（电网考试-发电厂）第1章：电气设备的类型及原理

发电厂电气部分知识点梳理总结。（工大JH整理）

第1章 电气设备的类型及原理

• 电弧理论及断路器隔离开关原理
  • 1. 电弧产生及熄灭理论
    • 1. 电弧
    • 2. 电弧特点
    • 3. 电弧电压
  • 2. 电弧形成与维持过程（游离过程）
    • 1. 电弧产生和维持是触头间中性质点（分子和原子） 被游离的结果，游离就是中性质点转化为带电质点
    • 2. 游离过程的四种形式
      • 1. 强电场发射（弧隙间最初产生电子的原因）
      • 2. 碰撞游离（形成电弧的主要原因）
      • 3. 热游离（电弧自持燃烧的主要原因）
      • 4. 热电子发射
  • 3. 电弧中的去游离过程
    • 1. 使弧道中带电离子减少
    • 2. 主要形式
      • 1. 复合
        • 1. 正负吸引，电荷中和
        • 2. 加快复合方法
          • 1. 拉长电弧
          • 2. 冷却电弧
          • 3. 加大介质压力，提高介质密度
      • 2. 扩散
        • 1. 带电质点从电弧内部逸出进入周围介质中
        • 2. 形式
          • 1. 浓度差扩散
          • 2. 温度差扩散
          • 3. 高速冷气吹弧
  • 4. 交流电弧的特性
    • 1. 交流电过零，电弧自然熄灭
  • 5. 交流电弧的熄灭过程和熄灭方法
    • 1. 弧隙介质强度的恢复过程，Ud(t),绝缘的恢复
      • 1. 由断路器灭弧装置的结构 和灭弧介质的性质决定
    • 2. 弧隙电压的恢复过程，Ur(t)，产生电弧
      • 1. 瞬态恢复电压Utr
      • 2. 工频电压Usr
      • 恢复电压Ur
    • 3. 交流电弧熄灭条件：Ud(t)》Ur(t)
  • 6. 弧隙电压恢复过程分析
    • 1. 断路器并联电阻r越小，恢复电压上升速度越低 有利于灭弧
    • 2. 临界电阻
  • 7. 高压断路器灭弧基本方法
    • 1. 利用灭弧介质：空气、油、SF6、真空
    • 2. 采用特殊金属材料作灭弧触头
    • 3. 利用气体或油吹动电弧
    • 4. 利用多断口灭弧
    • 5. 拉长电弧并增大断路器触头的分离速度
  • 8. 高压断路器种类
    • 1. 油断路器
    • 2. 压缩空气断路器
    • 3. SF6断路器
  • 9. SF6基本特性
    • 1. 20℃，0.75Mpa，液化-40℃
    • 2. 最高使用温度180℃
  • 10. 高压断路器的技术参数
    • 10.1. 额定电压：长期工作电压
    • 10.2. 额定电流：长期通过的最大电流
    • 10.3. 额定开断电流：断路器在额定电压下能正常可靠开断的 最大短路电流
    • 10.4. 额定关合电流
    • 10.5. 额定动稳定电流
    • 10.6. 额定热稳定电流
    • 10.7. 热稳定电流作用时间
    • 10.8. 合闸时间
    • 10.9. 分闸时间
      • 10.9.1. 固有分闸时间
      • 10.9.2. 燃弧时间
  • 11. 真空断路器
    • 11.1. 原理结构：绝缘击穿过程中起重要作用的是 电击过程和金属蒸汽
    • 11.2. 运行中的操作过电压
      • 11.2.1. 分类
        • 11.2.1.1. 截流过电压
        • 11.2.1.2. 高频多次重燃过电压
      • 11.2.2. 抑制方法
  • 12. 各种开关设备的用途
    • 12.1. 断路器：灭弧
    • 12.2. 隔离开关：隔离电压、倒闸操作、分合小电流
    • 12.3. 负荷开关
      • 12.3.1. 低配版的断路器
      • 12.3.2. 具有简单的灭弧装置，能切断额定负荷电流和一定 的过电流，但不能切断短路电流
• 载流导体的发热和电动力
  • 概述
    • 长期发热
    • 短时发热
    • 最高允许温度：导体的正常最高允许温度 一般不超过70℃
  • 大电流附近钢结构发热：导线周围钢结构磁滞和涡流损耗
• 互感器原理
  • 测量仪表、继电保护和自动装置等二次设备 获取电气一次回路信息的传感器
  • 作用：电气隔离、变换
  • 电流互感器
    • 一次绕组：匝数少，电流取决于被测电路电流
    • 二次绕组：匝数多，接近短路状况下工作
    • 误差
      • 减极性标志法
      • 电流误差和相位误差决定于互感器铁芯及二次绕组 的结构、互感器的运行状态（二次负荷）
      • 尽量在额定一次电流附近运行，过载会产生很大误差
    • 二次开路影响
      • 不可开路，二次侧不可设熔断器，自动开关
      • 二次绕组在磁通过零产生过电压
      • 磁感应强度骤增，会引起铁芯和绕组过热
      • 铁芯中会产生剩磁，使准确级变低
    • 极性及连接方式
      • 极性：减极性连接 一次流入、二次流出
      • 连接方式
        • 单项式连接
        • 两相V形连接（不完全星形接线）
        • 两相电流差接线方式
        • 三相Y形接线方式
  • 电压互感器
    • 特点
      • 二次负载极小，不影响一次电压
      • 二次负荷为测量仪表和继电器电压线圈，阻抗很大，电流很小， 正常工作接近空载
      • 不可短路，若短路，则电流过大损坏二次设备（要设断路器）
      • TV额定容量SN2》S2（二次负荷消耗功率总和），过载会产生大误差
    • 接线方式
      • 单相电压互感器接线：可测线电压100V，相电压100/根号3
      • 电压互感器的V，v接法（不完全三角形）：只可测线电压，节省一台电压互感器
      • 电压互感器的Y，yn接法：只能测线电压
      • 电压互感器的YN，yn三角接法：即可测线电压，又可测相电压， 辅助二次绕组接成开口三角形
    • 二次侧不允许短路，要设熔断器