注冊(cè)電氣工程師課件

1、全國(guó)勘察(knch)設(shè)計(jì)注冊(cè)電氣工程師執(zhí)業(yè)資格考試電氣工程基礎(chǔ)（不含電機(jī)、變壓器部分）呂江虹2009年8月2日全國(guó)(qun u)注冊(cè)電氣工程師考試培訓(xùn)教材共一百零九頁(yè)教 材全國(guó)勘察設(shè)計(jì)注冊(cè)電氣工程師執(zhí)業(yè)資格考試精講精練(jnglin)（專業(yè)基礎(chǔ)）陳志新 主編中國(guó)電力出版社2008年2月共一百零九頁(yè)輔導(dǎo)班的價(jià)值適用工作多年的、希望(xwng)繼續(xù)學(xué)習(xí)的人員。起引領(lǐng)作用。注意：不要抱壓題的思想。復(fù)習(xí)方法（自學(xué)者）著重基礎(chǔ)（基本概念、基本方法和基本理論）踏實(shí)認(rèn)真適當(dāng)做題注意：全面前 言共一百零九頁(yè) 第 4 章 電 氣 工 程 基 礎(chǔ)共一百零九頁(yè)鍋爐發(fā)電機(jī)升壓變壓器降壓變壓器電能用戶輸電線熱能用戶汽輪

2、機(jī)抽汽電力網(wǎng)電力系統(tǒng)動(dòng)力系統(tǒng)動(dòng)力系統(tǒng)與電力系統(tǒng)(din l x tn)、電力網(wǎng)關(guān)系示意圖4.1 電力系統(tǒng)(din l x tn)基本知識(shí)1、電力系統(tǒng)的組成一、 電力系統(tǒng)運(yùn)行特點(diǎn)和基本要求共一百零九頁(yè)電力系統(tǒng) 是由發(fā)電廠發(fā)電機(jī)、升降壓變電設(shè)備、輸電、配電(pi din)和電能用戶組成的整體。電力網(wǎng) 電力系統(tǒng)中的輸電(shdin)、變電和配電的三個(gè)部分稱為電力網(wǎng)。電能用戶 消耗電能的場(chǎng)所，電能轉(zhuǎn)換為其他形式能量 。共一百零九頁(yè)4.1 電力系統(tǒng)(din l x tn)基本知識(shí) 2、電能(dinnng)的特點(diǎn)電能生產(chǎn)、輸送、分配和使用在同一 時(shí)刻內(nèi)完成的。2) 暫態(tài)過(guò)程迅速。3) 與國(guó)民經(jīng)濟(jì)密切相關(guān)共

3、一百零九頁(yè)4.1 電力系統(tǒng)(din l x tn)基本知識(shí)（1）保證(bozhng)供電可靠性3、對(duì)電力系統(tǒng)的要求負(fù)荷突然中斷對(duì)供電的影響，用電負(fù)荷又分為：1）一類負(fù)荷也稱一級(jí)負(fù)荷一類負(fù)荷也稱一級(jí)負(fù)荷，指突然中斷供電將會(huì)造成人身傷亡或會(huì)引起對(duì)周圍環(huán)境嚴(yán)重污染，造成經(jīng)濟(jì)上巨大損失；以及突然中斷供電將會(huì)造成社會(huì)秩序嚴(yán)重混亂或政治上的嚴(yán)重影響的用電負(fù)荷。共一百零九頁(yè)3）三類(sn li)負(fù)荷也稱三級(jí)負(fù)荷三類負(fù)荷也稱三級(jí)負(fù)荷，指不屬于一類負(fù)荷和二類負(fù)荷的其他(qt)負(fù)荷，對(duì)此類負(fù)荷，突然中斷供電所造成損失不大或不會(huì)造成直接損失。2）二類負(fù)荷也稱二級(jí)負(fù)荷二類負(fù)荷也稱二級(jí)負(fù)荷，指突然中斷供電將會(huì)造成較大的

4、經(jīng)濟(jì)損失；以及突然中斷供電將會(huì)造成社會(huì)秩序混亂或政治上的較大影響的用電負(fù)荷。4.1 電力系統(tǒng)基本知識(shí)共一百零九頁(yè) (2) 保證電能質(zhì)量(zhling)（3）運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)性（4）環(huán)保問(wèn)題4.1 電力系統(tǒng)(din l x tn)基本知識(shí)共一百零九頁(yè)4.1 電力系統(tǒng)(din l x tn)基本知識(shí)二、 電能質(zhì)量的各項(xiàng)指標(biāo)電壓幅值、頻率、波形1、電壓偏差(pinch)（移）2、電壓波動(dòng)U %U %3、電壓閃變 周期性電壓急劇波動(dòng)引起燈光閃爍，光通量急劇波動(dòng)，而造成人眼視覺不舒適的現(xiàn)象。4、不對(duì)稱度 衡量多相負(fù)荷平衡狀態(tài)的指標(biāo)。電壓不對(duì)稱度：電壓負(fù)序分量與正序分量的比值。電流不對(duì)稱度：電流負(fù)序分量與正序分

