《电力工程基础》ppt课件

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1、电力工程基础第二章电气设备原理与功能电气设备的分类同步发电机电力变压器电动机高压断路器互感器隔离开关电力工程基础第二章电气设备的原理与功能第一节电气设备的分类一次设备直接生产、输送、分配和使用电能的设备，包括：（1）生产和转换电能的设备，如发电机和变压器等；（2）接通或断开电路的开关设备，如断路器、隔离开关、熔断器、接触器等；（3）将有关电气设备连接成电路的载流导体，如母线、电缆等；（4）变换电气量的设备，电压互感器和电流互感器；（5）保护电器，如电抗器和避雷器等；（6）接地装置，电力系统中有工作接地、保护接地和防雷接地；二次设备在电力系统中为了能对电气一次设备和系统的运行状况进行测量、控制、

2、保护和监察而需要一些专门的设备，包括：（1）测量表计。如电压表、电流表、功率表、电能表、频率表等，用于测量一次电路中的电气参数。（2）继电保护及自动装置。如各种继电器和自动装置等，用于监视一次系统的运行状况，迅速反应不正常情况并进行调节或作用于断路器跳闸，切除故障。（3）直流设备。如直流发电机、蓄电池组、硅整流装置等，为保护、控制和事故照明等提供直流电源。电力工程基础第二章电气设备的原理与功能第二节同步发电机发电机将机械能转变为电能的机械水轮机风力机蒸汽轮机燃气轮机柴油机…定子转子（a）转子定子(b)电力工程基础第二章电气设备的原理与功能第三节电力变压器5变压器将一种电压的电能变换为另一种电压

3、的电能的装置单相变压器三相变压器…电力工程基础第二章电气设备的原理与功能（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递的一种静止电气设备，主要由铁芯及绕在铁芯上的绕组组成。电力工程基础第二章电气设备的原理与功能（二）变压器的结构1油浸式变压器2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。电力工程基础第二章电气设备的原理与功能（三）变压器基本参数及性能指标1基本参数（1）额定电压U1N,U2N，三相变压器指线电压；（2）额定容量SN；（3）额定电流I1N,I2N，根据额定电压和额定容量计算得出；（4）额定频率fN，我国规定工业用电频率为50Hz；（5）阻抗电

4、压（短路电压），通常以额定电压的百分数表示由变压器短路试验获得，其反映在变压器在额定负载下运行时，漏阻抗压降的大小，相应的有短路损耗Pk（6）空载电流，通常以额定电流的百分数表示由变压器空载试验获得，相应的有空载损耗P0（7）连接组号Y——星形连接，YN——星形连接并有中性点引线，d——三角形连接，例YNd11电力工程基础第二章电气设备的原理与功能2性能参数（1）变压器负载运行，二次侧端电压变化率∆u%。变压器外特性电力工程基础第二章电气设备的原理与功能（2）变压器损耗Σp。（3）变压器效率η。电力工程基础第二章电气设备的原理与功能（四）变压器分类电力工程基础第二章电气设备的原理与功能第四节电

5、动机电动机将电能变换为机械能的装置异步电动机同步电动机特种电机电力工程基础第二章电气设备的原理与功能第五节高压断路器额定电压为3kV及以上，能够关合、承载和开断运行状态的正常电流，并能在规定时间内关合、承载和开断规定的异常电流（如短路电流、过负荷电流）的开关电器称为高压断路器。高压断路器的作用：电力网正常工作和发生故障时开断和关合电路。也即，①控制（操作）作用；②保护作用。工作原理断路器的基本技术参数断路器的型号含义断路器的类型电力工程基础第二章电气设备的原理与功能一、高压断路器的工作原理1.电弧的概念当开关电器开断电路时，电压和电流达到一定值时，触头刚刚分离后，触头之间就会产生强烈的白光，称

6、为电弧。2.电弧的本质电弧的实质是一种气体放电现象：绝缘气体（或绝缘油受热分解出气体）游离产生的自由电子导电。3.电弧放电的特征（1）电弧由三部分组成：阴极区、阳极区和弧柱区；（2）电弧温度很高，可达5000-7000。C；（3）电弧是一种自持放电现象；（4）电弧是一束游离的的气体。电力工程基础第二章电气设备的原理与功能4.电弧的危害（1）电弧的存在延长了开关电器开断故障电路的时间，加重了电力系统短路故障的危害。（2）电弧产生的高温，将使触头表面熔化和蒸化，烧坏绝缘材料。对充油电气设备还可能引起着火、爆炸等危险。（3）由于电弧在电动力、热力作用下能移动，很容易造成飞弧短路和伤人，或引起事故的扩

7、大。电力工程基础第二章电气设备的原理与功能5.电弧的形成——弧柱中自由电子的主要来源（1）热电子发射当断路器的动、静触头分离时，触头间的接触压力及接触面积逐渐缩小，接触电阻增大，使接触部位剧烈发热，导致阴极表面温度急剧升高而发射电子，形成热电子发射。（2）强电场发射开关电器分闸的瞬间，由于动、静触头的距离很小，触头间的电场强度就非常大，使触头内部的电子在强电场作用下被拉出来，就形成强电场发射。电力