電氣技術(shù)概述(講稿)

1、2022-4-1412022-4-142（一）單相正弦交流電路基本概念l隨時(shí)間按正弦規(guī)律周期性變化的電壓和電流統(tǒng)稱為正弦交流電。表達(dá)式：i=Imsin( t+ )如圖所示l交流電變化一周所需要的時(shí)間稱為周期（T表示，單位s）；交流電每秒變化的周數(shù)稱為頻率（f表示，單位Hz）。T1/fl最大值（幅值）即出現(xiàn)的最大的瞬時(shí)值；角頻率（ ）它反映交流電變化的快慢（ ）以及初相角是交流電的三個(gè)要素。l交流電的有效值：它是根據(jù)熱效應(yīng)原理定義的，最大值是有效值的1.414（ ）倍。T/222022-4-143l電路中的基本元件有電阻、電感和電容；在交流電路中由這三種元件組成不同的負(fù)載即感性負(fù)載、容性負(fù)載和電

2、阻負(fù)載等。電感（L）和電容（C）元件是儲(chǔ)能元件，不消耗能量，只與電源之間進(jìn)行能量交換；電阻（R）是耗能元件。l交流電路的功率有：有功功率（P）、無功功率（Q）和視在功率（S）；儲(chǔ)能元件所消耗的為無功功率（單位為Var），電阻消耗的為有功功率（單位為W），而視在功率（單位為VA）中既包含有功也包含無功功率；是總電壓和總電流的乘積，且S2P2Q2。我們把有功功率與視在功率的比值稱為功率因數(shù)。交流電路中一般要求功率因數(shù)越高越好，常采用并聯(lián)電容來提高。2022-4-144（二）三相交流電路l三相電源是由發(fā)電機(jī)產(chǎn)生的，如圖。它產(chǎn)生的三個(gè)電動(dòng)勢(shì)幅值相等，頻率相同，相位互差120度，稱之為對(duì)稱三相電源。l發(fā)

3、電機(jī)的三個(gè)繞組一般接成星形。N點(diǎn)稱為中性點(diǎn)，從中性點(diǎn)引出的導(dǎo)線稱為中性線，其裸導(dǎo)線可涂淡藍(lán)色標(biāo)志。從始端Ul、V1、Wl引出的三根導(dǎo)線稱為相線或端線，俗稱火線，常用L1、L2、L3表示，其裸線可分別涂黃、綠、紅三種顏色標(biāo)志。2022-4-145l由三根相線和一根中線組成的供電系統(tǒng)為三相四線制供電系統(tǒng) 。l通常低壓供電網(wǎng)都采用三相四線制。這種系統(tǒng)可提供兩種不同的電壓，一是相線與中線之間的電壓稱為相電壓；二是相線與相線之間的電壓稱為線電壓。線電壓是相電壓的1.732 （ ）倍。l三相負(fù)載的連接：三相負(fù)載可以采用星形連接和三角形連接。如圖所示。3l星形連接時(shí)，線電流等于相電流，負(fù)載的相電壓是線電壓的

4、1/ 倍。l三角形連接時(shí)，負(fù)載的相電壓等于線電壓，線電流是相電流的 倍。l星形連接的負(fù)載，如果負(fù)載不對(duì)稱，必須保留中線。332022-4-146l三相負(fù)載功率計(jì)算對(duì)稱負(fù)載:不對(duì)稱負(fù)載：223sin3cos3QPSIUSIUQIUPllllll功率關(guān)系：視在功率：無功功率：有功功率：22321321QPSQQQQPPPP2022-4-147l電力系統(tǒng)l工廠供配電系統(tǒng)l電力系統(tǒng)的額定電壓l電能質(zhì)量l負(fù)荷分類l工廠電力線路接線l系統(tǒng)短路及危害2022-4-148l電力系統(tǒng): 電力系統(tǒng)是由發(fā)電廠、各級(jí)變電所、輸配電線路和電能用戶組成的整體。如圖所示l發(fā)電廠: 是將一次能源轉(zhuǎn)換成電能。l變電所: 是接受

5、電能、變換電壓和分配電能的場(chǎng)所。有升壓變電所、降壓變電所；區(qū)域變電所、地方變電所。l配電所：僅用于接受和分配電能的場(chǎng)所。l電力線路: 是將發(fā)電廠、變電所和用戶連接起來，并完成輸送和分配電能的任務(wù)。按電壓等級(jí)不同分為輸電線路（35kV及以上）和配電線路（35kV以下）。l電力網(wǎng):是由各種電壓等級(jí)的輸電線路和升降壓變壓器組成的電廠和用戶的橋梁。分為輸電網(wǎng)和配電網(wǎng)；區(qū)域網(wǎng)和地方網(wǎng)；開式網(wǎng)和閉式網(wǎng)；直流電網(wǎng)和交流電網(wǎng)等。l電能用戶：用電設(shè)備或用電單位。2022-4-1492022-4-1410變電所1、2是各發(fā)電廠聯(lián)系的樞紐，區(qū)域變電所。變電所1有兩臺(tái)自耦變壓器將220kV電壓降到110kV，并且還有

6、兩臺(tái)三線圈變壓器，除聯(lián)絡(luò)110kV及35kV兩種電壓等級(jí)的電網(wǎng)外，低壓繞組采用10kV電壓供給兩臺(tái)同步補(bǔ)償機(jī)，以滿足電網(wǎng)中無功功率的需要。變電所3稱為穿越變電所，有兩臺(tái)雙線圈變壓器，平時(shí)有110kV的電壓穿越變電所。變電所4和5叫做地區(qū)變電所。變電所 4由110kV線路輸入電能，降壓后，供給35kV用戶和地區(qū)變電所 5。變電所 5將電壓從35kV降低到10kV，然后用10kV配電線路供電給10kV受電的用戶和配電變壓器，配電變壓器將 10kV電壓降低到 380220V，給低壓用戶供電。2022-4-1411l工廠供配電系統(tǒng)由總降壓變電所、高壓配電所、配電線路、車間變電所和用電設(shè)備組成。如下圖所

7、示。l總降壓變電所是供應(yīng)電能的中樞。將35110kV電壓降為610kV，給配電所、車間變電所和用電設(shè)備。l高壓配電所集中接受6kV10kV的電壓，再分配到附近的各車間變電所和高壓用電設(shè)備。l配電線路分為6kV10kV和380/220V配電線路。l車間變電所將6kV10kV電壓降為380/220V電壓。2022-4-1412l供電半徑小而范圍廣l負(fù)荷類型多而操作頻繁l廠房環(huán)境復(fù)雜l低壓配電線路長 要求選擇供電方式時(shí)，力求簡單可靠，按供電可靠性和經(jīng)濟(jì)性的要求而定。2022-4-1413按電壓等級(jí)分類：高壓線路（1kV及以上的線路）和低壓線路（1kV以下線路）。我國大多數(shù)企業(yè)以10kV、35kV和1

8、10kV供電，生活用電大多為380/220V供電。按供電方式分類：單端供電線路（開式供電線路）、兩端供電線路和環(huán)形供電線路（閉式供電線路）。按線路結(jié)構(gòu)形式分類：架空線路、電纜線路和戶內(nèi)配電線路。2022-4-14142022-4-1415高溫電力電纜型號(hào)及名稱： FF46聚全氟乙丙稀 序號(hào)產(chǎn)品型號(hào)芯數(shù)標(biāo)稱截面（mm2） 產(chǎn)品名稱1FV141240氟塑料絕緣，阻燃丁腈護(hù)套高溫電力電纜2HF4BFVR141240聚四氟乙烯絕緣，阻燃丁腈護(hù)套軟芯高溫電力電纜3HF4BFVP22141240聚四氟乙烯絕緣，阻燃丁腈護(hù)套鋼帶鎧裝高溫電力電纜4FF46141240氟46塑料絕緣、氟46塑料護(hù)套高溫電力電纜

