变配电工程
一、大纲要求
1.电气工程安装技术与计量;
2.自动化控制系统安装技术与计量;
3.通信设备和线路工程安装技术与计量;
4.建筑智能化工程安装技术与计量。
二、近年试题分布
电气工程6题，自动控制系统5题，通信设备及线路工程4题，建筑智能化工程5题。
第一节 电气工程
本节知识点及试题分布：
17-18年6题，变配电工程2-4题，变配电工程安装0-1题，电气线路安装0-2题，防雷接地安装1题，电气调整试验0题，电气工程计量0-1题。
19年6题，变配电工程1题，变配电工程安装1题，电气线路安装1题，防雷接地安装1题，电气调整试验0题，电气工程计量2题。
一、变配电工程
变配电工程是指为建筑物供应电能、变换电压和分配电能的电气工程。
变电所工程是包括高压配电室、低压配电室、控制室、变压器室、电容器室五部分的电气设备安装工程，配电所与变电所的区别就是配电所内部没有装设电力变压器。
高压配电室的作用是接受电力。
变压器室的作用是把高压电转换成低压电。
低压配电室的作用是分配电力，低压配电室要求尽量靠近变压器室。
电容器室的作用是提高功率因数。
控制室的作用是预告信号。
变配电设备一般可分为一次设备和二次设备。
一次设备指直接输送、分配、使用电能的设备，主要包括变压器、高压断路器、高压隔离开关、高压负荷开关、高压溶断器、高压避雷器、并联电容器、并联电抗器、电压互感器和电流互感器等;
二次设备是指对一次设备的工作状况进行监视、控制、测量、保护和调节所必需的电气设备，主要包括监控装置、操作电器、测量表计、继电保护及自动装置、直流控制系统设备等。
(一)变电所的类别
(5)建筑物及高层建筑物变电所。这是民用建筑中经常采用的变电所形式。
变压器一律采用干式变压器。
高压开关一般采用真空断路器，也可采用六氟化硫断路器，但通风条件要好。
从防火安全角度考虑，一般不采用少油断路器。
(二)高压变配电设备
1.配电变压器。
配电变压器分类：
(4)按冷却方式和绕组绝缘分有油浸式、干式两大类。
油浸式变压器又有油浸自冷式、油浸风冷式、油浸水冷式和强迫油循环冷却式等
干式变压器有浇注式、开启式、充气式(SF6)。
三相油浸自冷式双绕组变压器，在配电网中使用非常广泛，占据重要地位。
2.高压断路器
高压断路器的作用是通断正常负荷电流，并在电路出现短路故障时自动切断电流，保护高压电线和高压电器设备的安全(10.19)。
按其采用的灭弧介质分有油断路器、六氟化硫(SF6)断路器、真空断路器等。
油断路器分为多油和少油两大类。多油断路器因油量多、体积大、断流容量小，运行维护比较困难，现已很少使用。少油断路器、真空断路器和六氟化硫(SF6)断路器目前应用较广。
(2)高压真空断路器利用“真空”作为绝缘和灭弧介质。体积小、重量轻、寿命长，能频繁操作，开断电容电流性能好，可连续多次重合闸，且运行维护简单。
(3)六氟化硫断路器。六氟化硫(SF6)断路器是利用SF6气体作灭弧和绝缘介质的断路器。
SF6优缺点：
1)无色、无味、无毒且不易燃烧，在150℃以下时，其化学性能相当稳定。
2)不含碳(C)元素，对于灭弧和绝缘介质来说，具有极为优越的特性。
3)不含氧(O)元素，不存在触头氧化问题。
4)具有优良的电绝缘性能，在电流过零时，电弧暂时熄灭后，SF6能迅速恢复绝缘强度，从而使电弧很快熄灭。
5)在电弧的高温作用下，SF6会分解出氟(F2)，具有较强的腐蚀性和毒性
6)能与触头的金属蒸汽化合为一种具有绝缘性能的白色粉末状的氟化物。
SF6断路器的主要特点是体积小、重量轻、寿命长、能进行频繁操作、可连续多次重合闸、开断能力强、燃弧时间短、运行中无爆炸和燃烧的可能、噪声小等，且运行维护简单，检修周期一般可达10年，但是价格比较高。
SF6断路器适用于需频繁操作及有易燃易爆危险的场所，要求加工精度高，对其密封性能要求更严。
3.高压隔离开关
高压隔离开关的主要功能是隔离高压电源，以保证其他设备和线路的安全检修。
结构特点是断开后有明显可见的断开间隙，而且断开间隙的绝缘及相间绝缘是足够可靠的。
高压隔离开关没有专门的灭弧装置，不允许带负荷操作。
它可用来通断一定的小电流，如励磁电流不超过2A的空载变压器、电容电流不超过5A的空载线路以及电压互感器和避雷器等。(04.06.08.09)
4.高压负荷开关
高压负荷开关与隔离开关一样，具有明显可见的断开间隙。具有简单的灭弧装置，能通断一定的负荷电流和过负荷电流，但不能断开短路电流。(14.16)
高压负荷开关适用于无油化、不检修、要求频繁操作的场所。
