电力工程基础ppt
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电力工程基础(改好)
电力工程基础1、电力系统：由发电厂，变电所，输配电线路和电力用户组成的整体。
2、电力网：在电力系统中，通常将输送、交换和分配电能的设备称为电力网。
3、电力网的分类①地方电力网（110kv以下）②区域电力网（110kv-220kv）③超高压远距离输送电网（330-500kv）4、电力系统的基本参量：总装机容量；年发电量；最大负荷；额定频率；电压等级5、电力系统运行的特点①电能不能大量存储②过渡过程十分短暂③与国民经济各部门和人名日常生活的关系极为密切6、对供电的系统的基本要求①保证供电的可靠性②保证良好的电能质量③为用户提供充足的电能④提高电力系统运行的经济型7、发电厂的类型：火力发电厂、水力发电厂、核电厂、其他能源发电8、变电所的类型L：枢纽变电所、地区变电所、终端变电所9、电压等级的选择对于交流输电而言，一般将35～220k的电压等级称为高压（HV），330kV 及以上、1000kV以下的电压称为超高压（EHV），1000kV及以上的电压称为特高压UHV）一般交流电常用的电压有：110v，220v，380v，3kv，6kv10kv，20kv，50kv，35kv，66kv，110k，220kv，330kv，500kv，750kv等10、电能质量：通过共用电网供给用户端的交流电能的品质。
11、电能质量的指标：频率偏差、电压偏差、电压波动与闪变、谐波三相不平衡、暂时过电压和瞬间过电压。
12、电力系统中性点的运行方式？（1）中性点不接地；（2）中性点经消弧线圈接地；（3）中性点直接接地；中性点不接地系统正常运行时的电路图和相量图0=++CCCB CA I I I ϕωCU I I I I C CC CB CA ====0 中性点对地电压0=U中性点不接地系统发生A 相接地故障时的电路图和相量图⎪⎪⎭⎪⎪⎬⎫=-=+='=-=+='=-=+='CA A C C C BA A B B BAA A A U U U U U U U U U U U U U U U U U 0000在数值上ϕU U U C B3='='13.各种接地方式适用于哪种场合？单相接地电流小于30A 的3~10kV 电力网； 单相接地电流小于10A 的35kV 电力网。
电力工程基础课件
第三章 电力网
❖ 3.1 概述 ❖ 3.2 电力系统元件参数和等效电路 ❖ 3.3 电力网的电压计算 ❖ 3.4 输电线路导线截面的选择
2020/5/12
河北科技大学电气工程系
1
3.1 概述
一、电力网的接线方式
1．开式电力网: 由一条电源线路向电力用户供电。 分为单回路放射式、干线式、链式和树枝式等，如图3-1所示。
➢低压树干式接线：所开关设备较少，有色金属消耗量较少， 但供电的可靠性较低，适用于供电给容量较小且分布较均匀的 用电设备。
➢低压环式接线：供电可靠性较高，在低压配电电缆的任一段 线路上发生故障或检修时，都不致造成用户长时间供电中断， 适用于住宅楼群区。
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河北科技大学电气工程系
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3.2 电力系统元件参数和等值电路
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图河北3-1科2技大裸学导电线气的工构程造系
a）单股线 b）多股绞线 c）钢芯铝绞线
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3.2 电力系统元件参数和等值电路
架空导线的型号有： TJ——铜绞线 LJ——铝绞线，用于10kV及以下线路 GJ——钢绞线，用作避雷线 LGJ——钢芯铝绞线，用于35kV及以上线路
✓档距：同一线路上相邻两根电杆之间的水平距离称为架空线 路的档距（或跨距）。
线路或多回路电缆线路进行供电，并尽可能在两侧都有电源，
如图3-3所示。
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河北科技大学电气工程系
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图3-3 两侧电源供电的双回路高压源自电网3.1 概述➢由于城网变电所相距较近，高压线路的故障机会较少，因此 也可采用图3-4所示双T接线或图3-5所示的三T接线方式。
图3-4 电缆线路的双T接线
图3-6 放射式接线
❖ 3.1 概述 ❖ 3.2 电力系统元件参数和等效电路 ❖ 3.3 电力网的电压计算 ❖ 3.4 输电线路导线截面的选择
