第6章配电电器
电器学 复习(第四章---第八章)课堂笔记及练习题
电器学复习（第四章---第八章）课堂笔记及练习题主题：复习（第四章---第八章）学习时间： 2017年1月30日--2月5日内容：一、复习要点【第四章】低压控制电器1、主令电器主令电器：是用来接通和分断控制电路以发布命令、或催生产过程控制的开关电器。
包括按钮、行程开关、主令控制器、接近开关。
2、控制继电器影响电磁式继电器性能的主要参数：整定值、返回系数、动作时间、功率消耗。
3、低压接触器接触器：用于远距离频繁地接通和分断交直流主电路和大容量控制电路的电器。
机械寿命:以其在需要维修或更换机械零件前所能承受的无载操作循环次数来表示。
电寿命：在一定的使用条件下，无需修理或鞥换零件的负载操作次数来表示。
（1）如何提高接触器的电寿命？①尽量减小弹跳；②良好地吸反力配合；③加缓冲装置，吸收动能。
（2）如何提高接触器的机械寿命？①适当增大铁芯面积，减小碰撞应力；②铁芯表面进行硬化处理；③合理地选择运动副，降低摩擦。
④低压电动机启动器。
（3）起动器的选用①根据电网容量和被控电动机的功率选择起动方式；②根据负载的性质与对起动的要求选择起动方式；③根据起动器不同的起动特性来选择起动器；④选用时还应考虑起动器与短路保护电器件的协调配合。
【第五章】配电电器1、刀开关与负荷开关刀开关是一种手动电器，它的转换方式是单投的，若为双投的则称为刀形转换开关。
简单的刀开关主要用在负载切除以后隔离电源以确保检修人员的安全。
刀开关和熔断器组合分为熔断器式刀开关（俗称刀熔开关）、熔断器式隔离开关（作为检修保护，形成断口，但是不能用来分断电流）和负荷开关。
负荷开关有封闭式和开启式的。
2、低压熔断器熔断器的主要部件有：熔体、载熔件、熔断器底座、填料、绝缘管及导电触头。
它串接于被保护的线路中，当线路发生过载或短路时，线路电流增大，熔体发热，一旦熔体的温度高于其熔点，它即将熔断并分断电路，已达到保护线路的目的。
3、低压断路器普通万能式低压断路器触头系统：主触头、辅助触头、弧触头，在电路中它们是并联的。
第六章 电气主接线
三、电气主接线图中的几个概念 电气主接线图： 用规定的设备图形和文字符号，按照各
电气设备实际的连接顺序而绘成的能够全
面表示电气主接线的电路图，
单相图 三相图
一次设备：变压器T，断路器QF，发电机G 隔离开关QS，母线W，电抗器L，
双绕组变压器，三绕组变压器，自耦变压器
电压互感器TV： 将高电压转换成低 电压，供各种设备 和仪表使用。 电流互感器TA： 变换电流 避雷器B： 保护电气设备免遭 雷电冲击波袭击
第六章 电气主接线
第一节 主接线概述
第二节 有汇流母线的接线
第三节 无汇流母线的接线
第四节 发电厂和变电所主接线举例
第五节 限制短路电流的方法
第一节 电气主接线概述
一、电气主接线的概念
构成了电能生产、汇集和分配的电气主回
路。这个电气主回路被称为电气一次系统，又
叫做电气主接线。
电能生产：发电厂，包括发电机，变压器，母线等
四、双母线接线
1 普通双母线接线
图中W1为工作母 线，W2为备用母 线，两组母线通过 母线联络断路器QF （简称母联）连接
在正常运行时
1、相当于单母线的运行方式 正常运行时，只有工作母 线带电，所有电源和出线回 路都连接到工作母线上，若 其发生故障，可在短时间内 将所有电源和负荷均转移到 备用母线上，迅速恢复供电
二、单母线分段接线
（一）断路器及隔离开关的配置 与一般单母线接线相比， 单母分段接线增加QF以及 QS1、QS2。当负荷量较 大且出线回路很多时，还可以 用几台分段断路器将母线分成
多段，如图
（二）特点及适用范围
优点：
提高供电的可靠性。可 利用QF，使仅有一半 线路停电，另一段母线 上的各回路仍可正常运 行。
发电厂电气部分第六章习题解答
第6章导体和电气设备的原理与选择6-1什么是验算热稳定的短路计算时间t k以及电气设备的开断计算时间t br？答：演算热稳定的短路计算时间t k为继电保护动作时间t pr和相应断路器的全开断时间t br之和，而t br是指断路器分断脉冲传送到断路器操作机构的跳闸线圈时起，到各种触头分离后的电弧完全熄灭位置的时间段。
6-2开关电器中电弧产生与熄灭过程与那些因素有关？答：电弧是导电的，电弧之所以能形成导电通道，是因为电弧柱中出现了大量的自由电子的缘故。
电弧形成过程：⑴电极发射大量自由电子：热电子+强电场发射；⑵弧柱区的气体游离，产生大量的电子和离子：碰撞游离+热游离。
电弧的熄灭关键是去游离的作用，去游离方式有２种：复合：正负离子相互吸引，彼此中和；扩散：弧柱中的带电质点由于热运行逸出弧柱外。
开关电器中电弧产生与熄灭过程与以下因素有关：⑴电弧温度；⑵电场强度；⑶气体介质的压力；⑷介质特性；⑸电极材料。
6-3开关电器中常用的灭弧方法有那些？答：有以下几种灭弧方式：1）利用灭弧介质，如采用SF6气体；2）采用特殊金属材料作灭弧触头；3）利用气体或油吹动电弧，吹弧使带电离子扩散和强烈地冷却面复合；4）采用多段口熄弧；5）提高断路器触头的分离速度，迅速拉长电弧，可使弧隙的电场强度骤降，同时使电弧的表面突然增大，有利于电弧的冷却和带电质点向周围介质中扩散和离子复合。
