全國(guó)水利行業(yè)職業(yè)技能競(jìng)賽

1、泵站運(yùn)行工技能競(jìng)賽第一章 供電負(fù)荷分級(jí)及要求11 負(fù)荷分級(jí)電力負(fù)荷應(yīng)根據(jù)對(duì)供電可靠性的要求及中斷供電在政治、經(jīng)濟(jì)上所造成損失或影響的程度進(jìn)行分級(jí)，并應(yīng)符合下列規(guī)定：一、符合下列情況之一時(shí)，應(yīng)為一級(jí)負(fù)荷：1、中斷供電將造成人身傷亡時(shí)。2、中斷供電將在政治、經(jīng)濟(jì)上造成重大損失時(shí)。例如：重大設(shè)備損壞、連續(xù)生產(chǎn)過(guò)程被打亂需要長(zhǎng)時(shí)間才能恢復(fù)等。3、中斷供電將影響重要用電單位的正常工作。例如：重要通信樞紐、經(jīng)常用于國(guó)際活動(dòng)的大量人員集中的公共場(chǎng)所等用電單位中的重要電力負(fù)荷。在一級(jí)負(fù)荷中，當(dāng)中斷供電將造成人員傷亡或重大設(shè)備損壞或發(fā)生中毒、爆炸和火災(zāi)等情況的負(fù)荷，以及特別重要場(chǎng)所的不允許中斷供電的負(fù)荷，應(yīng)視為

2、特別重要的負(fù)荷。二、符合下列情況之一時(shí)，應(yīng)為二級(jí)負(fù)荷：1、中斷供電將在政治、經(jīng)濟(jì)上造成較大損失時(shí)。例如：主要設(shè)備損壞、連續(xù)生產(chǎn)過(guò)程被打亂需較長(zhǎng)時(shí)間才能恢復(fù)等。2、中斷供電將影響較重要用電單位的正常工作。例如：通信樞紐等用電單位中的重要電力負(fù)荷，以及中斷供電將造成較多人員集中的重要的公共場(chǎng)所秩序混亂。三、不屬于一級(jí)和二級(jí)負(fù)荷者應(yīng)為三級(jí)負(fù)荷。12 供電要求121一級(jí)負(fù)荷的供電電源應(yīng)符合下列規(guī)定：一級(jí)負(fù)荷應(yīng)由雙重電源供電；當(dāng)一個(gè)電源發(fā)生故障時(shí)，另一個(gè)電源不應(yīng)同時(shí)受到損壞。一級(jí)負(fù)荷中特別重要的負(fù)荷，除應(yīng)由雙重電源供電外，尚應(yīng)增設(shè)應(yīng)急電源，并嚴(yán)禁將其它負(fù)荷接入應(yīng)急供電系統(tǒng)。下列電源可作為應(yīng)急電源：獨(dú)立于

3、正常電源的發(fā)電機(jī)組、供電網(wǎng)絡(luò)中獨(dú)立于正常電源的專用的饋電線路、蓄電池、干電池。122二級(jí)負(fù)荷的供電系統(tǒng)，宜由兩回線路供電。在負(fù)荷較小或地區(qū)供電條件困難時(shí)，二級(jí)負(fù)荷可由一回6kV及以上專用的架空線路供電。當(dāng)采用電纜線路時(shí)，應(yīng)采用兩根電纜組成的線路供電，其每根電纜應(yīng)能承受100%的二級(jí)負(fù)荷。第二章 電氣主接線21 概述 電氣主接線是指泵站中的一次設(shè)備按照設(shè)計(jì)要求連接起來(lái)，表示匯集和分配電能的電路，也可稱為主電路。電氣主接線由電動(dòng)機(jī)、變壓器、斷路器、互感器等電氣設(shè)備以及它們之間的連接導(dǎo)體所組成，它反映泵站的電能從接受到分配的過(guò)程。電氣主接線中的設(shè)備用標(biāo)準(zhǔn)的圖形符號(hào)和文字符號(hào)表示的電路圖稱為電氣主接線

4、圖。電氣主接線是泵站電氣部分的主體，它與電力系統(tǒng)、電氣設(shè)備的選擇和布置、繼電保護(hù)等都有密切的關(guān)系，它的型式將影響泵站配電裝置的布置、供電的可靠性、運(yùn)行靈活性。因此，泵站的電氣主接線應(yīng)根據(jù)供電系統(tǒng)要求以及泵站的規(guī)模、運(yùn)行方式、重要性等因素合理確定。主接線應(yīng)簡(jiǎn)單可靠、操作檢修方便、節(jié)約投資。當(dāng)泵站分期建設(shè)時(shí)，主接線尚應(yīng)考慮便于過(guò)渡。 22 電氣主接線的基本形式221電源側(cè)接線電源側(cè)一般采用單母線不分段接線。對(duì)于雙回路供電的泵站，也有采用單母線分段或其他接線形式。2211單母線不分段接線 母線也稱為匯流排，起著匯集和分配電能的作用。每一條進(jìn)出線回路都組成一個(gè)接線單元，每個(gè)接線單元都與母線相連，電源回

5、路將電能送至母線，引出線從母線得到電能。單母線是指只采用一組母線的接線。 根據(jù)斷路器和隔離開(kāi)關(guān)用途的不同，在運(yùn)行中的操作順序也不同。接通電路時(shí)，先合上斷路器兩側(cè)的隔離開(kāi)關(guān)（先合母線側(cè)隔離開(kāi)關(guān)，然后合線路側(cè)隔離開(kāi)關(guān)），再合斷路器；切斷電路時(shí)，先斷開(kāi)斷路器，再斷開(kāi)兩側(cè)的隔離開(kāi)關(guān)（先斷開(kāi)線路側(cè)隔離開(kāi)關(guān)，然后斷開(kāi)母線側(cè)隔離開(kāi)關(guān)）。為了防止誤操作，在斷路器和隔離開(kāi)關(guān)之間，必須裝有防誤操作的電氣或機(jī)械閉鎖裝置。單母線不分段接線簡(jiǎn)單、清晰，設(shè)備少，操作方便，投資少，便于擴(kuò)建，但可靠性和靈活性較差。單母線不分段接線適用于用戶對(duì)供電連續(xù)性要求不高的二、三級(jí)負(fù)荷用戶。2212單母線分段接線為提高供電可靠性,可將母

6、線分段。單母線分段接線的特點(diǎn)是：（1） 當(dāng)母線發(fā)生故障時(shí)，僅故障母線段停止工作，另一段母線仍可以繼續(xù)工作。（2） 兩段母線可以看作是兩個(gè)獨(dú)立的電源，提高了供電的可靠性。（3） 當(dāng)一段母線發(fā)生故障或檢修時(shí)，必須斷開(kāi)接在該段母線上的所有支路，使之停止工作。（4） 任一支路的斷路器檢修時(shí)，該支路必須停止工作。單母線分段接線與單母線接線相比提高了供電可靠性和靈活性。用隔離開(kāi)關(guān)、負(fù)荷開(kāi)關(guān)分段的單母線接線，適用于由雙回路供電的、允許短時(shí)停電的具有二級(jí)負(fù)荷的用戶。用斷路器分段的單母線接線，可靠性提高，一般可以對(duì)一級(jí)負(fù)荷供電。2213“站變合一”的供電管理方式 對(duì)于泵站的專用變電所，一般采用“站變合一”的供電

7、管理方式。它是指將專用變電所的開(kāi)關(guān)設(shè)備、保護(hù)控制設(shè)備等與泵站的同類設(shè)備統(tǒng)一進(jìn)行選擇和布置。這種供電管理方式能節(jié)省電氣設(shè)備和土建投資，并且可以相對(duì)減少運(yùn)行管理人員。222電動(dòng)機(jī)電壓側(cè)接線電動(dòng)機(jī)電壓母線一般采用單母線接線，對(duì)于多機(jī)組、大容量和重要泵站也有采用常用單母線分段接線。第三章 泵站主要電氣設(shè)備31 同步電動(dòng)機(jī)同步電動(dòng)機(jī)是屬于交流電機(jī)，定子繞組與異步電動(dòng)機(jī)相同。它的轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)速度與定子繞組所產(chǎn)生的旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的速度是一樣的。同步電動(dòng)機(jī)工作在過(guò)勵(lì)狀態(tài)，從電網(wǎng)吸取容性無(wú)功功率，可就地向其它感性負(fù)載提供感性無(wú)功功率，從而提高功率因數(shù)。因此，同步電動(dòng)機(jī)的功率因數(shù)一般均設(shè)計(jì)為1-0.8(超前)。311同步電

