电力《电气设备》(上)教案

1、发电厂及变电站电气设备教案发电厂及变电站电气设备”课程综述本课程的主要内容：本课程是“发电厂及电力系统”专业的一门主干专业课，具有实践性强、应用性广的特点。通过本课程的学习，可使学生深入了解发电厂及变电站电气一次部分的基本理论，具有电气运行、安装、检修的能力，为学习后续专业课、强化职业技能、增强工作能力打下坚实基础。本课程主要介绍了发电厂及变电站电气一次部分的知识。全书共10章，内容包括：绪论；电力系统中性点的运行方式；电弧及电气触头的基本理论；电气设备及载流导体；电气主接线；自用电接线；配电装置；接地装置；电气设备选择和电气总布置。本课程与其他课程的关系：本课程必须在学完以下相关课程的基础上

2、学习，效果更好：电工基础，电机学。当然也作为后续课程继电保护，发电厂及变电站二次回路等打下坚实基础。通过本课程的学习，使学生从认识电站、学习电站到设计电站。本课程的现状：本课程可作为高等专科学校电力系统继电保护及相关专业的教材，也可以供从事发电厂及变电站设计、运行、安装检修以及管理工作的有关工程技术人员的参考。本课程的发展：随着电力系统的发展，致使系统容量不断增加，电压不断升高，系统接线越来越复杂，而且还随电子、通信、计算机和信息科学等技术的发展，继电保护由机电型继电器构成的保护发展成重量轻、体积小、功耗低、灵敏度高、动作速度快、不怕震动的可靠的集成电路保护。目前，我国电力工业已开始进入“大机

3、组”、“大电网”、“超高压”、“高自动化”的发展新阶段，科技水平不断提高，调度自动化、光纤通信、计算机控制等高新技术已在电力系统中得到了广泛应用。授课日期：第一周（星期一1、2节）教案编号：1课程名称班级专业、层次电气设备机05电力电力系统及自动化（大专）课型：理论教学方式：讲授教学资源其它授课题目（章、节）1、本课程简介2、电力工业发展概况及前景教材和主要参考书教材发电厂及变电站电气设备吴靓主编水利水电出版参考书水电站电气部分应明耕主编浙江大学出版社水电站电气部分应明耕尹厚丰合编中国水利水电教学目的与要求：1、了解本课程的特点及学习目的和学习方法2、了解我国电力工业发展概况教学重点和难点：重

4、点：强调本课程的学习目的和方法难点：课程特点教学内容与时间安排：1、本课程简介（45,）2、我国电力工业发展概况及前景（40,）3、本次课堂小结（5,）思考题与作业：简介一、本课程特点本课程是电力系统自动化专业的一门主干专业课程。具有实践性强、应用性广的特点。通过本课程的学习，可使学生深入了解发电厂及变电站电气一次部分的基本理论，具有电气运行、安装、检修的能力，为学习后续专业课、强化职业技能、增强工作能力打下坚实基础。通过本课程的学习，使学生从认识电站、学习电站到设计电站。二、本课程学习内容1、理论学习电站（变电站）2、课程设计电站（变电站）三、学习要求1、学时安排2、预习、复习3、查资料4、

5、按时完成作业第一章绪论§1-1电力工业发展概况及前景一、我国的几个大型水电站甘肃永靖的刘家峡：122.5万KWY长江葛洲坝水电站：271.5万KW-长江的三峡水电站：1840万KW二、四川内的大型水电站二滩水电站：330万KW金沙江的溪落渡电站：1080万KW向家坝水电站：500万KW三、水电站的型号大型水电站：25万KW及以上Y中型水电站：2.525万KW切、型水电站：2.5万KW以下授课日期：第一周（星期三3、4节）教案编号：2课程名称班级专业、层次电气设备机05电力电力系统及自动化（大专）课型：理论教学方式：讲授教学资源其它授课题目（章、节）§1-2电力系统基本概念教

6、材和主要参考书教材发电厂及变电站电气设备吴靓主编水利水电出版参考书水电站电气部分应明耕主编浙江大学出版社水电站电气部分应明耕尹厚丰合编中国水利水电教学目的与要求：1、掌握电力系统的基本概念及发电厂、变电站的常见类型2、了解电力系统的优越性，特点及运行要求教学重点和难点：重点：电力系统的基本概念和发电厂常见类型难点：各种类内型发电厂的能量转换过程教学内容与时间安排：1、复习上次课内容，组织教学引入新课（5,）2、电力系统基本概念（20,）3、发电厂、变电站及电力网的常见类型（40,）4、电力系统的优越性（10,）5、电力系统运行的特点及运行要求（10,）6、本次课堂小结，布置作业（5,）思考题与