5、量的比值。電壓緩慢變化電壓變動(dòng)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% -10%共一百零九頁(yè)4.1 電力系統(tǒng)(din l x tn)基本知識(shí)5、正弦波形畸變率P2381）n 次諧波電壓、電流含有(hn yu)率2）電壓、電流總諧波畸變率6、頻率偏差 一般不超過(guò)0.2Hz7、供電可靠性：根據(jù)用電負(fù)荷等級(jí)制定。三、 電力系統(tǒng)接線方式及特點(diǎn)1、無(wú)備用接線（開式電力網(wǎng)）2、有備用接線（閉式電力網(wǎng)）共一百零九頁(yè)4.1電力系統(tǒng)(din l x tn)基本知識(shí)四、電力系統(tǒng)(din l x tn)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(shè)備的額定電

6、壓=電網(wǎng)的額定電壓 發(fā)電機(jī)額定電壓：比網(wǎng)絡(luò)的額定電壓高5%變壓器額定電壓：1）一次繞組：與發(fā)電機(jī)直接連接，等于發(fā)電機(jī)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(dāng)于供電設(shè)備， ，比電網(wǎng)高5%， ，比電網(wǎng)高10%。共一百零九頁(yè)4.1 電力系統(tǒng)(din l x tn)基本知識(shí)T1T2我國(guó)電力網(wǎng)絡(luò)的額定( dng)電壓等級(jí)：3、6、10、35、110、220、330、500kV例1共一百零九頁(yè)4.1 電力系統(tǒng)(din l x tn)基本知識(shí)我國(guó)電力網(wǎng)絡(luò)的額定電壓(diny)等級(jí)：3、6、10、35、110、220、330、500kV 、750kV 電力系統(tǒng)平均額定電壓：UavN=

7、1.05UN3.15、6.3、10.5、37、115、230、345、525kV變壓器的分接頭及其變比調(diào)壓額定變比：主抽頭額定電壓之比實(shí)際變比：實(shí)際所接分接頭的額定電壓之比共一百零九頁(yè)例1：如圖，試求： P2404.1 電力系統(tǒng)(din l x tn)基本知識(shí)10.5kV10.5/242kV220/121/38.5kV110/11kV10.5/3.3kV35/6.6kV1)發(fā)電機(jī)、變壓器的額定( dng)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共一百零九頁(yè)例1：P2414.1 電力系統(tǒng)(din l x tn)基本知

8、識(shí)10.5kV10.5/242kV220/121/38.5kV110/11kV10.5/3.3kV35/6.6kV2) T1：5%抽頭(chu tu)， 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 T5 ： 10.5/3.3kV共一百零九頁(yè)例1：P2414.1 電力系統(tǒng)(din l x tn)基本知識(shí)3) 各線路的平均額定( dng)電壓共一百零九頁(yè)五、中性點(diǎn)接地(jid)方式4.1 電力系統(tǒng)(din l x tn)基本知識(shí)中性點(diǎn)：是指電力

9、系統(tǒng)發(fā)電機(jī)、變壓器接成星形繞組的節(jié)點(diǎn)稱為中性點(diǎn)。中性點(diǎn)運(yùn)行方式分為直接接地 單相負(fù)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（不接地或經(jīng)消弧線圈、電阻、電壓互感器等接地）。通常1035kV經(jīng)小電阻接地 （電纜線路多）共一百零九頁(yè)中性點(diǎn)直接(zhji)接地優(yōu)點(diǎn)：當(dāng)系統(tǒng)發(fā)生(fshng)一相接地故障時(shí)，能限制非故障相對(duì)電壓的升高，從而保證單相用電設(shè)備的安全。缺點(diǎn)： 很大，繼電保護(hù)動(dòng)作，斷路器跳開，造成停電；發(fā)生人身一相對(duì)地電擊時(shí)，危險(xiǎn)性較大。共一百零九頁(yè)1、中性點(diǎn)不接地系統(tǒng)1）正常運(yùn)行

10、時(shí)正常運(yùn)行時(shí)各相對(duì)地電壓(diny)是對(duì)稱的UBUA.120120120UC.共一百零九頁(yè)2）一相接(xin ji)地故障時(shí)AXYZBCeA+eC+eB+特點(diǎn)(tdin)共一百零九頁(yè) 30共一百零九頁(yè)中性點(diǎn)不接地系統(tǒng)特點(diǎn)(tdin)1）發(fā)生單相接地故障時(shí)，接地相對(duì)地電壓(diny)下降，非故障相對(duì)地電壓(diny)升高，最高可達(dá)線電壓(diny)。 對(duì)用電設(shè)備的絕緣水平應(yīng)按線電壓考慮；2）發(fā)生單相接地故障時(shí)，三相之間的線電壓仍然對(duì)稱，用戶的三相用電設(shè)備仍照常運(yùn)行?？衫^續(xù)運(yùn)行2小時(shí)。3）電容電流較大，接地點(diǎn)可能出現(xiàn)電弧，產(chǎn)生過(guò)電壓。當(dāng)電容電流超過(guò)一定值時(shí)，要求中性點(diǎn)經(jīng)消弧線圈接地，以減小故障電流

