发电厂电气部-第七章
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电气安全技术(4)
第七章电气安全技术
电是人们生产和生活的基本能源，在使用方便的同时，也具有极大的危险性和破坏性，如果操作不当，就会危及人们的生命 及整个供配电系统 的安全。因此进网工作电工，应认真贯彻“安全第一，预防为主”方针，掌握电气安全技术，熟悉电气安全的各项措施，预防事故的发生。
第一节电击
1电击概述 电流通过人体，造成对人体的伤害称为电击 我们所说的电对人的伤害，主要来自电流。电流流过人体时，电流的热效应会引起肌体烧伤、炭化或在某些器官上产生损坏其正常功能的高温；肌体内的体液或其他组织会发生分解作用，从而使各种组织的结构和成分遭到严重破坏；肌体的神经组织或其他组织因受到损伤，会产生不同程度的刺麻、酸疼、打击感，并伴随不自主的肌肉收端、心慌、惊恐等症状，伤害严重时会出现心律不齐、昏迷、呼吸停止直至死亡的严重后果。 当人体触及带电体时就会有电流通过人体，电流对人体造成的伤害主要有电击和电伤两种。
7触电者人体状况的影响
一般情况下，女性比男性对电流敏感，小孩比成人敏感。 患有心脏病、精神病或碎酒的人比正常人严重 经常参加劳动和体育锻炼的人在同等情况下出点伤害较轻。
（2）电伤 电伤也叫电灼，是指由电流的热效应、化学效应或机械效应对人体造成的伤害。电伤的发生，一般都在人体的外部，往往在肌体上留下伤痕，受电弧释放出的大量热能灼伤；人体与带电体接触，并同时发生放电电弧，灼伤更严重。这种伤害将使皮肤发肿或形成一层坚硬的膜。如触电人接触的是铜、黄铜或铝等载流体，这些物质侵入皮肤后会使皮肤变得粗糙、硬化，或使局部皮肤颜色呈绿色或暗黄色。
窒息电流
窒息电流 通过人体引起心室发生纤维性颤动的醉最小电流称为窒息电流。高压触电可能因为强电弧或大电流导致烧伤使人致命；低压触电可能因心室颤动或因心室颤动时间过长使人致命。一旦发生心室颤动，数分钟内即可导致死亡。因此，在不超过数百毫安电流的作用下，电流引起的心室颤动是触电死亡的主要原因。所以，可以认为室颤电流是短时间作用的最小致命电流。室颤电流与电流持续时间有很大关系。实验表明，当电流持续的时间超过心脏搏动周期时，人的室颤电流约为50mA；当电流持续的时间短于心脏搏动周期时，人的室颤电流约为数百mA；当电流持续的时间在0.1S时， 500mA以上乃至数安的电流才可引起心室颤动。
电是人们生产和生活的基本能源，在使用方便的同时，也具有极大的危险性和破坏性，如果操作不当，就会危及人们的生命 及整个供配电系统 的安全。因此进网工作电工，应认真贯彻“安全第一，预防为主”方针，掌握电气安全技术，熟悉电气安全的各项措施，预防事故的发生。
第一节电击
1电击概述 电流通过人体，造成对人体的伤害称为电击 我们所说的电对人的伤害，主要来自电流。电流流过人体时，电流的热效应会引起肌体烧伤、炭化或在某些器官上产生损坏其正常功能的高温；肌体内的体液或其他组织会发生分解作用，从而使各种组织的结构和成分遭到严重破坏；肌体的神经组织或其他组织因受到损伤，会产生不同程度的刺麻、酸疼、打击感，并伴随不自主的肌肉收端、心慌、惊恐等症状，伤害严重时会出现心律不齐、昏迷、呼吸停止直至死亡的严重后果。 当人体触及带电体时就会有电流通过人体，电流对人体造成的伤害主要有电击和电伤两种。
7触电者人体状况的影响
一般情况下，女性比男性对电流敏感，小孩比成人敏感。 患有心脏病、精神病或碎酒的人比正常人严重 经常参加劳动和体育锻炼的人在同等情况下出点伤害较轻。
（2）电伤 电伤也叫电灼，是指由电流的热效应、化学效应或机械效应对人体造成的伤害。电伤的发生，一般都在人体的外部，往往在肌体上留下伤痕，受电弧释放出的大量热能灼伤；人体与带电体接触，并同时发生放电电弧，灼伤更严重。这种伤害将使皮肤发肿或形成一层坚硬的膜。如触电人接触的是铜、黄铜或铝等载流体，这些物质侵入皮肤后会使皮肤变得粗糙、硬化，或使局部皮肤颜色呈绿色或暗黄色。
窒息电流
窒息电流 通过人体引起心室发生纤维性颤动的醉最小电流称为窒息电流。高压触电可能因为强电弧或大电流导致烧伤使人致命；低压触电可能因心室颤动或因心室颤动时间过长使人致命。一旦发生心室颤动，数分钟内即可导致死亡。因此，在不超过数百毫安电流的作用下，电流引起的心室颤动是触电死亡的主要原因。所以，可以认为室颤电流是短时间作用的最小致命电流。室颤电流与电流持续时间有很大关系。实验表明，当电流持续的时间超过心脏搏动周期时，人的室颤电流约为50mA；当电流持续的时间短于心脏搏动周期时，人的室颤电流约为数百mA；当电流持续的时间在0.1S时， 500mA以上乃至数安的电流才可引起心室颤动。
发电厂变电所电气设备课件7
4.母线的异常运行及处理 母线的异常运行及处理 母线常见的异常运行是母线及其触头发热， 母线常见的异常运行是母线及其触头发热，一 般用观察变色漆及母线漆有无变色来判断。 般用观察变色漆及母线漆有无变色来判断。对有 较大负荷流过的触头， 较大负荷流过的触头，用红外线测温仪或半导体 温度计进行测试，对负荷不重要的低压母线触头， 温度计进行测试，对负荷不重要的低压母线触头， 用示温蜡片或普通温度计进行测试。 用示温蜡片或普通温度计进行测试。 当测试结果大于允许温度时，应采用减少负荷、 当测试结果大于允许温度时，应采用减少负荷、 加强通风的办法处理。 加强通风的办法处理。若发现母线或其触头发热 烧红时，应迅速减少负荷并倒换运行方式， 烧红时，应迅速减少负荷并倒换运行方式，停止 该母线运行。 该母线运行。 若母线发生断线或短路事故， 若母线发生断线或短路事故，则按母线电压消 失的事故处理。 失的事故处理。