9、5FF46P141240氟46塑料絕緣、氟46塑料護(hù)套軟芯、高溫電力電纜6FF46P0141240氟46塑料絕緣、氟46塑料護(hù)套鍍錫屏蔽高溫電力電纜7FF46P22141240氟46塑料絕緣、氟46塑料護(hù)套鋼帶鎧裝高溫電力電纜2022-4-1416l電網(wǎng)的額定電壓（可根據(jù)國家規(guī)定的電壓確定）l用電設(shè)備的額定電壓（與電網(wǎng)額定電壓相同）l發(fā)電機(jī)的額定電壓（高出線路額定電壓5）l變壓器的額定電壓 一次繞組的額定電壓 1、與發(fā)電機(jī)直接相連時(shí)其額定電壓與發(fā)電機(jī)額定電壓相同。 2、與線路相連時(shí)其額定電壓與線路額定電壓相同。 二次繞組的額定電壓 1、線路較短時(shí)，高出線路電壓5； 2、線路較長時(shí)，高出線路電壓

10、10。MF1B1B3B2B4B5B6L1110kVL2L310kV0.38/0.22kV6kV10kV110/38.5kV2022-4-1417電能質(zhì)量指標(biāo)有：電壓、頻率、波形及供電可靠性l 電壓質(zhì)量是以電壓偏差來衡量。國家允許的電壓偏差要求分別為： a.35kV及以上允許偏差5 b.10kV及以下允許偏差7 c.220V允許偏差7、10l頻率質(zhì)量是以頻率偏差來衡量。國家允許的頻率偏差要求為： a.300萬千瓦及以上允許偏差0.2 b. 300萬千瓦以下允許偏差0.5l 波形質(zhì)量以波形畸變率來衡量。公共電網(wǎng)電壓波形畸變率最高不能超過5l供電的可靠性是以全年不停電時(shí)間占全年總時(shí)間的比值來衡量的。

11、2022-4-1418負(fù)荷分類：按照供電可靠性要求分為三級(jí)l 一級(jí)負(fù)荷：中斷供電將造成人身傷亡；在政治、經(jīng)濟(jì)上造成重大損失者，如重大設(shè)備損壞、重大產(chǎn)品報(bào)廢、用重要原料生產(chǎn)的產(chǎn)品大量報(bào)廢；中斷供電將影響有重大政治、經(jīng)濟(jì)意義的用電單位的正常工作的負(fù)荷。 一級(jí)負(fù)荷應(yīng)由兩個(gè)獨(dú)立電源供電。l 二級(jí)負(fù)荷：中斷供電將在政治上、經(jīng)濟(jì)上造成較大損失者，如主要設(shè)備損壞、大量產(chǎn)品報(bào)廢、重點(diǎn)企業(yè)大量減產(chǎn)等；中斷供電系統(tǒng)將影響重要用電單位正常工作的負(fù)荷。 二級(jí)負(fù)荷應(yīng)由雙回線路供電，供電變壓器亦應(yīng)有兩臺(tái)。做到當(dāng)電力變壓器發(fā)生故障或電力線路發(fā)生常見故障時(shí)，不致中斷供電或中斷后能迅速恢復(fù)。 l三級(jí)負(fù)荷：對(duì)一些非連續(xù)性生產(chǎn)的中

12、小型企業(yè)，停電僅影響產(chǎn)量或造成少量產(chǎn)品報(bào)廢的用電設(shè)備，以及一般民用建筑的用電負(fù)荷等均屬三級(jí)負(fù)荷。 三級(jí)負(fù)荷對(duì)供電電源沒有特殊要求，一般由單回電力線路供電。2022-4-1419l工廠的高壓線路的作用是在工廠內(nèi)部從總降壓變電所（或配電所）以6kV10kV電壓向車間變電所或高壓用電設(shè)備配電。l常用的基本結(jié)線方式有放射式、樹干式和環(huán)形。l工廠低壓線路的作用是從車間變電所以380220V的電壓向車間各用電設(shè)備或負(fù)荷點(diǎn)配電。l工廠的低壓配電線路也有放射式、樹干式和環(huán)形等結(jié)線方式。 2022-4-1420l高壓放射式結(jié)線是指工廠變配電所低壓母線上引出的一回線路直接向一個(gè)車間變電所或高壓用電設(shè)備供電，沿線不

13、接其他負(fù)荷。l圖a為單回路放射式，該方式結(jié)線清晰、操作維護(hù)方便、保護(hù)簡單、便于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化。由于放射式線路之間互不影響，故供電可靠性較高。但當(dāng)這種放射式線路發(fā)生故障時(shí)，該線路所供電的負(fù)荷都要停電。為提高可靠性，根據(jù)具體情況可增加備用線路，圖b采用的雙回路放射式；圖c公共備用結(jié)線；圖d為低壓聯(lián)絡(luò)線路。如果用來自兩個(gè)電源的兩路高壓進(jìn)線，可進(jìn)一步提高其可靠性。高壓放射式結(jié)線所用高壓開關(guān)設(shè)備較多，所以投資較大。2022-4-1421l高壓樹干式結(jié)線是指由工廠變配所高壓母線上引出的每路高壓配電干線上，沿線接幾個(gè)車間變電所或負(fù)荷點(diǎn)的接線方式。l圖a為無備用的單樹干式結(jié)線，該結(jié)線方式使出線減少，可節(jié)約有色金屬

14、的消耗量。但其供電可靠性差，干線故障或檢修將引起干線上的全部用戶停電。所以干線上連接的變壓器不得超過5臺(tái)，總?cè)萘坎粦?yīng)大于3000kVA。為提高供電可靠性，同樣可以采用增加備用線的方法。l圖b為雙樹干式結(jié)線，l圖c為兩端電源的單樹干式。 2022-4-14222022-4-1423l對(duì)工廠供配電系統(tǒng)而言，高壓環(huán)形結(jié)線是樹干式結(jié)線的改進(jìn)，如圖63所示，兩路樹干式結(jié)線連接起來就構(gòu)成了環(huán)形結(jié)線。l這種結(jié)線運(yùn)行靈活，供電可靠性高。由于閉環(huán)運(yùn)行時(shí)繼電保護(hù)整定較復(fù)雜，同時(shí)也為避免環(huán)形線路上發(fā)生故障時(shí)影響整個(gè)電網(wǎng)，因此大多數(shù)環(huán)形線路采用“開環(huán)”運(yùn)行方式，即環(huán)形線路中有一處開關(guān)是斷開的。在現(xiàn)代化城市配電網(wǎng)中這種

15、結(jié)線應(yīng)用較廣。2022-4-1424l低壓放射式結(jié)線如圖所示，由變配電所低壓配電屏供電給配電箱或低壓用電設(shè)備。l這種結(jié)線方式供電可靠性較高，所用開關(guān)設(shè)備及配電線也較多。多用于用電設(shè)備容量大、或負(fù)荷性質(zhì)重要、或車間內(nèi)負(fù)荷排列不整齊、或車間為有爆炸危險(xiǎn)的廠房，必須由與車間隔離的房間引出線路等情況。2022-4-14252022-4-1426l低壓樹干式結(jié)線引出配電干線較少，開關(guān)設(shè)備較少，但干線故障將使所連接的用電設(shè)備均受到影響，供電可靠性差。適宜供電給用電容量較小而分布均勻的用電設(shè)備。l圖65a為低壓母線放射式配電的樹干式，變壓器二次側(cè)低壓出線經(jīng)低壓斷路器（圖中省略）引至車間內(nèi)的母線上，再由母線上

16、引出分支線給用電設(shè)備用電。l圖65b為“變壓器一干線組”結(jié)線，其二次側(cè)引出線經(jīng)過低壓斷路器（或隔離開關(guān)）直接引到車間內(nèi)，可省去變電所低壓側(cè)配電裝置，簡化了變電所結(jié)構(gòu)，減少了投資。l圖66為鏈?zhǔn)浇Y(jié)線，該結(jié)線適用于用電設(shè)備距離近容量?。?cè)萘坎怀^10kw）、臺(tái)數(shù)約35臺(tái)、配電箱不超過3臺(tái)的情況。 2022-4-1427l工廠兩個(gè)車間變電所的低壓側(cè)，可以通過低壓聯(lián)絡(luò)線連接起來，構(gòu)成環(huán)形結(jié)線。l這種結(jié)線方式供電可靠性較高，任一段線路故障或檢修，一般只是短時(shí)停電或不停電，經(jīng)切換操作后就可恢復(fù)供電。但環(huán)形結(jié)線保護(hù)裝置整定配合比較復(fù)雜，如果配合不當(dāng)，易發(fā)生誤動(dòng)作，反而導(dǎo)致擴(kuò)大故障停電范圍。所以低壓環(huán)形線路

