發(fā)電廠電氣部分-下課件

1、發(fā)電廠電氣部分 下一、火電廠廠用電接線 廠用電接線方式合理與否，對(duì)機(jī)、爐、電的輔機(jī)以及整個(gè)發(fā)電廠的運(yùn)行可靠性有很大影響。廠用電接線應(yīng)保證廠用供電的連續(xù)性，使發(fā)電廠能安全滿發(fā)，并滿足運(yùn)行安全可靠、靈活方便等要求。(一）300MW汽輪發(fā)電機(jī)組高壓廠用電接線 300MW汽輪發(fā)電機(jī)組高壓廠用電系統(tǒng)常用的有兩種接線方案，如圖5-3所示。圖5-3（a）所示方案1，不設(shè)6kV公用負(fù)荷母線段，將全廠公用負(fù)荷（如輸煤、除灰、化水等）分別接在各機(jī)組A、B段母線上；第三節(jié) 不同類型發(fā)電廠的廠用電接線 圖5-3（b）所示方案2，單獨(dú)設(shè)置二段公用負(fù)荷母線，集中供全廠公用負(fù)荷用電，該公用負(fù)荷母線段正常由啟動(dòng)備用變壓器供電

2、。圖5-3 高壓廠用電系統(tǒng)供電方案 （a）圖所示方案1的優(yōu)點(diǎn)是公用負(fù)荷分接于不同機(jī)組變壓器上，供電可靠性高、投資省，但也由于公用負(fù)荷分接于各機(jī)組工作母線上，機(jī)組工作母線清掃時(shí)，將影響公用負(fù)荷的備用。另外，由于公用負(fù)荷分接于兩臺(tái)機(jī)組的工作母線上，因此，在機(jī)組G1發(fā)電時(shí)，必須也安裝好機(jī)組G2的6kV廠用配電裝置，并由啟動(dòng)/備用變壓器供電。 （b)圖所示方案2的優(yōu)點(diǎn)：公用負(fù)荷集中，無過渡問題，各單元機(jī)組獨(dú)立性強(qiáng)，便于各機(jī)組廠用母線清掃。 其缺點(diǎn)：由于公用負(fù)荷集中，并因啟動(dòng)/備用變壓器要用工作變壓器作備用（若無第二臺(tái)啟動(dòng)/備用變壓器作備用時(shí)），故工作變壓器也要考慮在啟動(dòng)/備用變壓器檢修或故障時(shí)帶公用負(fù)

3、荷母線段運(yùn)行。因此，啟動(dòng)/備用變壓器和工作變壓器均較方案1變壓器分支的容量大，配電裝置也增多，投資較大。 300MW汽輪發(fā)電機(jī)組廠用電接線舉例。某廠廠用電接線如圖5-4所示。廠用電壓共分兩級(jí)，高壓為6kV，低壓為380/220V，不設(shè)全廠6kV公用廠用母線。圖5-4 300MW汽輪發(fā)電機(jī)組廠用電系統(tǒng)接線圖 每臺(tái)300MW汽輪發(fā)電機(jī)從各單元機(jī)組的變壓器低壓側(cè)接引一臺(tái)高壓廠用工作變壓器作為6kV廠用電系統(tǒng)的工作電源。為了限制短路電流，選用分裂繞組變壓器，啟動(dòng)/備用變壓器引自升高電壓用線，采用明備用。 600MW機(jī)組單元高壓廠用電系統(tǒng)的接線，與采用的電壓等級(jí)數(shù)、廠用工作變壓器的型式和臺(tái)數(shù)、啟動(dòng)備用變

4、壓器的型式和臺(tái)數(shù)、啟動(dòng)備用變壓器平時(shí)是否帶公用負(fù)荷等因素有關(guān)。 600MW機(jī)組通常都為一機(jī)一爐單元設(shè)置，采用機(jī)、爐、電為一單元的控制方式，因此，廠用電系統(tǒng)也必須按單元設(shè)置，各臺(tái)機(jī)組單元（包括機(jī)、爐、電）的廠用電系統(tǒng)必須是獨(dú)立的，而且采用單母線多分段（兩段或四段）接線供電。 600MW機(jī)組高壓廠用電系統(tǒng)有下述兩種接線形式。(二）600MW汽輪發(fā)電機(jī)組高壓廠用電接線 方案1。高壓廠用電采用6kV一個(gè)電壓等級(jí)。如圖5-5所示，高壓廠用電壓采用6kV，設(shè)置一臺(tái)高壓廠用三相三繞組（或分裂繞組）工作變壓器T1AB、兩臺(tái)三相雙繞組啟動(dòng)/備用變壓器Tfal、Tfa2，啟動(dòng)/備用變壓器平時(shí)帶公用負(fù)荷。 圖5-5

5、 600MW機(jī)組高壓廠用電6KV系統(tǒng)接線 高壓廠用電采用6kV電壓等級(jí)接線的主要特點(diǎn)是： （1）機(jī)組單元（機(jī)、爐、電）廠用負(fù)荷由兩段高壓廠用母線（1A和1B）分擔(dān)。正常運(yùn)行時(shí)由高壓廠用工作變壓器供電，將雙套或更多套設(shè)備均勻地分接在兩段母線上，以提高供電可靠性。高壓廠用工作變壓器不帶公用負(fù)荷，故其容量較小。（2）公用負(fù)荷由兩段廠用公用母線（C1和C2）分擔(dān)。正常運(yùn)行時(shí)，兩臺(tái)啟動(dòng)/備用變壓器各帶一段公用母線（亦稱公用段），兩段公用母線分開運(yùn)行。由于啟動(dòng)/備用變壓器常帶公用負(fù)荷，故又稱其為公用備用變壓器。（3）當(dāng)一臺(tái)啟動(dòng)/備用變壓器停役或由于其他設(shè)備有異常使一臺(tái)啟動(dòng)/備用變壓器不能運(yùn)行時(shí)，可由另一臺(tái)

6、啟動(dòng)/備用變壓器帶兩段公用母線。因此，對(duì)公用負(fù)荷而言，2臺(tái)啟動(dòng)/備用變壓器是互為備用的電源。 方案2。高壓廠用電采用10kV和3kV兩個(gè)電壓等級(jí)。如圖5-6所示，每個(gè)機(jī)組單元設(shè)置2臺(tái)三相三繞組工作變壓器（高壓廠用變壓器）T1A、T1B，分接至四段高壓廠用母線，既帶機(jī)組單元負(fù)荷，又帶公用負(fù)荷。每?jī)膳_(tái)機(jī)組設(shè)公用的2臺(tái)三繞組變壓器作啟動(dòng)/備用變壓器T12A、T12B，平時(shí)不帶負(fù)荷。 圖5-6 600MW機(jī)組高壓廠用電10kV和3kV系統(tǒng)接線 高壓廠用電采用10kV和3kV兩個(gè)電壓等級(jí)接線的特點(diǎn)：工作電源經(jīng)2臺(tái)三繞組變壓器，啟動(dòng)/備用變壓器 某廠1000MW汽輪發(fā)電機(jī)組高壓廠用電系統(tǒng)接線，如圖5-7所

7、示。 (三）1000MW汽輪發(fā)電機(jī)組高壓廠用電接線 圖5-7 1000MW機(jī)組高壓廠用電10kV系統(tǒng)接線 由圖可以看出，高壓廠用電壓采用10kV，高壓廠用電系統(tǒng)采用單母線接線，每臺(tái)機(jī)組設(shè)置10kV高壓廠用工作母線A、B、C、D四段，分別由兩臺(tái)分裂低壓繞組的高壓廠用工作變壓器供電。 工作變壓器的高壓側(cè)電源由本機(jī)組發(fā)電機(jī)引出線上引接，其中A、B段10kV母線由第一臺(tái)高壓廠用工作變壓器的兩個(gè)低壓分裂繞組經(jīng)共箱母線引接；C、D段10kV母線由第二臺(tái)高壓廠用工作變壓器的兩個(gè)低壓分裂繞組經(jīng)共箱母線引接?；閭溆眉俺蓪?duì)出現(xiàn)的高壓廠用電動(dòng)機(jī)及低壓廠用變壓器分別由不同的10kV母線段上引接。 啟動(dòng)/備用變壓器1

8、0kV側(cè)通過共箱母線連接到每臺(tái)機(jī)組的四段10kV工作母線上作為備用電源，A、B段10kV母線由第一臺(tái)啟動(dòng)/備用變壓器的兩個(gè)低壓分裂繞組經(jīng)共箱母線引接；C、D段10kV母線由第二臺(tái)啟動(dòng)/備用變壓器的兩個(gè)低壓分裂繞組經(jīng)共箱母線引接。 廠用高壓變壓器、啟動(dòng)/備用變壓器低壓中性點(diǎn)采用低電阻接地方式，接地電阻為60。兩臺(tái)啟動(dòng)/備用變壓器分別由220kV升壓站各引接一回電源，確保在一臺(tái)啟動(dòng)/備用電源檢修或其他情況下，可保證有一臺(tái)啟動(dòng)/備用變壓器投入工作。高壓廠用工作變壓器與啟動(dòng)/備用變壓器裝有備用電源快速切換裝置。 這種高壓廠用電系統(tǒng)接線的特點(diǎn)是，高壓廠用母線設(shè)4 段，互為備用的負(fù)荷接入兩臺(tái)廠用變壓器的兩

