电气工程概论精选PPT.ppt

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1、电气工程概论第1页，此课件共49页哦第二节第二节 变换电器变换电器第2页，此课件共49页哦一、变压器基本原理一、变压器基本原理（一）变压器的工作原理（一）变压器的工作原理 变压器是通过电磁感应原理，通过电磁耦合实现电能传变压器是通过电磁感应原理，通过电磁耦合实现电能传递的一种静止电气设备，主要由铁芯及绕在铁芯上的两个绕递的一种静止电气设备，主要由铁芯及绕在铁芯上的两个绕组组成。组组成。变压器原理图变压器原理图第3页，此课件共49页哦（二）变压器的结构（二）变压器的结构 1 1 油浸式变压器油浸式变压器 2 2 干式变压器干式变压器 用环氧树脂浇注的变压器称为环氧树脂干式变压器。用环氧树脂浇注的

2、变压器称为环氧树脂干式变压器。第4页，此课件共49页哦（三）变压器基本参数及性能指标（三）变压器基本参数及性能指标 1 1 基本参数基本参数 （1 1）额定电压）额定电压U U1N1N,U U2N2N。三相变压器指线电压。三相变压器指线电压。（2 2）额定容量）额定容量S SN N。（3 3）额定电流）额定电流I I1N1N,I I2N 2N。根据额定电压和额定容量计算得出。根据额定电压和额定容量计算得出。（4 4）额定频率）额定频率f fN N。我国规定工业用电频率为。我国规定工业用电频率为50Hz50Hz。2 2 基本参数基本参数 （1 1）变压器负载运行，二次侧端电压变化率）变压器负载运

3、行，二次侧端电压变化率u%。变压器外特性变压器外特性第5页，此课件共49页哦（2 2）变压器损耗）变压器损耗p p。（3 3）变压器效率）变压器效率。第6页，此课件共49页哦（四）变压器分类（四）变压器分类 第7页，此课件共49页哦（五）变压器应用综述（五）变压器应用综述 1 1 电力变压器电力变压器 电力变压器用途示意图电力变压器用途示意图我国的电压等级及相应的输电容量和输电距离我国的电压等级及相应的输电容量和输电距离第8页，此课件共49页哦 2 2 特种变压器特种变压器 特种变压器用途表特种变压器用途表第9页，此课件共49页哦二、变压器等值电路二、变压器等值电路（一）空载运行等值电路（一）

4、空载运行等值电路 空载运行示意图空载运行示意图空载运行等值电路空载运行等值电路第10页，此课件共49页哦（二）负载运行等值电路（二）负载运行等值电路 负载运行示意图负载运行示意图负载运行等值电路负载运行等值电路第11页，此课件共49页哦三、三相变压器三、三相变压器（一）三相变压器的磁路结构（一）三相变压器的磁路结构 1 1 三相组式变压器三相组式变压器 2 2 三相芯式变压器三相芯式变压器第12页，此课件共49页哦（二）三相变压器的连接组（二）三相变压器的连接组 三相变压器和三相变压器组可以连接成星形、三角形和曲折三相变压器和三相变压器组可以连接成星形、三角形和曲折形。对应于高压和低压侧分别用

5、形。对应于高压和低压侧分别用Y Y、D D、Z Z和和y y、d d、z z来表示。当有来表示。当有中性点引出时，用中性点引出时，用Y YN N、Z ZN N和和y yn n、z zn n表示。表示。若规定高压侧绕组的某感应线电压相量始终指向钟表的若规定高压侧绕组的某感应线电压相量始终指向钟表的1212点，点，则低压侧绕组所对应的感应线电压相量所指的小时数就称为则低压侧绕组所对应的感应线电压相量所指的小时数就称为标号。标号。双绕组变压器常用连接组双绕组变压器常用连接组第13页，此课件共49页哦双绕组变压器常用连接组双绕组变压器常用连接组第14页，此课件共49页哦（三）变压器的并联运行（三）变压

6、器的并联运行 变压器并联运行条件：变压器并联运行条件：（1 1）各台变压器的一、二次侧的额定电压相同，变压器连接组的）各台变压器的一、二次侧的额定电压相同，变压器连接组的标号相同。标号相同。（2 2）各台变压器的阻抗电压相对值相等，各变压器的短路阻抗）各台变压器的阻抗电压相对值相等，各变压器的短路阻抗幅角相等。幅角相等。双绕组变压器常用连接组双绕组变压器常用连接组第15页，此课件共49页哦四、多绕组变压器、分裂变压器和自四、多绕组变压器、分裂变压器和自耦变压器耦变压器（一）多绕组变压器（一）多绕组变压器 具有两个以上绕组的变压器称为多绕组变压器。具有两个以上绕组的变压器称为多绕组变压器。1 1

