《發(fā)電廠電氣部分》ppt課件

1、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：電力系統(tǒng)，發(fā)電廠的基本概念 難 點：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，做照明用。1.1.1 全國:我國第一座火電12

2、KW——上海（1882年）第一座水電2×240KW——昆明滇池石龍壩（1912年）（1）1882～1949年：185萬千瓦、43億千瓦時，居25位、進(jìn)口設(shè)備、集中沿海。110kV線路2條共72萬kW。（2）1949～1978年：5712萬kW、2566億千瓦時，分別居8、7位。（3）1978～1995年：總裝機容量突破2億千瓦；1996年居第二位；2000年總裝機容量突破3億千瓦； 2004年6月全國裝機已突破

3、4億kW ，2004年上半年全國發(fā)電量共計9908.51億KWh。福建為306.9 億KWh。,在建工程：三峽26×70萬千瓦，多年平均年發(fā)電量840億kW·h。云南小灣水電站6×70萬千瓦，廣西龍灘水電站7×60萬千瓦。發(fā)展趨勢：大機組、大電廠、大容量、超高壓、大電網(wǎng)、高自動化。位于雅魯藏布江的墨脫水電站，經(jīng)查勘研究，其裝機容量可達(dá)4380萬kW， 多年平均年發(fā)電量2630億kW·

4、;h。 2003－2010年新增裝機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；2010－2020年新增裝機88775萬千瓦，年均實際新增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，我國已有運行核電機組9臺和在建機組2臺，運行機組裝機容量達(dá)到7010兆瓦，約占全國發(fā)電總裝機容量的1.63%；核電廠的累計發(fā)電量為438億千瓦時，

5、占全國總發(fā)電量的2.3%。連云港田灣核電站核電站為４臺１００萬千瓦級壓水堆核電機組，分兩期建設(shè)，一期建設(shè)規(guī)模為二臺機組，目前一臺機組已投入運行。水電資源：經(jīng)統(tǒng)計，全國單站裝機500kW及以上的可開發(fā)水電站共11000余座，總裝機容量3,7853萬kW，多年平均年發(fā)電量1,9233億kW·h。據(jù)1993年的初步估算，經(jīng)濟(jì)可開發(fā)資源為：裝機容量2,9000萬kW,多年平均年發(fā)電量1,2600億kW·h。,1．1．2 我

6、省 ⑴1908～1949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（為全國的1.6‰）。⑵1949～2000年：1100萬千瓦、480億千瓦時； 2004年，我省裝機容量達(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（6×600MW）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

7、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．動力系統(tǒng)：電力系統(tǒng)加上帶動發(fā)電機轉(zhuǎn)動的動力裝置構(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分：地方電力網(wǎng)和區(qū)域電力網(wǎng)。按電壓等級電力網(wǎng)分：低壓（1kV及以下）、高壓（1~330kV）、超高壓（330~1000kV）和特高壓（1000kV以上）幾種。4．發(fā)電廠

8、：（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：,①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 ②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、地下式按運行方式分：有調(diào)節(jié)、無調(diào)節(jié)（徑流式）、抽水蓄能式電站 ③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

9、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：330KV~220KV地區(qū)變電站：220 KV ~110KV企業(yè)變電

10、站：35KV~220KV終端變電站：10~110KV1.2.2 電力系統(tǒng)的優(yōu)越性（1）提高了電力網(wǎng)運行的可靠性（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)運行的特點及運行要求1.特點：（1）生產(chǎn)、分配、輸送、再分配具有同時性； （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)性特點較強，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

11、證供電的安全可靠性 Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ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)運行的穩(wěn)定性（5）保證電力系統(tǒng)運行的經(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：電力系統(tǒng)，發(fā)電廠的基本概念 難 點：電能質(zhì)量

12、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、變壓器、電動機、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)備對電

13、氣一次設(shè)備的工作狀況進(jìn)行監(jiān)測、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，自動控制設(shè)備，信號及控制電纜等。,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

14、-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)電機額定電壓1）可直配發(fā)電機（≯100MW） ＵG.e＝1.05Ｕw.e （0.4、6.3、10.5）。2）不可直配發(fā)電機（＞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