17、通常也多采用開環(huán)運(yùn)行。l實(shí)際工廠低壓配電系統(tǒng)的結(jié)線，也往往是上述幾種結(jié)線的綜合，根據(jù)具體情況而定。一般在正常環(huán)境的車間或建筑內(nèi)，當(dāng)大部分用電設(shè)備容量不大而且無特殊要求時(shí)，宜采用樹干式配電。 2022-4-1428l電力系統(tǒng)運(yùn)行有三種狀態(tài)：正常運(yùn)行狀態(tài)、非正常運(yùn)行狀態(tài)和短路故障。在電氣設(shè)計(jì)和運(yùn)行中，不僅要考慮系統(tǒng)正常運(yùn)行狀態(tài)，而且要考慮系統(tǒng)非正常運(yùn)行狀態(tài)，最嚴(yán)重的非正常運(yùn)行狀態(tài)就是短路故障。l短路就是指不同電位導(dǎo)電部分之間的不正常短接。如電力系統(tǒng)中，相與相間或中性點(diǎn)直接接地系統(tǒng)中相與地之間的短接都是短路。2022-4-1429l短路造成的原因（1）主要原因是電氣設(shè)備載流部分的絕緣損壞 產(chǎn)生絕緣損

18、壞的原因有：過負(fù)荷、絕緣自然老化或被過電壓（內(nèi)部過電壓和雷電）擊穿，以及設(shè)計(jì)、安裝和運(yùn)行不當(dāng)或設(shè)備本身不合格等。（2）誤操作及誤接 由于工作人員不遵守安全操作規(guī)程造成的誤操作或誤接，可能導(dǎo)致短路。根據(jù)國外的資料顯示，每個(gè)人都具有違反規(guī)程操作的潛意識(shí)。（3）飛禽跨接裸導(dǎo)體 鳥類，或爬行動(dòng)物如蛇等跨接裸導(dǎo)體，都可能導(dǎo)致短路。（4）其它原因 如輸電線斷線、倒桿、碰線，或人為盜竊、破壞等原因都可能導(dǎo)致短路。2022-4-1430l短路后果電力系統(tǒng)發(fā)生短路，導(dǎo)致網(wǎng)絡(luò)總阻抗減少，短路電流可能超過正常工作電流的十幾倍甚至幾十倍，數(shù)值可達(dá)幾萬安到幾十萬安。而且，系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)電壓會(huì)降低，從而對(duì)電力系統(tǒng)產(chǎn)生極大的危害

19、，主要表現(xiàn)在以下方面：（1）短路時(shí)，短路電流產(chǎn)生很大的熱量，很高的溫度，從而使故障元件和其它元件損壞。（2）短路時(shí)，短路電流可產(chǎn)生很大的電動(dòng)力，使導(dǎo)體彎曲變形，甚至使設(shè)備本身或其支架受到損壞。（3）短路時(shí)，電壓驟降，嚴(yán)重影響電氣設(shè)備正常運(yùn)行。電壓降到額定值的80%時(shí)，電磁開關(guān)可能斷開；降到額定值的30%40%時(shí)，持續(xù)1秒以上，電動(dòng)機(jī)可能停轉(zhuǎn)。2022-4-1431（4）短路可造成停電，越靠近電源，停電范圍越大。（5）嚴(yán)重短路還會(huì)影響電力系統(tǒng)運(yùn)行的穩(wěn)定性，造成系統(tǒng)癱瘓。如2003年8月14日，在美國和加拿大發(fā)生的大面積停電事故，造成了極大的影響和嚴(yán)重的破壞。（6）單相短路時(shí)，電流將產(chǎn)生較強(qiáng)的不平

20、衡交變磁場(chǎng)，對(duì)附近通信線路、電子設(shè)備產(chǎn)生干擾，影響正常工作，甚至發(fā)生誤動(dòng)作。 另外，短路造成的后果，與短路故障的地點(diǎn)、種類及持續(xù)時(shí)間等因素都有關(guān)。為了保證電氣設(shè)備安全可靠運(yùn)行，除了必須盡力消除可能引起短路的一切因素之外，同時(shí)還需要計(jì)算短路電流，以保證當(dāng)發(fā)生可能的短路時(shí)，不致?lián)p壞設(shè)備。而且，一旦發(fā)生短路，應(yīng)盡快切除故障部分，使系統(tǒng)在最短時(shí)間內(nèi)恢復(fù)正常。2022-4-1432l短路類型 三相系統(tǒng)中的短路基本類型有：三相短路、二相短路、單相短路和兩相接地短路，如圖3-1所示。上述的短路類型中，三相短路屬對(duì)稱短路，其它形式的短路，均屬不對(duì)稱短路。電力系統(tǒng)中，發(fā)生單相短路的可能性最大，而發(fā)生三相短路的可

21、能性最小。但一般三相短路的短路電流最大，造成的危害也最嚴(yán)重。為了使電力系統(tǒng)中的電氣設(shè)備在最嚴(yán)重的短路狀態(tài)下也能可靠工作，作為選擇、檢驗(yàn)電氣設(shè)備用的短路計(jì)算值，以三相短路計(jì)算值為主，只有在校驗(yàn)繼電器保護(hù)裝置靈敏度時(shí)才需要用到兩相短路電流。2022-4-1433l三相短路 l 兩相短路l 單相短路l 單相接中心點(diǎn)短路l 兩相接地短路 l 兩相短路接地2022-4-1434l三相交流電系統(tǒng)的中性點(diǎn)是指星形連接的變壓器或發(fā)電機(jī)的中性點(diǎn)。中性點(diǎn)的運(yùn)行方式有三種： 1.中性點(diǎn)不接地系統(tǒng) 2.中性點(diǎn)經(jīng)消弧線圈接地系統(tǒng) 3.中性點(diǎn)直接接地系統(tǒng) 前兩種為小接地電流系統(tǒng)，后一種為大接地電流系統(tǒng)。l我國3kV63k

22、V系統(tǒng)，一般采用中性點(diǎn)不接地運(yùn)行方式。 當(dāng)3kV10kV系統(tǒng)接地電流大于30A，20kV63kV系統(tǒng)接地電流大于10A時(shí)，應(yīng)采用中性點(diǎn)經(jīng)消弧線圈接地的運(yùn)行方式。 110kV及以上系統(tǒng)和1kV以下低壓系統(tǒng)采用中性點(diǎn)直接接地運(yùn)行方式。2022-4-1435l中性點(diǎn)不接地的電力系統(tǒng)發(fā)生單相接地時(shí)，中性點(diǎn)對(duì)地電壓變?yōu)榱悖旰孟鄬?duì)地電壓變?yōu)榫€電壓，但各相間電壓（線電壓）仍然對(duì)稱平衡；因此，三相用電設(shè)備仍可繼續(xù)運(yùn)行。但為了防止非接地相再有一相發(fā)生接地，造成兩相短路，所以規(guī)程規(guī)定單相接地繼續(xù)運(yùn)行時(shí)間不得超過2小時(shí)，供電可靠性比較高。l單相接地電流為正常運(yùn)行時(shí)對(duì)地電容電流的3倍。l線路比較長時(shí)，接地點(diǎn)處電流過