7、 三绕组变压器三绕组变压器三绕组变压器三绕组变压器（a a）升压变压器（）升压变压器（b b）降压变压器）降压变压器第16页，此课件共49页哦（二）分裂绕组变压器（二）分裂绕组变压器 1 1 分裂绕组变压器结构分裂绕组变压器结构 分裂绕组变压器低压侧绕组中有一个或几个绕组被分裂成分裂绕组变压器低压侧绕组中有一个或几个绕组被分裂成额定容量相等的几个分裂绕组，各分裂绕组间无电气联系，额定容量相等的几个分裂绕组，各分裂绕组间无电气联系，而仅有较弱的磁联系。而仅有较弱的磁联系。单相双绕组双分裂变压器单相双绕组双分裂变压器（a a）接线图（）接线图（b b）等值电路）等值电路 分裂绕组变压器在正常运行和

8、低压侧短路时所呈现的电抗值分裂绕组变压器在正常运行和低压侧短路时所呈现的电抗值不同，可完成电能变换的同时实现短路电流的限制。不同，可完成电能变换的同时实现短路电流的限制。双柱式单相双绕组双分裂变压器双柱式单相双绕组双分裂变压器（a a）接线图（）接线图（b b）等值电路）等值电路第17页，此课件共49页哦 2 2 分裂绕组变压器的应用分裂绕组变压器的应用分裂变压器分裂变压器电机连接示意图电机连接示意图（a a）接线图（）接线图（b b）等值电路）等值电路 正常工作时，流入变压器的工作电流遇到的等效阻抗为穿越电抗正常工作时，流入变压器的工作电流遇到的等效阻抗为穿越电抗X XD D=X X1 10

9、.50.5X X2 2。当低压侧一台发电机出口处短路时，来自另外一台发电机的短路当低压侧一台发电机出口处短路时，来自另外一台发电机的短路电流遇到的电抗为分裂电抗电流遇到的电抗为分裂电抗X XF F=X X2 2X X2 2 ,来自母线的电流遇到的电抗为来自母线的电流遇到的电抗为半穿越电抗半穿越电抗X XB=B=X X1 1X X2 2 。第18页，此课件共49页哦（三）自耦变压器（三）自耦变压器 1 1 自耦变压器的结构自耦变压器的结构 2 2 优缺点优缺点优点：用料省，体积小，效率高，造价低；优点：用料省，体积小，效率高，造价低；缺点：自耦变压器变比的减小会使自耦变压器的短路阻抗值缺点：自耦

10、变压器变比的减小会使自耦变压器的短路阻抗值 减小，短路故障电流增大。减小，短路故障电流增大。自耦变压器自耦变压器第19页，此课件共49页哦五、互感器五、互感器 互感器是利用变压器的电磁感应原理，将大电量信号变换为小互感器是利用变压器的电磁感应原理，将大电量信号变换为小电量信号以方便测量的一种设备，可分为电流互感器和电压互感器。电量信号以方便测量的一种设备，可分为电流互感器和电压互感器。（一）电流互感器（一）电流互感器（TATA）1 1、工作原理、工作原理 电流互感器工作原理图电流互感器工作原理图第20页，此课件共49页哦 2 2、使用注意事项、使用注意事项 （1 1）电流互感器二次侧绕组绝对不

11、允许开路。）电流互感器二次侧绕组绝对不允许开路。（2 2）电电流流互互感感器器的的二二次次侧侧绕绕组组和和外外壳壳必必须须可可靠靠接接地地，以以防防止止因因绝绝缘缘击击穿穿而危害人身安全。而危害人身安全。（二）电压互感器（二）电压互感器(TV)(TV)电压互感器按工作原理可分为电磁式电压互感器和电容式电压互感电压互感器按工作原理可分为电磁式电压互感器和电容式电压互感器。器。1 1、电磁式电压互感器、电磁式电压互感器 （1 1）工作原理）工作原理 电压互感器工作原理图电压互感器工作原理图第21页，此课件共49页哦 （2 2）电磁式电压互感器使用时的注意事项：）电磁式电压互感器使用时的注意事项：1