15、定電壓（線間電壓，單位kv）,1）一次繞組 ①不與發(fā)電機直接相連（降壓變） ＵT1.e＝Ｕw.e ②與發(fā)電機直接相連（升壓變、廠變） ＵT1.e＝ＵG.e＝1.05Ｕw.e 2）二次繞組 系指空載值 ①Ｕd％≥7.5或高壓側(cè)為35kV及以上 ＵT2.e＝1.10Ｕw.e ②Ｕd％＜7.5或高壓側(cè)為35kV以下或短線路 ＵT2.e＝1.05

16、Ｕw.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，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 cosφＳe＝ ＵeＩe 、Ｐe＝ ＵeＩe cosφe小結(jié)新課：⒈發(fā)電機、變壓器額定電壓的確定； ⒉額定電流的定義。

17、 布置作業(yè)：補充,,第2 章 電力系統(tǒng)中性點的運行方式,教學(xué)目的：了解電力系統(tǒng)中性點各種接地方式的工作特點及 應(yīng)用范圍。復(fù)習(xí)舊課：⒈電力系統(tǒng)的概念及常用的電壓級； ⒉發(fā)電機和變壓器額定電壓的確定⒊電力系統(tǒng)的中性點的概念：泛指運行中星形連接的 發(fā)電機和變壓 器的中性點。⒋中性點接地方式的提出：是個比較復(fù)雜的技術(shù)經(jīng)濟(jì)問題（可靠

18、 性、過電壓、絕緣配合、裝置動作、弱電干擾及系統(tǒng)穩(wěn)定）。重 點：電壓及電流關(guān)系分析難 點：中性點不接地系統(tǒng)發(fā)生單相接地時電壓和電流的大小及 相位關(guān)系。 引入新課： 2.1中性點不接地系統(tǒng),2.1中性點不接地系統(tǒng),2.1.1正常運行情況 ⒈簡化等值電路 如圖相間及對地電容對稱分布，對地電容用集中電容表示，相間電容略。⒉電壓及電流關(guān)系

19、分析 節(jié)點電壓定律ＵN＝0，相量圖：上圖b ⒊結(jié)論 ⑴電源中性點與地同電位，各相的相電壓等于各相的對地電壓（不大的中性點位移電壓略）；,⑵各相對地電容電流的大小相等Ｉc0＝Ｕx／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 ⒈ 簡化等值電路 假定C相完全接地，如下圖。⒉ 電壓及電流關(guān)系分析 如上圖b,⒊ 結(jié)論： ⑴中性點對地電壓升為相值（-Ｕc）； ⑵故障相對地電壓為零，

20、非故障相升為線值且相位改變;⑶相對中性點電壓和線電壓仍不變，用戶不知； ⑷接地點流過的電容電流是正常每相對地電容電流的３倍，即Ｉc＝３Ｉco架空線路──Ｉc＝ＵＬ／350 ＝(2.7～3.3)ＵＬ×10-3 (A)電纜線路──Ｉc＝0.1ＵＬ (A),總接地電容電流：⒋ 不完全接地 均比完全接地略有變化。⒌ 電網(wǎng)的工作狀態(tài)及處理 ⑴接地電流產(chǎn)生的弧光接地： ①Ｉc＜５A(chǔ)：瞬時性

21、→自然熄滅； ②Ｉc＞30A：穩(wěn)定性→燒毀設(shè)備→多相短路； ③Ｉc＞５～10A：間歇性→串聯(lián)諧振過電壓,高達(dá)2.5～３～3.5Ｕx。 ⑵ 可以繼續(xù)工作不超過二小時，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：⒈中性點不接地系統(tǒng)發(fā)生單相接地時電壓和電流的大小及相位關(guān)系； ⒉

22、中性點不接地系統(tǒng)發(fā)生單相接地時用戶繼續(xù)工作的時間、原因及采取的措施。 布置作業(yè)：,第2 章 電力系統(tǒng)中性點的運行方式,教學(xué)目的：了解電力系統(tǒng)中性點各種接地方式的工 作特點及應(yīng)用范圍復(fù)習(xí)舊課：⒈電力系統(tǒng)的概念及常用的電壓級； ⒉發(fā)電機和變壓器額定電壓的確定⒊電力系統(tǒng)的中性點的概念：泛指運行中星形連接的發(fā)電機和變壓器的中性點。⒋中性點接地方式的提出：是個比較復(fù)雜的技術(shù)經(jīng)濟(jì)問題（可靠性、過電壓

