供配電技術教案

hhhhhh供配電技術教案hhhhhh教學目標教材分析課時安排教學內容教學目標教材分析課時課型教學方法組織教學教學過程第一章供配電技術基礎知識1、掌握電能的特點以及對供配電的基本要求；2、了解發電廠、電力系統、電力網等方面的基本知識；3、掌握供配電系統的電壓以及供配電電壓的選擇、調整措施；4、理解電力系統中性點的運行方式及特點。重點：1、電能的特點以及對供配電的基本要求；2、供配電系統的電壓以及供配電電壓的選擇、電壓的調整措施。難點：1、發電廠、電力系統、電力網等方面的基本知識2、電力系統中性點的運行方式及特點。學時本章概述供電技術有關的一些知識，為學習后續章節奠定良好的基礎。本章主要簡介供電工作的意義、要求及課程任務，講述供配電系統及發電廠、電力系統基本知識、供電質量、企業供配電電壓的選擇和要求，講述用電的申請及用戶受電工程的建設要求。1.1-1.2電能及電力系統1、掌握電能的特點以及對供配電的基本要求；2、了解發電廠、電力系統、電力網等方面的基本知識；重點：電能的特點以及對供配電的基本要求；難點：發電廠、電力系統、電力網等方面的基本知識；課時新授課講授法清點人數：應到：實到：一、電能的特點及對供配電的要求1、國內外供配電技術的發展及電能的特點（1）易于能量轉換；（2）易于遠距離傳輸；（3）易于調整和控制；（4）電能耗費低2、對供配電的基本要求供配電技術是研究電力的供應和分配問題。電力是現代工業生產的主要能源和動力，做好供配電工作，是保證企業生產的正常進行和實現工業現代化的重要基礎措施。hhhhhh供配電工作要為工業生產和國民經濟服務，搞好安全用電、節約用電、計劃用電（合稱“三電”）工作，為滿足供配電工作，必須達到以下要求：（1）安全（2）可靠（3）優質（4）經濟二、電力系統的組成（二次能源）（一）電力的生產和輸送過程（發電廠、升壓變電站、高壓輸電網、區域變電站、高壓配電網和電能用戶）從發電廠到用戶的送電過程（二）電力系統、電力網及動力系統的概念通過各級電壓的電力線路，將發電廠、變電所和電力用戶連接起來的一個發電、輸電、變電、配電和用電的整體，稱為“電力系統”。發電廠與電力用戶之間的輸電、變電和配電的整體，包括所有變電所、各級電壓線路，稱為“電力網”或“電網”。輸電網，配電網110KV。電力系統加上發電廠的動力部分及熱能系統和熱能用戶，稱為“動力系統”。（三）電力系統的結構電網：地方電力網<35kv、區域電力網:110-220kv,超高壓輸電網-330kv。變電站：升壓變電站和降壓變電站。電力系統額定電壓：<100v，蓄電池和安全照明。100V<u<1000V,工業和民用電器設備。1000V以上，高壓電氣設備。（四）電力生產的特點（1）有機的整體。（2）動態平衡的相對穩定。（3）隨機變化，實時調整。三、發電廠和變電站類型電能屬于二次能源，一次能源包括煤炭、石油、天然氣等。（一）發電廠按其利用的能源不同，分為水力發電廠、火力發電廠、核能發電廠以及風力、地熱、太陽能和潮汐能發電廠等類型。hhhhhh課堂小結布置作業課后小結1、水力發電廠水電站的發電容量與水電站所在地點上下游的水位差（通稱“水頭”或“落差”）和流過水輪機的水流量的乘積成正比，因此建造水電站，必須用人工的辦法來提高水位，通常水力發電廠有“壩后式水電站”、“引水式水電站”和“混合式水電站”。2、火力發電站“火電廠”利用燃料（煤、天然氣、石油等）的化學能來生產電能。我國的火電廠以燃煤為主。為了提高燃煤效率，現代火電廠都把煤塊粉碎成煤粉，用鼓風機吹入鍋爐的爐膛內充分燃燒，將鍋爐內的水燒成高溫高壓的蒸汽，推動氣輪機轉動，帶動與它聯軸的發電機旋轉發電。凝氣式電廠和熱電廠（電能、蒸汽和熱水）。3、核能發電廠核能發電廠又稱“原子能發電廠”簡稱“核電站”，它是利用原子核的裂變能來生產電能的工廠，其生產過程與火電廠基本相同，只是以核反應堆代替了燃煤鍋爐。（二）變電站類型樞紐變電站（330-500KV）、地區重要變電站(220-330KV)和一般變電站110KV。本次課講述了電能的特點以及對供配電的基本要求以及發電廠、電力系統、電力網等方面的基本知識；思考與習題1、2、3本章是對電能的基本了解，了解發電廠、電力系統、電力網等。理解電力系統中性點運行方式，掌握電能特點及其供配電要求，本章是概念論述，重在理論聯系實際，舉例說明，帶領學生現場參觀實習教學效果更好。hhhhhh教學目標教材分析課時課型教學方法組織教學教學過程1.3電力系統的中性點運行方式1、理解電力系統中性點的運行方式及特點。重點：電力系統中性點的運行方式及特點。課時新授課講授法清點人數：應到：實到：我國電力系統中電源的中性點有三種運行方式：一種是中性點不接地；一種是中性點經阻抗接地；另一種是中性點直接接地。前兩種系統又稱為“小接地電流的電力系統”，后一種系統稱為“大接地電流的電力系統”。1、中性點直接接地的電力系統中性點直接接地的電力系統發生單相接地時即形成單相接地短路。單相短路電流比線路正常負荷電流大得多，對系統危害很大。因此這種系統中裝設的短路保護裝置動作，切斷線路，切除接地故障部分，使系統的其他部分恢復正常運行。110KV及以上的電力系統通常都采取中性點直接接地的運行方式。在低壓配電系統中，三相四線制的TN系統和TT系統也都采取中性點直接接地方式。2、中性點不接地的電力系統中性點不接地的電力系統中三相交流的相序代號統一采用A、B、C。系統正常運行時，三個相的相電壓hhhhhh課堂小結課后小結、、是對稱的，三個相的對地電容電流也是對稱的。這時三個相的對地電容電流的相量和為零因此沒有電流在地中流過。各相對地電壓均為相電壓。當系統發生單相接地故障時，假設C相接地，這時C相對地電壓為零，而A相對地電壓，B相對地電壓，由此可見，C相接地時，完好的A、B兩相對地電壓均由原來的相電壓升高到線電壓，即升高為原對地電壓的倍。3、中性點經消弧線圈接地的電力系統單相接地電容電流IC大于一定值時電力系統中性點就應改為經消弧線圈接地的運行方式。hhhhhh教學目標教材分析課時課型教學方法組織教學教學過程1.4電力系統的供電質量及改進措施1、掌握供配電系統的電壓以及供配間電壓的選擇、電壓的調整措施；2、理解電力系統中性點的運行方式及特點。重點：供配電系統的電壓以及供配間電壓的選擇、電壓的調整措施；難點：電力系統中性點的運行方式及特點。課時新授課講授法清點人數：應到：實到：用戶對供電質量的基本要求1、安全性2、可靠性3、優質性4、經濟性指標（一）、供電質量概述供電質量包括電能質量和供電可靠性兩方面。電能質量是指電壓、頻率和波形的質量。電能質量的主要指標有：頻率偏差、電壓偏差、電壓波動和閃變、高次諧波（電壓波形畸變）及三相電壓不平衡度等。供電可靠性可用供電企業對用戶全年供電小時數與全年總小時數（8760h）的百分比來衡量，也可用全年的停電次數及停電持續時間來衡量。《供電營業規則》規定：供電企業應不斷改善供電可靠性，減少設備檢修和電力系統事故對用戶的停電次數及每次停電持續時間。供電設備計劃檢修時，對35KV及以上電壓供電的用戶的停電次數，每年不應超過1次；對10KV供電的用戶，每年不應超過3次。（二）、供電頻率、頻率偏差及其改善措施1、供電頻率及其允許偏差（f是發電廠調節發電機的轉速，供配電系統中，f不可調節）hhhhhh《供電營業規則》規定：供電企業供電的額定頻率為交流50HZ。在電力系統正常狀況下，供電頻率的允許偏差為：電網裝機容量在300萬千瓦及以上的，為+0.2HZ；電網裝機容量在300萬千瓦以下的，為+0.5HZ。在電力系統非正常狀況下，供電頻率的允許偏差不應超過+1.0HZ。（三）、供電電壓、電壓偏差及其調整措施1、供電電網和電力設備的額定電壓1）電網額定電壓電網（線路）的額定電壓（標稱電壓）等級是國家根據國民經濟的發展需要和電力工業的發展水平，經全面技術經濟分析后確定的，它是確定其他電力設備額定電壓的基本依據。2）用電設備額定電壓由于用電設備運行時要在線路中產生電壓損耗，因而造成線路上各點的電壓略有不同，如下圖的虛線所示。3）發電機額定電壓由于電力線路一般允許的電壓偏差為+5%，即整個線路允許有10%的電壓損耗，因此為維持線路首端電壓與末端電壓的平均值在額定值，處于線路首端的發電機額定電壓應高于電網額定電壓5%，如下圖所示。2、電壓偏差及其允許值1）電壓偏差的定義：2）電壓偏差允許值GB50052—1995《供配電系統設計規范》規定：正常運行情況下，用電設備端子處的電壓偏差允許值（以UN的百分值表示）符合下列要求：（1）電動機：規定為+5%（2）照明：在一般工作場所為+5%；對于遠離變電所的小面積一般工作場所難以滿足上述要求時，可為+5%、-10%；應急照明、道路照明和警衛照明等為+5%、-10%。3提高電能質量的措施hhhhhh電力設備也只有在額定電壓下運行才能獲得最佳的經濟效果。（1）采用無功功率補償裝置（2）降低系統阻抗：在技術經濟合理時，減少系統的變壓級數，增大線路導線截面，或以電纜取代架空線，都能有效的降低系統阻抗，減少電壓降，從而縮小電壓偏差的范圍。（3）正確選擇變壓器的電壓分接頭或采用有載調壓變壓器。（4）盡量使三相負荷平衡（5）調整同步電機的勵磁電流，超前或滯后運行，產生超前或滯后的無功功率，改善系統的功率因數和調整電壓偏差。（6）采用電抗值最小的高低壓配電線路方案。工礦企業抑制電壓波動措施：（1）負荷大的設備，專用線路或變壓器單獨供電。（2）較少系統阻抗。（3）變配電站配電線路出口加裝限流電抗器，限制故障時的短路電流。（4）大型感應電動機進行補償。（5）低壓供配電系統中采用電力穩壓器穩壓。1.5工廠供配電系統的構成工廠供配電系統：進入企業到分配到所有用電設備終端的整個電路。包括：工廠總降壓變電站、高壓配電線路、車間變配電站、低壓配電線路及用電設備。一、工廠供配電系統的負荷及對供電電源的要求

