发电厂电气部分-断路器和隔离开关的原理
全部搞懂！详解负荷开关、隔离开关、真空断路器作用与区别
全部搞懂！详解负荷开关、隔离开关、真空断路器作用与区别一、什么是负荷开关？是具有简单的灭弧装置，可以带负荷分，合电路的控制电器。
能通断一定的负荷电流和过负荷电流，但不能断开短路电流，必须与高压熔断器串联使用，借助熔断器来切除短路电流。
负荷开关的作用：1、开断和关合作用。
由于它有一定的灭弧能力，因此可用来开断和关合负荷电流和小干一定倍数(通常为3-4倍)的过载电流;也可以用来开断和关合比隔离开关允许容量更大的空载变压器，更长的空载线路，有时也用来开断和关合大容量的电容器组。
2、替代作用。
负荷开关与限流熔断器串联组合可以代替断路器使用。
即由负荷开关承担开断和关合小于一定倍数的过载电流，而由限流熔断器承担开断较大的过载电流和短路电流。
3、负荷开关与限流熔断器串联组合成一体的负荷开关，在国家标准中规定称为“负荷开关-熔断器组合电器”。
熔断器可以装在负荷开关的电源侧，也可以装在负荷开关的受电侧。
当不需要经常掉换熔断器时，宜采用前一种布置，以便利用负荷开关兼作隔离开关的功能，用它来隔离加在限流熔断器上的电压。
二、什么是隔离开关？是一种没灭弧装置的控制电器，其主要功能是隔离电源，以保证其它电气设备的安全检修，因此不允许带负荷操作。
但在一定条件下，允许接通或断开小功率电路。
是高压开关当中使用的最多也是最频繁的一个电器装置隔离开关的作用：1、分闸后，建立可靠的绝缘间隙，将需要检修的设备或线路与电源用一个明显断开点隔开，以保证检修人员和设备的安全。
2、根据运行需要，换接线路。
3、可用来分、合线路中的小电流，如套管、母线、连接头、短电缆的充电电流，开关均压电容的电容电流，双母线换接时的环流以及电压互感器的励磁电流等。
4、根据不同结构类型的具体情况，可用来分、合一定容量变压器的空载励磁电流。
高压隔离开关按其安装方式的不同，可分为户外高压隔离开关与户内高压隔离开关。
户外高压隔离开关指能承受风、雨、雪、污秽、凝露、冰及浓霜等作用，适于安装在露台使用的高压隔离开关。
隔离开关的工作原理
隔离开关的工作原理
隔离开关主要由固定触头、动触头、隔离刀片和操作机构等部分组成。
在正常情况下，隔离开关处于闭合状态，电流可以顺利通过。
当需要断开电路时，操作人员通过操作机构将动触头与固定触头分开，同时隔离刀片也被拉开，从而实现了电路的隔离和断开。
隔离开关的工作原理可以简单概括为，通过操作机构控制动触头和固定触头的接通和分开，从而实现电路的通断控制。
在实际应用中，隔离开关通常与其他保护装置配合使用，以确保电路的安全运行。
隔离开关的工作原理还涉及到一些重要的技术参数，如额定电压、额定电流、短时耐受电流等。
这些参数的选择和匹配对于隔离开关的正常工作至关重要。
此外，隔离开关的设计和制造也需要符合相关的国家标准和行业规范，以确保其安全可靠。
隔离开关在电力系统中具有非常重要的作用，它不仅可以用于一般的电路通断控制，还可以用于隔离和检修电气设备。
在电力系统运行中，隔离开关的正确使用和操作对于保障电力系统的安全稳定运行具有重要意义。
总的来说，隔禺开关的工作原理是通过操作机构控制动触头和固定触头的接通和分开，从而实现电路的通断控制。
隔离开关在电力系统中起着非常重要的作用，因此在使用和操作时需要严格遵守相关规程和操作规范，以确保电力系统的安全稳定运行。
断路器的原理
断路器的原理
断路器是一种用于保护电路的电气开关装置，其工作原理主要是通过电磁机构或热释放原理实现的。
以下是断路器的工作原理：
1. 电磁机构原理：
断路器中包含有电磁线圈，当电路中的电流超过了设定的额定电流值时，电磁线圈中的电流也会增大。
当电流达到设定的故障电流值时，电磁线圈产生的电磁力会使得触发器释放，断开电路，阻止过大的电流流过。
这是由于电磁线圈内产生的电磁力会抵消电路中的电流力。
2. 热释放原理：
断路器中还包含有一种特殊的材料，称为"双金属片"。
当电路中的电流超过额定电流时，双金属片受热变形，弯曲并失去其形状记忆特性。
一旦温度升高到能使双金属片弯曲的程度，它将促使触发器释放，使断路器打开，这样在短时间内过大的电流也会得到有效阻断。
断路器是非常重要的电气保护装置，主要用于预防电路中的过载和短路故障。
它能够在电路中的电流超过安全值时迅速切断电路，从而保护其他电气设备和人身安全。
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
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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
