第1 章 緒論,教學(xué)目的：建立電力系統(tǒng)的概念,了解電氣設(shè)備的額 定電壓及額定電流。 復(fù)習(xí)舊課：回顧已經(jīng)學(xué)習(xí)過的基礎(chǔ)課程 重 點(diǎn)：電力系統(tǒng)，發(fā)電廠的基本概念 難 點(diǎn)：電能質(zhì)量 引入新課： 1.1 電力工業(yè)發(fā)展概況及前景 1.2 電力系統(tǒng)基本概念,1.1 電力工業(yè)發(fā)展概況及前景,電力先行 世界第一座發(fā)電廠是1875年巴黎北火車站建成，直流發(fā)電機(jī)，做照明用。 1.1.1 全國: 我國第一座火電12KW上海（1882年） 第一座水電2240KW昆明滇池石龍壩（1912年） （1）18821949年：185萬千瓦、43億千瓦時(shí)，居25位、進(jìn)口設(shè)備、 集中沿海。110kV線路2條共72萬kW。 （2）19491978年：5712萬kW、2566億千瓦時(shí)，分別居8、7位。 （3）19781995年：總裝機(jī)容量突破2億千瓦；1996年居第二位； 2000年總裝機(jī)容量突破3億千瓦； 2004年6月全國裝機(jī)已突破4億kW ，2004年上半年全國發(fā)電量共計(jì) 9908.51億KWh。 福建為306.9 億KWh。,在建工程：三峽2670萬千瓦，多年平均年發(fā)電量840億kWh。云南小灣水電站670萬千瓦，廣西龍灘水電站760萬千瓦。 發(fā)展趨勢(shì)：大機(jī)組、大電廠、大容量、超高壓、大電網(wǎng)、高自動(dòng)化。位于雅魯藏布江的墨脫水電站，經(jīng)查勘研究，其裝機(jī)容量可達(dá)4380萬kW， 多年平均年發(fā)電量2630億kWh。 20032010年新增裝機(jī)45217萬千瓦，年均5490萬千瓦，預(yù)估年均投資額6588億元，總投資額46446億元；20102020年新增裝機(jī)88775萬千瓦，年均實(shí)際新增7546萬KW，預(yù)估年均投資為9055億元，總投資90550億元。截止到2004年8月，我國已有運(yùn)行核電機(jī)組9臺(tái)和在建機(jī)組2臺(tái)，運(yùn)行機(jī)組裝機(jī)容量達(dá)到7010兆瓦，約占全國發(fā)電總裝機(jī)容量的1.63%；核電廠的累計(jì)發(fā)電量為438億千瓦時(shí)，占全國總發(fā)電量的2.3%。連云港田灣核電站核電站為臺(tái)萬千瓦級(jí)壓水堆核電機(jī)組，分兩期建設(shè)，一期建設(shè)規(guī)模為二臺(tái)機(jī)組，目前一臺(tái)機(jī)組已投入運(yùn)行。 水電資源：經(jīng)統(tǒng)計(jì)，全國單站裝機(jī)500kW及以上的可開發(fā)水電站共11000余座，總裝機(jī)容量3,7853萬kW，多年平均年發(fā)電量1,9233億kWh。據(jù)1993年的初步估算，經(jīng)濟(jì)可開發(fā)資源為：裝機(jī)容量2,9000萬kW,多年平均年發(fā)電量1,2600億kWh。,112 我省 19081949年：1908年福州耀華電燈公司15馬力柴油發(fā)電供200盞燈始至1949年僅建33座僅7473千瓦、670萬千瓦時(shí)（為全國的1.6）。 19492000年：1100萬千瓦、480億千瓦時(shí)； 2004年，我省裝機(jī)容量達(dá)1542.2萬千瓦。 還有許多大中型水火電廠在建。如漳州候市電廠（6600MW）將是國內(nèi)最大的火電廠。,1.2 電力系統(tǒng)基本概念,1.2.1 電力系統(tǒng) 1電力系統(tǒng)：由發(fā)電廠、升壓變電所、輸電線路、降壓變電所及電力用戶所組成的統(tǒng)一整體； 2動(dòng)力系統(tǒng)：電力系統(tǒng)加上帶動(dòng)發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)的動(dòng)力裝置構(gòu)成的整體。 3電力網(wǎng)： （1）定義：由各類升壓變電所、輸電線路、降壓變電所組成的電能傳輸 和分配的網(wǎng)絡(luò)。 （2）分類： 按供電范圍、輸送功率和電壓等級(jí)分：地方電力網(wǎng)和區(qū)域電力網(wǎng)。 按電壓等級(jí)電力網(wǎng)分：低壓（1kV及以下）、高壓（1330kV）、超高壓（3301000kV）和特高壓（1000kV以上）幾種。 4發(fā)電廠： （1）定義：把其他形式的一次能源轉(zhuǎn)變成二次能源的一種特殊工廠。 （2）分類： 1）按能源分：,火力發(fā)電廠：燃料（煤石油）化學(xué)能電能 凝汽式、供熱式火電廠 水力發(fā)電廠：水的位能電能 按集中落差分： 堤壩式、引水式、混合式 按廠房結(jié)構(gòu)與位置分：壩后式、壩內(nèi)式、河床式、地下式 按運(yùn)行方式分：有調(diào)節(jié)、無調(diào)節(jié)（徑流式）、抽水蓄能式電站 核能發(fā)電廠：核反應(yīng)堆電能 還有：風(fēng)力發(fā)電站、潮汐發(fā)電站等，此外還有地?zé)岚l(fā)電、太陽能發(fā)電、垃圾發(fā)電和沼氣發(fā)電等。 2）按發(fā)電廠的規(guī)模和供電范圍分：區(qū)域性發(fā)電廠、地方發(fā)電廠和 自備專用發(fā)電廠等。 5變電站： （1）定義：變電站是匯集電源、升降電壓和分配電力的場(chǎng)所，是聯(lián)系發(fā)電廠和用戶的中間環(huán)節(jié)。 （2）分類： 1）按其變壓分：升壓、降壓,2）按其地位和作用分： 樞紐變電站：330KV及以上 中間變電站：330KV220KV 地區(qū)變電站：220 KV 110KV 企業(yè)變電站：35KV220KV 終端變電站：10110KV 1.2.2 電力系統(tǒng)的優(yōu)越性 （1）提高了電力網(wǎng)運(yùn)行的可靠性 （2）提高了供電的穩(wěn)定性 （3）提高了發(fā)電的經(jīng)濟(jì)性 1.2.3電力系統(tǒng)運(yùn)行的特點(diǎn)及運(yùn)行要求 1.特點(diǎn)： （1）生產(chǎn)、分配、輸送、再分配具有同時(shí)性； （2）正常輸電過程和故障過程都非常迅速； （3）電力系統(tǒng)的地區(qū)性特點(diǎn)較強(qiáng)，組成情況不盡相同； （4）電能生產(chǎn)與國民經(jīng)濟(jì)、人民生活的關(guān)系密切。,2.基本要求： （1）保證供電的安全可靠性 、類負(fù)荷 （2）保證電能的良好質(zhì)量 （3）保證足夠的發(fā)電功率和發(fā)電量 （4）保證電力系統(tǒng)運(yùn)行的穩(wěn)定性 （5）保證電力系統(tǒng)運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)性 小結(jié)新課： 1、電力系統(tǒng)、電力網(wǎng)概念 2、電能質(zhì)量指標(biāo),第1 章 緒論,教學(xué)目的：建立電力系統(tǒng)的概念,了解電氣設(shè)備的額 定電壓及額定電流。 復(fù)習(xí)舊課：回顧已經(jīng)學(xué)習(xí)過的基礎(chǔ)課程 重 點(diǎn)：電力系統(tǒng)，發(fā)電廠的基本概念 難 點(diǎn)：電能質(zhì)量 引入新課： 1.3 電氣設(shè)備概述及額定參數(shù),1.3 電氣設(shè)備概述及額定參數(shù),1.3.1主要電氣設(shè)備 1一次設(shè)備 （1）概念:直接參與生產(chǎn)、輸送和分配電能的電氣設(shè)備稱為一次設(shè)備 （1）分類: 1）能量轉(zhuǎn)換設(shè)備:發(fā)電機(jī)、變壓器、電動(dòng)機(jī)、電容器 2）開關(guān)設(shè)備：用于電路的接通和開斷。