华电发电厂电气部分
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华电 发电厂电气第五讲
T1 T2
1 1 四、3台断路器接线
一个串中有四台断路器、接三回进出线。 特点：与3/2接线相比，投资节省，但可靠 性有所降低，布置比较复杂。
五、变压器母线组接线
结构：变压器直接通过隔离开关接到母线上，组成变压器 结构 母线组。 依据：变压器的故障概率小。 依据 优点： 优点 ① 调度灵活：电源和负荷可自由调配； ② 可靠性高； ③ 有利于扩建。 缺点： 缺点 ① 变压器故障相当于母线故障； ② 投资大。 目前我国大多采用改进型变压器母线组接线。
发电厂电气部分
卢大姐
二、双母线接线
1简单的双母线接线优点 简单的双母线接线优点： 简单的双母线接线优点 (1) 供电可靠 ① 可以轮流检修任一组母线，且不需要停电； L1 ② 母线故障影响范围缩小，只短时停电； ③ 检修任一回路的母线隔离开关，只需停该 回路及对应母线。 W2 (2) 调度灵活 W1 ① 电源和负荷可以任意分配到某一组母线上； ② 可以组成各种运行方式：单母线、单母线 分段； ③ 可以完成一些特殊功能：用母线并列；个 别回路单独试验；线路利用短路方式溶冰； (3) 扩建方便
L1
L2
QS13 QS23 QS03 QS24
例题
例：双母线带旁路 母线接线如右图所 示： 已知：①QF0作母 联运行； ②B1、XL1运行于 Ⅰ母线； ③B2、XL2运行于 Ⅱ母线。 试写出不停电检修 QF1的操作步骤：
W3
QS14
QF1 W2
QS11 QS12 QS01
QF0
QS02 QS21
八、角形接线
优点： 优点： 投资小（无母线，一回出线用一台断路器）； ① 投资小（无母线，一回出线用一台断路器）； 占地面积小； ② 占地面积小； 可靠性高（任一断路器检修都不会造成停电）。 ③ 可靠性高（任一断路器检修都不会造成停电）。 缺点： 缺点： 不利于扩建； ①不利于扩建； 断路器检修造成开环，可靠性降低； ② 断路器检修造成开环，可靠性降低； 断路器检修开环后，潮流变动大， ③ 断路器检修开环后，潮流变动大，继电保护整 定复杂。 定复杂。 适用范围：进出线规模确定的场合。 适用范围：进出线规模确定的场合。
1 1 四、3台断路器接线
一个串中有四台断路器、接三回进出线。 特点：与3/2接线相比，投资节省，但可靠 性有所降低，布置比较复杂。
五、变压器母线组接线
结构：变压器直接通过隔离开关接到母线上，组成变压器 结构 母线组。 依据：变压器的故障概率小。 依据 优点： 优点 ① 调度灵活：电源和负荷可自由调配； ② 可靠性高； ③ 有利于扩建。 缺点： 缺点 ① 变压器故障相当于母线故障； ② 投资大。 目前我国大多采用改进型变压器母线组接线。
发电厂电气部分
卢大姐
二、双母线接线
1简单的双母线接线优点 简单的双母线接线优点： 简单的双母线接线优点 (1) 供电可靠 ① 可以轮流检修任一组母线，且不需要停电； L1 ② 母线故障影响范围缩小，只短时停电； ③ 检修任一回路的母线隔离开关，只需停该 回路及对应母线。 W2 (2) 调度灵活 W1 ① 电源和负荷可以任意分配到某一组母线上； ② 可以组成各种运行方式：单母线、单母线 分段； ③ 可以完成一些特殊功能：用母线并列；个 别回路单独试验；线路利用短路方式溶冰； (3) 扩建方便
L1
L2
QS13 QS23 QS03 QS24
例题
例：双母线带旁路 母线接线如右图所 示： 已知：①QF0作母 联运行； ②B1、XL1运行于 Ⅰ母线； ③B2、XL2运行于 Ⅱ母线。 试写出不停电检修 QF1的操作步骤：
W3
QS14
QF1 W2
QS11 QS12 QS01
QF0
QS02 QS21
八、角形接线
优点： 优点： 投资小（无母线，一回出线用一台断路器）； ① 投资小（无母线，一回出线用一台断路器）； 占地面积小； ② 占地面积小； 可靠性高（任一断路器检修都不会造成停电）。 ③ 可靠性高（任一断路器检修都不会造成停电）。 缺点： 缺点： 不利于扩建； ①不利于扩建； 断路器检修造成开环，可靠性降低； ② 断路器检修造成开环，可靠性降低； 断路器检修开环后，潮流变动大， ③ 断路器检修开环后，潮流变动大，继电保护整 定复杂。 定复杂。 适用范围：进出线规模确定的场合。 适用范围：进出线规模确定的场合。
华电发电厂电气部分第6讲
35KV 采用“Y”连接，其中性点多通过消弧线圈接地。
35KV 以下，采用“△”连接。
在发电厂和变电所中，一般考虑系统或机组的同步并列要求以及限制三次谐波对电源的影 响等因素，主变压器的接线组别一般都选用 YN /△-11 常规接线。
幻灯片 28 调压方式的确定
------包括无激磁调压和有载调压两种，其调压范围分别在 10%以内和 30%。发电厂主变很 少采用有载调压，220KV 及以上的降压变压器仅在电网电压变化较大时采用有载调压。
采用有载调压的情况：
接于出力变化大的发电厂的主变，特别是潮流方向不固定，且要求变压器副边电压维持在 一定水平。
接于时而为送端，时而为受端，具有可逆工作特点的联络变压器，为保证供电质量，要求 母线电压恒定。
发电机经常在低功率因数下运行。 幻灯片 29
-----随形式和容量不同而异 自然风冷：7500KVA 以下小容量变， 强迫空气冷却：容量大于 10000KVA 强迫油循环水冷却 强迫油循环导向冷却 水内冷变压器 采用充气式变压器
121/ 10.5
SSPL1-150000
121/ 13.8
PN COS PC
幻灯片 15 2）具有发电机电压母线接线的主变压器容量的确定原则
直配负荷
[原则 1] 当发电机电压母线上负荷最小时，扣除厂用负荷后，主变压器应能将剩余有功和 无功送往系统。
PL m a x PL m in
cosL
PN1 PN 2 PC
PC
cos G
厂用
S NT PLmax / cosL PN''G (1 Kp ) / cosG / n
