工廠供電(第二版)重慶大學(xué)出版社-李穎峰主編

1、高職高專電氣系列教材工廠供電（第二版）李穎峰 主 編工廠供電（第二版）工廠供電（第二版）工廠供電（第二版）高職高專電氣系列教材工廠供電（第二版） 【內(nèi)容提要】 本章概述用戶供配電系統(tǒng)的一些基本知識和基本問題。首先，簡要說明電力系統(tǒng)的構(gòu)成，介紹發(fā)電廠、變電所、電力網(wǎng)及電力系統(tǒng)的基本知識，并介紹了電力系統(tǒng)的中性點運行方式及電能生產(chǎn)的特點。其第1章 電力系統(tǒng)與工廠供配電系統(tǒng)高職高專電氣系列教材工廠供電（第二版）次，介紹了電力系統(tǒng)的額定電壓等級及應(yīng)用范圍。然后，重點論述了用戶供配電系統(tǒng)的構(gòu)成，介紹了不同容量用戶的供配電系統(tǒng)接線及特點。最后，簡要介紹了有關(guān)電能質(zhì)量的電壓、頻率和可靠性問題。 【教學(xué)目標(biāo)與

2、要求】 熟悉電力系統(tǒng)的構(gòu)成； 了解發(fā)電廠、變電所的分類和特點； 了解電力系統(tǒng)的中性點運行方式及電能生產(chǎn)的特點；高職高專電氣系列教材工廠供電（第二版） 了解電力系統(tǒng)的額定電壓等級及應(yīng)用 范圍； 掌握用電設(shè)備、發(fā)電機及變壓器額定電壓的規(guī)定； 掌握用戶供配電系統(tǒng)的構(gòu)成； 了解不同容量用戶的供配電系統(tǒng)接線及 特點； 了解電能質(zhì)量的主要技術(shù)指標(biāo)。 1.1 電力系統(tǒng)概述 1.1.1 電力系統(tǒng)的組成高職高專電氣系列教材工廠供電（第二版） 現(xiàn)代工農(nóng)業(yè)及整個社會生活中所使用的電能，絕大部分是由發(fā)電廠發(fā)出來的。 (1)發(fā)電廠 發(fā)電廠是生產(chǎn)電能的工廠，又稱發(fā)電站。 1)火力發(fā)電廠 火力發(fā)電廠簡稱火電廠或火電站。它利

3、用煤、油、天然氣等燃料的化學(xué)能來生產(chǎn) 電能。 2)水力發(fā)電廠 水力發(fā)電廠簡稱水電廠或水電站。它利用水流的位能和動能來生產(chǎn)電能。高職高專電氣系列教材工廠供電（第二版）圖1.1 電力系統(tǒng)示意圖高職高專電氣系列教材工廠供電（第二版）圖1.2 電力系統(tǒng)的系統(tǒng)圖高職高專電氣系列教材工廠供電（第二版）圖1.3 凝汽式火力發(fā)電廠高職高專電氣系列教材工廠供電（第二版）圖1.4 壩式水力發(fā)電廠1上游水位；2下游水位；3大壩；4壓力進(jìn)水管；5檢修閘門；6閘門；7吊車；8水輪機蝸殼；9水輪機轉(zhuǎn)子；10尾水管；11發(fā)電機；12發(fā)電機間；13吊車；14發(fā)電機電壓配電裝置；15升壓變壓器；16架空線路；17避雷線高職高專

4、電氣系列教材工廠供電（第二版） 3)核能發(fā)電廠 核能發(fā)電廠又稱核電站。它是利用原子核的裂變能(即核能)來生產(chǎn)電能。 (2)變電所 變電所又稱為變電站，是變換電能電壓和接受與分配電能的場所。 1)樞紐變電所 2)地區(qū)變電所 3)終端變電所高職高專電氣系列教材工廠供電（第二版）圖1.5 核電廠生產(chǎn)過程示意圖1核反應(yīng)堆；2穩(wěn)壓器；3蒸汽發(fā)生器；4汽輪發(fā)電機組；5給水加熱器；6給水泵；7主循環(huán)泵高職高專電氣系列教材工廠供電（第二版） 4)用戶變電所及車間變電所 (3)電力網(wǎng) 不同電壓等級的電力線路及其所聯(lián)系的變電所，稱為電力網(wǎng)，簡稱電網(wǎng)。 (4)電能用戶 1.1.2 電能生產(chǎn)的特點 1)同時性 2)集

5、中性 3)快速性高職高專電氣系列教材工廠供電（第二版） 4)先行性 1.1.3 電力系統(tǒng)中性點運行方式 (1)中性點不接地方式圖1.6 中性點不接地系統(tǒng)單相接地 圖1.7 相量圖高職高專電氣系列教材工廠供電（第二版） (2)中性點經(jīng)消弧線圈接地方式 (3)中性點直接接地方式圖1.8 中性點經(jīng)消弧線圈 接的系統(tǒng)單相接地圖1.9 中性點直接接地 系統(tǒng)單相接地高職高專電氣系列教材工廠供電（第二版） 1.1.4 電力系統(tǒng)的額定電壓 (1)額定電壓等級 1)用電設(shè)備的額定電壓圖1.10 用電設(shè)備和發(fā)電機的額定電壓高職高專電氣系列教材工廠供電（第二版）高職高專電氣系列教材工廠供電（第二版） 2)發(fā)電機的額

6、定電壓 3)電力變壓器的額定電壓 電力變壓器一次繞組的額定電壓 電力變壓器二次繞組的額定電壓 (2)各種電壓等級的適用范圍圖1.11 電力變壓器的額定電壓高職高專電氣系列教材工廠供電（第二版） 1.2 用戶供配電系統(tǒng)概述 1.2.1 對用戶供配電系統(tǒng)的要求 1)安全 2)可靠高職高專電氣系列教材工廠供電（第二版） 3)優(yōu)質(zhì) 4)經(jīng)濟(jì) 5)合理 1.2.2 供配電系統(tǒng)的系統(tǒng)圖 (1)中型用戶 (2)大型用戶 (3)小型用戶 1.3 供電質(zhì)量的主要技術(shù)指標(biāo) 1.3.1 頻率 高職高專電氣系列教材工廠供電（第二版）圖1.12 具有高壓配電所的用戶供電系統(tǒng)圖高職高專電氣系列教材工廠供電（第二版）圖1.

