发电厂变电所电气设备 第1章 概述
发电厂和变电站电气设备概述课件
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预防性试验
定期对电气设备进行预 防性试验，检测设备的
性能和绝缘状况。
故障处理
当设备发生故障时，及 时进行处理和修复，恢
复设备的正常运行。
维护保养
根据设备的运行状况和 使用情况，进行适当的 维护保养，延长设备的
使用寿命。
03
电气设备保护与控制
继电保护装置
01
继电保护装置的作用
当电力系统中的电力元件（如发电机、线路等）或电力系统本身发生故
故障诊断技术
针对发电厂和变电站电气设备的常见故障，采用多种故障诊断技术，如振动分析、红外检测、超声检 测等，快速定位故障部位。
处理措施
根据故障类型和程度，采取相应的处理措施，如更换故障部件、修复损坏结构、优化设备运行参数等 ，确保电气设备恢复正常运行。同时，还加强设备的日常维护和保养，预防故障的发生。
某500kV变电站二次设备配置与运行
二次设备配置
该变电站二次设备主要包括继电保护装置、测控装置、自动 化装置等，用于监测和控制一次设备的运行状态。
运行特点
该变电站二次设备配置先进，能够实现远程控制和监测，提 高了运行效率和可靠性。同时，该变电站还注重设备维护和 更新，确保设备的长期稳定运行。
电气设备故障诊断与处理
发电厂和变电站电气设 备概述课件
目 录
• 发电厂电气设备 • 变电站电气设备 • 电气设备保护与控制 • 发电厂和变电站电气设备的发展趋势 • 实际应用案例分析
01
发电厂电气设备
发电机的种类与工作原理
种类
水轮发电机、汽轮发电机、燃气 轮发电机等。
工作原理
基于电磁感应原理，将其他形式 的能量转换为电能。
《电业安全操作规程》
《电业安全操作规程》中华人民共和国行业标准《电业安全工作规程》发电厂和变电所电气部分第一章总则第1条为了切实保证职工在生产中的安全和健康、电力系统、发供配电设备的安全运行结合电力生产多年来的实践经验制定本规程. 各单位的领导干部和电气工作人员必须严格执行本规程。
第2条安全生产人人有责。
各级领导必须以身作则要充分发动群众依靠群众要发挥安全监察机构和群众性的安全组织的作用严格监督本规程的贯彻执行. 第3条本规程适用于运用中的发、变、送、配、农电和用户电气设备上工作的一切人员包括基建安装人员。
各单位可根据现场情况制定补充条文经厂局主管生产的领导总工程师批准后执行。
所谓运用中的电气设备系指全部带有电压或一部分带有电压及一经操作即带有电压的电气设备。
第4条电气设备分为高压和低压两种高压设备对地电压在250V以上者低压设备对地电压在250V及以下者. 第5条电气工作人员必须具备下列条件一、经医师鉴定无妨碍工作的病症体格检查约两年一次. 二、具备必要的电气知识且按其职务和工作性质熟悉《电业安全工作规程》发电厂和变电所电气部分、电力线路部分、热力和机械部分的有关部分并经考试合格。
三、学会紧急救护法附录G特别要学会触电急救。
第6条电气工作人员对本规程应每年考试一次。
因故间断电气工作连续三个月以上者必须重新温习本规程并经考试合格后方能恢复工作。
参加带电作业人员应经专门培训并经考试合格、领导批准后方能参加工作。
新参加电气工作的人员、实习人员和临时参加劳动的人员干部、临时工等必须经过安全知识教育后方可下现场随同参加指定的工作但不得单独工作。
对外单位派来支援的电气工作人员工作前应介绍现场电气设备接线情况和有关安全措施。
第7条任何工作人员发现有违反本规程并足以危及人身和设备安全者应立即制止. 第8条对认真遵守本规程者应给予表扬和奖励。
对违反本规程者应认真分析加强教育分别情况严肃处理。
对造成严重事故者应按情节轻重予以行政或刑事处分。
35KV企业变电所电气部分初步设计电气部分课程设计报告书
课程设计报告书课程名称：《发电厂变电站电气设备》课题名称：35KV企业变电所电气部分初步设计系部名称：电气自动化系专业：电力系统自动化技术班级：姓名：学号：指导老师：前言本文是根据中华人民国电力公司发布的《35KV～110KV无人值班变电所设计规程》编写的。
