供配电3(精)
供配电技术第3版第七章
4.速动性 发生故障时，继电保护应该尽快地动作切除故障，减小故障引起的损失，提高 电力系统的稳定性。
图7-2继电保护装置的构成框图
1.测量比较单元 测比较单元测量被保护设备的某状态参量，和保护装置的整定值进行比 较，根据比较结果，判断被保护设备是否发生故障，保护装置是否应 该起动。常用的测量比较元件有过电流继电器、低电压继电器、差动 继电器和阻抗继电器等。 2.逻辑判断单元 逻辑判断单元根据测量比较单元输出逻辑信号的大小、性质、先后顺序、 持续时间等，按一定的逻辑关系判断故障量，确定是否应使断路器跳 闸、发出信号或不动作，输出相应信号到执行输出单元。 3.执行输出单元 执行输出单元根据逻辑判断单元的输出信号驱动保护装置动作，使断路 器跳闸、发出报警信号或不动作。
7.1.1 继电保护的任务
1．自动地、迅速地、有选择性地将故障设备从供配电系统中切除， 使其它非故障部分迅速恢复正常供电。 2．正确反应电器设备的不正常运行状态，发出预告信号，以便运行 人员采取措施，恢复电器设备的正常运行。 3．与供配电系统的自动装置（如自动重合闸装置，备用电源自动投 入装置等）配合，提高供配电系统的供电可靠性。
7.3.2 电流保护的接线方式和接线系数
电流保护的接线方式是指电流保护中的电流继电器与电流互感器二 次绕组的连接方式。为了便于分析和保护的整定计算，引入接线系 数Kw，它是流入继电器的电流IKA与电流互感器二次绕组电流I2的 比值，即
1.三相三继电器接线方式 三相三继电器接线方式又称完全星形接线。它能反应各种短路故障， 流入继电器的电流与电流互感器二次绕组电流相等，其接线系数在任 何短路情况下均等于1,即Kw=1。这种接线方式主要用于高压大接地电 流系统，保护相间短路和单相短路。
供配电第3章短路电流计算
4. 短路造成停电，给国民经济带来损失，给人民生 活带来不便。
5. 严重的短路将电力系统运行的稳定性，使同步发 电机失步。
6. 单相短路产生的不平衡磁场，对通信线路和弱电 设备产生严重的电磁干扰。
四、防止短路对策
预防性试验 正确安装和维护防雷设备 文明施工 严格遵守操作规程
式中，Ksh·M为电动机的短路电流冲击系数，低压电动机 取1.0，高压电机取1.4~1.6 ；IN·M为电动机额定电流；
为电动机的次暂态电势标幺值；
为电动机的次暂态电抗标幺值;
该两参数可查表（见书P60 表3－2）。 实际计算中，只有当高压电动机单机或总容量大于 1000kW，低压电动机单机或总容量大于100kW; 在靠近 电动机引出端附近发生三相短路时，才考虑电动机对冲 击短路电流的影响.