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3.1 概述
一、电力网的接线方式
1．开式电力网: 由一条电源线路向电力用户供电。 分为单回路放射式、干线式、链式和树枝式等，如图3-1所示。
➢低压树干式接线：所开关设备较少，有色金属消耗量较少， 但供电的可靠性较低，适用于供电给容量较小且分布较均匀的 用电设备。
➢低压环式接线：供电可靠性较高，在低压配电电缆的任一段 线路上发生故障或检修时，都不致造成用户长时间供电中断， 适用于住宅楼群区。
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3.2 电力系统元件参数和等值电路
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图河北3-1科2技大裸学导电线气的工构程造系
a）单股线 b）多股绞线 c）钢芯铝绞线
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3.2 电力系统元件参数和等值电路
架空导线的型号有： TJ——铜绞线 LJ——铝绞线，用于10kV及以下线路 GJ——钢绞线，用作避雷线 LGJ——钢芯铝绞线，用于35kV及以上线路
✓档距：同一线路上相邻两根电杆之间的水平距离称为架空线 路的档距（或跨距）。
线路或多回路电缆线路进行供电，并尽可能在两侧都有电源，
如图3-3所示。
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图3-3 两侧电源供电的双回路高压源自电网3.1 概述➢由于城网变电所相距较近，高压线路的故障机会较少，因此 也可采用图3-4所示双T接线或图3-5所示的三T接线方式。
图3-4 电缆线路的双T接线
图3-6 放射式接线
电力工程基础第三章课件
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✓绝缘层：用来使导体与导体之间、导体与保护包皮之间保 持绝缘。绝缘材料一般有油浸纸、橡胶、聚乙烯、交联聚氯 乙烯等。
✓保护包皮：用来保护绝缘层，使其在运输、敷设及运行过 程中免不受机械损伤，并防止水分浸入和绝缘油外渗。常用 的包皮有铝包皮和铅包皮。此外，在电缆的最外层还包有钢 带铠甲，以防止电缆受外界的机械损伤和化学腐蚀。
式中，α为电阻的温度系数(1/℃)，铜取0.00382（1/℃），铝取 0.0036（1/℃）。
➢电抗： 每相导线单位长度的等值电抗为：
x1
2πf (4.6 lg
sav r
0.5r ) 104
0.1445 lg
sav r
0.0157r
式中，μr为相对磁导率，铜和铝的 r 1; r为导线半径（m）；
以下的变压器，励磁支路可忽略不计，可用简化等效电路。
图3-16 双绕组变压器的等效电路 a）Γ型等效电路 b）励磁支路用功率表示的等效电路 c）简化等效电路
注意：变压器等值电路中的电纳的符号与线路等值电路中电纳的符号相
反，前者为负，后者为正；因为前者为感性，后者为容性。
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➢电阻RT：
架空线路采用的导线结构型式主要有单股、多股绞线和 钢芯铝绞线三种，如图3-11所示。
图3-11 裸导线的构造 a）单股线 b）多股绞线 c）钢芯铝绞线
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架空导线的型号有： TJ——铜绞线 LJ——铝绞线，用于10kV及以下线路 GJ——钢绞线，用作避雷线 LGJ——钢芯铝绞线，用于35kV及以上线路
说明：通常架空线路的绝缘良好，泄露电流很小，可以忽略不计。
电晕现象：在架空线路带有高电压的情况下，
当导线表面的电场强度超过空气的击穿强度
✓绝缘层：用来使导体与导体之间、导体与保护包皮之间保 持绝缘。绝缘材料一般有油浸纸、橡胶、聚乙烯、交联聚氯 乙烯等。
✓保护包皮：用来保护绝缘层，使其在运输、敷设及运行过 程中免不受机械损伤，并防止水分浸入和绝缘油外渗。常用 的包皮有铝包皮和铅包皮。此外，在电缆的最外层还包有钢 带铠甲，以防止电缆受外界的机械损伤和化学腐蚀。
式中，α为电阻的温度系数(1/℃)，铜取0.00382（1/℃），铝取 0.0036（1/℃）。
➢电抗： 每相导线单位长度的等值电抗为：
x1
2πf (4.6 lg
sav r
0.5r ) 104
0.1445 lg
sav r
0.0157r
式中，μr为相对磁导率，铜和铝的 r 1; r为导线半径（m）；
以下的变压器，励磁支路可忽略不计，可用简化等效电路。
图3-16 双绕组变压器的等效电路 a）Γ型等效电路 b）励磁支路用功率表示的等效电路 c）简化等效电路
注意：变压器等值电路中的电纳的符号与线路等值电路中电纳的符号相