8、動(dòng)機(jī)的起動(dòng)同步電動(dòng)機(jī)不能自起動(dòng)，必須借助其他方法起動(dòng)。同步電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)方法有輔助電機(jī)法，變頻起動(dòng)法和異步起動(dòng)法等。應(yīng)用最廣的是采用異步起動(dòng)法。3111異步起動(dòng)法采用異步起動(dòng)法時(shí)，轉(zhuǎn)子上需加設(shè)鼠籠式起動(dòng)繞組，起動(dòng)時(shí)，先把勵(lì)磁繞組通過(guò)一個(gè)電阻短接，該電阻的阻值約為勵(lì)磁繞組本身電阻的10倍左右。異步起動(dòng)時(shí)，同步電動(dòng)機(jī)的勵(lì)磁繞組既不能開(kāi)路，也不能直接短路。如果勵(lì)磁繞組開(kāi)路，由于起動(dòng)時(shí)定子旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)與轉(zhuǎn)子的相對(duì)速度很大，勵(lì)磁繞組的匝數(shù)又較多，將在勵(lì)磁繞組中感應(yīng)出很高的電壓，可能擊穿繞組的絕緣，造成人身及設(shè)備的損害。另外，勵(lì)磁繞組也不能直接短路，否則勵(lì)磁繞組電流很大，將產(chǎn)生一個(gè)較大的附加轉(zhuǎn)矩，可能使同步電動(dòng)

9、機(jī)的轉(zhuǎn)速無(wú)法上升到接近額定轉(zhuǎn)速。因此，同步電動(dòng)機(jī)起動(dòng)時(shí)，必須在勵(lì)磁繞組中串入附加電阻。定子繞組接通電源，靠起動(dòng)繞組所產(chǎn)生的異步轉(zhuǎn)矩起動(dòng)，待轉(zhuǎn)速上升至接近同步轉(zhuǎn)速時(shí)(約95%n0)，將勵(lì)磁繞組換接到勵(lì)磁電源上，使轉(zhuǎn)子建立勵(lì)磁磁場(chǎng)，此時(shí)氣隙磁場(chǎng)與勵(lì)磁磁場(chǎng)的轉(zhuǎn)速十分接近，依靠?jī)蓚€(gè)磁場(chǎng)相互作用產(chǎn)生的轉(zhuǎn)矩，能將電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子牽入同步，以同步轉(zhuǎn)速穩(wěn)定運(yùn)行。同步電動(dòng)機(jī)異步起動(dòng)時(shí)，為減小起動(dòng)電流，也可采用降壓起動(dòng)方法。32 異步電動(dòng)機(jī)異步電動(dòng)機(jī)的額定轉(zhuǎn)速和其同步轉(zhuǎn)速之間有一個(gè)滑差，這個(gè)滑差是必需的，它使轉(zhuǎn)子繞組或銅條在定子旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的作用下產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)和電流，從而和定子旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)相互作用使轉(zhuǎn)子發(fā)生旋轉(zhuǎn)，故也稱為感應(yīng)

10、電動(dòng)機(jī)。321異步電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)異步電動(dòng)機(jī)從接通電源開(kāi)始，轉(zhuǎn)速由零增加到額定轉(zhuǎn)速或?qū)?yīng)負(fù)載下的穩(wěn)定轉(zhuǎn)速的過(guò)程稱為起動(dòng)過(guò)程。為使電動(dòng)機(jī)能夠盡快達(dá)到額定轉(zhuǎn)速，要求具有足夠大的起動(dòng)轉(zhuǎn)矩，起動(dòng)電流較小。起動(dòng)時(shí)，電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子電流達(dá)到最大值，一般為額定電流的5-8倍。根據(jù)磁動(dòng)勢(shì)平衡關(guān)系，定子電流隨轉(zhuǎn)子電流作相應(yīng)的變化，一般為額定電流的4-7倍。異步電動(dòng)機(jī)起動(dòng)的主要問(wèn)題是起動(dòng)電流很大，但起動(dòng)轉(zhuǎn)矩不大。3211鼠籠式電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)（1）直接起動(dòng)將額定電壓直接加在電動(dòng)機(jī)的定子繞組上，使電動(dòng)機(jī)起動(dòng)。這種起動(dòng)方法的缺點(diǎn)是起動(dòng)電流大，起動(dòng)轉(zhuǎn)矩不大；優(yōu)點(diǎn)是起動(dòng)設(shè)備簡(jiǎn)單，起動(dòng)迅速。異步電動(dòng)機(jī)能否采用直接起動(dòng)由電網(wǎng)容量、起動(dòng)的頻

11、繁程度、電網(wǎng)允許的干擾程度、電動(dòng)機(jī)的容量、型式等決定。（2）降壓起動(dòng)利用起動(dòng)設(shè)備將加在電動(dòng)機(jī)定子繞組上的電源電壓降低，起動(dòng)結(jié)束后再恢復(fù)到額定電壓運(yùn)行。降壓起動(dòng)以降低起動(dòng)電流為目的，但同時(shí)電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)轉(zhuǎn)矩也大大減小。定子回路串電抗（電阻）降壓起動(dòng) 電動(dòng)機(jī)起動(dòng)時(shí)在定子回路串入適當(dāng)?shù)碾娍蛊骰蜃冏杵?，待電?dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速升高后，切除電抗器或變阻器，電動(dòng)機(jī)在全電壓下正常運(yùn)行。星形-三角形換接降壓起動(dòng) 適用于正常運(yùn)行時(shí)定子繞組為三角形接法的電動(dòng)機(jī)。起動(dòng)時(shí)將繞組改接成星形，待電機(jī)轉(zhuǎn)速上升到接近額定轉(zhuǎn)速時(shí)再改成三角形。 采用星形-三角形換接降壓起動(dòng)，其起動(dòng)電流及起動(dòng)轉(zhuǎn)矩均減少到直接起動(dòng)時(shí)的1/3。自耦變壓器降壓起動(dòng)

12、 起動(dòng)時(shí)，電源電壓經(jīng)過(guò)自耦變壓器降壓后加在電動(dòng)機(jī)定子繞組上，限制了起動(dòng)電流，待待電機(jī)轉(zhuǎn)速上升到接近額定轉(zhuǎn)速時(shí)，切除自耦變壓器，電動(dòng)機(jī)在全電壓下正常運(yùn)行。3212繞線式電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)鼠籠式電動(dòng)機(jī)直接起動(dòng)電流大，起動(dòng)轉(zhuǎn)矩不大；利用降壓起動(dòng)的方法雖減小了起動(dòng)電流，但起動(dòng)轉(zhuǎn)矩也隨起動(dòng)電壓成倍減小，因此只適用于空載和輕載的負(fù)荷。對(duì)于重載起動(dòng)的負(fù)荷，廣泛采用起動(dòng)性能較好的繞線式電動(dòng)機(jī)。繞線式電動(dòng)機(jī)與鼠籠式電動(dòng)機(jī)最大的區(qū)別是轉(zhuǎn)子繞組為三相對(duì)稱繞組。轉(zhuǎn)子回路串入可調(diào)電阻或頻敏變阻器，可以減小起動(dòng)電流，同時(shí)增大起動(dòng)轉(zhuǎn)矩。轉(zhuǎn)子回路串入電阻起動(dòng) 起動(dòng)過(guò)程中為了獲得較大的加速轉(zhuǎn)矩，縮短起動(dòng)時(shí)間，并使起動(dòng)過(guò)程平滑，應(yīng)在轉(zhuǎn)

13、子回路串入多級(jí)對(duì)稱電阻，隨著轉(zhuǎn)速的升高，逐步切除起動(dòng)電阻。 如果繞線式電動(dòng)機(jī)不接起動(dòng)電阻，而采用全壓起動(dòng)，由電動(dòng)機(jī)機(jī)械特性可知，起動(dòng)轉(zhuǎn)矩很小，有可能導(dǎo)致電動(dòng)機(jī)起動(dòng)困難，甚至無(wú)法起動(dòng)。繞線式電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子回路串入電阻起動(dòng)，可以減小起動(dòng)電流，同時(shí)增大起動(dòng)轉(zhuǎn)矩，選擇適當(dāng)?shù)碾娮柚悼墒蛊饎?dòng)轉(zhuǎn)矩達(dá)到最大值，因此可以允許電動(dòng)機(jī)在重載下起動(dòng)。轉(zhuǎn)子回路串入頻敏變阻器起動(dòng) 頻敏變阻器是根據(jù)渦流的原理工作，鐵芯渦流損耗與頻率的平方成正比。 當(dāng)繞線式電動(dòng)機(jī)剛起動(dòng)時(shí)，鐵芯中渦流損耗及對(duì)應(yīng)的等效電阻最大，相當(dāng)于轉(zhuǎn)子回路串入了一個(gè)較大的起動(dòng)電阻，起到了減小起動(dòng)電流、增大起動(dòng)轉(zhuǎn)矩的作用。起動(dòng)后，隨著轉(zhuǎn)速上升，頻敏變阻器的渦流損耗