電力負荷，既可指用電設備或用電單位（用戶），也可指用電設備或用電單位所耗用的電功率或電流。（一）電力負荷的分級

1.一級負荷

2.二級負荷

3.三級負荷（二）各級電力負荷對供電電源的要求1.一級負荷對供電電源的要求一級負荷屬重要負荷，應有兩個獨立電源供電；當一個電源發生故障時，另一個電源不應同時受到損壞。hhhhhh一級負荷中特別重要的負荷，除由兩個電源供電外，尚應增設應急電源，并嚴禁將其它負荷接入應急供電系統中。可作為應急電源的電源有：

①獨立于正常電源的發電機組；

②供電網絡中獨立于正常電源的專用饋電線路；③蓄電池；

④干電池。2.二級負荷對供電電源的要求二級負荷也屬重要負荷但其重要程度次于一級負荷。二級負荷宜由兩回線路供電，供電變壓器一般也應有兩臺。在負荷較小或地區供電條件困難時，二級負荷可由一回6kV及以上專用的架空線路或電纜供電。當采用架空線時，可為一回架空線供電；當采用電纜線路時，應采用兩根電纜組成的線路供電，其每根電纜應能承受100%二級負荷。3.三級負荷對供電電源的要求三級負荷屬不重要負荷，對供電電源無特殊要求。二、工廠供配電系統設備組成。組成：電力變壓器、配電裝置、保護裝置、操作機構、測量儀表及附屬設備。電力變壓器：配電裝置作用：接受和分配電能，配電裝置包括：母線、開關、斷路器、操作機構、測量裝置和儀用互感器。三、電力負荷的類別電力負荷按用途分，有照明負荷和動力負荷，前者為單相負荷，在三相系統中很難三相平衡；后者一般可視為三相平衡負荷。按行業分，有工業負荷、非工業負荷和居民生活負荷等。四、工廠供配電系統布置系統設備：開關設備、互感器、避雷器、熔斷器、；連接母線。戶內式變配電站：高壓配電室、變壓器室、低壓配電室。高壓電容器室和值班室。hhhhhh課堂小結課后小結教學目標教材分析課時課型教學方法組織教學教學過程戶外配電裝置：供配電裝置和各設備間距離的要求第二章供配電系統一次設備1、理解企業供配電系統高低壓一次設備；2、理解低壓配電屏和組合式成套變電站；3、掌握電力變壓器的結構。重、難點：1、理解企業供配電系統高低壓一次設備；學時新授課講授法清點人數：應到：實到：本章首先講述企業交配電所主的基本要求及一些典型的高低壓設備方案，接著講述企業變壓器的結構和特點，然后介紹企業變電所主變壓器臺數和容量選擇的基本原則，最后簡介企低壓配電屏和組合式變電站。2.1電力變壓器一、電力變壓器（一）概述電力變壓器是變電所中最關鍵的一次設備，其功能是將電力系統中的電力電壓升高或降低，以利于電力的合理輸送、分配和使用。hhhhhh1、電力變壓器的類型電力變壓器按功用分，有升壓變壓器和降壓變壓器兩大類。工廠變電所都采用降壓變電器。電力變壓器按相數分，有單相和三相兩大類，用戶變電所通常都采用三相變壓器。電力變壓器按調壓方式分為無載調壓和有載調壓兩大類，用戶變電所大多采用無載調壓變壓器。電力變壓器按繞組導體材質分為銅繞組變壓器和鋁繞組變壓器兩大類。電力變壓器按繞組型式分為雙繞組變壓器、三繞組變壓器和自耦變壓器，用戶變電所大多采用雙繞組變壓器。電力變壓器按繞組絕緣和冷卻方式分為油浸式、干式和充氣式（SF6）等變壓器.其中油浸式變壓器,又分為油浸自冷式、油浸風冷式、油浸水冷式和強迫油循環冷卻式等。用戶變電所大多采用油浸自冷式變壓器。電力變壓器按結構性能分為普通變壓器、全密封變壓器和防雷變壓器等。用戶變電所大多采用普通變壓器。2、電力變壓器的聯結組別我國過去差不多全采用Y，yn0聯結的配電變壓器，但近年來D,yn11聯結的配電變壓器已得到推廣應用。電力變壓器的每一個電壓側有三個繞組，高壓側繞組用A-X,B-Y,C-Z作為線段標記，低壓側繞組用a-x,b-y,c-z作為線段標記。變壓器的高低壓側三項繞組，有星形和三角形連接方式。例如，高壓和低壓側都接成星形，是Y,Y(Y/Y)聯接，若高壓側三角形，低壓側星星，則為D,Y().（1）Y,yn0聯結和D,yn11聯結的兩種配電變壓器配電變壓器采用D,yn11聯結較之采用Y,yn0聯結有下列優點：1）對D,yn11聯結變壓器來說，其3n次（n為正整數）諧波勵磁電流在其三角形聯結的一次繞組不致注入高壓公用電網中去。更有利于抑制高次諧波電流。2）D,yn11連接變壓器的零序阻抗較之Y,yn0連接變壓器的零序阻抗小得多，因此D,yn11聯結變壓器二次側的單相接地短路電流較之Y,yn0聯結變壓器二次側的單相接地短路電流大得多，從而更有利于低壓側單相接地故障的保護和切除3）當接地單相不平衡負載時，由于Y，yn0聯結變壓器要求中性線（N線）電流不超過二次側繞組額定電流的hhhhhh25%，因而嚴重限制了接用單相負荷的容量，影響了變壓器設備能力的充分發揮。為此，GB500252—1995<供配電系統設計規范〉規定，低壓為TN及TT系統接地形式的低壓電網中，宜選用D，yn11聯結變壓器。D，yn11聯結變壓器的中性線電流允許達到相電流的75%以上，其承受單相不平衡負載能力遠比Y，yn0聯結變壓器大二、企業或車間變電所主變壓器臺數的選擇（一）主變壓器臺數的選擇應遵循下列原則：1)、應滿足用電負荷對供電可靠性的要求。對供有大量一、二級負荷的變電所，應采用兩臺變壓器，以便其中一臺變壓器發生故障或檢修時，另一臺變壓器能對一、二級負荷繼續供電。對只有二級負荷而無一級負荷的變電所，也可以只采用一臺變壓器，但必須在低壓側敷設與其他變電所相聯的聯絡線作為備用電源。2）、對季節性負荷或晝夜負荷變動較大而宜于采用經濟運行方式的變電所，也可考慮采用兩臺變壓器，以便高峰負荷期間兩臺運行，而低谷負荷期間切除一臺，以減少變壓器損耗。3）、除上述情況外，一般三級負荷變電所可采用一臺變壓器。但是負荷集中而容量相當大的變電所，雖為三級負荷，也可采用兩臺或以上變壓器。4）、在確定變電所主變壓器臺數時，應適當考慮負荷的發展，留有一定的余地。（二）企業或車間變電所主變壓器容量的選擇1、只裝一臺主變壓器的變電所主變壓器的額定容量SN.T應同時滿足全部用電設備總的計算負荷S30的需要，即SN.T≥S302、裝有兩臺主變壓器的變電所每臺主變壓器的額定容量SN.T應同時滿足以下兩個條件：1）任一臺變壓器單獨運行時，應能滿足不小于總計算負荷60％的需要，即SN.T≥0.6S302）任一臺變壓器單獨運行時，應能滿足全部一、二級負荷S30（Ⅰ+Ⅱ）的需要，即SN.T≥S30（Ⅰ+Ⅱ）（三）單臺主變壓（低壓為0.4KV）的容量上限：低壓為0.4KV單臺主變壓器容量，一般不宜大于1250KV·A。在確定變電所主變壓器的容量時，應適當考慮負荷的發展。主變壓器臺數和容量的最后確定，應結合變電所主結線方案的選擇，經兩三個方案的技術經濟比較，擇優而定。hhhhhh三、變壓器容量和過負荷能力1．變壓器的容量電力變壓器的額定容量，是指它在20oC溫度條件下，室外安裝時，在規定的使用年限內（一般規定為20年）連續輸出的最大視在功率。一般規定，如果變壓器安裝地點的年平均氣溫θ0.av≠20oC，則年平均氣溫每升高1oC，變壓器的容量應相應減小1％。因此變壓器的實際容量（出力）應計入一個溫度校正系數Kθ。（1）對室外變壓器其實際容量為：

