发电厂变电站电气部分名词解释

发电⼚变电站电⽓部分名词解释、简答题第⼀章、

⼀、发电⼚：将各种形式的⼀次能源转换为电能的⼯⼚。

按利⽤⼀次能源的形式发电⼚分为⽕电⼚、⽔电⼚、核电⼚和其它能源电⼚核电⼚和其它能源电⼚。

其它能源电⼚包括风⼒发电场、太阳能发电⼚、地热发电⼚和潮汐发电⼚。1、⽕电⼚：将燃料的化学能转换为电能的电⼚利⽤的燃料：煤、天然⽓、重油等

我国以燃煤电⼚为主，⽕电⼚的装机容占总⽕电⼚的装机容占总⽕电⼚的装机容占总80％分类：凝汽式电⼚：不对外供热热电⼚：兼对外供热热效率热效率热效率热效率

⽕电⼚的分类⽕电⼚的分类⽕电⼚的分类⽕电⼚的分类热效率＝

凝汽式电⼚：30～40％热电⼚：60～70％％

⽕电⼚的运⾏特点：系统主⼒；机动性差，带较恒定负荷运⾏；环境污染

2、核电⼚：利⽤的燃料：U-235的同位素；主要⽣产过程：与⽕电⼚的基本⽣产过程类似核电⼚的运⾏特点：特别注意安全；承担基荷，需配套建设抽⽔蓄能电站；污染远低于⽕电⼚3、⽔电⼚

主要⽣产过程：利⽤⽔的位能(势能)⽣产电能；当控制闸门打开时，⽔流进⼊⽔轮机，冲动⽔轮冲动⽔轮机带动发电机发电发电容量与⽔电站的上下游⽔位差和流过⽔轮机的⽔量(流量)的乘积成正⽐根据获得⽔位差的不同，可将⽔电⼚分为堤坝式⽔电⼚、引⽔式⽔电⼚⽔电站的梯级开发

与⽕电⼚⽐较，⽔电⼚的⽔⼯建筑⼯程⼤，建站时间长，单位kW投资⼤，但发电成本低在⼀条河上，往往建设多个⽔电站，称为梯级开发

梯级电站从上到下排序，上级电站的尾⽔是下级电站最主要的来⽔，如何从航⾏如何从航⾏、发电的综合效益考发电的综合效益考虑，使梯级电站运⾏最佳是⼀个⼗分重要的技术经济问题，称为梯级电站的运⾏调度优化⾦沙江⽔电站梯级开发:乌东德-⽩鹤滩-溪洛渡- 向家坝

⽔电⼚的运⾏特点：起停迅速，易于实现⾃动化；负荷可⼤幅度快速变化；受季节影响⼤抽⽔蓄能电站

⽔⼯有上下库，不受⽔⽂条件限制；机组合⼆为⼀：机组正转机组正转，⽔轮机⽔轮机－发电机组，为发电状态；机组反转机组反转机组反转，电动机－⽔泵机组为电动状态电站总效率65～70％效益：技术效益、经济效益

⼆、变电站

发电⼚的变电站：升压变电站电⼒⽹的变电站：降压变电站电⼒⽹变电站的分类：

根据电压等级、容量不同，可分为⾼层：枢纽变电站；中层：区域变电站；低层：配电变电站

枢纽变电站：联络本电⼒系统中的各⼤电⼚与⼤区域或⼤容量的重要⽤户，并实施与远⽅其它电⼒系统的联络，是实现联合发是实现联合发是实现联合发是实现联合发、输、配电的枢纽；电压最⾼，容量最⼤，是电⼒系统最上层的变电站；

⽬前我国⼤多数地区的枢纽变电站的电压为500kV，西北地区为750kV区域变电站

⾼压进线来⾃枢纽变电站或附近的⼤型发电⼚，低压对多个⼩区域负荷供电，并可能接⼊⼀些中、⼩型电⼚；是电⼒系统的中层变电站；

⽬前我国⼤多数地区的区域变电站的电压为220kV，西北地区为330kV配电变电站

进线来⾃于区域变电站，对⼀个⼩区域(城市)或较⼤容的⼯⼚供电；是电⼒系统最下层的变电站；

⽬前我国⼤多数地区的配电变电站的电压为110kV第⼆章⼀、接线

⼀次接线:以传输能量为⽬的，⼤功率负荷电流所通过的电路部分。主接线:对外供电的部分；

⼚(站)⽤电接线:为满⾜⽣产和⽣活需要对内供电部分。

⼆次接线：为保证⼀次接线安全、可靠、优质、经济地运⾏，对⼀次接线中的设备进⾏测对⼀次接线中的设备进⾏测量、信号、控制、调节的电路部分。⼆、电⽓设备1、主体设备发电机：发出电能。变压器：变换电压。主变－主接线中的变压器；⼚(站)变－⼚(站)⽤电。2、配电设备