6-4什么叫介质强度恢复过程？什么叫电压恢复过程？它与那些因素有关？答：弧隙介质强度恢复过程是指电弧电流过零时电弧熄灭，而弧隙的绝缘能力要经过一定的时间恢复到绝缘的正常状态的过程为弧隙介质强度的恢复过程。
弧隙介质强度主要由断路器灭弧装置的结构和灭弧介质的性质所决定，随断路器形式而异。
弧隙电压恢复过程是指电弧电流自然过零后，电源施加于弧隙的电压，将从不大的电弧熄灭电压逐渐增长，一直恢复到电源电压的过程，这一过程中的弧隙电压称为恢复电压。
电压恢复过程主要取决于系统电路的参数，即线路参数、负荷性质等，可能是周期性的或非周期性的变化过程。
电力拖动与控制——第六章
（2）灭弧罩灭弧
灭弧罩常用陶土、 石棉水泥或耐弧塑料 制成。
电弧进入灭弧罩后，电弧与灭弧罩接触， 能使电弧迅速冷却而熄灭。同时，灭弧罩还 可以分隔各路电弧，以防止发生短路。这种 灭弧装置可用于交流和直流灭弧 。
（3）磁吹灭弧 触点电路中串入一吹弧线圈。
铁心 吹弧线圈
图6-12 磁吹灭弧装置工作原理 zhil
直流接触器主要用于远距离接通和分断直 流电路以及频繁地使直流电动机起动、停止、 反转和反接制动。
其分类及用途见表6-2所示。 直流接触器的结构和工作原理与交流接触 器的基本相同。但是因为它主要用于控制直 流用电设备，因此具体结构和交流接触器有 一些差别。图6-19所示为直流接触器结构原 理图。
图6-19 直流接触器结构原理图 1—线圈 2—铁心 3—衔铁 4、7—接线柱 5—静触点 6—动触点 8—辅助触点 9—反作用弹簧 10—底板
动触点2
静触点1
图6-9 桥式触点灭弧原理
第三节 接触器
用于通断交直流主电路及大容量控制电路 及大容量控制电路的电器 。其主要控制对象 是电动机，也可用于其它电力负载。
接触器具有强大的执行机构、大容量的主 触点及迅速熄灭电弧的能力。当系统发生故 障时，能根据故障检测元件所发出的动作信 号，迅速、可靠地切断电源，并有低压释放 功能。与保护电器组合可构成各种电磁起动 器，用于电动机的控制及保护。
减小接触电阻措施：选用导电性好、耐磨性 好的金属材料；触点上装设接触弹簧。
三、电弧的产生和常用的灭弧方法
1.电弧的产生
电弧对电器的影响： 1）由于电弧的存在，使要断开的 电路没有断开； 2）电弧的温度很高，严重时使触 点熔化； 3）电弧向四周喷射，造成相间短 路，甚至火灾。
发电厂电气部分第六章(3)
式中：Imax － 导体所在回路的最大持续工作电流 Ial
裸导体的选择
2.选择导体的截面大小 (2)按经济电流密度选择截面
作者：李长松 版权所有
当负荷电流通过载流导体时，将产生电能损耗。电能 损耗的大小与负荷电流的大小、母线截面(或母线电 阻)有关。
同一熔断器内，通常可分别接入额定电流 大于熔断器额定电流的任何熔体
6
7
用来保护电路中的电气设备免受过载和电路电流的危害。
不能用来正常地切断和接通电路，必须与其它电器（隔离开关、 接触器、负荷开关等）配合 广泛用在1000V及以下的装置中，在3~110kV高压配电装置作为 小功率电力线路、配电变压器、电力电容器、电压互感器等设备 的保护。
三、高压熔断器的分类
2. 非限流型高压熔断器：自然灭弧
作者：李长松 版权所有
在熔体熔化后，短路电流不减小，一直达到最大值。 在第一次过零或经过几个半周期之后电弧才熄灭。
四、高压熔断器的选择和校验
1. 选择额定电压 非限流型： UN ≥ UNS
作者：李长松 版权所有
限流型：
原因：
UN ≡ UNS
I
IN1 Id
2－截面较大 1－截面较小
三、高压熔断器的分类
分类方式 性能 保护范围 熄弧方式 安装场所 保护对象 型式 结 构 极数 底座绝缘子 限流式、非限流式 一般、后备、全范围 角壮式(大气中熄弧)、石英砂填料、喷射式、真空等 分类名称
户外、户内
变压器、电动机、电压互感器、单台并联电容器、电容 器组、电容器组、供电回路等 插入式、母线式、跌落式、非跌落式、混合式等 单极、三级 单柱、双柱
t 1 电源 2(粗) 1(细) d 2
6章 控制电器自测题答案
第六章继电接触器控制系统（自测题）一、填空题：1、笼型异步电动机减压起动控制方式有自自耦变压器和星三角起动起动。
2、笼型异步电动机常用的电气制动方式有能耗制动和反接制动.电气控制图一般分为主电路和控制电路电路两部分。
3、按国标规定,“停止”按钮必须是红色，“启动”按钮必须是绿色。
4、热继电器是对电动机进行过载保护的电器;熔断器是用于供电线路和电气设备的短路保护的电器.5、在交流（ 1200 ) V，直流（ 1500 ) V以下的电器称为低压电源。
6、电磁机构中的线圈__、___铁芯_____是静止不动的，只有_______衔铁__是可动的.7、电器按照它的职能不同可分为( 控制类）和( 保护类 )两类。
由此可知，交流接触器属于( 控制类）类电器,熔断器属于( 保护类 )类电器。
8空气开关又称（漏电保护开关 )。
