發(fā)電廠電氣部分學習總結(jié)

發(fā)電廠電氣部分學習總結(jié)

進入大三的第一個學期，我們在蔡老師的帶領下學習《發(fā)電廠電氣部分》這門新課程。在蔡老師指導下我們進一步了解發(fā)電廠電氣部分的相關知識。而中國電力出版社出版的《發(fā)電廠電氣部分》教科書也是很好的教學材料，我們學習的教材已經(jīng)更新到第四版，與現(xiàn)代的電廠發(fā)展聯(lián)系很近，足以可以看出與時俱進的特點。

《發(fā)電廠電氣部分》包含有緒論，能源與發(fā)電，發(fā)電、變電和輸電的電氣部分，常用計算的基本理論和方法，電氣主接線及設計，廠用電接線及設計，導體和電氣設備的原理與選擇，配電裝置，發(fā)電廠和變電站的控制與信號，同步發(fā)電機的運行及電力變壓器的運行等十個內(nèi)容。下面對學習的主要內(nèi)容作總結(jié)：

一、緒論。我們主要學習了我國的電力工業(yè)發(fā)展簡況和電力發(fā)展前景，讓我對國家的電力發(fā)展有了大概的了解和深刻的體會到我國在發(fā)電領域的進步之神速，還有對未來發(fā)電領域的發(fā)展前景和方向有了了解。

二、能源與發(fā)電。這部分內(nèi)容主要是對能源進行分類，概括來說可以分為一次能源與二次能源。而電能是有一次能源經(jīng)加工轉(zhuǎn)換成的；二次能源。發(fā)電廠可分為火力發(fā)電廠、水力發(fā)電廠、核能發(fā)電廠、風力發(fā)電廠和太陽能發(fā)電廠。

三、發(fā)電、變電和輸電的電氣部分。此部分我學習了發(fā)電廠和變電站中電氣設備的分類以及有這些設備組成的電氣接線和配電裝置；300、600、1000MW發(fā)電機組的電氣主接形式和主要電氣設備的技術性能；還有高壓交流輸電的基本原理、特點和優(yōu)缺點。

四、電氣主接線及設計。我學習了電氣主接線和設計的知識；主要有主接線設計的基本要求、典型接線形式和運行方式，以及主要設備的作用與配置原則，變壓器的選擇、限制短路的電流方法。同時，還學習了各種類型發(fā)電或變電站電氣主接線的特點和設計的一般原則與步驟。

五、廠用電接線及設計。學習了廠用電率、廠用電負荷分類以及對廠用電接線的基本要去和廠用電接線設計原則；詳細的學習了對廠用變壓器和廠用電動機的選著和自啟動校驗，還學習了不同類型發(fā)電廠的廠用電接線及特點和廠用電源的切換。

六、導體和電氣設備的原理與選擇。這部分知識是電氣設計的主要內(nèi)容之一。本章我學習了導體和電氣設備的一般選擇條件和校驗條件，接著學習了載流導體和主要電氣設備的原理及選擇條件和方法。

七、配電裝置。本章老師重點帶領我們學習了屋內(nèi)、外配電裝置的最小安全凈距，對配電裝置的基本要求，設計原則以及屋內(nèi)配電裝置、屋外配電裝置、成套配電裝置和封閉母線的結(jié)構和特點。學習了封閉母線的特點、作用、電氣接線、發(fā)熱與散熱平衡以及電動力的計算。

以上是這門課程的主要學習內(nèi)容，通過半個學期的學習，我更加了解發(fā)電廠電氣部分的知識，為以后的學習打下了基礎，也為將來的工作奠定了基石。

熱動1002班蘇才忠學號20

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201*-201*《發(fā)電廠電氣部分》課程復習要點

byshuwh04.26

緒論第一章第二章

1.了解現(xiàn)階段我國電力工業(yè)的發(fā)展方針、現(xiàn)狀

發(fā)展現(xiàn)狀：目前我國基本上進入大電網(wǎng)、大電廠、大機組、高電壓輸電、高度自動控制

的新時代。

（1）我國發(fā)電裝機容量和年發(fā)電量均居世界第二位

（2）各電網(wǎng)中500KV（包括330KV）主網(wǎng)架逐步形成和壯大。220KV電網(wǎng)不

斷完善和擴充

（3）1990年我國第一條從葛洲壩水電站至上海南橋換流站的±500KV直

流輸電線路實現(xiàn)雙極運行，使華中和華東兩大區(qū)電網(wǎng)實現(xiàn)非同期聯(lián)網(wǎng)

（4）隨著500KV網(wǎng)架的形成和加強，網(wǎng)絡結(jié)構的改善，電力系統(tǒng)運行的穩(wěn)

定性得到改善。

（5）省及以上電網(wǎng)現(xiàn)代化的調(diào)度自動化系統(tǒng)基本實現(xiàn)了實用化。

（6）數(shù)據(jù)通信為特征的覆蓋全國各主要電網(wǎng)的電力專用通信網(wǎng)基本形成

2.了解發(fā)電廠和變電所的類型，特點

（1）發(fā)電廠：

火力發(fā)電廠（1火電廠布局靈活，裝機容量大小可按需要決定；2火電廠的一次性建造投資少。建造工期短。發(fā)電設備年利用小時數(shù)較高；3、火電廠耗煤量大，單位發(fā)電成本比水電廠高3-4倍；4、動力設備繁多，控制操作復雜；5、大型機組停機到開機并帶滿負荷時間長，附加耗用大量燃料；6擔負急劇升降負荷時，需要付出附加燃料消耗的代價；7若擔任調(diào)峰、調(diào)頻、事故備用，則相應事故增多，強迫停運率增高，廠用電率增高。應盡可能擔負較均勻負荷；8、對空氣、環(huán)境污染大）

水力發(fā)電廠（1、可合理利用水資源；2、發(fā)電成本低，效率高；3、運行靈活；4、可存儲和調(diào)節(jié)；5、不污染環(huán)境；6、投資較大，工期較長；7、受水文條件制約；8、淹沒土地，生態(tài)環(huán)境）

