09北京培訓班的電氣工程課件

1、全國勘察設計注冊電氣工程師執(zhí)業(yè)資格考試電氣工程基礎（不含電機、變壓器部分）,呂江虹2009年8月2日,全國注冊電氣工程師考試培訓教材,教 材,全國勘察設計注冊電氣工程師執(zhí)業(yè)資格考試精講精練（專業(yè)基礎）陳志新 主編中國電力出版社2008年2月,輔導班的價值適用工作多年的、希望繼續(xù)學習的人員。起引領作用。注意：不要抱壓題的思想。復習方法（自學者）著重基礎（基本概念、基本方法和基本理論）踏實認真適當做題注意：全面

2、,前 言,第 4 章 電 氣 工 程 基 礎,動力系統(tǒng)與電力系統(tǒng)、電力網(wǎng)關系示意圖,4.1 電力系統(tǒng)基本知識,1、電力系統(tǒng)的組成,一、 電力系統(tǒng)運行特點和基本要求,電力系統(tǒng) 是由發(fā)電廠發(fā)電機、升降壓變電設備、輸電、配電和電能用戶組成的整體。,電力網(wǎng) 電力系統(tǒng)中的輸電、變電和配電的三個部分稱為電力網(wǎng)。,電能用戶 消耗電能的場所，電能轉換為其他形式能量 。,4.1 電力系統(tǒng)基本知識,2、電能的特點,電

3、能生產(chǎn)、輸送、分配和使用在同一 時刻內完成的。,2) 暫態(tài)過程迅速。,3) 與國民經(jīng)濟密切相關,4.1 電力系統(tǒng)基本知識,（1）保證供電可靠性,3、對電力系統(tǒng)的要求,負荷突然中斷對供電的影響，用電負荷又分為：,1）一類負荷也稱一級負荷,一類負荷也稱一級負荷，指突然中斷供電將會造成人身傷亡或會引起對周圍環(huán)境嚴重污染，造成經(jīng)濟上巨大損失；以及突然中斷供電將會造成社會秩序嚴重混亂或政治上的嚴重影響的用電負荷。,3）三類負荷也稱三級負荷

4、,三類負荷也稱三級負荷，指不屬于一類負荷和二類負荷的其他負荷，對此類負荷，突然中斷供電所造成損失不大或不會造成直接損失。,2）二類負荷也稱二級負荷,二類負荷也稱二級負荷，指突然中斷供電將會造成較大的經(jīng)濟損失；以及突然中斷供電將會造成社會秩序混亂或政治上的較大影響的用電負荷。,4.1 電力系統(tǒng)基本知識,(2) 保證電能質量（3）運行的經(jīng)濟性（4）環(huán)保問題,4.1 電力系統(tǒng)基本知識,4.1 電力系統(tǒng)基本知識,二、 電能質量的各項指標

5、電壓幅值、頻率、波形1、電壓偏差（移）2、電壓波動,U %,△U %,3、電壓閃變 周期性電壓急劇波動引起燈光閃爍，光通量急劇波動，而造成人眼視覺不舒適的現(xiàn)象。4、不對稱度 衡量多相負荷平衡狀態(tài)的指標。電壓不對稱度：電壓負序分量與正序分量的比值。電流不對稱度：電流負序分量與正序分量的比值。,電壓緩慢變化,電壓變動,電壓允許偏差 ：35kV及以上±5%， 10kV及以下±7%，低壓及農(nóng)業(yè)用戶+ 5% ～

6、-10%,4.1 電力系統(tǒng)基本知識,5、正弦波形畸變率P2381）n 次諧波電壓、電流含有率2）電壓、電流總諧波畸變率6、頻率偏差 一般不超過±0.2Hz7、供電可靠性：根據(jù)用電負荷等級制定。,三、 電力系統(tǒng)接線方式及特點1、無備用接線（開式電力網(wǎng)）2、有備用接線（閉式電力網(wǎng)）,4.1電力系統(tǒng)基本知識,四、電力系統(tǒng)額定電壓額定線電壓,電網(wǎng)的額定電壓：線路首末端電壓的平均值用戶設備的額定電壓=電網(wǎng)的額定電壓

