供配電技術(shù)教案

1、教 案20122013學(xué)年 第一學(xué)期學(xué)院(系、部) 教研室(實(shí)驗(yàn)室)電氣工程課 程 名 稱供配電技術(shù)授 課 班 級 主 講 教 師 職 稱 使 用 教 材 二一二年7月- 6 - 供配電技術(shù) 課程教案第1講課程類別 理論課授課題目 1.1 供配電系統(tǒng)的基本知識1.2 電力系統(tǒng)電壓1.3 電力系統(tǒng)中心點(diǎn)運(yùn)行方式教學(xué)目的與要求1. 了解電力系統(tǒng)的組成，理解電力系統(tǒng)的運(yùn)行特點(diǎn)和對電力系統(tǒng)的基本要求；2. 掌握電網(wǎng)額定電壓等級，掌握電網(wǎng)額定電壓與電氣設(shè)備的額定電壓之間應(yīng)當(dāng)相互配合的關(guān)系；3. 掌握電力系統(tǒng)的電壓與電能質(zhì)量；4. 掌握電力系統(tǒng)中性點(diǎn)運(yùn)行方式。教學(xué)重點(diǎn)與難點(diǎn)重點(diǎn)：1. 電力系統(tǒng)的電壓和電能

2、質(zhì)量問題；2. 電力系統(tǒng)的中性點(diǎn)運(yùn)行方式；難點(diǎn)：1. 電力系統(tǒng)的幾種中性點(diǎn)運(yùn)行方式的特點(diǎn)和應(yīng)用；2. 電力質(zhì)量指標(biāo)；教具和媒體使用 多媒體課件。教學(xué)方法 講授法、問題教學(xué)法。教學(xué)時(shí)數(shù) 2學(xué)時(shí)。教學(xué)過程導(dǎo)入：日常用電、工廠供電案例分析。新授：一、電力系統(tǒng)的基本概念1電力系統(tǒng)的組成電力系統(tǒng)主要由三個(gè)部分組成的一個(gè)發(fā)電、輸電、變配電和用電的整體，見下圖。發(fā)電廠；電力網(wǎng)（變配電所、電力線路）、電能用戶2. 供配電系統(tǒng)概況（1）具有高壓配電所的工廠供電系統(tǒng)；（2）具有總降壓變電所的工廠供電系統(tǒng)；（3）高壓深入負(fù)荷中心的工廠供電系統(tǒng)；（4）只有一個(gè)變電所或配電所的工廠供電系統(tǒng)。3. 工廠供電的要求和課程任

3、務(wù)要求：安全、可靠、優(yōu)質(zhì)、經(jīng)濟(jì)。二、電力系統(tǒng)的額定電壓1. 供電質(zhì)量的主要指標(biāo)：頻率、電壓。2. 額定電壓的國家標(biāo)準(zhǔn)：GB 156-2007標(biāo)準(zhǔn)電壓。（1）電力線路的額定電壓（2）用電設(shè)備的額定電壓（3）發(fā)電機(jī)的額定電壓（4）電力變壓器的額定電壓 3. 工廠供配電電壓的選擇（1）工廠高壓配電電壓的選擇。工廠供電系統(tǒng)的高壓配電電壓的選擇，主要取決于當(dāng)?shù)毓╇婋娫措妷杭肮S高壓用電設(shè)備的電壓、容量和數(shù)量等因素（2）工廠低壓配電電壓的選擇。工廠低壓配電電壓的選擇，主要取決于低壓用電設(shè)備的電壓。一般采用220380V，其中線電壓380V接三相動(dòng)力設(shè)備及380V單相設(shè)備，而相電壓220V接220V的照明燈

4、具及其他220V的單相設(shè)備。三、供電電能質(zhì)量1. 電壓降與電壓損失電壓降即線路兩端電壓的相量差，而線路兩端電壓的幅值差UU1U2稱為電壓損失，它近似等于電壓降的水平分量。電壓損失常用它對額定電壓UN的百分比來表示，稱為電壓損失百分值。其表達(dá)式為：2. 電壓偏移及危害電力負(fù)荷的大小是變動(dòng)的，當(dāng)最大負(fù)荷時(shí)，電網(wǎng)內(nèi)電壓損失增大，使用電設(shè)備的端電壓降低；反之則升高。因此，用電設(shè)備的端電壓是隨電力負(fù)荷的變化而變化的，這種緩慢變化的、實(shí)際電壓與額定電壓之差稱為電壓偏移，即。為正偏移，為負(fù)偏移。與電壓損失一樣，電壓偏移一般也用它對額定電壓的百分比來表示，稱為電壓偏移百分值。其表達(dá)式為 3. 電壓調(diào)整措施（1

5、）正確選擇供電變壓器的變比和電壓分接頭；（2）合理減少供配電系統(tǒng)的阻抗；（3）均衡安排三相負(fù)荷；（4）合理調(diào)整供電系統(tǒng)的運(yùn)行方式；（5）采用無功功率補(bǔ)償裝置；（6）采用有載調(diào)壓變壓器。4. 其他電能質(zhì)量（1）電壓波動(dòng)和閃變供電系統(tǒng)中的電壓有效值快速變化的現(xiàn)象叫做電壓波動(dòng)。電壓波動(dòng)是由于負(fù)荷急劇變動(dòng)，引起系統(tǒng)的電壓損耗快速變化，從而使電氣設(shè)備的端電壓出現(xiàn)快速變化而產(chǎn)生的。電壓波動(dòng)會(huì)影響電動(dòng)機(jī)的正常啟動(dòng)，可以使同步電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子振動(dòng)，使電子設(shè)備特別是計(jì)算機(jī)無法正常工作。電壓波動(dòng)對照明的影響最為明顯，可使照明燈發(fā)生明顯的閃爍，故稱為“閃變”。（2）諧波干擾高次諧波是指對周期性非正弦波形按傅立葉方法分解后

6、所得到的頻率為基波頻率整數(shù)倍的所有高次分量，而基波頻率就是50Hz。四、電力系統(tǒng)中性點(diǎn)運(yùn)行方式1. 電力系統(tǒng)中性點(diǎn)的三種運(yùn)行方式（1）中性點(diǎn)不接地（2）中性點(diǎn)經(jīng)消弧線圈接地（3）中性點(diǎn)直接接地2. 按接地保護(hù)的形式不同對低壓配電系統(tǒng)進(jìn)行分類：（1）TN系統(tǒng)中的設(shè)備外露可導(dǎo)電部分均采取與公共的保護(hù)線（PE線）或保護(hù)中性線（PEN線）相連接的保護(hù)方式；（2）TT系統(tǒng)中的設(shè)備外露可導(dǎo)電部分則采取經(jīng)各自的PE線直接接地的保護(hù)方式；（3）IT系統(tǒng)的中性點(diǎn)不接地或經(jīng)阻抗（約1000）接地，且通常不引出中性線，一般為三相三線制系統(tǒng)，其中設(shè)備的外露可導(dǎo)電部分，與TT系統(tǒng)一樣，也是經(jīng)各自的PE線直接接地。3.

