第4章发电厂和变电站之开关电器(二)
第四章-电气主接线及设计
发电厂母线
变电所母线
S
单回弱联
S
双回强联
环网强联
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第四章 电气主接线及设计
(2)负荷的性质 主接线的可靠性应考虑发电厂和变电所的运行方
式（指带基荷或腰荷或峰荷）及负荷的性质（负荷的 类别） (3)设备制造水平
1)构成主接线的一次设备及其控制、保护他的二 次设备的制造水平可靠性决定主接线的可靠性。
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第四章 电气主接线及设计
方式 3）扩建方便性。具有初期—终期—扩建的灵活方 便性。 3.经济性 1）投资省 设备少且廉价（接线简单且选用轻型断 路器）。 2）占地面积少 一次设计，分期投资,尽快发展经济 效益。 3）电能损耗少 合理选择变压器的容量和台数，避免 两次变压。 正确处理可靠性和经济性的矛盾 一般在满足可靠
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第四章 电气主接线及设计
三、电气主接线的设计程序
1.对原始资料分析
发电厂类型、设计容量、单机容量
1）工程情况 及台数、最大负荷利用小时数、可
能的运行方式
2）电力系统情况
Байду номын сангаас
电力系统近远期规划、发电厂或变电 站在电力系统中的位置和作用、本期 工程与电力系统的连接方式及各级电 压中性点接地方式等
或变电站 主接线的基本知识 1. 主接线一般采用单线图:
隔离开关 隔离开关（带接地刀闸） 断路器 线路
电缆
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第四章 电气主接线及设计
2. 主接线图中常用的元件
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第四章 电气主接线及设计
本节主要讨论：典型的基本接线形式、特点以及断路器和 隔离开关的操作。
发电厂电气部分第四章1
母线起汇集和分配电能的作用。每一条进出线回路都组成一 个接线单元，每个接线单元都与母线相连，可分为：不分段 单母线和单母线分段接线
是电力系统特别是大型发电厂、变电站高、中压电压等级普 遍采用的接线形式。
1、单母线接线（无分段）
L1
L2
（1）结构特征：只有一组母 QE 线，接在母线上的所有电 源和出线回路，都经过开 关电器连接在该母线上并 列运行；
a)旁路母线的作用： 检修任一进出线断路器时，不中断对该回路的供电； b)缺点 配电装置占地面积增大，增加了断路器和隔离开关数量，接线复
Байду номын сангаас
电气主接线设计的步骤： ① 对原始资料的分析：包括工程情况、电力系统情况、负荷情况、
环境条件、设备供货情况； ② 主接线方案的拟定和选择； ③ 短路电流计算和主要电气设备选择； ④ 绘制电气主接线图； ⑤ 编制工程概算。
四、电气主接线的设计依据 电气主接线的设计依据是设计任务书，主要包括以下内容：
短路电流；一次设计，分期投资建设、投产 占地面积小：主接线方案应尽量节约配电装置占地和节省构架、
导线、绝缘子及安装费用。 电能损失小：合理选择主变压器的种类、容量、台数等 ，避免
两次变压而增加电能损失。
第二节 电气主接线的设计原则和设计流程
一、电气主接线的设计概述 电气主接线是发电厂、变电所电气设计的首要部分，
建设的方针、政策、技术规定、标准为准绳，结合工程实际情况， 在保证供电可靠、运行灵活、维护方便等基本要求下，力争节约 投资，降低造价，并尽可能采用先进技术，坚持供电可靠、技术 先进、安全使用、经济美观的原则。
三、电气主接线的设计程序 主接线的设计伴随着发电厂或变电所的整体设计，即按照工程基
供用电设备教学资料 第4章_开关电器-4
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第四章 开关电器 4
第六节 熔断器
二、熔断器的分类及型号