式中SN.T為變壓器的額定容量。（2）對室內變壓器，由于散熱條件較差，變壓器進風口和出風口間大概有15oC溫差，因此處在室中間的變壓器環境溫度比戶外溫度大約高8oC，因此其容量要減小8％。

2．變壓器正常過負荷對于油浸式變壓器，其允許過負荷包括以下兩部分：（1）

由于晝夜負荷不均勻而考慮的過負荷（2）

由于夏季欠負荷而在冬季考慮的過負荷

干式變壓器一般不考慮正常過負荷。3．變壓器的事故過負荷一般來講，變壓器在運行時最好不要過負荷，但是在事故情況下可以允許短時間較大幅度地過負荷運行，但運行時間不得超過表規定的時間。hhhhhh課后作業課堂小結課后小結教學目標教材分析課時課型教學方法組織教學教學過程（三）電力變壓器的并列運行條件兩臺或多臺變壓器并列運行時，必須滿足以下三個基本條件：（1）所有并列變壓器的額定一次電壓和二次電壓必須對應相等（2）所有并列變壓器的阻抗電壓必須相等（3）所有并列變壓器的聯結組別必須相同此外，并列運行的變壓器容量應盡量相同或相近，其最大容量與最小容量之比，一般不宜超過3∶1。高低壓一次設備1、理解企業供配電系統高低壓一次設備；2、掌握常用的一次設備。重、難點：1、理解企業供配電系統高低壓一次設備；學時新授課講授法清點人數：應到：實到：本章首先講述企業交配電所主的基本要求及一些典型的高低壓設備方案，接著講述企業變壓器的結構和特點，然后介紹企業變電所主變壓器臺數和容量選擇的基本原則，最后簡介企低壓配電屏和組合式變電站。一高壓熔斷器文字符號：FUhhhhhh圖形符號：對電路及其設備進行短路和過負荷保護。1.RN系列高壓熔斷器RN系列高壓熔斷器主要用于3～35kV電力系統短路保護和過載保護，其中RN1型用于電力變壓器和電力線路短路保護，RN2型用于電壓互感器的短路保護。2.RW系列高壓跌落式熔斷器RW系列戶外高壓跌落式熔斷器主要作為配電變壓器或電力線路的短路保護和過負荷保護。2．低壓熔斷器低壓熔斷器低壓熔斷器主要是用于低壓系統中設備及線路的過載和短路保護。二、高低壓開關設備1、高壓隔離開關文字符號：QS圖形符號：隔離高壓電源、保證設備和線路的安全檢修。斷開后有明顯可見的斷開間隙，沒有專門的滅弧裝置，不允許帶負荷操作，可以通斷一定的小電流。2、低壓隔離開關3、高壓負荷開關文字符號：QL圖形符號：具有簡單的滅弧裝置，能通斷一定的負荷電流和過負荷電流，不能斷開短路電流，與高壓熔斷器配合使用。hhhhhh4、低壓負荷開關5、高壓斷路器用于接通和斷開高壓電路的開關設備有滅弧裝置，能通斷負荷電流和短路電流，并能在保護裝置作用下自動跳閘，切除短路故障。文字符號：QF圖形符號：類別：按其采用的滅弧介質分有油斷路器、六氟化硫（SF6）斷路器、真空斷路器等。油斷路器分為多油和少油兩大類，以油為滅弧介質，斷流容量小、運行維護比較困難，現已很少使用。真空斷路器以真空作絕緣和滅弧介質，目前應用較廣應用場合：在35kV配電系統及以下電壓等級中處于主導地位。六氟化硫（SF6）斷路器其中應用場合：適用于需頻繁操作及有易燃易爆危險的場所，要求加工精度高，對其密封性能要求更嚴。6、低壓斷路器低壓斷路器（文字符號為QF，圖形符號與高壓斷路器相同）是一種能帶負荷通斷電路，又能在短路、過負荷、欠壓或失壓的情況下自動跳閘的一種開關設備。三、互感器互感器是電流互感器和電壓互感器的合稱。（1）可使儀表和繼電器標準化。如電流互感器副繞組的額定電流都是5A；電壓互感器副繞組的電壓通常都規定為100V。（2）可使測量儀表、繼電器等二次設備與一次主電路隔離。降低儀表及繼電器的絕緣水平，簡化儀表構造，同時保證工作人員的安全。（3）可以避免短路電流直接流過測量儀表及繼電器的線圈。hhhhhh（3）互感器與系統的聯接1.電壓互感器電壓互感器簡稱PT（文字符號為TV，單相式電壓互感器圖形符號為），是變換電壓的設備。

（1）工作原理電壓互感器的基本結構原理：所示它由一次繞組、二次繞組、鐵芯組成。一次繞組并聯在線路上，一次繞組匝數較多，二次繞組的匝數較少，相當于降低變壓器。二次繞組的額定電壓一般為100V。二次回路中，儀表、繼電器的電壓線圈與二次繞組并聯，這些線圈的阻抗很大，工作時二次繞組近似于開路狀態。電壓互感器的變壓比用Ku表：

式中，U1N、U2N分別為電壓互感器一次繞組和二次繞組額定電壓，N1、N2為一次繞組和二次繞組的匝數。變壓比Ku通常表示成如10/0.1kV的形式。電壓互感器有單相和三相兩大類，在成套裝置內，采用單相電壓互感器較為常見。（2）電壓互感器的接線方式電壓互感器一次電壓取決于一次側連接的電網電壓，不受二次影響。電壓互感器二次側負載是測量儀表、繼電器的電壓線圈，近視工作在開路狀態，二次繞組不允許短路，在二次側出口處安裝熔斷器或自動空氣開關，應用過載和短路保護。（3）互感器在三相電路中常見的接線方式：hhhhhh

①采用一個單相電壓互感器的接線（圖4-19a）。供儀表和繼電器測量一個線電壓，如用作做備用線路的電壓監視。②采用兩個單相電壓互感器接成V-V形接線（圖4-19b）。供儀表和繼電器測量三個線電壓。③采用三個單相電壓互感器接成Y0/Y0形（圖4-19c）。供儀表和繼電器測量三個線電壓和相電壓。在小電流接地系統中，這種接線方式中的測量相電壓的電壓表應按線電壓選擇。④采用三個單相三繞組電壓互感器或一個三相五芯柱式電壓互感器接成Y0/Y0/

形(圖4-19d)。其中一組二次繞組接成Y0，供測量三個線電壓和三個相電壓；另一組繞組（零序繞組）接成開口三角形，接電壓繼電器，當線路正常工作時，開口三角兩端的零序電壓接近于零，而當線路上發生單相接地故障時，開口三角兩端的零序電壓接近100hhhhhhV，使電壓繼電器動作，發出信號。（4）電壓互感器使用注意事項及配置原則

①電壓互感器在工作時，其一、二次側不得短路

②電壓互感器二次側有一端必須接地③電壓互感器在接線時，必須注意其端子的極性2.電流互感器電流互感器簡稱CT（文字符號為TA，單二次繞組電流互感器圖形符號為），是變換電流的設備。把大電流變為標準5A小電流。（1）工作原理和接線方式電流互感器由一次繞組、鐵芯、二次繞組組成。其結構特點是：一次繞組匝數少且粗，有的型號還沒有一次繞組，利用穿過其鐵芯的一次電路作為一次繞組（相當于1匝）；而二次繞組匝數很多，導體較細。電流互感器的一次繞組串接在一次電路中，二次繞組與儀表、繼電器電流線圈串聯，形成閉合回路，由于這些電流線圈阻抗很小，工作時電流互感器二次回路接近短路狀態。hhhhhh

