電力系統(tǒng)電氣設(shè)備復(fù)習(xí)詳細(xì)知識(shí)點(diǎn)

電力系統(tǒng)電氣設(shè)備

題型

一、選擇題（本大題共10小題，每題2分，共20分）

二、名詞解釋（本大題共5小題，每題3分，共15分）

三、簡(jiǎn)答題（本大題共5小題，每題5分，共25分）

四、綜合題（本大題共2小題，第1題15分，第1題10分，共25分）

兩道綜合題都是電氣主接線的內(nèi)容，有畫圖題

五、計(jì)算題（15分）

復(fù)習(xí)提綱

（-）緒論

：凝汽式火力發(fā)電廠、熱電廠、燃?xì)廨啓C(jī)發(fā)電廠

2.水力發(fā)電廠的類型：壩式水電站、引水式水電站、抽水蓄能電站

3.一次設(shè)備、二次設(shè)備的定義和類型

一次設(shè)備二次設(shè)備

定義生產(chǎn),輸送,分配,消耗電能的設(shè)備對(duì)一次設(shè)備進(jìn)展監(jiān)測(cè),控制，調(diào)節(jié)和保護(hù)的電氣設(shè)備

類型發(fā)電機(jī)、變壓器、開關(guān)設(shè)備、母線互感器、測(cè)量?jī)x表、控制器件、繼電保護(hù)、自動(dòng)裝置

（二）高壓開關(guān)電器

1.高壓斷路器的定義、作用、種類、技術(shù)參數(shù)

定義

作用其一是控制作用（系統(tǒng)正常情況）；其二是保護(hù)作用（系統(tǒng)故障情況）。

按安裝地點(diǎn)：屋內(nèi)式斷路器、屋外式斷路器

種類按采用的滅弧介質(zhì)：油斷路器、壓縮空氣斷路器、真空斷路器、SF6斷路器、自產(chǎn)氣斷路器、磁吹斷路

然

額定電壓UN、額定電流IN、最高工作電壓Uwgx、額定開斷電流hbr、額定開斷容量、動(dòng)穩(wěn)定電流［極

技術(shù)參數(shù)

限通過電流）ids、熱穩(wěn)定電流卜、額定關(guān)合電流1Nd、合閘時(shí)間3和分閘時(shí)間Gf、自動(dòng)重合閘性能

2.隔離開關(guān)的作用、種類、與斷路器的區(qū)別

隔離電源，保證檢修工作的平安：

用隔離開關(guān)配合斷路器，在電路中進(jìn)展倒閘操作；

作用

接通或切斷小電流電路；

在某些終端變電所中，快分隔離開關(guān)與接地開關(guān)相配合，可代替斷路器的工作。

按裝設(shè)地點(diǎn)分：戶內(nèi)式和戶外式

按絕緣支柱分：?jiǎn)沃?，雙柱式和三柱式

種類按動(dòng)觸頭運(yùn)動(dòng)方式分：水平旋轉(zhuǎn)式,垂音旋轉(zhuǎn)式.擺動(dòng)式和插入式

按有無接地刀閘分：無接地刀閘，一側(cè)有接地刀閘，兩側(cè)有接地刀閘

按操動(dòng)機(jī)構(gòu)分：手動(dòng)式，電動(dòng)式，氣動(dòng)式，液動(dòng)式

按極數(shù)分：?jiǎn)螛O，雙極，三極

斷路器有滅弧裝置

與斷路器的區(qū)別停電操作：先斷斷路器，再斷負(fù)荷側(cè)隔離開關(guān)，最后斷電源側(cè)隔離開關(guān)