14、減小，反應(yīng)鐵芯損耗的等效電阻也隨著減小，起到轉(zhuǎn)子回路自動(dòng)切除電阻的作用。 繞線式電動(dòng)機(jī)在輕載起動(dòng)時(shí)，一般采用頻敏變阻器起動(dòng)，重載時(shí)一般采用串變阻器起動(dòng)。322異步電動(dòng)機(jī)的運(yùn)行方式3221電動(dòng)機(jī)的運(yùn)行方式 電動(dòng)機(jī)的運(yùn)行方式一般分為：正常運(yùn)行方式（常指額定運(yùn)行方式）、異常運(yùn)行方式和事故運(yùn)行方式。 正常運(yùn)行方式1）正常運(yùn)行方式 電動(dòng)機(jī)的各項(xiàng)運(yùn)行參數(shù)均在允許的范圍內(nèi)，溫度、溫升、振動(dòng)等均不超過(guò)允許值，可以長(zhǎng)期、連續(xù)地運(yùn)行。2）額定運(yùn)行方式 電動(dòng)機(jī)的各項(xiàng)運(yùn)行參數(shù)均為額定值，溫度、溫升、振動(dòng)等均不超過(guò)允許值，是正常運(yùn)行方式的一種特例。3）空載運(yùn)行方式 指電動(dòng)機(jī)不帶負(fù)載的運(yùn)行方式，也是正常運(yùn)行方式的一種特例

15、。 異常運(yùn)行方式電動(dòng)機(jī)在運(yùn)行中，某一項(xiàng)或若干項(xiàng)參數(shù)超過(guò)允許值。異常運(yùn)行會(huì)縮短電動(dòng)機(jī)的使用壽命。大多數(shù)情況下，異常運(yùn)行如果得不到及時(shí)的處理會(huì)轉(zhuǎn)化成事故。事故運(yùn)行方式 電動(dòng)機(jī)在運(yùn)行中，某一項(xiàng)或若干項(xiàng)參數(shù)超過(guò)允許值的程度已達(dá)到足以使電動(dòng)機(jī)發(fā)生損壞的情況。電動(dòng)機(jī)的事故主要分為短路、斷線、絕緣擊穿等電氣事故和各種機(jī)械故障。3222電動(dòng)機(jī)的絕緣電阻允許值為了防止電動(dòng)機(jī)因絕緣下降而發(fā)生相間或相對(duì)地故障，電動(dòng)機(jī)在投入運(yùn)行前應(yīng)測(cè)量絕緣電阻。交付運(yùn)行的電動(dòng)機(jī)的絕緣電阻要求使：1） 額定電壓為380V的電動(dòng)機(jī)的絕緣電阻不小于0.5M(用500V搖表)。2） 額定電壓大于等于3kV的電動(dòng)機(jī)的絕緣電阻每千伏不小于1M(

16、用1000V搖表)。3） 絕緣電阻低于允許值，電動(dòng)機(jī)不允許投入運(yùn)行。3223電動(dòng)機(jī)對(duì)頻率、電壓的要求電動(dòng)機(jī)正常運(yùn)行對(duì)頻率、電壓的變化范圍有一定的要求,超出了要求的范圍,就會(huì)進(jìn)入異常運(yùn)行狀態(tài),甚至?xí)l(fā)生事故。電源電壓的要求：-5%-+10%的額定電壓范圍內(nèi)。電源頻率的要求：頻率的偏離在±0.5Hz額定頻率的范圍內(nèi)。相間電壓不平衡性要求：不平衡度不超過(guò)5%。相間電流不平衡性要求：當(dāng)其它各項(xiàng)參數(shù)滿足要求時(shí)，相間電流的不平衡度不超過(guò)10%，且任何一相的電流值不超過(guò)額定值。電源電壓降低對(duì)電動(dòng)機(jī)運(yùn)行的影響 若電動(dòng)機(jī)的負(fù)載不變，電壓降低，使電磁力矩下降，引起電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速下降，轉(zhuǎn)子感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)增加，轉(zhuǎn)

17、子電流增加，從而使定子電流增加，對(duì)電動(dòng)機(jī)的正常運(yùn)行不利。電源電壓上升對(duì)電動(dòng)機(jī)運(yùn)行的影響 若電動(dòng)機(jī)的負(fù)載不變，電壓升高，使電磁力矩上升，引起電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速上升，轉(zhuǎn)子感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)減小，轉(zhuǎn)子電流減小，從而使定子電流減小，但另一方面，由于電動(dòng)機(jī)定子鐵損與電壓的平方成正比，電源電壓升高會(huì)使電動(dòng)機(jī)定子鐵損增加，引起鐵芯的溫度上升。頻率變化對(duì)電動(dòng)機(jī)運(yùn)行的影響 若電動(dòng)機(jī)的外加電壓不變，頻率與電動(dòng)機(jī)鐵芯的磁通成反比。頻率的下降會(huì)導(dǎo)致電動(dòng)機(jī)每極的磁通增加，從而使得產(chǎn)生磁通的激磁電流增加，引起無(wú)功電流的增加，使得電動(dòng)機(jī)的功率因數(shù)降低，增加定子電流，電動(dòng)機(jī)溫度升高。三相電壓、電流不平衡電動(dòng)機(jī)運(yùn)行的影響 三相電壓不平衡主要

18、是由于電源電壓不對(duì)稱引起，三相電流不平衡則主要是由于負(fù)載不對(duì)稱引起。 無(wú)論是三相電壓不平衡還是三相電流不平衡，均會(huì)導(dǎo)致電動(dòng)機(jī)磁通的不對(duì)稱，引起電動(dòng)機(jī)的局部發(fā)熱，電動(dòng)機(jī)的振動(dòng)增加，嚴(yán)重時(shí)可能會(huì)損壞電動(dòng)機(jī)。3224電動(dòng)機(jī)的允許溫度、溫升電動(dòng)機(jī)在運(yùn)行中總是存在銅損（電流流過(guò)電阻的損耗）和鐵損（鐵芯損耗，由磁通引起），它們均會(huì)轉(zhuǎn)化為熱量引起電動(dòng)機(jī)溫度的升高。電動(dòng)機(jī)的絕緣材料在高溫的作用下會(huì)加速老化，引起絕緣的降低。電動(dòng)機(jī)在運(yùn)行中既不能使溫度超過(guò)允許值，也不能使溫升超過(guò)允許值。電動(dòng)機(jī)各部位的允許溫度、溫升如下：表一 P5000kW 電動(dòng)機(jī)部位A級(jí)絕緣E級(jí)絕緣B級(jí)絕緣F級(jí)絕緣H級(jí)絕緣溫度溫升溫度溫升溫度溫

19、升溫度溫升溫度溫升定子繞組1056512585145105170130轉(zhuǎn)子繞組100601157512080145105165125定子鐵芯1006012080145105165125表二 200kWP5000kW 電動(dòng)機(jī)部位A級(jí)絕緣E級(jí)絕緣B級(jí)絕緣F級(jí)絕緣H級(jí)絕緣溫度溫升溫度溫升溫度溫升溫度溫升溫度溫升定子繞組100601157512080145105165125轉(zhuǎn)子繞組100601157512080145105165125定子鐵芯100601157512080145105165125323大功率異步電動(dòng)機(jī)的軟起動(dòng) 軟起動(dòng)可以分為有級(jí)和無(wú)級(jí)兩類，前者的調(diào)節(jié)是分檔的；后者的調(diào)節(jié)是連續(xù)的。有級(jí)的

20、的軟起動(dòng)，如變換軟起動(dòng)、自耦變壓器軟起動(dòng)等。無(wú)級(jí)調(diào)節(jié)主要有三種：以電解液液阻限流的軟起動(dòng)、以晶閘管為限流器件的晶閘管軟起動(dòng)、以磁飽和電抗器為限流元件的磁控軟起動(dòng)。變頻器也是一種軟起動(dòng)裝置，而且是比較理想的一種，它可以在限流的同時(shí)保持高的起動(dòng)轉(zhuǎn)矩。目前使用變頻器一般都是著眼于調(diào)速，常常不把它歸類于軟起動(dòng)裝置。3231液阻軟起動(dòng) 液阻是一種由電解液形成的電阻，它導(dǎo)電的本質(zhì)是離子導(dǎo)電。其阻值正比于二塊電極板的距離，反比于電解液的電導(dǎo)率，極板距離和電導(dǎo)率都便于控制，且液阻的熱容量大。液阻的這兩大特點(diǎn)（阻值可以無(wú)級(jí)控制和熱容量大），恰恰是軟起動(dòng)所需要的。但液阻軟起動(dòng)也有如下缺點(diǎn)：）基于液阻限流，液阻箱容

