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1、电力系力系统基本知基本知识与系与系统识图20242024年年7 7月月2929日日目 录1. 1. 常用术语与含义常用术语与含义2.2.常用图形符号、文字符号及常用图形符号、文字符号及用途、分类用途、分类3. 3. 主接线主接线4. 4. 二次接线二次接线5. 5. 防雷与接地防雷与接地6. 6. 电能质量（无功补偿）电能质量（无功补偿）常用术语与含义1 1u电力系统：电力系统： 由发电机、配电装置、升压和降压变电所、电力线路及电能由发电机、配电装置、升压和降压变电所、电力线路及电能用户所组成的统一整体，称为电力系统。用户所组成的统一整体，称为电力系统。u发电厂与变电所的主要工作：发电厂与变电
2、所的主要工作： 生产和输送分配电能；根据负荷变化的要求，起动、调整和生产和输送分配电能；根据负荷变化的要求，起动、调整和停止机组；对电路进行必要的切换；不断监视主要设备的工作；停止机组；对电路进行必要的切换；不断监视主要设备的工作；周期性的检查和维护主要设备；定期检修设备以及迅速消除发周期性的检查和维护主要设备；定期检修设备以及迅速消除发生的故障等。生的故障等。u一次设备：一次设备： 直接生产和输配电能的设备称为一次设备。主要包括：发直接生产和输配电能的设备称为一次设备。主要包括：发电机、变压器、断路器、隔离开关、自动空气开关、接触器、电机、变压器、断路器、隔离开关、自动空气开关、接触器、闸刀
3、开关、母线、电力电缆、电抗器、避雷器、熔断器、电闸刀开关、母线、电力电缆、电抗器、避雷器、熔断器、电流互感器、电压互感器等等。流互感器、电压互感器等等。常用术语与含义1 1u二次设备：二次设备： 对一次设备的工作进线监察、测量、控制、保护的辅助设对一次设备的工作进线监察、测量、控制、保护的辅助设备称为二次设备。主要包括：仪表、继电器、自动控制设备、备称为二次设备。主要包括：仪表、继电器、自动控制设备、信号设备、控制电缆等等。信号设备、控制电缆等等。1 1常用术语与含义u电流电流(I)：是指一群电荷的流动。电流的大小称为电流强度，是指单位时间内通过导线某一截面的电荷量，每秒通过一库仑的电量称为一
4、“安培。（Ampere）。安培是国际单位制中的一种基本单位。电流表是专门测量电流的仪器。u电压电压(V)：也称作电势差或电位差，是衡量单位电荷在静电场中由于电势不同所产生的能量差的物理量。其大小等于单位 正电荷因受电场力作用从A点移动到B点所作的功，电压的方向规定为从高电位指向低电位的方向。电压的国际单位制为伏特(V)1 1常用术语与含义u电阻电阻(R)：导电物体阻碍传导电流通过的能力。导体的电阻越大，表示导体对电流的阻碍作用越大。不同的导体，电阻一般不同，电阻是导体本身的一种特性。导体的电阻通常用字母R表示，电阻的单位是欧姆（ohm），简称欧，符号是。欧姆定理：R=U/I。R=L/S(表示电
5、阻的电阻率，是由其本身性质决定，L表示电阻的长度，S表示电阻的横截面积)。电阻的倒数称为电导，单位西门子(S)。u电容电容(C)：是指在给定电位差下的电荷储藏量，记为C，国际单位是法拉（F）。一般来说，电荷在电场中会受力而移动，当导体之间有了介质，则阻碍了电荷移动而使得电荷累积在导体上，造成电荷的累积储存，储存的电荷量则称为电容。1 1常用术语与含义u电感电感(L)：是闭合回路的一种属性。当线圈通过电流后，在线圈中形成磁场感应，感应磁场又会产生感应电流来抵制通过线圈中的电流。这种电流与线圈的相互作用关系称为电的感抗，也就是电感，单位是“亨利（H）”。u磁场：磁场：对放入其中的磁体有磁力的作用的
6、物质叫做磁场。磁场的基本特征是能对其中的运动电荷施加作用力，即通电导体在磁场中受到磁场的作用力。磁场对电流、对磁体的作用力或力距皆源于此。而现代理论则说明，磁力是电场力的相对论效应。1 1常用术语与含义u功率功率(W)：是指物体在单位时间内所做的功，即功率是描述做功快慢的物理量。功的数量一定，时间越短，功率值就越大。电功率计算公式：电功率计算公式：P=W/t =UI，根据欧姆，根据欧姆定律定律U=IR代入代入P=UI中还可以得到：中还可以得到：P=I*IR=(U*U)/R。 在动力学中：功率计算公式：功率计算公式：P=W/t（平均功率）；（平均功率）； P=Fvcosa（瞬时功率），力（瞬时功