送電操作：先合電源側(cè)隔離開關(guān)，再合負(fù)荷側(cè)隔離開關(guān)，最后合斷路器

3.高壓負(fù)荷開關(guān)的作用

控制作用能開斷正常的負(fù)荷電流和過負(fù)荷電流；能關(guān)合?定的短路電流，但不能開斷短路電流。

保護(hù)作用具有斷路器的一局部功能°具有熔斷器的全部功能（帶熔斷器）。

4.高壓熔斷器的作用、安秒特性、分類

作用故障或過負(fù)荷時(shí)自動(dòng)切斷電路，保護(hù)設(shè)備。

按使用地點(diǎn)分：戶內(nèi)式和戶外式

按是否有限流作用：限流式和非限流式

熔體熔斷電流和熔斷時(shí)間之間呈現(xiàn)反時(shí)限特性，其關(guān)系曲線稱為熔斷器

的保護(hù)特性，也稱安秒特性曲線。

安秒

特性05

02

0I

005

002

0.01

5102050IOO20050010002000500010000

g

6?33k\.培絲女秒帶館II線

5.重合器的作用

控制功能（系統(tǒng)正常工作時(shí)）和俁護(hù)功能（系統(tǒng)非正常工作時(shí)）。

6.分段器的作用、分段器與重合器（或斷路器）的配合使用

作用：分段器是配電系統(tǒng)中用來隔離故障線路區(qū)段的自動(dòng)保護(hù)裝置，通常與自動(dòng)重合器或斷路器配合使用。

與重合器（或斷路器）的配合使用：

L1變電所出口選用重合器，整定為“一快三慢”。分支線

路選用六組跌落式自動(dòng)分段器Fl、F2、F3、F4、F5、F6

重合囂111F1

將其線路分成LI、L2、L3、L4、L5、L6、L7段。分段器

-------------------------------------

的額定啟動(dòng)電流值與重合器啟動(dòng)電流值相配合，F(xiàn)1計(jì)數(shù)

F2

L2,1L4________。乙L5次數(shù)R次，「2、FR、P5計(jì)數(shù)次數(shù)2次，F(xiàn)4、「6計(jì)數(shù)次數(shù)

兇兇々kSZ?

E3F3F411次。

——K~~———-------—

F5E2F6

1.假設(shè)故障E1發(fā)生在L5段，重合器、分段器F1、

匚Z1L1

F3、F4通過故障電流，重合器自動(dòng)分匣，線路失壓，F(xiàn)4

IC■F1

重合善到達(dá)整定1次計(jì)數(shù)次數(shù)自動(dòng)分閘跌落，隔離故障L5段，

——---------------------------重合器自動(dòng)重合后恢復(fù)線路U、L2、L3、L4、L6、L7

F2

L2,了L4。段供電。

E2百育工

L6/,i^7iL7Z7T^

L2SI學(xué)L2SJ

F5￡2F6

2.假設(shè)故障E2發(fā)生在L6段，重合器、分段器FI、

F5通過故障電流，重合器自動(dòng)分閘，如果為瞬時(shí)故障，

重合器自動(dòng)重合成功恢復(fù)供電。Fl、F5沒有到達(dá)整定計(jì)

數(shù)次數(shù)應(yīng)處于合閘狀態(tài)。如果為永久性故障，重合器自

動(dòng)重合不成功，再次分閘，線路失壓，F(xiàn)5到達(dá)整定2次

計(jì)數(shù)次數(shù)自動(dòng)分閘跌落，隔離故障L6段，F(xiàn)1沒有達(dá)整

定的計(jì)數(shù)次數(shù)處于合閘狀態(tài)。重合器重合后恢復(fù)線路L

1、L2、L3、L4、L5段供電。

3.假設(shè)故障E3發(fā)生在L2段，重合器、分段器F1通

O過故障電流，重合器自動(dòng)分閘。如果為瞬時(shí)故障，重合

重合器器自動(dòng)重合成功恢復(fù)供電。F1沒有到達(dá)整定計(jì)數(shù)次數(shù)應(yīng)

處于合閘狀態(tài)。如果為永久性故障，重合器重合不成功，

分閘，重:合器再次重合不成功，再次分閘，線路失壓，F(xiàn)

1到達(dá)整定3次計(jì)數(shù)次數(shù)自動(dòng)分閘跌落，隔離故障L2段,

重合器重合后恢復(fù)線路L1段供電。

（三）互感器

L互感器的定義、作用、與系統(tǒng)的連接

定義

1.將一次I可路的高電壓和大電流變?yōu)槎蜪可路的標(biāo)準(zhǔn)值，使測(cè)量?jī)x表和保護(hù)裝置標(biāo)準(zhǔn)化。

2.所有二次設(shè)備可用低電壓、小電流的電纜連接，二次設(shè)備的絕緣水平能按低電壓設(shè)計(jì)，構(gòu)造輕巧，價(jià)格廉

作用價(jià)。便「集中管理，可實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)方控制和測(cè)量。

3.二次回路不受一次回路的限制，使二次側(cè)的設(shè)備與高電壓局部隔離，且互感器二次側(cè)要有一點(diǎn)接地，保證

二次系統(tǒng)設(shè)備和工作人員的平安。

互感器是一種特殊的變壓器。

電流互感器一次繞組串接于被測(cè)電路，二次繞組與測(cè)量?jī)x

表或繼電器的電流線圈相串聯(lián)。

與系電壓互感器一次繞組并接于被測(cè)電路，二次繞組與測(cè)量?jī)x

統(tǒng)的表或繼電器的電壓線圈相串聯(lián)。

連接

圖4—1系統(tǒng)柞挎圖

2.電磁式電流互感器的工作原理（二次回路為什么不能開路？）、測(cè)量誤差、接線

原理Ki=INl/IN2^NN2/NNl

二次回

正常工作時(shí)：磁動(dòng)勢(shì)N|I,+N2I2=NIIO?N山和N2I2互相抵消一大局部，勵(lì)磁磁動(dòng)勢(shì)NM,數(shù)值不大。

