船舶发电机主开关PPT课件
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船舶电力系统概论(ppt 280页)
轮机工程学院船电系
船舶电站及其自动化系统
2019/9/7
课件
电压等级
具体的额定电压等级一般都尽可能与岸电相同。 交流船舶电网多数为380V或为440V。 某些(电推)船舶上采用的6KV 、3.3KV的电力系统。
轮机工程学院船电系
船舶电站及其自动化系统
2019/9/7
课件
频率等级
规定船舶交流配电系统的标准频率为50Hz或60Hz。
潮湿和盐雾在绝缘材料表面形成漏电薄膜，在湿 热条件下霉菌分泌有机酸，加剧了表面的潮湿性。
油雾和灰尘粘附于表面也增加了表面的漏电，而 且阻碍散热使温升增高，潮湿的水分子渗入绝缘 材料的裂缝和毛细孔中，使漏电流增大导致绝缘 电阻的下降。
轮机工程学院船电系
船舶电站及其自动化系统
课件
（5） 适应船舶电网电压和频率的波动
轮机工程学院船电系
船舶电站及其自动化系统
课件
电源种类
2019/9/7
电源种类又称电制。 船舶电力系统常采用交流和直流两种电制。
除了某些特种工程船舶和小型船，如供水、供油 船和小艇，仍采用直流电制或交、直流混合电制 外，对于几乎所有大、中型船舶，不论是液货船、 集装箱船还是客船，都优先采用交流电制。
照明线路的负载需采 用双保险丝进行保护。
轮机工程学院船电系
船舶电站及其自动化系统
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2）．中性点接地的三相四线系统
特点： 不需用照明变压器。 中性点接地电位固定， 系统内部过电压较小。
若单线接地，形成一 相对地短路，可通过 保护装置切除，但供 电连续性较差。
课件
（8）船舶电力系统与其他系统的联系
2019/9/7
船舶电力系统与其他系统联系是相互联系的，燃油 系统、润滑油系统、空气系统、冷却水系统及其他 系统相联系。
第五节船舶同步发电机并联运行分解ppt课件
~
1
5
2
4
、
1
5
4
7
~
1
5
73
13
③电抗器粗同步并车原理
粗同步： 并车条件适
当放宽。
原理：
并车时先通 过三相空心电 抗器连接，经 过延时(拉入 同步)，然后 再合闸。 注意：电抗器X 是短时制。
14
. 并车失败的原因： . 1)电网电压、频率波动太大； . 2)网上原有发电机处空载状态； . 3)并车操作不当； . 4)未能及时转移负载。 . 1575~1578
一般可满足，航行并车不必检测。
6
结论：发电机并车时，合闸瞬间任何一个 条件不满足都会产生冲击电流，如果冲击 电流太大，会造成并车失败。相位和频率 条件不满足还会产生冲击转矩。 允许有误差：小的冲击电流对并车有利， 即无功电流有均压作用，有功电流形成整 步转矩，牵入同步。 最理想合闸：是待并发电机的电流为零时。
冬7.5 船舶同步发电机的并联运行
• 教学要求：
理解发电机并车、解列的意义，掌握发 电机的并车条件，发电机的并车操作程序 及注意事项。
1
并联运行的意义：
合理利用发电机容量，便于对发电机的维护管理
船上通常有三种情况需要并车操作：
1．当单机负荷达到80%额定容量时，仍可能增 加，应考虑并联一台发电机。
(周期为3~5秒)，灯光熄灭后(接近灯暗区中心) (ΔU为30%Ue灯灭)，合闸并车。
(4)缺点
灯光明暗不能说明f2是快还是慢。 10
. 2．灯光旋转法(亮灯法)
(1)电路 (一个同名相灯，两个异名相灯) (2)性能：
A ． f2 ＞f 1 ：三灯熄灭的顺序为： L1→ L2→ L3→ L1 ，
船舶轴带发电机PPT
系统频率调节:改变SG的励磁电流.励磁电流增加，电压升高，
输出功率增加，调相机SC的输入功率增加，转速增加、频率上 升。
系统有功功率的调节：电网负载有功功率增加，引起调相机
速度和频率下降，控制器增加励磁电流，使逆变器输出增加。