变电所是电力系统的重要组成部分，它直接影响整个电力系统的安全与经济运行，是联系发电厂和用户的中间环节，起着变换和分配电能的作用。
电气主接线是发电厂变电所的主要环节，电气主接线的拟定直接关系着全厂（所）电气设备的选择、配电装置的布置、继电保护和自动装置的确定，是变电站电气部分投资大小的决定性因素。
本次设计为35KV变电站电气部分初步设计，共分为任务书、说明书、计算书三部分，所设计的容力求概念清楚，层次分明。
本文在撰写的过程中，曾得到老师和同学的支持，并提供大量的资料和有益的建议，对此表示衷心的感谢。
由于我本人还是学生，没有接触过这方面的事，对变电站的设计还比较陌生，所以在设计中不免有很多不妥当之处，还忘老师批评指正。
[目录]前言第一篇任务书一、设计要求二、原始资料三、设计任务四、设计成果第二篇说明书第一章概述第二章主接线设计方案第三章主变台数和容量的选择第四章所变的选择和所用电的设计第五章短路电流计算第六章导体及电气设备的选择.第三篇计算书一、主变容量的计算二、短路电流计算参考资料第一篇任务书一、设计要求1、建立工程设计的正确观点，掌握电力系统设计基本原则和方法。
2、培养独立思考、解决问题的能力。
3、学习使用工程设计手册和其他参考书的能力，学习撰写工程设计说明书。
二、原始资料1、某国营企业为保证供电需求，要求设计一座35KV降压变电所，以10KV电缆给各车间供电，一次设计并建成。
2、距本变电所6Km处有一系统变电所，由该变电所用35KV双回路架空线路向待定设计的变电所供电，在最大运行方式下，待设计的变电所高压母线上的短路功率为1000MVA 。
变电站电气设备-完整ppt课件
第一类额定电压是指100伏及以下的额定电压 第二类额定电压是指100～1000伏之间的额定电压 第三类额定电压是指1000伏及其以上的电压等级。
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变电站一次电气设备
变压器 母线 高压断路器 隔离开关 电流互感器 电压互感器 避雷器 电抗器 高压电容器 变电站其他设备
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硬母线
变压器瓷 套管
某220kV变电站SFSZ9-220/120000主变压器 电气符号：TM
主变压器在输变电网络中承担变换电压等级的作用，利用电磁感应的原理来改
造成明显断开点，为设备检修创造可靠条件。无灭弧装置，所以不能开断负荷
电流和故障电流。
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支柱绝 缘子
220kV电流互感器 型号 LB6-220 电气符号：TA
电流互感器起到变流和电气隔离作用。便于二次仪表测量需要转换为比较统一
的电流。它是电力系统中测量仪表、继电保护等二次设备获取电气一次回路电
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灭弧室
操作 机构 箱
220kV高压断路器 型号 HPL-245E1 电气符号：QF
高压断路器用来开断电力系统正常时的负荷电流和空载电流，还可以与继电保
护与自动装置配合，快速切断短路电流。
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隔离开关动 触头
隔离开关静 触头
支柱绝 缘子
三相 联动 杆
220kV隔离开关 型号 GW23A-252DW 电气符号：QS
发电厂电气部分(第五版)苗世洪课件
目前，我国最大的火电机组容量为110万kW（新疆农六师煤电有限公司二期工程 ），最大的水电机组容量为80万kW（向家坝水电站），最大的核电机组容量为175万 kW（台山核电站）；最大的火力发电厂装机容量为540万kW（内蒙古托克托电厂， 8×60万+2×30万kW），最大的水力发电厂装机容量为2250万kW（三峡电厂，32×70 万+2×5万kW），最大的核电发电厂装机容量为380万kW（大亚湾——岭澳核电站， 2×90万+2×100万kW），最大的抽水蓄能厂装机容量为240万kW（广东抽水蓄能电厂 ，8×30万kW）。