23、大，容易形成間歇電弧，產(chǎn)生過電壓，對(duì)電力系統(tǒng)造成危害。l系統(tǒng)絕緣是按照線電壓進(jìn)行設(shè)計(jì)，增加了系統(tǒng)絕緣造價(jià)。2022-4-1436l當(dāng)中性點(diǎn)不接地系統(tǒng)的單相接地電流超過規(guī)定值時(shí)，為了避免產(chǎn)生斷續(xù)電弧，避免引起過電壓或造成短路，減小接地電弧電流使電弧容易熄滅，中性點(diǎn)應(yīng)經(jīng)消弧線圈接地。l消弧線圈對(duì)電容電流的補(bǔ)償有三種方式：（1）全補(bǔ)償；（2）欠補(bǔ)償（3）過補(bǔ)償。實(shí)際中都采用過補(bǔ)償，以防止由全補(bǔ)償引起的電流諧振損壞設(shè)備或防止欠補(bǔ)償時(shí)由于部分線路斷開造成全補(bǔ)償，從而引起電流諧振。中性點(diǎn)經(jīng)消弧線圈接地系統(tǒng)，發(fā)生單相接地時(shí)，各相的對(duì)地電壓和對(duì)地電容電流的變化情況與中性點(diǎn)不接地系統(tǒng)相同。2022-4-1437

24、l中性點(diǎn)直接接地系統(tǒng)發(fā)生單相接地時(shí)，通過接地中性點(diǎn)形成單相短路，產(chǎn)生很大的短路電流，繼電保護(hù)動(dòng)作切除故障線路，使系統(tǒng)的其他部分恢復(fù)正常運(yùn)行。l由于中性點(diǎn)直接接地，發(fā)生單相接地時(shí)，中性點(diǎn)對(duì)地電壓仍為零。非接地的相對(duì)地電壓也不發(fā)生變化，因此系統(tǒng)絕緣是按照相電壓設(shè)計(jì)，降低了系統(tǒng)絕緣造價(jià)。但供電可靠性較差。 中性點(diǎn)直接接地系統(tǒng)示意圖2022-4-1438l工廠變電所的電氣主接線是將導(dǎo)線或電纜、電力變壓器、母線、各種開關(guān)、避雷器、電容器等電氣設(shè)備有序地連接起來，實(shí)現(xiàn)電能輸送和分配的作用。 其中母線是： 各級(jí)電壓配電裝置、各種電氣設(shè)備之間的連接以及電氣設(shè)備與相應(yīng)配電裝置之間的連接線，稱之為母線。 母線形式

25、：軟母線和硬母線T（L）MY。 軟母線一般為絞線形式；硬母線有矩形、圓形和管形母線。 在35kV以上的高壓配電裝置中多采用圓形或管形母線。母線著色可以增加其熱輻射能力，有利于母線散熱。A相涂黃色；B相涂綠色；C相涂紅色。l電氣主接線應(yīng)用于運(yùn)行操作中，稱為模擬接線圖，它表明斷路器和隔離開關(guān)的實(shí)際運(yùn)行位置。l主接線形式主要有：線路變壓器組接線、單母線不分段接線、單母線分段接線、橋式接線和雙母線接線等。2022-4-14392022-4-1440l在工廠變電所中，當(dāng)只有一路電源供電線路和一臺(tái)變壓器時(shí)，可采用此接線。l根據(jù)高壓側(cè)情況不同，可裝設(shè)三種開關(guān)。 1.當(dāng)電源側(cè)繼電保護(hù)裝置能保護(hù)變壓器且靈敏度滿

26、足要求時(shí)，其高壓側(cè)可只裝設(shè)隔離開關(guān)。 2.當(dāng)變壓器高壓側(cè)短路容量不超過高壓熔斷器斷流容量，而又允許采用高壓熔斷器保護(hù)變壓器時(shí)，變壓器高壓側(cè)可裝設(shè)跌落式熔斷器或負(fù)荷開關(guān)熔斷器組。 3.通常變壓器高壓側(cè)裝設(shè)隔離開關(guān)和斷路器。 4.當(dāng)高壓側(cè)裝設(shè)負(fù)荷開關(guān)時(shí)，變壓器容量不大于1250kVA；裝設(shè)隔離開關(guān)或跌落式熔斷器時(shí)，變壓器容量一般不大于630kVA。l優(yōu)點(diǎn)：接線筒單，所用電氣設(shè)備少，配電裝置簡單，節(jié)約了建設(shè)投資。l缺點(diǎn)：該單元中任一設(shè)備發(fā)生故障或檢修時(shí)，變電所全部停電，可靠性不高。l適用范圍：適用于小容量三級(jí)負(fù)荷、小型工廠或非生產(chǎn)性用戶。2022-4-1441l當(dāng)只有一路電源進(jìn)線時(shí)，常用這種接線，如

27、圖所示。l這種接線的優(yōu)點(diǎn)：接線簡單清晰，使用設(shè)備少，經(jīng)濟(jì)性比較好。由于接線簡單，操作人員發(fā)生誤操作的可能性就小。l缺點(diǎn)：可靠性和靈活性差。因?yàn)椋?dāng)母線或母線隔離開關(guān)發(fā)生故障，或進(jìn)行檢修時(shí)，必須斷開供電電源，而造成全部用戶供電中斷。l適用范圍：可用于對(duì)供電連續(xù)性要求不高的三級(jí)負(fù)荷用戶，或有備用電源的二級(jí)負(fù)荷用戶。 單母線不分段接線2022-4-1442l若用斷路器分段時(shí)，除仍可分段檢修母線或母線隔離開關(guān)外，還可在母線或母線隔離開關(guān)發(fā)生故障時(shí)，母線斷路器和進(jìn)線斷路器可同時(shí)自動(dòng)斷開，以保證非故障部分連續(xù)供電。l優(yōu)點(diǎn)：供電可靠性較高，操作靈活，除母線故障或檢修外，可對(duì)用戶連續(xù)供電。l缺點(diǎn)：母線故障或檢

28、修時(shí)，仍有50左右的用戶停電。l適用范圍：在兩路電源進(jìn)線時(shí)，采用單母線分段接線，可對(duì)一、二級(jí)負(fù)荷供電，特別是裝設(shè)了備用電源自動(dòng)投人裝置后，更加提高了用斷路器分段接線的供電可靠性 。 l 當(dāng)有雙電源供電時(shí)，常采用高壓側(cè)單母線分段接線，分段開關(guān)可采用隔 離 開關(guān)或斷路器分段。l 當(dāng)采用隔離開關(guān)分段時(shí)，如需對(duì)母線或母線隔離開關(guān)檢修，可將分段隔 離開關(guān)斷開后分段進(jìn)行檢修。當(dāng)母線發(fā)生故障時(shí)，經(jīng)短時(shí)間倒閘操作將 故障段切除，非故障段仍可繼續(xù)運(yùn)行，只有故障段所接用戶（約50） 將停電。2022-4-1443l所謂橋式接線是指在兩路電源進(jìn)線之間跨接一個(gè)斷路器，猶如一座橋。主要有內(nèi)橋式接線和外橋式接線。斷路器跨

29、在進(jìn)線斷路器的內(nèi)側(cè)，靠近變壓器，稱為內(nèi)橋式接線；若斷路器跨在進(jìn)線斷路器的外側(cè)，靠近電源，稱為外橋式接線。l橋式接線的特點(diǎn)：（1）接線簡單 高壓側(cè)無母線，沒有多余設(shè)備。（2）經(jīng)濟(jì) 由于不需設(shè)母線，節(jié)省了斷路器，節(jié)約了投資。（3）可靠性高 無論哪條回路故障或檢修，均可通過倒閘操作迅速切除該回路，不致使二次側(cè)母線長時(shí)間停電。（4）安全 每臺(tái)斷路器兩側(cè)均裝有隔離開關(guān)，可形成明顯的斷點(diǎn)，以保證安全檢修。（5）靈活 操作靈活，能適應(yīng)多種運(yùn)行方式。l使用范圍：適用于一、二級(jí)負(fù)荷的供電，對(duì)工廠35kV及以上總降壓變電所，有兩路電源及兩臺(tái)變壓器時(shí)，一般采用橋式接線。外橋接線內(nèi)橋接線2022-4-1444l電力電

