发电厂电气部分 总结

发电厂电气部分 总结

区分一、二次一次设备：生产、变换、输送、分配、使用电能的设备→一次接线ex：MTQFQS电抗器导体互感器电容器接地装置二次设备：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→二次接线ex：测量表计继电保护及自动装置直流电源按钮信号设备控制电缆配电装置概念：根据主接线的连接方式，由开关电器、母线、保护和测量设备、必要的辅助设备、建筑物组成的整体作用：正：接受和分配电能故障：迅速切断故障部分，维持系统正常运行分为：1）按装设地点分：屋内、屋外配电装置。2）按组装方式分：装配式、成套式屋内配电装置布置型式：35kv-一般可以分为三层、二层和单层式屋外配电装置布置型式：110kv+根据电器和母线布置的高度，可分为中型、半高型和高型装配式配电装置----在现场将电器组装而成的配电装置成套配电装置----在制造厂预先将开关电器、互感器等组成各种电路成套供应的配电装置安装电抗器时应注意A、C两相的电抗器不能重叠在一起配电装置的安全净距在这距离下，无论在正常最高工作电压或出现内、外部过电压时，都不致使空气间隙被击穿300MW和600WM特点封闭母线和单元接线自耦和普通T区别自耦-联络断路器和隔离开关区别及用法？区别：断路器：有灭弧装置，可以开合负荷电流或断开短路电流，作为通断电路的控制电器隔离开关：无灭弧装置，开合电流能力低，只能用于设备停运或退出工作时断开电路，隔离电压和QF配合，进行倒闸操作，改变系统接线的运行方式操作顺序：断开线路时：1）cut断路器2）cut负荷侧隔离开关3）cut电源侧隔离开关投入线路时：1）close电源侧隔离开关2）close负荷侧隔离开关3）close断路器并联高压电抗器的作用补偿高压输电线路的电容和吸收容性无功功率，防止电网轻负荷时因容性功率过多引起电压升高长期发热和短时发热特点？长期发热----由工作电流所引起。短时发热----由故障时的短路电流所引起①绝热过程，导体产生的热量全部用于使导体升温②导体温升较大，R和C为T函数为什么要规定导体和电气设备的发热允许温度？使导体可靠工作，发热温度不超过最高发热允许温度，否则会损害电气设备（绝缘老化、金属机械强度降、接触R增大）导体长期发热允许电流是根据什么确定的？导体稳定温升提高允许长期电流应采取哪些措施？ww0a、减小交流电阻：增加Kf采用电阻率小的材料如铜、铝增大导体的截面积减小接触电阻：接触表面镀锡、镀银等b、增大散热面积：同等横截面，选用表面积大（矩形、槽型>圆形），改变布置方式（矩形竖放）c、增大散热系数为什么要计算导体短时发热最高温度？如何计算？确定短路时导体最高温度，不超过规定短路时发热允许温度计算方法：1.由θw求得Aw.由Qk\/S2=Ah-Aw得Ah3.由Ah查曲线θh电动力对导体和电气设备的运行有何影响？超过允许值会使导体变形或损坏三相平行导体发生三相短路时最大电动力出现在哪一相上，试加以解释。B相，三相短路时B相冲击电流最大最小费用法费用现值法-折算至第一年

计算期不同费用现值法-按计算期最短

年费用比较法-折算成额年费用比较选出年费最低，计算期不同采用财务评价和国民经济评价区别分析角度不同效益、费用含义，计算范围不同使用价格不同参数不同

F()IR主W和旁路W各起作用主母线：用来汇集电能和分配电能，使接线清晰，运行方便，有利于安装和扩建旁路母线：不停电检修出线断路器专用QFP和其他兼作旁路断路器特点专用QFP：极大的提高可靠性，增加了投资其他：减少设备，节省投资发电机-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？利：增加可靠性，同时避免了由于In或短路I过大，使得在选择出口断路器时，受到制造条件或价格甚高等原因造成的困难弊：操作不方便，检修时必须断开T侧的断路器一台半断路器接线中的交叉布置意义？更高运行的可靠性，减少特殊运行方式下事故扩大限制短路电流方法？1、加装母线、线路电抗器2、加装分裂电抗器3、采用低压分裂绕组变压器中性点接地方式不接地经高阻接地

经消弧线圈接地厂用电源工作电源、备用电源和启动电源、事故保安电源火电厂厂用电接线为什么要按锅炉分段？为提高厂用电系统供电可靠性，通常都采用那些措施？为了保证厂用电系统的供电可靠性和经济性措施：高压工作厂用变压器和启动备用变压器采用带负荷调压变压器厂用电：厂用负荷总耗电量厂用电率：厂用电耗电量占发电厂全部发电量的百分数厂用电动机的自启动定义？电动机失去电压以后，不与电源断开，在很短时间内，厂用电压又恢复或通过自动切换装置，将备用电源投入，此时，电动机惰行尚未结束，又自动启动恢复到稳定状态运行，这一过程为什么要进行电动机自启动校验？参加自启动的电动机多，容量大时，启动电流过大，使厂用母线及厂用电网络电压，引起电动机过热，危机电动机的安全及厂用电网络稳定运行如果厂用变压器的容量小于自启动电动机总容量时，应如何解决？限制参加自启动电动机数量负载转矩为定值的重要电动机采用低电压保护和自动重合闸装置