系统无功功率的调节：当负载无功功率变化时，引起调相机
无功电流变化，引起电压变化，AVR自动改变励磁电流，保持电 压恒定和无功功率平衡。
5）轴带发电机在运行中的问题
紧急停车，紧急倒车等情况，有可能导致轴带发电机和柴油发 电机带电转换和并联运行 必须在主机额定转速60%—110%的范围内进行 主机紧急停车和紧急倒车时采用两种方法: 1、主机转速降到60%以下，采用失电转换； 2、主机转速维持在60%，带电转换后急剧减速。
轴带发电机的布置形式
2.交流轴带机为了使频率减小主机转速变化的影响，其控制较 复杂。—— 有定（FPP）、变距浆(CPP)2种。
船舶电气设备与系统
1、轴带发电机系统的特点、分类和功率输出特性
⑴变螺距螺旋桨船舶的轴带发电机
变距桨系统特点：转速不变，改变螺距可改变螺旋 桨推力大小和方向。
控制： —— 需要两方面的控制 1.主机油门控制； 2.螺旋桨螺距控制。
过载范围 （30S内）
转速 范围内可以输出额定功率， 0.6
2、40%-75%范围内输出功率随 0.5
转速的下降成正比下降，
3、低于40%时，无法维持 逆变器工作，停止运行。
0.4 0.75 1
Nsg
船舶电气设备与系统
2、轴带发电机系统的组成原理
定距浆晶闸管变流器轴 带发电机系统 由三部分组成： 1）主回路有功通道 由1、2、3、4、5构成。 2)无功通道 由具有自动调压器的调 相机构成。 3）控制器 频率和逆变角控制器调 节和控制系统频率和有 功功率。
输出功率增加，调相机SC的输入功率增加，转速增加、频率上 升。
系统有功功率的调节：电网负载有功功率增加，引起调相机
速度和频率下降，控制器增加励磁电流，使逆变器输出增加。
系统无功功率的调节：当负载无功功率变化时，引起调相机
无功电流变化，引起电压变化，AVR自动改变励磁电流，保持电 压恒定和无功功率平衡。
5）轴带发电机在运行中的问题
紧急停车，紧急倒车等情况，有可能导致轴带发电机和柴油发 电机带电转换和并联运行 必须在主机额定转速60%—110%的范围内进行 主机紧急停车和紧急倒车时采用两种方法: 1、主机转速降到60%以下，采用失电转换； 2、主机转速维持在60%，带电转换后急剧减速。
轴带发电机的布置形式
2.交流轴带机为了使频率减小主机转速变化的影响，其控制较 复杂。—— 有定（FPP）、变距浆(CPP)2种。
船舶电气设备与系统
1、轴带发电机系统的特点、分类和功率输出特性
⑴变螺距螺旋桨船舶的轴带发电机
变距桨系统特点：转速不变，改变螺距可改变螺旋 桨推力大小和方向。
控制： —— 需要两方面的控制 1.主机油门控制； 2.螺旋桨螺距控制。
过载范围 （30S内）
转速 范围内可以输出额定功率， 0.6
2、40%-75%范围内输出功率随 0.5
转速的下降成正比下降，
3、低于40%时，无法维持 逆变器工作，停止运行。
0.4 0.75 1
Nsg
船舶电气设备与系统
2、轴带发电机系统的组成原理
定距浆晶闸管变流器轴 带发电机系统 由三部分组成： 1）主回路有功通道 由1、2、3、4、5构成。 2)无功通道 由具有自动调压器的调 相机构成。 3）控制器 频率和逆变角控制器调 节和控制系统频率和有 功功率。
船舶发电机主开关PPT课件
扣机构在“再扣”位置； ②.合闸时：利用储能弹簧释放能量快
速合闸； 目的：合闸时不让主触头抖动，否则主触头将熔粘。 分类：手柄式、连杆式、电磁式、电动式。
注：无论哪一种操作方式，合闸前都必须先将储能 弹簧储能，使自由脱扣器处于“再扣”状态，然 后利用储能弹簧释放能量实现合闸。
第10页/共18页
二、发电机主开关的基本动作原理：
第2页/共18页
万能式空气断路器
第3页/共18页
组成框图：
1.触头系统； 2.灭弧装置；3.自由脱扣机构；
4.操作传动装置； 5.保护元件。
第4页/共18页
结构原理图：
