注册电气工程师考试培训教材

全国勘察设计注册电气工程师执业资格考试电气工程基础（不含电机、变压器部分）充话费可免费获得注册电气工程师视频教程http:/ z1 0 .3 .w16 8 1 3 6 1 7 9 .1 0 .GSSPll&id=1 7 2 0 6 3 8 1 3 8 6 &注册电气工程师供配电专业2 0 1 3年建设部培训视频全 国 注 册 电 气 工 程 师 考 试 培 训 教 材 锅炉发电机升压变压器降压变压器电能用户输电线热能用户汽轮机抽汽电力网电力系统动力系统动力系统与电力系统、电力网关系示意图4.1 电 力 系 统 基 本 知 识1、 电 力 系 统 的 组 成一 、 电 力 系 统 运 行 特 点 和 基 本 要 求 电力系统 是由发电厂发电机、升降压变电设备、输电、配电和电能用户组成的整体。电力网 电力系统中的输电、变电和配电的三个部分称为电力网。电能用户 消耗电能的场所，电能转换为其他形式能量 。 4.1 电 力 系 统 基 本 知 识1)电能生产、输送、分配和使用在同一 时刻内完成的。2) 暂态过程迅速。3) 与国民经济密切相关 4.1 电 力 系 统 基 本 知 识3、对电力系统的要求负荷突然中断对供电的影响，用电负荷又分为：1）一类负荷也称一级负荷一类负荷也称一级负荷，指突然中断供电将会造成人身伤亡或会引起对周围环境严重污染，造成经济上巨大损失；以及突然中断供电将会造成社会秩序严重混乱或政治上的严重影响的用电负荷。 3）三类负荷也称三级负荷三类负荷也称三级负荷，指不属于一类负荷和二类负荷的其他负荷，对此类负荷，突然中断供电所造成损失不大或不会造成直接损失。2）二类负荷也称二级负荷二类负荷也称二级负荷，指突然中断供电将会造成较大的经济损失；以及突然中断供电将会造成社会秩序混乱或政治上的较大影响的用电负荷。4.1 电 力 系 统 基 本 知 识 4.1 电 力 系 统 基 本 知 识 U % %100N N UUUU % %100N minmax U UU3、 电 压 闪 变 周 期 性 电 压 急 剧 波 动 引 起 灯 光 闪 烁 ，光 通 量 急 剧 波 动 ， 而 造 成 人 眼 视 觉 不 舒 适 的 现 象 。4、 不 对 称 度 衡 量 多 相 负 荷 平 衡 状 态 的 指 标 。电 压 不 对 称 度 ： 电 压 负 序 分 量 与 正 序 分 量 的 比 值 。电 流 不 对 称 度 ： 电 流 负 序 分 量 与 正 序 分 量 的 比 值 。电压缓慢变化电压变动电压允许偏差 ：3 5 kV及以上5 %， 1 0 kV及以下7 %，低压及农业用户+ 5 % -1 0 % 4.1 电 力 系 统 基 本 知 识三 、 电 力 系 统 接 线 方 式 及 特 点1、 无 备 用 接 线 （ 开 式 电 力 网 ）2、 有 备 用 接 线 （ 闭 式 电 力 网 ） 4.1电 力 系 统 基 本 知 识四 、 电 力 系 统 额 定 电 压 额 定 线 电 压 电 网 的 额 定 电 压 ： 线 路 首 末 端 电 压 的 平 均 值用 户 设 备 的 额 定 电 压 =电 网 的 额 定 电 压 发 电 机 额 定 电 压 ： 比 网 络 的 额 定 电 压 高 5% % 7Uk% 7Uk变 压 器 额 定 电 压 ：1） 一 次 绕 组 ： 与 发 电 机 直 接 连 接 ， 等 于 发 电机 的 额 定 电 压 ； 与 电 网 直 接 连 接 ， 与 电 网 的额 定 电 压 同 。2） 二 次 绕 组 ： 相 当 于 供 电 设 备 ， ， 比电 网 高 5%， ， 比 电 网 高 10%。 4.1 电 力 系 统 基 本 知 识T1 T2我 国 电 力 网 络 的 额 定 电 压 等 级 ：3 、 6 、 1 0 、 3 5 、 1 1 0 、 2 2 0 、 3 3 0 、 5 0 0 kV例 1 4.1 电 力 系 统 基 本 知 识我 国 电 力 网 络 的 额 定 电 压 等 级 ：3 、 6 、 1 0 、 3 5 、 1 1 0 、 2 2 0 、 3 3 0 、 5 0 0 kV 、 7 5 0 kV 3 .1 5 、 6 .3 、 1 0 .5 、 3 7 、 1 1 5 、 2 3 0 、 3 4 5 、 5 2 5 kV变 压 器 的 分 接 头 及 其 变 比调 压额 定 变 比 ： 主 抽 头 额 定 电 压 之 比实 际 变 比 ： 实 际 所 接 分 接 头 的 额 定 电 压 之 比 例 1 ： 如 图 ， 试 求 ： P2 4 04.1 电 力 系 统 基 本 知 识1 0 .5 kV 1 0 .5 /2 4 2 kV 2 2 0 /1 2 1 /3 8 .5 kV 1 1 0 /1 1 kV1 0 .5 /3 .3 kV 3 5 /6 .6 kV1 )发 电 机 、 变 压 器 的 额 定 电 压2 ) T1 ： 5 %抽 头 ， T2 、 T5 ： 主 抽 头 ， T3 ： -2 .5 %抽 头 , T4 ： -5 %抽 头3 ) 各 线 路 的 平 均 额 定 电 压 例 1 ： P2 4 14.1 电 力 系 统 基 本 知 识1 0 .5 kV 1 0 .5 /2 4 2 kV 2 2 0 /1 2 1 /3 8 .5 kV 1 1 0 /1 1 