23、、絕緣配合、裝置動作、弱電干擾及系統(tǒng)穩(wěn)定）。重 點：電壓及電流關(guān)系分析難 點：中性點不接地系統(tǒng)發(fā)生單相接地時電壓和 電流的大小及相位關(guān)系。,引入新課：2.2中性點經(jīng)消弧線圈接地系統(tǒng)2.3 中性點直接接地系統(tǒng)2.4 中性點不同接地方式的比較和應(yīng)用范圍,2.2中性點經(jīng)消弧線圈接地系統(tǒng),2.2.1消弧線圈的工作原理⒈ 正常運行（理想）情況 Ｕ0＝０→ＩL＝０，消弧線圈不起作用。

24、⒉ 單相接地故障 (如C相完全接地) ⑴電壓及電流關(guān)系分析 ①電壓關(guān)系與不接地系統(tǒng)相同；②在習(xí)慣規(guī)定方向下,ＩL和ＩC在接地處相互抵消而實現(xiàn)補償。,⒊ 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５～９檔，型號XDJ(L)-35。2.2.2 適用范圍 35kV及以下接地電流不滿足中性點絕緣系統(tǒng)規(guī)定值時采用； 個別雷害嚴(yán)重的地區(qū)110kV系統(tǒng)不得已采用 2.2.3

25、補償方式⒈ 完全補償 ＩL＝ＩC即１／ωＬ＝３ωＣ； 串聯(lián)諧振過電壓危及絕緣。 ⒉ 欠補償 ＩL＜ＩC； 切除線路或頻率下降可能諧振。⒊ 過補償 ＩL＞ＩC≯10A； ⒋ 補償容量的選擇 Ｑh.e≥1.35ＩcＵx5. 消弧線圈的安裝地點 發(fā)電廠的發(fā)電機或廠變的中性點；變電所主變的中性點。,2.3 中性點直接接地系統(tǒng),⒈

26、單相接地 中性點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)動作斷路器迅速切除接地故障部分，避免接地點的電弧持續(xù)。 ⒉ 特點 ⑴供電可靠性差，通過ＺＣＨ來糾正；⑵Ｉd(1)可能大于Ｉd(3)且單相磁場對弱電干擾；⑶不產(chǎn)生過電壓，設(shè)備絕緣水平低20％，造價低。,2.4 中性點不同接地方式的比較和應(yīng)用范圍,2.4.1中性點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)

27、4、對通訊的干擾 5、系統(tǒng)穩(wěn)定性2.4.2中性點運行方式的應(yīng)用范圍 1．直接接地系統(tǒng)：⑴ 380／220V三相四線制系統(tǒng)； ⑵ 110kV及以上的系統(tǒng)。 2．不接地系統(tǒng)：⑴ 380V三相三線制系統(tǒng)；⑵ 接地電流不超過規(guī)定值的60kV及以下高壓系統(tǒng)：① ３～６kV系統(tǒng)，Ｉc≯30A，否則采用經(jīng)消弧線圈接地；,② 10kV系統(tǒng)，Ｉc≯20A，否則采用經(jīng)消弧線圈接地； ③ 20～60kV系統(tǒng)

28、，Ｉc≯10A，否則采用經(jīng)消弧線圈接地；④ 發(fā)電機電壓側(cè)系統(tǒng)Ｉc≯５A(chǔ)，否則采用經(jīng)消弧線圈接地。小結(jié)新課： 1.補償原理及方式； 2.直接接地系統(tǒng)的特點； 3．電力系統(tǒng)中性點各種運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，滅弧的方法及裝置 復(fù)習(xí)舊課：1.中性點補償

29、原理及方式； 2.直接接地系統(tǒng)的特點； 3.電力系統(tǒng)中性點各種運行方式的比較 與適用范圍。。重 點：電弧的形成 難 點：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，觸頭間產(chǎn)生強烈而

30、又刺眼的亮光的現(xiàn)象。(10～20V，80～100mA)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：①氣體導(dǎo)電（輕、易變形）；②溫度極高（亮度大）3．游離過程的四種形式： ①熱電子發(fā)射 ②強電場發(fā)射 ③碰撞游離：由高速運動的電子作用產(chǎn)生； ④熱游離：

31、由中性質(zhì)點熱運動碰撞產(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)點相互吸引中和為中性質(zhì)點。2．方式 ①復(fù)合 異性質(zhì)點靠近而相互中和的現(xiàn)象。 冷卻 ②擴(kuò)散 帶電質(zhì)點逸出弧柱外的現(xiàn)

