电气系统的运行及操作知识

1、.：.；根底知识 电力电子技术电力电子技术简介电力电子技术是以电力为对象的电子技术，详细地说，就是利用电力电子器件对电能进展控制、转换和传输的技术。电力电子电路的根本义务是完成交流和直流电能的转换。其根本的转换方式可分为如下四种：一是将交流电能转换为直流电能，也称为整流；二是将不可控的直流电能转换为可控的直流电能，也称为直流斩波；三是将直流电能变换为交流电能，也称为逆变；四是把交流阴极电位，接受正向阳极电压，同时又在控制极施加高于阴极电位的正向控制极电位即触发脉冲时，可控硅导通。可控硅导通的条件为：一是阳极与阴极之间必需加上一定大小的正电能的参数(幅值、频率)加以转换，称为交流变换电路 , 细

2、分为交流调压和交流变频电路。电力电子电路普通由电力电子器件、电力变换电路和控制电路组成。常用电力电子器件简介电力电子器件根据不同的开关特性可分为不可控器件、半控型器件、全控型器件三种类型；根据控制信号不同，电力电子器件还可分为电流控制型器件、电压控制型器件两类。 半导体自然界中的物质，按照它们导电才干的强弱可分为导体、半导体和绝缘体三大类。凡容易导电的物质称为导体；不容易导电的物质称为绝缘体；导电才干介于导体和绝缘体之间的物质称为半导体。半导体具有热敏性、光敏性、杂敏性等特殊性能。 硅可控整流电路晶闸管又称可控硅 SCR，是一种可控的整流元件，习惯上简称可控硅。可控硅有三个级，分别为阳极A,

3、阴极K和控制极G。可控硅具有可控的单相导电特性，即：一是当可控硅阳极电位高于阴极电位,接受正向阳极电压；二是控制极与阴极间必需加上正向触发电压。只需同时满足这两个条件，晶闸管才干导通，否那么处于阻断形状。在整流电路中，晶闸管在接受正向电压的时间内，改动触发脉冲的输入时辰，即改动控制角正向控制极电压的施加时辰滞后于自然换流点的电角度称为控制角的大小，在负载上可得到不同数值的直流电压。运用:发电机励磁系统三相桥式全控整流电路 门电路与组合逻辑电路最根本的逻辑门有三种，它们是与门、或门和非门。由这三种根本门电路可组成各种复合门电路以及能实现复杂逻辑功能的组合逻辑电路。与逻辑门电路实现与逻辑关系的电路

4、称为与门。只需当输入端全为高电平常，输出才是高电平，否那么输出均为低电平，符合与逻辑关系，故称为与门电路。如以下图所示：或逻辑门电路实现或逻辑关系的电路称为或门。只需有一个输入端为高电平常，输出就是高电平，只需输入端均为低电平常输出才是低电平，符合或逻辑关系，故称为或门电路。如以下图所示：非逻辑门电路实现非逻辑关系的电路称为非门。非门电路的输人与输出是相反的，即输入为1时，输出为0；输人为0时，输出为1,输出为输人的非，实现了非逻辑关系，故称为非 门电路。如以下图所示：与非逻辑门电路与非门是由一个与门和一个非门直接相连构成的。其中与门的输出衔接非门的输入。与非门的逻辑关系可概括为：“有0为1,

5、全1为0。如以下图所示：或非逻辑门电路或非门是由一个或门和一个非门直接相连构成的，其中或门的输出衔接非门的输人。或非门的逻辑关系可概括为：“有1为0，全0为1。如以下图所示：TTL三态输出与非门(TSL)三态输出与非门，简称三态门。它是一种受控与非门，且输出有3种形状。高电平1态，低电平0态和高阻形状(称为开路形状或制止形状)。逻辑符号中的EN为控制端，A、B为输入端。当EN有效时，输出 F=AB，三态门任务，且相当于与非门：当EN无效时，不论A、B的形状如何，输出端开路总处于高阻形状或制止形状。如以下图(a)所示为EN高电平有效，如以下图 (b)所示为EN低电平有效。根本 R-S 触发器：根

6、本R-S触发器由两个与非门交叉衔接而成。Rd、Sd是信号输入端，Q、Q是输出端。在正常情况下，两个输出端Q、苍的逻辑形状能坚持相反。普通把Q的形状规定为触发器的形状。根本R-S 触发器有两个稳定形状，即置位(置1)或复位(置0)形状。在直接置位端加负脉冲(RD=0)即可置位(Q=1，在直接复位端加负脉冲(RD=0)即可复位(Q=0)。负脉冲除去后，直接置位端和直接复位端都处于高电平(由于两个输入端平常固定接高电平)，此时触发器坚持相应负脉冲去掉前的形状(坚持原形状不变)，实现存储或记忆功能。但要留意负脉 冲不可同时加在直接置位端和直接复位端。如以下图所示：可控R-S触发器：抑制根本R-S 触发

7、器输出形状直接受输入信号控制的缺陷，在根本 R-S 触发器的根底上添加两个控制门和一个触发信号，让输入控制信号经过控制门传送 到根本触发器。与非门GA和GB构成根本R-S触发器；与非门Gc和GD是控制门；S和R是置1和置0信号输入端 (高电平有效)；CP是时钟脉冲，时钟脉冲起触发信号的作用。这就是可控R-S触发器。如以下图所示： 电路原理及设备参数释义根本概念及定律 根本概念电路为实现一定的目的，将有关的电气设备或部件按照一定方式联接起来所构成的电流的通路。它包括电源设备、负载设备、中间设备。根据电源与负载之间衔接方式的不同，电路有通路、开路、短路三种不同的形状。电流带电体周围空间存在一种特殊

8、形状的物质，称为电场。电场对置于其中的电荷有力的作用，称电场力。在电场的作用下，电荷有次序的流动这一物理景象叫做电流。衡量电流大小的量叫做电流强度，它等于单位时间内经过导体某横截面的电量。电流强度简称电流。并规定：正电荷流动的方向为电流的方向。电压电荷在电场力的作用下从一点挪动到另一点，其电位能的改动量称为电压。用来衡量电场力做功的才干。有功在交流电能的发、输、送、用过程中用于转换成非电、磁方式如光、热、机械能等的那部分能量叫有功。无功无功电路内电、磁场交换的那部分能量叫无功。有功功率 P在有功中转换的平均功率叫有功功率。无功功率 Q在无功交换中的最大功率叫无功功率。视在功率 S对于单相电路来