第二节 电缆
一、电力电缆的用途与特点 用途： 用途：载流导体 特点：（ ：（1 电缆结构紧凑，占用空间小， 特点：（1）电缆结构紧凑，占用空间小，走 向和布置极为灵活方便； 向和布置极为灵活方便； 现场施工简便； （2）现场施工简便； 运行可靠行高； （3）运行可靠行高； 虽然电缆单价较贵， （4）虽然电缆单价较贵，但由于其基础和土建 工程较省，故综合工程费用不一定超出母线； 工程较省，故综合工程费用不一定超出母线； 载流量小。 （5）载流量小。
一、母线 1.母线的用途及类别 母线的用途及类别 用途： 母线（也称汇流排） 用途： 母线（也称汇流排）是汇集和分 配电流的裸导线。通常是指发电机、 配电流的裸导线。通常是指发电机、变压 器和配电装置等大电流回路的导体， 器和配电装置等大电流回路的导体，也泛 指用于各种电气设备连接的导线。 指用于各种电气设备连接的导线。 母线处于配电装置的中心环节， 母线处于配电装置的中心环节，作用十分 重要。 重要。
第七章 配电装置
B2 C
300 400 500 750 1000 1100 1900 2600 3900 2700 2800 2900 3100 340035004300 5000 6300
D
2200 2300 2400 2600 290030003800 4500 5800
发电厂电气部分
第七章 配电装置
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发电厂电气部分
第七章 配电装置 三、配电装置的类型及应用 1、配电装置的类型 ， (1)屋内配电装置 (1)屋内配电装置 (2)屋外配电装置 (2)屋外配电装置 (3)成套配电装置 (3)成套配电装置 2、配电装置的应用 四、配电装置的设计原则及步骤 1、配电装置的设计原则 2、配电装置的设计要求 3、配电装置设计的基本步骤 (1)选择配电装置的型式 选择配电装置的型式 (2)配电装置型式确定后，拟定配电装置的配置图 配电装置型式确定后， 配电装置型式确定后 ， (3) 设计绘制配电装置平面图和断面图
发电厂电气部分
第七章 配电装置 7-2 屋内配电装置 一、屋内配电装置概述 二、屋内配电装置的布置原则 1、总体布置 、 2、屋内配电装置的设备布置 、 (1)母线及隔离开关 母线及隔离开关 (2)断路器及其操动机构 断路器及其操动机构 (3)互感器和避雷器 互感器和避雷器 (4)电抗器 电抗器 (5)电缆隧道及电缆沟 电缆隧道及电缆沟 (6)配电装置室的通道和出口 配电装置室的通道和出口 (7)配电装置室的采光和通风 配电装置室的采光和通风
第七章 配电装置
第七章 配电装置 配电装置 7-1 概述 一、对配电装置的基本要求 二、配电装置的最小安全净距 ①A值 值 A1－带电部分至接地部分之间的最小电气净距； －带电部分至接地部分之间的最小电气净距； A2－不同相的带电导体之间的最小电气净距。 －不同相的带电导体之间的最小电气净距。 ②B值 值 B1－带电部分至栅状遮栏间的距离和可移动设备在移动 － 中至带电裸导体间的距离。 中至带电裸导体间的距离。 B1=A1+750(mm) B2－带电部分至网状遮栏间的电气净距 － B2=A1+30+70(mm)
发电厂电气部分第7章 配电装置1
中型配电装置 实物图
旁路母 线9
隔离开 关4 隔离开 关3
A B C
A
B
C
A
B C
隔离开 关7
断路器5
中央门型架
悬式绝缘子
☞分相中型配电装置：
所谓分相布置系指隔离开关是分相直接布置在母线的正下方。
采用硬圆管母线及伸缩式隔离开关，可减小母线相间距离，降 低构架高度，节约占地面积；断路器采用三列布置。 分相中型配电装置具有接线简单，清晰，占地面积小的特点。
2、屋内配电装置图
平面图 是按比例画出房屋及其间隔、通道和出口等处的 平面布置轮廓，平面上的间隔只是为了确定间隔数
及排列，故可不表示所装电气设备。
断面图 是用来表明所取断面的间隔中各种设备的具体空 间位置、安装和相互连接的结构图。 也应按比例绘制。
断面图举例
进线
旁路 母线
主母线
进 线
二、屋内配电装置的布置原则
线、母线隔离开关等较轻设备布置在第二层。
优点：与三层式相比，它的造价较低，运行维护和
检修较方便。 缺点：占地面积有所增加。 适用于出线有电抗器的情况。
☞单层式占地面积较大，通常采用成套开关柜，以
减少占地面积。
间隔的概念
在屋内配电装置中，通常将同一回路的电气设备和导
体布置在一个间隔内。 所谓间隔是指为了将电气设备故障的影响限制在最小 的范围内，以免波及相邻的电气回路，以及在检修电 气设备时，避免检修人员与邻近回路的电气设备接触， 而用砖或用石棉板等制成的墙体隔离的空间。
TM3
380/220V配电装置
4、对配电装置的基本要求 （1）运行可靠。
（2）便于操作、检修、和巡视。