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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
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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
断路器的工作原理
断路器的工作原理断路器是一种用来保护电路免受过载和短路的电气设备。
它在电路中起着非常重要的作用，能够及时切断电路，保护电器和设备免受损坏。
本文将介绍断路器的工作原理，以帮助读者更好地了解这一电气设备。
一、断路器的基本原理1.1 断路器的主要组成部分包括熔断器、触发器和触发机构。
1.2 熔断器是断路器的核心部件，其作用是在电路过载或短路时熔断，切断电路。
1.3 触发器是用来控制断路器动作的装置，可以手动或自动触发。
二、断路器的工作原理2.1 当电路中出现过载或短路时，电流会急剧增加，超过了熔断器的额定电流。
2.2 过载或短路时，熔断器内部的熔丝会熔断，导致电路断开，停止电流流动。
2.3 触发器感应到电路异常后，会立即触发，使断路器快速动作，切断电路，保护电器和设备。
三、断路器的保护作用3.1 断路器可以有效地保护电器和设备免受过载和短路的损害。
3.2 断路器的动作速度很快，可以在电路异常时立即切断电流，减少损失。
3.3 断路器可以手动或自动复位，恢复电路供电，提高电路的可靠性和安全性。
四、断路器的分类和应用4.1 按照额定电流分为低压断路器和高压断路器，用于不同电压等级的电路。
4.2 按照动作方式分为熔断断路器和磁断路器，适用于不同的电路保护需求。
4.3 断路器广泛应用于家庭、工业、商业等各种场所的电路保护中，是电气设备中不可或缺的一部分。
五、断路器的发展趋势5.1 随着科技的发展，断路器的智能化和数字化程度不断提高，能够实现远程监控和故障诊断。
5.2 断路器的节能性能不断改进，能够减少能源消耗，提高电路的效率。
5.3 断路器的安全性能不断提升，能够更好地保护电器和设备，确保电路运行的安全稳定。
总结：断路器作为电路保护的重要设备，其工作原理是基于熔断器和触发器的协同作用，能够及时切断电路，保护电器和设备免受损坏。
随着科技的不断进步，断路器的功能和性能将不断提升，为电路保护提供更加可靠和高效的保障。
发电厂电气部分第6章断路器和隔离开关原理课件
断路器能够检测电路中的过载电流，并在超过额定电流时自动切断电路，保护设备免受 损坏。
2 短路保护
断路器能够检测电路中的短路电流，并在短路发生时迅速切断电路，防止更严重的损害。
3 可靠性
断路器具有快速响应的特点，能够在电路发生故障时迅速切断电流，提高设备和系统的 可靠性。
隔离开关的原理和功能
发电厂电气部分第6章断 路器和隔离开关原理课件
在这一课件中，我们将深入讨论发电厂电气部分的第6章：断路器和隔离开关 的原理和应用。通过这个课件，您将了解到断路器和隔离开关在发电厂中的 重要性和功能，以及它们的分类、工作原理以及维护与检修方法。
断路器的定义和作用
断路器是一种电气保护装置，用于保护电气设备和系统免受过载电流和短路电流的损害。它可以 快速切断电路，防止电流过大导致设备损坏或发生火灾。
1 定期检查
定期检查断路器和隔离开关的外观、触点和绝缘状况，及时发现和处理异常情况。
2 清洁保养
定期清洁断路器和隔离开关的触点、绝缘部分，保持其良好的工作状态。
3 零部件更换
根据设备的使用寿命和实际情况，及时更换断路器和隔离开关的故障零部件。
设备保护
断路器用于保护发电设备和 电气设备免受过载和短路电 流的损坏。
电气隔离
隔离开关用于将设备与电源 完全隔离，确保维护和检修 时人员的安全。
操作控制
断路器和隔离开关可用于实 现对电气设备的远程控制和 操作。
断路器和隔离开关的维护与检修
断路器和隔离开关需要定期进行维护和检修，以确保其可靠性和性能。
油浸断路器
将电流通过浸泡在绝缘油中的电介质来切断电 路，适用于高压电路。
真空断路器
通过创建真空环境来切断电路，具有快速切断 和低维护的优势。
发电厂简答题
1.断路器与隔离开关配合工作的原则及原因：接：先接隔离开关，后接断路器；断：先断断路器，后断隔离开关。
原因：断路器具有灭弧装置，隔离开关没有。
2.火电厂的电能生产过程：化学能-热能-机械能-电能。
三个阶段：①燃烧系统：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转变为水蒸气②汽水系统：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③电气系统：由汽轮机转子旋转的机械能带动发电机旋转，将机械能变为电能。