路為什二次電路開路時(shí)：N2I2等于零，勵(lì)磁磁動(dòng)勢(shì)猛增到N山，鐵芯中磁感應(yīng)強(qiáng)度猛增，造成鐵心磁飽和。鐵芯

么不能飽和致使隨時(shí)間變化的磁通小的波形由正弦波變?yōu)槠巾敳?，如下圖在磁通曲線中過零前后磁通中在短時(shí)

開路間內(nèi)從+①m變?yōu)?①m,使d①/dt值很大。

運(yùn)行中I.e2=-d<l>/dt,磁通急劇變化時(shí)，二次繞組內(nèi)將感應(yīng)很高的尖頂波

二次回電勢(shì)e2,危及工作人員的平安，威脅儀表和繼電器以及連接電纜

路開路的絕緣。

可能造2.磁路的嚴(yán)重飽和還會(huì)使鐵心嚴(yán)重發(fā)熱，假設(shè)不能及時(shí)發(fā)現(xiàn)和處

成的后理，會(huì)使電磁式電流互感器燒毀和電纜著火。

果3.在鐵芯中產(chǎn)生剩磁，影響互感器的特性。

電磁式電流互感器的等值電路和向量圖

由TA的等效電路得、一■，可以看出：日與日在數(shù)值上和相位上都不相等，測(cè)量結(jié)果

有誤差。勵(lì)磁電流是產(chǎn)生誤差的原因。

⑴電流誤差m二次電流的測(cè)量值乘以額定電流比所得的值與實(shí)際一次電流之差，占一次電流的百分比。

(2)相角誤差Si：相位差為旋轉(zhuǎn)180°的二次電流相量七，與一次電流相量L之間的夾角5i，并規(guī)定七,

超前h時(shí)，相位差6i為正值。

3.電磁式電壓互感器的工作原理、測(cè)量誤差、接線

測(cè)量誤差L誤差分析

I

由等效電路可得

由圖可以看出，二次電壓區(qū)和一次電壓日大小不相等，相位差也不差180度，測(cè)量有誤差，誤差由勵(lì)

磁電流和內(nèi)阻抗造成。電壓相量圖如下圖。

2.電壓誤差：二次電壓乘以額定電壓比與實(shí)際一次電壓之差占一次電壓的百分比。

Lx?

㈢

即，電壓誤差二空載電壓誤差+負(fù)教電壓誤差

3.相位誤差：旋轉(zhuǎn)180。的二次電壓相量與一次電壓相量之間的夾角。并規(guī)定Ui滯后-U2'時(shí)，其值為正。

即，相位誤差=空載相位差+負(fù)載相位差

減小誤差的方法:

互感器本身的構(gòu)造及材料：①減小內(nèi)阻抗：減小線圈電阻；減小匝數(shù)；選用合理的線圈構(gòu)造；②減小

勵(lì)磁電流：即選用高磁導(dǎo)率的材料。

互感器的運(yùn)行工況：①減小二次負(fù)載電流：使二次負(fù)載盡可能大，即減少并聯(lián)的儀表和繼電器的數(shù)目

②二次負(fù)荷功率因數(shù)應(yīng)保證在額定功率因數(shù)0.8范圍內(nèi)；③一次側(cè)電壓的大小，一般變化不大。

電壓互感器的電壓誤壬和相位誤差與

互感器本身的構(gòu)造及材料，勵(lì)磁電流

10、二次負(fù)載電流12和二次負(fù)荷的功

率因數(shù)cos4）2這些運(yùn)行參數(shù)有關(guān)。

二次負(fù)載電流12增大時(shí)，|fu|增大,

I6uI也相應(yīng)增大。

（四）電氣主接線

1.電氣主接線的定義：由規(guī)定的各種電氣設(shè)備的圖形符號(hào)和連接線所組成的表示接收和分配電能的電路。

2.單母線接線的類型、斷路器與隔離開關(guān)的倒閘操作、單母線帶旁路母線接線的特點(diǎn)及相關(guān)操作步驟

類型單母線、單母線分段、單母線（分段）帶旁

斷路器原則：

與隔離發(fā)電廠和變電所電氣設(shè)備有運(yùn)行、備用和檢修三種狀態(tài)。由于正常供電

開關(guān)的的需要或者故障的發(fā)生，而轉(zhuǎn)換設(shè)備工作狀態(tài)的操作稱為“倒閘操作”。

倒閘操倒閘操作正確與否，直接影響平安運(yùn)行。

作主要涉及到拉合斷路器和隔離開關(guān)，拉合斷路器和熔斷器的操作以及合

閘熔斷器；投切繼電保護(hù)裝置或自動(dòng)裝置或改變其整定值；拆裝臨時(shí)接

地線；改變中性點(diǎn)接線方式和電網(wǎng)的合環(huán)與解列操作等。

倒閘操作時(shí)要注意“五防〃：防止帶負(fù)荷拉合隔離開關(guān)；防止帶接地線

合隔離開關(guān)；防止帶電掛接地線；防止誤拉合斷路器；防止誤入帶電間

隔。

斷路器與隔離開關(guān)間的倒閘操作順序：由于隔離開關(guān)沒有專門的滅弧裝

置，所以在接通電路時(shí)，必須先合兩側(cè)的隔離開關(guān)，后合斷路器。切除

電路時(shí)，必須先斷開斷路器，后拉開兩側(cè)隔離開關(guān)，即操作隔離開關(guān)必

須是在斷路器斷開的情況下進(jìn)展。保證隔離開關(guān)“先通后斷”（在等電

位狀態(tài)下，隔離開關(guān)也可以單獨(dú)操作），這種斷路器與隔離開關(guān)間的操作

順序必須嚴(yán)格遵守，絕不能帶負(fù)荷拉刀閘（即隔離開關(guān)），否則將造成誤

操作，產(chǎn)生電弧而導(dǎo)致嚴(yán)重的后果。

單母線1）旁路斷路器QFp連接旁路母線Wp和工作母線Wo

帶旁路2）各出線回路在線路隔離開關(guān)的線路側(cè)再用一臺(tái)旁路隔離開關(guān)接至旁路母線上。正常運(yùn)行時(shí)，旁路斷路

母線接器及兩側(cè)隔離開關(guān)和每條出線的旁路隔離開關(guān)QSp均是斷開的，為單母線運(yùn)行。這樣，平時(shí)旁路母線不

線特點(diǎn)通電，減少故障的可能性。

相關(guān)操檢修出線斷路器QF1時(shí)：

作步驟（1）先合上QFp兩側(cè)的隔離開關(guān)，再合上QFp,檢查旁路母線是否完好（假設(shè)有故障QFp會(huì)自動(dòng)跳開;

