電力《電氣設(shè)備》（上）教案

瀘州職業(yè)技術(shù)學(xué)院

LuzhouVocational&TechnicalCollege

?窗

所屬系部:機(jī)械電力工程系

講授課程：《發(fā)電廠及變電站電氣設(shè)備》（一次部分）

任課教師：王攀

講授班級:05電力

授課學(xué)期：2006-2007上期

瀘州職業(yè)技術(shù)學(xué)院教務(wù)處

2006年8月

瀘州職業(yè)技術(shù)學(xué)院教案

“發(fā)電廠及變電站電氣設(shè)備”課程綜述

本課程的主要內(nèi)容：

本課程是“發(fā)電廠及電力系統(tǒng)”專業(yè)的一門主干專業(yè)課，具有實踐性強(qiáng)、應(yīng)用性廣的特點。通

過本課程的學(xué)習(xí)，可使學(xué)生深入了解發(fā)電廠及變電站電氣一次部分的基本理論，具有電氣運行、安

裝、檢修的能力，為學(xué)習(xí)后續(xù)專業(yè)課、強(qiáng)化職業(yè)技能、增強(qiáng)工作能力打下堅實基礎(chǔ)。

本課程主要介紹了發(fā)電廠及變電站電氣一次部分的知識。全書共10章，內(nèi)容包括：緒論；電力

系統(tǒng)中性點的運行方式；電弧及電氣觸頭的基本理論；電氣設(shè)備及載流導(dǎo)體；電氣主接線；自用電

接線；配電裝置；接地裝置；電氣設(shè)備選擇和電氣總布置。

本課程與其他課程的關(guān)系：

本課程必須在學(xué)完以下相關(guān)課程的基礎(chǔ)上學(xué)習(xí)，效果更好：《電工基礎(chǔ)》，《電機(jī)學(xué)》。當(dāng)然也

作為后續(xù)課程《繼電保護(hù)》，《發(fā)電廠及變電站二次回路》等打下堅實基礎(chǔ)。通過本課程的學(xué)習(xí)，

使學(xué)生從認(rèn)識電站、學(xué)習(xí)電站到設(shè)計電站。

本課程的現(xiàn)狀：

本課程可作為高等專科學(xué)校電力系統(tǒng)繼電保護(hù)及相關(guān)專業(yè)的教材，也可以供從事發(fā)電廠及變電

站設(shè)計、運行、安裝檢修以及管理工作的有關(guān)工程技術(shù)人員的參考。

本課程的發(fā)展：

隨著電力系統(tǒng)的發(fā)展，致使系統(tǒng)容量不斷增加，電壓不斷升高，系統(tǒng)接線越來越復(fù)雜，而且還

隨電子、通信、計算機(jī)和信息科學(xué)等技術(shù)的發(fā)展，繼電保護(hù)由機(jī)電型繼電器構(gòu)成的保護(hù)發(fā)展成重量

輕、體積小、功耗低、靈敏度高、動作速度快、不怕震動的可靠的集成電路保護(hù)。

目前，我國電力工業(yè)已開始進(jìn)入“大機(jī)組”、“大電網(wǎng)”、“超高壓”、“高自動化”的發(fā)展新階段,

科技水平不斷提高，調(diào)度自動化、光纖通信、計算機(jī)控制等高新技術(shù)已在電力系統(tǒng)中得到了廣泛應(yīng)

用。

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授課日期：第一周（星期一1、2節(jié)）教案編號：1

課程名稱班級專業(yè)、層次

電氣設(shè)備機(jī)05電力電力系統(tǒng)及自動化（大專）

課型：理論

教學(xué)方式：講授

教學(xué)資源其它

1、本課程簡介

授課題目（章、節(jié)）

2、電力工業(yè)發(fā)展概況及前景

教材《發(fā)電廠及變電站電氣設(shè)備》吳靚主編水利水電出版

教材和主要參考書參考書《水電站電氣部分》應(yīng)明耕主編浙江大學(xué)出版社

《水電站電氣部分》應(yīng)明耕尹厚豐合編中國水利水電

教學(xué)目的與要求：

1、了解本課程的特點及學(xué)習(xí)目的和學(xué)習(xí)方法

2、了解我國電力工業(yè)發(fā)展概況

教學(xué)重點和難點：

重點：強(qiáng)調(diào)本課程的學(xué)習(xí)目的和方法

難點：課程特點

教學(xué)內(nèi)容與時間安排：

1、本課程簡介（45'）

2、我國電力工業(yè)發(fā)展概況及前景（40）

3、本次課堂小結(jié)（5）

思考題與作業(yè)：

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簡介

一、本課程特點

本課程是電力系統(tǒng)自動化專業(yè)的一門主干專業(yè)課程。具有實踐性強(qiáng)、應(yīng)用性廣的特點。通

過本課程的學(xué)習(xí)，可使學(xué)生深入了解發(fā)電廠及變電站電氣一次部分的基本理論，具有電氣運行、

安裝、檢修的能力，為學(xué)習(xí)后續(xù)專業(yè)課、強(qiáng)化職業(yè)技能、增強(qiáng)工作能力打下堅實基礎(chǔ)。通過本

