高压电气设备的选择概论
10kV某变电站主变压器选择概论
10k V某变电站主变压器选择概论摘要：变电站作为电力系统中的重要组成部分，直接影响整个电力系统的安全与经济运行在系统中起着汇聚和分配电能的作用，担负着向该地区工厂、农村供电的重要任务。
正确选择主变压器，可以达到使本地区电网安全、可靠、经济的运行的目的。
关键词：主变压器；短路阻抗；负荷。
第一章设计的内容和要求1.1原始资料分析1、变电站的建设规模（1）、类型：110kV地方变电站。
（2）、最终容量：根据电力系统的规划需要安装两台容量为31.5 MVA，电压为110kV/35kV/10kV的主变压器，主变各侧容量比为100/100/100，一次设计并建成。
2、电力系统与本所的连接情况（1）、待设计的变电站是一座降压变电站，担负着向该地区工厂、农村供电的重要任务。
（2）、本变电站有两回平行线路与110kV电力系统连接，有两回35kV电力系统连接。
（3）、本变电站在系统最大运行方式下的系统正、负阻抗的标么值示意图=100MVA）,110kV及35kV电源容量为无穷大，阻抗值各包含平行线路如图1（Sj阻抗在内。
变电所不考虑装调相机、电容器等无功补偿设备，35kV 因电网线路的电容电流较少，也不装设消弧线圈。
110kV出线无电源。
电力负荷水平110kV进出线共2回，两回进线为110kV的平行供电线路，正常送电容量各为35000KVA。
35kV进出线共2回，两回进线连接着35kV电源，输送容量各为35000KVA。
10kV出线共12回，全部为架空线路，其中3回每回输送容量按5000KVA设计；另外5回每回输送容量为4000KVA，再预留四个出线间隔，待以后扩建。
本变电站自用电主要负荷如表1-1表1－1 110kV变电站自用电负荷序号设备名称额定容量（kW）功率因数（cosφ）安装台数工作台数备注1主充电机200.8511周期性负荷2浮充电机 4.50.8511经常性负荷3主变通风0.150.853232经常性负荷4蓄电池通风2.70.8511经常性负荷5检修、试验用电150.85经常性负荷6载波通讯用电10.85经常性负荷7屋内照明 5.2 8屋外照明 4.59生活水泵 4.50.8522周期性负荷10福利区用 1.50.85周期性计算负荷S=5.2+4.5+（20+4.5+0.15*32+2.7+15+1+4.5*2+1.5）*0.85＝49.725 (kVA)5、环境条件（1）当地年最高温度39.1℃，年最低温度－5.9℃，最热月平均最高温度29℃；最热月平均地下0.8m土壤温度21.5℃。
电气工程概论
3
一、电力系统的组成
电力系统就是由发电厂、变电所、输配电线路 和电力用户连接而成的统一整体，包含着电能 的生产、输送、分配和使用。
电力系统加上发电厂的动力部分，如汽轮机、 水轮机、锅炉、水库、反应堆等，称之为动力 系统。
图1-1 电力网、电力系统和动力系统
2020/5/7
4
图1-1 电力网、电力系统和动力系统
➢ 电能质量主要指标的影响因素、主要危害以及 可采用的解决方法见表1-5。
2020/5/7
19
3．提高电力系统运行的经济性
➢ （1）在发电环节，要综合各类发电厂的运行特点， 合理安排其发电顺序，实现电源的优化组合。
➢ （2）在输送电能环节，要采取各种措施降低网络 损耗，提高电能的传输效率。
➢ （3）结合本地区的区域特点，积极致力于新能源 的开发和利用，减少电能的生产和输送成本。
的发生，以及在事故发生后能够最快的缩小事故范围， 防止事故扩大。
2020/5/7
13
2．保证良好的电能质量 衡量电能质量的主要指标有电压、波形和频率。
（1）电压 电压质量一般用电压偏差、电压波动和闪变以及三相
电压不平衡度三个指标来衡量。
U % U U N 100 % UN
（1-1）
式中：△U% 为电压偏差；U电网某点的实际运行电压；
2020/5/7
5
1.发电厂 生产电能的工厂，把不同形式的一次能源转
换成电能。
➢ 分类：据所利用能源的种类不同，可将发电厂 分为火力发电厂、水力发电厂、核能发电厂、 风力发电厂、地热发电厂、太阳能发电厂和潮 汐发电厂等。
➢ 发电厂举例
2020/5/7
6
2.变电所 变电所是联系发电厂和用户的中间环节，起
第1章电气工程概论
• 风力发电、太阳能光伏发电等可再生能源发电技 术的产业化及规模化应用
第1章电气工程概论
• 电气应用领域
• 建筑电气与智能化在建筑行业中的比重越来越大，现 代化建筑物、建筑小区，乃至乡镇和城市对电气照明、 楼字自动控制、计算机网络通信，以及防火、防盗和 停车场管理等安全防范系统的要求越来越迫切，也越 来越高；
第1章电气工程概论
•优化火电结构
• 在火电领域，中国正努力优化煤电结构，推进 大型煤电基地的建设，鼓励发展坑口电站，重点 发展大型高效环保机组和积极发展热电联产机组 ，降低供电煤耗，加快淘汰落后小火电机组的步 伐。 • 据测算，如果中国目前的火电机组全部采用超 超临界技术，供电煤耗就可以从357克标准煤/千 瓦时降至283克标准煤/千瓦时，供电效率从 34.4%提高到43.4%，相当于2007年节省标准煤 约2亿吨、减排二氧化碳5亿吨，同时还能减少运 输与环保压力。
第1章电气工程概论
教学计划(32学时 16周)
• 第1章 电气工程概论 /4
1.1 电气工程的地位和作用 1.2 电机工程 1.3 电力系统工程 1.4 电力电子技术 1.5 高电压工程 1.6 电气工程新技术