21、積大，且一次起動(dòng)后電解液通常會(huì)有1030的溫升，使軟起動(dòng)的重復(fù)性差；）移動(dòng)極板需要一套伺服機(jī)構(gòu)，移動(dòng)速度較慢，難以實(shí)現(xiàn)起動(dòng)方式的多樣化；）液阻軟起動(dòng)裝置液箱中的水，需要定期補(bǔ)充。電極板長(zhǎng)期浸泡于電解液中，表面會(huì)有一定的銹蝕，需要作表面處理；液阻軟起動(dòng)裝置可以串在繞線式電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子回路中以實(shí)現(xiàn)重載軟起動(dòng)，在軟起動(dòng)過(guò)程中不產(chǎn)生高次諧波。3232晶閘管軟起動(dòng)目前在低壓范圍內(nèi)，晶閘管軟起動(dòng)產(chǎn)品的主要性能大大優(yōu)于液阻軟起動(dòng)。與液阻軟起動(dòng)相比，它的體積小，結(jié)構(gòu)緊湊，幾乎免維護(hù)，功能齊全，啟動(dòng)重復(fù)性好，保護(hù)周全，這些都是液阻軟起動(dòng)無(wú)法達(dá)到的。但是，晶閘管軟起動(dòng)也有如下缺點(diǎn)：）高壓產(chǎn)品的價(jià)格較液阻高出很多；）晶

22、閘管引起的高次諧波較嚴(yán)重。3233磁控軟起動(dòng)磁控軟起動(dòng)是從電抗器軟起動(dòng)衍生出來(lái)的。將三相電抗器串在電源和電動(dòng)機(jī)定子之間實(shí)現(xiàn)降壓是兩者的共同點(diǎn)。磁控軟起動(dòng)不同于電控器軟起動(dòng)的主要點(diǎn)是其電抗值可控?？傮w說(shuō)來(lái)，啟動(dòng)開(kāi)始時(shí)電抗器的電抗值較大，在軟起動(dòng)過(guò)程中，通過(guò)反饋調(diào)節(jié)使電抗值逐漸減小，及至軟起動(dòng)完成后被旁路短接。電抗值的變化是通過(guò)控制直流勵(lì)磁電流，改變鐵芯的飽和度實(shí)現(xiàn)的，故稱磁控軟起動(dòng)。電抗值的調(diào)節(jié)是靜止的，無(wú)接觸的，非機(jī)械式的。所以，在工作原理上磁控軟起動(dòng)與晶閘管軟起動(dòng)是完全相同的。磁飽和電抗器具有一定的慣性，這使得磁控軟起動(dòng)的快速性比晶閘管軟起動(dòng)慢一個(gè)數(shù)量級(jí)，而對(duì)于電動(dòng)機(jī)系統(tǒng)的大慣性來(lái)說(shuō)，磁控軟

23、起動(dòng)的慣性是不足為慮的。磁飽和電抗器產(chǎn)生的高次諧波比工作于斬波狀態(tài)的晶閘管要小一些。磁控軟起動(dòng)裝置需要有相對(duì)功率較大的輔助電源，噪聲較大則是其不足之處。3234變頻器變頻器可以設(shè)定為軟啟動(dòng)工作方式，并在大功率電機(jī)的起?？刂浦械玫綇V泛的應(yīng)用。33 電力變壓器331變壓器的允許運(yùn)行方式3311溫度與溫升的允許運(yùn)行方式（1） 允許溫度運(yùn)行中的變壓器由于銅損耗和鐵損耗的原因，溫度必然會(huì)升高。鐵損耗基本不變，銅損耗與電流的平方成正比變化。隨著長(zhǎng)時(shí)間溫度的作用，變壓器絕緣材料的原有絕緣性能會(huì)降低，溫度越高，絕緣老化越快。通過(guò)試驗(yàn)得知，當(dāng)變壓器絕緣材料的工作超過(guò)允許的長(zhǎng)期工作最高溫度時(shí)，每升高8，其使用壽命

24、減少一半。這是變壓器運(yùn)行的8原則（干式變壓器為10原則）。油浸式變壓器的最高溫度到最低溫度的秩序依此為：繞組-鐵芯-上層油溫-下層油溫。變壓器繞組熱點(diǎn)溫度的額定值（長(zhǎng)期工作的允許最高溫度）為正常的壽命溫度，變壓器繞組熱點(diǎn)溫度的最高允許值（非長(zhǎng)期的）為安全溫度。油浸式變壓器的絕緣材料一般為A級(jí)，其最高的耐熱溫度為105，也就是說(shuō)油浸式變壓器繞組的最高允許溫度為105。由于繞組的平均溫度約比油溫高10，因此油浸式變壓器上層油溫最高允許溫度為95，考慮到油溫對(duì)油的劣化作用，故上層油溫的允許值一般不超過(guò)85。（2） 允許溫升 允許溫度是反映變壓器絕緣材料耐受溫度破壞的能力，允許溫升是反映變壓器絕緣材料

25、承受對(duì)應(yīng)熱的允許空間。絕緣材料一旦確定，其承受熱的空間溫度就不允許超過(guò)對(duì)應(yīng)的允許值。 變壓器溫度與周圍環(huán)境溫度的差值叫溫升，溫升的極限值叫允許溫升。因此A級(jí)絕緣的油浸式變壓器，周圍環(huán)境溫度為+40，上層油的允許溫升不超過(guò)55K。變壓器在運(yùn)行中，不僅要監(jiān)視上層油溫，同時(shí)要監(jiān)視上層油的溫升。這是由于變壓器內(nèi)部介質(zhì)的傳熱能力與周圍環(huán)境溫度的變化不是成正比的，當(dāng)周圍環(huán)境溫度下降很多時(shí)，變壓器外殼的散熱能力大大增加，而變壓器內(nèi)部的散熱能力卻提高很少。當(dāng)變壓器在環(huán)境溫度很低的情況下帶大負(fù)荷或超負(fù)荷運(yùn)行時(shí),由于外殼散熱能力的提高,盡管上層油溫尚未超過(guò)允許值,但是上層油的溫升已經(jīng)超過(guò)允許值,這樣的運(yùn)行也是不允

26、許的。變壓器在任何環(huán)境條件下運(yùn)行，其溫度、溫升都不能超過(guò)允許值。3312變壓器的允許過(guò)負(fù)荷在正常的冷卻條件下，變壓器負(fù)載的變化，是導(dǎo)致變壓器溫度波動(dòng)的根本原因。過(guò)負(fù)荷電流或短路電流是導(dǎo)致變壓器溫度突變從而影響壽命的根本原因。根據(jù)對(duì)變壓器的影響及時(shí)間的關(guān)系，變壓器的負(fù)載可分為正常周期性負(fù)載、長(zhǎng)期急救周期性負(fù)載和短期急救性負(fù)載三種。（1）正常周期性負(fù)載：變壓器在額定條件下或在周期性負(fù)載下運(yùn)行，一段時(shí)間環(huán)境溫度較高或超過(guò)額定電流，可以由其它時(shí)間內(nèi)環(huán)境溫度較低或低于額定電流，在熱老化方面等效補(bǔ)償。變壓器可以在正常周期性負(fù)載下正常運(yùn)行。（2）長(zhǎng)期急救周期性負(fù)載：要求變壓器長(zhǎng)時(shí)間在環(huán)境溫度較高或超過(guò)額定電

27、流的情況下運(yùn)行。這種運(yùn)行方式將導(dǎo)致變壓器的加速老化，在不同程度上縮短變壓器的壽命，應(yīng)盡量減少出現(xiàn)這種運(yùn)行方式，必須要采用的話，應(yīng)盡量縮短超額定電流運(yùn)行的時(shí)間、超額定電流的倍數(shù)。當(dāng)變壓器存在較嚴(yán)重的缺陷或絕緣有弱點(diǎn)時(shí)，一般不應(yīng)超額定電流運(yùn)行。（3）短期急救性負(fù)載：要求變壓器短時(shí)間大幅度超額定電流運(yùn)行。這種運(yùn)行方式可能導(dǎo)致變壓器繞組熱點(diǎn)溫度達(dá)到危險(xiǎn)的程度，應(yīng)盡量壓縮負(fù)載、減少運(yùn)行的時(shí)間，一般不超過(guò)0.5h。3313變壓器運(yùn)行的允許電壓 由于系統(tǒng)運(yùn)行方式的改變、負(fù)載的變動(dòng)及發(fā)生事故等，電壓總會(huì)有一定的波動(dòng)，變壓器一次繞組的電壓也會(huì)有一定的波動(dòng)。當(dāng)電壓低于變壓器分接頭電壓時(shí)，對(duì)變壓器本身并無(wú)損害，但會(huì)