开关电器：分、合电路。限流电器：限制短路电流。

互感器：为⼆次系统提供⼀次系统的电压、电流信号。导体和绝缘⼦：连接、⽀撑与绝缘。补偿设备：提⾼传输能⼒或保证供电质。

3、防雷与接地设备防雷设备

防直接雷：避雷针、避雷线防侵⼊波：避雷器接地保安接地⼯作接地第三章

⼀、电弧的形成与稳定燃烧过程电弧：⽓体导电现象1、电弧的形成

强电场发射：在很⼤的电场⼒的作⽤下，⾦属中的⾃由电⼦被强⾏从⾦属表⾯拉出

碰撞游离：⾃由电⼦打击中性分⼦，使其游离出⾃由电⼦；链式碰撞使断⼝中⾃由电⼦的浓度迅速上升，断⼝导电，形成电弧。

2、电弧的稳定燃烧

热发射:⾃由电⼦从⾼温的⾦属表⾯逸出热游离:⾼速运动的分⼦相互碰撞产⽣⾃由电⼦去游离

复合:断⼝中的⾃由电⼦与正离⼦相结合，还原为中性分⼦扩散:弧道内的⾃由电⼦向弧道外运动

当游离与去游离相平衡时，电弧进⼊稳定燃烧状态⼆、通⽤灭弧措施

灭弧⽅法:削弱游离、加强去游离

灭弧措施：提⾼断⼝的开断速度；冷却；提⾼断⼝周围的⽓体压⼒；吹弧；使⽤真空灭弧室(1)提⾼断⼝的开断速度

迅速增⼤断⼝距离l，缩短断⼝在⾼电场强度下停留时间：提⾼机械运动速度v （l=vt）；增加断⼝数⽬n（l=nvt）(2)冷却降低断⼝温度；

⾼压断路器使⽤冷却介质包围断⼝，冷却介质⼜称为灭弧介质；按冷却介质的不同将⾼压断路器分为:油断路器:少油式(S)和多油式(D)SF6断路器(L)。

(3)提⾼断⼝周围⽓体压⼒

⾼压断路器中，提⾼⽓体压⼒的⽅法是将断⼝置于灭弧室中；灭弧室:⾼机械强度、封闭较好的绝缘空腔(4)吹弧

利⽤灭弧室，形成⽓流吹弧

(5)使⽤真空灭弧室

将断⼝置于真空灭弧室中；真空断路器(Z)可频繁操作。三、直流电弧的伏安特性

在⼀定的长度l下,电弧压降与电弧电流的关系四、低压开关的灭弧⽅法与措施灭弧⽅法：消耗电压法

灭弧措施：开关断开时在电路中串⼊电阻；拉长电弧；加灭弧栅灭弧栅

灭弧栅作⽤：拉长电弧；钢⽚将电弧切成多段短弧,由电弧的近极压降增加电压损耗近极压降：电弧靠近电极的区域压降⼤五、开关电器的切断特性交流电路较直流电路易于切断

阻性电路较以储能元件(L、C)为主的电路易于切断交流电路较直流电路易于切断

切断直流电路时电感中的能量必须要释放,即切断直流电路时易产⽣过电压交流电弧在每⼀周期内两次⾃然过零交流电弧在过零点切断时

切断交流电路时不易产⽣过电压，其问题是如何防⽌电弧重燃导致电弧重燃的因素1

电弧熄灭后在开关断⼝间出现两个过程：电弧熄灭时其断⼝介质的绝缘强度迅速提⾼，⽤击穿电压ujf表⽰；电弧熄灭时施加于断⼝上的电压,称为恢复电压，记为uhf。电弧是否重燃，取决于⼆者之间的竞争导致电弧重燃的因素2

电弧重燃的可能性与电路的性质有关阻性电路较以储能元件为主电路易于切断

储能元件是导致电路操作过电压的根本原因，电阻电路⽆储能元件，切断时不产⽣操作过电压，因此易于切断恢复电压的⽬标值较⼤和恢复电压易于产⽣⾼频振荡，使以储能元件为主的电路较阻性电路难于切断六、开关电器的功能及要求