• 第2章 电器设备 /2
2.1 电弧与灭弧 2.2 高压断路器 2.3 隔离开关、高压负荷开关、高压熔断器 2.4 低压电器 2.5 互感器 2.6 电气设备的选择
筑电气工程等。
• 电气工程还可分为电机工程、电力电子技术、 电力系统工程、高电压工程。
电气工程与土木工程、机械工程、化学工程及管 理工程并称现代社会五大工程。
第1章电气工程概论
发电工程
电力系统与电气设备概论考试资料
电力系统与电气设备概论第一章1、电是什么时候被发现的？第一台电动机，第一台计算机是什么时候被发明的？答;（1）远在2500多年前，古希腊人就发现用毛皮磨擦过的琥珀能吸引一些像绒毛、麦杆等一些轻小的东西，他们把这种现象称作“电”。
公元1600年，英国医生吉尔伯特(1544～1603)做了多年的实验，发现了“电力”,“电吸引”等许多现象，并最先使用了“电力”、“电吸引”等专用术语,因此许多人称他是电学研究之父。
（2）1821年英国科学家法拉第首先证明可以把电力转变为旋转运动。
1834 德国雅可比发明直流发动机1888 南斯拉夫裔美国特斯拉发明了交流电动机1946年2月14日，世界上第一台电脑ENIAC在美国宾夕法尼亚大学诞生。
2、电磁学的基本定律有哪些？答；基尔霍夫电流、电压定律；磁场连续性定律，安培环路定理，磁路欧姆定律;电磁感应定律，3、电有哪些特点？答；电视看不见摸不着的；流动的；和其他形式的能源可以方便的转换；目前不能大量储存；传播速度是按光速传播的；有直流和交流两种形式。
1、发电机在某一时刻发出的电能,经过输电线路立刻送给了用电设备,二用电设备立刻又转换为其他形式的能量，发电、供电、用电的全过程是在一瞬间完成的。
2、发电量随用电量的变化而变化，生产量和消费量是严格平衡的。
3、电能用户如何用电，用多少电，电网继电气设备的工作状态等都会影响系统的运行。
4、电力系统的暂态过程非常迅速，以10-3～10—6s计。
5、对电能质量（电压和频率）要求非常严格。
6、一旦中断供电可能给国民经济和人民生活造成重大损失。
7、电能目前还不能大量存储。
4、电有哪些用途？答;从物质上说，电子是电的物质基础。
电子是原子的基本构成之一，是你的身体及由原子、分子组成的世界的基本材料之一.通常所说的电，是电场在导体中的传输，理解得最多的是电的能量形态，也就是电能。
有生物电,你体内的神经活动，少不了生物电的存在.有家用电源，视不同的国家和地域，有不同的规格,通常是110V/220V-1P—50/60Hz。
110kv降压变电站电器部分设计开题报告
完成论文所具备的条件：
（1）该课题研究所需要的知识和能力准备，通过我的努力应该可以达到。
（2）该课题研究所需要的指导老师和咨询的途径已经具备。
（3）该课题完成需要阅读《电力系统分析》、《高电压技术》、《发电厂电气部分》、《继电保护系统》、《电力工程概论》等书籍。
通过对原始资料的分析、主接线的选择及比较、短路电流的计算、主要电器设备的选择及校验、接线图的绘制以及防雷与接地设备的选择等步骤、最终确定了110kV变电站所需的主要电器设备、主接线图以及变电站防雷。通过本次毕业设计，达到了巩固《发电厂电气部分》及相关课程的理论知识，掌握变电站电气部分和防雷保护设计的基本方法，体验和巩固我们所学的专业基础和专业知识的水平和能力，培养我们运用所学知识去分析和解决与本专业相关的实际问题，培养我们独立分析和解决问题的能力的目的。务求使我们更加熟悉电气主接线，短路计算以及各种电力手册及其电力专业工具书的使用，掌握变电站电气部分和防雷保护设计的基本方法，并在设计中增新、拓宽、提高专业知识，完善知识结构，开发创造型思维，提高专业技术水平，培养综合能力。
（一）110kV侧
（二）10 kV侧
四、电气主接线的选择
五、短路电流计算
六、电气设备选择
（一）110kV侧设备选择
（二）10 kV侧设备选择
七、配电装置的布置
（一）布置原则
（二）所用变压器的布置
（三）高压开关柜的布置
（四）全所整体布置
八、电气二次部分
（一）总的要求
（二）继电保护及自动装置
结论
预期成果：
研究内容及方案包括研究目标论文提纲预期达到的研究结果和创新点完成论文需具备的条件以及参考文献等论文提纲一绪论一研究背景与意义二研究内容与目标二负荷计算及主变压器选择一负荷分析二主变的选择主变台数主变容量主变形式三线路及变压器回路的计算三系统电压等级中性点运行方式选择一110kv侧二10kv侧四电气主接线的选择五短路电流计算六电气设备选择一110kv侧设备选择二10kv侧设备选择七配电装置的布置一布置原则二所用变压器的布置三高压开关柜的布置四全所整体布置八电气二次部分一总的要求二继电保护及自动装置结论预期成果
大学_电气工程基础上册(陈慈萱著)课后习题答案下载
电气工程基础上册（陈慈萱著）课后习题答案下载电气工程基础上册（陈慈萱著）课后答案下载电气工程基础为21世纪高等学校规划教材。
本书共分10章，主要内容包括电力工程概论、电力网及其分析、变电站的一次设备、电气主接线与配电装置、电力系统短路分析、电气设备的选择、电力系统继电保护、二次系统与自动装置、接地与电气安全以及电力系统过电压保护。
本书全面论述了有关电力网分析、电力工程设计、电气设备制造与安装、电力系统运行等方面的基本知识，具有内容全面、实用性强资料最新、方便教学等特点。
书后还附有电力工程设计常用表格、课程设计参考题目以及习题参考答案。