核能發(fā)電廠（建設費用高，燃料費用便宜，帶基荷運行）新能源發(fā)電

風力地熱海洋能太陽能生物質(zhì)能磁流體

（2）變電所：

（1）樞紐變電所（2）中間變電所（3）地區(qū)變電所（4）終端變電所

3.發(fā)電廠電氣設備簡述

一次設備

a)直接生產(chǎn)、變換、輸送、分配和用電的設備二次設備

b)對一次設備和系統(tǒng)運行狀態(tài)進行測量、控制、監(jiān)視和保護的設備。

4.初步了解發(fā)電廠和變電所中一次設備和二次設備的基本構成:了解發(fā)電廠和變電所的電氣主接線的概念。

一次設備:

（1）生產(chǎn)和轉(zhuǎn)換電能的設備

發(fā)電機將機械能轉(zhuǎn)換為電能

變壓器電壓升高或降低以滿足輸配電的需要電動機：將電能轉(zhuǎn)換為機械能

（2）接通或斷開電路的開關電器

斷路器（俗稱開關）隔離開關（俗稱刀閘）熔斷器（俗稱保險）

（3）限流電器和防御過電壓設備

電抗器避雷器

（4）載流導體

裸導體母線，電纜等

（5）接地裝置

保證電力系統(tǒng)正常運行或保護人身安全

二次設備：

（1）儀用互感器

電流互感器大電流變成小電流（5A或1A）電壓互感器大電壓變成小電壓（100V或

（2）測量表計

電壓表，電流表，功率表和電能表等

（3）繼電保護及自動裝置（4）直流電源設備

（5）操作電器、信號設備及控制電纜

第三章常用計算的基本理論和方法

1.掌握導體的正常最高允許溫度和通過短路電流時的短時允許溫度。掌握長期發(fā)熱和短時發(fā)熱的區(qū)別。導體的發(fā)熱和散熱一般了解。

正常最高允許溫度：導體正常最高允許溫度（長期發(fā)熱），一般不超過70℃；計及太陽輻

射（日照）影響時，鋼芯鋁絞線及管形導體，可按80℃

通過短路電流時的允許溫度：硬鋁和鋁錳合金200℃，硬銅300℃

長期發(fā)熱：正常運行時工作電流產(chǎn)生短時發(fā)熱：故障時短路電流產(chǎn)生

導體的發(fā)熱和散熱：導體的發(fā)熱計算，根據(jù)能量守恒定律。穩(wěn)定狀態(tài)時：

QRQtQlQf

其中：QR單位長度導體電阻損耗的熱量，W/m；

Qt單位長度導體吸收太陽日照的熱量，W/m；Ql單位長度導體的對流散熱量，W/m；

Qf單位長度導體向周圍介質(zhì)輻射散熱量，W/m；

2.導體的長期發(fā)熱要求掌握穩(wěn)定溫升公式、導體的載流量及導體的正常發(fā)熱溫度。（1）穩(wěn)定溫升公式：

I2R（αW為散熱系數(shù)，F(xiàn)為總的散熱面積）WWF（2）導體載流量以及導體正常發(fā)熱溫度導體載流量：IWF(W0)RQlQfR（由穩(wěn)定溫升公式得到）

I2R導體正常發(fā)熱溫度：W0

F

計及日照

I

QlQfQtR3.導體的短時發(fā)熱要求掌握短時發(fā)熱的特點,熟練掌握短路電流熱效應的計算方法（1）導體短時發(fā)熱：短路開始到短路被切除的一段很短的時間內(nèi)導體發(fā)熱的過程（2）導體短時發(fā)熱的特點:發(fā)出的熱量比正常發(fā)熱要多，導體溫度升高的很快（3）短路電流熱效應：（1）短路切除時間tk1s

QKQpQnp

其中

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

2

（2）短路切除時間

tk1s

導體發(fā)熱主要由短路電流周期分量決定

QKQp

tK""222(I10ItK/2ItK)(As)

4.掌握導體短路的電動力的計算,其中公式推導不作要求。（1）兩平行導體間的電動力

F2107KLi1i2（形狀系數(shù)K見書P75）aL2ish（ish為三相短路時的沖擊電流）a（2）三相導體短路時的電動力

F1.731075.了解電氣設備及主接線的可靠性分析中主要的指標，以及簡單串并聯(lián)系統(tǒng)的分析。（1）電氣設備的分類：可修復元件：若元件(系統(tǒng))投入使用一段時間后發(fā)生故障，經(jīng)過修理后能再次恢復到正常狀

態(tài)：發(fā)電機變壓器斷路器輸電線路

不可修復元件：若元件(系統(tǒng))投入使用后，一旦發(fā)生故障便無法修復，或雖能修復

但很不經(jīng)濟：電容器照明燈

（2）可靠性：元件、設備和系統(tǒng)在規(guī)定的條件和時間內(nèi)，完成規(guī)定功能的概率電氣主接線可靠性分析主要的指標：

可用度：穩(wěn)態(tài)下處于正常運行狀態(tài)的概率平均無故障工作時間每年平均停運時間

故障率：元件從起始到t完好的條件下，在t以后

的單位時間內(nèi)發(fā)生故障的次數(shù)

（3）簡單串并聯(lián)：P86

6.一般了解技術經(jīng)濟分析。第四章電氣主接線及設計

1.一般了解對電氣主接線的基本要求和設計原則；一般了解主接線的設計程序。

（1）基本要求：可靠性、靈活性、經(jīng)濟性

（2）設計原則：進出線較多（超過4回）采用母線作為中間環(huán)節(jié)，進出線較少，不

再發(fā)展和擴建的發(fā)電廠和變電所采用無匯流母線接線

（3）一般了解主接線的設計程序：1對原始資料分析

工程情況電力系統(tǒng)情況負荷情況環(huán)境條件設備供貨情況

2主接線方案的擬定和選擇

3短路電流計算和主要電器選擇4繪制電氣主接線圖5編制工程概算2.熟練掌握主接線的基本接線形式,尤其是掌握各種類型的單母線接線和雙母線接線（包括帶旁母）的特點、運行方式和倒閘操作,以及一臺半斷路器接線、變壓器母線組接線的主要特點。掌握三種無母線接線（單元接線、橋形接線、多角形接線）特點。能夠根據(jù)要求繪制主接線圖。單母接線：特點：