7、 發(fā)電機額定電壓：比網(wǎng)絡的額定電壓高5%,變壓器額定電壓：1）一次繞組：與發(fā)電機直接連接，等于發(fā)電機的額定電壓；與電網(wǎng)直接連接，與電網(wǎng)的額定電壓同。2）二次繞組：相當于供電設備， ，比電網(wǎng)高5%， ，比電網(wǎng)高10%。,4.1 電力系統(tǒng)基本知識,T1,T2,我國電力網(wǎng)絡的額定電壓等級：,3、6、10、35、110、220、330、500kV,例1,4.1 電力系統(tǒng)基本

8、知識,我國電力網(wǎng)絡的額定電壓等級：,3、6、10、35、110、220、330、500kV 、750kV,電力系統(tǒng)平均額定電壓：UavN=1.05UN,3.15、6.3、10.5、37、115、230、345、525kV,變壓器的分接頭及其變比調壓額定變比：主抽頭額定電壓之比實際變比：實際所接分接頭的額定電壓之比,例1：如圖，試求： P240,4.1 電力系統(tǒng)基本知識,10.5kV,10.5/242kV,220/121/38.

9、5kV,110/11kV,10.5/3.3kV,35/6.6kV,1)發(fā)電機、變壓器的額定電壓,2) T1：5%抽頭， T2 、T5 ：主抽頭， T3：-2.5%抽頭, T4：-5%抽頭,3) 各線路的平均額定電壓,例1：P241,4.1 電力系統(tǒng)基本知識,10.5kV,10.5/242kV,220/121/38.5kV,110/11kV,10.5/3.3k

10、V,35/6.6kV,2) T1：5%抽頭， T2 、T5 ：主抽頭， T3：-2.5%抽頭, T4：-5%抽頭,T1：10.5/254.1kV， T2 : 220/121/38.5kV T3：110/10.725kV, T4：35/6.27kV

11、 T5 ： 10.5/3.3kV,例1：P241,4.1 電力系統(tǒng)基本知識,3) 各線路的平均額定電壓,五、中性點接地方式,4.1 電力系統(tǒng)基本知識,中性點：是指電力系統(tǒng)發(fā)電機、變壓器接成星形繞組的節(jié)點稱為中性點。,中性點運行方式分為直接接地 單相負載低壓（380/220V） 、 高壓 110kV以上輸電線路。,高壓系統(tǒng)，接地電流大于500A稱為大電流接地系統(tǒng)，小于500A稱為小電流接地系統(tǒng)。,非直接接地（不

12、接地或經(jīng)消弧線圈、電阻、電壓互感器等接地）。通常10—35kV經(jīng)小電阻接地 （電纜線路多）,中性點直接接地優(yōu)點：,當系統(tǒng)發(fā)生一相接地故障時，能限制非故障相對電壓的升高，從而保證單相用電設備的安全。,缺點： 很大，繼電保護動作，斷路器跳開，造成停電；發(fā)生人身一相對地電擊時，危險性較大。,1、中性點不接地系統(tǒng)1）正常運行時正常運行時各相對地電壓是對稱的,2）一相接地故障時,特點,,,,,,中性點不接地系統(tǒng)特點,1）發(fā)生

13、單相接地故障時，接地相對地電壓下降，非故障相對地電壓升高，最高可達線電壓。 對用電設備的絕緣水平應按線電壓考慮；,2）發(fā)生單相接地故障時，三相之間的線電壓仍然對稱，用戶的三相用電設備仍照常運行?？衫^續(xù)運行2小時。,3）電容電流較大，接地點可能出現(xiàn)電弧，產(chǎn)生過電壓。當電容電流超過一定值時，要求中性點經(jīng)消弧線圈接地，以減小故障電流。,中性點不接地系統(tǒng)發(fā)生單相接地故障時，接地相對地電壓（　?。?。A.最高

14、為線電壓 B.最高為相電壓 C.最低為零,中性點不接地系統(tǒng)發(fā)生單相接地故障時，可繼續(xù)運行（　?。?。 A. 20小時 B. 2小時 C. 12 小時,中性點不接地系統(tǒng)發(fā)生單相接地故障時，未接地相對地電壓升高，最高升至（　?。?A.最高為線電壓 B.最高為相電壓 C.最低為零,C,B,A,1、線路參數(shù)（P247）1）電阻2）電抗分裂導線：電抗減小,4.2 電力線