反，前者为负，后者为正；因为前者为感性，后者为容性。
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➢电阻RT：
架空线路采用的导线结构型式主要有单股、多股绞线和 钢芯铝绞线三种，如图3-11所示。
图3-11 裸导线的构造 a）单股线 b）多股绞线 c）钢芯铝绞线
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架空导线的型号有： TJ——铜绞线 LJ——铝绞线，用于10kV及以下线路 GJ——钢绞线，用作避雷线 LGJ——钢芯铝绞线，用于35kV及以上线路
说明：通常架空线路的绝缘良好，泄露电流很小，可以忽略不计。
电晕现象：在架空线路带有高电压的情况下，
当导线表面的电场强度超过空气的击穿强度
电力工程基础_第二版_PPT教案
其结构和原理与电磁型电流继电器相似，在供配电系统 中多用低电压（欠电压）继电器。
➢动作电压：能使继电器产生动作的最高电压，称为继电器 的动作电压，用Uop.K表示。 ➢返回电压：能使继电器返回到原始位置的最低电压，称为 继电器的返回电压，用Ure.K表示。 ➢返回系数：是指继电器的返回电压与动作电压的比值。
➢ 当IK≤Ire时，VT1又变为导通，VT2又变为截止，触发器 又翻转到起始状态，继电器也随之复位。
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2021/6/5
2．集成电路型电流继电器
✓由集成电路构成的静态继电器，也是由电压形成回路、整 流滤波回路、逻辑回路和执行回路四部分组成，但在具体构 成时也有些差别。 ✓电压形成回路与晶体管继电器相同，整流滤波回路由运算 放大器构成，逻辑回路由CMOS等数字电路构成。 ✓为了减小直流电压的脉动系数，减轻滤波负担，在整流电 路中采用的是由运算放大器构成的全波整流电路或裂相整流 电路。 ✓为了消除暂态过程中非周期分量及各种谐波分量的影响， 滤波回路一般都采用高品质因数的带通有源滤波器。
电力工程基础_第二版_
会计学
1
6.1 继电保护的基本知识
一、继电保护的作用
电力系统继电保护装置是一种能反应电力系统中电气元 件发生故障或不正常运行状态，并动作于断路器跳闸或发出 信号的一种自动装置。
它的基本任务是：
➢自动、迅速、有选择地将故障元件从电力系统中切除，使 非故障部分迅速恢复正常运行. ➢能正确反应电气设备的不正常运行状态，并根据要求发出 报警信号、减负荷或延时跳闸。
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6.2 常用保护继电器
一、电磁型继电器（DL型）
1．电磁型电流继电器
结构：如图6-3所示。
工作原理：当在继电器线圈中
➢动作电压：能使继电器产生动作的最高电压，称为继电器 的动作电压，用Uop.K表示。 ➢返回电压：能使继电器返回到原始位置的最低电压，称为 继电器的返回电压，用Ure.K表示。 ➢返回系数：是指继电器的返回电压与动作电压的比值。
➢ 当IK≤Ire时，VT1又变为导通，VT2又变为截止，触发器 又翻转到起始状态，继电器也随之复位。
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2．集成电路型电流继电器
✓由集成电路构成的静态继电器，也是由电压形成回路、整 流滤波回路、逻辑回路和执行回路四部分组成，但在具体构 成时也有些差别。 ✓电压形成回路与晶体管继电器相同，整流滤波回路由运算 放大器构成，逻辑回路由CMOS等数字电路构成。 ✓为了减小直流电压的脉动系数，减轻滤波负担，在整流电 路中采用的是由运算放大器构成的全波整流电路或裂相整流 电路。 ✓为了消除暂态过程中非周期分量及各种谐波分量的影响， 滤波回路一般都采用高品质因数的带通有源滤波器。
电力工程基础_第二版_
会计学
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6.1 继电保护的基本知识
一、继电保护的作用
电力系统继电保护装置是一种能反应电力系统中电气元 件发生故障或不正常运行状态，并动作于断路器跳闸或发出 信号的一种自动装置。
它的基本任务是：
➢自动、迅速、有选择地将故障元件从电力系统中切除，使 非故障部分迅速恢复正常运行. ➢能正确反应电气设备的不正常运行状态，并根据要求发出 报警信号、减负荷或延时跳闸。
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6.2 常用保护继电器
一、电磁型继电器（DL型）
1．电磁型电流继电器
结构：如图6-3所示。
工作原理：当在继电器线圈中
最全的电力工程基础知识(PPT82页)
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* 1.1 电力系统的基本概念
