电气基础培训

2023年2月4日

电气基础培训

电气组

2008.7.10

刘彦超2023年2月4日电气设备的额定参数1、额定电压电力网的额定标准电压(KV)：0.22、0.38（低压）3、6、10、35、60、110、220（高压）

330、500（超高压）750、1000（特高压）

2023年2月4日额定电压的确定方法用电设备的=电力网的额定电压发电机的额定电压=1.05电力网额定电压变压器的额定电压：

一次侧相当于用户，其额定电压=电力网的额定电压，但与发电机直接相连的=1.05电力网的额定电压

二次侧相当于电源，其额定电压=1.1电力网的额定电压，但10kv及以下阻抗电压小于7.5%）=1.05电力网的额定电压2023年2月4日我国交流电力网和电气设备的额定电压（kv）用电设备额定电压与电力网额定电压发电机额定电压变压器额定电压原边绕组副边绕组接电力网接发电机0.230.220.230.230.400.380.400.40

33.1533.153.15及3.3

66.366.36.3及6.6

1010.51010.510.5及11

353538.5

606066

110110121

220220242

330330363

500500550

750750825二、电压与负荷容量和输送距离的关系由于受导线截面的限制（≤240mm2）和线路电压损失的要求（≤5％），每一标称电压下线路的输电能力是有限的。

一般电力用户的高压进线电压多为6～35kV。用户内部高压配电电压可采用6～10kV。用户的低压配电电压一般为220/380V。

表3-1电力线路额定电压等级与传输功率、传输距离电力线路额定电压/kV线路结构传输功率/MW传输距离/km0.380.386610103566110220330500架空线电缆线架空线电缆线架空线电缆线架空线架空线架空线架空线架空线架空线≤0.1≤0.175≤1≤3≤2≤52～103.5～3010～50100～500200～10001000～1500≤0.25≤0.35≤10≤86～20≤1020～5030～10050～150100～300200～600250～850三、供配电电压的选择2023年2月4日第二节变电所的设置

和变压器的选择

一、变电所的设置用户变配电所分：35～110/6kV总降压变电所、6kV配电所、10/0.38kV变电所及35/0.38kV直降变电所。6/0.38kV变电所在工业企业内又称车间变电所，用户6kV配电所通常和某个6/0.38kV变电所合建又称为变配电所。二、变电所位置的确定变配电所的位置应接近负荷中心以减小低压供电半径、降低电缆投资、节约电能损耗、提高供电质量，同时还要考虑进出线方便、设备运输方便、接近电源侧，并注意防尘、防腐、防水、防火、防爆等。影响变配电所位置选择的因素很多，应根据上述要求经技术经济比较后确定。用户6/0.38kV变电所大多为室内变电所或组合式成套变电站。室内变电所又分独立变电所、附设变电所、车间内变电所、地下变电所等几种类型。三、变压器的选择（一）电力变压器的型式选择

电力变压器型式选择是指确定变压器的相数、调压方式、绕组型式、绝缘及冷却方式、联结组别等，并应优先选用技术先进、高效节能、免维护的新产品。油浸式如S9、S9-M、S11型等，配电变压器一般为自冷式。干式如SCR9、SCB10、SG10型等，容量大于200kVA时自带风机冷却。绝缘与冷却方式35kV级S9型6kV级S9型6kV级S9-M型续上页6kV级SCB10型(IP20)

6kV级SG10型6kV级SCB10型（IP00)高压接线端子低压接线端子温控仪冷却风机低压绕组高压绕组环氧树脂浇注铁心无载分接开关续上页35～110/6.3～10.5kV总降压变压器Y,d1110/0.4kV配电变压器

Y,yno、D,yn11

联结组别

D,yn11联接的优点：零序故障电流（单相接地故障电流）大；有利于抑制零序谐波；单相负载能力强。Y,yno联接绕组接线图及相量图

D,yn11联接绕组接线图及相量图

续上页（二）变压器的过负荷能力（三）变压器数量和容量的选择

2、变压器容量的选择

变压器的容量还应满足大型电动机及其它冲击负荷的起动要求。一般单台车间变容量不宜大于1250kVA。只有在技术经济均合理的情况下，可选用1600～2000kVA变压器。变压器过负荷：①正常过负荷②事故急救过负荷正常过负荷不得超过20%～30%（户外）1、变压器台数的选择

考虑因素：供电可靠性要求、负荷变化与经济运行、集中负荷容量等。车间变电所变压器一般为1～2台。

对单台变压器满足条件：SNT>SC（应留有10～20％余量）对两台变压器（一般为等容量，互为备用）满足条件：

SNT≈0.7Sc且SNT≥ScⅠ+ScⅡ2023年2月4日

第三节变配电所主要电气设备变换：控制：保护：调节：

电气设备的功能供电系统对电气设备的共同性要求

安全可靠的绝缘电气设备的发展趋势

高可靠高性能小型化组合化（模块化）电子化智能化按供电系统工作要求来改变电压或电流按供电系统工作要求来控制一次电路的通断用来对供电系统进行过电流和过电压等的保护用来补偿供电系统的无功功率，以提高系统的功率因数一、概述

