1、第 1 章 电力系统概论电力系统发电厂、变电所、电力线路和电能用户组成的一个整体。供配电系统由总降变电所、高压配电所、配电线路、车间变电所和用电设备组成。电能的质量指标有电压.频率.供电可靠性.电压质量是以电压偏离额定电压的幅度、电压波动与闪变和电压波形来衡量。第 2 章 负荷计算年负荷曲线又分为年运行负荷曲线和年持续负荷曲线。年运行负荷曲线可根据全年日负荷曲线间接制成。年持续负荷曲线的绘制，要借助一年中有代表性的冬季日负荷曲线和夏季日负荷曲线。年负荷曲线上所占的时间计算为 T1=200t1+165t2,年最大负荷是指全年中负荷最大的工作班内 30 分钟平均功率的最大值。设备的銘牌额定功率 P
2、N 经过换算至统一规定的工作制下的“额定功率”称为设备容量，用Pe 来表示。针对不同类型的负荷和用户，在实践中常采用的负荷计算有：估算法、需要系数法、二项式法、单相负荷计算法尖峰电流 Ipk 是指单台或多台用电设备持续 12 秒的短时最大负荷电流。单台用电设备供电的支线尖峰电流计算 Ipk = Ist = KstIN 多台用电设备供电的干线尖峰电流计算提高功率因数的方法1) 提高自然功率因数 合理选择电动机的规格、型号防止电动机空载运行保证电动机的检修质量合理选择变压器的容量 交流接触器的节电运行(2) 人工补偿功率因数并联电容器同步电动机补偿 调相机(仅发无功功率的同步发电机) 补偿 动态无
3、功补偿固定补偿 Qcc=Pav（tgav1tgav2） 自动补偿 Qcc=Pc（tg1tg 2） 并联电容器的接线：高压电容器组接形；容量较小(450Kvar)或低压电容器组接形。并联电容器的装设地点：(1) 高压集中补偿(2) 低压集中补偿(3) 单独就地补偿第 3 章 短路电流计算三相交流系统的短路的种类主要有三相短路、两相短路、单相短路和两相接地短路。短路的原因：(1)电力系统中电器设备载流导体的绝缘损坏。 (2)运行人员不遵守操作规程，如带负荷拉、合隔离开关，检修后忘拆除地线合闸。(3)鸟兽跨越在裸露导体上。短路的危害：1. 短路产生很大的热量，导体温度升高，将绝缘损坏。2. 短路产生
4、巨大的电动力，使电气设备受到机械损坏。3. 短路使系统电压骤降，电流升高，电器设备正常工作受到破坏。4. 短路造成停电，给国民经济带来损失，给人民生活带来不便。5. 严重的短路将电力系统运行的稳定性，使同步发电机失步。6. 单相短路产生的不平衡磁场，对通信线路和弱电设备产生严重的电磁干扰。产生最严重短路电流的条件：(1)短路瞬时电压过零 =0 或 180 (2)短路前空载或 cos=1 (3)短路回路纯电感 K=90第四章 变配电所及其一次系统变电所是接受、变换、分配电能的环节，是供配电系统的重要组成部分。变电所按其在供配电系统中的地位和作用分为总降压变电所、独立变电所、车间变电所、杆上变电所
5、、建筑物及高层建筑物变电所。总降变电所变压器台数和容量的确定 （1） 台数：满足负荷对供电可靠性的要求,、级负荷比较大时,选择 2 台主变压器。季节性负荷或昼夜负荷比较大时，宜采用经济运行方式,技术经济合理时，可设 2 台主变。三级负荷一般选择一台主变压器，如果负荷较大时，也可选择两台主变压器。有少量、级负荷可从邻近取得低压备用电源，可设 1 台主变压器。（2）容量：单台变压器容量的确定 单台变压器其额定容量 SN 应能满足全部用电设备的计算负荷 Sc，留有余量，并考虑变压器的经济运行，即：SN = (1.151.4) SC 2 台变压器容量的确定 任意一台主变压器容量 SN 应同时满足下列两
6、个条件：任一台变压器单独运行时，应满足总计算负荷的 60%70%的要求。SN=（0.60.7）Sc 任一台变压器单独运行时，应能满足全部一、二级负荷 SC（+）的需要 SN SC（+） 互感器主要功能（1）可使仪表和继电器标准化。如电流互感器副绕组的额定电流都是 5A；电压互感器副绕组的电压通常都规定为 100V。（2）可使测量仪表、继电器等二次设备与一次主电路隔离。降低仪表及继电器的绝缘水平，简化仪表构造，同时保证工作人员的安全。（3）可以避免短路电流直接流过测量仪表及继电器的线圈。避雷器是用于保护电力系统中电气设备的绝缘免受沿线路传来的雷电过电压或由操作引起的内部过电压的损害。“五防”：防
7、止误跳、合断路器，防止带负荷拉、合隔离开关，防止带电挂接地线，防止带接地线合隔离开关，防止人员误入带电间隔。第五章 电气设备的选择1按工作要求及环境条件选择电气设备型号 2 按正常工作条件选择电气设备额定电压电流3按短路条件校验电气设备的动稳定和热稳定 4开关电器断流能力校验第六章 电力线路 电力线路的基本要求：供电安全可靠，操作方便，运行灵活、经济和有利发展。 电力线路按电压高低分：有 1KV 以上的高压线路和 1KV 以下的低压线路。电力线路按结构形式分：有架空线路和电缆线路以及室内线路等。电力线路常用的接线方式：放射式、树干式和环式导线和电缆的选择包括两方面内容：选择型号； 选择截面导线