电源到变电站母线间的阻抗情况未知, 但是已知:
(1)变电站母线出线侧短路容量 或(2)供电线路电源端上的断路器的断流容量
各主要元件的阻抗标幺值
2）电力变压器的电抗标幺值 3）电力线路的阻抗标幺值
4）电抗器的电抗标幺值
标幺制短路阻抗计算
• 按电路结构计算短路总阻抗
• 考虑短路总电阻值与短路总电抗值之间 的大小关系
第1节 概述
短路的概念：
运行中的电力系统或工厂供配电系统的相与相或者相 与地之间发生的金属性非正常连接。
原因：
(1)电力系统中电器设备载流导体的绝缘损坏。 造成绝缘损坏的原因主要有设备绝缘自然老化，绝缘
受到机械损伤,设备本身的质量问题；操作过电压或大气过 电压引起的过电压击穿等。 (2)人为故障，包括：设计、安装和维护不良，及误操作。
供配电运行安全操作规程（3篇）
供配电运行安全操作规程第一章总则第一条为保障供配电运行安全，规范运行操作行为，提高供配电设备的可靠性和安全性，制定本规程。
第二条本规程适用于电力系统中的供配电设备的运行操作，包括供配电设备的检修、试验、调度等。
第三条供配电设备的运行操作人员应严格按照本规程执行，并接受相关培训和考核。
第二章供配电设备运行操作要求第四条供配电设备运行操作人员应具备相应的资格证书，并且熟悉供配电设备的结构、性能和操作方法。
第五条供配电设备运行操作人员应严格遵守国家和行业相关的工作安全法规和标准，如《安全生产法》等。
第六条供配电设备运行操作人员应遵循以下原则：（一）保证人身安全和设备安全；（二）确保供配电设备运行的稳定性；（三）提高供配电设备的可靠性和安全性。
第七条供配电设备运行操作人员应详细了解设备的工作原理和操作方式，并按照相关操作规程进行操作。
第八条供配电设备运行操作人员应做好设备的日常检查、维护和保养工作，及时发现并排除设备故障。
第九条供配电设备运行操作人员应按照设备的运行要求和安全标准进行操作，不得擅自改变设备的工作参数。
第十条供配电设备运行操作人员应严禁在设备运行中进行违规操作，包括但不限于超负荷运行、短路操作、禁止接地操作等。
第十一条供配电设备运行操作人员应及时反馈设备的运行情况和异常情况，并做好相应的记录和处理。
第三章供配电设备运行操作流程第十二条供配电设备运行操作应按照以下流程进行：（一）设备检查：对设备进行日常检查，确保设备运行正常；（二）设备操作：按照设备的操作规程进行操作，包括开关操作、调整参数等；（三）异常处理：如果发现设备运行异常，及时处理，如报警处理、故障排除等；（四）运行记录：对设备的运行情况和操作过程进行记录，包括设备运行状态、参数调整、故障处理等。
第十三条供配电设备运行操作人员应根据具体情况，制定相应的操作计划，并按照计划进行操作。
第四章供配电设备运行操作安全措施第十四条供配电设备运行操作人员应严格遵守以下安全措施：（一）佩戴个人防护装备，如安全帽、安全鞋、手套等；（二）操作前进行安全检查，确保设备处于安全状态；（三）禁止穿插操作，确保设备运行过程中的安全；（四）设备停电后，应在电气隔离器上挂上明显的禁止合闸标志；（五）设备运行中发现异常情况，应及时报告相关人员，并采取安全措施保护自己和设备。
《供配电技术》第三版习题答案
《供配电技术》第三版习题答案第 1章电⼒系统概论1-1 什么叫电⼒系统？为什么要建⽴电⼒系统？电⼒系统是由发电⼚、变电所、电⼒线路和电能⽤户组成的⼀个整体。
为了充分利⽤动⼒资源，降低发电成本，发电⼚往往远离城市和电能⽤户，因此，这就需要输送和分配电能，将发电⼚发出的电能经过升压、输送、降压和分配，送到⽤户。
1-2 供配电系统由那些部分组成？在什么情况下应设总降压变电所或⾼压配电所？供配电系统由总降变电所、⾼压配电所、配电线路、车间变电所和⽤电设备组成。
总降压变电所是企业电能供应的枢纽。
它将 35kV ～ 110kV 的外部供电电源电压降为 6～ 10kV ⾼压配电电压，供给⾼压配电所、车间变电所和⾼压⽤电设备。
⾼压配电所集中接受 6～10kV 电压，再分配到附近各车间变电所和⾼压⽤电设备。
⼀般负荷分散、⼚区⼤的⼤型企业设置⾼压配电所。
1-3 发电机的额定电压、⽤电设备的额定电压和变压器额定电压是如何规定的？为什么？⽤电设备的额定电压等于电⼒线路的额定电压；发电机的额定电压较电⼒线路的额定电压要⾼5% ；变压器的⼀次绕组的额定电压等于发电机的额定电压（升压变压器）或电⼒线路的额定电压（降压变压器）；⼆次绕组的额定电压较电⼒线路的额定电压要⾼ 10%或 5%（视线路的电压等级或线路长度⽽定）。