7、作业：1、发电厂的常见类型包括哪些？2、衡量电能质量的指标是什么？第一章绪论§1-2电力系统基本概念一、电力系统发电厂变电站变电站用户水轮机发电机升压变压器输电线路隆压变压誥用电设备惦H<DIIIIII电力网1®®®®I电力系统动力系统1、发电厂的类型1）水力发电厂水流位能（动能）一机械能一电能厂堤坝式：坝后式、坝内式、河床式、地下式按集中落差方式分：引水式混合式有调节水电站按运行方式分：无调节水电站-抽水蓄能水电站2）火力发电厂燃料的化学能（燃烧）一热能一机械能一电能r凝汽式发电厂：30%40%L热电厂：60%70%3）核电厂原子核裂变

8、能量一热能一机械能一电能2、变电站的类型1）枢纽变电站：330KV及以上2）中间变电站：220330KV3）地区变电站：110220KV4）企业变电站：35220KV5）终端变电站：10110KV3、电力网1）按供电范围、输送功率和电压等级分宀地方电力网：110KV及以下（10KV及以下一配电网）L区域电力网：110KV以上2）按结构特征分J开式电力网：单电源I闭式电力网：多电源3）按电压等级分低压：1KV及以下高压：1330KV超高压：3301000KV特高压：1000KV二、电力系统的优越性1、提高了电力网运行的可靠性2、提高了供电的稳定性3、提高了发电的经济性三、电力系统运行的特点及运行

9、要求1、特点2、基本要求安全、可靠、优质、经济课程名称班级专业、层次电气设备机05电力电力系统及自动化（大专）课型：理论教学方式：讲授教学资源其它授课题目（章、节）§1-3电气设备概述及额定参数教材和主要参考书教材发电厂及变电站电气设备吴靓主编水利水电出版参考书水电站电气部分应明耕主编浙江大学出版社水电站电气部分应明耕尹厚丰合编中国水利水电教学目的与要求：1、了解发电厂、变电站常用的主要电气设备2、掌握额定电压的确定方法教学重点和难点：重点：常用的主要电气设备难点：额定电压的确定方法教学内容与时间安排：1、复习上次课内容，组织教学引入新课（5,）2、主要电气设备作用、文字符号、图形符

10、号（40,）3、电气设备额定参数的定乂及确定方法（40,）4、本次课堂小结，布置作业（5,）思考题与作业：1、什么是一次设备和二次设备？它们各包括哪些内容？2、补充题授课日期：第一周（星期五1、2节）教案编号：3第一章绪论§1-3电气设备概述及额定参数一、主要电气设备1、一次设备：指直接参与生产、输送、分配电能的电气设备1) 能量转换设备：G(F)T(B)M(D)2) 开关设备：QF(DL)QS(G)FU(RD)Q(HK)*保护电器：QFFUY操作电器：QFQ匚隔离电器：QSQ3) 载流导体：母线、电缆、绝缘子4) 互感器：TA(LH)TV(YH)5) 限流电抗器:L(DK)限压避雷

11、器：FV(BL)2、二次设备：对电气一次设备的工作状况进行监测、控制和保护的辅助性电气设备1) 各种测量仪表和录波装置2) 控制电器和自动装置3) 继电器和信号装置4) 控制电缆、小母线、连接线二、电气设备的额定参数1、额定电压：按长期正常工作时具有最大经济效果所规定的电压1) 我国交流电网额定电压Ue0.220.38610351102203305007501075KV2) 用电设备额定电压U中=卩e.用e3) 发电机额定电压U=1.05Ue.Ge4) 变压器的额定电压升压变压器：一次绕组：U=U=1.05Ue.T1e.Ge广1.1Ue二次绕组：U=Ye.T2I1.05Ue（U三7.5%）或3

12、5KV及以上d（U<7.5%=或10KV及以下d一次绕组：U=U降压变压器：qe.T1eI二次绕组：同升压变压器2、额定电流：指周围介质在额定环境温度时，其绝缘和载流导体及其连接的长期发热温度不超过极限值所允许长期通过的最大电流值我国采用的周围介质额定温度：1) 电力变压器和大部分电器(如QF、QS、TA、TV)的额定周围空气温度为400C。2) 敷设在空气中的母线、电缆和绝缘导线为250C。3) 埋设在地下的电力电缆的额定泥土温度为250C。3、额定容量T：S八3IU(KVA)eeeG：P=Scos申=爲IUcosP(KW)eeeeM：P=<3IU耳cosP(KW)eee课程名称

13、班级专业、层次电气设备机05电力电力系统及自动化（大专）课型：理论教学方式：讲授教学资源其它授课题目（章、节）§2-1中性点不接地系统教材和主要参考书教材发电厂及变电站电气设备吴靓主编水利水电出版参考书水电站电气部分应明耕主编浙江大学出版社水电站电气部分应明耕尹厚丰合编中国水利水电教学目的与要求：1、了解中性点运行方式的意义和类别2、掌握中性点不接地系统运行方式的特点及应用教学重点和难点：重点：中性点不接地系统运行方式的特点难点：作相量图分析该运行方式单相接地故障时的电流电压特点教学内容与时间安排：1、复习上次课内容，组织教学引入新课（5,）2、中性点不接地系统正常运行时的特点（10