2016年4月发电厂电气部分第一章概述571章第二章载流导体的发热和电动力72126章第三章灭弧原理及主要开关电器127215目录章第四章电气主接线及设计216357第五章厂用电接线及设计358470第六章导体和电气设备的原理与选择471576第七章配电装置577627发电厂电气部分第八章发电厂和变电站的控制与信号第九章同步发电机的运行第十章电力变压器的运行628674675710711791发电厂电气部分第一节电力工业发展概况一我国电力工业发展简况第一章概述1882年7月26日上海电气公司在上海成立安装了一台以蒸汽机带动的直流发电机并正式发电从电厂到外滩沿街架线供给照明用电这是我国的第一座火电厂
发电厂电气部分
第八章 发电厂和变电站的控制与信号 第九章 同步发电机的运行 第十章 电力变压器的运行
628～674 675～710 711～791
发电厂电气部分
第一章 概述
发电厂电气部分课后题
《发电厂电气部分》课后习题第一章概述1.1发电厂的作用是什么？都有哪些类型？答：作用：发电厂是把各种天然能源（化学能、水能、原子能等）转换成电能的工场。
类型：火力发电厂、水力发电厂、核能发电厂、风力发电厂、地热发电厂、太阳能发电厂、海洋能发电厂、生物质能发电厂、磁流体发电厂等。
1.2火力发电厂的种类有哪些？其电能生产过程及其特点是什么？答：（1）种类：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。
②按蒸气压力和温度分：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：凝所式气轮机发电厂、燃气轮机发电厂、内燃机发电厂和蒸汽—燃气轮机发电厂。
④按输出能源分：凝气式发电厂、热电厂。
⑤按发电厂总装机容量分：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。
（2）火电厂的生产过程概括起来说是把煤中含有的化学能转变为电能的过程。
整个生产过程分三个系统：燃料的化学能在锅炉燃烧变为热能，加热锅炉中的水使之变为蒸汽，称为燃烧系统；锅炉产生的蒸汽进入气轮机，冲动气轮机的转子旋转，将热能转变为机械能，称不汽水系统；由气轮机转子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。
1.3凝汽式水力发电厂主要由哪些部分构成？答：（1）燃烧系统——运煤系统、磨煤系统、燃烧系统、风烟系统、灰渣系统（2）汽水系统——给水系统、补充给水系统、循环水系统（3）电气系统——发电机、励磁装置、厂用电系统和升压变电所等。
1.4水力发电厂的种类有哪些？其电能生产过程及其特点是什么？答：（1）①按集中落差的方式分为：堤坝式水电厂、坝后式水电厂、河床式水电厂、引水式水电厂、混合式水电厂。
②按径流调节的程度分为：无调节水电厂、有调节水电厂、日调节水电厂、年调节水电厂、多年调节水电厂。
（2）水电厂具有以下特点：①可综合利用水能资源；发电成本低，效率高；②运行灵活；③水能可储蓄和调节；④水力发电不污染环境；⑤水电厂建设投资较大工期长；⑥水电厂建设和生产都受到河流的地形，水量及季节气象条件限制，因此发电量也受到水文气象条件的制约，有丰水期和枯水期之分，因而发电量不均衡；⑦由于水库的兴建，淹没土地，移民搬迁，农业生产带来一些不利，还可能在一定和程度破坏自然的生态平衡。
第一章 发电厂、变电站概述
80.2
78.9 81.5 78.9
76.88 73.38
75.4
1990 1995 1996 1997 1998 1999 2000 2001 2002 2003 2004
2004年我国单位发电量所支持的GDP与世 界主要发达国家比较