8、和电缆的选择根据其使用环境、工作条件等因素确定。导线电缆截面的选择要求必须满足安全、可靠和经济的条件，其选择原则为：1.按允许载流量选择导线和电缆的截面（10KV 及以下）通过导线或电缆的最大负荷电流不应大于其允许载流量。2.按允许电压损失选择导线和截面 （低压照明）在导线和电缆（包括母线）通过正常最大负荷电流（即计算电流）时，线路上产生的电压损失不应超过正常运行时允许的电压损失。3.按经济电流密度选择导线和电缆截面 （ 35-110KV）经济电流密度是指使线路的年运行费用支出最小的电流密度。按这种原则选择的导线和电缆截面称为经济截面。4.按机械强度选择导线和电缆截面 SSm.min5.满足短
9、路稳定度的条件电缆线路常用的敷设方式有:（1）直接埋地敷设,（2）电缆沟敷设,（3）沿墙敷设， （4）排管敷设,（5）电缆桥架敷设。第八章 变电所二次回路和自动装置二次回路是指用来控制、指示、监测、测量和保护一次回路运行的电路，亦称二次接线二次回路的操作电源主要有直流和交流两大类；二次回路按功能可分为断路器控制回路、信号回路、保护回路、监测回路、自动装置回路和操作电源回路等。直流操作电源主要有蓄电池和硅整流直流操作电源。断路器控制回路实现对断路器的手动和自动合闸或跳闸。断路器的操作有电磁操动机构、弹簧操动机构、液压和手动操作机构。中央信号回路分中央事故音响信号和中央预告音响信号。事故信号由蜂鸣
10、器或电笛发出并配以相应的灯光、位置等信号，预告信号用电铃发出音响信号并配以光字牌等信号。从功能上讲，有不能重复动作和能重复动作中央信号系统。自动重合闸装置是在线路发生短路故障时，断路器跳闸后进行的重新合闸，能提高线路供电的可靠性，主要用于架空线路。备用电源自动投入装置就是当主电源线路中发生故障而断电时，能自动而且迅速将备用电源投入运行以确保供电可靠性的装置二次系统的安装接线图包括屏面布置图，端子排图和屏后接线图。 变电所综合自动化主要基本功能：微机监控功能（数据采集功能，事件顺序纪录功能，故障记录故障录波测距功能，操作闭锁与控制功能，事件报警功能，人机对话功能，系统自珍功能，完成计算机监控系统
11、的系统功能）微机保护功能，通信功能。按照硬件结构分为集中式和分散式两种形式。第九章 电气安全、防雷和接地电气安全包括人身安全和设备安全两个方面。 防火防爆的措施选择适当的电气设备及保护装置，应根据具体环境、危险场所的区域等级选用相应的防爆电气设备和配线方式，所选用的防爆电气设备的级别应不低于该爆炸场所内爆炸性混合物的级别。保持必要的防火间距及良好的通风。 电气火灾的特点着火的电气设备可能是带电的，如不注意可能引起触电事故。有些电气设备（如油浸式变压器、油断路器）本身充有大量的油，可能发生喷油甚至爆炸事故，扩大火灾范围。 电气失火的处理选择适当的灭火器。小范围带电灭火，可使用干砂覆盖。专业灭火人
12、员用水枪灭火时，宜采用喷雾水枪。过电压指在电气设备或线路上出现的超过正常工作要求并对其绝缘构成威胁的电压。雷电过电压的种类：(1)直击雷过电压 (2)感应雷过电压 (3)雷电侵入波防雷设备由接闪器、引下线、接地装置等组成。单支避雷针的保护范围：(2)(2)xrxrxrhhDr两支避雷针的保护范围： 当 时，地面每侧最小保护宽度在距中心线任意距离 X 处的保护高度避雷器的作用是防止雷电过电压沿输电线路侵入变电所或其它建筑物，危害电气设备的绝缘。 避雷器的类型有阀式避雷器、排气式避雷器、保护间隙、金属氧化物避雷器和电涌保护器等。 架空线路的防雷保护：架设避雷线。提高线路本身的绝缘水平。利用三角形排
13、列的顶线兼做防雷保护线。加强对绝缘薄弱点的保护。采用自动重合闸装置。绝缘子铁脚接地。2. 变配电所的防雷保护 防直击雷（2）进线防雷保护 配电装置防雷保护 接地电流：接地故障时经接地装置流入大地并作半球形散开的电流。对地电压 UE：电气设备接地部分与零电位的 “大地”之间的电位差。当电气设备绝缘损坏时，人站在地面上接触该电气设备，人体所承受的电位差称接触电压Utou。在接地故障点附近行走，人的双脚（或牲畜前后脚）之间所呈现的电位差称跨步电压 Ustep。1 工作接地在正常或故障情况下为了保证电气设备可靠地运行，而将电力系统中某一点接地称为工作接地。2 保护接地将在故障情况下可能呈现危险的对地电
14、压的设备外露可导电部分进行接地称为保护接地。低压配电系统的保护接地按接地形式，分为 TN 系统、TT 系统和 IT 系统三种。TN 系统 TN 系统的电源中性点直接接地，并引出有中性线（ N 线） 、保护线（PE 线）或保护中性线（PEN 线） ，属于三相四线制或五线制系统。TT 系统 TT 系统的电源中性点直接接地，并引出有 N 线，属三相四线制系统，设备的外露可导电部分均经与系统接地点无关的各自的接地装置单独接地。IT 系统 IT 系统的电源中性点不接地或经 1k 阻抗接地，通常不引出 N 线，属于三相三线制系统。3 重复接地： 将零线上的一处或多处通过接地装置与大地再次连接，称重复接地。