斷路器、熔斷器、負(fù)荷開關(guān)、隔離開關(guān) 3）載流導(dǎo)體：母線、絕緣子和電纜等 4）互感器:電壓互感器和電流互感等 5）電抗器和避雷器 2二次設(shè)備 對(duì)電氣一次設(shè)備的工作狀況進(jìn)行監(jiān)測(cè)、控制和保護(hù)的輔助性電氣設(shè) 備稱為二次設(shè)備。如電氣儀表，繼電器，自動(dòng)控制設(shè)備，信號(hào)及控制電 纜等。,1.3.2 電氣設(shè)備的額定參數(shù) 用以表明電氣設(shè)備在一定條件下的長期工作最佳運(yùn)行狀態(tài)的特征量 的值叫做額定參數(shù)。主要有額定電壓、額定電流和額定容量。 1額定電壓 （1）概念：電氣設(shè)備的額定電壓是按長期正常工作時(shí)具有最大經(jīng)濟(jì)效果 所規(guī)定的電壓。為使電氣設(shè)備實(shí)現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)化和系列化生產(chǎn)，國家規(guī)定了標(biāo) 準(zhǔn)電壓系列如表1-5所示。 （2）用電設(shè)備和電力網(wǎng)的額定電壓 我國用電設(shè)備的額定電壓與電力網(wǎng)的額定電壓是相等的。 Ue= (Ua+Ub)/2， 5% （3）發(fā)電機(jī)額定電壓 1）可直配發(fā)電機(jī)（100MW） G.e1.05w.e （0.4、6.3、10.5）。 2）不可直配發(fā)電機(jī)（100MW） 13.8、15.75、18、20kV等四種。 （4）變壓器額定電壓,表1-5 我國交流電力網(wǎng)和電氣設(shè)備的額定電壓（線間電壓，單位kv）,1）一次繞組 不與發(fā)電機(jī)直接相連（降壓變） T1.ew.e 與發(fā)電機(jī)直接相連（升壓變、廠變） T1.eG.e1.05w.e 2）二次繞組 系指空載值 d7.5或高壓側(cè)為35kV及以上 T2.e1.10w.e d7.5或高壓側(cè)為35kV以下或短線路 T2.e1.05w.e （5）舉例說明 2額定電流 （1）我國基準(zhǔn)環(huán)境溫度的規(guī)定 （2）概念：電氣設(shè)備的額定電流是指周圍介質(zhì)在額定環(huán)境溫度時(shí)，其絕 緣和載流導(dǎo)體及其連接的長期發(fā)熱溫度不超過極限值所允許長期通過的 最大電流值。,3.額定容量 Pe Se cos e ee 、 e ee cose 小結(jié)新課：發(fā)電機(jī)、變壓器額定電壓的確定； 額定電流的定義。 布置作業(yè)：補(bǔ)充,第2 章 電力系統(tǒng)中性點(diǎn)的運(yùn)行方式,教學(xué)目的：了解電力系統(tǒng)中性點(diǎn)各種接地方式的工作特點(diǎn)及 應(yīng)用范圍。 復(fù)習(xí)舊課： 電力系統(tǒng)的概念及常用的電壓級(jí)； 發(fā)電機(jī)和變壓器額定電壓的確定 電力系統(tǒng)的中性點(diǎn)的概念：泛指運(yùn)行中星形連接的 發(fā)電機(jī)和變壓 器的中性點(diǎn)。 中性點(diǎn)接地方式的提出：是個(gè)比較復(fù)雜的技術(shù)經(jīng)濟(jì)問題（可靠 性、過電壓、絕緣配合、裝置動(dòng)作、弱電干擾及系統(tǒng)穩(wěn)定）。 重 點(diǎn)：電壓及電流關(guān)系分析 難 點(diǎn)：中性點(diǎn)不接地系統(tǒng)發(fā)生單相接地時(shí)電壓和電流的大小及 相位關(guān)系。 引入新課： 2.1中性點(diǎn)不接地系統(tǒng),2.1中性點(diǎn)不接地系統(tǒng),2.1.1正常運(yùn)行情況 簡化等值電路 如圖相間及對(duì)地電容對(duì)稱分布，對(duì)地電容用集中電容表示，相間電容略。 電壓及電流關(guān)系分析 節(jié)點(diǎn)電壓定律N0，相量圖：上圖b 結(jié)論 電源中性點(diǎn)與地同電位，各相的相電壓等于各相的對(duì)地電壓（不大的中性點(diǎn)位移電壓略）；,各相對(duì)地電容電流的大小相等c0 xc，它們的相量和為零，地中沒有電容電流通過。 2.2.2 單相接地故障 簡化等值電路 假定C相完全接地，如下圖。 電壓及電流關(guān)系分析 如上圖b, 結(jié)論： 中性點(diǎn)對(duì)地電壓升為相值（-c）； 故障相對(duì)地電壓為零，非故障相升為線值且相位改變; 相對(duì)中性點(diǎn)電壓和線電壓仍不變，用戶不知； 接地點(diǎn)流過的電容電流是正常每相對(duì)地電容電流的倍，即cco 架空線路c350 (2.73.3)10-3 (A) 電纜線路c0.1 (A),總接地電容電流： 不完全接地 均比完全接地略有變化。 電網(wǎng)的工作狀態(tài)及處理 接地電流產(chǎn)生的弧光接地： cA：瞬時(shí)性自然熄滅； c30A：穩(wěn)定性燒毀設(shè)備多相短路； c10A：間歇性串聯(lián)諧振過電壓,高達(dá)2.53.5x。 可以繼續(xù)工作不超過二小時(shí)，但應(yīng)采取必要措 施。用戶承受的線電壓正常；系統(tǒng)按線電壓絕緣；一次繞組為額定相電壓的電壓互感器飽和，超過 二小時(shí)易燒毀。 措施：通過監(jiān)察裝置發(fā)現(xiàn)、尋找、排除、轉(zhuǎn)移負(fù)荷。 小結(jié)新課： 中性點(diǎn)不接地系統(tǒng)發(fā)生單相接地時(shí)電壓和電流的大小及相位關(guān)系； 中性點(diǎn)不接地系統(tǒng)發(fā)生單相接地時(shí)用戶繼續(xù)工作的時(shí)間、原因及采取的措施。 布置作業(yè)：,第2 章 電力系統(tǒng)中性點(diǎn)的運(yùn)行方式,教學(xué)目的：了解電力系統(tǒng)中性點(diǎn)各種接地方式的工 作特點(diǎn)及應(yīng)用范圍 復(fù)習(xí)舊課： 電力系統(tǒng)的概念及常用的電壓級(jí)； 發(fā)電機(jī)和變壓器額定電壓的確定 電力系統(tǒng)的中性點(diǎn)的概念：泛指運(yùn)行中星形連接的發(fā)電機(jī)和變壓器的中性點(diǎn)。 中性點(diǎn)接地方式的提出：是個(gè)比較復(fù)雜的技術(shù)經(jīng)濟(jì)問題（可靠性、過電壓、絕緣配合、裝置動(dòng)作、弱電干擾及系統(tǒng)穩(wěn)定）。 重 點(diǎn)：電壓及電流關(guān)系分析 難 點(diǎn)：中性點(diǎn)不接地系統(tǒng)發(fā)生單相接地時(shí)電壓和 電流的大小及相位關(guān)系。,引入新課： 2.2中性點(diǎn)經(jīng)消弧線圈接地系統(tǒng) 2.3 中性點(diǎn)直接接地系統(tǒng) 2.4 中性點(diǎn)不同接地方式的比較和應(yīng)用范圍,2.2中性點(diǎn)經(jīng)消弧線圈接地系統(tǒng),2.2.1消弧線圈的工作原理 正常運(yùn)行（理想）情況 0L，消弧線圈不起作用。 單相接地故障 (如C相完全接地) 電壓及電流關(guān)系分析 電壓關(guān)系與不接地系統(tǒng)相同； 在習(xí)慣規(guī)定方向下,L和C在接地處相互抵消而實(shí)現(xiàn)補(bǔ)償。