（1）優(yōu)點：接線簡單（操作方便）、設備少（經(jīng)濟性好）、母線便于向

兩端延伸（擴建方便）

（2）缺點：可靠性差、調(diào)度不方便、線路側(cè)發(fā)生短路時，有較大短路

電流

（3）適用范圍：適用于出線回路少、沒有重要負荷的發(fā)電廠和變電

所

倒閘操作：

（1）線路送電時的操作順序為：先閉合母線隔離開關，再閉合線路隔離

開關，最后合上斷路器

（2）線路停電時的操作順序為：先斷開斷路器，再拉開線路隔離開關，

最后拉開母線隔離開關

原因：1、防止隔離開關帶負荷合閘或拉閘

2、斷路器處于合閘狀態(tài)下，誤操作隔離開關的事故不發(fā)生在母線側(cè)隔離開關上，以避免誤操作的電弧引起母線短路事故

單母分段：特點：

（1）優(yōu)點：1、當母線發(fā)生故障時，僅故障母線

段停止工作，另一段母線仍繼續(xù)工作。2、對重要用戶，可由不同段母線分別引出的兩個回路供電，以保證供電的可靠。

3、供電可靠性提高，運行較之靈活

（2）缺點：對重要負荷必須采用兩條出線供電，大大增加了出線數(shù)目，使整

個母線系統(tǒng)可靠性受到限制

（3）適用范圍：一般適用于中小容量發(fā)電廠和變電所的6～10kV接線中

雙母接線：設置有兩組母線，其間通過母線聯(lián)絡斷

路器相連，每回進出線均經(jīng)一臺斷路器和兩組母線隔離開關分別接至兩組母線。

特點：

（1）優(yōu)點：

（一）可靠性高

（1）母線檢修不斷電：將要檢修的母線上的所有回路通過倒閘操作

換到另一母線上即可檢修W1:（1）檢查W2是否完好，閉合QF以及兩側(cè)的隔離開關，

如果W2完好QF不會因為繼電保護動作而跳閘（2）將所有回路切換到W2，先閉合W2側(cè)隔離開關在斷開W1側(cè)隔離開關（3）斷開QF以及兩側(cè)的隔離開關

（2）母線隔離開關檢修不斷電：方法同上

（3）檢修任一線路短路器時可以用母線短路線代替其工作

檢修L1回路上斷路器QF3：即QF3通過W2、QF接到W1上

（1）將所有回路切換到W1（2）斷開QF3以及兩側(cè)的隔離開關，QF以及兩側(cè)的隔離開關（3）在QF3兩側(cè)加臨時載流用跨條（4）閉合跨條兩端的隔離開關和QF兩端的隔離開關和QF

（注意，加跨條的操作將雙母接線變?yōu)閱文附泳�）

（二）調(diào)度靈活：可雙母同時工作也可一工作一備用（三）擴建方便

（2）缺點

（1）變更運行方式的操作較為復雜容易出現(xiàn)誤操作

（2）檢修回路短路器仍然需要短時停電（加臨時跨條操作）（3）增加了大量的隔離開關和母線的長度

（3）使用范圍：出線帶電抗器的6~10KV配電裝置；

35～60KV出線超過8回，或連接電源較大、負荷大110～220KV出線大于等于5回時。

雙母分段：分段斷路器QS將工作母線分為Ⅰ段、Ⅱ段，每

段母線用各自的母聯(lián)斷路器與備用母線相連，電源和出線均勻分別在兩段工作母線上。

（6~10KV的配電裝置中，電壓和輸送功率大時，為了限制短路電流，在分段處加母線電抗器）

特點：

（1）優(yōu)點：

（一）可靠性高

（1）母線檢修不斷電：將要檢修的母

線上的所有回路通過倒閘操作換到另一母線上即可

檢修W1故障段:（1）分段斷路器自動跳開（2）檢查W2是否完

好，閉合QF1以及兩側(cè)的隔離開關，如果W2完好QF不會因為繼電保護動作而跳閘（3）將W1故障段連接回路切換到W2，先閉合W2側(cè)隔離開關再斷開W1側(cè)隔離開關（4）斷開QF1以及兩側(cè)的隔離開關

（2）母線隔離開關檢修不斷電：方法同上

（3）檢修任一線路短路器時可以用母線短路線代替其工作

檢修L1回路上斷路器QF4：即QF4通過W2、QF1接到W1上

（1）將所有回路切換到W1（2）斷開QF4以及兩側(cè)的隔離開關，QF1以及兩側(cè)的隔離開關（3）在QF4兩側(cè)加臨時載流用跨條（4）閉合跨條兩端的隔離開關和QF1兩端的隔離開關和QF1

（注意，加跨條的操作將雙母接線變?yōu)閱文阜侄谓泳�）

（二）調(diào)度靈活：可雙母同時工作也可一工作一備用（三）擴建方便

（3）使用范圍：發(fā)電廠的發(fā)電機電壓配電裝置中，220～500KV大容量配電

裝置

旁路母線：檢修線路斷路器時，不致中斷該回路的供電，可增設旁路母線。

三種形式：

專用旁路斷路器

母聯(lián)斷路器兼旁路斷路器分段斷路器兼旁路斷路器

（1）單母分段帶專用旁路斷路器：P108

（1）正常工作：QFP斷開，QSPP閉合，QSP1閉合（QFP對于線路W1處

于熱備用狀態(tài)）（2）出線回路檢修（QF3檢修）：（1）備用母線充電：QSP1切換到閉合，

QP2切換到斷開，閉合QF3，備用母線完好時QF3不斷開（2）故障斷路器隔離：閉合QSP1，斷開QF3以及QS32，QS31

（2）分段斷路器皆做旁路斷路器P109

（1）正常工作：QFD閉合，QS1、QS2閉合，QS3、QS4斷開，QSD斷開（2）出線回路檢修（QF3）：（1）雙母連接切換：閉合QSD，斷開QFD和QS2（2）旁路母線

