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1、云南电网公司临沧供电公司农电工培训资料2008年4月20日 配电线路基础知识主讲 唐永茂 5 电工基础 电路分为直流电路和三相交流电路 电流 I电阻 R电压 U欧姆定律I U R电功 A uit I2Rt单位千瓦时Kwh电功率 P A T UI I2R U2 R单位瓦1千瓦时 3 6兆焦 1Kwh 3 6MJ 1马力 736W1Kw 1 36马力1度电 1Kwh 三相交流功率计算 Pa UaIacosPaPb UbIbcosPbPc UcIcosPc三相有功功率 P Pa Pb PcP 3U I cos 1 732 UlI1cos l单位 W或Kw 瓦 千瓦 三相无功功率Q 1 732 UlI
2、1 sin 三相视在功率S 1 732UlI1单位KVA 6 电工基础的应用1 电能表选择 1 居民用户照明 P UII P U 2 低压用户动力 P 3UICOS I P 3UCOS 计算的电流值I比电表容量要小1 5A用互感器时如I 72A时选择75 5的互感器 3 高压用户 10KVTV 10KV 0 1KVTA P 3UICOS I P 3UCOS 4 高压熔丝的选择P 3UII P 3U计算的电流I要比选择的熔丝容量小1 5 2倍如100KVA的变压器计算的I 5 77 1 5 2 66 11 5 应该选择的熔丝为10A 接地系统低压系统接地制式按配电系统和电气设备接地的不同组合分类
3、 可分为TN TT IT三种形式 其文字代号的意义如下 1 第一个字母表示配电系统的对地关系 T 电源端有一点直接接地 I 电源端所有带电部分与地绝缘 或有一点经阻抗接地 2 第二个字母表示电气装置的外露导电部分与地的关系 T 外露导电部分对地直接做电气连接 与配电系统的任何接地点无关 N 外露导电部分与配电系统的接地点直接做电气连接 在交流配电系统中 接地点通常就是中性点 1 IT系统 IT系统的电源中性点是对地绝缘的或经高阻抗接地 而用电设备的金属外壳直接接地 即 过去称三相三线制供电系统的保护接地 其工作原理是 若设备外壳没有接地 在发生单相碰壳故障时 设备外壳带上了相电压 若此时人触摸
4、外壳 就会有相当危险的电流流经人身与电网和大地之间的分布电容所构成的回路 而设备的金属外壳有了保护接地后 由于人体电阻远比接地装置的接地电阻大 在发生单相碰壳时 大部分的接地电流被接地装置分流 流经人体的电流很小 从而对人身安全起了保护作用 IT系统适用于环境条件不良 易发生单相接地故障的场所 以及易燃 TT系统的电源中性点直接接地 用电设备的金属外壳亦直接接地 且与电源中性点的接地无关 即 过去称三相四线制供电系统中的保护接地 其工作原理是 当发生单相碰壳故障时 接地电流经保护接地装置和电源的工作接地装置所构成的回路流过 此时如有人触带电的外壳 则由于保护接地装置的电阻小于人体的电阻 大部分
5、的接地电流被接地装置分流 从而对人身起保护作用 TT系统在确保安全用电方面还存在有不足之处 主要表现在 当设备发生单相碰壳故障时 接地电流并不很大 往往不能使保护装置动作 这将导致线路长期带故障运行 当TT系统中的用电设备只是由于绝缘不良引起漏电时 因漏电电流往往不大 仅为毫安级 不可能使线路的保护装置动作 这也导致漏电设备的外壳长期带电 增加了人身触电的危险 因此 TT系统必须加装剩余电流动作保护器 方能成为较完善的保护系统 目前 TT系统广泛应用于城镇 农村居民区 工业企业和由公用变压器供电的民用建筑中 3 TN系统 在变压器或发电机中性点直接接地的380 220V三相四线低压电网中 将正
