牽引變電所學(xué)習(xí)指導(dǎo)及習(xí)題

1、第一章 電力系統(tǒng)概述 重點(diǎn)難點(diǎn)1.了解電力牽引特點(diǎn)及發(fā)展概況2.了解電力系統(tǒng)的組成3.掌握變電所和用戶的分類4.掌握中性點(diǎn)運(yùn)行方式5.理解中性點(diǎn)運(yùn)行方式對電力系統(tǒng)的影響 主要內(nèi)容一、電力系統(tǒng)概述電力系統(tǒng)是指有發(fā)電廠、輸送電線路、變配電設(shè)備和用電設(shè)備組成的進(jìn)行電生產(chǎn)、輸送和應(yīng)用的整體。發(fā)電廠將其他形式的能源轉(zhuǎn)換為電能，根據(jù)轉(zhuǎn)換能量的不同，發(fā)電廠分為火電廠、熱電廠、風(fēng)電廠、水電廠、核電廠等。輸電線是由導(dǎo)線及相應(yīng)桿塔組成完成電網(wǎng)連接和電能輸送的。為了減小線路電能損耗，輸電線路的電壓是按輸送距離而確定的，輸送距離越遠(yuǎn)電壓就越高。變電所是用來變換電壓并把不同典雅的電網(wǎng)連接起來的。根據(jù)變電所的作用不同，可

2、分為樞紐變電所、地區(qū)變電所和終端變電所。其中樞紐變電所也稱中心變電所，它具有四個(gè)及以上電源匯集，進(jìn)行電能匯合和交換，通過主變壓器將幾個(gè)不同電壓的電網(wǎng)連接起來，形成電力樞紐；地區(qū)變電所有兩個(gè)及以上電源，負(fù)責(zé)向一個(gè)地區(qū)供電；終端變電所直接向用戶提供電能，這類變電所只有電能的消耗，而無其他電網(wǎng)的電能交換。電力用戶是將電能轉(zhuǎn)換為其他能量而消耗的。根據(jù)用戶對供電連續(xù)性的不同要求，分為一級負(fù)荷、二級負(fù)荷和三級負(fù)荷三種。電力牽引用戶屬于一級負(fù)荷。二、電力系統(tǒng)中性點(diǎn)運(yùn)行方式電力系統(tǒng)中性點(diǎn)運(yùn)行方式有中性點(diǎn)不接地、中性點(diǎn)經(jīng)消弧線圈接地、中性點(diǎn)直接接地三種。通常將中性點(diǎn)不接地和中性點(diǎn)經(jīng)消弧線圈接地的系統(tǒng)，稱為小電流

3、接地系統(tǒng)；將中性點(diǎn)直接接地的系統(tǒng)稱為大電流接地系統(tǒng)。對于中性點(diǎn)不接地的三相電力系統(tǒng)，當(dāng)發(fā)生單相接地時(shí)，系統(tǒng)的相間電壓對稱關(guān)系沒有改變，對三相負(fù)載無影響，因此允許系統(tǒng)繼續(xù)運(yùn)行。但是由于故障相對地電壓為原來對地電壓的倍，故障相接地電流上升為原來對地電容電流的3倍，如系統(tǒng)仍長期運(yùn)行，可能引起兩相接地短路故障，故只允許短期運(yùn)行。中性點(diǎn)經(jīng)消弧線圈接地的三相電力系統(tǒng)，當(dāng)發(fā)生單相接地時(shí)，一般采用過補(bǔ)償關(guān)系，來減小接地電流。中性點(diǎn)直接接地的三相電力系統(tǒng)，發(fā)生單相接地時(shí)，接地相直接經(jīng)過地而形成單相短路電流，數(shù)值很大繼電保護(hù)裝置會立即動作，由斷路器切斷故障線路。因中性點(diǎn)電位被接地體鉗位，中性點(diǎn)對地電壓始終為零，非

4、故障相電壓不會因?yàn)槠渌喟l(fā)生單相接地而升高。在我國實(shí)用中，110kV及其以上電壓的電網(wǎng)均采用大電流接地系統(tǒng)。 所需學(xué)時(shí)本章所需講授課程課時(shí)數(shù)為2學(xué)時(shí) 復(fù)習(xí)題一、填空題1.電力系統(tǒng)主要由發(fā)電廠、變配電設(shè)備、組成。2.變電所根據(jù)作用可分為、地區(qū)變電所、三種。其中，要求有四路及以上電源匯集。3.額定電壓是指三相系統(tǒng)的電壓。4.電力用戶中的一級負(fù)荷要求要有電源供電；次要用戶一般要求電源供電。電力牽引用戶屬于級負(fù)荷。5.中性點(diǎn)運(yùn)行方式有、三種。6.中性點(diǎn)直接接地的系統(tǒng)發(fā)生單相接地故障時(shí)，非故障相電壓的變化情況是。7.動力和照明混合使用的配電系統(tǒng)，應(yīng)采用中性點(diǎn)直接接地的方式。8. 對于中性點(diǎn)不接地的三相電

5、力系統(tǒng)，當(dāng)發(fā)生單相接地時(shí)，系統(tǒng)的相間電壓對稱關(guān)系，故障相對地電壓為原來對地電壓的倍，故障相接地電流上升為原來對地電容電流的倍。二、簡答題什么是發(fā)電廠、變電所、電力系用和電力網(wǎng)？變電所分哪些類型？什么是額定電壓、額定電流和額定容量？一次設(shè)備的額定電壓時(shí)如何規(guī)定的？牽引變電所中常用的額定電壓有哪些？什么叫電力系統(tǒng)的中性點(diǎn)？我國電力系統(tǒng)中性點(diǎn)運(yùn)行方式有哪幾種？中性點(diǎn)不接地三相系統(tǒng)中，發(fā)生單相接地故障時(shí)，簡述各種電壓和電流如何變化？試述消弧線圈的工作原理。消弧線圈有哪幾種補(bǔ)償方式？常采用哪一種？為什么？一般什么情況下采用大電流接地方式？一般什么情況下采用小電流接地方式？試比較各種不同中性點(diǎn)運(yùn)行方式的優(yōu)

6、缺點(diǎn)，并說明適用范圍。第二章 電力牽引供電系統(tǒng)概述 重點(diǎn)難點(diǎn)1.掌握牽引供電系統(tǒng)的組成及各部分作用2.理解牽引供電系統(tǒng)各部分之間的關(guān)系3.理解換相連接的作用4.掌握牽引供電的五種供電方式及其特點(diǎn)、適用范圍 主要內(nèi)容為電力機(jī)車不間斷可靠供電的完整系統(tǒng)稱之為電力牽引系統(tǒng)。我國電氣化采用的是工頻單相交流值，電壓25 kV（27.5 kV）或50 kV（55 kV）。 一、電力牽引供電系統(tǒng)的組成電力牽引供電系統(tǒng)是指從電力系統(tǒng)或一次供電系統(tǒng)接受電能，通過變壓、變相或換流后，向電力機(jī)車負(fù)荷提供所需電流制式的電能，并完成牽引電能傳輸、配電等全部功能的完整系統(tǒng)。工頻交流單相電力牽引供電系統(tǒng)主要由牽引變電所和牽