式中，I1N、I2N分別為電流互感器一次側和二次側的額定電流值，N1、N2為其一次和二次繞組匝數。變流比一般表示成如100/5A形式。（2）電流互感器在三相電路中有三種接線。①兩相式接線

這種接線也叫不完全星形接線，在中性點不接地的高壓系統中，廣泛用于測量三相電流、電能及作過電流保護之用，公共線上的電流為，如圖4-15a所示。②兩相電流差接線

這種接線又叫兩相一繼電器式接線，流過電流繼電器線圈的電流為，其量值是相電流的倍。這種接線適用于中性點不接地高壓系統中，作過電流保護之用，如圖4-15b所示。③三相星形接線

由于每相均裝有互感器，能反映各相電流，廣泛用于三相不平衡系統中（高壓或低壓系統），作三相電流、電能測量及過電流繼電器保護之用，如圖4-15c所示。（3）電流互感器使用注意事項①電流互感器在工作時二次側不得開路。

②電流互感器二次側有一端必須接地

③電流互感器在接線時，必須注意其端子的極性（4）電流互感器的配置原則：hhhhhh課堂小結課后總結教學目標教材分析課時課型教學方法組織教學2.3低壓配電屏和組合式成套變電站1、低壓配電屏和組合式成套變電站重、難點：1、理解企業供配電系統高低壓一次設備；學時新授課講授法清點人數：應到：實到：一、低壓配電屏二、組合式成套變電站組合式成套變電所又稱“箱式變電所”，其各個單元都由生產廠家成套供應，現場組合安裝即成。hhhhhh教學過程課后總結課后小結組合式成套變電所分戶內式和戶外式兩大類。戶內式目前主要用于高層建筑和民用建筑群的供電。戶外式則用于工礦企業、公共建筑和住宅小區供電。組合式成套變電所的電氣設備一般分三部分：1、高壓開關柜2、變壓器柜3、低壓配電柜。本次課主要講解了供配電系統的一次設備構，需要大家在理解的基礎上掌握，舉例周圍的變電站設備。hhhhhh教學目標教材分析課時安排教學內容教學目標教材分析課時課型教學方法組織教學教學過程第三章工廠供配電系統電氣主結線1、理解企業變配電所的主結線方案；2、掌握企業變配電所的結構；3、掌握企業線路的計算方法。重、難點：1、理解企業變配電所的主結線方案；2、掌握企業變配電所的結構；3、掌握企業線路的計算方法。學時本章首先講述企業交配電所主的基本要求及一些典型的主結線方案，接著講述企業交配電所的所址選擇、總體布置及各部分要求，然后介紹企業變電所主變壓器臺數和容量選擇的基本原則，接著講述企業電力線路的基本結線方式和基本結構與敷設要求，講述導線和電纜截面的選擇計算方法，最后簡介企業供陪電系統電氣安裝圖的基本知識。3.1概述1、掌握配電所的選址原則；2、掌握配電所的結構；重點：配電所的選址原則及結構；難點：配電所的結構；課時新授課講授法班級人數：應到：實到：一、變配電所所址選擇的一般原則(一)企業變配電所所址的選擇，應考慮以下原則：1）盡量靠近負荷中心，以減少配電系統的電能損耗、電壓損耗和有色金屬消耗量。2）進出線方便，特別是采用架空進出線時要考慮這一點。3）接近電源側，對總變、配電所特別要考慮這一點。hhhhhh4）設備運輸方便。盡量避開劇烈震動和高溫場所。5）不宜設在多塵和有腐蝕性氣體的場所；當無法遠里時，則應設在污染源的上風側。7）不應設在廁所、浴室或其他經常積水廠所的正下方，且不宜與上述所相鄰。8）高壓配電所應盡量與車間變電所或有大量高壓用電設備的廠房合建。9）不應妨礙企業或車間的發展，并適當考慮今后擴建的可能。（二）對于大型企業一般設立一個總降壓變電所，企業或車間的負荷中心，可用下面所講的負荷指示圖或負荷矩的計算方法近似地確定。1、負荷指示圖負荷指示圖是將電力負荷（計算負荷Pc）按一定比例（例如以1mm面積代表若干KW）用負荷的形式標示在企業或車間的平面圖上。各車間（建筑）的負荷圓的圓心與車間建筑的負荷“負荷中心”大致相符。負荷圓的半徑r，由車間（建筑）的計算負荷得：，式中，K為負荷賀的比例（KW/mm2）。2、按負荷矩法確定負荷中心（1）按負荷功率矩法確定負荷中心設有負荷P1、P2和P3（均表示有功計算負荷）。他們在任選的直角坐標系中的坐標分別為P1（X1，Y1），P2（X2，Y2），P（X3，Y3）。現假設總負荷Ｐ=ΣＰｉ＝P1+P2+P3的負荷中心位于P（X，Y）處。因此仿《力學》求重心的力矩方程可得：XΣＰ=ΣＰｉ＝P1X1+P2X2+P3X3yΣＰ=ΣＰｉ＝P1y1+P2+P3y3寫成一般式為：XΣＰ=（ΣＰiXi）yΣＰ=（ΣＰiyi）（2）按負荷電能矩法確定負荷中心由于實際上各負荷的工作時間不同，因此負荷中心不可能是固定不變的。負荷中心不只是與各負荷的功率有關，而且與各負荷的工作時間有關因此又提出了按負荷電能矩確定負荷中心的方法，其負荷中心的坐標下式計算hhhhhhX==Y==二、變配電所的總體布置（一）變配電所的作用工廠變配電所是工廠供配電系統的核心，在工廠中占有特別重要的地位。工廠變配電所按其作用可分為工廠變電所和工廠配電所。變電所的作用是：從電力系統接受電能，經過變壓器降壓（通常降為0.4kV），然后按要求把電能分配到各車間供給各類用電設備。配電所的作用是：接受電能，然后按要求分配電能。兩者所不同的是，變電所中有配電變壓器，而配電所中沒有配電變壓器。小型企業（用電量《1000KV.A）一般只將6-10KV電壓降為220/380V。（二）車間變電多根據變壓器安裝地點分為以下形式：（1）附設式變電所（2）露天變電所（3）獨立式變電所（4）桿上變電站（5）地下變電所（三）車間變電所主要有以下兩種類型的變電所。1.車間附設變電所附設變電所是利用車間的一面或兩面墻壁，而其變壓器室的大門朝外開。車間附設變電所又分內附式和外附式。內附式變電所要占用一定的車間面積，但其在車間內部，故對車間外觀沒有影響。外附式變電所在車間的外部，不占用車間面積，便于車間設備的布置,而且安全性也比內附設變電所要高一些。2．車間內變電所變壓器室位于車間內的單獨房間內，雖然這種車間內變電所占用了車間內的面積，但它處于負荷的中心，因而可以減少線路上的電能損變壓器室位于車間內的單獨房間內，雖然這種車間內變電所占用了車間內的面積，但它處于負荷的中心，因而可以減少線路上的電能損耗和有色金屬消耗量。由于設在車間內其安全性要差一些，故適用于負荷較大的多跨廠房內，在大型冶金企業中比較多見。hhhhhh3．獨立變電所獨立變電所是相對于車間附設變電所而言的，是指整個變電所設在與車間建筑物有一定距離的單獨區域內，通常是戶內式變電所，周圍幾個車間供電，或向全廠供電,設置獨立變電所的原因（1）相鄰幾個車間負荷大，將變電所建到某一車間不適宜；（2）由于車間環境的限制，如制藥車間、化工車間之間由于管道較多或有腐蝕性氣體、易燃易爆氣體等環境限制，必須建立獨立變電所；（3）中小型企業負荷不太大，建立一個全廠獨立變電所，向全廠各車間供電。4．桿上變電所變電器安裝在室外電桿上，適用于315KVA及以下變壓器，常用于用電負荷小的用電單位。5．建筑物及高層建筑物變電所容量較大，負荷集中的民用建筑，經常采用在建筑物內設變電所的變電形式，變壓器一律采用干式變壓器，高壓開關一般采用真空斷路器。6．箱式變電站箱體一般由底座，圍板，隔板，門，頂蓋組成，箱體內通常分高壓室，低壓室，變壓器室，常用于居民區用電。（四）變配電所主接線設計的基本原則1．變配電所電氣主接線：按照電源情況、負荷性質、用電容量確定。2．負荷等級3．企業35KV，110KV，10KV主接線的特點.根據負荷等級，電源進線為1至2回路，重要企業自備熱力發電廠。變壓器臺數一般不超過2臺。6，10KV側母線采用單母線或單母線分段制，一般不用雙母線。hhhhhh課后作業課后小結教學目標教材分析課時課型教學方法組織教學教學過程35KV配電裝置中，出線有兩回時，一般采用橋型接線，當超過兩回時，采用單母線分段接線。