28、變壓器的容量不能得到充分利用。當(dāng)電壓高于變壓器分接頭電壓較多時(shí)，會(huì)對(duì)變壓器的運(yùn)行產(chǎn)生不利的影響，使鐵芯損耗增加，變壓器所消耗的無(wú)功功率增加，從而使變壓器的實(shí)際出力降低。 按照變壓器的運(yùn)行規(guī)范，變壓器的運(yùn)行電壓一般不應(yīng)高于運(yùn)行分接額定電壓的105%，對(duì)于特殊的使用情況，允許在不超過(guò)110%的額定電壓下運(yùn)行，此時(shí)允許的電流值應(yīng)遵守相關(guān)的規(guī)定。34 無(wú)功補(bǔ)償裝置341無(wú)功功率供、配電系統(tǒng)中的電氣設(shè)備，大多是根據(jù)電磁感應(yīng)原理工作的。變壓器是通過(guò)電磁場(chǎng)改變電壓，并將電能由原邊繞組傳送到副邊繞組；電動(dòng)機(jī)也是通過(guò)磁場(chǎng)才能傳動(dòng)。磁場(chǎng)所具有的能量由電源提供，但是變壓器和電動(dòng)機(jī)在能量轉(zhuǎn)換過(guò)程中所建立的交變磁場(chǎng)，在

29、一個(gè)周期內(nèi)，如果設(shè)備在線路上吸收（上半周）和釋放回線路上（下半周）的功率相等，它們只是與電源之間進(jìn)行能量的互換，在設(shè)備上并未消耗真正的能量，這種沒(méi)有被設(shè)備消耗的功率稱為感性無(wú)功功率，這類設(shè)備稱為電感性負(fù)荷。同樣，在一個(gè)周期內(nèi)，如果設(shè)備釋放回線路上（上半周）和在線路上吸收（下半周）的功率相等，這種功率稱為容性無(wú)功功率，這類設(shè)備稱為容性負(fù)荷。342無(wú)功補(bǔ)償方式對(duì)于電力系統(tǒng)而言，在高壓側(cè)或低壓側(cè)均可進(jìn)行補(bǔ)償。但是，如果在低壓側(cè)進(jìn)行補(bǔ)償，既可減少變壓器、輸電線路等的損耗，又可提高變壓器、輸電線路的利用率及提高負(fù)載端的端電壓，所以補(bǔ)償電容器的安裝越靠近負(fù)載端，對(duì)用戶而言越可獲取較大的經(jīng)濟(jì)效益。理論上而言

30、，無(wú)功補(bǔ)償最好的方式是在哪里需要的無(wú)功，就在哪里補(bǔ)償，整個(gè)系統(tǒng)將沒(méi)有無(wú)功電流的流動(dòng)。但在實(shí)際電網(wǎng)當(dāng)中這是不可能做到的。因?yàn)闊o(wú)論是變壓器、輸電線路還是各種負(fù)載，均會(huì)需要無(wú)功。所以實(shí)際電網(wǎng)當(dāng)中就補(bǔ)償裝置的安裝位置而言有如下幾種補(bǔ)償方式：變電所集中補(bǔ)償；配電線路分散補(bǔ)償；負(fù)荷側(cè)集中補(bǔ)償；用戶負(fù)荷的就地補(bǔ)償。 對(duì)于低壓配網(wǎng)無(wú)功補(bǔ)償，通常采用負(fù)荷側(cè)集中補(bǔ)償方式，即在低壓系統(tǒng)(如變壓器的低壓側(cè))利用自動(dòng)功率因數(shù)調(diào)整裝置，隨著負(fù)荷的變化，自動(dòng)地投入或切除電容器的部分或全部容量。按照電壓質(zhì)量和無(wú)功電力管理的相關(guān)規(guī)范要求，無(wú)功補(bǔ)償?shù)脑瓌t是分散補(bǔ)償、就地平衡。補(bǔ)償?shù)姆绞綖楦邏貉a(bǔ)償與低壓補(bǔ)償相結(jié)合，以低壓補(bǔ)償為主。

31、110kV及以下電壓等級(jí)主變壓器二次側(cè)功率因數(shù)應(yīng)為0.90及以上；100千伏安及以上容量的變壓器二次側(cè)功率因數(shù)應(yīng)為0.90及以上（10kV配電變壓器容量在100千伏安及以上，必須進(jìn)行無(wú)功補(bǔ)償）。343無(wú)功補(bǔ)償設(shè)備的現(xiàn)狀傳統(tǒng)的無(wú)功補(bǔ)償設(shè)備有并聯(lián)電容器、調(diào)相機(jī)和同步發(fā)電機(jī)等。但是并聯(lián)電容器阻抗固定不能動(dòng)態(tài)的跟蹤負(fù)荷無(wú)功功率的變化；而調(diào)相機(jī)和同步發(fā)電機(jī)等補(bǔ)償設(shè)備又屬于旋轉(zhuǎn)設(shè)備，其損耗、噪聲都很大，還不適用于太大或太小的無(wú)功補(bǔ)償。所以這些設(shè)備已經(jīng)越來(lái)越不適應(yīng)電力系統(tǒng)發(fā)展的需要。 20世紀(jì)70年代以來(lái)，隨著研究的進(jìn)一步加深出現(xiàn)了一種靜止無(wú)功補(bǔ)償技術(shù)。所謂靜止無(wú)功補(bǔ)償是指用不同的靜止開(kāi)關(guān)投切電容器或電抗器

32、，使其具有吸收和發(fā)出無(wú)功電流的能力，用于提高系統(tǒng)的功率因數(shù)，穩(wěn)定系統(tǒng)電壓，抑制系統(tǒng)振蕩等功能。目前這種靜止開(kāi)關(guān)主要分為兩種，即斷路器和電力電子開(kāi)關(guān)。由于用斷路器作為接觸器，其開(kāi)關(guān)速度較慢，不可能快速跟蹤負(fù)載無(wú)功功率的變化，而且投切電容器時(shí)常會(huì)引起較為嚴(yán)重的沖擊涌流和操作過(guò)電壓，這樣不但易造成接觸點(diǎn)燒焊，而且使補(bǔ)償電容器內(nèi)部擊穿，所受的應(yīng)力大，維修量大。 目前所指的靜止無(wú)功補(bǔ)償裝置一般專指使用晶閘管的無(wú)功補(bǔ)償設(shè)備，主要有以下三大類型，一類是具有飽和電抗器的靜止無(wú)功補(bǔ)償裝置；第二類是晶閘管控制電抗器、晶閘管投切電容器，這兩種裝置統(tǒng)稱為SVC；第三類是采用自換相變流技術(shù)的靜止無(wú)功補(bǔ)償裝置高級(jí)靜止無(wú)功

33、發(fā)生器ASVG，它是通過(guò)將自換相橋式電路直接并聯(lián)到電網(wǎng)上或者通過(guò)電抗器并聯(lián)到電網(wǎng)上。ASVG根據(jù)直流側(cè)采用電容和電感兩種不同的儲(chǔ)能元件，可以分為電壓型和電流型兩種，無(wú)論是電壓型，還是電流型的ASVG其動(dòng)態(tài)補(bǔ)償?shù)臋C(jī)理是相同的。當(dāng)逆變器脈寬恒定時(shí)，調(diào)節(jié)逆變器輸出電壓及系統(tǒng)電壓之間的夾角，就可以調(diào)節(jié)無(wú)功功率及逆變器直流側(cè)電容電壓UC，同時(shí)調(diào)節(jié)夾角和逆變器脈寬，既可以保持UC恒定的情況下，發(fā)出或吸收所需的無(wú)功功率7。 ASVG在系統(tǒng)電壓很低的情況下，仍能輸出額定無(wú)功電流，而SVC補(bǔ)償?shù)臒o(wú)功電流隨系統(tǒng)電壓的降低而降低。正是由于這些優(yōu)點(diǎn)，ASVG在改善系統(tǒng)電壓質(zhì)量，提高穩(wěn)定性方面具有SVC無(wú)法比擬的優(yōu)點(diǎn)，