30、容器l電力變壓器l電動(dòng)機(jī)l互感器l高壓斷路器l高壓熔斷器l高壓隔離開關(guān)l高壓負(fù)荷開關(guān)l高、低壓開關(guān)柜l避雷器2022-4-1445l電力電容器主要作用是提高系統(tǒng)的功率因數(shù)，是一種無功補(bǔ)償裝置。補(bǔ)償方式主要有：個(gè)別補(bǔ)償、分組補(bǔ)償和集中補(bǔ)償。l個(gè)別補(bǔ)償主要用于低壓配電網(wǎng)路，電容器直接接在用電設(shè)備附近。相應(yīng)地減少了線路和變壓器中的有功電能損耗。l適當(dāng)配置電容器，可以減少線路的導(dǎo)線截面及變壓器的容最，對(duì)已運(yùn)行的線路和變壓器，則可提高其輸出容量，是最佳的補(bǔ)償方法。其缺點(diǎn)是電容器的利用率低，投資大；個(gè)別補(bǔ)償只適用運(yùn)行時(shí)間長的大容量電動(dòng)機(jī)。2022-4-1446l分組補(bǔ)償是將移相電容器接于車間的配電母線。其

31、特點(diǎn)是電容器的電流不能流經(jīng)母線與用電設(shè)備之間的線路，此段線路的無功功率未能補(bǔ)償。線路的損耗少不了，只能補(bǔ)變壓器的無功需要，因此補(bǔ)償效果不如個(gè)別補(bǔ)償。l集中補(bǔ)償是將移相電容器裝在總降壓變電所的母線上。電容器的利用率較分散補(bǔ)償還高，若裝在變電所的母線上，則能減少電力系統(tǒng)及用戶主變壓器的無功負(fù)荷。2022-4-1447l在電力系統(tǒng)中，電力變壓器是一種主要電器，其主要作用是變換電壓和輸送電能。l按繞組數(shù)目分為：雙繞組、三繞組和多繞組變壓器；按繞組導(dǎo)體材質(zhì)分為：銅繞組和鋁繞組變壓器；還分為有載調(diào)壓和無載調(diào)壓；按冷卻方式分為：油浸自冷、油浸風(fēng)冷和水冷等；按繞組絕緣類型分為：油浸變壓器、干式變壓器充氣變壓器

32、等。系統(tǒng)中應(yīng)用最多的是雙繞組、油浸自冷電力變壓器，。l6100.4kV的變壓器叫配電變壓器；安裝在總降壓變電所的叫主變。l變壓器型號(hào)：S9-1000/10，表示三相銅繞組油浸自冷式變壓器。目前主要是S9系列。電力變壓器結(jié)構(gòu)：由鐵心、繞組、油箱、絕緣套管、冷卻裝置、保護(hù)裝置等組成。 2022-4-1448環(huán)氧樹脂澆注干式變壓器2022-4-1449l異步電機(jī)是一種旋轉(zhuǎn)電機(jī)，它結(jié)構(gòu)簡單，制造、使用和維護(hù)方便，運(yùn)行可靠，成本低廉，效率較高，因此應(yīng)用廣泛。其缺點(diǎn)，一是在運(yùn)行時(shí)要從電網(wǎng)吸取感性無功電流，降低了電網(wǎng)功率因數(shù)，增加線路損耗，限制電網(wǎng)的功率傳送；二是起動(dòng)和調(diào)速性能較差。一、三相異步電動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu)

33、和原理l三相異步電動(dòng)機(jī)主要由定子和轉(zhuǎn)子兩大部分組成。轉(zhuǎn)子裝在定子腔內(nèi)，定、轉(zhuǎn)子之間有一縫隙，稱為氣隙。l定子主要由定子鐵心、定于繞組和機(jī)座三部分組成 。 2022-4-1450l轉(zhuǎn)子主要由轉(zhuǎn)子鐵心、轉(zhuǎn)子繞組和轉(zhuǎn)軸三部分組成。整個(gè)轉(zhuǎn)子靠端蓋和軸承支撐著。根據(jù)轉(zhuǎn)子繞組的結(jié)構(gòu)型式，電動(dòng)機(jī)分為籠型轉(zhuǎn)子和繞線轉(zhuǎn)子兩種。l籠型轉(zhuǎn)子：在轉(zhuǎn)子鐵心的每一個(gè)槽中，插入一根裸導(dǎo)條，在鐵心兩端分別用兩個(gè)短路環(huán)把導(dǎo)條連接成一個(gè)整體，形成一個(gè)自身閉合的多相短路繞組。l繞線轉(zhuǎn)子：在轉(zhuǎn)子鐵心槽內(nèi)嵌有絕緣導(dǎo)線組成的三相繞組，一般作星形聯(lián)結(jié)，三個(gè)端頭分別接在與轉(zhuǎn)軸絕緣的三個(gè)滑環(huán)上，再經(jīng)一套電刷引出來與外電路相連。 2022-4-

34、1451l工作原理：當(dāng)異步電動(dòng)機(jī)定子對(duì)稱的三相繞組中通入對(duì)稱的三相電流時(shí)，就會(huì)產(chǎn)生一個(gè)以同步轉(zhuǎn)速為n1的旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)，轉(zhuǎn)速l三相對(duì)稱繞組中通人三相對(duì)稱電流產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)；轉(zhuǎn)子導(dǎo)體切割磁場(chǎng)，產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)和電流；轉(zhuǎn)子載流導(dǎo)體在磁場(chǎng)中受到電磁力的作用，從而形成電磁轉(zhuǎn)矩，驅(qū)使電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)。pfn601二、銘牌數(shù)據(jù)l電機(jī)型號(hào)2022-4-1452l額定值 額定電壓UN：是電動(dòng)機(jī)正常運(yùn)行的最高工作電壓，指線電壓。 額定電流IN：電機(jī)額定運(yùn)行時(shí)的所允許的電流，一般指線電流。 額定功率PN：額定運(yùn)行時(shí)電機(jī)轉(zhuǎn)軸上輸出的機(jī)械功率。 由此公式可由功率估算出電流大小，一般為2A/kW。 額定頻率fN ：是指電動(dòng)機(jī)所用交

35、流電源的頻率，我國電力系統(tǒng)規(guī)定為50 Hz。 絕緣等級(jí)：是按電動(dòng)機(jī)所用絕緣材料允許的最高溫度來分級(jí)的，有A、E、B、F、H、C等幾個(gè)等級(jí)。目前一般電動(dòng)機(jī)采用較多的是E級(jí)絕緣和B級(jí)絕緣。NNNNIUPcos32022-4-1453l電動(dòng)機(jī)特性 1.機(jī)械特性：電源電壓一定時(shí)，異步電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速n與電磁轉(zhuǎn)矩Tem的關(guān)系稱為機(jī)械特性。 圖中TN、Tst、Tm分別為額定轉(zhuǎn)矩、起動(dòng)轉(zhuǎn)矩和最大轉(zhuǎn)矩。電動(dòng)機(jī)的電磁轉(zhuǎn)矩與電壓平方成正比；電動(dòng)機(jī)正常工作時(shí)，處于曲線的穩(wěn)定區(qū)。 2.工作特性：電源電壓和頻率為額定值時(shí)，電動(dòng)機(jī)定子電流I1、轉(zhuǎn)速n、定子功率因數(shù)、電機(jī)效率與電動(dòng)機(jī)輸出機(jī)械功率P2之間的關(guān)系，稱為電動(dòng)機(jī)的工作

36、特性。工作特性可以用相應(yīng)的曲線來表示 。2022-4-1454l電動(dòng)機(jī)定子三相繞組有星形聯(lián)結(jié)和三角形聯(lián)結(jié)兩種。如圖所示 三、電機(jī)的使用l電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)：籠型電機(jī)有直接起動(dòng)和降壓起動(dòng)；4kW以下的電機(jī)一般采用直接起動(dòng)。 降壓起動(dòng)常用的有：YD換接起動(dòng)，自耦變壓器降壓起動(dòng)以及軟啟動(dòng)等。n軟起動(dòng)是近年來隨著電子技術(shù)的發(fā)展而出現(xiàn)的新技術(shù)，起動(dòng)時(shí)通過軟起動(dòng)器（一種晶閘管調(diào)壓裝置）使電壓從某一較低值逐漸上升至額定值，起動(dòng)后再用旁路接觸器KM使電動(dòng)機(jī)投入正常運(yùn)行，如圖所示。2022-4-1455l軟起動(dòng)可以從額定電壓的 10至 60開始沿斜坡逐漸上升至全壓，斜坡曲線除起始點(diǎn)可調(diào)外，上升的時(shí)間也是可調(diào)的。n在軟