7、中性點(diǎn)不接地的電力系統(tǒng)（1）系統(tǒng)正常時(shí)電壓電流的向量關(guān)系圖： （2）系統(tǒng)單相接地時(shí)的電壓電流向量關(guān)系圖：（3）中性點(diǎn)經(jīng)消弧線圈接地的電力系統(tǒng)作業(yè)：教材p14，習(xí)題1.1，1.2。教學(xué)反思供配電技術(shù) 課程教案第2講課程類別 理論課授課題目 2.1 電力負(fù)荷和負(fù)荷曲線2.2 計(jì)算負(fù)荷的確定教學(xué)目的與要求1. 了解負(fù)荷計(jì)算的意義；2. 了解負(fù)荷曲線的概念，理解年最大負(fù)荷、年最大負(fù)荷利用小時(shí)數(shù)等負(fù)荷曲線相關(guān)參數(shù)的意義；3. 理解計(jì)算負(fù)荷的定義，掌握設(shè)備容量的確定方法，掌握確定計(jì)算負(fù)荷的需用系數(shù)法，了解二項(xiàng)式法。教學(xué)重點(diǎn)與難點(diǎn)重點(diǎn)：1. 年最大負(fù)荷等負(fù)荷曲線參數(shù)的物理量意義； 2. 計(jì)算負(fù)荷的需用系數(shù)法

8、；難點(diǎn)：1. 年最大負(fù)荷等負(fù)荷曲線參數(shù)的物理量意義；教具和媒體使用 多媒體課件。教學(xué)方法 講授法、問題教學(xué)法。教學(xué)時(shí)數(shù) 2學(xué)時(shí)。教學(xué)過程導(dǎo)入：介紹對工廠計(jì)算負(fù)荷的目、意義和定義。新授：一、電力負(fù)荷和負(fù)荷曲線1. 電力負(fù)荷電力負(fù)荷又稱電力負(fù)載，有兩種含義：一是指耗用電能的用電設(shè)備或用戶，如說重要負(fù)荷、一般負(fù)荷、動(dòng)力負(fù)荷、照明負(fù)荷等。另一是指用電設(shè)備或用戶耗用的功率或電流大小，如說輕負(fù)荷（輕載）、重負(fù)荷（重載）、空負(fù)荷（空載）、滿負(fù)荷（滿載）等。工廠的電力負(fù)荷，根據(jù)其對供電可靠性的要求及中斷供電造成的損失或影響的程度分為三級：（1）一級負(fù)荷 （2）二級負(fù)荷 （3）三級負(fù)荷2. 工廠用電設(shè)備的工作制

9、工廠的用電設(shè)備，按其工作制分以下三類：（1）連續(xù)工作制 （2）短時(shí)工作制 （3）斷續(xù)周期工作制斷續(xù)周期工作制的設(shè)備，可用“負(fù)荷持續(xù)率”來表示其工作特征。負(fù)荷持續(xù)率為一個(gè)工作周期內(nèi)工作時(shí)間與工作周期的百分比值，用表示，即式中，T為工作周期；t為工作周期內(nèi)的工作時(shí)間；t0為工作周期內(nèi)的停歇時(shí)間。斷續(xù)周期工作制設(shè)備的額定容量PN，是對應(yīng)于某一標(biāo)稱負(fù)荷持續(xù)率N。如果設(shè)備在N下的容量為PN，則換算到實(shí)際下的設(shè)備容量Pe為3. 負(fù)荷曲線的概念負(fù)荷曲線是表征電力負(fù)荷隨時(shí)間變動(dòng)情況的一種圖形，它繪在直角坐標(biāo)紙上，縱坐標(biāo)表示負(fù)荷（有功功率或無功功率），橫坐標(biāo)表示對應(yīng)的時(shí)間（一般以小時(shí)為單位）。負(fù)荷曲線按負(fù)荷對象

10、分，有工廠的、車間的或某類設(shè)備的負(fù)荷曲線；按負(fù)荷性質(zhì)分，有有功和無功負(fù)荷曲線；按所表示的負(fù)荷變動(dòng)時(shí)間分，有年的、月的、日的或工作班的負(fù)荷曲線。4. 與負(fù)荷曲線和負(fù)荷計(jì)算有關(guān)的物理量（1）年最大負(fù)荷和年最大負(fù)荷利用小時(shí)年最大負(fù)荷： 年最大負(fù)荷Pmax，就是全年中負(fù)荷最大的工作班內(nèi)消耗電能最大的半小時(shí)的平均功率。因此年最大負(fù)荷也稱為半小時(shí)最大負(fù)荷P30。年最大負(fù)荷利用小時(shí)：年最大負(fù)荷利用小時(shí)Tmax，是一個(gè)假想時(shí)間，在此時(shí)間內(nèi)，電力負(fù)荷按年最大負(fù)荷Pmax（或P30）持續(xù)運(yùn)行所消耗的電能，恰好等于該電力負(fù)荷全年實(shí)際消耗的電能，如圖2-4所示。年最大負(fù)荷利用小時(shí)：式中，Wa為年實(shí)際消耗的電能量。年最

11、大負(fù)荷利用小時(shí)是反映電力負(fù)荷特征的一個(gè)重要參數(shù)，與工廠的生產(chǎn)班制有明顯的關(guān)系。例如一班制工廠，Tmax18003000h；兩班制工廠，Tmax35004800h；三班制工廠，Tmax50007000h。（2）平均負(fù)荷和負(fù)荷系數(shù)平均負(fù)荷（average load）：平均負(fù)荷Pav，就是電力負(fù)荷在一定時(shí)間t內(nèi)平均消耗的功率，也就是電力負(fù)荷在該時(shí)間t內(nèi)消耗的電能Wt，除以時(shí)間t的值，即年平均負(fù)荷Pav的說明如圖2-5所示。年平均負(fù)荷Pav的橫線與兩坐標(biāo)軸所包圍的矩形截面恰等于年負(fù)荷曲線與兩坐標(biāo)軸所包圍的面積Wa，即年平均負(fù)荷Pav為負(fù)荷系數(shù)（load coefficient） ：負(fù)荷系數(shù)又稱負(fù)荷率，

12、它是用電負(fù)荷的平均負(fù)荷Pav與其最大負(fù)荷Pmax的比值，即對負(fù)荷曲線來說，負(fù)荷系數(shù)亦稱負(fù)荷曲線填充系數(shù)，它表征負(fù)荷曲線不平坦的程度即表征負(fù)荷起伏變動(dòng)的程度。對用電設(shè)備來說，負(fù)荷系數(shù)就是設(shè)備的輸出功率P與設(shè)備額定容量PN的比值，即負(fù)荷系數(shù)通常以百分值表示。負(fù)荷系數(shù)（負(fù)荷率）的符號，有時(shí)用；也有的有功負(fù)荷率用、無功負(fù)荷率用表示。二、計(jì)算負(fù)荷的確定1. 計(jì)算負(fù)荷計(jì)算負(fù)荷：是指通過統(tǒng)計(jì)計(jì)算求出來的、用來按發(fā)熱條件選擇供配電系統(tǒng)中各元件的負(fù)荷值。按照計(jì)算負(fù)荷選擇的電氣設(shè)備和導(dǎo)線電纜，如以計(jì)算負(fù)荷持續(xù)運(yùn)行，其發(fā)熱溫度不致超出允許值，因而不會(huì)影響其使用壽命。由于計(jì)算負(fù)荷實(shí)際上與從負(fù)荷曲線上查得的半小時(shí)最大負(fù)