（MVA） 幻灯片 19 两台发电机组均为 50MW(额定电压 10.5kV,功率因数 0.8)，厂用电率为 10％，当地最大综 合负荷 70MW，最小综合负荷 40MW，功率因数 0.9，剩余功率送 110kV 系统。厂用启动备用 电源引自 110kV 母线，夏季丰水期时，一台机组停运，一台机组备用，选择主变型号。 例题： 解：
华电-发电厂电气第四讲
一、主接线的基本要求
3 经济性 最少的投资与最低的年运行费。
➢节省一次投资 ➢占地面积小 ➢电能损耗少
二、电气主接线设计原则
➢满足相关政策及技术规范 ➢可靠性及灵活性——在正常运行时能满足各种运行方式；
在发生事故时能采用相应的运行措施，避免大 面积停电
➢运行方便——接线力求简明清晰、简化运行操作 ➢具有扩建的可能性——预留备用出线回路和备用容量 ➢技术先进，经济合理
合QS13（并列运行）；
拉QF1，拉QS12、QS11 （退出QF1）；
挂地线、检修。
L1
QS13
QS12 QS03
QF1
QF0
QS11 QS01
QS31 QS05
QF3
T1
L2
QS23 QS04 QS22
QF2 QS02 QS21
W2 QS41 QF4
T2
二、双母线接线
1简单的双母线接线优点：
T1
L4
QSp3
QFp
QSp1 QSp2
T2
3．双母线带旁路接线（2）
(2) 旁路断路器和母联断路器共用：正常运行时作 母联用；检修时，作旁路用。
接线形式有：
W3
W3
W3
W3
W2
W2
W1
W1
W2
W2
W1
W1
优点：节省一台断路器
缺点：可靠性有所降低
① 检修期间双母线变成单母线；② 增加了隔 离开关的倒闸操作。
三、一台半断路器接线
所谓一台半断路器接线是指两个回路共用 三台断路器，即每个回路所用的断路器数 目为一台半，也称3/2接线。
W2
W1
一台半断路器接线的优点
可靠性高 任一台断路器检修，都不停电； 任一母线检修或故障都不停电； 即使两条母线都故障或一条母线检修，另一
3 经济性 最少的投资与最低的年运行费。
➢节省一次投资 ➢占地面积小 ➢电能损耗少
二、电气主接线设计原则
➢满足相关政策及技术规范 ➢可靠性及灵活性——在正常运行时能满足各种运行方式；
在发生事故时能采用相应的运行措施，避免大 面积停电
➢运行方便——接线力求简明清晰、简化运行操作 ➢具有扩建的可能性——预留备用出线回路和备用容量 ➢技术先进，经济合理
合QS13（并列运行）；
拉QF1，拉QS12、QS11 （退出QF1）；
挂地线、检修。
L1
QS13
QS12 QS03
QF1
QF0
QS11 QS01
QS31 QS05
QF3
T1
L2
QS23 QS04 QS22
QF2 QS02 QS21
W2 QS41 QF4
T2
二、双母线接线
1简单的双母线接线优点：
T1
L4
QSp3
QFp
QSp1 QSp2
T2
3．双母线带旁路接线（2）
(2) 旁路断路器和母联断路器共用：正常运行时作 母联用；检修时，作旁路用。
接线形式有：
W3
W3
W3
W3
W2
W2
W1
W1
W2
W2
W1
W1
优点：节省一台断路器
缺点：可靠性有所降低
① 检修期间双母线变成单母线；② 增加了隔 离开关的倒闸操作。
三、一台半断路器接线
所谓一台半断路器接线是指两个回路共用 三台断路器，即每个回路所用的断路器数 目为一台半，也称3/2接线。
W2
W1
一台半断路器接线的优点
可靠性高 任一台断路器检修，都不停电； 任一母线检修或故障都不停电； 即使两条母线都故障或一条母线检修，另一
华电发电厂电气部分第8讲
每次使用连续带负荷在2h以上 连续---每次使用连续带负荷在 以上 每次使用连续带负荷在 每次使用连续带负荷运行在10~120min 短时---每次使用连续带负荷运行在 每次使用连续带负荷运行在 每个工作周期不超过10min 断续---每个工作周期不超过 每个工作周期不超过
有无联锁要求：为了在生产工艺流程遭到破坏时保证人身和设备的安全， 有无联锁要求：为了在生产工艺流程遭到破坏时保证人身和设备的安全，在互相
有紧密联系的厂用辅机之间建立联锁关系。如制粉系统辅机的启动顺序为：排粉机—磨煤 有紧密联系的厂用辅机之间建立联锁关系。如制粉系统辅机的启动顺序为：排粉机 磨煤 机—给粉机 给粉机
是否易于过负荷：如引风机、排粉机、磨煤机、给煤机、给粉机、 是否易于过负荷：如引风机、排粉机、磨煤机、给煤机、给粉机、输煤皮
影响厂用电的因素： 影响厂用电的因素： 电厂类型 机械化和自动化程度 燃料种类及燃烧方式 蒸汽参数。。。 蒸汽参数。。。
一、厂用电与厂用电率
定义：厂用电耗电量占发电厂全部发电量的百分数， 定义：厂用电耗电量占发电厂全部发电量的百分数， 称为厂用电率。 称为厂用电率。 厂用电耗电量（kW•h 厂用电耗电量（kW h）
四、厂用电接线的设计原则和接线形式
3、厂用电供电电压等级的确定
----根据发电机额定电压、 ----根据发电机额定电压、厂用电动机的电压和厂用电网络 根据发电机额定电压 的可靠性等因素，相互配合，经经济、 的可靠性等因素，相互配合，经经济、技术综合比较后确定 的。 高压厂用电压一般采用3KV、6KV、10KV， 高压厂用电压一般采用3KV、6KV、10KV，在满足技术要求的 前提下优先选择较低的电压，以获得较高的经济效益。 前提下优先选择较低的电压，以获得较高的经济效益。 200MW及以上机组，主厂房内的低压厂用系统应采用动力与照 200MW及以上机组， MW及以上机组 明分开供电的方式，动力网电压宜用380 380V 也可采用660 660V 明分开供电的方式，动力网电压宜用380V，也可采用660V； 照明网络采用220V。 照明网络采用220V 220
发电厂电气部分(华电)——第1讲
输电技术全部发展史的特征就是不断提 高线路电压，增大输送功率和输送距离。
4、现代电力系统的特征
标志： 特征：
20世纪60年代起电子技术引入
大机组
大电厂
大系统
超高压交直流输电 高度自动化
电力系统是人类有史以来建造的最大的机器！ The Power System Is The Biggest Machine Human Have Ever Made!