11、。共一百零九頁(yè)中性點(diǎn)不接地系統(tǒng)發(fā)生單相接地故障時(shí)，接地相對(duì)(xingdu)地電壓（） 。A.最高為線電壓 B.最高為相電壓 C.最低為零中性點(diǎn)不接地系統(tǒng)發(fā)生單相接地故障時(shí)，可繼續(xù)運(yùn)行(ynxng)（） 。 A. 20小時(shí) B. 2小時(shí) C. 12 小時(shí)中性點(diǎn)不接地系統(tǒng)發(fā)生單相接地故障時(shí)，未接地相對(duì)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CBA共一百零九頁(yè)1、線路參數(shù)(cnsh)（P247）1）電阻2）電抗分裂導(dǎo)線：電抗減小4.2 電力(dinl)線路、變壓器的參數(shù)和等值電路ZY/2Y/2一、 輸電線路的參數(shù)和等值電路共一百零九頁(yè)3）電導(dǎo)4）電納分裂(fnli)

12、導(dǎo)線：電納增加4.2 電力(dinl)線路、變壓器的參數(shù)和等值電路ZY/2Y/2共一百零九頁(yè)2、輸電線路的等值電路(dinl)1）一字形等值電路： 架空線不超過(guò)100km、 電壓不高4.2 電力線路、變壓器的參數(shù)(cnsh)和等值電路2）形和T形等值電路：架空線為100-300km、電纜不超過(guò)100km例 4-2 P245共一百零九頁(yè)二、變壓器（P246）4.2 電力線路、變壓器的參數(shù)(cnsh)和等值電路RTjXTGT-jBT1、雙繞組(roz)變壓器共一百零九頁(yè)雙繞組(roz)變壓器4.2 電力線路、變壓器的參數(shù)(cnsh)和等值電路RTjXTGT-jBT共一百零九頁(yè)2、三繞組(roz)變

13、壓器P2474.2 電力(dinl)線路、變壓器的參數(shù)和等值電路RT1jXT2GT-jBTRT2RT3jXT3jXT1例 4-3P249共一百零九頁(yè)三、有名(yu mng)值、標(biāo)幺值參數(shù)計(jì)算1、有名值2、標(biāo)幺值：實(shí)際值/基準(zhǔn)值3、基準(zhǔn)值4.2 電力線路(xinl)、變壓器的參數(shù)和等值電路一般選功率SB=100MVA ，UB=Uav標(biāo)幺值計(jì)算共一百零九頁(yè)4、不同(b tn)基準(zhǔn)值的標(biāo)幺值之間的換算4.2 電力線路、變壓器的參數(shù)(cnsh)和等值電路電網(wǎng)等值電路例4-4 P251共一百零九頁(yè)4.3 簡(jiǎn)單(jindn)電網(wǎng)的潮流計(jì)算電力系統(tǒng)(din l x tn)的潮流計(jì)算主要包括的內(nèi)容：1）電力系

14、統(tǒng)各元件的參數(shù)計(jì)算2）電力線路和變壓器等值電路的計(jì)算3）電力線路和變壓器電壓損耗的計(jì)算4）電力線路和變壓器功率損耗的計(jì)算5）電力線路和變壓器電能損耗的計(jì)算6）電力系統(tǒng)無(wú)功平衡及優(yōu)化方案計(jì)算7）簡(jiǎn)單電力系統(tǒng)潮流分布計(jì)算（解析法）8）復(fù)雜電力系統(tǒng)潮流分布計(jì)算（計(jì)算機(jī)計(jì)算）9）電力線路導(dǎo)線截面積選擇共一百零九頁(yè)4.3 簡(jiǎn)單電網(wǎng)的潮流(choli)計(jì)算潮流計(jì)算(j sun)的方法：1）解析計(jì)算2）模擬計(jì)算3）計(jì)算機(jī)計(jì)算共一百零九頁(yè)4.3 簡(jiǎn)單電網(wǎng)的潮流(choli)計(jì)算一、基本概念1、電壓(diny)降落RjXS1S2一般稱為電壓降落縱分量一般稱為電壓降落橫分量共一百零九頁(yè)4.3 簡(jiǎn)單電網(wǎng)的潮流(ch

15、oli)計(jì)算一、基本概念2、電壓(diny)損耗RjXS1S2共一百零九頁(yè)4.3 簡(jiǎn)單(jindn)電網(wǎng)的潮流計(jì)算一、基本概念3、功率(gngl)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。 共一百零九頁(yè)4.3 簡(jiǎn)單(jindn)電網(wǎng)的潮流計(jì)算一、基本概念2）變壓器功率(gngl)損耗共一百零九頁(yè)4.3 簡(jiǎn)單電網(wǎng)的潮流(choli)計(jì)算二、開式網(wǎng)潮流(choli)計(jì)算例4-5：P254S1S2S1S2S2S1S1U1U2共一百零九頁(yè)4.3 簡(jiǎn)單電網(wǎng)的潮流(choli)計(jì)算三、已知不同點(diǎn)的電壓和功率的潮流計(jì)算（P259）1、同一電壓等級(jí)(dngj)下潮

