电力工程 总复习

1、1 1第一章第一章1、电力系统定义、电力网定义及分类、电力系统定义、电力网定义及分类2、电力系统的额定电压、电力系统的额定电压 发电机额定电压发电机额定电压 变压器一次绕组额定电压变压器一次绕组额定电压 变压器二次绕组额定电压变压器二次绕组额定电压发电机发电机：UF=105%Un变压器一次侧变压器一次侧： 如直接与如直接与UF相连相连 ：Un1=UF 如与电网相连：如与电网相连： Un1=Un 二次侧二次侧： 供电线路长时：供电线路长时： 110%Un 供电线路不长时：供电线路不长时： 105%Un 2 2用电设备的额定电压：用电设备的额定电压：与同级电网的额定电压相同。与同级电网的额定电压相

2、同。发电机的额定电压：发电机的额定电压：比同级电网的额定电压比同级电网的额定电压高出高出5%，用于补偿线，用于补偿线路上的电压损失。路上的电压损失。电力网的额定电压：电力网的额定电压：我国高压电网的额定电压等级有我国高压电网的额定电压等级有3kV、6 kV、10 kV、35 kV、63 kV、110 kV、220 kV、330 kV、500 kV等。等。图图1-6 供电线路上的电压变化示意图供电线路上的电压变化示意图电力系统额定电压电力系统额定电压供电线路上的电压供电线路上的电压变化示意图变化示意图3 3变压器的变压器的二次绕组：二次绕组：对于用电设备而言，相当于电源。对于用电设备而言，相当于

3、电源。变压器的额定电压变压器的额定电压我国公布的三相交流系统的额定电压见我国公布的三相交流系统的额定电压见表表1-1。 变压器的变压器的一次绕组：一次绕组：相当于是用电设备，其额定电压应相当于是用电设备，其额定电压应与电网的额定电压相同。与电网的额定电压相同。注意：注意：当变压器一次绕组直接与发电机相连时，其额定电压应与发电当变压器一次绕组直接与发电机相连时，其额定电压应与发电机的额定电压相同。机的额定电压相同。u当变压器二次侧供电线路较长时：应比同级电网额定当变压器二次侧供电线路较长时：应比同级电网额定电压高电压高10% u当变压器二次侧供电线路较短时：应比同级电网额定当变压器二次侧供电线路

4、较短时：应比同级电网额定电压高电压高5%电力系统额定电压电力系统额定电压4 4发电机发电机G的额定电压：的额定电压：UNG=1.0510=10.5（kV） 变压器变压器T1的额定电压：的额定电压： U1N=10.5（kV） U2N=1.1110=121（kV）变压器变压器T1的变比为：的变比为：10.5/121kV变压器变压器T2的额定电压：的额定电压：U1N=110（kV） U2N=1.056=6.3（kV）变压器变压器T2的变比为：的变比为：110/6.3kV例例1-1 已知下图所示系统中电网的额定电压，试确定发电机已知下图所示系统中电网的额定电压，试确定发电机和变压器的额定电压。和变压器

5、的额定电压。T1GT2110kV10kV6kV变压器变压器T1的一次绕组与的一次绕组与发电机直接相连，其一发电机直接相连，其一次侧的额定电压应与发次侧的额定电压应与发电机的额定电压相同电机的额定电压相同变压器变压器T1的二次侧的二次侧供电距离较长，其供电距离较长，其额定电压应比线路额定电压应比线路额定电压高额定电压高10%变压器变压器T2的二次侧供的二次侧供电距离较短，可不考电距离较短，可不考虑线路上的电压损失虑线路上的电压损失电力系统额定电压电力系统额定电压5 51-6 电力系统中性点的运行方式电力系统中性点的运行方式中性点中性点：发电机或变压器绕组星形接线的公共点：发电机或变压器绕组星形接

6、线的公共点中性点接地方式：中性点接地方式：小接地电流系统非有效接地系统小接地电流系统非有效接地系统 中性点不接地；经消弧线圈接地中性点不接地；经消弧线圈接地大接地电流系统有效接地系统大接地电流系统有效接地系统 中性点直接接地；经低值电抗器接地中性点直接接地；经低值电抗器接地中性点和地的概念？中性点和地的概念？6 6电力系统中性点的运行方式电力系统中性点的运行方式我国我国3 360kV60kV的电力系统多采用的电力系统多采用正常时：中性点与地等电位正常时：中性点与地等电位 各分布电容电流：各分布电容电流：I ICACA=I=ICBCB=I=ICCCC较小较小一一. .中性点不接地中性点不接地分布

7、电容分布电容发电机或发电机或变压器变压器7 7A A相接地故障相接地故障中性点不接地系统中性点不接地系统电压变化：电压变化：uA A相对地电压为零；相对地电压为零；uB B、C C相对地电压相位和大小均发生变化相对地电压相位和大小均发生变化8 8单相接地故障电流单相接地故障电流 接地点流过接地电流接地点流过接地电流I IPEPE0603jBCBCBeUCjXUI中性点不接地系统中性点不接地系统BCCCCUCjXUI30303)(jBCCCBPEeCUIII033CPEICUI经验公式：经验公式： IPE= (Loh+35Lcab)Un/3509 91 1）接地相电流为原来对地分布电容电流的）接