600 508.6 500 400 300 200 100 0 德国 日本 法国 美国 加拿大 436.6 366.5 294.9 172.6 75.4 中国
1998年到2005年我国用电增长与经 济增长的对比情况
GDP增长率 用电量增长率
15.4 11.6 9 8.3 9.1 10 10.1 9.9 14.9 14.26
16 14 12
11.4 7.8 7.6 6.6 8.4
(%)
10 8 6 4 2 0 1998 1999 2000 2.1
2001
521 69.5 53 16.2
597 75.0 58 18.1
635 76.0 63 19.2
单位发电量耗水量 (千克/千瓦时)
4.1
3.9
3.6
3.4
3.2
3.1
2000－2005年火电厂用水量和单位发 电量耗水量情况
用水量 单位发电量耗水量
700 650 600 550 500 450 400 350 300
4、电力资源节约
2000－2005年我国发电企业供电煤耗
年份
供电煤耗 （克千瓦时）
2000年
392
2001年
385
2002年
383
2003年
380
2004年
376
2005年
电网基础知识培训教程PPT课件
2、中间变电所： 起中间环节的作用。停电后，将引起区 （220-330KV) 域网解裂。
3、地区变电所： 以对地区用户供电为主。
（110-220KV)
3
4、终端变电所：接近负荷点，高压侧高电压多为110KV。 5、企业变电所：工矿企业专用变电所，电压为110-220KV。
§2 发电厂电器设备概述
发电厂的电气设备是发电厂生产过程的最后一个环节。
(rated voltage)所规定的电压。1000V以上为高压， 以下为低压
二、额定电流：(rated current)
指在一定的基准环境温度下，允许长期通过设备的最 大电流，并且此时设备的绝缘和载流部分被长期加热的最 高温度不超过所规定的允许值。
超过额定温度会造成绝缘老化，降低设备使用年限。
7
§4 电力系统中性点的运行方式（补充） 一、中性点接地方式：
负 设W相接地，接地电
NV
阻为零）
W
荷 （压1为）故中障性相点电对压地：电UW
CW CV CU
（2）U、V两相对地
电压升高了 3 倍，
线电压保持不变
3、适用范围：
（3）接地电流为容性，等于正 常时一相对地电容电流的3倍
（1）电压在500V以下的三相三线制系统
（2）3-10KV系统当接地电流</=30A时 （3）20-60KV系统当接地电流</=10A时 （4）与发电机有直接电气联系的3-20KV系统，如要求 发电 机带内部单相接地故障运行，当接地电流</=51A1
采用消弧线圈接地。
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U NV W
四、中性点直接接地
负
的系统
荷
1、 中性点的电位恒 等于地电位
Id
发电厂变电站电气部分名词解释
发电厂变电站电气部分名词解释发电厂变电站电气部分名词解释、简答题第一章、一、发电厂：将各种形式的一次能源转换为电能的工厂。
按利用一次能源的形式发电厂分为火电厂、水电厂、核电厂和其它能源电厂核电厂和其它能源电厂。
其它能源电厂包括风力发电场、太阳能发电厂、地热发电厂和潮汐发电厂。
1、火电厂：将燃料的化学能转换为电能的电厂利用的燃料：煤、天然气、重油等我国以燃煤电厂为主，火电厂的装机容占总火电厂的装机容占总火电厂的装机容占总80％分类：凝汽式电厂：不对外供热热电厂：兼对外供热热效率热效率热效率热效率火电厂的分类火电厂的分类火电厂的分类火电厂的分类热效率＝凝汽式电厂：30～40％热电厂：60～70％％火电厂的运行特点：系统主力；机动性差，带较恒定负荷运行；环境污染2、核电厂：利用的燃料：U-235的同位素；主要生产过程：与火电厂的基本生产过程类似核电厂的运行特点：特别注意安全；承担基荷，需配套建设抽水蓄能电站；污染远低于火电厂3、水电厂主要生产过程：利用水的位能(势能)生产电能；当控制闸门打开时，水流进入水轮机，冲动水轮冲动水轮机带动发电机发电发电容量与水电站的上下游水位差和流过水轮机的水量(流量)的乘积成正比根据获得水位差的不同，可将水电厂分为堤坝式水电厂、引水式水电厂水电站的梯级开发与火电厂比较，水电厂的水工建筑工程大，建站时间长，单位kW 