7、引網(wǎng)兩部分組成。牽引網(wǎng)實(shí)行單相供電，由饋電線、接觸網(wǎng)、軌道電路及回流線等組成。為使電能有效、可靠的供給電力機(jī)車，牽引網(wǎng)上還裝有分相絕緣器、分?jǐn)嘟^緣器等設(shè)備，供電系統(tǒng)中還有開閉所、分區(qū)所等。我國規(guī)定牽引網(wǎng)額定電壓為25 kV，額定頻率為50Hz。牽引供電構(gòu)成的回路是：牽引變電所饋電線電力機(jī)車鋼軌和大地回流線牽引變電所。牽引變電所是交流工頻單相電力牽引供變電系統(tǒng)的重要環(huán)節(jié)。它的作用是將電力系統(tǒng)引入的110kV或220kV三相交流電轉(zhuǎn)換成27.5kV或（2×27.5）kV的單相交流電，通過饋電線送至鐵路線上的接觸網(wǎng)，供電力機(jī)車取用。有少數(shù)牽引變電所還承擔(dān)向鐵路地區(qū)工農(nóng)業(yè)用戶的10kV動力負(fù)

8、荷供電。所以牽引變電所是接受和分配電能并改變電能電壓的樞紐，是電力系統(tǒng)和電力機(jī)車之間的重要環(huán)節(jié)。它主要由牽引變壓器和相應(yīng)的配電裝置構(gòu)成。架空接觸網(wǎng)是一種懸掛在電氣化鐵道鋼軌上方并和軌面保持一定距離的鏈型貨單導(dǎo)線系統(tǒng)，專為電力機(jī)車或電動車組提供電力的特殊懂點(diǎn)回路，機(jī)車通過受電弓與接觸網(wǎng)華東接觸取得電能。二、牽引供電系統(tǒng)的換相連接為了減小負(fù)序分量對電力系統(tǒng)的影響，在實(shí)際中處采用斯科特接線變壓器外，還官方采用換相連接的方法。換相連接是把牽引負(fù)荷這樣的單向負(fù)載分別均勻的依次接到系統(tǒng)的三相中去，對整個(gè)電力系統(tǒng)而言形成宏觀意義的平衡對稱。換相連接滿足兩個(gè)基本要求，其一是原邊依次均勻接入三個(gè)相中；其次要使?fàn)?/p>

9、引側(cè)兩相相鄰分相處的斷口電壓不應(yīng)超過接觸網(wǎng)的對地電壓。三、牽引供電的供電方式交流電力牽引供電系統(tǒng)因牽引網(wǎng)對抑制通信干擾采取的技術(shù)措施不同而采用不同的供電方式。牽引供電系統(tǒng)的供電方式主要包括直接供電方式、帶回流線的供電方式、帶吸流變壓器（BT）的供電方式，以及自耦變壓器（AT）供電方式、同軸電力電纜的供電方式。牽引網(wǎng)的供電方式則包括單邊供電、上下行并聯(lián)供電和雙邊供電方式。直接供電方式是在牽引網(wǎng)中不增加特殊防護(hù)措施的一種供電方式，這種供電方式結(jié)構(gòu)簡單，投資省，牽引網(wǎng)阻損較小，能耗也較低。但其對通信線路干擾大，一般采用在鐵路沿線通信線路已采用地下屏蔽電纜的區(qū)段。BT供電方式是在牽引網(wǎng)中架設(shè)有吸流電壓

10、器回流線裝置的一種供電方式。與直接供電方式相比，是在系統(tǒng)中增加了吸流變壓器設(shè)備。牽引回流由特設(shè)的回流線流回牽引變電所， 由于接觸網(wǎng)與回流線中流過的電流大致相等，方向相反，一次對鄰近的通信線路的電磁感應(yīng)絕大部分被抵消，從而降低了對通信線路的干擾。這種供電方式由于在牽引網(wǎng)中串聯(lián)了吸流變壓器，牽引網(wǎng)的阻抗比直接供電方式約大50%，能耗也較大。DN供電方式是在接觸網(wǎng)支柱上架有一條與鋼軌并聯(lián)的回流線，這種供電方式取消了吸流變壓器，保留了回流線。利用接觸網(wǎng)與回流線之間的互感作用，使鋼軌中的回流盡可能的由回流線流回牽引變電所。因?yàn)槟懿糠值窒佑|網(wǎng)對臨近通信線路的干擾，但其防干擾效果不如BT供電方式。這種供電

11、方式可能在對通信線路防干擾要求不高的區(qū)段采用。由于取消了吸流變壓器，只保留了回流線，因此牽引網(wǎng)阻抗比直接供電方式低一些，造價(jià)也比BT供電方式低。目前，這種供電方式在我國電氣化鐵路上得到了廣泛的應(yīng)用。 AT既能有效地減輕牽引網(wǎng)對通信的干擾，又能適應(yīng)高速、大功率電力機(jī)車運(yùn)行，故近年來，在我國得到了迅速發(fā)展。這種供電方式是每隔10km左右在接觸網(wǎng)與正饋線之間并聯(lián)接入一臺自耦變壓器，繞組的中點(diǎn)與鋼軌相接。自耦變壓器將牽引網(wǎng)的供電電壓提高一倍，而供給電力機(jī)車的電壓仍未25kV。自耦變壓器供電方式牽引網(wǎng)阻抗很小，因此電壓損失小，電能損耗低，供電能力大，供電距離長。由于牽引變電所間距離加大，減少了牽引變電所

12、的數(shù)量，也減少了電力系統(tǒng)對電氣化鐵路供電的工程和投資。但由于牽引變電所和牽引網(wǎng)比較復(fù)雜，加大了電氣化鐵路自身的投資。這種供電方式一般在重載鐵路、高速鐵路等負(fù)荷大的電氣化鐵路上采用。 所需學(xué)時(shí)本章所需講授課程課時(shí)數(shù)為2學(xué)時(shí) 復(fù)習(xí)題一、填空題1.我國電力牽引供電系統(tǒng)采用的電流制是。2.牽引變電所主要由和相應(yīng)的配電裝置構(gòu)成。其中三相兩相牽引變電所采用的是變壓器。3.在三相牽引變電所中，一般采用變壓器作為主變壓器，該變壓器的低壓側(cè)繞組一相接接地網(wǎng)和鋼軌或回流線，另外兩相接。4.牽引供電回路是。5.牽引網(wǎng)是由、組成的雙導(dǎo)線供電系統(tǒng)。6.能夠?qū)崿F(xiàn)相鄰兩供電區(qū)段雙邊并聯(lián)供電的是。7.電氣化鐵道的供電方式有、

13、和五種。8.AT供電方式的饋電電壓為直接供電方式的倍，供給電力機(jī)車的電壓為KV。9.換相連接是把牽引負(fù)荷這樣的單向負(fù)載分別均勻的接到系統(tǒng)的三相中去，對整個(gè)電力系統(tǒng)而言形成宏觀意義的平衡對稱。10.換相連接滿足兩個(gè)基本要求，其一是；其次要使?fàn)恳齻?cè)兩相相鄰分相處的斷口電壓不應(yīng)超過。二、簡答題我國電氣化鐵道供電方式采用那種？有何特點(diǎn)？電力牽引供電系統(tǒng)有哪幾部分構(gòu)成？其作用是什么？牽引變電所有哪些種類？各有何特點(diǎn)？什么是牽引變電所的換相連接？牽引變電所為什么要換相連接？牽引供電的方式有哪幾種？分別具有什么特點(diǎn)？適用于什么場合？第三章 高壓斷路器及其操動機(jī)構(gòu) 重點(diǎn)難點(diǎn)1.掌握電弧的實(shí)質(zhì)2.理解電弧的形成