8、地相电流为原来对地分布电容电流的3 3倍，倍， 其他两相电流改变为其他两相电流改变为3 I3 ICOCO 2 2）线电压保持对称，负荷仍可继续工作）线电压保持对称，负荷仍可继续工作3 3）非故障相对地电压升高）非故障相对地电压升高33倍倍4 4）当）当I IPEPE 30A 30A 时，形成稳定电弧，烧毁设备时，形成稳定电弧，烧毁设备 当当5A I5A IPEPE30A30A时，间隙性电弧，形成电弧过电压时，间隙性电弧，形成电弧过电压 当当I IPEPE 5 A Ic, IPE 0 （裕度，符合发展趋势）（裕度，符合发展趋势）3）欠补偿）欠补偿： IL 30A 3560kV 且 IPE 10A

9、 中性点经消弧线圈接地系统中性点经消弧线圈接地系统根据电感电流与电容电流关系根据电感电流与电容电流关系1313 特点特点： 1）短路电流大）短路电流大 2）不产生间歇性电弧）不产生间歇性电弧,也不允许电网继续运行也不允许电网继续运行 3）非故障相对地电压不变，绝缘要求不变）非故障相对地电压不变，绝缘要求不变 4）适用于）适用于 110kV 以上的系统以上的系统 (绝缘角度绝缘角度) 380/220V 系统系统 (人身安全角度人身安全角度)（有效接地系统）（有效接地系统）电力系统中性点的运行方式电力系统中性点的运行方式三、中性点直接接地的电力系统三、中性点直接接地的电力系统1414电力系统中性点

10、的运行方式电力系统中性点的运行方式1515第二章第二章1、注意一些定义：如年最大负荷、年平均负荷、计、注意一些定义：如年最大负荷、年平均负荷、计算负荷、最大负荷利用小时数；算负荷、最大负荷利用小时数；16161年最大负荷和年最大负荷利用小时数年最大负荷和年最大负荷利用小时数年最大负荷年最大负荷Pmax ：指全年中消耗电能最多的半小时的平均指全年中消耗电能最多的半小时的平均功率，即功率，即 30maxPP年最大负荷利用小时数年最大负荷利用小时数Tmax在此时间内，用户以年最大负荷在此时间内，用户以年最大负荷持续运行所消耗的电能恰好等于持续运行所消耗的电能恰好等于全年实际消耗的电能，如图全年实际消

11、耗的电能，如图2-4所所示。示。 max87600maxmaxdPtpPWTa可见：年负荷曲线越平坦，可见：年负荷曲线越平坦，Tmax越大；年负荷曲线越陡，越大；年负荷曲线越陡，Tmax越小。越小。 Tmax反映用电规律。反映用电规律。图图2-4 年最大负荷与年最大负荷利用小时数年最大负荷与年最大负荷利用小时数17172平均负荷与负荷系数平均负荷与负荷系数平均负荷平均负荷Pav：电力负荷在一定时间电力负荷在一定时间t内平均消耗的功率，即内平均消耗的功率，即 tWPtav负荷系数（负荷率）负荷系数（负荷率） KL：平均负平均负荷与最大负荷的比值，即荷与最大负荷的比值，即maxavPPKL年平均负

12、荷为（图年平均负荷为（图2-5）:8760avaWPKL越大，负荷曲线越平坦，负荷波动越小。越大，负荷曲线越平坦，负荷波动越小。图图2-5 年平均负荷年平均负荷1818 二、确定计算负荷的系数二、确定计算负荷的系数N30NmaxPPPPKdNavPPKu1需要系数需要系数Kd：负荷曲线中的最大有功计算负荷负荷曲线中的最大有功计算负荷Pmax与全部与全部用电设备额定功率用电设备额定功率 之比值，即之比值，即 NP2利用系数利用系数Ku：负荷曲线中的平均计算负荷负荷曲线中的平均计算负荷Pav与全部用电与全部用电设备额定功率设备额定功率 之比值，即之比值，即 NP表表2-3 各用电设备的需要系数各用

13、电设备的需要系数Kd及功率因数及功率因数1919第二章第二章2、会用需要系数法确定计算负荷；、会用需要系数法确定计算负荷；2020例例2-1（P31） 某机械加工车间某机械加工车间380V线路上，接有流水作业的金属切线路上，接有流水作业的金属切削机床电动机削机床电动机30台共台共85kW（其中较大容量有（其中较大容量有11kW 1台，台，7.5kW3台，台，4kW6台），通风机台），通风机3台，共台，共5kW，吊车，吊车1台，台，3kW（暂载率（暂载率=40%）。试用需要系数法确定此线路上的计）。试用需要系数法确定此线路上的计算负荷。算负荷。解：解：先求各组的计算负荷先求各组的计算负荷 (式式