7、率），力X速度速度u功率因数功率因数(COS）：）：在交流电路中，电压与电流之间的相位差()的余弦叫做功率因数，用符号cos表示，在数值上，功率因数是有功功率和视在功率的比值，即cos=P/Su频率频率(Hz）：）：物质在1秒内完成周期性变化的次数叫做频率，常用f表示。交流电的频率是指它单位时间内周期性变化的次数，单位是赫兹（Hz），与周期成倒数关系。日常生活中的交流电的频率一般为50赫兹。1 1常用术语与含义u电气间隙：电气间隙：不同电位的两个导电部件间最短的空间直线距离。不同电位的两个导电部件间最短的空间直线距离。u爬电距离：爬电距离：不同电位的两个导电部件之间沿绝缘材料表面的最不同电位的
8、两个导电部件之间沿绝缘材料表面的最短距离。短距离。1 1常用术语与含义u带电部件：带电部件：在争吵使用中用来通电的导体或导电部件，包括中性导在争吵使用中用来通电的导体或导电部件，包括中性导体，但不包括中性保护导体。体，但不包括中性保护导体。u裸露导电部件：裸露导电部件：电气设备的一种可触及的到店部件，它通常不带电，但电气设备的一种可触及的到店部件，它通常不带电，但在故障情况下可能带电。在故障情况下可能带电。u保护导体（保护导体（PE ）：）：为防止发生点击危险而与下列部件进行电气连接的一种为防止发生点击危险而与下列部件进行电气连接的一种导体，裸露导电部件、外部导电部件、主接地端子、接导体，裸露
9、导电部件、外部导电部件、主接地端子、接地电极、电源的接地点或人为的中性节点。地电极、电源的接地点或人为的中性节点。1 1常用术语与含义u中性导体（中性导体（N）：）：与系统的中性点连接，并能够传输电能的一种导体。与系统的中性点连接，并能够传输电能的一种导体。u中性保护导体（中性保护导体（PEN）：）：一种同时具有中性导体和保护导体功能的接地导体。一种同时具有中性导体和保护导体功能的接地导体。u对直接触电的防护：对直接触电的防护：防止人体与带电部件产生危险接触的一种防护。防止人体与带电部件产生危险接触的一种防护。u对间接触电的防护：对间接触电的防护：防止人体与裸露导电部件产生危险接触的一种防护。
10、防止人体与裸露导电部件产生危险接触的一种防护。1 1常用术语与含义u动稳定：动稳定： 短路电流、短路冲击电流通过导体时，相邻载流短路电流、短路冲击电流通过导体时，相邻载流导体间将产生巨大的电动力，衡量电路及元件能否导体间将产生巨大的电动力，衡量电路及元件能否承受短路时最大电动力的这种能力，称作动稳定。承受短路时最大电动力的这种能力，称作动稳定。u热稳定热稳定 ： 电流通过导体时，导体要产生热量，并且该热量电流通过导体时，导体要产生热量，并且该热量与电流的平方成正比，当有短路电流通过导体时，与电流的平方成正比，当有短路电流通过导体时，将产生巨大的热量，由于短路时间很短，热量来不将产生巨大的热量，
11、由于短路时间很短，热量来不及向周围介质散发，衡量电路及元件在这很短的时及向周围介质散发，衡量电路及元件在这很短的时间里，能否承受短路时巨大热量的能力为热稳定。间里，能否承受短路时巨大热量的能力为热稳定。1 1常用术语与含义u短路电流：短路电流： 电力系统在运行中电力系统在运行中 ，相与相之间或相与地（或中，相与相之间或相与地（或中性线）之间发生非正常连接（即短路）时流过的电流。性线）之间发生非正常连接（即短路）时流过的电流。其值可远远大于额定电流其值可远远大于额定电流 ，并，并 取决于短取决于短 路点距电源路点距电源的电气距离。例如，在发电机端发生短路时，流过发的电气距离。例如，在发电机端发生
12、短路时，流过发电机的短路电流最大瞬时值可达额定电流的电机的短路电流最大瞬时值可达额定电流的1015倍。倍。大容量电力系统中，短路电流可达数万安。这会对电大容量电力系统中，短路电流可达数万安。这会对电力系统的正常运行造成严重影响和后果。主要类型有：力系统的正常运行造成严重影响和后果。主要类型有：单相接地、两相接地、两相短路、三相短路。单相接地、两相接地、两相短路、三相短路。1 1常用术语与含义u额定运行短路分断能力额定运行短路分断能力(Ics) ： 是指在一定的试验参数是指在一定的试验参数(电压、短路电流和功率因电压、短路电流和功率因数数)条件下，经一定的试验程序，能够接通、分断的条件下，经一定
13、的试验程序，能够接通、分断的短路电流，经此通断后，还要继续承载其额定电流的短路电流，经此通断后，还要继续承载其额定电流的分断能力，它的试验程序为分断能力，它的试验程序为Ot（线上）（线上）COt(线线上上)CO。u额定极限短路分断能力额定极限短路分断能力(Icu) ： 是指在一定的试验参数是指在一定的试验参数(电压、短路电流、功率因电压、短路电流、功率因数数)条件下，经一定的试验程序，能够接通、分断的条件下，经一定的试验程序，能够接通、分断的短路电流，经此通断后，不再继续承载其额定电流的短路电流，经此通断后，不再继续承载其额定电流的分断能力。它的试验程序为分断能力。它的试验程序为0t(线上线上