14、和熄滅3.了解幾種常用的滅弧方法4.掌握高壓斷路器的的作用及分類5.掌握少油斷路器、六氟化硫斷路器、真空斷路器的結(jié)構(gòu)、特性及使用要求和操作原則 6.掌握斷路器操動機(jī)構(gòu)的作用、分類及各類操作機(jī)構(gòu)的基本原理和特點(diǎn) 主要內(nèi)容一、電弧的形成、燃燒和熄滅電弧的實(shí)質(zhì)是一種氣體放電現(xiàn)象。在陰極表面，猶豫熱電子發(fā)射或強(qiáng)電場發(fā)射的自由電子，在強(qiáng)電場作用下，逐漸加速運(yùn)動，在弧隙中不斷與氣體原子碰撞，使中性原子產(chǎn)生游離，因?yàn)榛∠吨凶杂呻娮訑?shù)量不斷增加。由于不斷的碰撞，弧隙中其體溫度不斷升高，而引起熱游離。由于碰撞游離和熱游離的作用，觸頭間有大量自由電子，使原來絕緣的介質(zhì)變成了導(dǎo)電通道，使介質(zhì)擊穿而形成電弧。在介質(zhì)游

15、離的同時(shí)，還存在著復(fù)合與擴(kuò)散兩種去游離過程。當(dāng)游離速度小于去游離速度時(shí)，弧隙中帶電質(zhì)點(diǎn)減少，當(dāng)減小到無法維持電弧時(shí)，電弧就熄滅了。常用的熄弧方法有氣體吹弧、利用電磁法熄弧、采用多斷口熄弧、提高觸頭分離速度、采用氣體作為滅弧介質(zhì)、采用真空熄弧和將長電弧分裂成一串短電弧等方法。二、高壓斷路器高壓斷路器是電力系統(tǒng)中最為重要的電器。在正常運(yùn)行狀態(tài)下，依靠斷路器接通或斷開負(fù)荷電流起控制作用；在故障狀態(tài)時(shí)，依靠斷路器與繼電保護(hù)裝置配合迅速而準(zhǔn)確的切斷短路電流而起保護(hù)作用。它具有很強(qiáng)的滅弧能力，性能完善，同時(shí)具有控制和保護(hù)雙重作用。斷路器在斷開時(shí)，觸頭間會產(chǎn)生電弧，高壓斷路器有專門的滅弧機(jī)構(gòu)。高壓斷路器的滅

16、弧方法有很多種，有利用電流產(chǎn)生的電磁吹力來滅弧的磁吹滅弧，有利用電弧將介質(zhì)分解成強(qiáng)大氣流的氣吹滅弧，還有利用真空不易產(chǎn)生電弧的性能滅弧等等。根據(jù)滅弧介質(zhì)的不同，可分為油斷路器、六氟化硫（SF6）斷路器和真空斷路器等。1.少油斷路器采用變壓器油作為滅弧介質(zhì)的斷路器稱為油斷路器，油斷路器有少油斷路器和多油斷路器兩種。變壓器油不僅作為滅弧介質(zhì)，還要作為絕緣介質(zhì)的斷路器為多油斷路器；變壓器油只作為滅弧介質(zhì)和觸頭開斷后弧隙絕緣介質(zhì)，而帶電部分與地之間的絕緣采用磁介質(zhì)的斷路器稱為少油斷路器。少油斷路器的滅弧室和觸頭都安裝在瓷套中，少量油作滅弧介質(zhì)。少油斷路器在我國電氣化鐵路發(fā)展初期得到較為廣泛的應(yīng)用，但少

17、油斷路器燃弧時(shí)間較長，動作速度慢，體積相對較大，且不適于頻繁操作，隨著技術(shù)的發(fā)展，最終將會被性能更加優(yōu)良的六氟化硫斷路器和真空斷路器所取代。目前少油斷路器僅在110kV側(cè)使用，有SW3-110型（電磁操動機(jī)構(gòu)）和SW6-110型（液壓操動機(jī)構(gòu)）兩種。2.六氟化硫斷路器六氟化硫是一種無色、無臭、無毒、不燃的惰性氣體，它具有良好的滅弧和絕緣性能，用六氯化硫氣體作為滅弧和絕緣介質(zhì)的新型氣吹斷路器，已得到了廣泛的應(yīng)用。六氟化硫斷路器在吹弧的過程中，氣體不排入大氣，而在封閉系統(tǒng)中反復(fù)使用。戶外SF6斷路器結(jié)構(gòu)形式有瓷柱式和罐式兩種。磁柱式的滅弧室置于瓷套內(nèi)，價(jià)格較低；罐式的滅弧室置于接地的金屬罐中，用S

18、F6作為絕緣介質(zhì)，重心低，在進(jìn)出線套管上可安裝電流互感器，同時(shí)利用出線套管的電容制成電容式分壓器，獲得電壓信號，也可和其它設(shè)備組成復(fù)合式開關(guān)設(shè)備，抗震性強(qiáng)。由于SF6的優(yōu)良電氣絕緣和滅弧能力，近年來六氟化硫全封閉組合電器得到了快速發(fā)展，特別是在高壓、超高壓斷路器領(lǐng)域中扮演著重要的角色。3.真空斷路器真空斷路器是利用真空作為絕緣和滅弧手段的斷路器。其核心部件是真空滅弧室。真空滅弧室的外殼常用微晶玻璃或高強(qiáng)度陶瓷等無機(jī)絕緣材料制成，兩端有金屬端蓋。靜觸頭與上端蓋焊成一體，動觸頭借助于波紋管伸縮，實(shí)現(xiàn)分合閘的操作。真空滅弧室的真空度應(yīng)保持在Pa以上。真空滅弧室的開斷特性與觸頭結(jié)構(gòu)和觸頭材質(zhì)關(guān)系極大，

19、大容量滅弧室都需要利用短路電流產(chǎn)生的磁場滅弧，因此觸頭做成各種形狀。觸頭的材質(zhì)，不僅應(yīng)具有導(dǎo)電性能好，開斷能力強(qiáng)，耐壓強(qiáng)度高，電壽命長等一般特性，還需要滿足抗熔焊性能好，截流水平低等特殊要求。真空斷路器電壽命長，能頻繁操作，新型的真空斷路器可以開斷額定電流上萬次，開斷短路電流數(shù)十次，而且無爆炸、火災(zāi)的危險(xiǎn)，目前正得到廣泛的應(yīng)用。三、斷路器的操作機(jī)構(gòu)斷路器的分、合閘操作功率大，必須有專門的操動機(jī)構(gòu)來完成。斷路器操動機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)復(fù)雜，傳動速度較快，操作功率大，是斷路器必備的配件。各種斷路器配置不同的操動機(jī)構(gòu)，斷路器的各種自動化操作是通過操動機(jī)構(gòu)與控制電路聯(lián)合實(shí)現(xiàn)的。斷路器的操動機(jī)構(gòu)主要有電磁操動機(jī)構(gòu)、

20、彈簧操動機(jī)構(gòu)、液壓操動機(jī)構(gòu)和氣動操動機(jī)構(gòu)。電磁操動機(jī)構(gòu)是利用電磁鐵作為操作動力，其特點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡單，動作可靠，但是需要較大容量的直流電源。彈簧操動機(jī)構(gòu)是利用電動機(jī)使合閘彈簧壓縮貯能作為操作動力。其特點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡單，不需要大容量直流電源。液壓操動機(jī)構(gòu)是利用氮?dú)鈮嚎s貯能，以油作為傳遞壓力的媒介，由工作缸活塞的運(yùn)動帶動斷路器工作。這種機(jī)構(gòu)效率高，一次貯能，可多次動作，而且動作平穩(wěn)，但各部件加工精度要求較高，工作中要保持良好的密封性能。氣動操動機(jī)構(gòu)是利用壓縮機(jī)將空氣壓縮存在貯氣缸內(nèi)，由壓縮空氣推動操動機(jī)構(gòu)中的汽缸活塞，是斷路器動作，其優(yōu)點(diǎn)是操動平穩(wěn)可靠，不需大容量電源，但需要有壓縮空氣系統(tǒng)。 所需學(xué)時(shí)本章