1、按电压等级可分为高压和低压两类； 2、按有无填料可分为有填充料式和无填充料式； 3、按结构形式可分为螺旋式、插入式、管式以及开敞式、
半封闭式和封闭式等；
4、按动作性能分为固定式和自动跌开式； 5、按工作特性分为有限流作用和无限流作用； 6、按使用环境可分为户内式和户外式； 7、按熔体的更换情况可分为易拆换式和不易拆换式等。
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第四章 开关电器 11
第六节 熔断器
熔断器工作包括以下四个物理过程： （1）流过过载或短路电流时，熔体发热以至熔化；
（2）熔断体气化，电路开断；
（3）电路断开后的间隙又被击穿，产生电弧；
（4）电弧熄灭，熔断器的切断能力决定于最后一个
过程。
熔断器的动作时间为上述四个过程的时间总和。
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第四章 开关电器 15
第六节 熔断器
例：RW4—10/50型， 即指额定电流50A、额定电压10kV、户外4型高压熔断器。
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第四章 开关电器 7
第六节 熔断器
• 三、熔断器的结构原理
熔断器主要由金属熔体、支持熔体的触头和外壳
（熔管）组成。
其工作原理是：金属熔体是一个易于熔断的导体，
在正常工作情况下，由于电流较小，通过熔体时的温度
材料的熔点较低而电阻率较大，所制成的熔体截 面也较大，这样，在熔化时将产生大量的金属蒸 气，使电弧不易熄灭。 所以这类熔体只能应用在500V及以下的低压熔断 器中。
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第四章 开关电器 9
第六节 熔断器
在高压熔断器中，熔体往往采用铜、银等，这些材料的熔 点较高，电阻率较低，所制成的熔体截面可较小，有利于 电弧的熄灭。但这些材料的缺点是在小而持续时间长的过 负荷时，熔体不易熔断，结果使熔断器损坏。
发电厂电气部分PPT课件
（2）高压发电厂，其蒸汽压力一般为9.9MPa、温度为540℃的发电厂， 单机功率小于100MW
1.节能减排，世纪之约 2.做好电力规划，加强电网建设
3.电力工业现代化
4.联合电力系统
净煤发电技术
8.绿色能源的开发和利用
8
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发电厂电气部分
第二节 发电厂类型
一、电能与发电厂
电能是由一次能源经加工转换而成的能源，称为二次能源。
电能与其他形式的能源相比，其特点有：
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发电厂电气部分
第八章 发电厂和变电站的控制与信号 第九章 同步发电机的运行 第十章 电力变压器的运行
628～674 675～710 711～791
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发电厂电气部分
第一章 概述
第一节 电力工业发展概况
一、我国电力工业发展简况
1882年7月26日，上海电气公司在上海成立，安装了一台以蒸汽机带动的直流发电 机，并正式发电，从电厂到外滩沿街架线，供给照明用电，这是我国的第一座火电厂 。这与世界上第一座火电厂——于1875年建成的法国巴黎火车站电厂相距仅7年，与美 国的第一座火电厂——旧金山实验电厂相距3年，与英国的第一座火电厂——伦敦霍尔 蓬电厂同年建成，说明当年我国电力建设和世界强国差距并不大。
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发电厂将各种一次能源转变成电能的工厂。 按一次能源的不同发电厂分为： （1）火力发电厂 （2）水力发电厂
（3）核能发电厂 （4）风力发电厂 （5）地热发电厂 （6）太阳能发电厂 （7） 潮汐发电厂
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发电厂电气部分