9、個(gè)低壓分裂繞組上。可與啟動(dòng)/備用變壓器組成一對(duì)一的接線方式，任何一臺(tái)廠用變壓器停運(yùn)，只要投入相應(yīng)的啟動(dòng)/備用變壓器即可供電，可靠性極高，調(diào)度也非常靈活。二、水電廠廠用電接線 對(duì)水電廠來說，廠用電負(fù)荷屬最重要負(fù)荷之一。水電廠廠用機(jī)械的數(shù)量、容量及重要程度等與機(jī)組容量有關(guān)，并受水頭、流量和水輪機(jī)型式以及運(yùn)行方式等條件影響。 一般水電廠最基本的廠用負(fù)荷是水輪機(jī)調(diào)速系統(tǒng)和潤(rùn)滑系統(tǒng)油泵、壓縮空氣系統(tǒng)的空氣壓縮機(jī)、發(fā)電機(jī)冷卻系統(tǒng)和潤(rùn)滑系統(tǒng)的水泵、全廠輔助機(jī)械系統(tǒng)的電動(dòng)機(jī)、閘門啟閉設(shè)備、照明及水利樞紐等設(shè)施用電。 水電廠的廠用電接線也都采用單母線分段形式。 中、小型水電廠通常廠用母線只分為兩段，由兩臺(tái)廠用變

10、壓器以暗備用方式給兩段廠用母線供電； 大容量水電廠，廠用母線則按機(jī)組臺(tái)數(shù)分段，每段由單獨(dú)廠用變壓器供電，并設(shè)置專用備用變壓器。 為了供給廠外壩區(qū)閘門及水利樞紐防洪、灌溉取水、船閘或升船機(jī)、筏道、魚梯等設(shè)施用電，可設(shè)專用壩區(qū)變壓器，按其距主廠房遠(yuǎn)近、負(fù)荷大小以及發(fā)電機(jī)電壓等條件，可采用6kV或10kV電壓供電，其余廠用電負(fù)荷均以380/220V供電。 圖5-8所示為大型水電廠的廠用電接線。 圖5-8 大型水電廠廠用電接線 該廠裝有4臺(tái)發(fā)電機(jī)組，具有6kV大容量電動(dòng)機(jī)拖動(dòng)的壩區(qū)機(jī)械設(shè)備，且距廠房較遠(yuǎn)，同時(shí)水庫(kù)還兼有防洪、航運(yùn)等任務(wù)，因此，廠用電采用6kV及380V兩級(jí)電壓。 6kV公用系統(tǒng)為單母線

11、分段接線，由高壓廠用變壓器T9和T10供電，備用方式為暗備用方式，每臺(tái)機(jī)組的廠用電負(fù)荷采用了380/220V電壓，分別由廠用變壓器T5T8供電，從各自的發(fā)電機(jī)出口處引接。 此外，還在2臺(tái)發(fā)電機(jī)組的出口處裝設(shè)了斷路器QF1和QF2，這樣，即使在全廠停運(yùn)時(shí)，仍可以從電力系統(tǒng)取得廠用電源，即廠用電由變壓器T1或T4低壓側(cè)取得電源。三、變電站站用電接線 變電站的主要站用電負(fù)荷是變壓器冷卻裝置，直流系統(tǒng)中的充放電裝置和晶閘管整流設(shè)備，照明、檢修及供水和消防系統(tǒng)，對(duì)500kV變電站，還包括高壓斷路器和隔離開關(guān)的操作機(jī)構(gòu)電源。盡管這些負(fù)荷的容量并不太大，但由于500kV變電站在電力系統(tǒng)中的樞紐地位，出于運(yùn)行

12、安全的考慮，其站用電系統(tǒng)必須具有高度的可靠性。 小型變電站，大多只裝一臺(tái)站用變壓器，從變電站低壓母線上引接，站用變壓器二次側(cè)為380/220V中性點(diǎn)直接接地的三相四線制系統(tǒng)。 對(duì)于中型變電站或裝有調(diào)相機(jī)的變電站，通常都裝設(shè)2臺(tái)站用變壓器，分別接在變電站低壓母線的不同分段上，380V站用電母線采用低壓斷路器（即自動(dòng)空氣開關(guān)）進(jìn)行分段，并以低壓成套配電裝置供電。 小型變電站，大多只裝一臺(tái)站用變壓器，從變電站低壓母線上引接，站用變壓器二次側(cè)為380/220V中性點(diǎn)直接接地的三相四線制系統(tǒng)。 500kV變電站必須裝設(shè)2臺(tái)或2臺(tái)以上的站用工作變壓器。當(dāng)有可靠的外接電源時(shí)，一般設(shè)置1臺(tái)與站用工作變壓器容量

13、相同的備用變壓器作為備用電源，并且裝設(shè)備用電源自動(dòng)投入裝置，以保證工作變壓器因故退出運(yùn)行時(shí)，備用變壓器能自動(dòng)投入運(yùn)行。 當(dāng)無可靠的外接電源時(shí)，可設(shè)1臺(tái)自啟動(dòng)的柴油發(fā)電機(jī)組作為備用電源，其容量應(yīng)至少滿足主變壓器的冷卻裝置負(fù)荷和斷路器及隔離開關(guān)的操動(dòng)機(jī)構(gòu)電源的需要。 500kV變電站的站用電源引接方式，有下述三種：（1）由變電站內(nèi)主變壓器第三繞組引接，站用變壓器高壓側(cè)要選用較大斷流容量的開關(guān)設(shè)備，否則要加限流電抗器。（2）當(dāng)站內(nèi)有較低電壓母線時(shí)，一般由這類電壓母線上引接2個(gè)站用電源，這種站用電源引接方式具有經(jīng)濟(jì)性好和可靠性高的特點(diǎn)。（3）500kV變電站的外接站用電源多由附近的發(fā)電廠或變電站的低壓

14、母線引接。圖5-9 500kV變電站的站用電接線示意圖。一、火電廠主要廠用電負(fù)荷 為了正確選擇廠用變壓器容量，不但要統(tǒng)計(jì)變壓器連接的分段母線上實(shí)際所接電動(dòng)機(jī)的臺(tái)數(shù)和容量，還要考慮它們是經(jīng)常工作的還是備用的，是連續(xù)運(yùn)行的還是斷續(xù)運(yùn)行的。為了計(jì)及這些不同的情況，選出既能滿足負(fù)荷要求又不致容量過大的變壓器，所以又提出按使用時(shí)間對(duì)負(fù)荷運(yùn)行方式進(jìn)行分類： 經(jīng)常每天都要使用的負(fù)荷（電動(dòng)機(jī)）； 不經(jīng)常只在檢修、事故或機(jī)爐啟停期間使用的負(fù)荷（電動(dòng)機(jī)）； 連續(xù)每次連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)2h以上的負(fù)荷； 短時(shí)每次僅運(yùn)轉(zhuǎn)10120min的負(fù)荷；第四節(jié) 廠用變壓器的選擇 斷續(xù)每次使用從帶負(fù)荷到空載或停止，反復(fù)周期性地工作，其每一周

15、期不超過10min的負(fù)荷。 上述“經(jīng)常”和“不經(jīng)?！敝饕脕肀碚髟擃愒O(shè)備電動(dòng)機(jī)的使用機(jī)會(huì)。而“連續(xù)”、“短時(shí)”和“斷續(xù)”則用來區(qū)分該類設(shè)備每次使用時(shí)間的長(zhǎng)短。 表5-1列出火電廠主要廠用電負(fù)荷及其類別，供參考。 注I表示I類廠用負(fù)荷，II表示II類廠用負(fù)荷，III表示III類廠用負(fù)荷，保安表示保安廠用負(fù)荷。 分類名稱負(fù)荷類別運(yùn)行方式備注鍋爐負(fù)荷引風(fēng)機(jī)I送風(fēng)機(jī)I用于送粉時(shí)為I排粉機(jī)I或II 經(jīng)常、連續(xù)無煤粉倉(cāng)時(shí)為I磨煤機(jī)I或II無煤粉倉(cāng)時(shí)為I給煤機(jī)I或II給粉機(jī)I汽輪機(jī)負(fù)荷射水泵I用汽動(dòng)給水泵凝結(jié)水泵I經(jīng)常、連續(xù)就無給水泵項(xiàng)循環(huán)水泵I給水泵I不經(jīng)常、連續(xù)備用給水泵I表5-1 火電廠主要廠用電負(fù)荷

16、及其類別 續(xù)表5-1 火電廠主要廠用電負(fù)荷及其類別 電氣及公共負(fù)荷充電機(jī)II不經(jīng)常、連續(xù)浮充電裝置II或保安經(jīng)常、連續(xù)空壓機(jī)II經(jīng)常、短時(shí)變壓器冷卻風(fēng)機(jī)II經(jīng)常、連續(xù)通信電源I經(jīng)常、連續(xù)事故保安負(fù)荷盤車電動(dòng)機(jī)保安不經(jīng)常、連續(xù)頂軸油泵保安不經(jīng)常、短時(shí)交流潤(rùn)滑油泵保安不經(jīng)常、連續(xù)浮充電裝置保安經(jīng)常、連續(xù)機(jī)爐自控電源保安經(jīng)常、連續(xù)輸煤負(fù)荷輸煤皮帶II經(jīng)常、連續(xù)碎煤機(jī)II經(jīng)常、連續(xù)篩煤機(jī)II經(jīng)常、連續(xù)續(xù)表5-1 火電廠主要廠用電負(fù)荷及其類別 出灰負(fù)荷灰漿泵II經(jīng)常、連續(xù)碎渣機(jī)II經(jīng)常、連續(xù)電氣除塵器II經(jīng)常、連續(xù)廠外水工負(fù)荷中央循環(huán)水泵I經(jīng)常、連續(xù)與工業(yè)水泵合用消防水泵I不經(jīng)常、短時(shí)時(shí)生活水泵負(fù)荷生活

