面之间距离不应小于2.0m。高压电容器室布置应注意
31、以下几点（1）电容器室通风散热条件差，是电容器损坏的重要原因之一。因此要求高压电容器室应有良好的自然通风散热条件。通常将其地坪比室外提高0.8m，在墙下部设进风窗，上部设出风窗。通风窗的有效面积，可根据进风温度的高低，按每100kvar下部进风面积0103m2、上部出风面积0.20.4m2计算。如果自然通风不能保证室内温度低于40C时，应增设机械通风装置来强制通风。为了防止小动物进人电容器室内，进出风口应设置网孔不大于10mmX10mm的铁丝网。高压电容器室布置应注意以下几点（2）高压电容器室的平面尺寸可由电力电容器的容量来确定。如采用成套式高压电容器柜，则可按电容器柜的台数来确定高压电容器室
32、的长度，根据电容器柜的深度、单列或双列布置及维护通道宽度来确定高压电容器室的宽度。一般单列布置的高压电容器室内净宽度为3m，双列布置的高压电容器室内净宽度为4.2m。高压电容器室的建筑面积也可按每100kvar4.5m2来估算。如采用现场自行设计的装配式高压电容器组，电容器可分层安装，但一般不超过3层，层间应不加隔板以利于通风散热。下层电容器底部距地面应不小于0.3m。上层电容器底部距地面应不大于2.5m，电容器层间距离不小于1m，电容器外壳之间(宽面)的净距，不宜小于0.1m。电容器的排间距离，不宜小于0.2m。工程设计时可参考全国通用电气装置标准图集中的D211610kV移相电容器安装构架
33、。高压电容器室布置应注意以下几点（3）高压电容器室的耐火等级应不低于2级。当室内长度超过7m时应设两个门，并且分设在电容器室两端，门向外开启，同时应尽量避免西晒。高压电容器室的布置如图431所示。图431高压电容器室的布置(a)成套式高压电容器柜(GR1型)单列布置；(b)剖面，地坪不抬高或地坪抬高；(c)成套式高压电容器柜(GR1型)双列布置；(d)剖面，地坪抬高民用建筑变配电所建筑群或建筑小区变配电所的布置与工厂变配电所没有本质的区别，这里主要介绍高层建筑变配电所的布置。根据高层建筑的特点和有关设计规范，对高层建筑变配电所的布置有以下几点基本要求民用建筑变配电所布置的基本要求1在高层建筑主
34、体内设置变电所，布置变压器时不允许使用油浸式，而应采用环氧树脂浇注的干式变压器。如常用的SGZ型干式变压器，为H级绝缘防潮型，具有低损耗、有载自动调压、在高温下可长期稳定工作等性能。为了便于检修和有利于防火，高压开关柜宜采用手车式的真空断路器开关柜，低压配电屏多采用抽屉式或手车式配电屏，所装设的开关多为自动空气开关。移相电容器柜也应采用具有防火防爆性能的电容器。民用建筑变配电所布置的基本要求2布置既应紧凑合理，又应便于对设备的运输安装、检修试验及巡视操作，并应考虑发展的可能性，在变压器室、高压配电室和低压配电室内均应留出适当的备用空间和间隔。民用建筑变配电所布置的基本要求3应尽量利用自然采光和
35、自然通风。高层建筑主体内的变电所应尽量设置在建筑物边缘采光条件良好的位置。应适当安排变电所内各室之间的相对位置，使变压器室、高压电容器室尽量避免西晒，控制室尽可能朝南。在条件允许的情况下，应尽可能使变压器室和高压电容器室的地坪抬高，并设计通风面积足够的进风口和出风口。使房间具有良好的自然通风散热条件。民用建筑变配电所布置的基本要求4应使高低压配电室便于进出线，尤其要优先考虑高压配电室的进出线位置，特别是架空进线或出线，应保证线路不相互交叉。高压电容器室宜与高压配电室相毗连，低压配电室应靠近变压器室。控制室、值班室及辅助间的位置布置应便于工作和管理。有人值班的变电所应考虑设置值班室或控制室，并设