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名词解释
名词解释（按章整理）第一章概述1、发电厂：把各种一次能源（如燃料的化学能、水能、风能等）转化成电能的工厂。
发电厂所产生的电能，一般还要由升压变压器升压，经高压输电线输送，再由变电站降压，才能供给各种不同用户使用。
2、火力发电厂：以煤炭、石油或天然气为燃料的发电厂称为火力发电厂3、供热式发电厂：汽轮机中一部分作过功的蒸汽、在中间段被抽出来供给热用户使用的发电厂。
4、水力发电厂：把水的位能和动能转变为电能的工厂。
5、坝后式水电厂：指水电厂的厂房建在坝的后面，全部水头压力由坝体承受，水库的水由压力水管引入厂内推动水轮发电机组发电。
6、河床式水电厂：指水电厂的厂房和挡水堤坝连成一体，厂房也起挡水作用。
7、引水式水电厂：这种水电厂建筑在山区水流湍急的河道上或河床坡度陡峭的地段，由引水渠道提供水头，且一般不需要修筑堤坝，只修低堰即可。
8、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、输、配电的的枢纽，其电压最高，容量最大，是电力系统的最上层变电站。
9、区域变电站：对一个大区域供电。
高压进线来自枢纽变电站或附近的大型发电厂，中、低压对多个小区域负荷供电。
是电力系统的中层变电站。
10、配电变电站：对一个小区域或较大容量的工厂供电，是电力系统最下层的变电站。
第二章开关电器1、碰撞游离：电子在电场力的作用下，向阳极作加速运动，并碰撞弧隙中的中性质点（如气体原子、分子），由于电子的运动速度很高，其动能大于中性质点的游离能，将中性质点撞击成正离子和自由电子，这种游离称为碰撞游离。
2、复合：带有异性电荷的质点相遇而结合成中性质点的现象。
3、间接复合：电子碰撞中性质点时，一个电子可能先附着在中性质点上形成负离子，其速度大大减慢，然后与正离子复合，形成两个中性质点。
4、表面复合：在金属表面进行的复合。
5、扩散：电弧中的电子和正离子，从浓度高的空间向浓度低的介质周围移动的现象。
发电厂及变电站电气部分第二次作业题及答案.doc
第2次作业一、多项选择题（本大题共60分，共20小题，每小题3分）1.枢纽变电所的特点有（）。
A.电压等级高；B.传输容量大；C.负荷小；D.停电影响范围大；2.下列选项中属于单母线接线优点的是（）。
A.便于扩建；B.可靠性高；C.接线简单；D.投资少；3.发热对电气设备会产生哪些影响？（）A.使运行电流增大；B.使金属材料的机械强度下降；C.使导体接触部分的接触电阻增加；D.使绝缘材料的绝缘性能降低；4.关于母线的作用，下面正确的是（）。
A.将母线分段的目的是提高供电可靠性；B.加旁路母线的目的是在检修时不中断回路供电；C.母线的作用是汇集与分配电能；D.母线中电流一般比较小；5.对于圆管形导体，吸收太阳辐射能量的多少和下列哪个选项有关（）。
A. 太阳辐射功率密度；B.导体的吸收率；C.导体的比热容；D.导体直径；6.下面属于一次设备的是（）。
A.发电机；B.电流互感器；C.通讯光纤；D.断路器；7.关于厂用电备用电源的说法，正确的是（）。
A.厂用电备用电源的备用方式分明备用和暗备用；B.当单机容量大于200MW时，需设置厂用启动电源；C.厂用备用电源是厂用电的一种；D.厂用备用电源对可靠性要求不高；8.厂用电各级电压母线按锅炉分段的接线方式有何优点（）。
A.若某一段母线发生故障，只影响其对应的一台锅炉的运行，使事故影响范围局限在一机一炉；B.厂用电系统发生短路时，短路电流较小，有利于电气设备的选择；C.能保证电压波动在可接受的范围内；D.将同一机炉的厂用电负荷接在同一段母线上，便于运行管理和安排检修；9.根据电气设备和母线布置特点，室外配电装置通常分为（）。
A.中型配电装置；B.低型配电装置；C.高型配电装置；D.半高型配电装置；10.为提高导体的载流量，应采取措施是（）。
A.采用电阻率较小的材料，如铝、铝合金等；B.改变导体的形状，增加导体散热表面积；C.导体布置采用散热效果最佳的方式；D.采用电磁屏蔽，进而降低导体发热；11.以下哪些情况下可不校验热稳定或动稳定（）。