, 消弧線圈的簡單構(gòu)造原理 單相油浸式，帶分段氣隙鐵芯，分接頭有檔，型號(hào)XDJ(L)-35。 2.2.2 適用范圍 35kV及以下接地電流不滿足中性點(diǎn)絕緣系統(tǒng)規(guī)定值時(shí)采用； 個(gè)別雷害嚴(yán)重的地區(qū)110kV系統(tǒng)不得已采用 2.2.3 補(bǔ)償方式 完全補(bǔ)償 LC即； 串聯(lián)諧振過電壓危及絕緣。 欠補(bǔ)償 LC； 切除線路或頻率下降可能諧振。 過補(bǔ)償 LC10A； 補(bǔ)償容量的選擇 h.e1.35cx 5. 消弧線圈的安裝地點(diǎn) 發(fā)電廠的發(fā)電機(jī)或廠變的中性點(diǎn)；變電所主變的中性點(diǎn)。,2.3 中性點(diǎn)直接接地系統(tǒng), 單相接地 中性點(diǎn)始終為地的零電位不位移，形成接地短路，巨大的短路電流使保 護(hù)動(dòng)作斷路器迅速切除接地故障部分，避免接地點(diǎn)的電弧持續(xù)。 特點(diǎn) 供電可靠性差，通過來糾正； d(1)可能大于d(3)且單相磁場(chǎng)對(duì)弱電干擾； 不產(chǎn)生過電壓，設(shè)備絕緣水平低20，造價(jià)低。,2.4 中性點(diǎn)不同接地方式的比較和應(yīng)用范圍,2.4.1中性點(diǎn)不同接地方式的比較 1、供電可靠性 2、過電壓與絕緣水平 3、繼電保護(hù) 4、對(duì)通訊的干擾 5、系統(tǒng)穩(wěn)定性 2.4.2中性點(diǎn)運(yùn)行方式的應(yīng)用范圍 1直接接地系統(tǒng)： 380220V三相四線制系統(tǒng)； 110kV及以上的系統(tǒng)。 2不接地系統(tǒng)： 380V三相三線制系統(tǒng)； 接地電流不超過規(guī)定值的60kV及以下高壓系統(tǒng)： kV系統(tǒng)，c30A，否則采用經(jīng)消弧線圈接地；, 10kV系統(tǒng)，c20A，否則采用經(jīng)消弧線圈接地； 2060kV系統(tǒng)，c10A，否則采用經(jīng)消弧線圈接地； 發(fā)電機(jī)電壓側(cè)系統(tǒng)cA，否則采用經(jīng)消弧線圈接地。 小結(jié)新課： 1.補(bǔ)償原理及方式； 2.直接接地系統(tǒng)的特點(diǎn)； 3電力系統(tǒng)中性點(diǎn)各種運(yùn)行方式的比較與適用范圍。 布置作業(yè)：,第3章 電弧及電氣觸頭的基本理論,教學(xué)目的：了解電弧產(chǎn)生與熄滅的因素及直流電弧 與交流電弧的熄滅特點(diǎn)，滅弧的方法及裝置 復(fù)習(xí)舊課：1.中性點(diǎn)補(bǔ)償原理及方式； 2.直接接地系統(tǒng)的特點(diǎn)； 3.電力系統(tǒng)中性點(diǎn)各種運(yùn)行方式的比較 與適用范圍。 重 點(diǎn)：電弧的形成 難 點(diǎn)：電弧的特性 引入新課： 3.1電弧的形成和熄滅 3.2 直流電弧的特性及熄滅,3.1電弧的形成和熄滅,3.1.1電弧的形成 1概念：在觸頭開斷有一定電壓和電流的電路時(shí)，觸頭間產(chǎn)生強(qiáng)烈而又刺眼的亮光的現(xiàn)象。(1020V，80100mA) 絕緣氣體或絕緣油受熱分解出氣體游離產(chǎn)生的自由電子導(dǎo)電自持放電 2特點(diǎn)：氣體導(dǎo)電（輕、易變形）；溫度極高（亮度大） 3游離過程的四種形式： 熱電子發(fā)射 強(qiáng)電場(chǎng)發(fā)射 碰撞游離：由高速運(yùn)動(dòng)的電子作用產(chǎn)生； 熱游離：由中性質(zhì)點(diǎn)熱運(yùn)動(dòng)碰撞產(chǎn)生。 4電弧的形成 陰極發(fā)射（起因）碰撞游離（重要因素）擊穿（量變到質(zhì)變）熱游離（主要因素）維持發(fā)展,3.1.2電弧的熄滅 1去游離 正、負(fù)質(zhì)點(diǎn)相互吸引中和為中性質(zhì)點(diǎn)。 2方式 復(fù)合 異性質(zhì)點(diǎn)靠近而相互中和的現(xiàn)象。 冷卻 擴(kuò)散 帶電質(zhì)點(diǎn)逸出弧柱外的現(xiàn)象。 吹弧 3熄弧條件 游離與去游離誰主導(dǎo)？ 4熄滅電弧的基本方法：削弱游離過程，加強(qiáng)去游離過程。主要措施為： （1） 提高觸頭間的開斷速度 （2） 冷卻電弧 （3） 增大絕緣介質(zhì)氣體壓力 （4） 吹弧 （5） 將觸頭置于真空密室中,3.2 直流電弧的特性及熄滅,3.2.1 直流電弧的特性 電弧電壓沿弧長的分布 陰極壓降區(qū) 10-4cm，正空間梯度1020V與電弧電流無關(guān)而與陰極及介質(zhì)有關(guān)。 弧柱區(qū) 與電流、弧長和介質(zhì)及其狀態(tài)有關(guān)。 陽極壓降區(qū) 為陰極區(qū)的幾倍，負(fù)空間梯度與電弧電流有關(guān)，電流越大壓降越小。 沿弧長電壓降 h123 短弧和長弧的概念及電弧穩(wěn)定的條件。 電弧的伏安特性 hf(h) 圖34 3.2.2 直流電弧熄滅的條件 （或穩(wěn)定燃燒方程與靜態(tài)伏安特性脫離）,3.2.3 直流電弧的熄滅方法 滅弧的途徑：（1）增高弧隙的靜態(tài)伏安特性 （2）增大回路電阻或減小電源電壓 熄滅方法: 1.拉長電弧 2.開斷電路時(shí)在電路中逐級(jí)串人電阻 3.在斷口上裝滅弧柵 4.冷卻電弧 新課小結(jié)：1.電弧的形成和熄滅 2.直流電弧的特性和熄滅及滅弧方法 作業(yè)：,第3章 電弧及電氣觸頭的基本理論,教學(xué)目的：了解交流電弧的特性和滅弧的方法；電 氣觸頭的結(jié)構(gòu)、要求和接觸電阻。 復(fù)習(xí)舊課：1.電弧的形成和熄滅 2.直流電弧的特性和熄滅及滅弧方法 重 點(diǎn)：接觸電阻 難 點(diǎn)：交流電弧的特性 引入新課： 33 交流電弧的特性及熄滅 34 電氣觸頭,33 交流電弧的特性及熄滅,3.3.1 交流電弧的伏安特性 圖310 3.3.2 交流電弧的熄滅條件 1.弧隙介質(zhì)強(qiáng)度的恢復(fù)過程 2.弧隙電壓恢復(fù)過程 3.交流電弧熄滅的條件： Ud(t) Ur(t) （或兩曲線無交點(diǎn)） 3.3.3 交流電弧的滅弧方法 1. 空氣中交流電弧的熄滅 (1) 拉長電弧 (2) 磁吹熄弧 (3) 氣吹熄?。?2. 油中交流電弧的熄滅方法 （1）靜止油中電弧的熄滅 （2）吹弧型油中電弧的熄滅 3. 六氟化硫氣體滅弧 4. 真空滅弧,34 電氣觸頭,3.4.1 概述 1、概念：通過接觸傳導(dǎo)電流的兩個(gè)或以上的金屬導(dǎo)體的端接部分。 2、觸頭的接觸形式：點(diǎn)、線、面接觸 3、接觸電阻：接觸電阻是指收縮電阻和表面膜電阻之和 4、觸頭電阻：接觸電阻和觸頭體電阻之和 5、影響接觸電阻的因素及降低其值的措施： （1）觸頭材料：銅鋁過渡接頭片 （2）接觸壓力： （3）接觸形式：點(diǎn)、線、面接觸的用途 （4）接觸面的加工情況：平而不是光 3.4.2 對(duì)電氣觸頭的要求 （1）結(jié)構(gòu)可靠 （2）由良好的導(dǎo)電性能和接觸性能。 （3）通過規(guī)定的電流時(shí)，發(fā)熱溫度不超過規(guī)定值。 （4）開斷規(guī)定容量的電流時(shí)有足夠的抗熔焊和抗電弧燒傷能力。 （5）通過短路電流時(shí)，具有足夠的動(dòng)穩(wěn)定和熱穩(wěn)定。 3.4.3 觸頭的分類和結(jié)構(gòu) 1. 