高低壓電氣基礎(chǔ)知識

電力系統(tǒng)基礎(chǔ)知識電力系統(tǒng)是由發(fā)電廠、送變電線路、供配電所和用電單位組成的整體，在同一瞬間，發(fā)電廠將發(fā)出的電能通過送變電線路，送到供配電所，經(jīng)過變壓器將電能送到用電單位，供給工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和人民生活。因此掌握電力系統(tǒng)基礎(chǔ)知識和電力生產(chǎn)特點，是對進(jìn)網(wǎng)作業(yè)電工的基本要求。第一節(jié)電力系統(tǒng)、電力網(wǎng)構(gòu)成發(fā)電廠將燃料的熱能、水流的位能或動能以及核能等轉(zhuǎn)換為電能。電力經(jīng)過送電、變電和配電到各用電場所，通過各種設(shè)備在轉(zhuǎn)換成為動力（機械能）熱、光、等不同形式的能量，為國民經(jīng)濟(jì)、工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和人民生活服務(wù)。由于目前電力不能大量儲存，其生產(chǎn)、輸送、分配和消費都在同一時間內(nèi)完成，因此，必須將各個環(huán)節(jié)有機的聯(lián)成一個整體。由發(fā)電廠（不包括動力部分）、變電站、輸配電線路直到用戶等在電氣上相互聯(lián)結(jié)的整體，叫做電力系統(tǒng)。它包括了發(fā)電、輸電、配電直到用電這樣一個全過程。將各電壓等級的輸電線路和各個類型的變電所連接而成的網(wǎng)絡(luò)，稱為電力網(wǎng)，簡稱電網(wǎng)。電力網(wǎng)包括電力系統(tǒng)中的送電、變電、配電三個部分。配電網(wǎng)中又分為高壓配電網(wǎng)指110KV及以上電壓、中壓配電網(wǎng)指（35KV）10KV、6KV、3KV電壓及低壓配電網(wǎng)220V、380V。我國標(biāo)準(zhǔn)：0.38，3，6，10，35，66，110，220，（330），500，750，1000KV。為什么要采用高壓輸電低壓配電？采用高壓輸電，可以減小功率損耗、電能損耗和電壓降落，保證電能質(zhì)量，提高運行中的經(jīng)濟(jì)性。一、大型電力系統(tǒng)優(yōu)點1提高了供電可靠性2減少了系統(tǒng)的備用容量3通過合理地分配負(fù)荷4提高了供電質(zhì)量5形成大的電力系統(tǒng)，便于利用大型動力資源，特別是能充分發(fā)揮水力發(fā)電廠的作用。二、電力生產(chǎn)特點1電力生產(chǎn)特點同時性電能不能大量儲存。電力系統(tǒng)中瞬間生產(chǎn)的電力，必須等同于同一瞬間取用的電力。電力生產(chǎn)具有發(fā)電、供電、用電、在同一時間內(nèi)完成的特點。集中性統(tǒng)一調(diào)度、統(tǒng)一質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)、統(tǒng)一管理辦法適用性電能使用最方便，適用性最廣泛先行性國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展電力必須先行第二節(jié)電力負(fù)荷電力負(fù)荷是指用電設(shè)備或用電單位所消耗的功率（kW）、容量（kVA）或電流（A）。一、電力網(wǎng)負(fù)荷組成電力網(wǎng)負(fù)荷可以由以下幾類組成。1用電負(fù)荷用電負(fù)荷是用戶在某一時刻對電力系統(tǒng)所需求的功率。2線路損失負(fù)荷電能從發(fā)電廠到用戶的輸送過程，不可避免地會發(fā)生功率和能量的損失，與這種損失所對應(yīng)的發(fā)電功率，叫線路損失負(fù)荷，也稱為線損。3供電負(fù)荷用電負(fù)荷加上同一時刻的線路損失負(fù)荷，是發(fā)電廠對外供電時所承擔(dān)的全部負(fù)荷，成為供電負(fù)荷。二、按發(fā)生時間不同負(fù)荷分類按負(fù)荷發(fā)生時間不同，可以分為以下幾類：1高峰負(fù)荷指電網(wǎng)或用戶在單位時間內(nèi)所發(fā)生的最大負(fù)荷2低谷負(fù)荷指電網(wǎng)中或某用戶在一天24h內(nèi)發(fā)生的用電量最少的電量3平均負(fù)荷指電網(wǎng)中或某用戶在某一段確定的時間階段內(nèi)平均小時用量。用電負(fù)荷可以分為以下幾類：一類負(fù)荷：指突然斷電會造成人身傷亡或引起重大經(jīng)濟(jì)損失、環(huán)境污染以及社會政治影響等二類負(fù)荷：指突然斷電會造成較大經(jīng)濟(jì)損失、政治影響較大、產(chǎn)品報廢或減產(chǎn)等三類負(fù)荷：指突然斷電會造成損失不大或沒有直接損失。一類負(fù)荷的用電設(shè)備應(yīng)有兩個以上的獨立的電源供電。并應(yīng)有其他必要的非電力電源的保護(hù)措施。