（3）保证工作人员的安全。
发电厂电气部分第四版课后习题答案第1章---第7章
发电厂电气部分第四版课后习题答案第1章---第7章第一章能源和发电1-1 人类所认识的能量形式有哪些？并说明其特点。
答：第一、机械能。
它包括固体一流体的动能，势能，弹性能及表面张力能等。
其中动能和势能是大类最早认识的能量，称为宏观机械能。
第二、热能。
它是有构成物体的微观原子及分子振动与运行的动能，其宏观表现为温度的高低，反映了物体原子及分子运行的强度。
第三、化学能。
它是物质结构能的一种，即原子核外进行化学瓜是放出的能量，利用最普遍的化学能是燃烧碳和氢，而这两种元素是煤、石油、天然气等燃料中最主要的可燃元素。
第四、辐射能。
它是物质以电磁波形式发射的能量。
如地球表面所接受的太阳能就是辐射能的一种。
第五、核能。
这是蕴藏在原子核内的粒子间相互作用面释放的能。
释放巨大核能的核反应有两种，邓核裂变应和核聚变反应。
第六、电能。
它是与电子流动和积累有关的一种能量，通常是电池中的化学能而来的。
或是通过发电机将机械能转换得到的；反之，电能也可以通过电灯转换为光能，通过电动机转换为机械能，从而显示出电做功的本领。
1-2 能源分类方法有哪些？电能的特点及其在国民经济中的地位和作用？答：一、按获得方法分为一次能源和二次能源；二、按被利用程度分为常规能源和新能源；三、按能否再生分为可再生能源和非再生能源；四、按能源本身的性质分为含能体能源和过程性能源。
电能的特点：便于大规模生产和远距离输送；方便转换易于控制；损耗小；效率高；无气体和噪声污染。
随着科学技术的发展，电能的应用不仅影响到社会物质生产的各个侧面，也越来越广泛的渗透到人类生活的每个层面。
电气化在某种程度上成为现代化的同义词。
电气化程度也成为衡量社会文明发展水平的重要标志。
1-3 火力发电厂的分类，其电能生产过程及其特点？答：按燃料分：燃煤发电厂；燃油发电厂；燃气发电厂；余热发电厂。
按蒸气压力和温度分：中低压发电厂；高压发电厂；超高压发电厂；亚临界压力发电厂；超临界压力发电厂。
发电厂电气部分(第四版)课件
电率增高。
（7）火电厂的各种排放物（如烟气、灰渣和废水）对环境的污染较大。
“十一五”国家级规划教材
发电厂电气部分
四、火电厂对环境的影响及处理措施
火电厂生产时的污染排放主要是烟气污染物排放、灰渣排放和废水排放，其中烟气 中的粉尘、硫氧化物和氮氧化物经过烟囱排入大气，这些一次污染物通过在大气中的 迁移、转化生成二次污染物，会给环境造成很大的危害。 处理措施： （1）废水：净化，回收再利用 （2）烟气：除尘，脱硫 （3）灰渣：综合利用
“十一五”国家级规划教材
发电厂电气部分
燃烧系统包括如下子系统：
（1）运煤系统。
（2）磨煤系统。 （3）燃烧系统。 （4）风烟系统。 （5）灰渣系统。
（二）汽水系统
火电厂的汽水系统由锅炉、汽轮机、凝汽器、除氧器、加热器等设备及管道构成 ，包括给水系统、循环水系统和补充给水系统，如图1-3所示。
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发电厂电气部分
(二）能源分类
（1）一次能源和二次能源 （2）常规能源和新能源 （3）可再生能源和非再生能源 （4）含能体能源和过程性能源
（5）清洁能源和非清洁能源
三、能源资源
（1）煤炭
（2）水能资源 （3）其他能源 （4）电能
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发电厂电气部分
四、电能
电能与其他形式的能源相比，其特点有：
热能转变为机械能，称为汽水系统；
（3）电气系统：超由汽轮机转子旋转的机械能带动发电机旋转，把机械
能变为电能，称为电气系统；
“十一五”国家级规划教材
发电厂电气部分
图1-1凝汽式发电厂生产过程示意图
“十一五”国家级规划教材
发电厂电气部分
（一）燃烧系统
发电厂电气部分第七章
三、配电装置的类型及应用
2. 配电装置的应用
35kV及以下：
多采用屋内配电装置，其中 3~ 10kV 的大多采用 成套配电装置；
110kV及以上：
多采用屋外配电装置；
特殊情况：
农村或山区的35kV（甚至10kV）也采用屋外； 城市中心或处于严重污秽地区（如沿海边或化工 厂区）的 110~220kV也采用屋内。
各种配电装置的实例图形 ▉ 各种配电装置的实例图形
各种配电装置的实例图形 ▉ 各种配电装置的实例图形
各种配电装置的实例图形 ▉ 各种配电装置的实例图形
各种配电装置的实例图形 ▉ 各种配电装置的实例图形
各种配电装置的实例图形 ▉ 各种配电装置的实例图形
各种配电装置的实例图形 ▉ 各种配电装置的实例图形
二、配电装置的最小安全净距
3) C值： 值
C值为无遮栏裸导体至地面的垂直距离。 保证人举手后，手与带电裸导体间的距离不小于 A1值，即 C=A1+2300+200 (mm) 对屋内配电装置，可不考虑施工误差，即 C=A1+2300 (mm)
二、配电装置的最小安全净距
4) D值： 值
D值为不同时停电检修的平行无遮栏裸导体之间的 水平距离。 D=A1+1800+200 (mm) 对屋内配电装置， D=A1+1800 (mm)
3~10 15~20 35 200 300
A1