（2）在旁路母線完好的情況下，斷開QFp；

（3）合上QSlp,再合上QFp；斷開QF1、QS12、QS11,QF1退出工作，該線路經(jīng)W、QFp及其兩側(cè)隔

離開關(guān)、QSlp得到供電。

優(yōu)點(diǎn)：供電可靠性提高了，保證了對(duì)重要用戶的不連續(xù)供電，倒閘操作相對(duì)簡(jiǎn)單。

缺點(diǎn)：增加了設(shè)備，從而增加了投資的占地面積

3.雙母線接線的類型，專用旁路斷路器的雙母線帶旁路母線的電氣主接線圖、特點(diǎn)及相關(guān)操作步驟

類型雙母線、雙母線分段、雙母線（分段）帶旁路、3/2斷路器接線、變壓器一母線組接線

特點(diǎn)1）增設(shè)了一組旁路母線W3及專用旁路斷路器QFp回路。

2）各回路除通過斷路器與兩組匯流母線連接外，還通過旁

路隔離開關(guān)與旁路母線相連接。

正常運(yùn)行時(shí)：雙母線同時(shí)運(yùn)行，引出線和電源回路平均分

配好后，固定工作于某組母線上。這樣，負(fù)荷平衡，母線

上流過電流最小。

應(yīng)該注意：旁路母線只為檢修斷路器時(shí)不中斷供電而設(shè)，

它不能代替匯流母線。

相關(guān)操

作步驟

4.單元接線的定義和類型、橋形接線的電氣主接線圖和特點(diǎn)及其相關(guān)操作步驟、多角形接線類型

單元定義：將發(fā)電機(jī)與變壓器或者發(fā)電機(jī)-變壓器-線路都直接串式起來，形成一個(gè)單元，中間不設(shè)母線。

接線類型：雙繞組變壓器單元接線、發(fā)電機(jī)一三繞組變壓器（或自耦變）單元接線

相關(guān)操作步驟：相關(guān)操作步驟：

①出線的投切很方便。出線故障，僅線路跳閘，其余回路可繼續(xù)①變壓器的切除和投入比擬簡(jiǎn)單。如變

供電。壓器故障時(shí)，僅故障變壓器回路的斷路

②正常運(yùn)行時(shí)變壓器操作復(fù)雜。如變壓器TI檢修或發(fā)生故障時(shí)，器自動(dòng)跳閘，其余三歸I路可繼續(xù)工作；

需斷開斷路器QF1、QF3.使未故障線路WL1受到影響。拉開②線路的投切很復(fù)雜。如線路需要檢修

QS1后，再合上QFI,QF3,可恢復(fù)WLI供電。這一特點(diǎn)可概括或故障時(shí)，需斷開兩臺(tái)斷路器，并使該

為“內(nèi)橋內(nèi)（單元投切）不便〃。側(cè)變壓器停頓運(yùn)行，需經(jīng)倒閘操作恢復(fù)

③橋回路故障或檢修時(shí)全廠分列為兩局部，使兩個(gè)單元失去聯(lián)系:變壓器工作，造成變壓器短時(shí)停電，與

另外，穿越功率（由WL1經(jīng)QF1、QF3、QF2送到WL2或反方內(nèi)橋正好相反，概括為“外橋外（單元

向傳送功率）經(jīng)過的斷路器較多，使斷路器故障和檢修機(jī)率僻加,投切）不便”；

從而系統(tǒng)開環(huán)的機(jī)率大。為防止此缺點(diǎn)，可增設(shè)正常斷開的跨條,③橋I可路故隙或檢修時(shí)全廠分列為兩局

如上圖中的虛線局部，加跨條可使聯(lián)絡(luò)斷路器檢修時(shí)，穿越功率部，使兩單元失去聯(lián)系；同時(shí)，出線側(cè)

可從“跨條”中通過，減少了系統(tǒng)的開環(huán)時(shí)機(jī)?？鐥l回路中裝設(shè)斷路器故障或檢修時(shí)，造成該側(cè)變壓器

兩臺(tái)隔離開美的FI的是能輪流停電檢修任意一臺(tái)隔離開關(guān)。停電。為此，在實(shí)際接線中可采用內(nèi)跨

④出線斷路器故障或檢修時(shí)，造成該回路停電，也可通過外跨條條來提高運(yùn)行靈活性。

來提高其運(yùn)行靈活性。

特點(diǎn):

1）橋形接線簡(jiǎn)單清晰，沒有母線；

2）所用斷路器數(shù)量最少，經(jīng)濟(jì)性好；

3）易「?開展過渡為單母線分段或雙母線接線;

4）但可靠性和靈活性不夠高。

多角構(gòu)造特征：

接

形

1）多角形接線的斷路器數(shù)與回路數(shù)一樣，所用斷路器數(shù)目少，比單

線

母線或單母線分段都少；

K

一2）每個(gè)邊中含有一臺(tái)斷路器和兩臺(tái)隔離開關(guān)，各個(gè)邊互相連接成閉

/

X合的環(huán)形；

3）每個(gè)回路都接在兩臺(tái)斷路器之間。

」T2

（五）發(fā)電廠和變電所的自用電

1.廠用電、廠用電率的定義

廠用電定義；為發(fā)電廠的主機(jī)（鍋爐、汽輪機(jī)、發(fā)電機(jī)等）和輔助設(shè)備效勞的廠用機(jī)械以及全廠的運(yùn)行操作、熱

工和電氣試驗(yàn)、機(jī)械修配、電氣照明、電焊機(jī)等用電設(shè)備的總耗電量，統(tǒng)稱為廠用電。

廠用電率定義：機(jī)爐發(fā)電和供熱所需的自用電能消耗量分別與同一時(shí)期對(duì)應(yīng)機(jī)組發(fā)電量和供熱量的比值。

廠用電電壓等級(jí)的一般原則

分類:

I類負(fù)荷凡短時(shí)間（手動(dòng)切換恢復(fù)供電所需的時(shí)間）內(nèi)停頓供電，將影響人身或設(shè)備平安，使機(jī)組停頓或發(fā)電

量大幅度下降的廠用負(fù)荷，稱為I類廠用負(fù)荷。例如給水泵電動(dòng)機(jī)、凝結(jié)水泵電動(dòng)機(jī)等。

I【類負(fù)荷在較長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)停頓供電，會(huì)造成設(shè)備損壞或影響正常牛產(chǎn)，但在允許的停電時(shí)間內(nèi)，如經(jīng)俏班人員