第四節(jié)供電質(zhì)量一、電能質(zhì)量電能質(zhì)量是指供應(yīng)到用電單位受電端電能品質(zhì)的優(yōu)劣程度。電能質(zhì)量主要包括電壓質(zhì)量與頻率質(zhì)量。電壓質(zhì)量又分為電壓允許偏差、電壓允許波動與閃變、公用電網(wǎng)諧波、三相電壓允許不平衡度。頻率質(zhì)量為頻率允許偏差等項1、供電電壓允許偏差我國國家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定電壓偏差的允許值為：10KV及以下三相供電的，電壓允許偏差為額定電壓的±7％220V單項供電電壓允許偏差為額定電壓的＋7％、－10％。2電壓允許波動和閃變在某一時段內(nèi)，電壓急劇變化而偏離額定值的現(xiàn)象，稱為電壓波動。周期性電壓急劇波動引起燈光閃爍，光通量急劇波動，而造成人眼睛視覺不舒適的現(xiàn)象，稱為閃變。3公用電網(wǎng)諧波電網(wǎng)諧波的產(chǎn)生，主要在于電力系統(tǒng)中存在各種非線性元件。因此，即使電力系統(tǒng)中電源的電壓為正弦波，但由于非線性元件存在，結(jié)果在電網(wǎng)中總有諧波電流或電壓存在。產(chǎn)生諧波的元件很多，如熒光燈和高壓汞燈等氣體放電燈、異步電動機、電焊機、變壓器和感應(yīng)電爐等。諧波對電氣設(shè)備的危害很大，可使變壓器的鐵芯損耗明顯增加，從而使變壓器出現(xiàn)過熱不僅增加能耗，而且使其絕緣介質(zhì)老化加速，縮短使用壽命。諧波還能使變壓器噪音增大。諧波電流通過交流電動機，不僅會使電動機的鐵芯損耗明顯增加，絕緣介質(zhì)老化加速，縮短壽命，而且會使電動機轉(zhuǎn)子發(fā)生振動現(xiàn)象，嚴(yán)重影響機械加工的產(chǎn)品質(zhì)量。二、供電可靠性供電可靠性是指供電企業(yè)某一統(tǒng)計期內(nèi)對用戶停電的時間和次數(shù)，可以直接反映供電企業(yè)持續(xù)向用電單位的供電能力。國家規(guī)定供電可靠率不低于99.96％。第五節(jié)電力系統(tǒng)接地配電變壓器或低壓發(fā)電機中性點通過接地裝置與大地相連，稱為工作接地。工作接地分為直接接地與非直接接地。工作接地的接地電阻一般不應(yīng)超過4歐姆。1、接地保護(hù)系統(tǒng)的形式文字代號T－直接接地電氣裝置電氣裝置的接地極L1L2L3N電源用戶的電氣裝置外露可接近導(dǎo)體電氣裝置中的設(shè)備電源端接地點電氣裝置的接地極1-7TT系統(tǒng)電源電源L1L1L3L2L3L2阻抗用戶的阻抗用戶的電氣裝置電氣裝置中的設(shè)備電源端接地點電氣裝置中的設(shè)備電源端接地點外露可接近導(dǎo)體外露可接近導(dǎo)體電氣裝置電氣裝置的接地極電氣裝置電氣裝置的接地極1-8IT系統(tǒng)2．TT系統(tǒng)電力系統(tǒng)中有一點直接接地，電器設(shè)備的外露可接近導(dǎo)體通過保護(hù)接地線接至與電力系統(tǒng)接地點無關(guān)的接地極3．IT系統(tǒng)電力系統(tǒng)與大地間不直接連接，電氣裝置的外露可接近導(dǎo)體，通過保護(hù)接地與接地極連接。高壓電氣基礎(chǔ)知識第一節(jié)變電所變電所是聯(lián)結(jié)電力系統(tǒng)的中間環(huán)節(jié)，用以匯集電源、升降電壓和分配電力，通常由高低壓配電裝置、主變壓器、主控制器和相應(yīng)的設(shè)施以及輔助生產(chǎn)建筑物等組成。根據(jù)在系統(tǒng)中的位置、性質(zhì)、作用及控制方式等，可分為升壓變電所、降壓變電所、樞紐變電所、地區(qū)變電所終端變電所，有人值班變電所和無人值班變電所。一、變電所主接線變電所主接線是電氣部分的主體，尤其把發(fā)電機、變壓器、斷路器等各種電氣設(shè)備通過母線、導(dǎo)線有機地聯(lián)結(jié)起來，并配置避雷器、互感器等保護(hù)、測量電器，構(gòu)成變電所匯集和分配電能的一個系統(tǒng)。1、電氣主接線的基本要求1）保證必要的供電可靠性和電能質(zhì)量2）具有一定的靈活性和方便性3）具有經(jīng)濟(jì)性4）具有發(fā)展和擴(kuò)建的可能性。2、主接線的型式高壓進(jìn)線—負(fù)荷開關(guān)—高壓熔斷器—變壓器—低壓用電負(fù)荷。二、變電所一次電氣設(shè)備1主變壓器在降壓變電所內(nèi)變壓器是將高電壓改變?yōu)榈碗妷旱碾娖髟O(shè)備。以10KV變電所為例，主變壓器將10KV的電壓變?yōu)?80～220V，供給380～220V的負(fù)荷。2高壓斷路器高壓斷路器是作為保護(hù)變壓器和高壓線路的保護(hù)電器，它具有開斷正常負(fù)荷和過載、短路故障的保護(hù)能力。3隔離開關(guān)隔離開關(guān)是隔離電源用的電器。