发电厂变电所电气设备资料
发电厂变电站电气设备
发电厂变电站电气设备引言发电厂变电站是一个重要的能源基础设施，主要用于将发电厂产生的电能变换为适合输送和分配的电能。
电气设备是发电厂变电站的核心组成部分，负责将电能进行各种电压等级的变换和保护。
本文将介绍发电厂变电站常见的电气设备及其功能。
主要电气设备发电变压器发电变压器是发电厂变电站中最重要的电气设备之一。
其主要功能是将发电机产生的低电压变换为高电压，以便输送到远距离的用户。
发电变压器一般由高压侧和低压侧组成，通过电磁感应的原理进行电能的变换。
高压断路器高压断路器是发电厂变电站中用于保护电力设备免受过电压和短路故障的电气设备。
当电力设备发生短路故障或过电压时，高压断路器会迅速切断电路，以防止更严重的设备损坏或事故发生。
低压断路器低压断路器是发电厂变电站中的另一种重要电气设备，用于保护低压电路和用户设备。
低压断路器一般是通过过载保护和短路保护来保护电力设备免受电流过载和短路故障的损害。
继电器继电器是发电厂变电站中一个重要的电气控制设备，用于控制和保护电力系统的运行。
继电器可以根据电力系统的工作状态，通过电磁吸合或释放的方式来控制电路的开关状态。
常见的继电器包括过流继电器、欠电压继电器和过温继电器等。
变压器保护装置变压器保护装置是用于对发电变压器进行保护的电气设备。
它可以监测变压器的电流、温度和油位等参数，并在发现异常情况时及时切断电路，以保护变压器免受损坏。
其他电气设备除了上述几种主要的电气设备外，发电厂变电站还包括其他一些辅助设备和辅助电气设备，如电流互感器、电压互感器、避雷器、接地装置等。
这些设备在保证电力系统的安全运行和电能的高效利用方面起到重要作用。
总结发电厂变电站电气设备是保证电力系统供电可靠性和安全性的关键设备。
发电变压器、高压断路器、低压断路器、继电器和变压器保护装置是发电厂变电站中常见的主要电气设备。
此外，还有一些辅助设备和辅助电气设备用于支持电力系统的正常运行和保护。
了解这些电气设备的功能和作用，有助于我们更好地理解和维护发电厂变电站。
发电厂变电所电气部分
发电厂变电所电气部分第一章根据在系统中的地位不同，变电所可分成以下几类：枢纽变电所、中间变电所、地区变电所、终端变电所。
直接生产、转换和输配电能的设备，称为一次设备。
开关电器的作用是接通或断开电路。
主压电器开关有以下几种，断路器（俗称开关）、隔离开关（俗称刀闸）、熔电器（俗称保险）。
第二章阴极表面发射自由电子的方式方法有：热电子发射，强电场发射。
触头间隙的游离过程主要是电场游离和热游离。
去游离的方式主要有两种方式，即复合与扩散。
影响游离作用的物理因素主要有以下几点：1、气体介质温度。
温度降低时，不易发生热游离。
2、气体介质的压力。
压力增大时，自由电子的平均自由行程减小，发生碰撞游离的可能性减小。
3、触头之间的外加电压。
电压低时就不容易将间隙击穿。
4、触头之间的开断距离。
开断距离增大就相当于减小间隙中的电场强度。
5、触头之间的介质种类。
各类介质游离电位不同，热电离温度也不一样。
6、开关电器的触头材料。
不同金属的蒸气有不同的游离电位，有些触头材料耐高温，不易产生金属蒸气。
交流电弧的特性：在交流电路中产生的电弧称为交流电弧，交流电弧是动态电弧。
其特点是：1、电弧电流数值随时间变动，电弧的功率也跟随电弧电流变动。
电弧的功率增大时，电弧的温度要增加；反过来，电弧的功率减小时，电弧的温度要减少。
2、电弧有热惯性。
电弧的温度不是紧跟电弧电流变化的，存在一个滞后过程。
3、交流电流每隔半个周期要经过零至一次，称为“自然过零”。
电弧电流跟随外电路电流每隔半个周期经过零点。
近阴极效应：电弧电流过零后，在极短时间内（约0.1～1.0μs）,弧隙就立刻出现150～200V的介质强度。
这个起始介质强度是由近阴极效应产生的，如图2.2所示，当电流自然过零电极极性改变时，弧隙中剩余带电质点的运动方向随之改变，当电极极性改变的瞬间，质量较轻的自由电子因带负电荷迅速转向新的阳极；而此时质量比电子大得多的正离子虽然因带正电荷运动方向也要改变，但由于惯性较大，来不及运动方向，还停留在原处未动，这就使新阴极附近被正的空间电荷充满，缺少导电的自由电子，从而使阴极附近出现了介质强度。
发电厂变电站电气设备教学课件教学内容
电力系统原理接线图
1.2 发电厂和变电站概述
变电站根据它在系统中的地位，可分为下列几类： 1枢纽变电所 2中间变电所 3地区变电所 4终端变电所
三峡水电站
伊泰普水电站
溪洛渡水电站
火电厂
火电厂
秦山核电站
大亚湾核电站
风电厂
太阳能发电
压水堆核电厂发电方式示意图 1—核反应堆;2—稳压器;3—蒸汽发生器; 4—汽轮发电机组;5—给水加热器;6—给水泵;7—主循环泵 4其它发电方式 利用其他一次能源发电的, 有风力发电、潮汐发电、地热发电、太阳 能发电等。此外, 还有直接将热能转换成电能的磁流体发电等。
1.2 发电厂和变电站概述
2.变电站
电力工业应满足国民经济发展的需要, 因此, 在国民经济中保持电力工 业适度的超前发展是十分必要的。
中国经济的持续快速发展大大推动了电力行业的发展。“十五” （ 2001～2005 年） 后期至2020 年, 中国电力工业将进入一个新的发 展时期, 全国电力装机容量将会实现大幅增长。截至2003 年底, 中国 电力装机容量达到3 .8 亿kW, 预计到2005 年将达到4 .5 亿kW 以上, 2010年将达到6 .5 亿kW 左右, 2020 年将达到9 .5 亿kW 左右。
