电气设备知识要点

电电气气设备设备知知识识要点要点 第一第一单单元元发电发电厂厂变电变电站站电电力系力系统统概述概述 1 电力系统 电力网的定义 2 电力系统的四大元件 发电机 变压器 电力线路和负荷 3 电力系统的运行状态分为 稳态 和 暂态 暂态过程分为 电磁暂态 和 机 电暂态 4 衡量电能质量的指标有电压 和频率 其次还有波形 5 保证安全的技术措施与组织措施各有哪些 6 触电最危险的途径 右手 脚 7 主要电气设备分为两大类 一次设备和二次设备 一次设备和二次设备各包 含哪些内容 能够正确区分一次设备与二次设备 8 电力系统的接线图多画成单线图形式 9 电气设备的主要参数三个 额定电压 额定电流 额定容量 10 电力系统中发电机 变压器的额定电压是怎样规定的 第二第二单单元元电电力系力系统统中性点运行方式中性点运行方式 11 电力系统的中性点 发电机和星形接线变压器的中性点 12 电力系统的中性点接地方式分类 三种 直接接地 经消弧线圈或小电 阻接地 不接地 也可以分为中性点有效接地和非有效接地 有效接地 直接接地和低阻抗接地 非有效接地 不接地 经消弧线圈接地和经高阻抗接地 12 中性点不接地系统中正常运行时中性点的电压为 0 各相对地电压为其相电 压 电源电流为各相负荷电流与对地电容电流之和 由于三相对地的电容电流 之和为 0 故没有电容电流流入大地 13 中性点不接地系统发生单相接地故障时 故障相电压变为 0 其它两相电压 升高 3 倍 由相电压上升为线电压 但三相线电压依然对称 所以可以继续运 行 1 2 小时 14 中性点不接地系统发生单相接地故障时 三相对地的电容电流之和不再为 0 单相故障时的接地电流等于正常运行时一相对地电容电流的 3 倍 15 中性点装设消弧线圈的原因 补偿网络接地故障的电容电流 16 消弧线圈的补偿有三种不同的运行方式 即欠补偿 全补偿和过补偿 通常 采用过补偿方式 17 过补偿度 P 电感电流大于电容电流的程度 P IL Ic Ic 其数值为百分数 一 般取 5 10 而不大于 10 18 在中性点经消弧线圈接地的系统中 单相接地和中性点不接地系统一样 故 障相对地电压为零 非故障相对地电压升高至 3 倍 三相线电压仍然保持对称 和大小不变 所以也允许暂时运行 但不得超过两小时 消弧线圈的作用对瞬时 性接地系统故障尤为重要 因为它使接地处的电流大大减小 电弧可能自动熄 灭 接地电流小 还可减轻对附近弱点线路的影响 19 中性点直接接地系统 正常运行时 三相系统对称 中性点对地电压为 0 中 性点无电流流过 发生 K 1 时 单相短路电流 Ik 很大 继电保护装置迅速动作切除故障 另外 故 障相电压为 0 非故障相对地电压基本不变 20 在 110KV 及以上的系统 广泛采用中性点直接接地的运行方式 第三第三单单元元电电力系力系统统短路及短路短路及短路电电流的流的计计算算 21 短路的定义 电力系统正常运行情况之外的一切 相与相 或 相与地 之间的 短接 22 短路的种类及代表符号 四种 三相短路 K 3 两相短路 K 2 两相接地短路 K 1 1 单相短路接地 K 1 区分对称短路与不对称短路 23 中性点非直接接地系统 短路故障的主要形式是 各种形式的相间短路 中性点直接接地系统中 各种短路发生的次数在短路总次数中所占的比例是 不同的 其中单相接地短路最多 相间短路最少 24 振荡与短路的区别 1 振荡时系统各点的电流和电压都做往复性摆动 而 短路时的电流和电压是突变的 此外 振荡时电流和电压变化速度很慢 而短路 时电流和电压突然变化量很快 2 振荡时系统任何一点的电流和电压之间的相 位角都随功角的变化而变化 而短路时电流和电压之间的相位角是基本不变的 25 短路的原因 电气设备载流部分的绝缘损坏 26 短路的现象 1 电流剧烈增加 2 