37、起動(dòng)起動(dòng)過程中，電磁轉(zhuǎn)矩變化較平穩(wěn)，這種起動(dòng)方式降低了電網(wǎng)的負(fù)擔(dān)，也減小了對(duì)機(jī)械設(shè)備的沖擊，可延長機(jī)械設(shè)備的使用壽命。l電動(dòng)機(jī)的調(diào)速：變極調(diào)速、變頻調(diào)速和變轉(zhuǎn)差率調(diào)速。調(diào)壓調(diào)速以及繞線電機(jī)轉(zhuǎn)子串電阻屬于變轉(zhuǎn)差率調(diào)速。n軟起動(dòng)器還具有節(jié)能功能和保護(hù)功能，可將電壓調(diào)節(jié)至與實(shí)際負(fù)載相適應(yīng)，使功率因數(shù)和效率得到改善；其內(nèi)部的電子保護(hù)器能防止電動(dòng)機(jī)因過載而發(fā)熱。所以它雖然出現(xiàn)的時(shí)間不長，卻已在水泵、鼓風(fēng)機(jī)、壓縮機(jī)、傳送帶等設(shè)備中得到大量應(yīng)用。2022-4-1456四、電動(dòng)機(jī)的故障、異常運(yùn)行方式及保護(hù)裝置1定子繞組相間短路，是電動(dòng)機(jī)最嚴(yán)重的故障，按規(guī)定應(yīng)裝設(shè)電流速斷保護(hù)。對(duì)于容量 2000千瓦及以上的電動(dòng)

38、機(jī)，或?qū)θ萘啃∮?2000千瓦，且具有 6個(gè)引出端于的重要電動(dòng)機(jī)，當(dāng)電流速斷保護(hù)靈敏度不能滿足要求時(shí)應(yīng)裝設(shè)縱差聯(lián)動(dòng)保護(hù)。2定子繞組的單相接地故障。當(dāng)小接地電流系統(tǒng)中接地電容電流大于5安時(shí)，應(yīng)裝設(shè)單相接地保護(hù)。當(dāng)單相接地電容電流值為510安時(shí)，保護(hù)動(dòng)作于信號(hào)，對(duì)2000千瓦及以上的電動(dòng)機(jī)則動(dòng)作于跳閘；當(dāng)單相接地電容值大于10安時(shí)，保護(hù)動(dòng)作于跳閘。3電動(dòng)機(jī)由于機(jī)械過載而引起的過負(fù)荷是最常見的異常運(yùn)行方式，此時(shí)會(huì)引起電動(dòng)機(jī)的過電流，加速繞組絕緣老化。規(guī)程規(guī)定，對(duì)于易發(fā)生過負(fù)荷的電動(dòng)機(jī)應(yīng)裝設(shè)過負(fù)荷保護(hù)裝置，動(dòng)作于信號(hào)。2022-4-1457n互感器是把高電壓、大電流變?yōu)榈碗妷骸⑿‰娏鞯囊环N特殊的變壓器

39、。有電壓互感器和電流互感器兩種形式。n互感器用于電力系統(tǒng)中，作為測(cè)量、控制、指示和繼電保護(hù)等電路的信號(hào)源。n使用互感器，可以使儀表、繼電器等與高電壓、大電流的被測(cè)電路絕緣，可以降低其規(guī)格，并使之規(guī)格統(tǒng)一。n電流互感器副邊額定電流一般為5A，電壓互感器副邊額定電壓一般為100V。n使用電流互感器注意事項(xiàng)：（1）副邊不允許開路。避免繞組絕緣擊穿，危及人體。（2）二次繞組及鐵心必須牢固接地。防止繞組絕緣損傷時(shí)高電壓傳入副邊而危及人體和設(shè)備。（3）二次負(fù)載的阻抗值不能過大。n使用電流互感器注意事項(xiàng)：（1）副邊不允許短路。避免過大的短路電流損壞互感器。（2）二次繞組及鐵心必須牢固接地。防止繞組絕緣損傷時(shí)

40、高電壓傳入副邊而危及人體和設(shè)備。（3）二次負(fù)載的阻抗值不能過小。2022-4-14582022-4-1459n高壓斷路器能通斷正常的負(fù)荷電流和過負(fù)荷電流，而且能通斷一定的短路電流，能在繼電保護(hù)裝置的作用下自動(dòng)跳閘，切除短路故障。由于要通斷短路電流，因此，斷路器有相當(dāng)完備的滅弧結(jié)構(gòu)，有足夠的通斷能力。起過載和短路保護(hù)n按其滅弧介質(zhì)分為： 少油斷路器（SN、SW型） 真空斷路器（ZN、ZW型） 六氟化硫斷路器（LN、LW型）QF2022-4-1460l觸頭在絕緣油中閉合和斷開。l油只作為滅弧介質(zhì)，油量少。l結(jié)構(gòu)簡單、體積小，重量輕。l外殼帶電，必須與大地絕緣，人體不能觸及，爆炸的危險(xiǎn)性小。l廣泛用

41、在不需頻繁操作及不要求高速開斷的各級(jí)電網(wǎng)中。2022-4-1461l觸頭在高真空的容器內(nèi)閉合和斷開。l滅弧能力強(qiáng)，燃弧時(shí)間短（一般0.01s），屬高速斷路器。l觸頭不受外界有害氣體的侵蝕，電磨損小，使用壽命長。l結(jié)構(gòu)簡單，體積小，重量輕，可采用積木式結(jié)構(gòu)，系列性強(qiáng)。l無易燃易爆介質(zhì)，無易燃易爆危險(xiǎn)。l廣泛用頻繁操作及要求高速開斷的場(chǎng)合。2022-4-1462SF6斷路器示意圖l觸頭在SF6氣體中閉合和斷開。lSF6氣體兼有滅弧和絕緣功能。l滅弧能力強(qiáng)，屬高速斷路器。lSF6氣體本身無毒，但在電弧的高溫作用下會(huì)產(chǎn)生氟化氫等有強(qiáng)烈腐蝕性的劇毒物質(zhì)，檢修時(shí)注意放毒。l結(jié)構(gòu)簡單，可采用積木式結(jié)構(gòu)。l無

42、易燃易爆危險(xiǎn)。l廣泛用頻繁操作及要求高速開斷的場(chǎng)合，但不適用于高寒地區(qū)。2022-4-1463l高壓熔斷器主要作用是用來分?jǐn)噙^載電流和短路電流，進(jìn)行過載和短路保護(hù)。分為戶內(nèi)高壓熔斷器（RN1、RN2型只用于電壓互感器的保護(hù)）和戶外高壓熔斷器（RW型）FU2022-4-1464GN810隔離開關(guān)l作用：用來隔離高壓電源，以保證安全檢修。l結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：具有明顯的斷開間隙；沒有滅弧裝置，因此不能帶負(fù)荷操作。但允許通斷一定的小電流，如勵(lì)磁電流不大于2A的空載變壓器，充電電流不大于5A的空載線路以及電壓互感器等。QS2022-4-1465l高壓負(fù)荷開關(guān)的功能是要求能通斷正常的負(fù)荷和過負(fù)荷電流，但不要求通斷

43、短路電流，因此它只用簡單的滅弧裝置l為了斷開短路電流，它必須與高壓熔斷器串聯(lián)，借助熔斷器切斷短路電流。l高壓負(fù)荷開關(guān)大多具有隔離開關(guān)的作用，以保證安全檢修。l通常具有和隔離開關(guān)一樣的明顯斷開間隙。l負(fù)荷開關(guān)又有“功率（電力）隔離開關(guān)”之稱。2022-4-1466l成套配電裝置也稱開關(guān)柜，根據(jù)電氣主接線的要求，將開關(guān)電器、測(cè)量儀表、保護(hù)電器和輔助設(shè)備都裝配在全封閉或半封閉的金屬柜內(nèi)，形成成套配電裝置。成套配電裝置按其電壓等級(jí)可分為：高壓成套配電裝置和低壓成套配電裝置。l高壓開關(guān)柜分為以下幾種鎧裝式：各室間用金屬板隔離且接地，如 KGN型；間隔式：各室間是用一個(gè)或多個(gè)非金屬板隔離，如JYN型；箱式