課程的學(xué)習(xí)，使學(xué)生從認(rèn)識電站、學(xué)習(xí)電站到設(shè)計電站。

二、本課程學(xué)習(xí)內(nèi)容

1、理論學(xué)習(xí)電站（變電站）

2、課程設(shè)計電站（變電站）

三、學(xué)習(xí)要求

1、學(xué)時安排

2、預(yù)習(xí)、復(fù)習(xí)

3、查資料

4、按時完成作業(yè)

第一章緒論

§1-1電力工業(yè)發(fā)展概況及前景

一'我國的幾個大型水電站

「甘肅永靖的劉家峽：122.5萬KW

J長江葛洲壩水電站：271.5萬KW

〔長江的三峽水電站：1840萬KW

二、四川內(nèi)的大型水電站

「二灘水電站：330萬KW

1金沙江的溪落渡電站：1080萬KW

〔向家壩水電站：500萬KW

三、水電站的型號

「大型水電站：25萬KW及以上

J中型水電站：2.5~25萬KW

〔小型水電站：2.5萬隊以下

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授課日期：第一周（星期三3、4節(jié)）教案編號：2

課程名稱班級專業(yè)、層次

電氣設(shè)備機(jī)05電力電力系統(tǒng)及自動化（大專）

課型：理論

教學(xué)方式：講授

教學(xué)資源其它

授課題目（章、節(jié)）§1-2電力系統(tǒng)基本概念

教材《發(fā)電廠及變電站電氣設(shè)備》吳靚主編水利水電出版

教材和主要參考書參考書《水電站電氣部分》應(yīng)明耕主編浙江大學(xué)出版社

《水電站電氣部分》應(yīng)明耕尹厚豐合編中國水利水電

教學(xué)目的與要求：

1、掌握電力系統(tǒng)的基本概念及發(fā)電廠、變電站的常見類型

2、了解電力系統(tǒng)的優(yōu)越性，特點及運行要求

教學(xué)重點和難點：

重點：電力系統(tǒng)的基本概念和發(fā)電廠常見類型

難點：各種類內(nèi)型發(fā)電廠的能量轉(zhuǎn)換過程

教學(xué)內(nèi)容與時間安排：

1、復(fù)習(xí)上次課內(nèi)容，組織教學(xué)引入新課（5'）

2、電力系統(tǒng)基本概念（20，）

3、發(fā)電廠、變電站及電力網(wǎng)的常見類型（40'）

4、、電力系統(tǒng)的優(yōu)越性（10'）

5、電力系統(tǒng)運行的特點及運行要求（10，）

6、本次課堂小結(jié)，布置作業(yè)（51）

思考題與作業(yè)：

1、發(fā)電廠的常見類型包括哪些？

2、衡量電能質(zhì)量的指標(biāo)是什么？

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第一章緒論

§1-2電力系統(tǒng)基本概念

一、電力系統(tǒng)

發(fā)電廠變電站變電站用戶

水輪機(jī)發(fā)電機(jī)升壓變壓器輸電線路降壓變壓器用電設(shè)備

水庫毋

-電力網(wǎng)-

電力系統(tǒng)

動力系統(tǒng)

1、發(fā)電廠的類型

1）水力發(fā)電廠

水流位能（動能）一機(jī)械能一電能

r堤壩式：壩后式、壩內(nèi)式、河床式、地下式

按集中落差方式分，引水式

I混合式

「有調(diào)節(jié)水電站

按運行方式分無調(diào)節(jié)水電站

〔抽水蓄能水電站

2）火力發(fā)電廠

燃料的化學(xué)能（燃燒）一熱能一機(jī)械能一電能

r凝汽式發(fā)電廠：30%~40%

I熱電廠：60%~70%

3）核電廠

原子核裂變能量一熱能一機(jī)械能一電能

2、變電站的類型

1）樞紐變電站：330KV及以上

2）中間變電站：220?330KV

3）地區(qū)變電站：110?220KV

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4）企業(yè)變電站:35-220KV

5）終端變電站:10~110KV

3、電力網(wǎng)

1）按供電范圍、輸送功率和電壓等級分

「地方電力網(wǎng)：110KV及以下（10KV及以下f配電網(wǎng)）

I區(qū)域電力網(wǎng)：110KV以上

2）按結(jié)構(gòu)特征分

j?開式電力網(wǎng)：單電源

I閉式電力網(wǎng)：多電源

3）按電壓等級分

［低壓：1KV及以下

高壓：1?330KV

<

超高壓：330-1000KV

I特高壓：1000KV

二'電力系統(tǒng)的優(yōu)越性

1、提高了電力網(wǎng)運行的可靠性

2、提高了供電的穩(wěn)定性

3、提高了發(fā)電的經(jīng)濟(jì)性

三、電力系統(tǒng)運行的特點及運行要求

1、特點

2、基本要求

安全、可靠、優(yōu)質(zhì)、經(jīng)濟(jì)

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授課日期：第一周（星期五1、2節(jié)）教案編號：3