14、,）3、中性点不接地系统单相接地故障运行时的特点（60,）4、结论（10,）5、本次课堂小结，布置作业（5,）思考题与作业：1、电力系统中性点运行方式有哪几种？2、中性点不接地系统单相接地时电流和电压有彳可变化？授课日期：第二周（星期一1、2节）教案编号：4第二章电力系统中性点的运行方式中性点直接接地系统一、正常运行广中性点不接地系统中性点经消弧线圈接地系统小接地系统大接地系统§2-1中性点不接地系统CA=CB=CC=CU=U=U=UABCxgUI=I=I=1=xg=wcUc.Ac.Bc.CcoXCxg由于UA、UBU三相对称，即UC=U+U+UNABC=0则Ic.A、Ic.B、Ic

15、.C三相对称，即1co=Ic.A+Ic.B+1c.C=0结论：地中没有零序电容电流流过中性点对地电位为零。二、单相接地故障运行（C相）1、电压情况1接地相电压降低f为0非接地相电压升高一为线电压（V3倍）中性点对地电压升高一相电压（方向与故障相电压相反）产生零序电压：UO=UN=-Uc故障相电容电流：I'=0C.C非接地相电容电流：I'=I'=3I=wcUc.Ac.Bcoxg接地点电容电流：I=J3IC=3I=3wcUCcoxg即：接地点电容电流为正常时一相对地电容电流的3倍电容电流的经验算法：ULr对架空线路：I=石詰（A）c350UL对电缆线路：I=e（A）c10三

16、、小结1、接地相电压降低为0,非接地相电压升高为线电压。则绝缘水平按线电压考虑°35KV及以下2、线电压仍然对称，可以继续运行1至2h。则供电可靠性提高。3、I=3I（产生电弧）cco发电机：IV5A610KV网络：IV30A35KV及以上网络：IV10Accc授课日期：第二周（星期三3、#节）教案编号：5课程名称班级专业、层次电气设备机05电力电力系统及自动化（大专）课型：理论教学方式：讲授教学资源其它授课题目（章、节）§2-2中性点经消弧线圈接地系统教材和主要参考书教材发电厂及变电站电气设备吴靓主编水利水电出版参考书水电站电气部分应明耕主编浙江大学出版社水电站电气部分应

17、明耕尹厚丰合编中国水利水电教学目的与要求：1、了解消弧线圈的工作原理2、了解中性点经消弧线圈接地系统运行特点及应用教学重点和难点：重点：中性点经消弧线圈接地系统运行的特点难点：补偿方式教学内容与时间安排：1、复习上次课内容，组织教学引入新课（5,）2、消弧线圈的工作原理（40,）3、补偿方式（30,）4、中性点经消弧线圈接地系统发生单相接地时电流、电压特点（10,）5、本次课堂小结，布置作业（5,）思考题与作业：中性点经消弧线圈接地系统中补偿方式有哪几种？广泛采用哪一种？第二章电力系统中性点的运行方式§2-2中性点经消弧线圈接地系统一、消弧线圈的工作原理1、正常运行时/冬3中性点对地

18、电位为零：UN=0消弧线圈中无电流：1L=0流过地中的电容电流为零：1c=02、单相接地时中性点电位升高为相电压：UN=-Uc消弧线圈中出现感性电流：IL与Ic相差180o流过接地点电流：IL+Ic（相互抵消）二、补偿方式1、全补偿：I=ILC1即=3®C®L出现谐振过电压2、欠补偿：IVILC1即V3®C®L出现谐振过电压3、过补偿：I>I1即>3®C广泛采用LC讥三、电流、电压特点同不接地系统授课日期：第二周（星期五1、2节）教案编号：#课程名称班级专业、层次电气设备机05电力电力系统及自动化（大专）课型：理论教学方式：讲授教学

19、资源其它授课题目（章、节）§2-3中性点直接接地系统§2-4中性点不同接地方式的比较和应用范围教材和主要参考书教材发电厂及变电站电气设备吴靓主编水利水电出版参考书水电站电气部分应明耕主编浙江大学出版社水电站电气部分应明耕尹厚丰合编中国水利水电教学目的与要求：1、了解中性点直接接地系统运行的特点及应用2、了解中性点不同接地方式的比较和应用教学重点和难点：重点：中性点直接接地系统单相接地时的电流电压特点难点：不同接地方式的比较应用教学内容与时间安排：1、复习上次课内容，组织教学引入新课（5,）2、中性点直接接地系统（40,）3、中性点不同接地方式的比较和应用范围（40,）4、本

20、次课堂小结，布置作业（5,）思考题与作业：授课日期：第三周（星期一1、2节）教案编号：7一、接线电源§2-3中性点直接接地系统hd二、单相接地时1、电压情况（C相）接地相电压降低f为0非接地相电压不变f为相电压中性点对地电压不变f为02、电流情况形成短路f危害大f装设继电保护f跳闸切除故障（供电可靠性降低）§2-4中性点不同接地系统方式的比较和应用范一、中性点不同接地方式的比较1、供电可靠性（小接地系统优先）2、过电压与绝缘水平（大接地系统优先）3、继电保护（大接地系统优先）4、对通信的干扰（小接地系统优先）5、系统稳定性（小接地系统优先）二、中性点运行方式的应用范围35K