正常操作：分、合正常运⾏时的最⼤⼯作电流;事故⾃动断路：要求切断短路电流；

检修隔离：断开后有⾁眼可见的断点，⼀般在⽆电流下就地⼿动操作七、开关电器的分类按电压等级分：⾼压、低压

按功能分：正常操作、事故⾃动断路、检修隔离⾼压系统常采⽤断路器与隔离开关

⼋、开关电器的配置原则

在每条⽀路的电源端配置⼀组开关电器,完成三种功能:正常操作、事故⾃动断路、检修隔离。九、开关电器的基本参数

1、额定电压Ue：表征绝缘系统耐受电压的能⼒电⽓设备长期耐压允许值

2、额定电流Ie：表征导电系统长期载流的能⼒

额定电流Ie:在标准环境温度θe下，使电⽓设备的稳定温度正好达到长期发热最⾼允许温度θg.xu的电流允许电流Ixu(θ):在环境温度θ下，使电⽓设备的稳定温度正好为允许温度的电流3、额定断路电流Idl：表征灭弧系统的断流能⼒按⾃动重合闸的规定，该电流为最后⼀次的切断能⼒4、动稳定电流idw：表征机械结构承受电动⼒的能⼒⽤于短路动稳定校验

5、t秒热稳定电流It(t)：表征导电系统短期载流能⼒⽤于短路热稳定校验

6、全分闸时间tfz：表征断路器操动系统和灭弧系统的能⼒全分闸时间=固有动作时间+燃弧时间

7、合闸时间thz：从合闸电路接通到触头闭合所需要的时间第四章

⼀、限制短路电流的⽬的和措施限制短路电流的⽬的

保证断路器能切断短路电路；保证电⽓设备的动、热稳定性限制短路电流的措施

1、解列运⾏：解除并联运⾏关系

限制并列运⾏发电机的容量：总容量不宜超过200MW，单机容量不宜超过100MW；变电站内解除并联关系2、使⽤限流电器：限流电抗器；分裂变压器⼆、限流电抗器

限流电抗器包括：普通限流电抗器、分裂电抗器

限流原理：串联于电路中，提⾼短路总阻抗以限制短路电流(主要⽤于10kV及以下系统)1、普通限流电抗器结构:空⼼电感线圈

不⽤铁芯的原因：铁损；当电流上升时,铁芯饱和使感抗下降,即正常运⾏感抗⾼,短路时反⽽低,与运⾏要求相反体积⼤、重量⼤2、分裂电抗器

结构：中间有抽头的空⼼电感线圈分裂电抗器的⼯作原理

记两分⽀⾃感抗为XL，两分⽀的互感系数为f, ⼀般f=0.5当分裂电抗器的两个分⽀负荷性质相同时，电流相位相近

由于互感的作⽤，使分裂电抗器两个分⽀的等效阻抗依赖于两个分⽀电流的复数⽐

分裂变有⼀个⾼压绕组和两个低压绕组;两个低压绕组对⾼压绕组的关系相同，且容量是⾼压绕组容的⼀半200MW及以上的机组，为了降低⾼压⼚⽤母线的短路电流，⾼压⼚变均采⽤分裂变压器分裂变压器的结构特点

为保证解列运⾏的效果,必须使分裂变压器的等值阻抗与两台⼩变压器相同, 故要求故要求:第五章

⼀、互感器的作⽤与⼯作特性作⽤：

为⼆次系统提供⼀次系统的电压、电流信号，分别称为电压互感器(PT)、电流互感器(CT)使⼆次系统的装置和仪表⼩型化、标准化

实现⼆次系统对⼀次系统的电⽓隔离，并对⼆次系统实施保安接地，以保证⼈⾝及设备安全⼆次系统上取得电压、电流的序分量电压互感器的⼯作特性电流互感器的⼯作特性⼆、互感器的误差

1、误差的定义：互感器的误差就是⽤标称变⽐所得出的计算值与实际值的差别，即实际变⽐与标称变⽐之差。互感器的误差将导致收费不准和继电保护整定不正确，造成误动或拒动

2、实际变⽐变化的根本原因：导致互感器实际变⽐变化的根本原因就是运⾏⼯况的变化⼆次侧仪表接⼊量不同→使Z2变化⼀次侧负载变化→Z0变化3、提⾼精度的措施

制造⽅⾯：CT:提⾼并稳定激磁阻抗；PT:减⼩漏抗；指定⼀种标准运⾏⼯况确定互感器的标称变⽐运⾏使⽤：应使互感器的实际运⾏⼯况接近标准⼯况

提⾼并稳定激磁阻抗：提⾼Z0，给运⾏使⽤提供较⼤的仪表变化范围；稳定Z0：⼯作点位于磁化曲线的线性段,使Z0不随原边电流、电压的变化⽽变化减⼩漏抗：

指定标准运⾏⼯况：指定⼀种标准运⾏⼯况，确定互感器的实际变⽐为标称变⽐，选取匝⽐电流互感器的减匝补偿。相对应的，电压互感器为增匝补偿4、互感器的精度等级：在额定状态下互感器可能达到的最⾼精度互感器的精度等级对应着互感器在标准运⾏⼯况附近运⾏时的误差范围如远离标准⼯况，则精度下降三、电压互感器的分类与参数