17、水泵II或III經(jīng)常、短時(shí)類別為II冷卻塔通風(fēng)機(jī)II經(jīng)常、連續(xù)輔助車間負(fù)荷化學(xué)水處理室I或II經(jīng)常（或短時(shí)）、連續(xù)大于300MW機(jī)中央修配間III經(jīng)常、連續(xù)組時(shí)，化學(xué)水處電氣試驗(yàn)室III不經(jīng)常、短時(shí)理室負(fù)荷類別為I起重機(jī)械III不經(jīng)常、斷續(xù)二、廠用電負(fù)荷的計(jì)算 （1）經(jīng)常連續(xù)運(yùn)行的負(fù)荷應(yīng)全部計(jì)入。如引風(fēng)機(jī)、送風(fēng)機(jī)、給水泵、排粉機(jī)、循環(huán)水泵、凝結(jié)水泵、真空泵等用的電動(dòng)機(jī)。（2）連續(xù)而不經(jīng)常運(yùn)行的負(fù)荷亦應(yīng)計(jì)入。如充電機(jī)、備用勵(lì)磁機(jī)、事故備用油泵、備用電動(dòng)給水泵等用的電動(dòng)機(jī)。（3）經(jīng)常而斷續(xù)運(yùn)行的負(fù)荷亦應(yīng)計(jì)入。如疏水泵、空氣壓縮機(jī)等用的電動(dòng)機(jī)。（4）短時(shí)斷續(xù)而又不經(jīng)常運(yùn)行的負(fù)荷一般不予計(jì)算。如行車、

18、電焊機(jī)等。但在選擇變壓器時(shí)，變壓器容量應(yīng)留有適當(dāng)裕度。（5）由同一臺(tái)變壓器供電的互為備用的設(shè)備，只計(jì)算同時(shí)運(yùn)行的臺(tái)數(shù)。（6）對(duì)于分裂繞組變壓器，其高壓繞組、低壓繞組的負(fù)荷應(yīng)分別計(jì)算。(一）廠用電負(fù)荷的計(jì)算原則 （1）換算系數(shù)法。廠用電負(fù)荷的計(jì)算方法常采用換算系數(shù)法，按下式計(jì)算 （5-1） （5-2）(二）廠用電負(fù)荷的計(jì)算方法 S該廠用分段母線上的計(jì)算負(fù)荷(kVA)P電動(dòng)機(jī)的計(jì)算功率(應(yīng)根據(jù)前面提到的其運(yùn)行方式和特點(diǎn)來確定)K換算系數(shù)，可取表5-2所列的數(shù)值Km同時(shí)系數(shù) KL負(fù)荷率(考慮到電機(jī)實(shí)際不滿載) 效率 cos功率因數(shù) 表5-2 換算系數(shù)機(jī)組容量（MW）125200給水泵及循環(huán)水泵電動(dòng)機(jī)

19、1.01.0凝結(jié)水泵電動(dòng)機(jī)0.81.0其他高壓電動(dòng)機(jī)及低壓廠用變壓器（kVA）0.80.85其他低壓電動(dòng)機(jī)0.80.7 電動(dòng)機(jī)的計(jì)算功率P，應(yīng)根據(jù)負(fù)荷的運(yùn)行方式及特點(diǎn)確定。 1）對(duì)經(jīng)常、連續(xù)運(yùn)行的設(shè)備和連續(xù)而不經(jīng)常運(yùn)行的設(shè)備，即連續(xù)運(yùn)行的電動(dòng)機(jī)均應(yīng)全部計(jì)入，按下式計(jì)算 （5-3）式中PN，為電動(dòng)機(jī)額定功率（kW）。 2）對(duì)經(jīng)常短時(shí)及經(jīng)常斷續(xù)運(yùn)行的電動(dòng)機(jī)應(yīng)按下式計(jì)算 （5-4） 3）對(duì)不經(jīng)常短時(shí)及不經(jīng)常斷續(xù)運(yùn)行的設(shè)備，一般可不予計(jì)算 （5-5） 這類負(fù)荷如行車、電焊機(jī)等。在選擇變壓器容量時(shí)由于留有裕度，同時(shí)亦考慮到變壓器具有較大的過載能力，所以該類負(fù)荷可以不予計(jì)入。但是，若經(jīng)電抗器供電時(shí)，因電抗

20、器一般為空氣自然冷卻，過載能力很小，這些設(shè)備的負(fù)荷均應(yīng)全部計(jì)算在內(nèi)。 4）對(duì)修配廠的用電負(fù)荷，通常按下式計(jì)算 （5-6） 為全部電動(dòng)機(jī)額定功率總和（kW） 為其中最大5臺(tái)電動(dòng)機(jī)的額定功率之和（kW）。 5）煤場(chǎng)機(jī)械負(fù)荷中，對(duì)大型機(jī)械應(yīng)根據(jù)機(jī)械工作情況具體分析確定。對(duì)中、小型機(jī)械，則按下式計(jì)算 （5-7） (5-8) (5-9) 為其中最大3臺(tái)電動(dòng)機(jī)的額定功率之和（kW） 翻斗機(jī) 輪斗機(jī) 6）對(duì)照明負(fù)荷計(jì)算式為 (5-10) Kd為需要系數(shù)，一般取0.81.0 ； PA為安裝容量（kW） （2）軸功率法。廠用電負(fù)荷用軸功率法進(jìn)行計(jì)算。軸功率法的算式為 (5-11) Km為同時(shí)率，新建電廠取0.9

21、，擴(kuò)建電廠取0.95 Pmax為最大運(yùn)行軸功率（kW）； 為對(duì)應(yīng)于軸功率的電動(dòng)機(jī)功率因數(shù)； 為對(duì)應(yīng)于軸功率的電動(dòng)機(jī)效率； 為低壓廠用計(jì)算負(fù)荷之和（kVA）。 三、廠用變壓器的選擇 (一）額定電壓 廠用變壓器的額定電壓應(yīng)根據(jù)廠用電系統(tǒng)的電壓等級(jí)和電源引接處的電壓確定，變壓器一、二次額定電壓必須與引接電源電壓和廠用網(wǎng)絡(luò)電壓相一致。(二）工作變壓器的臺(tái)數(shù)和型式 工作變壓器的臺(tái)數(shù)和型式與廠用高壓母線的段數(shù)有關(guān)，而母線的段數(shù)又與廠用高壓母線的電壓等級(jí)有關(guān)。 當(dāng)只有6kV或10kV一種電壓等級(jí)時(shí)，一般分2 段；200MW以上機(jī)組可分4 段； 當(dāng)10kV與3kV電壓等級(jí)同時(shí)存在時(shí)，則分4 段（10kV2 段

22、和3kV2 段）。 當(dāng)只有6kV或10kV一種電壓等級(jí)時(shí)，高壓廠用工作變壓器可選用1臺(tái)全容量的低壓分裂繞組變壓器，兩個(gè)分裂支路分別供2 段母線；或選用2臺(tái)50%容量的雙繞組變壓器，分別供2 段母線。當(dāng)只有6kV或10kV一種電壓等級(jí)時(shí)，一般分2 段；對(duì)于200MW以上機(jī)組可分4 段； 對(duì)于200MW以上機(jī)組，高壓廠用工作變壓器可選用2臺(tái)低壓分裂繞組變壓器，分別供四段母線；當(dāng)出現(xiàn)10kV和3kV兩種電壓等級(jí)時(shí)，高壓廠用工作變壓器可選用2臺(tái)50%容量的三繞組變壓器，分別供四段母線。(三）廠用變壓器的容量 廠用變壓器的容量必須滿足廠用電機(jī)械從電源獲得足夠的功率。因此，對(duì)高壓廠用工作變壓器的容量應(yīng)按高

23、壓廠用計(jì)算負(fù)荷的110%與低壓廠用計(jì)算負(fù)荷之和進(jìn)行選擇；而低壓廠用工作變壓器的容應(yīng)留有10%左右的裕度。（1）高壓廠用工作變壓器容量。當(dāng)為雙繞組變壓器時(shí)按下式選擇容量 (5-12) SH為高壓廠用計(jì)算負(fù)荷之和； SL為低壓廠用計(jì)算負(fù)荷之和。 當(dāng)選用分裂繞組變壓器時(shí)，其各繞組容量應(yīng)滿足 高壓繞組 (5-13) 分裂繞組 (5-14) S1N 為廠用變壓器高壓繞組額定容量（kVA）； S2N 為廠用變壓器分裂繞組額定容量（kVA）； SC 為廠用變壓器分裂繞組計(jì)算負(fù)荷（kVA）； Sr 為分裂繞組兩分支重復(fù)計(jì)算負(fù)荷（kVA）。 （2）高壓廠用備用變壓器容量。高壓廠用備用變壓器或啟動(dòng)變壓器應(yīng)與最大一

24、臺(tái)高壓廠用工作變壓器的容量相同；低壓廠用備用變壓器的容量應(yīng)與最大一臺(tái)低壓廠用工作變壓器容量相同。 （3）低壓廠用工作變壓器容量?？砂聪率竭x擇變壓器容量 (5-15) S 為低壓廠用工作變壓器容量（kVA）； 為變壓器溫度修正系數(shù)。 一般對(duì)裝于屋外或由屋外進(jìn)風(fēng)小間內(nèi)的變壓器，可取=1，但宜將小間進(jìn)出風(fēng)溫差控制在10以內(nèi)；對(duì)由主廠房進(jìn)風(fēng)小間內(nèi)的變壓器，當(dāng)溫度變化較大時(shí)，隨地區(qū)而異，應(yīng)當(dāng)考慮溫度進(jìn)行修正。廠用變壓器容量的選擇，除了考慮所接負(fù)荷的因素外，還應(yīng)考慮：電動(dòng)機(jī)自啟動(dòng)時(shí)的電壓降；變壓器低壓側(cè)短路容量；留有一定的備用裕度。 變壓器的阻抗是廠用工作變壓器的一個(gè)重要指標(biāo)。廠用工作變壓器的阻抗要求比一