21、所需講授課程課時(shí)數(shù)為2學(xué)時(shí) 復(fù)習(xí)題一、填空題1.國標(biāo)規(guī)定對于額定電壓在220KV及以下的設(shè)備，其最高工作電壓可為額定電壓的倍。2.斷路器的全開斷時(shí)間等于斷路器的和之和。3.SW3-110型斷路器主體由底架、中間機(jī)構(gòu)箱、等部件構(gòu)成。4.SW3-110型斷路器屬滅弧結(jié)構(gòu)的油斷路器，其滅弧能力與電流大小有關(guān)，電弧電流越大，滅弧能力越。5.少油斷路器不適合頻繁操作是因?yàn)闇缁∈抑械挠鸵滋蓟兒冢偷慕^緣強(qiáng)度。6.SW3-110型少油斷路器采用操動機(jī)構(gòu)；SW6-110型斷路器采用操動機(jī)構(gòu)。7.單壓力式SF6斷路器在結(jié)構(gòu)上分為和兩種類型，其中不能加裝電流互感器。8.LW25-126/T式SF6斷路器由、三部

22、分組成。9.真空電弧是電離狀態(tài)的電弧，其形態(tài)可分為和。10.ZN6-27.5型斷路器的滅弧室由、波紋管、及導(dǎo)電桿等組成，其中波紋管的作用是。11.ZN6-27.5型斷路器滅弧室中的屏蔽罩有、三種。12.斷路器操動機(jī)構(gòu)的作用是。操動機(jī)構(gòu)由、保持與脫扣機(jī)構(gòu)、緩沖裝置、閉鎖裝置構(gòu)成。13.操動機(jī)構(gòu)根據(jù)能量轉(zhuǎn)換裝置的類型分為、和氣動機(jī)構(gòu)。14.CY3型液壓操動機(jī)構(gòu)是以作為能源的，其主要組成部分為、。15.如果隔離開關(guān)和斷路器處于并聯(lián)狀態(tài)，隔離開關(guān)分合閘操作的條件是。16.利用工頻耐壓試驗(yàn)鑒定真空滅弧室的完好性的做法是。17.型號為SN10-10的斷路器其型號的含義為。二、簡答題1.氣體交流電弧的特點(diǎn)及

23、本質(zhì)是什么？2.電弧是如何產(chǎn)生的？電弧熄滅的條件是什么？3.開關(guān)電器中熄滅電弧的方法有哪些？4.高壓斷路器有哪幾類？其技術(shù)參數(shù)有哪些？5.高壓斷路器的作用是什么？對其有哪些基本要求？6.高壓斷路器主要有哪幾部分組成？其作用是什么？7.SW3-110型斷路器本體結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是什么？8. SW3-110型斷路器的滅弧裝置中油面的高低對滅弧性能有什么影響？9.簡述六氟化硫氣體為什么具有優(yōu)良的滅弧性能和絕緣性能？10.什么是真空、真空度？真空斷路器中真空度一般為多少？11.真空電弧的本質(zhì)是什么？簡述真空電弧是怎樣形成的？12.ZN6-27.5型斷路器真空滅弧室的的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是什么？主要由幾部分組成？13.

24、ZN6-27.5型斷路器真空滅弧室中住屏蔽罩的作用是什么？14.多斷路器操動機(jī)構(gòu)的要求有哪些？操動結(jié)構(gòu)有哪些類型？15.CD2型操動機(jī)構(gòu)有哪幾部分組成？動作過程如何？16.CY3型操動機(jī)構(gòu)有哪幾部分組成？主要作用是什么？其工作缸的工作原理是什么？第四章 高壓隔離開關(guān)及其操動機(jī)構(gòu) 重點(diǎn)難點(diǎn)1.掌握高壓隔離開關(guān)的作用2.掌握高壓隔離開關(guān)與斷路器配合倒閘作業(yè)的操作順序3.了解高壓隔離開關(guān)的類型和結(jié)構(gòu) 主要內(nèi)容隔離開關(guān)是一種沒有滅弧裝置的開關(guān)電器，其動、靜觸頭、導(dǎo)電桿均暴露在外。在分閘狀態(tài)下有明顯的斷口，在合閘狀態(tài)下能可靠的通過額定電流和短路電流。隔離開關(guān)沒有滅弧裝置，不能切斷負(fù)荷電流和短路電流，所以

25、隔離開關(guān)通常和斷路器配合使用，且在操作中必須注意與斷路器操作的先后順序。實(shí)用中，若隔離開關(guān)與斷路器串聯(lián)，隔離開關(guān)進(jìn)行分合閘操作的條件是斷路器處于分閘狀態(tài)。即在分閘操作時(shí)先分?jǐn)嗦菲?，后分隔離開關(guān)；在合閘操作時(shí)，先合隔離開關(guān)，再合斷路器。若隔離開關(guān)與斷路器并聯(lián)，隔離開關(guān)進(jìn)行分合閘操作的條件是隔離開關(guān)處于合閘狀態(tài)，即合閘時(shí)，先合斷路器再合隔離開關(guān)；分閘時(shí)先分隔離開關(guān)再斷開斷路器。隔離開關(guān)的主要用途有：1.為設(shè)備或線路的檢修與分?jǐn)噙M(jìn)行電氣隔離；2.在斷口兩端電位接近相等的情況下，倒換母線，改變接線方式；3.分合一定長度的母線和電纜；4.分合一定容量的空載變壓器、一定長度的空載線路和電壓互感器。隔離開關(guān)

26、安裝地點(diǎn)可分為戶內(nèi)型和戶外型，按觸頭的運(yùn)動方式可分為水平回轉(zhuǎn)式、垂直回轉(zhuǎn)式、伸縮式和直線移動式。其操動機(jī)構(gòu)有手動和電動兩種，由于隔離開關(guān)是不帶負(fù)荷進(jìn)行操作，故對分合閘的速度和時(shí)間沒有嚴(yán)格的要求，所以多采用手動才動機(jī)構(gòu)，只有在遠(yuǎn)距離控制的要求下，才采用電動操動機(jī)構(gòu)。GW系列交流隔離開關(guān)，用于電氣化鐵道額定電壓36126kV的電力系統(tǒng)中，供有電壓無負(fù)荷時(shí)分合線路用。GW系列隔離開關(guān)包括三個(gè)單極，每極為雙柱式結(jié)構(gòu)。主要由底座、支持絕緣子、導(dǎo)電部分組成。 所需學(xué)時(shí)本章所需講授課程課時(shí)數(shù)為2學(xué)時(shí) 復(fù)習(xí)題一、填空題1.隔離開關(guān)的基本結(jié)構(gòu)由、和四部分組成。2.隔離開關(guān)多采用操作機(jī)構(gòu)，只有在遠(yuǎn)距離控制要求下，