系统中的电压大幅度下将 27 电力系统短路电流计算的基本方法有两种 有名值法和标么值法 28 标么值的定义 一个物理量的实际有名值与一个具有相同量纲的基准值的比 较 表达式 标么值 实际有名值 基准值 标么值是没有单位的 如果选取的基准值不同 同一有名值的标么值也不相等 29 基准值的选择 基准功率 Sj 通常取 100MVA 或 1000MVA 有时也可选为 某个发电厂各机组容量之和 基准电压 Uj 网络的各级额定电压或平均额定电 压 可以用公式 Uj 1 05Un 计算 30 变压器短路电压的定义及其实用意义 在变压器的额定分头下 将二次绕组 短路 一次绕组通过额定电流 一次绕组所加的电压即为变压器的额定短路电 压 短路电压一般以额定电压的相对值表示 即 Uk Uk Un 100 短路电压是变压器一个很重要的参数 在判断两台变压器能否并联运行 进行 短路电流和电力系统的其它计算以及分析变压器在负荷变动时的二次电压的波 动都要用到短路电压的概念 31 三绕组变压器给出的短路电压百分数是 Uk 变压器第 绕组开路 第 绕组短路 第 绕组加电压做短路试 验 Uk Uk 32 电抗器是用来限制短路电流的而并非变换能量的 33 无限大容量系统的概念 在这种电源供电的电路内发生短路时电源的端电压在短路时恒定不变 S Z 0 无限大容量电源供电电路的重要特征 电源的端电压及频率在短路后的暂态过程中保持不变 34 冲击电流主要用于校验电气设备和载流导体的电动力稳定度 35 电动稳定度 动稳定 电气设备和载流导体能够承受短路电流电动力作用的 能力 电流同向时电动力互相吸引 电流反向时电动力排斥 热稳定度 热稳定 电气设备或载流导体在短路时 能够承受短路电流发热的能 力 36 非常大的短路电流将产生热效应和电动力效应 第四第四单单元开关元开关电电器器 37 电弧 是一种能量集中 温度很高 亮度很大的气体导电现象 38 电弧的组成 电弧由阴极区 阳极区和弧柱区三部分组成 39 电弧的产生和熄灭过程 实际上是气体介质由绝缘变为导通和由导通变为 绝缘的过程 40 阴极的热电子发射或强电场发射 触头开断瞬间产生少量的自由电子的原因 41 碰撞游离形成电弧 热游离维持电弧 游离 中性质点转化为带电质点的过 程 去游离的主要方式是复合与扩散 43 交流电弧与直流电弧不同 在交流电弧的灭弧中 应充分利用交流电流的自 然过零点 采取有效的措施 使电弧熄灭 44 开关电器中熄灭电弧的基本方法 四种 45 高压断路器的用途 控制作用和保护作用 46 高压断路器的分类 油断路器 采用绝缘油作为灭弧介质的断路器 压缩空气断路器 采用压缩空气作为灭弧介质及操作机构能源的断路器 真空断路器 在真空中开断电流 利用真空的高绝缘强度实现灭弧的断路器 SF6 断路器 采用具有优良灭弧性能的 SF6 气体作为灭弧介质的断路器 47 断路器的分闸时间为固有分闸时间和灭弧时间之和 48 真空电弧的实质 触头电极蒸发出来的金属蒸汽导电 49 真空断路器主要由真空灭弧室 支架和操动机构三部分组成 50 波纹管是真空灭弧室中最易损坏的部件 真空断路器触头每分合一次 波纹 管便产生一次机械变形 长期频繁和剧烈的变形容易使波纹管因材料疲劳而损 坏 其金属的疲劳寿命 决定了真空灭弧室的机械寿命 51 SF6 气体的基本特性 52 隔离开关没有专门的灭弧装置 不能用来开断负荷电流和短路电流 隔离开 关通常与断路器配合使用 53 隔离开关的作用 隔离电源 倒换线路或母线 关合与开断小电流电路 54 隔离开关的操作原则 1 操作前检查断路器的分 合位置 严防带负荷操作 隔离开关 2 手动合迅速果断 不能用力过猛 3 迅速拉开隔离开关 以便尽快灭弧 4 带 负荷误合隔离开关 不准将隔离开关再拉开 若发生错拉隔离开关 刀片刚离开 固定触头时 应立即合上 