13、荷P30（即年最大負(fù)荷Pmax）是基本相當(dāng)?shù)?，所以?jì)算負(fù)荷也可以認(rèn)為就是半小時(shí)最大負(fù)荷。2. 按需要系數(shù)法確定計(jì)算負(fù)荷（1）基本公式用電設(shè)備組的需要系數(shù)，為用電設(shè)各組的半小時(shí)最大負(fù)荷與其設(shè)備容量的比值。由此可得按需要系數(shù)法確定三相用電設(shè)各組有功計(jì)算負(fù)荷的基本公式為：Kd為需要系數(shù)，可有查表獲得。必須注意：附錄表1所列需要系數(shù)值是按車間范圍內(nèi)設(shè)各臺(tái)數(shù)較多的情況來確定的，所以需要系數(shù)值一般都比較低，例如冷加工機(jī)床組的需要系數(shù)值平均只有0.2左右。因此需要系數(shù)法較適用于確定車間的計(jì)算負(fù)荷。如果采用需要系數(shù)法來計(jì)算分支干線上用電設(shè)備各組的計(jì)算負(fù)荷，則附錄表1中的需要系數(shù)值往往偏小，宜適當(dāng)取大。只有12

14、臺(tái)設(shè)備時(shí)，可認(rèn)為Kd1，即P30Pe。對于電動(dòng)機(jī)，由于它本身功率損耗較大，因此當(dāng)只有一臺(tái)電動(dòng)機(jī)時(shí)，其P30PN/，這里PN為電動(dòng)機(jī)額定容量，為電動(dòng)機(jī)效率。在Kd適當(dāng)取大的同時(shí)，cos也宜適當(dāng)取大。無功計(jì)算負(fù)荷為：tan為對應(yīng)于用電設(shè)備組cos的正切值。視在計(jì)算負(fù)荷為cos為用電設(shè)備組的平均功率因數(shù)。計(jì)算電流為UN為用電設(shè)備組的額定電壓。如果一臺(tái)三相電動(dòng)機(jī)，則其計(jì)算電流應(yīng)取為其額定電流，即 （2）設(shè)備容量的計(jì)算需要系數(shù)法基本公式P30KdPe中的設(shè)備容量Pe，不含備用設(shè)備的容量，而且要注意，此容量的計(jì)算與用電設(shè)備組的工作制有關(guān)。A. 對一般連續(xù)工作制和短時(shí)工作制的用電設(shè)備組設(shè)備容量是所有設(shè)備的銘

15、牌額定容量之和。B. 對斷續(xù)周期工作制的用電設(shè)備組 設(shè)備容量是將所有設(shè)備在不同負(fù)荷持續(xù)率下的銘牌額定容量換算到一個(gè)規(guī)定的負(fù)荷持續(xù)率下的容量之和。斷續(xù)周期工作制的用電設(shè)備常用的有電焊機(jī)和吊車電動(dòng)機(jī)，各自的換算要求如下：電焊機(jī)組：要求容量統(tǒng)一換算到100，因此由式（2）可得換算后的設(shè)備容量為： 式中，PN、SN為電焊機(jī)的銘牌容量（前者為有功功率，后者為視在功率）；N為與銘牌容量對應(yīng)的負(fù)荷持續(xù)率（計(jì)算中用小數(shù)）；100為其值等于100的負(fù)荷持續(xù)率（計(jì)算中用1）；cos為銘牌規(guī)定的功率因數(shù)。 吊車電動(dòng)機(jī)組：要求容量統(tǒng)一換算到25，因此由式（2-2）可得換算后的設(shè)備容量為：式中，PN為吊車電動(dòng)機(jī)的銘牌容

16、量；N為與銘牌容量對應(yīng)的負(fù)荷持續(xù)率（計(jì)算中用小數(shù)）；25為其值等于25的負(fù)荷持續(xù)率（計(jì)算中用0.25）。C. 多組用電設(shè)備計(jì)算負(fù)荷的確定確定擁有多組用電設(shè)備的干線上或車間變電所低壓母線上的計(jì)算負(fù)荷時(shí)，應(yīng)考慮各運(yùn)用電設(shè)備的最大負(fù)荷不同時(shí)出現(xiàn)的因素。因此在確定多組用電設(shè)備的計(jì)算負(fù)荷時(shí)，應(yīng)結(jié)合具體情況對其有功負(fù)荷和無功負(fù)荷分別計(jì)入一個(gè)同時(shí)系數(shù)（又稱參差系數(shù)或綜合系數(shù)）Kp和Kq：總的有功計(jì)算負(fù)荷為：總的無功計(jì)算負(fù)荷為：以上兩式中的P30.i和Q30.i分別為各組設(shè)備的有功和無功計(jì)算負(fù)荷之和。總的視在計(jì)算負(fù)荷為：總的計(jì)算電流為：注意：由于各組設(shè)備的功率因數(shù)不一定相同，因此總的視在計(jì)算負(fù)荷和計(jì)算電流一般

17、不能用各組的視在計(jì)算負(fù)荷或計(jì)算電流之和來計(jì)算。3. 按二項(xiàng)式法確定計(jì)算負(fù)荷需要系數(shù)法是世界各國普遍采用和確定計(jì)算負(fù)荷的基本方法，簡單方便。二項(xiàng)式法應(yīng)用的局限性很大，但在確定設(shè)備臺(tái)數(shù)較少而設(shè)備容量差別懸殊的分支干線的計(jì)算負(fù)荷時(shí)，采用二項(xiàng)式法較之采用需要系數(shù)法更為合理，且計(jì)算也較簡便。作業(yè)：（教材p19）習(xí)題2.1、2.2；教學(xué)反思- 13 -供配電技術(shù) 課程教案第3講課程類別 理論課授課題目 2.3 變電所總計(jì)算負(fù)荷的確定2.4 尖峰電流的計(jì)算教學(xué)目的與要求1. 了解工廠供電系統(tǒng)的功率損耗的基本概念，熟悉工廠的計(jì)算負(fù)荷的計(jì)算方法；2. 掌握工廠無功功率補(bǔ)償；3. 了解計(jì)算尖峰電流的概念及其計(jì)算方

18、法。教學(xué)重點(diǎn)與難點(diǎn)重點(diǎn)：1. 供電系統(tǒng)的功率損耗的基本概念；2. 工廠計(jì)算負(fù)荷的計(jì)算；3. 工廠功率因數(shù)、無功補(bǔ)償方法；難點(diǎn)：1. 變壓器功率損耗的確定；2. 工廠無功補(bǔ)償裝置容量及補(bǔ)償后的工廠計(jì)算負(fù)荷的確定。教具和媒體使用 多媒體課件。教學(xué)方法 講授法、問題教學(xué)法。教學(xué)時(shí)數(shù) 2學(xué)時(shí)。教學(xué)過程導(dǎo)入：復(fù)習(xí)回憶：功率因素的基本概念？計(jì)算負(fù)荷的概念？新授：一、工廠計(jì)算負(fù)荷的確定工廠計(jì)算負(fù)荷是選擇工廠電源進(jìn)線及主要電氣設(shè)備包括主變壓器的基本依據(jù)，也是計(jì)算工廠的功率因數(shù)及無功補(bǔ)償容量的基本依據(jù)。1. 按需要系數(shù)法確定工廠計(jì)算負(fù)荷將全廠用電設(shè)備的總?cè)萘縋e，（不計(jì)備用設(shè)備容量）乘上一個(gè)需要系數(shù)Kd，即得全