400 650 900 1000 1800 2500 3800
A2
200
300
400 650 1000 1100 2000 2800 4300
B1
950 1050 1150 1400 1650 1750 2550 3250 4550
发电厂电气部分-第七章1
3、安全净距的作用：在A1和A2的距离下，无论 是正常最高工作电压或者出现内外过电压，都 不会使空气间隙击穿。 4、屋内、屋外配电装置中各有关部分之间的最 小安全净距见表7—1和表7—2。
图7－1 屋内配电装置最小安全净距校验图（a）
带电部分至接 地间最小净距 不同相的带电导体间的最 小净距
3、屋外配电装置的特点
(1)无需配电装置室，节省建筑材料和降低土建费用，建设 周期较短；
(2)相邻设备之间距离大，减少故障蔓延的危险性，且便于 带电作业； (3)巡视设备清楚，便于扩建； (4)易受外界气候条件的影响，设备运行条件差，须加强绝 缘； (5)气候变化给设备维修和操作带来困难； (6)占地面积大。
屋内装配式配电装置
1、定义：在屋内配电装置中将一个电路（单元） 内的电器与相邻电路的电器，用防火隔墙隔开 形成一个间隔。同一个电路的电器和导体应布 置在一个间隔内，并在现场组装。 2、应用：6～10kV出线带电抗器的配电装置，布 置方式采用三层布置、两层布置以及两层装配 与成套式混合布置。 3、缺点：土建结构复杂，留孔及埋件很多，建 筑安装的施工工作量大，工期长，运行巡视费 时，操作不便，不利于事故处理等。
4、配电装置型式的选择
（1）35kV及以下配电装置宜采用屋内布置； （2）Ⅱ级及以上污秽地区或市区的110kV配电装置宜采用
屋内型，当技术经济合理时，220kV配电装置也可采用屋 内型； （3）大城市中心地区或其他环境特别恶劣地区，110kV和 220kV配电装置可采用全封闭或混合式SF6组合电器； （4）地震基本烈度8度及以上地区或土地贫瘠地区， 110kV和220kV配电装置可采用屋外中型布置；330kV及以 上超高压配电装置一般采用屋外中型、半高型或高型布 置。
[发电厂变电站电气设备][第七章 互感器]第一节 概述
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第一节 概述 四、电容式电压互感器的工作原理
《发电厂变电站电气设备》 第七章 互感器
电压误差为： 三、电磁式电压互感器的工作原理
三、电磁式电压互感器的工作原理
相位差：指互感器二次侧电压相量与一次电压相量的相角之差，以分为单位，并规定二次侧相量超前于一次侧相量时角误差为正，反 之为负。 四、电容式电压互感器的工作原理 互感器的作用体现在以下几个方面： 电流互感器的电流误差和相位差
二、电磁式电流互感器相的工位作原差理 ：指互感器二次侧电压相量与一次电压相量的
电压互感器的电压误差和相位差 相位差：为旋转的二次侧电流相量与一次电流相量的相角之差，以分为单位，并规定二次侧相量超前于一次侧相量时角误差为正，反
之为负。 电流互感器的额定电流比Ki： （3）二次回路不受一次回路的限制，接线灵活方便。 （3）二次回路不受一次回路的限制，接线灵活方便。 四、电容式电压互感器的工作原理 电压互感器的电压误差和相位差
相位差：为旋转的二次侧电流相量与一次电流相量的相角之差，以分为单位，并规定二次侧相量超前于一次侧相量时角误差为正，反
相角之差，以分为单位，并规定二次侧相量超前于一 之为负。
相位差：为旋转的二次侧电流相量与一次电流相量的相角之差，以分为单位，并规定二次侧相量超前于一次侧相量时角误差为正，反
之（为4）负使。一次设备和二次次设备侧实电相气隔量离。时角误差为正，反之为负。
《发电厂变电站电气设备》
第七章 互感器
第一节 概述
第一节 概述 教学内容
《发电厂变电站电气设备》 第七章 互感器
本节教学内容
一、互感器的种类和作用 二、电磁式电流互感器的工作原理 三、电磁式电压互感器的工作原理 四、电容式电压互感器的工作原理
发电厂电气部分(第五版) 苗世洪主编
发电厂电气部分
二、电力系统发展前景
为国民经济各部门和人民生活供给充足、可靠、优质、廉价的电能，是电力系统 的基本任务。节能减排，“一特四大”，实现高度自动化，西电东送，南北互供，发 展联合电力系统，是我国电力工业的发展方向，也是一项全局性的庞大系统工程。为 了实现这一目标，还有很多事要做，且依赖于各方面相关技术的全面进步。如下为相 关的技术与目标。
发电厂电气部分 （第五版）
苗世洪 朱永利 主编
“十二五”普通高等教育本科国家级规划教材 中国电力出版社
发电厂电气部分
前言
本课件是为了配合“十二五”普通高等教育本 科国家级规划教材《发电厂电气部分》的教学需要 而制作的。本课件采用PowerPoint软件。
本课件中所使用的章节号，公式、图及表的编 号均与原书一致。课件中未覆盖带“*”号标记供 选学的内容，特此说明。
1.节能减排，世纪之约 2.做好电力规划，加强电网建设
3.电力工业现代化
4.联合电力系统
5.电力市场
6.IT技术
7.洁净煤发电技术
8.绿色能源的开发和利用
发电厂电气部分
第二节 发电厂类型
一、电能与发电厂
电能是由一次能源经加工转换而成的能源，称为二次能源。 电能与其他形式的能源相比，其特点有： （1）电能可以大规模生产和远距离输送