本书共分12章，主要内容包括电力系统概述、电力系统设备、电气主接线、电气二次接线、电力系统的负荷、电力网络的稳态分析、电力系统的短路计算、电力系统的继电保护、电力系统的安全保护、电力系统电气设备的选择、电力工程设计以及电力系统运行。
本书以电力系统为主，全面论述了发电、输变电和配电系统的构成、设计、运行以及管理的基本理论和设计计算方法，具有内容全面、实用性强、方便教学等特点。
本书可供普通高等院校电气工程及其自动化、自动化等相关专业使用，同时也可供从事发电厂和变电站的电气设计、运行和管理的电气工程技术人员参考。
电气工程基础上册（陈慈萱著）：内容简介点击此处下载电气工程基础上册（陈慈萱著）课后答案电气工程基础上册（陈慈萱著）：目录第1章电力系统概述11.1电力系统的发展历程11.2电力系统基本概念11.3发电系统21.3.1发电能源简介21.3.2火力发电31.3.3水力发电61.3.4风力发电91.3.5核能发电101.3.6太阳能发电141.3.7生物质发电171.3.8潮汐发电191.4电能的质量指标201.5电力系统的电压等级221.6变电站及类型23__小结24习题25第2章电力系统设备262.1汽轮发电机262.2水轮发电机262.3风力发电机272.4输变电设备292.5配电装置322.6高压电器362.6.1断路器362.6.2互感器402.7接地保护44__小结47习题47第3章电气主接线483.1电气主接线概念483.2电气主接线的形式483.2.1概述483.2.2有汇流母线的电气主接线49 3.2.3无汇流母线的电气主接线54 3.3主变压器和主接线的选择563.4工厂供电系统主接线573.5建筑配电系统接线593.5.1城网主接线603.5.2农网主接线61__小结62习题62第4章电气二次接线634.1二次接线基本概念634.1.1原理接线图644.1.2安装接线图654.2控制回路674.2.1对控制回路的一般要求684.2.2控制回路的组成684.2.3控制回路和信号回路操作过程分析70 4.3信号回路724.3.1位置信号724.3.2事故信号724.3.3预告信号724.4变电站的综合自动化734.4.1变电站自动化的含义734.4.2变电站综合自动化的发展历程73 4.4.3变电站综合自动化的特点734.4.4变电站综合自动化的基本功能74 4.4.5变电站综合自动化的结构75__小结77习题77第5章电力系统的负荷795.1电力系统负荷的分类795.2电力系统负荷曲线805.3电力系统负荷的计算825.4电网损耗的计算885.5用户负荷的计算905.6尖峰电流的计算915.7功率因数的确定与补偿925.8电力系统负荷的特性955.8.1负荷的静特性与动特性955.8.2负荷的综合特性97__小结98习题99第6章电力网络的稳态分析1006.1输电线路的参数计算与等值电路1006.1.1参数计算1006.1.2等值电路1036.2变压器的参数计算与等值电路1046.2.1双绕组电力变压器1046.2.2三绕组电力变压器1066.2.3自耦变压器1096.2.4分裂绕组变压器1106.3电力网络元件的电压和功率分布计算111 6.3.1输电线路1116.3.2变压器1136.4电力网络的无功功率和电压调整1146.4.1无功功率调整1146.4.2中枢点电压管理1176.4.3电力系统调压措施1196.5潮流计算1246.5.1同电压等级开式电力网络1246.5.2多电压等级开式电力网络1266.5.3两端供电电力网络功率分布1276.5.4考虑损耗时两端供电电力网络功率和电压分布128 6.6直流输电简介1296.6.1艰难的发展史1296.6.2独特的功能1306.6.3两端直流输电系统1306.6.4直流输电特点及应用范围1316.6.5高压直流输电系统的主要电气设备1326.6.6光明的前景133__小结133习题134第7章电力系统的短路计算1357.1电力网络短路故障概述1357.2标幺值1377.3无限大功率电源供电网的三相短路电流计算1417.4有限容量电力网三相短路电流的实用计算1467.5电力系统各序网络的建立1547.6不对称短路的计算1587.7电力网短路电流的效应159__小结162习题162第8章电力系统的继电保护1648.1继电保护的基本概念1648.1.1继电保护的任务1658.1.2对继电保护装置的要求1658.2继电保护原理1678.3常用保护装置1678.4电流保护1698.4.1单侧电源电网相间短路的电流保护1698.4.2多侧电源电网相间短路的方向性电流保护174 8.4.3大电流接地系统零序电流保护1768.4.4小电流接地系统零序电流保护1808.5距离保护1838.5.1距离保护的基本原理1838.5.2距离保护的主要组成部分1848.5.3影响距离保护正常工作的因素及其防止方法184 8.5.4距离保护的整定1918.6电力系统中变压器的保护1968.6.1变压器的纵差动保护1978.6.2变压器的电流和电压保护2008.6.3变压器的瓦斯保护2038.7电力电容器的`保护2058.8线路的自动重合闸2098.8.1自动重合闸的要求和特点2098.8.2单侧电源线路的三相一次自动重合闸2108.8.3双侧电源线路的三相一次自动重合闸2118.8.4具有同步检定和无电压检定的自动重合闸2138.8.5自动重合闸动作时限选定原则2148.8.6自动重合闸与继电保护的配合2158.8.7单相自动重合闸2168.8.8综合自动重合闸简介2188.8.9自动重合闸在750kV及以上特高压线路上的应用218 __小结219习题220第9章电力系统的安全保护2219.1防雷保护2219.1.1雷电的基本知识2219.1.2防雷保护装置2229.1.3输电线路的防雷保护2259.1.4发电厂的防雷保护2299.1.5变电站的防雷保护2319.2绝缘配合2349.3电气装置的接地236__小结237习题238第10章电力系统电气设备的选择23910.1电气设备选择遵循的条件23910.2高压电器的选择24010.2.1按正常工作条件选择高压电气设备240 10.2.2按短路条件校验24110.3低压电器的选择24210.4高压断路器的选择24510.5隔离开关及重合器和分段器的选择246 10.6互感器的选择24710.6.1电流互感器的选择24710.6.2电压互感器的选择24910.7限流电抗器的选择24910.8电力系统母线和电缆的选择252 10.8.1母线的选择与校验25210.8.2电缆的选择与校验254__小结255习题256第11章电力工程设计25711.1电气工程绘图基本知识25711.2电气设备图形符号26011.3电力工程CAD介绍26911.3.1软件工程术语26911.3.2系统环境26911.4工厂供电设计示例27311.4.1工厂供电的意义和要求273 11.4.2工厂供电设计的一般原则274 11.4.3设计内容及步骤27411.4.4负荷计算及功率补偿27511.4.5变压器的选择27711.4.6短路计算27711.4.7导线、电缆的选择28011.4.8高、低压设备的选择28111.4.9变压器的继电保护28111.4.10变压器的瓦斯保护28311.4.11二次回路操作电源和中央信号装置284 11.4.12电测量仪表与绝缘监视装置28711.4.13防雷与接地28811.5变电站电气主接线设计290__小结292习题292第12章电力系统运行29312.1有功功率及频率的调整29312.2无功功率及电压的调整29612.3系统运行的稳定性30612.4电网运行的经济性308__小结311习题311。
(完整版)《建筑供配电与照明》课程标准_沈永跃_
《建筑供配电与照明》课程标准课程代码：课程类型：职业岗位课程适用专业：建筑电气工程技术总学时：80学时左右一、课程定位1．课程的性质与任务本课程是建筑电气工程技术专业的一门职业岗位课程。
根据该专业施工技术员的能力要求，本课程主要包括工业与民用建筑供配电系统中常用的高低压电气设备的基本结构、工作原理和功能，负荷计算与分析、供配电系统的接线方式，二次回路的基本知识及防雷接地。
能够熟练进行建筑施工工地临时供配电系统设计，并提出相应的安全技术注意事项；能够熟练进行建筑电气施工设计竣工图更改，并参与技术交底会议等内容，通过学习要求学生能够掌握供配电运行、安全等技术，能够解决供配电系统的设计、选择以及照明系统接线方案的设计、选择、能够编制建筑工地施工用电的技术与安全措施。
能独立自主完成资料归档与工程交接；依据工程现场实际，会分析施工安全注意事项，编写保障施工措施；能够独立完成施工资料的整理与归档。
能够进行住宅小区供配电系统系统的日常运行与维护管理工作。
2．本课程与前后课程之间的联系本课程应以建筑概论、建筑识图与CAD、电工电子基础、电机与控制、建筑设备认识实习等专业基础知识为前导，与建筑弱电课程同步学习，后续课程为建筑电气安装施工技术、本课程的课程设计、安装工程造价和施工组织设计与管理等。
二、课程目标1．专业能力目标通过课程学习，具有建筑供配电系统安装的职业操作技能，熟悉常用的高（10KV）低压电气设备的类型、规格、性能特点、操作特点和选择计算等专业理论知识，掌握配电箱及部件的加工、制作与安装，掌握低压配电系统中的附属构筑物与设备的施工安装方法，掌握电气管线系统安装的方法、要求和步骤、质量标准和评估验收等专业应用知识，具备施工组织规划和方案编制的能力，客观制订施工质量和安全保障措施，独立完成施工资料的整理与归档，满足建筑设备安装的现场需要。
2．方法能力目标通过本课程学习，培养学生能够根据项目要求，科学汲取专业信息，确立工作目标；根据工程进展，合理选择工作过程，规划工作计划；根据现场情况，正确分析实际问题，决策组织方案；根据工艺要求，优化确定施工技术；落实施工方案；根据行业规范，系统检查制度方法，贯彻规范要求；根据验收条目，全面组织资料图纸，完成竣工交接。
电气设备课程教学大纲
《电气设备》课程教学大纲授课专业：电力工程管理学时数：理论教学54 实验：6学时支撑本课程的其它实践教学（单独考核）：210一、课程的性质和目的本课程是电力工程管理专业的最重要专业基础课程之一，本课程的任务是使学生掌握发电厂、变电所电气设备的基本理论知识和电气设备结构、工作原理和性能参数，掌握电气主接线、厂用电接线的形式、特点及设计方法，掌握配电装置和电气设备运行与维护等方面的知识。
通过课堂讲授、多媒体教学、实验、实训、实习及课程设计、毕业设计等教学环节，使学生深入了解发电厂、变电所电气一次部分的基本理论，具备电气运行、安装、检修的能力，具备电气一次部分基本知识和基本能力，为后面学习电力工程管理方面的专业课程打下坚实的专业基础。
二、课程教学内容与要求高压电气基础模块第一章电力系统概论（1）了解我国电力工业发展概况；（2）掌握发电厂和变电所的类型、特点；（3）掌握发电厂变电所电气设备的分类、作用。