1、电压互感器的分类（按原边⾼压绕组的结构可分为）普通式；电感分压式(串级式)；电容分压式

普通式电压互感器

适⽤的电压等级：35kV及以下；单相式结构与变压器相同；

6~10kV有三相式，必须做成五个铁芯柱—三相五柱式电压互感器(JSJW)。电感分压式电压互感器

在中间PT上串联电感以降低中间PT的电压要求；积⽊式结构电容分压式电压互感器

利⽤电容串联分压；电容同时也是耦合电容；20kV及以上2、电压互感器的技术参数电压互感器的型号含义电压互感器的额定电压：

代表各侧绕组每相的耐压⽔平,同时也代表电压互感器的标称变⽐原边绕组、副边绕组的额定电压与电压互感器的接线形式有关

辅助绕组的额定相电压：0.1/3kV⽤于中性点不直接接地电⽹, 0.1kV⽤于中性点直接接地电⽹；⽬的：保证⼀次系统发⽣单相接地故障时，开⼝三⾓形输出(3U0)始终为100V四、电压互感器常⽤的接线形式

A相接地时PT开⼝三⾓形输出的零序电压

五、互感器的额定容量：指对应最⾼准确级的容量，即标称负载

若互感器⼆次侧所接实际负载远离该标称负载时，将导致互感器的精度下降⽤于电压互感器的精度校验

六、电压互感器的最⼤容量：发热允许的容量，在该容量范围内，在标准环境温度下，温度不越限

七、电流互感器的分类与参数

1、电流互感器的分类，按⼀次绕组的匝数可分为：

多匝式：I1e<600A；单匝式：I1e≥600A；芯柱式；母线式；装⼊式2、电流互感器的技术参数3、电流互感器型号含义

⼋、电流互感器的级次组合：表⽰该型号的电流互感器有⼏个独⽴铁芯和每个铁芯的准确级次

九、电流互感器的10％倍数：是继电保护整定时很重要的参数，为限制误差不超过10%，I1与Z2的变化范围应相互制约:在某⼀规定⼆次负荷下,电流互感器的幅值误差不超过10%所允许的I1对I1e 的倍数⼗、1s热稳定倍数和动稳定倍数⼗⼀、互感器的接线形式与配置原则互感器的接线形式：单相式；两相式；三相式PT三相式:副边绕组测相电压,辅助绕组反应接地故障

互感器的配置原则：互感器的配置应满⾜测量、保护、同期和⾃动装置的要求1、电压互感器的配置原则

各⼯作母线段上配置1组三绕组PT，供接于该母线段的各⽀路保护与测量公⽤；对侧有电源的线路断路器外侧配置单相

PT(500kV三相配置)，供该线路并列和⾃动重合闸检查线路电压⽤

发电机出⼝装2组PT ：1组(三绕组)—供发电机测量与保护⽤；1组(双绕组)—供励磁调节器⽤(电压反馈)

单机容量≥100MW发电机还应增设：出⼝增设1组三绕组PT,保护发电机匝间短路：中性点增设⼀组单相PT接地,保护发电机组靠近中性点部分的单相接地,与发电机出⼝PT联合构成定⼦100%单相接地保护2、电流互感器的配置原则

每条⽀路的电源侧配置多个电流互感器，分别供保护、测量⽤发电机出⼝配置电流互感器供⾃动调节励磁装置使⽤差动保护元件两端三相装设电流互感器

110kV及以上的变压器中性点装零序电流互感器，反应接地故障第六章

⼀、发热的定义及其对电⽓设备的危害通以恒定电流后电⽓设备的发热过程电⽓设备发热按指数规律变化,其表达式

1、温升的定义：温升等于电⽓设备的温度与环境温度之差，即2、长期发热的定义及其计算特点

定义：t≥4Tr的发热，其中t是发热时间，Tr是电⽓设备的发热时间常数电⽓设备的长期⼯作属于长期发热，发热功率= 散热功率3.短时发热的定义及其计算特点

定义：t << 4Tr的发热，其中t是发热时间，Tr是电⽓设备的发热时间常数短路引起的电⽓设备发热属于短时发热

散热功率<<发热功率，计算时略去散热功率，考虑温度对电阻率、⽐热的影响4、发热对电⽓设备的危害及其限制发热对电⽓设备的绝缘和⾦属导体产⽣危害，因此应对发热温度加以限制长期发热的危害

绝缘：使绝缘⽼化。在电动⼒的作⽤下，脆裂后造成击穿

⾦属材料：使⾦属材料慢性退⽕，丧失弹性，并使⾦属表⾯氧化。丧失弹性和表⾯氧化的⾦属接触时，接触电阻⼤，发热更严重，弹性丧失和氧化更严重，造成恶性循环，使接触点熔化烧断或触头焊接在⼀起不能脱开长期发热的限制：