按接觸面的形式劃分,（1） 平面觸頭 （2） 線觸頭 （3） 點(diǎn)觸頭 2. 按結(jié)構(gòu)形式劃分 （1）可斷觸頭 （2）固定觸頭 （3）滑動(dòng)觸頭 新課小結(jié)：1.交流電弧的特性和熄滅及滅弧方法 2.電氣觸頭 作業(yè)：,第4章電氣設(shè)備及載流導(dǎo)體,教學(xué)目的：了解高壓斷路器、隔離開關(guān)和負(fù)荷開關(guān) 的用途、技術(shù)參數(shù)、結(jié)構(gòu)及工作原理 復(fù)習(xí)舊課：1、交流電弧特性和熄滅方法 2、電氣觸頭 重 點(diǎn)：高壓斷路器、隔離開關(guān)和負(fù)荷開關(guān)的 工作原理 難 點(diǎn)：高壓斷路器、隔離開關(guān)和負(fù)荷開關(guān)的結(jié)構(gòu) 引入新課： 4.1 高壓開關(guān)電器,4.1 高壓開關(guān)電器,4.1.1 概述 1、開關(guān)電器概念：直接用于正常投切和故障切除電路的電氣 一次設(shè)備稱為開關(guān)電器。 2、分類： （1）按電壓高低分類：高壓開關(guān)電器和低壓開關(guān)電器兩類 （2）按安裝場(chǎng)所分類：戶內(nèi)式和戶外式兩類 （3）按功能分類：斷路器、隔離開關(guān)、負(fù)荷開關(guān)、熔斷器和 組合式開關(guān)電器（高壓負(fù)荷開關(guān)熔斷器） 4.1.2 高壓斷路器 1、用途：控制（操作）作用；保護(hù)作用 2、基本要求： （1）工作可靠 （2）具有足夠的開斷能力 （3）動(dòng)作快速 （4）具有自動(dòng)重合閘性能 （5）結(jié)構(gòu)簡單，經(jīng)濟(jì)合理,3、基本參數(shù) （1）額定電壓：指斷路器長時(shí)間運(yùn)行能承受的正常工作電壓。最高 電壓對(duì)于10220kV的為1.15倍額定電壓，對(duì)于330kV及以上為 1.1倍額定電壓。 （2）額定電流：指斷路器的觸頭結(jié)構(gòu)和導(dǎo)電部分在規(guī)定環(huán)境溫度下 允許通過的長期工作電流，其相應(yīng)的發(fā)熱溫度不會(huì)超過國家標(biāo) 準(zhǔn)。 （3）額定開斷電流：指斷路器在額定電壓下能可靠開斷的最大短路 電流的有效值。 （4）額定開斷容量：斷路器的開斷能力也可間接用開斷容量 來 表示，在三相電路中其大小等于額定電壓與額定開斷電流的 倍 （5）動(dòng)穩(wěn)定電流：表明斷路器在沖擊短路電流作用下，承受電動(dòng)力 的能力。其值由導(dǎo)電和絕緣等部件的機(jī)械強(qiáng)度決定。 （6）熱穩(wěn)定電流：表明斷路器承受短路電流熱效應(yīng)的能力。用通電 時(shí)間（一般取4S）和最大電流有效值來綜合表示。,（7）開斷時(shí)間：從操作機(jī)構(gòu)跳閘線圈接通跳閘脈沖起，到三相電弧完 全熄滅時(shí)止的一段時(shí)間稱為斷路器的開斷時(shí)間，它等于斷路器的 固有分閘時(shí)間和熄弧時(shí)間之和，即 4、操動(dòng)機(jī)構(gòu) （1）組成： 操動(dòng)部分：由動(dòng)力機(jī)構(gòu)、扣住機(jī)構(gòu)、脫扣機(jī)構(gòu)和自由脫扣機(jī)構(gòu)等組成 傳動(dòng)部分：由拉桿、提升機(jī)構(gòu)、緩沖機(jī)構(gòu)等組成 （2）分類：手動(dòng)型、電磁型、液壓型、氣壓型和彈簧型等 （3）基本要求： 1）具有足夠的合閘功率 2）能維持?jǐn)嗦菲魈幵诤祥l位置，不因外界震動(dòng)和其他原因產(chǎn)生誤分 閘功率。 3）有可靠的分閘裝置和足夠的分閘速度 4）具有自由脫扣裝置 5）要保證分、合動(dòng)作準(zhǔn)確、連續(xù)，即分后準(zhǔn)備合、合后準(zhǔn)備分。 6）結(jié)構(gòu)簡單、體積小、價(jià)格低廉。,5、高壓斷路器的分類 （1）油斷路器：可分為多油斷路器和少油斷路器 （2）壓縮空氣斷路器 （3）真空斷路器。 （4）六氟化硫（）斷路器 6、高壓斷路器的基本結(jié)構(gòu)和滅弧過程 （1）少油斷路器 少油斷路器分為戶內(nèi)式和戶外式。 1）SN10系列戶內(nèi)式少油斷路器:圖43 2）SW系列戶外式少油斷路器：圖45 （2） 斷路器 1） 斷路器的發(fā)展 2） 氣體的特點(diǎn) 3） 斷路器的滅弧裝置,4.1.3隔離開關(guān) 1、作用和分類 作用：（1）隔離電源，保證安全；（2）倒閘操作； （3）接通或切斷小電流電路。 分類：（1）按裝設(shè)地點(diǎn)的不同，分為戶內(nèi)式和戶外式兩種。 （2）按絕緣支柱數(shù)目分為單柱式、雙柱式和三柱式三種。 （3）按動(dòng)觸頭運(yùn)動(dòng)方式，可分為水平旋轉(zhuǎn)式、 垂直旋轉(zhuǎn)式、擺動(dòng)式和插入式等。 （4）按有無接地閘刀，可分為無接地閘刀、 一側(cè)有接地閘刀、兩側(cè)有接地閘刀三種。 （5）按操動(dòng)機(jī)構(gòu)的不同，分為手動(dòng)式， 電動(dòng)式、氣動(dòng)式和液動(dòng)式等。 （6）按極數(shù)分為單極、雙極、三極三種。 2、操作原則 3、結(jié)構(gòu) （1）戶內(nèi)式隔離開關(guān) （2）戶外隔離開關(guān) 1）單柱式隔離開關(guān)2）雙柱式隔離開關(guān) 3）三柱式隔離開關(guān),4.1.4高壓熔斷器 1、基本知識(shí) （1）基本構(gòu)成和工作原理 結(jié)構(gòu)：熔斷器主要由金屬熔件（又稱熔體）、支持熔件的 觸頭、滅弧裝置和絕緣底座等四部分構(gòu)成。 工作原理：熔斷器的工作過程由以下四個(gè)階段組成： 1）熔斷器的熔件因過載和短路而加熱到熔化溫度； 2）熔件的熔化和氣化； 3）觸頭之間的間隙擊穿，產(chǎn)生電?。?4）電弧熄滅，電路被斷開。 基本要求： 1）有良好和穩(wěn)定的導(dǎo)電性能，能長期安全地 通過允許電流而不發(fā)生誤熔斷。 2）有較低的熔點(diǎn)。熔點(diǎn)高不僅使正常工作溫度偏高， 對(duì)觸頭、金屬材料和絕緣材料均不利，而且延長了 加熱熔化的時(shí)間，不利于熔斷器的快速動(dòng)作。 3）有利于滅弧。 （2）熔件材料: 鉛錫合金、鉛、 鋅、 銅 、 銀 200C、 327C、420C、1080C、960C,（3）分類 按安裝地點(diǎn)分：戶內(nèi)式和戶外式； 按使用電壓分：高低熔斷和低壓熔斷器； 按滅弧方法及結(jié)構(gòu)特點(diǎn)的不同分：瓷插式、封閉產(chǎn)氣式、 封閉填料式和產(chǎn)氣縱吹式等； 按限流特性分為限流式和非限流式。 （4）技術(shù)參數(shù) 1）熔斷器的額定電壓 2）熔斷器的額定電流 3）熔體額定電流 4）熔斷器的開斷電流 （5）保護(hù)特性 圖418 2、高壓熔斷器的結(jié)構(gòu) （1）戶內(nèi)高壓熔斷器 鍍銀康銅絲焊小錫球 石英砂填充 7.5A固定于瓷芯 熔斷指示器 RN1：電力線路和配電變壓器 RN2：電壓互感器,（2）外高壓熔斷器 1）RW系列跌落式熔斷器2）RW型限流熔斷器 4.1.5高壓負(fù)荷開關(guān) 1、用途及類型 （1）用途 （2）類型 2、 結(jié)構(gòu) （1）戶內(nèi)式負(fù)荷開關(guān) （2）戶外式負(fù)荷開關(guān) 新課小結(jié)：斷路器、隔離開關(guān)、熔斷器和負(fù)荷開關(guān)的作用、 分類及工作原理。 