12、 1）电压互感器的二次侧绕组绝对不允许短路。）电压互感器的二次侧绕组绝对不允许短路。2 2）电压互感器的二次侧绕组和铁芯必须可靠接地。）电压互感器的二次侧绕组和铁芯必须可靠接地。3 3）电压互感器的二次侧负载不易接太多，以免降低负载阻抗，）电压互感器的二次侧负载不易接太多，以免降低负载阻抗，影响测量准确性。影响测量准确性。第22页，此课件共49页哦 2 2、电容式电压互感器（、电容式电压互感器（CVTCVT）电容式电压互感器电容式电压互感器 电容式电压互感器理想情况下输出电压电容式电压互感器理想情况下输出电压U U2L2L的计算公式：的计算公式：其中，其中，k k1 1=c c1 1/(/(c

13、 c1 1+c c2 2););k k2 2为中间变压器的变换比。为中间变压器的变换比。电容式电压互感器具有结构简单、体积小、成本低等优点，可用于电容式电压互感器具有结构简单、体积小、成本低等优点，可用于110110-500kV500kV中性点直接接地系统中的电压测量。其缺点主要是输出容量中性点直接接地系统中的电压测量。其缺点主要是输出容量较小，误差较大。较小，误差较大。第23页，此课件共49页哦第三节第三节 限制电器限制电器第24页，此课件共49页哦一、电力电容器一、电力电容器（一）电力电容器分类和用途（一）电力电容器分类和用途 电电容容器器是是一一种种基基本本的的电电器器元元件件，两两个个

14、相相互互靠靠近近的的平平行行板板即即可可构构成成一一个个最最简简单单的的电电容容器器，两两极极板板间间的的绝绝缘缘材材料料称称为为电电介介质质。应应用用在在电电力力系系统统中中的的电电容容器器称称为为电电力力电电容容器器，其其基基本本功功能能是是存存储储电电能能（电电荷荷），可可用用来来实实现现对对电电网网的的无无功功补补偿偿（限限制制功功率率因因数数下下降降）、滤滤除除高高次次谐谐波波（限限制制高高次次谐谐波波电电流流）等等功功能能，对对提提高高电电能能质质量量、提提高电网运行的经济性、可靠性有重要的作用。高电网运行的经济性、可靠性有重要的作用。根据电力电容器用途的不同，下表列出了详细的分类

15、。根据电力电容器用途的不同，下表列出了详细的分类。第25页，此课件共49页哦第26页，此课件共49页哦 电容器的电性能很大程度上取决于绝缘介质的材料性能，通常电容器的电性能很大程度上取决于绝缘介质的材料性能，通常总是希望介质的耐压性能好、介电常数大、损耗角正切小、体积电总是希望介质的耐压性能好、介电常数大、损耗角正切小、体积电阻率高、耐老化性能好、介质无污染。根据介质的形态，电力电容阻率高、耐老化性能好、介质无污染。根据介质的形态，电力电容器常用的介质见下表所示。器常用的介质见下表所示。电力电容器常用介质分类电力电容器常用介质分类 随着聚丙烯电工薄膜等材料的出现，电力电容器很快由随着聚丙烯电工

16、薄膜等材料的出现，电力电容器很快由全纸介质经过纸膜复合介质向全膜介质发展。全膜电力电容全纸介质经过纸膜复合介质向全膜介质发展。全膜电力电容器具有击穿场强高、局部放电电压大、介质损耗低、体积电器具有击穿场强高、局部放电电压大、介质损耗低、体积电阻率高、运行寿命长、安全可靠等诸多优点，在我国得到了阻率高、运行寿命长、安全可靠等诸多优点，在我国得到了广泛的应用。广泛的应用。第27页，此课件共49页哦（二）电力电容器参数（二）电力电容器参数 1 1 基本参数基本参数 （1 1）额定电容）额定电容C CN N,电力电容器的设计值；电力电容器的设计值；（2 2）额额定定电电压压U UN N,表表示示正正常

17、常运运行行时时加加到到电电容容器器上上的的额额定定电电压压(有效值有效值)；（3 3）额定电流）额定电流I IN N,电容器正常工作时的电流有效值。电容器正常工作时的电流有效值。（4 4）额额定定无无功功功功率率Q Q，等等于于电电容容器器额额定定电电压压和和额额定定电电流流的的乘乘积。积。第28页，此课件共49页哦 2 2 性能指标性能指标 （1 1）损损耗耗角角正正切切，,其其中中P P是是电电容容器器在在交交流流电电压压作作用用下下，其其内内部部的的介介质质、熔熔丝丝、放放电电器器件件等等产产生生的的总总有有功功损损耗耗。损损耗耗角角正正切切越越大大，电电容容器器相相对对有有功功损损耗耗