25、般電力變壓器的阻抗大，這時(shí)因?yàn)橐拗谱儔浩鞯蛪簜?cè)的短路容量，否則將影響到開關(guān)設(shè)備的選擇，一般要求阻抗應(yīng)大于10%；但是，阻抗過大又將影響廠用電動(dòng)機(jī)的自啟動(dòng)。(四）廠用變壓器的阻抗 廠用工作變壓器如果選用分裂繞組變壓器，則能在一定程度上緩解上述矛盾，因?yàn)榉至呀M變壓器在正常工作時(shí)具有較小阻抗，而分裂繞組出口短路時(shí)則具有較大的阻抗。一、廠用機(jī)械特性和電力拖動(dòng)運(yùn)動(dòng)方程 發(fā)電廠中廠用機(jī)械設(shè)備的機(jī)械特性（即阻轉(zhuǎn)矩或叫負(fù)載轉(zhuǎn)矩Mm與轉(zhuǎn)速n之間的關(guān)系）可歸納為兩種類型：其一，恒轉(zhuǎn)矩負(fù)載特性 ;其二，具有非線性上升的負(fù)載轉(zhuǎn)矩機(jī)械特性。 恒轉(zhuǎn)矩負(fù)載特性 即負(fù)載轉(zhuǎn)矩Mm與轉(zhuǎn)速n無關(guān)，當(dāng)轉(zhuǎn)速n變化時(shí)，負(fù)載轉(zhuǎn)矩Mm保持

26、不變。比如火電廠中的磨煤機(jī)、碎煤機(jī)、輸煤皮帶、絞車、起重機(jī)等就屬于這類機(jī)械。如圖5-10中曲線1所示。 第五節(jié) 廠用電動(dòng)機(jī)的選擇和自啟動(dòng)校驗(yàn)圖5-10 廠用機(jī)械負(fù)載轉(zhuǎn)矩特性 （5-16） M*m0 -負(fù)載轉(zhuǎn)矩標(biāo)么值(以機(jī)械在額定出力時(shí)的額定轉(zhuǎn)矩為基準(zhǔn)值） M*m0 -與轉(zhuǎn)速n無關(guān)的摩擦起始負(fù)載轉(zhuǎn)矩標(biāo)么值，一般取成0.15 n* -轉(zhuǎn)速的標(biāo)么值(以同步轉(zhuǎn)速為基準(zhǔn)值) -負(fù)載轉(zhuǎn)矩隨轉(zhuǎn)矩變化的系數(shù)，一般等于2 即負(fù)載轉(zhuǎn)矩Mm與轉(zhuǎn)速n有關(guān)，當(dāng)轉(zhuǎn)速n變化時(shí)，負(fù)載轉(zhuǎn)矩Mm與n的二次方或高次方成比例，具有非線性上升關(guān)系。比如火電廠中的風(fēng)機(jī)、油泵就屬于這類機(jī)械。如圖5-10中曲線2所示。 變轉(zhuǎn)矩負(fù)載特性 由電

27、動(dòng)機(jī)和廠用機(jī)械設(shè)備組成的電力拖動(dòng)系統(tǒng)是一個(gè)機(jī)械運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)，其中有能量、功率和轉(zhuǎn)矩的傳遞。代表運(yùn)動(dòng)特征的量是轉(zhuǎn)速n、轉(zhuǎn)矩M、角速度 以及時(shí)間 t 等。電動(dòng)機(jī)產(chǎn)生的電磁拖動(dòng)轉(zhuǎn)矩 ，用以克服機(jī)械負(fù)荷的阻轉(zhuǎn)距 后的剩余轉(zhuǎn)矩，就會(huì)使機(jī)械傳動(dòng)系統(tǒng)產(chǎn)生加速運(yùn)動(dòng)，其旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的方程式為 (5-17) 為電動(dòng)機(jī)產(chǎn)生的電磁拖動(dòng)轉(zhuǎn)矩（Nm）； 為機(jī)械負(fù)載轉(zhuǎn)矩，或稱阻轉(zhuǎn)矩（Nm）； 為慣性轉(zhuǎn)矩，或稱加速轉(zhuǎn)矩（Nm）；J為包括電動(dòng)機(jī)在內(nèi)的整個(gè)機(jī)組的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量（kgm2）； 為機(jī)組旋轉(zhuǎn)角速度， 。 機(jī)組的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量J是機(jī)組旋轉(zhuǎn)部分慣性的量度，在電力拖動(dòng)計(jì)算中常采用飛輪慣量 ，二者關(guān)系式為 (5-18) 則實(shí)用計(jì)算運(yùn)動(dòng)方程式為 (

28、5-19)由上式可分析電動(dòng)機(jī)的工作狀態(tài)：（1）當(dāng)時(shí) ， ，則n=0或n=常數(shù)，即電動(dòng)機(jī)靜止或等速旋轉(zhuǎn)，拖動(dòng)系統(tǒng)處于穩(wěn)定運(yùn)行狀態(tài)；（2）當(dāng)時(shí) ， ，拖動(dòng)系統(tǒng)處于加速狀態(tài)；（3）當(dāng)時(shí) ， ，拖動(dòng)系統(tǒng)處于減速狀態(tài)。二、廠用電動(dòng)機(jī)的類型及其特點(diǎn) 異步電動(dòng)機(jī)的機(jī)械特性是指電動(dòng)機(jī)的電磁轉(zhuǎn)矩 Me 與轉(zhuǎn)速 n 的關(guān)系，即 。將異步電動(dòng)機(jī)的特性曲線與被拖動(dòng)的機(jī)械設(shè)備的負(fù)載轉(zhuǎn)矩特性曲線繪于一張圖上，如圖5-11所示。(一）異步電動(dòng)機(jī) 圖5-11 異步電動(dòng)機(jī)和機(jī)械設(shè)備的機(jī)械特性曲線 由圖可見，該拖動(dòng)系統(tǒng)初始時(shí)電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)的啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩 必須大于被拖動(dòng)機(jī)械在 時(shí)的起始負(fù)荷轉(zhuǎn)矩 ，并且在啟動(dòng)過程中，任一轉(zhuǎn)速下都應(yīng)有 使剩余

29、轉(zhuǎn)矩為正，方能順利地把機(jī)械設(shè)備拖動(dòng)到穩(wěn)定運(yùn)行狀態(tài)。 圖5-11中以豎線條示出電動(dòng)機(jī)對(duì)于 =定值的設(shè)備剩余轉(zhuǎn)矩。只有當(dāng)電動(dòng)機(jī) 與廠用負(fù)荷 相等，即工作在兩條曲線的交點(diǎn)上（2或1）時(shí)，拖動(dòng)系統(tǒng)才能穩(wěn)定運(yùn)行。 異步電動(dòng)機(jī)的啟動(dòng)，一般不需要特殊設(shè)備，而采用直接啟動(dòng)方式，啟動(dòng)時(shí)的轉(zhuǎn)矩為額定啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩，啟動(dòng)時(shí)間短，但是啟動(dòng)電流可達(dá)額定電流的47倍，這不僅使電源電壓在啟動(dòng)時(shí)發(fā)生顯著下降，而且更會(huì)引起電動(dòng)機(jī)發(fā)熱，特別在機(jī)組轉(zhuǎn)動(dòng)慣量較大，剩余轉(zhuǎn)矩較小，啟動(dòng)緩慢的情況下更為嚴(yán)重。因此，對(duì)啟動(dòng)困難的廠用機(jī)械設(shè)備如引風(fēng)機(jī)、磨煤機(jī)、排粉機(jī)等相配套的電動(dòng)機(jī)，必要時(shí)需進(jìn)行啟動(dòng)校驗(yàn)。 在發(fā)電廠中廣泛使用的鼠籠式異步電動(dòng)機(jī)有三種

30、結(jié)構(gòu)形式，即單鼠籠式、深槽式和雙鼠籠式。后兩種具有啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩大、啟動(dòng)電流較小等較好的啟動(dòng)性能。 繞線式異步電動(dòng)機(jī)最大特點(diǎn)是可以均勻地?zé)o級(jí)調(diào)速，如采用轉(zhuǎn)子電路內(nèi)引入感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的串級(jí)調(diào)速；也可以在轉(zhuǎn)子電路串接電阻進(jìn)行調(diào)整，即借助調(diào)節(jié)電阻使其在一定范圍內(nèi)改變轉(zhuǎn)速、啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩和啟動(dòng)電流。 同步電動(dòng)機(jī)具有以下特點(diǎn)：（1）采用直流勵(lì)磁，可以工作在“超前”或“滯后”的不同運(yùn)行狀態(tài)。當(dāng)工作在“超前”運(yùn)行狀態(tài)時(shí)，它可以提高廠用電系統(tǒng)的功率因數(shù)，同時(shí)減小廠用電系統(tǒng)的損耗和電壓損失。（2）結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，并需附加一套勵(lì)磁系統(tǒng)。（3）對(duì)電壓波動(dòng)不十分敏感，因其轉(zhuǎn)矩與電壓成正比，而異步電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)矩與電壓的平方成正比，并且裝有

