1、工廠變配電、電力系統的概述一、教學目的：1) 、使學生了解變配電系統的有關知識，變配電系統中各個環節的作用。2) 、工廠變配電在供電系統中所處的位置和作用。3) 、用戶負荷的分類4) 、了解電網電壓等級及電氣設備的額定值得知識。5) 、了解電力系統中性點的運行方式6) 、工廠供電的有關知識二、教學重點：1) 、對供電系統的認識及各個部分的作用。2) 、電壓等級的分類和設備額定值得概念。3) 、電力系統中性點的運行方式三、教學內容(一) 、電力系統及其組成電能不能存貯，產、供、用是同時進行，這就需要將發電、變電、輸電、用電各個環節組成一個發、供、用的整體。為了提高供電的可靠性，實際中將各個單獨的

2、發電廠并聯起來運行。電力系統的定義是：由不同類型的發電機、升降壓變電所、輸配電線路、配電裝置及電能用戶組成的對電能進行不間斷生產、傳輸、分配和使用的聯合系統。組成：發電廠、變、配電所機用戶、電力網、發電廠：是電力網的中心環節，它將不同形式的能源轉換為電能，根據轉換能量的性質來分，有水力電廠，火力電廠、核電廠、風力電廠等。按電廠能量大小來分， 有 區域性電廠( 大容量電廠)、 地方性電廠(中小型電廠)、 自備電廠 (多數為火力電廠)。變電所：是接受電能和分配電能并改變電壓的樞紐，是發電廠到用戶之間的重要環節。組成： 電力變壓器、室內外配電裝置、繼電保護、自動裝置及監視系統。一般將從 110kv

3、以上的網絡受電把電壓降到35-110kv 的環節叫一次變電。供電范圍大，是系統與發電廠聯系的樞紐。從一次網絡受電將電壓將為6-10kv叫二次變電。供電范圍小。電力網：是連接發電廠和用戶的中間環節，是傳送和分配電能的裝置。按功能分為輸電網和配電網。由 35kv 及以上的輸電線路和與其相連接的變電所組成的部分叫輸電網，其作用是把電能輸送到各個地區或大型企業用戶。由10kv 及以下的配電線路和配電變壓器組成的部分叫配電網，其作用是將電能送到各類用戶。電力系統與單獨電廠比較有以下優點：1) 、提高運行的可靠性2) 、利用各地區各類負荷的特點進行調配3) 、減少備用機組的總容量4) 、發揮各類電廠的特點

4、，充分利用電源。5) 、供電質量提高，減少電壓頻率的波動。、用戶負荷的分類：分三類第一類：中斷供電造成人身傷亡、設備損壞、生產秩序不能長期恢復或城市生活發生混亂，造成重大政治影響的場合及單位。必須有兩個以上的獨立電源供電。第二類：中斷供電造成產量嚴重下降，產生次品等。用兩個電源供電。第三類：一般不重要的負荷，如：學校、居民區、小市鎮的公共用電。(三) 、電力網的電壓等級及電氣設備的額定值1 ) 、電壓等級見書上P4 頁表1 1設備的額定值：額定電壓是設備正常工作時具有最好技術經濟指標的電壓值。一般發電機額定電壓比電網電壓高5%。升壓變壓器與發電機相連，額定電壓與發電機相同，降壓變壓器處于線路末

5、端，一次額定電壓與電網電壓相同，二次額定電壓高于線路額定電壓的10%。二、 電力系統中性點的運行方式電力系統中性點：指三相系統作星性連接的發電機或變壓器的中性點。它的運行方式有三種：中性點不接地系統中性點經消弧線圈接地系統中性點直接接地系統、中性點不接地系統( 10KV 系統用的較多) 見書上的圖P5 頁圖1-3不接地系統中當有一相完全接地時，會出現以下情況1) 、中性點對地電壓變為相電壓2) 、完好相對地電壓變為先電壓3) 、故障相對地點壓變為零4) 、接地電流是正常時一相對地電容電流的三倍由于出現一相接地時，電網線電壓的大小和相位差維持不變，所以接在電網上的用電設備不受影響，可以繼續工作，

6、但不允許長期工作，規程規定，為了避免非故障相因對地電壓升高而引起絕緣薄弱環節損壞造成相間短路的情況發生，以及零序電流引起的過載，中性點不接地系統中單相接地時允許繼續運行兩小時。接地電流形成的電弧有兩種情況1) 、穩定性的電弧： 可能燒壞設備或造成相間短路2) 、周期性或重燃間歇性的電弧：會使電網的電容、電感形成震蕩，產生2. 5-3 倍的相電壓峰值過電壓。為此，不接地系統中接地電流有如下規定，1) 、 對于發電機和高壓電動機接地電流大于5 安時不能繼續運行。要裝設跳閘繼電保護。2) 、對于20KV 以上的電網接地電流不能大于10A。3) 、對于3 10KV 電網，接地電流不能大于30 A。、中

7、性點經消弧線圈接地(3560KV 系統中)為了消除3560KV 系統中接地電流經常超過允許值的情況，使接地電流減小，創造故障點自行滅弧的條件。采用中性點經消弧線圈接地的方式。見圖 P7 頁圖1-5正常運行：中性點對地電壓為零，消弧線圈上流過的是電容電流，當一相接地時：中性點對地電壓變為負U C, 加在消弧線圈上，產生一個感性電流，通過接地點的電流有感性電流，也有容性電流，這兩個電流互差180 度，互相補償。根據消弧線圈的電感電流對接地電容電流的補償程度，分為全補償：補償電流等于電容電流。有可能引起電網的諧振過電壓。欠補償：補償電流小于電容電流。在改變運行方式時出現IL=IC情況而發生諧振過補償

