影片14　認識高壓供配電系統中的主要設備

高壓供配電系統是指將超高壓或高壓經過的變配電設備按照一定的接線方式連接起來的系統，其主要作用是將發電廠輸出的高壓電進行傳輸、分配和降壓后輸出，并使其作為各種低壓供配電線路的電能來源。常見的高壓供配電線路之間的連接方式可以分為三種：放射式、樹干式和環形式，不同的高壓供配電線路連接方式具有不同的優勢。

放射式連接的高壓供配電線路由變配電所的母線引出高壓線纜與區域配電所的變壓器進行連接。放射式連接可以分為單線路放射式連接和雙線路放射式連接。

單線路放射式連接的高壓供配電線路可以由變配電所的母線上引出一路專用高壓線纜，該高壓線纜直接與區域變電所的高壓變壓器進行連接，在該支路上只設有高壓斷路器，不連接其他負荷，各區域變電所之間無聯系。

單線路放射式連接的高壓供配電線路中線路敷設簡單、維護方便、供電可靠，但當其高壓供配電的系統中發生故障時，無配用線纜可以應急使用。

雙線路放射式連接的高壓供配電線路同樣由變配電所的母線上引出一路專用高壓線纜，引出的高壓線纜直接與區域變電所的高壓變壓器進行連接，將區域變電所通過高壓線纜和高壓隔離變壓器進行連接即可。

雙線路放射式連接方式同樣具有單線路放射式連接的優點，但其將母線分支后連接的區域變電所之間通過高壓隔離開關進行連接，當某一區域變電所的供電系統故障時，可以將高壓隔離開關打開，借用附近區域變電所的電力進行維持。

樹干式連接的高壓供配電線路由變配電所的母線引出一條高壓線纜，由該高壓線纜為各個區域變壓所供電。

樹干式連接的高壓供配電線路由變配電所的母線上引出一路高壓線纜，由該高壓線纜分別與多個區域變電所的變壓器進行連接，區域變電所中的變壓器再進行分配和降壓變換。

環形式連接的高壓供配電線路通過變電母線輸出的高壓線纜形成環形連接方式，在該線纜上可連接多個區域變電所。

環形連接的高壓供配電線路通過母線輸出的線纜構成環形，一個環形高壓線纜可以連接多個區域變電所，在該線纜上通過高壓隔離變壓器為區域變電所供電。

通過前文可看出，高壓供配電線路主要是由各種高壓供配電器件和設備組合連接所形成的，高壓供配電線路中電氣設備的接線方式和連接關系都可以利用這些電路圖進行表示。在認識高壓供配電系統中主要設備時，可先了解這些器件的連接關系，通過主接線圖，初步對各主要設備進行認識。

通過接線圖，可知該高壓供配電線路是由降壓變電所、母線(WB1、WB2、WB3)、電力變壓器(T1、T2)、高壓電壓互感器(TV1、TV2)、高壓電流互感器(TA1～TA4)、高壓隔離開關(QS1～QS11等)、高壓斷路器(QF1～QF3等)、高壓熔斷器(FU1～FU4)以及避雷器(F1、F2)等構成的。

1 高壓斷路器(QF)是高壓供配電線路中具有保護功能的開關裝置，當高壓供配電的負載線路中出現短路故障時，高壓斷路器會自行斷開對整個高壓供配電線路進行保護，防止短路造成線路中其他設備故障。

在供電系統中高壓斷路器主要起開關連接作用，它具有過載斷路保護功能。如果斷路器有故障會使供電失常或失去保護功能。

2 高壓隔離開關(QS)在高壓供配電線路中用于隔離高壓電壓，保護高壓電氣設備的安全，使用時需與高壓斷路器配合使用。高壓隔離開關(QS)沒有滅弧的功能，因此不能將該設備應用于會產生電弧（強電流）的場合（電路）中。

當高壓隔離開關發生故障時，無法再保證檢測電路與帶電體之間處于隔離狀態，可能會導致需要被隔離的電路帶電，從而可能導致觸電事故。

3 高壓熔斷器(FU)在高壓供配電線路中是用于保護設備安全的裝置，當高壓供配電線路中出現過流的情況時，高壓熔斷器會自動斷開電路，以確保高壓供配電線路及設備的安全。