断路器可以切断工作电流和事故电流。负荷开关能切断工作电流，但不能切断事故电流。隔离开关只能在没电流时分合闸。送电时先合隔离开关，再合负荷开关。停电时先分负荷开关，再分隔离开关。
5.高压熔断器
高压熔断器主要功能是对电路及其设备进行短路和过负荷保护。
6.互感器
互感器是电流互感器和电压互感器的合称。
互感器的主要功能是：使仪表和继电器标准化，降低仪表及继电器的绝缘水平，简化仪表构造，保证工作人员的安全，避免短路电流直接流过测量仪表及继电器的线圈。(05.09)
(1)电流互感器是变换电流的设备，由一次绕组、铁芯和二次绕组组成。
结构特点是：
一次绕组匝数少且粗，有的型号没有一次绕组，利用穿过其铁芯的一次电路作为一次绕组(相当于1匝);一次绕组串接在一次电路中。
二次绕组匝数很多，导体较细。二次绕组与仪表、继电器电流线圈串联，形成闭合回路，由于这些电流线圈阻抗很小，工作时电流互感器二次回路接近短路状态。
(2)电压互感器是变换电压的设备，它由一次绕组，二次绕组，铁芯组成。
一次绕组并联在线路上，一次绕组匝数较多;
二次绕组的匝数较少，相当于降压变压器。二次绕组的额定电压为100V。二次回路中，仪表、继电器的电压线圈与二次绕组并联，这些线圈的阻抗很大，工作时二次绕组近似于开路状态。
电压互感器在工作时，其一、二次绕组侧不得短路。
7.避雷器
避雷器是用于保护电力系统中电气设备的绝缘免受沿线路传来的雷电过电压或由操作引起的内部过电压的损害的设备。
避雷器类型有：保护间隙避雷器、管型避雷器、阀型避雷器、氧化锌避雷器。
氧化锌避雷器由于具有良好的非线性、动作迅速、残压低、通流容量大、无续流、结构简单、可靠性高、耐污能力强等优点，是传统碳化硅阀型避雷器的更新换代产品，在电站及变电所中得到了广泛的应用。
(三)低压变配电设备
低压电气设备是指在1kV及以下的设备，这些设备在供配电系统中一般安装在低压开关柜内或配电箱内。
1.低压熔断器
低压熔断器又称为低压保安器或低压保险，用于低压系统中设备及线路的过载和短路保护。
低压熔断器的分类及用途
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主要类型 |
主要型号 | 用途 |
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无填料封闭管式 |
RM10、RM7（无限流特性） | 用于低压电网、配电设备中，作短路保护和防止连续过载之用 |
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有填料封闭管式 |
RL系列（有限流特性） | 用于500V以下导线和电缆及电动机控制线路 |
| RT系列（有限流特性） | 用于要求较高的导线和电缆及电气设备的过载和短路保护 | |
| RS0、RS3系列（有较强的限流特性） | 用于晶闸管及成套装置的短路保护 | |
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自复式 |
RZ1型 | 与断路器配合使用 |
注：R-熔断器，M-封闭管式，L-螺旋式，T-有填料式，S-快速式，Z自复式。
RM10无填料封闭管式熔断器
螺旋式熔断器
(2)RT0型有填料封闭管式熔断器。这种熔断器主要由瓷熔管、熔体(栅状)和底座三部分组成。具有较强的灭弧能力，因而有限流作用(在ish到来前就熔断)。熔体还具有“锡桥”，利用“冶金效应”可使溶体在较小的短路电流和过负荷时熔断。
RT0系列有填料封闭管式熔断器
2.低压断路器
低压断路器能带负荷通断电路，又能在短路、过负荷、欠压或失压的情况下自动跳闸的一种开关设备。
按灭弧介质分有空气断路器和真空断路器，按用途分配电、电动机保护、照明、漏电保护等几类，按结构形式分万能式和塑壳式。
万能式低压断路器又称框架式自动开关。它是敞开装设在金属框架上的，其保护和操作方案较多，装设地点很灵活，故有“万能式”或“框架式”之名，主要用作低压配电装置的主控制开关。
3.低压配电屏和配电箱
低压配电屏和配电箱都是成套配电装置，在低压配电系统中作动力和照明配电之用，两者没有实质的区别。
低压配电屏结构尺寸较大，安装的开关电器较多，一般装设在变电所的低压配电室内。
低压配电箱结构尺寸较小，开关电器不多，通常安装在靠近低压用电设备的车间或其他建筑的进线处。
(1)低压配电屏。也称低压配电柜，有固定式、抽屉式和组合式三类。
(2)低压配电箱。按用途分有动力配电箱和照明配电箱。
动力配电箱主要用于对动力设备配电，也可以兼向照明设备配电。
照明配电箱主要用于照明配电，也可以给一些小容量的单相动力设备包括家用电器配电。