8、：補償電流大于電容電流。實際中采用此方法（三）、中性點直接接地系統：（380V/220V系統中運行的方法）電路見P8頁圖16當發生一相接地時，形成單相短路，造成熔斷器、開關斷開，切除故障。此系統有以下優點：1）、單相接地其它相對地電壓不升高2）、在不接地系統中發生單相接地，對人的危害大于接地系統3）、安全條件要求較高的場合，一般采用不接地系統。三、工廠供電的有關知識（一）、工廠變、配電所的作用和分類工廠變電所的作用：接受電能，變換電壓，分配電能。配電所的作用：接受電能，分配電能。工廠變電所的分類：是降壓變電所：分總降壓變電所和車間變電所大型企業設總降壓變電所， 一般大多設兩臺變壓器，35KV以

9、上的一般放在室外,小型企業只設車間變電所，車間變電所又分為獨立變電所，附設變電所，車間內變電所，地下或梁架上的變電所，戶外變電所。（詳細看書上P9頁）。（二）、工廠供電的電壓等級電壓等級的確定主要決定于用電容量的大小和輸電距離的遠近。具體見書上P10頁表1 2（三）、負荷曲線及有關數據負荷曲線：就是將用電負荷隨時間的變化情況會制成的曲線。分全廠的、某一用電設備組的、有功的、無功的。可以繪制成年、月、日或工作班。常見的負荷曲線有：日負荷曲線、月負荷曲線、年負荷曲線。負荷率：規定的時間內（年、月、日） ，平均負荷與最大負荷的比值負荷率反映了電氣設備的利用程度 。年最大負荷利用小時：假定連續以最大負

10、荷向用電設備供電，與一年內實際供應的電能相等時所需要的小時數。年最大負荷利用小時數反映了負荷曲線的平穩程度，標志著負荷的利用情況，對于導線的選用有一定意義。第二章：工廠供電系統及電力線路、教學目的：1、熟悉工廠供電系統的組成及各部分的作用，2、熟悉工廠供電線路的分類及其應用的場合。3、熟悉各類供電線路的敷設方法，供電導線的選用。4、熟悉供電線路的維護、保養。、教學重點：1、工廠供電線路的分類及敷設方法。2、導線的選用及運行線路的維護。、教學內容:第一節：廠區內供電線路的方式一、供電線路的分類：按電壓等級分：高壓線路(1KV 及以上的線路)，低壓線路。按供電方式分：單側供電線路、雙側供電線路、環

11、形供電線路。按線路結構分：架空線路、電纜線路、戶內配電線路。二、高壓線路的接線方式：有放射式、樹干式、環形放射式：敷設容易、維護方便、易于繼電保護的整定。供電可靠性不高，一般適用三級負荷。P12 頁樹干式：減少有色金屬消耗量和變配電所的饋出線路，投資費用低，但供電所位置恰當，供電可靠性差。一般用于三級負荷。P13 頁環形： 是樹干式的另一種形式，供電線路通過聯絡線構成環形，提高供電可靠性。缺點是停電操作復雜。三、低壓線路的接線方式：有放射式、樹干式、混合式各種方式的優缺點見P15 頁第二節：電力線路的結構與敷設電力線路是工廠供電系統的重要組成部分，但負著輸送和分配電能的任務，按結構分有架空線路

12、、電纜線路。一、架空線路的結構與敷設：架空線路主要由桿塔、絕緣子、線路金具、導線等。有的架空線上面裝有防雷線。1) 、架空線路的導線：要求具有良好的導電性能、機械強度、耐腐蝕性能。材料一般有：銅、鋁、鋼。2) 、架空線路的桿塔、橫擔、拉線：P18 頁中3)、架空線路的絕緣子合金具：P18頁中4) 、架空線路的敷設：1、敷設路徑的選擇：P18 頁下2、 導線在桿上的排列：三相四線一般都是水平排列，零線架設在靠近電桿的位置。三相三線用三角形排列，也可水平排列，多回路導線同桿架設時，可三角、水平同時排列。電壓不同的線路架設時，電壓高的架在上面。3、電桿的擋距和線間距：查手冊。4、架空線路安全距離：導

13、線對地、對建筑物等查手冊。二、電纜線路的結構與敷設：1 ) 、電力電纜結構：主要由纜芯(導體)、絕緣層和保護層組成。按絕緣材料不同可分為油浸紙絕緣電纜、塑料絕緣電纜、橡膠絕緣電纜。各電纜的具體結構見書上P20 頁。2 ) 、電力電纜的敷設：工廠常用的敷設方法有直接埋地、電纜溝敷設、沿墻敷設。很少采用隧道和排管敷設。直埋地敷設：深度0.7 米，距建筑物基礎大于0.6米，溝底墊砂子、細土。電纜溝敷設：書上21 下沿墻敷設：書上 22 中第三節：導線截面的選擇選擇導線截面，必須滿足在通過正常最大負荷電流時，產生的溫度不超過正常運行時的允許溫度，其電壓損耗不超過正常運行時允許的電壓損耗，同時還要考慮最