15、路、變壓器的參數(shù)和等值電路,Z,Y/2,Y/2,一、 輸電線路的參數(shù)和等值電路,3）電導4）電納分裂導線：電納增加,4.2 電力線路、變壓器的參數(shù)和等值電路,Z,Y/2,Y/2,2、輸電線路的等值電路1）一字形等值電路： 架空線不超過100km、 電壓不高,4.2 電力線路、變壓器的參數(shù)和等值電路,2）π形和T形等值電路：架空線為100-300km、電纜不超過100km,例 4-2 P245,二、變壓器

16、（P246）,4.2 電力線路、變壓器的參數(shù)和等值電路,RT,jXT,GT,-jBT,1、雙繞組變壓器,雙繞組變壓器,4.2 電力線路、變壓器的參數(shù)和等值電路,RT,jXT,GT,-jBT,2、三繞組變壓器P247,4.2 電力線路、變壓器的參數(shù)和等值電路,RT1,jXT2,GT,-jBT,RT2,RT3,jXT3,jXT1,例 4-3P249,三、有名值、標幺值參數(shù)計算1、有名值2、標幺值：實際值/基準值3、基準值,4.2

17、電力線路、變壓器的參數(shù)和等值電路,一般選功率SB=100MVA ，UB=Uav,標幺值計算,4、不同基準值的標幺值之間的換算,4.2 電力線路、變壓器的參數(shù)和等值電路,電網(wǎng)等值電路例4-4 P251,4.3 簡單電網(wǎng)的潮流計算,電力系統(tǒng)的潮流計算主要包括的內容：,1）電力系統(tǒng)各元件的參數(shù)計算2）電力線路和變壓器等值電路的計算3）電力線路和變壓器電壓損耗的計算4）電力線路和變壓器功率損耗的計算5）電力線路和變壓器電能損耗的計

18、算6）電力系統(tǒng)無功平衡及優(yōu)化方案計算7）簡單電力系統(tǒng)潮流分布計算（解析法）8）復雜電力系統(tǒng)潮流分布計算（計算機計算）9）電力線路導線截面積選擇,4.3 簡單電網(wǎng)的潮流計算,潮流計算的方法：,1）解析計算2）模擬計算3）計算機計算,4.3 簡單電網(wǎng)的潮流計算,一、基本概念,1、電壓降落,,,R,jX,,,S1,S2,一般稱為電壓降落縱分量,一般稱為電壓降落橫分量,4.3 簡單電網(wǎng)的潮流計算,一、基本概念,2、電壓損耗,,,R,

19、jX,,,S1,S2,4.3 簡單電網(wǎng)的潮流計算,一、基本概念,3、功率損耗,1）線路功率損耗,公式中的功率和電壓 可用首端量S1、U1或末端量S2 、U2表示。,4.3 簡單電網(wǎng)的潮流計算,一、基本概念,2）變壓器功率損耗,4.3 簡單電網(wǎng)的潮流計算,二、開式網(wǎng)潮流計算例4-5：P254,,,S1,S2,,S1’,,S2’,,,S2’,S1’,S1,4.3 簡單電網(wǎng)的潮流計算,三、已知不同點的電壓和功率的潮流計算（P259）1、

20、同一電壓等級下潮流精確計算2、近似計算例4-6（P258）,四、輸電線中的功率流向與電壓相角和幅值的關系五、輸電線路的空載與負載運行特性：P260,4.4 無功功率平衡和電壓調整,2、應就近滿足無功需求，盡量減少無功的流動，分區(qū)分級做到無功平衡 。如超高壓電網(wǎng)線路電容產(chǎn)生大量無功，需安裝并聯(lián)電抗器予以吸收；配電網(wǎng)卻需配置大量的電容器進行無功補償。,一、基本概念1、電壓與無功：系統(tǒng)的無功電源充足，運行電壓就高；反之，運行電壓低

21、。,3、系統(tǒng)無功平衡的基本要求：無功電源功率應與負荷的無功和無功損耗相平衡，且有一定的無功備用電源。,4.4 無功功率平衡和電壓調整,二、無功電源的調節(jié)特性1、發(fā)電機：同步發(fā)電機可發(fā)有功，亦可發(fā)無功。2、同步調相機：只發(fā)無功的同步發(fā)電機。過勵磁時，發(fā)無功，欠勵磁時，吸無功。宜大量集中使用，常安裝在樞紐變電所。,3、靜止無功補償器（SVC）：電容器與電抗器串聯(lián)，配備調節(jié)電抗器的電力電子裝置。4、靜電電容器：只能發(fā)無功。問題：當電壓降