其热脱扣器作（过载）保护用，电磁脱扣机构作（短路 )保护用，欠电压脱扣器作（欠压)保护用。
二、判断下列说法的正确与错误：（每小题1分,共7分）1、交流接触器与中间继电器既有相同又有不同之处.（对）2、接触器不具有欠压保护的功能。
( 错)3、断路器具有失压保护的功能。
（对）4、低压断路器又称为自动空气开关.（对 )三、选择题（1分，共25分）1、下列电器中不能实现短路保护的是（B。
)A。
熔断器B.热继电器 C.低压断路器2、下列电器哪一种不是自动电器。
( A、 )A、组合开关B、继电器C、热继电器3、接触器的常态是指（ A、）A、线圈未通电情况B、线圈带电情况C、触头断开时D、触头动作4 、由接触器、按钮等构成的电动机直接启动控制回路中，如漏接自锁环节，其后果是（ B、）A、电动机无法启动B、电动机只能点动C、电动机启动正常，但无法停机D、电机无法停止5、接触器的文字符号是（ A ）A、KMB、KSC、KTD、KA6、中间继电器的符号为( C ）A．KV B．KS C．K A D．KT—7.在继电器接触器控制电路中，自锁环节触点的正确连接方法是（ a ).(a) 接触器的动合辅助触点与起动按钮并联（b）接触器的动合辅助触点与起动按钮串联（c）接触器的动断辅助触点与起动按钮并联8。
电气安全期末复习
电气安全期末复习填空（15分）、单选（15分）、名词解释（5个15分）、简答（6个30分）、论述（10分）、计算（15分）（第七章会有计算）第一章：电气安全概述1、电气事故：电力系统由于负荷、潮流的变化、电气设备质量、寿命的影响或自然灾害、操作失误导致各种故障，致使电力系统运行局部甚至全部遭到破坏，产生严重后果。
2、电气伤害的种类：触电伤害和电磁场伤害；触电伤害又分为电击和电伤；电击又分为单相触电、两相触电、接触电压、跨步电压及闪击3、摆脱电流：人触电后能自行摆脱电源的电流极限值称为摆脱电流。
成年男性最小摆脱电流为9mA,平均摆脱电流为16 mA；成年女性最小摆脱电流为6mA，平均摆脱电流为10.5mA。
设计电力系统时，应使人不致长时间承受大于9mA交流或60mA直流电的作用4、（1）伤害程度与时间的关系：作用时间越长，摆脱电流值迅速降低，摆脱电压值也迅速降低，对人的伤害越大（2）伤害程度与电流种类的关系：直流、不同频率的交流及冲击电流对人体的伤害程度不同。
直流电的危险性比交流电小。
电流频率为25—300Hz的交流电对人体的伤害最为严重。
（3）伤害程度与电流途径的关系：电流从一只手流入，从一只手流出，或从手入从脚出，都能发生致命影响；从脚入从脚出，危险小。
电流从左手到右脚的路径是最危险的。
5、我国安全电流为30mA。
我国安全电压额定值的等级为42V,36V,24V,12V,6V。
（1）有触电危险的场所，手持电动工具安全电压42V(2)无特殊防护的局部照明灯：36V或24V（3）金属容器内、隧道内、矿井中等因工作地点狭窄、行动不便以及周围有大面积接地体的环境中，使用照明灯时应根据危险程度采用24V或12V电压（4）当电气设备采用超过24V的安全电压时，必须采取直接接触带电体的保护措施。
第二章：供配电系统1、电力系统：由发电厂、电力网、变电所及电力用户组成的统一整体2、电压等级：我国习惯上将电压为800kV或1000kV以上的称为特高压，330kV —800kV称为超高压，1kV—330kV的称为高压，1kV以下的称为低压。
第六章 配电装置
▉ 断路器的布置
断路器有低式和高式两种布置方式。 低式布置的断路器放在0.5~1m的混凝土基础上。低式布置 检修比较方便，抗震性能较好，但必须设置围栏，影响通道 的畅通。一般中型配电装置的断路器采用高式布置，即把断 路器安装在约高2m的混凝土基础上。 断路器的操动机构须装在相应的基础上。
▉ 屋内配电装置的安全净距表
屋内配电装置最小安全净距
屋外配电装置最小安全净距1
屋外配电装置最小安全净距2
屋外配电装置最小安全净距3
配电装置的配置图
• 配置图
把进出线(进线——发电机、变压器，出 线——线路)、断路器、互感器、避雷器等 设备，合理地分配在屋内配电装置的各层 间隔中，并且用代表图形表示出在各间隔 中的导线和电器。配置图不要求按比例尺 寸绘制，通常用它来分析配电装置的布置 是否合理和统计其中所用的主要设备数量。
▉ 成套配电装置
在制造厂预先将开关电器、互感器等组成各种电路成套 供应的称为成套配电装置。成套配电装置的特点是：
（1）电气设备布置在封闭或半封闭的金属外壳中，相间
和对地距离可以缩小，结构紧凑，占地面积小。 （2）所有电器元件已在工厂组装成一个整体(开关柜)，
大大减少了现场安装工作量，有利于缩短建设工期，也便于
▉ 平面图和间隔的概念
1. 平面图 平面图是按比例画出房屋及其间隔、走廊和出口等处的 平面布置轮廓，平面图上的间隔只是为了确定间隔数及排 列，故可不表示所装电器。 2. 间隔
所谓间隔，是指为了将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中的电器时，避 免检修人员与邻近回路的电器接触，而用砖或用石棉板等做 成的墙体。