44、：具有金屬外殼，間隔數(shù)少于鎧裝式或間隔式，如 XGN型。l 開關(guān)柜的共同點(diǎn)是外殼均用金屬殼體。間隔式和鎧裝式均有隔室，但間隔式的隔室用絕緣板，而鎧裝式的隔室用金屬板。用金屬板可將故障電弧限制在產(chǎn)生的隔室內(nèi)，若電弧觸及金屬板，即被引入大地。而在間隔式中，電弧有可能燒穿絕緣隔板，進(jìn)入另一間隔。2022-4-1467l產(chǎn)品名稱： K金屬封閉鎧裝式；J金屬封閉間隔式；X金屬封閉箱式。l結(jié)構(gòu)特征：G固定式；Y移開式l使用條件；N戶內(nèi)式；W戶外式l操作方式（操動(dòng)機(jī)構(gòu)）：S手動(dòng)操動(dòng)；D電磁操動(dòng)；T彈簧操動(dòng)；Z重錘操動(dòng)；Q氣動(dòng)操動(dòng)；Y液壓操動(dòng)l開關(guān)柜的五防功能：防止誤跳、誤合斷路器；防止帶負(fù)荷拉、合隔離開關(guān)；

45、防止帶電掛接接地線；防止帶接地線合隔離開關(guān)；防止人員誤入開關(guān)柜的帶電間隙。 2022-4-1468l KGNI10型開關(guān)柜的框架由角鋼和鋼板彎制焊接而成，柜內(nèi)以接地金屬隔板分成母線室、斷路器室、電纜室、操作機(jī)構(gòu)室、繼電器室及壓力釋放通道。 2022-4-1469l殼體用鋼板和絕緣板分隔成手車室、母線室、電纜室和繼電器、儀表室四個(gè)部分 。手車用鋼板彎制焊接而成，底部裝有四只滾輪，能沿水平方向移動(dòng)，還裝有接地觸點(diǎn)導(dǎo)向裝置，腳踏鎖定機(jī)構(gòu)及手車杠桿推進(jìn)機(jī)構(gòu)的扣擎。 2022-4-1470l低壓成套配電裝置包括電壓等級(jí)1kV以下的電壓開關(guān)柜、動(dòng)力配電柜、照明箱、控制屏（臺(tái)）、直流配電屏及補(bǔ)償成套裝置。這

46、些設(shè)備廣泛應(yīng)用在電力系統(tǒng)、工礦企業(yè)、港口機(jī)場(chǎng)和高層建筑等場(chǎng)合，作為動(dòng)力、照明配電及補(bǔ)償之用。2022-4-14712022-4-1472l避雷器是用于保護(hù)電力系統(tǒng)中電氣設(shè)備的絕緣免受沿線路傳來的雷電過電壓，或避免由操作引起的內(nèi)部過電壓的損害，是電力系統(tǒng)中重要的保護(hù)設(shè)備之一。l對(duì)避雷器的基本要求：1、當(dāng)過電壓超過一定值時(shí)，避雷器動(dòng)作，將導(dǎo)線直接或經(jīng)電阻接地，限制過電壓；2、過電壓作用消失后，能迅速截?cái)喙ゎl電壓作用下的電弧，使系統(tǒng)迅速恢復(fù)正常運(yùn)行，避免供電中斷。l國內(nèi)使用的避雷器有：保護(hù)間隙、管型避雷器、閥型避雷器（普通閥型避雷器FS、FZ型和磁吹閥型避雷器）、ZnO避雷器。l閥型避雷器是由多個(gè)火

47、花間隙與閥片電阻串連構(gòu)成?；鸹ㄩg隙由上下兩個(gè)黃銅電極，中間用0.5mm厚的云母墊片隔開。閥片電阻為非線性電阻。2022-4-1473lZnO避雷器具有良好的非線性、動(dòng)作迅速、殘壓低、通流容量大、無間隙、無續(xù)流、結(jié)構(gòu)簡單、可靠性高等優(yōu)點(diǎn)。在電站和變電所中得到了廣泛應(yīng)用lZnO伏安特性曲線可分為小電流區(qū)（1mA以下區(qū)域）、非線性區(qū)（1mA到3kA之間區(qū)域）和飽和區(qū)（電流大于3kA）。l假設(shè)ZnO、 SiC電阻閥片在10kA電流下的殘壓相同，但在額定電壓下ZnO曲線所對(duì)應(yīng)的電流一般在0.01mA以下，可認(rèn)為續(xù)流為零，而SiC曲線對(duì)應(yīng)的續(xù)流為100A左右。2022-4-1474l過電壓：指在電氣設(shè)備或

48、線路上出現(xiàn)的超過正常工作要求并對(duì)其絕緣構(gòu)成威脅的電壓。過電壓按產(chǎn)生原因可分為內(nèi)部過電壓和外部過電壓。 （1）內(nèi)部過電壓：是由于電力系統(tǒng)正常操作、事故切換、發(fā)生故障或負(fù)荷驟變時(shí)引起的過電壓，可分為操作過電壓、弧光接地過電壓及諧振過電壓。 內(nèi)部過電壓的能量來自電力系統(tǒng)本身。經(jīng)驗(yàn)證明，內(nèi)部過電壓一般不超過系統(tǒng)正常運(yùn)行時(shí)額定相電壓的34倍，對(duì)電力線路和電氣設(shè)備絕緣的威脅不很大。 （2）外部過電壓（亦稱雷電過電壓或大氣過電壓）：是由于電力系統(tǒng)中的設(shè)備或建筑物遭受來自大氣中的雷擊或雷電感應(yīng)而引起的過電壓?？煞譃橹睋衾走^電壓、感應(yīng)過電壓、雷電 波侵入引起的過電壓。 大氣過電壓幅值高，電流大，對(duì)電力系統(tǒng)的危害

49、遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過內(nèi)部過電壓。因此，必須采取有效措施加以防護(hù)。2022-4-1475l直擊雷防護(hù)：采用避雷針和避雷線保護(hù)。它由接閃器、引下線和接地體構(gòu)成。l感應(yīng)過電壓防護(hù) ：可采用避雷器進(jìn)行保護(hù),在靠近變壓器的線路上裝設(shè)避雷器。l雷電波侵入的防護(hù) ：可采用避雷器和其它防護(hù)措施對(duì)設(shè)備進(jìn)行保護(hù)。如在靠近變電所12km處采用進(jìn)線保護(hù)段；利用避雷器、電纜段聯(lián)合作用進(jìn)行防雷保護(hù)。2022-4-1476l接閃器是指用來直接接受大氣中雷電閃擊以防護(hù)其他設(shè)備、線路和建筑物的金屬導(dǎo)體，包括避雷針、避雷線、避雷帶和避雷網(wǎng)等l避雷針宜采用圓鋼或焊接鋼管制成，其直徑不應(yīng)小于下列數(shù)值：（1）針長1m以下：圓鋼為12mm；鋼管為

50、20mm（2）針長12m：圓鋼為16mm；鋼管為 25mm（3）煙囪頂上的針：圓鋼為20mm；鋼管為40mml架空避雷線宜采用截面不小于35mm2的鍍鋅鋼絞線。（1）避雷帶和避雷網(wǎng)宜采用圓鋼或扁鋼，優(yōu)先采用圓鋼。圓鋼：直徑不應(yīng)小于8mm。扁鋼：截面不應(yīng)小于48mm2 ，厚度不應(yīng)小于4mm。（2）裝于煙囪上的避雷環(huán)，要求：圓鋼：直徑不應(yīng)小于 12mm。扁鋼：截面不應(yīng)小于100mm2 ，厚度不應(yīng)小于4mm。2022-4-1477l接地體是接地裝置的主要部分，是能否取得合格接地電阻的關(guān)鍵，接地體可分為自然接地體與人工接地體。l自然接地體l凡是與大地有可靠而良好接觸的設(shè)備或構(gòu)件，大都可用作自然接地體，