重要的机械设备，采用高启动转矩和允许过载倍数较大的电动机配套互感器选择条件额定电压额定电流热稳定动稳定电流互感器二次短路电压互感器二次开路电流互感器常用的二次接线中，为什么不将三角形接线用于测量表计？流过电流不等为提高电流互感器容量，能否采用同型号的两个互感器在二次侧串联或串联使用？串-相等并-形成回路按经济电流密度选择的导体，为何还必须按长期发热允许电流进行校验？配电装置的汇流母线，为何不按经济电流密度选择导体截面？长期发热温度过高会损害电气设备可靠性在第一位封闭母线的作用减少接地故障，避免相间短路减少母线周围钢构件发热减少相间电动力采用微正压充气方式运行运行可靠性高减少刚构件发热方法加大刚构件和导体之间距离断开钢构件回路采用电磁屏蔽采用封闭母线归宗式原理接线图优：使看图者对二次回路的原理有一个整体概念

缺：1.只能表示继电保护装置的主要元件，无法表示细节.不能表明继电器之间接线的实际位置3.没有表示各元件内部接线情况4.标出的+-符号多而散.很难表示复杂的继电保护装置展开接线图优：1.容易跟踪回路的动作顺序.在同一图中可清楚地表示某一次设备的多套保护和自动装置的二次接线回路3.易阅读什么叫断路器的“跳跃”？在控制回路中，防止“跳跃”的措施是什么？断路器合闸时，遇永久性故障，继电保护使其跳闸，此时如果开关未复位或自动装置被卡住，将引起断路器再次合闸又跳闸，容易损坏断路器

措施：装设电气防跳或机械防跳装置

扩展阅读：发电厂电气部分总结

201*-201*《发电厂电气部分》课程复习要点

byshuwh04.绪论第一章第二章.了解现阶段我国电力工业的发展方针、现状

发展现状：目前我国基本上进入大电网、大电厂、大机组、高电压输电、高度自动控制

的新时代。

（1）我国发电装机容量和年发电量均居世界第二位

（2）各电网中500KV（包括330KV）主网架逐步形成和壮大。220KV电网不

断完善和扩充

（3）1990年我国第一条从葛洲坝水电站至上海南桥换流站的±500KV直

流输电线路实现双极运行，使华中和华东两大区电网实现非同期联网

（4）随着500KV网架的形成和加强，网络结构的改善，电力系统运行的稳

定性得到改善。

（5）省及以上电网现代化的调度自动化系统基本实现了实用化。

（6）数据通信为特征的覆盖全国各主要电网的电力专用通信网基本形成

.了解发电厂和变电所的类型，特点

（1）发电厂：

火力发电厂（1火电厂布局灵活，装机容量大小可按需要决定；2火电厂的一次性建造投资少。建造工期短。发电设备年利用小时数较高；3、火电厂耗煤量大，单位发电成本比水电厂高3-4倍；4、动力设备繁多，控制操作复杂；5、大型机组停机到开机并带满负荷时间长，附加耗用大量燃料；6担负急剧升降负荷时，需要付出附加燃料消耗的代价；7若担任调峰、调频、事故备用，则相应事故增多，强迫停运率增高，厂用电率增高。应尽可能担负较均匀负荷；8、对空气、环境污染大）

水力发电厂（1、可合理利用水资源；2、发电成本低，效率高；3、运行灵活；4、可存储和调节；5、不污染环境；6、投资较大，工期较长；7、受水文条件制约；8、淹没土地，生态环境）

核能发电厂（建设费用高，燃料费用便宜，带基荷运行）新能源发电

风力地热海洋能太阳能生物质能磁流体

（2）变电所：

（1）枢纽变电所（2）中间变电所（3）地区变电所（4）终端变电所

.发电厂电气设备简述

一次设备

a)直接生产、变换、输送、分配和用电的设备二次设备

b)对一次设备和系统运行状态进行测量、控制、监视和保护的设备。.初步了解发电厂和变电所中一次设备和二次设备的基本构成:了解发电厂和变电所的电气主接线的概念。

一次设备:

（1）生产和转换电能的设备

发电机将机械能转换为电能

变压器电压升高或降低以满足输配电的需要电动机：将电能转换为机械能

（2）接通或断开电路的开关电器

断路器（俗称开关）隔离开关（俗称刀闸）熔断器（俗称保险）

（3）限流电器和防御过电压设备

电抗器避雷器

（4）载流导体

裸导体母线，电缆等

（5）接地装置

保证电力系统正常运行或保护人身安全

二次设备：

（1）仪用互感器

电流互感器大电流变成小电流（5A或1A）电压互感器大电压变成小电压（100V或

（2）测量表计

电压表，电流表，功率表和电能表等

（3）继电保护及自动装置（4）直流电源设备

（5）操作电器、信号设备及控制电缆

第三章常用计算的基本理论和方法.掌握导体的正常最高允许温度和通过短路电流时的短时允许温度。掌握长期发热和短时发热的区别。导体的发热和散热一般了解。

正常最高允许温度：导体正常最高允许温度（长期发热），一般不超过70℃；计及太阳辐

射（日照）影响时，钢芯铝绞线及管形导体，可按80℃

通过短路电流时的允许温度：硬铝和铝锰合金200℃，硬铜300℃

长期发热：正常运行时工作电流产生短时发热：故障时短路电流产生

导体的发热和散热：导体的发热计算，根据能量守恒定律。稳定状态时：

QRQtQlQf

其中：QR单位长度导体电阻损耗的热量，W\/m；

Qt单位长度导体吸收太阳日照的热量，W\/m；Ql单位长度导体的对流散热量，W\/m；

Qf单位长度导体向周围介质辐射散热量，W\/m；

.导体的长期发热要求掌握稳定温升公式、导体的载流量及导体的正常发热温度。（1）稳定温升公式：

I2R（αW为散热系数，F为总的散热面积）WWF（2）导体载流量以及导体正常发热温度导体载流量：IWF(W0)RQlQfR（由稳定温升公式得到）

I2R导体正常发热温度：WF

计及日照

I

QlQfQtR3.导体的短时发热要求掌握短时发热的特点,熟练掌握短路电流热效应的计算方法（1）导体短时发热：短路开始到短路被切除的一段很短的时间内导体发热的过程（2）导体短时发热的特点:发出的热量比正常发热要多，导体温度升高的很快（3）短路电流热效应：（1）短路切除时间tk1s