四、电力系统的特点
1．电能不能大量储存。 2．电力系统的过渡过程十分短暂。 3．与国民经济各部门的关系密切。
五、对电力系统的基本要求
1．保证供电的可靠性。 2．保证良好的电能质量。 3．为用户提供充足的电能。 4．提高电力系统运行的经济性。
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1.2 发电厂的生产过程
一、火力发电厂
1．火电厂的燃料：煤炭、石油、天然气等。 2．能量转换过程：燃料的化学能→热能→机械能→电能。 3．分类：汽轮机发电厂、蒸汽机发电厂、内燃机发电厂等。 4．火电厂的组成： 燃烧系统（锅炉）：燃料→灰渣，风（空气）→烟气 汽水系统（汽轮机）：水 蒸汽、循环水（冷水 热水） 电力系统：发电机、变压器、输电线路等。
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* 1.1 电力系统的基本概念
车间变电所：将6～10kV的电压降为380/220V，再通过车 间低压配电线路，给车间用电设备供电。
车间变电所可分为以下几种类型（图1-2）：
附设式变电所（1~4）
车间内变电所（5）
独立变电所（7）
露天变电所（6）
地下变电所
杆上变电所
1.2 发电厂的生产过程
5．水电厂的生产过程（见图1-4）
图1-4 堤坝式水电厂1生5产过程示意图
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1.2 发电厂的生产过程
6．水电厂是我国目前最重要的电源之一，比例大于10%。
葛洲坝水电站 南美伊泰普水电站 长江三峡水电站 广州抽水蓄能电站
7．水力发电的优点 是最干净的能源之一。 是最廉价的能源之一：无需燃料、无环境污染、生产效 率高、发电成本低、运行维护简单。 综合水利工程：可同时解决发电、防洪、灌溉、航运、 水产养殖等问题。 特殊的水电厂：抽水蓄能电厂，起“削峰填谷”作用。
电力工程基础 孙丽华 第二版 第4章精品PPT课件
抗标幺值
X
*
。
图4-2的等效电路图如图4-3所示。
图4-3 图4-2的等效电路图
注意：求电源到短路点的总电抗时，必须是电源与短路点直接相连 的电抗，中间不经过公共电抗。当网络比较复杂时，需要对网络进 行化简，求出电源至短路点直接相连的电抗（即转移电抗）。
不对称短路产生的不平衡磁场，会对附近的通讯系统及弱 电设备产生电磁干扰，影响其正常工作 。
29.11.2020
河北科技大学电气信息学院
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二、短路的种类
➢对称短路： 三相短路k（3）
➢不对称短路：
两相短路k（2） 单相接地短路k（1） 两相接地短路k（1,1）
进行短路电流计算的目的： 选择合理的电气接线图 选择和校验各种电气设备 合理配置继电保护和自动装置
换算成统一基准值的标幺值。 换算方法是：
➢先将以额定值为基准的电抗标幺值
X
* N
还原为有名值，即
XXN * XN
XN *
UN 2 SN
➢选定Sd和Ud，则以此为基准的电抗标幺值为：
Xd *X Xd XU Sd d2XN *U SN N 2 U Sd d2
若取 Ud UNUav，则
X
* d
X
* N
Sd SN
图4-பைடு நூலகம் 短路的类型
a）三相短路 b）两相短路 c）、 d）单相接地短路 e）、f）两相接地短路
29.11.2020
河北科技大学电气信息学院
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一、概述
4.2 标幺制
在短路电流计算中，各电气量的数值，可以用有名值表示， 也可以用标幺值表示。通常在1kV以下的低压系统中宜采用 有名值，而高压系统中宜采用标幺值。
电力工程基础第一章绪论课件
2008年底，内蒙古赤峰市成为我国第一
个地市级百万千瓦风电基地。
2020/11/4
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一是作为领导干部一定要树立正确的 权力观 和科学 的发展 观，权 力必须 为职工 群众谋 利益， 绝不能 为个人 或少数 人谋取 私利
2020/11/4
太阳能发电
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一是作为领导干部一定要树立正确的 权力观 和科学 的发展 观，权 力必须 为职工 群众谋 利益， 绝不能 为个人 或少数 人谋取 私利
一是作为领导干部一定要树立正确的 权力观 和科学 的发展 观，权 力必须 为职工 群众谋 利益， 绝不能 为个人 或少数 人谋取 私利
①我国电力工业发展如何？
一、基本概况
据预测
到2010年底，中国发电总装机容量预计为