7、13 具有總降壓變電所 的用戶供電系統(tǒng)圖高職高專電氣系列教材工廠供電（第二版）圖1.14 高壓深入負(fù)荷中心的用戶供電系統(tǒng)圖高職高專電氣系列教材工廠供電（第二版）圖1.15 只有一個降壓變電所的用戶供電系統(tǒng)圖 1.3.2 電壓高職高專電氣系列教材工廠供電（第二版） 理想的供電電壓應(yīng)該是幅值恒為額定值的三相對稱正弦電壓。 1)電壓偏差 2)電壓波動和閃變 3)高次諧波 4)三相不對稱 1.3.3 可靠性 (1)一級負(fù)荷 1)兩個電源來自不同的發(fā)電機；高職高專電氣系列教材工廠供電（第二版） 2)兩個電源間無聯(lián)系，或雖有聯(lián)系但能夠在任一電源故障時自動斷開其聯(lián)系。 (2)二級負(fù)荷 (3)三級負(fù)荷高職高專

8、電氣系列教材工廠供電（第二版） 【內(nèi)容提要】 本章介紹了電力負(fù)荷的有關(guān)概念，主要講述了用電設(shè)備計算負(fù)荷和工廠計算負(fù)荷的確定方法，電力線路和變壓器的功率損耗與電能損耗的計算，最后介紹了工廠功率因數(shù)的確定及無功補償后計算負(fù)荷的確定方法。第2章 電力負(fù)荷及其計算高職高專電氣系列教材工廠供電（第二版） 【教學(xué)目標(biāo)與要求】 了解電力負(fù)荷的概念及負(fù)荷曲線的繪制 方法； 熟悉與負(fù)荷曲線有關(guān)的物理量及其計算 方法； 掌握按需要系數(shù)法和二項式系數(shù)法求計算負(fù)荷的方法； 熟練掌握線路和變壓器功率損耗的計算； 了解線路和變壓器電能損耗的概念；高職高專電氣系列教材工廠供電（第二版） 熟練掌握工廠計算負(fù)荷的方法； 掌握工

9、廠功率因數(shù)的確定方法及無功補償容量確定方法。 2.1 電力負(fù)荷和負(fù)荷曲線 2.1.1 電力負(fù)荷的概念 電力負(fù)荷也稱電力負(fù)載,是指耗用電能的用電設(shè)備或用電單位(用戶)，有時也把用電設(shè)備或用電單位所耗用的電功率或電流大小稱為電力負(fù)荷。高職高專電氣系列教材工廠供電（第二版） (1)拖動生產(chǎn)機械的電動機 (2)工業(yè)用電爐 (3)電焊類設(shè)備 (4)照明設(shè)備 2.1.2 用戶用電設(shè)備的工作制 (1)長期連續(xù)工作制 (2)短時工作制 (3)斷續(xù)周期工作制 高職高專電氣系列教材工廠供電（第二版） 2.1.3 負(fù)荷曲線 (1)負(fù)荷曲線的類型及其繪制 負(fù)荷曲線是表征電力負(fù)荷隨時間變動情況的一種圖形。 (2)與負(fù)荷

10、曲線有關(guān)的物理量 1)年最大負(fù)荷和年最大負(fù)荷利用小時高職高專電氣系列教材工廠供電（第二版）圖2.1 負(fù)荷曲線的繪制(a)折線形負(fù)荷曲線;(b)梯形負(fù)荷曲線高職高專電氣系列教材工廠供電（第二版）圖2.2 年負(fù)荷持續(xù)時間曲線的繪制圖2.3 年每日最大負(fù)荷曲線 圖2.4 年負(fù)荷曲線和年最大負(fù)荷利用小時數(shù)高職高專電氣系列教材工廠供電（第二版） 2)平均負(fù)荷和負(fù)荷系數(shù)高職高專電氣系列教材工廠供電（第二版） 2.2 電力負(fù)荷的計算 2.2.1 計算負(fù)荷的概念 2.2.2 按需要系數(shù)法確定計算負(fù)荷 (1)基本公式高職高專電氣系列教材工廠供電（第二版） (2)用電設(shè)備組額定容量的確定 1)對一般長期連續(xù)工作制

11、和短時工作制的用電設(shè)備組高職高專電氣系列教材工廠供電（第二版）高職高專電氣系列教材工廠供電（第二版）高職高專電氣系列教材工廠供電（第二版）高職高專電氣系列教材工廠供電（第二版） 2)對斷續(xù)周期工作制的用電設(shè)備組 吊車電動機組 電焊機組 (3)多組用電設(shè)備計算負(fù)荷的確定高職高專電氣系列教材工廠供電（第二版） 2.2.3 按二項式法確定計算負(fù)荷 (1)基本公式高職高專電氣系列教材工廠供電（第二版）高職高專電氣系列教材工廠供電（第二版） (2)多組用電設(shè)備計算負(fù)荷的確定 2.2.4 單相用電設(shè)備計算負(fù)荷的確定 (1)單相設(shè)備接于相電壓時 (2)單相設(shè)備接于線電壓時高職高專電氣系列教材工廠供電（第二版

12、）高職高專電氣系列教材工廠供電（第二版） (3)單相設(shè)備分別接于相電壓和線電壓時 2.3 用戶供配電系統(tǒng)的功率損耗和電能損耗 2.3.1 用戶供配電系統(tǒng)的功率損耗 (1)線路功率損耗的計算高職高專電氣系列教材工廠供電（第二版） (2)變壓器功率損耗的計算 1)變壓器的有功功率損耗 2)變壓器的無功功率損耗高職高專電氣系列教材工廠供電（第二版） 2.3.2 用戶供配電系統(tǒng)的電能損耗 (1)配電線路的電能損耗 (2)變壓器的電能損耗高職高專電氣系列教材工廠供電（第二版） 2.4 用戶計算負(fù)荷的確定 2.4.1 用戶計算負(fù)荷的確定圖2.5 f(TM,cos) 的關(guān)系曲線高職高專電氣系列教材工廠供電（

13、第二版） (1)按逐級計算法確定用戶計算負(fù)荷 1)車間變電所低壓母線上的計算負(fù)荷 2)用戶變電所引出線端的計算負(fù)荷圖2.6 全廠計算負(fù)荷示意圖高職高專電氣系列教材工廠供電（第二版） 3)用戶變電所低壓母線上的計算負(fù)荷 4)用戶變電所進(jìn)線上的計算負(fù)荷(即用戶總的計算負(fù)荷) (2)按需要系數(shù)法確定用戶計算負(fù)荷 (3)按估算法確定用戶計算負(fù)荷 1)單位產(chǎn)品耗電量法高職高專電氣系列教材工廠供電（第二版） 2)單位產(chǎn)值耗電量法 2.4.2 工廠的功率因數(shù)、無功補償及補償后工廠計算負(fù)荷的確定 (1)工廠供電系統(tǒng)的功率因數(shù) 1)瞬時功率因數(shù) 2)平均功率因數(shù)高職高專電氣系列教材工廠供電（第二版） 3)最大負(fù)

14、荷時的功率因數(shù) (2)無功補償容量的確定高職高專電氣系列教材工廠供電（第二版）圖2.7 功率因數(shù)的提高與無功功率 和視在功率的關(guān)系 (3)無功補償后計算負(fù)荷的確定 (4)無功補償前后變壓器容量比較高職高專電氣系列教材工廠供電（第二版） 【內(nèi)容提要】 本章重點講述供配電系統(tǒng)的一次設(shè)備，對一次設(shè)備著重介紹其功能、結(jié)構(gòu)特點、基本原理及使用時應(yīng)注意的事項。本章是從事供配電系統(tǒng)運行、維護(hù)必備的基礎(chǔ)面軍 知識。第3章 用戶供配電 系統(tǒng)一次設(shè)備高職高專電氣系列教材工廠供電（第二版） 【教學(xué)目標(biāo)與要求】 了解供配電系統(tǒng)電氣設(shè)備的結(jié)構(gòu)； 掌握供配電系統(tǒng)電氣設(shè)備的作用、基本原理(包括變壓器、開關(guān)電器、互感器)；