14、經濟的電流密度， 使運行中電能損耗和有色金屬損耗最經濟合理，架空線路還應保證足夠的機械強度。有以下方法：、按發熱條件選導線和電纜截面：書上 23 頁中、按機械強度校驗導線截面：滿足P24 頁表2 1 即可。高壓線路多用鋼心鋁絞線，最小截面不應小于50mm2、按經濟電流密度選導線：(一般適用于高壓線路)經濟電流密度是年運行費用最低時對應的電流密度。書上 26 頁表2-2 列出了常用的電流密度，選擇時參考例題2-3 一起看一下、按允許電壓損失選導線和電纜截面：一般是按電壓損失選擇導線，按發熱條件和機械強度進行校驗。1 、電壓損失的計算記住書上P28 頁公式2 15、和2 16參看書上2-4 例題2

15、、線路各段截面相等時導線和電纜截面的選用;主要是看公式217 及例題 2-53、按有色金屬選導線省略第四節：電力線路運行維護和防止故障措施一、架空線路維護1) 、巡視檢查周期一般每月一次，如遇雷雨、大風，臨時增加巡視次數2) 、巡視檢查項目P31 頁 18 項二、電纜線路維護P32 頁 15 項三、架空線路故障及防止P32 頁 13 項第三章：電力變壓器一、教學目的：1、 了解電力變壓器的構成及各部分的作用，2、 了解電力變壓器的原理3、 理解電力變壓器的組別意義以及組別的畫法。4、 變壓器油的作用二、教學重點：1、 、 變壓器的構成及各部分的作用。2、 變壓器組別的畫法3、 變壓器銘牌參數的

16、意義三、教學內容：第一節：變壓器的結構原理一、變壓器的分類;按相數分：單相和三相。按繞組的數目分：雙繞組、三繞組、多繞組、自耦變壓器按冷卻方式分：空氣自冷、油浸自冷、油浸風冷、油浸水冷按調壓方式分：有載調壓、無載調壓電力系統中應用最廣泛的是油浸雙繞組變壓器二、變壓器構成：1）、鐵芯：是變壓器的磁路部分。用 0.35-0.5mm厚的兩面絕緣的高導磁硅鋼片疊成。2）、繞組：是變壓器的電路部分，由絕緣的圓形或矩形線圈組成。3）、油箱及附件：油箱上有油枕，有絕緣套管及分接頭等三、變壓器的工作原理，等值電路和向量圖1）、工作原理：（空載運行）單相變壓器的空載運行示意圖見書上P26頁圖3-15從圖知：空載

17、時原邊電流10、原繞組壓降I0?門等各量之間關系如下 E1Io I 0?N1 me E2 L1*JXl I 0i 10 r i 空載運行時，原、付繞組的電勢方程為空載時的二次電壓等于二次感應電勢變壓比為：空載時各向量之間的關系如右圖：空載向量圖2）、單向變壓器的負載運行變壓器二次接上負載時， 原來空載時的磁勢平衡被打破， 二次繞組中的電流產生磁通， 對 原來主磁通是一個抵消的作用， 為了維持總的勵磁磁通不變， 一次電流必然要增加， 補償二 次電流的影響，最后達到新的磁勢平衡。其方程式為兩邊除以N1得所以，原變電流負載時由兩部分構成，一是勵磁分量，產生主磁通；二是用以抵消負繞組磁勢對主磁通的影響

18、。 正是這種關系，使得付繞組中電流的變化會引起原繞組中電流 的相應變化，從而實現能量的傳遞。負載運行時原、副變的電流、磁勢、磁通、電勢、或電壓降的相互關系如下：Ii .riIl Il.Nl > LiEli j| 1.X1r E1 力E2I2 -» I2. N2 » L2 * E-2 A jl 1.X1I（付繞組I* I2J2三、單相變壓器的等值電路和向量圖：1）、等值電路P42 頁圖 3-9 。2）、負載時變壓器的向量圖是 P43 頁圖 3-11 四、三相變壓器磁路及其連接組別 1）、三相變壓器磁路書上44頁圖3-13列出了三個單相變壓器組合成一臺三相變壓器磁路示意圖

19、。所以現在的三相變壓器都采用圖3-13 （C）的形式。2）、三相變壓器組別：根據三相變壓器原、副邊繞組的連接方法以及對應的相位關系，三相變壓器可以 連接成不同的組別，用 A、B、C表示原邊的頭，X、Y、Z表示原邊的尾，用小寫字目a、b、c表示付邊的頭，有小寫的x、v、z表示付邊的尾。我國常用的組別方法有Y / Y0、Y / A、Y0 / A ,斜線前表示原邊繞組接法，斜線后表示付邊繞組接法。Y0表示有中線引出的星形接法。一般用時鐘法表示原、付繞組之間的相位關系，以高壓線電勢向量作為時鐘的長針，并始終指向鐘面的12,低壓線電勢作為短針，它指向鐘面的點數就是變壓器的連接組別號。如Y/ A -11就