必要的载流能力较高的通断能力良好的机械性能必要的电寿命完善的保护性能功能：不仅能通断正常负荷电流，而且能接通和承受一定时间的短路电流，并能在保护装置作用下自动跳闸，切除故障。二、高压电气设备弹簧操动机构

电磁操动机构永磁操动机构

操动机构：(按合闸所需能量分)

类型(按灭弧介质分)油断路器SF6断路器真空断路器（一）高压断路器QF图形符号结构：触头装置、灭弧室、基座框架、传动机构（配操动机构）以油作为灭弧介质已逐步淘汰以SF6气体作绝缘介质和灭弧介质，可频繁操作利用“真空”作绝缘和灭弧介质，可频繁操作交流或直流操作电源，合闸所需能量小直流操作电源，合闸所需能量大直流操作电源，合闸所需能量小续上页真空断路器实物图片

绝缘套筒内有真空灭弧室及触头上接线端子下接线端子手车式框架二次接线插头功能：主要对高压线路及电气设备进行短路保护，有的也具有过负荷保护功能。续上页（二）高压熔断器FU图形符号原理：当所在电路电流超过规定值并经一定时间后，熔体熔化→汽化生弧→灭弧(电路分断)保护特性：也称时间——电流特性结构：金属熔体、熔体支持件、熔管及灭弧材料限流特性：在短路电流尚未达到冲击值之前就切断电路熔断器时间电流特性具有反时限特点续上页高压限流熔断器实物图片

接线端子绝缘子安装卡座金属管帽瓷熔管内有金属熔体与石英沙熔断器底座石英沙熔断撞针金属熔体缠绕在内瓷管上瓷熔管剖面图类型：户内、户外高压限流熔断器功能：主要用来隔离高压电源以保证其他设备的安全检修。它没有专门的灭弧装置，因此不允许带负荷操作。但它可以用来通断一定的小电流电路等。续上页（三）高压隔离开关高压户内隔离开关实物图片

QS图形符号结构：触头装置、绝缘瓷瓶、底座及传动机构等高压隔离开关一般采用手力操动机构类型：户内、户外功能：能通断一定的负荷电流和过负荷电流，但不能断开短路电流，因此它一般与高压熔断器串联使用，借助熔断器来切除短路故障。续上页QL图形符号QFS图形符号（四）高压负荷开关（五）高压负荷开关－限流熔断器组合电器功能：兼有负荷开关与限流熔断器的双重功能结构：主要有产气式、压气式、真空式和SF6式等结构类型操动机构有手动和电动储能弹簧机构等形式。结构：高压负荷开关与限流熔断器串连组合开关柜是金属封闭开关设备的俗称，是按一定的电路方案将有关电气设备组装在一个封闭的金属外壳内的成套配电装置。续上页（六）高压开关柜落地式中置式中压断路器的置放绝缘类型空气绝缘金属封闭开关柜

SF6气体绝缘金属封闭开关设备(充气柜)用户变配电所采用高压开关柜组合成高压配电系统。结构类型铠装式

间隔式箱式各室间用金属板隔离且接地，如KYN型和KGN型各室间是用一个或多个非金属板隔离，如JYN型具有金属外壳，但间隔数目少于铠装式或间隔式，如XGN型断路器手车本身落地，推入柜内；手车装于开关柜中部，手车的装卸需要装载车。续上页6kV中置式真空断路器手车柜实物图片（多台组合）

6kV负荷开关柜实物图片（一台）功能：它既能带负荷通断电路，又能在失压、短路和过负荷时自动跳闸，其功能类似于高压断路器。三、低压电气设备（一）低压断路器结构触头系统（主触头及辅助触点）灭弧装置脱扣器自由脱扣机构及操作机构（手柄操作、电磁铁操作、电动机操作）热—电磁式

电子式智能式用途：配电用、电动机保护用、照明用、漏电保护用。QF图形符号配电用断路器类型：塑壳式断路器和框架式（万能式）断路器

续上页低压断路器的保护特性曲线Ir1、Ir2、Ir3、Ir4分别为过电流脱扣器长延时、短延时、瞬时及接地动作电流的整定值。万能式断路器实物图片万能式断路器万能式断路器（又称框架式断路器）一般有一个有绝缘衬垫的钢制框架，所有部件均安装在这个框架底座内。续上页智能控制器手动储能手柄分闸按钮合闸按钮抽屉框架二次接线端子分合闸指示储能指示万能式断路器主要安装在低压配电柜中作为进线开关、母联开关和大电流出线开关，用于控制和保护低压配电网络。塑壳式断路器塑料外壳式低压断路器（原称装置式断路器）的主要特征是有一个采用聚酯绝缘材料模压而成的外壳，所有部件都装在这个封闭外壳中，仅在壳盖中央露出操作手柄。续上页塑壳式断路器实物图片手动操作手柄上接线端子分励脱扣按钮下接线端子塑壳式断路器通常装设在低压配电装置之中，作为配电线路或电动机回路的控制与保护开关