15、熟悉電氣設(shè)備的符號、型號含義； 熟悉互感器使用時應(yīng)注意的事項； 掌握架空線路結(jié)構(gòu)及各部分的作用； 了解電纜線路的結(jié)構(gòu)； 了解電力線路的接線方式。高職高專電氣系列教材工廠供電（第二版） 3.1 供配電系統(tǒng)電氣設(shè)備概述 用戶供配電系統(tǒng)中承擔(dān)輸送和分配電能任務(wù)的電路，稱為一次電路或一次回路，也稱為主電路或主接線。 1)變換電能的設(shè)備 2)接通或斷開電路的開關(guān)設(shè)備 3)限制過電流和過電壓等的保護(hù)設(shè)備 4)補償設(shè)備 5)載流導(dǎo)體高職高專電氣系列教材工廠供電（第二版） 3.2 電力變壓器 在電力系統(tǒng)中供輸電和配電用的變壓器，統(tǒng)稱電力變壓器。 3.2.1 電力變壓器的主要功能和分類 3.2.2 電力變壓器的

16、結(jié)構(gòu)和型號高職高專電氣系列教材工廠供電（第二版）圖3.1 三相油浸式電力變壓器1信號溫度計；2銘牌；3吸濕器；4油枕(儲油柜)；5油標(biāo)；6防爆管；7瓦斯繼電器；8高壓套管；9低壓套管；10分接開關(guān)；11油箱；12鐵芯；13繞組及絕緣；14放油閥；15小車；16接地端子高職高專電氣系列教材工廠供電（第二版） 3.2.3 電力變壓器的聯(lián)接組別 1) 抑制高次諧波。 2)有利于短路保護(hù)動作。 3)承受不平衡負(fù)載的能力大。 4)Dyn11聯(lián)接變壓器一次繞組的絕緣強度比Yyn0聯(lián)接變壓器稍高，因而其制造成本也稍高于Yyn0聯(lián)接變壓器。 5)防雷性能好。 3.3 低壓開關(guān)電器高職高專電氣系列教材工廠供電（

17、第二版） 3.3.1 低壓熔斷器 (1)低壓熔斷器的功能和型號 (2)低壓熔斷器的類型和工作原理 1)RM10型低壓密閉管式熔斷器高職高專電氣系列教材工廠供電（第二版） 2)RT0型有填料管式熔斷器 3)RZ1型低壓自復(fù)式熔斷器圖3.2 RM10型密閉管式熔斷器(a)熔管;(b)熔片 1銅帽；2管夾；3纖維熔管；4變截面鋅熔片；5觸刀高職高專電氣系列教材工廠供電（第二版）圖3.3 RT0型填料管式熔斷器(a)熔體;(b)熔管;(c)熔斷器;(d)絕緣操作手柄1柵狀銅熔體；2觸刀；3瓷熔管；4蓋板；5熔斷指示器；6彈性觸座；7瓷質(zhì)底座；8接線端子；9扣眼；10絕緣拉手手柄高職高專電氣系列教材工廠

18、供電（第二版） 3.3.2 低壓刀開關(guān) 刀開關(guān)(也稱刀閘開關(guān))是一種最簡單的低壓開關(guān)，它只能用于手動接通或斷開電流較小的電路。圖3.4 RZ1型自復(fù)式熔斷器1接線端子；2云母玻璃；3氧化鈹瓷管；4不銹鋼外殼；5鈉熔體；6氬氣；7接線端子高職高專電氣系列教材工廠供電（第二版）圖3.5 帶有滅弧罩的 低壓刀開關(guān)1上接線端子；2鋼片滅弧罩；3閘刀；4底座；5下接線端子；6主軸；7靜觸頭；8傳動連桿；9操作手柄高職高專電氣系列教材工廠供電（第二版） 3.3.3 低壓刀熔開關(guān)圖3.6 刀熔開關(guān)的基本結(jié)構(gòu)1RT0型熔斷器的熔管；2彈性觸座；3連桿；4操作手柄；5配電屏面板高職高專電氣系列教材工廠供電（第二

19、版） 3.3.4 低壓負(fù)荷開關(guān) 3.3.5 低壓斷路器 (1)低壓斷路器的功能和型號高職高專電氣系列教材工廠供電（第二版） (2)低壓斷路器的類型和工作原理 1)塑料外殼式低壓斷路器 塑料外殼式低壓斷路器，又稱裝置式自動開關(guān)。 2)萬能式低壓斷路器 萬能式低壓斷路器又稱框架式自動開關(guān)。高職高專電氣系列教材工廠供電（第二版）圖3.7 低壓斷路器的原理結(jié)構(gòu)和接線圖1主觸頭；2跳鉤；3鎖扣；4分勵脫扣器；5失壓脫扣器； 6過電流脫扣器；7熱脫扣器；8加熱電阻絲；9，10脫扣按鈕高職高專電氣系列教材工廠供電（第二版）圖3.8 DZ型塑料外殼式低壓斷路器1牽引桿；2鎖扣；3跳鉤；4連桿；5操作手柄；6滅

20、弧室；7引入線和接線端子；8靜觸頭；9動觸頭；10可撓連接條；11電磁脫扣器；12熱脫扣器；13引出線和接線端子；14塑料底座高職高專電氣系列教材工廠供電（第二版）圖3.9 DW10型萬能式低壓斷路器的外形結(jié)構(gòu)圖1操作手柄；2自由脫扣器；3失壓脫扣器；4過流脫扣器電流調(diào)節(jié)螺母；5過電流脫扣器；6輔助觸點(聯(lián)鎖觸點)；7滅弧室高職高專電氣系列教材工廠供電（第二版） 3.3.6 低壓配電屏 3.4 高壓開關(guān)電器 3.4.1 高壓熔斷器 (1)高壓熔斷器的功能和型號 (2)高壓熔斷器的類型及工作原理高職高專電氣系列教材工廠供電（第二版） 圖3.10 RN1,RN2型高壓熔斷器1瓷熔管；2金屬管帽；3

21、彈性觸座；4熔斷指示器；5結(jié)線端子；6瓷絕緣子；7底座高職高專電氣系列教材工廠供電（第二版） 1)戶內(nèi)高壓熔斷器 2)戶外高壓熔斷器 3.4.2 高壓斷路器 (1)高壓斷路器的功能和型號圖3.11 RN1,RN2型高壓熔斷器 熔管剖面示意圖1管帽；2瓷管；3工作熔體；4指示熔體；5錫球；6石英砂填料；7熔斷指示器高職高專電氣系列教材工廠供電（第二版）圖3.12 RW410(G)型跌開式熔斷器1上接線端子；2上靜觸頭；3上動觸頭；4管帽；5操作環(huán)；6熔管；7銅熔絲；8下動觸頭；9下靜觸頭；10下接線端子 ；11絕緣瓷瓶；12固定安裝板高職高專電氣系列教材工廠供電（第二版） (2)高壓斷路器的類型

22、和工作原理 1)油斷路器 2)壓縮空氣斷路器 3)六氟化硫斷路器高職高專電氣系列教材工廠供電（第二版）圖3.13 SN1010型少油斷路器的外形圖1鋁帽；2上接線端子；3油標(biāo)； 4絕緣筒；5下接線端子；6基座； 7主軸；8框架；9斷路彈簧高職高專電氣系列教材工廠供電（第二版）圖3.14 SN1010型少油斷路器的一相油箱內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖1鋁帽；2油氣分離器；3上接線端子；4油標(biāo)； 5插座式靜觸頭；6滅弧室；7動觸頭(導(dǎo)電桿)；8中間滾動觸頭；9下接線端子；10轉(zhuǎn)軸；11拐臂； 12基座；13下支柱絕緣子；14上支柱絕緣子； 15斷路彈簧；16絕緣筒；17逆止閥；18絕緣油高職高專電氣系列教材工廠供電