充電：閉合QS4，再閉合QFD，若旁母完好則QFD不會斷開（3）故障短路器隔離：閉合QSP1，斷開QF3，斷開QS32和QS31

（3）旁路斷路器皆做分段斷路器P109

（1）正常工作：QFP閉合，QS1和QS3閉合，即分段母線通過旁路斷路器QFP做分段斷路器，

旁母處于帶點的狀態(tài)

（2）出現(xiàn)回路檢修（QF3檢修）：（1）雙母線連接切換：閉合QS2，斷開QS3（2）故障斷路

器隔離：閉合QSP1，斷開QF3，在斷開QS32和QS31

旁母設置原則：110KV及以上高壓配電裝置中，因電壓等級高，輸送功率較大，送

電距離較遠，因此不允許因檢修斷路器而長期停電，故需設置旁路母線。

110KV出線在6回以上、220KV出線在4回以上，宜采用帶專用旁路斷路器的旁母。

一臺半斷路器接線：優(yōu)點：（1）可靠性高:

1、每回出線由兩臺斷路器供電2、一母線故障由令一條母線供

電

（3）運行方式靈活（4）操作檢修方便：隔離開關只做檢修

時隔離電壓，沒有復雜的倒閘操作；檢修任意母線和短路器時進出線回路都不需要切換操作

缺點：（1）斷路器多，投資大

（2）繼電保護和二次回路的設計、調(diào)整、檢修等比較的復雜

適用的范圍：大型電廠和變電所220KV及以上、進出線

回路數(shù)6回及以上的高壓、超高壓配電裝置中。

變壓器母線組接線：出現(xiàn)回路由兩臺斷路器分別接在兩

組母線上，變壓器直接通過隔離開關接在母線上

可靠性高：變壓器是高可靠性設備，可以

通過隔離開關直接接在母線上。故障時，通過斷開相應母

線上的斷路器，再斷開相應的隔離開關不影響其他回路的運行

調(diào)度靈活：雙斷路器接線、或者一個半斷路器接線

單元接線：接線簡單（經(jīng)濟性好）；不設發(fā)電機電壓母線，變壓器低壓側(cè)短路電

流減小

（1）發(fā)電機雙繞組變壓器單元接線

發(fā)電機出口不設置母線：發(fā)電機和變壓器低壓側(cè)短路幾率和短路電流減小發(fā)電機出口不設置斷路器：發(fā)電機一般不空載運行切入線路，不必設置斷路器；

同時避免因為發(fā)電機大電流而選不到合適的斷路器

（2）發(fā)電機三繞組變壓器單元接線

發(fā)電機出口設置斷路器：在變壓器高、中壓聯(lián)合運行時能夠投、切發(fā)電

機

發(fā)電機容量大時不采用這種接線：大容量和大電流的斷路器價格高（3）發(fā)電機變壓器線路單元接線發(fā)電機發(fā)電經(jīng)變壓器升壓后直接供給負載（4）擴大單元接線：（變壓器故障，兩臺發(fā)電機均停止工作）發(fā)電機出口設置斷路器：一臺發(fā)電機故障不影響另一臺運行分裂繞組變壓器和雙繞組變壓器有限制短路電流的作用變壓器臺數(shù)減少，變壓器高壓側(cè)斷路器減少，經(jīng)濟性好

橋形接線：只有兩臺變壓器和兩條線路時采用（1）內(nèi)橋接法：聯(lián)絡斷路器在線路斷路器內(nèi)側(cè)

切除線路故障簡單，切除變壓器故障復雜：適用變壓器

不需要經(jīng)常切換，線路經(jīng)常故障的場合，穿越功率較小

（2）外橋接法：聯(lián)絡斷路器在線路短路器外側(cè)

切除線路故障復雜，切換變壓器簡單：適用變壓器需要

經(jīng)常切換，線路較短故障率低，電路系統(tǒng)有較大的穿越功率

特點：接線簡單（經(jīng)濟性好）可靠性和靈活性不高

多角形接法：每邊一臺斷路器和兩臺隔離開關；進出線只裝設隔離開關優(yōu)點：（1）可靠性高：每條回路由兩條斷路器連接回路故障不影響其他回路工作

（2）靈活性高

（3）經(jīng)濟性好：平均一條回路只裝設一臺斷路器

缺點：（1）檢修任一斷路器時，多角形接線變成開環(huán)運行，可

靠性降低

（2）每邊供應兩條回路，回路狀態(tài)發(fā)生變化時電流的波

動很大，繼電保護難

（3）擴建困難

適用的范圍：在110kV及以上配電裝置中，當出線回數(shù)不多，發(fā)展現(xiàn)模比較明確時，可以來

用多角形接線；中小型水電廠中也有應用。一般以采用三角或四角形為宜，最多不要超過六角形

4.一般了解發(fā)電廠和變電所主變壓器的容量和臺數(shù)的選擇；了解其型式的選擇。

（一）主變壓器：用來向電力系統(tǒng)或用戶輸送功率的變壓器

單元接線主變壓器：發(fā)電機組額定容量減去廠用負荷后留10%的裕度來確定具有發(fā)電廠電壓母線接線的主變壓器：

（1）發(fā)電機全部投入運行，在滿足發(fā)電機電壓供應的最小日負荷以及廠用負

荷后，主變壓器能將發(fā)電廠所有剩余功率送入系統(tǒng)