目前中国百万千瓦以上的水、火、核电站的总数已达到107 座, 比 2000 年初增加27 座。中国已形成以大型发电厂和高效大容量发电机 组为骨干的电力生产体系。进入21 世纪的中国电力工业发展已步入 了大电网、大机组、高参数、超高压和自动化、信息化及全国联网的 新阶段。
1.1 我国电力工业发展简况
太阳能风能互补发电
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发电厂变电站主要电气设备
变压器主要参数
变压器额定容量、额定电压、额定电流、空载损耗、 变压器额定容量、额定电压、额定电流、空载损耗、短路损耗和阻抗 电压各代表 什么意义 ? 变压器在厂家铭牌规定的额定电压、 额定容量 : 变压器在厂家铭牌规定的额定电压、额定电流时连续 运行所能输送的容量 ,额定容量是指变压器的视在功率 , 以 VA 、 额定容量是指变压器的视在功率 KVA 、 MVA 表示。 表示。 额定电压 : 变压器长时间运行所能承受的工作电压 , 以 V 、 KV 表示。 表示。 额定电流 : 变压器在额定容量下 , 允许长期通过的工作电流 , 以 A 、 kA 表示。 表示。 变压器在二次侧开路、 空载损耗 : 变压器在二次侧开路、一次侧施加额定电压时 , 变压器铁 表示。 芯所产生的有功损耗 , 以 W 、 KW 表示。 短路损耗 : 将变压器的二次绕组短路 , 流经一次绕组的电流为额 表示。 定电流时 , 变压器绕组导体所消耗的有功功率 , 以 W 、 KW 表示。 阻抗电压 : 将变压器的二次绕组短路 , 使一次绕组电压慢慢加大 , 当二次绕组的短路电 流达到额定电流时 , 一次绕组所施加的电压 ( 短 路电压 ) 与额定电压的比值百分数 , 就是阻 抗电压 o
电容式电压互感器的构成原理是什么 ?
电容式电压互感器又称电容分压器 , 是采用 电压分压原理构成 , 其简单原理接线图 所示。 如图 所示。其主要组成元件包括 : 电容式分 压器、 压器、电磁式电压互感器以及提高可靠性和 准确性的附属设备 。
CVT组件、作用
(1) 电容式分压器由电容元件 C1 、 C2 组 成 , 如图 所示。 所示。 并隔离高电压。 它是将高电压变成低电 压 , 并隔离高电压。为安全起见 , 二 次侧接地。 次侧接地。(2) 串联补偿电感 L 。补偿电容二次电压的 内阻 抗。减小 C2 土的电压随负载电流大小的变 化而变化 , 以保 证正常状态下电压变换的准确 度。其电感量的大小取决于分 压器的内阻。 压器的内阻。 (3) 电磁式电压互感器 TV 减小电容式分压器的输出电流 , 补 偿因负荷变化引起的误差 , 使二次电压标准化 , 以供继电保 护使用。 护使用。 (4) 间隙 P 。为防止二次短路而使电感、电容产生谐振过电 为防止二次短路而使电感、 损坏电容和电感元件。 压 , 引起绝缘击穿 , 损坏电容和电感元件。 (5) 并联电容 C 。提高测量的准确性 , 减小二次负荷变化引 起的二次测量电压的误差。 起的二次测量电压的误差。 (6)Lf 、 Cf 、 Rf 各元件用于抑制在短路切除后电压回升时 , 由电磁式互感器 W 铁芯因饱和而与电容器产生的铁磁谐振。 铁芯因饱和而与电容器产生的铁磁谐振。 (7) 阻压器 r 。防止因二次短路或突然断开时冲击瞬间产生 的大电流、 和工作人员安全。 的大电流、过电压危及设备 和工作人员安全。
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。
发电厂变电所电气部分
压水堆核电厂的特点
➢二回路系统的水在U形管外部流过，吸收 一回路系统的水的热量后沸腾，产生的蒸 汽进入汽轮机的高压缸做功；
➢高压缸的排汽经再热器再热提高温度后， 再进入汽轮机的低压缸做功；
➢膨胀做功后的蒸汽在凝汽器中被凝结成水， 再送回蒸汽发生器，形成一个闭合回路。
沸水堆核电厂的示意图
沸水堆核电厂
作 用： 把由汽轮机转子旋转的机械能利用发电机 变成电能。
组 成： 包括发电机、励磁装置、厂用电系统和升 压变电站等。
火力发电厂电气系统示意图
二、热电厂
热电厂与凝汽式火力发电厂的不同之处： 将汽轮机中一部分做过功的蒸汽从中段
抽出来直接供给热用户，或经热交换器将 水加热后，把热水供给用户。
热电厂生产过程的示意图
1)坝式水电站
➢在河流上的适当地方建筑拦河坝，形成水 库，抬高上游水位，使坝的上、下游形成 大的水位差。
➢按厂房与坝的相对位置又可分为： 坝后式厂房、溢流式厂房、岸边式厂房、 地下式厂房、坝内式厂房和河床式厂房等。
电、热、冷三联供模式
➢燃气轮机的排气进入余热锅炉，加热其中 的给水并产生高温高压蒸汽，送到汽轮机 中去做功，带动发电机再次发电；
➢塔式太 阳能电 站热力 系统流 程
变电所的类型
枢纽变电所 中间变电所 地区变电所 终端变电所
发电厂变电所电气设备简述
一次设备 ➢ 直接生产、转换和输配电能的设备 。 1．生产和转换电能的设备 包括：同步发电机 、变压器 、电动机 2．开关电器 包括：断路器、隔离开关 、熔断器 、负荷
分类： 凝汽式火力发电厂 热电厂 燃气轮机发电厂
凝汽式火力发电厂生产过程
整个生产过程可分为三个系统： • ①燃烧系统 • ②汽水系统 • ③电气系统
电厂电气设备概述
3、交流事故保安电源
本工程对顶轴油泵、盘车电机及交流润滑油泵均应设置保安电源，以保证汽 轮发电机组事故时安全停机。按全厂设置一套低压柴油发电机组作为事故停 机电源。对应机组设置保安 MCC 段；柴油发电机组方案如下： 柴油发电机 容量按全厂机组顶轴油泵、盘车电机及事故油泵所需的保安负荷确定；根据 负荷情况，全厂设置 1 台380/220V,容量为 500kW 的箱式柴油发电机组作为全 厂的应急保安电源，设置段低压保安 PC 段，对应机组分别设置#1（2、3）机 保安 MCC；低压保安 MCC 段由两回电源引接，一回电源引自柴油发电机组保 安 PC 段，一回电源引自各机组低压厂用工作段。两回电源实现自动投切。