模数化微型断路器

tI0Ir熔断器时间电流特性原理：当所在电路电流超过规定值并经一定时间后，熔体熔化→汽化生弧→灭弧(电路分断)。续上页（二）低压熔断器类型刀形触头熔断器，如NT、RT16、RT17系列螺栓连接式熔断器，如RT12、RT15系列螺旋式熔断器，如RL6、RL7系列圆筒帽式熔断器，如RT14、RT30系列等FU图形符号功能：主要对低压线路及电气设备进行短路保护，有的也具有过负荷保护功能。结构：金属熔体、熔体支持件、熔管及灭弧材料。保护特性：具有反时限特点。续上页低压熔断器实物图片

刀型触头熔断体

瓷熔管内有金属熔体与石英沙熔断器底座

接线端子安装卡座圆筒帽式熔断体

螺旋式熔断器功能：主要用来隔离低压电源。续上页QS低压隔离开关实物图片

（三）低压隔离开关结构：触头装置、绝缘子、底座及传动机构等。低压隔离开关一般采用手力操动机构。续上页低压熔断器组合电器实物图片

QFS（四）低压熔断器组合电器熔断器组合电器包括：开关熔断器组（俗称负荷开关）隔离器熔断器组熔断器式开关（俗称刀熔开关）熔断器式隔离器由一个或多个低压开关设备和相应的控制、测量、信号、保护、调节等电气元件或设备，以及所有内部的电气、机械的相互连接和结构部件组装成的一种组合体，称为低压成套开关设备

。续上页

结构类型（按开关安装方式分）固定式

结构简单、价格便宜抽屉式

操作安全、易于检修及维护、更换故障开关容易插拔式

仅主要元件（断路器）采用抽出式或插入式安装组合式小开关用抽屉式、大开关用插拔式1、抽出式低压开关柜主要有GCL(K)、GCS、MNS型等可用作动力中心(PC)和电动机控制中心(MCC)。2、固定分隔式开关柜有GLL(K)型等。3、固定式开关柜有GGD、JK型等。用户变配电所采用低压开关柜组合成低压配电系统。（六）低压开关柜续上页

GGD型固定式开关柜实物图片

进线柜出线柜固定柜柜体出线柜MCCGCS型抽出式开关柜实物图片

进线柜出线柜PC抽屉柜柜体四、电流互感器与电压互感器结构原理：一次绕组串联在主电路中或直接利用一次母线；二次绕组所接仪表、继电器均串联。用来使仪表、继电器等二次设备与主电路绝缘用来扩大仪表、继电器等二次设备的应用范围功能I2N=5A或1A（一）电流互感器(CT)TATA图形符号电流互感器的基本结构和接线1-铁心2-一次绕组3-二次绕组

在工作时其二次侧不得开路二次侧有一端必须接地连接时要注意其端子的极性使用注意事项续上页单匝式（包括母线式、心柱式、套管式）多匝式（包括线圈式、线环式、串级式）

类型

准确度级：测量用有0.1、0.2、0.5、1、3、5等级，保护用有5P和10P两级。高压电流互感器一般制成两个铁心和两个二次绕组，其中准确度级高的二次绕组接测量仪表，其铁心易饱和；准确度级低的二次绕组接继电器，其铁心不应饱和。

一次接线端子二次接线端子铁心一次绕组二次绕组LQJ-10高压电流互感器实物图片高压CT图形符号低压电流互感器实物图片二次接线端子二次绕组及铁心一次母线穿孔一次母线穿孔续上页常用接线方案

一相式接线

反应一次电路对应相的电流。通常用在负载平衡的三相电路中测量电流，或在继电保护中作为过负荷保护接线。两相V形接线

广泛用于中性点不接地的三相三线制电路中，供用于三相电流、电能的测量及过电流继电保护。

三相星形接线

反应各相电流，因此广泛用于中性点直接接地的三相三线制特别是三相四线制电路中，用于测量或过电流继电保护等。续上页（二）电压互感器(PT)在工作时其二次侧不得短路二次侧有一端必须接地连接时要注意其端子的极性使用注意事项U2N=100伏

结构原理：一次绕组并联在主电路中,二次绕组中仪表，继电器均并联连接。TVTV

有的电压互感器具有3个绕组（有2个二次绕组），其图形符号为TVTV图形符号1-铁心2-一次绕组3-二次绕组

电压互感器的基本结构和接线图续上页按相数分：有单相式和三相式；按绕组数量分：有双绕组（如JDZ-10型）和三绕组（如JDZJ-10型）

类型（环氧树脂浇注绝缘）

准确度级：有0.2、0.5、1、3等级。

一次接线端子二次接线端子铁心一二次绕组JDZ(J)-10电压互感器实物图片JDZ10-10(RZL)电压互感器实物图片续上页1)一个单相电压互感器的接线

2)两个单相电压互感器接成V/V形

常用接线方案有以下几种：可测量一个线电压

可测量三相三线制电路的各个线电压，它广泛地应用于用户6kV高压配电装置中。续上页3）三个单相三绕组电压互感器或一个三相五心柱三绕组电压互感器接成Y0/Y0/△

形

接成Y0的二次绕组可测量各个线电压及相对地电压，而接成开口三角形的辅助二次绕组可测量零序电压，可接用于绝缘监察的电压继电器或微机小电流接地选线装置。2023年2月4日