（2）發(fā)電機檢修時，主變壓器能從系統(tǒng)倒送功率以滿足發(fā)電機電壓母線最大

負荷的要求

（3）發(fā)電機電壓母線上有多臺主變時，最大容量的主變退出運行時其他主變

能保證送出電壓母線剩余功率的70%以上

（4）考慮供電的可靠性，接于發(fā)電機電壓母線上的主變壓器一般不少于兩臺，

一般優(yōu)先考慮兩臺容量相同的主變壓器

（5）考慮負荷曲線的變化和5年內(nèi)負荷的發(fā)展

變電站主變壓器選擇：

（1）重要變電站：一臺主變停運，能保證一次和二次負荷

一般性變電站，一臺主變停運，剩余容量能保證全部負荷的70%

（2）變電站主變壓器臺數(shù)：對于樞紐變電站在中、低壓側(cè)已形成環(huán)網(wǎng)的情況

下，變電站以設置2臺主變壓器為宜；對地區(qū)性孤立的一次變壓站或大型工業(yè)專用變壓站，可設3臺主變壓器，以提高供電可靠性。

（3）考慮5~10年的規(guī)劃

（二）變壓器形式和結(jié)構的選擇

（1）相數(shù)：容量為300MW及以下機組單元連接的主變壓器和330kV及以下的電力系統(tǒng)中：

三相

容量為600MW機組單元連接的主變壓器和500kV電力系統(tǒng)：單相（2）繞組數(shù)和結(jié)構：

1、只有一種升高電壓向用戶供電或與系統(tǒng)連接時，以及只有兩種電壓的變電所，采用雙繞組變壓器。

2、有兩種升高電壓向用戶供電或與系統(tǒng)連接時，以及有三種電壓的變電所，可采用2臺雙繞組變壓器或三繞組變壓器

I.當最大機組容量為125MW及以下，并且變壓器各繞組的通過容

量均達到變壓器額定容量的15％及以上時（否則繞組利用率太低，不如選用2臺雙繞組變壓器經(jīng)濟），多采用三繞組變壓器。II.一個發(fā)電廠或變電站中采用三繞組變壓器一般不多于3臺

III.機組容量為20MW以上的發(fā)電廠采用發(fā)電機－雙繞組變壓器單

元接線接入系統(tǒng)，而兩種升高電壓級之間加裝聯(lián)絡變壓器器為合理。其聯(lián)絡變壓器宜選用三繞組變壓器（或自耦變壓器），低壓繞組可作為廠用備用電源或啟動電源，也可用來連接無功補償裝置。

IV.采用擴大單元接線的變壓器，應優(yōu)先選用低壓分裂繞組變壓器，

可大大限制短路電流

V.在有三種電壓的變電所中，如變壓器各側(cè)繞組的通過容量均達

到變壓器額定容量的15%及以上，或低壓側(cè)雖無負荷，但需在該側(cè)裝無功補償設備時，宜采用三繞組變壓器。當變壓器需要與110kV及以上中性點直接接地系統(tǒng)相連接時，可優(yōu)先選用自耦變壓器。

（3）繞組接線組別

1、變壓器三相繞組接線方式必須與系統(tǒng)電壓相位一致，否則不能并列運行。電力系統(tǒng)采用的繞組連接方式只有星形“Y”和三角形“d”兩種

2、發(fā)電廠和變電站中，一般考慮系統(tǒng)或機組的同步并列要求及限制3次諧波對電源的影響等因素，根據(jù)以上變壓器繞組連接方式的原則，主變壓器接線組別一般都是選用YN，d11常規(guī)接線。

5.掌握限制短路電流的方法

（一）限流電抗器（用于6~10kV配電裝置）

（1）普通電抗器（1）母線電抗器

1、限制發(fā)電機電壓母線短路電流，額定電流根據(jù)切除容量最大的一臺發(fā)電機時通過電抗器的電流進行選擇2、母線分段處功率流動最小，電壓損耗和功率損耗最小（母線負載與母線發(fā)電機容量一般匹配）

（2）線路電抗器（電纜上應用，電纜電抗小，短路

電流大）

1、限制電纜回路短路電流

2、線路電抗器后發(fā)生短路，電抗器上有較大的壓降。既限制短路

電流由能保證母線上有較高的殘壓

（2）分裂電抗器：電抗器中間抽頭接電源，兩臂接大致相等的兩

個負荷，負荷不等時會引起較大的電壓波動

正常運行時：總電抗為每一臂1/4發(fā)生短路時：總電抗為每一臂3倍

（二）低壓分裂繞組變壓器（發(fā)電機組容量較大時，采用低壓分裂繞組變壓器組成擴大

單元接線）

正常工作時：低壓短路電抗并聯(lián)運行，總電抗較小發(fā)上短路時（發(fā)電機出口處）：低壓短路電抗串聯(lián)運行，

總電阻較大

（三）采用不同主接線形式和運行方式（遠離負荷的發(fā)電廠推薦采用，發(fā)電機變壓

器線路單元接線，雙母線雙斷路器接線，發(fā)生事故后能夠提供足夠的電壓支持，避免負荷轉(zhuǎn)移帶來的波動）

6.能簡單分析各類發(fā)電廠、變電所主接線特點。

第五章廠用電接線及設計

1.了解廠用電率和廠用電負荷的分類。

1、廠用電率：廠用耗電量占同一時間全場總發(fā)電量的百分數(shù)2、廠用電負荷的分類（根據(jù)其用電設備在發(fā)電廠生產(chǎn)過程中的作用和突然停止供電時對人

身、設備以及電能生產(chǎn)造成的危害程度，可分為五類）

（1）.Ⅰ類廠用負荷：短時停電(手動操作恢復供電的所需時間)會造成設備損壞、危

及人身安全、主機停運或出力明顯下降的廠用負荷，通常均設置兩套設備互為備用，并分別接到有兩個獨立電源的母線上，當一個電源斷電后，另一個電源就立即自動投入。

（2）.Ⅱ類廠用負荷：允許短時停電(數(shù)分鐘)，經(jīng)過運行人員及時操作后重新取得電

源，而不致造成生產(chǎn)混亂的廠用負荷，一般均應由兩段母線供電，并可采用手動切換。

（3）.Ⅲ類廠用負荷：較長時間停電而不直接影響電能生產(chǎn)的廠用負荷，一般由一個

電源供電，但在大型發(fā)電廠，也常采用兩路電源供電。

（4）.事故保安負荷：在200MW及以上機組的大容量電廠中，自動化程度較高，要求

在事故停機過程及停機后的一段時間內(nèi)，仍必須保證供電，否則可能引起主要設備損壞、自動控制失靈以及危及人身安全的負荷，稱為事故保安負荷。一般由蓄電池組、柴油發(fā)電機組、燃氣輪機組或可靠的外部獨立電源作為事故保安負荷的備用電源。