常用计算的 理论和方法
电气设备 选择
配电装置 设计
三、相关问题的讨论
1、“电气”与“电器”
“电气”是一个融合了东西
方哲学思想的汉语术语。
闪电
“气”在中国古代哲学中通 常是指一种极细微的物质。
东汉哲学家王充《论衡》：
“天地合气，万物自生”
“电气”是指电性质的气。
《说文解字》： “电，阴阳激耀也”。
2、电磁学的发展与电气技术的形成
1831年法拉第发现了电 磁感应定律
法 磁现象 拉 第
电现象
d e dt
--- 磁链
变压器：
ex 0
e et
e ex
dx e et e x t x dt
e t ----由于磁通随时间变化感应的电势 ex ----由于运动切割磁场而感应的电势
1、了解各类发电厂的生产过程 2、掌握各类发电厂的特点
一、能源分类
再生性能源：水能
一 次 能 源
常规能源
非再生性能源：煤、石油、天然气、 核裂变物质
新能源
再生性能源：太阳能、风能、
海洋能、地热能
二 次 能 源
非再生性能源：核聚变物质 电力、焦炭、煤气、汽油、煤油、柴油、重油、 氢能、沼气、酒精、蒸汽、热水等
华电 发电厂电气第六讲
连接两种升高电压母线的联络变压器
联络变压器的台数一般只设置1台，最多不 超过2台（考虑布置和引线的方便）。 联络变压器的容量选择应考虑以下两点：
应能满足两种电压网络在各种不同运行方 式下有功功率和无功功率交换。 不应小于接在两种电压母线上最大一台机 组的容量，以保证最大一台机组故障或检 修时，通过联络变压器来满足本侧负荷的 要求；同时，也可在线路检修或故障时， 通过联络变压器将剩余功率送入另一系统。
§4-4 限制短路电流的方法
限制短路电流的目的： ①能够选择到符合要求的断路器； ②能够选择到轻型断路器。 轻型断路器：断路器额定电流和线路额定 电流相匹配，使断路器及其相应的电器比 较经济合理。反之短路电流过大，就不得 不选用更高等级的开断电流较大的断路器， 即重型断路器，从而使它及其相应的电器 的选用不能做到经济合理。
2．分裂电抗器 ．
分裂电抗器的优点： ①正常运行电抗小，而在故障时电抗大； ②占地面积减小（一个电抗器可供2路负 荷）。 分裂电抗器的缺点： 当两个分支负荷不等或者负荷变化过大时， 将引起两臂电压产生偏差，造成电压波动， 甚至可能出现过电压。
a）分裂电抗器接线图 ） b）分裂电抗器等值电路图 ） c）正常运行时的等值电路图 ）
二、采用低压分裂绕组变压器
采用不同的主接线形式和运行方式
大容量发电机采用单元接线 降压变电站变压器低压侧分列运行 双回路供电，采用单回路运行 环形供电网，采用开环运行
一、装设限流电抗器
1．普通电抗器 ． (1) 母线电抗器 母线电抗器装设在母线分段处。用于限制 并列运行发电机所提供的短路电流，其额 定电流通常按母线上事故切除最大一台发 电机时可能通过电抗器的电流进行选择， 一般取发电机额定电流的50%~80%，电抗 百分值取为8%~12%。
华北电力大学《发电厂电气部分》习题总结答案
华北电力大学《发电厂电气部分》习题总结答案《发电厂电气部分》复习第一章能源和发电1、火、水、核等发电厂的分类火电厂的分类：（1）按燃料分：燃煤发电厂，燃油发电厂，燃气发电厂，余热发电厂，利用垃圾和工业废料作为燃料的发电厂。
（2）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。
（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。
（4）按输出能源分：凝汽式发电厂，热电厂（5）按发电厂总装机容量的多少分：小容量发电厂，中容量发电厂，大中容量发电厂，大容量发电厂。
水力发电厂的分类：（1）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，备用，调频，调相。
3、发展联合电力的效益（1）各系统间电负荷的错峰效益。
（2）提高供电可靠性、减少系统备用容量。
（3）有利于安装单机容量较大的机组。
（4）进行电力系统的经济调度。
（5）调峰能力互相支援。
4、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。
5、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。
华电发电厂电气部分第9讲
1）经常连续运行的负荷全部计入 ）经常连续运行的负荷全部计入 连续
如：引风机、送风机、给水泵、排粉机、凝结水泵等 引风机、送风机、给水泵、排粉机、
2）连续而不经常的负荷应计入 ）连续而不经常的负荷应计入
如：充电机、备用历磁机、事故备用油泵、备用电动给水泵等 充电机、备用历磁机、事故备用油泵、
3）经常而断续运行的负荷宜应计入 3）经常而断续运行的负荷宜应计入
3、厂用负荷的计算
“换算系数法” 换算系数法” 换算系数法
S = ∑ ( KP )
KmKL K= ηcosϕ
S − −厂用母线上的计算负荷，KV • A P − −电动机的计算功率，KW
S = ∑ (KP)
K − −换算系数 （见表5 - 2） K m − −同时系数 K L − −负荷率 η − −效率
厂用机械特性和电 力拖动运行方程
恒转矩负载特性 磨煤机、碎煤机、 磨煤机、碎煤机、 输煤皮带、绞车、 输煤皮带、绞车、 起重机 非线性上升的 负载转矩特性 引风机、 引风机、送风 机、油泵