31、自動(dòng)勵(lì)磁調(diào)節(jié)裝置且能強(qiáng)行勵(lì)磁，從而在電壓降低時(shí)，仍能維持其運(yùn)行穩(wěn)定性。 (二）同步電動(dòng)機(jī) 同步電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)、控制均較麻煩，啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩不大，在廠用電系統(tǒng)中，只在大功率低轉(zhuǎn)速的機(jī)械上有時(shí)采用，例如循環(huán)水泵等設(shè)備。(三）直流電動(dòng)機(jī) 直流電動(dòng)機(jī)具有以下特點(diǎn)：（1）借助調(diào)節(jié)磁場(chǎng)電流，可在大范圍內(nèi)均勻而平滑地調(diào)速，且調(diào)速電阻器消耗較省。（2）啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩較大。（3）不依賴廠用交流電源。 直流電動(dòng)機(jī)用于對(duì)調(diào)速性能和啟動(dòng)性能要求較高的廠用機(jī)械，如給粉機(jī)。此外，直流電動(dòng)機(jī)還用于事故保安負(fù)荷中的汽輪機(jī)直流備用潤(rùn)滑油泵等。但直流電動(dòng)機(jī)制造工藝復(fù)雜、成本高、維護(hù)量大、工作可靠性也較差。三、廠用電動(dòng)機(jī)選擇 （1）型式選擇 廠用

32、電動(dòng)機(jī)一般都采用交流電動(dòng)機(jī)。只有要求在很大范圍內(nèi)調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)速及當(dāng)廠用交流電源消失后仍要求工作的設(shè)備才選擇直流電動(dòng)機(jī)。只有對(duì)反復(fù)、重載啟動(dòng)或需要小范圍內(nèi)調(diào)速的機(jī)械，如吊車、抓斗機(jī)等才選用線繞式電動(dòng)機(jī)或同步電動(dòng)機(jī)。對(duì)200MW以上機(jī)組的大容量輔機(jī)，為了提高運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)性可采用雙速電動(dòng)機(jī)。 廠用電動(dòng)機(jī)的防護(hù)型式應(yīng)與周圍環(huán)境條件相適應(yīng)，根據(jù)發(fā)電廠廠用設(shè)備安置地點(diǎn)可分別選用開啟式、防護(hù)式、封閉式及防爆式等型式。 （2）容量選擇 選擇拖動(dòng)廠用機(jī)械的電動(dòng)機(jī)時(shí)，其電壓應(yīng)與供電網(wǎng)絡(luò)電壓相一致，電機(jī)的轉(zhuǎn)速應(yīng)符合被拖動(dòng)設(shè)備的要求，電動(dòng)機(jī)容量必須滿足在額定電壓和額定轉(zhuǎn)速下大于滿載工作的機(jī)械設(shè)備軸功率，并留有適當(dāng)?shù)膬?chǔ)備，即

33、(kW) (5-20)式中，PN為電動(dòng)機(jī)額定容量（kW）；PS為被拖動(dòng)機(jī)械設(shè)備軸功率(kW)。二、電動(dòng)機(jī)的自啟動(dòng)校驗(yàn) 廠用電系統(tǒng)中運(yùn)行的電動(dòng)機(jī)，當(dāng)突然斷開電源或廠用電壓降低時(shí)，電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速就會(huì)下降，甚至?xí)Ｖ惯\(yùn)行，這一轉(zhuǎn)速下降的過程稱為惰行。若電動(dòng)機(jī)失去電壓以后，不與電源斷開，在很短時(shí)間（一般在0.51.5s）內(nèi)，廠用電壓又恢復(fù)或通過自動(dòng)切換裝置將備用電源投入，此時(shí)，電動(dòng)機(jī)惰行尚未結(jié)束，又自動(dòng)啟動(dòng)恢復(fù)到穩(wěn)定狀態(tài)運(yùn)行，這一過程稱為電動(dòng)機(jī)的自啟動(dòng)。 若參加自啟動(dòng)的電動(dòng)機(jī)數(shù)量多、容量大時(shí)，啟動(dòng)電流過大，可能會(huì)使廠用母線及廠用電網(wǎng)絡(luò)電壓下降，甚至引起電動(dòng)機(jī)過熱，將危及電動(dòng)機(jī)的安全以及廠用電網(wǎng)絡(luò)的穩(wěn)定運(yùn)行

34、，因此必須進(jìn)行電動(dòng)機(jī)自啟動(dòng)校驗(yàn)。若經(jīng)校驗(yàn)不能自啟動(dòng)時(shí)，應(yīng)采取相應(yīng)的措施。 根據(jù)運(yùn)行狀態(tài)，自啟動(dòng)可分為三類：（1）失壓自啟動(dòng)。運(yùn)行中突然出現(xiàn)事故，廠用電壓降低，當(dāng)事故消除、電壓恢復(fù)時(shí)形成的自啟動(dòng)；（2）空載自啟動(dòng)。備用電源處于空載狀態(tài)時(shí)，自動(dòng)投入失去電源的工作母線段時(shí)形成的自啟動(dòng)；（3）帶負(fù)荷自啟動(dòng)。備用電源已帶一部分負(fù)荷，又自動(dòng)投入失去電源的工作母線段時(shí)形成的自啟動(dòng)。 廠用工作電源一般僅考慮失壓自啟動(dòng)，而廠用備用電源或啟動(dòng)電源則需考慮失壓自啟動(dòng)、空載自啟動(dòng)及帶負(fù)荷自啟動(dòng)等三種方式。 異步電動(dòng)機(jī)的電磁轉(zhuǎn)矩Me(如圖5-12所示)與電壓U的平方成正比，即 通常，異步電動(dòng)機(jī)在額定電壓下運(yùn)行時(shí)，其最大

35、轉(zhuǎn)矩Memax約為額定轉(zhuǎn)矩MeN的2倍。即 隨著電壓下降，電動(dòng)機(jī)電磁轉(zhuǎn)矩將急劇下降。當(dāng)電壓下降到70UN時(shí)，它的最大轉(zhuǎn)矩相應(yīng)變?yōu)?若此時(shí)電動(dòng)機(jī)已經(jīng)帶有額定負(fù)載，則此刻的剩余轉(zhuǎn)矩變?yōu)樨?fù)值，電動(dòng)機(jī)受到制動(dòng)而開始惰行，并最終可能停止運(yùn)行。(一）電動(dòng)機(jī)自啟動(dòng)時(shí)廠用母線電壓最低限值 圖5-12 異步電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩與電壓、轉(zhuǎn)速的關(guān)系 出現(xiàn)惰行的電壓稱為臨界電壓Ucr，這時(shí)電動(dòng)機(jī)的最大電磁轉(zhuǎn)矩M*emax恰好等于負(fù)載轉(zhuǎn)矩M*m。根據(jù) 可得 于是 (5-21) 通常，異步電動(dòng)機(jī)的M*emax=1.82.4，所以U*cr=0.640.75，即電壓降低到額定電壓的64%75%，電動(dòng)機(jī)就開始惰行。 為了系統(tǒng)能穩(wěn)定運(yùn)行，

36、規(guī)定電動(dòng)機(jī)正常啟動(dòng)時(shí)，廠用母線電壓的最低允許值為額定電壓的80；電動(dòng)機(jī)端電壓最低值為70。 在自啟動(dòng)時(shí)，為了保證廠用類負(fù)荷自啟動(dòng)并同時(shí)考慮到機(jī)械慣性因素，規(guī)定廠用母線電壓在自啟動(dòng)時(shí)，應(yīng)不低于下表5-4中的數(shù)值表5-4 電動(dòng)機(jī)自啟動(dòng)要求的廠用母線最低電壓 名 稱類 型自啟動(dòng)電壓為額定電壓的百分值（%）高壓廠用母線高溫高壓電廠6570中壓電廠6065低壓廠用母線由低壓母線單獨(dú)供電電動(dòng)機(jī)自啟動(dòng)60由低壓母線與高壓母線串接供電電動(dòng)機(jī)自啟動(dòng)55 (1) 高壓電動(dòng)機(jī)自啟動(dòng)時(shí)的電壓校驗(yàn) 如圖5-13所示為一組電動(dòng)機(jī)經(jīng)廠用高壓變壓器自啟動(dòng)的接線圖及等值電路。(各元件標(biāo)么值以廠用高壓變壓器的額定容量為基準(zhǔn)值)(

37、二）電動(dòng)機(jī)自啟動(dòng)校驗(yàn)圖5-13 廠用電動(dòng)機(jī)自啟動(dòng)接線及等值電路 由圖5-13（b）可得電壓關(guān)系。 （5-22） 由此可得 （5-23） 式中，I* 為參加自啟動(dòng)電動(dòng)機(jī)的啟動(dòng)電流標(biāo)幺值總和；U*0為電源母線電壓標(biāo)幺值，一般采用經(jīng)電抗器供廠用電時(shí)取1，采用無勵(lì)磁調(diào)壓變壓器時(shí)取1.05，采用有載調(diào)壓變壓器時(shí)取1.1；X*m為廠用變壓器或電抗器的電抗標(biāo)幺值；為參加自啟動(dòng)電動(dòng)機(jī)的等值電抗標(biāo)幺值。 電動(dòng)機(jī)自啟動(dòng)開始瞬間，高壓廠用母線上的電壓為 （5-24） 則自啟動(dòng)開始瞬間廠用母線上的電壓為 （5-25） 對(duì)一臺(tái)靜止的電動(dòng)機(jī)，在啟動(dòng)瞬間的電抗有 的關(guān)系。如果所有自啟動(dòng)的電動(dòng)機(jī)取一個(gè)平均的啟動(dòng)電流倍數(shù)Kav