19、廠的有功計(jì)算負(fù)荷，即：2. 按逐級計(jì)算法確定工廠計(jì)算負(fù)荷工廠的計(jì)算負(fù)荷（這里舉有功負(fù)荷為例）P30.(1)，應(yīng)該是高壓母線上所有高壓配電線路計(jì)算負(fù)荷之和，再乘上一個(gè)同時(shí)系數(shù)。高壓配電線路的計(jì)算負(fù)荷P30.(2)，應(yīng)該是該線路所供車間變電所低壓側(cè)的計(jì)算負(fù)荷P30.(3)，加上變壓器的功率損耗PT和高壓配電線路的功率損耗PWL1，如此逐級計(jì)算即可求得供電系統(tǒng)所有元件的計(jì)算負(fù)荷。在負(fù)荷計(jì)算中，電力變壓器的功率損耗可按簡化公式近似計(jì)算： 以上二式中S30為變壓器二次側(cè)的視在計(jì)算負(fù)荷。二、工廠的功率因數(shù)、無功補(bǔ)償及補(bǔ)償后的工廠計(jì)算負(fù)荷1. 工廠的功率因數(shù)（1）瞬時(shí)功率因數(shù)可由相位表（功率因數(shù)表）直接測出

20、，或由功率表、電壓表、電流表的讀數(shù)通過下式求得（間接測量）：式中，P為功率表測出的三相功率讀數(shù)（kW）；U為電壓表測出的線電壓讀數(shù)（kV）；I為電流表測出的線電流讀數(shù)（A）。（2）平均功率因數(shù) 又稱加權(quán)平均功率因數(shù)，按下式計(jì)算：式中，Wp為某一段時(shí)間（通常取一月）內(nèi)消耗的有功電能，由有功電能表讀??；Wq為某一段時(shí)間（通常取一月）內(nèi)消耗的無功電能，由無功電能表讀取。（3）最大負(fù)荷時(shí)功率因數(shù) 指在最大負(fù)荷即計(jì)算負(fù)荷時(shí)的功率因數(shù)，按下式計(jì)算：在供電營業(yè)規(guī)則中規(guī)定：“用戶在當(dāng)?shù)毓╇娖髽I(yè)規(guī)定的電網(wǎng)高峰負(fù)荷時(shí)的功率因數(shù)應(yīng)達(dá)到下列規(guī)定：100kVA及以上高壓供電的用戶功率困數(shù)為0.90以上，其他電力用戶和大

21、、中型電力排灌站、躉購轉(zhuǎn)售電企業(yè)，功率因數(shù)為0.85以上?！辈⒁?guī)定，凡功率因數(shù)未達(dá)到上述規(guī)定的，應(yīng)增添無功補(bǔ)償裝置，通常采用并聯(lián)電容器進(jìn)行補(bǔ)償。2. 無功功率補(bǔ)償要使功率因數(shù)由cos提高到cos，必須裝設(shè)無功補(bǔ)償裝置（并聯(lián)電容器），其容量為： 或：式中， 稱為無功補(bǔ)償率，或比補(bǔ)償容量。這無功補(bǔ)償率，是表示要使1kW的有功功率由cos提高到cos所需要的無功補(bǔ)償容量kvar值。在確定了總的補(bǔ)償容量后，即可根據(jù)所選并聯(lián)電答器的單個(gè)容量qC來確定電容器的個(gè)數(shù)，即：3. 無功補(bǔ)償后的工廠計(jì)算負(fù)荷工廠（或車間）裝設(shè)了無功補(bǔ)償裝置以后，則在確定補(bǔ)償?shù)攸c(diǎn)以前的總計(jì)算負(fù)荷時(shí)，應(yīng)扣除無功補(bǔ)償容量，即總的無功計(jì)算

22、負(fù)荷：補(bǔ)償后總的視在計(jì)算負(fù)荷：三、尖峰電流尖峰電流是指持續(xù)時(shí)間12s的短時(shí)最大負(fù)荷電流。尖峰電流主要用來選擇熔斷器和低壓斷路器、整定繼電保護(hù)裝置及檢驗(yàn)電動(dòng)機(jī)自起動(dòng)條件等。1. 用電設(shè)備尖峰電流的計(jì)算（1）單臺(tái)用電設(shè)備尖峰電流的計(jì)算 單臺(tái)用電設(shè)備的尖峰電流就是其起動(dòng)電流，因此尖峰電流為：式中，IN為用電設(shè)備的額定電流；Ist為用電設(shè)備的起動(dòng)電流；st為用電設(shè)備的起動(dòng)電流倍數(shù)，籠型電動(dòng)機(jī)st57，繞線轉(zhuǎn)子電動(dòng)機(jī)st23，直流電動(dòng)機(jī)st1.7，電焊變壓器st3。（2）多臺(tái)用電設(shè)備尖峰電流的計(jì)算引至多臺(tái)用電設(shè)備的線路上的尖峰電流按下式計(jì)算：作業(yè)：教材p29 習(xí)題2.3、2.7。教學(xué)反思- 17 -供配

23、電技術(shù) 課程教案第4講課程類別 理論課授課題目 3.1 概述3.2 無限大容量電力系統(tǒng)及其三相短路分析教學(xué)目的與要求1. 掌握電力系統(tǒng)短路的類型、發(fā)生的原因及危害；2. 熟悉無限大容量電力系統(tǒng)發(fā)生三相短路時(shí)的物理過程；3. 掌握短路相關(guān)物理量。教學(xué)重點(diǎn)與難點(diǎn)重點(diǎn)：1. 電力系統(tǒng)短路的類型；2. 短路相關(guān)物理量的理解； 難點(diǎn)：1. 無限大容量電力系統(tǒng)三相短路的物理過程的理解；教具和媒體使用 多媒體課件。教學(xué)方法 講授法、問題教學(xué)法。教學(xué)時(shí)數(shù) 2學(xué)時(shí)。教學(xué)過程導(dǎo)入：電力系統(tǒng)的非正常運(yùn)行狀態(tài)的概念和成因？新授：一、短路概念1. 短路的種類在供電系統(tǒng)中，可能發(fā)生的主要短路種類有四種：三相短路、兩相短路

24、、兩相接地短路和單相接地短路。2. 無限大容量系統(tǒng)指其容量相對于單個(gè)用戶（例如一個(gè)工廠）的用電設(shè)備容量大得多的電力系統(tǒng)，以致饋電用戶的線路上無論如何變動(dòng)甚至發(fā)生短路時(shí)，系統(tǒng)變電站饋電母線上的電壓能始終維持基本不變。在實(shí)際應(yīng)用中，常把內(nèi)阻抗小于短路回路總阻抗10%的電源或系統(tǒng)（戴維南等值）作為無窮大容量電源。3. 短路物理過程電壓源（無窮大電源），在時(shí)刻t0經(jīng)電阻R及電感L突然短路 。短路前（t小于等于零）短路后穩(wěn)態(tài)（t至無窮）：短路暫態(tài)過程： 產(chǎn)生最嚴(yán)重短路電流的條件：（1）短路瞬時(shí)電壓過零 =0；（2）短路前空載或 cos=1；（3）短路回路純電感 =90；二、三相短路的有關(guān)物理量1短路電流