16、流精確計(jì)算2、近似計(jì)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(guān)系五、輸電線路的空載與負(fù)載運(yùn)行特性：P260共一百零九頁(yè)4.4 無(wú)功功率平衡和電壓(diny)調(diào)整2、應(yīng)就近滿足無(wú)功需求，盡量減少無(wú)功的流動(dòng)(lidng)，分區(qū)分級(jí)做到無(wú)功平衡 。如超高壓電網(wǎng)線路電容產(chǎn)生大量無(wú)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(jìn)行無(wú)功補(bǔ)償。一、基本概念1、電壓與無(wú)功：系統(tǒng)的無(wú)功電源充足，運(yùn)行電壓就高；反之，運(yùn)行電壓低。3、系統(tǒng)無(wú)功平衡的基本要求：無(wú)功電源功率應(yīng)與負(fù)荷的無(wú)功和無(wú)功損耗相平衡，且有一定的無(wú)功備用電源。共一百零九頁(yè)4.4 無(wú)功功率平衡(pnghng)和電壓調(diào)整二

17、、無(wú)功電源的調(diào)節(jié)特性1、發(fā)電機(jī)：同步發(fā)電機(jī)可發(fā)有功(yu n)，亦可發(fā)無(wú)功。2、同步調(diào)相機(jī)：只發(fā)無(wú)功的同步發(fā)電機(jī)。過(guò)勵(lì)磁時(shí)，發(fā)無(wú)功，欠勵(lì)磁時(shí)，吸無(wú)功。宜大量集中使用，常安裝在樞紐變電所。3、靜止無(wú)功補(bǔ)償器（SVC）：電容器與電抗器串聯(lián)，配備調(diào)節(jié)電抗器的電力電子裝置。4、靜電電容器：只能發(fā)無(wú)功。問(wèn)題：當(dāng)電壓降低時(shí)，供給的無(wú)功成平方比例減少，更惡化了電壓水平。不能連續(xù)調(diào)節(jié)。共一百零九頁(yè)4.4 無(wú)功功率平衡和電壓(diny)調(diào)整三、利用電容器補(bǔ)償電壓(diny)的原理與方法1、補(bǔ)償調(diào)壓原理補(bǔ)償容量與調(diào)壓要求和降壓變壓器的變比均有關(guān)，在最大負(fù)荷時(shí)電容器應(yīng)全部投入，在最小負(fù)荷時(shí)退出。按最小負(fù)荷沒(méi)有補(bǔ)償時(shí)

18、確定變壓器的分接頭，按最大負(fù)荷時(shí)調(diào)壓要求計(jì)算補(bǔ)償量。共一百零九頁(yè)13.4 無(wú)功功率平衡和電壓(diny)調(diào)整三、電容器補(bǔ)償?shù)脑砼c方法2、并聯(lián)電容器，可減少線路的電壓(diny)損耗。U1U2補(bǔ)償容量與調(diào)壓要求和變比有關(guān)。U2共一百零九頁(yè)提高功率因數(shù)(n l yn sh)的措施:在感性負(fù)載兩端(lin dun)并電容+-jcos3、補(bǔ)償方式就地補(bǔ)償集中補(bǔ)償4.4 無(wú)功功率平衡和電壓調(diào)整jj1共一百零九頁(yè)4.4 無(wú)功功率平衡和電壓(diny)調(diào)整四、變壓器分接頭進(jìn)行調(diào)壓時(shí)分接頭的選擇計(jì)算有載調(diào)壓變壓器：帶負(fù)荷(fh)切換分接頭，調(diào)壓范圍寬。U1U2無(wú)載調(diào)壓變壓器：工作在一個(gè)電壓等級(jí)下。共一百零九

19、頁(yè)1、變壓器分接頭的確定(qudng)方法：P263變壓器分接頭裝設(shè)在：雙繞組(roz)變壓器高壓側(cè)三繞組變壓器高壓側(cè)、中壓側(cè)6300kVA以下，有三個(gè)分接頭，1.05UN、 UN、 0.95UN 8000kVA以上，有五個(gè)分接頭，1.05UN、 1.025UN、 UN 、 0.975UN、 0.95UN4.4 無(wú)功功率平衡和電壓調(diào)整共一百零九頁(yè)4.4 無(wú)功功率(w n n l)平衡和電壓調(diào)整2、降壓變壓器分接頭(ji tu)的選擇計(jì)算：P263（1） 最大負(fù)荷時(shí)分接頭電壓（2） 最小負(fù)荷時(shí)分接頭電壓（3） 分接頭確定例4-7 P264共一百零九頁(yè)4.4 無(wú)功功率平衡和電壓(diny)調(diào)整在無(wú)

20、功平衡系統(tǒng)中，應(yīng)優(yōu)先采用改變變壓器變比調(diào)壓；在無(wú)功不足系統(tǒng)中，應(yīng)優(yōu)先選擇裝設(shè)無(wú)功補(bǔ)償裝置，不宜采用改變變壓器變比調(diào)壓。原因：為增加無(wú)功功率，只是改善局部電網(wǎng)的電壓(diny)水平，卻有可能惡化其他地區(qū)的電壓(diny)水平。例4-8 P264例4-9 P265共一百零九頁(yè) 某一降壓變電所由雙回路110kV，長(zhǎng)70km的電力線路供電，導(dǎo)線型號(hào)(xngho)為L(zhǎng)GJ-120，計(jì)算半徑為15.2mm，三相導(dǎo)線幾何均距為5m。變電所有兩臺(tái)變壓器并聯(lián)運(yùn)行，其參數(shù)：SN=31.5MVA,UN為110(122.5%)kV, Uk%=10.5。最大負(fù)荷時(shí)變電所二次側(cè)折算到一次側(cè)的電壓為100.5 kV,最小負(fù)