拖动系统的特征量： 拖动系统的特征量： 转速n、转矩M、角速度Ω、时间t 转速 、转矩 、角速度 、时间
旋转运动方程为： 旋转运动方程为：
Sts1 ≥ ΣSC − Sr Sts2 ≥ SC
厂用低压变容量： 厂用低压变容量：
Kθ S ≥ S L
Kθ---变压器温度修正系数 S---低压工作变容量
高压（低压）备用变容量：与最大一台厂用高压（ 高压（低压）备用变容量：与最大一台厂用高压（低 工作变容量相同。 压）工作变容量相同。
七、厂用电动机的选择和自启动校验
学时） 发电厂电气部分（32学时） 学时
第九讲
主 讲： 刘君 E-mail: liujunlishu@ 80798481 Tel:
如：引风机、送风机、给水泵、排粉机、凝结水泵等 引风机、送风机、给水泵、排粉机、
2）连续而不经常的负荷应计入 ）连续而不经常的负荷应计入
如：充电机、备用历磁机、事故备用油泵、备用电动给水泵等 充电机、备用历磁机、事故备用油泵、
3）经常而断续运行的负荷宜应计入 3）经常而断续运行的负荷宜应计入
3、厂用负荷的计算
“换算系数法” 换算系数法” 换算系数法
S = ∑ ( KP )
KmKL K= ηcosϕ
S − −厂用母线上的计算负荷，KV • A P − −电动机的计算功率，KW
S = ∑ (KP)
K − −换算系数 （见表5 - 2） K m − −同时系数 K L − −负荷率 η − −效率
厂用机械特性和电 力拖动运行方程
恒转矩负载特性 磨煤机、碎煤机、 磨煤机、碎煤机、 输煤皮带、绞车、 输煤皮带、绞车、 起重机 非线性上升的 负载转矩特性 引风机、 引风机、送风 机、油泵
拖动系统的特征量： 拖动系统的特征量： 转速n、转矩M、角速度Ω、时间t 转速 、转矩 、角速度 、时间
旋转运动方程为： 旋转运动方程为：
Sts1 ≥ ΣSC − Sr Sts2 ≥ SC
厂用低压变容量： 厂用低压变容量：
Kθ S ≥ S L
Kθ---变压器温度修正系数 S---低压工作变容量
高压（低压）备用变容量：与最大一台厂用高压（ 高压（低压）备用变容量：与最大一台厂用高压（低 工作变容量相同。 压）工作变容量相同。
七、厂用电动机的选择和自启动校验
学时） 发电厂电气部分（32学时） 学时
第九讲
主 讲： 刘君 E-mail: liujunlishu@ 80798481 Tel:
发电厂电气部分主要内容
发电厂电气部分主要内容第一篇：发电厂电气部分主要内容发电厂电气部分主要内容如下：1，发电厂一次系统主接线，母线，倒闸操作原则等。
2，发电厂电气设备，发电机，变压器，断路器，隔离开关，压变，流变，等的运行维护。
3，发电厂二次系统，控制，表计，信号，直流系统等。
4，发电厂电气设备的继电保护装置。
5，发电厂厂用电系统。
6，发电厂厂用电动机及其控制。
等。
应该说都比较重要，特别是工作原理和操作方法。
追问意思就是得全部掌握，但是我时间有限为了应付工作考试，能给我一些建议么回答倒闸操作原则，设备停送电原则，发电机变压器有哪些保护及保护范围，电气设备事故处理，默画全厂电气一次系统图。
岗位职责。
安规部分。
等。
第二篇：发电厂电气部分发电厂电气部分复习大纲一、发电机的有功输出和无功输出靠什么来调节？有功输出调节靠调节发电机的原动机动力（火力发电机调节汽门；水轮发电机调节水量或水轮机叶片角度）。
无功靠调节发电机的励磁电流。
二、发电厂变电站的接地方式分为几种？工作接地（直接接地）、防雷接地（过电压保护接地）、保护接地（安全接地）三、发电厂电气设备的各种接地其接地电阻允许值为多少? 发电机及变压器中性点直接接地：Rjd≤0.5Ω。
设备外壳及金属构架接地：①1KV以上及以下共用时：Rjd≤120/Ijd≤10Ω。
②1KV以上：Rjd≤250/Ijd≤10Ω。
避雷针及避雷器接地：Rjd≤10Ω。
四、设备停电检修都需要哪些程序？①被批准的停电请示②填写操作票③按操作程序停电④验电⑤挂接地线五、电气主接线都有哪几种形式？单元接线、单母线接线、单母分段接线、单母分段带旁路母线接线、双母线接线、双母线分段带旁路母线接线、3/2接线、桥型接线。
六、停电的刀闸操作程序①按回路操作。
②从负荷侧向电源侧顺序开端断路器。
③从负荷侧向电源侧顺序开端隔离开关。
七、何种互感器在正常时可以开路或短路？电压互感器在正常时可以开路。
电流互感器在正常时可以短路。
华北电力大学《发电厂电气部分》课件
一消弧线圈 1.结构特点：
①为了保持补偿电流与电压之间的线性关系，采用滞气隙铁芯 ②气隙沿整个铁芯均匀设置，以减少漏磁 ③为了绝缘及散热，铁芯和线圈都浸在油中 ④为适应系统中电容电流变化特点，消弧线圈中设有分接头（5～9个）
1.接线： 电压互感器（110v、10A）——发生d(1)
时，电压升高动作，发信号，测电压 电流互感器（5A）——测量补偿电流 避雷器（中性点）——为了防止大气过电压损坏消弧线圈
➢ 为什么小接地电流系统在发生单相接地故障时可允许短时 继续运行而不允许长期运行？应采取什么对策？
➢ 电网对地电容与那些因素有关？小接地电流系统单相接地 电容电流与那些因素有关
➢ 为什么说利用消弧线圈进行全补偿并不可取？ ➢ 试述中性点直接接地系统在发生单相接地时的后果以及提
高供电可靠性的措施。
第3章 电弧及电气触头的基本理论
1.设备选择： 电压=补偿电网的额定电压，共分为6、10、35、60kv回解 容量S 1.35I地U/e 3
2.3中性点直接接地系统