第四节变配电所的电气主接线主接线是指由电力变压器、各种开关电器及配电线路，按一定顺序连接而成的表示电能输送和分配路线的电路，亦称主电路。基本要求

安全

可靠灵活经济主接线常用主接线图（主电路图）表示，是用国家标准规定的电气设备图形符号并按电流通过顺序排列，表示供电系统、电气设备或成套装置的基本组成和连接关系的功能性简图。由于交流供电系统通常是三相对称的，故一次接线图一般绘制成单线图。包括设备安全及人身安全一次接线应符合一、二级负荷对供电可靠性的要求用最少的切换来适应各种不同的运行方式，检修时操作简便，另外，还应能适应负荷的发展，便于扩建。尽量做到接线简化、投资省、占地少、运行费用低。一、主接线图及其要求二、电气主接线基本形式（一）有母线的主接线母线又称汇流排，起着汇集电能和分配电能的作用。

优点是简单、清晰、设备少，但可靠性与灵活性不高。一般供三级负荷，两路电源进线的单母线可供二级负荷。图a一路电源图b两路电源一用一备1、单母线接线续上页母线分段后，可提高供电的可靠性和灵活性。单母线分段接线图2、单母线分段接线两路电源一用一备时，分段断路器接通运行。任一段母线故障，分段断路器可在继电保护装置作用下自动断开。两路电源同时工作互为备用（又称暗备用）时，分段断路器则断开运行。任一电源故障，分段断路器可自动投入。续上页

双母线接线与单母线接线相比从结构上而言，多设置了一组母线，同时每个回路经断路器和两组隔离开关分别接到两组母线WB1、WB2上，两组母线之间可通过母线联络断路器QF3连接起来。双母线接线图3、双母线接线正常工作时一组母线工作（如WB1），一组母线备用（如WB2），各回路中连接在工作母线上的隔离开关接通，而连接在备用母线上的隔离开关均断开。双母线接线能保证所有出线的供电可靠性，用于有大量一、二级负荷的大型变配电所。续上页无母线主接线的特点，是在电源与出线或变压器之间没有母线连接。

图1为几种典型形式。其特点是接线简单，设备少，经济性好，适于只有一台主变压器的小型变电所。

图1

线路－变压器组单元接线（二）无母线的主接线1、线路－变压器组单元接线图c中变压器的高压侧仅设置负荷开关，而未设保护装置。这种接线仅适于距上级变配电所较近的车间变电所采用。图d是户外杆上变电台的典型接线形式，户外跌落式熔断器FU作为变压器的短路保护，也可用来切除空载运行的小容量变压器。

续上页

当有两路电源进线和两台主变压器时，可采用双回线路－变压器组单元接线，再配以变压器二次侧的单母线分段接线，则可靠性大大提高，如图2所示。图2双回线路－变压器组单元接线正常运行时，两路电源及主变压器同时工作，变压器二次侧母联断路器QF3断开运行。一旦任一主变压器或任一电源进线故障或检修时，主变压器两侧断路器就在继电保护装置的作用下自动断开，母联断路器QF3自动投入，即可恢复整个变电所的供电。双回线路－变压器组单元接线可供一、二级负荷。续上页分内桥和外桥两种，如图所示。桥式接线图a)内桥b)外桥2、桥式接线

能实现电源线路和变压器的充分利用，如变压器T1故障，可以将T1切除，由电源1和电源2并列给T2供电以减少电源线路中的能耗和电压损失；

若电源2线路故障，可以将电源2切除，由电源1同时给变压器T1和T2供电，以充分利用变压器并减少其能耗。2023年2月4日接线特点：（1）运行灵活可靠。正常运行时成环形供电，任意一组母线发生短路故障，均不影响各回路供电。（2）操作方便。隔离开关只起隔离电压作用，避免用隔离开关进行倒闸操作。任意一台断路器或母线检修，只需拉开对应的断路器及隔离开关，各回路仍可继续运行。（3）二次接线和继电保护比较复杂，投资较大。注意：为提高运行可靠性，防止同名回路（指两个变压器或两回供电线路）同时停电，一般采用交替布置的原则。重要的同名回路交替接入不同侧母线；同名回路接到不同串上；把电源与引出线接到同一串上。2023年2月4日三、组式单元接线1、发电机——变压器组式单元a）一机一双绕组变b）一机+一三绕组Tc）二机+一双绕组T△T高压侧设QFT各侧均设QFT高压侧及发电机出口设QF2、变压器——线路组式单元3、发电机——变压器——线路组四、桥形接线——两台主变+两回出线内桥桥靠近T侧T1T2切投复杂（内桥内不便）；WL1、WL2切投方便适用于：T切投较少的电站，否则会影响WL