34、這也顯示出ASVG是今后靜止無(wú)功補(bǔ)償技術(shù)發(fā)展的方向。 35 高壓斷路器351高壓斷路器的用途高壓斷路器是泵站的重要電氣設(shè)備，是一次設(shè)備中控制和保護(hù)的關(guān)鍵電器。在正常和故障情況下，斷路器用于接通和開(kāi)斷電路。當(dāng)回路發(fā)生短路故障時(shí)，依靠繼電保護(hù)裝置啟動(dòng)斷路器迅速切斷短路電流，隔離故障點(diǎn)，以保證其它設(shè)備正常工作。352對(duì)高壓斷路器的基本要求（1） 工作可靠。能在規(guī)定的運(yùn)行條件下長(zhǎng)期可靠地工作，并能在正常和故障情況下準(zhǔn)確無(wú)誤地完成關(guān)合和開(kāi)斷電路的指令。（2） 具有足夠的開(kāi)斷能力。斷路器的開(kāi)斷能力是指能夠安全切斷最大短路電流的能力，它主要決定于斷路器的滅弧能力。（3） 動(dòng)作快速。在電路發(fā)生故障時(shí)，快速地切

35、除故障電路，縮短故障時(shí)間，減輕對(duì)設(shè)備的損害。（4） 結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，經(jīng)濟(jì)合理。在滿足安全、可靠的同時(shí)，還應(yīng)考慮到經(jīng)濟(jì)性。353斷路器操動(dòng)機(jī)構(gòu)的分類（1） 手動(dòng)型操動(dòng)機(jī)構(gòu)是指靠人力合閘、靠彈簧力分閘的操動(dòng)機(jī)構(gòu)。（2） 電磁型操動(dòng)機(jī)構(gòu)是指直接依靠電磁力來(lái)合閘的操動(dòng)機(jī)構(gòu)。（3） 液壓型操動(dòng)機(jī)構(gòu)是指用高壓油推動(dòng)活塞實(shí)現(xiàn)合閘與分閘的操動(dòng)機(jī)構(gòu)。（4） 氣壓型操動(dòng)機(jī)構(gòu)是指以壓縮空氣推動(dòng)活塞實(shí)現(xiàn)合閘與分閘的操動(dòng)機(jī)構(gòu)。（5） 彈簧型操動(dòng)機(jī)構(gòu)是以小功率電動(dòng)機(jī)將彈簧拉伸儲(chǔ)能實(shí)現(xiàn)合閘與分閘的操動(dòng)機(jī)構(gòu)。354高壓斷路器的分類根據(jù)安裝地點(diǎn)的不同，斷路器有戶內(nèi)式和戶外式兩種。根據(jù)滅弧介質(zhì)的不同，有油斷路器、真空斷路器、六氟化硫斷

36、路器等。（1） 油斷路器。指采用變壓器油作為滅弧介質(zhì)的斷路器。分為少油斷路器和多油斷路器。多油斷路器的油除了作為滅弧介質(zhì)和觸頭開(kāi)斷后的絕緣，還作為帶電部分對(duì)地的絕緣。少油斷路器的油只作為滅弧介質(zhì)和觸頭開(kāi)斷后的絕緣，而帶電部分對(duì)地的絕緣采用瓷件或其它介質(zhì)。（2） 真空斷路器。指采用真空的高絕緣強(qiáng)度來(lái)滅弧的斷路器。特點(diǎn)是觸頭開(kāi)距小，動(dòng)作快；燃弧時(shí)間短，觸頭燒損影響??；體積小，重量輕；維修工作量??；防火防爆；操作和運(yùn)行時(shí)噪音??；適用于頻繁操作，特別適合于開(kāi)斷容性負(fù)載電流。 但真空斷路器開(kāi)斷小電感電流時(shí)，有可能產(chǎn)生較高的過(guò)電壓，需采取降低過(guò)電壓的措施。真空斷路器產(chǎn)生操作過(guò)電壓的根本原因是電流截?cái)嗪烷_(kāi)斷

37、高頻電流。真空斷路器開(kāi)斷小電感電流時(shí)，因真空電弧的截流現(xiàn)象，電流可能在電流過(guò)零點(diǎn)前被切斷，由此產(chǎn)生截流過(guò)電壓。切斷變壓器的勵(lì)磁電流及電機(jī)的空載電流時(shí)容易發(fā)生危險(xiǎn)的截流過(guò)電壓。 常用阻容(RC)串聯(lián)回路、金屬氧化物避雷器等防止或降低真空斷路器產(chǎn)生的過(guò)電壓。 （3） SF6斷路器。指利用具有優(yōu)異的滅弧性能和絕緣性能的SF6氣體作為滅弧介質(zhì)和絕緣介質(zhì)的斷路器。特點(diǎn)是滅弧能力強(qiáng)，絕緣強(qiáng)度高，開(kāi)斷電流大，燃弧時(shí)間短；開(kāi)斷容性電流時(shí)可以無(wú)重燃或復(fù)燃，開(kāi)斷感性電流時(shí)可以無(wú)截流，過(guò)電壓低，電氣壽命長(zhǎng)，檢修周期長(zhǎng)，適合于頻繁操作。35kV以上電壓等級(jí)優(yōu)先選用SF6斷路器，35kV及以下宜選用真空斷路器或SF6斷

38、路器。355操作原則3551斷路器允許斷開(kāi)、合上額定電流以內(nèi)的負(fù)荷電流及切斷額定遮斷容量以內(nèi)的故障電流。3552在進(jìn)行操作的過(guò)程中，如遇斷路器跳閘，則應(yīng)暫停操作。36 隔離開(kāi)關(guān)361隔離開(kāi)關(guān)一般作為隔離電器之用，它的重要用途是造成明顯的空氣絕緣間隙，使帶電部分與不帶電部分有明顯的斷開(kāi)點(diǎn)，以便在檢修設(shè)備和線路停電時(shí)，斷開(kāi)電路。362操作原則3621禁止用隔離開(kāi)關(guān)拉合帶負(fù)荷設(shè)備或帶負(fù)荷線路。3622允許使用隔離開(kāi)關(guān)進(jìn)行下列操作：（1） 拉合無(wú)故障的電壓互感器及避雷器。（2） 在系統(tǒng)無(wú)故障時(shí)，拉合變壓器中性點(diǎn)接地開(kāi)關(guān)。（3） 拉、合勵(lì)磁電流不超過(guò)2A的空載變壓器和電容電流不超過(guò)5A的無(wú)負(fù)荷線路。36

39、23電壓互感器停電操作時(shí)，先斷開(kāi)二次空氣開(kāi)關(guān)（熔斷器），后拉開(kāi)一次隔離開(kāi)關(guān)。送電操作順序相反。3624操作中發(fā)生帶負(fù)荷拉、合隔離開(kāi)關(guān)時(shí)：即使發(fā)生錯(cuò)合，甚至在合閘時(shí)產(chǎn)生電弧，也不準(zhǔn)將隔離閘刀再拉開(kāi)；如果發(fā)生錯(cuò)拉隔離開(kāi)關(guān)，則不允許再合上；37 母線、電纜371母線3711母線的用途母線是匯集和分配電流的裸導(dǎo)體，在正常的運(yùn)行中，通過(guò)的功率大，在發(fā)生短路故障時(shí)承受很大的熱效應(yīng)和電動(dòng)力效應(yīng)。母線有軟、硬之分。軟母線一般采用鋼芯鋁絞線，由于在拉緊時(shí)存在適當(dāng)?shù)某诙?，工作時(shí)會(huì)產(chǎn)生橫向擺動(dòng)，因此軟母線的線間距離要大，常用于屋外配電裝置。硬母線采用矩形、槽形或管形截面的導(dǎo)體，多數(shù)只作橫向約束，而沿縱向可以伸縮，硬

40、母線的相間距離小，廣泛用于屋內(nèi)、外配電裝置。母線的材料有銅、鋁和鋼。銅的電阻率低，機(jī)械強(qiáng)度高，防腐性能好，便于接觸連接，是優(yōu)良的導(dǎo)電材料。鋁的比重只有銅的30%，導(dǎo)電率約為銅的62%。鋼母線價(jià)廉，機(jī)械強(qiáng)度好，焊接簡(jiǎn)便，但電阻率為銅的7倍，且集膚效應(yīng)嚴(yán)重，若常載工作電流則損耗太大，常用于電壓互感器、避雷器回路引接和接地網(wǎng)的連接線。372電纜3721電力電纜的用途電纜結(jié)構(gòu)緊湊，占用空間遠(yuǎn)比母線小，走向和布置靈活方便，在無(wú)外界嚴(yán)重?fù)p傷和破壞的條件下運(yùn)行可靠性高。電纜的導(dǎo)體散熱條件不如裸母線好，大電流大截面時(shí)的金屬材料利用率較低，故載流量有限。3722電力電纜的一般結(jié)構(gòu)各種電力電纜在基本結(jié)構(gòu)上，均由導(dǎo)