18、越越大大，内内部部发发热热越越严严重重；反反之之，电电容容器器发发热热较较轻轻，电电容容器器的的质质量量及及运运行行状状况况较较好好。通通常常损损耗耗角角正正切切会会随随外外施施电压和温度而有所变化。电压和温度而有所变化。1 1纸介质电容器纸介质电容器2 2膜膜/纸复合介质电容器纸复合介质电容器 3 3全膜介质电容器全膜介质电容器 第29页，此课件共49页哦 （2 2）自放电时间常数）自放电时间常数T T，T=RCT=RC,其中其中R R是电容器的绝缘电阻，是电容器的绝缘电阻，C C为电容器为电容器的标称值。自放电时间常数的标称值。自放电时间常数T T也是衡量电容器性能、制造工艺的重要指也是衡

19、量电容器性能、制造工艺的重要指标，通常认为标，通常认为T T越大越好。越大越好。（3 3）耐压性和比特性：电力电容器出厂前必须经过各种测试，其中）耐压性和比特性：电力电容器出厂前必须经过各种测试，其中极间耐压试验和极对壳耐压试验十分重要，其性能的好坏将直接影极间耐压试验和极对壳耐压试验十分重要，其性能的好坏将直接影响到投入运行后电容器的可靠性和安全性。比特性是表征电力电容响到投入运行后电容器的可靠性和安全性。比特性是表征电力电容器质量与容量关系的一个参数，单位为器质量与容量关系的一个参数，单位为kg/kvarkg/kvar。第30页，此课件共49页哦 （三）并联电力电容器（三）并联电力电容器

20、1 1 并联电力电容器的结构并联电力电容器的结构 高高压压并并联联电电力力电电容容器器由由许许多多电电容容器器元元件件串串联联或或并并联联组组成成，通通常常还还附附加加一一些些辅辅助助部部件件和和结结构构，以以满满足足电电容容器器运运行行时时的的绝绝缘缘、散散热热、机机械械保保护护等等方方面面的的需要。需要。并联电力电容器并联电力电容器 第31页，此课件共49页哦 2 2 并联电力电容器的应用并联电力电容器的应用 并并联联电电容容器器主主要要用用在在交交流流电电力力系系统统中中，用用来来进进行行无无功功补补偿偿、提提高高功功率率因数、降低线路损耗，发挥输变电设备效能。因数、降低线路损耗，发挥输

21、变电设备效能。（1 1）补偿原理）补偿原理 电电力力系系统统中中的的感感性性负负载载较较大大时时，会会使使母母线线上上的的电电流流滞滞后后电电压压一一定定的的电电角角度度,称称之之为为功功率率因因数数角角。角角的的增增大大会会增增加加系系统统的的无无功功功功率率，造造成成电电力力系系统统及及用用户户设设备备容容量量的的浪浪费费。采采用用并并联联电电力力电电容容器器可可以以提提高高功功率率因数、降低线路损耗。因数、降低线路损耗。等值电路等值电路 相量图相量图 无功补偿示意图无功补偿示意图 第32页，此课件共49页哦 （2 2）并联电容器（组）的合闸涌流问题）并联电容器（组）的合闸涌流问题 对对电

22、电容容器器（组组）进进行行投投切切时时，会会在在电电容容器器（组组）之之间间和和母母线线上上出出现现一一个个高高频频衰衰减减电电流流，其其幅幅值值通通常常是是电电容容器器工工作作电电流流的的几几倍倍甚甚至至几几十十倍倍，称称为为并并联联电电容容器器（组组）涌涌流流（Surge Surge CurrentCurrent）。涌涌流流会会导导致电容器组及其它电力设备损坏致电容器组及其它电力设备损坏。涌流产生的原因：涌流产生的原因：(a)(a)电容器组投切时产生涌流。电容器组投切时产生涌流。（b b）开断电容器组时可能发生的重击穿涌流。）开断电容器组时可能发生的重击穿涌流。(c)(c)电容器组内部电容