优点： 1、不外加设备即可消弧 2、降低电网对地绝缘，节省造价
缺点： 1、供电可靠性降低 改进：装自动重合闸装置、 加备用电源 2、电流很大 改进： 中性点经电抗器接地 、仅部分中性点接地
➢
进行能量转换的设备： 发电机、变压器、电动机
➢
接通和开断电路的开关设备：QF、QS、FU、负荷开关
➢
交换电路电气量，隔离高压的设备：PT、CT
➢
限制电流和防止过电压的设备：电抗器、避雷器
二次设备——对一次设备、其它设备的工作进行监测和控制保护的设
备
➢
用于反映不正常工作状态——继电器、信号装置
➢
测量电气参数的设备：仪表、示波器、录波器
华电发电厂电气部分第10讲
当地环境条件校验 温度、海拔高度、风速、地震烈度
覆冰厚度 、污秽等级等
我国规定电气设备的一般额定环境条件 额定环境温度（计算温度或基准温度） 额定环境温度（计算温度或基准温度） 1）裸导体和电缆：25℃ ）裸导体和电缆： ℃ 2）断路器、隔离开关、穿墙套管、电流互 ）断路器、隔离开关、穿墙套管、 感器、电抗器等： 感器、电抗器等：40 ℃ 3）无日照 ） 海拔高度 不超过1000m 不超过
电力系统对电气设备的基本要求
绝缘安全可靠， 绝缘安全可靠，能够承受工频最高工作电压 的长期作用、内外过电压的短时作用； 的长期作用、内外过电压的短时作用； 有一定的过载能力； 有一定的过载能力； 正常发热不超过正常发热的允许温度； 正常发热不超过正常发热的允许温度； 有足够的热稳定性和动稳定性； 有足够的热稳定性和动稳定性； 工作性能可靠，结构简单，成本低。 工作性能可靠，结构简单，成本低。
在短路计算接线中， 选择短路计算点 在短路计算接线中，选择通过电 器的短路电流为最大的点为短路计算点。 器的短路电流为最大的点为短路计算点。
注意： 注意：通过电气设备的短路电流和流入短路点的短 路电流不一定相同
确定短路点 对比较复杂的接 线，应考虑可能 性较大的运行方 式，即某一元件 检修， 检修，再发生另 一元件故障情况 下，寻找通过所 选设备短路电流 为最大的那一点 为短路计算点。 为短路计算点。
值和有效值。
3、短路电流计算条件
按本工程的最终容量计算， 容量和接线 按本工程的最终容量计算，并考虑本工 程建成后5～ 年的电力系统远景发展规划 年的电力系统远景发展规划， 程建成后 ～10年的电力系统远景发展规划，按可 能发生最大短路电流的正常接线方式进行短路计算。 能发生最大短路电流的正常接线方式进行短路计算。 短路种类 一般按三相短路进行验算。 一般按三相短路进行验算。
华电 发电厂电气部分第一讲
AC DC
Regional Grids Interconnection in 2015-2020
我国目前电力工业发展的相关技术
做好电力规划，加强电网建设 电力工业现代化 联合电力系统 电力市场 IT技术 谐波治理 洁净煤发电技术 绿色能源的开发和利用
§1-2~4发电厂和变电所的类型
水力发电厂——水电厂
1．一次能源：水的位能或动能 2．主要设备：压力水管、水轮机、发 电机 3．生产过程： 经压力水管 高处的水—————→推动水轮机转子 旋转—→带动发电机转子旋转—→发电 机发出电能。 位能或势能—→机械能—→电能
水力发电厂类型
(1) 堤坝式水电厂：在河流中拦河筑坝，将水积蓄起来， 抬高上游水位，形成水头 坝后式水电厂 厂房建在坝的后面，不承受上游水压 河床式水电厂 厂房代替一部分坝体，也起拦水作用， 直接承受上游水压 (2) 引水式水电厂：一般不需修坝或只修低堰，由引水 渠道造成水头 (3) 抽水蓄能式水电厂：用于电网的调峰、填谷、备用、 调频、调相
发电厂类型（1）
按燃料分： 燃煤发电厂 燃油发电厂 燃气发电厂 余热发电厂 垃圾发电厂 工业废料发电厂
发电厂类型（2）
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
发电厂类型（3）
1．一次设备
通常把生产、变换、输送、分配和使用电能的设备， 称为一次设备。它们包括： 生产和转换电能的设备，如发电机、电动机、变压器等。发电机将
机械能转换成电能，电动机将电能转换成机械能，变压器将电压升高或降低以 满足输配电需要。 熔断器、接触器等。它们用于正常或事故时，将电路闭合或断开。 等。电抗器用于限制短路电流，避雷器用于防御过电压。
华电发电厂电气部分第7讲
电压互感器的配置
母线：除旁母外，一般的工作、备用母线都装有一组电压互感 器，用于同步、测量仪表和保护装置。 线路：35KV及以上输电线路，当对端有电源时，为监视线路 有无电压、进行同步和设置重合闸，需装有一台单相电压互感 器。 发电机：一般装有2-3组电压互感器，一组供自动调节励磁装 置（三只单相 双绕组）；一组供测量仪表、同步和保护装置 使用（三相五柱式或三只单相接地专用互感器，开口三角形供 发电机在未并列前检查是否接地用），当负荷太大时，可增设 一组不完全星形连接的互感器，专供测量仪表用。 5万KW及 以上的发电机中性点常接有单相电压互感器，用于100%定子 接地保护。 变压器：低压侧有时为满足同步或继电保护的要求，设一组电 压互感器。
绝对禁止带负荷拉、合隔离开关（刀闸）， 停、送电只能用断路器（开关）接通或断开 负荷电流（路）。 停电拉闸操作必须按照断路器负荷侧隔离 开关母线侧隔离开关的顺序依次操作；送 电合闸操作应按照与上述相反的顺序进行。
倒闸操作基本原则
利用开关电器，遵照一定的顺序，对电气设备完成上述四 种状态的转换过程称为倒闸操作。
