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电气工程及其自动化基础知识

1、电力系统基本概念
1电力系统定义
发电厂电力网输电线路用户
由内的发电机、内的变压器和以及的各种用电设备按照一定的
电力系统
规律连接而组成的统一整体称为。
2电力系统的组成
发电机电力网用电设备
电力系统由发电厂的、及电能用户组成的。
3电力系统电压等级
系统额定电压电力系统各级电压网络的标称电压值。
、、
系统额定电压值是220V、380V、3kV、6kV、、63kV、、330kV、
10kV 35kV 110kV 220kV
、750kV。
500kV
4电力设备
一次设备二次设备一次设备
电力系统的电气设备分为和也称主设备是构成电力系统的
主体直接生产、输送和分配电能发电机变压器断路器隔离
它是的设备包括、电力、、
开关母线电缆和输电线路二次设备控制、调节、保护
、电力、电力等。是对一次设备进行
和监测控制器具继电保护自动装置测量仪表信号器具
的设备它包括、和、、等。二次设
电压互感器电流互感器
备通过和与一次设备取得电的联系
2、电力系统故障及其危害
不正常
凡造成电力系统运行的任何连接或情况均称为电力系统的故障。电力系统的故障有多
短路断线它们的组合短路又称横向断线又称为纵向
种类型如、或。故障故障。
三相单相接地两相短路两相接地短路
短路故障可分为短路、短路简称单相短路和注
两相短路和两相接地短路不同性质
意是两类的短路故障前者无短路电流流入地中而后
三相短路三相回路依旧是对称对称短路
者有。时的故称为其他几种短路均使三相回路
不对称短路
不对称因此称为。
断线故障单相断线两相断线非全相运行
可分为和。断线又称为也是一种不对称故障。大
一次只有一处故障简单故障单重故障两
多数情况下在电力系统中称为或但有时可能有
处或两处以上复杂故障多重故障
故障同时发生称为或。
短路故障
一旦发生往往造成十分严重的后果主要有
电流急剧增大
1 。短路时的电流要比正常工作电流大得多严重时可达正常电流的十几
倍。大型发电机出线端三相短路电流可达几万甚至十几万安培。这样大的电流将产生巨大的
冲击力变形或损坏大量发热过热而损坏
使电气设备同时会使设备。有时短路点产生的
电弧烧坏设备
可能直接。
电压大幅度下降三相短路短路点电压为零
2 。时的短路点附近的电压也明显下降

用电设备无法正常工作转速下降停转
这将导致例如异步电动机甚至。
可能使电力系统运行的稳定性遭到破坏发电机输出
3 。电力系统发生短路后的电磁
功率减少不平衡功率
而原动机输入的机械功率来不及相应减少从而出现这将导致发电
转子加速相互间的角度差越来
机。有的发电机加速快有的发电机加速慢从而使得发电机
越大发电机失去同步系统的稳定性
这就可能引起并列运行的破坏引起大片地区停电。
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不对称短路时系统中将流过不平衡电流
4 会在邻***行的通讯线路中感应出很高的
对通讯产生干扰对设备和人身造成危险
电势和很大的电流也可能。
在以上后果中最严重的是电力系统并列运行稳定性的破坏被喻为国民经济的灾难其次
是电流的急剧增大。
不正常工作状态超过额定值运行
除此之外电力系统中还可能出现一些如电气设备称
过负荷绝缘加速老化发展成故障
为它也将使电气设备造成故障隐患甚至如发电机
突然甩负荷过电压振荡
尤其是水轮发电机引起定子绕组的、电力系统的、电力变压器和发电
冷却系统故障频率下降
机的以及电力系统的等。系统中的故障和不正常运行状态都可能引起
电力系统事故不仅使系统的正常工作遭到破坏甚至可能造成电气设备损坏和人身伤亡。
3、电力系统继电保护
电力系统中的各元件之间有十分紧密的电或电磁联系一旦某个元件发生故障电气信息将
以近似光的速度向系统各处传播。这种故障不可能用人工手动方法排除而必须有高速自动化
的装置来排除。这是保证电力系统安全运行最有效的方法。
自动识别故障排除故障自动装置
电力系统继电保护就是一门研究这种并元件的的技术学
继电保护自动装置故障不正常运行
科。也就是说是能反应电力系统中电气元件或状态并
动作于断路器跳闸发出指示信号
或的一种自动装置。
1继电保护的作用
自动、迅速、有选择性故障元件切除
I、的将从电力系统中使故障元件免于继续遭到破坏
保证无故障部分迅