第二章电弧与电气触头的基本知识（4）掌握电弧的形成及熄灭条件，熟悉电弧形成的物理过程、特性。
（5）掌握交直流电弧的特性及熄灭条件。
（6）掌握开关电器常用的熄弧方法。
（7）了解电气触头的类型、工作条件。
（8）掌握接触电阻的形成、发展、后果及降低措施。
高压电气设备模块第三章高压电气设备（1）掌握各种高压开关电器的结构特点、工作原理、电气参数及其应用。
重点掌握断路器的导电系统、灭弧原理及操动系统，掌握自动重合器和自动分器的基本工作原理。
（2）掌握母线、电缆、绝缘子的工作原理、结构特点、电气参数及应用。
（3）了解限流电器的工作原理、结构特点、电气参数及应用。
第四章互感器（4）掌握互感器的作用、结构特点、接线方式及准确度等级，重点掌握电流互感器不能开路运行、电压互感器不能短路运行。
高压电气装置模块第八章电气主接线与自用电（1）了解电气主接线的用途及基本要求，掌握电气主接线的基本接线方式、设计方案的拟定和技术经济比较。
《电气工程概论》第一章 电机与电器基础(第1节)课堂笔记及练习题
《电气工程概论》第一章电机与电器基础（第1节）课堂笔记及练习题主题：第一章电机与电器基础（第1节）学习时间：2015年9月28日--10月4日内容：我们这周主要学习绪论以及第一节开关电器的部分内容，主要学习开关电器的技术参数，低压断路器（自动开关）的用途、分类、选择要点，低压控制器的用途、选用。
通过绪论的学习对电气工程概论这门课程有个总体的了解，同时要对低压断路器（自动开关）、低压控制的概念以及技术参数和使用方法重点掌握。
绪论1.电气工程的历史和形成电气工程是研究电磁领域的客观规律及其应用的科学技术，以电工科学中的理论和方法为基础而形成的工程技术。
根据电气工程学科的发展现状，可将其分为相对独立的五个分学科:电力系统及其自动化技术、电机与电器及其控制技术、高电压与绝缘技术、电力电子技术和电工新技术,其结构简图如下：2.电气工程的地位和发展电气工程学科在国家科技体系中具有特殊的重要地位。
1）是国民经济的一些基本工业（能源、电力、电工制造等）所依靠的技术科学；2）是另一些基本工业（交通、铁路、冶金、化工、机械等）必不可少的支持技术；3）是一些高新技术的重要科技组成部分。
3.电气工程的展望1）20世纪中叶以来，以电子信息技术为核心的新技术革命正在兴起，冲击着所有传统科学，包括基础科学、技术科学、综合科学，甚至社会科学等在内的广大领域。
2）有人统计，最近20年中的科技创造和发明超过了过去两千年中创造发明的总和。
3）在技术科学范围内，不少学科都发生了“旧貌换新颖”的变化，电工学科的巨大变化也十分显著。
第一章电机与电器基础第一节开关电器1.1.1概述1.开关电器概述(1)断路器：电力网正常工作和发生故障时关合和开断电路。
(2)隔离开关：将高压设备与电源隔离，以保证检修工作人员的安全。
(3)熔断器：电路发生故障或短路时,依靠熔件的熔断来开断电路。
(4)低压控制电器：接通和分断低压交、直流的控制电路。
其中，高压断路器是电力系统中最重要的高压开关电器，不但要用于关合、开断正常线路工作，更主要是用来在电力系统发生短路故障时自动切断短路电流。
高压电力设备的绝缘材料选用与评估
高压电力设备的绝缘材料选用与评估在选择高压电力设备的绝缘材料时，需要考虑多个因素，以确保设备能够正常运行并保持安全稳定。
本文将从绝缘材料的种类、特性、选用原则和评估方法等方面进行探讨。
一、绝缘材料种类高压电力设备的绝缘材料种类繁多，常见的包括绝缘纸、绝缘胶、绝缘油、绝缘树脂等。
不同的绝缘材料具有不同的绝缘性能，适用于不同的电力设备和工作环境。
选择合适的绝缘材料对于提高设备的绝缘性能和工作效率至关重要。
二、绝缘材料特性绝缘材料的特性包括绝缘强度、介电常数、击穿场强、耐热性、耐候性等。
这些特性直接影响着绝缘材料在高压电力设备中的使用效果和寿命。
因此，在选用绝缘材料时，需要综合考虑这些特性，并根据设备的具体要求进行选择。
三、绝缘材料选用原则在选用绝缘材料时，需要遵循以下原则：1. 根据设备工作电压和频率选择相应的绝缘材料，保证其耐电压和耐频性能；2. 考虑设备的工作环境和工作条件，选择耐热、耐候性好的绝缘材料；3. 综合考虑绝缘材料的价格、可加工性和使用寿命等因素，选择性价比高的绝缘材料；4. 参考相关行业标准和规范，确保选用的绝缘材料符合国家标准和产品认证要求。
四、绝缘材料评估方法绝缘材料的性能评估可通过实验室测试和现场试验来进行。
常用的评估方法包括：1. 绝缘强度测试：通过高压击穿试验或绝缘电阻测试来评估绝缘材料的绝缘性能；2. 热老化试验：模拟设备长期工作条件下的高温环境，评估绝缘材料的耐热性；3. 环境适应性试验：模拟设备在不同气候和环境条件下的工作情况，评估绝缘材料的耐候性；4. 效果评估：在实际设备中使用一段时间后，通过检测设备的绝缘性能和绝缘材料的状态来评估其使用效果。
综上所述，选用高压电力设备的绝缘材料需要综合考虑材料种类、特性、选用原则和评估方法等因素，以确保设备的安全稳定运行。
通过科学合理的选材和评估方法，可以有效提高设备的绝缘性能和使用寿命，为电力系统的安全运行提供保障。
《电气工程概论》课件
目录
• 电气工程简介 • 电路基础 • 电机与变压器 • 电力系统与电网 • 电气工程中的计算机技术 • 新能源与电气工程
01
电气工程简介
电气工程的定义与重要性
定义
电气工程是研究电的科学和工程 应用，涉及电能的生产、传输、 分配、使用和控制等。