8.18亿千瓦，“十一五”年均增长9.8%；
到2020年，中国大陆发电总装机容量预计
①我国电力工业发展如何？
二、电源发展情况
“大力发展水电，优化发展火电，适当发展核电，
因地制宜发展新能源发电，开发与节约并重”
2009年，全国发电量36506亿kWh。
2020/11/4
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一是作为领导干部一定要树立正确的 权力观 和科学 的发展 观，权 力必须 为职工 群众谋 利益， 绝不能 为个人 或少数 人谋取 私利
①我国电力工业发展如何？
二、电源发展情况
广东省情况：
到2008年，全省电力装机容量达 6007.85万千瓦，比1949年增长1177倍， 占全国目前的7.6％，居全国第一位。
2008年，广东全社会用电量3506.78 亿千瓦时，是1949年的5478倍，占了全国 目前的10.3％，居全国第一位。
2020/11/4
预计到2020年，广东核电装机总容量 将达到2400万千瓦。
个地市级百万千瓦风电基地。
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一是作为领导干部一定要树立正确的 权力观 和科学 的发展 观，权 力必须 为职工 群众谋 利益， 绝不能 为个人 或少数 人谋取 私利
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太阳能发电
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一是作为领导干部一定要树立正确的 权力观 和科学 的发展 观，权 力必须 为职工 群众谋 利益， 绝不能 为个人 或少数 人谋取 私利
一是作为领导干部一定要树立正确的 权力观 和科学 的发展 观，权 力必须 为职工 群众谋 利益， 绝不能 为个人 或少数 人谋取 私利
①我国电力工业发展如何？
一、基本概况
据预测
到2010年底，中国发电总装机容量预计为
8.18亿千瓦，“十一五”年均增长9.8%；
到2020年，中国大陆发电总装机容量预计
①我国电力工业发展如何？
二、电源发展情况
“大力发展水电，优化发展火电，适当发展核电，
因地制宜发展新能源发电，开发与节约并重”
2009年，全国发电量36506亿kWh。
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一是作为领导干部一定要树立正确的 权力观 和科学 的发展 观，权 力必须 为职工 群众谋 利益， 绝不能 为个人 或少数 人谋取 私利
①我国电力工业发展如何？
二、电源发展情况
广东省情况：
到2008年，全省电力装机容量达 6007.85万千瓦，比1949年增长1177倍， 占全国目前的7.6％，居全国第一位。
2008年，广东全社会用电量3506.78 亿千瓦时，是1949年的5478倍，占了全国 目前的10.3％，居全国第一位。
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预计到2020年，广东核电装机总容量 将达到2400万千瓦。
电力工程基础 第二版 第5章ppt课件
3．交流电弧的特性与熄灭 交流电弧的特性
图5-1 交流电弧的伏安特性及电弧电流、电压波形
a）伏安特性 b）电流、电压波形图
16.04.2020
.
6
交流电弧的熄灭
交流电弧过零后，弧隙中同时存在着两个对立的过程： ➢弧隙介质强度的恢复过程：弧隙的绝缘能力由熄弧后的较 低值逐渐向正常值恢复的过程，取决于灭弧介质和灭弧装置 的结构； ➢弧隙电压的恢复过程：弧隙电压从熄弧电压经电磁振荡逐 渐恢复到电源电压的过程，取决于电路参数和负荷性质。
1—主闸刀底座 2—接地静触头 3—出线座 4—导电带 5—绝缘子 6—轴承座 7—伞齿轮 8—接地刀闸
16.04.2020
.
24
隔离开关的型号：
隔离开关的操作机构：手动式、电动式和气动式
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.
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四、高压负荷开关
结构特点：有简单的灭弧装置。 功能：可以接通或断开正常的负荷电流，但不能切断短路 电流；多与高压熔断器配合使用。有明显的断开点，具有隔 离开关的作用。 负荷开关的分类：
利用真空作为灭弧介质和绝缘介质 的，其触头装在真空灭弧室内。图5-7 为真空断路器灭弧室的结构。
目前，国际上真空断路器的设计、制 造单位主要是德国西门子公司和ABB 公司两大派别。西门子公司的代表产 品有3AF、3AG及3AH等；ABB公司 的代表产品有VD4。
16.04.2020
图5-7 真空断路器的灭弧室结构
16.04.2020
.