1.触头系统； 2.灭弧装置；3.自由脱扣机构；
4.操作传动装置； 5.保护元件。
第5页/共18页
1、触头和灭弧系统
触头：每一相触头由三对并联。主要有主触头、副触 头和弧触头。—— 但符号只画一个。
万能式自动空气断路器设有电流脱扣器、失压脱扣器、分励脱扣器，通过它们对自 由脱扣机构的作用，实现对主电路的短路、过载、失压、欠压等保护，及遥控分 励操作。
1、手动合闸：靠人力操作使合闸弹簧储能完成迅速合闸。 只限容量小（200A以下）的断路器的操作。
第11页/共18页
2、电磁或电动合闸：
DW-94电动合闸原理：P156
主触头：承担工作电流；弧触头：承受机械冲击 和电弧；副触头：过渡。 通断顺序：
通电时：弧触头→副触头→主触头； 断电时：主触头→副触头→弧触头。 说明： 1.主触头、副触头和弧触头动作时间有所区别，但大 部分时间内状态是相同的。 2.除了主触头、副触头和弧触头外，还有小容量的辅 助触头，用于控制其它电路。
三、主开关常见故障与检修P158
第16页/共18页
速合闸； 目的：合闸时不让主触头抖动，否则主触头将熔粘。 分类：手柄式、连杆式、电磁式、电动式。
注：无论哪一种操作方式，合闸前都必须先将储能 弹簧储能，使自由脱扣器处于“再扣”状态，然 后利用储能弹簧释放能量实现合闸。
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二、发电机主开关的基本动作原理：
第2页/共18页
万能式空气断路器
第3页/共18页
组成框图：
1.触头系统； 2.灭弧装置；3.自由脱扣机构；
4.操作传动装置； 5.保护元件。
第4页/共18页
结构原理图：
1.触头系统； 2.灭弧装置；3.自由脱扣机构；
4.操作传动装置； 5.保护元件。
第5页/共18页
1、触头和灭弧系统
触头：每一相触头由三对并联。主要有主触头、副触 头和弧触头。—— 但符号只画一个。
万能式自动空气断路器设有电流脱扣器、失压脱扣器、分励脱扣器，通过它们对自 由脱扣机构的作用，实现对主电路的短路、过载、失压、欠压等保护，及遥控分 励操作。
1、手动合闸：靠人力操作使合闸弹簧储能完成迅速合闸。 只限容量小（200A以下）的断路器的操作。
第11页/共18页
2、电磁或电动合闸：
DW-94电动合闸原理：P156
主触头：承担工作电流；弧触头：承受机械冲击 和电弧；副触头：过渡。 通断顺序：
通电时：弧触头→副触头→主触头； 断电时：主触头→副触头→弧触头。 说明： 1.主触头、副触头和弧触头动作时间有所区别，但大 部分时间内状态是相同的。 2.除了主触头、副触头和弧触头外，还有小容量的辅 助触头，用于控制其它电路。
三、主开关常见故障与检修P158
第16页/共18页
船舶电机与电力系统概述(ppt 121页)
行程开关有多种构造形式，常用的 有按钮式（直动式）、滚轮式（旋转 式）。其中滚轮式又有单滚轮式和双滚 轮式两种。它们的外形如图所示。
24
常用行程开关外形
25
行程开关的图片
26
行程开关的符号
1) 基本结构及工作原理
2）文字符号：SQ 3）图形符号：
常开触头
常闭触头
27
行程开关的型号含义及选用
选用行程开关，主要应根据被控制电路的特点、 要求及生产现场条件和所需触头数量、种类等因素综 合考虑。
1.电磁系统结构及工作原理 电磁系统作用：将电磁能量转换成机械能量，带动触点 动作，实现对电路的通、断控制。 由铁心、衔铁和线圈等部分组成。 其工作原理是：当线圈中有电流通过时，产生电磁吸力， 电磁吸力克服弹簧的反作用力，使衔铁与铁心闭合，衔铁带动 连接机构运动，从而带动相应触点动作，完成通、断电路的控 制作用
5.执行电器 用于完成某种动作或传送功能的电器。 （例如电磁铁、电磁离合器等）
6
(四)、低压电器的分类 • 按电器的动作性质分 ：手动电器和自动电器 • 按电器的性能和用途分：控制电器和保护电器 • 按有无触点分：有触点电器和无触点电器 • 按工作原理分：电磁式电器和非电量控制电器