如隔离开关刀片已离开固定触头 则不得将误拉的隔 离开关再合上 5 合闸操作后 应检查接触是否紧密 拉闸操作后 应检查每相 是否均已在断开位置 6 操作完毕后 锁住操作把手 55 高压熔断器 主要用于线路及电力变压器等电气设备的短路及过载保护 串 接在线路中 熔断器熔体的熔断时间与熔体的材料和熔断电流的大小有关 熔 断时间与电流的大小关系 称为熔断器的安秒特性 也称为熔断器的保护特性 查看 dlpx 的资料 给 dlpx 发送邮件 搜索 dlpx 的帖子 将 dlpx 加为好友 将该主题加入收藏 夹 将该论坛加入收藏 夹 2008 12 8 13 29 53 2 电力培训电力培训联系 收藏 编辑 删除 角色 版主 等 级 营长 发帖 381 经验 800 注册 2008 2 14 第五第五单单元互感器元互感器 56 电流电压互感器的作用 将一次侧的高电压 大电流变成二 次侧的低电压 100V 或 100 3 V 和小电流 5A 或 1A 57 电流互感器的工作特点 1 电流互感器的一次绕组匝数少 截面积大 串联于被测量电路内 二次绕组匝数多 截面积小 与测量仪表和继电器的电流线圈串联 2 一次绕组的阻抗很小 一次绕组的电流完全取决于被测电路 的负荷电流 而不是由二次电流的大小决定的 3 在正常运行 中 电流互感器是在接近于短路的状态下工作 4 运行中的电 流互感器二次侧不得开路 58 电流互感器为什么不允许二次开路运行 59 电流互感器的测量误差 测量误差 10 以内 和角度误差 不大于 7 度 60 电流 压 互感器的极性按减极性原则标注 认识同极性端子 61 电流互感器的接线方式及使用范围 62 电流互感器的使用注意事项 1 电流互感器在工作中二次 侧不得开路 规定电流互感器二次侧不允许装设熔断器 如需拆 除二次设备时 必须先用导线或短路压板将二次回路短接 2 电流互感器二次侧有一点必须接地 3 电流互感器在接线时要 注意其端子的极性 4 电流互感器必须保证一定的准确度 电 流互感器的负载阻抗不得大于与准确级相对应的额定阻抗 63 电压互感器的工作特点 1 电压互感器一次绕组匝数较多 二次绕组匝数较少 使用时一次绕组与被测量电路并联 二次绕 组与测量仪表或继电器等电压线圈并联 2 电压互感器在正常 运行时相当于一个空载运行的降压变压器 其二次电压取决于 一次的电压值 3 二次侧负荷阻抗较大 正常情况下二次电流 很小 电压互感器近于开路状态运行 容量较小 要求有较高的 安全系数 64 电压互感器的使用注意事项 1 电压互感器二次侧不得短 路 电压互感器的一 二次侧都应装设熔断器 2 电压互感器 铁芯及二次绕组一端必须接地 防止一 二次绕组的绝缘击穿时 一次侧的高电压窜入二次侧 危及工作人员人身和二次设备的 安全 3 电压互感器在接线时要注意端子极性的正确 接线时 应保证一 二次绕组的首尾标号及同名端的正确 4 电压互感 器的负载容量应不大于准确级相对应的额定容量 65 电压互感器运行中为什么不允许二次侧短路 66 电压互感器的几种接线方式及适用范围 第六第六单单元母元母线绝缘线绝缘子子电电力力电缆电缆 67 母线的作用 汇集 分配和传送电能 68 母线按使用的材料可分为铜母线 铝母线和钢母线 我国目 前母线材料主要为铝 在屋内和屋外配电装置中广泛采用 69 母线的布置方式水平布置和垂直布置 70 母线的着色 原因 增强辐射能力 有利于散热 防止生锈 1 三相交流母线 U 相 黄色 V 相 绿色 W 相 红色 2 单相交流母线 从三相母线分支来的应与引出相颜色相同 3 直流母线 正极 红色 负极 蓝色 4 中性线 不接地者 白色 接地者 紫色 软母线因受温度影响而伸缩较大以及各股绞线常有相对扭动 都会破坏着色层 故不需着色 71 绝缘子 作用 支持和固定裸载流导体 并使裸载流导体与地 绝缘 