課程名稱班級專業(yè)、層次

電氣設(shè)備機(jī)05電力電力系統(tǒng)及自動化（大專）

課型：理論

教學(xué)方式：講授

教學(xué)資源其它

授課題目（章、節(jié)）§1-3電氣設(shè)備概述及額定參數(shù)

教材《發(fā)電廠及變電站電氣設(shè)備》吳靚主編水利水電出版

教材和主要參考書參考書《水電站電氣部分》應(yīng)明耕主編浙江大學(xué)出版社

《水電站電氣部分》應(yīng)明耕尹厚豐合編中國水利水電

教學(xué)目的與要求：

1、了解發(fā)電廠、變電站常用的主要電氣設(shè)備

2、掌握額定電壓的確定方法

教學(xué)重點和難點：

重點：常用的主要電氣設(shè)備

難點：額定電壓的確定方法

教學(xué)內(nèi)容與時間安排：

1、復(fù)習(xí)上次課內(nèi)容，組織教學(xué)引入新課（5'）

2、主要電氣設(shè)備作用'文字符號'圖形符號（40）

3、電氣設(shè)備額定參數(shù)的定義及確定方法（40’）

4、本次課堂小結(jié)，布置作業(yè)（5’）

思考題與作業(yè)：

1、什么是一次設(shè)備和二次設(shè)備？它們各包括哪些內(nèi)容？

2、補(bǔ)充題

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第一章緒論

§1-3電氣設(shè)備概述及額定參數(shù)

一、主要電氣設(shè)備

1、一次設(shè)備：指直接參與生產(chǎn)、輸送、分配電能的電氣設(shè)備

1)能量轉(zhuǎn)換設(shè)備：G(F)T(B)M(D)

2)開關(guān)設(shè)備：QF(DL)QS(G)FU(RD)Q(HK)

「保護(hù)電器：QFFU

J操作電器：QFQ

I隔離電器：QSQ

3)截流導(dǎo)體：母線、電纜、絕緣子

4)互感器：TA(LH)TV(YH)

5)限流電抗器:L(DK)

限壓避雷器：FV(BL)

2、二次設(shè)備：對電氣一次設(shè)備的工作狀況進(jìn)行監(jiān)測、控制和保護(hù)的輔助性電氣設(shè)備

1)各種測量儀表和錄波裝置

2)控制電器和自動裝置

3)繼電器和信號裝置

4)控制電纜、小母線、連接線

二、電氣設(shè)備的額定參數(shù)

1、額定電壓：

按長期正常工作時具有最大經(jīng)濟(jì)效果所規(guī)定的電壓

1)我國交流電網(wǎng)額定電壓U-

0.220.38610351102203305007501075KV

2)用電設(shè)備額定電壓U,用=〃

3)發(fā)電機(jī)額定電壓U,G=L05Ue

4)變壓器的額定電壓

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升壓變壓器：一次繞組：UeTI=UeG=1.05Uf

「1.1U?(、》7.5%)或35KV及以上

二次繞組:U“2=Y

11.05U?<7.5%=或10KV及以下

=

-一次繞組：Uej-1ue

降壓變壓器：<

【二次繞組：同升壓變壓器

2、額定電流：指周圍介質(zhì)在額定環(huán)境溫度時，其絕緣和載流導(dǎo)體及其連接的長期發(fā)熱溫度不

超過極限值所允許長期通過的最大電流值

我國采用的周圍介質(zhì)額定溫度：

1)電力變壓器和大部分電器(如QF、QS、TA、TV)的額定周圍空氣溫度為40°C。

2)敷設(shè)在空氣中的母線、電纜和絕緣導(dǎo)線為25°C?

3)埋設(shè)在地下的電力電纜的額定泥土溫度為25°C?

3、額定容量

T：S?=百I,、(KVA)

G：Pe=S0C0S9=6\eLCOS(P(KW)

M:Pe=V3IeCOS9(KW)

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授課日期：第二周（星期一1、2節(jié)）教案編號：4

課程名稱班級專業(yè)、層次

電氣設(shè)備機(jī)05電力電力系統(tǒng)及自動化（大專）

課型：理論

教學(xué)方式：講授

教學(xué)資源其它

授課題目（章、節(jié)）§2-1中性點不接地系統(tǒng)

教材《發(fā)電廠及變電站電氣設(shè)備》吳靚主編水利水電出版

教材和主要參考書參考書《水電站電氣部分》應(yīng)明耕主編浙江大學(xué)出版社

《水電站電氣部分》應(yīng)明耕尹厚豐合編中國水利水電

教學(xué)目的與要求：

1、了解中性點運行方式的意義和類別

2、掌握中性點不接地系統(tǒng)運行方式的特點及應(yīng)用

教學(xué)重點和難點：

重點：中性點不接地系統(tǒng)運行方式的特點

難點：作相量圖分析該運行方式單相接地故障時的電流電壓特點

教學(xué)內(nèi)容與時間安排：

1、復(fù)習(xí)上次課內(nèi)容，組織教學(xué)引入新課（5'）

2、中性點不接地系統(tǒng)正常運行時的特點（i（r）

3、中性點不接地系統(tǒng)單相接地故障運行時的特點（60，）

4、結(jié)論（10'）

5、本次課堂小結(jié)，布置作業(yè)（5）

思考題與作業(yè)：

1、電力系統(tǒng)中性點運行方式有哪幾種？

2、中性點不接地系統(tǒng)單相接地時電流和電壓有何變化？

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第二章電力系統(tǒng)中性點的運行方式

中性點不接地系統(tǒng)、

r小接地系統(tǒng)

中性點經(jīng)消弧線圈接地系統(tǒng)J

中性點直接接地系統(tǒng)大接地系統(tǒng)

§2-1中性點不接地系統(tǒng)

一、正常運行

u.