kV1 0 .5 /3 .3 kV 3 5 /6 .6 kV2 ) T1 ： 5 %抽 头 ， T2 、 T5 ： 主 抽 头 ， T3 ： -2 .5 %抽 头 , T4 ： -5 %抽 头T 1 ： 1 0 .5 /2 5 4 .1 kV， T2 : 2 2 0 /1 2 1 /3 8 .5 kV T3 ： 1 1 0 /1 0 .7 2 5 kV, T4 ： 3 5 /6 .2 7 kV T5 ： 1 0 .5 /3 .3 kV 例 1 ： P2 4 14.1 电 力 系 统 基 本 知 识3 ) 各 线 路 的 平 均 额 定 电 压 五 、 中 性 点 接 地 方 式4.1 电 力 系 统 基 本 知 识中 性 点：是指电力系统发电机、变压器接成星形绕组的节点称为中性点。中 性 点 运 行 方 式 分 为直接接地 单相负载低压（380/220V） 、 高压 110kV以上输电线路。 高压系统，接地电流大于5 0 0 A称为大电流接地系统，小于5 0 0 A称为小电流接地系统。3/ 10 XX非直接接地（不接地或经消弧线圈、电阻、电压互感器等接地）。通常1035kV经小电阻接地 （电缆线路多） 中性点直接接地优点：当系统发生一相接地故障时，能限制非故障相对电压的升高，从而保证单相用电设备的安全。缺点： 很大，继电保护动作，断路器跳开，造成停电；发生人身一相对地电击时，危险性较大。 1、中性点不接地系统1）正常运行时正常运行时各相对地电压是对称的U B UA. 120120120UC. 2）一相接地故障时AXYZ BCeA+eC+ eB + ACI ACIBCIBCI CICI特点CY CC CC CBA CCBBAAN UYYU YYY YUYUYUU CANAAd UUUUU CBNBBd UUUUU 30BU ABU AUCUBU CU AdUBdU BdU 中性点不接地系统特点 1）发生单相接地故障时，接地相对地电压下降，非故障相对地电压升高，最高可达线电压。 对用电设备的绝缘水平应按线电压考虑；2）发生单相接地故障时，三相之间的线电压仍然对称，用户的三相用电设备仍照常运行。可继续运行2小时。3）电容电流较大，接地点可能出现电弧，产生过电压。当电容电流超过一定值时，要求中性点经消弧线圈接地，以减小故障电流。 中性点不接地系统发生单相接地故障时，接地相对地电压（） 。A.最高为线电压 B.最高为相电压 C.最低为零中性点不接地系统发生单相接地故障时，可继续运行（） 。 A. 20小时 B. 2小时 C. 12 小时中性点不接地系统发生单相接地故障时，未接地相对地电压升高，最高升至（） A.最高为线电压 B.最高为相电压 C.最低为零CB A slR 4.2 电 力 线 路 、 变 压 器 的 参 数 和 等 值 电 路0157.0lg1445.01 rDx m ZY/2 Y/2一 、 输 电 线 路 的 参 数 和 等 值 电 路 3） 电 导4） 电 纳分 裂 导 线 ： 电 纳 增 加4.2 电 力 线 路 、 变 压 器 的 参 数 和 等 值 电 路32 101 UPg g 61 10lg 58.7 - rDb m ZY/2 Y/2 2、 输 电 线 路 的 等 值 电 路1） 一 字 形 等 值 电 路 ： 架 空 线 不 超 过 100km、 电 压 不 高4.2 电 力 线 路 、 变 压 器 的 参 数 和 等 值 电 路2） 形 和 T形 等 值 电 路 ：架 空 线 为 100-300km、 电 缆 不 超 过 100km例 4-2 P245 二 、 变 压 器 （ P246）4.2 电 力 线 路 、 变 压 器 的 参 数 和 等 值 电 路RT jXTG T -jBT32 2 10 N NkT S UPR 32 10100% NNkT SUUX1、 双 绕 组 变 压 器 双 绕 组 变 压 器4.2 电 力 线 路 、 变 压 器 的 参 数 和 等 值 电 路RT jXTG T -jBT320 10= -NT UPG 320 _10100%= NNT USIB 2、 三 绕 组 变 压 器P2474.2 电 力 线 路 、 变 压 器 的 参 数 和 等 值 电 路RT1 jXT2G T -jBT RT2RT3 jXT3jXT1例 4-3P249 三 、 有 名 值 、 标 幺 值 参 数 计 算1、 有 名 值2、 标 幺 值 ： 实 际 值 /基 准 值3、 基 准 值4.2 电 力 线 路 、 变 压 器 的 参 数 和 等 值 电 路BBB IUS 3= BBB USI 3= BBBB BBBB SUUSUIUZ 2=)3(3=3= 一 般 选 功 率 SB=100MVA ， UB=Uav IUS ZIU标 幺 值 计 算 BBBBBB IUSZIU UISIZU 3,3 3,3 4、 不 同 基 准 值 的 标 幺 值 之 间 的 换 算4.2 电 力 线 路 、 变 压 器 的 参 数 和 等 值 电 路电 网 等 值 电 路例 4-4 P251 NB2BNN NBBNNBB NNNB NNB SSUU IIUUI3U I3U）（ X XXXXXXXX 4.3 简 单 电 网 的 潮 流 计 算电 力 系 统 的 潮 流 计 算 主 要 包 括 的 内 容 ：1） 电 力 系 统 各 元 