36、有其他辅助间和必要的生活设施。民用建筑变配电所布置的基本要求5对于分体式变电所，高低压配电室应相互独立，但当高压开关柜数量较少时，也可与低压配电屏装设在同一配电室内。为了防止在发生事故时相互影响，高低压配电装置应分开布置，但二者单列布置时，其净距不应小于2m。民用建筑变配电所布置的基本要求6变压器室的耐火等级应不低于1级，门向外开启；高压配电室、高压电容器室的耐火等级应不低于2级，相邻室的门应两个方向开启；低压配电室、控制室和值班室的耐火等级应不低于3级。本节讲述的主要内容:一、操作电源二、断路器控制回路三、信号回路四、测量回路五、二次回路接线图一、操作电源变配电所的操作电源，是保证各种二次回
37、路正常工作的基本能源。包括以下几种：1.带镉镍电池的硅整流直流操作电源。2.带电容器储能的硅整流直流操作电源。3.交流操作电源。图432镉镍电池组直流系统(a)镉镍电池组及硅整流直流系统；(b)镉镍电池组接线特点特点特点特点：供电可靠性高，但投资相对较大，一般用于重要的用户变配电所。特点：特点：投资省运行维护方便但可靠性不如蓄电池3、交流操作电源图434交流操作的过电流保护原理接线图(a)直接动作式；(b)中间电流互感器动作式；(c)去分流跳闸式QF断路器；TA1、TA2电流互感器；KA电流继电器(GL型)；YT断路器跳闸线圈；TAM中间电流互感器二、断路器控制回路2、控制开关图435LW系列
38、控制开关的结构(a)实物图实物图(b)结构图结构图 表46 LW2-Z-1a46a402020/F8型控制开关触点图表图436LW2-Z-1a、4、6a、40、20/F8型触点通断图形符号PC-预备合闸C-合闸CD-合闸后PT-预备跳闸T-跳闸TD-跳闸后 断路器控制回路1、图437采用电磁操动机构的断路器控制回路2、图438弹簧操动机构的断路器控制电路图437采用电磁操动机构的断路器控制回路工作过程：工作过程：（1）合闸操作）合闸操作PC-预备合闸C-合闸CD-合闸后自动合闸（2）跳闸操作）跳闸操作PT-预备跳闸T-跳闸TD-跳闸后自动跳闸（3）防止跳跃）防止跳跃图438弹簧操动机构的断路器
39、控制电路（a）控制回路（b）弹簧储能回路（c）信号启动回路三、信号回路1、信号的类型：按表示方法分：灯光信号、音响信号；按用途分：位置信号、事故信号、预告信号。2、位置信号：指示开关电器、控制电器位置状态的信号，如图437和图438中的红绿灯信号；3、事故信号：当电气设备发生事故时，应使故障回路的断路器立即跳闸，并发出事故信号。事故信号由音响和灯光两部分组成:音响信号一般是指蜂鸣器或电喇叭发出较强的音响,同时断路器位置指示灯发出闪光指明事故对象；3、预告信号：当电气设备出现不正常的运行状态时，并不使断路器立即跳闸，但要发出预告信号，帮助值班人员及时地发现故障及隐患，以便采取适当的措施加以处理，
40、以防故障扩大。预告信号也有音响和灯光两部分构成，即由警铃发出的音响信号和标有故障性质的光字牌灯光信号。常见的预告信号有：变压器过负荷、断路器跳合闸线圈断线、变压器轻瓦斯保护动作、变压器油温过高、变压器通风故障、电压互感器二次回路断线、交直流回路绝缘损坏发生一点接地及直流电压过高或过低等。图439中央复归不能重复动作的事故信号装置图440中央复归能重复动作的事故音响信号装置图441中央复归不能重复动作的预告信号装置四、测量回路变配电所的测量监察回路，主要供运行人员了解和掌握电气设备及动力设备的工作情况，以及电能的输送和分配情况，以便及时调整、控制设备的运行状态，分析和处理事故。因此，测量监察回路