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六、低压断路器（低压自动开关或空气开关）
功能：既能带负荷通断电 路，又能在线路发生短路、 过负荷、低电压（或失压） 等故障时自动跳闸。
1. 低压断路器的工作原理
✓过流脱扣器： 用于短路或 过负荷保护； ✓失压（欠压）脱扣器：用 于失电压或欠电压保护；
图5-1 交流电弧的伏安特性及电弧电流、电压波形
a）伏安特性 b）电流、电压波形图
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交流电弧的熄灭
交流电弧过零后，弧隙中同时存在着两个对立的过程： ➢弧隙介质强度的恢复过程：弧隙的绝缘能力由熄弧后的较 低值逐渐向正常值恢复的过程，取决于灭弧介质和灭弧装置 的结构； ➢弧隙电压的恢复过程：弧隙电压从熄弧电压经电磁振荡逐 渐恢复到电源电压的过程，取决于电路参数和负荷性质。
1—主闸刀底座 2—接地静触头 3—出线座 4—导电带 5—绝缘子 6—轴承座 7—伞齿轮 8—接地刀闸
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隔离开关的型号：
隔离开关的操作机构：手动式、电动式和气动式
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四、高压负荷开关
结构特点：有简单的灭弧装置。 功能：可以接通或断开正常的负荷电流，但不能切断短路 电流；多与高压熔断器配合使用。有明显的断开点，具有隔 离开关的作用。 负荷开关的分类：
利用真空作为灭弧介质和绝缘介质 的，其触头装在真空灭弧室内。图5-7 为真空断路器灭弧室的结构。
目前，国际上真空断路器的设计、制 造单位主要是德国西门子公司和ABB 公司两大派别。西门子公司的代表产 品有3AF、3AG及3AH等；ABB公司 的代表产品有VD4。
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图5-7 真空断路器的灭弧室结构
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六、低压断路器（低压自动开关或空气开关）
功能：既能带负荷通断电 路，又能在线路发生短路、 过负荷、低电压（或失压） 等故障时自动跳闸。
1. 低压断路器的工作原理
✓过流脱扣器： 用于短路或 过负荷保护； ✓失压（欠压）脱扣器：用 于失电压或欠电压保护；
电力工程基础培训课件(ppt 60张)
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二、我国电力工业发展概况
1.电源（发电） 2007年底数据 装机容量：7.13亿千瓦（比06年增14.36%）
其中：水电1.4526亿千瓦，占20.36% 火电5.5442亿千瓦，占77.73% 核电885万千瓦，占1.24% 风电483.17万千瓦(比06年底增158.4%）
发电量：32559亿千瓦时（比06年增长14.44%）
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二、我国电力工业发展概况
我国电源发展战略：优先发展水电，适度发展核 电，积极发展新能源发电。
2.电网 已形成500kV主干网 正负800kV特高压直流输电示范工程(云南－广东) 高压直流输电：500kV直流输电网(问：高压直流
输电有什么优点？如何进行AC→DC→AC变换？)
西电东送工程：“十一五”期间投资6000多亿元
24
8．水力发电存在的问题 ➢建设问题：投资大、工期长，存在库区移民、淹没耕地、破 坏人文景观、破坏自然生态平衡等问题。 ➢运行问题：发电量受气象、水文、季节水量变化的影响较大， 分丰水期和枯水期，出力不稳定，增加电力系统运行的复杂 性。
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三 峡 水 电 站
26
三峡水电站总装机1820万千瓦，年发电量847亿千瓦时， 是世界最大的水电站。图为吊装三峡左岸电站一台水轮 发电机组的转轮（外径10.6m，高5,3m，重450T)
5
6
世纪发展目标
2010年全国装机容量达到8亿kW，2020年达到11亿kW 。 •电网互联 ➢2010年：形成以三峡电站为中心，连接华中、华东、川 渝三个地区电网的中部电网。届时，全国将形成北、中、 南三大互联电网的格局。 ➢2020年：形成除新疆、西藏、台湾之外的，以三峡电网 为中心的全国统一联合电网。 ➢21世纪：在北、中、南三大电网的基本格局下，逐步形 成全国联合大电网。与此同时，在21世纪将形成与周边国 家互联的亚洲东部联合电网。
二、我国电力工业发展概况
1.电源（发电） 2007年底数据 装机容量：7.13亿千瓦（比06年增14.36%）
其中：水电1.4526亿千瓦，占20.36% 火电5.5442亿千瓦，占77.73% 核电885万千瓦，占1.24% 风电483.17万千瓦(比06年底增158.4%）
发电量：32559亿千瓦时（比06年增长14.44%）
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二、我国电力工业发展概况
我国电源发展战略：优先发展水电，适度发展核 电，积极发展新能源发电。
2.电网 已形成500kV主干网 正负800kV特高压直流输电示范工程(云南－广东) 高压直流输电：500kV直流输电网(问：高压直流