操作后能恢復(fù)供電而不致造成生產(chǎn)混亂的負(fù)荷，稱為II類廠用負(fù)荷。例如輸煤系統(tǒng)機(jī)械用電動(dòng)機(jī)；

水處理設(shè)備和沖灰系統(tǒng)水泵用電動(dòng)機(jī)等。

HI類負(fù)荷在較長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)停頓供電不致直接影響生產(chǎn)的負(fù)荷，稱為III類廠用負(fù)荷。例如中央修配廠、油處理室

的電動(dòng)機(jī)等。

事故保安負(fù)荷在主機(jī)事故停機(jī)過程中及停機(jī)后一段時(shí)間內(nèi)，仍應(yīng)保證供電，否則可能引起主要設(shè)備損壞，重要的

自動(dòng)控制失靈或危及人身平安的負(fù)荷，稱為事故保安負(fù)荷。

廠用電電壓等級(jí)的一般原則:

與異步電動(dòng)機(jī)的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)相適應(yīng)；

解決好同容量的電動(dòng)機(jī)電壓低的價(jià)格較低，效率較高，但供電導(dǎo)線的截面較大，使銅耗量和發(fā)資增加的矛盾;

不同電壓等級(jí)的短路電流不同；

考慮對(duì)電動(dòng)機(jī)自起動(dòng)是否有利。

用電電壓等級(jí)

低壓廠380/220

3kV

高壓廠100-300MW(>kV

300MW以上當(dāng)技術(shù)經(jīng)濟(jì)合理時(shí)，也可采用兩種高壓廠用電電壓

3.廠用電的供電電源的類型

類型：正常工作電源、備用電源、啟動(dòng)電源、事故保安電源、交流不停電電源

（六）配電裝置

1.配電裝置的定義和選擇

定義是發(fā)電廠和變電所的重要組成局部，由開關(guān)設(shè)備、載流導(dǎo)體、保護(hù)和測(cè)量電器及必要的輔助設(shè)備構(gòu)成，用

來承受和分配電能。

選擇配電裝置型式的選擇，應(yīng)根據(jù)所在地區(qū)的地理情況及環(huán)境條件，因地制宜，節(jié)約用地，并結(jié)合運(yùn)行及檢修

要求，通過經(jīng)濟(jì)技術(shù)比擬確定。

一般情況下，在大、中型發(fā)電廠和變電站中，HOkV及以上電壓等級(jí)一般多采用屋外配電裝置。35kV及

以下電壓等級(jí)的配電裝置多采用層內(nèi)配電裝置。

遇特殊情況，HOkV裝置也可以采用屋內(nèi)配電裝置。如城市中心等空間狹小的場(chǎng)所或處于嚴(yán)重污穢的海邊

或化工區(qū)等區(qū)域。

(A)載流導(dǎo)體的發(fā)熱、電動(dòng)力及選擇

1.載流導(dǎo)體的長(zhǎng)期發(fā)熱、短時(shí)發(fā)熱、短路電流熱效應(yīng)的相關(guān)定義

長(zhǎng)時(shí)發(fā)熱導(dǎo)體中通過負(fù)荷電流及短路電流時(shí)溫度的變化

短時(shí)發(fā)熱是指短路開場(chǎng)至短路切除為止很短一段時(shí)間內(nèi)導(dǎo)體發(fā)熱的過程

短路電流熱效應(yīng)在配電裝置中，許多地方都存在著電磁作用力。

短路電流產(chǎn)生的電磁力稱為電動(dòng)力效應(yīng)。

短路電流數(shù)值很大，產(chǎn)生的電動(dòng)力也非常大，足以使電氣設(shè)備和載流導(dǎo)體產(chǎn)生變形或破壞。

載流導(dǎo)體處在破場(chǎng)中將受到電磁作用力。

(九)電氣設(shè)備的選擇

1.電氣設(shè)備選擇的一般條件

按1)額定電壓

正在選擇設(shè)備時(shí)一般按照導(dǎo)體和電器的額定電壓UN不低于安裝地點(diǎn)電網(wǎng)額定電壓UNS的條件選擇，即UN?UNS

常2)額定電流

工在規(guī)定的周圍介質(zhì)極限溫度下，導(dǎo)體和電器的額定電流IN應(yīng)不小于流過設(shè)備的最大持續(xù)工作電流Iwg、，即IN

作2IWmax

條3)自然環(huán)境條件

件選擇導(dǎo)體和電器時(shí)，應(yīng)按當(dāng)?shù)丨h(huán)境條件校核它們的根本使用條件。

選當(dāng)氣溫、風(fēng)速、濕度、污穢等級(jí)、海拔高度、地震烈度、覆冰厚度等環(huán)境條件超出一般電器的規(guī)定使用條件時(shí)，