重要性
电气工程是现代工业和经济发展 的重要支柱，为人类生产和生活 提供电力支持，推动科技进步和 社会发展。
PLC技术
PLC（可编程逻辑控制器）是一种专 门为工业环境设计的数字电子设备， 能够进行逻辑控制、顺序控制和运动 控制等功能。
人工智能与机器学习在电气工程中的应用
故障预测与诊断
利用人工智能和机器学习算法对 电气设备的运行数据进行学习， 实现对设备故障的预测和诊断。
优化调度
基于人工智能的优化算法可以对 电气系统进行智能调度，实现能 源的高效利用和系统的稳定运行
电力系统的稳定性与可靠性
稳定性定义
电力系统在正常运行过程中，维持各节点电压、频率和功率平衡 的能力。
可靠性评估
通过分析元件的故障概率和影响程度，对整个系统的可靠性进行量 化评估。
提高稳定性和可靠性的措施
采用自动控制系统、加强设备维护和预防性检修、实施需求侧管理 。
05
电气工程中的计算机技术
计算机在电气工程中的应用
运行特性
保持电力供需平衡，确保 电能质量，实现经济和安 全运行。
运行控制
通过调度自动化系统，实 时监控和调整系统运行状 态，确保稳定供电。
电网的规划与设计
规划原则
满足电力需求增长，优化 资源配置，提高电网运行 效率。
设计要点
确保电网结构合理、安全 可靠、经济环保，并具备 可扩展性。
高电压技术14过电压概论课件.ppt
内部过电压的定义
电力系统中由于断路器操作、故障发生及消失或 其他原因，使系统参数发生变化，引起电网内部 电磁能量转化或传递所造成的电压升高
导线的折断
通过电容的静电耦合和
非线性电感（磁饱和 现象）满足谐振的条 件
互感的电磁耦合，在相 邻送电线路之间或变压 器绕组之间
高电压技术14过电压概论课件
采取必要措施将操作过电压限制在规定水平以下
➢ 线路上装设并联电抗器，限制工频电升高 ➢ 改进断路器性能，采用带有并联电阻的断路器 ➢ 采用金属氧化物避雷器限制操作过电压
高电压技术14过电压概论课件
五、内部过电压案例 -----切空线操作过电压
原因是分闸过程中触头间电弧重燃现象所引起的
过电压产生原理
工频过电压的分类
空载长线路的电容效应
当首端的输入阻抗为容性，计及 电源内阻抗的影响(感性)时，不仅 使线路末端电压高于首端，而且 使线路首、末端电压高于电源电 动势
不对称接地故障
以单相接地故障最为常见，且引起 的工频电压升高也最严重
负荷突变
断路器跳闸前输送负荷的大小、 空载长线路的电容效应、 发电机励磁系统及电压调整器的 特性、原动机调速器及制动设备 的惰性
断线后非全相运行，可能组成多种串联谐振回路 ，回路中的电感可以是电网中空载或轻载运行的 负载变压器的励磁电感以及消弧线圈的电感，回 路中的电容可以是导线对地和相间的部分电容， 电感线圈对地杂散电容
高电压技术14过电压概论课件
➢ 电磁式电压互感器引起的铁磁谐振过电压
电网出现某些扰动，如电压互感器的突然合闸 、瞬间单相弧光接地使健全相电压突升至线电 压、故障相接地消失时可能有电压的突然上升 ，在这些暂态中的涌流使电压互感器三相电感 饱和，且饱和程度不同，电网三相对地阻抗明 显不同，此时与设备电容或对地电容构成谐振 回路，可能激发起各种谐波谐振
华北电力大学毕业设计
目录1. 引言 1 1.1概论 1 1.2设计任务书 1 2设计说明书 22.1主变压器的选择 2 2.2电气主接线的选择 3 2.3短路电流计算 4 2.4主要电气设备的选择及校验12 2.4.1高压电气设备选择13 2.4.2导线选择16 2.5主变压器继电保护192.6所用电设计212.7变电所的防雷保护规划213. 结语21 参考文献22 致谢22110KV降压变电所电气设计摘要：本论文主要进行了某东城开发区110KV降压变电所电气部分设计。
对变电站作总体分析和负荷分析，选择各电压等级的电气主接线方式，选择短路点并计算出各短路点的稳态电流和冲击电流，选择合适的电气设备并且根据短路电流计算结果进行校验。
最后进行防雷设计。
关键词：变电所；电气主接线；短路电流计算1 引言1.1概论变电所是电力系统中接受电能和分配电能并能变换电压的场所，它是发电厂和电能用户之间的中间环节，是全系统安全、可靠、经济运行的重要一环。
如果变电所的设备出现故障将危及整个系统连续稳定运行，甚至可能出现系统解列，致使用户断电，造成巨大的经济损失。
因此要给变电所的设备装设动作可靠、迅速、性能完善的保护，把故障影响限制在最小范围内。
本次设计的110kV变电所有3个电压等级，110kV/35kV/10kV。
高压侧采用双母线接线方式，中压侧采用单母线分段的接线方式，低压侧也采用单母线分段接线方式。
1.2工程建设必要性（1）满足煤化工负荷快速增长需要该站位于煤化工基地，园区内全长7km的“两纵两横”路网建设已经完成, 鑫泽铜业、源润化工、中海能醇醚燃料等多个煤化工项目正在建设过程中，随着2011年底陈蛮庄煤矿出煤，煤化工负荷将急剧增加，鑫泽铜业、源润化工、中海能醇醇醚燃料全部达产后，可新增负荷4.2万千瓦，为满足负荷增长，需要建设该站。
（2）优化电网结构，提高供电可靠性和电能质量。
建设110kV十里铺变电站，将进一步优化东北部网架结构，提高该区域供电能力。
高压电气设备培训教材
高压电气设备培训教材引言什么是高压电气设备？高压电气设备是指额定电压在1000伏及以上的电气设备，主要用于输电、配电、电力变换等领域。
由于高压电气设备工作在较高的电压下，具有较高的电能储存和传输能力，因此使用和维护高压电气设备时需要特别注意安全。