限制长期发热的最⾼温度不超过电⽓设备(绝缘材料)长期⼯作允许温度,即对应的⼯程条件为：短时发热的危害

绝缘：由于温度很⾼，可能使绝缘碳化、烧毁

⾦属材料：当温度过⾼时进⼊⾦属强度的急剧下降区，在电动⼒作⽤下，使⾦属变形、破坏短时发热的限制

限制短时发热最⾼温度不超过电⽓设备短时发热最⾼允许温度，即称为短路热稳定性校验的根本条件对应的⼯程条件为：导体

⼀般电⽓设备

⼆、短路时导体发热最⾼温度的计算电⽓设备热稳定性校验的根本条件

电⽓设备短时发热的最⾼温度⼩于等于电⽓设备短时发热最⾼允许温度，铝220，铜320短时发热最⾼温度的计算

计算特点：略去散热不计；考虑电阻率和⽐热是温度(θ)的函数

略去散热的短时发热微分⽅程取微分时间dt，对应温度变化的微分为dθ短路电流发热量的微分＝导体吸热量的微分三、的等效计算

四、导体热稳定性校验的⼯程条件电⽓设备热稳定性校验的根本条件导体热稳定性校验的⼯程条件推导

五、导体的热稳定性校验①求等效发热时间②进⾏热稳定性校验六、载流导体间的电动⼒1、空⽓中两平⾏导体间的电动⼒不考虑电流在截⾯上分布作⽤⼒⽅向:同向相吸;异向相斥考虑电流在导体截⾯上分布

电动⼒算式:引⼊修正系数kx，即形状系数修正系数可查矩形截⾯形状系数曲线确定

电动⼒算式的修正条件：：两导体的净距<截⾯周长矩形导体：截⾯h×b，中⼼距a修正条件表达式：

2、同平⾯三相平⾏导体间的最⼤电动⼒3、共振的影响及防共振措施

中间相所受电动⼒的2个分⼒:50Hz⼒和100Hz⼒当导体的固有振动频率f0靠近50Hz和100Hz时,发⽣共振当f0=30~160Hz时，引⼊⼤于1的共振系数β,将⼒扩⼤考虑共振的算式为：防共振措施

不共振的频率范围是 f 0> f0.min=160Hz不共振⼯程条件：

当导体材料、截⾯尺⼨确定后,防共振的最⼤跨距只与导体的排列⽅式有关,可查

表求取

七、短路时硬导体的动稳定性计算

动稳定性的根本条件：电动⼒产⽣的最⼤应⼒≤材料的许⽤应⼒即

⼀相⼀条硬导体动稳定性的⼯程条件

动稳定允许的最⼤跨距或机械强度要求的最⼤跨距⼀相⼀条导体动稳定性⼯程条件的计算第七章

⼀、对电⽓主接线的基本要求1、运⾏可靠：保证连续供电

在事故状态下尽量缩⼩停电范围和停电时间在设备检修时尽可能不停电因此要求接线灵活2、操作、检修⽅便3、经济性4、便于扩建

⼆、主接线的基本形式1、基本概念

主接线形式的定义：发电⼚、变电站的电压等级、各级电压的进出线状况及其横向联络关系主接线的基本形式分类

有横向联络的接线形式，包括有母线联络形式和简易接线形式⽆横向联络的接线形式，即单元接线形式

2、有母线联络的接线形式：单母线接线；单母线分段接线；双母线单断路器接线；双母线3/2（⼀台半）断路器接线a、单母线接线

结构：设⼀组母线，每条⽀路经⼀个断路器和⼀把隔离开关接⼊母线正常运⾏⽅式：所有断路器和隔离开关均合上

母线停运的影响：母线停运引起的停电范围为100%，停电持续时间直到故障排除⽀路断路器检修:该⽀路停电使⽤范围：35kV及以下变电站PS：开关电器的基本操作原则

隔离开关与断路器的操作顺序：隔离开关“先合后断”

原因：隔离开关⽆灭弧能⼒,不能接通和切断电流，否则为误操作母线隔离开关与线路隔离开关的操作顺序：母线隔离开关“先合后断”原因：减⼩误操作的影响b、单母线分段接线

结构：设⼀组母线，通过分段断路器及其两侧隔离开关将母线分为两个半段，每条⽀路经⼀个断路器和⼀把隔离开关接⼊母线正常运⾏⽅式:全部的断路器和隔离开关均合上母线停运的影响:停电50%,停电持续⾄故障消除⽀路断路器检修:该⽀路停电使⽤范围：35kV及以下c、双母线单断路器接线