接地开关和接地器的配置
断路器两侧的隔离开关在断路器侧应带有接地开关；
各种接线的线路隔离开关线路侧应带有接地开关，对 同塔双回路或多回路，当线路停电接地时，运行线路 对停电线路的感应电流太大，超过一般接地开关的额 定电流时应装有灭弧能力的接地开关；
母线可利用母线隔离开关带有接地开关接地，通常利 用母线电压互感器侧的隔离开关装接地开关接地， 220~500kV母线接地点的设置需要通过计算确定。 变压器各侧的隔离开关在变压器侧应带有隔离开关。
电气设备的四种状态
运行状态： 电气设备的断路器、隔离开关都在合闸位置。
华电发电厂电气部分变压器常识
0.8 10.5 58.6
SF731500/110
6.3 YN， 38.5 148 6.6 d11 10.5 11 18 YN， 195 d11 860
SFP7360000/220
360000
242±4×2.5%
0.7
14.0
252
S
N
3U N I N
产品型号
4、变压器型号
设计序号 额定容量（kVA）
4、主变压器台数的确定
----与电压等级、接线形式、传输容量、和系统的联系 等因素有密切关系。
与系统有强联系的大、中型发电厂和枢纽变电所，在一种电 压等级下，主变应不少于2台。 对地区性孤立的一次变电所或大型工业专用变电所，可设3 台主变。 与系统弱联系的中、小型电厂和低压侧电压为6~10KV的变电 所，或与系统联系只是备用性质时，可只装1台变压器。 联络变为布置和引线方便，通常只选一台，在中性点接地方 式允许条件下，以选自耦变为宜。其第三绕组，即低压绕组 兼作厂用备用电源或引接无功补偿装置。
比较（1）〜（4），按最大者选择主变的容量， 即 SNT ≥ 48MVA ，故选择SF7-63000/110， 额定电压121/10.5kV
2、变电站主变压器
1）变电所主变容量，一般应按5-10年规划 负荷来选择，根据城市规划、负荷性质、 电网结构等综合考虑，确定其容量。 2）重要变电所，应考虑一台主变停运，其 余主变容量在计及过负荷能力允许时间 内，应满足I、II类负荷的供电。 3）一般性变电所，当一台主变停运，其余 主变容量应能满足全部负荷的70%-80%。
二、主变压器容量和台数的确定 1、发电厂主变压器
1）单元接线的主变压器容量的确定原则 按发电机额定容量扣除本机组的厂用负荷后， 留10%的裕度确定。 扩大单元接线的变压器容量，按上述算出的 两台机容量之和确定。Βιβλιοθήκη SPNCOS
SF731500/110
6.3 YN， 38.5 148 6.6 d11 10.5 11 18 YN， 195 d11 860
SFP7360000/220
360000
242±4×2.5%
0.7
14.0
252
S
N
3U N I N
产品型号
4、变压器型号
设计序号 额定容量（kVA）
4、主变压器台数的确定
----与电压等级、接线形式、传输容量、和系统的联系 等因素有密切关系。
与系统有强联系的大、中型发电厂和枢纽变电所，在一种电 压等级下，主变应不少于2台。 对地区性孤立的一次变电所或大型工业专用变电所，可设3 台主变。 与系统弱联系的中、小型电厂和低压侧电压为6~10KV的变电 所，或与系统联系只是备用性质时，可只装1台变压器。 联络变为布置和引线方便，通常只选一台，在中性点接地方 式允许条件下，以选自耦变为宜。其第三绕组，即低压绕组 兼作厂用备用电源或引接无功补偿装置。
比较（1）〜（4），按最大者选择主变的容量， 即 SNT ≥ 48MVA ，故选择SF7-63000/110， 额定电压121/10.5kV
2、变电站主变压器
1）变电所主变容量，一般应按5-10年规划 负荷来选择，根据城市规划、负荷性质、 电网结构等综合考虑，确定其容量。 2）重要变电所，应考虑一台主变停运，其 余主变容量在计及过负荷能力允许时间 内，应满足I、II类负荷的供电。 3）一般性变电所，当一台主变停运，其余 主变容量应能满足全部负荷的70%-80%。
二、主变压器容量和台数的确定 1、发电厂主变压器
1）单元接线的主变压器容量的确定原则 按发电机额定容量扣除本机组的厂用负荷后， 留10%的裕度确定。 扩大单元接线的变压器容量，按上述算出的 两台机容量之和确定。Βιβλιοθήκη SPNCOS
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b. 采用有限流电阻的熔断 器保护的设备可不校验 动稳定。
c. 装设在电压互感器回路 中的裸导体和电器可不 验算热稳定和动稳定。
3、短路电流计算条件
容量和接线 按本工程的最终容量计算，并考虑本工 程建成后5～10年的电力系统远景发展规划，按可 能发生最大短路电流的正常接线方式进行短路计算。
短路种类 一般按三相短路进行验算。 选择短路计算点 在短路计算接线中，选择通过电
不对，造成对通信线路和信号系统的干扰
电力系统对电气设备的基本要求
绝缘安全可靠，能够承受工频最高工作电压 的长期作用、内外过电压的短时作用；
有一定的过载能力； 正常发热不超过正常发热的允许温度； 有足够的热稳定性和动稳定性； 工作性能可靠，结构简单，成本低。
最大持续工作电流Imax
----电器所在回路在各种合理运行方式下的最大持续工作电流
发电机回路 变压器回路 电动机回路 单回路出线 双回路出线 带电抗器出线 角形接线 一台半断路器接线出线 桥型接线出线 主母线、母联回路 母线分段回路 旁路回路