发电厂电气部分
燃烧系统包括如下子系统：
（1）运煤系统。 （2）磨煤系统。 （3）燃烧系统。
（4）风烟系统。 （5）灰渣系统。
2. 汽水系统
火电厂的汽水系统由锅炉、汽轮机、凝汽器、除氧器、加热器等设备及管道构成 ，包括给水系统、循环水系统和补充给水系统，如图1-3所示。
发电厂电气部分
图1-3 火电厂汽水系统流程示意图
第七章_发电厂电气部分
二、基本接线形式
二、基本接线形式
双母线分段接线具有相当高的供电可靠性与运行灵活性，但所 使用的电气设备更多，配电装置也更为复杂。 图5-8所示为中、小型发电厂6-10kV配电装置中应用较多的用 叉接电抗器分段的双母线接线。图中，为了限制发电厂6-10kv 系统中的短路电流，装设有母线分段电抗器LB，并经分段断路 器Qs及隔离开关QS1、QS2、QS3，QS4交叉接至三段母线上。 正常运行时， I、II两段母线经LB、Qs及QS1、QS2并列运行。 当任—段母线系统发生短路故障时，分段电抗器均将起限制短 路电流的作用。检修母线I（或II）时仍可通过倒闸操作使母线 II (或I)、 III两段经过LB、Qs保持并列运行。当一台及以上发 电机退出运行，母线系统短路电流减小，不需电抗器限流时， 可利用母联断路器QL1(或QL2)使母线I (或II )与备用母线并列 运行，以消除不必要的分段电抗器中的功率损耗与电压损耗， 使两段母线电压均衡。
二、基本接线形式
现以检修1Q为例，简述其倒闸操作步骤。 第一步，检查旁路毋线是否完好。合上QSs。断开Qs 和QS2，合上QS4，再合上Qs。若旁路母线完好， Qs使不会自功跳闸； 第二步，将线路1WL切换至旁路母线运行。合上 1QSp，断开1Q及其两侧隔离开关，做好安全接地、 即可退出1Q进行检修。 此时，线路1WL经过1QSp、旁路母线、 QS4、Qs、 QS1而接于I段母线上， 继续正常供电。
二、基本接线形式
(2)检修母线时不中断供电。只需将欲检修母线上的 所有回路通过倒闸操作均换接至另一组母线上．即可 不中断供电地进行检修。例如，图5-6所示接线在I 母线工作、II母线备用的运行方式下，欲检修I母线 时的倒闸操作步骤如下：1)检查备母是否完好，合 QL及其两侧隔离开关，向备用母线充电，若备用母线 完好，则QL便不会因继电保护动作而跳闸，便可继续 倒闸操作；2)将所有回路换接至备用母线，例如，先 合QS2、再断QS1，即可将线路1WL换接至备用母 线II，其它回路换接方法同此；3)断开QL及其两侧 隔离开关。
电气工程基础-第7章-电力系统的短路计算.pdf
三、短路计算的目的和简化假设 þ 计算短路电流的主要目的
Ø 为选择和校验各种电气设备的机械稳定性和热稳定性提供依据，为此， 计算短路冲击电流以校验设备的机械稳定性，计算短路电流的周期分 量以校验设备的热稳定性；
Ø 为设计和选择发电厂和变电所的电气主接线提供必要的数据； Ø 为合理配置电力系统中各种继电保护和自动装置并正确整定其参数提
X L(d)*
XL Zd
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Sd
U
2 d
不同基准值的标幺值间的换算
• 实际计算中，基准值的选择可作如下考 虑：如只有一台发电机或变压器，则可 直接取发电机或变压器的额定功率、额 定电压为基准值。如系统元件较多，为 了便于计算，通常基准功率可选取某一 整数，如100或1000MVA，或选取某一最 大容量设备的额定功率，而基准电压则 可取用网络的各级额定电压或平均额定 电压
U
2 N
SN
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U
2 d
不同基准值的标幺值间的换算
• 电抗器通常给出其额定电压UN、额定电 流IN及电抗百分值XR（%）
X R(N )*
X R (%) 100
X R (d )*
X R (%) 100
U N Sd
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U
2 d
不同基准值的标幺值间的换算
• 输电线路的电抗，通常给出每公里欧姆 值
也就是说，当假设基准电压等于正常工作电压时，短路功率的 标幺值与短路电流的标幺值相等。因此
St＝It*Sd þ 短路功率的含义：一方面开关要能切断这样大的短路电流； 另一方面，在开关断流时，其触头应能经受住工作电压的作用。
因此，短路功率只是一个定义的计算量，而不是测量量。
无限大功率电源供电网络的三相短路
Ø 为选择和校验各种电气设备的机械稳定性和热稳定性提供依据，为此， 计算短路冲击电流以校验设备的机械稳定性，计算短路电流的周期分 量以校验设备的热稳定性；
Ø 为设计和选择发电厂和变电所的电气主接线提供必要的数据； Ø 为合理配置电力系统中各种继电保护和自动装置并正确整定其参数提
X L(d)*
XL Zd
XL
Sd
U
2 d
不同基准值的标幺值间的换算
• 实际计算中，基准值的选择可作如下考 虑：如只有一台发电机或变压器，则可 直接取发电机或变压器的额定功率、额 定电压为基准值。如系统元件较多，为 了便于计算，通常基准功率可选取某一 整数，如100或1000MVA，或选取某一最 大容量设备的额定功率，而基准电压则 可取用网络的各级额定电压或平均额定 电压