或使装置中处于不同电位的载流导体之间绝缘 72 绝缘子主要结构部件 1 绝缘件 2 金属附件 73 电力电缆的结构 电缆线芯 绝缘层 保护层 74 电缆敷设时 电缆弯曲处的半径 R 与电缆外径 D 的关系 1 2 P93 第七第七单单元元电电气主接气主接线线 75 电气主接线分类 有母线 单母线接线 双母线接线等 无母 线 单元接线 扩大单元接线 桥型接线 多交形接线等 76 了解单母线接线 单母线分段接线单母线分段带旁路接线的 优缺点及使用范围 77 了解双母线接线 双母线带旁路母线接线 一个半断路器接 线的特点及适用范围 78 了解无母线接线的几种接线方式的特点及使用范围 79 限制短路电流的措施 P115 采用适宜的主接线及运行方式 也可以利用出线电抗器 分段电抗器 分裂电抗器 分裂绕组变 压器等 第八第八单单元自用元自用电电 80 发电厂 变电站在生产电能过程中 发电厂 变电站自身所 使用的电能 也称厂 站 用电 主要用电设备包括 辅助机械的电动机 照明 电热和整流电源 以及满足运行 检修和试验等的用电 81 一般凝汽式火电厂的厂用电率为 5 8 热电厂的厂用电率 为 8 12 水电厂的厂用电率为 0 3 2 厂用负荷分为哪几类 82 火力发电厂厂用电有 3kV 6kV 及 380 220V 等级 83 发电厂正常运行时 向厂用电负荷供电的电源称为厂用工作 电源 一般由主发电机供电 当有发电机电压母线时 由各段母 线引接厂用工作电源 当发电机与主变压器连接成单元接线时 则由主变压器低压侧引接 84 厂用备用电源 当工作电源故障或检修时 仍能不间断地 向重要负荷供电的电源 有明备用和暗备用两种方式 85 计算机的供电电源采用不间断交流电源 当自用电源全 部消失时 由蓄电池组继续给计算机供电 86 火电厂的高压厂用母线一般都采用 按炉分段 容量 400t h 及以上的锅炉有两段高 低压厂用母线 87 当厂用电源完全消失时 为确保在事故状态下能安全停 机 应设置事故保安电源 事故保安电源可分为直流和交 流两种 第十第十单单元保元保护护接地接地 88 电气装置的接地按用途可分为工作接地 保护接地 89 工作接地 为了保证电气设备在正常和事故情况排除故 障下都能可靠地工作而进行的接地 保护接地 为了防 止其危及人身安全而进行的接地 90 在距单根接地极或碰地处 20m 以外的地方 呈半球形的 球面已经很大 电阻很小 不再有什么电压降 该处的电 位已接近于零 这电位等于零的 电气地 称为 地电位 91 接地 将电气装置的某些金属部分用导体 接地线 与埋 设在土壤中的金属导体 接地体 相连接 并与大地做可 靠的电气连接 92 零 0 38 0 22KV 的低压配电网中 电机三相绕组的星点 与地有良好的连接 即为零 零点引出的金属导线为零线 或接地中性线 接零 将电气装置必须接地部分与零线有 良好的电气连接称为接零 单相三孔插座 在三相五线制 系统中将零线分 保护零线和工作零线 93 跨步电压 Ustep 人在地面行走 两脚接触该两点 人的跨 步一般按 0 8m 计算 大牲畜的跨步可按 1 0 1 4m 计算 所承受的电压 94 保护接地 将正常时不带电 而故障时可能带电的电气装 置的金属部分与地有良好的电气连接 95 接触电压 Utou 人站在距设备 0 8m 处 人触及外壳 人 手与脚之间的电压 96 保护接地的适用范围 1 1000V 及以上高压配电装置中 的设备均采用保护接地 2 1000V 以下低压配电装置中 的设备 在中性点不接地电网中采用保护接地 三相四线 制系统 没有中性线的情况下采用保护接地 三相三线 制系统 3 在供电系统中 凡由于绝缘破坏或其他原因 而可能带有危险电压的金属部分 均应采用保护接地 97 若电气设备的外壳不接地 危险 电气设备的外壳接地时情况 较安全 98 保护接零 