件 的 参 数 计 算2） 电 力 线 路 和 变 压 器 等 值 电 路 的 计 算3） 电 力 线 路 和 变 压 器 电 压 损 耗 的 计 算4） 电 力 线 路 和 变 压 器 功 率 损 耗 的 计 算5） 电 力 线 路 和 变 压 器 电 能 损 耗 的 计 算6） 电 力 系 统 无 功 平 衡 及 优 化 方 案 计 算7） 简 单 电 力 系 统 潮 流 分 布 计 算 （ 解 析 法 ）8） 复 杂 电 力 系 统 潮 流 分 布 计 算 （ 计 算 机 计 算 ）9） 电 力 线 路 导 线 截 面 积 选 择 4.3 简 单 电 网 的 潮 流 计 算潮 流 计 算 的 方 法 ：1） 解 析 计 算2） 模 拟 计 算3） 计 算 机 计 算 4.3 简 单 电 网 的 潮 流 计 算一 、 基 本 概 念1、 电 压 降 落 1U 2UR jXS1 S2 2 22 2 22 2 222 2221 U RQXPU U XQRPU U RQXPjU XQRPUUU _ _ 一 般 称 为 电 压 降 落 纵 分 量一 般 称 为 电 压 降 落 横 分 量 4.3 简 单 电 网 的 潮 流 计 算一 、 基 本 概 念2、 电 压 损 耗 1U 2UR jXS1 S2U QXPRUUU _ 21 %100% 21 NU UUU 4.3 简 单 电 网 的 潮 流 计 算一 、 基 本 概 念3、 功 率 损 耗 XU QPQ RU QPP jXRU QPjXRUSSZ 22 2222 22 2222 2 2222 )()( 2_2 2 UBQB 1） 线 路 功 率 损 耗公式中的功率和电压 可用首端量S1、U1或末端量S2 、U2表示。 4.3 简 单 电 网 的 潮 流 计 算一 、 基 本 概 念2） 变 压 器 功 率 损 耗 NTBTG NkTX NkTR SIQ PP SSUQ S SPP 100%100% 00 222 2 22 4.3 简 单 电 网 的 潮 流 计 算二 、 开 式 网 潮 流 计 算例 4-5： P254 S1 S2S1 S2S2S1S 1 U1 U2 4.3 简 单 电 网 的 潮 流 计 算三 、 已 知 不 同 点 的 电 压 和 功 率 的 潮 流 计 算 （ P259）1、 同 一 电 压 等 级 下 潮 流 精 确 计 算2、 近 似 计 算例 4-6（ P258）四 、 输 电 线 中 的 功 率 流 向 与 电 压 相 角 和 幅 值 的 关 系五 、 输 电 线 路 的 空 载 与 负 载 运 行 特 性 ： P260 4.4 无 功 功 率 平 衡 和 电 压 调 整2、 应 就 近 满 足 无 功 需 求 ， 尽 量 减 少 无 功 的 流 动 ， 分 区 分级 做 到 无 功 平 衡 。如 超 高 压 电 网 线 路 电 容 产 生 大 量 无 功 ， 需 安 装 并 联 电抗 器 予 以 吸 收 ； 配 电 网 却 需 配 置 大 量 的 电 容 器 进 行 无功 补 偿 。 RQQQQ 21 一 、 基 本 概 念1、 电 压 与 无 功 ： 系 统 的 无 功 电 源 充 足 ， 运 行 电 压 就 高 ；反 之 ， 运 行 电 压 低 。3、 系 统 无 功 平 衡 的 基 本 要 求 ： 无 功 电 源 功 率 应 与 负 荷 的无 功 和 无 功 损 耗 相 平 衡 ， 且 有 一 定 的 无 功 备 用 电 源 。 4.4 无 功 功 率 平 衡 和 电 压 调 整二 、 无 功 电 源 的 调 节 特 性1、 发 电 机 ： 同 步 发 电 机 可 发 有 功 ， 亦 可 发 无 功 。2、 同 步 调 相 机 ： 只 发 无 功 的 同 步 发 电 机 。 过 励 磁 时 ，发 无 功 ， 欠 励 磁 时 ， 吸 无 功 。 宜 大 量 集 中 使 用 ， 常 安装 在 枢 纽 变 电 所 。3、 静 止 无 功 补 偿 器 （ SVC） ： 电 容 器 与 电 抗 器 串 联 ，配 备 调 节 电 抗 器 的 电 力 电 子 装 置 。4、 静 电 电 容 器 ： 只 能 发 无 功 。 问 题 ： 当 电 压 降 低 时 ，供 给 的 无 功 成 平 方 比 例 减 少 ， 更 恶 化 了 电 压 水 平 。 不能 连 续 调 节 。 4.4 无 功 功 率 平 衡 和 电 压 调 整三 、 利 用 电 容 器 补 偿 电 压 的 原 理 与 方 法1、 补 偿 调 压 原 理补 偿 容 量 与 调 压 要 求 和 降 压 变 压 器 的 变 比 均 有关 ， 在 最 大 负 荷 时 电 容 器 应 全 部 投 入 ， 在 最 小负 荷 时 退 出 。按 最 小 负 荷 没 有 补 偿 时 确 定 变 压 器 的 分 接 头 ，按 最 大 负 荷 时 调 压 要 求 计 算 补 偿 量 。 13.4 无 功 功 率 平 衡 和 电 压 调 整三 、 电 容 器 补 偿 的 原 理 与 方 法2、 并 联 电 容 器 ， 可 减 少 线 路 的 电 压 损 耗 。U1 U2 221 += U QXPRUU 2_21 )(+= C CC U XQQPRUU 2max22Cmax2Cmax = kkUUXUQC )( _补 偿 容 量 与 调 压 要 求和 变 比 有 关 。