27、才采用操作機(jī)構(gòu)。3.隔離開關(guān)與斷路器串聯(lián)，隔離開關(guān)進(jìn)行分合閘操作的條件是斷路器處于狀態(tài)。即在分閘操作時(shí)先分，后分；在合閘操作時(shí)，先合，再合。4.若隔離開關(guān)與斷路器并聯(lián)，隔離開關(guān)進(jìn)行分合閘操作的條件是隔離開關(guān)處于，即合閘時(shí)，先合再合；分閘時(shí)先分再斷開。二、簡答題1.隔離開關(guān)的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是什么？2.隔離開關(guān)的用途是什么？它是如何分類的？3.隔離開關(guān)的型號的含義是什么？4.試寫出兩種牽引變電所常用的隔離開關(guān)型號？5.隔離開關(guān)有哪幾類操動機(jī)構(gòu)？第五章 互感器 重點(diǎn)難點(diǎn)1.掌握互感器的作用和分類2.理解電壓互感器、電流互感器的基本工作原理3.理解電壓互感器、電流互感器的誤差類型及來源，掌握減小誤差的一般方

28、法。 4.理解電壓互感器、電流互感器的主要技術(shù)參數(shù) 5.了解電壓互感器、電流互感器的類型和結(jié)果 6.掌握電壓互感器、電流互感器的接線方式和使用注意事項(xiàng) 主要內(nèi)容 互感器是一次電路（主電路）和二次設(shè)備（測量、保護(hù)及監(jiān)控電路）之間的聯(lián)絡(luò)設(shè)備。它將二次電氣設(shè)備（儀表、繼電器線圈等）與高壓、大電流的一次電路隔離，解決絕緣問題，保證操作人員和二次設(shè)備的安全?；ジ衅鬟€將高壓、大電流統(tǒng)一變換成標(biāo)準(zhǔn)的低電壓、小電流，作為二次設(shè)備的交流電源，以便于安裝標(biāo)準(zhǔn)化的儀表、繼電器。變電所安裝的互感器有電壓互感器和電流互感器兩種，前者將高電壓變?yōu)闃?biāo)準(zhǔn)的低電壓（電壓互感器二次側(cè)額定電壓為100V或V），后者將高、低壓大電流

29、變?yōu)闃?biāo)準(zhǔn)小電流（電流互感器二次側(cè)額定電流為5A或1A），一方面與二次測量設(shè)備相配合，測量變電所進(jìn)、出線等處的電器、電流等各種參數(shù)；另一方面也如此控制、保護(hù)設(shè)備相配合，實(shí)現(xiàn)對一次設(shè)備的控制和保護(hù)。電流互感器和電壓互感器的接線原理圖如圖2-15所示。從圖中可以看到，電流互感器的一次線圈串聯(lián)在一次主電路中；其二次側(cè)接入的繼電器和儀表的電流線圈也全部是串聯(lián)的。電壓互感器的一次線圈并聯(lián)在一次主電路中；其二次側(cè)接入的繼電器和儀表的電壓線圈也全部是并聯(lián)的。一、電流互感器變電所中裝設(shè)的電流互感器，由于一次主電路電流很大，所以電流互感器一次繞組匝數(shù)極少，繞組截面粗，直接串接于主電路中；二次繞組外接測量儀表和繼電

30、保護(hù)裝置的電流繞組，負(fù)荷阻抗極小。所以電流互感器相當(dāng)于一臺容量很小、工作狀態(tài)近似副邊斷路的變壓器，結(jié)構(gòu)上也類似于變壓器。電流互感器在接線時(shí)，一定要注意極性，在工程實(shí)用中，一般采用減極性接線。電流互感器的接線方式有單相接線、兩項(xiàng)不完全星形接線、星形接線、兩相電流差接線、三角型接線和零序接線六種，這六種接線分別適用于不同場合。運(yùn)行中的電流互感器，若副邊繞組開路，副邊繞組將感應(yīng)數(shù)千伏的高壓，危及人身和設(shè)備的安全，同時(shí)鐵芯劇烈發(fā)熱，導(dǎo)致電流互感器損壞。因此運(yùn)行中的電流互感器禁止將其二次側(cè)開路，電流互感器副邊繞組不允許安裝熔斷器，不接負(fù)載的二次繞組都必須將其短接。二、電壓互感器變電所中裝設(shè)的電壓互感器，

31、由于一次主電路電壓很高，所以一次繞組匝數(shù)較多，直接并接于一次電路中；二次繞組匝數(shù)較少，直接和測量儀表及繼電保護(hù)裝置的電壓繞組相連，負(fù)荷阻抗很大。因此，電壓互感器相當(dāng)于一臺容量很小、工作狀態(tài)近似副邊開路的變壓器，其結(jié)構(gòu)上也類似變壓器。電壓互感器按工作原理可分為電磁式電壓互感器和電容式電壓互感器。電磁式電壓互感器原理與變壓器相同，電容式電壓互感器利用電容分壓原理構(gòu)成。電氣化鐵路大部分采用電磁式電壓互感器。常見的電壓互感器接線方式有單相接線、三相V形接線、完全星形接線。其中單相接線適用于測量電壓對稱的三相電路；三相V形接線適用于35kV以下中性點(diǎn)不接地系統(tǒng)測量；完全星形接線用于測量電網(wǎng)中各種相電壓、

32、線電壓及為用于零序保護(hù)設(shè)備提供零序電壓。特別應(yīng)當(dāng)指出，電壓互感器的二次負(fù)載主要是儀表和電壓繼電器線圈，其阻抗很大，電壓互感器運(yùn)行時(shí)近似于變壓器二次側(cè)開路。電壓互感器在運(yùn)行時(shí)，若二次繞組出現(xiàn)短路的情況，則產(chǎn)生過電流，導(dǎo)致電壓互感器損壞。因此除放電用電壓互感器外，所有電壓互感器一次和二次繞組均需安裝熔斷器保護(hù)。 所需學(xué)時(shí)本章所需講授課程課時(shí)數(shù)為2學(xué)時(shí) 復(fù)習(xí)題一、填空題1.一次系統(tǒng)和二次系統(tǒng)之間的聯(lián)絡(luò)元件是。包括和。2.電流互感器原繞組一次電路中，測量儀表或繼電器串接于電流互感器的副邊繞組。3.實(shí)際中電壓互感器的二次標(biāo)稱電壓為或。電流互感器二次標(biāo)稱電流為或。4.一般互感器均采用極性接線。電流互感器的

33、接線方式有、兩相電流差接線、和零序接線。5.電壓互感器的常見接線方式有、。6.電壓互感器正常運(yùn)行時(shí)，二次負(fù)載阻抗很大，相當(dāng)于小容量變壓器。7.電容式電壓互感器主要由和兩大部分構(gòu)成。8.運(yùn)行中的電流互感器禁止將其二次側(cè)，電流互感器副邊繞組安裝熔斷器，不接負(fù)載的二次繞組都必須將其。9.電壓互感器在運(yùn)行時(shí)，除放電用電壓互感器外，所有電壓互感器一次和二次繞組均需安裝。10.串級式電流互感器由于變流次數(shù)多，誤差源增多，總誤差增大，故串級數(shù)不能太多，一般為。二、簡答題1.電流互感器的作用有哪些？電壓互感器的作用有哪些？2.什么是電流互感器的變化？一次電流為1200A，二次電流為5A，極短電流互感器的變比。

34、3.運(yùn)行中電流互感器二次側(cè)為什么不允許開路？如何防止運(yùn)行中的電流互感器二次開路？4.電流互感器有哪些接線方式？各種接線方式能測哪些電流？5.什么是電流互感器的10%倍數(shù)？10%倍數(shù)曲線有什么作用？6.什么是電流互感器的準(zhǔn)確度級？我國電流互感器準(zhǔn)確度級有哪些？保護(hù)、儀表各用什么等級？7.電流互感器的容量，有的用伏安表示，有的用歐姆表示，為什么？他們的關(guān)系是什么？8.電壓互感器有哪些接線方式？各種接線方式能測量哪些電壓？9.簡述電容式電壓互感器結(jié)構(gòu)原理。10.電壓互感器與變壓器有什么區(qū)別？11.運(yùn)行中的電壓互感器二次側(cè)為什么不允許短路？如何發(fā)生短路？12.什么是電壓互感器的準(zhǔn)確度級？我國電壓互感器