额定电压是能使电⽓设备长期运⾏在经济效果最好的电压，它是国家根据经济发展的需要及电⼒的⽔平和发展的趋势经过全⾯技术经济分析后确定的。
1-4 电能的质量指标包括哪些？电能的质量指标是指电压质量、频率质量、供电可靠性。
1-5 什么叫电压偏移，电压波动和闪变？如何计算电压偏移和电压波动？电压偏差是电压偏离额定电压的幅度。
电压波动是指电压的急剧变化。
周期性电压急剧变化引起光源光通量急剧波动⽽造成⼈眼视觉不舒适的现象，成为闪变。
电压偏差⼀般以百分数表⽰，即U%U UN100 ，式中 U %为电压偏差百分数； U 为实际电压； U N 为额定电压。
电气注册工程师必考之供配电3--短路电流计算
非故障相
U N loh 35lcab IE 350
电压升高 中性点与地 之间存在电位差 线电压不变设 备可继续运行 接地电流为
单相接地后特点：
故障相电位为零 非故障相相电压升高为线电压—电网按线电压设计
中性点与地之间存在电位差----零序电压
线电压不变设备可继续运行2小时 接地电流为3倍零序电流，较小，电流保护不动作
有名值法（绝对值法、欧姆法）
由欧姆定律计算，各个物理量均有单位 *对于高压电路，一般只计电抗，不计电阻，当
X 3
时需计算电阻。 *对于低压短路，一般只计电阻，不计电抗，当 R 时才需计算电抗。 X
R
3
U av Ik 3Z k
Z k 为短路回路的阻抗值
4.3.1 有名值法计算短路电流步骤
* B
计算短路电流
U IK IK IB * IB XK
* *
2) 基准值的选取 SB 基准容量 SB=100MVA IB 3U B 基准电压 UB=Uav 基准电流 选各元件及短路点线路的平均电压Uav
3)系统各元件标幺电抗
①电源系统的标幺电抗
Xs S oc S B X 2 X B U av S B S oc
Soc=500MV.A
2)架空线路 由手册得x0=0.35 X2=x0L=0.35*5=1.75 3)变压器 由手册 得Uk%=5 2 2 UK % UN 5 0 . 4 .T X3 0.008 3 100 S N .T 100 1000 10
1) K1点：XK1= X1 + X2 =0.22+1.75=1.97 2) K2点:
1）绘制短路计算电路图：标参数、找短路点; 2）求短路回路中各元件阻抗，在图上标出各元 件阻抗值； 3）计算短路回路的总阻抗。（注意：等效阻抗 的换算）。 4）计算短路电流。
供配电技术(第3版)[完整可编辑版]第3章
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若假设短路电流非周期分量在所取的周期内恒定不变，
其值等于在该周期中心的瞬时值
i；np 周( t ) 期分量的有
效值为
I，p (则t ) 此时的全电流有效值得：
IK(t)
I2 p(t)
in2p(t)
3.2 无限大容量供电系统三相短路分析
4．短路冲击电流和冲击电流的有效值
短路冲击电流是短路全电流的最大瞬时值，由图分析 可知，短路全电流最大瞬时值出现在短路后半周期， 即 t0.0S1 时，由短路全电流表达式可得：
▪ 供电系统可以认为是无限大容量供电系统，不考虑电 源对于短路的影响，简化分析。
3.2 无限大容量供电系统三相短路分析
二．无限大容量供电系统的三相短路暂态过程
三相短路是对 称的，可以采用单 相等值电路进行分 析，三相短路的系 统图和电路图，以 及单相等值电路如 图所示。其中：为 短路回路的电阻和 电抗，为负载的电 阻和电抗。
第三章 短路电流计算
内容：短路计算基础，无限大容量系统三相短路 分析，无限大容量系统三相短路电流的计 算，短路电流的效应。
难点: 熟悉无限大容量系统三相短路分析和短路 电流的效应，掌握用标幺制法计算无限大 容量系统三相短路电流。
第三章 短路电流计算
§3.1 短路概述 §3.2 无限大容量系统三相短路分析 §3.3 无限大容量系统三相短路电流的计算 §3.4 短路电流的效应 小结 思考题与习题
Ish
I I 2 p(0.01)
2 np(0.01)
将短路电流冲击系数带入即得：
Ish 12(ksh1)2Ip
3.2 无限大容量供电系统三相短路分析
3.2 无限大容量供电系统三相短路分析
1．正常运行