23、器单元故障时产生的组内涌流。电容器组内部电容器单元故障时产生的组内涌流。限制并联电容器限制并联电容器(组组)的涌流的方法：的涌流的方法：(a)(a)串联电抗器。串联电抗器。(b)(b)加长电容器间连接引线，增加电容器单元间电感，可以降低电容器加长电容器间连接引线，增加电容器单元间电感，可以降低电容器故障时组内涌流的幅值。故障时组内涌流的幅值。第33页，此课件共49页哦 3 3 并联电力电容器成套装置并联电力电容器成套装置 并联电容器成套装置分为高压和低压并联电容器成套装置两种。并联电容器成套装置分为高压和低压并联电容器成套装置两种。高压并联电容器成套装置内部集成了电容器、电容器过负载保护专高压

24、并联电容器成套装置内部集成了电容器、电容器过负载保护专用熔断器、放电装置、抑制涌流和限制高次谐波的空心电抗器、限用熔断器、放电装置、抑制涌流和限制高次谐波的空心电抗器、限制过电压的避雷器、断路器和开关等设备。低压并联电容器装置结制过电压的避雷器、断路器和开关等设备。低压并联电容器装置结构相对简单，一般接成三角形装设在负载附近。构相对简单，一般接成三角形装设在负载附近。a a 高压并联电容高压并联电容器组装置接线器组装置接线 b b 低压并联电容器低压并联电容器组装置接线组装置接线第34页，此课件共49页哦 （四）其它电容器（四）其它电容器 1 1、串串联联电电容容器器 可可以以抵抵消消输输电电

25、线线路路的的感感抗抗，提提高高电电力力系系统统静静态态稳稳定定性和输送能力，减小输电线路的电压降落。性和输送能力，减小输电线路的电压降落。2 2、电电热热电电容容器器 主主要要用用于于频频率率40-24000Hz40-24000Hz范范围围内内的的感感应应加加热热电电气系统中，可提高系统的功率因数及改善回路特征。气系统中，可提高系统的功率因数及改善回路特征。3 3、高高压压交交流流滤滤波波电电容容器器 连连接接到到额额定定电电压压大大于于1000V1000V的的交交流流电电力力系系统统附附近近，可可为为大大功功率率谐谐波波源源的的谐谐波波电电流流提提供供低低阻阻抗抗通通道道，用用来来抑抑制制谐

26、谐波波分分量对电力系统及通讯系统的影响，改善电力系统功率因数。量对电力系统及通讯系统的影响，改善电力系统功率因数。4 4、脉冲电容器、脉冲电容器 脉冲电容器可在极短的时间内，将存储的能量迅脉冲电容器可在极短的时间内，将存储的能量迅速释放出来，广泛应用于高电压试验、海底探矿、激光技术和高能物理速释放出来，广泛应用于高电压试验、海底探矿、激光技术和高能物理等领域。等领域。5 5、高原型电容器、高原型电容器 高原型电容器外壳内设绝对压力补偿装置，高原型电容器外壳内设绝对压力补偿装置，具有抗低气压、抗低气温、抗温度突变的能力，可用于具有抗低气压、抗低气温、抗温度突变的能力，可用于 10001000米至

27、米至50005000米的高原地区进行无功补偿。米的高原地区进行无功补偿。第35页，此课件共49页哦二、避雷装置和避雷器二、避雷装置和避雷器 （一）雷闪放电与过电压（一）雷闪放电与过电压雷云放电过程雷云放电过程第36页，此课件共49页哦 雷闪过电压。发生雷闪时，除了会产生直击雷过电压之外，还雷闪过电压。发生雷闪时，除了会产生直击雷过电压之外，还会在输电线路中出现感应过电压，这两种过电压均会对输电线路和会在输电线路中出现感应过电压，这两种过电压均会对输电线路和电力设备造成危害。电力设备造成危害。（二）避雷装置（二）避雷装置 避雷装置是一种接地良好的导电装置，可用来保护物体免遭雷击，避雷装置是一种接

28、地良好的导电装置，可用来保护物体免遭雷击，它主要由引雷装置、接地装置和连接它们的引下线组成。按照引雷装它主要由引雷装置、接地装置和连接它们的引下线组成。按照引雷装置的形式，避雷装置可分为避雷针、避雷线和避雷带。置的形式，避雷装置可分为避雷针、避雷线和避雷带。（三）避雷器（三）避雷器 避雷器实质上是一种放电器，可优先于被保护电器放电动作，限制由避雷器实质上是一种放电器，可优先于被保护电器放电动作，限制由线路传来的雷电冲击电压和操作过电压，完成保护后迅速恢复原来对地绝线路传来的雷电冲击电压和操作过电压，完成保护后迅速恢复原来对地绝缘的状态，准备下次保护动作，同时使系统恢复正常工作状态。缘的状态，准