QKQpQnp

其中

周期分量：Qptk02Iptdttk22(I10I2tkItk）122非周期分量:QnpTI

（2）短路切除时间

tk1s

导体发热主要由短路电流周期分量决定

QKQp

tK""222(I10ItK\/2ItK)(As)12.掌握导体短路的电动力的计算,其中公式推导不作要求。（1）两平行导体间的电动力

F2107KLi1i2（形状系数K见书P75）aL2ish（ish为三相短路时的冲击电流）a（2）三相导体短路时的电动力

F1.731075.了解电气设备及主接线的可靠性分析中主要的指标，以及简单串并联系统的分析。（1）电气设备的分类：可修复元件：若元件(系统)投入使用一段时间后发生故障，经过修理后能再次恢复到正常状

态：发电机变压器断路器输电线路

不可修复元件：若元件(系统)投入使用后，一旦发生故障便无法修复，或虽能修复

但很不经济：电容器照明灯

（2）可靠性：元件、设备和系统在规定的条件和时间内，完成规定功能的概率电气主接线可靠性分析主要的指标：

可用度：稳态下处于正常运行状态的概率平均无故障工作时间每年平均停运时间

故障率：元件从起始到t完好的条件下，在t以后

的单位时间内发生故障的次数

（3）简单串并联：P6.一般了解技术经济分析。第四章电气主接线及设计.一般了解对电气主接线的基本要求和设计原则；一般了解主接线的设计程序。

（1）基本要求：可靠性、灵活性、经济性

（2）设计原则：进出线较多（超过4回）采用母线作为中间环节，进出线较少，不

再发展和扩建的发电厂和变电所采用无汇流母线接线

（3）一般了解主接线的设计程序：1对原始资料分析

工程情况电力系统情况负荷情况环境条件设备供货情况主接线方案的拟定和选择短路电流计算和主要电器选择4绘制电气主接线图5编制工程概算2.熟练掌握主接线的基本接线形式,尤其是掌握各种类型的单母线接线和双母线接线（包括带旁母）的特点、运行方式和倒闸操作,以及一台半断路器接线、变压器母线组接线的主要特点。掌握三种无母线接线（单元接线、桥形接线、多角形接线）特点。能够根据要求绘制主接线图。单母接线：特点：

（1）优点：接线简单（操作方便）、设备少（经济性好）、母线便于向

两端延伸（扩建方便）

（2）缺点：可靠性差、调度不方便、线路侧发生短路时，有较大短路

电流

（3）适用范围：适用于出线回路少、没有重要负荷的发电厂和变电

所

倒闸操作：

（1）线路送电时的操作顺序为：先闭合母线隔离开关，再闭合线路隔离

开关，最后合上断路器

（2）线路停电时的操作顺序为：先断开断路器，再拉开线路隔离开关，

最后拉开母线隔离开关

原因：1、防止隔离开关带负荷合闸或拉闸、断路器处于合闸状态下，误操作隔离开关的事故不发生在母线侧隔离开关上，以避免误操作的电弧引起母线短路事故

单母分段：特点：

（1）优点：1、当母线发生故障时，仅故障母线

段停止工作，另一段母线仍继续工作。2、对重要用户，可由不同段母线分别引出的两个回路供电，以保证供电的可靠。、供电可靠性提高，运行较之灵活

（2）缺点：对重要负荷必须采用两条出线供电，大大增加了出线数目，使整

个母线系统可靠性受到限制

（3）适用范围：一般适用于中小容量发电厂和变电所的6～10kV接线中

双母接线：设置有两组母线，其间通过母线联络断

路器相连，每回进出线均经一台断路器和两组母线隔离开关分别接至两组母线。

特点：

（1）优点：

（一）可靠性高

（1）母线检修不断电：将要检修的母线上的所有回路通过倒闸操作

换到另一母线上即可检修W1:（1）检查W2是否完好，闭合QF以及两侧的隔离开关，

如果W2完好QF不会因为继电保护动作而跳闸（2）将所有回路切换到W2，先闭合W2侧隔离开关在断开W1侧隔离开关（3）断开QF以及两侧的隔离开关

（2）母线隔离开关检修不断电：方法同上

（3）检修任一线路短路器时可以用母线短路线代替其工作

检修L1回路上断路器QF3：即QF3通过W2、QF接到W1上

（1）将所有回路切换到W1（2）断开QF3以及两侧的隔离开关，QF以及两侧的隔离开关（3）在QF3两侧加临时载流用跨条（4）闭合跨条两端的隔离开关和QF两端的隔离开关和QF