23、（第二版）圖3.15 LN210型高壓SF6斷路器 1接線端子；2絕緣筒(內(nèi)有氣缸和觸頭)； 3下接線端子；4操動機構(gòu)箱；5小車；6斷路彈簧圖3.16 ZN310型戶內(nèi)式高壓真空斷路器1上接線端子(后面出線)；2真空滅弧室(內(nèi)有觸頭)； 3下接線端子(后面出線)；4操作機構(gòu)箱；5合閘電磁鐵；6分閘電磁鐵；7斷路彈簧；8底座高職高專電氣系列教材工廠供電（第二版） 4)真空斷路器 3.4.3 高壓隔離開關(guān) (1)高壓隔離開關(guān)的用途和型號 1)隔離高壓電源 2)倒閘操作 3)接通或斷開較小電流 (2)高壓隔離開關(guān)的類型及工作原理 (3)隔離開關(guān)應(yīng)注意事項高職高專電氣系列教材工廠供電（第二版）圖3.1

24、7 GN810/600型戶內(nèi)隔離開關(guān)1上接線端子；2靜觸頭；3動觸頭(刀閘)； 4套管絕緣子；5下接線端子；6框架；7轉(zhuǎn)軸； 8拐臂；9升降絕緣子；10支柱絕緣子高職高專電氣系列教材工廠供電（第二版） 3.4.4 高壓負(fù)荷開關(guān) (1)高壓負(fù)荷開關(guān)的用途和型號 (2)高壓負(fù)荷開關(guān)的類型及結(jié)構(gòu)原理 3.4.5 高壓開關(guān)柜 (1)高壓開關(guān)柜的用途和型號高職高專電氣系列教材工廠供電（第二版）圖3.18 FN310RT型戶內(nèi)壓氣式高壓負(fù)荷開關(guān)外形圖1主軸；2上絕緣子兼氣缸；3連桿；4下絕緣子；5框架； 6RN1型高壓熔斷器；7下觸座；8閘刀；9弧動觸頭； 10絕緣噴嘴(內(nèi)有弧靜觸頭)；11主靜觸頭；12

25、上觸座； 13斷路彈簧；14絕緣拉桿；15熱脫扣器高職高專電氣系列教材工廠供電（第二版） (2)高壓開關(guān)柜的類型高職高專電氣系列教材工廠供電（第二版）圖3.19 GG1A(F)07S型高壓開關(guān)柜(斷路器柜)1母線；2母線側(cè)隔離開關(guān)(QS1，GN810型) ;3少油斷路器(QF，SN1010型);4電流互感器(TA，LQJ10型)；5線路側(cè)隔離開關(guān)(QS2，GN610型);6電纜頭;7下檢修門；8端子箱門；9操作板；10斷路器的手動操作機構(gòu)(CS2型); 11隔離開關(guān)的操作機構(gòu)手柄；12儀表繼電器屏；13上檢修門；14,15觀察窗口高職高專電氣系列教材工廠供電（第二版）圖3.20 GCD10(F

26、)型高壓開關(guān)柜外形圖1儀表屏；2手車室；3上觸頭(兼起隔離開關(guān)作用)；4下觸頭(兼起隔離開關(guān)作用)；5SN1010型斷路器手車高職高專電氣系列教材工廠供電（第二版） 3.4.6 高壓組合電器 (1)SF6封閉式組合電器(GIS)圖3.21 單母線單相單筒式式布置 1隔離開關(guān)；2電流互感器；3吸附劑；4斷路器滅弧室；5操動機構(gòu)；6控制柜；7伸縮節(jié)；8母線筒；9絕緣子； 10導(dǎo)電桿；11電纜頭；12電纜； 13接地開關(guān)高職高專電氣系列教材工廠供電（第二版）圖3.22 雙母線三相共筒1操動機構(gòu)；2斷路器；3絕緣子； 4伸縮節(jié)；5導(dǎo)電桿；6觸頭；7接地開關(guān)；8隔離開關(guān)；9電纜頭； 10電纜；11三相母

27、線高職高專電氣系列教材工廠供電（第二版） (2)SF6絕緣金屬封閉式組合電器(CGIS) (3)戶外高壓緊湊型組合式開關(guān)設(shè)備 3.5 電流互感器和電壓互感器 電流互感器和電壓互感 器 ， 合 稱 為 互 感器。圖3.23 電流互感器1鐵芯；2一次繞組；3二次繞組高職高專電氣系列教材工廠供電（第二版） 3.5.1 電流互感器 (1)電流互感器的結(jié)構(gòu)原理和型號 (2)電流互感器的類型和接線方式高職高專電氣系列教材工廠供電（第二版） 1)電流互感器的類型圖3.24 LQJ10型電流互感器 1 一次接線端子；2 一次繞組(樹脂澆注)；3二次接線端子；4鐵芯；5二次繞組； 6警告牌(上寫“二次側(cè)嚴(yán)禁開路

28、”等字樣)高職高專電氣系列教材工廠供電（第二版） 2)電流互感器的接線方式圖3.25 LMZJ10.5型電流互感器 1銘牌；2 一次母線穿孔；3鐵芯；4安裝板；5二次接線端子高職高專電氣系列教材工廠供電（第二版） 一相式接線 兩相V形接線 兩相電流差接線 三相星形接線 (3)電流互感器使用注意事項 3.5.2 電壓互感器 (1)電壓互感器的結(jié)構(gòu)原理和型號 (2)電壓互感器的類型和接線方式 1)電壓互感器的類型高職高專電氣系列教材工廠供電（第二版）圖3.26 電流互感器的接線方式(a)一相式接線;(b)兩相V形接線;(c)兩相電流差接線;(d)三相星形接線高職高專電氣系列教材工廠供電（第二版）圖

29、3.27 電壓互感器1鐵芯；2 一次繞組；3二次繞組高職高專電氣系列教材工廠供電（第二版） 2)電壓互感器的接線方式 一個單相電壓互感器的接線 兩個單相電壓互 感 器 接 成 V/V形 三個單相電壓互 感 器 接 成Y0/Y0形圖3.28 JDZJ10型電壓互感器1 一次結(jié)線端子；2高壓絕緣套管；3 一、二次繞組、環(huán)氧樹脂澆注；4鐵芯；5二次結(jié)線端子高職高專電氣系列教材工廠供電（第二版） 三個單相三繞組電壓互感器或一個三相五芯柱三繞組電壓互感器接成Y0/ Y0/(開口三角形) (3)電壓互感器使用注意事項 3.5.3 電子式互感器 電子式互感器主要由傳感頭、絕緣支柱和光纜三部分組成。 (1)無

30、源電子式互感器 無源電子式互感器分為無源電子式電流互高職高專電氣系列教材工廠供電（第二版）圖3.29 電壓互感器的接線方式(a)一個單相電壓互感器;(b)兩個單相電壓互感器接成V/V形；(c)三個單相電壓互感器接成Y0/Y0形；(d)三個單相三繞組電壓互感器或一個三相五芯柱三繞組電壓互感器接成Y0/ Y0/(開口三角形)高職高專電氣系列教材工廠供電（第二版）感器(也稱為光學(xué)電流互感器)和無源電子式電壓互感器(也稱為光學(xué)電壓互感器)。 (2)有源電子式互感器圖3.30 無源電子式電流 互感器的傳感頭 圖3.31 無源電子式電壓 互感器原理圖高職高專電氣系列教材工廠供電（第二版） 有源電子式互感器