为什么需要培训？由于高压电气设备的特殊性，使用和维护要求十分严格，一旦出现故障或操作不当可能引发严重的事故。
因此，为了安全使用和维护高压电气设备，进行专门的培训是必要的。
本教材的目的本教材旨在为高压电气设备使用和维护人员提供系统的培训内容和知识，帮助他们掌握正确的操作方法和安全技巧，提高高压电气设备使用和维护的能力。
第一章高压电气设备基础知识1.1 高压电气设备的分类高压电气设备根据不同的用途和功能可以分为不同的类型，常见的高压电气设备包括：•输电线路设备•变电站设备•发电厂设备•工厂电气设备1.2 高压电气设备的主要部件高压电气设备由多个主要部件组成，包括：•断路器•隔离开关•变压器•电力电容器•电力电抗器1.3 高压电气设备的安全要求高压电气设备工作在较高的电压下，因此安全要求非常严格。
在使用和维护高压电气设备时，需要遵循以下安全要求：•严格按照操作规程和操作手册进行操作•充分了解设备的工作原理和操作方法•使用必要的个人防护装备•定期检测设备的绝缘性能和接地情况•注意设备的维护和保养第二章高压电气设备操作技巧2.1 高压电气设备的操作步骤高压电气设备的操作步骤应根据设备的不同类型和具体的工作要求来确定。
一般的操作步骤包括：1.确认电源和设备的接地情况是否正常2.打开主开关并进行预充电操作3.将设备设置到工作状态并进行必要的调整4.操作设备进行电力传输或转换5.在操作完成后，先关闭设备的负载，再关闭主开关6.清理和维护设备2.2 高压电气设备的操作注意事项在操作高压电气设备时，需要特别注意以下事项：•善用个人防护装备，如绝缘手套、绝缘鞋、护目镜等•注意设备的温度和压力变化情况•严禁超负荷运行设备•遵守操作规程和操作手册•不得随意更换设备的内部部件第三章高压电气设备维护与故障排除3.1 高压电气设备的维护为了保证高压电气设备的正常运行和延长设备的使用寿命，需要进行定期的维护工作。
毕业设计-220kV降压变电所电气一次变电所电气部分设计【完整版】
中文摘要 (I)ABSTRACT (II)第一部分原始资料分析 (1)第一章引论 (1)1.1 电力系统的一般概念 (1)1.2 变电所的作用和工作原理及分类 (1)第二章概论 (3)2.1 设计的基本要求说明 (3)2.2 设计的主要内容及要求 (4)第二部分说明书 (6)第一章主变压器的选择 (6)1.1 主变容量选择的有关规定及原则 (6)1.2 本设计主变压器的选择 (7)第二章电气主接线选择 (8)2.1 概述 (8)2.2 主接线的设计原则及基本要求 (8)2.3 电气主接线的选择 (9)第三章短路电流计算 (14)3.1 短路电流计算的目的： (14)3.2 电力系统短路电流计算条件： (14)3.3 设计中应注意的问题 (17)第四章高压电气设备的选择 (18)4.1 电气设备选择的一般要求： (18)4.2 电气设备的选择 (19)4.3 母线的选择 (20)4.4 隔离开关的选择 (23)4.5 电流互感器的选择 (23)4.6 电压互感器的选择 (24)4.7 避雷器的选择 (25)第五章配电装置 (27)5.1 高压配电装置和设计原则及要求: (27)5.2 设备的配置 (28)5.3 配电装置的选择： (29)第六章防雷保护的规划设计 (30)6.1 概述 (30)6.2 防雷保护的有关规定 (30)6.3 防雷保护设计所需资料： (30)6.4 直击雷过电压保护装置设计 (31)第七章继电保护及自动装置规划设计 (32)7.1 继电保护配置的作用和要求： (32)7.2 变压器保护的配置 (32)7.3 母线保护和断路器失灵保护 (33)7.4 线路的保护装置 (34)7.5 自动装置的规划设计 (36)第三部分计算书 (39)第一章短路计算 (39)1.1 网络化简 (39)2.1 断路器的选择计算 (46)第三章避雷针的保护范围计算 (57)3.1 避雷针的定位及针距 (58)3.2 单根避雷针的保护半径计算 (59)3.3 多根等高避雷针的保护范围计算 (59)参考文献 (62)致谢 (63)中文摘要电是能量的一种表现形式，电力已成为工农业生产不可缺少的动力，并广泛应用到一切生产部门和日常生活方面。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
7-5
电气设备及运行维护
4) 回路最大持续工作电流Imax 的计算:
回路名称 发电机、调相机回路 最大持续工作电流 1.05倍发电机、调相机额定电流 说明 发电机和变压器在电压降低到0.95额 定电压运行时，出力可以保持不变， 故电流可以增大5% 若要求承担另一台变压器事故或检 修时转移的负荷
变压器回路
■
7-4
电气设备及运行维护
IN（或Ial）≥Imax 3) 当实际环境温度θ不同于导体的额定环境温度θ0时，其长期允 许电流应该用下式进行修正。 Ialθ = KIal ≥Imax 不计日照时，裸导体和电缆的综合修正系数K为 al K al 0 θal——导体的长期发热允许最高温度，裸导体一般为70℃； θ0——导体的额定环境温度，裸导体一般为25℃。 我国生产的电气设备的额定环境温度θ0=40℃。在40~60℃范围 内，当实际环境温度高于+40℃时，环境温度每增高1℃，按减 少额定电流1.8%进行修正；当实际环境温度低于+40℃时，环 境温度每降低1℃，按增加额定电流0.5%进行修正，但其最大 过负荷不得超过额定电流的20%，实际选择时一般不修正。