投资大，但发电成本低在一条河上，往往建设多个水电站，称为梯级开发梯级电站从上到下排序，上级电站的尾水是下级电站最主要的来水，如何从航行如何从航行、发电的综合效益考发电的综合效益考虑，使梯级电站运行最佳是一个十分重要的技术经济问题，称为梯级电站的运行调度优化金沙江水电站梯级开发:乌东德-白鹤滩-溪洛渡- 向家坝水电厂的运行特点：起停迅速，易于实现自动化；负荷可大幅度快速变化；受季节影响大抽水蓄能电站水工有上下库，不受水文条件限制；机组合二为一：机组正转机组正转，水轮机水轮机－发电机组，为发电状态；机组反转机组反转机组反转，电动机－水泵机组为电动状态电站总效率65～70％效益：技术效益、经济效益二、变电站发电厂的变电站：升压变电站电力网的变电站：降压变电站电力网变电站的分类：根据电压等级、容量不同，可分为高层：枢纽变电站；中层：区域变电站；低层：配电变电站枢纽变电站：联络本电力系统中的各大电厂与大区域或大容量的重要用户，并实施与远方其它电力系统的联络，是实现联合发是实现联合发是实现联合发是实现联合发、输、配电的枢纽；电压最高，容量最大，是电力系统最上层的变电站；目前我国大多数地区的枢纽变电站的电压为500kV，西北地区为750kV区域变电站高压进线来自枢纽变电站或附近的大型发电厂，低压对多个小区域负荷供电，并可能接入一些中、小型电厂；是电力系统的中层变电站；目前我国大多数地区的区域变电站的电压为220kV，西北地区为330kV配电变电站进线来自于区域变电站，对一个小区域(城市)或较大容的工厂供电；是电力系统最下层的变电站；目前我国大多数地区的配电变电站的电压为110kV第二章一、接线一次接线:以传输能量为目的，大功率负荷电流所通过的电路部分。
工厂供电--习题解答
工厂供电--习题解答第一章概述习题解答：1-1 电力系统——发电厂、变电所、电力线路和电能用户组成的一个整体。
1-2:供配电系统－－由总降变电所、高压配电所、配电线路、车间变电所和用电设备组成。
总降压变电所是企业电能供应的枢纽。
它将35kV ～110kV 的外部供电电源电压降为 6 ～10kV 高压配电电压，供给高压配电所、车间变电所和高压用电设备。
高压配电所集中接受 6 ～10kV 电压，再分配到附近各车间变电所和高压用电设备。
一般负荷分散、厂区大的大型企业设置高压配电所。
1-3.发电机的额定电压,用电设备的额定电压和变压器的额定电压是如何规定的?为什么?答(1)用电设备的额定电压等于电力线路的额定电压;发电机的额定电压较电力线路的额定电压要高5%;变压器的一次绕组的额定电压等于发电机的额定电压(升压变压器)或电力线路的额定电压(降压变压器);二次绕组的额定电压较电力线路的额定电压要高10%或5%(视线路的电压等级或线路长度而定).(2.)额定电压是能使电气设备长期运行在经济效果最好的电压,它是国家根据经济发展的需要及电力的水平和发展的趋势经过全面技术经济分析后确定的. 1-4,电能的质量指标包括哪些?答:电能的质量指标有电压.频率.供电可靠性.1-5什么叫电压偏移，电压波动和闪变？如何计算电压偏移和电压波动？答：电压偏差是电压偏离额定电压的幅度。
电压波动是指电压的急剧变化。
周期性电压急剧变化引起光源光通量急剧波动而造成人眼视觉不舒适的现象，成为闪变。
电压偏差一般以百分数表示，即△U％＝（U－UN）／UN ×100电压波动程度以电压最大值与最小值之差或其百分数来表示，即&U=Umax－Umin&U%=（Umax－Umin）／UN ×100式中，&U为电压波动；&U%为电压波动百分数；Umax ，Umin为电压波动的最大值和最小值（KV）；UN为额定电压（KV）。
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
电气一次设备和电气主接线讲义全