20、是付邊向量指向鐘面的113）、變壓器組別的判別：見書上P45-46 頁4）、三相變壓器繞組的連接方式和磁路系統對電勢波形的影響由于磁路飽和，磁化曲線為非線性，磁通和勵磁電流不能都同時為正弦波，當磁通為正弦波時，勵磁電流為尖頂波（含三磁諧波），繞組接為星形，三磁諧波無法通過，勵磁電流為正弦波，產生的主磁通為非正弦的平頂波，在付邊產生的相電勢也為尖頂的非正弦波，有可能擊穿繞組的絕緣。另外，在三相芯式變壓器中，三磁諧波磁通因相位相同無法通過鐵芯，只能借油、油箱壁、鐵軻構成回路，增加渦流損耗，引起發熱。所以，大容量高電壓的變壓器一般不宜采用Y/Y接法，特別是三相變壓器不能采用。主要是克服三磁諧波的影響

21、。三相變壓器原付邊中有一側應為A接法。五、變壓器的銘牌及額定參數：有額定容量、額定電壓、額定電流、額定頻率、額定溫升、型號1）、額定容量：（S）指變壓器銘牌所規定的額定條件下二次輸出的能力。計算公式如下：單相；三相：我國生產變壓器的容量系列有10、 20、 30、 40、 50、 63、 80、 100、 125、 160、 200、 250、 315、 400、500、630、800、1000、1250、1600、2000、等，基本上是 1.26 倍。2）、額定電壓（v）指規定的加到一次繞組的電壓：二次額定電壓是指二次空載時的電壓。3）、額定電流（I）一、二次額定電流是指從相應繞組的額定電壓

22、和額定容量計算出來的電流。4）、額定頻率（f）我國是50HZ。5）、額定溫升變壓器繞組或上層油面的溫度與周圍環境溫度之差。一般上層油溫不超過85度。6）、空載電流變壓器二次開路一次加額定電壓流過繞組的電流。并以它對額定電流的百。分數表示7）、空載損耗（A P0）一次加額定電壓二次開路時的損耗。8）、短路損耗（APd）變壓器一二次繞組通過額定電流時在繞組的電阻上消耗的功率。9）短路電壓（Ud%） 將二次短路，一次電壓慢慢升高， 至二次短路電流等于額定電流時的電壓，以一次額定電壓的百分數表示表示式為：10）、型號；分兩部分，前面一部分是拼音字母，后面一部分是容量和電壓等級。例如：SZ7-800/1

23、0 表示容量800KVA, 一次電壓10KV二三相有載變壓器11) 、變壓器油對其性能有以下要求：具體見書上P49 頁。第二節：變壓器的運行和故障分析1、 變壓器的允許運行方式：見書上 P50 頁允許電壓;不超過相應分接頭電壓的5%，可以帶額定負荷運行。允許溫升：上層油溫不超過85 度允許過負荷能力：室外不得超過30%，室內不得超過20%。事故過負荷能力; 參見書上52 頁表3 22、 、變壓器的并聯運行：并聯運行的條件;1) 、變壓器的接線組別相同。2) 、變壓器的變比相同(允許有±0.5%的誤差)3) 、變壓器的短路電壓(百分阻抗)相等，允許有±10%的誤差。4) 、變

24、壓器的容量比一般不超過3 比 1 。四、變壓器的經濟運;變壓器運行時出現的損耗有兩種：變壓器的不變損耗 鐵耗(空載損耗)變壓器的可變損耗 銅耗(短路損耗)，與電流的平方成正比。當鐵耗等于銅耗時變壓器效率最高。五、變壓器運行中的維護和檢查見書上 P55 頁。六、變壓器異常運行和常見故障分析見書上 P56 頁。第三節：變壓器的檢修與試驗一、變壓器的大修見書上 P58 頁1) 、大修周期投入運行5 年，大修一次，間隔不超過10 年2) 、大修項目外殼及油、芯子、分接頭切換裝置、套管3) 、大修的要求書上P59 頁共8 點4) 、大修準備：書上P58 頁二、變壓器的小修1) 、周期：一年一次2)、項目

25、；見書上P59頁共10點四、變壓器試驗共10個項目，見書上 P60頁。第四章：工廠變配電及其一次系統一、教學目的：1、 熟悉工廠變配電所得電氣主接線圖，知道其接線形式。2、 掌握工廠計算負荷確定的方法，3、 認識高、低壓成套設備，熟悉它的選用原則。4、 對工廠整個一次系統有一個全面的了解。二、教學重點：1 、 一次主接線圖的認識和它的接線形式。2 、 計算負荷的確定方法以及有關設備的選用原則三、教學內容：第一接：工廠變電所的電氣主接線;1) 、什么是電氣接線圖：按照國家標準規定的圖形符號和文字符號表示電氣裝置中各元件相互連接的一種工程圖。2) 、電氣接線圖的分類：兩類一次接線圖：表示生產、輸送

26、、分配和使用電能的電氣設備連接順序的接線圖。與之相連的電氣設備是一次設備。如：發電機、變壓器、斷路器、隔離開關等。二次接線圖：表示測量、控制、監視、和保護一次設備安全運行的電氣設備之間連接的接線圖，與其相連的設備叫二次設備，如：儀表、繼電器等。3) 、對電氣主接線的基本要求：書上 P62 頁中，共5 點。一般主接線圖中一條線代表三相。三、常用電氣主接線的形式;1) 、無母線的線路- 變壓器組和橋形接線；2) 、母線制的單母線；3) 、分段單母線4) 、雙母線和分段雙母線(供電可靠性高)一、 總降壓變電所的主接線：工廠35 110kv/ 6 10kv 總變電所的特點是：進線一般為1-2 個回路，