7
电磁式电器
电磁式电器：根据电磁感应原理来实现通、断控制的电器， 由电磁系统，触点系统及灭弧系统组成。
28
（三 ）、自动空气开关
自动开关又叫自动空气开关、空气开关、低压断路器简称断路器。
它相当于刀开关、熔断器、热继电器、过电流继电器和欠电压继电器的组 合，是一种既有手动开关作用又能自动进行欠压、失压、过载和短路保护 的电器。它对线路、电器设备及电动机实行保护。是低压配电网中的一种 重要保护电器。 功能：不频繁通断电路，并能在电路过载、短路及失压时自动分断电路。 特点：操作安全，分断能力较高。 结构：触头系统、灭弧装置、脱扣机构、传动机构。
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常用行程开关外形
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行程开关的图片
26
行程开关的符号
1) 基本结构及工作原理
2）文字符号：SQ 3）图形符号：
常开触头
常闭触头
27
行程开关的型号含义及选用
选用行程开关，主要应根据被控制电路的特点、 要求及生产现场条件和所需触头数量、种类等因素综 合考虑。
1.电磁系统结构及工作原理 电磁系统作用：将电磁能量转换成机械能量，带动触点 动作，实现对电路的通、断控制。 由铁心、衔铁和线圈等部分组成。 其工作原理是：当线圈中有电流通过时，产生电磁吸力， 电磁吸力克服弹簧的反作用力，使衔铁与铁心闭合，衔铁带动 连接机构运动，从而带动相应触点动作，完成通、断电路的控 制作用
5.执行电器 用于完成某种动作或传送功能的电器。 （例如电磁铁、电磁离合器等）
6
(四)、低压电器的分类 • 按电器的动作性质分 ：手动电器和自动电器 • 按电器的性能和用途分：控制电器和保护电器 • 按有无触点分：有触点电器和无触点电器 • 按工作原理分：电磁式电器和非电量控制电器
7
电磁式电器
电磁式电器：根据电磁感应原理来实现通、断控制的电器， 由电磁系统，触点系统及灭弧系统组成。
28
（三 ）、自动空气开关
自动开关又叫自动空气开关、空气开关、低压断路器简称断路器。
它相当于刀开关、熔断器、热继电器、过电流继电器和欠电压继电器的组 合，是一种既有手动开关作用又能自动进行欠压、失压、过载和短路保护 的电器。它对线路、电器设备及电动机实行保护。是低压配电网中的一种 重要保护电器。 功能：不频繁通断电路，并能在电路过载、短路及失压时自动分断电路。 特点：操作安全，分断能力较高。 结构：触头系统、灭弧装置、脱扣机构、传动机构。
《船舶电气设备》课件
04
船舶电气设备的安装与调试
安装前的准备工作
技术准备
熟悉船舶电气设备的原理、性能和安装要求 ，了解相关标准和规范。
场地准备
确保安装场地清洁、干燥、无尘，具备足够 的空间和安全通道。
物资准备
根据安装计划，准备所需的电气设备、电缆 、管路、附件等材料。
人员准备
组建具备相关资质和经验的安装团队，并进 行技术交底和安全培训。
节能减排技术
环保材料
使用环保材料制造船舶电气设备，如可回收材料和 无毒材料等，降低对环境的污染。
采用节能减排技术，降低船舶电气设备的能 源消耗和排放，如采用高效电机和节能灯具 等。
资源循环利用
实现船舶电气设备的资源循环利用，如废旧 电器的回收和再利用，减少资源浪费。
感谢您的观看
THANKS
提高船舶电气设备可靠性与安全性的措施
加强设备维护与保养
定期对船舶电气设备进行检查、清洁、润滑等 维护工作，确保设备正常运行。
完善安全管理制度
建立完善的安全管理制度，规范操作流程，提 高员工安全意识。
强化设备质量监管
对设备进行严格的质量检查和测试，确保设备的质量和性能符合要求。
绿色船舶电气设备的探索与实践
《船舶电气设备》PPT课件
目录