21、V及以下：采用小接地系统L110KV及以上：采用大接地系统课程名称班级专业、层次电气设备机05电力电力系统及自动化（大专）课型：理论教学方式：讲授教学资源其它授课题目（章、节）第三章电弧及电气触头的基本理论教材和主要参考书教材发电厂及变电站电气设备吴靓主编水利水电出版参考书水电站电气部分应明耕主编浙江大学出版社水电站电气部分应明耕尹厚丰合编中国水利水电教学目的与要求：1、了解电弧的形成过程及熄灭方法2、了解电气触头的要求及结构教学重点和难点：重点：电弧的形成过程及熄灭方法难点：电气触头的结构教学内容与时间安排：1、复习上次课内容，组织教学引入新课（5,）2、电弧的形成过程及熄灭方法（40,）3

22、、电气触头（40,）4、本次课堂小结，布置作业（5,）思考题与作业：第三章电弧及电气触头的基本理论§3-1电弧的形成和熄灭一、电弧的形成1、游离过程形式S广强电场发射（E二u）热电子发射碰撞游离热游离2、去游离过程形式复合3、电弧的形成广游离大于去游离电弧剧烈燃烧彳游离小于去游离电弧熄灭*游离等于去游离电弧稳定燃烧4、电弧的特点1）电弧是一种离子通道（载流通道）：只有触头间的电弧熄灭后，电流才真正切断。2）电弧的温度很高：容易烧坏触头，或使触头周围的绝缘材料遭受破坏。3）电弧燃烧时间过长，压力过高，有可能使电器发生爆炸事故。二、电弧的熄灭1、提高触头间的开断速度（分闸弹簧）2、冷却电

23、弧（油、SF6、真空、压缩空气）3、增大绝缘介质气体压力4、吹弧5、将触头置于真空密室中§3-4电气触头一、电气触头电气触头是指两个或几个导体之间相互接触的部分。二、对电气触头的基本要求1、结构可靠2、导电性和接触性好3、发热温度不高4、抗熔焊合抗电弧好5、动（热）稳定够三、触头的分类和结构1、按接触面的形式分平面触头（适用于低压开关中）线触头（适用于高低压开关中）点触头（适用于继电器和开关电器的辅助触点）2、按结构形式分1）可断触头刀形触头（高压QS,低压闸刀）指形触头（高压QF）插座式触头2）固定触头3）滑动触头课程名称班级专业、层次电气设备机05电力电力系统及自动化（大专）课型

24、：理论教学方式：讲授教学资源其它授课题目（章、节）第四章电气设备及载流导体§4-1高压开关电器一、高压断路器的基本概念教材和主要参考书教材发电厂及变电站电气设备吴靓主编水利水电出版参考书水电站电气部分应明耕主编浙江大学出版社水电站电气部分应明耕尹厚丰合编中国水利水电教学目的与要求：1、掌握断路器的工作原理及作用2、掌握断路器的电气参数教学重点和难点：重点：断路器的作用原理及电气参数难点：断路器的电气参数教学内容与时间安排：1、复习上次课内容，组织教学引入新课（5,）2、开关电器的分类（20,）3、高压开关电器的作用及基本要求（20,）4、高压开关电器的电气参数（40,）5、本次课堂小

25、结，布置作业（5,）思考题与作业：1、高压断路器的作用。2、高压断路器的基本性能参数包括哪些？各自的含义？授课日期：第三周（星期三3、4节）教案编号：8§4-1高压开关电器一、开关电气的分类1、按电压高低分高压开关电器1KV以上1低压开关电器1KV以下2、按安装场所分户内式户外式3、按功能分断路器隔离开关负荷开关熔断器二、高压断路器QF1、作用了控制作用：即根据电网运行的需要，将部分电气设备或线路投入或退出运行I保护作用：即在电气设备或电力线路发生故障时，继电保护装置发出跳闸信号，起动断路器,将故障部分设备或线路从电网中迅速切除，确保电网中无故障部分的正常运行。2、对高压断路器的基本

26、要求1）工作可靠2）具有足够的开断能力3）动作快速4）具有自动重合闸功能5）结构简单，经济合理3、断路器的基本参数1）、额定电压：指断路器长时间运行能承受的正常工乍电压。（决定了绝缘水平、尺寸、灭弧条件）2）、额定电流I:指断路器的触头结构和导电部分在规定环境温度下允许通过的长期工作电流,e其相应的发热温度不会超过国家标准。（决定了截面,结构）3）、额定开断电流I:指断路器在额定电压下能可靠断开的最大断路电流的有效值。ekd4）、额定开断容量S二罷UIekdeekd5）、动稳定电流（极限通过电流）i:指断路器在冲击短路电流作用下，承受电动力的能力。dw（决定了机械强度）6）、热稳定电流I:指断