正常运行时，设电源侧A相电压为：uUmsi nt () 电流为： iImsi nt ()
供配电技术(第三版)第六章
2. 雷电过电压
雷电过电压又称大气过电压，也称外部过电压，它是由于电力 系统中的线路、设备或建（构）筑物遭受来自大气中的雷击或雷电感 应而引起的过电压。 雷电过电压产生的雷电冲击波，其电压幅值可高 达1亿伏，其电流幅值可高达几十万安，因此对供电系统的危害极大， 必须加以防护。
雷电过电压有两种基本形式： (1) 直接雷击 它是雷电直接击中电气线路、设备或建（构）筑物，其
雷电过电压除上述两种雷击形式外，还有一种是由于架空线路 或金属管道遭受直接雷击或间接雷击而引起的过电压波，沿着架空线 路或金属管道侵入变配电所或其他建筑物。这种雷电过电压形式，称 为高电位侵入或雷电波侵入。据我国几个大城市统计，供电系统中由 于雷电波侵入而造成的雷害事故，占整个雷害事故的50%～70%，比 例很大，因此对雷电波侵入的防护应予以足够的重视。
过电压引起的强大的雷电流通过这些物体放电入地，从而产生破坏性 极大的热效应和机械效应，相伴的还有电磁脉冲和闪络放电。这种雷 电过电压称为直击雷。
(2) 间接雷击 它是雷电没有直接击中电力系统中的任何部分，而是由雷 电对线路、设备或其他物体的静电感应或电磁 感应所产生的过电压。 这种雷电过电压，也称为感应雷，或称雷电感应。
供配电系统的防雷与接地
第五节 供配电系统和建筑物的防雷保护
供配电运行安全操作规程（3篇）
供配电运行安全操作规程一、概述1. 目的本操作规程的目的是确保供配电运行过程中的安全，减少事故的发生，保障人员和设备的安全。
2. 适用范围本操作规程适用于供配电系统的运行和维护人员。
二、基本原则1. 安全第一在供配电系统的运行和维护过程中，始终将安全放在首位，确保人员和设备的安全。
2. 预防为主采取预防措施，预先避免事故的发生，防患于未然。
三、供配电运行安全操作规范1. 供电操作1.1 在进行任何供电操作之前，必须确认供电线路已经断开，并采取适当的操作措施，防止误操作。
1.2 在供电操作过程中，严禁一人独自操作，必须有两人以上进行协同作业，确保安全。
1.3 在供电操作过程中，必须使用合格的工具和设备，严禁使用损坏或不合格的工具。
2. 配电操作2.1 在进行任何配电操作之前，必须确认配电设备已经停电，并进行遥控断电操作，确保安全。
2.2 配电操作必须按照正常的操作流程进行，并保持操作规范，不得擅自改变操作步骤。
2.3 配电操作结束后，必须对配电设备进行检查，确认设备正常运行，再进行供电操作。
3. 线路维护3.1 在进行线路维护之前，必须确认所维护的线路已经切断电源，并进行锁闭操作，确保安全。
3.2 线路维护必须按照规定的标准和要求进行，不得随意更换设备或改动线路结构。
3.3 线路维护过程中，必须采取工具和设备保护措施，防止意外触电或设备损坏的发生。
4. 设备检修4.1 在进行设备检修之前，必须确认设备已经停电，并进行锁闭和标识操作，确保安全。
4.2 设备检修必须由具备相关资质和经验的人员进行，不得随意操作或私自检修。
4.3 设备检修过程中，必须使用符合要求的工具和设备，严禁使用不合格或损坏的工具。
5. 应急措施5.1 在发生供配电事故或紧急情况时，必须立即采取应急措施，确保人员安全和设备保护。
5.2 应急措施需要经过紧急演练，并且所有人员必须熟悉应急程序和操作步骤。
5.3 应急措施结束后，必须进行事故原因的分析和处理，以防止事故再次发生。
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第3章、供配电系统
3.1电力负荷的分级及供电要求 3.2高、低压一次设备 3.3 10kV变电所电气主接线 3.4变电所所址和型式选择及布置 3.5应急电源 3.6低压供配电系统 3.7配电线缆选择及敷设 3.8低压断路器选择
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3.2高低压一次设备
1、高压一次设备
高压断路器
正常运行时，通断负荷电 流 短路或严重过负荷时，自 动切断故障电流
有良好的灭弧装置
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3.2高低压一次设备
1、高压一次设备
消防 用电 设备