• 船舶电气设备概述 • 船舶电气设备的组成与特点 • 船舶电气设备的维护与保养 • 船舶电气设备的安装与调试 • 船舶电气设备的操作与使用 • 船舶电气设备的未来发展与展望
01
船舶电气设备概述
船舶电气设备的定义与分类
总结词
船舶电气设备是指在船舶上用于实现电能转换、传输、分配和应用的设备，包括发电机、电动机、变压器、配电 板等。
详细描述
船舶电气课件船舶电机
电路图。
（1）他励发电机：励磁绕组电路与电枢电路无关 (wúguān)，
励磁电流取自其它的直流电源。其励磁功率约为直流电
机额定功率的 1～3％ 。
（2）并励发电机：励磁绕组电路与电枢电路并联。
并励绕组导线细、匝数多、电阻大，励磁电流小。并励
发电机的电流关系为
。励磁功率约为直流电机
额定功率的 2～10％ 。
并励绕组和电枢电路的连接极性及电枢的转动方向 有关。在固定转动方向下，主要决定于两并联电路 的连接极性。 （3）励磁回路的总电阻必须小于临界电阻。励磁电阻过 大或发生断路时，不能自励建立(jiànlì)正常电压。当 然转 速过低，空载特性曲线变低也使两曲线的交点变 低，而无法建立(jiànlì)起正常的电压。
B 10
-
9
10
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2
3
3A
4+
8
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4
N
图1-4 电枢(diàn shū)绕组的连接 电路图
S
图1-5 电刷偏离(piānlí)几何中性线示意图
第九页，共256页。
船舶电气设备
二、直流电动机的工作(gōngzuò)原理
(a)导体ab处于N极下
(b)导体ab处于S极下
图1-6 直流电动机原理图
图1-18给出三种励磁方式的发电机的接线图。
第三十四页，共256页。
船舶电气设备
图1-16 他激、并激发电机的 外特性曲线
图1-17 复激发电机的外 特性曲线
第三十五页，共256页。
船舶电气设备
第三十六页，共256页。
船舶电气设备
第四节 直流电动机(dòngjī)的运行特性
船舶电站-船舶电气.ppt
答案:A
D．中性点不接地的三相四线制系统
例
答案:A
根据供电电源的不同。船舶电力网通常由——组成。 A．动力电网、正常照明电网、应急电网、小应急电网、弱 电网 B．照明电网、强电电网、弱电电网、应急电网 C．动力电网、强电电网、弱电电网、小应急电网 D．低压电网、弱电电网、小应急电网、强电电网
将船舶电网与陆地电网相比较，下列说法错误的是 。 A．船舶电网的电压、频率易波动 B．船舶电网的容量小 C．船舶电网的电压低 D．我国船舶电网的频率是50Hz
2.两路独立馈电线供电，特别重要负载采取 两条互相独立的馈电线供电（其中一路经应 急配电板）；
3.安装自动分级 卸载装置；
4.分段汇流排供 电。
第一节 船舶电力系统
(四)主电网与应急电网的连接方式 主电网与应急电网的连接方式：通过联络开关
（自动开关）相连，正常时为主配电板的一 部分；应急时联络开关断开，成为应急电网。
我国非电力推进的船舶的限制电压为：500V 额定电压为：400/380V； 照明限制电压为250V：额定电压为：230/220V
第一节 船舶电力系统
三、船舶电力系统的特点 1.船艇环境恶劣； 2.输电距离短，相互影响大； 3.独立系统，相对容量较小，易 受影响； 4.构成相对简单。
三防处理：防潮、防霉菌、防盐雾
第一节 船舶电力系统
一、船舶电力系统的组成 船舶电力系统——船舶上从发电、配电、输电到用电 的所有电气设备及相关设备所构成的完整的体系。
组成：船舶 电力系统由 电源、配电 装置、电力 网和负载组 成。
条形磁铁的磁感线
第一节 船舶电力系统