6、本工程电气接线方式
1）110kV升压站电气一次主接线 （1）本工程#1 机及#2 机 110kV GIS 采用单母线分段接线方式。设置 M1、M2 两段 110kV 母线，两段母 线间设分段开关。#1 机、#2 机经升压变升压后分别接入 110kV M1、M2 母线；两回 110kV 电缆线路分别 经 110kV M1母线、 （2）M2 母线接至 220kV 赤钢站。#3 机采用发电机-变压器-线路组接线形式，#3 机经升压变升压后送 至 220kV 赤钢站。 （3）二期工程建设时#4、#5 机均采用发电机-变压器-线路组接线形式送至220kV 赤钢站，本期在一期 110kV GIS 室内预留二期 2 台机间隔位置。
5.6一台半（3/2）断路器接线
示意图
1）接线特点分析 3个断路器构成1串，接在 两母线间，引出2条出线 可靠性：高 断路器检修： 母线检修： 灵活性：高 操作：避免用隔离开关进行大量倒闸操作 调度和扩建 经济性：大 一次投资：每串增加联络断路器。 2）进出线布置原则 电源和负荷配对成串 只有两串时，交叉布置 3）适用范围： 330~500KV配电装置
发电厂电气设备
发电厂电气设备
1、电气基本知识 2、电气主接线与配电装置 3、发电机与电力变压器 4、开关设备 5、电力互感器 6、电动机 7、电气二次设备
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1 电路
1、概念—电路是指电流所通过的路径。 2、电路的组成：完整的电路主要由电源、负
载（用电设备）与导线组成。 3、电路图
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3、电气主接线常见接线方式
3.l 单母线制 单母线制如图，优点：
接线简单清晰、采用设 备少，投资省，操作方 便，便于扩建。缺点： 单母线制的可靠性和灵 活性较低，母线 故障或 检修时，都会影响母线 全部负荷的用电。
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3.2 单母线分段接线就
是将一段母线用断路器 分为两段,它的优点是接 线简单,投资省,操作方便; 缺点是母线故障或检修 时要造成部分回路停电｡
按铁芯形式有：芯式变压器和壳式变压器。
按冷却方式分类有：干式变压器和油浸变压器（油浸自冷、油浸 风冷、油浸水冷、，强迫油循环，水内冷）
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变压器的结构及各主要部件作用
变压器主要部件是铁心 (器身)和绕组。铁心是 变压器的磁路，绕组是 变压器的电路。二者构 成变压器的核心即电磁 部分。除了电磁部分， 还有油箱/冷却装置/绝缘 套管/调压和保护装置等 部件。
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1—槽楔；2—波纹板；3—热弹性绝缘；
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4—上层空心绕组；5—下层实心绕组
发电机转子外形图
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发电机转子铁心图
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发电机转子外形图
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发电厂电气设备综合复习资料
《发电厂电气设备》综合复习资料一、单项选择题1、变压器的最大效率发生在。
[ ]A.β=1B.β=0.6-0.8 附近2、水平排列、间距相同的三根导体，两边分别为流过A相、C相，中间B相电流。
三相对称短路时，受力最大的一相为：[ ]A.A相B.B相C.C相3、变压器原边电压频率不变，但幅值升高，则变压器的空载电流变化情况：[ ]A.减小B.增大C.不变4、下面对发电厂的描述最准确的是：[ ]A.火电厂因其耗能大，效率低，已经不承担主要电力负荷。
B.我国的水力发电承担主要电力负荷，我国的水力资源已经得到大力开发。
C.凝汽式电厂效率高于热电厂，因此我国正大力发展凝汽式大型火电厂。
D.水电厂运行灵活，效率高，且具有调相、调峰、事故备用的功能，可提高电网运行的灵活性、可靠性。
5、6-35kv电网,中性点，称为接地系统。
[ ]。
A.直接接地；小电流B.直接接地；大电流C.不接地或经消弧线圈接地；小电流6、下面的变压器绕组接法中,适合中性点直接接地的220kv电压侧变压器绕组接法为：[ ]A.Y NB.YC.△7、一般来说，凝汽式火电厂与热电厂相比，效率较，容量较，距离负荷中心较。
A.高；小；远B.高；大；远C.低；大；远D.高；小；近8、1949年建国初期和现在，我国电力装机容量分别居世界第位和第位。
A.16；4B.26；7C.25；2D.25；59、一般说来，核电厂与或火电厂相比，造价，运行成本。
A.高；低B.高；高D.低；低10、发热会使导体机械强度下降，绝缘性能降低，接触电阻增大等。
为了保证导体可靠工作，按照规定，室内导体正常工作温度不应超过，导体通过短路电流时，短路最高允许温度可以高于正常允许温度，对于铝导体，可取。