输电有什么优点？如何进行AC→DC→AC变换？)
西电东送工程：“十一五”期间投资6000多亿元
24
8．水力发电存在的问题 ➢建设问题：投资大、工期长，存在库区移民、淹没耕地、破 坏人文景观、破坏自然生态平衡等问题。 ➢运行问题：发电量受气象、水文、季节水量变化的影响较大， 分丰水期和枯水期，出力不稳定，增加电力系统运行的复杂 性。
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三 峡 水 电 站
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三峡水电站总装机1820万千瓦，年发电量847亿千瓦时， 是世界最大的水电站。图为吊装三峡左岸电站一台水轮 发电机组的转轮（外径10.6m，高5,3m，重450T)
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世纪发展目标
2010年全国装机容量达到8亿kW，2020年达到11亿kW 。 •电网互联 ➢2010年：形成以三峡电站为中心，连接华中、华东、川 渝三个地区电网的中部电网。届时，全国将形成北、中、 南三大互联电网的格局。 ➢2020年：形成除新疆、西藏、台湾之外的，以三峡电网 为中心的全国统一联合电网。 ➢21世纪：在北、中、南三大电网的基本格局下，逐步形 成全国联合大电网。与此同时，在21世纪将形成与周边国 家互联的亚洲东部联合电网。
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设备额定功率PN 之比值，即
Ku
Pav PN
3．二项式系数b、c。
2020/6/24
河北科技大学电气工程系
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2.3 确定计算负荷的方法
一、概述
求计算负荷的方法有：需要系数法、二项式系数法、利 用系数法和单位产品耗电量法等。
二、按需要系数确定计算负荷
1．设备容量Pe的确定
➢对长期工作制的用电设备： Pe PN ➢对反复短时工作制的用电设备：其设备容量是指换算到统 一暂载率下的额定功率。
✓ 线路的供电效率 WL。
因此，用电设备组的计算负荷为:
P30
KKL
eWL
Pe K d
Pe
K d
KKL
eWL
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2.3 确定计算负荷的方法
2．多个用电设备组的计算负荷
当车间配电干线上有多组用电设备时，各组用电设备的最 大负荷不同时出现，此时应计入一个同时系数。
I 30 S30 3U N
式中，b、c为二项式系数，查书中表2-7； 为由x台容量
最大用电设备投入运行时增加的附加负荷（kW）；b Pe 为
该用电设备组的平均负荷（kW）。
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2.3 确定计算负荷的方法
2．对不同工作制的多组用电设备
P30 (c Px )max （b Pe）
通过负荷的统计计算求稳出定的温升、的用时以间按大约发为热3τ～条4件τ，选即载择导体和
流导体大约经半小时（30min）后可
电气设备的一个假想的持续达负到荷稳值定温，升称值为计算负荷，用Pc（或
Qc 、Sc 、 Ic ）表示。
通常把根据半小时平均负荷所绘制的负荷曲线上的 “最 大负荷”称为计算负荷，并作为按发热条件选择电气设备的依 据，因此
n1
I pk K I N .i I st.max
或
I pk I 30 （I st I N ) max
i 1
式中，Ist.max和（I st I N )max 分别为用电设备中起动电流与额定电流
之差最大的那台设备的起动电流及其起动电流与额定电流之差；
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折算方法：按同一周期等效发热条件进行换算。
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2.3 确定计算负荷的方法
Q I 2Rt，当R、Q一定时，I 1 t
而P I，同一周期的 t， 因此P 1
∴
Pe N
PN
✓ 吊车电动机组（包括电葫芦、起重机、行车等 ）的设备容 量：指统一换算到ε=25%时的额定功率（kW），即
Pc Pmax P30
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2.1 电力负荷与负荷曲线
二、确定计算负荷的系数
1．需要系数Kd：负荷曲线中的最大有功计算负荷Pmax与全部
用电设备额定功率PN 之比值，即
Kd
Pmax PN
P30 PN
2．利用系数Ku：负荷曲线中的平均计算负荷Pav与全部用电
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93 93.795
18.169 27.514
16.35
24.76
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29.67 45.1
20
2.3 确定计算负荷的方法
二、按二项式系数法确定计算负荷
1．对同一工作制的单组用电设备
P30 c
Px b
Pe
Q30 P30 tan
S30 P320 Q320
对应的功率因数的正切值。
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2.3 确定计算负荷的方法