35、的準(zhǔn)確度級有哪些？各適用于什么場合？13.互感器的二次側(cè)為什么必須接地？14.互感器的誤差有哪些？如何表示？主要受什么因素影響？第六章 絕緣子、母線及電纜 重點(diǎn)難點(diǎn)1.掌握絕緣子的作用和分類2.了解各類型絕緣子的適用場合3.掌握母線的用途及母線著色的作用4.了解電纜的用途和分類及適用范圍 主要內(nèi)容一、絕緣子絕緣子廣泛的應(yīng)用在牽引變電所的配電裝置和輸送電線路中。它主要用來支持和固定載流導(dǎo)體，并使裸導(dǎo)體與地絕緣，或使裝置中不同電位的載流導(dǎo)體之間絕緣。絕緣子可分為支柱式、針式、懸式絕緣子和套管絕緣子。支柱式絕緣子主要在電廠和變電所用來支持和固定為內(nèi)外配電裝置的硬母線，并使母線與地絕緣。套管式絕緣子用

36、于在電場和變電所中，母線穿過墻壁或天花板而用。針式和懸式絕緣子是用來在輸電線路上固定架空輸電線的導(dǎo)線和屋外配電裝置的軟母線，并使之與接地部分絕緣。二、母線和電纜在牽引變電所中，各級電壓配電裝置的母線，各種電氣設(shè)備之間的連接以及電氣設(shè)備與相應(yīng)的配電裝置的連接，大都采用矩形或圓形截面的裸導(dǎo)線或絞線，即母線。母線的作用是匯集、分配和傳送電能的。母線在運(yùn)行中，有巨大電功率通過；在短路時(shí)承受短路電流產(chǎn)生的熱效應(yīng)和點(diǎn)動力的機(jī)械效應(yīng)。母線的著色有兩個(gè)作用，增強(qiáng)散熱和作為相別標(biāo)識。在牽引變電所的高壓配電裝置中，因出線太多或環(huán)境特殊，用架空輸電線路難以實(shí)現(xiàn)，采用電力電纜輸送電力。 所需學(xué)時(shí)本章所需講授課程課時(shí)數(shù)

37、為2學(xué)時(shí) 復(fù)習(xí)題一填空題1.絕緣子的主要用途是用來裸載流導(dǎo)體，并使裸導(dǎo)體與地絕緣，或使裝置中的載流導(dǎo)體之間絕緣。2.母線的作用是、和電能的。3.母線著色的兩個(gè)作用是：和作為相別標(biāo)識。在交流裝置中母線著以不同顏色，U相為色，V相為色，W相為色。4. 絕緣子可分為、絕緣子和絕緣子。5.在牽引變電所中，各級電壓配電裝置的母線，各種電氣設(shè)備之間的連接以及電氣設(shè)備與相應(yīng)的配電裝置的連接，大都采用或截面的裸導(dǎo)線或。二、簡答題1.母線在配電裝置中起什么作用？各種不同材料的母線在技術(shù)性能上有什么區(qū)別？2.母線最常見的截面形式有哪些？各類截面形狀有什么特點(diǎn)？3.常見的母線布置方式有哪幾種？應(yīng)考慮哪些因素？對母線

38、進(jìn)行著色有什么好處？4.絕緣子和套管的作用是什么？可分為幾大類？各有什么特點(diǎn)？5.電纜的作用是什么？其基本結(jié)構(gòu)和各組成部分的作用是什么？電纜的敷設(shè)有哪些方法？6.試寫出牽引變電所常用的三種絕緣子型號。第七章 補(bǔ)償電容 重點(diǎn)難點(diǎn)1.理解提高功率因數(shù)的意義2.了解提高功率因數(shù)的一般方法3.掌握牽引變電所采用的提高功率因數(shù)的裝置4.了解并聯(lián)補(bǔ)償電容的檢修與維護(hù)常識 主要內(nèi)容一、補(bǔ)償電容的工作原理及組成當(dāng)供電系統(tǒng)功率因數(shù)偏低時(shí)，供電系統(tǒng)除供給企業(yè)有功功率外，還供給大量的無功功率，致使發(fā)、變、配電設(shè)備的能力不能充分發(fā)揮利用。造成如下不良影響：降低了發(fā)電機(jī)的輸出功率，使發(fā)電設(shè)備的效率下降，發(fā)電成本提高。降

39、低了輸、變電設(shè)施的供電能力。使電網(wǎng)的電能損耗增加。功率因數(shù)越低，線路上的電壓損失就越大。提高功率因數(shù)的方法通常有兩種：一種是提高自然功率因數(shù)；另一種是人工補(bǔ)償提高功率因數(shù)。不需添置任何附加的補(bǔ)償設(shè)備，采用降低用電設(shè)備本身所需的無功功率以改善其功率因數(shù)的措施，稱為提高自然功率因數(shù)的方法，在我們的機(jī)車上已采取了一定的措施以提高功率因數(shù)，但是由于整流型牽引負(fù)荷本身的特點(diǎn)，還需進(jìn)行人工補(bǔ)償。采用附加補(bǔ)償設(shè)備一補(bǔ)償復(fù)合所需要的無功功率，從而提高其功率因數(shù)的措施，稱為人工補(bǔ)償法。牽引供電系統(tǒng)中通常采用在牽引變電所并聯(lián)電容進(jìn)行補(bǔ)償，同時(shí)并聯(lián)電容可濾3次諧波。并聯(lián)補(bǔ)償對牽引變電所技術(shù)指標(biāo)和經(jīng)濟(jì)性能的綜合作用體

40、現(xiàn)在：（1）補(bǔ)償無功，提高功率因數(shù)；（2）降低負(fù)序；（3）構(gòu)成有效的濾波通路；（4）降低母線壓損，提高網(wǎng)壓水平；（5）同時(shí)降低牽引變壓器功率損失和網(wǎng)損，提高牽引變壓器的容量利用率，并由此提高運(yùn)輸供電能力。二、并聯(lián)電容補(bǔ)償裝置的保護(hù)牽引變電所采用的并聯(lián)電容補(bǔ)償裝置不要用于提高牽引供電系統(tǒng)的功率因數(shù)，在牽引變電所，一般采用在27.5kV母線A、B兩相上同時(shí)補(bǔ)償?shù)姆绞健８鶕?jù)補(bǔ)償裝置容量的不同，每相可采用由一組電容器電抗器組成或兩組電容器、電抗器組成。 并聯(lián)電容補(bǔ)償裝置中的電容器分為相同的兩組，電容器間的串并聯(lián)方式相同。電抗器用于抑制諧波，并可之一補(bǔ)償裝置投入使得合閘涌流。保證并聯(lián)電容補(bǔ)償裝置安全可靠