（注意，加跨条的操作将双母接线变为单母接线）

（二）调度灵活：可双母同时工作也可一工作一备用（三）扩建方便

（2）缺点

（1）变更运行方式的操作较为复杂容易出现误操作

（2）检修回路短路器仍然需要短时停电（加临时跨条操作）（3）增加了大量的隔离开关和母线的长度

（3）使用范围：出线带电抗器的6~10KV配电装置；～60KV出线超过8回，或连接电源较大、负荷大110～220KV出线大于等于5回时。

双母分段：分段断路器QS将工作母线分为Ⅰ段、Ⅱ段，每

段母线用各自的母联断路器与备用母线相连，电源和出线均匀分别在两段工作母线上。

（6~10KV的配电装置中，电压和输送功率大时，为了限制短路电流，在分段处加母线电抗器）

特点：

（1）优点：

（一）可靠性高

（1）母线检修不断电：将要检修的母

线上的所有回路通过倒闸操作换到另一母线上即可

检修W1故障段:（1）分段断路器自动跳开（2）检查W2是否完

好，闭合QF1以及两侧的隔离开关，如果W2完好QF不会因为继电保护动作而跳闸（3）将W1故障段连接回路切换到W2，先闭合W2侧隔离开关再断开W1侧隔离开关（4）断开QF1以及两侧的隔离开关

（2）母线隔离开关检修不断电：方法同上

（3）检修任一线路短路器时可以用母线短路线代替其工作

检修L1回路上断路器QF4：即QF4通过W2、QF1接到W1上

（1）将所有回路切换到W1（2）断开QF4以及两侧的隔离开关，QF1以及两侧的隔离开关（3）在QF4两侧加临时载流用跨条（4）闭合跨条两端的隔离开关和QF1两端的隔离开关和QF（注意，加跨条的操作将双母接线变为单母分段接线）

（二）调度灵活：可双母同时工作也可一工作一备用（三）扩建方便

（3）使用范围：发电厂的发电机电压配电装置中，220～500KV大容量配电

装置

旁路母线：检修线路断路器时，不致中断该回路的供电，可增设旁路母线。

三种形式：

专用旁路断路器

母联断路器兼旁路断路器分段断路器兼旁路断路器

（1）单母分段带专用旁路断路器：P1（1）正常工作：QFP断开，QSPP闭合，QSP1闭合（QFP对于线路W1处

于热备用状态）（2）出线回路检修（QF3检修）：（1）备用母线充电：QSP1切换到闭合，

QP2切换到断开，闭合QF3，备用母线完好时QF3不断开（2）故障断路器隔离：闭合QSP1，断开QF3以及QS32，QS（2）分段断路器皆做旁路断路器P1（1）正常工作：QFD闭合，QS1、QS2闭合，QS3、QS4断开，QSD断开（2）出线回路检修（QF3）：（1）双母连接切换：闭合QSD，断开QFD和QS2（2）旁路母线

充电：闭合QS4，再闭合QFD，若旁母完好则QFD不会断开（3）故障短路器隔离：闭合QSP1，断开QF3，断开QS32和QS（3）旁路断路器皆做分段断路器P1（1）正常工作：QFP闭合，QS1和QS3闭合，即分段母线通过旁路断路器QFP做分段断路器，

旁母处于带点的状态

（2）出现回路检修（QF3检修）：（1）双母线连接切换：闭合QS2，断开QS3（2）故障断路

器隔离：闭合QSP1，断开QF3，在断开QS32和QS旁母设置原则：110KV及以上高压配电装置中，因电压等级高，输送功率较大，送

电距离较远，因此不允许因检修断路器而长期停电，故需设置旁路母线。0KV出线在6回以上、220KV出线在4回以上，宜采用带专用旁路断路器的旁母。

一台半断路器接线：优点：（1）可靠性高:、每回出线由两台断路器供电2、一母线故障由令一条母线供

电

（3）运行方式灵活（4）操作检修方便：隔离开关只做检修

时隔离电压，没有复杂的倒闸操作；检修任意母线和短路器时进出线回路都不需要切换操作

缺点：（1）断路器多，投资大

（2）继电保护和二次回路的设计、调整、检修等比较的复杂

适用的范围：大型电厂和变电所220KV及以上、进出线

回路数6回及以上的高压、超高压配电装置中。

变压器母线组接线：出现回路由两台断路器分别接在两

组母线上，变压器直接通过隔离开关接在母线上

可靠性高：变压器是高可靠性设备，可以

通过隔离开关直接接在母线上。故障时，通过断开相应母

线上的断路器，再断开相应的隔离开关不影响其他回路的运行

调度灵活：双断路器接线、或者一个半断路器接线

单元接线：接线简单（经济性好）；不设发电机电压母线，变压器低压侧短路电

流减小

（1）发电机双绕组变压器单元接线

发电机出口不设置母线：发电机和变压器低压侧短路几率和短路电流减小发电机出口不设置断路器：发电机一般不空载运行切入线路，不必设置断路器；

同时避免因为发电机大电流而选不到合适的断路器

（2）发电机三绕组变压器单元接线

发电机出口设置断路器：在变压器高、中压联合运行时能够投、切发电

机

发电机容量大时不采用这种接线：大容量和大电流的断路器价格高（3）发电机变压器线路单元接线发电机发电经变压器升压后直接供给负载（4）扩大单元接线：（变压器故障，两台发电机均停止工作）发电机出口设置断路器：一台发电机故障不影响另一台运行分裂绕组变压器和双绕组变压器有限制短路电流的作用变压器台数减少，变压器高压侧断路器减少，经济性好