C=C=C=C=

ABCUA=UB=Uc=U網(wǎng)I,；,A=IC,BIc.C=Ie=V^=WCU*

AC

由于UA、UB、Uc三相對稱，即uN=UA+UB+Uc=0

貝/c.A->Ic.B\Ic.C二相對稱，即1co~1c.A+/c,B+/c,C=0

結(jié)論：地中沒有零序電容電流流過

中性點對地電位為零。

二'單相接地故障運行（C相）

1、電壓情況

r接地相電壓降低一為0

非接地相電壓升高一為線電壓（6倍）

（

中性點對地電壓升高一相電壓（方向與故障相電壓相反）

,產(chǎn)生零序電壓：Uo=UN=-Uc

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瀘州職業(yè)技術(shù)學(xué)院教案

故障相電容電流：1；,=0

J非接地相電容電流：I；/=CICO=V3WCU*

l接地點電容電流：Ic-y/3Ic.c-3I8=3wcU

<■".ig

即：接地點電容電流為正常時一相對地電容電流的3倍

電容電流的經(jīng)驗算法：

r對架空線路：（A）

0350

I對電纜線路：［「膽（A）

三、小結(jié)

1、接地相電壓降低為0,非接地相電壓升高為線電壓。則絕緣水平按線電壓考慮。35KV及以下

2、線電壓仍然對稱，可以繼續(xù)運行1至2h。則供電可靠性提高。

3、Ic=3Ico（產(chǎn)生電?。?/p>

發(fā)電機(jī)：IC<5A6?10KV網(wǎng)絡(luò)：Ic<30A35KV及以上網(wǎng)絡(luò)：1,.<10A

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授課日期：第二周（星期三3、4節(jié)）教案編號：5

課程名稱班級專業(yè)、層次

電氣設(shè)備機(jī)05電力電力系統(tǒng)及自動化（大專）

課型：理論

教學(xué)方式：講授

教學(xué)資源其它

授課題目（章、節(jié)）§2-2中性點經(jīng)消弧線圈接地系統(tǒng)

教材《發(fā)電廠及變電站電氣設(shè)備》吳靚主編水利水電出版

教材和主要參考書參考書《水電站電氣部分》應(yīng)明耕主編浙江大學(xué)出版社

《水電站電氣部分》應(yīng)明耕尹厚豐合編中國水利水電

教學(xué)目的與要求：

1、了解消弧線圈的工作原理

2、了解中性點經(jīng)消弧線圈接地系統(tǒng)運行特點及應(yīng)用

教學(xué)重點和難點：

重點：中性點經(jīng)消弧線圈接地系統(tǒng)運行的特點

難點：補(bǔ)償方式

教學(xué)內(nèi)容與時間安排：

1、復(fù)習(xí)上次課內(nèi)容，組織教學(xué)引入新課（5'）

2、消弧線圈的工作原理（40'）

3、補(bǔ)償方式（30'）

4、中性點經(jīng)消弧線圈接地系統(tǒng)發(fā)生單相接地時電流、電壓特點（10'）

5、本次課堂小結(jié)，布置作業(yè)（5）

思考題與作業(yè)：

中性點經(jīng)消弧線圈接地系統(tǒng)中補(bǔ)償方式有哪幾種？廣泛采用哪一種？

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第二章電力系統(tǒng)中性點的運行方式

§2-2中性點經(jīng)消弧線圈接地系統(tǒng)

一、消弧線圈的工作原理

Uc

［中性點對地電位為零：UN=O

《消弧線圈中無電流：IL=O

I流過地中的電容電流為零：7(,=0

2、單相接地時

中性點電位升高為相電壓：UN=~UC

消弧線圈中出現(xiàn)感性電流：//.與相差180°

流過接地點電流：幾+晨(相互抵消)

二、補(bǔ)償方式

1、全補(bǔ)償：L=Ic即一L=30C出現(xiàn)諧振過電壓

coL

2、欠補(bǔ)償：1乙<I。即二一<3勿C出現(xiàn)諧振過電壓

Lca)L

3、過補(bǔ)償：屋>I。即一L>3OC廣泛采用

LcCOL

三、電流、電壓特點同不接地系統(tǒng)

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授課日期：第二周（星期五1、2節(jié)）教案編號：6

課程名稱班級專業(yè)、層次

電氣設(shè)備機(jī)05電力電力系統(tǒng)及自動化（大專）

課型：理論

教學(xué)方式：講授

教學(xué)資源其它

§2-3中性點直接接地系統(tǒng)