9、说，视在功率就是相电压与相电流的乘积，对于三相对称电路来讲那么为线电压与线电流乘积的倍。视在功率S与有功功率P和无功功率Q之间的关系为：功率因数额定有功功率与额定视在功率的比值。当机组并网运转后，假设功率因数为正值，表示发电机发出感性无功，假设功率因数为负值那么阐明发电机发出容性无功或者说发电机向系统吸收无功。电动势衡量电源将非电能转换为电能身手大小的物理量，用e表示。电动势仅存在于电源内部，并规定：电动势的方向是从负极到正极，电位升的方向。电位 在电场中，单位正电荷从a点移至参考点时，电场力所做的功，称为a点对参考点的电位。电阻反映导体对电流妨碍作用大小的物理量，是客观存在的，它与导体两端所

10、加的电压和流过的电流强度大小无关，是用导体两端的电压同流过导体的电流强度的比值来表示该导体的电阻，单位用欧姆表示。 电功电流经过用电器所做的功，称为电功。单位用焦耳表示。 电功率单位时间内电流所做的功，称为电功率。单位用瓦特表示。交流电流和电压大小和方向都随时间变化的电流和电压。正弦交流电流电压及相关慨概念随时间按正弦规律变化的交流电流和电压。其表达式为：i=Imsin(t+) 、u=Umsin(t+)，正弦交流量的三要素：Im最大值振幅角、角频率、初相角。一个周期交流量电压或电流和某不断流量分别作用与同一电阻R上，假设在一样的时间内它们所产生的热量相等，那么称这个直流量的值为交流量的有效值，

11、用I或U表示。设一交流量为： i=Imsin(t+)或u=Umsin(t+)，那么其有效值与最大值的关系为：在正弦交流电路，某一时辰电路吸收或发出的功率，称为瞬时功率。在交流电能的发、输、用过程中，用于转换成非电、磁方式如光、热、机械能等的那部分能量的平均功率称为有功功率，即电路中电阻元件所耗费的功率之和，用P表示，P=UIcos。用于电路内电、磁场交换的那部分能量最大功率，称为无功功率，用Q表示，Q=UIsin。电路输入端电压有效值U和电流有效值的乘积，称为视在功率用，S表示，S=UI。有功功率、无功功率、视在功率三者的关系：Seq o(sup 5(2),sdo 2()=Peq o(sup

12、5(2),sdo 2()+Qeq o(sup 5(2),sdo 2()。有功功率与视在功率的比值，称为功率因数，用cos表示。谐振当一个含有 L 、 C 元件的无源一端口网络在正弦鼓励作用下，其端口阻抗呈电阻性，即网络中电压和电流同相时，这种任务形状称为谐振。谐振是正弦稳态电路的一种特殊任务形状，也是电路的一种特殊景象。当RLC串联电路发生谐振时称串联谐振，串联谐振条件：Xl=Xc，串联谐振又称为电压谐振，它具有很大的破坏性。当RLC并联电路发生谐振时称并联谐振，并联谐振的条件：C =1/L，并联电路发生谐振时，电感电流与电容电流大小相等，相位相反，支路电流在数值上会比总电流大很多，所以并联谐

13、振又称电流谐振。三相制由三个频率一样而相位不同的电压源作为电源供电的体系。对称三相正弦交流电源由三个频率一样、振幅相等、相位互差120度的正弦电压源按一定方式联接而成的。每一个电压源称为一相。对称三相电压通常由三相交流发电机产生。三相电源中，各相电压经过同一值的先后次序称为三相电源的相序。三相电源和负载均可联成Y形和形，三相电源和三相负载经过端线相联，可接成YY、Y、Y、四种方式。在三相电路中，流过每相的电流称相电流，流过每相的电压称为相电压。三相电源和三相负载间的联接线称为端线，流过端线的电流称为线电流，流过端线的电压称为线电压。三相电源的关系：对于三角型电源来说，线电压等于相电压，而线电流

14、等于相电流的3倍；对于星型电源来说，线电压等于相电压的3倍，而线电流等于相电流。三相四线制系统三相电源和负载采用Y-Y联接，且电源与负载的中性点相衔接，称为三相四线制系统。电源与负载的中性点的连线称为中线，有时以大地作为中线，所以又称地线。在三相四线制系统中，即有中线的Y-Y系统，假设中线阻抗ZN=0，那么负载中性点和电源中性点电位相等，即中性点重合，这时虽然负载不对称，但是负载相电压仍是对称的。假设中线阻抗ZN不等于0，那么负载中性点和电源中性点电位相等，即中性点不重合，这种景象称中性点位移。对称三相电路由对称的三相电源和对称的三相负载用输电线联接起来所组成的系统，称为对称三相电路。不对称三

15、相电路在三相电路中，电源、负载或线路阻抗只需有一部分不对称，就称为不对称三相电路。恣意一组不对称的三相正弦电压或电流相量都可以分解三组对称的分量。一组是正序分量，用下标“1表示，正序分量相序与原不对称正弦两的相序一致，各相位互差120度。一组是负序分量，用下标“2表示，负序分量相序与原正弦量相反，即A-C-B，相位互差120度。一组是零序分量，用下标“0表示，三相的相位一样。 根本定律部分电路的欧姆定理不含电源的电路称为部分电路。指经过某一导体的电阻R的电流I与加在电阻两端的电压U成正比，与该导体的电阻R成反比。即I=U/R。全电路欧姆定律含有电源的闭合电路称为全电路。指在闭合回路中的电流与电