38、，則全部電動(dòng)機(jī)折算后的等值總電抗可寫為 （5-26） 將式（5-26）代入式（5-25）則自啟動(dòng)開始瞬間廠用母線上的電壓為 （5-27）其中為自啟動(dòng)時(shí)電動(dòng)機(jī)的容量標(biāo)么值 由上式計(jì)算出的廠用母線的電壓(標(biāo)么值)不應(yīng)低于允許值，才能保證電動(dòng)機(jī)順利啟動(dòng)。 (2) 高、低壓電動(dòng)機(jī)經(jīng)高壓廠用變壓器和低壓變壓器串聯(lián)自啟動(dòng)母線電壓校驗(yàn)。 圖5-14表示廠用高、低壓變壓器串聯(lián)，高、低壓電動(dòng)機(jī)同時(shí)自啟動(dòng)的等效電路。假設(shè)高壓母線已帶有負(fù)荷，自啟動(dòng)過程中繼續(xù)運(yùn)行。在這種情況下，應(yīng)對(duì)高壓廠用母線電壓和低壓廠用母線電壓分別進(jìn)行校驗(yàn)。圖5-14 廠用高、低壓電動(dòng)機(jī)同時(shí)自啟動(dòng)的等值電路 1）高壓廠用母線電壓校驗(yàn)。由圖5-1

39、4可知電壓關(guān)系，得 （5-28） 電動(dòng)機(jī)自啟動(dòng)時(shí)，通過高壓廠用變壓器的電流 為 （5-29） 式中 故通過高壓廠用變壓器的電流 為 因?yàn)轫?xiàng) 所占比重很小，可以略去，且K0=1，將 代入電壓關(guān)系式（5-28）中，即得 而 故有 （5-30） 當(dāng)高壓廠用變壓器采用分裂繞組變壓器時(shí)，高壓繞組額定容量為S1N，分裂繞組額定容量為S2N，即 （5-31） 2） 低壓廠用母線電壓校驗(yàn)。假設(shè)低壓母線帶有負(fù)荷，低壓廠用變壓器容量為St2，由電壓關(guān)系可得 （5-32）代入電壓關(guān)系式，可得 （5-33） 又因 由前面計(jì)算結(jié)果可知，電動(dòng)機(jī)自啟動(dòng)時(shí)廠用母線上的電壓不僅與變壓器的電抗和容量有關(guān)，而且與總啟動(dòng)電流倍數(shù)和參

40、加自啟動(dòng)的電動(dòng)機(jī)容量有關(guān)。因此，若把廠用母線最低允許自啟動(dòng)電壓當(dāng)作已知值，則可由 式反過來計(jì)算出自啟動(dòng)時(shí)，最大允許電動(dòng)機(jī)總?cè)萘繛椋?（5-35） （5-36） (二）容量校驗(yàn) 重要結(jié)論： 當(dāng)電動(dòng)機(jī)額定啟動(dòng)電流倍數(shù)大，變壓器短路電壓高，機(jī)端殘壓要求高時(shí)，允許自啟動(dòng)的功率就?。?發(fā)電機(jī)母線電壓高，廠用變壓器容量大，電動(dòng)機(jī)效率和功率因數(shù)均高時(shí)，允許參加自啟動(dòng)的功率就大。 因此，為保證重要廠用機(jī)械的電動(dòng)機(jī)能自啟動(dòng)，通?？刹扇∫韵麓胧?限制參加自啟動(dòng)的電動(dòng)機(jī)數(shù)量。對(duì)不重要設(shè)備的電動(dòng)機(jī)加裝低電壓保護(hù)裝置，延時(shí)0.5s斷開，不參加自啟動(dòng)。 負(fù)載轉(zhuǎn)矩為定值的重要設(shè)備的電動(dòng)機(jī)，因它只能在接近額定電壓下啟動(dòng)，也

41、不應(yīng)參加自啟動(dòng)，可采用低電壓保護(hù)和自動(dòng)重合閘裝置，即當(dāng)廠用母線電壓低于臨界值時(shí)，把該設(shè)備從母線上斷開，而在母線電壓恢復(fù)后又自動(dòng)投入 對(duì)重要的廠用機(jī)械設(shè)備，應(yīng)選用具有較高啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩和允許過載倍數(shù)較大的電動(dòng)機(jī)與其配套。 在不得已的情況下，或增大廠用變壓器的容量，或結(jié)合限制短路電流問題一起考慮時(shí)適當(dāng)減小廠用變壓器的阻抗值。第一節(jié) 電氣設(shè)備選擇的一般條件第六章 導(dǎo)體和電氣設(shè)備的原理與選擇 一、按正常工作條件選擇電氣設(shè)備 電氣設(shè)備所在電網(wǎng)的運(yùn)行電壓因調(diào)壓或負(fù)荷的變化，有時(shí)會(huì)高于電網(wǎng)的額定電壓，故所選電氣設(shè)備允許的最高工作電壓不得低于所接電網(wǎng)的最高運(yùn)行電壓。 通常，規(guī)定一般電氣設(shè)備允許的最高工作電壓為設(shè)備額

42、定電壓的1.11.15倍，而電網(wǎng)運(yùn)行電壓的波動(dòng)范圍，一般不超過電網(wǎng)額定電壓的1.15倍。(一）額定電壓 因此，在選擇電氣設(shè)備時(shí)，一般可按照電氣設(shè)備的額定電壓不低于裝置地點(diǎn)電網(wǎng)額定電壓的條件選擇，即 （6-1） 電器的額定電流IN是指在一定周圍環(huán)境溫度下，長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)電器所能允許通過的電流。選擇電器時(shí)，應(yīng)使所選電器額定電流IN不低于所工作回路在各種可能運(yùn)行方式下的最大持續(xù)工作電流Imax。即 （6-2）(二）額定電流 電器工作的回路不同，其最大持續(xù)工作電流Imax不同。 發(fā)電機(jī)、調(diào)相機(jī)和變壓器在電壓降低5%時(shí)，出力可保持不變，故其相應(yīng)回路的應(yīng)為發(fā)電機(jī)、調(diào)相機(jī)或變壓器的額定電流的1.05倍； 變壓器有

43、過負(fù)荷運(yùn)行可能時(shí)，應(yīng)按過負(fù)荷確定（1.32倍變壓器額定電流）； 母聯(lián)斷路器回路一般可取母線上最大一臺(tái)發(fā)電機(jī)或變壓器的； 母線分段電抗器的應(yīng)為母線上最大一臺(tái)發(fā)電機(jī)跳閘時(shí)，保證該段母線負(fù)荷所需的電流，或最大一臺(tái)發(fā)電機(jī)額定電流的50%80%； 出線回路的除考慮正常負(fù)荷電流外，還應(yīng)考慮事故時(shí)由其它回路轉(zhuǎn)移過來的負(fù)荷。 海拔高度：通常非高原型的電氣設(shè)備使用環(huán)境的海拔高度不超過1000m，當(dāng)?shù)貐^(qū)海拔超過制造廠家的規(guī)定值時(shí)，由于大氣壓力、空氣密度和濕度相應(yīng)減少，使空氣間隙和外絕緣的放電特性下降。一般當(dāng)海拔在10003500m范圍內(nèi)，若海拔比廠家規(guī)定值每升高100m，則電氣設(shè)備允許最高工作電壓要下降1%。當(dāng)最

44、高工作電壓不能滿足要求時(shí)，應(yīng)采用高原型電氣設(shè)備，或采用外絕緣高一電壓等級(jí)的產(chǎn)品。對(duì)于110kV及以下電氣設(shè)備，由于外絕緣裕度較大，可在海拔2000m以下使用。(三）環(huán)境條件對(duì)設(shè)備選擇的影響 溫度： 我國(guó)生產(chǎn)的電氣設(shè)備一般使用的額定環(huán)境溫度 = +40，如周圍環(huán)境溫度高于+40（但+60）時(shí)，其允許電流一般可按每增高1，額定電流減少1.8行修正；當(dāng)環(huán)境溫度低于+40時(shí)，環(huán)境溫度每降低1，額定電流可增加0.5%但其最大電流不得超過額定電流的20%。 在工程設(shè)計(jì)時(shí)，正確選擇環(huán)境最高溫度，對(duì)電氣設(shè)備運(yùn)行的安全性和經(jīng)濟(jì)性至關(guān)重要。選擇導(dǎo)體及電氣設(shè)備的環(huán)境最高溫度宜采用表6-1所列數(shù)據(jù)。表6-1 選擇導(dǎo)體

45、和電氣設(shè)備的環(huán)境最高溫度裸導(dǎo)體屋外安裝最熱月平均最高溫度（最熱月每日最高溫度的月平均值；取多年平均值）屋內(nèi)安裝該處通風(fēng)設(shè)計(jì)溫度。當(dāng)無資料時(shí)，取最熱月平均最高溫度加5電氣設(shè)備屋外安裝年最高溫度（一年中所測(cè)量的最高溫度的多年平均值）屋內(nèi)電抗器該處通風(fēng)設(shè)計(jì)最高排風(fēng)溫度屋內(nèi)其他該處通風(fēng)設(shè)計(jì)溫度。當(dāng)無資料時(shí)，取最熱月平均最高溫度加5一、按短路狀態(tài)校驗(yàn) 短路電流通過電氣設(shè)備時(shí)，電氣設(shè)備各部件溫度（或發(fā)熱效應(yīng)）應(yīng)不超過允許值。滿足熱穩(wěn)定的條件為 （6-3） Qk 為短路電流產(chǎn)生的熱效應(yīng)； I t、t 分別為電氣設(shè)備允許通過的熱穩(wěn)定電流和時(shí)間。 (一）短路熱穩(wěn)定校驗(yàn) 電動(dòng)力穩(wěn)定是電氣設(shè)備承受短路電流機(jī)械效應(yīng)的