25、周期分量有效值2短路全電流有效值因短路電流含有非周期分量，短路全電流不是正弦波，短路過程中短路全電流的有效值It，是指以該時(shí)間t為中心的一個(gè)周期內(nèi)，短路全電流瞬時(shí)值的均方根值，即為了簡化計(jì)算，假設(shè)其在一個(gè)周期內(nèi)數(shù)值不變，取其中心值（時(shí)刻t的值）計(jì)算，由上式可得短路全電流有效值為3短路沖擊電流和沖擊電流有效值短路沖擊電流ish是指短路全電流的最大瞬時(shí)值，短路全電流最大瞬時(shí)值出現(xiàn)在短路后的前半個(gè)周期，即t=0.01s時(shí)， 式中Ksh短路電流沖擊系數(shù)，。對于純電阻性電路，Ksh=1；對于純電感性電路，Ksh=2。因此，1 Ksh 2。短路沖擊電流的有效值Ish是指短路后第一個(gè)周期的短路全電流有效值。

26、即： 或 4穩(wěn)態(tài)短路電流有效值穩(wěn)態(tài)短路電流有效值是指短路電流非周期分量衰減完畢后的短路電流有效值，用I表示。 Ik=Ipe=I=Uav /Zk 5、三相短路容量在短路電流計(jì)算時(shí)，常遇到短路容量的概念，其定義為短路點(diǎn)所在線路的平均額定電壓與短路電流周期分量所構(gòu)成的三相視在功率，即 【思考】： 短路電流周期分量和非周期分量形成原因？作業(yè)：無。教學(xué)反思- 21 -供配電技術(shù) 課程教案第5講課程類別 理論課授課題目 3.3 短路電流計(jì)算3.4 短路電流效應(yīng)教學(xué)目的與要求1. 理解標(biāo)幺制的概念，掌握電氣元件阻抗標(biāo)幺值的計(jì)算方法；2. 掌握利用標(biāo)幺制計(jì)算短路電流的方法，了解短路電流的短路功率法計(jì)算方法；3

27、. 熟悉短路電流的熱效應(yīng)和電動(dòng)力效應(yīng)的概念。教學(xué)重點(diǎn)與難點(diǎn)重點(diǎn)：1. 標(biāo)幺值、基準(zhǔn)值的概念；2. 三相短路電流的標(biāo)幺制計(jì)算方法。難點(diǎn)：1. 三相短路電流的標(biāo)幺制計(jì)算方法。教具和媒體使用 多媒體課件。教學(xué)方法 講授法、問題教學(xué)法。教學(xué)時(shí)數(shù) 2學(xué)時(shí)。教學(xué)過程導(dǎo)入：回憶：短路電流的周期分量和非周期分量的形成原因？新授：一、無限大電源容量供電系統(tǒng)三相短路電流計(jì)算1. 標(biāo)么制用相對值表示元件的物理量，稱為標(biāo)么制。標(biāo)么值是指任意一個(gè)物理量的有名值與基準(zhǔn)值的比值，即：標(biāo)么值物理量的有名值物理量的基準(zhǔn)值 標(biāo)么值是一個(gè)相對值，沒有單位。在標(biāo)么制中，則容量、電壓、電流、阻抗(電抗)的標(biāo)么值分別為： ， ， ， 四

28、個(gè)基準(zhǔn)值中只有兩個(gè)是獨(dú)立的，通常選定基準(zhǔn)容量和基準(zhǔn)電壓為給定值，再按下式求出基準(zhǔn)電流和基準(zhǔn)電抗： 基準(zhǔn)值的選取是任意的，但是為了計(jì)算方便，通常取100MVA為基準(zhǔn)容量，取線路平均額定電壓為基準(zhǔn)電壓，即Sd=100MVA ，Ud=Uav=1.05UN 。2. 短路回路總標(biāo)么電抗計(jì)算采用標(biāo)么值計(jì)算短路電流時(shí)，首先需要計(jì)算短路回路中各個(gè)電氣元件的標(biāo)么電抗，然后求出短路回路的總標(biāo)么電抗。（1）各元件的標(biāo)么電抗取Ud=Uav，Sd為基準(zhǔn)容量。A. 線路標(biāo)么電抗 B. 變壓器電抗標(biāo)么值。若變壓器的額定容量為STN和阻抗電壓百分?jǐn)?shù)為Uk%，則忽略變壓器繞組電阻R的電抗標(biāo)么值為 （2）系統(tǒng)的標(biāo)么電抗系統(tǒng)標(biāo)么電

29、抗有以下三種求法：A. 若已知供電系統(tǒng)的系統(tǒng)電抗有名值Xs ，則系統(tǒng)標(biāo)么電抗為 B. 若已知供電系統(tǒng)出口處的短路容量S k，則系統(tǒng)的電抗有名值為，進(jìn)而求得系統(tǒng)標(biāo)么電抗為C. 若只知供電系統(tǒng)高壓出口線斷路器的斷流容量SNbr，可將供電系統(tǒng)出口斷路器的斷流容量看作系統(tǒng)的短路容量，求系統(tǒng)標(biāo)么電抗，即 （3）短路回路的總標(biāo)么電抗各元件電抗標(biāo)幺值計(jì)算出后，可據(jù)供電系統(tǒng)單線圖繪制等效電路圖，再計(jì)算短路回路總標(biāo)么阻抗。單一電源供電支路總標(biāo)么電抗由各元件標(biāo)么電抗直接相加求出，即 在計(jì)算低壓系統(tǒng)短路時(shí)往往需計(jì)及電阻的影響，短路回路的總標(biāo)么阻抗由短路回路總標(biāo)么電阻和總標(biāo)么電抗決定，即 二、三相短路電流計(jì)算無限大容

30、量系統(tǒng)發(fā)生三相短路時(shí)，短路電流的周期分量的幅值和有效值保持不變，短路電流的有關(guān)物理量Ish， ish ，I，和Sk都與短路電流周期分量有關(guān)。因此，只要算出短路電流周期分量的有效值，短路電流的其它各量按公式很容易求得。1三相短路電流周期分量有效值（1）三相短路電流周期分量標(biāo)么值： 因在標(biāo)么制中，U=Uav，故U=1，則有 （2）三相短路電流周期分量的有效值。三相短路電流周期分量的有效值，可由標(biāo)么值定義按下式計(jì)算： 2短路沖擊電流在高壓供電系統(tǒng)中為 在低壓供電系統(tǒng)中為 3三相短路容量 或 4. 兩相短路電流的計(jì)算兩相短路，其短路電流可由下式求得兩相短路電流與三相短路電流的關(guān)系為 5. 單相短路電流

31、的計(jì)算在工程計(jì)算中，大接地電流系統(tǒng)或低壓三相四線制系統(tǒng)發(fā)生單相短路時(shí)，單相短路電流可用下式進(jìn)行計(jì)算 三、短路電流的電動(dòng)力效應(yīng)及熱效應(yīng)1. 短路電流的電動(dòng)力計(jì)算（1）兩平行載流導(dǎo)體間的電動(dòng)力（2）三相平行導(dǎo)體間的短路電動(dòng)力三相短路時(shí)產(chǎn)生的最大電動(dòng)力為 ，N 對于成套電氣設(shè)備，因其相鄰支持點(diǎn)的距離l、導(dǎo)線間的中心距a、形狀系數(shù)Ks均為定值，故最大電動(dòng)力只與電流大小有關(guān)。因此，成套設(shè)備的動(dòng)穩(wěn)定性常用設(shè)備極限通過電流或動(dòng)穩(wěn)定電流ies表示。當(dāng)成套設(shè)備的允許極限通過電流峰值（或最大值）iesish時(shí)，或極限通過電流有效值IesIsh時(shí)，設(shè)備的機(jī)械強(qiáng)度就能承受沖擊電流的電動(dòng)力，即電氣設(shè)備的抗力強(qiáng)度合格；否