27、變壓器臺數一般不超過兩個，高壓側多采用無母線的線路-變壓器組接線或橋形接線，低壓側采用單母線或單母線分段制。1) 、一回進線一臺變壓器的單母線不分段接線見書上P63 頁圖4-12) 、兩回進線和兩臺變壓器的單母線分段接線見圖P63 頁 4-2。內橋：兩路進線斷路器的內側接一聯絡橋，聯絡橋通常處于斷開狀態。特點：當一條進線發生故障或檢修時，兩臺變壓器均能正常工作。適用于故障機會較多的長供電線路。外僑： 兩條進線斷路器的外側裝一聯絡橋，聯絡橋通常處于斷開狀態。適用于進線線路較短，不易發生故障，且負荷變化較大，需要經常切、投變壓器的情況。二、車間變電所的主接線;一般比較簡單，常見的是高壓側無母線的主

28、接線。它結構簡單、經濟，運行維護方便，電氣設備少，但供電可靠性低，只能供三極負荷。供電線路圖見 P65頁圖4-3第二接：工廠計算負荷的確定一、計算負荷的概念：通過負荷的統計計算求出來的、用來按發熱條件選擇供電系統中個元件的負荷稱為計算負荷。計算負荷的求出考慮幾個系數，需要系數 Kx :變配電所供出的實際需要負荷與設備總容量的比值，總是小于設備的總 容量，與設備的臺數、工作性質、設備效率等有關。一般查表得出。P293頁附表12同時系數Ky：有功功率的同時系數。指各個設備(或設備組)同時工作的系數。一般由經驗得出。Kw :無功功率的同時系數。負荷系數Kf :電氣設備的實際負荷與設備容量之比。由經驗

29、給出。計算負荷確定的意義；影響工廠供電設計的質量，過高，增加設備容量，造成浪費。過 低，電氣設備老化，增大損耗，影響正常供電。計算負荷公式：Pjs Kx?Ps二、確定計算負荷的方法：1)、需要系數法適用與設備臺數多、單臺設備容量相差不大的情況書上附表12列出了各設備組的需要系數，計算時查。公式：有功功率的計算：Pjs Kx?Ps無功功率的計算：Qjs Pjs?tg視在功率的計算：Sjs - Pjs2 Qjs2 Pjs/cos負荷電流的計算：Ijs %?Ue?cos %?UePs -設備總容量總容量計算Pjs Kty Kx?PsQjs Ktw Pjs ?tgSjs .( Pjs)2 ( Qjs)

30、2求設備組容量時注意以下幾點 ；1、對于一般長期和短時工作白設備組的設備容量Ps就是銘牌容量。2、對于反復短時工作制的設備組（如吊車、行車、電梯等）必須換算為£=25%時的容量。即Ps 21? Pe（書上 P67 頁式 4-9）3、對于電焊機、點焊機組，換算為e=100%時的功率。計算公式為：Ps ，7?Se?C0S（書上P67頁式48）看書上例題：41、42、43 o2）、二項系數法：適應于設備臺數少，單臺容量差別大的情況方法：將設備組分成兩組來看：一組是總容量部分；將所有設備容量加起來乘一個系數b;另一組是幾臺大容量設備；將n臺大容量設備的容量加起來單獨乘一個系數c;b、c的值附

31、表12可查出。Pjs bPs cPnPs-用電設備的總容量Pnn臺大容量設備總容量b和c項系數看書上P69頁例題4-4二項系數法計算出來往往偏大，需要系數法計算出來往往偏小，具體采用哪一種方法，視情況定。三、工廠總負荷的確定：步驟：1、將設備按不同性質分成幾組，首先求出單臺設備分之線上的負荷；2、各分支線的負荷相加乘以同時系數即為用電設備組的容量；3、不同特點的設備組乘以相應的需要系數，求出設備組的負荷，4、將各設備組負荷相加乘以同時系數即為車間變電所低壓母線的負荷；5、這一負荷加上變壓器損耗和線路損耗即為車間變電所高壓側負荷；（6-10kv母線）6、將各車間變電所高壓側負荷相加乘以同時系數即

32、為總降壓變電所6-10kv母線上的負荷。附表13查出7、這一負荷加上變壓器損耗和線路負荷即為總降壓變電所進線負荷。（即企業進線負荷）看書上P70頁例題45第三節：總降壓變電所變壓器容量和臺數的選擇一、變壓器臺數的確定：考慮以下幾點：書上P72頁中。二、變壓器容量的選擇：書上P72頁中第四節：總降壓變電所與高壓成套配電裝置、總降壓變電所:書上P73頁第一、二、段。二、高壓成套配電裝置：成套配電裝置：就是將一條主電路的設備、保護裝置、測量儀表、和操作設備等安裝在 一個金屬制造的框架內的總稱。1、特點：共三點。書上 P73頁中。2、分類：書上P73頁下。共三點。3、固定式開關柜：以KGN-10為例書