41、電芯線、絕緣層、密封護(hù)套和保護(hù)層等主要部分組成。（1） 導(dǎo)電芯線。有銅芯線和鋁芯線。（2） 絕緣層。絕緣層的材料有橡皮絕緣、聚氯乙烯絕緣、聚乙烯絕緣和交聯(lián)聚乙烯絕緣等。（3） 密封護(hù)套。作用是保護(hù)絕緣層，材料一般有鉛、鋁或塑料等。具有密封護(hù)套是電纜區(qū)別于絕緣電線的標(biāo)志。（4） 保護(hù)層。作用是保護(hù)密封護(hù)套，并使電纜具有必要的機(jī)械強(qiáng)度。保護(hù)層的主體鋼帶鎧裝。3723電力電纜的類型（1） 按電壓高低有高壓電纜和低壓電纜（1000V及以下）（2） 按使用環(huán)境有空氣中敷設(shè)電纜、直埋電纜與水下電纜等。（3） 按芯數(shù)有單芯、雙芯、三芯、四芯、五芯等。（4） 按密封護(hù)套有鉛包、鋁包、塑料包或橡套電纜。（5）

42、按保護(hù)層有裸鋼帶、鋼絲鎧裝電纜和帶麻被層的鋼帶、鋼絲鎧裝電纜等。（6） 按絕緣材料有橡皮絕緣、塑料絕緣。38 互感器互感器的作用是：（1） 將一次回路的高電壓和大電流變?yōu)槎位芈窐?biāo)準(zhǔn)的低電壓和小電流，使測(cè)量?jī)x表和保護(hù)裝置標(biāo)準(zhǔn)化、小型化、結(jié)構(gòu)輕巧，便于在屏內(nèi)安裝。（2） 使二次設(shè)備與高電壓部分隔離。且互感器二次側(cè)均接地，從而保證了二次設(shè)備和人身的安全。381電流互感器3811工作特點(diǎn) 廣泛使用的是電磁式電流互感器，它的工作原理和變壓器相似，是按電磁感應(yīng)的原理工作的。與普通變壓器相比，電流互感器有如下特點(diǎn)：（1） 一次繞組串聯(lián)在電路中，并且匝數(shù)很少，因此一次繞組中的電流完全取決于被測(cè)電路的負(fù)荷電流

43、，而與二次電流大小無(wú)關(guān)。（2） 二次繞組所接儀表的電流線圈阻抗很小，所以正常情況下，電流互感器在近似于短路的狀態(tài)下運(yùn)行。（3） 運(yùn)行中的電流互感器二次回路不允許開(kāi)路，否則會(huì)在開(kāi)路的兩端產(chǎn)生高電壓，危及人身安全或使電流互感器發(fā)熱損壞。（4） 一、二次側(cè)回路均不得裝設(shè)熔斷器。（5） 電流互感器運(yùn)行中的容量不得超過(guò)其銘牌上所標(biāo)的規(guī)定值。為了防止絕緣損壞時(shí)高壓串入二次側(cè)，危及人身和設(shè)備安全，電流互感器二次繞組一端及鐵芯必須接地。 電流互感器的二次額定電流有5A和1A兩種，一般弱電系統(tǒng)用1A，強(qiáng)電系統(tǒng)用5A，當(dāng)配電裝置離控制室較遠(yuǎn)時(shí)，也可考慮用1A。 二次繞組的數(shù)量取決于測(cè)量裝置、保護(hù)裝置和自動(dòng)裝置的要

44、求。3812準(zhǔn)確度用于電能計(jì)量的電流互感器，準(zhǔn)確度不應(yīng)低于0.5級(jí)；用于電流、電壓測(cè)量的，準(zhǔn)確度不應(yīng)低于1級(jí)，非重要回路可用3級(jí)。用于繼電保護(hù)回路的電流互感器，應(yīng)用10P（或5P）級(jí)，同時(shí)應(yīng)校驗(yàn)額定10%倍數(shù)，以保證過(guò)電流時(shí)誤差不超過(guò)規(guī)定值。382電壓互感器3821工作特點(diǎn)電壓互感器也是一種特殊的變壓器，一次側(cè)并聯(lián)接入電網(wǎng)。二次側(cè)并聯(lián)接入儀表和繼電器等的電壓繞組，其阻抗都非常大，故所帶負(fù)荷很小，致使電壓互感器正常工作狀態(tài)接近變壓器空載狀態(tài)。和普通變壓器一樣，電壓互感器的二次側(cè)負(fù)載不允許短路，否則有被燒毀的危險(xiǎn)，故一般在其二次側(cè)裝設(shè)熔斷器或自動(dòng)開(kāi)關(guān)作保護(hù)。電壓互感器運(yùn)行中的容量不得超過(guò)其銘牌上所

45、標(biāo)的規(guī)定值。3822準(zhǔn)確度用于電能計(jì)量的電壓互感器，準(zhǔn)確度不應(yīng)低于0.5級(jí)；用于電壓測(cè)量的，準(zhǔn)確度不應(yīng)低于1級(jí)，用于繼電保護(hù)不應(yīng)低于3級(jí)。第四章 電氣設(shè)備布置41 泵站電氣設(shè)備總體布置411配電裝置布置的基本原則泵站電氣設(shè)備布置的主要任務(wù)是：根據(jù)電氣主接線，泵站的自然環(huán)境、地形、地質(zhì)條件，對(duì)泵房、主變壓器及開(kāi)關(guān)站相對(duì)位置作技術(shù)性的合理布置。一般要求如下： 主接線決定配電裝置布置的前提。 配電裝置的布置應(yīng)根據(jù)泵站的地形、地貌、地質(zhì)條件，因地制宜利用地形，并有利于主要電氣設(shè)備之間的電氣連接和安全運(yùn)行。 配電裝置的高壓裸帶電體應(yīng)對(duì)運(yùn)行、檢修、維護(hù)等現(xiàn)場(chǎng)工作人員保持可靠的隔離。此外，還應(yīng)顧及在裝置發(fā)生

46、爆炸、飛弧、火災(zāi)和濃煙等故障情況下，現(xiàn)場(chǎng)人員的安全。 為了便于操作、巡視和運(yùn)行管理，減少土建工程量，節(jié)省投資，降壓變泵站應(yīng)盡量靠近主泵房、高壓配電室。 主變壓器布置，應(yīng)考慮設(shè)備的搬運(yùn)通道、消防通道，同時(shí)應(yīng)符合防火規(guī)范的要求。412配電裝置的類型按工作環(huán)境的不同，配電裝置分為屋內(nèi)式和屋外式兩大類型。 4121屋內(nèi)配電裝置屋內(nèi)配電裝置的結(jié)構(gòu)型式與電氣主接線、電壓等級(jí)和采用的電氣設(shè)備的型式密切有關(guān)。該類配電裝置要求建造特殊的房屋，但節(jié)約用地，設(shè)備運(yùn)行條件好，尤其在污穢區(qū)可大大減輕設(shè)備受污穢的程度。此外，也改善了運(yùn)行人員的工作條件，無(wú)需在惡劣的氣候條件下進(jìn)行露天巡視和操作。（1） 屋內(nèi)低壓成套配電裝置

47、適用于額定電壓在500V以下，作動(dòng)力、照明及配電設(shè)備的電能轉(zhuǎn)換、分配與控制之用。低壓成套配電裝置的型式較多，就結(jié)構(gòu)而言，主要有固定式和抽屜式。（2） 屋內(nèi)高壓成套配電裝置 固定式高壓開(kāi)關(guān)柜。 手車式高壓開(kāi)關(guān)柜。泵站的6-10kV高壓配電裝置，優(yōu)先采用成套高壓開(kāi)關(guān)柜，并設(shè)置單獨(dú)的高壓配電室。 4122屋外配電裝置屋外配電裝置布置主要有：中型、半高型、高型三種。（1）中型布置是將電氣設(shè)備用支架布置在離地面一定高度的同一水平面上，且與母線、跳線成三層不同高程。由于帶電部分對(duì)地保持了必要的高度，操作人員能夠安全地在地面進(jìn)行操作、維護(hù)。缺點(diǎn)是占地面積大。中型布置采用較多，有較成熟的運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)。（2）半高型

48、布置是將斷路器和隔離開(kāi)關(guān)分別放在兩層，操作設(shè)備都放在地面層。由于這種布置形式將設(shè)備在空間上重疊，因而節(jié)省了占地面積，但上面設(shè)備檢修時(shí)會(huì)對(duì)下面設(shè)備安全運(yùn)行造成威脅。（3）高型布置是將兩組母線上下重疊布置，母線隔離開(kāi)關(guān)對(duì)應(yīng)地放在各層母線上，而斷路器等較重要的設(shè)備則放在地下，因此占地面積最小，約為中型布置的一半。缺點(diǎn)是運(yùn)行維護(hù)不便，上層設(shè)備檢修會(huì)對(duì)下層設(shè)備有影響。上述類型的選用主要取決于電壓等級(jí)、地形條件和環(huán)境等因素，通常35kV及以下采用屋內(nèi)式，35kV以上采用屋外式。413主變場(chǎng)地的布置4131進(jìn)出線方式（1） 電纜進(jìn)出線（2） 硬母線進(jìn)出線（3） 跳線-架空拉線出線。用架空拉線掛接至變壓器附近