14、2-21)（1）金属切屑机床）金属切屑机床查表查表2-3，取，取Kd=0.16， =0.5， =1.73 ，故，故costanP30(1)=0.1685kW=13.6kWQ30(1)=1.7313.6kW=23.53kW2121（2）通风机组）通风机组查表查表2-3，取，取Kd=0.85， =0.85， =0.62 ，故，故costanP30(2)=0.855kW=4.25kWQ30(2)=0.854.25kW=2.635kW（3）吊车组（）吊车组（断续周期工作制断续周期工作制）查表查表2-3，取，取Kd=0.15， =0.5， =1.73 ， =40%，故，故costanP30(3)=0.1

15、53.795kW=0.569kWQ30(3)=0. 5691.73kW=0.984kWPe=23 kW=3.795kW (式式2-10)0.42222因此：因此：取取K=0.9P30=0.9(13.6+4.25+0.569)kW=16.58kWQ30=0.9 (23.53+2.635+0.984) kvar=24.43kvarS30=I30=29.52A=44.85A30.382216.58 +24.43 kV A=29.52kV A2323第二章第二章3、电力系统中无功功率大、功率因数低的不良影响、电力系统中无功功率大、功率因数低的不良影响有哪些？提高功率因数的意义何在？无功补偿的定义、有哪

16、些？提高功率因数的意义何在？无功补偿的定义、方法，特别掌握电容器并联补偿的工作原理及相量图、方法，特别掌握电容器并联补偿的工作原理及相量图、补偿容量计算；补偿容量计算； P391)引起线路电流增大，使供电网络中的功率损耗和电能损耗增大；2)使供电网络的电压损失增大，影响负荷端的电压质量；3)使供配电设备的容量不能得到充分利用，降低了供电能力；4)使发电机输出能力下降，发电设备效率降低，发电成本提高提高功率因数减少供电网络的功率损耗；减小供电网络的电压损失；提高供电能力，降低电能成本。 2424四、电容器并联补偿的工作原理四、电容器并联补偿的工作原理 在工业企业中，绝大部分电气设备的等值电路可视

17、为电阻在工业企业中，绝大部分电气设备的等值电路可视为电阻R和电感和电感L的串联电路，其功率因数可表示为：的串联电路，其功率因数可表示为： SPQPPXRRL2222cos当在当在R、L电路中并联接入电容器电路中并联接入电容器C后，如图后，如图2-8(a)所示所示，回路电流为：回路电流为： RLCIII图图2-8 电容器无功补偿原理图电容器无功补偿原理图2525 可见，并联电容器后可见，并联电容器后 与与 之间的夹角变小了，因此，之间的夹角变小了，因此，供电回路的功率因数提高了。供电回路的功率因数提高了。 UI欠补偿欠补偿 ：补偿后电流：补偿后电流 落后电压落后电压 ，如图如图2-8（b）所示。

18、所示。 IU过补偿过补偿 ：补偿后电流：补偿后电流 超前电压超前电压 ，如图如图2-8（c）所示。所示。 IU一般都不采用过补偿，因为这将引起变压器二次一般都不采用过补偿，因为这将引起变压器二次侧电压的升高，会增大电容器本身的损耗，使温侧电压的升高，会增大电容器本身的损耗，使温升增大，电容器寿命降低，同时还会使线路上的升增大，电容器寿命降低，同时还会使线路上的电能损耗增加。电能损耗增加。2626第三章第三章1、了解电力网的分类、了解电力网的分类 P49；2、掌握输电线路的参数、计算、等效电路、掌握输电线路的参数、计算、等效电路 P5327273.2 电力系统元件参数和等值电路电力系统元件参数和

19、等值电路 二、输电线路的参数计算及等值电路二、输电线路的参数计算及等值电路1输电线路的参数计算输电线路的参数计算电阻：电阻：电抗：电抗：电纳：电纳：电导：电导：28283.2 电力系统元件参数和等值电路电力系统元件参数和等值电路3cabcabavssss注意：注意：为了使三相导线的为了使三相导线的电气参数对称，应将输电电气参数对称，应将输电线路的各相导线进行换位，线路的各相导线进行换位，如图如图3-15所示。所示。图图3-14 三相导线的布置方式三相导线的布置方式a）等边三角形布置）等边三角形布置 b）水平等距布置）水平等距布置图图3-15 一次整循环换位一次整循环换位ssav若三相导线等边三

20、角形若三相导线等边三角形排列，则排列，则 sss26. 1233av若三相导线水平等距离若三相导线水平等距离排列，则排列，则29293.2 电力系统元件参数和等效电路电力系统元件参数和等效电路2输电线路的等效电路输电线路的等效电路一字型等效电路一字型等效电路 ： 用于长度不超过用于长度不超过100km的架空线路（的架空线路（35kV及以下）和线及以下）和线路不长的电缆线路（路不长的电缆线路（10kV及以下）。及以下）。型或型或T型等效电路：型等效电路：（110220kV）和）和长度不超过长度不超过100km的电缆线路（的电缆线路（10kV以上）。以上）。 用于长度为用于长度为100300km的