41、对保证电能质量、保证变配电所的安全运行，具有十分重要的作用。1、互感器和测量仪表的配置测量是通过测量仪表实现的，而测量仪表又要通过互感器反映一次系统状况。所以要实现测量与监察，需要正确地配置互感器和仪表。（1）、电流互感器的配置凡装有断路器的回路均应装设电流互感器。未装断路器的变压器中性点以及变压器的出口等回路中，也应装设电流互感器。装设电流互感器的数量应满足测量仪表、继电保护和自动装置的要求。在中性点直接接地的三相电网中，电流互感器按三相配置；在中性点非直接接地的三相电网中，电流互感器按二相配置。变压器回路按三相配置。继电保护用电流互感器，应尽可能减小或消除不保护区。同一网络中各线路的电流互
42、感器，均应配置在同名相上。（2）电压互感器的配置电压互感器的配置，除应满足测量仪表、继电保护和自动装置的要求外，还应考虑绝缘监察装置的要求。每段母线都必须装设电压互感器，供测量、保护等用。610kV母线装设一只三相五柱式或三只单相电压互感器。35kV以上母线一般装设三只单相电压互感器。（3）、电气测量仪表的配置电路中主要的运行参数:电流、电压、功率、电能、频率、温度和绝缘电阻等因此应装设的电气测量仪表:电流表、电压表、频率表、有功功率表、无功功率表、有功电能表和无功电能表等。电路中应装设仪表的种类、个数及仪表的准确度等级，应符合电工测量仪表装置设计技术规程的有关规定。变配电所中仪表的一般配置1
43、）在电源进线上，或经供电部门同意的电能计量点，必须装设计费的有功电度表和无功电度表，而且宜采用全国统一标准的电能计量柜。为指示负荷电流，进线上还应装设一只电流表。2）变配电所的每段母线上，必须装设电压表测量电压。在中性点非有效接地的系统中，各段母线上还应装设绝缘监视装置。变配电所中仪表的一般配置3）35110610kV的电力变压器，应装设电流表、有功功率表、无功功率表、有功电度表和无功电度表各一只。610/0.4KV的电力变压器，在高压侧装设电流表和有功电度表各一只，如为单独经济核算单位的变压器，还应装设一只无功电度表。4）并联电力电容器组的总回路上，应装设三只电流表，分别测量三相电流，并应装
44、设一只无功电度表。变配电所中仪表的一般配置5）310kV的配电线路，应装设电流表、有功和无功电度表各一只。如不是送往单独经济核算单位时，可不装无功电度表。当线路负荷在5000kVA及以上时、可再装设一只有功功率表。380V的电源进线或变压器低压侧，各相应装一只电流表。如果变压器高压侧未装电度表时，低压侧还应装设有功电度表一只。低压动力线路上，应装设一只电流表。低压照明线路及三相负荷不平衡率大于15的线路上，应装设三只电流表分别测量三相电流。如需计量电能，一般应装设一只三相四线有功电度表。图442低压220380V照明线路电气测量仪表回路图443610kV线路电气测量仪表回路五、二次回路接线图二
45、次回路的图纸分为：1.归总式原理接线图2.展开式原理接线图3.安装接线图。归总式原理接线图和展开式原理接线图均用于二次回路原理的表述。1.归总式原理接线图中的元件设备以整体形式画出，其优点是便于初学者学习。但是在这种图中，交直流电流、电压，以及控制、信号、测量等回路都画在一起，逻辑性较差，不便于阅读，特别是对于复杂的电路更显得杂乱，因此仅用于简单的二次回路。2.展开式原理接线图是将同一个元件的不同部件按照回路的性质（如电流、电压以及控制、信号、测量等回路）和电的联系分开来画，接线清晰易于阅读，在工程实践中得到了广泛的应用。图443a为610kV线路电气测量仪表的归总式原理接线图，图443b为6