3.2企業常用電氣主接線方式及特點1、掌握常用電氣主接線；重點：常用電氣主接線；難點：常用電氣主接線；課時新授課講授法班級人數：應到：實到：企業變配電所主接線通常采用母線制。母線是變電所的變壓器或配電所的電源進線到各條線路之間的電氣主干線。常用母線制三種：單母線制、單母線分段制和雙母線制。一.高壓配電所的主接線：企業符合容量較大>1000KV.A設置高壓配電所。1.單母線接線制。優點：接線簡單、清晰。使用的電氣設備少，投資少。缺點：電源、母線或連接于母線上的任何一個隔離開關發生故障，影響全部符合供電。hhhhhh2.單母線分段制。缺點：某分段上的母線、母線分段開關故障，電源通過一路供電，供電效率低。提高供電質量，才去母線多分段或重要用戶接在兩段母線上，雙回路供電。3.雙母線接線。二、車間及小型企業變電所的主電路圖從車間變電所高壓側的主結線來看，分兩種情況（1）有企業總降變壓電或高壓配電所的車間變壓所。其高壓側的開關電器、保護裝置和測量儀表等，一般都安裝在高壓配電線路的首端，即在總變、配電所的高壓配電室內，而車間變壓所一般只設變壓器室和低壓配電室，其高壓側大多不裝開關，或只裝簡單的隔離開關、熔斷器（室外為跌開室熔斷器）、避雷器等，凡是高壓架空進線，無論變壓器裝在戶內還是戶外，均需裝設避雷器來防止雷電波沿架空線侵入變壓所擊毀電力變壓器及其他設備的絕緣。而高壓電纜進線時，避雷器是裝在電纜的首端的，而且避雷器的接地端連同電纜的金屬外皮一起接地。這是變壓器高壓側可不再裝設避雷器。但是，如果變壓器高壓側為架空線加一段引入電纜的進線方式時，進線WL1，變壓器高壓側仍應裝設避雷器。下面介紹小型變電所幾種常見的主結線方案。（一）只有一臺變壓器的小型變電所主電路圖只有一臺變壓器的小型變電所，其高壓側一般采用無母線的接線，根據高壓側采用的開關不同，有以下三種類型方案：1、高壓采用隔離開關-熔斷器或跌開式熔斷器的變電所主電路圖只適于不重要的三級負荷供電。hhhhhh高壓采用隔離開關-熔斷器的變電所主電路圖2、高壓側采用負荷開關-熔斷器的變電所主要電路圖也只適于對三級負荷供電。高壓側采用負荷開關-熔斷器的變電所主要電路圖3、高壓側采用隔離開關斷路器的變電所主電路圖可供二級負荷及少量一級負荷。（二）裝有兩臺主變壓器的小型變電所主電路圖1、高壓無母線、低壓單母線分段的變電所主電路圖這種主接線可供一、二級負荷。hhhhhh2、高壓采用單母線、低壓單母線分段的變電所主電路圖，可供二、三負荷；而有聯絡線時，則可供一、二級負荷。高壓采用單母線、低壓單母線分段的變電所主電路圖3、高低壓側均為單母線分段的變電所主電路圖（見圖5-6）可供一、二級負荷。高低壓側均為單母線分段的變電所主電路圖三、企業總降壓變電所的主電路圖hhhhhh（一）只裝有一臺主變壓器的總降壓變電所主電路圖通常采用一次側無母線、二次側單母線的主結線，如圖3-10所示。只適于三級負荷的工廠。（二）裝有兩臺主變壓器的總降壓變電所主電路圖1、一次側采用內橋式結線、這種主結線的運行靈活性交好，供電可靠性較高，適用于一、二級負荷的企業。這種內橋式結線多用于電源線路較長因而發生故障和停電檢修的機率較多、并且變電所的主變壓所不需要經常切換的總降壓變壓所。2、一次側采用外橋式結線、二次側采用單母線分段的總降壓變電所主電路圖這種主結線的運行靈活性也較好，供電可靠性也較高，也適于一、二級負荷的工廠。這種外橋式結線適用于電源線路較短而變電所負荷變動較大、適于經濟運行需經常切換主變壓器的總降壓變電所裝有一臺主變壓器的總降壓變電所主電路圖hhhhhh課后作業課堂總結課后小結教學目標教材分析采用外橋式結線的總降壓變電所主電路圖3、一、二次側均采用單母線分段的總降壓變電所主電路圖這種主結線兼有上述兩種橋式接線的運行靈活性的優點，但使用高壓開關設備較多，投資較大。可供一、二級負荷，適于一、二次側進出線較多的總降壓變電所。4、一、二側均采用雙母線的總降壓變電所主電路圖采用雙母線結線較之采用單母線結線，供電可靠性和運行靈活性大大提高，但開關設備也相應大大增加，從而大大增加了初投資，所以雙母線結線在企業變電所中很少應用，主要用于電力系統的樞紐變電站。3.3供配電線路母線、導線和電纜的選擇掌握常用線路導線的選擇；線路的熱穩定與動穩定校驗重點：供配電線路導線的選擇；難點：供配電線路導線的選擇；課時hhhhhh課時課型教學方法組織教學教學過程新授課講授法班級人數：應到：實到：一、導線和電纜型式的選擇高壓架空線路，一般采用鋁絞線。當檔距較大、電桿較高時，宜采用鋼芯鋁絞線。沿海地區及有腐蝕性介質的場所，宜采用銅絞線或防腐鋁絞線。低壓架空線路，也一般采用鋁絞線。高壓電纜線路，在一般環境和場所，可采用鋁芯電纜；但在有特殊要求的場所，例如在振動劇烈、有爆炸危險、高溫及對鋁有腐蝕的場所，應采用銅芯電纜。埋地敷設的電纜，應采用有外護層的鎧裝電纜；但在無機械操作可能的場所，可采用塑料護套電纜或帶外護層的鉛包電纜。在可能發生位移的土壤中埋地敷設的電纜，應采用鋼絲鎧裝電纜。敷設在電纜溝、橋架或穿管（排管）的電纜，一般采用裸鎧裝電纜或塑料護套電纜。交聯電纜宜優先采用。低壓電纜線路，一般也采用鋁芯電纜，但特別重要的或有特殊要求的線路，可采用銅芯絕緣線。二、導線和電纜截面選擇的條件為了保證供配電線路安全、可靠、優質、經濟地運行，供配電線路的導線和電纜截面的選擇必須滿足下列條件：發熱條件導線和電纜（包括母線）在通過正常最大負荷電流（即計算電流）時產生的發熱溫度，不應超過其正常運行時的最高允許溫度。電壓損耗條件導線和電纜在通過正常最大負荷電流即線路計算電流時產生的電壓損耗，不應超過正常運行時允許的電壓損耗。經濟電流密度35KV及以上高壓線路及電壓35KV以下但距離長、電流大的線路，其導線和電纜截面按經濟電流密度選擇，以使線路的年費用支出最小。企業內的10KV及以下線路，通常不按此原則選擇。機械強度導線（包括裸導線和絕緣導線）截面應不小于其最小允許截面。架空裸導線的最小允許截面見附錄表21，絕緣導線線芯的最小允許截面見附錄表22。對于電纜，由于它有內外護套，機械強度一般滿足要求，不需校驗。但需校驗短路熱穩定度。母線也應校驗短路穩定度。關于絕緣導線和電纜，還應滿足工作電壓的要求。hhhhhh三、按發熱條件選擇導線和電纜的截面（一）三相系統相線截面的選擇按發熱條件選擇三相系統中的相線截面時，應使其允許載流量不小于通過相線的計算電流，即Ia1≥I30如果導線敷設地點的環境溫度與導線允許載流量所采用的環境溫度不同時，則導線的允許載流量應乘以溫度校正系數：對電容器的引入線，由于電容器充電時有較大的涌流，因此其計算電流應取為電容器額定電流的1.35倍。必須注意，按發熱條件選擇導線和電纜截面時，還必須按式（4-61）或式（4-74）來校驗導線和電纜截面與其保護裝置（熔斷器或低壓斷路器保護）是否配合得當。（二）中性線、保護線和保護中性線截面的選擇1.中性線（N線）截面的選擇三相四線制線路中的N線，要通過不平衡電流或零序電流，因此N線的允許載流量不應小于三相系統中的最大不平衡電流，同時應考慮諧波電流的影響。一般三相四線制的中性線截面，應不小于相線截面Aφ的50％，即A0≥0.5Aφ由三相四線制線路分支的兩相三線線路和單相線路，由于其中性線電流與相線電流相等，因此其中性線截面A0應與相線截面Aφ相同，即A0=0.5Aφ三次諧波電流相當突出的三相四線制線路，由于各相的三次諧波電流都要通過中性線，使得中性線電流可能接近甚至超過相電流，因此這種情況下，中性線截面A0宜等于或大于相線截面Aφ，即A0≥0.5Aφ2.保護線（PE線）截面的選擇PE線要考慮三相線路發生單相短路故障時的單相短路熱穩定度。hhhhhh根據短路熱穩定度的要求，PE線的截面APE，按GB50054—1995《低壓配電設計規范》規定：1）當Aφ≤16mm2時APE≥Aφ2)當16mm2<Aφ≤35mm2時APE≥16mm23)當Aφ>35mm2時APE≥0.5Aφ3.