授課題目（章、節(jié)）

§2-4中性點不同接地方式的比較和應(yīng)用范圍

教材《發(fā)電廠及變電站電氣設(shè)備》吳靚主編水利水電出版

教材和主要參考書參考書《水電站電氣部分》應(yīng)明耕主編浙江大學(xué)出版社

《水電站電氣部分》應(yīng)明耕尹厚豐合編中國水利水電

教學(xué)目的與要求：

1、了解中性點直接接地系統(tǒng)運行的特點及應(yīng)用

2、了解中性點不同接地方式的比較和應(yīng)用

教學(xué)重點和難點：

重點：中性點直接接地系統(tǒng)單相接地時的電流電壓特點

難點：不同接地方式的比較應(yīng)用

教學(xué)內(nèi)容與時間安排：

1、復(fù)習(xí)上次課內(nèi)容，組織教學(xué)引入新課（5'）

2、中性點直接接地系統(tǒng)（40'）

3、中性點不同接地方式的比較和應(yīng)用范圍（40）

4、本次課堂小結(jié)，布置作業(yè)（5'）

思考題與作業(yè)：

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第二章電力系統(tǒng)中性點的運行方式

§2-3中性點直接接地系統(tǒng)

一、接線

二、單相接地時

1、電壓情況（C相）

「接地相電壓降低一為o

非接地相電壓不變一為相電壓

中性點對地電壓不變f為0

2、電流情況

形成短路一危害大一裝設(shè)繼電保護(hù)一跳閘切除故障（供電可靠性降低）

§2-4中性點不同接地系統(tǒng)方式的比較和應(yīng)用范圍

一、中性點不同接地方式的比較

1、供電可靠性（小接地系統(tǒng)優(yōu)先）

2、過電壓與絕緣水平（大接地系統(tǒng)優(yōu)先）

3、繼電保護(hù)（大接地系統(tǒng)優(yōu)先）

4、對通信的干擾（小接地系統(tǒng)優(yōu)先）

5、系統(tǒng)穩(wěn)定性（小接地系統(tǒng)優(yōu)先）

二、中性點運行方式的應(yīng)用范圍

,35KY及以下：采用小接地系統(tǒng)

1110KV及以上：采用大接地系統(tǒng)

-16-

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授課日期：第三周（星期一1、2節(jié)）教案編號：7

課程名稱班級專業(yè)、層次

電氣設(shè)備機(jī)05電力電力系統(tǒng)及自動化（大專）

課型：理論

教學(xué)方式：講授

教學(xué)資源其它

授課題目（章、節(jié)）第三章電弧及電氣觸頭的基本理論

教材《發(fā)電廠及變電站電氣設(shè)備》吳靚主編水利水電出版

教材和主要參考書參考書《水電站電氣部分》應(yīng)明耕主編浙江大學(xué)出版社

《水電站電氣部分》應(yīng)明耕尹厚豐合編中國水利水電

教學(xué)目的與要求：

1、了解電弧的形成過程及熄滅方法

2、了解電氣觸頭的要求及結(jié)構(gòu)

教學(xué)重點和難點：

重點：電弧的形成過程及熄滅方法

難點：電氣觸頭的結(jié)構(gòu)

教學(xué)內(nèi)容與時間安排：

1、復(fù)習(xí)上次課內(nèi)容，組織教學(xué)引入新課（5'）

2、電弧的形成過程及熄滅方法（40'）

3、電氣觸頭（40'）

4、本次課堂小結(jié)，布置作業(yè)（5'）

思考題與作業(yè)：

-17-

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第三章電弧及電氣觸頭的基本理論

§3-1電弧的形成和熄滅

一、電弧的形成

1、游離過程形式

r強(qiáng)電場發(fā)射（E=±）

U

J熱電子發(fā)射

碰撞游離

'熱游離

2、去游離過程形式

「復(fù)合

i擴(kuò)散

3、電弧的形成

「游離大于去游離電弧劇烈燃燒

J游離小于去游離

電弧熄滅

〔游離等于去游離

電弧穩(wěn)定燃燒

4、電弧的特點

1）電弧是一種離子通道（載流通道）：只有觸頭間的電弧熄滅后，電流才真正切斷。

2）電弧的溫度很高：容易燒壞觸頭，或使觸頭周圍的絕緣材料遭受破壞。

3）電弧燃燒時間過長，壓力過高，有可能使電器發(fā)生爆炸事故。

二、電弧的熄滅

1、提高觸頭間的開斷速度（分閘彈簧）

2、冷卻電?。ㄓ?、SF6、真空、壓縮空氣）

3、增大絕緣介質(zhì)氣體壓力

4、吹弧

5、將觸頭置于真空密室中

-18-

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§3-4電氣觸頭

一、電氣觸頭

電氣觸頭是指兩個或幾個導(dǎo)體之間相互接觸的部分。

二、對電氣觸頭的基本要求

1、結(jié)構(gòu)可靠

2、導(dǎo)電性和接觸性好

3、發(fā)熱溫度不高

4、抗熔焊合抗電弧好

5、動（熱）穩(wěn)定夠

三、觸頭的分類和結(jié)構(gòu)