21、架空线路的架空线路图图3-16 一字型等效电路一字型等效电路图图3-17 型或型或T型等效电路型等效电路a）型型 b）T型型30303.2 电力系统元件参数和等效电路电力系统元件参数和等效电路 三、变压器的参数计算及等效电路三、变压器的参数计算及等效电路 P58P581双绕组变压器双绕组变压器 双绕组变压器采用双绕组变压器采用型等效电路，如下图所示。型等效电路，如下图所示。35kV及以及以下的变压器，励磁支路可忽略不计，可用简化等效电路。下的变压器，励磁支路可忽略不计，可用简化等效电路。注意：注意：变压器等值电路中的电纳的符号与线路等值电路中电纳的变压器等值电路中的电纳的符号与线路等值电路中电

22、纳的符号相反，前者为负，后者为正；因为前者为感性，后者为容性。符号相反，前者为负，后者为正；因为前者为感性，后者为容性。 图图3-18 双绕组变压器的等效电路双绕组变压器的等效电路a）型等效电路型等效电路 b）励磁支路用功率表示的等效电路）励磁支路用功率表示的等效电路 c）简化等效电路）简化等效电路31313.2 电力系统元件参数和等效电路电力系统元件参数和等效电路电阻电阻RT：总铜损：总铜损32232Cu10103TNNTNkRUSRIPP32210NNkTSUPR由于由于 所以所以 （） 电抗电抗XT：短路电压百分数短路电压百分数2310100103%NTNNTNkUXSUZIUNkNTS

23、UUX%102所以所以 （） 大 容 量 变 压大 容 量 变 压器器TTZX对小容量变压器，对小容量变压器， 则则NkNTSUUZ%10222TTTRZX32323.2 电力系统元件参数和等效电路电力系统元件参数和等效电路电导电导GT： 变压器的电导是用来表示铁心损耗的。变压器的电导是用来表示铁心损耗的。 320321010NNFeTUPUPG电纳电纳BT：32010NTUQB10010033100%0000NNNNNSQIUIUIIINSIQ100%0052010%NNTUSIB变压器的电纳是用来表征变压器的励磁特性的。变压器的电纳是用来表征变压器的励磁特性的。所以所以 （S） 所以所以

24、（S） 由由 得：得： 因此因此 （S） 说明：说明：以上各式中，以上各式中， U 、S、P、Q、的单位分别为、的单位分别为kV、kVA、kW和和kvar。3333第三章第三章3、电力网的电压计算、电力网的电压计算 P62 电压降落、电压损失的概念、定义，电压降落、电压损失的概念、定义， 会进行简单会进行简单的计算的计算比如：比如： 放射形线路电压损失主要与三相有功负荷功率、放射形线路电压损失主要与三相有功负荷功率、 无功负荷功率、线路的电阻和电抗以及无功负荷功率、线路的电阻和电抗以及 额定电压有关。额定电压有关。 3434第三章第三章4、输电线路的导线截面选择（、输电线路的导线截面选择（重点

25、掌握重点掌握）P66 35353.4 输电线路导线截面的选择输电线路导线截面的选择 一、导线截面选择的基本原则一、导线截面选择的基本原则1发热条件：发热条件： 导线在通过正常最大负荷电流（计算电流）时导线在通过正常最大负荷电流（计算电流）时产生的发热温度不超过其正常运行时的最高允许温度。产生的发热温度不超过其正常运行时的最高允许温度。2电压损失条件：电压损失条件： 导线或电缆在通过正常最大负荷电流时产导线或电缆在通过正常最大负荷电流时产生的电压损失应小于电压损失，以保证供电质量。生的电压损失应小于电压损失，以保证供电质量。3机械强度条件：机械强度条件： 在正常工作条件下，导线应有足够的机械在正

26、常工作条件下，导线应有足够的机械强度以防止断线，故要求导线截面不应小于最小允许截面。强度以防止断线，故要求导线截面不应小于最小允许截面。36363.4 输电线路导线截面的选择输电线路导线截面的选择5电晕条件：电晕条件： 高压输电线路产生电晕时，不仅会引起电晕高压输电线路产生电晕时，不仅会引起电晕损耗，而且还产生噪声和无线电干扰，为了避免电晕的发生，损耗，而且还产生噪声和无线电干扰，为了避免电晕的发生，导线的外径不能过小。导线的外径不能过小。4 经济条件：经济条件： 选择导线截面时，即要降低线路的电能损耗选择导线截面时，即要降低线路的电能损耗和维修费等年运行费用，又要尽可能减少线路投资和有色金和

27、维修费等年运行费用，又要尽可能减少线路投资和有色金属消耗量，通常可按国家规定的经济电流密度选择导线截面。属消耗量，通常可按国家规定的经济电流密度选择导线截面。3737根据设计经验，导线截面选择的原则如下：根据设计经验，导线截面选择的原则如下： 对区域电力网：对区域电力网：先按先按经济电流密度经济电流密度按选择导线截面，按选择导线截面，然后再校验机械强度和电晕条件。然后再校验机械强度和电晕条件。 对地方电力网：对地方电力网：先按允许先按允许电压损失电压损失条件选择导线截面，条件选择导线截面，以保证用户的电压质量，然后再校验机械强度和发热条以保证用户的电压质量，然后再校验机械强度和发热条件。件。对