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2、供电要求
一级负荷
（c） 电源来自一区域变电站，一自备发电机组
区域变电站 自备发电机组 消防 用电 设备
G
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3.1电力负荷的分级及供电要求
2、供电要求
二级负荷 供电系统应做到当发生电力变压器故障或线路常 见故障时不致中断供电或中断后能迅速恢复供 电，有条件时宜由两回线路供电，在负荷较小 或地区供电条件困难时，亦可由一回6kV及以 上专用架空线路供电；当采用电缆线路时应由 两根电缆组成电缆段，且每段电缆应能承受二 级负荷的100％，并互为热备用。
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3.4变电所所址和型式选择及布置
2、型式
1 ）负荷较大的车间和站房，宜设附设变电所或 半露天变电所。 2 ）负荷较大多跨厂房，负荷中心在厂房的中部 且环境许可时，宜设车间内变电所或组合式成 套变电站。 3 ）高层或大型民用建筑内，宜设室内变电所或 组合式成套变电站。
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3.1电力负荷的分级及供电要求
2、供电要求
一级负荷 由两个电源供电，且当其中一电源发生故障时另 一电源应不致同时受到损坏。在一级负荷容量 较大或有高压用电设备时应采用两路高压电源， 如一级负荷容量不大时，应优先采用从电力系 统或临近单位取得第二低压电源，亦可采用应 急发电机组。如一级负荷仅为照明或电话站负 荷时，宜采用蓄电池组作备用电源。
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3.5应急电源
Байду номын сангаас
UPS不间断供电装置
UPS输出功率指输出的有功功率，即基波功率 与谐波功率之和。 向电子计算机供电时，输出功率应大于电子计 算机各设备额定功率总和的1.5倍； 向其他用电设备供电时，输出功率为最大计算 负荷的1.3倍。负荷的最大冲击电流不应大于不 间断电源设备的额定电流的150％。 工作制:100％额定电流连续；125％额定电流 1min；150％额定电流10s。
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3.2高低压一次设备
1、高压一次设备
高压配电装置 用于安放高压电器设备的柜式成套装置，起着接 受电能、分配电能的作用，柜内安装有高压开 关设备、测量仪表、保护设备及一些操作辅助 设备。 按其结构可分为固定式和手车式两种。固定式开 关柜将各种设备固定安装在柜体内；手车式开 关柜将主要开关设备安装在手车上，可以拿出 柜体外。
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3.5应急电源
UPS不间断供电装置
不间断电源装置（简称UPS）是一种在交流输入 电源因电力中断或电压、频率波形等不符合要 求而中断供电时，保证向负荷连续供电的装置。
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3.5应急电源
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3.2高低压一次设备
2、低压一次设备
低压断路器 低压隔离开关 低压负荷开关 低压熔断器
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3.2高低压一次设备
4、工作目的
5、使用地点 6
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确保应急供电万无一失
放在建筑竖井或配电室内
EPS为消防产品，是集中应急供电的专 UPS为非消防产品 用消防应急电源
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3.6低压供配电系统
1、低压供电系统 常用低压供电系统有
单电源照明供电系统 单电源照明及动力供电系统 双电源照明供电系统 双电源照明及动力供电系统
2、低压一次设备
低压配电装置