46、能力，亦稱動(dòng)穩(wěn)定。滿足動(dòng)穩(wěn)定的條件為 或 （6-4） ish 、Ish 分別為短路沖擊電流幅值及其有效值； ies 、Ies 分別為電氣設(shè)備允許通過的動(dòng)穩(wěn)定電流的幅值及其有效值。(二）電動(dòng)力穩(wěn)定校驗(yàn) 同時(shí)，應(yīng)按電氣設(shè)備在特定的工程安裝使用條件，對(duì)電氣設(shè)備的機(jī)械負(fù)荷能力進(jìn)行校驗(yàn)，即電氣設(shè)備的端子允許荷載應(yīng)大于設(shè)備引線在短路時(shí)的最大電動(dòng)力。 下列幾種情況可不校驗(yàn)熱穩(wěn)定或動(dòng)穩(wěn)定：（1）用熔斷器保護(hù)的電氣設(shè)備，其熱穩(wěn)定由熔斷時(shí)間保證，故可不驗(yàn)算熱穩(wěn)定。（2）采用有限流電阻的熔斷器保護(hù)的設(shè)備，可不校驗(yàn)動(dòng)穩(wěn)定。（3）裝設(shè)在電壓互感器回路中的裸導(dǎo)體和電氣設(shè)備可不驗(yàn)算動(dòng)、熱穩(wěn)定。 為使所選電氣設(shè)備具有足夠的可

47、靠性、經(jīng)濟(jì)性和合理性，并在一定時(shí)期內(nèi)適應(yīng)電力系統(tǒng)發(fā)展的需要，作驗(yàn)算用的短路電流應(yīng)按下列條件確定： 按工程設(shè)計(jì)最終容量計(jì)算，并考慮電力系統(tǒng)遠(yuǎn)景發(fā)展規(guī)劃（一般為工程建成后510年）；其接線應(yīng)采用可能發(fā)生最大短路電流的正常接線方式，但不考慮在切換過程中可能短時(shí)并列的接線方式（如切換廠用變壓器時(shí)的并列）。 (三）短路電流計(jì)算條件 （1）容量和接線。 （2）短路種類。 一般按三相短路驗(yàn)算，若其它種類短路較三相短路嚴(yán)重時(shí)，則應(yīng)按最嚴(yán)重的情況驗(yàn)算。 （3）計(jì)算短路點(diǎn)。 在計(jì)算電路圖中，同電位的各短路點(diǎn)的短路電流值均相等，但通過各支路的短路電流將隨著短路點(diǎn)的不同位置而不同。在校驗(yàn)電氣設(shè)備和載流導(dǎo)體時(shí)，必須確定

48、出電氣設(shè)備和載流導(dǎo)體處于最嚴(yán)重情況的短路點(diǎn)，使通過的短路電流校驗(yàn)值為最大。 例如：1）兩側(cè)均有電源的斷路器，如發(fā)電廠與系統(tǒng)相聯(lián)系的出線斷路器和發(fā)電機(jī)、變壓器回路的斷路器，應(yīng)比較斷路器前后短路時(shí)通過斷路器的電流值，擇其大者為短路計(jì)算點(diǎn)。2）母聯(lián)斷路器應(yīng)考慮當(dāng)采用母聯(lián)斷路器向備用母線充電時(shí)，備用母線故障，流過該備用母線的全部短路電流。 3）帶電抗器的出線回路由于干式電抗器工作可靠性較高，且斷路器與電抗器間的連線很短，故障幾率小，一般可選電抗器后為計(jì)算短路點(diǎn)，這樣出線可選用輕型斷路器，以節(jié)約投資。（1）熱穩(wěn)定短路計(jì)算時(shí)間tk。 該時(shí)間用于檢驗(yàn)電氣設(shè)備在短路狀態(tài)下的熱穩(wěn)定，其值為繼電保護(hù)動(dòng)作時(shí)間tpr

49、和相應(yīng)斷路器的全開斷時(shí)間tbr之和，即 （6-5）(三）短路計(jì)算時(shí)間 繼電保護(hù)動(dòng)作時(shí)間tpr，按我國(guó)電氣設(shè)計(jì)有關(guān)規(guī)定，驗(yàn)算電氣設(shè)備時(shí)宜采用后備保護(hù)動(dòng)作時(shí)間；驗(yàn)算裸導(dǎo)體宜采用主保護(hù)動(dòng)作時(shí)間，如主保護(hù)有死區(qū)時(shí)，則采用能對(duì)該死區(qū)起作用的后備保護(hù)動(dòng)作時(shí)間，并采用相應(yīng)處的短路電流值；驗(yàn)算電纜時(shí)，對(duì)電動(dòng)機(jī)等直饋線應(yīng)取主保護(hù)動(dòng)作時(shí)間，其余宜按后備保護(hù)動(dòng)作時(shí)間。 斷路器全開斷時(shí)間tbr是指給斷路器的分閘脈沖傳送到斷路器操動(dòng)機(jī)構(gòu)的跳閘線圈時(shí)起，到各相觸頭分離后電弧完全熄滅為止的時(shí)間段。顯然，tbr包括兩個(gè)部分，即 （6-6） tin為斷路器固有分閘時(shí)間，它是由斷路器接到分閘命令（分閘電路接通）起，到滅弧觸頭剛分

50、離的一段時(shí)間，此值可在相應(yīng)手冊(cè)中查出； t a為斷路器開斷時(shí)電弧持續(xù)時(shí)間，它是指由第一個(gè)滅弧觸頭分離瞬間起，到最后一極電弧熄滅為止的一段時(shí)間。 對(duì)少油斷路器為0.040.06s，SF6和壓縮空氣斷路器約為0.020.04s，真空斷路器約為0.015s。 通常，用全開斷時(shí)間tbr來衡量高壓斷路器分閘速度的快慢，分為高、中、低速三類，在采用無延時(shí)保護(hù)時(shí)，短路計(jì)算時(shí)間tk可取表6-2所示的數(shù)據(jù)。表中tk已經(jīng)計(jì)入了繼保裝置啟動(dòng)及執(zhí)行機(jī)構(gòu)動(dòng)作時(shí)間。若繼電保護(hù)裝置有延時(shí)整定時(shí)，則按表中數(shù)據(jù)加上相應(yīng)的繼電保護(hù)整定時(shí)間。表6-2 無延時(shí)保護(hù)時(shí)校驗(yàn)熱穩(wěn)定的短路計(jì)算時(shí)間斷路器開斷速度斷路器全開斷時(shí)間tbr /s短

51、路計(jì)算時(shí)間tk /s高速斷路器0.080.080.120.120.10.150.2中速斷路器低速斷路器（2）短路開斷計(jì)算時(shí)間 。 斷路器不僅在電路中作為操作開關(guān)，而且在短路時(shí)要作為保護(hù)電器，能迅速可靠地切斷短路電流。為此，斷路器應(yīng)能在動(dòng)靜觸頭剛分離時(shí)刻，可靠開斷短路電流，該短路開斷計(jì)算時(shí)間 應(yīng)為主保護(hù)時(shí)間tpr1和斷路器固有分閘時(shí)間tin之和，即 （6-7） 對(duì)于無延時(shí)保護(hù)，tpr1為保護(hù)啟動(dòng)和執(zhí)行機(jī)構(gòu)時(shí)間之和，傳統(tǒng)的電磁式保護(hù)裝置一般為0.050.06s，微機(jī)保護(hù)裝置一般為0.0160.03s。 高壓斷路器和隔離開關(guān)是發(fā)電廠與變電站中主系統(tǒng)的重要開關(guān)電器。 高壓斷路器主要功能是：正常運(yùn)行時(shí)倒

52、換運(yùn)行方式，把設(shè)備或線路接入電路或退出運(yùn)行，起著控制作用；當(dāng)設(shè)備或線路發(fā)生故障時(shí)，能快速切除故障回路、保證無故障部分正常運(yùn)行，能起保護(hù)作用。 高壓斷路器最大特點(diǎn)：能斷開電氣設(shè)備中負(fù)荷電流和短路電流。 高壓隔離開關(guān)的主要功能：保證高壓電氣設(shè)備及裝置在檢修工作時(shí)的安全，不能用于切斷、投入負(fù)荷電流或開斷短路電流，僅可允許用于不產(chǎn)生強(qiáng)大電弧的某些切換操作。第二節(jié) 高壓斷路器和隔離開關(guān)的原理與選擇 電弧是一束游離的氣體放電現(xiàn)象。 電弧的形成主要是碰撞游離所致。陰極表面發(fā)射出的電子和弧隙中原有的少數(shù)電子在強(qiáng)電場(chǎng)能的作用下，向陽(yáng)極方向運(yùn)動(dòng)，不斷地與其它粒子（如氣體原子、分子）發(fā)生碰撞，將中性粒子中的電子擊出