1、按接觸面的形式分

r平面觸頭（適用于低壓開關(guān)中）

J線觸頭（適用于高低壓開關(guān)中）

〔點觸頭（適用于繼電器和開關(guān)電器的輔助觸點）

2、按結(jié)構(gòu)形式分

1）可斷觸頭

r刀形觸頭（高壓QS,低壓閘刀）

i指形觸頭（高壓QF）

〔插座式觸頭

2）固定觸頭

3）滑動觸頭

-19-

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授課日期：第三周（星期三3、4節(jié)）教案編號：8

課程名稱班級專業(yè)、層次

電氣設(shè)備機(jī)05電力電力系統(tǒng)及自動化（大專）

課型：理論

教學(xué)方式：講授

教學(xué)資源其它

第四章電氣設(shè)備及載流導(dǎo)體

授課題目（章、節(jié)）

§4-1高壓開關(guān)電器一、高壓斷路器的基本概念

教材《發(fā)電廠及變電站電氣設(shè)備》吳靚主編水利水電出版

教材和主要參考書參考書《水電站電氣部分》應(yīng)明耕主編浙江大學(xué)出版社

《水電站電氣部分》應(yīng)明耕尹厚豐合編中國水利水電

教學(xué)目的與要求：

1、掌握斷路器的工作原理及作用

2、掌握斷路器的電氣參數(shù)

教學(xué)重點和難點：

重點：斷路器的作用原理及電氣參數(shù)

難點：斷路器的電氣參數(shù)

教學(xué)內(nèi)容與時間安排：

1、復(fù)習(xí)上次課內(nèi)容，組織教學(xué)引入新課（5'）

2、開關(guān)電器的分類（20）

3、高壓開關(guān)電器的作用及基本要求（20）

4、高壓開關(guān)電器的電氣參數(shù)（40）

5、本次課堂小結(jié)，布置作業(yè)（5）

思考題與作業(yè)：

1、高壓斷路器的作用。

2、高壓斷路器的基本性能參數(shù)包括哪些？各自的含義？

-20-

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第四章電氣設(shè)備及載流導(dǎo)體

§4-1高壓開關(guān)電器

一、開關(guān)電氣的分類

1、按電壓高低分

「高壓開關(guān)電器1KV以上

I低壓開關(guān)電器1KV以下

2、按安裝場所分

「戶內(nèi)式

L戶外式

3,按功能分

,斷路器

隔離開關(guān)

I負(fù)荷開關(guān)

〔熔斷器

二'高壓斷路器QF

1、作用

「控制作用：即根據(jù)電網(wǎng)運行的需要，將部分電氣設(shè)備或線路投入或退出運行

I保護(hù)作用：即在電氣設(shè)備或電力線路發(fā)生故障時，繼電保護(hù)裝置發(fā)出跳閘信號，起動斷路器,

將故障部分設(shè)備或線路從電網(wǎng)中迅速切除，確保電網(wǎng)中無故障部分的正常運行。

2、對高壓斷路器的基本要求

1）工作可靠

2）具有足夠的開斷能力

3）動作快速

4）具有自動重合閘功能

5）結(jié)構(gòu)簡單，經(jīng)濟(jì)合理

3、斷路器的基本參數(shù)

1）、額定電壓U,：指斷路器長時間運行能承受的正常工作電壓。（決定了絕緣水平、尺寸、

滅弧條件）

-21-

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2）、額定電流I,：指斷路器的觸頭結(jié)構(gòu)和導(dǎo)電部分在規(guī)定環(huán)境溫度下允許通過的長期工作電流,

其相應(yīng)的發(fā)熱溫度不會超過國家標(biāo)準(zhǔn)。（決定了截面，結(jié)構(gòu)）

3）、額定開斷電流I處：指斷路器在額定電壓下能可靠斷開的最大斷路電流的有效值。

4）、額定開斷容量S血,=g、Iekd

5）、動穩(wěn)定電流（極限通過電流）id,.：指斷路器在沖擊短路電流作用下，承受電動力的能力。

（決定了機(jī)械強(qiáng)度）

6）、熱穩(wěn)定電流1,：指斷路器承受短路電流熱效應(yīng)的能力。（利用熱穩(wěn)定時間t,對應(yīng)的I，）

7）、開斷時間t^：從操作機(jī)構(gòu)跳閘線圈接通跳閘脈沖起，到三相電弧完全熄滅時止的一段時間。

（等于斷路器的固有分閘時間和熄弧時間之和）

-22-

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授課日期：第三周（星期五1、2節(jié)）教案編號：9

課程名稱班級專業(yè)、層次

電氣設(shè)備機(jī)05電力電力系統(tǒng)及自動化（大專）

課型：理論

教學(xué)方式：講授

教學(xué)資源其它

第四章電氣設(shè)備及載流導(dǎo)體

授課題目（章、節(jié)）

§4-1高壓開關(guān)電器二、高壓斷路器的操作機(jī)構(gòu)