U2 在感性负载两端并电容CIC+U- RLI 1I jcos3、 补 偿 方 式就 地 补 偿集 中 补 偿4.4 无 功 功 率 平 衡 和 电 压 调 整 CI 1I UIjj1 4.4 无 功 功 率 平 衡 和 电 压 调 整四 、 变 压 器 分 接 头 进 行 调 压 时 分 接 头 的 选 择 计 算有 载 调 压 变 压 器 ： 带 负 荷 切 换 分 接 头 ， 调 压 范 围 宽 。U1 U2无 载 调 压 变 压 器 ： 工 作 在 一 个 电 压 等 级 下 。 1、 变 压 器 分 接 头 的 确 定 方 法 ：变 压 器 分 接 头 装 设 在 ：双 绕 组 变 压 器 高 压 侧三 绕 组 变 压 器 高 压 侧 、 中 压 侧6300kVA以 下 ， 有 三 个 分 接 头 ， 1.05UN、 UN、 0.95UN 8000kVA以 上 ， 有 五 个 分 接 头 ， 1.05UN、 1.025U N、 UN 、 0.975UN、 0.95UN 4.4 无 功 功 率 平 衡 和 电 压 调 整 4.4 无 功 功 率 平 衡 和 电 压 调 整2、 降 压 变 压 器 分 接 头 的 选 择 计 算 ： P263（ 1） 最 大 负 荷 时 分 接 头 电 压（ 2） 最 小 负 荷 时 分 接 头 电 压（ 3） 分 接 头 确 定 max2 maxmax1max max maxmax1max2 max maxmax1max2 )( )( j jjjNjt jt jjjNj j jjj U UUUU U UUUU k UUU 例 4-7 P264 min2 minmin1min )( j jjjNjt U UUUU 2 minmax jtjtjt UUU 4.4 无 功 功 率 平 衡 和 电 压 调 整在 无 功 平 衡 系 统 中 ， 应 优 先 采 用 改 变 变 压 器 变 比 调 压 ；在 无 功 不 足 系 统 中 ， 应 优 先 选 择 装 设 无 功 补 偿 装 置 ，不 宜 采 用 改 变 变 压 器 变 比 调 压 。原 因 ： 为 增 加 无 功 功 率 ， 只 是 改 善 局 部 电 网 的 电压 水 平 ， 却 有 可 能 恶 化 其 他 地 区 的 电 压 水 平 。 4.4 无 功 功 率 平 衡 和 电 压 调 整解 ： 电 路 等 值 参 数线 路 L km/263.01205.311 Sr 423.0015.0lg1445.01 rDx m )805.14025.9()(21 1111 jjxrlZl 变 压 器 T 167.205.31100 1105.1021100%21 2NNkT SUUX 972.34205.9 jjXRZ又 知 kV0.112kV,5.100 min2max2 UU 4.4 无 功 功 率 平 衡 和 电 压 调 整 kV60.114075.110 110.112min2 Nmin2 U UUUt（ 1） 选 择 电 容 器 的 容 量1） 最 小 负 荷 时 补 偿 设 备 退 出 计 算 变 压 器 的 分 接头 电 压 5.1011 %)51(110 k选 最 近 分 接 头 为 5%， 变 压 器 变 比2） 补 偿 设 备 容 量 varM93.21)5.10 5.10025.10(972.34 25.105.10 )(2 max2max2maxC22C kUUXUkQ C取 补 偿 容 量 QC=22Mvar 4.5 短 路 电 流 计 算一 、 基 本 概 念1、 类 型 ： 对 称 短 路 、 不 对 称 短 路 。 最 常 见 ， 情 况 最 严 重 。2、 短 路 电 流 计 算 目 的 ： 设 备 选 择 保 护 配 置 主 接 线 设 计 暂 态 稳 定 计 算3、 近 似 条 件 ：4、 无 限 大 功 率 电 源 及 其 特 点 （ X=0）)3(f)1(f 4.5 短 路 电 流 计 算一 、 基 本 概 念5、 短 路 后 果 ： 短 路 点 附 近 电 流 增 大 许 多 倍 ， 机 械 应 力很 大 ， 使 导 体 破 坏 。 设 备 发 热 增 加 ， 损 坏 。 电 压 下 降 ， 电 动 机 停 转 ， 废 品 。 发 电 机 失 去 同 步 ， 造 成 大 面 积 停 电 。 通 讯 受 到 影 响 。 4.5 短 路 电 流 计 算二 、 简 单 系 统 三 相 短 路 电 流 的 实 用 计 算 方 法1、 思 路 ： 线 性 、 对 称 ， 由 简 入 繁 。2、 恒 电 势 源 电 路 的 三 相 短 路 分 析 ZZea app iii += =稳态（周期）分量+暂态（非周期）分量 4.5 短 路 电 流 计 算2、 恒 电 势 源 电 路 的 三 相 短 路 分 析物 理 意 义 ： 非 周 期 电 流 的 初 值 越 大 ， 暂 态 过 程 中 短 路电 流 最 大 瞬 时 值 越 大 。 它 与 短 路 发 生 时 刻 有 关 ， 与 短路 发 生 时 电 源 电 势 的 初 始 相 角 （ 合 闸 角 ） 有 关 。冲 击 电 流 ： 短 路 电 流 最 大 瞬 时 值 ， 在 短 路 发 生 后 约 半个 周 期 出 现 。 用 于 校 验 设 备 的 动 稳 定 。