典型回路最大持续工作电流Imax的计算方法
发电机、调相机回路---1.05倍发电机、调相机额定电流 变压器回路 ---1.05倍变压器额定电流
IN -------电器设备在额定环境温度下的长期允许电流 Imax -------电器所在回路在各种合理运行方式下的最大持续工作电流 K -------综合修正系数，裸导体的综合修正系数见p344附表3
当地环境条件校验 温度、海拔高度、风速、地震烈度
覆冰厚度 、污秽等级等
我国规定电气设备的一般额定环境条件
发电厂为相邻两段母线上最大一台发电机额定电流的50％～80％ 变电所为用户一类负荷和大部分二类负荷 旁路回路 ---需旁路的回路最大额定电流
2、按短路情况校验
短路热稳定校验
I
2 t
t
≥
Qk
或 S ≥Smin
Qk----短路电流产生的热效应； It 、t-----电器允许通过的热稳定电流和时间 S---按正常工作条件确定的导体或电缆的截面
第六章 导体和电气设备的原理与选择 （1）
第一节 电气设备选择的一般条件
基本要求： 设备选择的一般原则
短路的危害
短路时电网的总阻抗减小，短路电流增大，使导体大量发热， 对机械强度和绝缘产生很大的影响，同时还将产生很大的电动 力作用于导体，使导体变形或损坏。因此电气装置中的各种电 器设备应有足够的电动力稳定性和热稳定性，在流过最大可能 的短路电流时间内不致损坏。
器的短路电流为最大的点为短路计算点。
注意：通过电气设备的短路电流和流入短路点的短 路电流不一定相同
确定短路点
对比较复杂的接 线，应考虑可能 性较大的运行方 式，即某一元件 检修，再发生另 一元件故障情况 下，寻找通过所 选设备短路电流 为最大的那一点 为短路计算点。
主变低压侧QF3：可能 出现的短路点和运行方 式很多，当变压器高压 侧QF6断开而K3点短路 时最严重。类似的，选 择QF6，应为QF3断开， K5点短路。
---1.3~2.0倍变压器额定电流 电动机回路 ---电动机额定电流 单回路出线---线路最大负荷电流 双回路出线---1.2~2.0倍一回线的正常最大负荷电流 带电抗器出线 ---电抗器额定电流 角形、一台半断路器接线回路出线---两个相邻回路正常负荷电流 桥型接线出线--最大元件负荷电流，桥回路还需考虑系统穿越功率 主母线、母联回路 ---母线上最大一台发电机或变压器的计算电流 母线分段回路 ---
一、导体和电器选择的一般原则
按正常工作条件进行选择
UN
I N 运行环境
按短路状态校验热稳定和动稳定
导体： h al
max al
1、按正常工作条件选择电器设备
额定电压
UN ≥ UNS
UN-------电器设备额定电压； UNS -------电网额定电压
额定电流
K IN ≥ Imax
短路时往往有电弧产生，不仅可能烧坏元件本身，还可能烧坏 周围的设备
短路电流基本上是感性电流，将产生去磁性电枢反应，使发电 机端电压下降，同时短路电流流过线路、电抗器等回路时电压 损失增大，因而电网电压降低
短路时由于系统中功率分布突然变化和网络电压降低，可能导 致并列运行的同步发电机组之间失去同步
积
Smin---按热稳定确定的导体或电缆的最小截面 积
电动力稳定校验
ies ≥ ish 或 Ies ≥ Ish
ish 、Ish -----短路冲击电流幅值和有效值；
ies 、Ies -----电器允许通过的动稳定电流的幅 值和有效值。
不需校验热稳定或动 稳定的情况
a. 用熔断器保护的电器可 不验算热稳定。
带电抗器的6～10KV 出线回路：由于 干式电抗器可靠 性高，且断路器 QF4与电抗器间的 连线很短，故障 几率小，一般不 选K7，而应选K8。
当海拔在1000~4000m时，按照海拔每增加100m， Ualm 下降1%来修正；
如果Ualm不能满足要求，需选择高原型产品或外绝缘提高一 级的产品。
现有110kV及以下的设备，外绝缘裕度大，可在海拔 2000m以下使用。
最大持续工作电流Imax
----电器所在回路在各种合理运行方式下的最大持续工作电流
额定环境温度（计算温度或基准温度） 1）裸导体和电缆：25℃ 2）断路器、隔离开关、穿墙套管、电流互
感器、电抗器等：40 ℃ 3）无日照
海拔高度 不超过1000m
选择导体和电器时的实际环境温度
屋外
屋内
裸导体 电缆
最热月平均 最高温度
电缆沟：最 热月平均最 高温度
屋内通风设计温 度，无资料时取 最热月平均最高 温度加5度
同上
电缆隧道：该处通风 设计温度；
土中直埋：最热月平 均地温
电器 年最高温度 同上
电抗器室：该处通风 设计最高排风温度
环境温度高于+40 ℃，每增高1 ℃，额定电流减少1.8%；
环境温度高于+40 ℃，每降低1 ℃，额定电流增加0.5%，但 最大不超过额定电流的20%。
海拔高度的影响
海拔增加，空气密度和湿度降低，空气间隙和外绝缘的放电 特性下降，设备外绝缘强度将随海拔的升高而降低，导致设 备允许的最高工作电压Ualm下降。
c. 装设在电压互感器回路 中的裸导体和电器可不 验算热稳定和动稳定。
3、短路电流计算条件
容量和接线 按本工程的最终容量计算，并考虑本工 程建成后5～10年的电力系统远景发展规划，按可 能发生最大短路电流的正常接线方式进行短路计算。
短路种类 一般按三相短路进行验算。 选择短路计算点 在短路计算接线中，选择通过电
不对，造成对通信线路和信号系统的干扰
电力系统对电气设备的基本要求