32、則不合格，應(yīng)按動(dòng)穩(wěn)定性要求重選。 2. 短路電流的熱效應(yīng)短路電流產(chǎn)生的熱量可按下式計(jì)算 由于短路全電流是由周期分量和非周期分量組成，為了與這兩個(gè)分量的發(fā)熱量相對應(yīng)，假想時(shí)間ti也應(yīng)分成兩部分，即 式中，ti.pe為短路電流周期分量的假想時(shí)間，ti.ap為短路電流非周期分量的假想時(shí)間。短路電流產(chǎn)生的全部熱量用于升高導(dǎo)體溫度，且使導(dǎo)體達(dá)到極限溫度，此時(shí) 故得 將計(jì)算出的最小熱穩(wěn)定截面與選用的導(dǎo)體截面比較，當(dāng)所選標(biāo)準(zhǔn)截面SSmin時(shí)，熱穩(wěn)定即合格。作業(yè)：教材p46，習(xí)題3.1。教學(xué)反思- 63 -供配電技術(shù) 課程教案第6講課程類別 理論課授課題目4.1 概述4.2 電弧的產(chǎn)生及其滅弧方法4.3 電力

33、變壓器教學(xué)目的與要求1. 了解供配電系統(tǒng)電氣設(shè)備的定義、分類；2. 掌握電弧形成、熄滅的原理，了解滅弧的基本方法；3. 了解電力變壓器的分類及其特點(diǎn)，掌握電力變壓器常見聯(lián)結(jié)組別的特點(diǎn)，熟悉電力變壓器銘牌主要技術(shù)參數(shù)的含義，了解電力變壓器的并聯(lián)運(yùn)行條件。教學(xué)重點(diǎn)與難點(diǎn)重點(diǎn)：1. 電弧形成、熄滅的原理；2. 電力變壓器常見聯(lián)結(jié)組別的特點(diǎn)、銘牌主要技術(shù)參數(shù)的含義以及并聯(lián)運(yùn)行的條件。難點(diǎn)：1. 電弧形成、熄滅的原理；2. 電力變壓器常見聯(lián)結(jié)組別的特點(diǎn)。教具和媒體使用 多媒體課件。教學(xué)方法 講授法、問題教學(xué)法。教學(xué)時(shí)數(shù) 2學(xué)時(shí)。教學(xué)過程導(dǎo)入：讓學(xué)生列舉所熟知的電氣設(shè)備的構(gòu)架、功能、特點(diǎn)和用途。新授：一、

34、供配電系統(tǒng)電氣設(shè)備的定義和分類1. 定義供配電系統(tǒng)的電氣設(shè)備是指用于發(fā)電、輸電、變電、配電和用電的所有設(shè)備，包括發(fā)電機(jī)、變壓器、控制電器、保護(hù)設(shè)備、測量儀表、線路器材和用電設(shè)備（如電動(dòng)機(jī)、照明用具）等。2. 分類（1）按電壓等級通常交流50Hz、額定電壓1200V以上或直流、額定電壓1500V以上的稱為高壓設(shè)備；交流50Hz、額定電壓1200V及以下或直流、額定電壓1500V及以下的為低壓設(shè)備。（2）按設(shè)備所屬回路（a）一次回路及一次設(shè)備：一次回路是指供配電系統(tǒng)中用于傳輸、變換和分配電力電能的主電路，其中的電氣設(shè)備就稱為一次設(shè)備或一次電器。 （b）二次回路及二次設(shè)備：二次回路是指用來控制、指示

35、、監(jiān)測和保護(hù)一次回路運(yùn)行的電路，其中的電氣設(shè)備就稱為二次設(shè)備或二次電器。通常二次設(shè)備和二次回路是通過電流互感器和電壓互感器與一次電路相連的。（3）按功能（a） 變換設(shè)備：是用來按電力系統(tǒng)工作的要求變換電壓或電流的電氣設(shè)備，如變壓器、互感器等。（b） 控制設(shè)備：用于按電力系統(tǒng)的工作要求控制一次電路通、斷的電氣設(shè)備，如高低壓斷路器、開關(guān)等。（c） 保護(hù)設(shè)備：用來對電力系統(tǒng)進(jìn)行過電流和過電壓等的保護(hù)用電氣設(shè)備，如熔斷器、避雷器等。（d） 補(bǔ)償設(shè)備：用來補(bǔ)償電力系統(tǒng)中無功功率以提高功率因數(shù)的設(shè)備，如并聯(lián)電容器等。（e） 成套設(shè)備(裝置)：按一次電路結(jié)線方案的要求，將有關(guān)一次設(shè)備及其相關(guān)的二次設(shè)備組合為

36、一體的電氣裝置，如高低壓開關(guān)柜、低壓配電屏、動(dòng)力和照明配電箱等。二、電弧的產(chǎn)生和滅弧方法1電弧的產(chǎn)生電弧是一種強(qiáng)烈的電游離現(xiàn)象，光亮很強(qiáng)，溫度很高，可燒毀觸頭、延長斷電時(shí)間等，碰撞游離產(chǎn)生電弧，熱游離維持電弧。2電弧產(chǎn)生的根本原因開關(guān)觸頭在分?jǐn)嚯娏鲿r(shí)之所以會(huì)產(chǎn)生電弧，根本原因在于觸頭本身及觸頭周圍的介質(zhì)中含有大量可被游離的電子。產(chǎn)生電弧的游離方式：熱電發(fā)射、高電場發(fā)射、碰撞游離、熱游離。3電弧的熄滅 熄滅電弧的去游離方式：復(fù)合、擴(kuò)散； 電弧熄滅的條件：去游離率 游離率；4開關(guān)電器中常用的滅弧方法 速拉滅弧法 冷卻滅弧法 吹弧滅弧法 長弧切短滅弧法 粗弧切短滅弧法 狹溝滅弧法 真空滅弧法 SF6

37、滅弧法5對電氣觸頭的基本要求 滿足正常負(fù)荷的發(fā)熱要求 具有足夠的機(jī)械強(qiáng)度 具有足夠的動(dòng)穩(wěn)定度和熱穩(wěn)定度 具有足夠的斷流能力三、電力變壓器根據(jù)國際電工委員會(huì)（IEC）的界定，電力變壓器指額定容量在5kVA及以上，單相的在1kVA及以上的輸變電用三相變壓器。它主要用于公用電網(wǎng)和工業(yè)電網(wǎng)中，將某一給定電壓值的電能轉(zhuǎn)變?yōu)樗蟮牧硪浑妷褐档碾娔?，以利于電能的合理輸送、分配和使用?電力變壓器的分類及結(jié)構(gòu)（1）按功用分：有升壓變壓器和降壓變壓器兩大類。工廠變電所都采用降壓變電器；（2）按相數(shù)分：有單相和三相兩大類，用戶變電所通常都采用三相變壓器；（3）按調(diào)壓方式分：無載調(diào)壓和有載調(diào)壓兩大類，用戶變電所大