33、上P75頁下P78頁KGN-10開關柜的接線舉例，表 4-2看以下。5、手車式高壓開關柜：以GFC3和GFC10為例。書上 P80頁， 接線舉例 P81頁 表4 3。第五節：車間變電所和低壓配電屏一、車間變電所；作用；將總降壓變電所送來的 10KV電能降低為380V / 220V供給車間內的用電設備。車間內裝一臺或多臺，每臺容量一般不超過1000KW。變壓器可設在室外或室內。具體看書上P83頁。1、 PGL固定式低壓交流配電屏：P85頁2、 GHL固定式低壓交流配電屏P85頁3、 BFC-20抽屜式開關柜P85-87頁第五章；高、低壓電器設備一、教學目的；（一）、掌握高壓斷路器、高壓隔離開關、

34、互感器等電器設備的結構，作用及使用時注意 事項。（二）、了解電弧的形成、滅弧的原理。（三）、了解常用高、低壓設備的額定參數，基本的動作原理。二、教學重點：（一）、高壓斷路器、高壓隔離開關、互感器的結構和作用。（二）、做三種電氣設備的額定參數。三、教學內容：第一節：高壓斷路器高壓斷路器有名交高壓開關或油開關。具有很強的滅弧能力。作用：1、正常供電時，帶負載接通或切斷高壓電路。2、在故障情況下，在繼電保護裝置的配合下可靠切斷短路電流。-、電弧的產生與熄滅：1、開關斷開時電弧的產生：觸頭逐漸分開一電阻逐漸變大一引起觸頭發熱一出現熱電子發射f觸頭間的強電場作用下產生強電場發射 發生碰槿游離 持續發展氣

35、隙間大量自由電子和正離子 失去絕緣性形成持續的電子流（電弧） 。電弧形成后，維持電弧主要靠熱游離， 產生電弧的強弱與電路的電壓有關，與切斷電流的大小有關。電弧兩端的電壓叫電弧電壓，沿電弧的分布是陰極區較高，陽極區的 電壓較低，中間弧柱的電壓基本均勻分布。2、電弧的熄滅：熄滅電弧的條件是：電弧的去游離作用大于游離作用。要是電弧迅速熄滅，必須人為創造去游離條件。一般有復合和擴散兩種方法。3、熄滅電弧的措施：1、加快觸頭的分離速度，拉長電弧。2、將長電弧分成短電弧。3、利用氣體縱向或橫向吹弧。4、使電弧在周圍介質中移動。5、利用狹縫或狹溝滅弧。二、高壓斷路器的性能參數；1、額定電壓：指正常工作時允許

36、施加的電壓值。2、最高工作電壓：220kv以下的設備為額定值的 1 15倍；330KV以上的為額定值的1.1倍。3、額定電流：長期工作流過的最大電流。4、額定斷路電流：在額定電壓下，能可靠切斷的最大電流。Idie5、額定斷流容量：以額定斷路電流為基礎在額定電壓下的斷流容量SdieSdie3?5?展6、動穩定電流：斷路器在沖擊短路電流下承受電動力的能力。一般以額定電流幅值的倍數表示。7、熱穩定電流：斷路器在沖擊短路電流下承受熱效應的能力。8、合閘時間：從線圈加電到觸點接通。9、分閘時間：從線圈加電到觸頭斷開電弧完全熄滅時止。一般斷路器0.06-0.12 S,快速斷路器小于0.06S。三、戶內少油

37、斷路器絕緣油只作觸點間的絕緣和滅弧介質，導電部分和對地絕緣利用空氣或固體介質。用的最多的是：SN10-10型，結構、滅弧原理看書上P93-94頁。四、六氟化流斷路器（SF6）主要是六氟化硫具有分子直徑很大、游離碰撞困難、并具有負電性、能在電弧間隙中吸附自由電子，電離后有較強的自還原能力。見書上 P95頁。 五、真空斷路器；它是以氣體分子很少，不易游離且絕緣強度很高的真空空間作為滅弧介質。見書上：P97頁。第二節：隔離開關、隔離開關的作用：1、隔離電源2、改變運行方式，進行倒閘操作，3、接通切斷小電流電路：（ 1 ） 、投入或切斷電壓互感器和避雷器（2）、切、投10KV、長5km以內或35KV、

38、10km以內空載輸電線（ 3） 、切、投10KV、 3150kw 及以下和35KV 、 1000kw 的空載變壓器。（ 4） 、切斷無恢復電壓的環流。二、戶內式隔離開關：大部分是GN系列的，見書上 P102頁三、戶外式隔離開關：大部分是GW 系列的，見書上P103 頁四、低壓開關設備：見書上 P104 頁第四節：熔 斷 器熔斷器的額定電流與熔體的額定電流是不一樣的，熔斷器的額定電流指熔斷器的載流部分和接觸部分所允許通過的最大電流。每一個熔斷器都可以配不大于自身額定電流的各種熔體。目前，高壓熔斷器戶內主要有RN 系列。 P113 頁。低壓熔斷器有以下系列：RM 系列、RT 系列、RL 系列 RC

39、 系列NT 系列個系列的適用范圍、性能書上 P115頁。第五節：電流互感器一、 作用、 ； 將一次大電流變為二次小電流。我國規定互感器的二次電流為5 安。P116117 頁二、互感器誤差及準確度等級 P117頁1 、 誤差： 主要是指電流誤差和角誤差2、準確度：見書上P118頁表5-1三、接線：有三種1、一只電流互感器一只電流表的接線。適用于三相對稱電路。P120頁圖539a2、星形接線。測量三相負荷，監視各相不對稱情況。P120頁圖5-39b3、 不完全星形接線。（兩相式接線）。 P120 頁圖5 39 c接線注意極性四、類型、結構見書上p120 頁電流互感器二次不能開路，二次不能接保險，磁