擇應(yīng)向制造部門提出補(bǔ)充要求或采取相應(yīng)的防護(hù)措施。

按1)按短路熱穩(wěn)定校驗(yàn)

短短珞熱穩(wěn)定校驗(yàn)就是要求所選擇的導(dǎo)體和電器，當(dāng)短路電流通過它時(shí)所能到達(dá)的最高溫度不應(yīng)超過導(dǎo)體和電器

路的短時(shí)發(fā)熱最高允許溫度，即要求QkWQr或QkWHlr

條Qk—短路電流熱效應(yīng)，kA2.s；

件Qr—導(dǎo)體和電器允許的短時(shí)熱效應(yīng)，kA2.s；

校Ir—tr時(shí)間內(nèi)導(dǎo)體和電器允許通過的熱穩(wěn)定電流，kA；

驗(yàn)tr—導(dǎo)體和電器的熱穩(wěn)定時(shí)間，s。

2)短路動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn)

動(dòng)穩(wěn)定是指導(dǎo)體和電器承受短路電流機(jī)械效應(yīng)的能力。滿足動(dòng)穩(wěn)定的條件為：ishWids，khWlds

i$h、Lih短路沖擊電流的幅值和有效值，ish為：1'

ids，加一導(dǎo)體和電器允許通過的動(dòng)穩(wěn)定電流幅值及有效值，kA

1〃為Os時(shí)短路電流周期分量有效值；Ksh為沖擊系數(shù)，發(fā)電機(jī)機(jī)端取1.9,發(fā)電廠總壓母線及發(fā)電機(jī)電壓電抗

器后取1.85,遠(yuǎn)離發(fā)電機(jī)時(shí)取1.8。

2.高壓斷路器的選擇

按種類和型式(1)6?600kV的電1叫可選用真空斷路器和六氟化硫斷路器；

(2)110~500kV電網(wǎng)一般采用六氟化硫斷路器。

(3)采用封閉母線的大容量機(jī)組，當(dāng)需要裝設(shè)斷路器時(shí)，應(yīng)選用發(fā)電機(jī)專用斷路器。

按額定電壓高壓斷路器的額定電壓UN應(yīng)大于或等于所在電網(wǎng)的額定電壓UNS，即UN》UNS

按額定電流高壓斷路器的額定電流IN應(yīng)大于或等于流過它的最大持續(xù)工作電流Iwmax,即INEIwn1ax

按額定短路開在給定的電網(wǎng)電壓下，高壓斷路器的額定短路開斷電流1麗應(yīng)滿足hbr'Ikp

斷電流L一一斷路器實(shí)際開斷時(shí)間的短路電流周期分量有效值。

按額定短路關(guān)為「保證斷路器在關(guān)合短路時(shí)的平安，斷路器的額定短路關(guān)合電流iNcl應(yīng)不小于短路沖擊電流幅值

合電流ish，即iNcl^ish

動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn)高壓斷路器的額定峰值耐受電流ids2ish三相短躥時(shí)通過斷路器的短路沖擊電流幅值

熱穩(wěn)定校驗(yàn)高壓斷路器的額定短時(shí)耐受熱量Irtr^Qk短路期自短路電流熱效應(yīng)，

3.限流電抗器的選擇

按額定電壓電抗器的額定電壓UN2UNS所在電網(wǎng)的額定電壓

按額定電流電抗器的額定電流iN^lWgx通過它的最大持續(xù)工作電流

按普(1)按將短路電流限制到要求值選擇電抗百分?jǐn)?shù)

電抗百分?jǐn)?shù)通設(shè)要求將短路電流限制到I"，所需電抗器的基準(zhǔn)電抗標(biāo)么值應(yīng)為

電

II22MI

抗■■

器式中：

電X，*￡一一電源至電抗器前的系統(tǒng)電抗標(biāo)么值；

抗X*￡——電源至電抗器后的系統(tǒng)電抗標(biāo)么值。

百IB——基準(zhǔn)電流(kA)；

分r——次暫態(tài)短路電流周期分量有效值(kA)。

數(shù)

的

選電抗器在額定參數(shù)條件下的百分比電抗為

擇式中UB——基準(zhǔn)電壓(kV)

(2)按電壓損失校驗(yàn)選擇電抗百分?jǐn)?shù)