扩建和搬迁。 （3）运行可靠性高，维护方便。 （4）耗用钢材较多，造价较高。
电器学课后答案
电器学课后问答题总结第一章电器的发热与电动力第二章点接触与电弧理论第三章电磁机构理论第四章低压控制电器第五章配电电器第六章高压断路器第七章其他高压电器第一章电气的发热与电动力)电器中有哪些热源它们各有什么特点答：电器中的载流系统通过直流电流时，载流导体中损耗的能量便是电器的唯一热源。
载流系统通过交变电流时，热源包括：导体通过电流时的能量损耗、非载流铁磁质零部件的损耗（铁损包括涡流损耗和磁滞损耗）、电介质损耗。
交变电流导致铜损增大，这是电流在到体内分布不均匀所致。
集肤效应和邻近效应会带来附加损耗。
铁损只在交变电流下才会出现。
电介质损耗介质损耗角与绝缘材料的品种、规格、温度、环境状况及处理工艺有关。
散热方式有几种各有什么特点答：热传导、对流、热辐射。
热传导是借助分子热运动实现的，是固态物质传热的主要方式。
对流总是与热传导并存，只是对流在直接毗邻发热体表面处才具有较大意义。
热辐射具有二重性：将热能转换为辐射能，再将辐射能转换为热能，可以穿越真空传输能量。
、为什么决定电器零部件工作性能的是其温度，而考核质量的指标确实其温升答：电器运行场所的环境温度因地而异，故只能人为地规定一个统一的环境温度，据此再规定允许的温升，以便考核。
在整个发热过程中，发热时间常数和综合散热系数是否改变为什么答：一般来说，是改变的。
但是在计算中，为了方便起见，假定功率P为恒值，综合散热系数也是均匀的，并且与温度无关，因此发热时间常数也是恒定的。
第二章电接触与电弧理论电弧对电器是否仅有弊而无益答：否。
弧焊、电弧熔炼、弧光灯是专门利用它的设备，电器本身亦可借助它以防止产生过高的过电压和限制故障电流。
电接触和触头是同一概念么答：否。
赖以保证电流流通的到体检的联系称为电接触，是一种物理现象。
@通过相互接触以实现导电的具体物件称为电触头（简称触头），它是接触时接通电路、操作时因其相对运动而断开或闭合电路的两个或两个以上的导体。
触头有哪几个基本参数答：开距、超程、初压力、终压力。
刘介才供配电技术第三版课后习题解答
《供配电技术》习题解答刘介才编目录第一章概论习题解答――――――――――――――――――――第二章供配电系统的主要电气设备习题解答――――――――――第三章电力负荷及其计算习题解答――――――――――――――第四章短路计算及电器的选择校验习题解答――――――――――第五章供配电系统的接线、结构及安装图习题解答―――――――第六章供配电系统的保护习题解答――――――――――――――第七章供配电系统的二次回路及其自动装置与自动化习题解答――第八章电气照明习题解答――――――――――――――――――第九章安全用电节约用电与计划用电习题解答――――――――第一章概论习题解答１－１解：变压器Ｔ１的一次侧额定电压应与发电机Ｇ的额定电压相同，即为６．３ｋＶ。
变压器Ｔ１的二次侧额定电压应比线路ＷＬ１末端变压器Ｔ２的一次额定电压高１０％，即为１２１ｋＶ。
因此变压器Ｔ１的额定电压应为６．３／１２１ｋＶ。
线路ＷＬ１的额定电压应与变压器Ｔ２的一次额定电压相同，即为１１０ｋＶ。
线路ＷＬ２的额定电压应为３５ｋＶ，因为变压器Ｔ２二次侧额定电压为３８．５ｋＶ，正好比３５ｋＶ高１０％。
１－２解：发电机Ｇ的额定电压应比１０ｋＶ线路额定电压高５％，因此发电机Ｇ的额定电压应为１０．５ｋＶ。
变压器Ｔ１的一次额定电压应与发电机Ｇ的额定电压相同，故其一次额定电压应为１０．５ｋＶ。
Ｔ１的二次额定电压应比３５ｋＶ线路额定电压高１０％，故其二次额定电压应为３８．５ｋＶ。
因此变压器Ｔ１的额定电压应为１０．５／３８．５ｋＶ。
变压器Ｔ２的一次额定电压应与３５ｋＶ线路的额定电压相同，即其一次额定电压应为３５ｋＶ。
Ｔ２的二次额定电压应比６ｋＶ电网电压高１０％，即其二次额定电压应为６．６ｋＶ。
因此变压器Ｔ２的额定电压应为３５／６．６ｋＶ。
变压器Ｔ３的一次额定电压应与１０ｋＶ线路的额定电压相同，即其一次额定电压应为１０ｋＶ。
Ｔ３的二次额定电压应比２２０／３８０Ｖ电压高５％，即其二次额定电压应为１０／０．４ｋＶ。
电器学复习 知识点总结
F
2 db
L 2 db
两个磁耦合的载流导体系统中，设其中流过的电流为 i1、i2，则：
W
若某导体产生元位移时且导体系统中的电流不变，则导体受电动力为：
1 1 2 2 L 1 i1 L 2 i 2 Mi 1 i 2 2 2
式中 Kc——仅涉及导体几何参数的积分量，称为回路系数。 l1 l 2 当二导体处于同一平面内时， 2 K c sin 1 0 0
s i n d l1 d l 2 r2
一.两平行导体间的电动力(•主要是求其回路系数) K c 2 l1 / a •无线长; •有线长; D1 D2 S1 S 2 2 l 2
绪论
第 一节 电器 的用 途与分 类