正常运行时，无穿越性功率，线路较长外桥桥靠近WL侧T1T2切投方便

WL1、WL2切投不便（外桥外不便）适用于：T需频繁操作；有穿越功率、线路较短2023年2月4日4、屋内高压成套配电装置：固定式高压开关柜、手车式高压开关柜、SF6全封闭组合电器、

#高压开关柜的闭锁装置应具有“五防”功能：防止误分、误合断路器；防止带负荷分、合隔离开关或带负荷推入、拉出金属封闭式开关柜的手车隔离插头；防止带电挂接地线或合接地开关；防止带接地线或接地开关合闸；防止误入带电间隔，以保证可靠的运行和操作人员的安全。三、变配电所电气主接线典型方案（一）变配电所电气主接线的设计与绘制

1、电气主接线的设计

一般应遵循如右步骤：

确定供电电源电压及其进线回路数选择主变压器的台数、容量及型式拟定可能采用的主接线形式考虑所用电与操作电源的取得确定电能计量方式确定配电方式和无功补偿方式选择高低压开关电器确定相应的配电装置布置方案通过技术经济比较，确定最终方案

2、电气主接线图（主电路图）的绘制

变配电所主接线中各进线、出线等开关设备及其联接关系通常作成标准高压开关柜和低压配电屏以供选用，因而主接线图的绘制应与柜、屏的实际布局相对应。绘制主接线图时，所有电气设备符号均表示处于不带电状态。第13章二次回路介绍2023年2月4日展开接线图中的回路编号1、回路编号方法回路编号由三个及以下的数字组成。交流电路在数字前面还加上A、B、C、N等文字符号。对于不同用途的回路规定了编号数字的范围。对于一些比较重要的常见回路都给予了固定的编号。二次回路的编号，根据等电位原则进行。就是在电气回路中接于一点的全部导线都用同一个编号表示。当回路经过开关或继电器触点等隔开后，因为在触点断开时触点两端已不是等电位，所以应给予不同的编号。2023年2月4日2、直流回路编号方法先从正电源出发，以奇数顺序编号，直到最后一个有压降的元件为止。如果最后一个有压降的元件的后面不是直接连在负极上，而是通过连接片、开关或继电器触点接在负极上，则下一步应从负极开始以偶数顺序编号至上述已有编号的结点为止。3、交流回路编号方法交流电流与电压回路的编号不分奇数与偶数，从电源处开始按顺序编号。电流互感器及电压互感器二次回路编号是按一次接线中电流互感器与电压互感器的编号相对来分组的。展开图中的小母线用粗线条表示，并注以文字符号，在控制和信号回路中的一些辅助小母线和交流电压小母线，除文字符号外，还给予固定的数字编号。2023年2月4日

屏面布置图的设计

1、屏面布置图是决定屏上各个设备的排列位置及相互间距离尺寸的图纸，要求按一定的比例尺绘制。2、屏的型式（1）控制屏台（2）直立屏——高2360mm深550mm宽度800mm(600mm)

（3）直流屏（4）同期小屏（5）边屏3、屏面布置图控制屏（屏台）的屏面布置图继电器屏的屏面布置图2023年2月4日端子排图的设计

1、端子排图是表示屏上需要装设的端子数目、类型、排列次序以及端子与屏上设备及屏外设备连接情况的图纸。2、端子的类型一般端子——用于连接屏内外导线（电缆）试验端子——用于需要接入试验仪表的电流回路中连接型试验端子——用于在端子上需要彼此连接的电流试验回路中。连接端子——端子间进行连接用终端端子——用于固定端子或分隔不同安装单位的端子排。标准端子——直接连接屏内外导线用。特殊端子——用于需要很方便地断开的回路中。隔板——在不需要标记的情况下作绝缘隔板，并作增加绝缘强度用。2023年2月4日端子排的设计原则

A、应经过端子排连接的回路如下：（1）屏内设备与屏外设备之间的连接，必须经过端子排。其中交流电流回路应经过试验端子，事故音响信号回路及预告信号回路及其它在运行中需要很方便地断开的回路应经过特殊端子或试验端子。（2）屏内设备与直接接至小母线的设备的连接，一般应经过端子排。（3）各安装单位主要保护的正电源一般均由端子排引接。保护的负电源应在屏内设备之间接成环形，环的两端应分别接至端子排。其它回路一般均在屏内连接。（4）同一屏上各安装单位之间的连接应经过端子排。（5）为节省控制电缆，需要经本屏转接的回路（亦称过渡回路），应经过端子排。