U
2 N
SN
Sd
U
2 d
不同基准值的标幺值间的换算
• 电抗器通常给出其额定电压UN、额定电 流IN及电抗百分值XR（%）
X R(N )*
X R (%) 100
X R (d )*
X R (%) 100
U N Sd
3I N
U
2 d
不同基准值的标幺值间的换算
• 输电线路的电抗，通常给出每公里欧姆 值
也就是说，当假设基准电压等于正常工作电压时，短路功率的 标幺值与短路电流的标幺值相等。因此
St＝It*Sd þ 短路功率的含义：一方面开关要能切断这样大的短路电流； 另一方面，在开关断流时，其触头应能经受住工作电压的作用。
因此，短路功率只是一个定义的计算量，而不是测量量。
无限大功率电源供电网络的三相短路
发电厂电气部分
发电厂电气部分第一章：能源和发电1.能源的含义：能源，顾名思义是能量的来源或泉源，即指人类取得能量的来源，包括已经开发可供直接使用的自然资源和经过加工或转换的能量来源，而尚未开发的自然资源称为能源资源。
P92.将各种一次能源转变成电能的工厂，称为发电厂。
按一次能源的不同发电厂分为火力发电厂（以煤、石油和天然气为燃料）、水力发电厂（以水的位能作动力）、核能发电厂以及风力发电厂、地热发电厂、太阳能发电厂、潮汐能发电厂等。
目前我国以火力发电厂为主，其发电量占全国总发电量的70%以上P12。
3.火力发电厂简称火电厂，是利用煤、石油或天然气作为燃料生产电能的工厂，其能量的转换过程是：燃料的化学能→热能→机械能→电能（锅炉→汽轮机→发电机）。
P134.发电厂的生产过程概括地说是把煤中含有的化学能转变为电能的过程。
整个生产过程可分为三个系统：燃烧系统、汽水系统、电气系统。
P13a.燃料的化学能在锅炉燃烧中转变为热能，加热锅炉中的水使之变为蒸汽，称为燃烧系统。
b.锅炉产生的蒸汽进入汽轮机，冲动汽轮机的转子旋转，将热能转变为机械能，称为汽水系统。
c.由汽轮机转子旋转的机械能带动发电机旋转，把机械能变为电能，称为电气系统。
5.电气系统：发电厂的电气系统，包括发电机、励磁装置、厂用电系统和升压变电站等。
P166.水电厂的分类（理解）P171.按集中落差的方式分类：a.堤坝式水电厂：在河流中落差较大的适宜地段拦河建坝，形成水库，将水积累起来，抬高上游水位，形成发电水头，这种开发模式称为堤坝式。
b.引水式水电厂：水电厂建筑在山区水流湍急的河道上，或河床坡度较陡的地方，由引水渠道造成水头，而且一般不需修坝或只修低堰，适用于水头很高的情况。
c.混合式水电厂：在适宜开发的河段拦河筑坝，坝上游河段的落差由坝集中，坝下游河段的落差由压力引水道集中，而水电厂的水头则由这两部分落差共同形成，这种集中落差的方式称为混合式水电厂，它兼有堤坝式和引水式两种水电厂的特点。
发电厂电气部分7
第七章 发电厂的过电压保护和接地保护
第一节 过电压保护概述 一、外部过电压 雷电；雷击；雷电流； 雷电流峰值符合概率分布曲线
I 108lg p,........7( 1) I 雷电流峰值，kA;
p 峰值等于或大于1的雷电流出现的概率。
1.直击雷 雷云向发电厂的电气设备直接放电，称为直击雷。 2.感应雷 感应雷由静电感应引起。
（7）单元连接的发电机与变压器之间的母线桥（或组合 母线）无屏蔽部分长度大于50m，应在发电机侧每相装设 0.15uf的电容器或磁吹避雷器。保护高压旋转电机用的避 雷器，应具有较低的冲击放电电压和残压，通常采用FCD 型磁吹阀型避雷器。
（8）容量为25MW及以上有直配线的发电机，应在每台发 电机出线处装一组避雷器。25MW以下有直配线的发电机应 尽量将母线上的避雷器靠近发电机装设或装在电机出线上。 如果发电机出口处靠近避雷线引下线，则也应装一组避雷 器一防止反击。
FCZ:电站用；
FCD:旋转电机用。
三、氧化锌避雷器
无串联放电间隙，主要由 氧化锌非线性电阻片组装而 成。
动作迅速、残压低、通流 容量大、实际上无续流、结 构简单、可靠性高、维护简 便，零部件减少、40-50%、 性能稳定、重量减轻50-60% 保护性能改善10-15%、放电 容量增大30-40%，有防爆装 置，可防止瓷套损坏。
2.操作过电压
电力回路中存在着的电阻、电感、电容，当断路器进行线 路的投入或设备的投入、切除操作时，过渡过程往往产生 振荡过电压。
3.谐振过电压
线路中的元件组成的自振振荡回路，当操作开关或故障 时，某些振荡元件与电源产生振荡，出现谐振过电压。
谐振元件的不同：线性谐振（单一频率电源作用下的无 铁芯电感元件的谐振，不含谐波）、铁磁谐振（铁磁谐振 的本质是有铁芯电感元件出现了饱和，导致等值电感变小， 进而导致等效的LC参数上出现谐振 ，单一频率电源作用 下有高次谐波）、参数谐振（由电感参数作周期性变化的 电感元件(如凸极发电机的同步电抗在Xd～Xq间周期变化) 和系统电容元件(如空载线路)组成回路,当参数配合时,通 过电感的周期性变化,不断向谐振系统输送能量,造成参数 谐振过电压。）
第一节 过电压保护概述 一、外部过电压 雷电；雷击；雷电流； 雷电流峰值符合概率分布曲线
I 108lg p,........7( 1) I 雷电流峰值，kA;
p 峰值等于或大于1的雷电流出现的概率。