绝缘安全可靠，能够承受工频最高工作电压 的长期作用、内外过电压的短时作用；
有一定的过载能力； 正常发热不超过正常发热的允许温度； 有足够的热稳定性和动稳定性； 工作性能可靠，结构简单，成本低。
最大持续工作电流Imax
----电器所在回路在各种合理运行方式下的最大持续工作电流
发电机回路 变压器回路 电动机回路 单回路出线 双回路出线 带电抗器出线 角形接线 一台半断路器接线出线 桥型接线出线 主母线、母联回路 母线分段回路 旁路回路
典型回路最大持续工作电流Imax的计算方法
发电机、调相机回路---1.05倍发电机、调相机额定电流 变压器回路 ---1.05倍变压器额定电流
IN -------电器设备在额定环境温度下的长期允许电流 Imax -------电器所在回路在各种合理运行方式下的最大持续工作电流 K -------综合修正系数，裸导体的综合修正系数见p344附表3
当地环境条件校验 温度、海拔高度、风速、地震烈度
覆冰厚度 、污秽等级等
我国规定电气设备的一般额定环境条件
发电厂为相邻两段母线上最大一台发电机额定电流的50％～80％ 变电所为用户一类负荷和大部分二类负荷 旁路回路 ---需旁路的回路最大额定电流
2、按短路情况校验
短路热稳定校验
I
2 t
t
≥
Qk
或 S ≥Smin
Qk----短路电流产生的热效应； It 、t-----电器允许通过的热稳定电流和时间 S---按正常工作条件确定的导体或电缆的截面
第六章 导体和电气设备的原理与选择 （1）
第一节 电气设备选择的一般条件
基本要求： 设备选择的一般原则
短路的危害
短路时电网的总阻抗减小，短路电流增大，使导体大量发热， 对机械强度和绝缘产生很大的影响，同时还将产生很大的电动 力作用于导体，使导体变形或损坏。因此电气装置中的各种电 器设备应有足够的电动力稳定性和热稳定性，在流过最大可能 的短路电流时间内不致损坏。
器的短路电流为最大的点为短路计算点。
注意：通过电气设备的短路电流和流入短路点的短 路电流不一定相同
确定短路点
对比较复杂的接 线，应考虑可能 性较大的运行方 式，即某一元件 检修，再发生另 一元件故障情况 下，寻找通过所 选设备短路电流 为最大的那一点 为短路计算点。
主变低压侧QF3：可能 出现的短路点和运行方 式很多，当变压器高压 侧QF6断开而K3点短路 时最严重。类似的，选 择QF6，应为QF3断开， K5点短路。
---1.3~2.0倍变压器额定电流 电动机回路 ---电动机额定电流 单回路出线---线路最大负荷电流 双回路出线---1.2~2.0倍一回线的正常最大负荷电流 带电抗器出线 ---电抗器额定电流 角形、一台半断路器接线回路出线---两个相邻回路正常负荷电流 桥型接线出线--最大元件负荷电流，桥回路还需考虑系统穿越功率 主母线、母联回路 ---母线上最大一台发电机或变压器的计算电流 母线分段回路 ---
一、导体和电器选择的一般原则
按正常工作条件进行选择
UN
I N 运行环境
按短路状态校验热稳定和动稳定
导体： h al
max al
1、按正常工作条件选择电器设备
额定电压
UN ≥ UNS
UN-------电器设备额定电压； UNS -------电网额定电压
额定电流
K IN ≥ Imax
短路时往往有电弧产生，不仅可能烧坏元件本身，还可能烧坏 周围的设备
短路电流基本上是感性电流，将产生去磁性电枢反应，使发电 机端电压下降，同时短路电流流过线路、电抗器等回路时电压 损失增大，因而电网电压降低
短路时由于系统中功率分布突然变化和网络电压降低，可能导 致并列运行的同步发电机组之间失去同步
积
Smin---按热稳定确定的导体或电缆的最小截面 积
电动力稳定校验
ies ≥ ish 或 Ies ≥ Ish
ish 、Ish -----短路冲击电流幅值和有效值；
ies 、Ies -----电器允许通过的动稳定电流的幅 值和有效值。
不需校验热稳定或动 稳定的情况
a. 用熔断器保护的电器可 不验算热稳定。
带电抗器的6～10KV 出线回路：由于 干式电抗器可靠 性高，且断路器 QF4与电抗器间的 连线很短，故障 几率小，一般不 选K7，而应选K8。
当海拔在1000~4000m时，按照海拔每增加100m， Ualm 下降1%来修正；
如果Ualm不能满足要求，需选择高原型产品或外绝缘提高一 级的产品。
现有110kV及以下的设备，外绝缘裕度大，可在海拔 2000m以下使用。
最大持续工作电流Imax
----电器所在回路在各种合理运行方式下的最大持续工作电流
额定环境温度（计算温度或基准温度） 1）裸导体和电缆：25℃ 2）断路器、隔离开关、穿墙套管、电流互
感器、电抗器等：40 ℃ 3）无日照
海拔高度 不超过1000m
选择导体和电器时的实际环境温度
屋外
屋内
裸导体 电缆
最热月平均 最高温度
电缆沟：最 热月平均最 高温度
屋内通风设计温 度，无资料时取 最热月平均最高 温度加5度
同上
电缆隧道：该处通风 设计温度；
土中直埋：最热月平 均地温
电器 年最高温度 同上
电抗器室：该处通风 设计最高排风温度
环境温度高于+40 ℃，每增高1 ℃，额定电流减少1.8%；
环境温度高于+40 ℃，每降低1 ℃，额定电流增加0.5%，但 最大不超过额定电流的20%。
海拔高度的影响
海拔增加，空气密度和湿度降低，空气间隙和外绝缘的放电 特性下降，设备外绝缘强度将随海拔的升高而降低，导致设 备允许的最高工作电压Ualm下降。