2023年2月4日B、端子排的排列方法如下。每一个安装单位应有独立的端子排。垂直布置时，由上而下；水平布置时，由左至右按下列回路分组顺序地排列：（1）交流电流回路按每组电流互感器分组。同一保护方式的电流回路（例如差动保护）一般排在一起。其中又按数字大小由上而下排列，数字小的在上面，其中再按A、B、C、N排列如A411、B411、C411、N411；A412、B412；A421、B421、C421、N421；……。2023年2月4日（2）交流电压回路按每组电压互感器分组。同一保护方式的电压回路一般排在一起。其中又按数字大小排列，再按A、B、C、N、L排列（3）信号回路按预告、指挥、位置及事故信号分组。每组按数字大小排列，先是信号正电源701，接着是901、903……和951、953；其次是730、732……；再其次是94、194、294……；最后是负电源702（4）控制回路按各组熔断器分组：每组里面先排正极性回路（单号），由小到大；再排负极性回路（双号），由大到小

2023年2月4日（5）其它回路按远动装置、励磁保护、自动调整励磁装置的电流和电压回路、远方调整及联锁回路等分组。每一回路又按极性、编号和相序顺序排列。（6）转接回路先排本安装单位的转接端子，再排别的安装单位的转接端子。

2023年2月4日

每一安装单位的端子排应编有顺序号，在最后留2～5个端子作为备用。当端子排长度许可时，各组端子之间也可适当地留1～2个备用端子。在端子排两端应有终端端子。正、负电源之间，经常带电的正电源与合闸或跳闸回路之间的端子应不相邻或者以一个空端子隔开，以免在端子排上造成短路及使断路器误动作。一个端子的每一端一般只接一根导线，导线截面一般不超过6平方毫米。特殊情况下个别端子允许最多接两根导线。当一根电缆同时接至屏上两侧端子排时，一般不经过过渡端子。2023年2月4日

13.4屏背面接线图的设计绘制步骤如下：1、首先根据屏面布置图，按在屏上的实际安装位置把各设备的背视图画出来。设备形状应尽量与实际情况相符。不要求按比例尺绘制，但要保证设备间的相对位置正确。各设备的引出端子，应按实际排列顺序画出。设备的内部接线简单的，像电流表、电压表等，不必画出，复杂的则应画出。屏背面接线图中在各个设备图形的上方应加以标号。2023年2月4日2、将端子排图布置在屏的一侧或两侧，给端子加以编号，并根据订货单位提供的小母线布置图，在端子排的上部，标出屏顶的小母线，并标出每根小母线的名称。3、采用“相对编号法”，根据展开接线图对屏上各设备之间的连接线及屏上设备至端子排间的连接线进行标号。所谓“相对编号法”就是，如甲、乙两个端子应该用导线连接起来，那么就在甲端子旁标上乙端子的号，在乙端子旁标上甲端子的号。

2023年2月4日绪论第一节电力系统继电保护的作用1－1电力系统的组成电力系统是由发电机、变压器、输电线路、配电线路、负荷等一次设备和继电保护、安全自动控制装置、测量仪表、通信系统等二次设备共同组成的一个实时动态平衡系统；其中

一次设备是电力系统的躯干，电能的生产、传输和消费是靠一次系统来完成的；

二次设备是电力系统的大脑和中枢神经系统，没有二次设备电力系统无法工作。2023年2月4日第一节电力系统继电保护的作用1－2电力系统运行状态三种状态：

正常运行，指电压、电流、频率（转速）在规定的范围内，各个一次电气设备能够正常工作而不损坏的运行状态

不正常运行，指电力系统中电气设备的正常工作遭到破坏但未出现故障的状态，比如像过负荷。

故障，通常指各种类型的短路和断线，包括各相导体之间或者导体对地的不正常连接、三相或者某相开断。2023年2月4日第一节电力系统继电保护的作用1－3短路的后果

故障和不正常运行状态都可能导致严重后果，最危险的是短路故障，它可造成：短路电流和故障点的电弧使得设备热损坏；短路电动力造成设备机械损坏；靠近短路的部分电力系统电压严重降低，破坏负荷稳定性，造成次废品；引发电力系统振荡甚至系统瓦解；造成电力系统事故、甚至灾变2023年2月4日第一节电力系统继电保护的作用事故是用后果衡量的，它是故障作用的后果，包括对用户少送电或停电；电能质量严重降低；造成人身伤亡和设备损坏。灾变是指大面积停电等恶性事故。故障不一定引发事故和灾变。1－4故障的排除故障是不可避免的，发生故障后，迅速而有选择性地切除故障设备是保证故障设备不损坏、非故障设备继续安全运行的前提和保障。2023年2月4日第一节电力系统继电保护的作用1－5继电保护

继电保护装置，检测故障发生后所出现的故障信息，根据故障信息判断故障发生在那个设备上，进而快速、有选择地切除故障设备的一种安全自动装置。

继电保护，泛指继电保护理论、技术与装置以及各种装置一起所组成的系统。1－6继电保护的基本任务自动、迅速、有选择地将故障设备切除反映不正常状态，发出报警信号、减负荷或者跳闸2023年2月4日绪论第二节继电保护的基本原理和系统构成2-1电流保护短路故障发生后，设备中流过的电流会增大，保护安装点（一般在变电站母线处）所测量的电流会增大，根据电流增大构成的继电保护称为电流保护，电流保护是一种过量保护，越靠近母线，短路电流越大。电流保护说明见图1－12023年2月4日第二节继电保护的基本原理和系统构成图1－1电流保护说明图2023年2月4日第二节继电保护的基本原理和系统构成2-2距离保护