40、路正常工作相當于短路狀態。二次一定要接地。第六節：電壓互感器將一次電路的高電壓降為低電壓為100 伏的線電壓，供測量儀表和繼電保護用。一、工作原理略二、誤差及等級：主要是角誤差和電壓誤差。等級見p122 頁表5 2三、接線：四種：1、一個單相電壓互感器的接線，用于對稱三相電路。P123圖5 43a2、兩個單相互感器的V / V 接線。只能測量線電壓，不能測量相電壓，用于3-10KV 不接地系統。 。P123 圖 543b3、三個單相互感器的 Y0/Y0接線。P123圖543c4、一臺三相五芯柱電壓互感器接成Y 0/ Yo /A （開口三角形）。P123 圖 5 43d電壓互感器原、副邊均要接保

41、險，二次不能短路，正常工作磁路相當于開路狀態。二次一定要接地。第六章：短路電流計算和電器設備的選擇一、教學目的：1、 、 掌握短路電流的計算方法。2、 了解短路的原因、后果及形成，3、 掌握滅弧的原理。4、了解短路過程中各量的變化情況。5、掌握短路回路阻抗的計算方法6、掌握高低壓設備的選擇方法二、教學重點：1 、 短路回路阻抗的計算方法2 、 短路電流的計算方法3、高、低壓設備的選擇方法三、教學內容第一節：短路的原因、后果及形成一、短路的原因、后果:短路就是指相與相或中性點接地系統中相與地或低壓三相四線系統中相線與中性線之間形成通路。1 、 短路原因主要是設備帶電部分絕緣損壞或誤操作。絕緣損壞

42、可能是過電壓、雷擊、 機械損傷、絕緣老化等。2、短路后果：可能使絕緣損壞起火燃燒， 受很大的電動力作用而發生變形，很高的溫度可能使設備爆炸，引起電網電壓下降。二、短路形成：短路有三相短路、兩相短路、單相短路和兩相接地短路。由于后果上三相短路最嚴重，我們只研究三相短路。三、短路電流的變化過程及有關物理量：1、 無窮大容量系統的概念：工廠變配電系統發生短路時，系統母線上的電壓變化不大，計算短路電流時可以認為系統電壓維持不變。此中短路回路所接的電源便認為是無窮大容量系統。2、無窮大容量供電系統三相短路電流的變化過程：參看書上P127 頁圖6-3 曲線短路后分兩個分量（ 1 ） 、短路電流周期分量i

43、zI Z,因為無窮大容量系統母線電壓認為不變，所以整個短路過程中幅值維持不變，最大值有效值均不變。2） 、短路電流非周期分量iFz IFz整個短路過程中幅值按指數規律衰減。這是由于電路中具有電感，短路時因為電 流突變而產生瞬間感應電勢，形成一個補償電流突變的感應電流分量，以維持短路前電流的瞬時值，這個電流瞬時值在短路后0.01秒與周期分量瞬時值相加形成最大的短路沖擊電流，由于非周期分量無能量供給，隨時間按指數規律下降。總的短路電流為idiz ifz曲線見圖p127頁6-3（3）、短路穩態電流：有效值 匹I（3）8=iZ 即：穩態短路電流有效值等于短路電流周期分量的有效值短路回路的沖擊電流（無窮

44、大系統）i ch 2.55I z（4）、次咱態短路電流無窮大容量系統中I" = I 。0=1 Z3、發電機供電系統三相短路時短路電流的變化過程與無窮大容量相比，這個系統容量有限，短路時母線電壓發生變化，因此，短路過程 中，短路電流的周期分量的幅值有效值是一個變量，而非周期分量的變化沒有變，短路電流的周期分量其幅值由短路瞬間逐漸減少到穩定值。變化波形見P129頁圖6-5在此系統中I半I（3）rKIz計算復雜，不予介紹這部分內容了解一下。第二節：短路回路阻抗的計算計算方法有歐姆法（有名單位制法）、標幺制法（相對單位制法）、單位容量法（MVA 法）。一般來說，高壓回路電壓等級較多，多采用標

45、幺制法（相對單位制法）；低壓回路電壓等級少，多采用歐姆法（有名單位制法）。下面就分別介紹這兩種方法。一、相對單位制：選定基準容量和基準電壓，取其實際值與基準值的比值。基準容量 Sj=100MVA基準電壓取元件所在處的短路計算電壓Uj=Up （元件所在處的平均額定）確定了基準容量和基準電壓，Ij基準電流按下式計算?Uj基準電抗按下式計算Xj?ljU下面是供電系統各主要元件的阻抗的計算（1、發電機；X 叼=X .Sj/Se2、電力變壓器X 爾 e=Ud% / 100Sj=100MVA、 Uj=Up )X d = X.j .Ue2/SeX)k j= x H<eSj/SeTZT=Ud%/100