app iii += =稳态（周期）分量+暂态（非周期）分量 4.5 短 路 电 流 计 算3、 短 路 电 流 周 期 分 量 的 实 用 计 算计 算 各 元 件 标 么 参 数 、 绘 制 等 值 电 路 ， 取 SB， UB=Uav 。系 统发 电 机变 压 器电 抗 器负 荷线 路 GBdG dBS SSXX SSX TBk SSUX 100% BN BNkk UI SUXX 23100% 2BBL USxlX LBSSX 35.0= 13.5 短 路 电 流 计 算短 路 点 的 输 入 阻 抗 ： 故 障 点 f的 阻 抗 。ffZ1E 2E 3E21 214 += ZZ ZZZ 221 1121 23 += EZZ ZEZZ ZE 43 += ZZZ ff 321 21 += ZZZ ZZ 4.5 短 路 电 流 计 算3、 短 路 电 流 周 期 分 量 的 实 用 计 算 （ P267）化 简 等 值 电 路 ， 求 出 电 源 至 短 路 点 f的 总 阻 抗 。计 算 f 点 三 相 短 路 电 流 周 期 分 量 初 值 及 其 他 待 求 量 。短 路 电 流 基 准 值 X avBB USI 3= XI XXXIUIXUIIIkt BBBBBBktkt 1 33 4.5 短 路 电 流 计 算三 、 短 路 容 量也 称 短 路 功 率 ： ktNkt IUS 3 XIIIIU IUS ktBktBB ktNkt 133*说 明 短 路 容 量 标 么 值 等 于 短 路 电 流 标 么 值 。应 用 ： 主 要 用 于 校 验 开 关 的 切 断 能 力 。 4.5 短 路 电 流 计 算四 、 冲 击 电 流 和 最 大 有 效 值 电 流 冲 击 电 流 =k*短 路 电 流 周 期 分 量 最 大 冲 击 电 流 有 效 值例 4-10、 4-11 P270冲 击 电 流 ：最 大 有 效 值 电 流 ： ktimpmp IKii 2 2121 )( impktimp KII 4.5 短 路 电 流 计 算五 、 对 称 分 量 法 和 序 网 2 dXX 0 )6.015.0(= dXX同 步 机 ：正 常 运 行 参 数 为 正 序 参 数 。2） 旋 转 元 件 ： 发 电 机 、 电 动 机 ： 各 序 阻 抗 不 等 21 ZZ 210 ZZZ 1、 序 分 量 ： 正 序 分 量 、 负 序 分 量 、 零 序 分 量2、 序 阻 抗 ： 参 数 对 称 时 ， 某 序 电 压 与 同 序 电 流 之 比 。1） 静 止 元 件 ： 架 空 线 、 电 缆 、 变 压 器 三 个 单 相 的 电 抗 器 、 电 容 器 、 变 压 器 组 成 的 三 相 电抗 器 、 电 容 器 、 变 压 器 4.5 短 路 电 流 计 算变 压 器 ：各 序 等 值 电 路 结 构 相 同 。变 压 器 的 电 阻 、 漏 抗 的 正 序 与 负 序 、 零 序 相 同 。变 压 器 正 序 、 负 序 的 励 磁 电 抗 相 同 。变 压 器 零 序 与 其 连 接 方 式 、 中 性 点 是 否 接 地 、 结构 （ 单 、 三 相 ） 有 关 ： P274 4.5 短 路 电 流 计 算变 压 器 ：零 序 等 值 电 路 与 外 电 路 的 连 接 ， 取 决 于 零 序 电 流的 流 通 路 径 ， 与 绕 组 的 接 线 方 式 和 中 性 点 是 否 接地 有 关 。 零 序 电 压 施 加 在 三 角 形 侧 和 不 接 地 星 形 侧 ， 则 无 论 另一 侧 绕 组 的 接 线 方 式 如 何 ， 变 压 器 中 都 无 零 序 电 流 流过 。 零 序 电 压 施 加 在 接 地 星 形 侧 ， 零 序 电 流 经 由 中 性 点 流入 大 地 ， 构 成 回 路 。 另 一 侧 绕 组 的 零 序 电 流 流 通 情 况取 决 于 该 侧 绕 组 的 接 线 方 式 。 4.5 短 路 电 流 计 算七 、 复 合 序 网方 法 ： 故 障 边 界 条 件 。八 、 不 对 称 短 路 的 电 流 电 压 计 算九 、 经 变 压 器 后 的 相 位变 换 )1,1(f11-Y/ 4.5 短 路 电 流 计 算简 单 短 路 时 的 X(n) 和 m(n) X (n) :附 加 电 抗 m(n) ： 不 同 短 路 的 系 数 If(n) =m(n) Id1(n) Id1(n) :正 序 电 流 )(1)(1 1 nnd XXI f(n) X(n) m(n)f(3) 0 1f(2) X2f(1) X2 +X0 3f(1.1) 3 02 02 XX XX 202 02 )(13 XX XX 4.9 过 电 压 及 绝 缘 配 合一 、 基 本 概 念1、 过 电 压 ： 对 绝 缘 有 危 险 的 电 压 升 高 。2、 分 类 ： 内 部 过 电 压 工 频 过 电 压操 作 过 电 压谐 振 过 电 压 雷 电 过 电 压 直 接 雷 过 电 压 感 应 雷 过 电 压 例 4-16 P324 4.9 过 电 压 及 绝 缘 配 合3、 工 频 电 压 升 高 ： 长 线 的 电 容 效 应 、 不 对 称 短 路 、甩 负 荷 。