桥形接线：只有两台变压器和两条线路时采用（1）内桥接法：联络断路器在线路断路器内侧

切除线路故障简单，切除变压器故障复杂：适用变压器

不需要经常切换，线路经常故障的场合，穿越功率较小

（2）外桥接法：联络断路器在线路短路器外侧

切除线路故障复杂，切换变压器简单：适用变压器需要

经常切换，线路较短故障率低，电路系统有较大的穿越功率

特点：接线简单（经济性好）可靠性和灵活性不高

多角形接法：每边一台断路器和两台隔离开关；进出线只装设隔离开关优点：（1）可靠性高：每条回路由两条断路器连接回路故障不影响其他回路工作

（2）灵活性高

（3）经济性好：平均一条回路只装设一台断路器

缺点：（1）检修任一断路器时，多角形接线变成开环运行，可

靠性降低

（2）每边供应两条回路，回路状态发生变化时电流的波

动很大，继电保护难

（3）扩建困难

适用的范围：在110kV及以上配电装置中，当出线回数不多，发展现模比较明确时，可以来

用多角形接线；中小型水电厂中也有应用。一般以采用三角或四角形为宜，最多不要超过六角形

.一般了解发电厂和变电所主变压器的容量和台数的选择；了解其型式的选择。

（一）主变压器：用来向电力系统或用户输送功率的变压器

单元接线主变压器：发电机组额定容量减去厂用负荷后留10%的裕度来确定具有发电厂电压母线接线的主变压器：

（1）发电机全部投入运行，在满足发电机电压供应的最小日负荷以及厂用负

荷后，主变压器能将发电厂所有剩余功率送入系统

（2）发电机检修时，主变压器能从系统倒送功率以满足发电机电压母线最大

负荷的要求

（3）发电机电压母线上有多台主变时，最大容量的主变退出运行时其他主变

能保证送出电压母线剩余功率的70%以上

（4）考虑供电的可靠性，接于发电机电压母线上的主变压器一般不少于两台，

一般优先考虑两台容量相同的主变压器

（5）考虑负荷曲线的变化和5年内负荷的发展

变电站主变压器选择：

（1）重要变电站：一台主变停运，能保证一次和二次负荷

一般性变电站，一台主变停运，剩余容量能保证全部负荷的70%

（2）变电站主变压器台数：对于枢纽变电站在中、低压侧已形成环网的情况

下，变电站以设置2台主变压器为宜；对地区性孤立的一次变压站或大型工业专用变压站，可设3台主变压器，以提高供电可靠性。

（3）考虑5~10年的规划

（二）变压器形式和结构的选择

（1）相数：容量为300MW及以下机组单元连接的主变压器和330kV及以下的电力系统中：

三相

容量为600MW机组单元连接的主变压器和500kV电力系统：单相（2）绕组数和结构：、只有一种升高电压向用户供电或与系统连接时，以及只有两种电压的变电所，采用双绕组变压器。、有两种升高电压向用户供电或与系统连接时，以及有三种电压的变电所，可采用2台双绕组变压器或三绕组变压器

I.当最大机组容量为125MW及以下，并且变压器各绕组的通过容

量均达到变压器额定容量的15％及以上时（否则绕组利用率太低，不如选用2台双绕组变压器经济），多采用三绕组变压器。II.一个发电厂或变电站中采用三绕组变压器一般不多于3台

III.机组容量为20MW以上的发电厂采用发电机－双绕组变压器单

元接线接入系统，而两种升高电压级之间加装联络变压器器为合理。其联络变压器宜选用三绕组变压器（或自耦变压器），低压绕组可作为厂用备用电源或启动电源，也可用来连接无功补偿装置。

IV.采用扩大单元接线的变压器，应优先选用低压分裂绕组变压器，

可大大限制短路电流

V.在有三种电压的变电所中，如变压器各侧绕组的通过容量均达

到变压器额定容量的15%及以上，或低压侧虽无负荷，但需在该侧装无功补偿设备时，宜采用三绕组变压器。当变压器需要与110kV及以上中性点直接接地系统相连接时，可优先选用自耦变压器。

（3）绕组接线组别、变压器三相绕组接线方式必须与系统电压相位一致，否则不能并列运行。电力系统采用的绕组连接方式只有星形“Y”和三角形“d”两种、发电厂和变电站中，一般考虑系统或机组的同步并列要求及限制3次谐波对电源的影响等因素，根据以上变压器绕组连接方式的原则，主变压器接线组别一般都是选用YN，d11常规接线。

.掌握限制短路电流的方法

（一）限流电抗器（用于6~10kV配电装置）

（1）普通电抗器（1）母线电抗器、限制发电机电压母线短路电流，额定电流根据切除容量最大的一台发电机时通过电抗器的电流进行选择2、母线分段处功率流动最小，电压损耗和功率损耗最小（母线负载与母线发电机容量一般匹配）

（2）线路电抗器（电缆上应用，电缆电抗小，短路

电流大）、限制电缆回路短路电流、线路电抗器后发生短路，电抗器上有较大的压降。既限制短路

电流由能保证母线上有较高的残压

（2）分裂电抗器：电抗器中间抽头接电源，两臂接大致相等的两

个负荷，负荷不等时会引起较大的电压波动

正常运行时：总电抗为每一臂1\/4发生短路时：总电抗为每一臂3倍

（二）低压分裂绕组变压器（发电机组容量较大时，采用低压分裂绕组变压器组成扩大

单元接线）

正常工作时：低压短路电抗并联运行，总电抗较小发上短路时（发电机出口处）：低压短路电抗串联运行，

总电阻较大

（三）采用不同主接线形式和运行方式（远离负荷的发电厂推荐采用，发电机变压

器线路单元接线，双母线双断路器接线，发生事故后能够提供足够的电压支持，避免负荷转移带来的波动）

.能简单分析各类发电厂、变电所主接线特点。

第五章厂用电接线及设计.了解厂用电率和厂用电负荷的分类。、厂用电率：厂用耗电量占同一时间全场总发电量的百分数2、厂用电负荷的分类（根据其用电设备在发电厂生产过程中的作用和突然停止供电时对人