作業(yè)：,第4章 電氣設(shè)備及載流導(dǎo)體,教學(xué)目的：了解高壓斷路器、隔離開關(guān)和負(fù)荷 開關(guān)的用途、技術(shù)參數(shù)、結(jié)構(gòu)及工 作原理復(fù)習(xí)舊課：斷路器、隔離開關(guān)、熔斷器和負(fù)荷 開關(guān)的作用、分類及工作原理。重 點(diǎn)：互感器的工作原理及接線方式 難 點(diǎn)： 誤差分析 引入新課： 4.2互感器（一）,4.2互感器（一）,4.2.1 互感器的作用：圖426 廣泛應(yīng)用于電壓等級(jí)的交流電路中，是一、二次設(shè)備 之間的重要聯(lián)絡(luò)元件，其作用： （1）變壓或變流，正確反應(yīng)一次系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)； （2）隔離高壓，保證工作人員安全； （3）使二次元件標(biāo)準(zhǔn)化、小型化，方便遙測(cè)； （4）安裝方便，便于實(shí)現(xiàn)集中管理和遠(yuǎn)方監(jiān)控測(cè)量。,4.2.2電流互感器 工作特點(diǎn)：圖427 1）一次繞組串聯(lián)在電路中，并且匝數(shù)很少；故一次 繞組中的電流完全取決于被測(cè)電路的負(fù)荷電流， 而與二次電流大小無關(guān)； 2）電流互感器二次繞組所接儀表的電流線圈阻抗很小， 所以正常情況下，電流互感器在近于短路的狀態(tài)下運(yùn)行。 3）運(yùn)行中的電流互感器二次回路不允許開路 ， 否則會(huì)在開路的兩端產(chǎn)生高電壓危及人身安全 或使電流互感器發(fā)熱損壞。 （開路的危害：， 0時(shí)危害： （1）2103104V， 將危及二次元件和人身安全； （2）鐵芯飽和磁滯渦流熱燒毀； （3）剩磁測(cè)量不準(zhǔn)確。 ）,2、誤差 采用繼電保護(hù)的方法分析 （1）電流誤差： （2）相位誤差：與 之間的夾角 3、準(zhǔn)確度等級(jí)和額定容量 （1）電流互感器的準(zhǔn)確度等級(jí)：表41 10誤差曲線是指在保證電流互感器誤差不超過10 的條件下，一次電流倍數(shù)n與電流互感器允許最大二次 負(fù)載阻抗 的關(guān)系曲線。 （2）電流互感器的額定容量： 由于電流互感器的二次電流為標(biāo)準(zhǔn)值，故其容量 也常用額定二次阻抗來表示。,4、接線 圖 4-29 電流互感器的常見接線方式 （a）單相接線：測(cè)一相電流，用于三相對(duì)稱電路。 圖4-29（a） （b）完全星形接線：測(cè)三相電流，用于不對(duì)稱 或380220V電路。 圖4-29（b） （c）不完全星形接線：廣泛用于小接地短路電流系統(tǒng)。 圖4-29（d） （d）兩相差接線：用于勵(lì)磁或自動(dòng)裝置中。 5、分類和結(jié)構(gòu) （1）電磁式電流互感器的分類 1）按安裝地點(diǎn)可分為戶內(nèi)式和戶外式 2）按安裝方式可分為穿墻式、支持式和裝入式 3）按絕緣可分為干式、澆注式、油浸式等 4）按一次繞組匝數(shù)可分為單匝和多匝式 （2）電磁式電流互感器的結(jié)構(gòu),（3）光電式電流互感器特點(diǎn)與原理介紹 優(yōu)點(diǎn)： 1） 優(yōu)良的絕緣性能以及便宜的價(jià)格 2） 不含鐵芯，消除了磁飽和及鐵磁諧振等問題 3） 抗電磁干擾性能好，低壓邊無開路高壓危險(xiǎn) 4） 動(dòng)態(tài)范圍大，測(cè)量精度高，頻率響應(yīng)范圍寬 5）體積小、重量輕 6）適應(yīng)了電力計(jì)量和保護(hù)數(shù)字化、微機(jī)化和自動(dòng)化 發(fā)展的潮流 （4）混合式光纖電流互感器的工作原理： 新課小結(jié)：電流互感器的原理、作用、分類、誤差及接線。 作業(yè)：,第4章 電氣設(shè)備及載流導(dǎo)體,教學(xué)目的：了解高壓斷路器、隔離開關(guān)和負(fù)荷開關(guān) 的用途、技術(shù)參數(shù)、結(jié)構(gòu)及工作原理復(fù)習(xí)舊課： 電流互感器的原理、作用、分類、誤差 及接線。重 點(diǎn)： 互感器的工作原理及接線方式 難 點(diǎn)： 誤差分析 引入新課： 4.2互感器（二）,4.2互感器（二）,4.2.2電壓互感器 1、工作特點(diǎn) （1） 二次負(fù)荷小且恒定：僅幾十幾百伏安 （2）二次阻抗大，接近空載，不影響一次系統(tǒng) （3）運(yùn)行中的電流互感器二次回路不允許短路 2、誤差 （1）電壓誤差： （2）相位誤差與之間的夾角 （3）準(zhǔn)確等級(jí)和額定容量 1）準(zhǔn)確等級(jí)：0.2、0.5、1、3 表42 2）額定容量：是指對(duì)應(yīng)于最高準(zhǔn)確級(jí)的容量 最大容量,3、接線 （1）臺(tái)單相雙繞組接線 圖4-34(a)、(b) 35kV及以下測(cè)某一相對(duì)地電壓和相間電壓。 （2）單臺(tái)單相雙繞組接線 圖4-34(c) 35kV及以下測(cè)線、對(duì)中電壓，但CA誤差大； （3）三臺(tái)單相三繞組00接線 圖4-34(d) 萬能接線，它廣泛用于3220kV系統(tǒng)。 4、分類和結(jié)構(gòu) （1）電磁式電壓互感器的分類 電壓互感器按其特征分類如下： 1）根據(jù)安裝地點(diǎn)的不同，可分為戶內(nèi)式和戶外式； 2）根據(jù)相數(shù)的不同，可分為單相式和三相式，只有 20kV以下才有三相式； 3）按每相繞組數(shù)的不同，可分為雙繞組和三繞組式； 4）按絕緣方式的不同，可分為干式、澆注式、油浸式、 氣體絕緣等。,（2）電磁式電壓互感器的結(jié)構(gòu) 1）澆注絕緣電壓互感器 2）油浸式電壓互感器 3）六氟化硫氣體絕緣式電壓互感器 （3）電容式電壓互感器的原理與特點(diǎn) 新課小結(jié)：電壓互感器的原理、作用、分類、誤差 及接線。 作業(yè)：,第4章 電氣設(shè)備及載流導(dǎo)體,教學(xué)目的：了解母線、電纜及絕緣子的 用途、技術(shù)參數(shù)、結(jié)構(gòu)及布置復(fù)習(xí)舊課：電壓互感器的原理、作用、 分類、誤差及接線。重 點(diǎn)： 難 點(diǎn)：電纜的結(jié)構(gòu)引入新課： 4.3.1 母線 4.3.2 電力電纜 4.3.3 絕緣子,4.3.1 母線,4.3.1.1用途及類別 1、用途：母線（也稱匯流排）是匯集和分配電流的裸導(dǎo)體， 是發(fā)電機(jī)、變壓器和配電裝置等大電流回路的導(dǎo)體，也 泛指用于各種電氣設(shè)備連接的導(dǎo)線。 2、類別： 軟母線：LGJ-S 硬母線：圓形、管形、矩形、槽形等 3、材料：母線的材料有銅、鋁和鋼三種。 性能比較：電阻率、機(jī)械強(qiáng)度、防腐、價(jià)格、含量、 連接等 “以鋁代銅”,4.3.1.2 布置和排列 截面形狀： 布置：排列（平排、豎排、三角排）、放置（平放、 立放）與裝配； 母線的排列應(yīng)按設(shè)計(jì)規(guī)定，如無設(shè)計(jì)規(guī)定時(shí)， 應(yīng)按下述要求排列。 （1）垂直布置的母線。由上向下：A，B，C相； （2）水平布置的母線。由內(nèi)向外（面對(duì)母線）： A，B，C相的排列； （3）引下線排列。由左向右（面對(duì)母線）： A，B，C相的排列； （4）各種不同電壓配電裝置的母線， 其相位的配置應(yīng)相互一致。