16、源的电动势成正比，与电源内阻和外电阻之和成反比。楞次定律线圈中感应电动势的方向总是企图使它所产生的感应电流对抗原有磁通的变化，即感应电流产生新的磁通对抗原有磁通的变化，这个规律就称为楞次定律。库仑定律：两个点电荷之间作用力F的大小与两个点电荷q1、q2的乘积成正比，与两个点电荷间间隔 r的平方成反比，还和电荷所处的空间的媒介用系数K表示有关，即：F=Kq1q2/。基尔霍夫电流定律KCL在某一瞬间，流入某一接点的电流之和等于从该接点流出的一切电流之和。基尔霍夫电压定律KCV将单位正电荷，从电路的一点出发，沿着一回路绕行一周又回到原来的出发点时。其电位能的改动量的总和为0。即沿电路中的一个回路绕行

17、一周，回路中各支路电压的代数和等于0。齐性原理在线性电路中，当只需一个独立源作用时，任一支路的呼应与鼓励源的鼓励成正比。叠加原理当线性电路中有两个或两个以上独立源作用时，任一支路的呼应等于各独立源单独作用下，分别在该支路上所产生的呼应的代数和，这个关系叫做叠加原理。戴维南定理任何一个线性有源二端网络，对其外部电路而言，都可用一个由理想电压源与电阻的串联组合等效替代，该理想电压源的电压等于有源二端网络的开路电压，其串联电阻等于有源二端网络中一切独立源均为0值时的入端电阻。诺顿定理根据电压源与电流源之间的等效互换条件，可以将有源二端网络的等效电压源模型转换成等效电流源模型。恣意一个线性有源二端网络

18、，对其外电路而言，都可以用一个理想电流源与电阻并联的组合等效替代，该理想电流源的电流等于有源二端网络的短路电流其并联电阻等于有源二端网络的入端电阻。电阻的星型联接与三角形联接的等效变换公式： 三角形转换为星型为星型转换为三角形为 电路中根本元件引见电路实际中，援用的根本电路元件有：反映耗费电能的电阻元件、反映储存电场能量的电容元件、反映储存磁场能量的电感元件，以及反映向电路提供电能或信号能的电压源或电流源。上述元件都有两个端口，称为二端元件。 电阻元件电阻元件是一个二端元件，经过电流时总是吸收电能，它的电流和电压方向是一致的，电流和电压的大小成代数关系。电阻元件上电压和电流之间的函数关系，称为

19、电阻元件的伏安特性。电阻元件两端电压与电流的关系服从欧姆定理，其伏安特性成正比关系，这种电阻元件称为线性电阻元件，通常把线性电阻元件称为电阻。正弦交流电路中电阻两端电压与电流相位一样，电阻上电压和电流的最大值、有效值均满足欧姆定理。导体电阻与导体长度成正比，与导体截面积成反比，与导体的资料有关。金属导体的电阻值，随温度的升高而增大。 电容元件在两块金属极板之间隔以绝缘介质，就可以构成一个简单的电容器，当电容器的极板间接入电源时，沿电压方向将有等量异号电荷分别聚集在两个极板上，在恣意瞬间，每个极板上聚集的电能决议于同一瞬间极板间电压的大小，在上述过程中，极板间建立电场，电能转换成电场方式的能量储

20、存到电场中，所以，电容器具有聚集电荷而储存电场能量的根本性能。在恣意时辰，电容器极板上储存的电量与电压大小成代数关系，如电量与电压大小成正比关系，那么称为线性电容元件，简称电容元件。正弦交流电路中，电容电压与电流的相位关系是电压滞后电流90度。电容电压有效值与电流有效值成正比，其比值Uc/I=Xc具有电阻的量纲，称为电容的电抗，简称容抗。容抗反映了电容元件对正弦电流的限制才干。容抗只需在正弦交流电路中才有意义，从1/Xc=C可知，容抗Xc的大小与电容C和电源频率f成反比，所以高频电流容易经过电容，低频电流不容易经过电容，直流电路中电容元件相当于开路。故电容元件具有“通高频，阻低频，隔直流的作用

21、。在实践电路中，除人为制造的电容器外，还存在许多自然构成的电容器。例如：架空输电线的两根导线之间，导线与大地之间；设备中各部件之间等等。普通情况下，这些电容器的作用可以不计，但在高电压及远间隔 输电线路中，这些电容器的影响不小。所以对高电压远间隔 输电线路进展充电时，需适当降低电源侧母线电压，用断路器拉空载高电压远间隔 输电线路时，需适当升高电源侧母线电压。 电感元件一个用导线绕成的线圈，当线圈中有电流经过时，线圈周围即建立起磁场，磁场的磁通为，假设不思索导线的电阻，这就是一个理想二端元件，称为电感元件，假设线圈的匝数为N，那么把穿过线圈各匝的磁通的代数和叫做该线圈的磁通链，简称磁链。如磁链与

22、电流的大小成正比的电感元件，称为线性电感元件，简称为电感元件。线性电感元件的磁链与电流的比值/i=L是一个常数，称为电感元件的电感，单位为亨利H。电感L是反映磁场储能性质的电路参数，电感L的大小只与线圈本身的几何尺寸、匝数及其周围媒的导磁率有关，而与线圈能否带电无关。正弦交流电路中，电感电压与电流的相位关系是电压超前电流90度。电感电压有效值与电流有效值成正比，其比值Ul/I=Xl具有电阻的量纲，称为电感的电抗，简称感抗。感抗反映了电感元件对正弦电流的限制才干。感抗只需在正弦交流电路中才有意义，从1/Xl=1/L可知，感抗Xc的大小与电感L和电源频率f成正比，所以高频电流不容易经过电感，低频电

23、流容易经过电感，直流电路中电感元件相当于短路。故电感元件具有“通低频，阻高频的作用。 常用电气设备参数释义 发电机参数释义发电机短路比:指同步发电机在额定转速下，空载电压为额定值时的励磁电流与三相对称稳态 短路电流为额定值时的励磁电流的比值。发电机效率：发电机输出功率与输入功率以百分数表示的比值。额定电流：发电机正常延续运转的最大任务电流。额定电压：发电机长期平安任务的最高线电压。额定容量：发电机长期平安运转的最大输出功率。额定功率因数：额定有功功率与额定视在功率的比值。 变压器参数释义额定容量：变压器在额定电压和额定电流时延续运转所能保送的容量。额定电压：变压器长期运转所能接受的任务电压。额