28、低压配电网：对低压配电网：通常先按通常先按发热条件发热条件选择导线截面，然选择导线截面，然后再校验机械强度和电压损失。后再校验机械强度和电压损失。38383.4 输电线路导线截面的选择输电线路导线截面的选择 二、按发热条件选择导线截面二、按发热条件选择导线截面 按发热条件选择三相系统中的相线截面的方法按发热条件选择三相系统中的相线截面的方法: :应使导线应使导线的允许载流量的允许载流量Ial不小于通过相线的计算电流不小于通过相线的计算电流I30，即，即 00alalK此时，按发热条件选择截面的条件为：此时，按发热条件选择截面的条件为： 30IalIK30IalIu导线的允许载流量导线的允许载流

29、量与环境温度和敷设条件有关与环境温度和敷设条件有关。当导线敷。当导线敷设地点的环境温度与导线允许载流量所采用的环境温度不同设地点的环境温度与导线允许载流量所采用的环境温度不同时，则允许载流量应乘以温度校正系数，即时，则允许载流量应乘以温度校正系数，即 39393.4 输电线路导线截面的选择输电线路导线截面的选择3 .1032.0053.0AlCuAlCuIIAlAlCuCuRIRI22AlIAlIAlAlCuCu22或或 AlCuII3 . 1 即铜导线允许载流量为同截面铝导线允许载流量的即铜导线允许载流量为同截面铝导线允许载流量的1.3倍。倍。u环境温度的规定环境温度的规定：在室外，取当地最

30、热月平均气温；在室：在室外，取当地最热月平均气温；在室内，取当地最热月平均气温加内，取当地最热月平均气温加5。对埋入土中的电缆，取。对埋入土中的电缆，取当地最热月地下当地最热月地下0.81m深处的土壤月平均气温。深处的土壤月平均气温。u铜、铝导线的等效换算铜、铝导线的等效换算: 若近似认为铜、铝导线的散热情若近似认为铜、铝导线的散热情况相同，则其发热温度相同时，可认为其功率损耗相同，况相同，则其发热温度相同时，可认为其功率损耗相同，即：即：40403.4 输电线路导线截面的选择输电线路导线截面的选择F保护线（保护线（PE线）截面的选择：线）截面的选择：保护线截面一般应不小于相保护线截面一般应不

31、小于相线截面的一半，即线截面的一半，即 0.5 ；当相线截面当相线截面 16mm2时，可时，可取取 。PEAAAAPEA 对对动动力力线线路，路， 一一般般要要求求中中性性线线截截面面应应不不小小于于相相线线截截面面的的一一半半，即即 0.5 ；对对照照明明线线路，路，因因中中性性线线电电流流与与相相线线电电流流相相等，等，因因此，此，可可取取 。F中性线（中性线（N线）截面的选择：线）截面的选择：对动力线路，对动力线路， 一般要求中性一般要求中性线截面应不小于相线截面的一半，即线截面应不小于相线截面的一半，即 0.5 ；对照明线路，；对照明线路，因中性线电流与相线电流相等，因此，可取因中性线

32、电流与相线电流相等，因此，可取 。0AAAA 0F保护中性线（保护中性线（PE线）截面的选择线）截面的选择：PE线兼有中性线和线兼有中性线和保护线的双重功能，截面选择应同时满足上述二者的要求，保护线的双重功能，截面选择应同时满足上述二者的要求，并取其中并取其中较大者较大者作为作为PE线截面，因此线截面，因此(0.51) PENAAu低压系统中性线和保护线的选择低压系统中性线和保护线的选择41413.4 输电线路导线截面的选择输电线路导线截面的选择 三、按允许电压损失选择导线截面三、按允许电压损失选择导线截面raniNiiiiUUUXqRpU1由于由于导线截面对电抗的影响很小导线截面对电抗的影响

33、很小，所以，当、一定，所以，当、一定时，可认为近似不变。因此，可时，可认为近似不变。因此，可初选初选一种导线的单位长度一种导线的单位长度电抗值电抗值x1（6110kV架空线路取架空线路取0.30.4/km，电缆线路取，电缆线路取0.070.08/km），则），则 NUiqrUNniiiNniiirULqxUXqU11142423.4 输电线路导线截面的选择输电线路导线截面的选择NalalUUU100%而而ralaUUU 1cos若若 ，可不计，可不计 ，则，则 rUNalniiiUULpA1式中，为允许电压损失（式中，为允许电压损失（V）。）。alU说明：说明：求出导线截面求出导线截面后，应选