31、分為有源電子式電流互感器和有源電子式電壓互 感器。圖3.32 Rogowski線圈的測量原理圖圖3.33 有源電子式電壓互感器原理框圖高職高專電氣系列教材工廠供電（第二版） 3.6 電力線路 3.6.1 電力線路的任務(wù)和形式 電力線路是供電系統(tǒng)的重要組成部分，擔(dān)負(fù)著輸送和分配電能的重要任務(wù)。 3.6.2 電力線路的接線方式 (1)高壓線路的接線方式 高壓線路的接線方式有放射式、樹干式和環(huán)形等基本接線方式。 1)放射式接線高職高專電氣系列教材工廠供電（第二版） 2)樹干式接線圖3.34 高壓放射式線路圖3.35 高壓樹干式線路高職高專電氣系列教材工廠供電（第二版）圖3.36 雙干線供電和兩端供電

32、的接線方式(a)雙干線供電;(b)兩端供電 3)環(huán)形接線高職高專電氣系列教材工廠供電（第二版） (2)低壓線路的接線方式圖3.37 高壓環(huán)形接線高職高專電氣系列教材工廠供電（第二版） 1)放射式接線 2)樹干式接線 3)環(huán)形接線 3.6.3 電力線路的結(jié)構(gòu)與敷設(shè) (1)架空線路的結(jié)構(gòu)與敷設(shè) 1)架空線路的結(jié)構(gòu)圖3.38 低壓放射式接線高職高專電氣系列教材工廠供電（第二版）圖3.39 低壓樹干式接線(a)低壓母線放射式的樹干式 ;(b)低壓“變壓器干線組”的樹干式 高職高專電氣系列教材工廠供電（第二版）圖3.40 低壓鏈?zhǔn)浇泳€(a)連接配電箱;(b)連接電動機圖3.41 低壓環(huán)形接線高職高專電氣

33、系列教材工廠供電（第二版）圖3.42 架空線路的結(jié)構(gòu) 2)架空線路的敷設(shè)高職高專電氣系列教材工廠供電（第二版） (2)電纜的結(jié)構(gòu)和敷設(shè) 1)電纜的結(jié)構(gòu) 2)電纜的敷設(shè)方式圖3.43 扇形三芯電纜的構(gòu)造1導(dǎo)體；2絕緣層；3鉛包皮；4黃麻層；5鋼帶鎧甲；6黃麻保護(hù)層高職高專電氣系列教材工廠供電（第二版） 【內(nèi)容提要】 本章重點講述供配電系統(tǒng)電氣主接線的形式，對各種主接線形式著重闡述其基本要求，對一些典型接線進(jìn)行分析。本章是從事供配電系統(tǒng)設(shè)計必備的基礎(chǔ)知識。第4章 用戶供配電系統(tǒng)一次接線高職高專電氣系列教材工廠供電（第二版） 【教學(xué)目標(biāo)與要求】 掌握設(shè)計電氣主接線的基本要求及設(shè)計省 原則； 掌握各種

34、主接線形式的優(yōu)、缺點及使用 場合； 掌握工廠變電所常用的主接線形式。 4.1 概 述 用規(guī)定的文字符號和圖形符號，表示電氣設(shè)備的元件及其相互間實際聯(lián)接順序的圖，稱為接線圖。高職高專電氣系列教材工廠供電（第二版） 4.1.1 對電氣主接線的基本要求 1)安全 2)可靠 3)靈活 4)經(jīng)濟(jì) 4.1.2 電氣主接線設(shè)計的原則 (1)一般設(shè)計原則 1)遵守規(guī)程、執(zhí)行政策高職高專電氣系列教材工廠供電（第二版） 2)安全可靠、先進(jìn)合理 3)近期為主、考慮發(fā)展 4)全局出發(fā)、統(tǒng)籌兼顧 (2)基本原則 4.2 電氣主接線的基本接線形式 4.2.1 單母線接線 所謂母線，就是匯集和分配電能的金屬導(dǎo)體，故又稱匯流

35、排，在原理上它僅是電路中的一個電氣節(jié)點。高職高專電氣系列教材工廠供電（第二版）高職高專電氣系列教材工廠供電（第二版） (1)單母線不分段接線圖4.1 單母線不分段接線QF斷路器；QS隔離開關(guān)；W母線；L出線高職高專電氣系列教材工廠供電（第二版） (2)單母線分段接線圖4.2 單母線分段接線DQS分段隔離開關(guān)；DQF分段斷路器高職高專電氣系列教材工廠供電（第二版） (3)單母線帶旁路母線的接線圖4.3 帶旁路母線的單母線接線W母線；SW旁路母線；SQF旁路斷路器； SQS旁路隔離開關(guān)；QF出線斷路器；QS隔離開關(guān)高職高專電氣系列教材工廠供電（第二版） 4.2.2 雙母線接線圖4.4 雙母線接線

36、CQF母線聯(lián)絡(luò)斷路器高職高專電氣系列教材工廠供電（第二版） (1)雙母線接線的優(yōu)點 (2)雙母線接線的缺點 (3)消除上述缺點的措施 (4)適用范圍 4.2.3 橋式接線 (1)內(nèi)橋接線 (2)外橋接線 4.2.4 線路變壓器組單元接線高職高專電氣系列教材工廠供電（第二版）圖4.5 內(nèi)橋式主接線圖4.6 外橋式主接線高職高專電氣系列教材工廠供電（第二版） 4.3 用戶變配電所的主接線形式 變電所擔(dān)負(fù)著從電力系統(tǒng)受電，經(jīng)過變壓，然后配電的任務(wù)。配電所擔(dān)負(fù)著從電力系統(tǒng)受電，然后直接配電的任務(wù)。圖4.7 線路變壓器組單元接線高職高專電氣系列教材工廠供電（第二版） 4.3.1 總降壓變電所的主接線 (

37、1)只裝有一臺主變壓器的總降壓變電所主接線 (2)裝有兩臺主變壓器的總降壓變電所主接線 4.3.2 總配電所的主接線圖4.8 只裝有一臺主變壓器的總降壓變電所主接線高職高專電氣系列教材工廠供電（第二版）圖4.9 一、二次側(cè)均采用單母線分段的總降壓變電所主接線高職高專電氣系列教材工廠供電（第二版）圖4.10 一、二次側(cè)均采用雙母線的總降壓變電所主接線高職高專電氣系列教材工廠供電（第二版） 1)單母線接線 2)單母線分段接線 4.3.3 車間變電所的主接線 (1)高壓側(cè)無母線的接線 1)高壓側(cè)采用隔離開關(guān)熔斷器或戶外跌開式熔斷器的變電所主接線 2)高壓側(cè)采用負(fù)荷開關(guān)熔斷器的變電所主接線 3)高壓側(cè)

38、采用隔離開關(guān)斷路器的變電所主接線高職高專電氣系列教材工廠供電（第二版）圖4.11 高壓側(cè)采用隔離開關(guān)熔斷器或戶外跌開式熔斷器的變電所主接線圖4.12 高壓側(cè)采用負(fù)荷開關(guān)熔斷器的變電所主接線高職高專電氣系列教材工廠供電（第二版）圖4.13 高壓側(cè)采用隔離開關(guān)斷路器的變電所主接線高職高專電氣系列教材工廠供電（第二版）圖4.14 高壓無母線、低壓單母線分段的變電所主接線高職高專電氣系列教材工廠供電（第二版） (2)高壓側(cè)單母線的主接線 1)高壓側(cè)采用單母線、低壓側(cè)單母線分段的變電所主接線 2)高、低壓側(cè)均為單母線分段的變電所主 接線 備用電源 功率因數(shù)補償 電源進(jìn)線方式 電能計量方式 設(shè)備選擇原則高