,4.3.1.3 母線的定相與著色 刷漆的目的： （1）為了便于識(shí)別相序、 （2）防止腐蝕； （3）提高母線表面散熱效果（可增加 載流量12%15%）。 母線應(yīng)按下列規(guī)定刷漆著色： （1）三相交流母線：A相黃色， B相綠色， C相紅色； （2）直流母線：正極赭色， 負(fù)極藍(lán)色。 （3）交流中性點(diǎn)匯流母線和直流均壓匯流母線， 不接地者刷白色，接地者刷紫色帶黑色橫條。 軟母線不宜著相色漆。,4.3.2 電力電纜,4.3.2.1用途與特點(diǎn) 1、用途： 2、特點(diǎn)： （1）電纜結(jié)構(gòu)緊湊，占用空間小，走向和布置極為 靈活方便； （2）現(xiàn)場(chǎng)施工簡便； （3）運(yùn)行可靠行高； （4）雖然電纜單價(jià)較貴，但由于其基礎(chǔ)和土建工程 較省，故綜合工程費(fèi)用不一定超出母線； （5）載流量小。 4.3.2.2一般結(jié)構(gòu) 導(dǎo)電芯線、絕緣層、密封護(hù)套和保護(hù)層等主要部分組成。,4.3.2.3電力電纜的類型 按電壓高低分：高壓電纜和低壓電纜（1000V及以下）。 按使用環(huán)境分：空氣中敷設(shè)電纜、直埋電纜與水下電纜等。 按電纜芯數(shù)分：單芯、雙芯、三芯、四芯電力電纜。 按芯線的材料分：銅芯電纜與鋁芯電纜。 按密封護(hù)套材料分：鉛包、鋁包、塑料包或橡套電纜。 按保護(hù)層分：裸鋼帶、鋼絲鎧裝電纜和帶麻被層的鋼帶、 鋼絲 鎧裝電纜等。 4.3.2.4電纜三頭 電纜戶內(nèi)頭、戶外頭和中間頭的總稱為電纜三頭。 基本要求： （1）導(dǎo)體連接好 （2）絕緣可靠 （3）密封良好 （4）足夠的機(jī)械強(qiáng)度 （5）結(jié)構(gòu)簡單、體積小、重量輕、省材料、成本低 、 工藝簡單、維護(hù)方便并兼顧造型的美觀。,4.3.3 絕緣子,4.3.3.1 作用和要求 1、作用：用來支持和固定帶電導(dǎo)體，并與地絕緣， 或作為帶電導(dǎo)體之間的絕緣。 2、要求：具有足夠的機(jī)械強(qiáng)度和電氣強(qiáng)度，并能 在惡習(xí)劣環(huán)境（高溫、潮濕、多塵埃、污穢等） 下安全運(yùn)行。 4.3.3.2 分類 1、按裝設(shè)地點(diǎn)絕緣子可分：戶內(nèi)、戶外式； 2、按用途分：電站絕緣子、電器絕緣子和 線路絕緣子。,4.3.3. 3支柱絕緣子 1. 戶內(nèi)支柱絕緣子 1）外膠裝 2）內(nèi)膠裝 3）聯(lián)合膠裝 2. 戶外支柱絕緣子 戶外支柱絕緣子：針式、實(shí)心棒式。 4.3.3. 4套管絕緣子 由瓷套，中部金屬法蘭盤及導(dǎo)電體等三部分組成 新課小結(jié)：母線、電纜及絕緣子的用途、技術(shù)參數(shù)、 結(jié)構(gòu)及布置 作業(yè)：,第4章 電氣設(shè)備及載流導(dǎo)體,教學(xué)目的：了解限流電抗器和分裂變壓器 的用途、結(jié)構(gòu)、布置和參數(shù)等。 復(fù)習(xí)舊課：母線、電纜及絕緣子的用途、 技術(shù)參數(shù)、結(jié)構(gòu)及布置 重 點(diǎn)： 難 點(diǎn)：限流電抗器和分裂變壓器的參數(shù) 與結(jié)構(gòu) 引入新課： 4.4限流電器,4.4限流電器,4.4.1限流電抗器： 4.4.1.1電抗器的類型與用途 電網(wǎng)中所采用的電抗器是指具有一定電抗值的自感線圈， 有串聯(lián)電抗器、并聯(lián)電抗器、限流電抗器和消弧線圈四種。 限流電抗器分三種：混凝土柱式電抗器(NKS或NKSL)、 分裂電抗器(FK)和油浸電抗器(XKSL)。 4.4.1.2限流電抗器的結(jié)構(gòu)與布置 1、混凝土柱式電抗器 常做成空心的混凝土結(jié)構(gòu) 這種電抗器都做成單相。組成三相組時(shí)有下列四種排列方式， 即垂直排列、水平排列、兩重一并排列、品字形排列。 如圖4-45所示。 三相垂直排列和兩重一并排列時(shí)，B相繞組繞向要與A、 C相相反，這樣可以減少相間支撐絕緣子的拉伸力。因?yàn)?支撐絕緣子的抗壓能力比抗拉伸能力大得多。,2、分裂電抗器 帶中間抽頭的混凝土柱式電抗器稱分裂電抗器。 3、油浸式限流電抗器 35kv的限流電抗器，一般做成夾裝、油浸式、戶外裝置， 在油箱內(nèi)壁加磁分路或電磁屏蔽，以減少箱壁的損耗和發(fā)熱。 4.4.1.3普通電抗器的參數(shù)及應(yīng)用 電抗器主要參數(shù)有額定電壓 、額定電流 和 百分電抗 。 電抗器的電抗值按下式計(jì)算: 在正常工作時(shí)，電抗器的電壓損失等于電抗器前后的 相電壓算術(shù)差，即,為電抗器通過負(fù)荷電流 時(shí)的電壓損失對(duì)額定電壓的 百分?jǐn)?shù)，一般要求小于5%。 正常工作時(shí)，電抗器中的功率損耗通常不大，約為通過 電抗器功率的0.15%0.4%。 當(dāng)在電抗器后發(fā)生三相短路時(shí)，母線剩余電壓的百分?jǐn)?shù)為： 一般要求線路電抗器能維持母線剩余電壓在（60%70%）。 4.4.1.4分裂電抗器的參數(shù)及應(yīng)用 在正常工作時(shí)，第一臂的總電抗為 式中 X每臂的總電抗； 每臂的自感電抗； 兩臂間的互感電抗；m互感系數(shù)，,互感系數(shù)m與分裂電抗器的結(jié)構(gòu)有關(guān)，一般取m =0.5。在正常工 作時(shí)，每臂總電抗 可見，正常工作時(shí)分裂電抗器的電抗減少了一半，則電壓損失也 減少了一半。兩臂總電抗： 4.4.2分裂變壓器 通常兩個(gè)低壓分裂繞組容量相同，一般為變壓器額定容量的 50%；阻抗相等， 。 當(dāng)?shù)蛪悍至牙@組并聯(lián)時(shí)，高壓和低壓繞組間的電抗為穿越電抗， 用 表示，有 當(dāng)一個(gè)分裂繞組斷開時(shí)，如繞組2斷開，高壓和低壓繞組間的電 抗為 ，則,當(dāng)高壓繞組斷開時(shí)，兩個(gè)低壓分裂繞組間的電抗為 分裂電抗 ，則 分裂系數(shù) 最有利的條件是 ，即 。在此情況下， 根據(jù)以上各式推導(dǎo)可得， 新課小結(jié)：限流電抗器和分裂變壓器的用途、結(jié)構(gòu)、布置 和參數(shù)等。 作業(yè)：,第5章 電氣主接線,教學(xué)目的：熟悉各種形式主接線的特點(diǎn)及適用范圍。 復(fù)習(xí)舊課： 一次設(shè)備的種類及作用：發(fā)電機(jī)、變壓器、電動(dòng)機(jī)、高低壓開關(guān)、互感器、導(dǎo)體等； 電氣主接線的定義和圖的表示方法（符號(hào)、單線、規(guī) 范、電壓級(jí)、標(biāo)題欄）。 重 點(diǎn)：主接線的基本要求 難 點(diǎn)：單母線接線 引入新課： 5.1 概述 5.2 電氣主接線的基本形式,5.1 概述,一、主接線的定義 指發(fā)電廠或變電站中的一次設(shè)備按照設(shè)計(jì)要求連接起來，表示生產(chǎn)、匯集和分配電能的電路。電氣主接線中的設(shè)備用標(biāo)準(zhǔn)的圖形符號(hào)和文符號(hào)字符號(hào)表示的電路圖稱為電氣主接線圖。 二、基本要求： 必須保證發(fā)供電的安全可靠性 涵義：連續(xù)不中斷、安全和符合電能質(zhì)量要求。 負(fù)荷（用戶）的分類： 一、二、三級(jí) 具體衡量要求 全廠QF、設(shè)備、線路等檢修時(shí)停電范圍、時(shí)間以及保證對(duì)一、二級(jí)負(fù)荷供電的情況。