34、择一个与其后，应选择一个与其接近而偏大接近而偏大的标准截面作为导线截面。的标准截面作为导线截面。NniiiNniiiNniiiaAULpULprURpU1111由由 得：得：NaniiiUULpA1式中，式中，UN 、 、pi 、 Li 、的单位分别为的单位分别为kV、V 、kW、km 和和 。 2mm/kmaU无功功率在无功功率在电抗上的电电抗上的电压损失压损失有功功率在有功功率在电阻上的电电阻上的电压损失压损失43433.4 输电线路导线截面的选择输电线路导线截面的选择例例3-1 某丝绸炼染厂某丝绸炼染厂10kV厂区配电网络导线截面选择计算实例。厂区配电网络导线截面选择计算实例。该厂供电电

35、源由距该厂该厂供电电源由距该厂2km的的35kV地区变电所，以一回地区变电所，以一回路路10kV架空线供电。由于架空线供电。由于供电线路不长，应按允许电压损失供电线路不长，应按允许电压损失选择导线截面选择导线截面，然后按发热条件和机械强度进行校验。，然后按发热条件和机械强度进行校验。解：（解：（1）按允许电压损失选择导线截面）按允许电压损失选择导线截面已知：已知：P30=1111.2kW，Q30=524.6kvar，S30= 1229kVA其允许电其允许电压损失为压损失为5%，设，设x1 =0.4/kmV500V100001005100%NalalUUUVV421026 .5244 . 01N

36、rUQlxU45842500ralaUUUV44443.4 输电线路导线截面的选择输电线路导线截面的选择2216.1545810032. 022 .1111mmmmaNUUPlA所以所以初步选初步选LJ-16型铝绞线。型铝绞线。（2）按发热条件进行校验）按发热条件进行校验AAUSIN71103122933030线路的计算电流为：线路的计算电流为： 当地最热月平均最高气温为当地最热月平均最高气温为35，查附表，查附表A-8 和和A-10知，知，LJ-16型铝绞线的允许载流量为型铝绞线的允许载流量为 A71A，故满足发热条件。故满足发热条件。4 .9210588. 0alIK（3）按机械强度进行校

37、验）按机械强度进行校验 查表查表3-2知，知，10kV架空铝绞线的最小截面为架空铝绞线的最小截面为25 mm2，不满足，不满足机械强度条件。因此，该厂机械强度条件。因此，该厂10kV进线应采用进线应采用LJ-25型铝绞线。型铝绞线。4545第五章第五章1、电流、电压互感器的接线方式和使用注意事项、电流、电压互感器的接线方式和使用注意事项 P138 46464. 电流互感器的极性与接线方式电流互感器的极性与接线方式n电流互感器的极性电流互感器的极性：采用：采用“减极性减极性”原则。原则。 通常，一次绕组的出线端子标为通常，一次绕组的出线端子标为L1和和L2，二次绕组的，二次绕组的出线端子标为出线

38、端子标为K1和和K2，其中，其中L1和和K1为同名端，为同名端，L2和和K2为同为同名端。如果名端。如果一次电流从极性端流入一次电流从极性端流入时，则时，则二次电流应从同极二次电流应从同极性端性端流出流出。减极性：减极性：在一次绕组和二次绕组的同极性端（同名端）同时加入某一同相在一次绕组和二次绕组的同极性端（同名端）同时加入某一同相位电流时，两个绕组产生的磁通在铁心中同方向。位电流时，两个绕组产生的磁通在铁心中同方向。 n电流互感器的接线方式电流互感器的接线方式（见（见图图5-39） 一相式接线：一相式接线：用于负荷平衡的三相电路中。用于负荷平衡的三相电路中。5.5 互感器互感器4747两相两

39、继电器接线：两相两继电器接线： 用于中性点不接地的用于中性点不接地的三相三线制系统中。三相三线制系统中。两相一继电器接线：两相一继电器接线：用于中性点不接地的用于中性点不接地的三相三线制系统中。三相三线制系统中。三相三继电器接线：三相三继电器接线：用于三相四线制或三用于三相四线制或三相三线制系统中。相三线制系统中。又叫两相不完又叫两相不完全星形接线或全星形接线或两相两相V形接线形接线 又叫两相电又叫两相电流差接线流差接线又叫三相完又叫三相完全星形接线全星形接线 图图5-43 电流互感器的接线方式电流互感器的接线方式a）一相式接线）一相式接线 b）两相两继电器接线）两相两继电器接线 c）两相一继

40、电器接线）两相一继电器接线 d）三相三继电器接线）三相三继电器接线5.5 互感器互感器48485. 电流互感器的使用注意事项电流互感器的使用注意事项电流互感器在工作时二次侧绝对不允许开路；电流互感器在工作时二次侧绝对不允许开路；电流互感器的二次侧必须有一端接地。电流互感器的二次侧必须有一端接地。5.5 互感器互感器49494. 电压互感器的极性与接线方式电压互感器的极性与接线方式n电电压压互感器的极性互感器的极性：采用：采用“减极性减极性”原则。原则。 通常，单相电压互感器一次绕组的出线端子标为通常，单相电压互感器一次绕组的出线端子标为A和和X，二次绕组的出线端子标为，二次绕组的出线端子标为a