51、如： 1.與大地有可靠連接的建筑物的鋼結(jié)構(gòu)、混凝土基礎(chǔ)中的鋼筋。 2.敷設(shè)于地下而數(shù)量不少于兩根的電纜金屬外皮。 3.敷設(shè)在地下的金屬管道及熱力管道。輸送可燃性氣體或液體（如煤氣、石油）的金屬管道除外。 4.利用自然接地體，必須保證良好的電氣連接，在建筑物鋼結(jié)構(gòu)結(jié)合處凡是用螺栓連接的，只有在采取焊接與加跨接線等措施后方可利用。l自然接地體的接地電阻如果能滿足要求且又滿足熱穩(wěn)定條件時(shí)，就不必再裝設(shè)人工接地裝置，否則應(yīng)增加人工接地裝置。2022-4-1478l人工接地體l自然接地體不能滿足接地要求或無自然接地體時(shí)，應(yīng)裝設(shè)人工接地體。人工接地體大多采用鋼管、角鋼、圓鋼和扁鋼制作。一般情況下，人工接地

52、體都采取垂直敷設(shè)，特殊情況如多巖石地區(qū)，可采取水平敷設(shè)。l垂直敷設(shè)的接地體的材料，常用直徑 40mm50mm、壁厚 3.mm的鋼管，或 40 x 40 x4mm50 x 50 x 6mm的角鋼。接地體的長度宜取25m，若偏短，散流電阻增加很多；若偏長，則難以打人地中，而且散流電阻減小不顯著。2022-4-1479l水平敷設(shè)的接地體，常采用厚度不小4mm、截面不小于100mm2 的扁鋼或直徑不小于10mm的圓鋼，長度宜為520m。l如果接地體敷設(shè)處土壤有較強(qiáng)腐蝕性，則接地體應(yīng)鍍鋅或鍍錫并適當(dāng)加大截面，不準(zhǔn)采用涂漆或涂瀝青的方法防腐。l為減少自然因素（如環(huán)境溫度）對(duì)接地電阻的影響，接地體頂部距地面

53、應(yīng)不小于0.6m。l接地網(wǎng)：由若干接地體在大地中相互用接地線連接起來的整體。2022-4-1480l接地分為：工作接地、保護(hù)接地和重復(fù)接地。l工作接地：在正常或故障情況下為了保證電氣設(shè)備可靠地運(yùn)行，而將電力系統(tǒng)中某一點(diǎn)接地稱為工作接地。例如電源（發(fā)電機(jī)或變壓器）的中性點(diǎn)直接（或經(jīng)消弧線圈）接地，能維持非故障相對(duì)地電壓不變，電壓互感器一次側(cè)線圈的中性點(diǎn)接地能保證一次系統(tǒng)中相對(duì)地電壓測(cè)量的準(zhǔn)確度，防雷設(shè)備的接地是為雷擊時(shí)對(duì)地泄放雷電流。2022-4-1481l保護(hù)接地： 將在故障情況下可能呈現(xiàn)危險(xiǎn)對(duì)地電壓的設(shè)備的外露可導(dǎo)電部分（設(shè)備外殼）進(jìn)行接地稱為保護(hù)接地。電氣設(shè)備上與帶電部分相絕緣的金屬外殼，

54、通常因絕緣損壞或其他原因而導(dǎo)致意外帶電，容易造成人身觸電事故。為保障人身安全，避免或減小事故的危害性，電氣工程中常采用保護(hù)接地。l重復(fù)接地: 將零線上的一處或多處通過接地裝置與大地再次連接，稱重復(fù)接地。在架空線路終端及沿線每1km處、電纜或架空線引入建筑物處都要重復(fù)接地。如不重復(fù)接地，當(dāng)零線萬一斷線而同時(shí)斷點(diǎn)之后某一設(shè)備發(fā)生單相碰殼時(shí)，斷點(diǎn)之后的接零設(shè)備外殼都將出現(xiàn)較高的接觸電壓，如圖所示。2022-4-1482l低壓配電系統(tǒng)，按保護(hù)接地形式，分為TN系統(tǒng)、TT系統(tǒng)和IT系統(tǒng)。l TN系統(tǒng) TN系統(tǒng)的電源中性點(diǎn)直接接地，并引出有中性線（N線）、保護(hù)線（PE線）或保護(hù)中性線（PEN線），屬于三相

55、四線制系統(tǒng)。l如果系統(tǒng)中的N線與PE線全部合為PEN線，則此系統(tǒng)稱為TN-C系統(tǒng)，如圖a所示。l如果系統(tǒng)中的N線與PE線分開則此系統(tǒng)稱為TNS系統(tǒng)，如圖 b所示。l如果系統(tǒng)中前一部分N線與PE線合為PEN線，而后一部分N線與PE線全部或部分地分開，則此系統(tǒng)稱為TN-C-S系統(tǒng)，如圖c所示2022-4-1483lTN系統(tǒng)中，設(shè)備外露可導(dǎo)電部分（設(shè)備外殼）經(jīng)低壓配電系統(tǒng)中的公共PE線（在TN-S系統(tǒng)中）或PEN線（在TN-C系統(tǒng)中）接地，這種接地形式我國習(xí)慣稱“保護(hù)接零”。lTN系統(tǒng)中的設(shè)備發(fā)生單相碰殼漏電故障時(shí)，就形成單相短路回路，因該回路內(nèi)不包含任何接地電阻，整個(gè)回路的阻抗就很小，故障電流很大

56、，足以保證在最短的時(shí)間內(nèi)使熔絲熔斷、保護(hù)裝置或自動(dòng)開關(guān)跳閘，從而切除故障設(shè)備的電源，保障了人身安全。2022-4-1484lTT系統(tǒng)的電源中性點(diǎn)直接接地，并引出有N線，屬三相四線制系統(tǒng)，設(shè)備的外殼單獨(dú)接地（保護(hù)接地），如圖a所示。l當(dāng)設(shè)備發(fā)生一相接地故障時(shí)，就通過保護(hù)接地裝置形成單相短路電流（如圖 b）。這么大的故障電流，對(duì)于容量較小的電氣設(shè)備所選用的熔絲會(huì)熔斷或使自動(dòng)開關(guān)跳閘，切斷電源，可以保障人身安全。l但對(duì)于容量較大的電氣設(shè)備，因所選用的熔絲或自動(dòng)開關(guān)的額定電流較大，所以不能保證切斷電源，也就無法保障人身安全了，這是保護(hù)接地方式的局限性，但可通過加裝漏電保護(hù)開關(guān)來彌補(bǔ)，以完善保護(hù)接地的功

57、能。 2022-4-1485l IT系統(tǒng)的電源中性點(diǎn)不接地或經(jīng)阻抗接地，不引出N線，屬于三相三線制系統(tǒng)，設(shè)備的外殼單獨(dú)接地，如圖所示。l當(dāng)設(shè)備發(fā)生一相接地故障時(shí)，就通過接地裝置、大地、兩非故障相對(duì)地電容以及電源中性點(diǎn)接地裝置（如采取中性點(diǎn)經(jīng)阻抗接地時(shí)）形成單相接地故障電流（如圖b），這時(shí)人體若觸及漏電設(shè)備外殼，因人體電阻與接地電阻并聯(lián)，且人體電阻比接地電阻大200倍以上，由于分流作用，通過人體的電流將遠(yuǎn)小于流經(jīng)接地電阻的故障電流，極大地減小了觸電的危害程度。2022-4-1486l在同一低壓配電系統(tǒng)中，保護(hù)接地與保護(hù)接零不能混用。否則當(dāng)采取保護(hù)接地的設(shè)備發(fā)生某相碰殼短路，而保護(hù)裝置又拒絕動(dòng)作，這時(shí)零線的電位升高到危險(xiǎn)電壓（大約為相電壓的一半）。所以會(huì)使與零線相連的所有電氣設(shè)備外殼上都帶有可能使人觸電的危險(xiǎn)電壓。2022-4-1487l電力線路（架空線路、電纜線路及室內(nèi)配電線路）在運(yùn)行中，如突然發(fā)生事故停電時(shí)，可按不同情況分別處理：l（1）進(jìn)線沒有電壓時(shí)的