49、，再由拉線向變壓器出線套管跳線。4132主變的防火和防爆（1） 事故排油和儲(chǔ)油池 總油量超過(guò)100kg的屋內(nèi)油浸電力變壓器，一般裝設(shè)在單獨(dú)的防爆間內(nèi)，并應(yīng)設(shè)置貯油設(shè)施或擋油設(shè)施。擋油設(shè)施應(yīng)按容納20%油量設(shè)計(jì)，并應(yīng)有將事故油排至安全處的設(shè)施，當(dāng)事故油無(wú)法排至安全處時(shí)，應(yīng)設(shè)置能容納100%油量的貯油設(shè)施?？傆土砍^(guò)1000kg的屋外油浸電力變壓器應(yīng)設(shè)置能容納100%油量的貯油池，或20%油量的貯油池和擋油墻。貯油池和擋油墻的長(zhǎng)、寬尺寸，可按設(shè)備外廓尺寸每邊相應(yīng)大1m計(jì)算。（2） 防火隔墻 油重均為2500kg以上的屋外油浸變壓器之間無(wú)防火墻時(shí)，其最小防火凈距應(yīng)符合以下的規(guī)定:35kV及以下為5m

50、,110kV為8m。當(dāng)屋外油浸變壓器之間防火間距不能滿足要求時(shí)，需設(shè)置防火墻，防火墻的高度不應(yīng)低于變壓器油枕的頂端高度，防火墻的兩端應(yīng)分別大于變壓器貯油池的兩側(cè)各0.5m。當(dāng)火災(zāi)危險(xiǎn)類別為丙、丁、戊類的生產(chǎn)建筑物外墻距屋外油浸變壓器外廓5m以內(nèi)時(shí)，在變壓器高度以上3m的水平線以下及外廓兩側(cè)各加3m的外墻范圍內(nèi)，不應(yīng)有門、窗或通風(fēng)孔。當(dāng)建筑物外墻距變壓器外廓為10m以內(nèi)時(shí)，可在外墻上設(shè)防火門，并可在變壓器高度以上設(shè)非燃燒性的固定窗。4133干式變壓器的布置 干式變壓器無(wú)須布置在單獨(dú)的封閉小間內(nèi)，但應(yīng)設(shè)防護(hù)圍欄或防護(hù)等級(jí)不低于IP2X的防護(hù)圍罩。第五章 過(guò)電壓保護(hù)與接地51 過(guò)電壓保護(hù)泵站的過(guò)電壓

51、包括內(nèi)部過(guò)電壓和外部過(guò)電壓兩大類。由內(nèi)部操作或故障引起的過(guò)電壓為內(nèi)部過(guò)電壓；由于雷云放電引起的過(guò)電壓為外部過(guò)電壓（大氣過(guò)電壓或雷電過(guò)電壓）。511外部過(guò)電壓外部過(guò)電壓又分為直擊雷過(guò)電壓和感應(yīng)雷過(guò)電壓。5111直擊雷過(guò)電壓 當(dāng)電氣設(shè)備遭受雷擊時(shí)，雷電將通過(guò)設(shè)備向大地傳導(dǎo)電流，而設(shè)備與大地間又呈現(xiàn)一定的電阻，故使設(shè)備上產(chǎn)生較高的電壓；同時(shí)，雷電放電極快，通過(guò)設(shè)備的電流變化劇烈，形成變化率很大的磁場(chǎng)，設(shè)備與大地間的電感上作用出電壓。兩種電壓的疊加，構(gòu)成了直擊雷過(guò)電壓。按照過(guò)電壓保護(hù)規(guī)程的規(guī)定，磚木結(jié)構(gòu)（無(wú)鋼筋）主泵房和輔機(jī)房、屋內(nèi)外配電裝置、高壓架空引線、母線橋、油處理室等，均應(yīng)裝設(shè)直擊雷保護(hù)。泵房

52、的屋頂系鋼筋混凝土建筑物時(shí)，只需將其鋼筋接地即可；泵房屋頂系裝配式的屋面板時(shí)，應(yīng)在屋面板上補(bǔ)充敷設(shè)保護(hù)建筑物用的避雷網(wǎng)。電壓為110kV的屋外配電裝置防直擊雷保護(hù)，可將避雷針裝設(shè)在配電裝置的構(gòu)架上。對(duì)于35kV配電裝置防直擊雷保護(hù)，一般采用獨(dú)立避雷針。獨(dú)立避雷針離被保護(hù)的建筑物及與其有聯(lián)系的金屬物的距離應(yīng)符合以下要求：地上部分的距離不小于5m, 地下部分的距離不小于3m。5112感應(yīng)雷過(guò)電壓當(dāng)雷擊中線路附近的地面或物體時(shí)，會(huì)在架空線路三相導(dǎo)線上出現(xiàn)感應(yīng)電壓，它常會(huì)使絕緣較低的電氣設(shè)備發(fā)生閃絡(luò)事故，這就是感應(yīng)雷過(guò)電壓作用的結(jié)果。直接與架空線路連接的電動(dòng)機(jī)應(yīng)在母線上設(shè)置避雷器與電容器組。對(duì)于中性點(diǎn)

53、有引出線的電動(dòng)機(jī)，尚應(yīng)在中性點(diǎn)設(shè)置避雷器，并應(yīng)靠近電動(dòng)機(jī)裝設(shè)。512內(nèi)部過(guò)電壓5121內(nèi)部過(guò)電壓及分類在電力系統(tǒng)內(nèi)部，由于斷路器操作、系統(tǒng)故障或其他原因造成的電網(wǎng)電壓升高，稱為內(nèi)部過(guò)電壓。內(nèi)部過(guò)電壓的能量來(lái)源于電網(wǎng)本身，所以它的形成與系統(tǒng)的接線方式、設(shè)備參數(shù)、故障的性質(zhì)及操作過(guò)程等因素有關(guān)。內(nèi)部過(guò)電壓持續(xù)時(shí)間相對(duì)運(yùn)行電壓來(lái)說(shuō)要短得多，但是如果幅值太高，會(huì)造成電氣設(shè)備的損壞。內(nèi)部過(guò)電壓的種類很多，一般分為兩類：暫時(shí)過(guò)電壓和操作過(guò)電壓。暫時(shí)過(guò)電壓又可分為工頻過(guò)電壓和諧振過(guò)電壓。5122內(nèi)部過(guò)電壓產(chǎn)生的原因和特點(diǎn)（1） 工頻過(guò)電壓產(chǎn)生的原因：電力系統(tǒng)的不對(duì)稱短路、長(zhǎng)線電容效應(yīng)等。（2） 諧振過(guò)電壓產(chǎn)

54、生的原因：系統(tǒng)中某一電感和電容元件參數(shù)的適當(dāng)配合，形成產(chǎn)生諧振的振蕩回路。這種過(guò)電壓的幅值較高，持續(xù)時(shí)間較長(zhǎng)。（3） 操作過(guò)電壓產(chǎn)生的原因：開(kāi)關(guān)對(duì)線路或其他電器進(jìn)行各種正常或故障分合過(guò)程中，產(chǎn)生的電壓振蕩以及間歇性電弧短路、中性點(diǎn)不接地系統(tǒng)的弧光接地等。52防雷設(shè)備防止直擊雷過(guò)電壓一般使用避雷針或避雷線；防止感應(yīng)雷過(guò)電壓、侵入波以及內(nèi)部過(guò)電壓一般使用避雷器。521避雷針與避雷線5211避雷針與避雷線的基本結(jié)構(gòu)（1）避雷針由三部分組成：上部的接閃器、中部的接地引下線和下部的接地體。（2）避雷線也是由三部分組成：平行懸掛在空中的金屬線（接閃器）、接地引下線和接地體。 522避雷器雷電擊到輸電線路上，產(chǎn)生雷電波，它會(huì)沿著線路行進(jìn)，侵入到泵站一次設(shè)備上，這種雷電波稱為雷電侵入波。一旦雷電侵入波幅值超過(guò)電氣設(shè)備的雷電沖擊耐壓水平，電氣設(shè)備絕緣就有損壞的危險(xiǎn)。避雷針（線）只能對(duì)直擊雷起防護(hù)作用，對(duì)于感應(yīng)雷或雷電侵入波的限制措施，就是安裝避雷器。5221避雷器的類型避雷器一般分為管式、普通閥式（FZ、FS）、磁吹閥式（FCZ、FCD）和金屬氧化鋅