一、船舶电力系统的组成 电源：是将机械能、化学能转变为电能的装置， 主要有发电机组和蓄电池。 配电装置：是对电源、电力网和电力负载进行保 护、分配、转换、控制和检测的装置，主要由开 关、母线、保护电器、自动化装置、测量装置等 组成。 船艇电力网：电缆、电线总称。作为电源、配电 装置、各用电负载之间的桥梁。 负载：电能的使用装置。
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结构：
a.闭合状态
b.脱扣精状选态
c.再扣状态
10
3、操作传动装置
作用：通过自由脱扣机构使触头闭合或断开。 过程：①.合闸前：使储能弹簧储能，自由脱
扣机构在“再扣”位置； ②.合闸时：利用储能弹簧释放能量快
速合闸； 目的：合闸时不让主触头抖动，否则主触头将熔粘。 分类：手柄式、连杆式、电磁式、电动式。
作传动装置之间的联系机构）。
功能： ①操作：将合闸操作传递给触头系统。 ②维持：合闸后维持接通的位置。 ③保护：能自由脱扣。
精选
9
采用四连杆机构工作原理： a图正常闭合, b图分闸，c图为准备合闸位置。即分 闸后不能合闸，要合闸须经“再扣”才能合闸（图 c ）。 当保护动作时，顶杆使四连杆刚性结构破坏，脱扣。 再扣时即可合闸。
万能式空气断路器是一种带有保护装置的开 关电器。既是开关电器，又是保护电器。
绝缘介质：是空气。
精选
3
万能式空气断路器
精选
4
组成框图：
1.触头系统； 2.灭弧装置；3.自由脱扣机构；
4.操作传动装置； 5.保护精选元件。
5
结构原理图：
1.触头系统； 2.灭弧装置；3.自由脱扣机构；
4.操作传动装置； 5.保护精选元件。
精选
15
失压脱扣器： 由瞬时动作的电压 继电器组成，为避 免误动作，也可延 时（1～3s）。
分励脱扣器： 用于远距离控制自 动开关跳开。有些 空气断路器还具有 其它保护功能，如： 漏电、逆功率等。
注：将逆功继电器或逆序继电器的常闭触头与失压线圈串
联，可实现逆功率和逆序保护精选。
16
短路、过载、失压、 欠压等保护，都通过 自由脱扣器使开关跳 闸。
注：无论哪一种操作方式，合闸前都必须先将储能弹 簧储能，使自由脱扣器处于“再扣”状态，然后利 用储能弹簧释放能量实现合闸。
精选
11
二、发电机主开关的基本动作原理：
万能式自动空气断路器设有电流脱扣器、失 压脱扣器、分励脱扣器，通过它们对自由 脱扣机构的作用，实现对主电路的短路、 过载、失压、欠压等保护，及遥控分励操 作。
2.除了主触头、副触头和弧触头外，还有小容量的辅
助触头，用于控制其它电路。
精选
7
• 灭弧装置 • 采用磁钢片制成的灭弧栅灭弧。 • 原理：利用电磁力将电弧吸入栅片，拉长、分割
成小段和阴极效应（见图2讲）使电弧熄灭。
精选
8
2、自由脱扣机构
作用：使触头保持完好闭合，或迅速断开。 （采用四连杆机构－是反映触头系统和操
1、手动合闸：靠人力操作使合闸弹簧储能完 成迅速合闸。
只限容量小（200A以下）的断路器的操作。
精选
12
2、电磁或电动合闸：
DW-94电动合闸原理：P156
精选
13
电磁合闸：DW-95/98； AH
KM－合闸电磁铁线圈
DW-98
精选
AH型
14
3、保护元件
短路、过载、失压、 欠压等保护，都通 过自由脱扣器使开 关跳闸。 过流脱扣器：实现 短路、过载保护。 有反时限、定时限、 和瞬时等动作特性。 反时限和定时限都 需延时，有：机械 式（钟表机构）、 RC充放电回路等。
三、主开关常见故障与检修精P选检修：P157 1、发电机主开关不能合闸 2、主开关合闸后电网无电压 3、主开关合闸使用过程中跳闸
• 作业：
• 阅读： P154 ～P158 • 习题：1485～1505
精选
18
过流脱扣器：实 现短路、过载保护。 有反时限、定时限、 和瞬时等动作特性。
反时限和定时限 都需延时，有：机械 式（钟表机构）、RC 充放电回路等。
失压脱扣器：由瞬时动作的电压继 电器组成，为避免误动作，也可延时 （1～3s）。