结构：设两组母线和母联断路器, 每条⽀路经⼀个断路器和两把隔离开关分别接⼊两组母线

运⾏⽅式1：两组母线同时⼯作，并且通过母联断路器并联运⾏，电源和负荷平均分配在两组母线上相当于单母线分段运⾏

母线停运的影响: 按单母线分段运⾏，母线故障时, 母联断路器⾸先跳闸,然后接于故障母线的⽀路跳闸,停电50%。经运⾏⼈员倒闸操作可迅速恢复供电

运⾏⽅式2：断开母联断路器, ⼀组母线⼯作，⼀组母线备⽤，所有⽀路接于⼯作母线上相当于单母线运⾏

母线停运的影响: 按单母线运⾏，母线故障时，接于故障母线的⽀路跳闸，停电100%。经运⾏⼈员倒闸操作，将所有⽀路切换⾄备⽤母线上，可迅速恢复供电⽀路断路器检修：该⽀路停电使⽤范围：110kV、220kVPS：倒闸操作：

将⼀条⽀路从⼀组母线切换到另⼀组母线上运⾏，称为倒闸操作。包括两种情况：母线故障⽀路断路器跳闸后的倒闸操作正常运⾏状态（⽀路断路器合闸状态）下的倒闸操作d、单断路器接线：单母线单母线分段双母线单断路器共同的问题:⽀路断路器检修时该⽀路停电

为解决检修不停电问题，须加装旁路系统或使⽤⼩车开关柜（≤35kV）e、带旁路系统的单母线接线

旁路系统结构：增设旁母、旁路断路器及其两侧隔离开关。旁路断路器⼀端接于各⼯作母线上，另⼀端接于旁母，每条⽀路在线路断路器外侧经⼀把隔离开关(旁路隔离开关)接于旁母正常运⾏⽅式：旁路系统不投⼊投旁路系统的操作步骤：

合旁路断路器的母线隔离开关和线路隔离开关(G1-G2-PD)⽤旁路断路器对旁母充电合检修断路器的旁路隔离开关(G3)

切断⼯作断路器及两侧隔离开关(DL-G4- G5)f、双母线3/2(⼀台半)断路器接线

结构：设两组母线，其间连接由三个断路器及两侧隔离开关组成的开关串，每条⽀路经⼀把隔离开关接⼊两个断路器之间正常运⾏⽅式:全部断路器, 隔离开关均合上

母线停运的影响:与该母线连接的断路器跳闸，⽆任何⽀路停电⽀路断路器检修:任何⼀个断路器检修,都不会导致任何⽀路停电

由于同串中间⼀个断路器是两条线路公⽤,因此造成两条线路相互⼲扰使⽤范围：500kV及以上三、简易接线形式

简易接线:不⽤汇流母线实现各进出线并联的接线形式适⽤范围:低电压、进出线回路较少时接线形式：桥形接线、⾓形接线1、桥形接线

结构：可视为单母线分段接线省掉⼀侧断路器的结果正常运⾏⽅式：全部断路器和隔离开关均投⼊

故障状态:省去断路器的⽀路故障,需要跳桥开关和对侧⽀路开关，扩⼤停电范围使⽤范围:35kV及以下内外桥的选择原则:故障多和操作多的⽀路断路器不能省2、⾓形接线

结构:将各⽀路断路器及两侧隔离开关连成⼀个环，各⽀路经⼀把隔离开关接于环的顶点正常运⾏⽅式:全部断路器和隔离开关均投⼊

故障状态:⼀条⽀路故障,跳与该⽀路直接连接的两个断路器检修：任⼀断路器检修都不会导致⽀路停电此时存在下列缺陷

开环或闭环运⾏时，各⽀路电流不同，给设备选择和继电保护整定带来困难此时⼀条⽀路故障，导致系统解列或两条⽀路停电扩建困难，⼀般⽤于不扩建的⼩型⽔电站四、⽆横向联络的接线形式

1、发电机－变压器单元接线：当不⽤发电机母线电压对外供电时，发电机直接与升压变压器串联，构成发电机- 变压器单元接线

单机容量为100MW 及以上的机组均采⽤发-变单元接线

2、扩⼤单元接线：单机容量偏⼩、发电⼚装机台数较多时，可采⽤扩⼤单元接线两台或两台以上的发电机共⽤⼀台变压器五、主变压器的选择1、台数的确定

单元接线：⼀个单元使⽤⼀个变压器降压变压器，⼀般使⽤两台联络变压器，⼀般使⽤两台2、主变压器容量的确定

发-变单元接线主变压器的容量与发电机的容量相匹配变电站主变压器的容量

⼀台变:其额定容量不⼩于总传输容量

两台变:每台变压器额定容量为总传输容量的50%～75%

3、主变压器型式的选择

单相变压器和三相变压器的选择：⼀般规定选⽤三相变压器，受交通的限制才选⽤单相变压器

三绕组普通变压器和⾃耦变压器的选择：⾃耦变压器只能⽤于中性点接地系统有载调压变压器和⽆载调压变压器的选择：当电压变化范围较⼤或变化频繁时，需选⽤有载调压变压器第⼋章⼀、概述

