杭州电子科技大学自动化学院
电气工程及自动化
发电厂电气部分 复习资料
章坚民
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第一章 绪论
第一节 发电厂和变电所的类型 第二节 发电厂和变电所电气设备简述 第三节 我国电力工业发展概况 思考题
1．电能有哪些优点？
2．我国电力工业发展概况怎样？发展方针是什么？ 3．什么是新能源发电？
4．发电厂和变电所的作用是什么？各有哪些类型？★
5．什么是一次设备？什么是二次设备？哪些设备属一次设备？哪些设备属二次设备？★ 6．什么是电气主接线？什么是配电装置？★ 7．本课程的主要目的和任务是什么？
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第二章 导体的发热、电动力及开关电器的灭弧原理
第一节 导体的发热和散热★ 第二节 导体的长期发热与载流量★ 第三节 导体的短时发热★ 第四节 大电流导体附近钢构的发热 第五节 导体短路的电动力★ 第六节 大电流封闭母线的电动力 第七节 开关电器中电弧的产生及熄灭★ 第八节 弧隙电压恢复过程分析★ 第九节 熄灭交流电弧的基本方法★
Ａ课程内容
（1）开关电器的灭弧原理
开关电器开关触头分离时产生电弧的4种原理：（1）高温阴极表面的热电子发射；（2）阴极表面处的强电场发射电子；（3）电子向正电极加速运行，撞击中心质点（分子或原子）使其释放电子，形成更多的自由电子和正离子；该现象持续发展，形成所谓的碰撞游离；（4）高温下气体分子剧烈运动，互相碰撞，产生自由电子和正离子，称为热游离。
电弧形成的物理过程。
电弧熄灭的过程：游离与去游离； 去游离： 复合： 扩散：
直流电弧的伏安特性：电导增加，电弧电压反而下降，呈现“倒数函数”。
交流电弧的伏安特性：呈现动态交变特性，燃弧段与灭弧段交替出现，电流每经半个周波要过零值一次，使电弧暂时熄灭，是熄灭交流电弧的有利时机。
介质强度：是指弧隙中介质所能承受而不被击穿的最大外加电压。
交流电弧的熄灭：在电流过零点，存在两个相互联系的过程，即电压恢复过程和介质强度恢复过程。一方面，弧隙介质强度随着去游离的加强而逐渐恢复；另一方面，弧隙电压也由熄弧电压恢复到电源电压。如果恢复电压高于介质强度，弧隙将重新被击穿，电弧重燃；反之，弧隙将不会再次被击穿，电弧就彻底被熄灭。
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断路器由于不同的间隙介质，具有不同的介质强度恢复曲线，因而用于不同的场合。
熄灭交流电弧的基本方法：
（1）采用灭弧能力强的灭弧介质
高压断路器中广泛采用以下几种灭弧介质：变压器油、压缩空气、六氟化硫、真空。 （2）利用气体或油吹动电弧 纵向吹弧：使电弧冷却并变细 横向吹弧：把电弧拉长、切断 （3）采用多断口熄弧 （4）采用并联电阻
（5）采用特殊金属材料作灭弧触头 （6）提高断路器的分离速度 （2）高压断路器
高压断路器分类1：户内、户外
分类2：油断路器、压缩空气断路器、SF6断路器、真空断路器
基本参数： 1、额定电压 2、额定电流 3、额定开断电流
4、动稳定电流（峰值） 5、热稳定电流
6、全开断时间tt = t1 + t2 7、合闸时间
8、自动重合闸性能 （3）隔离开关
隔离开关没有专门的灭弧结构，因此不能用来开断负荷电流和短路电流。需与断路器配合使用，只有当断路器开断电流后才能进行操作。 主要用途： （1）将停役的电气设备与带电的电网隔离，以确保被隔离的电气设备能安全地进行检修 （2）倒闸操作 （3）接通或开断小电流电路 隔离开关分类1：单柱式、双柱式和三柱式 2：水平旋转式、垂直旋转式、摆动式、插入式 3：户内式、户外式
4：带接地倒闸、无接地倒闸
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（4）低压开关电器
1、刀开关 2、低压熔断器 3、接触器
是一种利用电磁原理来实现低压电路的接通和断开，并作为远距离控制的一种电器。
（5）互感器
电流互感器正常运行时，不允许二次回路开路，在极端情况下可能感应数千甚至上万伏电压。电流互感器的二次绕组与测量仪表、继电器等的电流线圈串联，接近于短路状态运行。 电流互感器的误差和准确度： （1）电流误差 （2）角误差（相角差）
（3）电流互感器的准确级和10%误差曲线
电流互感器的准确等级有0.2、0.5、1、3、10、B级；B级是专门用于继电保护的电流互感器。
电压互感器正常运行时，不容许二次侧短路，因为短路后在二次回路会产生很大的短路电流，将使电压互感器烧毁。 电压互感器的误差和准确度： （1）电压误差 （2）角误差（相角差）
（3）电压互感器的准确级
我国电压互感器的准确等级分为四级，即0.2、0.5、1.0级和3级。0.2级用于实验室精密测量，0.5-1.0级用于发电厂和变电所的盘式仪表，3级用于测量仪表和某些继电保护装置。 （6）电抗器
Ｂ三基
（1）基本概念 介质强度：
是指弧隙中介质所能承受而不被击穿的最大外加电压。
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