22、低時，供給的無功成平方比例減少，更惡化了電壓水平。不能連續(xù)調節(jié)。,4.4 無功功率平衡和電壓調整,三、利用電容器補償電壓的原理與方法1、補償調壓原理,補償容量與調壓要求和降壓變壓器的變比均有關，在最大負荷時電容器應全部投入，在最小負荷時退出。按最小負荷沒有補償時確定變壓器的分接頭，按最大負荷時調壓要求計算補償量。,13.4 無功功率平衡和電壓調整,三、電容器補償?shù)脑砼c方法2、并聯(lián)電容器，可減少線路的電壓損耗。,U1,U2,補償容

23、量與調壓要求和變比有關。,U2’,提高功率因數(shù)的措施:,在感性負載兩端并電容,3、補償方式就地補償集中補償,4.4 無功功率平衡和電壓調整,4.4 無功功率平衡和電壓調整,四、變壓器分接頭進行調壓時分接頭的選擇計算有載調壓變壓器：帶負荷切換分接頭，調壓范圍寬。,U1,U2,無載調壓變壓器：工作在一個電壓等級下。,1、變壓器分接頭的確定方法：P263,變壓器分接頭裝設在：雙繞組變壓器高壓側三繞組變壓器高壓側、中壓側,6300kV

24、A以下，有三個分接頭，1.05UN、 UN、 0.95UN 8000kVA以上，有五個分接頭，1.05UN、 1.025UN、 UN 、 0.975UN、 0.95UN,4.4 無功功率平衡和電壓調整,4.4 無功功率平衡和電壓調整,2、降壓變壓器分接頭的選擇計算：P263,（1） 最大負荷時分接頭電壓,（2） 最小負荷時分接頭電壓,（3） 分接頭確定,例4-7 P264,4.4 無功功率平衡和電壓調整,在無功平衡系統(tǒng)中，應優(yōu)先采

25、用改變變壓器變比調壓；在無功不足系統(tǒng)中，應優(yōu)先選擇裝設無功補償裝置，不宜采用改變變壓器變比調壓。原因：為增加無功功率，只是改善局部電網(wǎng)的電壓水平，卻有可能惡化其他地區(qū)的電壓水平。例4-8 P264例4-9 P265,某一降壓變電所由雙回路110kV，長70km的電力線路供電，導線型號為LGJ-120，計算半徑為15.2mm，三相導線幾何均距為5m。變電所有兩臺變壓器并聯(lián)運行，其參數(shù)：SN=31.5MVA,UN為110(1

26、±2×2.5%)kV, Uk%=10.5。最大負荷時變電所二次側折算到一次側的電壓為100.5 kV,最小負荷時為112.0 kV。變電所二次側母線上的允許電壓偏移在最大、最小負荷時為額定電壓的2.5%- 7.5%。試根據(jù)調壓要求，確定變電所二次側母線上所需補償?shù)淖钚∪萘俊?4.4 無功功率平衡和電壓調整,4.4 無功功率平衡和電壓調整,解：電路等值參數(shù)線路 L,變壓器T,又知,4.4 無功功率平衡和電壓

27、調整,（1）選擇電容器的容量1）最小負荷時補償設備退出計算變壓器的分接頭電壓,選最近分接頭為5%，變壓器變比,2）補償設備容量,取補償容量 QC=22Mvar,4.5 短路電流計算,一、基本概念（P267）1、類型：對稱短路、不對稱短路。 最常見， 情況最嚴重。2、短路電流計算目的：設備選擇保護配置主接線設計暫態(tài)穩(wěn)定計算3、近似條件：（P267）4、無限大功率電源及其特點（X=