1、⼚⽤电率:当发电机满载运⾏时，⼚⽤电功率与发电功率的⽐值凝汽式⽕电⼚：6%~8%热电⼚:8%~10%⽔电⼚:0.5%~3%变电站：0.1~0.2%⼚⽤电率决定了⼚变容量2、⼚⽤负荷性质

⼀类负荷：短时停电会造成设备损坏或威胁⼈⾝安全，如⽕电⼚中的凝结⽔泵、给⽔泵、引风机等⼆类负荷：可短时停电，较长时间停电会造成⽣产停顿，如⽕电⼚中的磨煤机、除灰设备等三类负荷：允许较长时间停电⽽不⾄造成危害，如机修、油处理等3、⼚⽤电压

⼤中型电⼚有两级电压：⾼压6kV，低压380/220V⾼压负荷主要是⼤容量电动机

低压负荷主要是⼩容量电动机、仪表⽤电、照明⽤电等⼆、⼚⽤电接线

⽕电⼚的⼚⽤电接线核电⼚的⼚⽤电接线⽔电⼚的⼚⽤电接线变电站的站⽤电接线1、⽕电⼚的⼚⽤电接线

接线原则：按炉分段原则（即按机分段）每⼀套机炉都设⾃⼰的⾼、低压母线段

⾃⼰的负荷接在⾃⼰的母线段上，绝不交叉，公⽤负荷接在公⽤段上解列运⾏，以减⼩短路电流

优点：接线清晰，便于管理，⼀段母线故障只影响⼀套机炉⽕电⼚的⼚⽤电接线⽅式：

a、⼯作电源的引接：取⾃机端：机端有汇流母线，从各母线段引接；单元接线，从主变低压侧引接b、备⽤电源的引接：明备⽤⽅式、暗备⽤⽅式⼚⽤备⽤电源的引接(明备⽤⽅式)

设专门的备⽤变压器,其⾼压侧接于⽐发电机电压⾼⼀个电压等级的母线上，低压侧接于备⽤母线段，各⼚⽤⼯作母线段经各⾃的备⽤开关从备⽤段上取得备⽤电源正常运⾏时，备⽤断路器断开当⼯作母线失压时备⽤电源⾃动投⼊

⼚⽤备⽤电源的引接(暗备⽤⽅式)

当只有两台机组时，可采⽤暗备⽤⽅式，即互为备⽤的⽅式暗备⽤⽅式禁⽌在⽕电⼚特别是⼤、中型⽕电⼚使⽤：⼚变容量增⼤

在备⽤电源⾃动投⼊过程中，引起正常段母线电压下降，影响正常机组的运⾏?如为持续性故障，备⽤投⼊后将切除，但⾯临保护拒动或开关拒动的风险，⽽威胁第⼆机组⼤容量⽕电机组提⾼⼚⽤电可靠性的措施

200MW及以上机组应加强⼚⽤电的可靠性：增设低压柴油发电机组供电的第⼆交流备⽤电源，接于各机组的⼚⽤⼯作母线段上，以保证机组安全停机2、核电⼚的⼚⽤电接线

与⽕电⼚的接线相同，采⽤按炉分段原则。

⼯作电源：在发电机端设两个断路器，⼯作电源接于两个断路器之间

备⽤电源：采⽤明备⽤；增设⼤容量⾼压柴油发电机作为⾼压的第⼆交流备⽤电源；增设低压逆变电源，由蓄电池的直流逆变为交流，作为低压的第⼆交流备⽤电源3、⽔电⼚的⼚⽤电接线