24、定电流：变压器允许长期经过的任务电流。空载电流：当变压器在额定电压下，二次侧开路时，一次绕组中经过的电流称为空载电流。空载损耗：变压器二次侧绕组开路在额定电压时，变压器铁芯所产生的损耗。普通以为空载 损耗等于铁芯损耗短路损耗：将变压器的二次绕组短路，流经一次绕组的电流为额定电流时，变压器绕组导体 所耗费的功率。负载损耗：在一对绕组中，当额定电流流经一个绕组的线路端子，而另一绕组短路时，在额定频率及参考温度下所吸收的有功功率。又称为铜损阻抗电压：将变压器二次绕组短路，使一次侧电压逐渐升高，当二次绕组的短路电流到达额定值时，此时一次侧电压与其额定电压比值百分数。短路电压：将变压器的一侧绕组短路，在

25、另一侧绕组上渐渐地升高电压，当两侧绕组的短路电流等于额定电流值时，此时所施加的电压就称为短路电压。百分阻抗：短路电压与一次额定电压比值的百分数就称为百分阻抗。接线组别：三相变压器的一次绕组与二次绕组间电压和电流的相位关系。冷却方式：分为油浸自然循环自冷、油浸自然循环风冷、强油循环风冷、强油循环水冷、强油循环导向冷却。油浸式自冷ONAN ：以变压器内油的热升冷降自然对流作用将热量带到油箱壁，然后经过 散热管 或散热片靠空气的对流传导将热量分发。油浸自然循环风冷ONAF：在油箱或散热器上加装风扇，利用吹风协助 冷却，使空气流速加快，以增大散热才干。强油循环风冷OFAF：将变压器中的油，利用油泵加快

26、油流，油散热器做成容易散热的特殊外形，利用风扇吹风把热量带走的冷却方式。强油循环水冷：将变压器中的油，利用油泵加快油流，油散热器做成容易散热的特殊外形，利用冷却水泵来的冷却水把热量带走的冷却方式。强油循环导向冷却：用潜油泵将油分别送入绕组之间的油道和铁芯内的油道中，使铁芯和绕组中的热量由具有一定流速的冷油带走，而变压器上层热油用潜油泵抽出后，经冷却器后进入底部油箱的一种。 PT技术参数释义额定一次电压：作为互感器性能基准和标示在名牌上的一次电压值。额定二次电压：作为互感器性能基准和标示在名牌上的二次电压值。额定电压比：额定一次电压与额定二次电压之比。实践电压比：实践一次电亚于实践二次电压之比。

27、电压误差：电压互感器在丈量电压时所出现的误差；它是由于实践电压比不等于额定电压比而呵斥的。相位差：电压互感器一次电压相量与二次电压相量的相位之差。相量方向是以理想互感器中的相位差为零来决议的。假设二次电压相量超前一次电压相量，那么相位差为负。准确极：对电压互感器所给定的等级，互感器在规定运用的条件下的误差应在规定的限值内。负荷：二次回路的导纳，用西门子和功率因数表示。但实践中常以视在功率伏安值表示，它是在规定的功率因数和额定二次电压下所汲取的。额定负荷：确定互感器准确级所根据的负荷值。额定输出：在额定一次电压及接有额定负荷的条件下，负感器所供应二次回路的视在功率值。额定绝缘程度：一组耐受电压值

28、，它表示电压互感器绝缘所能接受的耐受强度。设备最高电压：最高相间电压的方均根值。额定频率：技术规范要求所根据的频率。额定电压因数：与额定一次电压值相乘的一个系数，以确定负感器必需满足规定时间的有关热性能要求并满足有关准确级要求的最高电压。 CT参数参数释义额定电压：变压器长期运转所能接受的任务电压。额定容量：指电流互感器在额定二次电流和额定二次阻抗下运转时，二次绕组输出的容量。额定一次电流：作为电流互感器性能基准和标示在名牌上的一次电流值。额定二次电压：作为电流互感器性能基准和标示在名牌上的二次电流值。额定电压比：额定一次电流与额定二次电流之比。实践电压比：实践一次电流与实践二次电流之比。电压

29、误差：电流互感器在丈量电流时所出现的误差；它是由于实践电流比不等于额定电流比而呵斥的。相位差：电流互感器一次电流相量与二次电流相量的相位之差。相量方向是以理想互感器中的相位差为零来决议的。假设二次电流相量超前一次电流相量，那么相位差为负。准确极：对电流互感器所给定的等级，互感器在规定运用的条件下的误差应在规定的限值内。负荷：二次回路的阻抗，用欧姆和功率因数表示。但实践中常以视在功率伏安值表示，它是在规定的功率因数和额定二次电流下所汲取的。额定负荷：确定互感器准确级所根据的负荷值。额定输出：在额定一次电压及接有额定负荷的条件下，负感器所供应二次回路的视在功率值。额定绝缘程度：一组耐受电压值，它表

30、示电压互感器绝缘所能接受的耐受强度。设备最高电压：最高相间电压的方均根值。额定频率：技术规范要求所根据的频率。额定短时热电流：在二次绕组短路的情况下，电流互感器在一秒钟内能接受住且无损伤的最大一次电流方均根值。额定动稳定电流：在二次绕组短路的情况下，电流互感器能接受其电磁力的作用而无电气或机械损伤的最大一次电流峰值。额定延续热电流：在二次绕组接有额定负荷的情况下，一次绕组允许延续流过的一次电流值，此时电流福感器的温升不超越规定的限值。 断路器参数释义额定电压：指断路器在运转中所接受的正常任务电压。额定电流：指断路器长期经过的最大任务电流.当长期经过额定电流时,断路器各部分发热不超越规定的温升规