28、0）,4.5 短路電流計算,一、基本概念5、短路后果：短路點附近電流增大許多倍，機械應力很大，使導體破壞。設備發(fā)熱增加，損壞。電壓下降，電動機停轉，廢品。發(fā)電機失去同步，造成大面積停電。通訊受到影響。,4.5 短路電流計算,二、簡單系統(tǒng)三相短路電流的實用計算方法1、思路：線性、對稱，由簡入繁。2、恒電勢源電路的三相短路分析,Z’,Z,ea,=穩(wěn)態(tài)（周期）分量+暫態(tài)（非周期）分量,,4.5 短路電流計算,2、恒電勢源電路的

29、三相短路分析物理意義：非周期電流的初值越大，暫態(tài)過程中短路電流最大瞬時值越大。它與短路發(fā)生時刻有關，與短路發(fā)生時電源電勢的初始相角（合閘角） 有關。沖擊電流：短路電流最大瞬時值，在短路發(fā)生后約半個周期出現(xiàn)。用于校驗設備的動穩(wěn)定。,=穩(wěn)態(tài)（周期）分量+暫態(tài)（非周期）分量,4.5 短路電流計算,3、短路電流周期分量的實用計算（P267）計算各元件標么參數(shù)、繪制等值電路，取SB， UB=Uav 。系統(tǒng)發(fā)

30、電機變壓器電抗器負荷線路,,13.5 短路電流計算,短路點的輸入阻抗 ：故障點f的阻抗。,,,,,4.5 短路電流計算,3、短路電流周期分量的實用計算（P267）化簡等值電路，求出電源至短路點f的總阻抗 。計算f 點三相短路電流周期分量初值及其他待求量。短路電流基準值,4.5 短路電流計算,三、短路容量（P269 ）也稱短路功率：,說明短路容量標么值等于短路電流標么值。應用：主要用于校驗

31、開關的切斷能力。,4.5 短路電流計算,四、沖擊電流和最大有效值電流（P269 ） 沖擊電流=k*短路電流周期分量 最大沖擊電流有效值,例 4-10、 4-11 P270,沖擊電流：最大有效值電流：,4.5 短路電流計算,五、對稱分量法和序網(wǎng)（P272 ）,同步機：正常運行參數(shù)為正序參數(shù)。,2）旋轉元件：發(fā)電機、電動機：各序阻抗不等,1、序分量：正序分量、負序分量、零序分量2、序阻抗：參數(shù)對稱時，某序電壓與

32、同序電流之比。1）靜止元件：架空線、電纜、變壓器 三個單相的電抗器、電容器、變壓器組成的三相電抗器、電容器、變壓器,4.5 短路電流計算,變壓器：各序等值電路結構相同。變壓器的電阻、漏抗的正序與負序、零序相同。變壓器正序、負序的勵磁電抗相同。變壓器零序與其連接方式、中性點是否接地、結構（單、三相）有關：P274,4.5 短路電流計算,變壓器：零序等值電路與外電路的連接，取決于零序電流的流通路徑，與繞組的接線方式和中性點

33、是否接地有關。,零序電壓施加在三角形側和不接地星形側，則無論另一側繞組的接線方式如何，變壓器中都無零序電流流過。零序電壓施加在接地星形側，零序電流經(jīng)由中性點流入大地，構成回路。另一側繞組的零序電流流通情況取決于該側繞組的接線方式。,4.5 短路電流計算,線路：P274靜止元件，正、負序阻抗與等值電路相同。零序電抗比正序電抗大。（表4-1）,例 4-12 序分量 P275,六、繪制各序網(wǎng)等值電路正序：不包括中性點接地阻抗、

34、 和空載線路負序：零序：讀圖,4.5 短路電流計算,例：P277,13.5 短路電流計算,13.5 短路電流計算,七、復合序網(wǎng)方法：故障邊界條件。,4.5 短路電流計算,,七、復合序網(wǎng)方法：故障邊界條件。八、不對稱短路的電流電壓計算九、經(jīng) 變壓器后的相位變換,4.5 短路電流計算,簡單短路時的X?(n) 和m(n),X?(n) :附加電抗 m(n) ：不同短路的系數(shù)

35、,If(n) =m(n) Id1(n) Id1(n) :正序電流,4.9 過電壓及絕緣配合,一、基本概念1、過電壓：對絕緣有危險的電壓升高。2、分類：內部過電壓 工頻過電壓操作過電壓諧振過電壓雷電過電壓直接雷過電壓感應雷過電壓 例4-16 P324,4.9 過電壓及絕緣配合,3、工頻電壓升高：長線的電容效應、不對稱短路、甩負荷。4、操作過電壓：指電網(wǎng)參數(shù)的改變，如切斷空載線路、空載線