21、荷時(shí)為112.0 kV。變電所二次側(cè)母線上的允許電壓偏移在最大、最小負(fù)荷時(shí)為額定電壓的2.5%- 7.5%。試根據(jù)調(diào)壓要求，確定變電所二次側(cè)母線上所需補(bǔ)償?shù)淖钚∪萘俊?.4 無(wú)功功率平衡和電壓(diny)調(diào)整共一百零九頁(yè)4.4 無(wú)功功率平衡和電壓(diny)調(diào)整解：電路等值參數(shù)線路 L變壓器T又知共一百零九頁(yè)4.4 無(wú)功功率(w n n l)平衡和電壓調(diào)整（1）選擇電容器的容量1）最小負(fù)荷時(shí)補(bǔ)償設(shè)備退出計(jì)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(bǔ)償設(shè)備容量取補(bǔ)償(bchng)容量 QC=22Mvar共一百零九頁(yè)4.5 短路電流(dinli)計(jì)算一、基本概念（P267）1、類型：對(duì)

22、稱短路、不對(duì)稱短路。 最常見， 情況最嚴(yán)重。2、短路電流計(jì)算(j sun)目的：設(shè)備選擇保護(hù)配置主接線設(shè)計(jì)暫態(tài)穩(wěn)定計(jì)算3、近似條件：（P267）4、無(wú)限大功率電源及其特點(diǎn)（X=0）共一百零九頁(yè)4.5 短路(dunl)電流計(jì)算一、基本概念5、短路后果：短路點(diǎn)附近電流增大許多倍，機(jī)械應(yīng)力很大，使導(dǎo)體破壞。設(shè)備發(fā)熱增加，損壞。電壓下降，電動(dòng)機(jī)停轉(zhuǎn)，廢品。發(fā)電機(jī)失去同步，造成大面積停電(tn din)。通訊受到影響。共一百零九頁(yè)4.5 短路(dunl)電流計(jì)算二、簡(jiǎn)單系統(tǒng)三相短路電流的實(shí)用(shyng)計(jì)算方法1、思路：線性、對(duì)稱，由簡(jiǎn)入繁。2、恒電勢(shì)源電路的三相短路分析ZZea=穩(wěn)態(tài)（周期）分量+暫

23、態(tài)（非周期）分量共一百零九頁(yè)4.5 短路電流(dinli)計(jì)算2、恒電勢(shì)源電路的三相短路分析物理意義：非周期電流的初值越大，暫態(tài)過(guò)程中短路電流最大瞬時(shí)值越大。它與短路發(fā)生時(shí)刻有關(guān)，與短路發(fā)生時(shí)電源電勢(shì)的初始(ch sh)相角（合閘角） 有關(guān)。沖擊電流：短路電流最大瞬時(shí)值，在短路發(fā)生后約半個(gè)周期出現(xiàn)。用于校驗(yàn)設(shè)備的動(dòng)穩(wěn)定。=穩(wěn)態(tài)（周期）分量+暫態(tài)（非周期）分量共一百零九頁(yè)4.5 短路電流(dinli)計(jì)算3、短路電流周期(zhuq)分量的實(shí)用計(jì)算（P267）計(jì)算各元件標(biāo)么參數(shù)、繪制等值電路，取SB， UB=Uav 。系統(tǒng)發(fā)電機(jī)變壓器電抗器負(fù)荷線路共一百零九頁(yè)13.5 短路電流(dinli)計(jì)算短

24、路(dunl)點(diǎn)的輸入阻抗 ：故障點(diǎn)f的阻抗。共一百零九頁(yè)4.5 短路電流(dinli)計(jì)算3、短路(dunl)電流周期分量的實(shí)用計(jì)算（P267）化簡(jiǎn)等值電路，求出電源至短路點(diǎn)f的總阻抗 。計(jì)算f 點(diǎn)三相短路電流周期分量初值及其他待求量。短路電流基準(zhǔn)值共一百零九頁(yè)4.5 短路(dunl)電流計(jì)算三、短路容量(rngling)（P269 ）也稱短路功率：說(shuō)明短路容量標(biāo)么值等于短路電流標(biāo)么值。應(yīng)用：主要用于校驗(yàn)開關(guān)的切斷能力。共一百零九頁(yè)4.5 短路電流(dinli)計(jì)算四、沖擊電流(dinli)和最大有效值電流(dinli)（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

25、-10、 4-11 P270沖擊電流：最大有效值電流： 共一百零九頁(yè)4.5 短路電流(dinli)計(jì)算五、對(duì)稱(duchn)分量法和序網(wǎng)（P272 ）同步機(jī)：正常運(yùn)行參數(shù)為正序參數(shù)。2）旋轉(zhuǎn)元件：發(fā)電機(jī)、電動(dòng)機(jī)：各序阻抗不等1、序分量：正序分量、負(fù)序分量、零序分量2、序阻抗：參數(shù)對(duì)稱時(shí)，某序電壓與同序電流之比。1）靜止元件：架空線、電纜、變壓器 三個(gè)單相的電抗器、電容器、變壓器組成的三相電抗器、電容器、變壓器共一百零九頁(yè)4.5 短路(dunl)電流計(jì)算變壓器：各序等值電路結(jié)構(gòu)相同。變壓器的電阻、漏抗的正序與負(fù)序、零序相同。變壓器正序、負(fù)序的勵(lì)磁電抗相同。變壓器零序與其(yq)連接方式、中性點(diǎn)是