29、备下次保护动作，同时使系统恢复正常工作状态。1 1、避雷器的分类、避雷器的分类 通常将避雷器分为保护间隙、管式避雷器、阀式避雷器三种，参通常将避雷器分为保护间隙、管式避雷器、阀式避雷器三种，参见下表。见下表。第37页，此课件共49页哦避雷器的用途和分类避雷器的用途和分类 第38页，此课件共49页哦 2 2、避雷器的电气性能指标及特性、避雷器的电气性能指标及特性 (1)(1)额定电压额定电压:避雷器的最大允许工频电压。避雷器的最大允许工频电压。(2)(2)工频放电电压工频放电电压:避雷器间隙放电时的工频电压有效值。避雷器间隙放电时的工频电压有效值。(3)(3)冲冲击击放放电电电电压压:给给定定波

30、波形形和和极极性性的的冲冲击击电电压压施施加加到到避避雷雷器器上上，放放电前所对应的电压峰值。电前所对应的电压峰值。(4)(4)放放电电电电流流:避避雷雷器器保保护护动动作作时时通通过过它它的的冲冲击击电电流流及及工工频频续续流流统统称称为为放电电流。放电电流。(5)(5)残压残压:放电电流通过避雷器时，避雷器端子间的电压称为残压。放电电流通过避雷器时，避雷器端子间的电压称为残压。(6)(6)通流容量通流容量:即阀式避雷器的阀片耐受放电电流的能力，以规定的波即阀式避雷器的阀片耐受放电电流的能力，以规定的波形和通流次数下的电流幅值来表示。形和通流次数下的电流幅值来表示。(7)(7)伏秒特性伏秒特

31、性:指避雷器的绝缘介质在不同幅值冲击电压作用下，冲击电指避雷器的绝缘介质在不同幅值冲击电压作用下，冲击电压值与放电时间之间的关系曲线，它是综合衡量避雷器保护效果的重要依压值与放电时间之间的关系曲线，它是综合衡量避雷器保护效果的重要依据。据。第39页，此课件共49页哦 3 3、阀式避雷器、阀式避雷器 根根据据阀阀片片材材料料的的不不同同，阀阀式式避避雷雷器器可可分分为为碳碳化化硅硅阀阀式式避避雷雷器器和和金金属属氧氧化化物阀式避雷器两种。物阀式避雷器两种。（1 1）碳化硅避雷器）碳化硅避雷器 将将多多个个串串联联的的保保护护间间隙隙和和串串联联的的阀阀片片相相串串联联，压压紧紧密密封封在在避避雷

32、雷器器瓷瓷套套内内，阀片的材料采用金刚砂为主要成分。阀片的材料采用金刚砂为主要成分。普通型碳化硅避雷器结构简图普通型碳化硅避雷器结构简图 金刚砂颗粒非线性电阻金刚砂颗粒非线性电阻 第40页，此课件共49页哦 (2)(2)金属氧化物避雷器金属氧化物避雷器(MOA)(MOA)金金属属氧氧化化物物避避雷雷器器由由压压紧紧密密封封在在避避雷雷器器瓷瓷套套内内的的若若干干片片ZnOZnO阀阀片片构构成成。氧氧化化锌锌阀阀片片外外加加氧氧化化铋铋及及其其它它金金属属氧氧化化物物粉粉碎碎烧烧结结成成园园饼饼状状或或环环状状，上上下下端端面面喷喷有有金金属属电电极极，侧侧面面涂涂有有绝绝缘缘釉釉以以防防沿沿面

33、面闪闪络络。这这种种阀阀片片具具有有非非常常优优异异的的非非线线性性特特性性，在在高高压压下下电电阻阻很很小小，泄泄放放雷雷电电流流的的同时能保持低残压同时能保持低残压,伏安特性曲线见下图：伏安特性曲线见下图：ZnOZnO阀片伏阀片伏安特性曲线安特性曲线 第41页，此课件共49页哦 4 4、避雷器的选择、使用和维护注意问题、避雷器的选择、使用和维护注意问题 （1 1）避避雷雷器器连连续续雷雷电电冲冲击击保保护护能能力力。碳碳化化硅硅避避雷雷器器没没有有连连续续雷雷电电冲击保护能力；氧化锌避雷器有连续雷电冲击保护能力。冲击保护能力；氧化锌避雷器有连续雷电冲击保护能力。（2 2）避避雷雷器器使使用