电器 的定义 ：在 电力系 统中 ，用来 对电 网、电 机及 其他设 备进 行 转换、 控制 、保护 和调 节的各 种设 备的统 称。 按职 能分： 开关 电器（ 如 刀开关 、高 低压断 路器 等） 、控 制电器 （继电 器、 接触器 等） 、调 节电器（ 起动器 、电 压调节 器等 ）。 按电 压等级 分： 高压电 器（ 高压 断路 器、电 抗器 、高压 互感 器 等 ）、 低压电 器（ 低压 断路器 、接 触器、 继电 器、 刀 开关 等）。 按元 件与系 统的 关系分 ：配 电电器 （ 断路 器、隔 离开 关、刀 开关 、 熔断 器等） 、控 制电器（ 接触器 、继 电 器、 起动器 等） 。 按操 作方式 分： 手动电 器和 自动电 器。 按使 用场合 分： 工业电 器、 矿用电 器、 船用电 器、 航空航 天电 器、 牵 引电 器等。
户内：-5 ˚C－+40 ˚C
电器学资料 湖大电气院 电自 0910 班 yuehonglu 整理 来源：ppt，书，网络。 故为个人观点 ，可能存在错误与不足， 仅供参考！
电气主系统第六章电气设备选择
2 I max 2 I al θ
两式两边相除再平方得：
w ( al )
θ、Ialθ——实际环境温度和对应于实际环境温度θ的允许电流。
■
6-17
发电厂电气主系统
（五）硬导体的动稳定校验 硬导体的动稳定校验条件为最大计算应力σmax不大于导体的最 大允许应力σal，即 σmax≤σal 硬导体的最大允许应力：硬铝为70×106 Pa， 硬铜为140×106Pa，1Pa=1N/m2。 由于相间距离较大，无论什么形状的导体和组合，计算相 间电动力fph（单位为N/m）时，可不考虑形状的影响，均按下 式计算 7 1 2 f ph 1.73 10 ish a ish为三相短路冲击电流（A）；a为相间距离（m）；β为动态 应力系数。
■
6-12
发电厂电气主系统
图6-3 经济电流密度 1—变电所所用、工矿和电缆线路的铝纸绝缘铅包、铝包、塑料护套及各 种铠装电缆 2—铝矩形、槽形及组合导线 3—火电厂厂用的铝纸绝缘 铅包、铝包、塑料护套及各种铠装电缆 4—35~220kV 线路的 LGJ 、LGJQ 型钢心铝绞线
■
6-13
发电厂电气主系统
发电厂电气主系统
第六章
第一节 第二节 第三节 第四节 第五节 第六节
电气设备选择
电气设备选择的一般条件 导体与电缆的选择 支柱绝缘子与穿墙套管的选择 高压断路器与隔离开关的选择 高压熔断器的选择 限流电抗器的选择
■
6-1
发电厂电气主系统
第一节 电气设备选择的一般条件
选择条件有
｛
一般条件：多数电气设备共有的选择校验项目。 特殊条件：个别电气设备具有的选择校验项目。
UN ≥ UNs
■
第六章中低压供配电系统保护ppt课件
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2．反时限过电 流保护装置
反时限过电流保 护装置是指电流继电 器的动作时限与通过 它的电流的大小成反 比。
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整定原则
整定原则与 定时限过电流保 护装置相同。但 反时限的动作电 流与动作时间的 整定应按照感应 型继电器的动作 时间特性曲线来 确定。
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t t t t0 t t t t t0 2t
t 考虑断路器的动作时间和灭弧时间，取
0.5～0.7秒。
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3）灵敏度
过电流保护装置的灵敏度按系统在最小运行方 式时，保护区末端的两相短路来校验。
Ks
I (2) k . m in.2 Iop.1
1.25 ~ 1.5
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（3）灵敏度 电流速断保护装置的灵敏度按系 统在最小运行方式时，保护装置安装处的两相短路来 校验。
Ks
I (2) k .m in.1 Iop.1
1.25 ~ 1.5(线路） （2 变压器）
式中
I置k(.2m安) in装.1─处─系的统两在相最短小路运电行流方值式（时A），。保护装
── 电流互感器一次侧的起动电流
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3. 时间继电器（DS）
时间继电器应用钟表机构和电磁 铁作用，获得一定的动作时限。在继 电保护中完成保护装置的计时功能。
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4. 中间继电器（DZ）
中间继电器的触头容量较大，触头数 量较多，在继电保护接线中，当需要同时 闭合或断开几条独立回路，或者要求比较 大的触点容量去断开或闭合大电流回路时， 可以采用中间继电器。中间继电器可以用 来直接接通断路器的跳闸回路。
☆第六章：继电保护与二次回路(5-6节)
安装接线图上，对二次设备（元件）、端子排等 进行标志的内容： （1）与屏面布置图相一致的安装单位编号及设备 顺序号。
（2）与展开接线图相一致的设备文字符号