A.40℃；180℃B.50℃；190℃C.60℃；200℃D.70℃；200℃11、导体表面粗糙、刷深色漆，散热效果会：A.变差B.不变C.变好D.无法确定12、在电动力作用下，如果导体的固有振动频率和50Hz、100Hz接近时，导体受到的电动力会：A.增大B.减小C.不变13、电路参数相同，两相短路与三相短路电动力相比：A.大B.小14、1kV以下电网,为了增加安全性，中性点。
发电厂变电所电气设备课件5
从操作机构跳闸线圈接通跳闸脉冲起，到三相电弧完 全熄灭时止的一段时间称为断路器的开断时间。它等于 断路器的固有分闸时间和熄弧时间之和。合闸时间则是 指从断路器合闸线圈加上电压起，到断路器接通时为止 的一段时间。
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发电厂变电所电气设备课件5
断路器的型号
•第一单元是产品字母代号：S—少油断路器；D—多油断路器；
GIS在与敞开式电器的竞争中，已显现出它巨大的优势：
SF6气体绝缘大大缩小了绝缘距离。
运行中不受自然条件的影响，其可靠性和安全性比常规 电器好得多。
GIS属防爆设备，适合在城市中心地区和其他防爆场合 安装使用。
几乎无需检修，因而维修工作量和年运行费用大为降低。
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发电厂变电所电气设备课件5
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发电厂变电所电气设备课件5
高压断路器的分类：
1、根据装置地点可分为户内式和户外式 两种。
2、根据使用的灭弧介质可分为:油断路 器、SF6断路器、真空断路器、压缩空气断 路器、磁吹断路器、产气断路器等
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发电厂变电所电气设备课件5
1.油断路器 油断路器是采用绝缘油作为灭弧介质，根据油
合闸。它结构简单、工作可靠、价格低廉，但直 接依赖合闸电源、所需功率较大、结构较笨重、 合闸时间较长，一般只用于110KV及以下的油断 路器。
它在合闸的同时，通过电磁铁磁力使分闸弹簧 拉伸储能。用分闸弹簧使断路器分闸，分闸弹簧 又是利用电磁式脱扣通过传动系统使之释放能量。
电磁式操动机构现在常用的有CD、CD2、CD3、 CD10、CD11等系列，各配用于不同的断路器。
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发电厂变电所电气设备课件5
发电厂变电所电气设备
发电厂变电所电气设备1. 背景发电厂变电所电气设备是指发电厂和变电所中安装和投运的各种电气设备，包括变压器、开关设备、保护设备、仪表及监控系统等。
这些设备的正常运行对于电力系统的可靠运行至关重要。
2. 变压器变压器是电力系统中最常用的电气设备之一。
在发电厂和变电所中，变压器的主要作用是改变高压电能到中压或低压电能，或者将中压电能升高到高压电能，以满足不同电力系统的需要。
变压器的种类很多，包括油浸式变压器、干式变压器、全封闭绝缘体变压器等。
各种变压器的特点和适用范围不同，在选择时需要综合考虑电力系统的要求、环境条件等多方面因素。
3. 开关设备开关设备是发电厂和变电所中最基础的电气设备之一。
它们的主要作用是在电力系统中进行控制和保护。
开关设备的种类有很多，包括低压断路器、高压断路器、接触器等。
这些设备在电力系统的不同级别中都有应用，从属于不同的主电路和支路。
开关设备的选择需要根据实际需求进行，同时需要确保设备的质量和可靠性。
4. 保护设备保护设备是电力系统中必不可少的设备之一。
它们的主要作用是监控电力系统的运行状态，一旦出现故障或异常，及时进行断开电路或保护，防止电力系统发生大规模故障。
保护设备的种类很多，包括过电压保护、欠电压保护、过流保护等。
这些保护设备都有各自的工作原理和适用范围，在选择时需要根据实际需要进行综合考虑。
5. 仪表及监控系统仪表及监控系统是电力系统中用于监控和管理各种电气设备工作状态和电力系统运行状态的重要设备。
它包括各种电力仪表、采样器、数据处理系统等。
在发电厂和变电所中，仪表及监控系统的作用非常重要，可以及时发现和处理电力系统中的故障和异常情况，从而保证电力系统的安全和可靠运行。
6.发电厂变电所电气设备是电力系统中最重要和最基础的设备之一。
它们的工作直接影响电力系统的运行和可靠性。
在选择电气设备时，需要根据实际需要和环境条件进行综合考虑，选择适合的设备，并保证设备的质量和可靠性。
发电厂变电所电气设备课件11讲诉
避雷线对导线的保护角
二、 避雷器 避雷器是用来限制作用于电气设备上的过 电压的一种防雷保护设备。当线路落雷后， 雷电波沿线路入侵到变电所或其它用电设 备，将造成变压器、电压互感器或大型电 动机绝缘的损坏，因而必须设置避雷器进 行保护。
1. 避雷器的保护原理 避雷器实质上是一种 放电器，并联接在被 保护设备的附近如右 图所示。当雷电入侵 波沿线路入侵时，若 雷闪过电压超过避雷 器的放电电压，避雷 器首先放电把入侵波 泄放入地，限制了作 用于设备上的过电压 数值，从而保护了设 备绝缘，使其免遭击 穿破坏。
第一节 防雷与过电压
一、雷电放电过程 雷电放电是由带电荷的雷云引起的放电 现象。大多数雷电放电发生在雷云之间， 雷云对地的放电虽占少数，但雷云的电位 估计最少可达100MV，其放电通道中电流 可达几十千安甚至几百千安，其温度升高 达2万℃以上，因而危害是十分严重的。