（5）.不間斷供電負荷：在機組運行期間，以及正�；蚴鹿释�機過程中，甚至在停機

后的一段時間內(nèi)，需要連續(xù)供電并具有恒頻恒壓特性的負荷，稱為不間斷供電負荷。

2.了解對廠用電接線的基本要求。一般了解廠用電電壓等級的構成及其確定方法。

廠用接線的基本要求：

1、對廠用電接線的要求各機組的廠用電系統(tǒng)應是獨立的

2、全廠性公用負荷應接入不同機組的廠用母線或公用負荷母線

3、充分考慮發(fā)電廠正常、事故、檢修、啟動等運行方式下的供電要求，盡可能地使切換操作簡便，啟動（備用）電源能在短時內(nèi)投入

4、充分考慮電廠分期建設和連續(xù)施工過程中廠用電系統(tǒng)的運行方式，特別要注意對公用負荷供電的影響，要便于過渡，盡量減少改變接線和變更設置。

5、200MW及以上機組應設置足夠容量的交流事故保安電源。當全廠停電時，可以快速啟動和自動投入向保安電源供電。需要設計符合要求的不間斷供電電源。

廠用電電壓等級：

1、發(fā)電機容量確定2、電動機容量確定3、供電網(wǎng)絡電壓確定

3.掌握廠用工作電源、廠用備用電源、事故保安電源的作用及其引接方式。掌握廠用電接線的基本形式。

廠用工作電源：保證正常運行的基本電源，一般不少于兩個，投入系統(tǒng)并聯(lián)運行

（從發(fā)電機電壓母線上通過廠用高壓變壓器取得工作電源，在發(fā)電機停運時仍能

從電力系統(tǒng)中獲得電能）低壓400V廠用工作電源的引接：

1、高壓廠用母線低壓廠用變壓器低壓400V廠用電源（從10KV上引出）

高壓廠用母線上一般有多臺低壓廠用變壓器

2、不設高壓廠用母線時，從發(fā)電機電壓母線或者發(fā)電機出口引接

備用電源：工作電源由于事故或檢修時代替工作電源啟動電源：機組在啟動或者停運時，工作電源不能供電的情況下為負荷供電（備用電源）引線方式：1、發(fā)電機電壓母線引線（避免與工作電源接同一段母線：否則母線故