将电气装置正常情况下不带电的金属部分与 系统零线连接起来 以防止该部分在故障情况下突然带 电而造成对人体的伤害 99 保护接零的使用范围及要求 1 额定电压 1000V 以下的 低压配电装置中 在三相四线制中性点直接接地的 380 200V 电网中 电气设备外壳广泛采用保护接零 2 严禁在保护零线上安装熔断器或单独的断流开关 100 保护接零和保护接地方式不得混用 101 重复接地 在保护接零的系统中 将零线每隔一段距离而 进行的数点连接 102 电气装置必须接地和接零的部分 不需接地和接零的部 分 103 接地装置的作用 工作接地和保护接地用 发电厂和变电站中应敷设人工接地网 查看 dlpx 的资料 给 dlpx 发送邮件 搜索 dlpx 的帖子 将 dlpx 加为好友 将该主题加入收藏 夹 将该论坛加入收藏 夹 2008 12 8 13 30 56 3 电力培训电力培训 角色 版主 等 级 营长 发帖 381 经验 800 注册 2008 2 14 联系 收藏 编辑 删除 十一十一单单元元过电压过电压和和过电压过电压保保护设备护设备 84 定义 电气设备在运行中 由于种种原因 系统中某部分 的电压大大超过设备的最高允许电压值 这种电压升高 称为过电压 85 危害 引起设备的绝缘损坏 造成长时间停电和人身事 故 危及电网的安全运行 86 分类 外部过电压和内部过电压 87 外部过电压 由于雷云放电在电力系统中引起的过电压 又称大气过电压或雷电过电压 外部过电压分为直击雷 过电压和感应雷过电压 88 内部过电压 由电力系统内部操作或故障引起的过电压 89 内部过电压分为三大类 工频过电压 空载线路的电容效应 不对称接地短路 甩负荷 时感性负荷变为容性负荷 谐振过电压 线性谐振过电压 铁磁谐振过电压 参数谐振过 电压 操作过电压 操作电容器组过电压 操作空载线路过电压 操 作电感负荷过电压 弧光接地过电压 90 内部过电压系数 一般将内部过电压的幅值与电网最高 运行相电压幅值之比 称为内部过电压系数 91 一般电压较低电网的绝缘裕度较大 超高压电网的绝缘 裕度较小 所以内部过电压对电压较低电网威胁不大 而对超高压电网的威胁较大 92 避雷针 避雷线 防止直击雷过电压 93 避雷器 防止感应雷过电压 侵入波以及内部过电压 94 避雷针 线 的组成 接闪器 接地引下线 接地体 95 避雷针一般用于发电厂 变电所 避雷线一般用于保护 输电线路 96 两只避雷针联合起来的保护范围 比两只单针避雷针的 保护范围之和要大 97 对于感应雷或侵入波过电压的限制措施 就是安装避雷 器 它直接并联于发电厂和变电站的主要电气设备或母 线上 98 避雷器的分类 管式 普通阀式 FZ FS 磁吹阀式 FCZ FCD 金属氧化物四种类型 99 避雷器的工作原理 工频电压作用下 保护间隙不放电 当有过电压时间隙放电 并在放电后又恢复绝缘使设备 和系统正常运行 这就是避雷的原理 100 目前 在变电所的防雷设计中 常采用避雷针和避雷线 作为防护大气过电压的第一道防线 而以避雷器作为作 为第二道防线 实践证明这样构成的过电压防护很有效 101 了解 发电厂 变电站的每组母线上 都应装设避雷器 变压器一般在其出口装设避雷器 发电机可能有雷电压的 入侵 需要有专用的磁吹阀型避雷器以及电缆 电容器等共同 防止过电压 十二十二单单元操作元操作电电源源 123 操作电源 继电保护及自动装置 信号设备 控制及调节设 备的工作电源和断路器的跳 合闸电源 大中型发电厂及变电站主要采用直流操作电源 124 直流负荷的分类 1 经常负荷 2 事故负荷 3 冲击负荷 125 蓄电池既能把电能转化为化学能 又能把化学能转变为电 能 126 发电厂 变电站通常将蓄电池与交流整流后的直流并联 一 同为直流负荷供电 127 了解 直流供电系统的接线 