4、 操 作 过 电 压 ： 指 电 网 参 数 的 改 变 ， 如 切 断 空 载 线路 、 空 载 线 路 合 闸 、 切 断 空 载 变 压 器 、 断 续 电 弧 接地 。5、 绝 缘 水 平 ： 220kV以 下 系 统 ， 由 雷 电 过 电 压 决 定 绝 缘 水 平 。 超 高 压 系 统 ， 由 内 部 过 电 压 决 定 绝 缘 水 平 。 严 重 污 秽 地 区 ， 电 网 外 绝 缘 水 平 主 要 由 系 统 的 最 大运 行 电 压 决 定 。 4.9 过 电 压 及 绝 缘 配 合三 、 接 地 和 接 地 电 阻 、 接 触 电 压 、 跨 步 电 压 ：1、 接 地 ： 与 大 地 等 电 位 。 05.050jE 2.050kE3、 接 触 电 压 ： 人 与 接 地 设 备 之 间 的 电 压 。 距 脚 0.8m处 与 手 触 摸 到 1.8m处 之 间 的 电 压 。2、 接 地 电 阻 ： 与 接 地 装 置 的 形 状 、 尺 寸 、 大 地 电 阻率 有 关 ， 而 与 金 属 接 地 体 自 身 的 电 阻 无 关 。 表 4-2不 同 接 地 装 置 的 接 地 电 阻 如 重 复 接 地 电 阻 10。4、 跨 步 电 压 ： 人 的 两 脚 （ 步 长 0.8m） 之 间 的 电 压 。35kV及 以 下 的 小 电 流 接 地 系 统 ： 4.9 过 电 压 及 绝 缘 配 合四 、 氧 化 锌 避 雷 器 特 点1、 氧 化 锌 避 雷 器 的 伏 安 特 性 P3262、 氧 化 锌 避 雷 器 的 特 点1） 无 串 联 火 花 间 隙 ， 即 无 灭 弧 电 压 、 冲 击 放 电 电 压 等 特性 参 数 ， 体 积 小 。2） 良 好 的 陡 波 响 应 特 性 ： 无 间 隙 的 放 电 延 时 。3） 无 续 流 ， 可 重 复 动 作 实 施 保 护 。4） 通 流 容 量 大 ， 可 重 载 ， 可 用 于 对 内 部 过 电 压 进 行 保 护 。 4.9 过 电 压 及 绝 缘 配 合五 、 避 雷 针 、 避 雷 线 的 保 护 范 围1、 目 的 ： 避 免 受 直 击 雷 击 。 受 雷 击 概 率 小 于 0.1%。2、 避 雷 针 一 般 用 于 保 护 发 电 厂 、 变 电 所 ， 避 雷 线 用 于保 护 线 路 。 hr 5.1=0 hhr xx )25.1(= _ hhr xx )(= _3、 保 护 范 围距 地 面 X高 度 ： 避 雷 针 一 半 高 度 以 上 避 雷 针 一 半 高 度 以 下地 面 ： 4.9 过 电 压 及 绝 缘 配 合4、 独 立 避 雷 针 ， 接 地 电 阻 应 小 于 10欧 姆 ， 常 用于 配 网 中 。5、 构 架 避 雷 针 ， 经 济 性 好 ， 但 在 配 网 中 易 导 致绝 缘 逆 闪 络 （ 反 击 ） 。 故 常 应 用 于 110kV及 以上 系 统 中 。 避 雷 线 作 用 ： 保 护 变 电 所 的 电 器 设 备 、 输 电线 路 等 免 受 直 击 雷 过 电 压 。 4.10 断 路 器一 、 作 用 、 功 能 、 分 类1、 作 用 切 断 /闭 合 负 载 /空 载 电 流 切 断 过 负 荷 和 短 路 电 流2、 功 能灭 弧 特 点 ， 基 本 能 可 靠 地 开 断 工 作 电 流 和 短 路 电 流 。 4.10 断 路 器三 、 分 类1、 多 油 ： 以 绝 缘 油 为 绝 缘 介 质 ， 耗 材 多 ， 占 地 大 。2、 少 油 ： 安 全 ， 耗 材 少 ， 占 地 小 ， 大 量 使 用 。3、 SF6： 以 SF6为 绝 缘 介 质 ， 断 口 电 压 高 ， 允 许 断 路次 数 多 ， 开 断 性 好 ， 占 地 小 ， 易 维 护 ， 检 修 周 期 长 ，价 格 高 。 （ 超 高 压 ）4、 真 空 ： 以 真 空 为 绝 缘 介 质 ， 距 离 间 隙 小 ， 开 断 性好 ， 占 地 小 ， 在 35kV及 以 下 系 统 应 用 广 泛 。 （ 配 电网 ）5、 压 缩 空 气 ： 以 压 缩 空 气 为 绝 缘 介 质 ， 断 路 能 力 大 ，价 格 高 。 4.10 断 路 器5、 压 缩 空 气 ： 主 要 用 于 110kV及 以 上 有 较 高 要 求 的系 统 以 及 大 型 发 电 机 出 口 需 要 很 大 额 定 电 流 和 开 断电 路 的 场 合 。已被SF6取代6、 磁 吹 ： 利 用 电 弧 电 流 通 过 吹 弧 线 圈 产 生 的 磁 束吹 弧 。 灭 弧 效 果 好 ， 无 油 ， 可 多 次 重 复 使 用 。7、 GIS(SF6全 封 闭 组 合 电 器 )： 不 含 变 压 器 在 内 的一 次 设 备 的 “ 气 体 绝 缘 变 电 站 ” 。 占 地 小 ， 可 靠 性高 ， 价 格 贵 ， 主 要 用 于 110500kV系 统 。 4.10 断 路 器4、 断 路 器 操 作 机 构1） 手 动 操 作 机 构 （ CS） ： 就 地 操 作2） 电 磁 式 操 作 机 构 （ CD） ： 远 距 离 控 制 直 流 电 源3） 弹 簧 储 能 操 作 机 构 （ CT） ： 可 进 行 一 次 自 动 重 合闸 ， 交 流 或 直 流 电 源 。