53、，游離成正離子和新的自由電子，新產(chǎn)生的電子也向陽(yáng)極加速運(yùn)動(dòng)，同樣也會(huì)使它所碰撞的中性質(zhì)點(diǎn)游離。碰撞游離連續(xù)進(jìn)行就可能導(dǎo)致在觸頭間充滿了電子和和離子，從而介質(zhì)被擊穿，電流急劇增大出現(xiàn)光和熱的效應(yīng)而形成電弧。一、電弧的形成與熄滅(一）電弧的形成和弧隙介質(zhì)的游離與去游離 電弧形成之后，維持電弧燃燒所需的游離過程是熱游離。 由于在電弧燃燒過程中，弧柱中的電導(dǎo)很大，則電位梯度很小，電子不能獲得必需的位能，于是碰撞游離已不可能。然而電弧產(chǎn)生之后，弧隙的溫度很高，中性質(zhì)點(diǎn)不規(guī)則熱運(yùn)動(dòng)速度增加，具有足夠動(dòng)能的互相碰撞游離出電子和正離子，這種現(xiàn)象稱為熱游離。 一般氣體開始發(fā)生熱游離的溫度為900010000；金

54、屬蒸氣的熱游離溫度約為40005000。因?yàn)殚_關(guān)電氣設(shè)備的電弧中總有一些金屬蒸氣，而弧心溫度總大于40005000，所以，熱游離的強(qiáng)度足可維持電弧的燃燒。 電弧中發(fā)生游離的同時(shí)，還進(jìn)行著使帶電質(zhì)點(diǎn)減少的復(fù)合和擴(kuò)散的去游離過程。 （1）復(fù)合 復(fù)合是指正離子和負(fù)離子互相吸引、結(jié)合在一起、電荷互相中和的過程。 兩異號(hào)電荷要在一定時(shí)間內(nèi)、處在很近的范圍內(nèi)才能完成復(fù)合過程，兩者相對(duì)速度越大，復(fù)合可能性就越小。因電子質(zhì)量小，易于加速，其運(yùn)動(dòng)速度約為正離子的1000倍，所以電子與正離子直接復(fù)合幾率很小。通常，電子在碰撞時(shí)，先附在中性質(zhì)點(diǎn)上形成負(fù)電荷離子，速度大大減慢，而負(fù)離子與正離子的復(fù)合比電子與正離子間的

55、復(fù)合容易得多。 （2）擴(kuò)散 擴(kuò)散是指帶電質(zhì)點(diǎn)從電弧內(nèi)部逸出而進(jìn)入周圍介質(zhì)中的現(xiàn)象。 擴(kuò)散去游離主要有： 濃度擴(kuò)散，帶電質(zhì)點(diǎn)將由濃度高的弧道向濃度低的弧道周圍擴(kuò)散，使弧道中的帶電質(zhì)點(diǎn)減少； 溫度擴(kuò)散，弧道中的高溫帶電質(zhì)點(diǎn)將向溫度低的周圍介質(zhì)中擴(kuò)散。 游離和去游離是電弧燃燒中的兩個(gè)相反過程，這兩個(gè)過程的動(dòng)平衡，將使電弧穩(wěn)定燃燒。 若游離過程大于去游離過程，將會(huì)使電弧愈加強(qiáng)烈地燃燒。反之，將會(huì)使電弧燃燒減弱，以致最終熄滅。 開關(guān)電氣設(shè)備中，為了加強(qiáng)滅弧能力，都采用各種措施減弱游離過程。從等離子體觀點(diǎn)來看，也就是控制溫度，使觸頭間的介質(zhì)由等離子體態(tài)轉(zhuǎn)化為其它物態(tài)。 交流電弧具有過零值自然熄滅及動(dòng)態(tài)的伏

56、安特性兩大特點(diǎn)。 由于弧柱的熱慣性，電弧溫度變化即熱游離程度變化滯后于電流變化，因而電弧電壓呈現(xiàn)圖6-1所示的馬鞍形。圖6-1 電弧電壓Ua波形(二）交流電弧的熄滅 對(duì)應(yīng)于正弦波電流，半個(gè)波內(nèi)，電弧電壓中間大部分平坦，只有在電流靠近零點(diǎn)，瞬時(shí)值很小時(shí)，電弧電壓升高，呈現(xiàn)為電弧尖峰。圖中A點(diǎn)是電弧產(chǎn)生時(shí)的電壓，稱為燃弧電壓，而B點(diǎn)是電弧熄滅時(shí)的電壓，稱為熄弧電壓。顯然，由于介質(zhì)的熱慣性，燃弧電壓必然大于熄弧電壓。 交流電弧的上述特性，特別是過零值的自然暫時(shí)熄滅，對(duì)采取措施加強(qiáng)去游離，以使在下半周電弧不會(huì)重燃而最終熄滅尤為重要。（1）交流電弧的熄滅條件 決定熄弧的基本因素是弧隙的介質(zhì)強(qiáng)度恢復(fù)過程和

57、加在弧隙上的弧隙電壓恢復(fù)過程。 1） 弧隙介質(zhì)強(qiáng)度恢復(fù)過程 是指在電弧電流過零后，弧隙的絕緣能力在經(jīng)過一定的時(shí)間恢復(fù)到絕緣的正常狀態(tài)的過程，以耐受電壓Ud(t)表示。 弧隙介質(zhì)強(qiáng)度Ud(t)主要由斷路器滅弧裝置的結(jié)構(gòu)和滅弧介質(zhì)的性質(zhì)所決定，隨斷路器型式而異。目前，電力系統(tǒng)中常用的滅弧介質(zhì)有油（變壓器油或斷路器油）、空氣、真空、SF6等。圖6-2 介質(zhì)強(qiáng)度恢復(fù)過程曲線 這是因?yàn)樵陔娀∵^零之前，弧隙充滿著電子和正離子，當(dāng)電流過零后，弧隙的電極極性發(fā)生改變，弧隙中的電子立即向新陽(yáng)極運(yùn)動(dòng)，而比電子質(zhì)量大一千多倍的正離子則基本未動(dòng)，從而在新陰極附近呈現(xiàn)正電荷離子層。其電導(dǎo)很低，顯示出一定的介質(zhì)強(qiáng)度，約在

58、0.11s的短暫時(shí)間內(nèi)有 150250V起始介質(zhì)強(qiáng)度。 圖6-2示出其介質(zhì)強(qiáng)度恢復(fù)過程的典型曲線。 從圖中可以看出：在t=0電流過零瞬間，介質(zhì)強(qiáng)度突然出現(xiàn)0a（0a、0a）升高的現(xiàn)象，稱為近陰極效應(yīng)。 近陰極效應(yīng)特性，交流電弧遠(yuǎn)大于直流電弧，特別對(duì)交流低壓電氣設(shè)備的熄弧有利。 繼后的介質(zhì)強(qiáng)度的增長(zhǎng)速度和恢復(fù)過程，將與電弧電流的大小、介質(zhì)特性、觸頭分離速度和冷卻條件等因素有關(guān)。 2）弧隙電壓恢復(fù)過程 弧隙電壓恢復(fù)過程是指電弧電流自然過零后，電源施加于弧隙的電壓將從不大的熄弧電壓逐漸恢復(fù)到電源電壓的過程，以恢復(fù)電壓Ur（t）表示。該電壓恢復(fù)過程可能是周期性或非周期性的變化過程，這主要取決于系統(tǒng)電路

59、的參數(shù)。 綜上可知，在電弧電流過零時(shí)，弧隙之間同時(shí)存在著介質(zhì)強(qiáng)度恢復(fù)過程和弧隙電壓恢復(fù)過程。電弧熄滅的條件應(yīng)為Ud(t)Ur(t)，反之，弧隙被電擊穿，電弧重燃。（2）高壓斷路器熄滅交流電弧的基本方法 電弧能否熄滅，決定于電弧電流過零時(shí)，弧隙的介質(zhì)強(qiáng)度恢復(fù)速度和弧隙電壓上升速度的競(jìng)爭(zhēng)。加強(qiáng)弧隙的去游離或減小弧隙電壓的恢復(fù)速度，都可以促使電弧熄滅。 現(xiàn)代高壓開關(guān)電氣設(shè)備中，廣泛采用以下幾種方法滅?。?1）利用滅弧介質(zhì)。電弧中的去游離程度，在很大程度上取決于電弧周圍介質(zhì)的特性，如介質(zhì)的傳熱能力、介電強(qiáng)度、熱游溫度和熱容量。這些參數(shù)的數(shù)值越大，則去游離作用越強(qiáng)，電弧就越容易熄滅。 2）采用特殊金屬材

60、料作滅弧觸頭。 熔點(diǎn)高、導(dǎo)熱系數(shù)和熱容量大的耐高溫金屬作觸頭材料，可以減少熱電子發(fā)射和電弧中的金屬蒸氣，抑制游離作用。同時(shí)，觸頭材料還要求有較高的抗電弧、抗熔焊能力。 常用的觸頭材料有銅、鎢合金和銀、鎢合金等。 3）利用氣體或油吹動(dòng)電弧。 在高壓斷路器中利用各種結(jié)構(gòu)形式的滅弧室，使氣體或油產(chǎn)生巨大的壓力并有力地吹向弧隙，將使帶電離子擴(kuò)散和強(qiáng)烈地冷卻而復(fù)合。 吹動(dòng)方向與弧柱軸線平行的叫縱吹，它使電弧冷卻變細(xì)；吹動(dòng)方向與弧柱軸線垂直的叫橫吹，它使電弧拉長(zhǎng)，表面積增大并加強(qiáng)冷卻。 4）采用多斷口熄弧。 每相采用兩個(gè)或更多的斷口串聯(lián)，把長(zhǎng)弧變成短弧，在熄弧時(shí)，斷口把電弧分割成多個(gè)小電弧段，在相等的觸頭