36、路合閘、切斷空載變壓器、斷續(xù)電弧接地。5、絕緣水平：220kV以下系統(tǒng)，由雷電過電壓決定絕緣水平。超高壓系統(tǒng)，由內部過電壓決定絕緣水平。嚴重污穢地區(qū)，電網(wǎng)外絕緣水平主要由系統(tǒng)的最大運行電壓決定。,4.9 過電壓及絕緣配合,二、雷電過電壓特性1、感應過電壓：靜電感應、電磁感應2、直擊雷過電壓3、雷電波的侵入,4.9 過電壓及絕緣配合,三、接地和接地電阻、接觸電壓、跨步電壓：1、接地：與大地等電位。,3、接觸電壓：人與

37、接地設備之間的電壓。距腳0.8m處與手觸摸到1.8m處之間的電壓。,2、接地電阻：與接地裝置的形狀、尺寸、大地電阻率有關，而與金屬接地體自身的電阻無關。 表4-2不同接地裝置的接地電阻 如重復接地電阻10?。,4、跨步電壓：人的兩腳（ 步長0.8m）之間的電壓。35kV及以下的小電流接地系統(tǒng)：,4.9 過電壓及絕緣配合,四、氧化鋅避雷器特點1、氧化鋅避雷器的伏安特性 P326,2、氧化鋅避雷器的特點1）無串聯(lián)火

38、花間隙，即無滅弧電壓、沖擊放電電壓等特性參數(shù)，體積小。2）良好的陡波響應特性：無間隙的放電延時。3）無續(xù)流，可重復動作實施保護。4）通流容量大，可重載，可用于對內部過電壓進行保護。,4.9 過電壓及絕緣配合,五、避雷針、避雷線的保護范圍1、目的：避免受直擊雷擊。受雷擊概率小于0.1%。,2、避雷針一般用于保護發(fā)電廠、變電所，避雷線用于保護線路。,3、保護范圍距地面X高度： 避雷針一半高度以上 避雷針一半高度以下

39、地面：,4.9 過電壓及絕緣配合,4、獨立避雷針，接地電阻應小于10歐姆，常用于配網(wǎng)中。,5、構架避雷針，經(jīng)濟性好，但在配網(wǎng)中易導致絕緣逆閃絡（反擊）。故常應用于110kV及以上系統(tǒng)中。 避雷線作用：保護變電所的電器設備、輸電線路等免受直擊雷過電壓。,4.10 斷路器,一、作用、功能、分類1、作用切斷/閉合負載/空載電流切斷過負荷和短路電流2、功能滅弧特點，基本能可靠地開斷工作電流和短路電流。,4.10 斷路器,三、分類

40、,1、多油：以絕緣油為絕緣介質，耗材多，占地大。,2、少油：安全，耗材少，占地小，大量使用。,3、SF6：以SF6為絕緣介質，斷口電壓高，允許斷路次數(shù)多，開斷性好，占地小，易維護，檢修周期長，價格高。（超高壓）,4、真空：以真空為絕緣介質，距離間隙小，開斷性好，占地小，在35kV及以下系統(tǒng)應用廣泛。（配電網(wǎng)）,5、壓縮空氣：以壓縮空氣為絕緣介質，斷路能力大，價格高。,4.10 斷路器,5、壓縮空氣：主要用于110kV及以上有較高要求的系

41、統(tǒng)以及大型發(fā)電機出口需要很大額定電流和開斷電路的場合。,已被SF6取代,6、磁吹：利用電弧電流通過吹弧線圈產(chǎn)生的磁束吹弧。滅弧效果好，無油，可多次重復使用。,7、GIS(SF6全封閉組合電器)：不含變壓器在內的一次設備的“氣體絕緣變電站”。占地小，可靠性高，價格貴，主要用于110~500kV系統(tǒng)。,4.10 斷路器,4、斷路器操作機構1）手動操作機構（CS）：就地操作2）電磁式操作機構（CD）：遠距離控制 直流電源3）彈簧