32、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?。?） 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⒈ 電弧電壓沿弧長的分布 ⑴ 陰極壓降區(qū) 10-4cm，正空間梯度10～20V與電弧電流無關(guān)而與陰極及介

33、質(zhì)有關(guān)。 ⑵ 弧柱區(qū) 與電流、弧長和介質(zhì)及其狀態(tài)有關(guān)。 ⑶ 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。 ⑷ 沿弧長電壓降 Ｕh＝Ｕ1＋Ｕ2＋Ｕ3 短弧和長弧的概念及電弧穩(wěn)定的條件。 ⒉ 電弧的伏安特性 ｕh＝f(ｉh) 圖3－4 3.2.2 直流電弧熄滅的條件（或穩(wěn)定燃燒方程與

34、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.開斷電路時在電路中逐級串人電阻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)

35、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：接觸電阻 難 點：交流電弧的特性 引入新課：3．3 交流電弧的特性及熄滅3．4 電氣觸頭,3．3 交流電弧的特性及熄滅,3.3.1 交流電弧的伏安特性 圖3－103

36、.3.2 交流電弧的熄滅條件1.弧隙介質(zhì)強度的恢復(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）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?。?. 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

37、4. 真空滅弧,3．4 電氣觸頭,3.4.1 概述1、概念：通過接觸傳導(dǎo)電流的兩個或以上的金屬導(dǎo)體的端接部分。2、觸頭的接觸形式：點、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、線、面接觸的用途（4）接觸面的加工情況：平而不是光3.4.2 對電氣觸頭的要求

38、（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，發(fā)熱溫度不超過規(guī)定值。（4）開斷規(guī)定容量的電流時有足夠的抗熔焊和抗電弧燒傷能力。（5）通過短路電流時，具有足夠的動穩(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）滑動觸頭新課小結(jié)：1.交流電弧的特性和熄滅及滅弧方法

39、 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：高壓斷路器、隔離開關(guān)和負(fù)荷開關(guān)的 工作原理 難 點：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：

40、 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

41、高壓斷路器 1、用途：①控制（操作）作用；②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）動作快速 （4）具有自動重合閘性能 （5）結(jié)構(gòu)簡單，經(jīng)濟(jì)合理,3、基本參數(shù)（1）額定電壓：指斷路器長時間運行能承受的正常工作電壓。最高　　　　　　電壓對于10~220kV的為1.15倍額定電壓，對于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

42、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）動穩(wěn)定電流：表明斷路器在沖擊短路電流作用下，承受電動力

43、　　的能力。其值由導(dǎo)電和絕緣等部件的機械強度決定。（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　　時間（一般取4S）和最大電流有效值來綜合表示。,,（7）開斷時間：從操作機構(gòu)跳閘線圈接通跳閘脈沖起，到三相電弧完　 全熄滅時止的一段時間稱為斷路器的開斷時間，它等于斷路器的 固有分閘時間　　和熄弧時間　　之和，即4、操動機構(gòu)（1）組成：　操動部分：由動力機構(gòu)、扣住機構(gòu)、脫扣機

44、構(gòu)和自由脫扣機構(gòu)等組成　傳動部分：由拉桿、提升機構(gòu)、緩沖機構(gòu)等組成（2）分類：手動型、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、合動作準(zhǔn)確、連續(xù)，即分后準(zhǔn)備合、合后準(zhǔn)備分?！　?）結(jié)構(gòu)簡單、體積小、價格低廉。,5、高壓

45、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（　?。嗦菲?、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?！　?）SN10系列戶內(nèi)式少油斷路器:圖4－3　　2）SW系列戶外式少油斷路器：圖4－5（2） 斷路器 1） 斷路器的發(fā)展 2） 氣體的特點

46、 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。 ?。?）按動觸頭運動方式，可分為水平旋轉(zhuǎn)式、　　　　　　　垂直旋轉(zhuǎn)

47、式、擺動式和插入式等。 　（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。 ?。?）按操動機構(gòu)的不同，分為手動式，　　　　　　　電動式、氣動式和液動式等。 ?。?）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)　

48、 3）三柱式隔離開關(guān),4.1.4高壓熔斷器1、基本知識（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；