46、10kV线路电气测量仪表的展开式原理接线图。五、二次回路接线图3.安装接线图是反映二次设备及其连接和实际安装位置的图纸。主要用于变配电所二次回路的安装接线，以及运行试验中对二次线路的检查、维修和故障处理。安装接线图可分为屏面布置图屏后接线图端子排图。1、屏面布置图二次屏的屏面布置图是二次设备在屏上安装的依据。屏面布置图中的设备尺寸及设备间距都要按比例准确地绘出，屏面设备的排列布置一般应满足下列要求：（1）便于观察。在运行中需经常监视的仪表，一般布置在离地面1.8m上下；属于同一电路的相同性质的仪表，布置时应互相靠近；信号设备的布置要显而易辨。（2）便于操作和调整。控制开关、调节手轮、按钮的高度
47、一般距地0.81.5m。（3）检修试验安全、方便。（4）设备布置要紧凑合理、协调美观。1、屏面布置图图444为110kV线路控制屏的屏面布置图。电流表、功率表位于最上几排，距地面高度为1.52.2m左右。下面为光字牌、转换开关、同期开关等。再下面为模拟母线、隔离开关位置指示器、信号灯具以及控制开关等。为了便于运行管理和设计，通常将二次设备、器具和接线，划分为不同的安装单位，或称单元。通常将属于可独立运行的一个一次电路的二次设备，划分为一个安装单元。图444中，110kV线路的控制屏有两个安装单元。图445为继电保护屏的屏面布置图。图中一些不需经常观察的继电器，皆布置在屏的上部，而运行中需要监视
48、和检查的继电器，应位于屏的中部，离地面高度约为1.5m。通常按电流继电器、电压继电器、中间继电器的顺序，由上而下依次排列。下面放置较大的继电器和信号继电器。最下面布置连接片和试验部件。图444110kV线路控制屏的屏面布置图图445为继电保护屏的屏面布置图2、端子排图什么是接线端子和端子排？在各种控制、保护、信号等二次屏屏后的左右两侧，均装设有接线端子排，它由各种型式的接线端子组合而成。接线端子和端子排是二次接线中专用来接线的配件，凡屏内设备与屏外设备及屏顶小母线接连时，必须经过端子排；同一屏内不同安装单位的设备互相连接时，也要经过端子排；而同一屏内同一安装单位的设备互相连接时，则不需经过端子
49、排。2、端子排图根据结构形式和用途，接线端子可以分成下列几种类型。1）一般端子，又称普通端子。用于同一个回路导线的直接连接，为用量最多的端子。其导电片如图446a所示。2）连接端子。通过绝缘座上部的中间缺口，用导电片把相邻的端子连在一起，用于连接有分支的二次回路导线。其外形如图446b所示，导电片如图446c所示。3）试验端子。用于运行试验时不允许断开的电流互感器回路中。如图446e所示。4）连接型试验端子。它同时具有试验端子和连接端子的作用，和试验端子相似。所不同的是其绝缘座上部的中间有一缺口，应用在彼此连接的电流试验回路中。5）特殊端子。用于需要很方便断开的二次回路中。如图446d所示。6
50、）终端端子。用于固定或分离不同安装单元的端子。2、端子排图图446接线端子型式及端子排表示方法图446f为端子排的表示方法。在端子排中，每个端子要按定的规律进行排列，同时还要按排列顺序进行编号。端子排的排列应遵照如下原则：不同安装单位的端子应分别排列，不得混杂在一起。端子排一般采用竖向排列，且应排列在靠近本安装单位设备的那一侧。每一个安装单位端子排的端子应按一定次序排列，以便于寻找端子。其排列次序为：交流电流回路、交流电压回路、信号回路、控制回路、其他回路。图446接线端子型式及端子排表示方法a）一般端子，又称普通端子一般端子，又称普通端子;b）连接端子）连接端子,c-导电片导电片;d）试验端