身、设备以及电能生产造成的危害程度，可分为五类）

（1）.Ⅰ类厂用负荷：短时停电(手动操作恢复供电的所需时间)会造成设备损坏、危

及人身安全、主机停运或出力明显下降的厂用负荷，通常均设置两套设备互为备用，并分别接到有两个独立电源的母线上，当一个电源断电后，另一个电源就立即自动投入。

（2）.Ⅱ类厂用负荷：允许短时停电(数分钟)，经过运行人员及时操作后重新取得电

源，而不致造成生产混乱的厂用负荷，一般均应由两段母线供电，并可采用手动切换。

（3）.Ⅲ类厂用负荷：较长时间停电而不直接影响电能生产的厂用负荷，一般由一个

电源供电，但在大型发电厂，也常采用两路电源供电。

（4）.事故保安负荷：在200MW及以上机组的大容量电厂中，自动化程度较高，要求

在事故停机过程及停机后的一段时间内，仍必须保证供电，否则可能引起主要设备损坏、自动控制失灵以及危及人身安全的负荷，称为事故保安负荷。一般由蓄电池组、柴油发电机组、燃气轮机组或可靠的外部独立电源作为事故保安负荷的备用电源。

（5）.不间断供电负荷：在机组运行期间，以及正常或事故停机过程中，甚至在停机

后的一段时间内，需要连续供电并具有恒频恒压特性的负荷，称为不间断供电负荷。

.了解对厂用电接线的基本要求。一般了解厂用电电压等级的构成及其确定方法。

厂用接线的基本要求：、对厂用电接线的要求各机组的厂用电系统应是独立的、全厂性公用负荷应接入不同机组的厂用母线或公用负荷母线、充分考虑发电厂正常、事故、检修、启动等运行方式下的供电要求，尽可能地使切换操作简便，启动（备用）电源能在短时内投入、充分考虑电厂分期建设和连续施工过程中厂用电系统的运行方式，特别要注意对公用负荷供电的影响，要便于过渡，尽量减少改变接线和变更设置。、200MW及以上机组应设置足够容量的交流事故保安电源。当全厂停电时，可以快速启动和自动投入向保安电源供电。需要设计符合要求的不间断供电电源。

厂用电电压等级：、发电机容量确定2、电动机容量确定3、供电网络电压确定

.掌握厂用工作电源、厂用备用电源、事故保安电源的作用及其引接方式。掌握厂用电接线的基本形式。

厂用工作电源：保证正常运行的基本电源，一般不少于两个，投入系统并联运行

（从发电机电压母线上通过厂用高压变压器取得工作电源，在发电机停运时仍能

从电力系统中获得电能）低压400V厂用工作电源的引接：、高压厂用母线低压厂用变压器低压400V厂用电源（从10KV上引出）

高压厂用母线上一般有多台低压厂用变压器、不设高压厂用母线时，从发电机电压母线或者发电机出口引接

备用电源：工作电源由于事故或检修时代替工作电源启动电源：机组在启动或者停运时，工作电源不能供电的情况下为负荷供电（备用电源）引线方式：1、发电机电压母线引线（避免与工作电源接同一段母线：否则母线故

障，工作电源和备用电源一起故障）、供电可靠的最低一级电压母线引线、从联络变压器（连接不同的电压等级）低压侧引线4、从外部电网引专用线路

明备用（专门设置一台备用变压器）：容量大时用、变压器容量等于厂用变压器最大一台的容量2、正常运行时备用变压器切除，即DLl～DL断开

厂用电故障时（2#故障）备用电源自动投入运行，即将DLl和DL4投入

暗备用（不设置专门的备用变压器，而是将每台工作变压器的容量加大，正常工作

在不满载的状态）容量小时用

事故保安电源：300MV及以上发电机，当厂用工作电源和备用

电源均消失时，确保事故状态下能够安全停机，事故消失后又能及时的供电

厂用电接线形式：、非公用负荷：单母线分段（按炉分段）

优点：1、一段母线故障值局限于与母线相连的锅炉运行2、短路电流小3、管理和检修方便、公用负荷：1、负荷小时，均匀分配到各段母线上2、负荷大时，设置公用母线段.了解不同类型发电厂的厂用电接线特点第五章ppt39.了解厂用变压器或电抗器选择要求,掌握厂用变压器容量的确定方法。

确定厂用变压器、母线段负荷:全厂发电机满负荷运行时，各厂用母线上的最大负荷

SKP（各项公式见P151）、额定电压：厂用电系统电压等级、电源引接处电压3、厂用变压器额定容量（1）高压工作变压器额定容量

双绕组变压器：ST1.1SHSL（SH厂用高压负荷，SL厂用低压负荷）分裂绕组变压器：

高压绕组：S1NSCSr（Sr分裂绕组重复计算负荷）

分裂绕组：S2NSC

SC1.1SHSL

（2）备用变压器：厂用高压变压器与最大一台厂用高压工作变压器容量相同厂用低压变压器与最大一台厂用低压工作变压器容量相同

（3）厂用低压工作变压器容量：

KSSL（S为变压器额定容量，K为温度修正系数）

例题见P17.了解电动机自启动的分类及电动机自启动时厂用母线电压的最低限值。

电动机自启动：若电动机失去电压以后，不与电源断开，在很短的时间（一般在0.5～1.5s）

内，厂用电压恢复或备用电源自动投入，此时，电动机惰行尚未结束，又自动启动恢复到稳定运行状态运。

自启动的分类：1、失压自启动：厂用母线电压波动、空载自启动：备用电源不带负荷投入工作母线3、带负荷自启动：备用电源带负荷投入工作母线自启动时厂用母线的最低限值：P158,