保護中性線(PEN線)截面的選擇PEN線兼有PE線和N線的雙重功能，因此其截面選擇應同時滿足上述PE線和N線的要求，取其中的最大值。(1)相線截面的選擇環境溫度對室內應為30℃+5℃=35℃。查附錄表17-1，35℃時明敷的BLV-500型鋁芯塑料線截面為10mm2時的Ial=51A>I30=50A，滿足發熱條件，因此相線截面選Aφ(2)N線截面的選擇按A0≥0.5Aφ選A0=6mm2(3)PE線截面的選擇由于Aφ<16mm2，故選APE=Aφ=10mm2所選線路的導線型號規格可表示為BLV－500－(3×10+1×6+PE10)四、按經濟電流密度選擇導線和電纜的截面導線（或電纜，下同）的截面越大，電能損耗就越小，但是線路投資、維修管理費用和有色金屬消耗量卻要增加。因此從經濟方面考慮，導線應選擇一個比較合理的截面，既使電能損耗小，又不致過分增加線路投資、維修管理費用和有色金屬消耗量。我國現行經濟電流密度規定如表5-7所示：按經濟電流密度jec計算經濟截面Aec的公式為：五、線路電壓損耗的計算由于線路存在阻抗，所以線路通過電流時就是產生電壓損耗。按規定，高壓配電線路的電壓損耗，一般不超過線路額定電壓的5％；從變壓器低壓側母線到用電設備受電端的低壓配電線路的電壓損耗，一般不超過用電設備額定電壓的5％；對視覺要求較高的照明線路，則為2％～3％。如線路的電壓損耗值超過了允許值則應適當加大導線截面。hhhhhh（一）集中負荷的三相線路電壓損耗的計算如果用負荷功率p、q來計算，則利用代入式（5-18），即可得電壓損耗計算公式：如果用線段功率P、Q來計算，則利用代入式（5-19），即可得電壓損耗計算公式：對于“無感”線路，即線路感抗可略去不計或負荷的線路，則電壓損耗計算公式為：對于“均一無感”線路，即全線的導線型號規格一致且可不計感抗或負荷的線路，則電壓損耗計算公式變為：線路電壓損耗的百分值為“均一無感”的三相線路電壓損耗百分值為：式中，C為計算系數。對于均一無感的單相交流線路和直流線路，由于其負荷電流（或功率）要通過來回兩根導線，所以其總的電壓損耗應為一根導線上電壓損耗的2倍，而三相線路的電壓損耗實際上只是一相（一根）導線上的電壓損耗，所以這種單相和直流線路的電壓損耗百分值為：hhhhhh布置作業課堂小結對于均一無感的兩相三線線路，由其相量圖可知，這里P為線路負荷，假定它平均分配于A-N和B-N之間。該線路的電壓降應為相線與中性線電壓降的相量和；而該線路總的電壓損耗，則可認為是總的電壓降在以相線電壓降為參考軸上的投影，即：可得均一無感線路按允許電壓損耗選擇導線截面的公式：畫出變配電所得主接線圖，標注各個開關名稱。變配電所主接線方案圖，應按電源情況、負荷性質、用電容量和運行方式確定。主要講了變配電所得設立原則、高壓配電所、車間及小型變電所的主接線方式，要求大家能熟練掌握，學生理解不好，抽象，距離生活中的高壓線路。hhhhhhhhhhhh教學目標教材分析教學內容教學目標課時課型組織教學教學過程第四章供配電二次回路和繼電保護1、掌握斷路器控制回路、信號回路的基本要求及工作原理；2、熟悉中央信號回路的作用及工作原理；3、掌握供配電系統電氣測量儀表的要求，并掌握電路有功、無功功率的測量方法，了解絕緣監視的目的及方法；4、掌握二次圖紙的繪制及初步識讀；5、掌握備用電源自投裝置的作用、組成和基本要求，掌握線路重合閘裝置的作用、組成和基本要求。重點：1、斷路器控制回路、信號回路的基本要求及工作原理；2、電路有功、無功功率的測量方法，了解絕緣監視的目的及方法；3、備用電源自投裝置和線路重合閘裝置的作用、組成和基本要求。難點：1、中央信號回路的作用及工作原理；2、二次圖紙的繪制及初步識讀。首先介紹二次回路的基本概念及其操作電源然后講述高壓斷路器的控制和信號回路、電測量儀表和絕緣監視裝置，接著介紹供配電系統的自動裝置，最后講述二次回路餓接線和接線圖知識。4.1供配電系統的二次回路掌握二次回路的類型，了解二次回路接線圖的類型及其特點新授課清點人數：應到：實到：一、二次回路1．一次回路：供配電系統中承擔輸送和分配電能任務的電路，稱一次回路，也稱為主電路或主接(結)線。一次電路中所有的電氣設備稱為一次設備，如變壓器、斷路器、互感器等。一次設備按功能分類⑴變換設備根據電力系統的要求，改變電壓和電流大小的設備，如變壓器，電壓互感器，電流互感器。hhhhhh⑵控制設備控制一次電路通斷的設備，如高低壓斷路器，開關等⑶保護設備對電力系統過電壓過電流保護的設備，如熔斷器，避雷器⑷補償設備用來補償無功功率提高功率因數的設備如并聯電容器⑸成套設備（裝置）為節省空間，把一次設備及二次設備組合在一起的設備。2．二次回路：凡用來控制、指示、監測和保護一次設備運行的電路，叫二次回路，也叫二次接（結）線。二次回路中所有電氣設備都稱為二次設備或二次元件，如儀表、繼電器、操作電源等。一次回路和二次回路聯系通過電流互感器電壓互感器完成。3、二次回路接線圖的繪制接線端子板分為普通端子、連接端子、實驗端子和終端端子等形式。如上圖實驗端子板的結構和應用在二次回路接線圖中，端子排中各種形式端子板的符號標志如圖所示。端子（板）的文字符號為X，端子的前綴符號為“：”。4、連接導線的表示方法二次回路接線圖中端子之間的連接導線有以下兩種表示方法：連續表示法如圖a)所示。中斷線表示法。如圖b)所示。hhhhhha)連續線表示法b)中斷線表示法二、二次回路的操作電源操作電源為二次回路提供電源。包括直流和交流。直流電源：蓄電池組供電的獨立直流電流和交流整流電源，大中型變配電站。交流操作電源：變配電站用主變壓器供電的交流電源和由儀用互感器供電的交流電源，應用于小型變配電站。直流操作電源（1）蓄電池組供電的直流操作電源。與電力系統運行方式無關的獨立電源系統。無電情況下，在2小時內可靠供電，高的供電可靠性。（2）硅整流直流操作電源2、交流操作電源：交流操作電源取自變電所用主變壓器。（1）當取自電壓互感器的二次側時，容量小，作為油浸式變壓器瓦斯保護。hhhhhh課堂小結課后小結教學目標課時課型組織教學教學過程（2）當取自電流互感器時，供電給繼電保護和跳閘回路。4.1.2電測量儀表與絕緣監測裝置電氣儀表與絕緣裝置新授課應到人數：實到人數：一、電測量儀表電測量儀表按其用途分，有常用測量儀表和電能計量儀表兩類，前者是對一次電路的電力運行參數作經常測量、選擇測量和記錄用的儀表，后者是對一次電路進行供用電的技術經濟考核分析和對電力用戶用電量進行測量、計量的儀表，即各種類型的電能表（又稱hhhhhh“電度表”）。分類：1、計費測量2、供電系統中運行狀態、計數分析進行測量3、對交、直流系統的安全測量。㈠對常用儀表的一般要求常用測量儀表應能正確反映電力裝置的運行參數，能隨時監測電力裝置回路的絕緣狀況。交流回路儀表的精確度等級，除諧波測量儀表外，不應低于2.5級；直流回路儀表的精確度等級，不應低于1.5級。1.5級和2.5級的常用測量儀表，應配用不低于1.0級的互感器。儀表的測量范圍（量限）和電流互感器變流比的選擇，宜滿足當電力裝置回路以額定值運行時，儀表的指示在標度尺的70%～100%處。㈡對電力計量表的一般要求按GBJ63—1990規定，對電能計量儀表（電能表）及其選擇有下列要求：月平均用電量在1×106kW·h及以上的電力用戶電能計量點，應采用0.5級的有功電能表。月平均用電量小于1×106kW·h、在315kV·A及以上的變壓器高壓側計費的電力用戶電能計量點，應采用1.0級的有功電能表。在315kV·A以下的變壓器低壓側計費的電力用戶電能計量點、75kW及以上的電動機以及僅作為企業內部技術經濟考核而不計費的線路和電力裝置，均應采用2.0級有功電能表。