38、多采用無載調(diào)壓變壓器；（4）按繞組導(dǎo)體材質(zhì)分：銅繞組變壓器和鋁繞組變壓器兩大類；（5）按繞組型式分：雙繞組變壓器、三繞組變壓器和自耦變壓器，用戶變電所大多采用雙繞組變壓器；（6）按繞組絕緣和冷卻方式分：油浸式、干式和充氣式（SF6）等變壓器，其中油浸式變壓器，又分為油浸自冷式、油浸風(fēng)冷式、油浸水冷式和強(qiáng)迫油循環(huán)冷卻式等，用戶變電所大多采用油浸自冷式變壓器。（7）按結(jié)構(gòu)性能分：普通變壓器、全密封變壓器和防雷變壓器等，用戶變電所大多采用普通變壓器。2聯(lián)接組別電力變壓器的聯(lián)結(jié)組別是指變壓器一、二次繞組所采用的聯(lián)結(jié)方式的類型及相應(yīng)的一、二次側(cè)對應(yīng)線電壓的相位關(guān)系。常用的聯(lián)結(jié)組別有Yyn0、Dyn11、

39、Yzn11、Yd11、YNd11等電力變壓器的每一個(gè)電壓側(cè)有三個(gè)繞組，高壓側(cè)繞組用A-X，B-Y，C-Z作為線段標(biāo)記，低壓側(cè)繞組用a-x，b-y，c-z作為線段標(biāo)記。（1） Yyn0聯(lián)結(jié)圖 變壓器Yyn0聯(lián)結(jié)組別a) 一、二次繞組結(jié)線 b) 一、二次電壓相量 c) 鐘表表示Yyn0聯(lián)結(jié)組別的示意圖如圖所示，其一次線電壓和對應(yīng)二次線電壓的相位關(guān)系如同時(shí)鐘在零點(diǎn)（12點(diǎn)）時(shí)時(shí)針與分針的位置一樣。（2） Dyn11聯(lián)結(jié)圖 變壓器Yyn0聯(lián)結(jié)組別a) 一、二次繞組結(jié)線 b) 一、二次電壓相量 c) 鐘表表示Dyn11聯(lián)結(jié)組別的示意圖如圖所示，其一次線電壓和對應(yīng)二次線電壓的相位關(guān)系如同時(shí)鐘在11點(diǎn)時(shí)時(shí)針

40、與分針的位置一樣。（3） Yyn0和Dyn11聯(lián)結(jié)的兩種配電變壓器比較1）對Dyn11聯(lián)結(jié)變壓器來說，其3n 次（n為正整數(shù)）諧波勵(lì)磁電流在其三角形聯(lián)結(jié)的一次繞組不致注入高壓公用電網(wǎng)中去。更有利于抑制高次諧波電流；2）Dyn11連接變壓器的零序阻抗較之Yyn0連接變壓器的零序阻抗小得多，因此Dyn11聯(lián)結(jié)變壓器二次側(cè)的單相接地短路電流較之Yyn0聯(lián)結(jié)變壓器二次側(cè)的單相接地短路電流大得多，從而更有利于低壓側(cè)單相接地故障的保護(hù)和切除；3）當(dāng)接地單相不平衡負(fù)載時(shí)，由于Yyn0聯(lián)結(jié)變壓器要求中性線（N線）電流不超過二次側(cè)繞組額定電流的25%，因而嚴(yán)重限制了接用單相負(fù)荷的容量，影響了變壓器設(shè)備能力的充分

41、發(fā)揮。3銘牌主要技術(shù)參數(shù)的含義電力變壓器全型號的表示和含義如下：（1）額定電壓：一次側(cè)的額定電壓為U1N，二次側(cè)的額定電壓為U2N，對于三相變壓器，U1N和U2N都是線電壓值，一般用kV表示，低壓也可用V表示。（2）額定電流：變壓器的額定電流指變壓器在容許溫升下一、二次繞組長期工作所容許通過的最大電流，分別用I1N和I2N表示。對于三相變壓器，I1N和I2N都表示線電流，單位是A。（3）額定容量：變壓器的額定容量，是指它在規(guī)定的環(huán)境條件下，室外安裝時(shí)，在規(guī)定的使用年限（一般以20年計(jì)）內(nèi)能連續(xù)輸出的最大視在功率，通常用kVA作單位。4電力變壓器的并列運(yùn)行條件兩臺(tái)或多臺(tái)變壓器并列運(yùn)行時(shí)，必須滿足

42、以下三個(gè)基本條件：（1）所有并列變壓器的額定一次電壓和二次電壓必須對應(yīng)相等；（2）所有并列變壓器的阻抗電壓必須相等；（3）所有并列變壓器的聯(lián)結(jié)組別必須相同；此外，并列運(yùn)行的變壓器容量應(yīng)盡量相同或相近，其最大容量與最小容量之比，一般不宜超過31。作業(yè)：思考題4.1-4.6。教學(xué)反思供配電技術(shù) 課程教案第7講課程類別 理論課授課題目4.4 互感器4.5 熔斷器教學(xué)目的與要求1. 掌握電流互感器與電壓互感器的結(jié)構(gòu)、原理、接線、分類以及使用注意事項(xiàng)；2. 掌握熔斷器的工作原理，了解高、低壓熔斷器的類型、構(gòu)造及其特點(diǎn)。教學(xué)重點(diǎn)與難點(diǎn)重點(diǎn)：1. 電壓、電流互感器的結(jié)構(gòu)、原理、接線、分類以及使用注意事項(xiàng)；2

43、. 熔斷器的工作原理。難點(diǎn)：1. 正確理解電壓、電流互感器的工作原理、接線方式及其特點(diǎn)。教具和媒體使用 多媒體課件。教學(xué)方法 講授法、問題教學(xué)法。教學(xué)時(shí)數(shù) 2學(xué)時(shí)。教學(xué)過程導(dǎo)入：復(fù)習(xí)回憶變壓器的工作原理。新授：一、互感器1概述互感器實(shí)質(zhì)上是一種特殊的變壓器，又可稱為儀用變壓器或測量互感器，在供配電系統(tǒng)中具有重要的作用，主要功能為：（1）變換功能；（2）來擴(kuò)大儀表、繼電器的使用范圍：互感器的二次側(cè)的電流或電壓額定值統(tǒng)一規(guī)定為5A（1A）及100V，便于二次設(shè)備制造規(guī)格統(tǒng)一和批量生產(chǎn)；（3）隔離和保護(hù)功能：使儀表、繼電器等二次設(shè)備與一次主電路隔離，提高了電路工作的安全性和可靠性，而且有利于人身安全

44、。2電流互感器電流互感器簡稱CT（文字符號為TA，單二次繞組電流互感器圖形符號為），是變換電流的設(shè)備。（1）工作原理電流互感器由一次繞組、鐵芯、二次繞組組成。其結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是：一次繞組匝數(shù)少且粗，有的型號還沒有一次繞組，利用穿過其鐵芯的一次電路作為一次繞組（相當(dāng)于1匝）；而二次繞組匝數(shù)很多，導(dǎo)體較細(xì)。電流互感器的一次繞組串接在一次電路中，二次繞組與儀表、繼電器電流線圈串聯(lián)，形成閉合回路，由于這些電流線圈阻抗很小，工作時(shí)電流互感器二次回路接近短路狀態(tài)。式中，I1N、I2N分別為電流互感器一次側(cè)和二次側(cè)的額定電流值，N1、N2為其一次和二次繞組匝數(shù)。（2）接線方式 兩相式接線：這種接線也叫不完全星形接