1.直击雷 雷云向发电厂的电气设备直接放电，称为直击雷。 2.感应雷 感应雷由静电感应引起。
（7）单元连接的发电机与变压器之间的母线桥（或组合 母线）无屏蔽部分长度大于50m，应在发电机侧每相装设 0.15uf的电容器或磁吹避雷器。保护高压旋转电机用的避 雷器，应具有较低的冲击放电电压和残压，通常采用FCD 型磁吹阀型避雷器。
（8）容量为25MW及以上有直配线的发电机，应在每台发 电机出线处装一组避雷器。25MW以下有直配线的发电机应 尽量将母线上的避雷器靠近发电机装设或装在电机出线上。 如果发电机出口处靠近避雷线引下线，则也应装一组避雷 器一防止反击。
FCZ:电站用；
FCD:旋转电机用。
三、氧化锌避雷器
无串联放电间隙，主要由 氧化锌非线性电阻片组装而 成。
动作迅速、残压低、通流 容量大、实际上无续流、结 构简单、可靠性高、维护简 便，零部件减少、40-50%、 性能稳定、重量减轻50-60% 保护性能改善10-15%、放电 容量增大30-40%，有防爆装 置，可防止瓷套损坏。
2.操作过电压
电力回路中存在着的电阻、电感、电容，当断路器进行线 路的投入或设备的投入、切除操作时，过渡过程往往产生 振荡过电压。
3.谐振过电压
线路中的元件组成的自振振荡回路，当操作开关或故障 时，某些振荡元件与电源产生振荡，出现谐振过电压。
谐振元件的不同：线性谐振（单一频率电源作用下的无 铁芯电感元件的谐振，不含谐波）、铁磁谐振（铁磁谐振 的本质是有铁芯电感元件出现了饱和，导致等值电感变小， 进而导致等效的LC参数上出现谐振 ，单一频率电源作用 下有高次谐波）、参数谐振（由电感参数作周期性变化的 电感元件(如凸极发电机的同步电抗在Xd～Xq间周期变化) 和系统电容元件(如空载线路)组成回路,当参数配合时,通 过电感的周期性变化,不断向谐振系统输送能量,造成参数 谐振过电压。）
发电厂电气部分第七章
在10kV小容量装置中： 母线水平布置时，约为250~350mm； 垂直布置时，约为700~800mm；
35kV母线水平布置时， 约为500mm。
h
49
母线隔离开关，通常设在母线的下方。在双母线布置 的屋内配电装置中，母线与母线隔离开关之间宜装设耐 火隔板。两层以上的配电装置中，母线隔离开关宜单独 布置在一个小室内。
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5
屋外型：
1）土建工程量和费用较小，建设周期短；
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
2）扩建比较方便；
3）相邻设备之间距离较大，便于带电作业；
4）占地面积大；
5）受外界空气影响，设备运行条件较差，须加强绝缘；
6）外界气象变化时对设备维修和操作有影响。
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6
2、按组装方式可分：
1）装配式：在现场将各个电气设备逐件地安装在配电装
置中。
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27
内部过电压——操作过电压：作用时间在0.001-0.1s 谐振过电压：作用时间在0.5-1s
220kV及以下配电装置，大气过电压起主要作用，330kV 及以上配电装置，内部过电压起主要作用。
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28
2）确定方法 ①可以通过计算确定【参考高电压、电力工程设计手 册】； ②查电力工程设计手册或教科书 ➢A1值：带电部分对接地之间的空间最小安全净距 ➢A2值：不同相带电部分之间的空间最小安全净距。
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10
▉ 各种配电装置的实例图形
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▉ 各种配电装置的实例图形
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▉ 各种配电装置的实例图形
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▉ 各种配电装置的实例图形
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▉ 各种配电装置的实例图形
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▉ 各种配电装置的实例图形
《发电厂电气部分》(含答案版)
《发电厂电气部分》复习第一章能源和发电1、火、水、核等发电厂的分类依据一次能源的不同，发电厂可分为：火力发电厂、水力发电厂、核电厂、风力发电厂等。
火电厂的分类：（1）按蒸汽压力和温度分：中低压发电厂，高压发电厂，超高压发电厂，亚临界压力发电厂，超临界压力发电厂。
（2）按输出能源分：凝汽式发电厂，热电厂（3）按原动机分：凝汽式汽轮发电厂，燃气轮机发电厂，内燃机发电厂，蒸汽--燃气轮轮机发电厂。