39、職高專電氣系列教材工廠供電（第二版）圖4.15 高壓采用單母線、低壓單母線分段的變電所主接線高職高專電氣系列教材工廠供電（第二版）圖4.16 高、低壓側(cè)均為單母線分段的變電所主接線高職高專電氣系列教材工廠供電（第二版） 【內(nèi)容提要】 本章首先簡述供配電系統(tǒng)短路的原因、危害、短路種類及短路計算的目的，電力系統(tǒng)中性點的運行方式；其次重點講述無限大容量系統(tǒng)發(fā)生三相短路時的暫態(tài)過程、用標(biāo)幺制法計算短路回路元件阻抗和三相短路電流的方法；同時講述不對稱短路電流的計算。 第5章 短路電流及其計算高職高專電氣系列教材工廠供電（第二版） 【教學(xué)目標(biāo)與要求】 了解供配電系統(tǒng)短路的原因、危害、短路種類； 了解短路計

40、算的目的; 熟悉無限大容量系統(tǒng)發(fā)生三相短路時的暫態(tài)過程; 掌握無限大容量系統(tǒng)發(fā)生三相短路時短路電流的計算方法; 熟悉兩相短路、單相短路時短路電流的計算方法。高職高專電氣系列教材工廠供電（第二版） 5.1 短路的基本概念 5.1.1 短路的原因 工廠供配電系統(tǒng)要求安全、可靠、不間斷地供電，以保證生產(chǎn)和生活的需要。 電氣設(shè)備存在隱患。 運行、維護(hù)不當(dāng)。 自然災(zāi)害。 5.1.2 短路的危害 5.1.3 短路電流計算的目的高職高專電氣系列教材工廠供電（第二版） 5.1.4 短路的種類 三相短路 兩相短路 單相短路 兩相接地短路 5.2 無限大容量系統(tǒng)三相短路過程分析 5.2.1 無限大容量電力系統(tǒng)的概

41、念 電力系統(tǒng)的容量即為其各發(fā)電廠運轉(zhuǎn)發(fā)電機的容量之和。高職高專電氣系列教材工廠供電（第二版）圖5.1 短路的類型(虛線表示短路電流的路徑)高職高專電氣系列教材工廠供電（第二版） 5.2.2 短路電流的變化過程圖5.2 無限大容量電力系統(tǒng)中發(fā)生三相短路(a)三相電路圖;(b)等效單相電路圖高職高專電氣系列教材工廠供電（第二版）高職高專電氣系列教材工廠供電（第二版）圖5.3 短路時電壓、電流相量圖及電流波形圖(A相)高職高專電氣系列教材工廠供電（第二版）圖5.4 短路電流為最大值時的相量圖及波形圖(A相)高職高專電氣系列教材工廠供電（第二版） 5.3 三相短路電流的計算 5.3.1 概述 計算短路

42、電流前，應(yīng)先搜集有關(guān)部分的電力系統(tǒng)接線圖、運行方式及各元件的技術(shù)數(shù)據(jù)等資料。高職高專電氣系列教材工廠供電（第二版） 5.3.2 采用歐姆法進(jìn)行短路計算 歐姆法，因其短路計算中的阻抗都采用有名單位“歐姆”而得名。高職高專電氣系列教材工廠供電（第二版） (1)電力系統(tǒng)的阻抗 (2)電力變壓器的阻抗高職高專電氣系列教材工廠供電（第二版） (3) 電力線路的阻抗 5.3.3 采用標(biāo)幺值法進(jìn)行短路計算高職高專電氣系列教材工廠供電（第二版） (1)標(biāo)幺值的概念高職高專電氣系列教材工廠供電（第二版） (2)標(biāo)幺值法計算的優(yōu)點 (3)供電系統(tǒng)各主要元件電抗標(biāo)幺值的計算 1)電力系統(tǒng)的電抗標(biāo)幺值高職高專電氣系列

43、教材工廠供電（第二版） 2)電力變壓器的電抗標(biāo)幺值 3)電力線路的電抗標(biāo)幺值高職高專電氣系列教材工廠供電（第二版） (4)用標(biāo)幺值法進(jìn)行短路計算的方法 5.4 兩相和單相短路電流的計算 5.4.1 兩相短路電流的計算圖5.8 無限大容量系統(tǒng)中發(fā)生兩相短路高職高專電氣系列教材工廠供電（第二版） 5.4.2 單相短路電流的計算高職高專電氣系列教材工廠供電（第二版） 【內(nèi)容提要】 本章介紹了短路電流的效應(yīng)和電氣設(shè)備的選擇及校驗原則。首先,介紹了短路電流的效應(yīng)。當(dāng)供電系統(tǒng)發(fā)生短路時,巨大的短路電流將產(chǎn)生強烈的電動力效應(yīng)和熱效應(yīng),可能使電氣設(shè)備受到破壞。因此,必須對電氣設(shè)備和載流導(dǎo)體進(jìn)行動穩(wěn)定和熱穩(wěn)定校

44、驗。其次,介紹了電氣設(shè)備選擇的一般原則:按第6章 電氣設(shè)備的選擇及校驗高職高專電氣系列教材工廠供電（第二版）正常工作條件選擇,按短路條件校驗。最后,論述了導(dǎo)線和電纜截面的選擇計算。 【教學(xué)目標(biāo)與要求】 了解短路時導(dǎo)體的發(fā)熱過程； 掌握短路電流的電動力效應(yīng)和熱效應(yīng)及其計算方法; 掌握電氣設(shè)備選擇及校驗的一般原則; 熟悉各種高壓電氣設(shè)備的選擇方法; 掌握按經(jīng)濟(jì)電流密度選擇導(dǎo)線和電纜截面的方法。高職高專電氣系列教材工廠供電（第二版） 6.1 短路電流的效應(yīng) 由于供電系統(tǒng)發(fā)生短路時，要有相當(dāng)大的短路電流通過電器和導(dǎo)體。一方面要產(chǎn)生很高的溫度，即熱效應(yīng)；另一方面要產(chǎn)生很大的電動力，即電動效應(yīng)。 6.1.