34、用寿寿命命。避避雷雷器器使使用用寿寿命命与与许许多多因因素素有有关关，除除了了制制造造工工艺艺、机机械械故故障障、密密封封失失效效受受潮潮等等因因素素外外，避避雷雷器器阀阀片片的的老老化化速速度度是是影影响响寿寿命命的的关关键键因因素素。碳碳化化硅硅避避雷雷器器和和无无间间隙隙氧氧化化锌锌避避雷雷器器寿寿命命有有效效使使用用寿寿命命通通常常在在7-107-10年；串联间隙氧化锌避雷器寿命可达年；串联间隙氧化锌避雷器寿命可达2020年以上。年以上。（3 3）避雷器通常应垂直安装，且周围留有足够的空间；顶部引线）避雷器通常应垂直安装，且周围留有足够的空间；顶部引线水平压力不得超过允许值；对于由多节

35、元件组装的避雷器，应严格水平压力不得超过允许值；对于由多节元件组装的避雷器，应严格按照出厂标号组装。按照出厂标号组装。（4 4）避雷器运行过程中应经常监视和维护，有条件的电站型阀式避雷）避雷器运行过程中应经常监视和维护，有条件的电站型阀式避雷器应安装动作次数记录装置。碳化硅避雷器和金属氧化物避雷器应按有关器应安装动作次数记录装置。碳化硅避雷器和金属氧化物避雷器应按有关标准定期测试性能，发现隐患应及时退出运行。标准定期测试性能，发现隐患应及时退出运行。第42页，此课件共49页哦三、电抗器三、电抗器 电抗器属于感性元件，同电容器一样，也是一种基本的电器元件。电抗电抗器属于感性元件，同电容器一样，也

36、是一种基本的电器元件。电抗器主要用于实现电力系统和工业用户的限流、无功补偿、移相等功能，是电器主要用于实现电力系统和工业用户的限流、无功补偿、移相等功能，是电力、冶金、化工、电气化铁路等供电、输变电系统中所必需的重要设备。力、冶金、化工、电气化铁路等供电、输变电系统中所必需的重要设备。（一）电抗器的结构（一）电抗器的结构 干式电抗器干式电抗器 第43页，此课件共49页哦 （二）电抗器的基本参数（二）电抗器的基本参数 (1)(1)额定电感额定电感L LN N,是电抗器的设计值；是电抗器的设计值；(2)(2)额额定定电电压压U UN N,电电抗抗器器的的额额定定工工作作电电压压，通通常常大大于于等

37、等于于电电抗抗器器所所连连接接的的交流电力系统额定工作电压；交流电力系统额定工作电压；(3)(3)额定电流额定电流I IN N,电抗器正常工作时所允许的长期通过电流；电抗器正常工作时所允许的长期通过电流；(4)(4)电电抗抗百百分分比比x xN N%，指指电电抗抗器器在在额额定定电电流流下下，绕绕组组两两端端的的电电压压降降与与系系统每相电压值之比的百分数，即统每相电压值之比的百分数，即 U-U-U-U-绕组两端电压降；绕组两端电压降；绕组两端电压降；绕组两端电压降；x x x xN N N N-绕组电抗值；绕组电抗值；绕组电抗值；绕组电抗值；L L L LN N N N-绕组电感值。绕组电感

38、值。绕组电感值。绕组电感值。第44页，此课件共49页哦 (三三)电抗器的分类和应用电抗器的分类和应用 1 1、限流电抗器、限流电抗器 限限流流电电抗抗器器串串联联于于发发电电机机的的输输出出回回路路、变变压压器器或或其其它它高高压压电电器器设设备备的的输输出出或或输输入入回回路路中中，主主要要用用来来限限制制系系统统短短路路故故障障电电流流，保保护护输输电电线线路路和和电电力力设设备。备。在在三三相相输输电电系系统统中中，三三相相干干式式空空芯芯串串联联电电抗抗器器是是由由三三台台单单相相电电抗器排列构成，排列方式主要有以下三种：抗器排列构成，排列方式主要有以下三种：三相垂直三相垂直 两相垂直