水力发电厂的分类：按集中落差的方式分类：堤坝式水电厂（坝后式，河床式），引水式水电厂，混合式水电厂。
（2）按径流调节的程度分类：无调节水电厂，有调节水电厂（根据水库对径流的调节程度：日调节水电厂，年调节水电厂，多年调节水电厂）。
核电厂的分类：压水堆核电厂，沸水堆核电厂。
2、抽水蓄能电厂的作用调峰，填谷，调频，调相，备用。
3、火电厂的电能生产过程及其能量转换过程 P14火电厂的电能生产过程概括的说是把煤中含有的化学能转变为电能的过程。
整个过程可以分为三个系统：1、燃料的化学能在锅炉燃烧中转变为热能，加热锅炉中的水使之变为蒸汽，称为燃烧系统；2、锅炉中产生的蒸汽进入汽轮机，冲动汽轮机转子旋转，将热能转变为机械能，称为汽水系统；3、由汽轮机转子旋转的机械能带动发电机旋转，把机械能变为电能，称为电气系统。
能量的转换过程是：燃料的化学能－热能－机械能－电能。
4、水力发电厂的基本生产过程答：基本生产过程是：从河流较高处或水库内引水，利用水的压力或流速冲动水轮机旋转，将水能转变成机械能，然后由水轮机带动发电机旋转，将机械能转换成电能。
第二章发电、变电和输电的电气部分1、一次设备、二次设备的概念一次设备：通常把生产、变换、输送、分配和使用电能的设备，如发电机、变压器和断路器等称为一次设备二次设备：对一次设备和系统的运行状态进行测量、控制、监视和保护的设备，称二次设备2、断路器、隔离开关的区别隔离开关由于没有灭弧装置，不能开断负荷电流或短路电流。
发电厂电气部分-第七章2
屋内装配式配电装置的布置原则
(1)同一回路的设备应布置在同一间隔内，以保证检修安 全和限制故障范围； (2)较重的设备（如电抗器）布置在下层，以减轻楼板负 重和便于安装； (3)尽量将电源布置在相应段的中部，使母线截面通过的 电流较小； (4)充分利用间隔的位置，以节省投资； (5)布置对称，便于操作； (6) 方便扩建。
第三节 屋外配电装置的布置型式
一、屋外配电装置分类 根据电器和母线布置高度，屋外配电装置可分为 中型、半高型和高型三种： 1、中型配电装置：
1）普通中型配电装置 结构特征：将所有电器安装在一个水平面内，与母线、跳 线成三种不同高层的布置方式。设备在一定高度的支架或基 础上，使设备的带电部分与地面保持必要的高度，以便于工 作人员在地面安全活动。
低压开关柜的型号含义 ×××× ×
主电路方案编号 设计序号 “L”动力中心或联合设计，“C”抽屉式、 手车式，“K”控制中心，“D”动力中心 “G”元件固定安装、固定接线，“H”元件固定、 插入混合安装方式，“C”抽屉式、手车式， “F”封闭式，“D”低压，“Z”组合式 “P”低压开启式配电屏，“G”金属封闭 式开关柜，“B”低压配电屏
1、低压成套配电装置类型
（1）类型：固定式和抽出式 1）固定式：
屏面上部安装测量仪表，中部装闸刀 开关的操作手柄，柜下部为外开的金属 门。 柜内上部有继电器、二次端子和电能表。 柜顶装有母线。 柜后装自动空气开关和电流互感器。
GGD型交流低压固定 开关柜适用于发电厂、变 电所、工矿企业等用户作 为交流50HZ，额定工作电 压380V，额定电流至 3150A的配电系统中作为 动力，照明及配电设备的 电能转换、分配与控制之 用。 该产品分断能力高， 额定短时间耐受电流达 50KA。 线路方案灵活、组合方 便、实用性强、结构新颖 等特点。
(1)同一回路的设备应布置在同一间隔内，以保证检修安 全和限制故障范围； (2)较重的设备（如电抗器）布置在下层，以减轻楼板负 重和便于安装； (3)尽量将电源布置在相应段的中部，使母线截面通过的 电流较小； (4)充分利用间隔的位置，以节省投资； (5)布置对称，便于操作； (6) 方便扩建。
第三节 屋外配电装置的布置型式
一、屋外配电装置分类 根据电器和母线布置高度，屋外配电装置可分为 中型、半高型和高型三种： 1、中型配电装置：
1）普通中型配电装置 结构特征：将所有电器安装在一个水平面内，与母线、跳 线成三种不同高层的布置方式。设备在一定高度的支架或基 础上，使设备的带电部分与地面保持必要的高度，以便于工 作人员在地面安全活动。
低压开关柜的型号含义 ×××× ×
主电路方案编号 设计序号 “L”动力中心或联合设计，“C”抽屉式、 手车式，“K”控制中心，“D”动力中心 “G”元件固定安装、固定接线，“H”元件固定、 插入混合安装方式，“C”抽屉式、手车式， “F”封闭式，“D”低压，“Z”组合式 “P”低压开启式配电屏，“G”金属封闭 式开关柜，“B”低压配电屏
1、低压成套配电装置类型
（1）类型：固定式和抽出式 1）固定式：
屏面上部安装测量仪表，中部装闸刀 开关的操作手柄，柜下部为外开的金属 门。 柜内上部有继电器、二次端子和电能表。 柜顶装有母线。 柜后装自动空气开关和电流互感器。
GGD型交流低压固定 开关柜适用于发电厂、变 电所、工矿企业等用户作 为交流50HZ，额定工作电 压380V，额定电流至 3150A的配电系统中作为 动力，照明及配电设备的 电能转换、分配与控制之 用。 该产品分断能力高， 额定短时间耐受电流达 50KA。 线路方案灵活、组合方 便、实用性强、结构新颖 等特点。
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