26、否接地、結(jié)構(gòu)（單、三相）有關(guān)：P274共一百零九頁(yè)4.5 短路(dunl)電流計(jì)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(ji xin)方式和中性點(diǎn)是否接地有關(guān)。零序電壓施加在三角形側(cè)和不接地星形側(cè)，則無(wú)論另一側(cè)繞組的接線方式如何，變壓器中都無(wú)零序電流流過(guò)。零序電壓施加在接地星形側(cè)，零序電流經(jīng)由中性點(diǎn)流入大地，構(gòu)成回路。另一側(cè)繞組的零序電流流通情況取決于該側(cè)繞組的接線方式。共一百零九頁(yè)4.5 短路電流(dinli)計(jì)算線路(xinl)：P274靜止元件，正、負(fù)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共一百零九頁(yè)六

27、、繪制各序網(wǎng)等值電路正序：不包括中性點(diǎn)接地阻抗(zkng)、 和空載線路負(fù)序：零序：讀圖4.5 短路(dunl)電流計(jì)算例：P277共一百零九頁(yè)13.5 短路(dunl)電流計(jì)算13.5 短路(dunl)電流計(jì)算七、復(fù)合序網(wǎng)方法：故障邊界條件。共一百零九頁(yè)4.5 短路電流(dinli)計(jì)算七、復(fù)合序網(wǎng)方法(fngf)：故障邊界條件。八、不對(duì)稱短路的電流電壓計(jì)算九、經(jīng) 變壓器后的相位變換共一百零九頁(yè)4.5 短路電流(dinli)計(jì)算簡(jiǎn)單(jindn)短路時(shí)的X(n) 和m(n) X(n) :附加電抗 m(n) ：不同短路的系數(shù)If(n) =m(n) Id1(n) Id1(n) :正序電流f(n)

28、X(n)m(n)f(3)01f(2)X2f(1)X2 +X03f(1.1)共一百零九頁(yè)4.9 過(guò)電壓及絕緣(juyun)配合一、基本概念1、過(guò)電壓：對(duì)絕緣有危險(xiǎn)(wixin)的電壓升高。2、分類：內(nèi)部過(guò)電壓 工頻過(guò)電壓操作過(guò)電壓諧振過(guò)電壓雷電過(guò)電壓直接雷過(guò)電壓感應(yīng)雷過(guò)電壓 例4-16 P324共一百零九頁(yè)4.9 過(guò)電壓及絕緣(juyun)配合3、工頻電壓升高：長(zhǎng)線的電容效應(yīng)、不對(duì)稱短路、甩負(fù)荷。4、操作過(guò)電壓：指電網(wǎng)參數(shù)的改變，如切斷空載線路、空載線路合閘、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(lidin)過(guò)電壓決定絕緣水平。超高壓系統(tǒng)，由內(nèi)部過(guò)電壓決定絕緣水

29、平。嚴(yán)重污穢地區(qū)，電網(wǎng)外絕緣水平主要由系統(tǒng)的最大運(yùn)行電壓決定。共一百零九頁(yè)4.9 過(guò)電壓及絕緣(juyun)配合二、雷電過(guò)電壓特性1、感應(yīng)(gnyng)過(guò)電壓：靜電感應(yīng)(gnyng)、電磁感應(yīng)(gnyng)2、直擊雷過(guò)電壓3、雷電波的侵入共一百零九頁(yè)4.9 過(guò)電壓及絕緣(juyun)配合三、接地和接地電阻、接觸電壓、跨步電壓：1、接地：與大地(dd)等電位。3、接觸電壓：人與接地設(shè)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(guān)，而與金屬接地體自身的電阻無(wú)關(guān)。 表4-2不同接地裝置的接地電阻 如重復(fù)接地電阻10。4、跨步電壓：人的

30、兩腳（ 步長(zhǎng)0.8m）之間的電壓。35kV及以下的小電流接地系統(tǒng)：共一百零九頁(yè)4.9 過(guò)電壓及絕緣(juyun)配合四、氧化鋅避雷器特點(diǎn)1、氧化鋅避雷器的伏安(f n)特性 P3262、氧化鋅避雷器的特點(diǎn)1）無(wú)串聯(lián)火花間隙，即無(wú)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(yīng)特性：無(wú)間隙的放電延時(shí)。3）無(wú)續(xù)流，可重復(fù)動(dòng)作實(shí)施保護(hù)。4）通流容量大，可重載，可用于對(duì)內(nèi)部過(guò)電壓進(jìn)行保護(hù)。共一百零九頁(yè)4.9 過(guò)電壓及絕緣(juyun)配合五、避雷針、避雷線的保護(hù)范圍(fnwi)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(hù)發(fā)電廠、變電所，避雷線用于保護(hù)線路。3、保