输电线路发生短路故障后，电流会增大，电压会降低，根据测量到的电压和电流可以计算出故障点到测量点之间的线路阻抗，这个阻抗值比线路正常运行时小，据此，可以构成阻抗继电器。因为线路阻抗和线路距离成正比，所以阻抗保护又称为距离保护。图1－2示出了距离保护说明图。2023年2月4日第二节继电保护的基本原理和系统构成图1－2距离保护说明图2023年2月4日第二节继电保护的基本原理和系统构成2-3差动保护

正常运行的设备，流进电流和流出电流相等，如果都以流进电流为参考方向，则电流之和为零；该设备发生短路故障后，流进电流和流出电流不再相等，其和为短路电流。据此，可以构成电流差动保护。图1－3示出了电流差动保护说明图2023年2月4日第二节继电保护的基本原理和系统构成

MNLiminif1if2F1F2正常运行或外部故障时im+in=0内部故障时im+in=if图1－3电流差动保护说明图2023年2月4日第二节继电保护的基本原理和系统构成2-2继电保护系统构成

继电保护的根本任务是检测并发现故障，然后通过断路器切除故障设备。因此，一个完整的继电保护系统至少应该包括：传感器：包括电压互感器、电流互感器、其它传感器（比如瓦斯气体传感器）等继电保护装置：有通道的继电保护甚至需要在两端（比如线路保护）安装，还需要专用的继电保护通道断路器：用于切除故障设备，达到保护目的。一个典型的继电保护系统图如图1－4所示2023年2月4日第二节继电保护的基本原理和系统构成1－继电保护装置2－通信设备图1－4继电保护系统2023年2月4日绪论第三节对继电保护的基本要求3－1可靠性该动作的必须可靠动作（不拒动mis-operation），不该动作的可靠不动（不误动mal-operation）3－2选择性选择性是指电力系统发生故障时，保护装置仅将故障设备切除，而使非故障设备能够继续可靠运行，以尽量减少停运设备、缩小停电范围的能力。2023年2月4日第三节对继电保护的基本要求图1－5选择性说明图2023年2月4日第三节对继电保护的基本要求3－3速动性快速切除故障是减小故障损失的最有效手段。但是速动性（又称快速性）和选择性是矛盾的。既要保证选择性，又要保证速动性是非常困难的。有的场合保证速动性是首要的：维持系统稳定要求，快速切除高压输电线路故障使发电厂或重要用户母线电压低于允许值（0.7倍额定电压）大容量的发电机、变压器以及电动机内部故障故障切除时间等于保护动作时间和断路器切除时间之和。一般的断路器动作时间0.06-0.15秒，一般保护动作时间小于40毫秒。2023年2月4日第三节对继电保护的基本要求3－4灵敏性灵敏性是指保护范围内发生故障或不正常运行状态的能力。满足灵敏性要求的保护装置无论故障性质与故障点在那里都能反映出来。灵敏性常常用灵敏系数来衡量。灵敏系数按照以下原则来计算：在可能的方式下，选择最不利于保护动作的方式；选择最不利于保护动作的故障类型；选择最不利于保护动作的故障点。2023年2月4日绪论第四节继电保护工作的特点扎实的电力系统基本知识和丰富的现场经验紧密跟踪现代自然科学的发展紧密跟踪现代技术科学的发展理论与实践并重责任重大2023年2月4日绪论第五节继电保护的发展简史最早的继电保护是熔断器19世纪末期出现了电磁型过电流继电器1901年出现了感应型过电流继电器1908年出现了电流差动保护原理20世纪20年代出现了距离保护1927年出现了高频方向保护2023年2月4日第五节继电保护的发展简史1950年前后出现了微波保护20世纪50年代出现了行波保护的思想，70年代末期出现了装置之后原理上的创新甚少！从20世纪50年代出现晶体管，开始出现晶体管保护从20世纪70年代末期到80年代初期，出现集成电路保护从20世纪60年代提出微机保护，80年代前后出现装置从上世纪末期，出现基于微机的保护、控制、测量、数据通信于一体的综合自动化系统2023年2月4日第五节继电保护的发展简史2023年2月4日绪论第六节微机保护6－1微机保护概念微机保护是指以微型机、微处理器为技术手段构成的继电保护

6－2微机保护发展现状上世纪60年代末期已经提出用计算机构成保护装置的倡议，代表人物任务是Rockeffeller；

70年代掀起了研究高潮；

70年代出现了实际应用的微机保护装置我国于70年代后期开始研究，84年杨奇逊研制出第一套微机保护装置，所使用的微处理器是6809。2023年2月4日第六节微机保护6－3微机保护的构成