主控室内控制 信号小母线供 电网络 安装在各控制屏顶 按屏组分段 段间以电缆连接 在通过 两路与电源连接 屋外配电装置断路器合闸线圈供电接线 事故照明供电接线 能读懂图 128 主要采用充电 放电和浮充电两种运行方式 129 充电 放电运行方式 对运行中的蓄电池进行定期的充电 保证蓄电池的良好状态 这种操作麻烦 实际中很少采 用 130 浮充电运行方式 蓄电池经常处于充满电状态 只有当交 流电源消失 蓄电池才长时间放电 实际中广泛采用 131 直流绝缘监察装置 设置原因 防止一点接地发展为两点 接地时造成熔断器熔断 断路器 继电保护自动装置的 误动或拒动 所以必须设置直流绝缘监察装置 有效地 监视直流系统的运行情况 132 直流系统的对地绝缘电阻一般 0 2 0 5 兆欧范围内 如果 绝缘降低 就会发生接地现象 133 直流系统接地的故障及处理 首先判断接地极及性质 正常时 正负极对地电压均为 0 如果正极对地电压升高或等于母线电压 则为负极接地 如果负极对地电压升高或等于母线电压 则为正极接地 十三十三单单元元测测量量监监察回路察回路 134 二次回路主要包括 监测回路 控制回路 信号回路 保 护回路 调节回路 操作电源回路和励磁回路等 135 二次回路接线图 简称二次回路图 常用的有 原理接 线图 原理图 展开接线图 展开图 安装接线图 安装图 136 电流互感器的配置 电压互感器的配置 137 当几组仪表接于同一组电流互感器时 一般先接指示和 积算式仪表 再接记录仪表 最后结变送仪表 138 阅读二次回路图时应遵循 从左往右看 自上往下看 的 原则 阅读展开图时应 先看交流回路 后看直流回路以 及合闸回路等 十四十四单单元控制回路元控制回路 139 断路器控制回路的组成 控制元件 中间环节 操动机 构 140 控制开关的六个位置 跳闸后 手柄在水平位置 预备合 闸 合闸 合闸后 手柄在垂直位置 预备跳闸 跳闸 141 手动合闸 断路器处于跳闸状态 控制开关 SA 处于 跳闸后 位置 HG 绿灯亮 发平光 表明断路器是断开 状态 合闸回路完好又表明控制回路的熔断器 和 完好回路 控制开关 SA 顺时针旋转 90 至 预备合闸 位置 触 点 9 10 通 绿灯 HG 发闪光 SA 顺时针旋转 45 置于 合闸 位置 SA 的 5 8 通 使合 闸接触器 KM 动作 合闸线圈 YC 通电 断路器合闸 绿 灯熄灭 红灯亮 当松开 SA 后 SA 自动回到 合闸后 位置 13 16 通 红 灯发平光 表明断路器手合闸 同时表明跳闸回路完好 及控制回路的熔断器 和 完好 142 断路器的跳闸线圈 辅助合闸线圈的启动电压 其值不 得低于 30 的额定电压 且不得高于 65 的额定电压 143 手动跳闸 控制开关 SA 逆时针旋转 90 置于 预备跳闸 位置 13 14 接通闪光母线 使红灯 HR 发出闪光 SA 继续旋转 45 而置于 跳闸 位置 6 7 通 使跳闸线圈 YR 接电 断路器跳闸 红灯熄灭 绿灯发平光 当松开 SA 后 SA 自动回到 跳闸后 位置 10 11 通 绿 灯发出平光 表明断路器手动跳闸 又表明合闸回路完好 144 断路器的自动合闸与自动跳闸 145 断路器的运行状态与控制回路断线监视 P198 146 事故音响信号是利用不对应原则实现的 全厂共用一套 音响装置 147 断路器跳跃概念及危害 防跳继电器是怎样防止断路器 跳跃的 148 连锁分为热工连锁和电气连锁 构成连锁回路的特点 按 序启动 连锁跳闸 十五十五单单元信号回路元信号回路 149 各种信号中 事故信号与预告 故障 信号全厂 所 共用 一套 并设于中央控制室内 因此又称为中央信号系统 150 信号系统的分类 151 中央信号回路按音响信号复归办法可分为就地复归和中 央复归 按其音响信号的动作性能可分为能重复