31、護(hù)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地面：共一百零九頁(yè)4.9 過(guò)電壓及絕緣(juyun)配合4、獨(dú)立避雷針，接地(jid)電阻應(yīng)小于10歐姆，常用于配網(wǎng)中。5、構(gòu)架避雷針，經(jīng)濟(jì)性好，但在配網(wǎng)中易導(dǎo)致絕緣逆閃絡(luò)（反擊）。故常應(yīng)用于110kV及以上系統(tǒng)中。 避雷線作用：保護(hù)變電所的電器設(shè)備、輸電線路等免受直擊雷過(guò)電壓。 共一百零九頁(yè)4.10 斷路器一、作用、功能、分類1、作用切斷/閉合負(fù)載/空載(kn zi)電流切斷過(guò)負(fù)荷和短路電流2、功能滅弧特點(diǎn)，基本能可靠地開斷工作電流和短路電流。共一百零九頁(yè)4.10 斷路器三、分類(fn li)1、多油：以絕緣油為絕緣介質(zhì)(jizh)

32、，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(zhì)，斷口電壓高，允許斷路次數(shù)多，開斷性好，占地小，易維護(hù)，檢修周期長(zhǎng)，價(jià)格高。（超高壓）4、真空：以真空為絕緣介質(zhì)，距離間隙小，開斷性好，占地小，在35kV及以下系統(tǒng)應(yīng)用廣泛。（配電網(wǎng)）5、壓縮空氣：以壓縮空氣為絕緣介質(zhì)，斷路能力大，價(jià)格高。共一百零九頁(yè)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統(tǒng)以及大型(dxng)發(fā)電機(jī)出口需要很大額定電流和開斷電路的場(chǎng)合。已被SF6取代(qdi)6、磁吹：利用電弧電流通過(guò)吹弧線圈產(chǎn)生的磁束吹弧。滅弧效果好，無(wú)油，可多次重復(fù)使用。7、GIS(SF

33、6全封閉組合電器)：不含變壓器在內(nèi)的一次設(shè)備的“氣體絕緣變電站”。占地小，可靠性高，價(jià)格貴，主要用于110500kV系統(tǒng)。共一百零九頁(yè)4.10 斷路器4、斷路器操作機(jī)構(gòu)1）手動(dòng)操作機(jī)構(gòu)（CS）：就地操作2）電磁式操作機(jī)構(gòu)（CD）：遠(yuǎn)距離控制 直流電源3）彈簧儲(chǔ)能操作機(jī)構(gòu)（CT）：可進(jìn)行一次自動(dòng)(zdng)重合閘，交流或直流電源。4）壓縮空氣操作機(jī)構(gòu)（CY）：用于空氣斷路器。共一百零九頁(yè)4.10 斷路器二、主要參數(shù)1、額定電壓2、額定電流 ：200A20000A3、額定開斷電流 ： 額定電壓下開斷的最大電路電流。1.6kA100kA4、額定開斷容量 ：表征(bio zhn)開斷能力。5、額定關(guān)合

34、電流 ：合到已經(jīng)短路的系統(tǒng)(xtng)時(shí)斷路器能閉合的最大短路電流。6、耐受性能：發(fā)熱 電動(dòng)力共一百零九頁(yè)4.10 斷路器7、分閘時(shí)間(shjin) ：包括固有分閘時(shí)間(shjin)和燃弧時(shí)間(shjin)，2040ms 合閘時(shí)間 ：臨時(shí)性故障(gzhng)斷路器合閘延時(shí)斷路器跳閘延時(shí)：從電弧熄滅到電路重新接通的時(shí)間，稱為無(wú)電流間隔時(shí)間，一般為0.30.5s。永久性故障斷路器跳閘延時(shí)斷路器跳閘斷路器合閘強(qiáng)送電：自動(dòng)重合不成功時(shí)，隔180s后手動(dòng)合閘。8、自動(dòng)重合閘時(shí)間：共一百零九頁(yè)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(dinli)過(guò)零點(diǎn)時(shí)熄弧?；∠督橘|(zhì)強(qiáng)度恢復(fù)與弧隙電

35、壓強(qiáng)度的恢復(fù)。陰極效應(yīng)。2、常用滅弧方法：介質(zhì)選擇：真空滅弧、油、SF6吹?。簷M吹、縱吹多斷口快速分閘共一百零九頁(yè)五、斷路器的運(yùn)行和維護(hù)工作要點(diǎn)(yodin)1、斷路器的操作2、正常運(yùn)行的操作要求1）斷路器的正常操作要求2）斷路器操作機(jī)構(gòu)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(yùn)行5、真空斷路器常見異常運(yùn)行6、SF6斷路器常見異常運(yùn)行4.10 斷路器共一百零九頁(yè)4.11 互感器一、電流、電壓互感器的工作原理、 接線形式(xngsh)及負(fù)載要求1、電流互感器：將一次大電流變?yōu)闃?biāo)準(zhǔn)(biozhn)小電流，I2N=5A，供儀表或繼電器使用。（1）工作原理：與變壓器相似。共一百零九頁(yè)4.11