31、范。额定开断电流：指断路器在额定电压下允许开断的最大电流。额定开断容量：指断路器在额定电压下的开断电流与额定电压的乘积再乘以线路系数。线路系数在单相系统中为1，两相系统中为2，三相系统中为。5s热稳定电流：指在5s 的时间内，流过断路器使其各部分发热不超越短时允许温度的最大短路电流，以有效值表示。动稳定电流：指断路器可以接受短路电流的第一频率峰值产生的电动力效应，而不致损坏的峰值电流，为额定开断电流的2.55倍。也称峰值耐受电流全开断时间：断路器接到分闸命令瞬间起到电弧灭为止的时间。自动重合闸操作循环分-合分-t-合分：运转中断路器当线路内部缺点发生时，先分闸即循环操作中的第一个“分，然后经无

32、电流间隔时间“之后又重合即循环操作中的第一个“合，假设重合时线路短路缺点还存在那么分闸即循环操作中的第二个“分，假设对于非常重要的线路允许经规定的时间“t普通为3分钟后再手动强合一次即循环操作中的第二个“合，假设线路缺点还存在，那么断路器再分闸即循环操作中的第三个“分。无电流间隔时间：断路器开断缺点电流时从电弧熄灭起到电路重新接通的时间。 线路阻波器额定电感：主线圈在100Hz的真实电感Lt。工频电感：主线圈在工业频率下的电感LP。额定继续电流：在规定工频下延续流过主线圈而不会使温升超越限值的最大电流的有效值IN。额定短时电流：在一定时间内经过主线圈而不会引起热损坏或机械损坏的短路电流稳态分量

33、有效值IKN 。额定工频：阻波器所衔接的高压电力系统的工频fpN。调谐安装的阻塞电阻：组塞阻抗的电阻分量。 避雷器额定电压：避雷器两端子间的最大允许工频电压的有效值UR。参考电压：它包含共频参考电压和直流参考电压。在工频参考电流下测出的避雷器上的工频电压最大锋值除以为工频参考电压；在直流参考电流下测出的避雷器上的电压为直流参考电压。参考电压是避雷器伏安特性曲线小电流拐点附近的电压。继续运转电压：允许耐久的加在避雷器两端之间的工频电压有效值。荷电率：继续运转电压的峰值与直流参考电压的比值，它的高低直接影响避雷器的老化过程，偏高时会加速避雷器的老化。工频电压耐受时间：在规定的条件下，对避雷器施加不

34、同的工频电压，避雷器不损坏、不发生热解体的相应最厂继续时间。标称放电电流In：用以划分避雷器等级的冲击波形8/20的放电电流锋值，它用来确定在雷电过电压下的维护程度。压力释放等级：避雷器耐受内部缺点电流的才干。在规定短路电流下，具有压力释放安装避雷器的瓷套不会发生爆炸。 电磁学根本概念及定律 根本概念磁路由铁磁资料作成的、磁通集中经过的途径称为磁路。 磁场电流的周围空间存在着一种对磁体、载流导体、运动的电荷有作用力的特殊形状的物质，我们称在此空间中存在着磁场。磁感应强度(磁通密度)B是表征磁场的根本物理量，表示磁场内某点的磁场强弱和方向的物理量，它是个矢量。规定其值等于垂直于矢量 B 的单位面

35、积的磁力线数。计算公式为B=/S，国际单位制中，磁感应强度的单位是特斯拉(T)，即韦伯/(1T=lWb/)；磁场强度是计算磁场所用的物理量，反映的是电流的磁场，其强弱和方向均取决于电流，与介质无关。大小为磁感应强度和磁导率之比。H=B/，在国际单位制中，磁场强度的单位是安/米(A/m)。 磁通表示垂直穿过某一截面积S的磁力线总数，单位为韦伯 (Wb) 。 磁导率磁导率是一个用来表示磁场中介质导磁才干的物理量，单位为亨利/米(H/m)。真空中的磁导率为常数，通常采用。表示，其数值的等于410-7H/m。普通资料的磁导率和真空磁导率。的比值，称为该物质的相对磁导率r ,即r=/。，r越大，介质的导

36、磁性能就越好。以下是几种常用磁性资料的磁导率。资料称号铸铁硅钢片镇辞铁氧体锤铸铁氧体坡莫合金相对磁导率r=/。200-4007000-1000010-1000300-50002104-2105 高导磁性和磁化性高导磁性指铁磁资料的磁导率很高，r 1, 具有被剧烈磁化的特性。铁磁资料之所以具有良好的导磁性能，是由于资料内部的构造决议的。在铁磁资料内部存在许多体积很小的磁性区域，这些天然小磁性区域叫磁畴，每个磁畴在无外磁场作用时，陈列杂乱无章，极性恣意取向，磁性相互抵消，对外不呈磁性。当磁畴遭到磁场的作用时，陈列无序的小磁畴将顺着外磁场的方向转向 , 构成一个与外磁场方向一致的附加磁场，使铁磁物质

37、内部的磁感应强度大大添加，这种原来没有磁性，在外磁场的作用下而产生磁性的性质称做磁化性。非磁性资料内部由于没有磁畴构造，所以不能被磁化。 磁饱和性当外磁场(或励磁电流)增大到一定值时，磁性资料的全部磁畴的磁场方向都转向与磁场的方向一致，磁化磁场的磁感应强度Bj到达饱和值。这一特性称为磁饱和性。磁饱和性也可从铁磁资料的磁化曲线上看出，如图以下图所示。当外磁场逐渐增大时，铁磁资料中的小磁畴将随之逐渐转向，起初随外磁场的添加，磁感应强度，成正比增大(Oa段)；接着磁感应强度B几乎呈直线上升(b段),这之后，由于铁磁资料内部的磁畴几乎全部转向终了，所以再添加外磁场，磁感应强度B几乎不能再添加，此时称为

38、磁饱和(cs段)。 磁滞性和剩磁性当铁心线圈中通有交变电流(大小和方向都变化)时，铁心就遭到交变磁化，电流变化时，B随H而变化，当H已减到零值时，但B未回到零值，这种磁感应强度滞后于磁场强度变化的性质称磁性物质的磁滞性。当线圈中电流减到零(H= 0)，铁心在磁化时所获得的磁性还未完全消逝，这时铁心中所保管的磁感应强度称为剩磁感应强度Br。实践任务中，永磁体的电机就是利用这种剩磁来任务的。 电磁损耗铁心线圈在正弦电压鼓励下的磁滞分量与端电压同相，其平均功率不为零，磁滞分量所耗费的平均功率称磁滞损耗。铁心中的感应电压使铁心中产生涡流状的电流，称涡流。铁心中的涡流要耗费能量而使铁心发热，这种能量损耗