在315kV·A及以上的變壓器高壓側計費的電力用戶電能計量點和并聯電力電容器組，均應采用2.0級的無功電能表。315kV·A及以下的變壓器低壓側計費的電力用戶電能計量點及僅作為企業內部技術經濟考核而不計費的電力用戶電能計量點，均應采用3.0級的無功電能表。0.5級的有功電能表，應配用0.2級的互感器。1.0級的有功電能表、1.0級的專用電能計量儀表、2.0級計費用的有功電能表及2.0級的無電能表，應配用不低于0.5級的互感器。僅作為企業內部技術經濟考核而不計費的2.0級有功電能表及3.0級的無功電能表，宜應配用不低于1.0級的互感器。hhhhhh㈢變配電裝置中各部分儀表的配置要求：在企業的電源進線上，或經供電部門同意的電能計量點，必須裝設計費的有功電能表和無功電能表，而且采用全國統一標準的電能計量柜。為了解負荷電流，進線上還安裝一只電流表。變配電所用的每段母線上，必須裝設電壓表測量電壓。在中性點非有效接地系統（即小接地電流系統）中，各段母線上還應裝設絕緣監視裝置。如出線很少時，絕緣監視電壓表可不裝設。35～110／6～10kV的電力變壓器，應裝設電流表、有功功率表、無功功率表、有功電能表和無功電能表各一只，裝在哪一側視具體情況而定。6～10／3～6kV的電力變壓器，在其一側裝設電流表、有功和無功電能表各一只。6～10／0.4kV的電力變壓器，在高壓側裝設電流表和有功電能表各一只；如為單獨經濟核算單位的電力變壓器，還應裝設一只無功電能表。3～10kV的配電線路應裝設電流表、有功和無功電能表各一只。如不是送往單獨經濟核算單位時，可不裝無功電能表。當線路負荷在5000kV·A及以上時，可再裝設一只有功功率表。380V的電源進線或變壓器低壓側，各相應裝一只電流表。如果變壓器高壓側未裝電能表時，低壓側還應裝設有功電能表一只。低壓動力線路上，應裝設一只電流表。低壓照明線路及三相負荷不平衡率大于15%的線路上，應裝設三只電流表以分別測量各相電流。如需計量電能，一般應裝設一只三相四線有功電能表。對三相負荷平衡的動力路線，可只裝設一只單相有功電能表。實際電能按其計度的3倍計。并聯電力電容器組的總回路上，應裝設三只電流表，分別測量各相電流，并應裝設一只無功電能表。下圖是6～10kV高壓線路上裝設的電測量儀表電路圖。下圖是低壓220～380V照明線路上裝設的電測量儀表電路圖。hhhhhha)結線圖b)展開圖TA2—電流互感器TV—電壓互感器PA—電流表PJ1—三相有功電能表PJ2—三相無功電能表WV—電壓小母線如上圖220／380V照明線路電測量儀表電路圖TA1～TA3—電流互感器PA1～PA3—電流表PJ—三相四線有功電能表二、直流絕緣監視裝置絕緣監視裝置用于小接地電流的系統中，以便及時發現單相接地故障，設法處理，以免故障發展為兩相接地短路，造成停電事故。絕緣監視裝置可采用三個單相雙繞組電壓互感器和三只電壓表，采用三個單相三繞組電壓互感器或一個三相五芯柱三繞組電壓互感器，接成Y0的二次繞組，其中三只電壓表均接各相的相電壓。如圖6～35kV系統的絕緣監視裝置電路如圖所示電路，還可以通過電壓轉換開關SA，測量一次電路的三個線電壓。hhhhhh1、兩點接地的危害2、對直流絕緣監測裝置的基本要求3、直流絕緣監測裝置的工作原理（了解）4、直流系統接地故障處理（1）判斷接地極及性質（2）尋找接地點的一般原則4.1.3中央信號裝置1、信號類型（1）事故信號（2）預告信號（3）位置信號（4）指揮信號和聯系信號hhhhhh課后小結教學目標教材分析課時課型組織教學教學過程2、對中央信號裝置的要求3、事故信號回路4.1.4、高壓斷路器控制及信號電路高壓斷路器的型號及信號電路重點：高壓斷路器的型號新授課應到人數：實到人數：一、概述高壓斷路器控制回路，就是控制（操作）高壓斷路器跳、合閘的回路。電磁操動機構只能采用直流操作電源，彈簧儲能操動機構和手力操動機構可交直流兩用，但一般采用交流操作電源。信號回路是指用來指示一次電路運行狀態的二次回路。信號按用途分，有斷路器位置信號、事故信號和預告信號。斷路器位置信號用來顯示斷路器正常工作的位置狀態。紅燈亮，表示斷路器處在合閘通電狀態；綠燈輛，表示斷路器處在跳閘斷電狀態。事故信號用來顯示斷路器在事故情況下的工作狀態。紅燈閃光，表示斷路器自動合閘通電；綠燈閃光，表示斷路器自動跳閘斷電。此外還有事故音響信號和光字牌等。hhhhhh預告信號是在一次設備出現不正常狀態時或在故障初期發出報警信號。對斷路器的控制和信號回路有下列主要要求：應能監視控制回路保護裝置（熔斷器）及其跳、合閘回路的完好性，以保證斷路器的正常工作，通常采用燈光監視的方式。合閘或跳閘完成后，應能使命令脈沖解除，即能切斷合閘或跳閘的電源。應能指示斷路器正常合閘和跳閘的位置狀態，并在自動合閘和自動跳閘時有明顯的指示信號。斷路器的事故跳閘信號回路，應按“不對應原理”結線。對有可能出現不正常工作狀態或故障的設備，應裝設預告信號。二、采用電磁操動機構的斷路器控制和信號回路控制開關控制回路下圖是采用電磁操動機構的斷路器控制和信號回路原理圖。其操作電流采的硅整流電容儲能電容的直流系統，控制開關采用雙向自復式并具有保持觸點的LW5型萬能轉換開關，其手柄正常為垂直位置（00）。順時針扳轉450為合閘操作（ON），松手開即自動返回（復位），保持合閘狀態。下表是如圖所示控制開關SA的觸點圖表，可供讀圖參考。如圖采用電磁操動機構的斷路器控制和信號回路hhhhhh課后小結教學目標教材分析組織教學教學過程WC—控制小母線WL—燈光指示小母線WF—閃光信號小母線WS—信號小母線WAS—事故音響信號小母線WO—合閘小母線SA—控制開關KO—合閘接觸器YO—電磁合閘線圈YR—跳閘線圈KM—出口繼電保護觸點QF1～6—斷路器QF的輔助觸點GN—綠色指示燈RD—紅色指示燈ON—合閘操作方向OFF—跳閘操作方向本次課講了供配電系統電氣測量儀表的要求，電路有功、無功功率的測量方法，絕緣監視的目的及方法，實習參觀時重點講解，學生結合生活中的電表學習，多觀察實物。4.2供配電系統的繼電保護1、了解繼電保護裝置的任務，理解對繼電保護裝置的基本要求；2、了解常用的保護繼電器的結構、動作特性和作用；3、掌握繼電保護裝置的常用接線方式。4、掌握供配電線路的定時限過電流保護、反時限過電流保護、電流速斷保護和單相接地保護的原理接線、工作原理、動作電流和動作時間的整定計算及靈敏度校驗方法。重點：1、繼電保護裝置的任務，理解對繼電保護裝置的基本要求；；2、了解常用的保護繼電器的結構、動作特性和作用。難點：1、繼電保護裝置的常用接線方式2、供配電線路的定時限過電流保護、反時限過電流保護、電流速斷保護和單相接地保護的原理接線、工作原理、動作電流和動作時間的整定計算及靈敏度校驗方法。清點人數：應到：實到：本章講的是企業供電系統的保護裝置。首先簡述繼電保護的任務和基本要求，然后介紹常用的保護繼電器及繼電保護的結線方式和操作方式及電力線路和電力變壓器的各種繼電保護的結線、原理、整定計算、供配電系統的防雷與接地問題。hhhhhh一、繼電保護裝置的任務繼電保護裝置是按照保護的要求，將各種繼電器按一定的方式進行連接和組合而成的電氣裝置，其任務是：（1）故障時作用于跳閘（2）異常狀態時發出報警信號二、對繼電保護的基本要求（1）選擇性（2）可靠性（3）速動性（4）靈敏度繼電保護裝置除了滿足上述四項基本要求外，尚應要求投資省、便于調試和維護，且盡可能滿足系統運行所要求的靈活性。三、繼電保護裝置的基本原理繼電保護裝置：測量部分、邏輯部分和執行部分。當輸入物理量發生突變，經測量比較部分確定類型和范圍，由邏輯部分分段跳開斷路器的時間和個數，最后由執行部分發出相應脈沖信號，使斷路器跳閘，切除短路故障。本次課講了繼電保護裝置的任務，理解對繼電保護裝置的基本要求，理論比較抽象，學生不好理解，現場實訓時，理論聯系實際，重點講解，效果更好。