27、路器承受短路电流热效应的能力。（利用热稳定时间t对应的I）rrr7）、开断时间t:从操作机构跳闸线圈接通跳闸脉冲起，到三相电弧完全熄灭时止的一段时间。kd（等于断路器的固有分闸时间和熄弧时间之和）第四章电气设备及载流导体课程名称班级专业、层次电气设备机05电力电力系统及自动化（大专）课型：理论教学方式：讲授教学资源其它授课题目（章、节）第四章电气设备及载流导体§4-1高压开关电器二、高压断路器的操作机构教材和主要参考书教材发电厂及变电站电气设备吴靓主编水利水电出版参考书水电站电气部分应明耕主编浙江大学出版社水电站电气部分应明耕尹厚丰合编中国水利水电教学目的与要求：1、掌握断路器操作机

28、构的组成及动作原理2、了解断路器操作机构的分类和基本要求教学重点和难点：重点：掌握断路器操作机构的组成及动作原理难点：操作机构的结构教学内容与时间安排：1、复习上次课内容，组织教学引入新课（5,）2、断路器操作机构的组成及分类（25,）3、断路器操作机构的动作原理（30,）4、断路器操作机构的基本要求（5,）5、高压断路器的分类（20,）6、本次课堂小结，布置作业（5,）思考题与作业：二、高压断路器QF§4-1高压开关电器4、高压断路器的操作机构1）高压断路器的操作机构的组成J操动机构：由动力机构，扣住机构、脱扣机构等组成I传动机构：由拉杆、提升机构、缓冲机构等组成2）高压断路器的操

29、作机构的分类手动型（S）、电磁型（D）、液压型（Y）、气压型（Q）、弹簧型（T）3）高压断路器的操作机构的型号4）电磁型操作机构的动作原理合闸过程跳闸过程5）高压断路器的操作机构的基本要求（具有足够的合闸功率能维持断路器处在合闸位置有可靠的分闸装置和足够的分闸速度|具有自由脱扣装置保证分、合动作准确、连续'结构简单、体积小、价格低廉额定电流额定电压使用环境N、W设计序号断路器类型5、高压断路器的分类：（按灭弧介质的不同分）油断路器：少油式（S）；多油式（D）斗压缩空气断路器（K）真空断路器（Z），vSF6断路器（L）授课日期：第四周（星期一1、2节）教案编号：10课程名称班级专业、层次

30、电气设备机05电力电力系统及自动化（大专）课型：理论教学方式：讲授教学资源其它授课题目（章、节）第四章电气设备及载流导体§4-1高压开关电器三、少油式高压断路器教材和主要参考书教材发电厂及变电站电气设备吴靓主编水利水电出版参考书水电站电气部分应明耕主编浙江大学出版社水电站电气部分应明耕尹厚丰合编中国水利水电教学目的与要求：1、了解少油式断路器的结构2、掌握少油式断路器的灭弧装置和灭弧原理教学重点和难点：重点：掌握少油式断路器的灭弧原理难点：少油式断路器的结构教学内容与时间安排：1、复习上次课内容，组织教学引入新课（5,）2、SN10系列户内式少油断路器（40,）3、SW6系列户外式少

31、油断路器（45,）4、本次课堂小结，布置作业（5,）思考题与作业：1、简述高压断路器的作用。2、高压断路器的基本性能参数包括哪些？各自的含义？第四章电气设备及载流导体§4-1高压开关电器二、高压断路器QF6、少油式高压断路器35KV以下：户内式SN1035KV以上：户外式SW635KV：户内、户外式1) SN10系列户内式少油断路器 结构图4-3箱体：三相独立框架机械传动机构 灭弧原理图4-4三级横吹一级纵吹机械油吹2) SW6系列户外式少油断路器结构图4-5单柱双断口双柱四断口三柱六断口110KV220KV330KV灭弧室：两个对称组成V形机构箱支持瓷瓶底座灭弧原理：纵横吹L机械油

32、吹3) 油断路器的特点优点：结构简单，价格便宜缺点：油在灭弧过程中容易碳化，所以检修周期短，维护工作量大；再加上油会造成对环境的污染大又容易引发火灾。授课日期：第四周（星期三3、4节）教案编号：11课程名称班级专业、层次电气设备机05电力电力系统及自动化（大专）课型：理论教学方式：讲授教学资源其它授课题目（章、节）第四章电气设备及载流导体§4-1高压开关电器四、SF6高压断路器教材和主要参考书教材发电厂及变电站电气设备吴靓主编水利水电出版参考书水电站电气部分应明耕主编浙江大学出版社水电站电气部分应明耕尹厚丰合编中国水利水电教学目的与要求：1、了解SF6气体的特点2、掌握SF6断路器的

33、结构及灭弧原理教学重点和难点：重点：掌握SF6断路器的结构及灭弧原理难点：掌握SF6断路器的结构及灭弧原理教学内容与时间安排：1、复习上次课内容，组织教学引入新课（5,）2、SF6断路器的发展（20,）3、SF6气体的特点（20,）4、SF6断路器的灭弧装置（40,）5、本次课堂小结，布置作业（5,）思考题与作业：1、简述高压断路器的分类，各自采用的灭弧介质是什么？2、解释下列符号的含义：CS2CY3CT7CD10LW8-35/2000SN10-101/1000DW6-35/400第四章电气设备及载流导体§4-1高压开关电器二、高压断路器QF7、SF6高压断路器1) SF6断路器的发