电⽓⼀次设备和电⽓主接线讲义全电⽓⼀次设备及主接线第⼀章电⽓设备第1节概述发电⼚变电站的电⽓设备，根据其⽤途常分为⼀次设备和⼆次设备。
⼀次设备是指直接⽣产、输送和分配电能的设备，包括有⽣产变换电能的设备（如发电机、变压器），开关设备（如⾼、低压断路器、隔离开关、接触器等），限流限压设备（如避雷器、电抗器），接地装置，载流导体（如母线、电⼒电缆等）。
⼆次设备是对⼀次设备进⾏控制、测量、监视和保护的电⽓设备，包括测量表计（如电压表、电流表、功率表），继电保护及⾃动装置（如各种继电器、端⼦排），直流设备（如直流发电机、蓄电池）。
下⾯主要针对部分⼀次设备的作⽤和⼯作原理进⾏介绍。
第2节母线在发电⼚变电站中，将发电机、变压器和各种电器连接的导线称为母线。
母线是电⽓主接线和各级电压配电装置中的重要环节。
它的作⽤是汇集和分配电能。
母线按所使⽤的材料可分为铜母线、铝母线和钢母线。
铜母线：具有电阻率低、机械强度⾼、抗腐蚀性强等特点，是很好的导电材料。
但铜的储量少，属贵重⾦属，⼀般在含有腐蚀性⽓体的场合采⽤。
铝母线：电阻率⽐铜⾼，但储量丰富，⽐重⼩，加⼯⽅便，价格便宜，通常情况下采⽤铝母线。
钢母线：机械强度⾼，价格便宜，但钢的电阻率是铜的7倍，⽤于交流时会有很强的集肤效应，所以仅⽤于⾼压⼩容量回路（如电压互感器）。
母线按其截⾯形状可分为矩形母线、管形母线和槽形母线。
矩形母线：具有集肤效应系数⼩、散热条件好、安装简单、连接⽅便等优点，在35kV 及以下的户配电装置中多采⽤矩形母线。
管形母线：是空芯导体，集肤效应系数⼩，且电晕放电电压⾼。
在35kV以上的户外配电装置中⼴泛采⽤。
槽形母线：电流分布⽐较均匀，与同截⾯的矩形母线相⽐，具有集肤效应系数⼩、冷却条件好、⾦属材料的利⽤率⾼、机械强度⾼等优点。
当母线的⼯作电流很⼤，每相需要三条以上的矩形母线才能满⾜要求时，⼀般采⽤槽形母线。
第3节⾼压断路器⾼压断路器是电⼒系统最重要的控制和保护设备，是开关电器中最完善的⼀种设备，它的基本功能如下：1、关合状态下为良导体2、开断状态下具有良好绝缘3、能开断额定开断电流以下的电流4、关合短路电流5、⾼的运⾏可靠性3.1 ⾼压断路器的类型⾼压断路器按安装地点分可分为户型和户外型两种；按灭弧介质及灭弧原理可分为SF6断路器、真空断路器、油断路器（⼜分为多油、少油断路器）、空⽓断路器等。
火力发电厂电气部分及电气设备
电气接线的类型：
由一次设备所连成的电路称为（电气）一次接线或 电气主接线； 由二次设备所连成的电路称为（电气）二次接线。
二、电气接线
电气主接线通常用电气主接线图来表示。
WL3 WL4
W5 W4 QF3 WL1
220kV
QF4 WL2
QF5
T1
T2
T3
W3 W1 QF1 QF2
110kV W2
一、电气设备
2. 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
辅助设备、低压设备
类型：
① 测量表计 ② 继电保护、自动装置及远动装置 ③ 直流电源设备 ④ 操作电器、信号设备及控制电缆
一、电气设备
2. 二次设备
① 测量表计
如电压表、电流表、功率表和电能表等。 用于测量电路中的电气参数。
一、电气设备
2. 二次设备
④ 操作电器、信号设备及控制电缆
操作电器（如各种类型的操作把手、按钮等） 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。
二、电气接线
电气接线的含义：
在发电厂和变电所中，根据各种电气设备的作用和 要求，按一定的方式用导体连接起来所形成的电路 称为电气接线。
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。 燃烧系统由运煤、磨煤、燃烧、风烟、灰 渣等系统组成。
一、火力发电厂
(1) 燃烧系统
运煤系统
磨 煤 系 统
风烟系统
灰渣系统 燃烧系统
第一章（电气主接线）
第⼀章（电⽓主接线）第⼀章电⽓主接线系统电⽓主接线主要是指在发电⼚、变电所、电⼒系统中，为满⾜预定的功率传送⽅式和运⾏等要求⽽设计的、表明⾼压电⽓设备之间相互连接关系的传送电能的电路。