39、称为涡流损耗。铁心线圈的磁滞损耗与涡流损耗的总和称为铁心损耗。 交流铁心线圈中的电压、电流和磁通当铁心线圈的电压为正弦波时，磁通也为正弦波，电压的相位比磁通超前90度。电压有效值与磁通最大值的关系为：U4.44fNm上式阐明：线圈匝数与电源频率一定时，假设电压有效值U不变，那么磁通的最大值m不变。假设电压有效值U改动，那么m与U成正比地改动。在正弦电压作用下，铁心线圈的磁通为正弦波，而由于磁饱和的影响，磁化电流为尖顶的非正弦波。m越大，铁心磁饱和越严重，那么磁化电流曲线就越尖，反之，m越小，磁化电流曲线就越近似为正弦波。在实践任务中，变压器合闸时，假设合闸瞬间，电压正好到达最大值时，那么磁通的

40、瞬时值为零，在铁芯里一开场就建立了稳态磁通，变压器不会产生励磁涌流；假设合闸瞬间电压为零值时，在铁芯中建立的磁通为最大值-m，由于铁芯中的磁通不能突变，合闸前铁芯中没有磁通，这一瞬间仍要坚持磁通为零，那么在铁芯中就出现一个非周期分量的磁通aper，其幅值为m。此时，铁芯里的总磁通应为两个磁通相加而成，铁芯中磁通开场为零，到1/2周期时，两个磁通相加达最大值2m，这是最不利的合闸瞬间，这时铁芯的饱和情况将非常严重，励磁电流的数值大增，励磁电流波形很尖，这就是变压器的励磁涌流。励磁涌流能够到达变压器额定电流的68倍，比变压器的空载电流大100倍左右，但励磁涌流对变压器并无太大的危险，其一是大电流的

41、冲击，会引起绕组间的机械力作用，能够使变压器的固定物松动。其二是能够引起变压器的差动维护动作。所以变压器操作时该当留意。电磁学的根本定理 基尔霍夫第一定律磁路的基尔霍夫第一定律给出了磁路节点处各支路磁通的相互关系，即进入节点的磁通等于分开节点的磁通，或描画成穿过闭合曲面S的磁通的代数和为零，即=0。 基尔霍夫第二定律闭合磁路中各段磁压的代数和等于各磁通势的代数和。 磁路的欧姆定律设磁路由单一的铁磁资料构成，其横截面面积为 S, 磁路的平均长度为L，经过实验发现，励磁电流I越大，产生的磁通就越多；线圈的匝数越多，产生的磁通也越多，把励磁电流I和线圈匝数 N的乘积NI看作是磁路中产生磁通的源泉，称

42、做磁通势 F。那么磁路欧姆定律可表述为=F/ Rm=NI/ Rm，式中Rm称为磁阻，反映了磁路中妨碍磁通的作用。磁阻的计算公式为Rm=L/S，L表示磁路的平均长度，单位为m；S是磁路的截面积，单位是；是铁心资料的磁导率，单位是H/m(亨利/米)。磁阻的单位是1/H(1/亨)。磁性物质的磁导率不为常量(随磁路的饱和而减小)。故其磁阻随磁路的饱和而增大。因此，在非线性磁路中，普通不能用磁路的欧姆定律进展定量计算。电气系统的运转及操作电力系统根底知识电力系统简介 电力系统的概念及根本要求电力系统：所谓电力系统是指由电源、电力网及用户所组成的发电、输电、供电、配电以及用电设备的整体称为电力系统。电力系

43、统俗称电网。电力网：将各电压等级的输电线路和各种类型的变电所衔接而成的网络，以及为保证该网络设备的正常运转所需求的继电维护和平安自动安装、计量安装、电力通讯设备、电网调度自动化设备等。电力系统运转根本要求：一是保证可靠的继续供电。二是保证良好的电能质量。三是保证系统运转的经济性。四是电网必需一致调度、分级管理。 电力系统运转中各类稳定的详细含义电力系统静态稳定：指电力系统遭到小的扰动后不发生非同期性失步，自动恢复到起始运转形状。电力系统暂态稳定：系统在某种运转方式下忽然遭到大的扰动后，经过一个机电暂态过程到达一个新的稳定运转形状或恢复到原来的稳定形状。电力系统动态稳定：电力系统遭到扰动后不发生

44、振幅不段增大的振荡而失步。电力系统的电压稳定：指电力系统维持负荷电压于某一规定的运转极限之内的才干。它与电力系统中的电源配置、网络构造及运转方式、负荷特性等因数有关。频率稳定：指电力系统维持系统频率于某一规定的运转极限之内的才干。当频率低于某一临界值时，电源与负荷的平衡遭到彻底的破坏，一些机组相继退出运转，呵斥大面积的停电，也就是电压解体。 直接接地系统及非直接接地系统电力网中变压器的中性点与大地直接衔接。发生单相接地缺点时，相地之间就会构成单相直接短路，这种电网称为中性点直接接地系统也称大接地系统。我国规定：110kV及以上网络中性点直接接地。我厂220kV采用中性点直接接地系统或间隙接地系

45、统。电力系统中变压器的中性点不接地或经电阻、消弧线圈接地的电力系统，称为中性点非直接接地电力网也称小接地系统。我国规定：35kV及以下输电网络中性点主要经消弧线圈接地，也有经电阻接地或不接地。我厂厂用6kV采用中阻接地系统，接地电阻40。 中性点直接接地及非直接接地系统的特点中性点直接接地系统的特点是过电压数值小，设备绝缘程度要求相对较低，因此投资少，经济。但单相接地电流大，接地维护动作于跳闸、降低供电可靠性；另外，短路电流大，电压急剧下降，还能够导致电力系统动稳定的破坏。非直接接地系统的优点：接地电流小，系统线电压仍坚持对称，不影响负荷供电，因此接地普通动作于信号，提高了供电的可靠性 但运转