分励脱扣器：用于远距离控制自动 开关跳开。有些空气断路器还具有其它 保护功能，如：漏电、逆功率等。
§7.4 发电机主开关
• 教学要求： 熟悉发电机主开关的基本结构及功能，
理解主开关的基本功能和动作原理。
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发电机主开关是发电机投入电网的接入部件。
精选
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一、发电机主开关的基本功能和结构
发电机主开关较多采用万能式空气断路器。
正常运行时，主开关作为接通和断开主电路 的开关电器。
非正常运行情况(过载、电网短路、发电机欠 压等)，它能自动从电网上断开发电机。
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1、触头和灭弧系统
触头：每一相触头由三对并联。主要有主触头、副触
头和弧触头。—— 但符号只画一个。
主触头：承担工作电流；弧触头：承受机械冲击
和电弧；副触头：过渡。
通断顺序：
通电时：弧触头→副触头→主触头；
断电时：主触头→副触头→弧触头。
说明： 1.主触头、副触头和弧触头动作时间有所区别，但大
部分时间内状态是相同的。
a.闭合状态
b.脱扣精状选态
c.再扣状态
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3、操作传动装置
作用：通过自由脱扣机构使触头闭合或断开。 过程：①.合闸前：使储能弹簧储能，自由脱
扣机构在“再扣”位置； ②.合闸时：利用储能弹簧释放能量快
速合闸； 目的：合闸时不让主触头抖动，否则主触头将熔粘。 分类：手柄式、连杆式、电磁式、电动式。
作传动装置之间的联系机构）。
功能： ①操作：将合闸操作传递给触头系统。 ②维持：合闸后维持接通的位置。 ③保护：能自由脱扣。
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采用四连杆机构工作原理： a图正常闭合, b图分闸，c图为准备合闸位置。即分 闸后不能合闸，要合闸须经“再扣”才能合闸（图 c ）。 当保护动作时，顶杆使四连杆刚性结构破坏，脱扣。 再扣时即可合闸。
万能式空气断路器是一种带有保护装置的开 关电器。既是开关电器，又是保护电器。
绝缘介质：是空气。
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3
万能式空气断路器
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组成框图：
1.触头系统； 2.灭弧装置；3.自由脱扣机构；
4.操作传动装置； 5.保护精选元件。
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结构原理图：
1.触头系统； 2.灭弧装置；3.自由脱扣机构；
4.操作传动装置； 5.保护精选元件。
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失压脱扣器： 由瞬时动作的电压 继电器组成，为避 免误动作，也可延 时（1～3s）。
分励脱扣器： 用于远距离控制自 动开关跳开。有些 空气断路器还具有 其它保护功能，如： 漏电、逆功率等。
注：将逆功继电器或逆序继电器的常闭触头与失压线圈串
联，可实现逆功率和逆序保护精选。
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短路、过载、失压、 欠压等保护，都通过 自由脱扣器使开关跳 闸。
注：无论哪一种操作方式，合闸前都必须先将储能弹 簧储能，使自由脱扣器处于“再扣”状态，然后利 用储能弹簧释放能量实现合闸。