3.抽水蓄能电厂在电力系统中的作用：①调峰:电力系统峰荷的上升与下降变动比较剧烈，抽水蓄能机组响应负荷变动的能力很强②填谷：节省燃料，提高电力系统运行稳定性③事故备用：抽水蓄能机组启动灵活迅速④调频：抽水蓄能机组跟踪负荷变化的能力强，承卸负荷迅速灵活⑤调相：抽水蓄能电厂的同步发电机，距离负荷中心较近，控制操作方便，对改善系统电压质量十分有利⑥黑启动：刚开始时，无需外来电源支持，能迅速自动完成机组的自启动，并向部分电力系统供电，带动其他发电厂没有自启动能力的机组⑦蓄能：应用抽水蓄能机组，实现较大规模蓄能。
4.抽水蓄能电厂的效益：①容量②节能③环保④动态⑤提高火电设备利用率⑥对环境没有污染且可美化环境5.一次设备及其功能：一次设备：生产，变换，输送，分配和使用电能的设备①生产和变换电能的设备②接通或断开电路的开关电器③限制故障电流和防御过电压的保护电器④载流导体⑤互感器⑥无功补偿设备⑦接地装置6.二次设备及其装置功能：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①测量表计:测量电路中的电气参数②继电保护、自动装置及远动装置:迅速反应系统不正常和故障情况，进行监控和调节或作用于断路器跳闸将故障切除③直流电源设备：供给控制、保护用的直流电源和厂用直流负荷、事故照明等④操作电器、信号设备及控制电缆:实现对电路的操作控制；信号设备给出信号或显示运行状态标志；控制电缆用于连接二次设备7.配电装置：根据电气主接线的要求，由开关电器，母线，保护和测量设备以及必要的辅助设备和建筑物组成的整体即为配电装置8.热量的耗散三种形式：对流、辐射、导热9.导体短路发热过程的特点：①短路电流大，持续时间短，导体内产生的热量来不及向周围介质散布，可认为在短路电流持续时间内所产生的全部热量都用来升高导体自身的温度，是一个绝热过程②短路时导体温度变化范围很大，它的电阻和比热容不能再视为常数，应为温度的函数。
发电厂电气部分
发电厂电气部分1. 引言本文档旨在详细描述发电厂的电气部分，包括发电机、变压器、开关设备以及配电系统等方面的内容。
发电厂的电气部分是电力生产的重要组成部分，其安全稳定运行对于保障电力供应具有至关重要的意义。
2. 发电机发电机作为发电厂的核心设备之一，负责将机械能转化为电能。
在发电厂中，常见的发电机类型包括同步发电机和异步发电机。
发电机的工作原理是利用电磁感应产生电动势，从而实现电能的转换。
2.1 同步发电机同步发电机与电网同步运行，其转速与电网频率同步。
在发电厂中，同步发电机一般连接到励磁设备，通过调节励磁电流来控制发电机的输出电压和无功功率。
同步发电机具有稳定性好、调节性能强等优点，在大型发电厂中得到广泛应用。
2.2 异步发电机异步发电机与电网非同步运行，其转速稍低于电网频率。
在发电厂中，异步发电机一般用于小型发电单元和备用电源。
由于异步发电机结构简单、运行可靠，因此在一些特殊情况下，如突发事故停电后的紧急供电，异步发电机能够快速启动并提供电源。
3. 变压器变压器是发电厂电气部分中的重要设备，主要用于将发电机输出的电能进行变压升高或降低，并通过电网向用户进行输送。
发电厂中常用的变压器包括发电机变压器、主变压器和配电变压器。
3.1 发电机变压器发电机变压器用于将发电机产生的电能进行升压，以满足输送电网所需的电压水平。
发电机变压器在电气系统中承担着电压调节和功率传输的重要作用。
3.2 主变压器主变压器用于将发电厂产生的电能升压到适合输送至远距离的高压电网，并在电网中进行电能输送。
主变压器具有大容量、高稳定性和高可靠性的特点，对于保障电力供应的连续性具有重要意义。
3.3 配电变压器配电变压器用于将电能从电网进一步分配给用户。
发电厂中的配电变压器通过降低电压水平，实现对电能的细分输送。
配电变压器能够将电能输送到具体的用电设备，满足用户对不同电压等级的需求。
4. 开关设备开关设备在电气系统中起到连接、切断电路的作用，以及保护电气设备的安全运行。
发电厂电气部分 知识点总结
2-1哪些设备属于一次设备二次设备答：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。
其中对一次设备和系统的运行进行测量、控制、监视和保护的设备称为二次设备电气主接线：由高压电气设备通过连接线，按其功能要求组成的接受和分配电能的电路第三章3-1长期发热短期发热意义和特点电气设备有电流通过时将产生损耗，这些损耗都将转变成热量使电气设备的温度升高。
发热对电气设备的影响；使绝缘材料性能降低；使金属材料色机械强度下降；使导体接触部分电阻增强。
导体短路时，虽然持续时间不长，但短路电流很大，发热量仍然很多。
这些热量在短时间内不容易散出，于是导体的额温度迅速升高。
同时，导体还受到电动力超过允许值，将使导体变形或损坏。
由此可见，发热和电动力是电气设备运行中必须注意的问题。
长期发热，由正常工作电流产生的；短时发热，由故障时的短路电流产生的。