障，工作電源和備用電源一起故障）

2、供電可靠的最低一級電壓母線引線

3、從聯(lián)絡變壓器（連接不同的電壓等級）低壓側(cè)引線4、從外部電網(wǎng)引專用線路

明備用（專門設置一臺備用變壓器）：容量大時用

1、變壓器容量等于廠用變壓器最大一臺的容量2、正常運行時備用變壓器切除，即DLl～DL4

斷開

廠用電故障時（2#故障）備用電源自動投入運行，即將DLl和DL4投入

暗備用（不設置專門的備用變壓器，而是將每臺工作變壓器的容量加大，正常工作

在不滿載的狀態(tài)）容量小時用

事故保安電源：300MV及以上發(fā)電機，當廠用工作電源和備用

電源均消失時，確保事故狀態(tài)下能夠安全停機，事故消失后又能及時的供電

廠用電接線形式：

1、非公用負荷：單母線分段（按爐分段）

優(yōu)點：1、一段母線故障值局限于與母線相連的鍋爐運行2、短路電流小3、管理和檢修方便

2、公用負荷：1、負荷小時，均勻分配到各段母線上2、負荷大時，設置公用母線段

4.了解不同類型發(fā)電廠的廠用電接線特點第五章ppt

6.了解廠用變壓器或電抗器選擇要求,掌握廠用變壓器容量的確定方法。

確定廠用變壓器

1、母線段負荷:全廠發(fā)電機滿負荷運行時，各廠用母線上的最大負荷

SKP（各項公式見P151）

2、額定電壓：廠用電系統(tǒng)電壓等級、電源引接處電壓3、廠用變壓器額定容量（1）高壓工作變壓器額定容量

雙繞組變壓器：ST1.1SHSL（SH廠用高壓負荷，SL廠用低壓負荷）分裂繞組變壓器：

高壓繞組：S1NSCSr（Sr分裂繞組重復計算負荷）

分裂繞組：S2NSC

SC1.1SHSL

（2）備用變壓器：廠用高壓變壓器與最大一臺廠用高壓工作變壓器容量相同廠用低壓變壓器與最大一臺廠用低壓工作變壓器容量相同

（3）廠用低壓工作變壓器容量：

KSSL（S為變壓器額定容量，K為溫度修正系數(shù)）

例題見P153

7.了解電動機自啟動的分類及電動機自啟動時廠用母線電壓的最低限值。

電動機自啟動：若電動機失去電壓以后，不與電源斷開，在很短的時間（一般在0.5～1.5s）

內(nèi)，廠用電壓恢復或備用電源自動投入，此時，電動機惰行尚未結(jié)束，又自動啟動恢復到穩(wěn)定運行狀態(tài)運。

自啟動的分類：1、失壓自啟動：廠用母線電壓波動

2、空載自啟動：備用電源不帶負荷投入工作母線3、帶負荷自啟動：備用電源帶負荷投入工作母線自啟動時廠用母線的最低限值：P158,

7.熟練掌握電動機自啟動校驗的原因以及廠用電動機的自啟動及高、低壓串接自啟動的校驗方法。

自啟動校驗原因：參加自啟動的電動機過多，容量過大，總啟動電流很大，在廠用變壓

或者電抗器上產(chǎn)生很大的壓降，使得廠用母線壓降明顯下降，自啟動時間拉長甚至不能自啟動

自啟動校驗方法P159

第六章導體和電氣設備的原理與選擇（重點！）1.了解電氣設備選擇的一般條件

1、正常工作條件：額定電流、額定電壓

額定電壓：額定電壓>電網(wǎng)額定電壓（UNUNs）額定電流：額定電流>回路最大持續(xù)工作電流（INImax）

2、短路條件：熱穩(wěn)定、動穩(wěn)定

熱穩(wěn)定校驗：設備在最嚴重的短路電流熱效應下，發(fā)熱最高溫度不超過最高允許的溫度

（Itt2Qk，It、t為電氣設備允許的熱穩(wěn)定電流和時間，Qk短路

產(chǎn)生的熱效應）

短路計算時間：繼電器工作時間tpr+斷路器全斷開時間tbr（P172）斷路器全斷開時間tbr：固有分閘時間tin+電弧持續(xù)時間ta

動穩(wěn)定校驗：設備最高允許動穩(wěn)定電流大于短路電流（Ies

2.了解電弧的形成與熄滅過程；掌握高壓斷路器和隔離開關的功能；掌握高壓斷路器和隔離開關的選擇方法和步驟�？炊�例題6－1。P1831、電�。�

電弧的形成（絕緣介質(zhì)中中性質(zhì)點轉(zhuǎn)換為帶點質(zhì)點）：

陰極表面發(fā)射電子（熱電子發(fā)射、強電場電子發(fā)射）碰撞游離熱游離

電弧的熄滅：復合+擴散>游離

交流電弧的熄滅條件：電弧電流過零時，弧隙介質(zhì)強度恢復速度>弧隙電壓上升速度

2、高壓斷路器的功能：

1、正常運行：設備過線路投入和切出（斷開負荷電流）2、設備或線路故障時：切出故障回路（斷開短路電流）

高壓隔離開關：不產(chǎn)生電弧的切換動作（不能用于切換負荷電流和短路電流）

3、高壓斷路器的選擇（1）額定電壓、額定電流

額定電壓：額定電壓>電網(wǎng)額定電壓（UNIsh）

UNs）

Imax）

額定電流：額定電流>回路最大持續(xù)工作電流（IN（2）開斷電流選擇P181

INbrIpt（INbr為額定開斷電流，Ipt開斷瞬間短路電流周期分量）

開斷時間較長時t0.1s:INbr開斷時間較短t0.1s：INbrI""（起始次暫態(tài)電流）

Ik

’（3）關合電流（斷路器在閉合短路電流時安全）：關合電流大于短路電流最大沖擊值

iNclish（4）熱穩(wěn)定校驗和動穩(wěn)定校驗

IttQkIesIsh

4、隔離開關的選擇（隔離電源、倒閘操作、分合小電流）：不能開斷和關合電流，所以

不必進行開斷電流和關合電流校驗

（1）額定電壓、額定電流

額定電壓：額定電壓>電網(wǎng)額定電壓（UN2UNs）

Imax）

額定電流：額定電流>回路最大持續(xù)工作電流（IN（2）熱穩(wěn)定校驗和動穩(wěn)定校驗

IttQkIesIsh

3.了解互感器作用；了解誤差及影響誤差的因素；掌握互感器的選擇方法和步驟；掌握電流互感器準確級和額定容量的選擇；注意計算長度的概念；掌握連接導線截面的選擇方法；掌握電壓互感器的容量和準確級的選擇，注意互感器和負荷接線方式不一致時的折算。看懂例題6－2；6－3。1、互感器的作用：（1）隔離一次和二次設備

（2）將一次回路的大電壓大電流變?yōu)槎�次回路的小電壓小電�?、電流互感器誤差：f12KiI2I1

I1減少誤差的方法：電流互感器在額定一次電流附近運行電壓互感器誤差：f1KiU2U1

U13、電流互感器的準確級和而定的容量

準確級：測量時根據(jù)誤差的大小劃分不同的準確級P186

額定容量S2N：電流互感器在額定二次電流和額定二次阻抗下運行時二次線圈輸出的容量

S2NI2NZ2N（其電流已經(jīng)標準化，一般用阻抗表示，而電流互感

器的誤差和二次阻抗有關，負載越大準確度越低。因此同一電流互感器工作于不同的準確級時有不同的額定容量）

4、電流互感器的選擇P190（1）一次側(cè)額定電壓和電流：

額定電壓：額定電壓>電網(wǎng)額定電壓（UN2UNs）

Imax）為了準確度考慮，

額定電流：額定電流>回路最大持續(xù)工作電流（IN盡量接近最大工作電流

（2）準確度：不低于測量儀表的準確度（計費表選0.5級）（3）額定容量：額定容量大于二次側(cè)所接負載S2N2（4）熱穩(wěn)定和動穩(wěn)定校驗：(KtI1N)I2NZ2N

2QK

2I1NKesish

（5）、計算長度的概念：P189

計算長度：儀表到互感器的實際距離、互感器的接線方式

（6）、連接導線截面選擇的方法P188

5、電壓互感器的選擇（容量小/負載阻抗大，近于空載運行）P195（1）一次側(cè)和二次側(cè)的額定電壓：

額定電壓：額定電壓>電網(wǎng)額定電壓（UN（2）電壓互感器接線方式：

UNs）

（3）準確級和額定容量P195

4.掌握限流電抗器的選擇尤其是普通電抗器。看懂例題6－4。（1）普通電抗器：（電路電抗器和母線電抗器）P200普通電抗器的選擇：（1）額定電壓和額定電流

額定電壓：額定電壓>電網(wǎng)額定電壓（UNUNs）

Imax）

額定電流：額定電流>回路最大持續(xù)工作電流（INImax的選擇：當分裂電抗器用于發(fā)電廠的發(fā)電機或主變壓器回路時，一般按發(fā)電機或主變壓

器額定電流的70％選擇；而用于變電站主變壓器回路時，取兩臂中負荷電流較大者，當無負荷資料時，一般也按變壓器額定電流的70％選擇。

（2）電抗百分數(shù)選擇(將短路電流限制到一定的數(shù)值)P198

（2）分裂電抗器的選擇P199（3）熱穩(wěn)定和動穩(wěn)定校驗

IttQkIesIsh

5.了解高壓熔斷器的作用。

高壓熔斷器+高壓接觸器：F-C回路高壓接觸器：閉合或斷開負荷電流高壓熔斷器：閉合或斷開短路電流

6.掌握裸導體的選擇，看懂例題6－5。注意電動力的計算、長期發(fā)熱、短時發(fā)熱等計算方法在第三章，與第三章內(nèi)容要結(jié)合掌握。P208

1、導體截面的選擇：P204長期發(fā)熱允許值計算：

經(jīng)濟電流密度計算：必須滿足長期發(fā)熱的要求

2、電暈電壓校驗：臨界發(fā)生電暈的電壓低于工作電壓3、熱穩(wěn)定校驗P2054、動穩(wěn)定校驗P205

注意：

1）斷路器選擇注意要滿足開斷電流的要求。

2）加裝電抗器，往往是為了選用輕型的斷路器，在不裝電抗器時，斷路器"