34、展2) SF6气体的特点 、SF6气体是一种无色、无嗅、无毒和不可燃的惰性气体，是目前在高压电器中使用的最优良的灭弧介质和绝缘介质。 、SF6气体是电负性气体，即其分子和原子具有很强的吸附自由电子的能力，可以大量吸附弧隙中参与导电的自由电子，生成负离子。由于负离子的运动要比自由电子慢得多，因此很容易和正离子复合成中性的分子和原子，大大加快了电流过零时的弧隙介质强度的恢复。3) SF6断路器的灭弧装置 、压气式灭弧装置图4-8在开断过程中，压气缸与动触头同时运动，将压气缸内的SF6气体压缩而使压力升高。触头分离后，喷口被打开，高压力的气体由喷口处向外排出，实现纵吹而将电弧熄灭。110KV及以上广

35、泛使用。 、旋弧式灭弧装置图4-9广泛用于10KV、35KVSF6断路器 自能式灭弧装置图4-10正在发展中的新一代的灭弧装置，目前广泛用于110KV、220KV授课日期：第四周（星期五1、2节）教案编号：#课程名称班级专业、层次电气设备机05电力电力系统及自动化（大专）课型：理论教学方式：讲授教学资源其它授课题目（章、节）第四章电气设备及载流导体§4-1高压开关电器五、隔离开关教材和主要参考书教材发电厂及变电站电气设备吴靓主编水利水电出版参考书水电站电气部分应明耕主编浙江大学出版社水电站电气部分应明耕尹厚丰合编中国水利水电教学目的与要求：1、掌握隔离开关的作用2、了解隔离开关的种类

36、和结构特点教学重点和难点：重点：掌握隔离开关的作用难点：隔离开关的结构教学内容与时间安排：1、复习上次课内容，组织教学引入新课（5,）2、隔离开关的作用（20,）3、隔离开关的分类（20,）4、隔离开关的操作原则（20,）5、隔离开关的结构（20,）5、本次课堂小结，布置作业（5,）思考题与作业：1、隔离开关的作用是什么？2、隔离开关的操作原则§4-1高压开关电器三、隔离开关QS1、隔离开关的作用广隔离电源，保证安全V倒闸操作I接通或切断小电流电路2、隔离开关结构特点1）在分闸状态下，动静触头间应有明显可见的断口，绝缘可靠2）在关合状态下，其导电系统可以通过正常的工作电流和故障下的短

37、路电流3）没有灭弧装置，除了能开断很小的电流外，不能用来开断负荷电流，更不能开断短路电流4）必须具有一定的动、热稳定3、隔离开关的分类1）按装设地点分：户内式和户外式2）按绝缘支柱分：单柱式，双柱式和三柱式3）按动触头运动方式分：水平旋转式，垂直旋转式，摆动式和插入式4）按有无接地刀闸分：无接地刀闸，一侧有接地刀闸，两侧有接地刀闸5）按操动机构分：手动式，电动式，气动式，液动式4、隔离开关的型号6）按极数分：单极，双极，三极额定电流带接地刀闸-D户外式-W统一设计-T改进型-G额定电压设计序号使用环境：户内式-N隔离开关：G5、隔离开关的技术参数1）、额定电压：指隔离开关长时间运行能承受的正常

38、工乍电压。（决定了绝缘水平、尺寸）2）、额定电流I：指隔离开关的触头结构和导电部分在规定环境温度下允许通过的长期工作e电流，其相应的发热温度不会超过国家标准。（决定了截面，结构）3）、动稳定电流（极限通过电流）i,:指隔离开关在冲击短路电流作用下，承受电动力的能dw力。（决定了机械强度）4）、热稳定电流I:指隔离开关承受短路电流热效应的能力。利用热稳定时间t对应的I）rrr6、隔离开关的操作原则（不允许带负荷拉合闸，与断路器的配合）送电操作：先合电源侧隔离开关，再合负荷侧隔离开关，最后合断路器L停电操作：先断断路器，再断负荷侧隔离开关，最后断电源侧隔离开关7、户内式隔离开关图4-118、户外式

39、隔离开关"单柱式图4-13双柱式图4-14J三柱式图4-16授课日期：第五周（星期一1、2节）教案编号：13课程名称班级专业、层次电气设备机05电力电力系统及自动化（大专）课型：理论教学方式：讲授教学资源其它授课题目（章、节）第四章电气设备及载流导体§4-1高压开关电器六、高压熔断器教材和主要参考书教材发电厂及变电站电气设备吴靓主编水利水电出版参考书水电站电气部分应明耕主编浙江大学出版社水电站电气部分应明耕尹厚丰合编中国水利水电教学目的与要求：1、掌握熔断器的结构原理2、掌握熔断器的技术参数教学重点和难点：重点：掌握熔断器的结构原理及技术性能参数难点：熔断器的结构教学内容与