是用于安放低压电器设备的成套柜式装置，可分 为固定式和抽屉式。抽屉式低压配电柜将主要开 关设备安装在类似抽屉的结构上。
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3.2高低压一次设备
3、电力变压器
起着变换电压的作用，常用的l0kV变电所中变压 器将高压10kV变为低压220／380V。 根据冷却方式的不同，通常采用的配电变压器有 油浸式变压器和干式变压器。
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3.1电力负荷的分级及供电要求
1、电力负荷分级
二级负荷
中断供电将在政治、经济上造成较大损失； 中断供电将影响重要用电单位的正常工作。
三级负荷
不属于一级和二级负荷者。
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无互投功能
无须特殊措施
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3.5应急电源
EPS蓄电池组
EPS与UPS比较
EPS UPS 容性负载 计算机类 适应负载单一 确保供电不间断和 稳压 放在计算机房或空 调房间
1、目标负载 2、服务对象 3、主要特征
感性、阻性负载 电机、水泵、风机照明 适应负载能国强
UPS不间断供电装置
常用电源 （市电） 整 流 器 逆 变 器 静态开关 交流输出
备用电源 （市电或自备发电机）
蓄 电 池
静止型不间断电源装置
常用电源正常时，向整流器供电，经逆变器输出交流 电供给负载，对蓄电池充电。 常用电源中断时，由蓄电池供电。 常用电源中断时间很长蓄电池无法保证供电时，须切 换到备用市电或起动发电机组才能保证不间断供电。
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2、供电要求
一级负荷
（a） 电源来自两个不同发电厂
甲电厂 乙电厂
G G
消防 用电 设备
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2、供电要求
一级负荷
（b） 电源来自两区域变电站
甲区域变电站 乙区域变电站
35/10(6)kV 35/10(6)kV
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3.3 10kV变电所主接线
高压电气主接线
两路电源进线的单母线接线 一路电源进线的单母线接线 无联络的分段单母线接线 母线联络的分段单母线接线
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3.5应急电源
EPS蓄电池组
EPS英文全名是Emergency Power Supply，中文 名称是应急电源。 EPS的基本工作原理类似后备式UPS或逆变器， 即市电正常时，市电通过EPS市电旁路直接供 给负载，当市电断电时，EPS切换到蓄电池逆 变供电给负载。不同的是：EPS加强了对负载 输出及蓄电池监控检测功能，要求输出波形为 正弦波。
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3.5应急电源
EPS蓄电池组
EPS与UPS比较
EPS UPS 逆变器冗余量小 机内无进线柜和出线柜 不需要变频启动 与消防无关，无须阻燃措施
1 2 3 4
逆变器冗余量大 进线柜和出线柜在EPS内部 电机负荷有变频启动
可与消防联动 机壳和导线有阻燃措施，有多路互投 5 功能 6 有去湿、防霉、防鼠特殊措施
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3.5应急电源
自备应急发电机组 UPS不间断供电装置 EPS蓄电池组
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3.5应急电源
自备应急发电机组
柴油发电机组 燃气轮机发电机组
容量大，启动时间5~40s 机房，排烟、减震、储油、隔离噪声
高压隔离开关
没有灭弧装置，不能通断负荷电流。 有明显的断开点，起隔离作用。
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3.2高低压一次设备
1、高压一次设备
高压负荷开关