.熟练掌握电动机自启动校验的原因以及厂用电动机的自启动及高、低压串接自启动的校验方法。

自启动校验原因：参加自启动的电动机过多，容量过大，总启动电流很大，在厂用变压

或者电抗器上产生很大的压降，使得厂用母线压降明显下降，自启动时间拉长甚至不能自启动

自启动校验方法P1第六章导体和电气设备的原理与选择（重点！）1.了解电气设备选择的一般条件、正常工作条件：额定电流、额定电压

额定电压：额定电压>电网额定电压（UNUNs）额定电流：额定电流>回路最大持续工作电流（INImax）、短路条件：热稳定、动稳定

热稳定校验：设备在最严重的短路电流热效应下，发热最高温度不超过最高允许的温度

（Itt2Qk，It、t为电气设备允许的热稳定电流和时间，Qk短路

产生的热效应）

短路计算时间：继电器工作时间tpr+断路器全断开时间tbr（P172）断路器全断开时间tbr：固有分闸时间tin+电弧持续时间ta

动稳定校验：设备最高允许动稳定电流大于短路电流（Ies.了解电弧的形成与熄灭过程；掌握高压断路器和隔离开关的功能；掌握高压断路器和隔离开关的选择方法和步骤。看懂例题6－1。P1831、电弧：

电弧的形成（绝缘介质中中性质点转换为带点质点）：

阴极表面发射电子（热电子发射、强电场电子发射）碰撞游离热游离

电弧的熄灭：复合+扩散>游离

交流电弧的熄灭条件：电弧电流过零时，弧隙介质强度恢复速度>弧隙电压上升速度、高压断路器的功能：、正常运行：设备过线路投入和切出（断开负荷电流）2、设备或线路故障时：切出故障回路（断开短路电流）

高压隔离开关：不产生电弧的切换动作（不能用于切换负荷电流和短路电流）、高压断路器的选择（1）额定电压、额定电流

额定电压：额定电压>电网额定电压（UNIsh）

UNs）

Imax）

额定电流：额定电流>回路最大持续工作电流（IN（2）开断电流选择P1INbrIpt（INbr为额定开断电流，Ipt开断瞬间短路电流周期分量）

开断时间较长时t0.1s:INbr开断时间较短t0.1s：INbrI""（起始次暂态电流）

Ik

’（3）关合电流（断路器在闭合短路电流时安全）：关合电流大于短路电流最大冲击值

iNclish（4）热稳定校验和动稳定校验

IttQkIesIsh

、隔离开关的选择（隔离电源、倒闸操作、分合小电流）：不能开断和关合电流，所以

不必进行开断电流和关合电流校验

（1）额定电压、额定电流

额定电压：额定电压>电网额定电压（UN2UNs）

Imax）

额定电流：额定电流>回路最大持续工作电流（IN（2）热稳定校验和动稳定校验

IttQkIesIsh

.了解互感器作用；了解误差及影响误差的因素；掌握互感器的选择方法和步骤；掌握电流互感器准确级和额定容量的选择；注意计算长度的概念；掌握连接导线截面的选择方法；掌握电压互感器的容量和准确级的选择，注意互感器和负荷接线方式不一致时的折算。看懂例题6－2；6－3。1、互感器的作用：（1）隔离一次和二次设备

（2）将一次回路的大电压大电流变为二次回路的小电压小电流2、电流互感器误差：f12KiI2II1减少误差的方法：电流互感器在额定一次电流附近运行电压互感器误差：f1KiU2UU13、电流互感器的准确级和而定的容量

准确级：测量时根据误差的大小划分不同的准确级P1额定容量S2N：电流互感器在额定二次电流和额定二次阻抗下运行时二次线圈输出的容量

S2NI2NZ2N（其电流已经标准化，一般用阻抗表示，而电流互感

器的误差和二次阻抗有关，负载越大准确度越低。因此同一电流互感器工作于不同的准确级时有不同的额定容量）

、电流互感器的选择P190（1）一次侧额定电压和电流：

额定电压：额定电压>电网额定电压（UN2UNs）

Imax）为了准确度考虑，

额定电流：额定电流>回路最大持续工作电流（IN尽量接近最大工作电流

（2）准确度：不低于测量仪表的准确度（计费表选0.5级）（3）额定容量：额定容量大于二次侧所接负载S2N2（4）热稳定和动稳定校验：(KtI1N)I2NZ2NQKI1NKesish

（5）、计算长度的概念：P1计算长度：仪表到互感器的实际距离、互感器的接线方式

（6）、连接导线截面选择的方法P1

、电压互感器的选择（容量小\/负载阻抗大，近于空载运行）P195（1）一次侧和二次侧的额定电压：

额定电压：额定电压>电网额定电压（UN（2）电压互感器接线方式：

UNs）

（3）准确级和额定容量P14.掌握限流电抗器的选择尤其是普通电抗器。看懂例题6－4。（1）普通电抗器：（电路电抗器和母线电抗器）P200普通电抗器的选择：（1）额定电压和额定电流

额定电压：额定电压>电网额定电压（UNUNs）

Imax）

额定电流：额定电流>回路最大持续工作电流（INImax的选择：当分裂电抗器用于发电厂的发电机或主变压器回路时，一般按发电机或主变压

器额定电流的70％选择；而用于变电站主变压器回路时，取两臂中负荷电流较大者，当无负荷资料时，一般也按变压器额定电流的70％选择。

（2）电抗百分数选择(将短路电流限制到一定的数值)P1（2）分裂电抗器的选择P199（3）热稳定和动稳定校验

IttQkIesIsh

.了解高压熔断器的作用。

高压熔断器+高压接触器：F-C回路高压接触器：闭合或断开负荷电流高压熔断器：闭合或断开短路电流.掌握裸导体的选择，看懂例题6－5。注意电动力的计算、长期发热、短时发热等计算方法在第三章，与第三章内容要结合掌握。P21、导体截面的选择：P204长期发热允许值计算：