电路中的⾼压电⽓设备包括发电机、变压器、母线、断路器、隔离开关、线路等。
它们的连接⽅式，对供电可靠性、运⾏灵活性及经济合理性等起着决定性作⽤。
对⼀个电⼚⽽⾔，电⽓主接线在电⼚设计时就根据机组容量、电⼚规模及电⼚在电⼒系统中的地位等，从供电的可靠性、运⾏的灵活性和⽅便性、经济性、发展和扩建的可能性等⽅⾯，经综合⽐较后确定。
它的接线⽅式能反映正常和事故情况下的供送电情况。
第⼀节主接线的基本形式600MW 汽轮发电机组电⼚有关的基本接线形式有：双母线接线、⼀个半断路器接线（3／2接线）、桥型接线、单元接线。
⼀、双母线接线 1．⼀般双母线接线如图1－1所⽰，它具有两组母线：⼯作母线Ⅰ和备⽤母线Ⅱ。
每回线路都经⼀台断路器和两组隔离开关分别接⾄两组母线，母线之间通过母线联络断路器（简称母联）QF b 连接，称为双母线接线。
有两组母线后，使运⾏的可靠性和灵活性⼤为提⾼，其特点如下：（1）检修任⼀组母线时，不会停⽌对⽤户连续供电。
例如：检修母线Ⅰ时，可把全部电源和负荷线路切换到母线Ⅱ上。
（2）运⾏调度灵活，通过倒换操作可以形成不同的运⾏⽅式。
当母联断路器闭合，进出线适当分配接到两组母线上，形成双母线同时运⾏的状态。
有时为了系统的需要，亦可将母联断路器断开（处于热备⽤状态），两组母线同时运⾏。
此时这个电⼚相当于分裂为两个电⼚各⾃向系统送电。
显然，两组母线同时运⾏的供电可靠性⽐仅⽤⼀组母线运⾏时⾼。
（3）在特殊需要时，可以⽤母联与系统进⾏同期或解列操作。
当个别回路需要独⽴⼯作或进⾏试验（如发电机或线路检修后需要试验）时，可将该回路单独接到备⽤母线上进⾏。
2．带有旁路母线的双母线接线⼀般双母线接线的主要缺点是：检修线路断路器会造成该回路停电。
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3. 弧隙电压恢复过程
弧隙恢复电压的变化规律分两种情况 （1）弧隙恢复电压按指数规律变化; （2）弧隙恢复电压呈现周期性振荡的变化规律。
弧隙恢复电压的特点
（1）周期性振荡的恢复电压最大值，较指数规律的恢 复电压最大值大得多。所以周期性振荡的恢复电压更容 易发生再击穿现象。
（2）振荡型恢复电压的上升速率，比指数规律恢复电 压的上升速率大得多，振荡频率越大，恢复电压的上升 速率也越大。因此，振荡型恢复电压可能很快超过弧隙 介质强度，造成电弧重新燃烧。
三、本门课程的作用
在完成《电路》、《电机学》、《电力系统分 析》课程学习的基础上，通过本门课程的学习， 使学生了解和掌握发电厂变电所电气部分的组 成；高压开关电器的基本结构、工作原理及其 选择；电气主系统的基本接线原理；高压配电 装置的基本结构形式；发电厂变电所的控制与 信号部分。该课程是本专业最为重要的专业课 之一。
热击穿
热击穿：电弧电流过零后短时间内，若弧隙温度仍然保 持在30000K～40000K以上 ，使残余电流比较大，电源 输入弧隙的能量大于弧隙散发到外界的热量，那么，弧 隙导电性将越来越强，最终导致电弧重燃。
电击穿
如果恢复电压增 大很快，超过介 质强度增加速度， 而且恢复电压数 值大于介质强度， 就要发生再击穿， 使电弧重燃。
1.气体介质的温度 2.气体介质的压力 3.触头之间的外加电压 4.触头之间的开断距离 5.触头之间的介质种类 6.开关电器的触头材料
影响复合和扩散的物理因素
（1）游离质点的密度 （2）电弧的温度 （3）电弧区的气体压力 （4）电弧区的质点密度
三.交流电弧的特性和熄灭条件
1.交流电弧的特性 (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。 (2)电弧有热惯性。 (3)交流电流每隔半个周期要经过零值一次， 称为“自然过零”。
一、电弧的产生和维持
电弧:一种气体的游离放电现象. 游离:使电子从围绕原子核运动的轨道中解脱出
来，成为自由电子。 电弧放电:触头之间的气体因为游离而形成大量