3-3导体长期发热允许电流的根据是根据什么确定的？提高允许电流应采取哪些措施？是根据导体的稳定温升确定的，为了提高导体的载流量，宜采用电阻率小的材料。
导体的形状，在同样截面积的条件下，圆形导体的表面积较小，而矩形和槽型的表面积则较大。
导体的布置应采用去散热效果最佳的方式，而矩形截面导体竖放的散热效果比平放要好。
对电气主接线要求：可靠灵活经济4-2隔离开关与断路器的区别？对它们的操作程序应遵循那些重要原则断路器有开合电路的专用的灭弧装置，可以开断或闭合负荷电流和开断短路电流，故用来作为接通货切断电路的控制电器。
而隔离开关没有没虎装置，其开合电流作用极低，只能用做设备停用后退出工作时断开电路。
原则：①防止隔离开关带负荷合闸或拉闸。
②防止在断路器处于合闸状态下误操作隔离开关的事故发生在母线隔离开关上，以避免误操作的电弧引起母线短路事故。
高压断路器：正常运行时倒换运行方式，把设备或线路接入电路或退出运行，起控制作用；当设备或线路发生故障时，能快速切断故障贿赂，保证无故障回路正常运行，起保护作用。
发电厂电气部分第四章习题解答
第四章电气主接线4—1 对电气主接线的基本要求是什么?答：对电气主接线的基本要求是：可靠性、灵活性和经济性.其中保证供电可靠是电气主接线最基本的要求。
灵活性包括：操作、调度、扩建的方便性。
经济性包括：节省一次投资，占地面积小，电能损耗少。
4-2 隔离开关与断路器的区别何在？对它们的操作程序应遵循哪些重要原则？答：断路器具有专用灭弧装置，可以开断或闭合负荷电流和开断短路电流,故用来作为接通和切断电路的控制电器.而隔离开关没有灭弧装置,其开合电流极小，只能用来做设备停用后退出工作时断开电路。
4—3 防止隔离开关误操作通常采用哪些措施？答：为了防止隔离开关误操作,除严格按照规章实行操作票制度外，还应在隔离开关和相应的断路器之间加装电磁闭锁和机械闭锁装置或电脑钥匙。
4-4 主母线和旁路母线各起什么作用?设置专用旁路断路器和以母联断路器或者分段断路器兼作旁路断路器，各有什么特点？检修出线断路器时,如何操作？答：主母线主要用来汇集电能和分配电能。
旁路母线主要用与配电装置检修短路器时不致中断回路而设计的。
设置旁路短路器极大的提高了可靠性。
而分段短路器兼旁路短路器的连接和母联短路器兼旁路断路器的接线,可以减少设备,节省投资。
当出线和短路器需要检修时，先合上旁路短路器，检查旁路母线是否完好,如果旁路母线有故障，旁路断路器在合上后会自动断开,就不能使用旁路母线。
如果旁路母线完好，旁路断路器在合上就不会断开,先合上出线的旁路隔离开关，然后断开出线的断路器，再断开两侧的隔离开关，有旁路短路器代替断路器工作，便可对短路器进行检修。
4-5 发电机—变压器单元接线中,在发电机和双绕作变压器之间通常不装设断路器，有何利弊？答：发电机和双绕组变压器之间通常不装设断路器，避免了由于额定电流或短路电流过大，使得在选择出口断路器时，受到制造条件或价格等原因造成的困难。
但是，变压器或者厂用变压器发生故障时,除了跳主变压器高压侧出口断路器外，还需跳发电机磁场开关，若磁场开关拒跳,则会出现严重的后果，而当发电机定子绕组本身发生故障时,若变压吕高压侧失灵跳闸，则造成发电机和主变压器严重损坏.并且发电机一旦故障跳闸，机组将面临厂用电中断的威胁。
《发电厂电气部分》(含答案版)
《发电厂电气部分》(含答案版)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
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7) 电刷及刷架。发电机电刷是励磁回路
的一个组成部分。它可以将励磁电流
经集电环传递到励磁绕组中。电刷的 材料一般有三种:①石墨电刷;②电化石墨 电刷;③金属石墨电刷。一台发电机组只 能采用同一类型的一种电刷。发电机
刷架是固定和支持刷握及电刷的,刷握
起着定位电刷的作用。
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2、变压器的基本原理:
· 变压器是利用电磁感应原理来进行能量转换,其结构的主要部 分是两个（或两个以上）互相绝缘的绕组,套在一个共同的铁 心上,两个绕组之间通过磁场而耦合,但在电的方面没有直接 联系,能量的转换以磁场作媒介。
· 在两个绕组中,接到电源的一个称为一次绕组（也称原边）, 而接到负荷的一个称为二次绕组（也称副边）。当一次侧接 到交流电源时,在外施电压作用下,一次绕组中通过交流电流, 并在铁心中产生交变磁通,其频率和外施电压的频率一致,这 个交变磁通同时交链一、二次绕组。根据电磁感应定律,交变 磁通在一次、二次绕组中感应出相同频率的电动势,二次侧有 了电动势便向负荷输出电能,实现了能量转换。利用变压器一 次、二次绕组匝数的不同及各相绕组不同的连接法。可使一 次、二次侧有不同的电压、电流和相数。