46、UeT2/S eT X 產 X爾 e Ut2/ S eT3、架空線路和電纜線；架空線路：6-220KV X0=0.4 / km電纜線路：3-35kv X0=0.08 / km標幺基準值；Xl*=L Xo Sj / Uj24、電抗器:Xl= XlU?ILe各電壓等級的平均額定電壓Up見書上P134頁表61短路回路總阻抗等于各個部分阻抗之和例： 書上P135頁例題6-1。同學們一起看。第三節：三相短路電流的計算上面介紹了短路阻抗的計算方法，下面進一步介紹短路電流的計算方法，計算短路阻抗目的就是要計算短路電流，從而進一步選用電氣設備。、相對單位制（標幺值）計算短路電流:（無窮大容量系統）因為：所以:

47、I *”=Uj=UpI*" =I oo* =I z* =U*/XU*=Uj / UpI oo*" = I Z* =1 / X E*w*有名值為:Sj.3?UP沖擊電流ich=2.55 I母線殘余電壓標幺值U？X*有效值U=U?U= U*?UP短路容量；S"（3）*例；計算上例6 1所示電路中 d2、d3兩點短路的短路電流。因為上例已計算出d3占3八、Xs *=3.61d2占2八、Xs *=0.71所以：d3點I*"=Ioo*"=Iz*=1/ Xw*= 1 / 3.61=0.277KA有名值：Sjoo*3?UP= 0.277X 100/1.732

48、X6=2.67KAd2占八、I*"=oo* =I Z* = 1/ X1/0.71=1.41KA有名值：ooz = '? SjX *3?UP=1.41 X 100/1.732 X 115=0.708KA沖擊電流;d3占.八、ich=2.55 I =2.55 X2.67=6.81KA沖擊電流;d2占.八、ich=2.55 I =2.55 X 0.708=1.81KA書上P139頁例6 3 ,同學們看一下二、發電機供電系統的短路電流計算三、低壓系統有名值短路電流計算：各量的計算公式：1、變壓器繞組的電阻（略）rT=APrUe2/SeP146 頁 Pt變壓器短路損耗變壓器阻抗Zt=U

49、%/100 U.T2/S Et變壓器電抗XtZ2r2；2、閘刀及自動開關觸頭的接觸電阻見P146頁表62。3、自動開關過流線圈的阻抗：見 P146頁表63。4、多匝電流互感器一次繞組阻抗頁表645、長度在1 01 5米以上的母線、電纜的電阻和感抗，查附表1 4 (書后) 6、低壓配電系統總阻抗計算；串聯電路：rw=2r, xw=2x并聯電路：略7、三相阻抗相等的低壓配電系統短路電流的周期分量計算I zUp 一I Z一三相短路電流周期分量.3(r 2 X 2)8、只有一相或兩相接互感器時，校驗其動穩定性時，短路電流周期分量按下式計算I (3)U pZ (2r/hi)2 (2X Xhi)2M Xh

50、i分別是互感器一次繞組的電阻與電抗。參看書上P147頁例65題第四節；短路電流的效應及限制、短路電流的動力效應：IchWichm或ich V2?Kd ?Iece、短路電流的熱效應It2?t=I？tjxtjx -一般低速短路器取 0.2秒；高速斷路器取0.1秒11 、t 查手冊對于母線：Szx= I t£x/C 見書上P152頁四、限制短路電流的方法；P152頁1、 變壓器分列運行2、 線路分開運行3、 裝設電抗器第六節：電氣設備的選擇、選擇電氣設備的條件1、 按正常條件選1) ) 、電壓：電氣設備的最大允許電壓大于或等于實際工作電壓。2) 、電流：電氣設備的額定電流大于或等于通過的實

51、際最大工作電流。3) 、工作環境：屋內式或屋外式。型號符合實際工作條件。2、短流條件下進行校驗：1) 、短路計算點的確定：必須使流經所選電氣設備的電流為最大，書上6-26 圖中D1 點應使QS7 斷開，D2 點應使QS7 處于閉合，D3 點應使QF5 處于閉合2) 、開關設備選用：電壓大于額定電壓。電流不小于長期通過的最大負荷電流。"動穩定電流不小于最大三相短路沖擊電流。ich=2.55 , I允許的發熱量不小于三相短路在短路時間的發熱量。I t2?t=I R2?tjx三相短路的暫態短路電流，應小于斷路器的允許斷路電流。三相短路的暫態短路容量，應小于斷路器的允許斷路容量。3) 、互感

52、器的選用：1 、電壓大于額定電壓。2、電流不小于長期通過的最大負荷電流。3、熱穩定校驗It2?t=J2?tjx4、二次導線的選用R=Ljs / yS< Rx-RwS= Ljs/y(Rx-Rw)y電導系數Ljs 導線的計算長度計算過程請看P156例6-6高電實操題的計算如下：題目見試題書上 )、變壓器工作電流的計算：計算公式：Ile=rSl2e=S-.3?U1.3?U2一次側電流：Iie=yS= 7500 =123 7 (A),3?Ui 3 35二次電流：I2e= -S= /500=412 (A)3?U2.3 10 5二)、Di、 D2、D3點短路電流的計算：1、短路電流的計算步驟：(1)、計算短路電流的總阻抗(標么值)一般無窮大容量供電系統中，基準容量取Sj=100MW ,基準電壓取元件所在電壓等級的平均額定電壓，即：Uj=Up,下面是各電壓等級的平均額定電壓值：電網額定電壓Ue (KV)33022015411060351063平均額定 電壓 Up (KV)345230162115633710 56