,應(yīng)具有一定的靈活性 涵義： 適應(yīng)各種運(yùn)行方式（正常、檢修、事故及處理、特殊、投切設(shè)備、增減負(fù)荷等）的變化。 具體衡量要求 變化過程短、影響范圍小并保證人員安全。 操作盡可能簡單、方便。 簡單性 接線簡單清晰（回路數(shù)少、電壓級(jí)、開關(guān)少）； 操作步驟少。 經(jīng)濟(jì)上應(yīng)合理。 經(jīng)濟(jì)性 投資、年運(yùn)行費(fèi)用、占地少，經(jīng)濟(jì)效益高。 發(fā)展和擴(kuò)建（分期過渡）的可能性 主接線是電氣部分的主體，設(shè)計(jì)的主要環(huán)節(jié)，其方案的必須根據(jù)工程的地位、負(fù)荷的性質(zhì)等條件，經(jīng)技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較確定。 可分為無母線和有母線兩類。,5.2 電氣主接線的基本形式,主接線基本接線形式成的規(guī)律 主接線的總體分類 有母線類： 一、單母線接線 母線起匯集和分配電能的作用。每一條進(jìn)出線回路都組成一個(gè)接線單元，每個(gè)接線單元都與母線相連，可分為： 不分段單母線 1)接線方法及工作要求，見右圖,主母線的作用 開關(guān)電器的配置 線路有反饋電可能或?yàn)榧芸张潆娋€應(yīng)裝設(shè)QS 操作程序“先通后斷”原則 合：QSBQSLQF ；分：QFQSLQSB。 2)特點(diǎn) 優(yōu)點(diǎn)： 簡單、經(jīng)濟(jì)。 接線簡單（設(shè)備少）、清晰、明了； 布置、安裝簡單，配電裝置建造費(fèi)用低； 斷路器與隔離開關(guān)間易實(shí)現(xiàn)可靠的防誤閉鎖， 操作安全、方便，母線故障的幾率低； 易擴(kuò)建和采用成套式配電裝置。,缺點(diǎn)： 不夠靈活可靠。 主母線、母隔故障或檢修，全廠停電； 任一回路斷路器檢修，該回路停電。 適用范圍 小型骨干水電站臺(tái)以下或非骨干水電站發(fā)電機(jī)電壓母線的接線； 10kV出線（含聯(lián)絡(luò)線）回路回； 35kV出線（含聯(lián)絡(luò)線）回路回； 110kV出線（含聯(lián)絡(luò)線）回路回。 單母線分段接線 1)接線方法，見右圖,2)特點(diǎn) 優(yōu)點(diǎn) 可供電給一級(jí)負(fù)荷，可靠性大為提高； 母線、隔檢修僅停一半，提高了靈活性。 缺點(diǎn) 主母線、母隔故障或檢修，停電一半； 任一回路斷路器檢修，該回路停電。 適用范圍 單母線不分段接線不滿足時(shí)采用。 小結(jié)新課：對(duì)主接線的基本要求及負(fù)荷的分類； 單母線（不分段和分段）接線的特點(diǎn)及適用范圍。 布置作業(yè)：,第5章 電氣主接線,教學(xué)目的：熟悉各種形式主接線的特點(diǎn)及適用范圍。 復(fù)習(xí)舊課： 對(duì)主接線的基本要求及負(fù)荷的分類； 單母線（不分段和分段）接線的特點(diǎn)及適用范圍。 重 點(diǎn)： 橋形接線 難 點(diǎn)： 單母線帶旁路母線的接線的特點(diǎn)及適用范圍； 引入新課： 引入新課： 5.2 電氣主接線的基本形式,5.2 電氣主接線的基本形式,一、單母線接線 3、單母線帶旁路母線的接線 1）接線方法及操作 2)分段接線及操作 94圖5-4。 3)旁路接線比較及適用范圍 35kV及以上有重要聯(lián)絡(luò)線路或較多重要用戶時(shí)采用，回路多采用專用旁母，否則采用簡易接線。 二、雙母線接線 1、不分段的雙母線 1）接線方法及運(yùn)行方式 95圖5-7。,2)特點(diǎn)： 可輪流檢修母線而不影響正常供電 檢修任一母線側(cè)隔離開關(guān)時(shí)，只影響該回路供電。 工作母線發(fā)生故障后，所有回路短時(shí)停電并能迅速恢復(fù)供電。 可利用母聯(lián)斷路器代替引出線斷路器工作 便于擴(kuò)建 由于雙母線接線的設(shè)備較多，配電裝置復(fù)雜，運(yùn)行中需要用隔離開關(guān)切換電路，容易引起誤操作；同時(shí)投資和占地面積也較大。 2、雙母線分段接線 3、雙母線帶旁路接線 4、一臺(tái)半斷路器接線 無母線類接線 三、橋形接線,內(nèi)橋接線 接線方法： 橋斷路器位于線路斷路器內(nèi)側(cè)。 特點(diǎn) 優(yōu)點(diǎn) 接線簡單、經(jīng)濟(jì)（斷路器最少）； 布置簡單占地小，可發(fā)展為單母線分段接線； 線路投、切靈活，不影響其它電路的工作。 缺點(diǎn) 變壓器投切操作復(fù)雜，故障檢修影響其它回路； 橋斷路器故障檢修全廠分列為兩部分； 出線斷路器故障檢修該回路停電。,和可通過設(shè)外跨條提高靈活性。 適用范圍 雙線雙變的水電站、變電所35220kV側(cè)： 線路較長（故障多），而主變年負(fù)荷利用小時(shí)數(shù)高（不經(jīng)常切換）且無功率穿越的場(chǎng)合。 外橋接線 接線方法： 橋斷路器位于線路側(cè)。 特點(diǎn) 與內(nèi)橋接線相對(duì)應(yīng)“變壓器”“線路” 適用范圍 雙線雙變的水電站、變電所35220kV側(cè)： 主變年負(fù)荷利用小時(shí)數(shù)低（經(jīng)常切換），而線路較短（故障少）或有功率穿越的場(chǎng)合。,四、單元接線 發(fā)電機(jī)變壓器單元接線 102圖5-13。 接線方法 發(fā)電機(jī)和變壓器容量匹配；機(jī)組間 無橫向聯(lián)系；不裝斷路器；為方便試驗(yàn)和廠變由主變 反饋電，出口裝隔離開關(guān)。 特點(diǎn) 優(yōu)點(diǎn) 接線簡化，使用的電器最少，操作簡便，降低故障的可能性，提高了工作的可靠性； 配電裝置簡單，投資少，占地小； 發(fā)電機(jī)出口短路電流??； 繼電保護(hù)簡單。 缺點(diǎn): 任一元件故障或檢修全停，檢修時(shí)靈活性差,適用范圍 臺(tái)數(shù)不多的大（b接線除外）中型區(qū)域發(fā)電廠； 分期投產(chǎn)或裝機(jī)容量不等的無機(jī)壓負(fù)荷的小型水電站。 發(fā)電機(jī)變壓器擴(kuò)大單元接線.103圖5-14接線方法 特點(diǎn) 比單元接線少一臺(tái)主變，更為簡單經(jīng)濟(jì)，一機(jī)停電不影響廠用電，但主變故障或檢修全停。低壓側(cè)加刀閘，廠用電供電較可靠和靈活。 適用范圍 系統(tǒng)有備用容量時(shí)大中型水電廠有臺(tái)發(fā)電機(jī)的情況（但擴(kuò)大單元容量還受制造限制）。 發(fā)電機(jī)變壓器線路單元接線 接線方法 與發(fā)變相比省線路斷路器。 特點(diǎn) 簡單經(jīng)濟(jì)但某一元件故障全停。 適用范圍 一發(fā)一變一線。,變壓器線路單元接線 特點(diǎn)及適用范圍同。 變壓器線路擴(kuò)大單元接線 接線方法 變線擴(kuò)大單元 接線 變母接線 特點(diǎn) 接線最簡單，斷路器少，任一障全停，變壓器較可靠，高壓側(cè)配G線路配QF較好。 適用范圍 小容量的不重要的小型水電站和變電所高壓側(cè)的接線。 五、多角形接線 接線方法 常用角，最多角。 相當(dāng)于把單母線用斷路器按電源和引出線的數(shù)目分段，然后再連接成閉合的環(huán)形；每一回出線占有兩臺(tái)斷路器，而平均每一回有一臺(tái)斷路器。,特點(diǎn) 可靠性和靈活性較高，操作簡便且易實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化， 但開環(huán)運(yùn)行時(shí)可靠性降低，設(shè)備選擇難，保護(hù)復(fù)雜， 不便于擴(kuò)建。 