6、常运行时不带电的用电设备的金属外壳经公共的保护线与电源的中性点直接电气连接 即 过去称三相四线制供电系统中的保护接零 当电气设备发生单相碰壳时 故障电流经设备的金属外壳形成相线对保护线的单相短路 这将产生较大的短路电流 令线路上的保护装置立即动作 将故障部分迅速切除 从而保证人身安全和其他设备或线路的正常运行 TN系统的电源中性点直接接地 并有中性线引出 按其保护线形式 TN系统又分为 TN C系统 TN S系统和TN C S系统等三种 TN C系统 三相四线制 该系统的中性线 N 和保护线 PE 是合一的 该线又称为保护中性线 PEN 线 它的优点是节省了一条导线 但在三相负载不平衡或保护中
7、性线断开时会使所有用电设备的金属外壳都带上危险电压 在一般情况下 如保护装置和导线截面选择适当 TN C系统是能够满足要求的 见图1 TN S系统 三相五线制 该系统的N线和PE线是分开的 它的优点是PE线在正常情况下没有电流通过 因此不会对接在PE线上的其他设备产生电磁干扰 此外 由于N线与PE线分开 N线断开也不会影响PE线的保护作用 但TN S系统耗用的导电材料较多 投资较大 见图2 这种系统多用于对安全可靠性要求较高 设备对电磁抗干扰要求较严 或环境条件较差的场所使用 对新建的大型民用建筑 住宅小区 特别推荐使用TN S系统 TN C S系统 三相四线与三相五线混合系统 系统中有一部分
8、中性线和保护是合一的 而且一部分是分开的 它兼有TN C系统和TN S系统的特点 常用于配电系统末端环境较差或有对电磁抗干扰要求较严的场所 见图3 在TN C TN S和TN S C系统中 为确保PE线或PEN线安全可靠 除在电源中性点进行工作接地外 对PE线和PEN线还必须进行必要的重复接地 PE线PEN线上不允许装设熔断器和开关 在同一供电系统中 不能同时采用TT系统和TN系统保护 3接地装置和接地电阻 1 接地装置 接地装置可使用自然接地体和人工接地体 在设计时 应首先充分利用自然接地体 自然接地 可充分利用建 构 筑物的钢结构和构造钢筋 行车的钢轨等以及敷设于地下且数量不少于2根的电缆
9、的金属外皮等 在新建的大 中型建筑物中 都利用建筑物的构造钢筋作为自然接地 它们不但耐用 节省投资 而用电气性能良好 人工接地体 人工接地体有两种基本型式 垂直接地体和水平接地体 垂直接地体多采用截面为50mm 50mm 4mm 长度为2500mm的角钢 水平接地体多采用截面为40mm 4mm的扁钢 2 接地电阻 请参阅 电力设备接地设计技术规程 有关章节的规定 低压中性点直接接地系统中 100kVA以上变压器接地电阻值 4 电杆埋设深度为电杆总长的1 6 一般情况 杆高 米 891011121315埋深 米 1 51 61 71 81 922 3 注意 转角分为 直线转角和耐张转角 电杆出现
10、问题 杆歪 校正加固 杆裂 严重的更换 2 绝缘子作用 使导线与杆塔绝缘还承受主要由导线传来的各种负重 a 绝缘子的类型 针式 蝶式 悬式 资横担式等 低压资瓶分为 针式和碟式两种 针式有1号2号 碟式有1号2号3号4号四种 多采用1号2号 b 绝缘子的型号 代号 P 针式X 悬式XW 防污悬式E 碟式CP 瓷担如 P 10T M P代表针式10代表电压T代表铁横担M代表木横担C 碟式新型 E1 E2等几种X 4 5CX代表悬式4 5代表机电联合破坏拉力的吨数C代表绝缘子两端固定型式是槽型 常出现故障 损坏 击穿 裂纹等 3 导线 分为 单股导线 多股绞线和复合材料多股绞线 a 单股绝缘导线直
11、径最大不超过6mm 目前单股绝缘导线的横截面积一般在6mm 及以下 多用于进户线及内线 b 多股绞线 钢绞线 铝绞线等 机械强度比单股高 多用于动力线及档距不在的低压线路 c 复合材料多股绞线 多用钢芯铅绞线 机械强度高 导电性能好 多用于架空线 架空导线的规格型号 用汉字拼音的第一个字母表明导线的材料和结构 L 铅导线T 铜导线G 钢线LG 钢芯铝导线J 多股绞线 后面加数字 单位mm 导线的横截面积LGJ 钢芯铝绞线 16 25 35 50线 d 导线截面选择必须满足以下条件 满足发热条件 2 满足电压损失条件 3 满足机械强度条件 4 满足保护条件 2 经常发生故障 1 断线2 绞线 绝