42、儲能操作機構（CT）：可進行一次自動重合閘，交流或直流電源。4）壓縮空氣操作機構（CY）：用于空氣斷路器。,4.10 斷路器,二、主要參數(shù)1、額定電壓2、額定電流 ：200A~20000A3、額定開斷電流 ： 額定電壓下開斷的最大電路電流。1.6kA~100kA4、額定開斷容量 ：表征開斷能力。5、額定關合電流 ：,合到已經(jīng)短路的系統(tǒng)時斷路器能閉合的最大短路電流。,6、

43、耐受性能：發(fā)熱 電動力,4.10 斷路器,7、分閘時間 ：包括固有分閘時間和燃弧時間，20~40ms 合閘時間 ：,臨時性故障,斷路器合閘,延時,斷路器跳閘,延時：從電弧熄滅到電路重新接通的時間，稱為無電流間隔時間，一般為0.3~0.5s。,永久性故障,斷路器跳閘,延時,斷路器跳閘,斷路器合閘,強送電：自動重合不成功時，隔180s后手動合閘。,8

44、、自動重合閘時間：,4.10 斷路器,四、斷路器常用的滅弧方法1、交流電弧的滅弧電流過零點時熄弧?；∠督橘|強度恢復與弧隙電壓強度的恢復。陰極效應。2、常用滅弧方法：介質選擇：真空滅弧、油、SF6吹弧：橫吹、縱吹多斷口快速分閘,五、斷路器的運行和維護工作要點1、斷路器的操作2、正常運行的操作要求1）斷路器的正常操作要求2）斷路器操作機構的要求3、故障狀態(tài)下的操作要求4、高壓斷路器的異常運行5、真空斷路器常見

45、異常運行6、SF6斷路器常見異常運行,4.10 斷路器,4.11 互感器,一、電流、電壓互感器的工作原理、 接線形式及負載要求,1、電流互感器：將一次大電流變?yōu)闃藴市‰娏?，I2N=5A，供儀表或繼電器使用。,（1）工作原理：與變壓器相似。,4.11 互感器,1、電流互感器,（2）接線形式：,1）三相完全星接：反映每一相電流,2）兩相不完全星接：無法反映單相接地故障,3）兩相差動式接線：各類短路繼電器整定值不同，無法反映

46、單相接地故障,4）單相接線：可用于三相負荷平衡,5）兩相三完全星接：均可反映各類接地故障,4.11 互感器,1、電流互感器,（3）接線中注意事項,1）二次側在使用時絕對不可開路。不允許裝熔絲。,2）二次側必須有一點接地。 保證人身和設備安全。,3）接線時注意極性,4）一次側串接線路，二次側串接儀表或繼電器,5）負荷要求：,（4）鐵磁性質的選擇：測量要求精度高，繼保相對低。,4.11 互感器,2、電壓互感器,1、電壓互感器：將一次高電壓變

47、為低電壓，U2N=100V，供儀表或繼電器使用。,（1）工作原理：電磁式電壓互感器的與變壓器相同。,電容式電壓互感器：實質為分壓器,4.11 互感器,1、電壓互感器,（2）接線形式：,1）單相接線：可測相間電壓，亦可測相對地電壓。,2）V-V接線（不完全星接）：可測相間電壓。,4）Y0-Y0接線：可測線電壓及相電壓。,3） Y0/Y0 /　接線：可測線電壓、相電壓及絕緣監(jiān)察。,4.11 互感器,1、電壓互感器,（3）接線中注意事項,1

48、）二次側在使用時絕對不可短路。,2）二次側必須有一點接地。 保證人身和設備安全。,3）接線時注意極性,4）一、二次側裝熔絲氣短路保護，一次側裝隔離開關。檢修用。,（4）負荷要求：,5）一次側并接線路中，二次側并接儀表或繼電器,4.11 互感器,二、電流、電壓互感器配置原則及接線,1、電流互感器,1）發(fā)電機、變壓器、出線、母線分段及母聯(lián)斷路器、旁路斷路器等回路。,大接地電流系統(tǒng)：裝三相完全星接、兩相完全星接

49、 保護線路小接地電流系統(tǒng)：6—10kV裝兩相不完全星接,保護線路 6—10kV裝兩相差接，保護線路、小容量的電動機、變壓器,4.11 互感器,二、電流、電壓互感器配置原則及接線,2、電壓互感器,母線：一組線路：35kV及以上裝一臺單相，用于監(jiān)測線路發(fā)電機：兩組變壓器：一組,4.13 電氣主接線,一、要求 可靠性、靈活性、