微机保护由两部分构成：微机保护硬件系统和运行于其中的软件。微机保护的硬件系统包括以下三大部分：数据采集系统（或称模拟量输入系统）：包括电压形成、采样保持、多路开关及数模转换微型机（或微处理器）主系统：包括微处理器、程序存储器（ROM）、数据存储器（RAM）、定时器、并串接口等开关量输入输出系统：由微型机的并行接口、光电隔离器件及有触点的中间继电器等组成。完成保护需要的外部触点接入、出口跳闸、人机对话等功能。图1－6示出了微机保护硬件构成框图2023年2月4日第六节微机保护图1－6微机保护硬件构成框图2023年2月4日第六节微机保护微机保护的软件包括数字滤波器，像有些不便于采用模拟滤波器的场合，如傅立叶滤波、小波变换等继电器算法，像幅值和相位计算、选相算法、滤序算法等保护动作判据，保护基本原理的具体体现逻辑输出，执行跳闸、告警等数字信号输出。2023年2月4日

8.1人体的触电1、触电——既手脚之间、两手之间或两脚之间受到电压的作用在人体内产生电流2、分类直接触电——可采用电气隔离，并且正确地执行电气设备安全运行的措施间接触电——加强绝缘的定期监测和维修，采用接地保护的办法2023年2月4日

3、影响因素人体电流大小电流通过人体的持续时间——越长越危险电流通过人体的途径——两手之间或手脚之间最严重电流的种类——交流比直流严重，50HZ最严重人体状况2023年2月4日

8.2保护接地1、接地——既将电气设备的某些部分用导线（接地线）与埋在土壤中或水中的金属导体（接地体）相连接。2、形式：1)工作接地——如变压器中性点、电压互感器中性点等的接地。2)保护接地——如电气设备的金属外壳，钢或钢筋混凝土构架、杆塔，停电检修的电路等的接地、电流互感器二次回路的一点接地。3）冲击接地——如避雷针、避雷器和线路杆塔等的接地。2023年2月4日3、接触电压

接触电压Uj——即人站在距设备0.8m处,手触外壳等带电部分,手脚之间所受的电压值。

Uj=Ujd—U

接触电压的大小与接地电阻的大小有关，且接地电阻愈小，接触电压就愈小。接地保护之所以有效，不仅在于降低了带电外壳等的电位Ujd，而且还因抬高了站脚处的电位。这样，接触电压就比较小。

2023年2月4日

4、跨步电压跨步电压Uk——即人在接地故障区域内行走，跨出0.8m步距的两脚所受到的电位差值。

UK=U1—U2

式中：U1、U2为两脚落地点的地面电位。注意：当人处于电场内有麻电的感觉时，不能奔跑逃离电场，而应该单脚跳或细步离开电场。2023年2月4日5、接地电阻最大允许值接地电阻R=Ujd/Ijd

1)小接地电流系统——接地电阻值一般不应大于10Ω。

2)大接地电流系统——R≤0.5Ω。

3)低压系统——并联运行电气设备的总容量为100kVA以上时，接地电阻不应大于4Ω；并联运行电气设备的总容量为100kVA及以下时，接地电阻不应大于10Ω。高土壤电阻率地区，接地电阻允许升高但不应超过30Ω。2023年2月4日8.3保护接零1、问题的提出——

低压设备保护接地存在接地电流偏小和接地电压偏高的问题。2、保护接零——在380/220V低压系统中设置工作零线，将电气设备的金属外壳等与工作零线相连，构成保护接零。3、条件零线不允许开断;接零网络中的低电阻接地体均应接零;零线应作重复接地;接零与接地统一。2023年2月4日

8.4接地系统=接地体+接地线

接地体——埋入地中并直接与大地接触的金属导体1）自然接地体——直接与大地接触的各种金属构件、金属井管、钢筋混凝土建筑物内的钢筋、金属管道和设备。2）人工接地体——指人为埋入地中的金属构件分为：垂直接地体和水平接地体。垂直接地体：钢管或角钢，垂直打入土中水平接地体：扁钢或圆钢平放埋入0.6—0.8m深地下。可按一定布置和要求，将众多的水平和垂直接地体相互连接，（联接导体一般也是水平接地体）并向设备引出接地抽头，构成接地网。接地线——设备接地部分与接地体连接用的金属导体2023年2月4日

要求

接地网应遍及需要保护接地的电气设备所在地点，为各设备提供接地引出抽头。接地网边缘一般应封闭成环，并在场内增设均压带。应充分利用自然接地体，大面积接地网应以水平接地体为主；利用地质钻探孔作深井接地体。2023年2月4日降低接地电阻值的措施敷设外引接地网深埋接地体换土利用降阻剂。敷设水下接地网一、发电机的基本知识2023年2月4日NS１、发电机原理原始型,采用永磁磁场,转子线圈上感应出电流经滑环碳刷送出2023年2月4日NS随发电机容量增大,改造为定子线圈发电,仍采用永磁磁场.2023年2月4日后来,为了进一步提高发电机容量,和为了发电机负荷和电压调整方便,便把转子磁场由永磁改造为电磁场2023年2月4日２、发电机的分类３、铭牌额定电流