二、雷电过电压 供电系统电气设备的外部过电压的类型主 要有两种：直击雷过电压和感应雷过电压。 1.直击雷过电压 雷闪直接对电气设备放电所引起的过电 压为直击雷过电压。其极性与雷电流的极 性相同。
hd —导线平均悬挂高度，m；
S —雷击点与线路的距离，m。
感应雷过电压的幅值在500kV以下，此 感应过电压在线路上流动，会对送电线路 造成很大的破坏。若这个电压冲击波沿导 线侵入变电所的变压器绕组或侵入厂房内 高压电动机定子绕组，将造成严重的绝缘 性破坏。
第二节 防雷设备及其选择
一、避雷针、避雷线 防止雷直击于建筑物和电气设备上的基 本措施是装设避雷针或避雷线，避雷针用 于厂房、变电所等的保护，避雷线用于输 电线、变电所等的保护。两者是由金属制 成，比被保护设备高，具有良好接地的装 置。
（2）氧化锌避雷器。 金属氧化物避雷器（MOA），其阀片电 阻是以氧化锌(ZnO)为主要材料，掺以少量 其它金属氧化物等添加剂经高温烧结制成 的具有良好非线性特性的压敏电阻，又称 压敏避雷器。 氧化锌阀片具有很理想的伏安特性。
发电厂变电站电气部分pdf
发电厂变电站电气部分pdf
发电厂变电站是电力系统中一个重要的环节，其电气部分涉及到
电能的转换、输送和分配。
本文将从变电站的角度来探讨其电气部分
的主要内容和注意事项。
首先，变电站的电气部分包括变电设备、开关设备、保护设备和
控制设备。
其中，变电设备主要包括变压器、电容器、电抗器等，用
于将电能从高电压转换为低电压或反之；开关设备则是用于控制电流
的通断和转换；保护设备是用来保护电力设备免受过电流和短路等故
障的损害；控制设备则是用来监控和控制变电站的运行状态。
其次，变电站的电气部分需要注意以下几点：
1. 安全性：电气设备需要有可靠的保护措施和安全措施，以防止
电气事故的发生。
2. 稳定性：变电站的电气部分需要具备良好的稳定性和可靠性，
以确保电力系统的正常运行。
3. 节能性：选用电气设备时，应考虑到其能效比并选择节能设备，以节约能源。
4. 可维护性：电气设备应易于检修和维护，以确保设备的正常运
行和延长其寿命。
5. 可扩展性：变电站的电气设备需要具有可扩展性，以适应未来
电力系统的发展和变化。
最后，需要注意的是，在变电站的电气部分设计中应充分考虑到变电站的环境因素、用电需求、电力负荷等实际情况，以满足变电站的实际运行需求。
总之，发电厂变电站的电气部分是电力系统中非常重要的一个环节，其关系到整个电力系统的稳定运行。
因此，在设计和维护变电站电气部分时应注意以上几点，以保障变电站和电力系统的正常运行。
第一章 发电厂、变电所的一次电气设备
①开关触头在高真空（气压为10-2～10-6Pa）的容器内闭合和断开
②灭弧能力强，燃弧时间短，属高速断路器
③触头不受外界有害气体的侵蚀，电磨损小，寿命长
④结构简单，体积小，重量轻，且可采用积木式结构，系列性强
⑤无易燃易爆介质，因此无易燃易爆危险
1－上接线（后面出线）2－真空灭弧（内有触头）
(一)、高压开关设备的基本要求
1、可靠性要求高。
2、能承受很大的瞬时功率。电力系统中的故障电流往往为几倍、几十倍的额定电流，持续时间达几秒钟。开关设备具有能承受，开断及关合故障电流的能力。
3、动作时间快速。开断故障电流时间的快慢，会影响电力系统传输功率的大小及系统运行的稳定。要求断路器在接到继电保护的动作信号后，在几十毫秒内开断故障电流；在“合、分”操作时，触头短接时间在100毫秒以内。
6、额定动稳定电流（Iem）
断路器能够承受短路电流电动力作用的性能，这个电流值的大小由导电及绝缘部分的机械强度所决定。
7、合闸时间
对有操作机构的断路器，自发出合闸信号（即合闸线圈加上电压）起，到断路器接通时为止所经过的时间，为断路器的合闸时间。
8、分闸时间
断路器开断过程的快慢的参数。从得到分闸命令起，到断路器电弧熄灭为止经过的时间，称为断路器的全分闸时间。从电力系统对开断短路电流的要求看，希望分闸越快越好，即对于高压断路器，固有分闸时间和燃弧时间都必须尽量缩短。
见表12表11高压断路器的类型结构特点及其应用范围应用范围高压断路器参看表lc111序号7680多油断dndw型开关触头在绝缘泪中闭合和断开油兼有灭弧和绝缘功能油量多结构简单但体积较大耗用钢材多外壳接地人体触及无触电危险但有易燃易爆危险过去曾广泛应用但其缺点较严重因此现已趋于淘汰少油断路器开关触头在绝缘油中闭合和断开油只作灭弧介质用油量少结构简单且体积小重量轻外壳带电必须与大地绝缘人体不许触及但燃烧爆炸的危险性较小现广泛用在不需频繁操作及不要求高速开断的场合少油断路器sn1010型高压少油断路器4绝缘筒内装灭弧室5下接线端6基座7主轴8框架9断路弹簧现广泛用在不需频繁操作及不要求高速开断的场合真空断路器开关触头在高真空气压为102106pa的容器内闭合和断开灭弧能力强燃弧时间短属高速断路器znzw触头不受外界有害气体的侵蚀电磨损小寿命长结构简单体积小重量轻且可采用积木式结构系列性强无易燃易爆介质因此无易燃易爆危险1上接线后面出线2真空灭弧内有触头3下接线端后面出线4机构箱5合闸电磁铁6分闸电磁铁7断路弹簧8底座断路器lnlw开关触头在sf气体中闭合和断开sf气体兼有灭弧和绝缘功能灭弧能力强亦属高速断路器sf气体本身无毒但在电弧的高温作用下会产生氟化氢等有强烈腐蚀性的剧毒物检修时应注意防毒结构简单且亦可采用积木式结构无燃烧爆炸危险ln210型六氟化硫断路器1上接线端2绝缘筒内为汽缸及触头系统3下接线端4操动机构箱5小车6断路弹簧亦适于频繁操作和要求高速开断的场合但不适于高寒地压缩空气断路器qw型利用压缩空气吹动电弧并使电弧熄灭灭弧能力强分断时间短断流能力大结构较复杂但亦可采用积木式结构系列性强主要用于超高压电网中及不适于采用sf表12高压短路器基本组成部分的主要零部件及功能表名称主要零部件功能开断元件导电回路辅助灭弧室辅助触头系统并联电阻等