當高壓熔斷器發生故障時，可能會導致高壓供配電線路中出現過流情況，從而導致該供電系統中的線纜和電氣設備發生損壞；如高壓熔斷器本體發生損壞，將導致其連接的高壓供電線路大面積停電。應當對該高壓供配電線路中的其他電氣設備進行檢查，當所有的故障排除后，方可更換高壓熔斷器。

4 高壓補償電容器是一種耐高壓的大型金屬殼電容器，它有三個端子，其內有三個電容器（制成一體），分別接到三相電源上，與負載并聯，用以補償相位延遲的無效功率，提高供電效率。

5 高壓電流互感器(TA)在高壓供配電線路中是用來檢測線路流過電流的裝置，用于驅動電流表提示電流或用于過流保護。它是一種將大電流轉換成小電流的變壓器，是高壓供配電線路中的重要組成部分，被廣泛應用于繼電保護、電能計量、遠方控制等方面。電流互感器通過線圈感應的方法檢測出電路中流過電流的大小，以便在電流過大時進行報警和保護。

當高壓電流互感器出現故障時，會導致與該高壓電流互感器進行連接的線路發生停電的故障或過載故障，甚至可能導致整個變壓站發生電力癱瘓。

6 高壓電壓互感器(TV)在高壓供配電線路中是用于把高電壓按比例關系變換成100V或更低等級的次級電壓的變壓器，用于驅動電壓表指示電壓值或用于過壓保護。它實際上就是一個變壓器，通常與電壓表配合使用，指示線路的電壓值，供保護、計量、儀表裝置使用。同時，使用電壓互感器可以用低壓電氣設備指示高壓線路的工作狀態，安全性好。

當高壓電壓互感器發生故障時，同樣可能導致監控或檢測設備工作失常，也可能引發供電故障。

7 電力變壓器(T)在高壓供配電線路中是最重要的特征元件，用于實現電能的輸送、電壓的變換。在遠程傳輸時，用于將發電站送出的電源電壓升高，以減少在電力傳輸過程中的損失，便于長途輸送電力；在用電的地方，同樣可以經過變壓器將高壓降低，供用電設備和用戶使用。

8 避雷器(F)是當高壓供配電線路遇到雷擊時快速進行放電的裝置，也可以在高壓供配電線路中的電路聚集過多的電荷（或靜電）時，進行放電工作，從而保護變配電設備免受瞬間過電壓的危害；當線路或設備正常后，避雷器又迅速恢復原狀，以保證變配電系統正常供電。避雷器通常用于帶電導線與地之間，與被保護的變配電設備呈并聯狀態。

當避雷器發生故障時，可能會導致供電設備供電失常，也會導致在雷暴天氣，設備線路會受到雷擊而損壞。

避雷設備中除了避雷器之外，在一些高層建筑物中還安裝有避雷針。避雷針一般是由鍍鋅圓鋼或鋼管制成的。避雷針的設計也有一定的要求，針長在1m以下，圓鋼直徑不得小于12mm，鋼管的直徑不得小于20mm；針長為1～2m的避雷針，圓鋼直徑不得小于16mm，鋼管直徑不得小于25mm。

9 母線是高壓供配電系統中的重要組成部分，是變電所輸送電能用的總導線，是一種匯集、分配和傳輸電能的裝置，主要應用于變電所中各級電壓配電裝置、變壓器與相應配電裝置的連接等，常見的母線主要有矩形或圓形截面的裸導線或絞線，在圖中通常用字母WB標識。

母線多是由銅排或鋁排制作而成的，按其外形和結構可分為硬母線、軟母線和封閉母線等。其中，硬母線一般使用于主變壓器至配電室內，其優點是施工安裝方便，運行中變化小，載流量大，但造價較高。軟母線用于室外，因空間大，導線有所擺動也不致于造成線間斷路。軟母線施工簡便，造價低廉。