4、风力发电厂:将风能转化为电能。
5、其他发电方式:潮汐发电、地热发电、太阳能发 电等。
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二、发电厂电气设备简述:
（一） 电气一次设备:通常把生产和分配电能的 设备,如发电机、变压器和断路器等称为一次 设备。
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1、生产和转换电能的设备 ——发电机将机械能转换成电能。 ——变压器将电压升高或降低,以满足输配电需要。
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隔离开关工作原理
隔离开关工作原理
隔离开关是一种常见的电气设备，用于断开电气系统中的电源供应，从而确保电气设备的安全操作和维护。
其工作原理如下：
1. 分离电路：隔离开关的主要作用是在打开状态下完全隔离电气设备与电源之间的连接。
当隔离开关处于关闭状态时，电气系统中的电流无法通过开关，并使电气设备和人员与电源完全断开。
因此，它可以提供一个安全的环境来进行设备维护。
2. 双刀双断开：隔离开关通常采用双刀双断开的设计。
这意味着在开关的两个位置上都有刀片，当开关打开时，两个刀片都会断开电路。
这种设计可以确保电流在两个位置上都被切断，从而提高安全性。
3. 可视断开：隔离开关通常具有可视断电功能，即在开关打开时可以清楚地看到电路被切断的状态。
这种设计可以提供直观的指示，使操作人员能够确认电气设备已经与电源完全隔离。
4. 防误操作保护：隔离开关通常具有额外的安全特性，以防止误操作导致电流流动。
例如，通常需要按下或旋转特定的按钮或把手才能打开或关闭隔离开关，以避免意外触发。
总之，隔离开关的工作原理是通过切断电气设备和电源之间的连接，确保电流无法通过，并以可视断电和防误操作的特性来提供安全保护。
这使得隔离开关成为电气系统中重要的安全设备。
隔离开关、熔断器介绍
当发现带负荷误合闸后，不得再立即拉开； 当发现带负荷分闸后，不得再合（若刚拉 开一点，发现有火花产生时，可立即合 上）。
GN22-12户内交流高 压隔离开关
GN22-12(C)型隔离开关
GN22-12(C)型隔离开关适用于 三相交流50Hz，额定电压12kV 的户内装置。供高压设备在有电压 而无负载的情况下接通、切断或转 换线路之用。
闸的两种，接地刀闸的作用是用来在检修 时接地用的。
隔离开关的技术参数
额定电压：指隔离开关长期运行时 承受的工作电压。与安装点电网的 额定电压等级对应。
隔离开关的技术参数
最高工作电压：由于电网电压的波动， 隔离开关所能承受的超过额定电压的 电压。它不仅决定了隔离开关的绝缘 要求，而且在相当程度上决定了隔离 开关的外部尺寸。
隔离开关的检修内容
1 所有的接线螺栓力矩扳手紧固。 2 用无水酒精清洗刀闸接触面，检查刀闸动、静触头是否变形、松
动，有变形应更换。如有松动应重新紧固，最后在刀闸接触面处 涂一层凡士林。 3 清除绝缘子表面尘垢，仔细检查绝缘子是否破损，胶装是否松动。 检查绝缘子瓷件与法兰浇装情况，如有脱块应及时修补，瓷件松 动及铁法兰有裂纹则应更换，必要时做探伤检测。 4 检查各销轴及转动部分是否灵活，并在转动部分涂适应使用地区 气候条件的润滑油。 5 检查各连接紧固螺栓，是否有松动。 6 检查机构及附装的五防闭锁装置、机械闭锁装置是否移位或松动， 闭锁是否可靠。 7 接线板及引线检查，无过热、烧损情况，若有可用砂纸打磨修复。
熔断器的特点：
冶金效应”来降低熔件的熔点，即在难熔 的熔件上焊上铅或锡的小球，当温度达到 铅或锡的熔点时，难熔金属与熔化了的铅 或锡形成电阻大、熔点低的合金，结果熔 件在小球处熔断，然后电弧使熔件全部熔 化。
发电厂电气部分 (2)
发电厂电气部分1. 引言发电厂电气部分是发电厂的重要组成部分，包括发电机、变压器、开关设备等。
发电厂的电气系统起着将动力能转化为电能的关键作用。
本文将对发电厂电气部分的组成、工作原理以及常见问题进行介绍。
2. 发电机发电机是发电厂的核心设备，负责将旋转机械能转化为电能。
发电机的主要部件包括转子、定子、励磁系统和绝缘系统。
转子通过旋转产生电磁感应，从而在定子上产生电流。
2.1 转子转子是发电机的核心部分，通常由磁钢制成。
磁钢的选材和制造工艺直接影响转子的性能。
转子通常是由大量的磁极组成，每个磁极上都绕有线圈。
当转子旋转时，磁极产生的磁场与定子上的线圈相互作用，从而产生电流。
2.2 定子定子是发电机的固定部分，通常由一个铁芯和绕在上面的线圈组成。
定子的线圈被连接到外部电路，当转子旋转时，磁场引起定子线圈中的电流流动。
2.3 励磁系统励磁系统通过激励电流产生磁场，使发电机产生电能。
励磁系统通常由励磁发电机、电源和调节器组成。