41、的運(yùn)行是繼電保護(hù)的主要任務(wù)。并聯(lián)電容補(bǔ)償裝置在運(yùn)行過程中可發(fā)生接地短路故障、電容器絕緣損壞以及因諧波引起的電容器過熱等。所以必須設(shè)置性能良好的保護(hù)裝置。牽引變電所并聯(lián)電容保護(hù)方式主要為：電流速斷保護(hù)、過電流保護(hù)、諧波過電流保護(hù)、差點(diǎn)流保護(hù)、差電壓保護(hù)五種。三、并聯(lián)補(bǔ)償電容的檢修及維護(hù)切斷電流之前測量不對稱電流。并對電容器及電感器做相應(yīng)的檢查。 所需學(xué)時(shí)本章所需講授課程課時(shí)數(shù)為2學(xué)時(shí) 復(fù)習(xí)題一、填空題1.牽引變電所采用用于提高牽引供電系統(tǒng)的功率因數(shù)。在牽引變電所中，一般采用在同時(shí)補(bǔ)償?shù)姆绞健?.提高功率因數(shù)的方法通常有兩種：一種是提高；另一種是。3. 牽引變電所并聯(lián)電容保護(hù)方式主要為：、五種。4

42、. 切斷電流之測量不對稱電流。并對及做相應(yīng)的檢查。5. 并聯(lián)電容補(bǔ)償裝置中的電容器分為相同的，電容器間的串并聯(lián)方式。二、簡答題1.牽引供電系統(tǒng)中為何要進(jìn)行電容補(bǔ)償？2.檢查電容器有哪些注意事項(xiàng)？第八章 防雷與接地 重點(diǎn)難點(diǎn)1.理解接地的基本概念2.了解過電壓對變電所的危害形式3.掌握變電所的防雷措施4.了解接地電阻允許值及接地裝置敷設(shè)5.掌握牽引變電所接地網(wǎng)的特點(diǎn)及其作用6.掌握牽引電流回輸牽引變電所的方式 主要內(nèi)容一、雷電的放電過程雷電是大氣中的放電現(xiàn)象。常見的有線形雷，有時(shí)也能見到片形雷，個(gè)別情況下還會出現(xiàn)球形雷。積云是由地面蒸發(fā)的水蒸氣形成的。水蒸氣上升過程中，遇到上部冷空氣凝成小水滴，

43、成為積云。此外，水平移動的冷氣團(tuán)或熱氣團(tuán)，在其前鋒交界面上也會形成積云。云中水滴受強(qiáng)氣流吹襲時(shí)，分成較小的和較大的水滴。較小的水滴被氣流帶走，形成帶負(fù)電的雷云，較大的水滴則形成冰晶并帶正電。隨著電荷的積累，雷云的電位逐漸升高。當(dāng)帶不同電荷的雷云或雷云與大地突出物相互接近到一定程度是，將會發(fā)生激烈放電，同時(shí)出現(xiàn)激烈閃光。由于放電時(shí)溫度可高達(dá)20000，空氣受熱急劇膨脹，隨之會發(fā)出爆炸般的轟鳴聲，這就是閃電與雷鳴。二、避雷針和避雷線的保護(hù)范圍避雷針（線）的保護(hù)原理是：當(dāng)雷云放電接近地面時(shí)它使地面電場發(fā)生畸變，在避雷針（線）的頂端，形成局部電場強(qiáng)度集中的空間，以影響雷電先導(dǎo)放電的發(fā)展方向，引導(dǎo)雷電向

44、避雷針（線）放電，再通過接地引下線和接地裝置將雷電流引入大地，從而使被保護(hù)物體免遭雷擊。為保護(hù)整個(gè)變電所設(shè)備和建筑物免遭直接雷擊，變電所內(nèi)應(yīng)裝設(shè)避雷針。避雷針的功能實(shí)質(zhì)是引雷作用，它能使雷電場產(chǎn)生畸變，從而將雷云放電通道由原來可能向被保護(hù)物體發(fā)展的方向吸引到避雷針本身，然后經(jīng)與避雷針相連接的引下線與接地裝置將雷電流泄放到大地中去，使被保護(hù)物免遭受直接雷擊，變電所通常裝設(shè)很多根避雷針用來滿足保護(hù)要求。避雷針可單獨(dú)立桿，也可利用戶外配電裝置的構(gòu)架或投光燈的桿塔；但變壓器的門型構(gòu)架不能用來裝設(shè)避雷針，以防止雷擊產(chǎn)生的過電壓對變壓器閃絡(luò)放電。避雷針一般采用鍍鋅圓鋼（針長1m以下時(shí)直徑不應(yīng)小于12mm，

45、針長12m時(shí)直徑不應(yīng)小于16mm）或鍍鋅鋼管（針長1m以下時(shí)直徑不應(yīng)小于20mm，針長12m時(shí)直徑不應(yīng)小于25mm）制成，通常安裝在電桿的構(gòu)架、建筑物上。它的下端要經(jīng)引下線與接地裝置相連接。避雷線也稱架空地線，在變電所進(jìn)出線上方架設(shè)避雷線，可避免進(jìn)出線遭受直接雷擊，危害變電所內(nèi)部設(shè)備；當(dāng)進(jìn)出線在避雷線保護(hù)范圍外遭受直接雷擊或感應(yīng)過電壓時(shí)，可降低過電壓的幅值，減輕對變電所內(nèi)部設(shè)備的危害。在變電所110kV進(jìn)線和27.5kV饋出線均裝設(shè)架空避雷線進(jìn)行保護(hù)三、避雷器避雷器是為防止沿線路侵入變電所的雷電沖擊波對電氣設(shè)備的破壞，把雷電波（或感應(yīng)雷電波）限制在避雷器殘壓值范圍內(nèi)，從而使變壓器及其他電氣設(shè)備

46、免受過電壓的危害，其接地電阻不得大于10。在變電所每路進(jìn)線終端、主變壓器的低壓側(cè)出線、主變壓器中性點(diǎn)引出線、27.5kV饋出線上，都應(yīng)裝設(shè)避雷器。目前使用的避雷器主要有四種：保護(hù)間隙；排氣式避雷器（管式避雷器）；閥式避雷器；氧化鋅避雷器。保護(hù)間隙和排氣式避雷器主要用于配電系統(tǒng)、線路和發(fā)、變電所進(jìn)線端保護(hù)，以限制入侵的雷電過電壓。閥式避雷器和氧化鋅避雷器用于發(fā)電廠和變電所的保護(hù)。保護(hù)間隙的主要缺點(diǎn)是滅弧能力低，只能熄滅中性點(diǎn)不接地系統(tǒng)中不大的單相接地電流，在我國只用于10 kV以下的配電網(wǎng)中。排氣式避雷器的滅弧能力與工頻續(xù)流的大小有關(guān)。續(xù)流太大產(chǎn)氣過多，會使管子爆炸；續(xù)流太小產(chǎn)氣不足，則不能可靠

47、滅弧。目前排氣式避雷器只用于輸電線路個(gè)別地段的保護(hù)，例如大跨距和交叉距處或變電所的進(jìn)線端保護(hù)。閥式避雷器由火花間隙和閥片兩個(gè)基本部件串聯(lián)組成。它具有較平的伏秒特性和較強(qiáng)的滅弧能力。同時(shí)可以避免截波發(fā)生，這與排氣式避雷器相比，在保護(hù)性能上是重大提升。閥式避雷器分為普通型和磁吹型兩類。氧化鋅避雷器其閥片以氧化鋅為主，具有極其優(yōu)越的非線性特性，在正常工作電壓下，其阻值很大，通過的漏電流很小；在過電壓的作用下，阻值會急劇變小，接近于理想。氧化鋅避雷器具有保護(hù)性能優(yōu)越；無續(xù)流、動作負(fù)載輕、耐重復(fù)動作能力強(qiáng)；通流容量大；適于大批量生產(chǎn)，造價(jià)低廉等特點(diǎn)，是避雷器發(fā)展的主要方向。四、接地裝置的基本概念將電力系