2INbrI。

所以要先選擇斷路器，再選擇電抗器。

3）電流互感器選擇時，注意計算長度cL，若各相均有電流互感器，采用星形接線，則

c

LL。4）導體選擇是按長期發(fā)熱允許電流選擇還是按經(jīng)濟電流密度選擇，要考慮最大負荷小時數(shù)T等因素。按經(jīng)濟電流密度選擇后，還要滿足長期發(fā)熱允許電流的要求。

5）裸導體選擇時，若未給出絕緣子跨距，則應根據(jù)式6－60（滿足該式則共振要求滿足），和一般不超過1.5m~2m的原則選擇。襯墊跨距根據(jù)式6－65，6－66選擇（從而滿足phbal），同時一般30～50cm設一襯墊。

第七章配電裝置

7.理解最小安全凈距的概念

配電裝置的最小安全凈距：配電裝置各部分之間，為保證人身和設備的安全所必須的最

小電氣距離。

8.了解配置圖、斷面圖和平面圖

配置圖：把進出線(進線發(fā)電機、變壓器，出線線路)、斷路器、互感器、避雷

器等設備，合理地分配在屋內(nèi)配電裝置的各層間隔中，并且用代表圖形表示出在各間隔中的導線和電器。（配置圖不要求按比例尺寸繪制，通常用它來分析配電裝置的布置是否合理和統(tǒng)計其中所用的主要設備數(shù)量。）

平面圖：平面圖表明配電裝置的房屋及其間隔、走廊和出口等處的平面布置輪廓。（要

按比例畫出，并且只表示已確定的間隔數(shù)目及間隔排列方式，不必表示間隔中所裝電氣設備。但局部間隔平面圖應表明間隔中所裝的電氣設備。）

斷面圖：斷面圖是配電裝置的結(jié)構圖，要按比例畫出。它表明在配電裝置的間隔斷面中，

設備間的相互連接及具體布置方式。

9.掌握屋內(nèi)、屋外各種配電裝置的分類和特點屋內(nèi)配電裝置特點：

1.由于允許安全凈距小而且可以分層布置而使占地面積小2.維修.巡視和操作在室內(nèi)進行,不受氣候的影響

3.外界污穢的空氣對電氣影響較小，可減少維護的工作量4.房屋建筑的投資大

屋外配電裝置特點：

1.土建工作量和費用較小，建設周期短2.擴建比較方便

3.相鄰設備之間距離較大，便于帶電作業(yè)4.占地面積大

5.受外界環(huán)境影響，設備運行條件較差，需加強絕緣6.不良氣候?qū)υO備維修和操作有影響

屋內(nèi)配電裝置的分類：

1、單層式屋內(nèi)配電裝置是把所有電氣設備均布置在一層房屋內(nèi)，適用于出線無電抗器、母線為單母線或雙母線的各種類型降壓變電所，發(fā)電廠廠用電高壓配電系統(tǒng)和小型發(fā)電廠。單層式多采用成套式配電裝置。

2、三層式屋內(nèi)配電裝置是將母線放在最高層。按照主接線的順序（依其輕重）、將各

回路電氣設備自上而下地分別布置在三層房屋內(nèi)。它的特點是可靠性高、占地面積小，但結(jié)構復雜、造價較高，運行維護與檢修工作也不方便。

3、二層式結(jié)構，將斷路器、電抗器布置在第一層，將母線、母線隔離開關等較輕設備

布置在第二層。適用于有出線電抗器的大、中型發(fā)電廠。與三層式相比，二層式占地面積略有增加，但運行維護與檢修均較方便，造價也明顯下降．因此得到了廣泛采用。

屋外配電裝置的的分類

1、中型配電裝置

所有電氣設備都安裝在同一水平面內(nèi)，并裝在一定高度的基礎上母線稍高于電氣設備所在水平面

普通中型配電裝置的母線和電氣設備完全不重疊

分相中型配電裝置是指母線隔離開關分相布置在母線的正下方

優(yōu)點是：

布置較清晰，不易誤操作，運行可靠構架高度較低，抗震性能較好

檢修、施工、運行方便，且已有豐富經(jīng)驗所用鋼材少，造價較低缺點

占地面積較大

普遍應用于110～500kV電壓級

2、高興配電裝置

各母線和電氣設備分別安裝在幾個不同高度的水平面上，旁路母線和斷路器、電流互感器等電氣設備重疊布置，隔離開關之間重疊布置

一組主母線與另一組主母線重疊布置，主母線下沒有電氣設備

（主要用于220kV電壓等級的以下情況：1高產(chǎn)農(nóng)田或地少人多的地區(qū)2場地狹窄或需要大量開挖、回填土石方的地方3原有配電裝置需擴建，而場地受到限制110kV電壓級中較少采用；330kV及以上不采用）優(yōu)點：充分利用空間位置，布置緊湊，縱向（與母線垂直的方向）尺寸最小占地只有普通中型配電裝置的40％～50％母線、絕緣子串和控制電纜的用量也比中型少缺點是：

耗用鋼材較中型配電裝置多15％~60%操作條件比中型配電裝置差檢修上層設備不方便

抗震能力比中型配電設備差

3、半高型配電裝置

將一組母線置于高一層水平面上，并與隔離開關、斷路器、電流互感器等設備上下重疊布置，另一組母線和隔離開關、旁路母線和旁路隔離開關布置在兩側(cè)（與高型配電裝置類似，各母線和電氣設備分別裝在幾個不同高度的水平面上，被抬高的母線（可以是主母線或旁路母線）與斷路器、電流互感器等部分電氣設備重疊布置與高型配電裝置不同，一組母線與另一組母線不重疊布置）

優(yōu)點：

布置較中型緊湊、縱向尺寸較中型小

占地約為中型的50％～70％，耗用鋼材與中型接近施工、運行、檢修條件比高型好

母線不等高布置，實現(xiàn)進、出線均帶旁路比較方便。缺點：

隔離開關下方?jīng)]有設置檢修平臺，檢修不夠方便

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