49、 3）觸頭之間的間隙擊穿，產(chǎn)生電?。弧　　　?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。熔點高不僅使正常工作溫度偏高，　　　　　　對觸頭、金屬材料和絕緣材料均不利，而且延長了　　　　　　加熱熔化的時間，不利于熔斷器的快速動作。

50、 3）有利于滅弧。（2）熔件材料:　　　　鉛錫合金、　鉛、 　 鋅、 　 銅 、 　銀　　　　　200ºC、 327ºC、420ºC、1080ºC、960ºC,（3）分類 ① 按安裝地點分：戶內(nèi)式和戶外式； ② 按使用電壓分：高低熔斷和低壓熔斷器； ③ 按滅弧方法及結(jié)構(gòu)特點的不同分：瓷插式、封閉產(chǎn)氣式、　　　封閉填料式和產(chǎn)氣縱

51、吹式等； ④ 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4－182、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

52、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?。?）用途　（2）類型2、 結(jié)構(gòu)?。?）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

53、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：互感器的工作原理及接線方式 難 　點： 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4－26　　廣泛應(yīng)用于電壓等級的交流電路中，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)的運行狀態(tài)；（

54、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； （4）安裝方便，便于實現(xiàn)集中管理和遠(yuǎn)方監(jiān)控測量。,4.2.2電流互感器　　 工作特點：圖4－27　 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，

55、 所以正常情況下，電流互感器在近于短路的狀態(tài)下運行?！?3）運行中的電流互感器二次回路不允許開路 ， 否則會在開路的兩端產(chǎn)生高電壓危及人身安全 或使電流互感器發(fā)熱損壞?！　。ㄩ_路的危害：∵　　　　　　　，∴　 ＝0時危害：　　（1）φ↑↑→ｄφ／ｄｔ↑↑→ｅ2↑↑103～104V，　　　　將危及二次元件和人身安全；　?。?）φ↑↑→鐵芯飽和→磁滯渦

56、流↑↑→熱燒毀； 　?。?）剩磁→測量不準(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)確度等級和額定容量 （1）電流互感器的準(zhǔn)確度等級：表4－1 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

57、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：測一相電流，用于三相對稱電路。 圖4-29（a） （b）完全星形接線：測三相電流

58、，用于不對稱 或380／220V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：用于勵磁或自動裝置中。5、分類和結(jié)構(gòu)?。?）電磁式電流互感器的分類　　　1）按安裝地點可分為戶內(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

59、等　　　4）按一次繞組匝數(shù)可分為單匝和多匝式?。?）電磁式電流互感器的結(jié)構(gòu),（3）光電式電流互感器特點與原理介紹優(yōu)點： 　1） 優(yōu)良的絕緣性能以及便宜的價格 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 4） 動態(tài)范圍大，測量精度高，頻率響應(yīng)范圍寬 5）體積小、重量輕 6）適應(yīng)了電力計量和保護(hù)數(shù)字化、微機化和

60、自動化 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： 互感器的工作原理及接線方式 難 點： 誤差分析引入新課：

61、 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 （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)確等級和額定容量　1）準(zhǔn)確等級：0.2、0.5、1、3 表4－2　2

62、）額定容量：是指對應(yīng)于最高準(zhǔn)確級的容量　　　 最大容量,,,,,3、接線（1）臺單相雙繞組－／－接線 圖4-34(a)、(b) 35kV及以下測某一相對地電壓和相間電壓。 （2）單臺單相雙繞組Ｖ／Ｖ接線 圖4-34(c) 　　 35kV及以下測線、對中電壓，但ＵCA誤差大； （3）三臺單相三繞組Ｙ0／Ｙ0／＞接線 圖4-34(d)

63、 萬能接線，它廣泛用于3～220kV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、

64、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

65、的原理、作用、 分類、誤差及接線。重 點： 難 點：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、變壓器和配電裝置等大電流回路的導(dǎo)體，也 　 泛指用于

66、各種電氣設(shè)備連接的導(dǎo)線?！?、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、機械強度、防腐、價格、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）

67、與裝配； 母線的排列應(yīng)按設(shè)計規(guī)定，如無設(shè)計規(guī)定時， 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（面對母線）： A，B，C相的排列； （3）引下線排列。由左向右（面對母線）： A，B，C相的排列； （4）各種不同電壓配電裝置的母線，

68、 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，

69、 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。