⽔电⼚动⼒部分较为简单，基本负荷为：⽔轮机调速系统和润滑系统油泵、发电机冷却系统和润滑系统的⽔泵、辅助机械系统的电动机、闸门启闭设备、照明、⽔利枢纽等

⼚⽤电容量较⼩，供电的可靠性不如核电站和⽕电站要求⾼⼤容量⽔电站

有⾼压⼚⽤负荷，其接线与⽕电站相似，按机分段⼯作电源接于机端

备⽤电源往往接于联络变的低压侧⼩容量⽔电站

⽆⾼压⼚⽤负荷，设两台⼚变，采⽤暗备⽤⽅式4、变电站的站⽤电接线

变电站负荷主要是变压器的冷却装置、可控硅整流系统、直流系统的充放电、照明、检修等⼀般⽆⾼压负荷，容量很⼩

⼤容量变电站：装设2台站⽤变，采⽤备⽤电源⾃动投⼊⼩容量变电站：可装设1台站⽤变三、⼚⽤电动机的⾃启动校验

1、⾃启动的定义：当⼚⽤母线电压下降或中断时，⼚⽤电动机的转速下降甚⾄停转，在⼚⽤母线电压恢复后，⼚⽤电动机重新升速，这⼀过程称为⼚⽤电动机的⾃启动

发电⼚特别重要的电动机都要参加⾃启动，以保⽣产安全2、⾃启动成功的条件

⾃启动成功是指电动机组能顺利地升⾄额定转速

在启动过程中由于电动机的启动电流很⼤，引起母线电压严重下降⽽导致⾃启动失败

⾃启动成功的条件为：启动过程中母线的最低电压不得低于额定电压的70% 3、⾃启动最低电压的计算

4、保证⾃启动成功的措施

提⾼变压器的容量和减⼩变压器阻抗标⼳值

限制参加⾃启动电动机的容量：⽕电⼚的⼚⽤电动机设低电压保护：电压下降⾄85%以下，延时0.5s切⼆类电动机，延时9s切⼀类电动机中的次要部分，保证最重要的⼀类电动机参加⾃启动成功第⼗章

⼀、选择配电设备的通⽤计算条件各种配电设备选择时都要满⾜的基本条件按正常⼯作条件选择：电压条件、电流条件按短路状态校验：动稳定性条件、热稳定性条件1、电压条件

电⽓设备长期⼯作的允许电压有效值应不⼩于电⽓设备长期⼯作承受的最⾼电压有效值Uxu=1.1~1.15Ue(电⽓设备)，>220kV取1.1，≤220kV取1.15当电⽹设计合理时，Ug.max不超过1.1Ue(电⽹)2、电流条件

电⽓设备长期⼯作的允许电流有效值应不⼩于电⽓设备长期⼯作承受的最⼤电流有效值Ig.max由⽀路主要设备所决定3、⽀路最⼤⼯作电流的确定发电机⽀路变压器⽀路负荷⽀路

在合理分布电源和负荷的情况下，

母线、母联、旁路按接于该母线的最⼤⽀路电流考虑，⼀般取发电机或变压器额定电流的1.05倍

母线分段取最⼤⽀路电流的60%~70%4、动稳定性条件

⼀般电器:电⽓设备的动稳定电流应⼤于或等于电⽓设备可能承受的最⼤短路电流冲击值当电⽓设备两端均有电源时,选最⼤者作为计算条件5、热稳定性条件

⼀般电器：电⽓设备短时允许吸热量应⼤于或等于短路电流提供的热量导体：

⼆、断路器的其它选择条件

1、开断能⼒校验：断路电流⼤于或等于开关开断时短路全电流有效值tdl为断⼝开断时间,即短路发⽣到开关触头分离的时间2、开关开断时短路全电流忽略周期性分量的衰减，则短路电流⾮周期性分量

3、⾮周期分量系数

保护和开关动作越慢，tdl越⼤，α越⼩

慢速动作的开关(tdl≥0.1s) ，其开断能⼒校验式为三、限流电抗器的其它选择条件

限流电抗器：普通限流电抗器、分裂电抗器其它选择条件：选择电抗百分值1、普通限流电抗器的其它选择条件选择电抗百分值满⾜下列条件按断路器断路电流选择维持母线残压不低于65%校验正常电压损耗

前2个条件为主要条件，当第3个条件不满⾜时，则考虑选⽤分裂电抗器或在⽀路末端采⽤其它的调压措施1）按断路器断路电流选择

取电抗器的额定电流Ie和额定电压Ue为基准当电抗器出⼝短路时断路器的断流条件为电抗百分值

2）维持母线残压不低于65%

选择出线电抗器和⼚⽤电抗器时，应考虑其出⼝短路时⼊⼝电压不低于65%，以保证发电机和其它负荷⽀路的稳定运⾏3）校验正常电压损耗电压损耗标⼳值电压损耗百分值

2、分裂限流电抗器的其它选择条件⽤等效电抗百分值X1%代换XL%，即四、导体截⾯的选择

对于汇流母线及较短的导体，只按导体长期发热允许电流进⾏选择，其余导体截⾯⼀般按经济电流密度选择1、按导体长期发热允许电流选择2、按经济电流密度选择导体

导体的截⾯越⼤,电能损耗越⼩,但是线路投资、维护管理费⽤和有⾊⾦属消耗量增加

从经济⽅⾯考虑，可选择⼀个⽐较合理的导线截⾯，既使电能损耗⼩，有不致过分增加线路投资、维护管理费⽤和有⾊⾦属消耗量

按经济电流密度选择的导体，可使其年计算费⽤（包括导体的年电能损耗、维护管理费和折旧费）降低导体的经济电流密度与导体材料和最⼤负荷年利⽤⼩时数有关导体的经济截⾯

按经济电流密度选择的导体截⾯还必须满⾜发热条件、电压损耗、机械强度条件