供配電系統常用的保護繼電器及接線方式一、繼電器的分類繼電器是一種在其輸入的物理量（電氣量或非電氣量）達到規定值時，其電氣量輸出電路被接通或分斷的自動電器。繼電器按其輸入量的性質分，有電氣繼電器和非電氣繼電器兩大類。按其用途分，有控制繼電器和保護繼電器兩大類，前者用于自動控制電路，后者用于繼電保護電路。保護繼電器按其在繼電保護裝置電路中的功能分，有“測量繼電器”和“有或無繼電器hhhhhh”兩大類。測量繼電器裝設在繼電保護裝置電路的第一級，用來反應被保護元件（電氣設備或線路）的特性量變化情況。當其特性量達到預先整定的動作值時即行動作，在保護裝置中屬于主保護，或稱起動繼電器。有或無繼電器是一種只按電氣量是否在其工作范圍內或者是否為零時而動作的電氣繼電器，包括時間繼電器、中間繼電器、信號繼電器等，在繼電保護裝置中用來實現特定的邏輯功能，屬于輔助繼電器，過去也稱為邏輯繼電器。機電型繼電器按其結構原理分，有電磁式和感應式繼電器。保護繼電器按其反應的物理量分，有電流繼電器、電壓繼電器、功率繼電器、瓦斯繼電器、欠電壓（低電壓）繼電器等。保護繼電器按其在保護裝置中的功能分，有起動繼電器、時間繼電器、信號繼電器、中間繼電器（或稱出口繼電器）等。下圖是過電流保護的框圖。當線路上發生短路時，起動用的電流繼電器KA瞬時動作，使時間繼電器KT起動。KT經整定一定時間后，接通信號繼電器KS和中間（出口）繼電器KM。KM就接通斷路器QF的跳閘回路，使斷路器跳閘，從而切除短路故障。保護繼電器按其動作于斷路器的方式分，有直接動作式（直動式）和間接動作式兩大類。保護繼電器按其與一次電路聯結的方式分，有一次式繼電器和二次式繼電器。一次式繼電器的線圈是與一次電路直接相連的，例如低壓斷路器的過電流脫扣器和低電壓（失壓）脫扣器，實際上就是一次式繼電器（也是直動式繼電器）。二次式繼電器的線圈連接在電流互感器或電壓互感器的二次側，經過互感器與一次電路相聯系。高壓系統中的保護繼電器都是二次式繼電器。二、常用的保護繼電器hhhhhh（一）電磁式電流繼電器和電壓繼電器電磁式電流繼電器和電壓繼電器在繼電保護裝置中均為起動元件，屬測量繼電器。過電流繼電器線圈中的使繼電器動作的最小電流，稱為繼電器的“動作電流”，用Iop表示。過電流繼電器線圈中的使繼電器由動作狀態返回到起始位置的最大電流，稱為繼電器的“返回電流”，用Ire表示。（二）電磁式時間繼電器電磁式時間繼電器在繼電保護裝置中，用來獲得所需要的延時（時限），它屬于機電式有或無繼電器。常用的DS-110/120系列電磁式時間繼電器的基本結構實物。DS-110系列用于直流，DS-120系列用于交流。（三）電磁式信號繼電器電磁式信號繼電器在繼電保護裝置中用來發出指示信號，以提醒運行值班人員注意。它也屬于機電式有或無繼電器。常用的DX-11型電磁式信號繼電器有電流型和電壓型兩種：電流型信號繼電器的線圈為電流線圈，串聯在二次回路內，由于其阻抗小，不影響其他二次回路元件的動作；電壓型信號繼電器的線圈為電壓線圈，阻抗大，只能并聯在二次回路中。DX-11型電磁式信號繼電器的基本結構如實物所示。（四）感應式電流繼電器在工廠供電系統中，廣泛采用感應式電流繼電器來實現過電流保護和電流速斷保護。由于感應式電流繼電器兼有上述電磁式電流繼電器、時間繼電器、信號繼電器和中間繼電器的功能，從而可大大簡化繼電保護裝置。感應式電流繼電器屬測量繼電器。（五）電磁式中間繼電器中間繼電器有多對觸點，且觸點容量大，繼電保護中，常利用中間繼電器去同時通斷多個獨立回路，或直接接通、斷開斷路器的跳閘回路。三、繼電保護裝置的結線方式繼電保護裝置的接線方式是指電流繼電器與電流互感器二次線圈之間的連接方式、過流保護主要反映相間短路。hhhhhh課堂總結課后小結在6-10KV高壓線路過電流的繼電保護裝置中，起動繼電器與電流互感器之間的連接，主要有兩相兩繼電器式和兩相一繼電器式兩種結線方式：七、速斷保護的組成和原理在帶時限的過電流保護裝置中，為保證動作的配合性，整定時限必須逐級增加，的那個電流保護的動作時限超過1s時，裝設電流速斷保護。4.2.3、高頻保護裝置：為實現遠距離輸電線路全線快速切除故障高頻保護的基本原理將線路兩端的電流相位或功率方向轉化為高頻信號，利用輸電線路本身構成的高頻電流通道，將次信號送至對端，比較兩端電流相位或功率方向來確定保護是否應該跳閘。本次課主要講了備用電源、線路重合閘裝置自投裝置的作用、組成和基本要求，學生理論掌握較好，但屬于重點操作的設備，參觀實習時，重點講解。本次課程基本理論較少，學生掌握電氣元件基本原理，重在了解各個元件的實際操作能力，現場參觀，實習操作。教學目標教材分析第五章變配電技術與倒閘操作電力系統的靜穩定和動穩定變電站一次系統的正常運行與倒閘操作重點：變電站一次系統的運行與倒閘操作hhhhhh課時教學方法組織教學教學過程講授課清點人數：應到：實到：為了提高電力工業的效益，發揮電網在輸電以及水、火、核能等多種能源間的相互補償、調劑、錯峰和互為備用、事故支援等方面的作用，電網間相互連接。5.1電力系統靜動穩定及其保持的基本措施電力系統靜穩定影響靜穩定的因素電力系統的靜穩定即系統運行的靜態穩定性，指正常運行的店里系統受到很小的擾動之后，自動恢復到原來運行狀態的能力。引起原因:發電機組的轉速不均勻、發電機組受到微小的機械振動。導致發電機失步，系統解列，負荷停電。維護電力系統靜穩定性的措施（1）減少系統的電抗（2）自動調節勵磁裝置（3）按周波減負荷裝置(4)增大備用容量電力系統的動穩定當電力系統和發電機在正常運行時受到較大干擾，使電力系統的功率發生相當大的波動時，系統能保持同步運行的能力。hhhhhh動穩定波動的原因、（1）負荷的突然變化，切除或投入大容量的用電設備（2）切除或投入電力系統的元件，如發電機組、變壓器、輸電線路。（3）電力系統內發生短路故障。2、維護電力系統動穩定性的措施（1）快速切除短路故障（2）采用自動重合閘裝置（3）采用電氣制動和機械制動3、采用電氣制動和機械制動電氣制動：當系統發生故障時，發電機輸出的功率急劇減少，發電機組功率過剩而加速時，迅速投入制動電阻，額外消耗發電機的有功功率。機械制動：直接在發電機組的轉軸上施加制動力矩，抵消機組的機械功率，以提高系統的動態穩定性。4、變壓器中性點經小電阻接地故障發生時，短路電流的零序分量將流過變壓器的中性點，在所接的電阻上產生有功功率損耗。5、設置開關站和采用強行串聯電容補償hhhhhh課后作業課堂總結課后小結教學目標教材分析課時5.2電力系統經濟運行方法和措施電力系統的運行方法和措施重點：電力系統的經濟運行方法和操作措施hhhhhh教學方法組織教學教學過程講授課清點人數：應到：實到：電力系統的經濟運行包含電網的經濟運行、發電廠的經濟運行。一、電力網的經濟運行1、提高電力網負荷的功率因數，降低電能損耗提高電力網的功率因數，是降低電能的有效措施。主要是減少電力網的無功功率。（1）合理的選擇、調整異步電動機的運行，提高用戶的功率因數。（2）裝設無功功率補償設備，提高用戶的功率因數。（3）提高電力網運行的電壓水平，降低電能損耗發電廠的經濟運行水利發電廠：水利資源豐富的地方火力發電廠：煤炭、燃油資源豐富熱電廠：建在負荷中心變配電站的經濟運行hhhhhh實際是變壓器的經濟運行，合理選擇變壓器容量，將變壓器設置在負荷中心，可以提高電力網的功率因數，減少變配電站低壓側線路的長度，可降低電力網的功率損耗與電能損耗，合理確定變配電站的變壓器并列運行臺數。5.3變配電站一次系統的防誤操作裝置防誤操作的作用是防止誤操作，五防標準：防止誤拉合斷路器、防止帶負荷拉合隔離開關、防止帶接地線合閘、防止帶電掛接地線、防止誤入有電隔離。機械閉鎖電磁閉鎖電氣閉鎖紅綠牌閉鎖微機閉鎖6、防誤裝置hhhhhh課后總結課后小結防誤裝置解鎖鑰匙