I t2 t Qk
Qk——短路电流热效应； It——所选用电器t（单位为s）内允许通过的热稳定电流。 2. 短路动稳定校验 动稳定：指电气设备承受短路电流产生的电动力效应而不损坏 的能力。
■
7-7
电气设备及运行维护
部分电气设备动稳定按应力和电动力校验。 电器满足动稳定的条件为 ies≥ish ish——短路冲击电流的幅值， ish为：
电气设备及运行维护
第七章
第一节 第二节 第三节 第四节 第五节 第六节
电气设备选择
高压电气设备选择的一般条件和原则 高压断路器、隔离开关、重合器和分段器的选择 互感器的选择 高压熔断器的选择 支柱绝缘子和穿墙套管的选择 母线和电缆的选择
本章计划学时：10 ~ 12学时
■
7-1
电气设备及运行维护
本章教学要求
■
7-9
电气设备及运行维护
4．短路电流计算条件 （1）短路计算容量和接线：应按本工程的设计规划容量及可 能发生最大短路电流的正常接线方式计算，并考虑电力系统的 远景发展规划（一般为本期工程建成后5~10年）。 （2）短路种类：电气设备的热稳定和动稳定以及电器的开断 电流，一般按三相短路验算。若发电机出口的两相短路，或中 性点直接接地系统、自耦变压器等回路中的单相、两相接地短 路较三相短路严重时，则应按严重情况验算。 （3）短路计算点：在正常接线方式时，通过电气设备的短路 电流为最大的短路点，称为短路计算点。 1）对两侧均有电源的电气设备，应比较电气设备前、后短路时 的短路电流，选通过电气设备短路电流较大的地点作为短路计 算点。例如，校验图6-1中的发电机出口断路器QF1时，应比较 k1和k2短路时流过QF1的电流，选较大的点作为短路计算点。
掌握高压电气设备选择的一般条件 掌握高压断路器、隔离开关、熔断器的选择方法 掌握互感器、绝缘子的方法选择 掌握母线和电缆的选择 本章难点：硬母线的共振校验
■Байду номын сангаас
7-2
电气设备及运行维护
第一节 高压电气设备选择的一般条件和原则
选择条件有
｛
一般条件：多数电气设备共有的选择校验项目。 特殊条件：个别电气设备具有的选择校验项目。
UN ≥ UNs
■
7-3
电气设备及运行维护
注意： 1) 海拔影响电气设备的绝缘性能，随装设地点海拔的增加，空 气密度和湿度相应减小，使得电气设备外部空气间隙和固体绝 缘外表面的放电特性降低，电气设备允许的最高工作电压减小。 对海拔超过1000m的地区，一般应选用高原型产品或外绝 缘提高一级的产品。 对于现有110kV及以下大多数电器的外绝缘有一定裕度， 可在海拔2000m以下地区使用。 2) 在空气污秽(腐蚀减低绝缘强度)或有冰雪的地区，某些电气 设备应选用绝缘加强型或高一级电压的产品。 2. 额定电流选择 1) 电气设备的额定电流IN（或载流量Ial）：在额定环境温度θ0 下，长期允许通过的电流。 2) 为了满足长期发热条件，应按额定电流IN（或载流量Ial）不 得小于所在回路最大持续工作电流Imax的条件进行选择，即
按实际潮流分布确定
电容器回路
1.35倍电容器组额定电流
■
考虑过电压和谐波的共同作用
7-6
电气设备及运行维护
二、按短路条件校验热稳定和动稳定
1. 短路热稳定校验 热稳定：指电气设备承受短路电流热效应而不损坏的能力。 热稳定校验的实质：使电气设备承受短路电流热效应时的短时 发热最高温度不超过短时最高允许温度。 导体通常按最小截面法校验热稳定。 电器的热稳定是由热稳定电流及其通过时间来决定的，满足热 稳定的条件为
■
7-8
电气设备及运行维护
3．短路计算时间 计算短路电流热效应时所用的短路切除时间tk等于继电保护动 作时间tpr与相应断路器的全开断时间tab之和，即 tk tpr tab
断路器的全开断时间tab等于断路器的固有分闸时间tin与燃弧时 间ta之和，即 t ab t in t a
验算裸导体的短路热稳定时，tpr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保护作用的后备保护动作 时间； 验算电器的短路热稳定时，tpr宜采用后备保护动作时间。 SF6断路器的燃弧时间ta为0.02~0.04s。
1.05倍变压器额定电流 1.3~2.0倍变压器额定电流
出线回路
母联回路 分段回路
1.05倍线路最大负荷电流
考虑5%的线损，还应考虑事故时转 移过来的负荷
母线上最大一台发电机或变 压器的最大持续工作电流
母线上最大一台发电机额定电流 的50%~80% 变电所应满足用户的一级负荷和 大部分二级负荷
汇流母线
ish 2 K sh I "
I”为0s钟短路电流周期分量有效值；Kes为冲击系数，发电机机 端取1.9，发电厂高压母线及发电机电压电抗器后取1.85，远离 发电机时取1.8。 ies——电器允许通过的动稳定电流幅值，生产厂家用此电流表 示电器的动稳定特性，在此电流作用下电器能继续正常工作而 不发生机械损坏。
一、按正常工作条件选择额定电压和额定电流 1. 额定电压选择
1)正常电压要求是：电气设备所在回路的最高运行电压不得高 于电气设备的允许最高工作电压。 2) 由于电气设备的允许最高工作电压为其额定电压的UN的 1.1~1.15倍，而电网电压正常波动引起的最高运行电压不超过 电网额定电压UNs的1.1倍。 3) 一般可以按电气设备的额定电压UN不得低于其所在电网的 额定电压UNs的条件来选择电气设备，即