励磁发电机通过旋转产生电磁感应，产生励磁电流。
电源提供励磁发电机的电能，调节器用于控制励磁电流的大小。
2.4 绝缘系统发电机的绝缘系统起着保护设备免受潮湿、腐蚀和短路的作用。
绝缘系统通常由绝缘材料和绝缘结构组成。
绝缘材料应具有良好的绝缘性能和耐电压能力，绝缘结构应具有合理的设计，以防止电磁泄漏和电弧。
3. 变压器变压器是发电厂电气部分中的另一重要设备，主要用于将发电机输出的低电压变换为输电线路所需的高电压。
变压器的主要部件包括铁芯、绕组和冷却系统。
3.1 铁芯铁芯是变压器的磁路部分，通常由硅钢片叠压而成。
铁芯的形状和材料选择直接影响变压器的性能。
铁芯能够有效地传导磁场，减少能量损耗和磁泄漏。
3.2 绕组绕组是变压器中的电路部分，由导线绕制而成。
分为高压绕组和低压绕组。
高压绕组将低电压的电能升压到输电线路所需的高电压，而低压绕组将高电压的电能降压到用户所需的低电压。
3.3 冷却系统变压器在工作过程中会发热，冷却系统起着散热的作用，保证变压器的温度在安全范围内。
发电厂电气部分-第六章
（4）短路电流的实用计算方法：在进行电气设 备的热稳定计算时，需要用短路后不同时刻的 短路电流，即计及暂态过程，通常采用短路电 流实用计算方法，即运算曲线法。
4、短路电流热效应计算时间的确定
短路电流热效应计算时间tk 为继电保护动作时间tpr 和相应 断路器的全分闸时间tbr之和，即 tk = tpr + tbr 式中tbr为断路器的固有分闸时间和燃弧时间之和。 验算电气设备时宜采用后备保护动作时间；在验算裸导体 的短路热效应时，宜采用主保护动作时间。如主保护有死 区时，则采用能对该死区起作用的后备保护动作时间，并 采用相应处的短路电流值；验算电缆时，对电动机等直馈 线应采用主保护动作时间，其余宜按后备保护动作时间。 在验算电器的短路热效应时，宜采用后备保护动作时间。
④ 不要求断开或闭合电流，只用来在检修时隔离电 压的开关电器，如隔离开关等。
引言
2. 断路器的作用
在正常情况下，控制各种电力线路和设备的开 断和关合。 在电力系统发生故障时，自动地切除电力系统 的短路电流，以保证电力系统的正常运行。
一、电弧的形成与熄灭
当开关电器开断电路时，电压和电流达到一定 值时，触头刚刚分离后，触头之间就会产生强 烈的白光，称为电弧。 此时，触头虽已分开，但电路中的电流还在继 续流通。只有电弧熄灭，电路才被真正断开。 电弧之所以能形成导电通道，是因为电弧柱中 了出现大量自由电子的缘故。
2、短路动稳定校验
动稳定也称电动力稳定，是指电气设备承受 短路电流机械效应的能力。满足动稳定的条件为：
ies ish 或I es I sh
式中 ish、I sh — 短路冲击电流幅值及其有效值。ish 2K sh I ''， I ''为0s短路电流周期分量有效值，K sh 为冲击系数； ies、I es — 电气设备允许通过的动稳定电流幅值及其有效值。
隔离开关原理
隔离开关原理
隔离开关是一种用于断开电气设备与电源之间电气连接的开关，其主要作用是在设备维护、维修和故障排除时，确保设备与电源之间的电气隔离，从而保证维修人员的安全。
隔离开关在电气系统中扮演着重要的角色，下面我们就来了解一下隔离开关的原理。
首先，隔离开关的工作原理是通过切断或接通电路中的电流来实现电气设备与电源之间的隔离。
当隔离开关处于闭合状态时，电路中的电流可以顺利通过，从而使设备正常运行。
而当隔离开关处于断开状态时，电路中的电流被切断，设备与电源之间实现了电气隔离，维修人员可以安全地进行维护和维修工作。
其次，隔离开关的原理是基于机械切断电路的工作原理。
隔离开关通过机械装置，将触点从闭合状态切换到断开状态，或者从断开状态切换到闭合状态，从而实现对电路中电流的切断或接通。
这种机械切断的原理保证了隔离开关在断开电路时能够可靠地切断电流，从而确保设备与电源之间的安全隔离。
另外，隔离开关的原理还包括对电气设备进行可靠隔离的保护功能。
隔离开关在断开电路时，能够确保设备与电源之间的电气连接被可靠地切断，防止电气设备在维护、维修和故障排除过程中受到电源的影响，从而保证维修人员的安全。
总的来说，隔离开关的原理是通过机械切断电路来实现对电气设备与电源之间的安全隔离。
隔离开关在电气系统中具有重要的作用，能够保证维修人员在进行维护、维修和故障排除工作时的安全，是电气系统中不可或缺的重要设备。
希望通过本文的介绍，能够让大家对隔离开关的工作原理有更深入的了解，从而更好地应用于实际工作中。
发电厂电气部分课程教案
发电厂电气部分课程教案“发电厂电气部分”课程教案（1）一、讲授题目：绪论二、教学目的：作为平台课程，涉及的专业学生不同，应在课程的开始全面介绍电力专业的相关课程内容，让同学门对专业课程有个初步了解，以便选修相关课程。
通过本章内容的讲解，使学生对我国电力工业及发展历史和方向有一个比较全面的了解，引起同学们对专业课程的兴趣。