（3）与设备表相一致的设备型号（规格）
三、二次回路编号
1、一般要求 为了便于安装施工和运行、维护，在展开接线图中，应 对回路进行编号；在安装接线图中，除编号外，还须对设 备进行标志。
变电站运行中的直流电源
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小结
• 什么是变电所的操作电源？对变电所的 操作电源有何要求？ • 掌握变电所使用的交流、直流操作电 源——主要构成部分及特点 • 蓄电池的作用与基本原理
接构成的电路。
二次回路包括：测量、保护、控制与信号回路部分
测量回路：包括计量测量与保护（自动化）测量。 保护回路：包括继电保护和自动化装置 控制回路：包括对主（辅）设备的控制，如： 开关设备的合分、闸、互投、联锁、保护出口的执行及 辅助设备的启动、停止控制等等。 信号回路：包括开关运行状态信号、事故跳闸信号与事 故预告信号。
缺点：对二次接线的某些细节表示不全面（没有元件的内
部接线。端子排号码和回路编号、导线的表示仅一部分，并且 只标出直流电源的极性等。）；绘制和阅图较难（实际工作中
很少使用原理接线图）
原理接线图的阅读：
从一次接线看交流电流的来源→从电流互感器的二次 侧看短路电流出现后哪个电流继电器动作？→该电流继电 器触点闭合（或断开）后，使哪个继电器启动？→该继电
高频开关电源是传统整流器（硅整流器 ，可控硅整
流器）的升级替代产品。高频开关电源使用方便，体积 小，效率高，工作稳定。
高频开关电源原理:
UPS为应急电源，是专门为消防设备和一级负荷或照明用电而设计的。
常用电器知识习题与答案
第一章电源知识一、填空题1、把其他形式的能转换成（电能）的装置叫做电源。
2、通过变压器和整流器，把交流电变成直流电的装置叫做（整流电源）电源。
3、在导体中，自由（电子）在电场力的作用下做有规则的移动形成电流。
4、1V=（1000）mV5、（方向）不随时间的改变而改变、大小可以随（时间）的改变而改变的电压和电流叫直流电。
6、单相小功率直流电源一般由电源（电源变压器）、（整流）、（滤波）和（稳压）电路四部分组成。
7、在低压配电网中，输电线路一般采用（三相四线）制。
8、相电压：（相线）与（零线）之间的电压。
9、三相五线制是指A、B、C、N和PE线，其中，（PE线）线是保护地线，也叫安全线，是专门用于接到诸如设备外壳等保证用电安全之用的。
二、简答题1、干电池原理：干电池放电主要是通过锌筒上失去电子，而被氧化成Zn2+而进入电解质溶液中，电解质溶液中的NH4+获得电子被还原成NH3，从而使灯泡在电子转移的过程中获得电能而发光。
“电压1.5V”表示电池两极之间的电压是1.5伏。
干电池是小型电子设备的主要电源。
2、整流电路原理：3、交流电的概念：交流电也称“交变电流”，简称“交流”。
一般指大小和方向随时间作周期性变化的电压或电流。
4、交流电的有效值的概念：在交流电变化的一个周期内，交流电流在电阻R上产生的热量相当于直流电流在该电阻上所产生的热量，此直流电流的数值就是该交流电流的有效值。
5、三相四线制供电的特点：三相四线制供电可以提供两种电压：相电压和线电压。
相电压：相线与零线之间的电压。
也就是通常所说的“火线与地线”之间的电压，俗称“单相电压”。
国家标准：220V。
主要用于家用电源。
6、三相五线制中PE线的作用：PE线是保护地线，也叫安全线，是专门用于接到诸如设备外壳等保证用电安全之用的。
PE线在供电变压器侧和N线接到一起，但进入用户侧后约不能当作零线使用，否则，发生混乱后就与三相四线制无异了。
但是，由于这种混乱容易让人丧失警惕，可能在实际中更加容易发生触电事故。
第六章常用电气设备 第四节常用低压电器
常用电气设备
4．自动空气断路器 自动空气断路器也称自动空气开关或自动开关， 在低压电路中，用作分断和接通电路，控制电动机 运行和停止。当电路发生过载、短路、失压等故障 时，它能自动切断故障电路，保护电路和用电设备 的安全。它的特点是动作后不需要更换新的元件， 工作可靠，应用安全，操作方便，断流能力大(可 达到数千安)。
热继电器在使用前，必须调节其整定电流值，使其与电动机 的额定电流值相等。
常用电气设备
1．闸刀开关 闸刀开关是最简单、最常用的一种开关，刀极数 目有二极和三极两种。 图6．10(a)为二极闸刀开关的 结构图，在瓷质底座上装有静插座、接熔丝的接头和 带瓷质手柄的闸刀等。图示为合闸位置，闸刀已推入 静插座，胶盖防止电弧烧伤和触电。图6．10(b)为三 极闸刀开关。 安装闸刀开关时应将电源进线接在静插座上，将 用电器接在闸刀开关的出线端，这样在分闸时，闸刀 和熔丝上不带电，可以保证装换熔丝和维修用电器时 的安全。闸刀开关在电器原理图中的符号如图6．10 (c)所示。
热驱动器件由双金属片和绕在双金属片上的电阻丝组成。双 金属片是由两种膨胀系数不同的金属片压制成的，它的一端固 定在支架上，另一端是自由端。电阻丝串接在电动机的主电路 中，常闭触头串接在控制电路中。当电动机过载时，电阻丝中 通过的电流超过了它的额定值，产生较大的热量，使双金属片 受热膨胀发生弯曲，通过连动机构迫使常闭触头断开。在控制 电路中，常闭触头和接触器的线圈相串联，当常闭触头断开时， 接触器线圈断电，使主触头分断，电动机停转，实现了过载保 护。要使电动机恢复工作，需待热继电器冷却复位后，重新起 动电动机。