39、，一相并列两相垂直，一相并列 三相并列三相并列第45页，此课件共49页哦 2 2、分裂电抗器、分裂电抗器 为为了了充充分分限限制制短短路路电电流流，希希望望电电抗抗值值越越大大越越好好，但但是是电电抗抗值值越越大大，电电压压和和电电能能的的损损失失也也越越大大。采采用用分分裂裂电电抗抗器器可可以以很很大大程程度度上上避避免免这这个个问问题题。分分裂裂电电抗抗器器比比普普通通电电抗抗器器多多出出了了一一个个中中间间抽抽头头，从从而而形形成成了了1 1、2 2两两个个分分支支。设设X XL L为为一一个个分分支支的的自自感感抗抗，f f为为两两个个分分支支的的互互感感系系数数，则则互感抗互感抗X

40、Xm m为：为：X Xm m=fX=fXL L。下下图图表表示示了了分分裂裂电电抗抗器器的的接接线线情情况况。根根据据电电路路理理论论中中的的互互感感消消去去法法，可可得右下图所示的等值电路。得右下图所示的等值电路。结构示意图结构示意图向量示意图向量示意图第46页，此课件共49页哦 3 3、消弧线圈、消弧线圈 消消弧弧线线圈圈是是一一个个带带有有铁铁芯芯的的电电感感线线圈圈，也也称称为为中中性性点点接接地地电电抗抗器器。在在中中性性点点不不接接地地的的长长距距离离输输电电系系统统中中，线线路路的的对对地地电电容容不不容容忽忽视视，当当发发生生单单相相接接地地短短路路的的电电流流超超过过下下表表

41、中中所所示示的的极极限限值值时时，电电弧弧将将难难以以自自行行熄熄灭灭，会会造造成成供供电电系系统统中中性性点点电电压压偏偏移移，不不接接地地两两相相对对地地产产生生过过电电压，损坏发电机和变压器的绝缘。压，损坏发电机和变压器的绝缘。接地故障电流允许极限值接地故障电流允许极限值 对于中性点不接地的电力系统，若短路电容电流过大，通常需装设接地对于中性点不接地的电力系统，若短路电容电流过大，通常需装设接地消弧线圈，来补偿输电系统对地故障时的容性电流。消弧线圈，来补偿输电系统对地故障时的容性电流。第47页，此课件共49页哦中性点不接地系统示意图中性点不接地系统示意图 一极故障接地相量图一极故障接地相

42、量图 当当C C相发生弧光接地时，消弧线圈将产生感性电流相发生弧光接地时，消弧线圈将产生感性电流 ，由相量图可以看，由相量图可以看出，该电流可以全部或部分抵消导线对地电容产生的电流，破坏了弧光持续出，该电流可以全部或部分抵消导线对地电容产生的电流，破坏了弧光持续放电的条件，提高了供电系统的可靠性。放电的条件，提高了供电系统的可靠性。（1 1）补偿原理：）补偿原理：第48页，此课件共49页哦 （2 2）应用注意事项：）应用注意事项：1)1)系系统统中中应应尽尽可可能能采采用用多多台台消消弧弧线线圈圈分分散散安安装装。这这样样做做的的优优点点是是发发生生故故障障时时，不不至至于于使使大大部部分分电

43、电力力网网失失去去消消弧弧线线圈圈的的补补偿偿，可提高电网供电的可靠性。可提高电网供电的可靠性。2)2)消消弧弧线线圈圈宜宜装装设设于于Y,dY,d接接线线的的系系统统中中性性点点上上。若若装装设设于于Y,yY,y接接线线的的中中性性点点上上，会会使使消消弧弧线线圈圈的的利利用用容容量量降降低低，增增加加变变压压器器的的额额外外损耗。损耗。3)3)若若变变压压器器无无中中性性点点引引出出，则则应应另另外外装装设设一一台台接接地地变变压压器器，以以便便引引出出中中性性点点。对对接接地地变变压压器器的的要要求求是是零零序序阻阻抗抗低低、空空气气阻阻抗抗高高，高高压压侧侧绕绕组组采采用用“Z Z”字字形形接接线线，这这种种结结构构可可以以有有效效抑抑制制变变压压器器与与消消弧弧线线圈连接时的零序电流所引起的变压器附加发热。圈连接时的零序电流所引起的变压器附加发热。第49页，此课件共49页哦