4） 压 缩 空 气 操 作 机 构 （ CY） ： 用 于 空 气 断 路 器 。 4.10 断 路 器二 、 主 要 参 数1、 额 定 电 压2、 额 定 电 流 ： 200A20000A3、 额 定 开 断 电 流 ： 额 定 电 压 下 开 断 的 最 大 电 路电 流 。 1.6kA100kA4、 额 定 开 断 容 量 ： 表 征 开 断 能 力 。5、 额 定 关 合 电 流 ： NkdSNI U NkdI NkdNkd IUNS 3NgI NkdNg I.I 552合 到 已 经 短 路 的 系 统 时 断 路 器 能 闭 合 的 最 大 短 路 电 流 。Nkdr II NkdNgdw I.II 5526 、 耐 受 性 能 ： 发 热 电 动 力 4.10 断 路 器7、 分 闸 时 间 ： 包 括 固 有 分 闸 时 间 和 燃 弧 时 间 ， 2040ms 合 闸 时 间 ：临时性故障断路器合闸延时断路器跳闸延 时 ： 从 电 弧 熄 灭 到 电 路 重 新 接 通 的 时 间 ， 称 为 无 电流 间 隔 时 间 ， 一 般 为 0.30.5s。 永久性故障断路器跳闸延时断路器跳闸断路器合闸强 送 电 ： 自 动 重 合 不 成 功 时 ， 隔 180s后 手 动 合 闸 。8、自动重合闸时间： 4.10 断 路 器四 、 断 路 器 常 用 的 灭 弧 方 法1、 交 流 电 弧 的 灭 弧电 流 过 零 点 时 熄 弧 。弧 隙 介 质 强 度 恢 复 与 弧 隙 电 压 强 度 的 恢 复 。阴 极 效 应 。2、 常 用 灭 弧 方 法 ：介 质 选 择 ： 真 空 灭 弧 、 油 、 SF6吹 弧 ： 横 吹 、 纵 吹多 断 口快 速 分 闸 4.11 互 感 器一 、 电 流 、 电 压 互 感 器 的 工 作 原 理 、 接 线 形 式 及 负 载 要 求1、 电 流 互 感 器 ： 将 一 次 大 电 流 变 为 标 准 小电 流 ， I2N=5A， 供 仪 表 或 继 电 器 使 用 。（ 1） 工 作 原 理 ： 与 变 压 器 相 似 。 21NNi IIK 4.11 互 感 器1、 电 流 互 感 器（ 2） 接 线 形 式 ：1） 三 相 完 全 星 接 ： 反 映 每 一 相 电 流2） 两 相 不 完 全 星 接 ： 无 法 反 映 单 相 接 地 故 障 3） 两 相 差 动 式 接 线 ： 各 类 短 路 继 电 器 整 定 值不 同 ， 无 法 反 映 单 相 接 地 故 障 4） 单 相 接 线 ： 可 用 于 三 相 负 荷 平 衡5） 两 相 三 完 全 星 接 ： 均 可 反 映 各 类 接 地 故 障 4.11 互 感 器1、 电 流 互 感 器（ 3） 接 线 中 注 意 事 项1） 二 次 侧 在 使 用 时 绝 对 不 可 开 路 。 不 允 许 装 熔 丝 。2） 二 次 侧 必 须 有 一 点 接 地 。 保 证 人 身 和 设 备 安 全 。 3） 接 线 时 注 意 极 性 4） 一 次 侧 串 接 线 路 ， 二 次 侧 串 接 仪 表 或 继 电 器5） 负 荷 要 求 ： NZZ 22 （ 4） 铁 磁 性 质 的 选 择 ： 测 量 要 求 精 度 高 ， 继保 相 对 低 。 4.11 互 感 器2、 电 压 互 感 器1、 电 压 互 感 器 ： 将 一 次 高 电 压 变 为 低 电 压 ，U2N=100V， 供 仪 表 或 继 电 器 使 用 。（ 1） 工 作 原 理 ：电 磁 式 电 压 互 感 器 的 与 变 压 器 相 同 。 21NNu UUK 电 容 式 电 压 互 感 器 ： 实 质 为 分 压 器 121 112 KUCC CUUC 4.11 互 感 器1、 电 压 互 感 器（ 2） 接 线 形 式 ：1） 单 相 接 线 ： 可 测 相 间 电 压 ， 亦 可 测 相 对 地 电 压 。2） V-V接 线 （ 不 完 全 星 接 ） ： 可 测 相 间 电 压 。4） Y 0-Y0接 线 ： 可 测 线 电 压 及 相 电 压 。 3） Y0/Y0 / 接 线 ： 可 测 线 电 压 、 相 电 压 及 绝缘 监 察 。 4.11 互 感 器1、 电 压 互 感 器（ 3） 接 线 中 注 意 事 项1） 二 次 侧 在 使 用 时 绝 对 不 可 短 路 。2） 二 次 侧 必 须 有 一 点 接 地 。 保 证 人 身 和 设 备 安 全 。 3） 接 线 时 注 意 极 性 4） 一 、 二 次 侧 装 熔 丝 气 短 路 保 护 ， 一 次 侧 装 隔 离开 关 。 检 修 用 。（ 4） 负 荷 要 求 ： NSS 22 5） 一 次 侧 并 接 线 路 中 ， 二 次 侧 并 接 仪 表 或 继 电 器 4.11 互 感 器二 、 电 流 、 电 压 互 感 器 配 置 原 则 及 接 线1、 电 流 互 感 器1） 发 电 机 、 变 压 器 、 出 线 、 母 线 分 段 及 母 联 断 路 器 、旁 路 断 路 器 等 回 路 。 