46、人员要及时处置、消除。缺陷：过电压数值大，对电网绝缘程度要求高，因此投资大，不经济。单相接地时，非缺点相接地电压升高为线电压，存在电弧接地过电压的危险，另外接地维护比较复杂。电气主接线 电气主接线概述电气主接线指在发电厂、变电所、电力系统中，为满足预定的功率传送方式和运转等要求而设计的、阐明高压电气设备之间相互衔接关系和传送电能的电路。电路中高压电气设备包括发电机、变压器、母线、断路器、隔分开关、线路等。电气主接线代表了发电厂或变电站电气部分主体构造，是电力系统网络构造的重要组成部分。它们的衔接方式，对供电的可靠性、运转灵敏性、经济合理性等起着决议性作用。电气主接线的根本要求，概括地说包括可靠

47、性、灵敏性和经济性三个方面。 电气主接线的根本方式电气主接线的根本方式，就是主要电气设备常用的几种衔接方式，它以电源和出线为主体，概括地分为两大类：有聚集母线的接线方式和无聚集母线的接线方式。发电厂电气主接线的根本环节是电源发电机或变压器、母线和出线馈线。根据发电厂的出线回路数和电源数不同，且每路馈线所传输的功率也不一样。在进出线数较多时普通超越4回为便于电能的聚集和分配，采用母线作为中间环节，可使接线简单明晰，运转方便，有利于安装和扩建。这种电气主接线采用有聚集母线的接线方式；如进出线回路少，不再扩建和开展的发电厂或变电所。采用无汇流母线的接线方式，运用开关电器较少，占地面积小。有聚集母线的

48、接线方式有单母线接线、单母线分段接线、双母线接线、双母线分段接线、双母线带旁路接线、一个半短路器接线等几种方式。无聚集母线的接线方式有桥形接线分内桥和外桥两种、角形接线、单元接线等几种方式。单母线接线方式电源发电机或变压器和出线馈线均接在单一的一根母线上，母线既可保证电源并列运转，又能使任一出线都可以从任一电源获得电能。单母线接线的优点接线简单明晰、设备少、操作方便、便于扩建和采用成套配电安装。单母线接线的缺陷可靠性差。任一元件母线及母线隔分开关缺点或检修，均需使整个回路停电。也就是会呵斥全厂或全所长期停电。灵敏性差，调度不方便。电源只能并列运转，不能分列运转。单母线分段接线方式该接线方式即有

49、单母线接线的优点，又弥补了单母线接线的部分缺陷单母线分段接线优点：用断路器将母线分段后对重要用户可以从不同段引出两个回路，相当于有两个电源供电。当一段母线发生缺点，分段断路器自动切除缺点段母线，保证正常母线不延续的供电和不使重要用户停电。单母线分段接线缺陷：当一段母线或母线隔分开关缺点或检修时，该段母线的回路都要在检修期间内停电。当出线为双回路时，常使架空线出现交叉跨越。扩建时需向两个方向平衡扩建。双母线接线方式双母线的两组母线同时任务，并经过母线联络断路器并联运转，电源与负荷平均分配在两组母线上。由于母线继电维护的要求，普通某一回路固定与某一组母线衔接，以固定衔接方式运转。当出线回路数或母线

50、上的电源较多、保送和穿越功率较大、母线缺点后要求迅速恢复供电、母线或母线设备检修时要求不影响对用户的供电、系统运转调度对接线的灵敏性有一定的要求时采用适用这种接线方式。双母线接线优点供电可靠。经过两组隔分开关的倒换操作，可以轮番检修母线而不使供电的中断；一组母线缺点后，能迅速恢复供电；检修恣意回路的母线隔分开关，只停该回路。调度灵敏。各个电源和各回路负荷可以恣意分配到某一组母线上，能灵敏地顺应系统中各种运转方式和潮流变化的需求。扩建方便。便于实验。当个别回路需求单独进展实验时，可将该回路分开，单独接至一组母线上。双母线接线缺陷：添加一组母线及回路要添加一组隔分开关。当母线缺点或检修时，隔分开关

51、作为倒换操作电器，容易误操作，为了防止隔分开关误操作，需在隔分开关和断路器之间装设连锁安装。为了抑制双母线接线的缺陷，在双母线接线的根底上增设旁路母线，即双母线带旁路接线方式，出线断路器检修时，由公用旁路断路器替代出线断路器任务，经过旁路母线供电，对双母线的运转没有影响。但倒闸操作相对较复杂。发电机-变压器组单元接线方式发电机出口，直接经变压器接入高电压系统的接线，称为发电机-变压器组单元接线。我厂发电机-变压器组采用单元接线。优点：接线最简单、设备最少、操作简单，在发电机与变压器之间采用封锁母线，使得在发电机与变压器低压侧短路的几率小。缺陷：变压器缺点或检修时，发变组停运。桥形接线方式两回变

52、压器线路单元接线用一个断路器或跨接线相连，接成桥形接线。桥形接线分内桥接线和外桥接线两种，是长期开环运转的四角形接线。根据功率走向，当桥短路器或跨接线靠变压器侧，那么称内桥接线。当桥断路器或跨接线靠出线侧，那么称外桥接线。我厂110kV系统采用外桥接线。内桥形接线。根据功率走向，当桥短路器或跨接线靠变压器侧，那么称内桥接线。适用于较小容量的发电厂、变电所，并且变压器不经常切换或线路较长、缺点率较高情况。内桥形接线优点高压断路器数量少，四个回路只需三台断路器。内桥形接线缺陷：变压器的切除和投入较复杂，需动作两台断路器，影响一回线路的短时停运。桥连断路器检修时，两个回路需解列运转。出线断路器检修时

53、，线路需较长时间停运。为防止此缺陷，可加装正常断开运转的跨条，为了轮番停电检修任何一组隔分开关，在跨条上需加装两组隔分开关。桥连断路器检修时，也可利用此跨条。外桥形接线。根据功率走向，当桥短路器或跨接线靠变压器侧，那么称内桥接线。当桥短路器或跨接线靠出线侧，那么称外桥接线。适用于较小容量的发电厂、变电所，并且变压器的切换较频繁或线路较短，缺点率较少的情况。此外，线路有穿越功率时，也宜采用外桥形接线。外桥形接线优点高压断路器数量少，四个回路只需三台断路器。外桥形接线缺陷：线路的切除和投入较复杂，需动作两台断路器，并有一台变压器短时停运。桥连断路器检修时，两个回路需解列运转。变压器侧的断路器检修时