40、时间安排：1、复习上次课内容，组织教学引入新课（5,）2、熔断器的结构原理（20,）3、熔断器的分类（20,）4、熔断器的技术参数（20,）5、熔断器的结构（20,）5、本次课堂小结，布置作业（5,）思考题与作业：户内和户外式熔断器用于电压互感器专用保护的常用型号是什么？为什么？第四章电气设备及载流导体§4-1高压开关电器四、高压熔断器（保护电器）FU1、熔断器的结构原理金属熔体（件）铅锡合金、铅、锌、铜、银支持熔件的触头灭弧装置绝缘底座2、熔断器的分类1）按安装地点分：户内式和户外式2）按使用电压高低分：高压熔断器和低压熔断器3）按灭弧方法分：瓷插式，封闭产气式，封闭填料式，产气纵

41、吹式（低压）4）按限流特性分：限流式和非限流式3、熔断器的型号户外式-W4、熔断路的技术参数1）额定电压Ue2）熔断器额定电流Ie3）熔体的额定电流Ie.rt4）开断电流Ie.kd5、户内式高压熔断器RN1,RN3,RN5：用于线路和变压器的过载和短路保护LrN2,RN6：用于电压互感器专用保护（I=0.5A）e6、户外式高压熔断器J跌落式：用于线路和配电变压器保护I限流式：用于电压互感器专用保护五、咼压负荷开关（Q）L关合负荷电流l不能开断短路电流第四章电气设备及载流导体课程名称班级专业、层次电气设备机05电力电力系统及自动化（大专）课型：理论教学方式：讲授教学资源其它授课题目（章、节）第四

42、章电气设备及载流导体§4-2互感器一、电流互感器教材和主要参考书教材发电厂及变电站电气设备吴靓主编水利水电出版参考书水电站电气部分应明耕主编浙江大学出版社水电站电气部分应明耕尹厚丰合编中国水利水电教学目的与要求：1、掌握电流互感器的作用及工作特点2、掌握电流互感器的接线方式及准确度等级教学重点和难点：重点：电流互感器的极性及接线方式难点：电流互感器的结构特点教学内容与时间安排：1、复习上次课内容，组织教学引入新课（5,）2、电流互感器的作用（10,）3、电流互感器的工作特点（30,）4、电流互感器的误差及准确度等级（20,）5、电流互感器的接线方式（20,）6、本次课堂小结，布置作业

43、（5,）思考题与作业：1、简述电流互感器的工作特点。2、电流互感器电气量的正方向如何确定？3、简述电流互感器的接线方式。§4-2互感器一、电流互感器（TA）1、TA的作用：1）电气量的变化：将一次侧的大电流变为二次侧的标准化小电流I/5A（1A）。实现设备1e生产的小型化、标准化、系列化2）使二次与高压可靠隔离，保证工作人员的安全3）使二次脱离一次成为独立系统2、TA的工作特点1）一次绕组：匝数少，串联在主电路中二次绕组：匝数多，串联仪表和继电器电流线圈（接近于短路状态）2）二次侧不允许开路运行（不能装开关，熔断器，用短路条）3）二次绕组必须可靠接地正常时：I川+12聲=10叫12聲

44、对I川起去磁作用故10叫很小，二次绕组感应电势也很小二次测开路时：I2=0即I2聲=0而一次侧磁动势I川不变，它将全部用来励磁，使I川广10叫则：一方面，二次绕组将感应高电势，危及人身和设备的安全。另一方面，由于磁感应强度的剧增，将使铁芯严重发热损坏绕组绝缘。3、TA的误差电流误差W10%相位误差W704、TA的准确度等级：根据测量时误差的大小而划分为不同的准确度等级：表4-10.2：用于试验室精密测量（校准级）0.5：用于计费测量|1：用于盘式仪表和技术上用的电能表（估量）.3,10,B：用于继电保护5、TA的主要参数1）额定电压U:指一次绕组主绝缘能长期承受的工作电压。三10KVe2）额定

45、一次电流I:指一次绕组按长期发热条件允许通过的工作电流。1e3）额定二次电流I:指标准化的二次电流，一般为5A（或1A）2e4）额定二次阻抗Z:当二次绕组通过额定电流时，与规定的准确度等级对应的负载阻抗。2e5）额定二次容量S:与额定二次电流和额定二次阻抗相对应的二次容量。即S=25Z2e2e2e6）吒热稳定电流倍数K:指按短时发热条件在一秒钟内一次绕组允许通过的最大有效值I电流I与额定一次电流I的比值。即K=右r11er1I1e7）动稳定倍数K:指能够承受的最大电动力相应的一次绕组电流峰值i与额定一次电dwdwi流的幅值得比值。即K=dwdw<211e6、TA的接线1）TA极性和标志L