发电厂的电气部分-PPT演示文稿
（4）亚临界压力发电厂，其蒸汽压力一般为16.77MPa、温度为540 /540℃ 的发电厂，单机功率为300MW直至1000MW不等；
发电厂电气部分
（5）超临界压力发电厂，其蒸汽压力大于22.11MPa、温度为550/550℃的 发电厂，机组功率为600MW、800MW及以上；
发电厂电气部分
燃烧系统包括如下子系统：
（1）运煤系统。 （2）磨煤系统。 （3）燃烧系统。
（4）风烟系统。 （5）灰渣系统。
2. 汽水系统
火电厂的汽水系统由锅炉、汽轮机、凝汽器、除氧器、加热器等设备及管道构成 ，包括给水系统、循环水系统和补充给水系统，如图1-3所示。
发电厂电气部分
图1-3 火电厂汽水系统流程示意图
发电厂电气部分
从1882年7月上海第一台发电机组发电开始到1949年新中国成立，在60多年中经历 了辛亥革命、土地革命、抗日战争和解放战争，这时期电力工业发展迟缓，全国发电 设备的总装机容量184.86万kW（当时占世界第21位），年发电量仅43.1亿kW·h（当时 占世界第25位），人均年占有发电量不足10kW·h。
发电厂电气部分
目录
第一章 概述 第二章 载流导体的发热和电动力 第三章 灭弧原理及主要开关电器 第四章 电气主接线及设计 第五章 厂用电接线及设计 第六章 导体和电气设备的原理与选择 第七章 配电装置
5～71 72～126 127～215 216～357 358～470 471～576 577～627
1972年建成了我国第一条超高压330kV输电线路，由甘肃刘家峡水电厂到陕西关 中地区。 2005年9月，我国第一个超高压750kV输变电工程（官厅至兰州东）正式投入 运行，这是我国电力工业发展史上一个新的里程碑。 2006年8月19日，我国特高压试 验示范工程1000kV晋东南—南阳—荆门工程正式奠基。
(完整版)发电厂电气部分(第五版)苗世洪课件
发电厂电气部分
(三) 抽水蓄能电厂 1.工作原理
抽水蓄能电厂是以一定水量作为能量载体，通过能量转换向电力系统提供电能。 图1-9 抽水蓄能电厂示意图
2.抽水蓄能电厂在电力系统中的作用
（1）调峰。 （2）填谷。 （3）事故备用。 （4）调频。 （5）调相。 （6）黑启动。 （7）蓄能。
发电厂电气部分
（6）超超临界压力发电厂，其蒸汽压力为26.25MPa、温度为600/600℃的 发电厂，机组功率为1000MW及以上； 按输出能源分 （1）凝汽式发电厂，即只向外供应电能的发电厂，其效率较低，只有30%~40% 。 （2）热电厂，即同时向外供应电能和热能的电厂，其效率较高，可达60%~70% 。
1.节能减排，世纪之约 2.做好电力规划，加强电网建设
3.电力工业现代化
4.联合电力系统
5.电力市场
6.IT技术
7.洁净煤发电技术
8.绿色能源的开发和利用
发电厂电气部分
第二节 发电厂类型
一、电能与发电厂
电能是由一次能源经加工转换而成的能源，称为二次能源。 电能与其他形式的能源相比，其特点有： （1）电能可以大规模生产和远距离输送
发电厂电气部分
第八章 发电厂和变电站的控制与信号 第九章 同步发电机的运行 第十章 电力变压器的运行
628～674 675～710 711～791
发电厂电气部分
第一章 概述
第一节 电力工业发展概况
一、我国电力工业发展简况
1882年7月26日，上海电气公司在上海成立，安装了一台以蒸汽机带动的直流发电 机，并正式发电，从电厂到外滩沿街架线，供给照明用电，这是我国的第一座火电厂 。这与世界上第一座火电厂——于1875年建成的法国巴黎火车站电厂相距仅7年，与美 国的第一座火电厂——旧金山实验电厂相距3年，与英国的第一座火电厂——伦敦霍尔 蓬电厂同年建成，说明当年我国电力建设和世界强国差距并不大。
【学习课件】第四章电气主接线及设计