发电厂及变电站电气设备介绍
发电厂及变电站电气设备介绍1. 引言发电厂和变电站是电力系统中至关重要的组成部分，它们负责将能源转化为电能并进行传输和分配。
在电气设备中，发电厂和变电站的电气设备起到了至关重要的作用。
本文将介绍发电厂和变电站的电气设备的功能、类型以及其在电力系统中的作用。
2. 发电厂电气设备发电厂的电气设备主要包括发电机、变压器、开关设备和保护设备。
2.1 发电机发电机是发电厂的核心设备，它将机械能转化为电能。
发电机主要由转子、定子和励磁系统组成。
转子由电枢线圈和磁极组成，定子则包括定子线圈和定子铁芯。
励磁系统负责提供发电机所需的恒定磁场。
发电机的输出电压和频率取决于转速和励磁电流的大小。
2.2 变压器变压器是将发电机产生的电能进行升压或降压的设备。
它由主绕组、副绕组和铁芯构成。
发电厂的发电机产生的电能通常为低压，变压器将其升压以便传输更长距离。
在电力系统中，多级变压器也用于降压以适应不同负荷需求。
2.3 开关设备开关设备用于控制电力系统中电流的流动。
它们包括断路器、隔离开关、负荷开关等。
断路器用于打开或关闭电路，并在电流过载时自动切断电流。
隔离开关用于隔离电路以进行检修和维护。
负荷开关则用于控制负荷的连接和断开。
2.4 保护设备保护设备用于监测电力系统中的故障并保护设备和人员安全。
它们包括继电器、保护开关、电流互感器等。
继电器是用于检测电流、电压等参数的电气装置，当参数超过设定值时，继电器将触发保护开关切断电路。
电流互感器用于测量电流，以便进行保护和控制。
3. 变电站电气设备变电站的电气设备主要包括变压器、隔离开关、断路器等。
3.1 变压器变电站中的变压器与发电厂中的变压器类似，用于升压或降压输电。
变电站通常存在多级变压器，以便适应不同电压等级的要求。
3.2 隔离开关隔离开关用于在变电站中隔离和维护电缆或设备。
它们提供了安全的工作环境，并防止故障扩散到其他部分。
3.3 断路器变电站中的断路器用于切断电路。
与发电厂中的断路器类似，变电站断路器能够在电流过载或短路时快速切断电流，以防止设备损坏和人员受伤。
电力工程第二章
100V
100 100 100 100V 3 3 3
b.额定容量和最大容量 额定容量：最小误差时（0.5级）的负载功率 （VA） 最大容量：按长期发热允有：0.1,0.2,0.5,1,3 五级 保护专用的准确等级有：3P，6P 等 注：一次绕组为额定电压，二次负载为额定容量 时的最小误差极限 二次负载在额定范围内时的最大误差百分值
L1 L2 L3 L4
WB Ⅰ段 Ⅱ段
QFd
电源1
电源2
3.双母线
特点 一组母线带电——工作母 线，另一组母线不带 电——备用母线 加了母线联络断路器QFw （母联开关） 工作母线上所有隔离开关 豆连通，备用母线上所 有隔离开关都断开
L1 L2 L3 L4
1QS2 1QF1
1QS1 I
1QS1 II
（即电路中有“预优故障”） 一般取 I c ln 1.8 2Ibrn 即比合闸状态下经受短路电流严重。 分闸时间 指断路器接到分闸命令起到三相电弧全熄灭止 的时间。 合闸时间 接到合闸命令起到断路器触头刚接触止的时间。 (此值要求不高)
自动重合闸性能（绝大部分故障是瞬时故障） 重合时注意无电流间隔时间。
L1 L2 L3 L4
QSS
QSL
QF
QSB
WB
电源1
电源2
2.单母线分段
加设了母线分段断路器 对重要用户，可由不 同母线分别引出的两个回路 供电。正常时分段断路器断 开。 既保留了“单母线”的优点， 又克服了它的最主要的 不 足，目前仍被广泛使用。 缺电：对一段母线而言，仍 有全部停电的可能，这对大 电厂、枢纽变电所是不能接 受的
电容式： 原理：
C1
U
C2
U2
发电厂中的电气设备都有那些
发电厂中的电气设备都有那些、他们都是如何工作的？(1)一次设备：直接生产和输配电能的设备。
1)生产和变换电能的设备：如发电机、变压器、母线等。
2)接通和断开电路的开关电气设备：①断路器②隔离开关按照安装地点可分为：屋内型和屋外型。
●按照绝缘支柱的数目可分为：单柱式、双柱式、三柱式和V型。
●按照刀闸的运动方式可分为：水平旋转式、垂直旋转式、摆动式和插入式四种。
●按照有无接地刀闸可分为：有接地刀闸和无接地刀闸。
●按照操作机构的不同可分为：手动、电动和气动等。
③自动空气开关④接触器⑤刀闸开关3)限制电流或过电压的设备：①电抗器：线路电抗器、分段电抗器。
②防雷保护装置：避雷针、避雷线、普通阀式避雷器、旋转电机型磁吹避雷器、氧化锌避雷器等。
4)一次系统和二次系统间联络设备：电流互感器、电压互感器。
5)绝缘子①电站绝缘子；②电器绝缘子；③线路绝缘子6)母线：母线的作用是汇集、分配和传送电能。
母线在运行中，有巨大的电功率通过；在短路时，承受着很大的发热和电动力效应。
因此，必须经过计算分析和比较，合理选用母线材料、截面形状和截面积，以符合安全经济运行的要求(分为铜母线、铝母线、钢母线)。
7)电缆可分为：油浸纸绝缘电力电缆、橡皮绝缘电力电缆、聚氯乙烯绝缘电力电缆、交联聚氯乙烯绝缘电力电缆、高压充油电力电缆。
(2)二次设备：对一次设备的工作进行监察测量和控制保护的辅助设备称为二次设备。
1)保护电器。
2)测量和监察设备：①测量表计：如电流表；电压表；功率表。
②绝缘监察装置：交流绝缘监视；直流绝缘监视。