经济电流密度计算：必须满足长期发热的要求、电晕电压校验：临界发生电晕的电压低于工作电压3、热稳定校验P2054、动稳定校验P2注意：）断路器选择注意要满足开断电流的要求。）加装电抗器，往往是为了选用轻型的断路器，在不装电抗器时，断路器\"INbrI。

所以要先选择断路器，再选择电抗器。）电流互感器选择时，注意计算长度cL，若各相均有电流互感器，采用星形接线，则

c

LL。4）导体选择是按长期发热允许电流选择还是按经济电流密度选择，要考虑最大负荷小时数T等因素。按经济电流密度选择后，还要满足长期发热允许电流的要求。）裸导体选择时，若未给出绝缘子跨距，则应根据式6－60（满足该式则共振要求满足），和一般不超过1.5m~2m的原则选择。衬垫跨距根据式6－65，6－66选择（从而满足phbal），同时一般30～50cm设一衬垫。

第七章配电装置.理解最小安全净距的概念

配电装置的最小安全净距：配电装置各部分之间，为保证人身和设备的安全所必须的最

小电气距离。

.了解配置图、断面图和平面图

配置图：把进出线(进线发电机、变压器，出线线路)、断路器、互感器、避雷

器等设备，合理地分配在屋内配电装置的各层间隔中，并且用代表图形表示出在各间隔中的导线和电器。（配置图不要求按比例尺寸绘制，通常用它来分析配电装置的布置是否合理和统计其中所用的主要设备数量。）

平面图：平面图表明配电装置的房屋及其间隔、走廊和出口等处的平面布置轮廓。（要

按比例画出，并且只表示已确定的间隔数目及间隔排列方式，不必表示间隔中所装电气设备。但局部间隔平面图应表明间隔中所装的电气设备。）

断面图：断面图是配电装置的结构图，要按比例画出。它表明在配电装置的间隔断面中，

设备间的相互连接及具体布置方式。.掌握屋内、屋外各种配电装置的分类和特点屋内配电装置特点：.由于允许安全净距小而且可以分层布置而使占地面积小2.维修.巡视和操作在室内进行,不受气候的影响.外界污秽的空气对电气影响较小，可减少维护的工作量4.房屋建筑的投资大

屋外配电装置特点：.土建工作量和费用较小，建设周期短2.扩建比较方便.相邻设备之间距离较大，便于带电作业4.占地面积大.受外界环境影响，设备运行条件较差，需加强绝缘6.不良气候对设备维修和操作有影响

屋内配电装置的分类：、单层式屋内配电装置是把所有电气设备均布置在一层房屋内，适用于出线无电抗器、母线为单母线或双母线的各种类型降压变电所，发电厂厂用电高压配电系统和小型发电厂。单层式多采用成套式配电装置。、三层式屋内配电装置是将母线放在最高层。按照主接线的顺序（依其轻重）、将各

回路电气设备自上而下地分别布置在三层房屋内。它的特点是可靠性高、占地面积小，但结构复杂、造价较高，运行维护与检修工作也不方便。、二层式结构，将断路器、电抗器布置在第一层，将母线、母线隔离开关等较轻设备

布置在第二层。适用于有出线电抗器的大、中型发电厂。与三层式相比，二层式占地面积略有增加，但运行维护与检修均较方便，造价也明显下降．因此得到了广泛采用。

屋外配电装置的的分类、中型配电装置

所有电气设备都安装在同一水平面内，并装在一定高度的基础上母线稍高于电气设备所在水平面

普通中型配电装置的母线和电气设备完全不重叠

分相中型配电装置是指母线隔离开关分相布置在母线的正下方

优点是：

布置较清晰，不易误操作，运行可靠构架高度较低，抗震性能较好

检修、施工、运行方便，且已有丰富经验所用钢材少，造价较低缺点

占地面积较大

普遍应用于110～500kV电压级、高兴配电装置

各母线和电气设备分别安装在几个不同高度的水平面上，旁路母线和断路器、电流互感器等电气设备重叠布置，隔离开关之间重叠布置

一组主母线与另一组主母线重叠布置，主母线下没有电气设备

（主要用于220kV电压等级的以下情况：1高产农田或地少人多的地区2场地狭窄或需要大量开挖、回填土石方的地方3原有配电装置需扩建，而场地受到限制110kV电压级中较少采用；330kV及以上不采用）优点：充分利用空间位置，布置紧凑，纵向（与母线垂直的方向）尺寸最小占地只有普通中型配电装置的40％～50％母线、绝缘子串和控制电缆的用量也比中型少缺点是：

耗用钢材较中型配电装置多15％~60%操作条件比中型配电装置差检修上层设备不方便

抗震能力比中型配电设备差、半高型配电装置

将一组母线置于高一层水平面上，并与隔离开关、断路器、电流互感器等设备上下重叠布置，另一组母线和隔离开关、旁路母线和旁路隔离开关布置在两侧（与高型配电装置类似，各母线和电气设备分别装在几个不同高度的水平面上，被抬高的母线（可以是主母线或旁路母线）与断路器、电流互感器等部分电气设备重叠布置与高型配电装置不同，一组母线与另一组母线不重叠布置）

优点：

布置较中型紧凑、纵向尺寸较中型小

占地约为中型的50％～70％，耗用钢材与中型接近施工、运行、检修条件比高型好

母线不等高布置，实现进、出线均带旁路比较方便。缺点：

隔离开关下方没有设置检修平台，检修不够方便

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