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2、以国家经济建设的方针、政策、技术规定、 标准为准绳。`国家建设的方针、政策、技 术规范和标准是根据电力工业的技术特点、 结合国家实际情况而制定的，它是科学、技 术条理化的总结，是长期生产实践的结晶， 设计中必须严格遵循，特别应贯彻执行资源 综合利用、保护环境、节约能源和水源、节 约用地、提高综合经济效益和促进技术进步 的方针。
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二、灵活性
1、调度灵活、操作方便。 2、检修安全。 3、扩建方便。
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三、经济性
1、投资省。 2、年运行费小。 3、占地面积小。 4、在可能的情况下，应采取一次设计，分
期投资、投产，尽快发挥经济效益。
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4.1.2电气主接线设计的原则
1、以设计任务书为依据。
3、结合工程实际情况，使主接线满足可靠性、 灵活性、经济性和先进性要求。
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4.1.3电气主接线的设计程序
可行性研究阶段
初步设计阶段
技术设计阶段
施工设计阶段
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设计步骤和内容：
1、对原始资料分析
发电厂类型
（1）工程 情况
设计规划容量（近期、远景）
单机容量及台数
最大负荷利用小时数 及可能的运行方式
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缺点：有母线的接线形式使用的开关 电器较多，配电装置占地面积较大， 投资较大，母线故障或检修时影响范 围较大。
适用范围：进出线较多（一般超过4回） 并且有扩建和发展可能的发电厂和变 电所。
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无汇流母线：
特点：
➢ 没有母线这一中间环节，使用的开关电 器少；
第四章发电厂作业答案
第四章发电厂作业答案标准化文件发布号：（9312-EUATWW-MWUB-WUNN-INNUL-DQQTY-隔离开关与断路器的主要区别何在在运行中，对它们的操作程序应遵循哪些重要原则答：主要区别：断路器可有载操作，触头一般在高真空中，或者在绝缘介质内，分断路器时有灭弧功能，有保护装置，故障时保护装置可使其动作分开电路；断路器一般分断和投切的负荷比较大。
隔离开关一般是无载操作，有明显的断开电路空间，开断和关合电路的部分一般没有绝缘介质，也没有高真空空间，一般都是在普通大气状态下，体积较庞大，同一电压等级和电流等级的占地面积更大。
重要原则：断路器“先断后通”；隔离开关“先通后断”4-3主母线和旁路母线各起什么作用设置专用旁路断路器和母线断路器或分段断路器兼作旁路断路器，各有什么特点检修出线断路器时，如何操作答：主母线：它的功能是当工作母线上任一台需要检修而退出运行时，由旁路开关通过旁路母线来代替退出运行的断路器，从而保持系统的供电方式不变。
旁路母线：当正常出线的的开关发生故障，需要检修时，由旁路母线带其出线。
设置专用旁路断路器的特点：没有专用旁路断路器，进出线断路器检修时，可由旁路断路器代替，通过旁路母线供电，从而对母线的运行方式没有影响。
但是设备投资和配电装置的占地面积有所增加。
设置母联断路器或分段断路器兼作旁路断路器的特点：当检修进出线断路器就要将母联断路器或者分段断路器用作旁路断路器。
双母线变成单母线运行或者单母线分裂运行，降低了供电可靠性，并且增加了进出线回路母线隔离开关的倒闸操作。
图1 单母线分段兼旁路对QF1进行检修。
已知QS1及QS2闭合状态，QFD闭合，QS3及QS4断开，其操作票为先合上隔离开关QSD，再断开断路器QFD，再断开QS2，再合上QS4，再接通QFD，对母线WP充电等待5分钟，若断路器QFD没有跳闸，则WP完好，最后再断开QF1，依次断开QS5和QS6，则可以对QF1进行检修。