③测量仪表和继电器用的辅助设备等。
3)直流设备：如蓄电池、充电机、逆变器等。
1G417012 电气主接线的基本要求发电厂电气主接线主要取决于发电厂的规模及其在电力系统中的地位、电压等级和出线回数、电气设备的特点以及负荷的性质等条件。
同时要满足可靠性、灵活性和经济性三项基本要求。
(1)供电的可靠性：供电可靠性是电力生产和分配的首要要求。
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发电厂变电站电气设备复习题一、单项选择题1．交流电路中，电弧熄灭条件应是（ D ）A．弧隙恢复电压U hf大于弧隙击穿电压U jB．弧隙恢复电压U hf等于弧隙击穿电压U jC．弧隙恢复电压U hf不等于弧隙击穿电压U jD．弧隙恢复电压U hf小于弧隙击穿电压U j2．内桥接线适合于（ B ）A．线路较短，变压器需要经常切换的场合B．线路较长，变压器不需要经常切换的场合C．线路较多，只有两台变压器的场合D．只有二条出线，变压器台数较多的场合3．高压断路器型号为LW6-220H/3150-40，则其额定电流为（ B ）A．220A B．3150AC．40A D．40kA4．熔断器能够可靠切断的最大短路电流是（ A ）A．熔体的极限断路电流 B．熔管的极限断路电流C．熔断器的极限断路电流 D．熔断器的额定开断电流5．110kV中性点直接接地系统中，其屋外配电装置带电部分至接地部分之间的安全净距(A1)是（ C ）A．1.10m B．1.05m C．0.9m D．1.00 m6．隔离开关的用途之一是（ D ）A．切断负荷电流B．切断短路电流C．拉合大电流回路D．拉合小电流回路7．为保证供电质量，一般要求正常工作时限流电抗器的电压损失百分值小于（A ）A．5% B．6% C．7% D．8%8．电压互感器的一次绕组并联于被测回路的电路之中,其二次额定电压通常为（ A ）3⨯A.100或100/3B.100或1002⨯C.100或100/2D.100或1009．电气设备的动稳定电流应不小于通过该电气设备的最大 ( C )。
A.负荷电流B. 三相冲击短路电流C.三相短路电流D.持续工作电流10．GN10-20/8000隔离开关的额定电压为（ B ）A．10kA B．20kAC．8kA D．80kA11．厂用电率是衡量发电厂经济性的主要指标之一，它等于发电厂在一定时间内的厂用电量与（）A.其总发电量之比B.其总装机容量之比C.其供电量之比D.系统总发电量之比12．在220kV及以下的配电装置中应尽可能选用（ C ）A. 油浸绝缘电磁式电压互感器B.电磁式电压互感器C. 电容式电压互感器D.树脂浇注绝缘电磁式电压互感器13．多油断路器中的绝缘油（ B ）A．主要作灭弧介质，但不起绝缘作用B．不仅作灭弧介质，而且起绝缘作用C．不作灭弧介质，也不起绝缘作用D．不作灭弧介质，但起绝缘作用14、对一次设备起控制、保护、测量、监察等作用的设备称为（ C ）A．监控设备B．辅助设备C．二次设备 D．主设备15、常用操作电源的额定电压是①380V②220V ③l10V ④48V（ B ）A．①②③B．①②④C．①③④ D．②③④16、我国凝汽式火电厂的厂用电率是（ A ）A.（5-8）%B.（8-10）%C.（5-12）%D.（8-12）%17、具有开断容量大、开断性能好、断口耐压高等特点的断路器是（ D ）A．油断路器B．真空断路器C．空气断路器 D．SF6断路器18、在实用计算中，一般高压电路短路电流非周期分量发热等值时间取（ B ）A. 0.02sB. 0.05sC. 0.08sD. 0.1s19、装设母线分段电抗器的作用是（ C ）A. 吸收多余的无功功率B. 改善母线的电压质量C. 限制母线回路中的短路电流D. 改进用户的功率因数20、当断路器处在跳闸位置时,断路器的位置指示信号为（ D ）A.红灯闪光B.绿灯闪光C.红灯发平光D.绿灯发平光21、我国目前生产的电动机额定功率与额定电压关系较大。
当额定电压为6kV时，电动机的最小额定功率为（ C ）A.300kWB.75kWC.200kWD.1000kW22、对厂用I类负荷的供电方式是（ C ）A.一般由一个电源供电B.应由两个独立电源供电，备用电源采用手动切换方式投入C.由两个独立电源供电，一个电源消失后，另一个电源要立即自动投入D.在全厂停电时需要继续供电23、电气主接线的形式影响（ C ）A.供电可靠性，但不影响继电保护B.运行灵活性，但不影响二次接线C.二次接线和继电保护，但不影响电能质量D.配电装置布置24、一般电器的最高工作电压比其额定电压高（ A ）A．10％～15％ B． 5％～l0％C．15％～20％ D．20％～25％25、电力系统三相短路时最大电动力发生在（ B ）A.A 相B. B相C.C相D.不确定26、SF6气体具有良好的灭弧性能的主要原因是（ D ）A．无色 B．无毒C．不可燃 D．高电气强度27、灭弧的根本途径是加强（ C ）A.碰撞游离B. 热游离C.去游离D.扩散28、为保证发电厂厂用低压单个或成组电动机可靠启动，要求母线电压不低于额定电压的（ D ）A.50%B.60%C.70%D.80%二、填空题1．在多角形接线中，检修一台断路器时，多角形接线变成_开环运行状态_，可靠性降低。
2．屋外中型配电装置按照隔离开关的布置方式不同，可以分为普通中型和分相中性两种。
3．正确地填写操作票是保证正确地进行倒闸操作的重要一环。
4．断路器的操动机构，是用来使断路器合闸、分闸和维持在合闸状态的设备。
5．分段器是配电系统中用来隔离故障线路区段的自动保护装置。