大 接 地 电 流 系 统 ： 装 三 相 完 全 星 接 、 两 相 完 全 星 接 保 护 线 路小 接 地 电 流 系 统 ： 610kV装 两 相 不 完 全 星 接 ,保 护 线 路 610kV装 两 相 差 接 ， 保 护 线 路 、 小容 量 的 电 动 机 、 变 压 器 4.11 互 感 器二 、 电 流 、 电 压 互 感 器 配 置 原 则 及 接 线2、 电 压 互 感 器母 线 ： 一 组线 路 ： 35kV及 以 上 装 一 台 单 相 ， 用 于 监 测 线 路发 电 机 ： 两 组变 压 器 ： 一 组 4.13 电 气 主 接 线一 、 要 求 可 靠 性 、 灵 活 性 、 安 全 性 、 经 济 性 、 具 有 发 展 与 扩 建 的 方 性 。二 、 主 要 接 线 形 式1、 单 母 线 ：隔离开关与断路器。断路器先开后合、隔离开关先合后开。 4.13 电 气 主 接 线二 、 主 要 接 线 形 式2、 双 母 线 ：旁 母 作 用 ： 检 修 出 线 断 路 器 时 ， 不 中 断 出 线 的 工 作 。 4.13 电 气 主 接 线二 、 主 要 接 线 形 式3、 3/2接 线 ：有 汇 流 母 线 ： 运 行 方 便 、易 于 扩 建 、 占 地 大 、 设 备多 、 较 多 出 线 。 4.13 电 气 主 接 线二 、 主 要 接 线 形 式4、 桥 ：无 汇 流 母 线 ： 运 行 不 方 便 、不 易 扩 建 、 占 地 小 、 设 备少 、 出 线 少 。 4.13 电 气 主 接 线可 靠 性 从 高 到 低 ：3 /2接线单母分段双母 4.13 电 气 主 接 线四 、 电 气 主 接 线 限 制 短 路 电 流 的 方 法1、 适 当 的 主 接 线 和 运 行 方 式 ： 无 汇 流 母 线 的 计 算 阻 抗 大 。 适 当 的 ： 采 用 分 列 运 行 、 单 回 运 行 等 。2、 采 用 限 流 电 抗 器 ： 一 般 电 缆 出 线 加 装 出 线 电 抗 器 、母 线 分 段 处 加 装 母 线 电 抗 器 。3、 采 用 低 压 分 裂 绕 组 变 压 器三 各 种 主 接 线 中 主 要 电 气 设 备 的 作 用 和 配 置 原 则 4.14 电 气 设 备 选 择一 、 原 则按 正 常 工 作 选 择 ， 按 短 路 校 验 。二 、 按 正 常 工 作 选 择 设 备1、 额 定 电 压 maxgUU ymax maxgII ymax2、 额 定 电 流 不 小 于 流 过 设 备 的 最 大 持 续 工 作 电 流 。 4.14 电 气 设 备 选 择三 、 按 短 路 校 验 设 备1、 热 稳 定 校 验 ： 选 两 相 或 三 相 短 路 中 最 严 重 的 一 种 。2、 动 稳 定 校 验 ： 短 路 冲 击 电 流jxt tItI 22 3、 断 流 能 力 校 验 ： 三 相 短 路 容 量 Id Ikt S d Sk )(ii 3impmax 四 、 选 设 备 应 校 验 的 项 目P368 表 4-5 4.14 电 气 设 备 选 择五 、 硬 母 线 选 择 材 质 ： 铝 截 面 形 状 ： 矩 形 用 于 35kV及 以 下 ， 电 流 在 4000A以 下 。 槽 形 用 于 40008000A中 管 型 用 于 8000A以 上 大 电 流 系 统 。 电 晕 电 压 校 验 ： 110kV 及 以 上 系 统 晴 天 不 发 生 全 面 电 晕 。 动 热 稳 定 校 验 ： 共 振 校 验 1、判断下列哪种情况或设备应校验热稳定以及动稳定（A) 装设在电流互感器回路的裸导体和电器（B) 装设在电压互感器回路的裸导体和电器（C) 用熔断器保护的电器（D) 电缆 （A）2、高压断路器一般采用多断口结构，通常在每个端口并联电容C。并联电容的作用是下列哪项？（A) 使弧隙电压的恢复过程由周期性变为非周期性（B) 使得电压均匀地分布在每个断口上（C) 可增大介质强度的恢复速度（D) 可以限制系统中的操作过电压 （B） 3、下列叙述哪项是正确的 （A) 发电厂和变电站接地网的接地电阻主要根据工作接地的要求决定（B) 保护接地就是根据电力系统的正常运行方式的需要而将网络的某一点接地（C) 中性点不接地系统发生单相接地故障时，非故障相电压不变，所以可以运行2小时（D) 在工作接地和保护接地中，接地体材料一般采用铜或铝（A） 4、断路器开断空载变压器发生过电压的主要原因是下列哪项？（A) 断路器的开断能力不够（B) 断路器对小电感的截流（C)断路器弧隙恢复电压高于介质强度（D) 三相断路器动作不同期 （B）5、中性点不接地系统中，三相电压互感器作绝缘监视用的附加副绕组的额定电压应选择为下列哪项？（C )（A)（B)（C)（D) V3100 V3100 V100 V3100 6、电流互感器的误差（电流误差fi和相位误差i与二次阻抗（z2f)的关系是下列哪项？（C）（A)（B)（C)（D) 22 2211fi fi zzf fi fi zzf 22 22 22fi fi zzf fi fi zzf 2211 7、下列哪项叙述是正确的 （A) 为了限制短路电流，通常在架空线路上装设电抗器（B) 母线电抗器一般装设在主变压器回路和发电机回路中（C) 采用分裂低压绕组变压器主要是为了组成扩大单元接线（D) 分裂电抗器两个分支负荷变化过大将造成电压波动，甚至可能出现过电压（D）