適用范圍 大中型水力發(fā)電廠發(fā)展可能性很小的110kV及以上母線的接線。 小結(jié)新課：單母線帶旁路母線的接線的特點(diǎn)及適用范圍； 橋形接線（內(nèi)橋和外橋接線）的特點(diǎn) 及適用范圍。 布置作業(yè)：,第5章 電氣主接線,教學(xué)目的：熟悉各種形式主接線的特點(diǎn)及適用范圍。 復(fù)習(xí)舊課： 發(fā)電機(jī)電壓側(cè)：單母線（不分和分段）；單元（擴(kuò)大） 變電所低壓側(cè)：單母線（不分段和分段）。 發(fā)、變高壓側(cè)：單母線（不分段、分段和旁母）； 橋形接線（內(nèi)外橋）； 擴(kuò)大單元接線（變線、變母）。 重 點(diǎn)：發(fā)電廠電氣主接線 難 點(diǎn)：主變壓器型式、臺(tái)數(shù)和容量的選擇 引入新課：5.3 主變臺(tái)數(shù)、容量和型式的選擇 5.4 主接線方案的擬定與技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較,5.3 主變臺(tái)數(shù)、容量和型式的選擇,主接線舉例 一、設(shè)計(jì)依據(jù) 發(fā)電廠的類型、容量、地理位置，在系統(tǒng)中的地位；用戶的性質(zhì)以及出線電壓等級(jí)、回路數(shù)；與系統(tǒng)的連接方式等，可作為設(shè)計(jì)的依據(jù)。 二、主變壓器型式、臺(tái)數(shù)和容量的選擇 型式 三相式 ()7(9)-ee 銅芯油浸式、低能耗變壓器，8000kVA風(fēng)冷。 升壓型結(jié)構(gòu) 1e1.1w.e， 10kV級(jí)須與廠家協(xié)商解決。 參數(shù)要滿足要求，尤其是并列運(yùn)行者。 若近區(qū)變?nèi)萘空伎側(cè)萘康?5以上可選用三卷變。,臺(tái)數(shù) 一般情況下，同一電壓等級(jí)的主變不超過臺(tái)，骨干和重要負(fù)荷多的梯級(jí)開發(fā)的中心站設(shè)置臺(tái)，其它為臺(tái)；10kV近區(qū)變僅設(shè)置臺(tái)。 容量 主變 按所在母線段或單元選擇 發(fā)電機(jī)電壓側(cè)有較大近區(qū)負(fù)荷時(shí) B.e(F.efh.mix)cose (kVA) 發(fā)電機(jī)電壓側(cè)無近區(qū)負(fù)荷或很?。◤S用電不計(jì)） B.eF.ecose (kVA) 梯級(jí)水電站群中心站 按可能送出去的最大容量選擇。 近區(qū)變 按可能送出去的最大容量選擇。 三、舉例 有、無近區(qū)負(fù)荷的水電站。,變電所電氣主接線舉例 一、設(shè)計(jì)依據(jù) 二、主變壓器型式、臺(tái)數(shù)和容量的選擇 型式 同發(fā)電廠但為降壓結(jié)構(gòu)，三個(gè)電壓級(jí)時(shí)若中壓容量占總?cè)萘康?5以上可選用三卷變。 臺(tái)數(shù) 一般同一電壓等級(jí)的主變不超過臺(tái)； 單電源或變電所可由低壓側(cè)電網(wǎng)取得備用電源供一級(jí)負(fù)荷時(shí)選臺(tái)。 選臺(tái)的條件： 一、二級(jí)負(fù)荷容量很大； 雖為三級(jí)負(fù)荷但容量大且集中； 季節(jié)性或晝夜負(fù)荷變化大，需經(jīng)濟(jì)運(yùn)行時(shí)。 容量 一臺(tái)：按10年規(guī)劃的最大容量選擇； 兩臺(tái)的每臺(tái)：按10年規(guī)劃的最大容量的大約70選擇，并考慮正常和事故過負(fù)荷能保證大部分一、二級(jí)負(fù)荷的需要。 三、舉例 一或兩臺(tái)主變的變電所。 小結(jié)新課：主變臺(tái)數(shù)的確定和個(gè)主接線方案的選擇； 主變型式和容量的選擇。,5.4 主接線方案的擬定與技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較,一、設(shè)計(jì)步聚 1根據(jù)發(fā)電廠、變電站和電網(wǎng)的具體情況，初步擬出若干種技術(shù)可行的接線方案，相應(yīng)地在電網(wǎng)的地理接線圖和電氣主接線圖上表示出接入點(diǎn)、出線回路數(shù)和出線電壓等級(jí)等。 2對(duì)主變壓器進(jìn)行選擇。包括臺(tái)數(shù)、運(yùn)行方式、容量、型式及參數(shù)等。 3擬定發(fā)電機(jī)電壓側(cè)（或低壓側(cè)）和升壓側(cè)（或高壓側(cè)）的基本接線形式。 4選擇廠（站）自用電和近區(qū)用電的引接方式。包括接入點(diǎn)、電壓等級(jí)、供電方式等。 5對(duì)上述各部分方案進(jìn)行合理組合，擬出若干個(gè)技術(shù)合理的主接線方案，以不遺漏最優(yōu)方案為原則。再按照主接線的基本要求，結(jié)合發(fā)電廠（變電所）和電網(wǎng)的實(shí)際情況進(jìn)行技術(shù)分析比較，從中選出23個(gè)較優(yōu)方案。,6對(duì)上述幾種方案進(jìn)行經(jīng)濟(jì)比較，最后確定最優(yōu)方案作為最終的主接線方案。 二、初步方案擬定與技術(shù)比較 擬定 擬出若干種可行的接入方案 擬出主變壓器的選擇方案包括臺(tái)數(shù)、并聯(lián)或分組運(yùn)行、容量、型式及參數(shù)等 擬出發(fā)電機(jī)電壓側(cè)及升壓側(cè)的基本接形式 選擇站用電和近區(qū)用電的電源引接線 擬出若干個(gè)綜合主接線方案 對(duì)較優(yōu)方案作經(jīng)濟(jì)比較計(jì)算以確定最優(yōu)方案 主接線方案技術(shù)比較實(shí)例 見P108例5-12 二、主接線方案的經(jīng)濟(jì)比較計(jì)算即抵償年限法 1、綜合投資差計(jì)算,Z0-兩比較方案中不同部分的主體設(shè)備費(fèi)用；主體設(shè)備費(fèi)用包括輸電線路、主變和配電裝置等的費(fèi)用。 a-不明顯的附加費(fèi)用百分?jǐn)?shù)；110KV可取90，對(duì)35KV取100 2、年運(yùn)行費(fèi)用計(jì)算 F=FZ+FA FZ-年折舊費(fèi)用 FA-年電能損耗 3、決出經(jīng)濟(jì)最優(yōu)方案 只有綜合投資高（低）而年運(yùn)行費(fèi)用低（高）的方案才有比較價(jià)值。 小結(jié)：1、水電站主接線的形式 2、主接線的經(jīng)濟(jì)技術(shù)比較的內(nèi)容及注意事項(xiàng) 作業(yè)：,第5章 電氣主接線,教學(xué)目的：熟悉各種形式主接線的特點(diǎn)及適用范圍。 復(fù)習(xí)舊課：發(fā)電廠、變電站電氣主接線圖及主變壓器 型式、臺(tái)數(shù)和容量的選擇。 重 點(diǎn)：各互感器的配置 難 點(diǎn)：各互感器的配置 引入新課：5.6 互感器的配置與主接線全圖,5.6 互感器的配置與主接線全圖,一、電壓互感器的配置 各母線段、橋接點(diǎn)處應(yīng)分別配置一組電壓互感。起測(cè)量、保護(hù)、同期、絕緣監(jiān)察作用。 每臺(tái)發(fā)電機(jī)或調(diào)相機(jī)應(yīng)配置一組電壓互感器起測(cè)量、保護(hù)、同期作用 線路對(duì)側(cè)具有電源的變壓器-線路組式單元的外側(cè)應(yīng)裝設(shè)，起測(cè)量、保護(hù)、同期、絕