45、1 短路電流的熱效應(yīng) (1)短路時導(dǎo)體的發(fā)熱過程 (2)短路時導(dǎo)體的發(fā)熱計算高職高專電氣系列教材工廠供電（第二版）圖6.1 短路前后導(dǎo)體的溫升變化圖6.2 短路發(fā)熱假想時間高職高專電氣系列教材工廠供電（第二版）圖6.3 用來確定k的曲線高職高專電氣系列教材工廠供電（第二版）圖6.4 由L查k的步驟說明高職高專電氣系列教材工廠供電（第二版） 6.1.2 短路電流的電動效應(yīng)高職高專電氣系列教材工廠供電（第二版） 6.2 電氣設(shè)備的選擇及校驗原則 電氣設(shè)備的選擇是供配電系統(tǒng)設(shè)計的主要內(nèi)容之一,是保證電網(wǎng)安全、經(jīng)濟(jì)運行的重要條件。 6.2.1 選擇電氣設(shè)備的一般原則 1)選擇設(shè)備的額定電壓和額定電流，

46、按短路電流校驗設(shè)備的動穩(wěn)定和熱穩(wěn)定性。 2)按工作環(huán)境，運行要求，經(jīng)濟(jì)效果等選擇設(shè)備的型號規(guī)格。高職高專電氣系列教材工廠供電（第二版） 3)按安裝地點的三相短路容量Sk，校驗開關(guān)電器的斷流能力(斷流容量)。 6.2.2 按正常工作條件選擇電氣設(shè)備 (1)按工作電壓選擇電氣設(shè)備高職高專電氣系列教材工廠供電（第二版） (2)按工作電流選擇電氣設(shè)備 6.2.3 按短路電流校驗設(shè)備的熱穩(wěn)定和動穩(wěn)定性 (1)短路熱穩(wěn)定度的校驗條件高職高專電氣系列教材工廠供電（第二版） (2)短路動穩(wěn)定度的校驗條件高職高專電氣系列教材工廠供電（第二版）圖6.5 水平放置的母線(a)平放;(b)豎放 6.3 高壓電氣設(shè)備的

47、選擇 高壓電氣設(shè)備的選擇，要滿足安全、可靠，運行維護(hù)方便和投資經(jīng)濟(jì)合理等 要求。高職高專電氣系列教材工廠供電（第二版）高職高專電氣系列教材工廠供電（第二版） 6.3.1 高壓開關(guān)設(shè)備的選擇 (1)高壓斷路器的選擇 1)斷路器種類和型式的選擇 2)按開斷電流選擇 (2)隔離開關(guān)的選擇 (3)高壓熔斷器的選擇 1)按額定電壓選擇高職高專電氣系列教材工廠供電（第二版） 2)按額定電流選擇 熔管額定電流的選擇。 熔體額定電流選擇。 3)熔斷器開斷電流校驗高職高專電氣系列教材工廠供電（第二版） 4)熔斷器選擇性校驗圖6.6 熔斷器的安秒特性曲線1熔體;1特性曲線;2熔體;2特性曲線高職高專電氣系列教材工

48、廠供電（第二版） 6.3.2 支持絕緣子和穿墻套管的選擇 支持絕緣子的作用是為了支撐母線；穿墻套管的作用是為了保證母線穿墻時的 絕緣。高職高專電氣系列教材工廠供電（第二版）圖6.7 絕緣子和穿墻套管所受的電動力 6.3.3 電流互感器和電壓互感器的選擇 (1)互感器的配置原則高職高專電氣系列教材工廠供電（第二版）圖6.8 絕緣子受力示意圖 1)電流互感器配置 2)電壓互感器的配置 母線 線路 供電部門指定的計量點，一般裝有專用電壓互感器。 變壓器 (2)電流互感器的選擇高職高專電氣系列教材工廠供電（第二版） 1)按一次回路額定電壓和電流選擇 2)電流互感器種類和型式的選擇 3)電流互感器的準(zhǔn)確

49、度和額定容量的選擇高職高專電氣系列教材工廠供電（第二版） 4)熱穩(wěn)定校驗 5)動穩(wěn)定校驗 (3)電壓互感器的選擇高職高專電氣系列教材工廠供電（第二版） 1)一次回路電壓選擇 2)二次回路電壓選擇 3)電壓互感器的種類和型式的選擇 4)電壓互感器的準(zhǔn)確度和容量的選擇高職高專電氣系列教材工廠供電（第二版） 6.4 電力變壓器的選擇 在各級電壓等級的變電所中，變壓器是主要的電氣設(shè)備之一。 6.4.1 電力變壓器的容量及過負(fù)荷能力 (1)電力變壓器的容量高職高專電氣系列教材工廠供電（第二版） (2)電力變壓器的正常過負(fù)荷 1)由于晝夜負(fù)荷不均勻而考慮的過負(fù)荷 2)由于季節(jié)性負(fù)荷差異而考慮的過負(fù)荷 (3

50、) 電力變壓器的事故過負(fù)荷高職高專電氣系列教材工廠供電（第二版）圖6.9 油浸式變壓器的允許過負(fù)荷系數(shù)與日負(fù)荷率和最大負(fù)荷持續(xù)時間T的關(guān)系曲線高職高專電氣系列教材工廠供電（第二版） 6.4.2 變電所主變壓器臺數(shù)和容量的選擇 (1)變電所主變壓器臺數(shù)的選擇 (2)變電所主變壓器容量的選擇 1)只裝一臺主變壓器的變電所高職高專電氣系列教材工廠供電（第二版） 2)裝有兩臺主變壓器的變電所 3)車間變電所變壓器的單臺容量上限 4)適當(dāng)考慮負(fù)荷的發(fā)展 6.4.3 電力變壓器的并聯(lián)運行 (1)所有并列變壓器的額定一次電壓及二次電壓必須對應(yīng)相等 高職高專電氣系列教材工廠供電（第二版） (2)所有并聯(lián)變壓器

51、的阻抗電壓(即短路電壓)必須相等 (3)所有并列變壓器的聯(lián)接組別必須相同 6.5 導(dǎo)線和電纜截面的選擇計算 (1)發(fā)熱條件 (2)電壓損耗條件 (3)經(jīng)濟(jì)電流密度 (4)機械強度 6.5.1 按發(fā)熱條件選擇導(dǎo)線和電纜的截面高職高專電氣系列教材工廠供電（第二版） (1)三相系統(tǒng)相線截面的選擇 (2)中性線和保護(hù)線截面的選擇 1)中性線(N)截面的選擇 2)保護(hù)線(PE線)截面的選擇高職高專電氣系列教材工廠供電（第二版） 3)保護(hù)中性線(PEN線)截面的選擇 6.5.2 按經(jīng)濟(jì)電流密度選擇導(dǎo)線和電纜的 截面 導(dǎo)線的截面越大，電能損耗就越小，而線路投資、維修管理費用和有色金屬消耗卻要增加。高職高專電

52、氣系列教材工廠供電（第二版） 6.5.3 線路電壓損耗的計算 由于線路存在著阻抗，所以在負(fù)荷電流通過線路時要產(chǎn)生電壓損耗。高職高專電氣系列教材工廠供電（第二版）圖6.10 線路的年運行費用C與導(dǎo)線截面A的關(guān)系曲線 (1)集中負(fù)荷的三相線路電壓損耗計算高職高專電氣系列教材工廠供電（第二版）圖6.11 帶有兩個集中負(fù)荷的三相線路(a)單線電路圖;(b)相量圖高職高專電氣系列教材工廠供電（第二版）高職高專電氣系列教材工廠供電（第二版）圖6.12 均勻分布負(fù)荷的線路高職高專電氣系列教材工廠供電（第二版） 【內(nèi)容提要】 本章首先介紹繼電保護(hù)的基本知識及常用保護(hù)繼電器，其次詳細(xì)闡述用戶高壓供配電系統(tǒng)的線路