教材《發(fā)電廠及變電站電氣設(shè)備》吳靚主編水利水電出版

教材和主要參考書參考書《水電站電氣部分》應(yīng)明耕主編浙江大學(xué)出版社

《水電站電氣部分》應(yīng)明耕尹厚豐合編中國水利水電

教學(xué)目的與要求：

1、掌握斷路器操作機(jī)構(gòu)的組成及動作原理

2、了解斷路器操作機(jī)構(gòu)的分類和基本要求

教學(xué)重點和難點：

重點：掌握斷路器操作機(jī)構(gòu)的組成及動作原理

難點：操作機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)

教學(xué)內(nèi)容與時間安排：

1、復(fù)習(xí)上次課內(nèi)容，組織教學(xué)引入新課（5'）

2、斷路器操作機(jī)構(gòu)的組成及分類（25，）

3、斷路器操作機(jī)構(gòu)的動作原理（30'）

4、斷路器操作機(jī)構(gòu)的基本要求（5'）

5、高壓斷路器的分類（2（T）

6、本次課堂小結(jié)，布置作業(yè)（51）

思考題與作業(yè)：

-23-

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第四章電氣設(shè)備及載流導(dǎo)體

§4-1高壓開關(guān)電器

二、高壓斷路器QF

4、高壓斷路器的操作機(jī)構(gòu)

1）高壓斷路器的操作機(jī)構(gòu)的組成

j?操動機(jī)構(gòu)：由動力機(jī)構(gòu)，扣住機(jī)構(gòu)、脫扣機(jī)構(gòu)等組成

I傳動機(jī)構(gòu)：由拉桿、提升機(jī)構(gòu)、緩沖機(jī)構(gòu)等組成

2）高壓斷路器的操作機(jī)構(gòu)的分類

手動型（S）、電磁型（D）、液壓型（Y）、氣壓型（Q）、彈簧型（T）

4）電磁型操作機(jī)構(gòu)的動作原理

J合閘過程：

'跳閘過程：

5）高壓斷路器的操作機(jī)構(gòu)的基本要求

，具有足夠的合閘功率

能維持?jǐn)嗦菲魈幵诤祥l位置

有可靠的分閘裝置和足夠的分閘速度

具有自由脫扣裝置

保證分、合動作準(zhǔn)確、連續(xù)

【結(jié)構(gòu)簡單、體積小、價格低廉

5、高壓斷路器的分類：/一「額定電流

（按滅弧介質(zhì)的不同分）|/________額定電壓

，油斷路器：少油式（S）；多油式（D）_____________________設(shè)計序號

壓縮空氣斷路器（K）--------------------------使用環(huán)境N、W

真空斷路器（Z）斷路器類型

【SF6斷路器（L）

-24-

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授課日期：第四周（星期一1、2節(jié)）教案編號：10

課程名稱班級專業(yè)、層次

電氣設(shè)備機(jī)05電力電力系統(tǒng)及自動化（大專）

課型：理論

教學(xué)方式：講授

教學(xué)資源其它

第四章電氣設(shè)備及載流導(dǎo)體

授課題目（章、節(jié)）

§4-1高壓開關(guān)電器三、少油式高壓斷路器

教材《發(fā)電廠及變電站電氣設(shè)備》吳靚主編水利水電出版

教材和主要參考書參考書《水電站電氣部分》應(yīng)明耕主編浙江大學(xué)出版社

《水電站電氣部分》應(yīng)明耕尹厚豐合編中國水利水電

教學(xué)目的與要求：

1、了解少油式斷路器的結(jié)構(gòu)

2、掌握少油式斷路器的滅弧裝置和滅弧原理

教學(xué)重點和難點：

重點：掌握少油式斷路器的滅弧原理

難點：少油式斷路器的結(jié)構(gòu)

教學(xué)內(nèi)容與時間安排：

1、復(fù)習(xí)上次課內(nèi)容，組織教學(xué)引入新課（5'）

2、SN10系列戶內(nèi)式少油斷路器（40）

3、SW6系列戶外式少油斷路器（45）

4、本次課堂小結(jié)，布置作業(yè)（5'）

思考題與作業(yè)：

1、簡述高壓斷路器的作用。

2、高壓斷路器的基本性能參數(shù)包括哪些？各自的含義？

-25-

瀘州職業(yè)技術(shù)學(xué)院教案

第四章電氣設(shè)備及載流導(dǎo)體

§4-1高壓開關(guān)電器

二、高壓斷路器QF

6、少油式高壓斷路器

r35KV以下：戶內(nèi)式SN10

{35KV以上：戶外式SW6

I35KV：戶內(nèi)、戶外式

1)SN10系列戶內(nèi)式少油斷路器

①結(jié)構(gòu)圖4-3

r箱體：三相獨立

1框架

-機(jī)械傳動機(jī)構(gòu)

②滅弧原理圖4-4

「三級橫吹

\一級縱吹

〔機(jī)械油吹

2)SW6系列戶外式少油斷路器

①結(jié)構(gòu)圖4-5

<滅弧室：兩個對稱組成V形「單柱雙斷口110KV

機(jī)構(gòu)箱<雙柱四斷口220KV

〔三柱六斷口

1支持瓷瓶330KV

(底座

②滅弧原理

/縱橫吹

I機(jī)械油吹

3)油斷路器的特點

-優(yōu)點：結(jié)構(gòu)簡單，價格便宜

一缺點：油在滅弧過程中容易碳化，所以檢修周期短，維護(hù)工作量大；再加上油會造成對

環(huán)境的污染大又容易引發(fā)火災(zāi)。

-26-

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授課日期：第四周（星期三3、4節(jié)）教案編號：11