普通電抗器在止常工作時(shí)，其電壓損失不得大于母線額定電壓的5%。對(duì)于出線電抗器尚應(yīng)計(jì)及

出線上的電壓損失

其中6——負(fù)荷功率因數(shù)角，為方便計(jì)算，一?般cose取0.8。

(3)按母線剩余電壓校驗(yàn)選擇電抗百分?jǐn)?shù)

當(dāng)出線電抗器未設(shè)置無時(shí)限繼電保護(hù)時(shí)，應(yīng)按在電抗器后發(fā)生短路，母線剩余電壓不低于額定值

1■

的60%?70%校驗(yàn)。

分分裂分裂電抗器的電抗百分?jǐn)?shù)XR%可按普通電抗器的電抗百分?jǐn)?shù)計(jì)算方法選擇，但由于分裂電

裂抗器的技術(shù)數(shù)據(jù)中只給出了單僧自感電抗XL%,所以還應(yīng)進(jìn)展換算。

電XL%和XR%之間的關(guān)系與電源連接方式及短路點(diǎn)的選擇有關(guān)。

抗(1)當(dāng)3側(cè)有電源，1側(cè)和2側(cè)無電源，而在1或2側(cè)短路時(shí)，XL%=XR%。

器(2)當(dāng)3側(cè)無電源,1側(cè)和2側(cè)有電源，1(或2)側(cè)短路時(shí),XR%=2(l+f)XL%。

電⑶當(dāng)1側(cè)和2側(cè)有電源,在3側(cè)短路,或者三側(cè)均有電源，而3側(cè)短路時(shí)，XR%=(l-f)XL%/2°

抗其中，f為分裂電抗器的互感系數(shù)，當(dāng)無制造部匚資料時(shí)，一般取為0.5。

百要求正常，作時(shí)兩臂母線電壓波動(dòng)不大于母線額定電壓的5%。

分

?一^?

數(shù)

的I段母線電壓百分?jǐn)?shù)的計(jì)算公式為

選

|一一||

擇.」L.

II段母線電壓百分?jǐn)?shù)的計(jì)算公式為

式中

UI、U2一一I、II段母線上電壓；

U——電源側(cè)電壓；

II、12一—I、II段母線上負(fù)荷電流，無資料時(shí)，可取一臂為70%Ie,另一臂為30%Ie；

61、62——I、II段母線上的負(fù)荷功率因數(shù)角，一般可取cos6=0.8；

f-一分裂電抗器的互感系數(shù)。

4.電磁式電壓互感器的選擇

按裝置種類和型式對(duì)于3-20kV屋內(nèi)配電裝置宜采用油浸絕緣構(gòu)造，也可采用樹脂澆注絕緣構(gòu)造的電壓互感器；

對(duì)于35kV配電裝置，宜采用電磁式電壓互感器。

對(duì)于UOkV及以上配電裝置，當(dāng)容量和準(zhǔn)確等級(jí)滿足要求時(shí)，宜采用電容式電壓互感器。

在需要檢杳和監(jiān)視一次回路單相接地時(shí)，應(yīng)選用三相五柱式電壓互感器或具有剩余繞組的單

相電壓互感器組。

按一次回路電壓-N1>U1N1

式中Ui---電網(wǎng)電壓；UNI----電壓互感器一次繞組額定電壓。

按二次繞組和電壓電壓互感器二次繞組數(shù)量按所供應(yīng)儀表和繼電器的要求確定。

電壓互感器二次回路額定電壓必須滿足繼電保護(hù)裝置和測(cè)量用標(biāo)準(zhǔn)儀表的要求。電壓互感器

二次側(cè)額定電壓可按表9.5選擇。

按準(zhǔn)確級(jí)和二次繞在選擇時(shí)，應(yīng)苜先根據(jù)繼電保護(hù)裝置和測(cè)量用標(biāo)準(zhǔn)儀表的接線要求，并盡可能將負(fù)荷均勻分

組容量布在各相上，然后計(jì)算各相負(fù)荷大小，再按照所接儀表的準(zhǔn)確級(jí)和容量選擇電壓互感器的準(zhǔn)

確級(jí)和額定容量。

對(duì)應(yīng)于測(cè)量?jī)x表所要求的最高準(zhǔn)確級(jí)的電壓互感器的額定二次容量SN2,應(yīng)不小于電壓互感

器的二次負(fù)荷容量Sz，SN22s2

二次負(fù)荷容量S2的計(jì)算，一般按最大的一相負(fù)荷進(jìn)展驗(yàn)算。必要時(shí)可按表9.7列出的接線方

式和計(jì)算公式進(jìn)展每相負(fù)荷的計(jì)算。

電氏堇?110成?熊時(shí)■和負(fù)痔的計(jì)A公式

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