46、一次绕组的首、尾端标志:L、L（P、P）1212l二次绕组的首、尾端标志:K、K（S、S）1212或用相对极性法“*”或2）TA电气量正方向一次电流同名端进（出），异名端出（进）二次电流同名端出（进），异名端进（出）3）TA的接线方式图4-29单相电流互感器接线：用于负载平衡的三相电力系统中的单相电流测量三相完全星形接线:用于110KV及以上的三相系统测量三相负荷电流，监视各相负荷的不对称情况；以及某些继电保护回路。两相不完全星形接线：用于35KV及以下小电流接地系统的三相测量；以及除差动保护外的保护回路。三角形接线（或电流差接线）：用于保护回路。7、TA的分类1）按安装地点分：户内式（略）和

47、户外式（W）2）按绝缘结构分：干式（略）、瓷绝缘式（C）、浇注式（Z）、油浸式（J）3）按整体结构及安装方法分：穿墙式（A）、支持式（E）、装入式（R）4）按一次绕组匝数分：复匝式（线圈式）F（Q）和单匝式（母线式）D（M）8、TA的型号额定电压（KV）设计序号B（保护用）用途：C或D（差动保护用）安装地点和绝缘型式：安装方法及绕组匝数型式：电流互感器：L9、TA的结构第四章电气设备及载流导体课程名称班级专业、层次电气设备机05电力电力系统及自动化（大专）课型：理论教学方式：讲授教学资源其它授课题目（章、节）第四章电气设备及载流导体§4-2互感器二、电压互感器教材和主要参考书教材发电

48、厂及变电站电气设备吴靓主编水利水电出版参考书水电站电气部分应明耕主编浙江大学出版社水电站电气部分应明耕尹厚丰合编中国水利水电教学目的与要求：1、掌握电压互感器的作用及工作特点2、掌握电压互感器的接线方式及准确度等级教学重点和难点：重点：电压互感器的极性及接线方式难点：电压互感器的结构特点教学内容与时间安排：1、复习上次课内容，组织教学引入新课（5,）2、电压互感器的作用（10,）3、电压互感器的工作特点（30,）4、电压互感器的误差及准确度等级（20,）5、电压互感器的接线方式（20,）6、本次课堂小结，布置作业（5,）思考题与作业：1、简述电压互感器的工作特点。2、电压互感器电气量的正方向如

49、何确定？3、简述电压互感器的接线方式。§4-2互感器二、电压互感器（TV）1、TV的作用：1）电气量的变化：将一次侧的高电压变为二次侧的标准化低电压U/100V。实现设备生产1e的小型化、标准化、系列化2）使二次与高压可靠隔离，保证工作人员的安全3）使二次脱离一次成为独立系统2、TV的工作特点1）一次绕组：匝数多，并联在主电路中二次绕组：匝数少，并联仪表和继电器电压线圈（接近于开路状态）2）二次侧不允许短路运行（应装设熔断器）3）二次绕组必须可靠接地3、TV的误差电压误差相位误差4、TV的准确度等级：根据测量时误差的大小而划分为不同的准确度等级：表4-20.2：用于试验室精密测量（校

50、准级）0.5：用于计费测量1：用于盘式仪表和技术上用的电能表（估量）3：用于继电保护5、TV的主要参数1）额定一次电压U：使电压互感器的误差不超过允许限值的最佳一次工作电压等级。对1e应电网额定电压u；高压侧采用星形接线的单相tv为ua-;3ee2）额定二次电压U:基本二次U=100V（或100/密V）2e2e附加二次U:小接地系统为100/3V；大接地系统为100V2e授课日期：第六周（星期三3、4节）教案编号：163）额定容量S:对应产品最高准确度等级所允许的二次负荷的限值。e6、TV的接线1）TV极性和标志一次绕组的首、尾端标志：U、U；V、V；W、W121212二次绕组的首、尾端标志：

51、U、U;V、V;W、W121212或用相对极性法“*”或“.”2）TV电气量正方向一次电压从同名端到异名端出L二次电压从同名端到异名端进3）TV的接线方式：图4-34If相间单相接线：用于小接地系统线路同期电压的引入。相对地单相接线：用于大接地系统线路同期电压的引入。V/V接线：提供同期、测量、保护所需的三相线电压。不能提供相电压。Y/Y接线：提供同期、测量、保护所需的三相线电压。不能提供相电压。万能式接线：Y。/Y。/7、TV的分类1）按安装地点分：户内式和户外式2）按绝缘结构分：干式（G）、浇注式（Z）、油浸式（J）、SF6气体绝缘（XF）3）按相数不同分：单相式（D）、三相式（S）8、TV的型号4）按每相绕组数不同分：双绕组式和三绕组式。额定电压（KV）设计序号结构型式：W（五柱三线圈）J（接地保护）绝缘型式：相数：单相式（D）、三相式（S）电压互感器类别：J（或JL电流电压组合互感器）9、TV的结构课程名称班级专业、层次电气设备机05电力电力系统及自动化（大专）课型：理论4v/,*/r-_1*讲授教学方式：教学资源其它授课题目（章、节）复习教材和主要参考书教材发电厂及变电站电气设备吴靓主编水利水电出版参考书水电站电气部分应明耕主编浙江大学出版社