48、統(tǒng)或建筑物電氣裝置、設(shè)施過電壓保護(hù)裝置用接地線與接地體連接，稱為接地。接地電流通過接地體向大地做半球狀流散，距接地體越遠(yuǎn)，電阻就越小。一般認(rèn)為距接地體20m處土壤電阻就小至可以忽略不計(jì)了。也就是說，距接地體20m及以上接地電流不會產(chǎn)生電壓降了，即認(rèn)為20m及遠(yuǎn)處電位為零，即電氣“接地”。電氣設(shè)備外殼與零電位“地”之間的電壓差，就稱為接地部分的對地電壓。設(shè)備的絕緣損壞時(shí)，在入地電流擴(kuò)散的區(qū)域內(nèi)，人的身體可同時(shí)觸及的兩部分之間出現(xiàn)的電位差，成為接觸電壓。在接地故障點(diǎn)附近行走，兩腳之間所出現(xiàn)的電位差，成為跨步電壓。接地分為分類工作接地、保護(hù)接地和防雷接地三種。為了保證電力系統(tǒng)及電氣設(shè)備正常且可靠運(yùn)行

49、，將電力系統(tǒng)中性點(diǎn)與地做金屬性連接，稱為工作接地；為了防止這些正常時(shí)不帶電金屬部分發(fā)生過大的對地電壓危及人身安全而設(shè)置的接地稱為保護(hù)接地；為了使雷電流安全的向大地泄放，以保護(hù)建筑物或電氣設(shè)備免遭雷擊而采取的接地，稱為防雷接地。五、牽引變電所的接地裝置主要介紹對接地裝置和接地裝置設(shè)備的要求。包括對自然接地體裝置、人工接地裝置和防雷接地裝置及其裝設(shè)要求。變電所戶內(nèi)外配電裝置的金屬或鋼筋混凝土架構(gòu)以及靠近帶電部分的金屬遮攔和金屬門、配電、控制、保護(hù)用的屏及操作臺等的金屬框架和底座等，均應(yīng)可靠接地。牽引變電所的接地網(wǎng)的布置，接地電阻應(yīng)符合規(guī)程要求，一年中任何季節(jié)不得超過0.5，并應(yīng)盡量使地面的點(diǎn)位分布

50、均勻，以降低接觸電壓和跨步電壓。在牽引供電系統(tǒng)中，牽引負(fù)荷電流通過電力機(jī)車經(jīng)鋼軌、回流線流回牽引變電所，猶豫鋼軌對地存在泄漏，因此牽引負(fù)荷電流部分由鋼軌入地，經(jīng)大地流回牽引變電所，簡稱地回流。避雷針應(yīng)裝設(shè)獨(dú)立的接地裝置。防雷接地裝置包括接地體和接地線及避雷針引下線的結(jié)構(gòu)尺寸，應(yīng)符合規(guī)定要求。為了避免雷擊時(shí)雷電流在接地裝置上產(chǎn)生高電位造成被保護(hù)的設(shè)備發(fā)生閃絡(luò)，危及建筑物和配電裝置安全，避雷針與被保護(hù)設(shè)備之間，應(yīng)有一定的安全距離。 所需學(xué)時(shí)本章所需講授課程課時(shí)數(shù)為2學(xué)時(shí) 復(fù)習(xí)題一、填空題1.目前使用的避雷器主要有四種類型：保護(hù)間隙、排氣式避雷器、。閥式避雷器由和兩個(gè)基本部件串聯(lián)而成。AT所55KV

51、側(cè)主要選用避雷器。2.為了減小接觸電壓，電氣設(shè)備應(yīng)該接地。3.接地分為、和。中性點(diǎn)經(jīng)消弧線圈接地屬于。4.一般情況下，1KV及以上大電流接地系統(tǒng)中發(fā)電廠、變電所的電氣裝置接地電阻應(yīng)滿足，當(dāng)IE>4kA時(shí)可取。5.軌回流一般是沿兩條鋼軌回輸牽引變電所的。為了能繞過信號軌道電路的軌端絕緣，在鋼軌接頭處裝有扼流線圈。扼流線圈的作用是。6.為減小誤差，在制造時(shí)常事先將電流互感器的副邊匝數(shù)；將電壓互感器的二次側(cè)匝數(shù)。7. 閥式避雷器由和兩個(gè)基本部件串聯(lián)組成。8. 牽引變電所的接地網(wǎng)的布置，接地電阻應(yīng)符合規(guī)程要求，一年中任何季節(jié)不得超過，并應(yīng)盡量使地面的點(diǎn)位分布均勻，以降低接觸電壓和跨步電壓。9.牽

52、引負(fù)荷電流大部分經(jīng)鋼軌流回牽引變電所稱為，小部分經(jīng)大地流回牽引變電所稱為。10.中性點(diǎn)直接接地的低壓電力網(wǎng)中，接地線分為、三種。二簡答題1.雷電對牽引變電所的主要危害有哪些？2.牽引變電所防雷電主要有那些措施？3.避雷針主要保護(hù)對象什么？4.避雷線主要保護(hù)對象什么？5.避雷器主要有哪幾種類型？牽引變電所主要應(yīng)采用哪幾種？6.什么是接觸電壓？其數(shù)值的大小與據(jù)接地體的距離大小有什么關(guān)系？7. 什么是跨步電壓？其數(shù)值的大小與據(jù)接地體的距離大小有什么關(guān)系？8.什么是接地保護(hù)？保護(hù)接地為什么能防止觸電？牽引變電所中哪些接地屬于保護(hù)接地？9.什么是工作接地？牽引變電所中哪些接地屬于工作接地？10.牽引變電

53、所中電氣設(shè)備一般采取的借地方是有哪幾種？11.復(fù)合接地網(wǎng)的類型主要有哪幾種？其主要作用是什么？12.屋內(nèi)配電裝置的接地裝置一般采取什么形式？敷設(shè)時(shí)注意事項(xiàng)主要有哪些？13.工程上降低接地電阻的主要措施有哪些？14.牽引回歸電流會輸牽引變電所的方式主要是什么？扼流線圈的主要作用是什么？第九章 電氣主接線及高壓配電裝置 重點(diǎn)難點(diǎn)1.了解電氣主接線的一般要求2.掌握牽引變電所主接線的形式、特點(diǎn)、運(yùn)行方式3.掌握變電所倒閘作業(yè)的基本原則4.了解高壓配電裝置的結(jié)構(gòu)，掌握其布置原則 主要內(nèi)容一、電氣主接線概述在牽引變電所中，直接用于輸送和分配電能的高電壓線路的設(shè)備稱為一次電器設(shè)備。一次電氣設(shè)備按一定規(guī)律連接，完成接受和分配電能任務(wù)的電路稱為一次接線。表示一次電氣設(shè)備相互連接關(guān)系和工作原理的電氣接線圖，成為主接線圖。牽引變電所（包括分區(qū)所、開閉所）的電氣主接線是指由隔離開關(guān)、互感器、避雷器、斷路器、主變壓器、母線、電纜等高壓一次電氣設(shè)備，按一定的順序連接的用于表示接收和分配電能的電路。它反映了牽引變電所的基本結(jié)構(gòu)和性能，在運(yùn)行中表明電能的輸送和分配關(guān)系、一次設(shè)備的運(yùn)行方式，稱為實(shí)際運(yùn)行操作的依據(jù)。變電所中普遍采用主接線模擬版（操作圖），掛在主控室中。它模擬出牽引變電所中一次設(shè)備的實(shí)際運(yùn)行狀態(tài)。值