三、重点与难点：重点：1）我国电力工业发展简况。
2）电力工业发展前景。
3）能源和电能。
4）发电厂的类型。
5）变电所的类型。
6）发电厂的电气设备。
四、教学手段：本章的内容比较多，单纯地靠板书无法给同学们一个深刻的印象，应采用多媒体等辅助教学手段，引入大量的图片来讲解。
五、教学过程、时间分配：六、实验：无七、习题：习题集1-3、1-4、2-1、2-2、2-3“发电厂电气部分”课程教案（2）一、讲授题目：导体的发热和电动力二、教学目的：使学生深入了解电力系统导体发热和电动力的危害，掌握提高导体长期载流量的措施，短时发热的特点，短时发热导体可能出现的最高温度计算方法，以及计算导体电动力的方法，为电气设备的选择提供基础。
三、重点与难点：重点：1）导体载流量和运行温度计算方法。
2）载流导体短路时发热计算方法。
3）载流导体短路时电动力计算方法。
难点：1）载流导体短路时发热导体出现最高温度的计算方法四、教学手段：本章的公式比较多，推导过程复杂，但结论都比较简单，在充分理解推导过程含义的基础上，熟练掌握这些计算方法。
五、教学过程、时间分配：六、实验：无七、习题：习题集3-1~3-12“发电厂电气部分”课程教案（3）一、讲授题目电气主接线二、教学目的了解对电气主接线的基本要求，熟练掌握各类电气主接线的形式及特点，了解发电厂和变电所主变压器的选择，掌握限制短路电流的意义及方法，了解各类发电厂和变电所电气主接线的特点。
三、重点与难点教学重点：1．对电气主接线的基本要求；2．各类电气主接线的形式及特点；3．限制短路电流的方法。
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t
utr usr
瞬态恢复电压 工频恢复电压
2. 交流电弧的熄灭
(1) 交流电弧的熄灭条件
综上所述，在电弧自然熄灭后，弧隙中同时存在着两 个恢复过程，即弧隙电压恢复过程 ur(t) 和介质强度恢 复过程 ud(t) 。 ur
如果弧隙电压高于介质强度耐受 电压，则弧隙就被击穿，电弧重 燃。 如果弧隙电压低于介质强度耐受 电压，则电弧不再重燃，即最终 熄灭。
2
二、开断短路电流时的工作状况分析
1. 弧隙电压恢复过程分析
1R 1 1 1 ）当 时，1、 2为实根。 4 L rC LC
弧隙电压恢复过程是非周期性的。 恢复电压最大值不会超过U0。
G
2
~
G
T
QF
k
ur
R L QF
k
i
i1
C
r
~
U0
uC
i2
1R 1 1 2）当 时，1、 2为虚根。 4 L rC LC
② 开断中性点不直接接地系统中的三相短路电路
U A
~ ~ ~
A
I A
U AB IB
XL
U ab
a b QFA O' k
首先开断相：
O
U B
B
U C
C
U BC IC
XL
QFB
电弧电流先过零，电弧先 熄灭。 1U 1.5U U U U AB BC A ab AO 2
1R 1 1R 1 1 1, 2 3）当 时，1、 2为实数重根。 2 L rC 4 L rC LC
2
弧隙电压恢复过程仍是非周期性的。 恢复电压最大值不会超过U0。
1R 1 1 4 L rC LC
2. 交流电弧的熄灭
(1) 交流电弧的熄灭条件
在交流电流过零时，电弧将自动熄灭，但不等于最终 熄灭。
在交流电弧自动熄灭后，弧隙中存在两个恢复过程：
弧隙介质强度恢复过程 弧隙电压恢复过程
2. 交流电弧的熄灭
(1) 交流电弧的熄灭条件
1) 弧隙介质强度恢复过程
ud
真空 SF6
含义：弧隙中介质强度恢复 到绝缘的正常状态的过程。 以能耐受的电压ud(t)表示。
第六章 导体和电气设备的 原理与选择
§6.1 电气设备选择的一般条件
§6.2 高压断路器和隔离开关的原理与选择
§6.3 互感器的原理与选择 §6.4-7 限流电抗器、高压熔断器、裸导体、 电缆、绝缘子和套管的选择
§6.2 高压断路器和隔离开关的 原理
引言
1. 开关电器的类型
① 负荷开关：只能断开或闭合正常情况下的工作电流。 如高压负荷开关、低压闸刀开关、接触器、磁力启动 器等。 ② 熔断器：只能断开故障情况下的过负荷电流或短路电 流。如高压熔断器、低压熔断器。
XL
结论：
QFC
在A相熄弧后，经过0.005s( 90º )，B、 C两相电流同时过零，电弧同时熄灭。 每个断口电压为0.5UBC=0.866UB(UC)。
首先开断相的恢复电压最 大，为1.5倍的相电压；
后续开断相的燃弧时间比 首先开断相延长0.005s 。
二、开断短路电流时的工作状况分析
2. 交流电弧的熄灭
(0) 交流电弧的特性
电弧温度随时间变化
电弧电流数值随时间变动，电弧的功率也随电弧电流变动。 电弧功率增大时，电弧的温度增加；反过来，当电弧功率减 小时，电弧的温度降低。
电弧有热惯性
电弧的温度跟不上电流的变化，存在一个滞后过程。