41、和和x，其中，其中A和和a为同名端，为同名端，X和和x为同名端。如果一次电压的方向由为同名端。如果一次电压的方向由A指向指向X，则二次，则二次电压的方向由电压的方向由a指向指向x。n电电压压互感器的互感器的接线方式（见接线方式（见图图5-51）5.5 互感器互感器5050图图5-51 电压互感器的接线方式电压互感器的接线方式a）单相式接线）单相式接线 b）V/V形接线形接线 c）Y0/Y0形接线形接线 d）Y0/Y0/ （开口三角）形接线（开口三角）形接线51515. 电压互感器的使用注意事项电压互感器的使用注意事项电压互感器在工作时二次侧绝对不允许短路；电压互感器在工作时二次侧绝对不允许短路

42、；电压互感器的二次侧必须有一端接地。电压互感器的二次侧必须有一端接地。单相式接线单相式接线（见图见图5-51a）：）：可测量一个线电压。可测量一个线电压。V/V形接线形接线（见图见图5-51b）：）：可测量三个线电压。可测量三个线电压。Y0/Y0形接线形接线（见图见图5-51c）：可测量电网的线电压，并可：可测量电网的线电压，并可供电给接相电压的绝缘监视电压表。供电给接相电压的绝缘监视电压表。Y0/Y0/ （开口三角）形接线（开口三角）形接线（见图见图5-51d）：接成：接成Y0的的二次绕组，接绝缘监视电压表；接成开口三角形的辅助二二次绕组，接绝缘监视电压表；接成开口三角形的辅助二次绕组，构成

43、零序电压过滤器。次绕组，构成零序电压过滤器。5.5 互感器互感器5252第五章第五章2、高压开关柜通常都具有、高压开关柜通常都具有“五防五防”闭锁功能闭锁功能 P143 防止误跳、误合断路器；防止误跳、误合断路器；防止带负荷分、合隔离开关；防止带负荷分、合隔离开关；防止带电挂接地线；防止带电挂接地线；防止带地线合闸；防止带地线合闸；防止误入带电间隔。防止误入带电间隔。5353第五章第五章3、熟悉电气主接线常用的电气设备名称、图形与文、熟悉电气主接线常用的电气设备名称、图形与文字符号，会进行简单的设计字符号，会进行简单的设计 P146-153 5454第六章（第六章（课程重点课程重点）1、继电保

44、护的基本要求、继电保护的基本要求(4点点) P1692、保护装置的接线方式、保护装置的接线方式 、接线系数、接线系数 P17655556.3 线路的电流电压保护线路的电流电压保护 一、保护装置的接线方式一、保护装置的接线方式 p 接线系数：接线系数：在继电保护回路中，流入继电器中的电流在继电保护回路中，流入继电器中的电流IK与与对应电流互感器的二次电流对应电流互感器的二次电流I2的比值，称为的比值，称为接线系数接线系数，即，即2IIKKw 设电流互感器的变比为设电流互感器的变比为 ，保护装置的动作电，保护装置的动作电流为流为Iop，则相应的电流继电器的动作电流为，则相应的电流继电器的动作电流为

45、21IIKiopiwKopIKKI.56561三相完全星形接线方式（图三相完全星形接线方式（图6-7）特点：特点：可以反映各种形式的故障，其接线系数可以反映各种形式的故障，其接线系数Kw=1。 2三相不完全星形接线方式（图三相不完全星形接线方式（图6-8）特点：特点：可以反映除可以反映除B相单相接地短路以外的所有故障，其接相单相接地短路以外的所有故障，其接线系数线系数Kw=1。 图图6-7 三相完全星形接线方式三相完全星形接线方式图图6-8 两相不完全星形接线方式两相不完全星形接线方式6.3 线路的电流电压保护线路的电流电压保护 57573两相电流差接线方式（图两相电流差接线方式（图6-9）

46、流入继电器中的电流等于流入继电器中的电流等于A、C两相电流互感器二次电流两相电流互感器二次电流之差，即之差，即 caKIII特点：特点：各种短路形式下的接线系各种短路形式下的接线系数不同，如图数不同，如图6-10所示。所示。 正常运行或三相短路时：正常运行或三相短路时： 发生发生A、C两相短路时：两相短路时： A、B或或B、C两相短路时：两相短路时：3wK2wK1wK图图6-9 两相电流差接线方式两相电流差接线方式6.3 线路的电流电压保护线路的电流电压保护 一般情况下：一般情况下：保护整定时取保护整定时取 ；灵敏度校验时取；灵敏度校验时取Kw 1 。3wK5858第六章（第六章（课程重点课程

47、重点）3、掌握定时限过电流保护的原理图、展开图、及工作原、掌握定时限过电流保护的原理图、展开图、及工作原理理(P178)5959 二、过电流保护二、过电流保护1. 过电流保护的原理和组成过电流保护的原理和组成u定时限过电流保护的动作原理和组成（图定时限过电流保护的动作原理和组成（图6-11）图图6-11 定时限过电流保护的原理图和展开图定时限过电流保护的原理图和展开图a）原理图）原理图 b）展开图）展开图6.3 线路的电流电压保护线路的电流电压保护 6060第六章（第六章（课程重点课程重点）4、掌握无时限电流保护的原理说明图、工作原理及基本、掌握无时限电流保护的原理说明图、工作原理及基本特征（