54、，变压器需较长时间停运。为防止此缺陷，可加装正常断开运转的跨条。多角形接线方式多角形接线的各断路器相互衔接而成闭合的环形，是单环形接线。为减少因断路器检修而开环运转的时间，保证角形接线运转可靠性，以采用三五角形接线为宜，并且变压器与出线回路宜对角对称布置。此外，当进出线回路较多时，个别电厂采用了双联四角形接线，构成多环形，从而保证了供电可靠性，但断路器数量增多，有的回路连着三个断路器，布置和继电维护较复杂。多角形接线优点投资省，平均每回路只需装设一台断路器。没有汇流母线，在接线的任一段上发生缺点，只需切除这一段及与其相连的元件，对系统运转的影响小。接线成闭合环形，在闭环运转时，可靠性灵敏性较高

55、。每回路由两台断路器供电，任一台断路器检修，不需中断供电，也不需旁路设备，隔分开关只作为检修时隔离之用，可减少误操作能够性。占地面积小。多角形接线缺陷任一台断路器检修，都成开环运转，从而降低了接线的可靠性。因此断路器数量不能多，即进出线回路数要遭到限制。每一进出线回路都连着两台断路器，每一台断路器又连着两个回路，从而使继电维护和控制回路较单、双母线接线复杂。对调峰电站，为提高运转可靠性，防止经常开环运转，普通开、停机需由发电机出口断路器承当，由此需增设发电机出口断路器，并添加了变压器空载损耗。一个半短路器接线：每两个元件电源或出线用三台短路器构成一串接至两组母线，称为一个半短路器接线或3/2接

56、线，一台半断路器接线是一种没有多回路集结点，每个回路又有两台断路器供电的双重衔接的多环形接线。它具有高度的可靠性、操作检修方便和运转调度灵敏的优点，但投资费用较高，继电维护、自动重合闸和二次回路比较复杂。我厂500kV系统采用3/2接线。一个半短路器接线方式中，电源进线和出线的接入点可采用两种方式，即交叉接线和非交叉接线两种。交叉接线指将两个同名元件电源和出线分别布置在不同串上，且分别接近不同的母线侧，即电源和出线相互交叉。非交叉接线指将两个同名元件电源和出线分别布置在不同串上，但一切同名元件靠同一母线侧。如建立初期只需两串时，交叉接线的供电可靠性比非交叉接线的供电可靠性高，但母线串数多于两串

57、时，没有影响。我厂500kV系统第一串和第二串为交叉接线。一台半断路器接线优点在任两个断路器检修时不影响衔接元件的延续供电。任两个断路器检修时，倒闸操作简单，误操作的能够性小。当进展母线的检修或清扫时，不需求复杂的操作。当一组母线发生短路时，母线维护动作后只跳开与该组母线相连的一切断路器，不会使任何衔接元件停电。在这种接线的母线系统中，各隔分开关只作为检修断路器时隔离用，不需求进展双母线方式中的倒闸操作，因此减少了隔分开关误操作的时机。一次回路的布置明晰，配电安装占地面积小，耗用资料少。当一组母线或任一衔接元件发生短路并伴随断路器失灵时，失灵维护动作后需求跳开断路器的数量最少，不会引起全厂停电

58、。可靠性高，操作方便，运转调度灵敏。一台半断路器接线缺陷投资费用较高，继电维护、自动重合闸和二次回路比较复杂主要电气设备简介发电机发电机的任务原理：发电机的转子由汽轮机带动旋转，当转子绕组通入励磁电流后，转子就会产生旋转磁场，它和静止的定子绕组间构成相对运动，相当于定子绕组在不断地切割磁力线，于是在定子绕组中就会感应出电动势来。由于在制造时已使转子磁场磁通密度的大小沿磁极极面的周向分布为接近的正弦波形。转子不停的旋转，故定子三相绕组每一相的感应电动势随时间变化的波形就和磁通密度在气隙中沿圆周分布的空间波形类似，而定子三相绕组又是沿铁心内圆各相隔120度电角度布置的，所以定子三相绕组感应电动势的

59、波形就成为相位差各为120的正弦波。发电机的主要构造部件及作用座机：机座的主要作用是支撑和固定定子铁芯以及定子绕组。假设用端盖轴承，它还要接受转子的分量和电磁力矩。端盖：它是发电封的一个组成部分。定子铁芯：定子铁心由厚度为0.35mm或0.5mm的电力硅钢片叠成，它是发电机磁路的一部分，同时也是装设定子绕组及其他有关丈量元件的载体；定子绕组：它是发电机电路的一部分，用来感应发电机定子电势及载流，它由空心绕组和实心绕组两部分组成，在空心绕组中通有冷却水。 转子铁芯：转子铁心是发电机磁路的一部分，同时也是装设转子绕组及其他有关丈量元件的载体；转子绕组：转子绕组是发电机电路的一部分，在转子绕组中通以

60、直流电流来建立发电机的励磁磁场，从而为在发电机定子绕组上感应电势打下根底。轴承：轴承是支持整个转子的部件，轴承座装在电机端盖外侧。均采用滑动轴承，由汽轮机来光滑油进展光滑和冷却。密封瓦：在密封瓦中通入密封油，防止发电机内部氢气经过动静部分外漏。发电机冷却系统我厂发电机是上海汽轮发电机消费的QFSN-300-2型发电机，冷却方式为水-水-空冷却方式。发电机的根本特性发电机运转特性：发电机以额定转速空载运转时其电动势E0与励磁电流If之间的关系曲线，即当I=0时，E0=f(If)，称为发电机空载特性，利用同期发电机空载特性曲线，可以判别转子绕组有无匝间短路，判别定子铁芯有无部分短路；发电机短路特性