的自由电子(带负电荷)和正离子(带正电荷)，产 生光和热，变为导电状态。
电弧中自由电子的来源
（1）热电子发射 （2）强电场发射 （3）电场游离 （4）热游离 结论：在断路器触头间隙中，由热电子发射
一.电弧的产生和维持 Product and standing of arc 二. 电弧的熄灭 Flameout of arc 三.交流电弧的特性和熄灭条件 The characteristic of alternating arc and the
condition of flameout 四.熄灭交流电弧的常用方法 Conventional methods of flameout alternating arc
概述 General introduction
一. 发电厂和变电所的作用 Action of power plant and substation 二.本门课主要内容 Main content of the text-books 三.本门课的作用 Action of the class 四. 参考资料 The reference books
和强电场发射产生电子，由电场游离产生电弧， 由热游离维持电弧燃烧。
电极触头分离发射自由电子示意图
二. 电弧的熄灭
电弧的熄灭是电弧区域内已电离的质点不断 发生去游离的结果。
（1）复合： 异号带电质点的电荷发生中和。
（2）扩散： 自由电子和正离子从电弧区逸出，到达电弧 区以外。
影响游离作用的物理因素
2.弧隙介质强度恢复过程
❖ 弧隙从导电状态转变成绝缘状态所经 历的过程。
❖ 近阴极效应：当电弧电流自然过零后, 在极短时间内(约0.1～1.0μs)，弧隙 就立刻出现150～250伏的起始介质 强度的现象。
近阴极效应
电弧电流过零后，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。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正极；而此时质 量比电子大得多的正离子虽然因带正电运 动方向也要改变，但由于惯性较大，来不 及改变运动方向，还停留在原处未动。
四、参考资料
1.《发电厂电气部分》中国电力出版社 熊信银 2. 《发电厂电气部分》中国电力出版社 姚春球 3.《电力系统工程》上海电力学院 陆敏政 4.《电力工程设计手册》 西北电力设计院
第一章 高压开关电器 High-tension switches
1.1 开关电器中的电弧 Arc in switcห้องสมุดไป่ตู้es
近阴极效应
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，这样就使阴 极附近出现了介质强度。 在极短时间内(约O.1～ 1.0μs)，弧隙介质强度 将达到150～250V。
影响介质强度恢复速度的物理因素
（1）弧隙温度 （2）弧隙介质的特性 （3）灭弧介质的压力 （4）断路器跳闸时，触头的分断速度
4. 交流电弧的熄灭条件
在交流电流过零，电弧自然熄灭后，若加 强弧隙的冷却，不发生热击穿；同时加强 去游离作用，使弧隙的介质强度恢复数值 始终大于加在弧隙两端的恢复电压，弧隙 不会发生电击穿，则电弧不会重燃。
交流电弧重燃和熄灭的示意图
四.熄灭交流电弧的常用方法
(1)拉长电弧 (2)油吹灭弧 (3)压缩空气吹弧 (4)用SF6气体灭弧 (5)真空灭弧 (6)磁吹灭弧 (7)用窄缝灭弧 (8)长电弧截成多段串联的短电弧
磁吹线圈灭弧原理
1—磁吹铁心； 2—磁吹线圈； 3—静触头； 4—动触头； 5—灭弧片； 6—灭弧罩 7—电弧移动位置
一、发电厂和变电所的作用
1. 发电厂：生产电能，并通过升压站将电 能提高到一定高的电压等级。
2. 降压变电所：传输电能并改变电压（降 压），直至达到负荷所需要的电压。
发电厂
变压器
二、本门课程的主要内容
1.高压开关电器 2.互感器 3.电气主接线 4.发电厂和变电所的自用电 5.配电装置 6.电气设备的选择 7.发电厂和变电所的控制与信号