36、 互感器1、電流(dinli)互感器（2）接線(ji xin)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(wú)法反映單相接地故障 3）兩相差動(dòng)式接線：各類短路繼電器整定值不同，無(wú)法反映單相接地故障 4）單相接線：可用于三相負(fù)荷平衡5）兩相三完全星接：均可反映各類接地故障共一百零九頁(yè)4.11 互感器1、電流(dinli)互感器（3）接線(ji xin)中注意事項(xiàng)1）二次側(cè)在使用時(shí)絕對(duì)不可開路。不允許裝熔絲。2）二次側(cè)必須有一點(diǎn)接地。 保證人身和設(shè)備安全。 3）接線時(shí)注意極性 4）一次側(cè)串接線路，二次側(cè)串接儀表或繼電器5）負(fù)荷要求： （4）鐵磁性質(zhì)的選擇：測(cè)量要求精度高，繼保相對(duì)低。共

37、一百零九頁(yè)4.11 互感器2、電壓(diny)互感器1、電壓互感器：將一次高電壓變?yōu)榈碗妷海琔2N=100V，供儀表(ybio)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(shí)質(zhì)為分壓器共一百零九頁(yè)4.11 互感器1、電壓(diny)互感器（2）接線(ji xin)形式：1）單相接線：可測(cè)相間電壓，亦可測(cè)相對(duì)地電壓。2）V-V接線（不完全星接）：可測(cè)相間電壓。4）Y0-Y0接線：可測(cè)線電壓及相電壓。 3） Y0/Y0 /接線：可測(cè)線電壓、相電壓及絕緣監(jiān)察。共一百零九頁(yè)4.11 互感器1、電壓(diny)互感器（3）接線(ji xin)中注意事項(xiàng)1）二次側(cè)在使用

38、時(shí)絕對(duì)不可短路。2）二次側(cè)必須有一點(diǎn)接地。 保證人身和設(shè)備安全。 3）接線時(shí)注意極性 4）一、二次側(cè)裝熔絲氣短路保護(hù)，一次側(cè)裝隔離開關(guān)。檢修用。（4）負(fù)荷要求：5）一次側(cè)并接線路中，二次側(cè)并接儀表或繼電器共一百零九頁(yè)4.11 互感器二、電流(dinli)、電壓互感器配置原則及接線1、電流(dinli)互感器1）發(fā)電機(jī)、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 保護(hù)線路小接地電流系統(tǒng)：610kV裝兩相不完全星接,保護(hù)線路 610kV裝兩相差接，保護(hù)線路、小容量的電動(dòng)機(jī)、變壓器共一百零九頁(yè)4.11 互感器二、電流、電壓(diny)互感器配

39、置原則及接線2、電壓(diny)互感器母線：一組線路：35kV及以上裝一臺(tái)單相，用于監(jiān)測(cè)線路發(fā)電機(jī)：兩組變壓器：一組共一百零九頁(yè)4.13 電氣(dinq)主接線一、要求 可靠性、靈活性、 安全性、經(jīng)濟(jì)性、 具有(jyu)發(fā)展與擴(kuò)建的方性。二、主要接線形式1、單母線：隔離開關(guān)與斷路器。斷路器先開后合、隔離開關(guān)先合后開。共一百零九頁(yè)4.13 電氣(dinq)主接線二、主要(zhyo)接線形式2、雙母線：旁母作用：檢修出線斷路器時(shí)，不中斷出線的工作。共一百零九頁(yè)4.13 電氣(dinq)主接線二、主要(zhyo)接線形式3、3/2接線：有匯流母線：運(yùn)行方便、易于擴(kuò)建、占地大、設(shè)備多、較多出線。共一百

40、零九頁(yè)4.13 電氣(dinq)主接線二、主要(zhyo)接線形式4、橋：無(wú)匯流母線：運(yùn)行不方便、不易擴(kuò)建、占地小、設(shè)備少、出線少。共一百零九頁(yè)4.13 電氣(dinq)主接線可靠性從高到低：3/2接線(ji xin)單母分段雙母共一百零九頁(yè)4.13 電氣(dinq)主接線四、電氣(dinq)主接線限制短路電流的方法1、適當(dāng)?shù)闹鹘泳€和運(yùn)行方式： 無(wú)匯流母線的計(jì)算阻抗大。 適當(dāng)?shù)模翰捎梅至羞\(yùn)行、單回運(yùn)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。3、采用低壓分裂繞組變壓器三各種主接線中主要電氣設(shè)備的作用和配置原則共一百零九頁(yè)4.14 電氣設(shè)備選擇(xunz)一、原則(yunz)按正常工作選擇，按短路校驗(yàn)。二、按正常工作選擇設(shè)備1、額定電壓2、額定電流 不小于流過(guò)設(shè)備的最大持續(xù)工作電流。共一百零九頁(yè)4.14 電氣設(shè)備選擇(xunz)三、按短路(dunl)校驗(yàn)設(shè)備1、熱穩(wěn)定校驗(yàn)：選兩相或三相短路中最嚴(yán)重的一種。2、動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn)：短路沖擊電流3、斷流能力校驗(yàn)：三相短路容量 IdIkt SdSk 四、選設(shè)備應(yīng)校驗(yàn)的項(xiàng)目P368 表4-5共一百零九頁(yè)4.14 電氣設(shè)備選擇(xunz)五、硬母線選擇(xunz)材