45、線，在中性點(diǎn)不接地的高壓系統(tǒng)中，廣泛用于測量三相電流、電能及作過電流保護(hù)之用，公共線上的電流為，如圖b所示； 兩相電流差接線：該接線又叫兩相一繼電器式接線，流過電流繼電器線圈的電流為，其量值是相電流的倍。這種接線適用于中性點(diǎn)不接地高壓系統(tǒng)中，作過電流保護(hù)之用，如圖c所示； 三相星形接線：每相裝有互感器，能反映各相電流，廣泛用于三相不平衡系統(tǒng)中（高壓或低壓系統(tǒng)），作三相電流、電能測量及過電流繼電器保護(hù)之用，如圖d所示。（3）使用注意事項(xiàng) 電流互感器在工作時(shí)二次側(cè)不得開路； 電流互感器二次側(cè)有一端必須接地； 電流互感器在接線時(shí)，必須注意其端子的極性；（4）類型和型號互感器的類型很多：按其一次繞組的

46、匝數(shù)分，有單匝式（包括母線式、芯柱式、套管式）和多匝式（包括線圈式、線環(huán)式、串級式等）；按其用途分，有測量用和保護(hù)用兩大類；按其準(zhǔn)確級分，測量用電流互感器有0.1、0.2、0.5、1、3、5等級，保護(hù)用電流互感器有5P、10P、兩級。現(xiàn)在應(yīng)用最普遍的是環(huán)氧樹脂澆注絕緣的干式電流互感器。戶內(nèi)高壓一般用LQJ-10型電流互感器；戶內(nèi)低壓一般用LMZJ1-0.5型電流互感器，它用于500V及以下的低壓配電裝置中。3電壓互感器電壓互感器簡稱PT（文字符號為TV，單相式電壓互感器圖形符號為 ），是電壓變換的設(shè)備。（1）工作原理電壓互感器的基本結(jié)構(gòu)原理：它由一次繞組、二次繞組、鐵芯組成。一次繞組并聯(lián)在線路

47、上，一次繞組匝數(shù)較多，二次繞組的匝數(shù)較少，相當(dāng)于降低變壓器。二次回路中，儀表、繼電器的電壓線圈與二次繞組并聯(lián)，這些線圈的阻抗很大，工作時(shí)二次繞組近似于開路狀態(tài)。電壓互感器的變壓比用Ku：式中，U1N、U2N分別為電壓互感器一次繞組和二次繞組額定電壓，N1、N2為一次繞組和二次繞組的匝數(shù)。變壓比Ku通常表示成如10/0.1kV的形式。電壓互感器有單相和三相兩大類，在成套裝置內(nèi)，采用單相電壓互感器較為常見。（2）電壓互感器的接線方式電壓互感器一次電壓取決于一次側(cè)連接的電網(wǎng)電壓，不受二次影響。電壓互感器二次側(cè)負(fù)載是測量儀表、繼電器的電壓線圈，近視工作在開路狀態(tài)，一、二次繞組不允許短路，在二次側(cè)出口處

48、安裝熔斷器或自動(dòng)空氣開關(guān)，應(yīng)用過載和短路保護(hù)。 采用一個(gè)單相電壓互感器的接線（圖a）。供儀表和繼電器測量一個(gè)線電壓，如用作做備用線路的電壓監(jiān)視； 采用兩個(gè)單相電壓互感器接成V-V形接線（圖b）。供儀表和繼電器測量三個(gè)線電壓； 采用三個(gè)單相電壓互感器接成Y0/Y0形（圖c）。供儀表和繼電器測量三個(gè)線電壓和相電壓。在小電流接地系統(tǒng)中，該接線方式中測量相電壓的電壓表應(yīng)按線電壓選擇； 采用三個(gè)單相三繞組電壓互感器或一個(gè)三相五芯柱式電壓互感器接成Y0/Y0/形(圖d)。其中一組二次繞組接成Y0，供測量三個(gè)線電壓和三個(gè)相電壓；另一組繞組（零序繞組）接成開口三角形，接電壓繼電器，當(dāng)線路正常工作時(shí)，開口三角兩

49、端的零序電壓接近于零，而當(dāng)線路上發(fā)生單相接地故障時(shí)，開口三角兩端的零序電壓接近100V，使電壓繼電器動(dòng)作，發(fā)出信號。（3）電壓互感器使用注意事項(xiàng)及配置原則 電壓互感器在工作時(shí)，其一、二次側(cè)不得短路； 電壓互感器二次側(cè)有一端必須接地； 電壓互感器在接線時(shí)，必須注意其端子的極性。二、熔斷器熔斷器是當(dāng)所在電路的電流超過規(guī)定值并經(jīng)一定時(shí)間后，使其熔體熔化而分?jǐn)嚯娏鳌嚅_電路的一種應(yīng)用及廣的過電流保護(hù)電器，其主要功能是對電路及電路設(shè)備進(jìn)行短路保護(hù)，但有的也具有過負(fù)荷保護(hù)的功能。文字符號：FU ；圖形符號： ；1高壓熔斷器（1）RN系列高壓熔斷器工作熔體(銅熔絲)上焊有小錫球。錫是低熔點(diǎn)金屬，過負(fù)荷時(shí)錫球

50、受熱首先熔化，引起工作熔體熔斷，接著指示熔體熔斷。RN系列高壓熔斷器主要用于335kV電力系統(tǒng)短路保護(hù)和過載保護(hù)，其中RN1型用于電力變壓器和電力線路短路保護(hù)，額定電流可達(dá)100A；RN2型用于電壓互感器的短路保護(hù)，額定電流一般為0.5A。（2）RW系列高壓跌落式熔斷器RW系列戶外高壓跌落式熔斷器主要作為配電變壓器或電力線路的短路保護(hù)和過負(fù)荷保護(hù)。用戶供配電系統(tǒng)中，室內(nèi)廣泛采用RN1，RN2等型高壓管式熔斷器，室外廣泛采用RW4、RE10等高壓跌開式熔斷器。2低壓熔斷器低壓熔斷器主要是用于低壓系統(tǒng)中設(shè)備及線路的過載和短路保護(hù)。主要缺點(diǎn)是熔體熔斷后須更換，引起短時(shí)停電，保護(hù)特性和可靠性相對較差，

51、在一般情況下，須與其他電器配合使用。供配電系統(tǒng)中應(yīng)用較多的有RM10型密封管式熔斷器、RT10型填料管式熔斷器和RZ1型自封式熔斷器。作業(yè)：思考題4.7-4.12。教學(xué)反思供配電技術(shù) 課程教案第8講課程類別 理論課授課題目4.6 高壓開關(guān)設(shè)備4.7 低壓開關(guān)設(shè)備4.8 避雷器4.9 成套配電裝置教學(xué)目的與要求1. 了解高/低壓斷路器、隔離開關(guān)、負(fù)荷開關(guān)的構(gòu)造和主要類型，掌握高/低壓斷路器、負(fù)荷開關(guān)、隔離開關(guān)的功能以及三者差別；2. 了解避雷器的分類、結(jié)構(gòu)和原理；3. 了解成套配電裝置的概念。教學(xué)重點(diǎn)與難點(diǎn)重點(diǎn)：1. 高/低壓斷路器、負(fù)荷開關(guān)、隔離開關(guān)的功能特點(diǎn)；2. 避雷器的工作原理、應(yīng)用。難點(diǎn)：無。教具和媒體使用 多媒體課件。教學(xué)方法 講授法、問題教學(xué)法。教學(xué)時(shí)數(shù) 2學(xué)時(shí)。教學(xué)過程導(dǎo)入：復(fù)習(xí)回憶。新授：一、高壓開關(guān)設(shè)備1高壓隔離開關(guān)（刀閘）文字符號：QS；圖形