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SF6 是无色、无臭、无毒、无公害和丌燃烧的气体。它的密度是空气的5倍。 常温时的传热能力是空气的1.6倍。 它具有很高的绝缘性能。 在相同压力下，SF6 的击穿电压是压缩空气的2～3 倍；在1.65个大气压力时，已经不发压器油的击空电压相等。 用SF6 作为绝缘介质可以大大减小绝缘间隙，减小开关电器的体积。 SF6 另一个突出的优点是它具有很强的灭弧能力。
产生 带电 粒子 数 相等 消失 的带 电粒 子数
电 弧 稳 定 燃 烧
二次 収射
建筑配电不设计
第六章
第一节
开关电器中的电弧理论简介
uh
A C U0 O B' C' A' B
2. 交流电弧的特性
交流电弧的伏安特性如右图所示。 OA段
电流过零瞬间弧柱输入功率为零， 电弧电压uh 从某一近极压降U0 以很 陡的斜率上升，
在高度真空(10-6 以上毫米汞柱)的情冴下，气体分子甚为秲薄，电
子的自由行秳迖大亍触头间的距离，返就使弧隙中气体分子叐到电子撞击而游离的 几率大大减少。因此，高度真空据有很高的灭弧能力。 真空断路器灭弧装置的典型结 构图如右图所示。 右下图为ZN51-12/T1250-25 型真空断路器的整体结构。返种 断路器由真空灭弧室、操支机构 及支撑部分组成。 真空断路器使用真空灭弧，避免了油断路 器所带来的环境污染和容易引起火灾的问题。 因此在民用建筑的发配电室，特别是民用建筑 的附设发配电室中真空断路器有其很多优点。 开断电流小到某一数值时，収生电流现象。 《民用建筑设计规范》中规定：高压出线 断路器当采用真空断路器时，为避免发压器(戒 电动机)操作过电压，应装有浪涌吸收器。 建筑配电不设计
第六章
配电电器
第六章
第一节
什么是电弧
配电电器
开关电器中的电弧理论简介
在大气中开断电路时，如果电源电压超过12～20V，被开断的电 流超过0.25～1A，在开关触头间通常会产生一团温度极高、収出强光 和能够导电的近似囿柱形的气体，返就是电弧。 电弧产生的后果 1. 使电路仍旧保持导通状态，延迟了电路的开断；
在简单开断的情冴下，它的灭弧能力要比空气强约100倍。
当用SF6 气体吹弧时，采用丌高的压力和丌太大的吹弧速度，就能在高电压下 开断相当大的电流。 另外SF6 在电弧高温作用下分解后，当温度一降低，在10-4～10-5 秒内，分解 物的大部分又化合为SF6 ，而丏其分子分解中没有碳原子。返就丌会像发压器油灭 弧装置那样 ，存在由亍碳粒沉积在水平绝缘上，引起闪络的危险 。 建筑配电不设计
代 号 D F G H K 意 义 代号 R T X Z 意 义 隔离开关带有接地闸刀 可分相操作 部分改迕 带有限流电阻 带有快分装置 负荷开关带有熔断器 带有脱扣器 操动机构带有箱子 带有重合闸装置
建筑配电不设计
第六章
第二节
民用建筑中常用高压电器的种类不特性
二、高压断路器
高压断路器是用来接通戒分断电路的高压开关，在事故情冴下能迅速断开短路电流。 1. 少油断路器 在独立的10kV室内发电所中，使用的高压油断路器多为高压少油断路器SN10 。
2. 将烧损用来接通和开断电路的触头及可能破坏绝缘，在最严重的情
冴下，甚至可能引起开关电器的爆炸和火灾。 因此在开关电器中要采叏措施使电弧丌产生、戒者产生后使电弧 存在的时间尽量缩短，以减轻其危害的秳度。
建筑配电不设计
第六章
第一节
开关电器中的电弧理论简介
一、气体放电的物理基础
气体放电—开关触头间的气体由绝缘状态发为导电状态、使电流得以通过的现象。 1. 气体的游离
SN10－10型少油断路器主要技术数据
额定 额定 额定断 额定开 最大关 极限通过 4 秒钟热 固有分 型 号 电压 电流 流容量 断电流 合电流 峰值电流 稳定电流 闸时间 (kV) SN10-10/600 10 (A) (MVA) (kA) 600 1000 1250 2000 3000 300 500 750 750 750 17.3 29 43.3 43.3 43.3 (kA) 40 74 130 130 130 (kA) 40 74 130 130 130 (kA) 17.3 29 43.3 43.3 43.3 (s) 0.06 0.06 0.06 0.06 0.06 CS2 、CD10 、 CD13 CS2 、CD10 、 CT7 CD10 CD10 CD10 操作机构
第六章
第二节
民用建筑中常用高压电器的种类不特性
SF6 灭弧装置有两种类型 － 双压式和单压式。
1.高压室（10～15大气压） 2.管形静触头 3.绝缘喷口 4.动触头 5.低压室 6.压气泵 7.气阀
1 3 4 2 5 1.静触头 2.动触头 3.绝缘喷口 4.气压罩 5.固定活塞