例2-2（P37）
用电设备
设备台数
序 名称
号
总台 大容量
数 台数
电力负荷计算表
设备容量
二项式系数
Pe Px
/kW
/kW
b
cos tans c
计算负荷P30/kW
1 切削机床 2 通风机组
30
5
3
3 吊车组
式中， Pe. 为接于同一线电压的单相设备容量 （kW）。
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2.3 确定计算负荷的方法
✓ 一般情况：应先将接于线电压的单相设备容量换算为接于 相电压的设备容量，换算公式如下：
A相:
PA p AB A PAB pCA A PCA
B相:
QA qAB APAB qCA APCA
暂载率（负荷持续率）：指设备工作时间与工作周期的百
分比值，即
t 100% t 100%
T
t t0
吊车：标准暂载率有15%、25%、40%和60%四种 电焊机：标准暂载率有50%、65%、75%和100%四种
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2.1 电力负荷与负荷曲线
三、负荷曲线
1．负荷曲线的分类 ➢按性质分：有功负荷曲线和无功负荷曲线 ➢按负荷持续时间分：日负荷曲线、月负荷曲线和年负荷曲线
PB pBCB PBC p ABB PAB QB qBCB PBC qABB PAB
C相:
PC pCAC PCA pBCC PBC QC qCAC PCA qBCC PBC
然后分相计算各相的设备容量，则最大负荷相的3倍即为总 的等效三相设备容量。
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P30 K P30.i
Q30 K Q30.i
S30
P320
Q320
I 30 S30 3U N
式中， K 为同时系数 ，查书中表2-5 。
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2.3 确定计算负荷的方法
例2-1（P35）
电力负荷计算表
序 号
用电设备 名称
台数
设备容量/kW 铭牌值 换算值
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2.3 确定计算负荷的方法
确定用电设备组的计算负荷时，应考虑以下几种因素：
✓ 各用电设备因工作情况不同，可能不同时工作，因此应考
虑一个同时使用系数 K ; ✓ 各用电设备在工作时，不一定全部在满负荷下运行，因此
应考虑一个负荷系数
K
;
L
✓ 各用电设备的平均效率 e ;
16
2.3 确定计算负荷的方法
2．单台用电设备的计算负荷
➢对长期连续工作的单台用电设备：P30 Pe
➢对需要计及效率的单台用电设备（如电动机）：P30 Pe
3．用电设备组的计算负荷
P30 Kd
Pe
Q30 P30 tan
S30
P320
Q320
I30 S30
3U N
式中，P30 、 Q30、 S30的单位分别为kW、kvar、kVA；Kd为需 要系数，查书中表2-3。
Q30 (c Px )max tan x [(b Pe ) tan ]
S30 P320 Q320
I30 S30 3U N
式中，（c Px）max 为各用电设备组附加负荷
中的最大
值；（b Pe）为各用电设备组平均负荷的总和； tan x 为与
（c Px）max 对应的功率因数角的正切值；tan 为各用电设备组
2
2.1 电力负荷与负荷曲线
一、电力负荷的分级及其对供电的要求
1．一级负荷：中断供电将造成人身伤亡，重大设备损坏，重 大产品报废，或在政治、经济上造成重大损失。
✓供电方式:由两个独立电源供电。
2．二级负荷：中断供电将造成主要设备损坏，大量产品报 废，重点企业大量减产，或在政治、经济上造成较大损失。
Kd
cos
tan
P30/kW
计算负荷 Q30/kvar S30/kVA I30/A
1
金属切削 机床组
30
85
85 0.16 0.5 1.73 13.6
23.53
2 通风机组 3
5
5
0.8 0.8 0.75
4
3
3 吊车组
1
3
3.795 0.15 0.5 1.73 0.569
0.984
小计
34
负荷总计 （ K 0.9 ）
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2.1 电力负荷与负荷曲线
四、与负荷曲线有关的物理量
1．年最大负荷和年最大负荷利用小时数
➢年最大负荷Pmax ：指全年中消耗电能最多的半小时的平均
功率，即
Pmax P30
➢年最大负荷利用小时数Tmax： 在此时间内，用户以年最大负荷
持续运行所消耗的电能恰好等于
全年实际消耗的电能，如图2-4所
示。
Tmax
Wa Pmax
8760
pdt
0
Pmax
图2-4 年最大负荷与年最大负荷利用小时数
2020/6/24可见：年负荷曲线越平河坦北科，技Tm大ax学越电大气；工年程负系荷曲线越陡，Tmax越小。 8
2.1 电力负荷与负荷曲线
2．平均负荷与负荷系数
➢平均负荷Pav：电力负荷在一定时间t内平均消耗的功率，即
✓供电方式:由双回路供电。
3．三级负荷：所有不属于一、二级负荷的电力负荷。 ✓供电方式:对供电电源无特殊要求。
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2.1 电力负荷与负荷曲线
二、用电设备的工作制
1．连续运行工作制（长期工作制）
2．短时运行工作制（短时工作制）
3．断续周期工作制（反复短时工作制）