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二、发电机主开关的基本动作原理：
万能式自动空气断路器设有电流脱扣器、失 压脱扣器、分励脱扣器，通过它们对自由 脱扣机构的作用，实现对主电路的短路、 过载、失压、欠压等保护，及遥控分励操 作。
2.除了主触头、副触头和弧触头外，还有小容量的辅
助触头，用于控制其它电路。
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• 灭弧装置 • 采用磁钢片制成的灭弧栅灭弧。 • 原理：利用电磁力将电弧吸入栅片，拉长、分割
成小段和阴极效应（见图2讲）使电弧熄灭。
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2、自由脱扣机构
作用：使触头保持完好闭合，或迅速断开。 （采用四连杆机构－是反映触头系统和操
1、手动合闸：靠人力操作使合闸弹簧储能完 成迅速合闸。
只限容量小（200A以下）的断路器的操作。
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2、电磁或电动合闸：
DW-94电动合闸原理：P156
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电磁合闸：DW-95/98； AH
KM－合闸电磁铁线圈
DW-98
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AH型
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3、保护元件
短路、过载、失压、 欠压等保护，都通 过自由脱扣器使开 关跳闸。 过流脱扣器：实现 短路、过载保护。 有反时限、定时限、 和瞬时等动作特性。 反时限和定时限都 需延时，有：机械 式（钟表机构）、 RC充放电回路等。
三、主开关常见故障与检修精P选检修：P157 1、发电机主开关不能合闸 2、主开关合闸后电网无电压 3、主开关合闸使用过程中跳闸
• 作业：
• 阅读： P154 ～P158 • 习题：1485～1505
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过流脱扣器：实 现短路、过载保护。 有反时限、定时限、 和瞬时等动作特性。
反时限和定时限 都需延时，有：机械 式（钟表机构）、RC 充放电回路等。
失压脱扣器：由瞬时动作的电压继 电器组成，为避免误动作，也可延时 （1～3s）。
分励脱扣器：用于远距离控制自动 开关跳开。有些空气断路器还具有其它 保护功能，如：漏电、逆功率等。
§7.4 发电机主开关
• 教学要求： 熟悉发电机主开关的基本结构及功能，
理解主开关的基本功能和动作原理。
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1
发电机主开关是发电机投入电网的接入部件。
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一、发电机主开关的基本功能和结构
发电机主开关较多采用万能式空气断路器。
正常运行时，主开关作为接通和断开主电路 的开关电器。
非正常运行情况(过载、电网短路、发电机欠 压等)，它能自动从电网上断开发电机。
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1、触头和灭弧系统
触头：每一相触头由三对并联。主要有主触头、副触
头和弧触头。—— 但符号只画一个。
主触头：承担工作电流；弧触头：承受机械冲击
和电弧；副触头：过渡。
通断顺序：
通电时：弧触头→副触头→主触头；
断电时：主触头→副触头→弧触头。
说明： 1.主触头、副触头和弧触头动作时间有所区别，但大
部分时间内状态是相同的。