6．校验电器设备的热稳定时，若短路电流持续时间大于1s，则_非周期分相_产生的热效应可略去不计。
7．某高压断路器型号为LW6-220/3150-40。
则LW表示屋外式六氟化硫断路器。
8、断路器主要参数中的额定关合电流I eg与额定开断电流I ebr的关系为额定关合电流I eg=1.8根号2倍的额定开断电流I ebr。
9．隔离开关型号为GW4-110/1600-100，GW表示户外式隔离开关，则其动稳定电流为 100kA 。
10、电压互感器产生误差的根本原因是电压互感器存在阻抗压降，使二次电压与一次电压，电压大小不相等，相位差也不相等。
11．单母线分段接线中一般以 2~3 段为宜。
12．校验电器设备的热稳定时，若短路电流持续时间大于 1 秒，则非周期分量产生的热效应可略去不计。
13、SF6全封闭组合电器是中普遍采用的避雷器种类是金属氧化锌。
14、三相五柱式电压互感器的第二副绕组为开口三角形接线，用于监测零序电压。
15．厂用6kv异步电动机的最小功率为 200 kw。
16．电力系统三相短路时中间相产生的电动力最大，其最大电动力计算公式为F B.max= 。
17．短路电流通过导体时产生的热量几乎全部用于使导体发热（温度升高）。
18、高压负荷开关的作用是用于配电网中切断与关合线路负荷电源，以及与熔断器配合切断断路电流。
19．电流互感器内部动稳定的校验公式是。
20．按经济电流密度法选择导线截面时经济截面S sec= 。
三、判断题1、对于双母线接线，任一母线隔离开关检修，只影响本支路的供电，而不会造成全部支路停电。
（√）2．原理接线图和展开接线图都是二次接线图，但是两者表示不同的原理且用途也不同。
（Ⅹ）3．3/2接线可靠性高，运行调度灵活，任一回路停送电时互不影响，且隔离开关仅作为隔离电器，不用作倒闸操作。
（√）4．分断器是一种自动保护装置，可以开断故障电流。
（Ⅹ）5．厂用工作电源一般仅考虑带负荷自启动。
（Ⅹ）6．熔断器的额定电流不得小于装设熔断器回路的最大短路电流。
（Ⅹ）7．SF6全封闭组合电器是以SF6气体作为绝缘和灭弧介质，以优质环氧树脂绝缘子作支撑元件的成套高压组合电器。
（√）8．单母线分段接线只能采用断路器将单母线进行分段。
（Ⅹ）9、配电装置安全净距B、C、D值等是根据安全净距A值确定的。
（√）10、电压互感器二次侧严禁开路。
（Ⅹ）11．角形接线以采用3-5角形接线为宜。
（Ⅹ）12．载流导体的短路发热基本是一个绝热过程。
（√）14．母线与断路器、电流互感器等重叠布置时称为半高型配电装置。
（√）15．分段器是指单母线接线中的分段断路器。
（Ⅹ）四、解释概念题复合 SF6全封闭组合电器电气主接线电动机自启动厂用电母线按炉分段电动机惰行电压互感器准确级配电装置最小安全净距A 动稳定断路器分闸时间五、简答题1、SF6断路器的特点是什么?2、交流电弧的特点是什么？3．重合器的性能是什么？4．内桥接线的特点是什么？内桥接线的适用条件是什么？5．成套配电装置的特点是什么？6、屋内配电装置的“五防”是什么？7、导体短时发热的特点是什么？计算短时发热的目的是什么？8、电压互感器的主要特点是什么？9、单母线接线的特点是什么?10、电流互感器的二次绕组为什么不允许开路？六、论述题1．画出三相五柱式电压互感器的接线图,并说明第一副绕组和第二辅助副绕组各能测量什么电压。
2．画出四角形接线的电气主接线图,并说明角形接线的优点。
3．画出两个电源，四条引出线的双母线带旁路接线的电气主接线图，并说明其应用场合。
4．画出两个电源，四条引出线的双母线接线的电气主接线图，并写出母线倒闸操作的操作步骤。
七、分析计算题1、某10kV屋内配电装置中，环境温度为25℃，回路的最大持续工作电流为550A。
该回路通过的最大三相短路电流I″=I0.75=I1.5=23kA。
短路电流持续时间t=1.5s。
现有GN1-10/600型隔离开关，其极限峰值电流为ip=60kA；5s的热稳定电流为20kA。
试确定该隔离开关的额定电压、额定电流、动稳定和热稳定是否满足要求。
2、某高温高压火电厂高压厂用备用变压器为有载调压变压器,调压方式为有载调压。
其额定容量为S T =12500kVA，短路电压百分数为U K% =8。
要求同时参加自启动的电动机容量为P N=11400kW，启动电流倍数Kav=5，额定效率η=0.9，额定功率因数cosφ=0.8。
试确定电动机能否正常自启动。
3、某高温高压火电厂高压厂用备用变压器为低压分裂绕组变压器，调压方式为有载调压。
其高压绕组额定容量为50000KVA，低压绕组额定容量为25000KVA，以高压绕组容量为基准的半穿越电抗为U K12%=19，高压厂用备用变压器已带负荷6200kW，高压母线上参加自启动的电动机容量为13363 kW，电动机启动电流平均倍数为K1=5，η1cosφ1=0.8，高压厂用母线电压U*0=1.1（有载调压），低压厂用变压器额定容量为1000kVA，短路电压百分数为U K2% =10。
低压母线上参加自启动的电动机容量为500 kW，电动机启动电流平均倍数为K2=5，η2cosφ2=0.8。
试计算高压厂用备用变压器自投高、低压母线串接启动时，能否实现自启动？4、某变电站一条10kV出线的最大工作电流I max=550A,cos =0.8，无穷大系统电源至该10kV母线的电抗标幺值X*∑S=0.1(S B=100MVA,U B=U av)。
为了在该出线上能够采用SN9-10／600型断路器(额定开断电流I N0=15kA,断路器全分闸时间t D=0.1s,继电保护动作时间t p=1.5s)，拟采用限流电抗器限制短路电流。