48、特征（P182)6161 四、瞬时电流速断保护四、瞬时电流速断保护1瞬时电流速断保护的作用原理与整定计算（图瞬时电流速断保护的作用原理与整定计算（图6-17）曲线曲线1 )()3(max.lfIk曲线曲线2 )()2(min.lfIk直线直线3瞬时电流速瞬时电流速保护的动作电流。保护的动作电流。n动作电流：动作电流：躲过本保躲过本保护区末端护区末端B处的最大短处的最大短路电流路电流 ，即，即 )3(max.BkI)3(max.BkrelopIKI式中，式中，Krel取取1.21.3。图图6-17 瞬时电流速断保护的工作原理图瞬时电流速断保护的工作原理图6.3 线路的电流电压保护线路的电流电压保

49、护 6262第六章（第六章（课程重点课程重点）5、掌握三段式保护的组成、工作原理及基本特征（、掌握三段式保护的组成、工作原理及基本特征（P185)6363 七、三段式过电流保护七、三段式过电流保护 由由瞬时电流速断保护瞬时电流速断保护（第（第段）、段）、带时限电流速断保带时限电流速断保护护（第（第段）和段）和定时限过电流保护定时限过电流保护（第（第段）配合构成的一段）配合构成的一整套保护，称为三段式过电流保护。整套保护，称为三段式过电流保护。 1. 三段式过电流保护的保护范围及时限配合（图三段式过电流保护的保护范围及时限配合（图6-21）v第第段：段：为本线路的辅助保护，动作电流为为本线路的辅

50、助保护，动作电流为 ，保护范，保护范围为围为 ，动作时间，动作时间 为继电器的固有动作时间；为继电器的固有动作时间；1 .opI1l1tv第第段：段：为本线路的辅助保护，动作电流为为本线路的辅助保护，动作电流为 ，保护范，保护范围为围为 ，动作时间，动作时间 ；ttt211 .opI1lv第第段：段：作为本线路的近后备和相邻线路保护的远后备，作为本线路的近后备和相邻线路保护的远后备，动作电流为动作电流为 ，保护范围为，保护范围为 ，动作时限，动作时限 。 1 .opI1lttt216.3 线路的电流电压保护线路的电流电压保护 6464图图6-21 三段式过电流保护的保护范围及时限配合三段式过电

51、流保护的保护范围及时限配合6.3 线路的电流电压保护线路的电流电压保护 65652. 三段式过电流保护的构成（图三段式过电流保护的构成（图6-22）F第第I段：段：由由KA1、KA2、KM和和KS1组成；组成；F第第II段：段：由由KA3、KA4、KT1和和KS2组成；组成；F第第III段：段：由由KA5、KA6、KA7、KT2和和KS3组成。组成。图图6-22 三段式过电流保护的原理接线图和展开图三段式过电流保护的原理接线图和展开图a）原理接线图）原理接线图 b）展开图）展开图6.3 线路的电流电压保护线路的电流电压保护 6666第六章（第六章（课程重点课程重点）6、掌握方向电流保护的基本原

52、理，掌握两种功率方向继、掌握方向电流保护的基本原理，掌握两种功率方向继电器的：相位比较式和幅值比较式，知道两种方式之间的电器的：相位比较式和幅值比较式，知道两种方式之间的关系（关系（P182)67676.4 电网的方向电流保护电网的方向电流保护 一、方向电流保护的基本原理一、方向电流保护的基本原理1. 问题的提出（图问题的提出（图6-23）k1点短路时要求点短路时要求：t5 t4 k2点短路时要求点短路时要求：t5 t4两者矛盾两者矛盾装方向保护装方向保护图图6-23 双侧电源供电网络双侧电源供电网络6868保护原理：保护原理：双电源系统中的过电流保护一定要装设方向保护。双电源系统中的过电流保

53、护一定要装设方向保护。并规定：并规定：短路功率从短路功率从母线母线线路线路（为正）时，（为正）时，短路功率从短路功率从线路线路母线母线（为负）时，（为负）时，保护动作保护动作保护不动作保护不动作单方向过电流保护的动作时间按阶梯原则进行配合。单方向过电流保护的动作时间按阶梯原则进行配合。图图6-23中，应满足中，应满足t1t3 t5和和t6t4t2 。 同一母线两侧的保护，时限长的可不装方向保护，时限相同一母线两侧的保护，时限长的可不装方向保护，时限相同时都要装方向保护。同时都要装方向保护。6.4 电网的方向电流保护电网的方向电流保护6969 相位比较式功率方向继电器相位比较式功率方向继电器也可以经电压形成回路间接也可以经电压形成回路间接比较电压比较电压 和和 之间的相角，此时动作方程之间的相角，此时动作方程变为变为KUUKCKIIKDDCarg90 90图图6-27为相位比较式功率方向继电器的原理框图。为相位比较式功率方向继电器的原理框图。图图6-27 相位比较式功率方向继电器的原理框图相