12、缘击穿等 e 常用金具 耐张线夹 球头挂环 碗头挂板 直角挂板 U型挂环 并沟线夹 f 常用接地装置 拉线包箍 楔型线夹 U型挂环 UT型线夹 钢绞线 拉盘 拉线棒等 3 接户线从架空线路的电杆到用户建筑物外墙第一支持点之间的线路叫接户线 1 接户线分为高压接户线和低压接户线 高压接户线对地距离不得小于4m 铜绞线不得小于16mm 铅绞线不得小于25mm 低压接户线档距不宜大于25mm 大于25mm 应设接户杆 低压接户线应采用绝缘导线 对地距离不小于2 5m 通车道不小于6m 街道不小于3 5m 胡同不小于3m 2 以下方窗户的垂直距离不小于30cm 上方阳台或窗户垂直距离不小于80cm 与
13、窗户阳台水平距离75cm 与墙壁距离不小于5cm 与弱电线路交叉距离 在弱电线路上方不小于60cm 在下方不小于30cm 3 导线截面为16mm 及以上的低压接户线应使用低压碟式资瓶 4 接户线应注意 1接头接法 2资瓶与线的板扎法 3导线的连接方法 4开关 拉线开关 及灯头接线 4 电力变压器 电力变压器是一种用来改变交流电压大小的电气设备 把高压变为低压 也可以把低压变为高压 是配电网中最重要的电气设备 在农村配电线路中 变压器是每个台区的中心 变电站是整个辖区的中心 为了保证它们的安全运行 我们必须掌握它的结构 原理及运行基本知识 加强巡视和检查 做好维护和检修工作 防止事故发生 影响正
14、常用电 变压器高度在2 5米以上 变压器10 100KVA的接地电阻为10欧以下 100KVA以上的接地电阻为4欧以下 a 变压器外部结构 油位计 安全气道 储油柜 气体继电器 高压套管 低压套管 分接开关 吸湿器 油箱 温度计 散热管 铭牌等组成 b 变压器内部结构 油 铁芯 绕组及绝缘等组成 c 变压器重要技术数据 变压器的各项技术数据反映了变压器全部性能 变压器的技术数据一般都标在铭牌上 1 相数和额定频率变压器分为 单相和三相两种 一般用三相变压器 大兴有二台是单相的 我国变压器额定频率统一设计为50HZ 频率增加 如50HZ增为60HZ 总损耗增加 温度增加 输出容量降低 2 额定电
15、压我们用变压器额定电压分为高压侧额定电压和低压侧额定电压 单位 KV公式 U P 3I额定电压比 是指高压额定电压与低压额定电压之比 所以额定电压比K 1 根据需要选择变压器电压等级 3 额定容量变压器的主要作用是传输电能 额定容量是传输电能大小的表征 单位 KVA公式P 3UI根据负荷选择变压器 根据变压器发展或限制负荷 4 额定电流变压器额定电流分为 高压额定电流和低压额定电流 单位 A公式 I P 3U 5 变压器相电压与线电压线电压是相电压的1 732倍 6 变压器分接范围 一般情况下 5 7 变压器损耗 大约等于铁损 铜损铁芯损耗 绕组损耗 8 变压器运行分为 空载运行 负载运行 运
16、行条件 1变压器的接线组别相同 2变压器的变比相同 允许有 0 5 的差值 3变压器的短路电压相等 允许有 10 的差值 9 变压器的效率 P2 P1 100 变压器输出功率P2和输入功率P1的百分比称为变压器的效率 当变压器的铁损和铜损相等时效率最高 10 变压器在运行中的检查 变压器在运行中 要定期进行检查 力争把故障消除在萌芽状态 是一项十分重要的工作 检查主要是外部检查 检查时需停电 验电 放电 检查内容 1 油位是否正常 2 油色是否正常 3 油温是否正常 4 变压器的响声是否正常 5 检查绝缘套管是否清洁 有无破损裂纺纹及放电烧伤痕迹 6 检查接地电阻是否合格 7 检查一 二次线头螺丝是否松动 接头是否良好 特别要注意零线 零线断线会烧坏设备 电气 11 变压器维护 1 对变压器周围环境清理 2 对变压器进行停电清扫 3 对各接头螺丝进行检查 加固 维护中应注意 在上高 低压套管螺丝时 高 低压套管螺杆不能转动 转动后会造成内部断路烧坏变压器 12 农村变压器损坏原因 1 雷击 2 长期严重过负荷 3 线路短路 4 变压器内部短路 13 变压器发生严重内部断路 要即时过行停