交流电弧每半周自动熄灭一次
随着交流电流的周期性变化，电弧电流每隔半周过零一次。 在电弧电流自然过零前后，电源向弧隙输送的能量较少，电 弧温度和热游离下降，而去游离作用继续进行，电弧将自然 熄灭。
1
7
8
特殊环境代号
额定电流，A 派生代号：C—手车式；G—改进式等。 额定电压，kV 设计序号 使用环境：N—户内式；W—户外式。 产品名称：D—多油断路器；S—少油断路器； K—空气断路器；L— SF6 断路器； Z—真空断路器；Q—产气断路器； 例如：SN10-10/3000-750型 C—磁吹断路器等。
当r > rcr时，电压恢复 过程为周期性。
二、开断短路电流时的工作状况分析
2. 不同短路形式对断路器开断能力的影响
① 开断单相短路电路 当电流过零时，工频恢复电压的瞬时值U0 = Umsin。 通常短路时，角接近90º ，所以 U0 = Umsin = Um。
二、开断短路电流时的工作状况分析
1R 1 2 L rC
2
微分方程：
线性常系数微分方程
1, 2
d 2uC L du R LC 2 RC C 1uC U 0 dt r dt r
1R 1 1 4 L rC LC
一、电弧的形成与熄灭
用开关电器切断通有电流的电路时，只要电源 电压大于10~20V，电流大于80~100mA，在开 关电器的动、静触头分离瞬间，触头间就会出 现电弧。
此时，触头虽已分开，但电路中的电流还在继 续流通。只有电弧熄灭，电路才被真正断开。
1. 电弧的产生、维持与熄灭
① 电弧的产生
各相工频恢复电压与中性点不直接接地系统中的三相短路 分析结果相同，即首先开断相恢复电压的工频分量为相电 压的1.5倍。
二、开断短路电流时的工作状况分析
2. 不同短路形式对断路器开断能力的影响
④ 开断两相短路电路
中性点直接接地系统：
工频恢复电压可达相电压的1.3倍。
其余情况：
工频恢复电压为相电压的0.866倍。
影响因素：主要是断路器灭 弧装置的结构和灭弧介质的 性质。
0
油
空气
真空断路器和 SF6 断路器灭弧性 能较好。
t
真空 空气 SF6 油
2. 交流电弧的熄灭
(1) 交流电弧的熄灭条件
1) 弧隙介质强度恢复过程
ud
近阴极效应
(+)
+ + -
+ +
+ + -
+ +
+ + -
(-)
(-)
+ + + +
3. 降低恢复电压上升速度和熄弧过电压的措施
② 断路器加装并联电容
问题：多断口断路器，断口 电压分配不均匀，影响断路 器的灭弧能力。
2 U1 U U 2CQ C0 3 CQ 1 U2 U U 2CQ C0 3
U
C C
CQ C0
U1
U2
U
CQ
CQ
C0
并联电容后： U1 U
阴极发射电子
热电子发射 强电场电子发射 d
(+) 静触头
碰撞游离
② 电弧的维持
热游离 去游离 复合去游离 扩散去游离
U U d E 3 106 V / m E
(-) 动触头
③ 电弧的熄灭
若游离过程大于去游离过程，则电弧继续燃烧； 若去游离过程大于游离过程，则电弧逐渐熄灭。
二、开断短路电流时的工作状况分析
1. 弧隙电压恢复过程分析
~
R G T QF
k
ur
L QF
u r uC
k
i
G
i1
C
r
di U 0 iR L uC dt du u i i1 i2 C C C dt r
~
U0
uC
i2
微分方程的通解：
uC rU 0 c1e1t c2 e 2t Rr
1 U 2(CQ C ) C0 2(CQ C ) 2 (CQ C ) (CQ C ) 1 U2 U U U 2(CQ C ) C0 2(CQ C ) 2
U
(CQ C ) C0
(CQ C )
三、高压断路器的型号和技术参数
1．种类
按灭弧介质和灭弧方式分
2) 采用特殊金属材料作灭弧触头
采用熔点高、导热系数和热容量大的耐高温金属作触头材料。 如采用铜、钨合金和银、钨合金等。
吹弧利于冷却而使复合加强、带电离子的扩散。 电弧被拉长，触头分离速度加快，断口电压降低。
3) 利用气体或油吹动电弧
4) 采用多断口熄弧
5) 提高触头分离速度
迅速拉长电弧，可使弧隙的电场强度骤降；使电弧的表面突然 增大，有利于电弧的冷却和带电粒子的扩散。
弧隙电压恢复过程是周期性振荡过程。 恢复电压最大值可达2U0。
2
临界并联电阻为
rcr 1 L 2 C
2 当r < rcr时，电压恢复 1R 1 1 3）当 时，1、 2为实数重根。 过程为非周期性； 4 L rC LC
弧隙电压恢复过程仍是非周期性的。 恢复电压最大值不会超过U0。
utr usr
可见，断路器开断交流电路时， 电弧熄灭的条件应为
ud(t ) ur (t )
0
t
2. 交流电弧的熄灭
(2) 高压断路器熄灭交流电弧的基本方法
1) 利用灭弧介质
不同灭弧介质具有不同的传热能力、介电能力、热游离温度和 热容量。 这些参数数值越大，去游离作用就越强，电弧就越容易熄灭。