50、 安全性、經(jīng)濟性、 具有發(fā)展與擴建的方性。,二、主要接線形式1、單母線：,隔離開關與斷路器。,斷路器先開后合、隔離開關先合后開。,4.13 電氣主接線,二、主要接線形式2、雙母線：,旁母作用：檢修出線斷路器時，不中斷出線的工作。,4.13 電氣主接線,二、主要接線形式3、3/2接線：,有匯流母線：運行方便、易于擴建、占地大、設備多、較多出線。,4.13 電氣主接線,二、主要接線形式4、橋：,

51、無匯流母線：運行不方便、不易擴建、占地小、設備少、出線少。,4.13 電氣主接線,可靠性從高到低：,3/2接線,單母分段,雙母,4.13 電氣主接線,四、電氣主接線限制短路電流的方法1、適當?shù)闹鹘泳€和運行方式： 無匯流母線的計算阻抗大。 適當?shù)模翰捎梅至羞\行、單回運行等。,2、采用限流電抗器：一般電纜出線加裝出線電抗器、母線分段處加裝母線電抗器。

52、3、采用低壓分裂繞組變壓器,三各種主接線中主要電氣設備的作用和配置原則,4.14 電氣設備選擇,一、原則按正常工作選擇，按短路校驗。,二、按正常工作選擇設備,1、額定電壓,2、額定電流 不小于流過設備的最大持續(xù)工作電流。,4.14 電氣設備選擇,三、按短路校驗設備,1、熱穩(wěn)定校驗：選兩相或三相短路中最嚴重的一種。,2、動穩(wěn)定校驗：短路沖擊電流,3、斷流能力校驗：三相短路容量 Id＜Ikt

53、 Sd＜Sk,四、選設備應校驗的項目P368 表4-5,4.14 電氣設備選擇,五、硬母線選擇材質：鋁截面形狀：矩形用于35kV及以下，電流在4000A以下。 槽形用于4000~8000A中 管型用于8000A以上大電流系統(tǒng)。電暈電壓校驗：110kV

54、及以上系統(tǒng)晴天不發(fā)生全面電暈。動熱穩(wěn)定校驗：共振校驗,例 4-26 、4-27,1、判斷下列哪種情況或設備應校驗熱穩(wěn)定以及動穩(wěn)定,（A) 裝設在電流互感器回路的裸導體和電器,（B) 裝設在電壓互感器回路的裸導體和電器,（C) 用熔斷器保護的電器,（D) 電纜,（A）,2、高壓斷路器一般采用多斷口結構，通常在每個端口并聯(lián)電容C。并聯(lián)電容的作用是下列哪項？,（A) 使弧隙電壓的恢復過程由周期性變?yōu)榉侵芷谛?（B) 使得電壓均勻地分

55、布在每個斷口上,（C) 可增大介質強度的恢復速度,（D) 可以限制系統(tǒng)中的操作過電壓,（B）,3、下列敘述哪項是正確的,（A) 發(fā)電廠和變電站接地網(wǎng)的接地電阻主要根據(jù)工作接地的要求決定,（B) 保護接地就是根據(jù)電力系統(tǒng)的正常運行方式的需要而將網(wǎng)絡的某一點接地,（C) 中性點不接地系統(tǒng)發(fā)生單相接地故障時，非故障相電壓不變，所以可以運行2小時,（D) 在工作接地和保護接地中，接地體材料一般采用銅或鋁,（A）,4、斷路器開斷空載變壓器發(fā)生過電

56、壓的主要原因是下列哪項？,（A) 斷路器的開斷能力不夠,（B) 斷路器對小電感的截流,（C)斷路器弧隙恢復電壓高于介質強度,（D) 三相斷路器動作不同期,（B）,5、中性點不接地系統(tǒng)中，三相電壓互感器作絕緣監(jiān)視用的附加副繞組的額定電壓應選擇為下列哪項？,（C ),6、電流互感器的誤差（電流誤差fi和相位誤差δi與二次阻抗（z2f)的關系是下列哪項？,（C）,7、下列哪項敘述是正確的,（A) 為了限制短路電流，通常在架空線路上裝設電抗器,