53、保護(hù)、變壓器保護(hù)、電動機保護(hù)的構(gòu)成原理、接線方案和整定計算，其中重點介紹電流保護(hù)；然后介紹了低壓配電系統(tǒng)的斷路器及熔斷器保護(hù)；最后對微機保護(hù)做了簡介。第7章 用戶供配電系統(tǒng)的保護(hù)裝置高職高專電氣系列教材工廠供電（第二版） 【教學(xué)目標(biāo)與要求】 熟悉繼電保護(hù)的任務(wù)、對繼電保護(hù)的基本要求； 掌握繼電保護(hù)的基本原理； 熟悉常用保護(hù)繼電器的分類、結(jié)構(gòu)及工作原理； 了解高壓配電線路保護(hù)的配置原則、保護(hù)裝置的接線方式； 掌握定時限過電流保護(hù)的構(gòu)成原理、接線方案和整定計算；高職高專電氣系列教材工廠供電（第二版） 了解反時限過電流保護(hù)的構(gòu)成原理、接線方案和整定計算； 掌握電流速斷保護(hù)的構(gòu)成原理、接線方案和整定計

54、算； 熟悉中性點不接地系統(tǒng)的單相接地保護(hù)的構(gòu)成原理、接線方案和整定計算； 了解變壓器的故障分類及保護(hù)的配置原則; 掌握變壓器瓦斯保護(hù)、過電流保護(hù)、電流速斷保護(hù)和過負(fù)荷保護(hù)的構(gòu)成原理、接線方案和整定計算；高職高專電氣系列教材工廠供電（第二版） 了解高壓電動機的故障分類及保護(hù)的配置原則； 熟悉高壓電動機的過電流、低電壓保護(hù)的構(gòu)成原理、接線方案和整定計算； 熟悉低壓配電系統(tǒng)的斷路器及熔斷器保護(hù)配置方式和整定計算； 了解微機保護(hù)的優(yōu)點、構(gòu)成及原理。 7.1 繼電保護(hù)裝置概述 供配電系統(tǒng)中，由于各種原因難免發(fā)生各高職高專電氣系列教材工廠供電（第二版）種故障和不正常運行狀態(tài)，其中最常見的就是短路。 7.1

55、.1 繼電保護(hù)裝置的任務(wù) (1)故障時跳閘 (2)異常狀態(tài)發(fā)出報警信號 7.1.2 繼電保護(hù)裝置的基本要求 (1)選擇性 繼電保護(hù)動作的選擇性是指在供電系統(tǒng)發(fā)生故障時，只使電源一側(cè)距離故障點最近高職高專電氣系列教材工廠供電（第二版）的繼電保護(hù)裝置動作，通過開關(guān)電器將故障切除，而非故障部分仍然正常運行。 (2)速動性 速動性就是快速切除故障。圖7.1 繼電保護(hù)裝置動作選擇性示意圖 高職高專電氣系列教材工廠供電（第二版） (3)可靠性 可靠性指保護(hù)裝置該動作時就應(yīng)該動作(不拒動),不該動作時不誤動。 (4)靈敏性 靈敏性是指保護(hù)裝置在其保護(hù)范圍內(nèi)對故障和不正常運行狀態(tài)的反應(yīng)能力。高職高專電氣系列教

56、材工廠供電（第二版） 7.1.3 常用的 保 護(hù) 繼 電器 (1)保護(hù)繼電器的分類 (2)常用的保護(hù)繼電器圖7.2 DL10系列電磁式電流繼電器的內(nèi)部結(jié)構(gòu)1電磁鐵；2鋼舌簧片；3線圈；4轉(zhuǎn)軸；5反作用彈簧；6軸承7標(biāo)度盤(銘牌)；8啟動電流調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)桿；9動觸點；10靜觸點高職高專電氣系列教材工廠供電（第二版）圖7.3 電磁式電流繼電器的定時限特性圖7.4 感應(yīng)式電流繼電器的反時限特性高職高專電氣系列教材工廠供電（第二版）圖7.5 GL11 15 系列感應(yīng)式電流的電流時間特性曲線圖21 25高職高專電氣系列教材工廠供電（第二版） 7.2 高壓配電網(wǎng)的繼電保護(hù) 7.2.1 概述 絕緣監(jiān)視裝置，裝設(shè)在

57、變配電所的高壓母線上，動作于信號。 有選擇性的單相接地保護(hù)(零序電流保護(hù))，亦動作于信號，但當(dāng)危及人身和設(shè)備安全時，則應(yīng)動作于跳閘。 7.2.2 保護(hù)裝置的接線方式 保護(hù)裝置的接線方式是指啟動繼電器與電流互感器之間的連接方式。高職高專電氣系列教材工廠供電（第二版）圖7.6 兩相兩繼電器式接線圖 圖7.7 兩相一繼電器式接線圖 (1)兩相兩繼電器式接線(見圖7.6)高職高專電氣系列教材工廠供電（第二版） (2)兩相一繼電器式接線(見圖7.7)圖7.8 兩相電流差接線在不同短路形式下的電流相量圖(a)三相短路;(b)A,C兩相短路;(c)A,B兩相短路高職高專電氣系列教材工廠供電（第二版） 7.2

58、.3 帶時限的過電流保護(hù) 帶時限的過電流保護(hù)，按其動作時間特性分，有定時限過電流保護(hù)和反時限過電流保護(hù)兩種。 (1)定時限過電流保護(hù)裝置 定時限就是保護(hù)裝置的動作時間固定不變，與短路電流的大小無關(guān)。 1)電路組成及原理 2)動作電流的整定高職高專電氣系列教材工廠供電（第二版）圖7.9 定時限過電流保護(hù)原理接線圖(a)歸總式；(b)展開式QF高壓斷路器；TA電流互感器；KA電流繼電器；KT時間繼電器；KS信號繼電器；KM中間繼電器；YR跳閘線圈高職高專電氣系列教材工廠供電（第二版） 3)動作時間整定 (2)反時限過電流保護(hù)裝置 反時限就是保護(hù)裝置的動作時間與反應(yīng)到繼電器中的短路電流的大小成反比關(guān)

59、系，短路電流越大，動作時間越短，所以反時限特性也稱為反比延時特性或反延時 特性。高職高專電氣系列教材工廠供電（第二版） 1)電路組成及原理 2)動作電流的整定圖7.10 線路過電流保護(hù)整定說明圖高職高專電氣系列教材工廠供電（第二版）圖7.11 反時限過電流保護(hù)的原理接線圖(a)歸總式；(b)展開式TA電流互感器；KA感應(yīng)型電流繼電器；YR跳閘線圈高職高專電氣系列教材工廠供電（第二版） 3)動作時間的整定圖7.12 反時限過電流保護(hù)整定說明(a)電路；(b)反時限過電流保護(hù)的動作時限曲線高職高專電氣系列教材工廠供電（第二版）圖7.13 反時限過電流保護(hù)的動作時間整定高職高專電氣系列教材工廠供電（

60、第二版） (3)定時限與反時限過電流保護(hù)的比較 (4)過電流保護(hù)的靈敏度及提高靈敏度的 措施 1)過電流保護(hù)的靈敏度 高職高專電氣系列教材工廠供電（第二版） 2)低電壓閉鎖的過電流保護(hù) 7.2.4 電流速斷保護(hù) (1)電流速斷保護(hù)的組成及速斷電流的整定 電流速斷保護(hù)實際上就是一種瞬時動作的過電流保護(hù)。高職高專電氣系列教材工廠供電（第二版）圖7.14 低電壓閉鎖的過電流保護(hù)電路QF高壓斷路器;TA電流互感器;TV電壓互感器；KA電流繼電器;KM中間繼電器;KS信號繼電器；KV低電壓繼電器;YR斷路器高職高專電氣系列教材工廠供電（第二版）圖7.15 電力線路定時限過電流保護(hù)和電流速斷保護(hù)電路圖高職