課程名稱班級專業(yè)、層次

電氣設(shè)備機(jī)05電力電力系統(tǒng)及自動化（大專）

課型：理論

教學(xué)方式：講授

教學(xué)資源其它

第四章電氣設(shè)備及載流導(dǎo)體

授課題目（章、節(jié)）

§4-1高壓開關(guān)電器四、SF6高壓斷路器

教材《發(fā)電廠及變電站電氣設(shè)備》吳靚主編水利水電出版

教材和主要參考書參考書《水電站電氣部分》應(yīng)明耕主編浙江大學(xué)出版社

《水電站電氣部分》應(yīng)明耕尹厚豐合編中國水利水電

教學(xué)目的與要求：

1、了解SF6氣體的特點

2、掌握SF6斷路器的結(jié)構(gòu)及滅弧原理

教學(xué)重點和難點：

重點：掌握SF6斷路器的結(jié)構(gòu)及滅弧原理

難點：掌握SF6斷路器的結(jié)構(gòu)及滅弧原理

教學(xué)內(nèi)容與時間安排：

1、復(fù)習(xí)上次課內(nèi)容，組織教學(xué)引入新課（5'）

2、SF6斷路器的發(fā)展（20）

3、SF6氣體的特點（20）

4、SF6斷路器的滅弧裝置（40）

5、本次課堂小結(jié)，布置作業(yè)（5）

思考題與作業(yè)：

1、簡述高壓斷路器的分類，各自采用的滅弧介質(zhì)是什么？

2、解釋下列符號的含義：CS2CY3CT7CD10LW8-35/2000

SN10-101/1000DW6-35/400

-27-

瀘州職業(yè)技術(shù)學(xué)院教案

第四章電氣設(shè)備及載流導(dǎo)體

§4-1高壓開關(guān)電器

二、高壓斷路器QF

7、SF6高壓斷路器

1)SF6斷路器的發(fā)展

2)SF6氣體的特點

①、SF6氣體是一種無色、無嗅、無毒和不可燃的惰性氣體，是目前在高壓電器中使用

的最優(yōu)良的滅弧介質(zhì)和絕緣介質(zhì)。

②、SF6氣體是電負(fù)性氣體，即其分子和原子具有很強(qiáng)的吸附自由電子的能力，可以大

量吸附弧隙中參與導(dǎo)電的自由電子，生成負(fù)離子。由于負(fù)離子的運動要比自由電子

慢得多，因此很容易和正離子復(fù)合成中性的分子和原子，大大加快了電流過零時的

弧隙介質(zhì)強(qiáng)度的恢復(fù)。

3)SF6斷路器的滅弧裝置

①、壓氣式滅弧裝置

圖4-8

在開斷過程中，壓氣缸與動觸頭同時運動，將壓氣缸內(nèi)的SF6氣體壓縮而使壓力升

高。觸頭分離后，噴口被打開，高壓力的氣體由噴口處向外排出，實現(xiàn)縱吹而將電弧

熄滅。11OKV及以上廣泛使用。

②、旋弧式滅弧裝置

圖4-9

廣泛用于10KV,35KVSF6斷路器

③自能式滅弧裝置

圖4-10

正在發(fā)展中的新一代的滅弧裝置，目前廣泛用于110KV、220KV

-28-

瀘州職業(yè)技術(shù)學(xué)院教案

授課日期：第四周(星期五1、2節(jié))教案編號：12

課程名稱班級專業(yè)、層次

電氣設(shè)備機(jī)05電力電力系統(tǒng)及自動化(大專)

課型：理論

教學(xué)方式：講授

教學(xué)資源其它

第四章電氣設(shè)備及載流導(dǎo)體

授課題目(章、節(jié))

§4-1高壓開關(guān)電器五、隔離開關(guān)

教材《發(fā)電廠及變電站電氣設(shè)備》吳靚主編水利水電出版

教材和主要參考書參考書《水電站電氣部分》應(yīng)明耕主編浙江大學(xué)出版社

《水電站電氣部分》應(yīng)明耕尹厚豐合編中國水利水電

教學(xué)目的與要求：

1、掌握隔離開關(guān)的作用

2、了解隔離開關(guān)的種類和結(jié)構(gòu)特點

教學(xué)重點和難點：

重點：掌握隔離開關(guān)的作用

難點：隔離開關(guān)的結(jié)構(gòu)

教學(xué)內(nèi)容與時間安排：

1、復(fù)習(xí)上次課內(nèi)容，組織教學(xué)引入新課(5')

2、隔離開關(guān)的作用(20)

3、隔離開關(guān)的分類(20)

4、隔離開關(guān)的操作原則(20)

5、隔離開關(guān)的結(jié)構(gòu)(20)

5、本次課堂小結(jié)，布置作業(yè)(51)

思考題與作業(yè)：

1、隔離開關(guān)的作用是什么？

2、隔離開關(guān)的操作原則