8 7 6 5 4 1 2 3 1.机构箱 2.绝缘子 3.上出线 4.真空灭弧室 5.下出线 6.拐臂 7.绝缘拉杆 8.主轴
1 2 3 4 5 6 1.动触头导电杆 2.波纹管 3.绝缘外壳 4.动触头 5.金属蒸气 凝结屏蔽罩 6.静触头
第六章 2. 六氟化硫断路器
第二节
民用建筑中常用高压电器的种类不特性
电弧电流增大，弧柱输入功率也增 大，幵大亍散収功率时，弧柱电阻 下降。当弧柱电阻的下降速度比电 流增长速度大亍某一数值时，电弧 电压随电流增长而下降。
ih
AB段
A点电压通常称为燃弧尖峰urh
BC段
电弧电流达到最大值B点后开始减小。电弧电压沿BC段上升。但因弧柱存 在“热惯性”，其电阻要比电弧电流增大情冴下同一电流值时的电阻为小， 因而曲线BC要比曲线AB为低。随着电弧电流减小弧柱的输入功率也减小， 弧柱电阻上升。当电弧电流下降的速度比弧柱电阻上升的速度大过某一数 值时，电弧电压又开始随着电弧电流的减小而下降。当电弧电流趋迕亍零 时，电弧电压也趋迕亍零。 C点电压通常称为熄弧在峰uxh
电流在负半周时，电弧的伏安特性处亍第三象限，形状不电弧电流在正半周时相同。 建筑配电不设计
第六章
第一节
开关电器中的电弧理论简介
电弧电压叐负载性质影响 电阻性负载电路： 当ih过零时，电源电压u也过零。 在ih过零后燃弧尖峰urh到来乊前，加在弧隙 上的电压实际上等亍电源电压。
Urh i uh u ih Uxh
SN10 -10/1000 10 SN10 -10/1250 10 SN10 -10/2000 10 SN10 -10/3000 10
由亍少油断路器使用发压器油做为灭弧介质，有爆炸和失火的危险，因此，在 民用建筑中的使用叐到了一定的限制。 建筑配电不设计
第六章 2. 真空断路器
第二节
民用建筑中常用高压电器的种类不特性
当电源电压上升到足以使弧柱输入功率大亍 其散収功率时，弧柱电阻迅速减小，弧隙中流过 的电流迅速增加。 此后，电弧电流基本上决定亍电路负载的大小，而弧隙上的电压则基本上决定亍相 应电弧电流的动态电弧压降。 u 纯感性负载电路： 电弧电流滞后亍电源电压90。当ih 过零时，电源电压u正处亍最大值。 在ih 过零后，电路相当亍完全开断， 电源电压将以很快的速度加到弧隙上。 燃弧尖峰将会出现较早。
影响交流电弧熄灭的弧隙参数主要有：电弧长度、触头分开速度、触头材料、 触头形状、灭弧介质、灭弧介质相对亍电弧的运动速度和灭弧介质的压力。
开关电器中灭弧装置的主要措施：
1. 在大气中靠触头的分开，机械的拉长电弧； 2. 利用流过导电回路戒特制线圀的电流在燃弧区产生磁场，使电弧迅速秱动和拉长； 3. 用金属板将电弧分隔成许多个串联的短弧； 4. 依靠磁场的作用，将电弧趋入耐弧材料制成的狭缝中以加强电弧的况却； 5. 在封闭的灭弧室中，利用电弧自身能量分解固体材料产生气体，提高压力，戒利用气体吹弧； 6. 利用电弧自身能量，使发压器油分解成含有大量氢气的气体幵建立起很高的压力吹弧； 7. 利用压缩空气吹弧； 8. 利用SF6 气体吹弧； 9. 在高真空中开断触头，利用弧隙中由电极蒸气形成的弧柱在电流过零时迅速扩散的原理灭弧； 10. 利用石英砂等固体颗粒介质，限制电弧直径的扩展和加快况却。
高压电器产品型号类组表
安装条件戒操作方式 产 品 名 称 空气断路器 多油断路器 少油断路器 真空断路器 负荷开关 隔离开关 熔断器 K D S Z F G R 防爆 B 铁道 T KT 户内 N KN DN SN ZN FN GN RN 户外 W KW DW SW ZW FW GW RW
高压电器产品的派生或改进代号
建筑配电不设计
第六章
第二节
民用建筑中常用高压电器的种类不特性
第二节
民用建筑中常用高压电器的种类不特性
产品全型号 产品型号 1 2 3 4 5 规格数字 6 7
一、高压电器产品的全型号标注
产品名称代号 (用字母表示，见表) 产品安装条件代号(用 字母表示，见表) 设计序列的顺序号
额定断流容量(MVA) 额定电流(A) 派生产品戒改迕型号代号(见表) 额定电压不特性
三、高压负荷开关
高压负荷开关的功能是接通和分断正常的负荷电
流，有些型号的高压负荷开关可以分断过载电流，但不高压断路器比，它的灭弧 装置简单，因此断流能力有限，丌能用它来分断短路电流。 高压主迕线处使用高压负荷开关，由亍无短路保护功能，所以没有继电保护
装置，因此，高压迕线系统较为简单，丌需要直流操作电源等。 当被保护设备需要短路保护时，高压负荷开关可以和高压熔断器串联使用，
短路电流靠熔断器来切断，高压负荷开关用来接通和分断负荷电流。 高压负荷开关分为户内型和户外型。 FN2、FN3是压气式负荷开关 — 利
1 2 3 4 5 6 1 2 3 4 7 8 5 6 7 8
主闸刀 弧闸刀 主触头 弧触头 喷口 出线 气缸 活塞
用分闸动作带动活塞压缩空气，使空气从
喷嘴喷出，吹熄电弧，灭弧性能较好。结 构原理如右图所示。 FN4型负荷开关是真空开关，具有开 断电流大，真空绝缘强度高，触头开距小 等优点。 另外迓有SF6高压负荷开关。 建筑配电不设计