14、)CO(“O”为分断，为分断，t为间歇时间，一般为为间歇时间，一般为3min，“CO”表示接通后立即表示接通后立即分断分断)。试检后要验证脱扣特性和工频耐压。试检后要验证脱扣特性和工频耐压。1 1常用术语与含义u短时耐受电流（短时耐受电流（Icw）：）：是指在一定的电压、短路电流、功率因数下，耐受是指在一定的电压、短路电流、功率因数下，耐受0.05、0.1、0.25、0.5、1.0、4s而断路器不允许脱扣而断路器不允许脱扣的能力，的能力，Icw 是在短延时脱扣时，对断路器的电动稳是在短延时脱扣时，对断路器的电动稳定性和热稳定性的考核指标。定性和热稳定性的考核指标。u工频耐压：工频耐压： 是检验
15、电气设备绝缘耐受工频电压作用的能力。一是检验电气设备绝缘耐受工频电压作用的能力。一般在试验时，保持般在试验时，保持1min，在此时间内部发生击穿或，在此时间内部发生击穿或表明闪络先下，则认为通过工频耐压试验。表明闪络先下，则认为通过工频耐压试验。1 1常用术语与含义u负荷等级：负荷等级： 根据根据GB50052-95cos1，所以提高功率因数后，线损率也下降了，减少设计，所以提高功率因数后，线损率也下降了，减少设计容量、减少投资，增加电网中有功功率的输送比例，以及降低线损都容量、减少投资，增加电网中有功功率的输送比例，以及降低线损都直接决定和影响着供电企业的经济效益。所以，功率因数是考核经济直
16、接决定和影响着供电企业的经济效益。所以，功率因数是考核经济效益的重要指标，规划、实施无功补偿势在必行。效益的重要指标，规划、实施无功补偿势在必行。（3）减少发、供电设备的设计容量，减少投资，例如当功率因数）减少发、供电设备的设计容量，减少投资，例如当功率因数cos=0.8增加到增加到cos=0.95时，装时，装1Kvar电容器可节省设备容量电容器可节省设备容量0.52KW；反之，增加；反之，增加0.52KW对原有设备而言，相当于增大了发、供对原有设备而言，相当于增大了发、供电设备容量。电设备容量。（4）提高末端电压）提高末端电压9 9电能质量治理，无功补偿：作用无功补偿，在无功补偿，在供电系统
17、供电系统中起提高中起提高电网电网的的功率因数功率因数的作用，降低供电的作用，降低供电变压器变压器及输送线路的损耗，提及输送线路的损耗，提高供电效率，改善供电环境。所以高供电效率，改善供电环境。所以无功功率补偿无功功率补偿装置在装置在电力电力供电系统供电系统中处在一个不可缺少的非常中处在一个不可缺少的非常重要的位置。合理的选择补偿装置，可以做到最重要的位置。合理的选择补偿装置，可以做到最大限度的减少网络的损耗，使大限度的减少网络的损耗，使电网电网质量提高。反质量提高。反之，如选择或使用不当，可能造成供电系统，电之，如选择或使用不当，可能造成供电系统，电压波动，压波动，谐波谐波增大等诸多因素。增大
18、等诸多因素。9 9电能质量治理，无功补偿：补偿容量补偿容量的确定补偿容量的确定其中其中为母母线上平均有功上平均有功负荷，荷，单位位kw为负荷所需荷所需补偿的无功功率，的无功功率，单位位kvar为补偿前的功率因数前的功率因数为补偿后的功率因数后的功率因数9 9电能质量治理，无功补偿1：固定式特点：投资小，运行维护简单；适合系统内区域变电所特点：投资小，运行维护简单；适合系统内区域变电所9 9电能质量治理，无功补偿2：调压式9 9电能质量治理，无功补偿3：分组投切9 9电能质量治理，无功补偿4：SVC-MCR9 9电能质量治理，无功补偿4：SVC-MCR型平面布置图9 9电能质量治理，无功补偿4：
19、SVC-MCR特特点点1. 快速跟随，快速跟随，100ms级，特别适合煤矿供级，特别适合煤矿供电工况电工况2. 无级调节，功率因数整定可为无级调节，功率因数整定可为0.91.04. 多种保护：过压、欠压、短路、过流、多种保护：过压、欠压、短路、过流、电压不平衡、电流不平衡、功率因数电压不平衡、电流不平衡、功率因数3. 智能调节：功率因数、电压、无功量智能调节：功率因数、电压、无功量9 9电能质量治理，无功补偿5：SVC-TCR9 9电能质量治理，静止无功发生器：SVG9 9井下无功补偿电压等级电压等级 : 660V、1140V投切方式投切方式: 分组，自动分组，自动/手动手动安装地点安装地点: 移变低压侧，皮带、移变低压侧，皮带、排水、综采、综掘排水、综采、综掘9 9井下无功补偿：一次系统谢谢各位参与交流培各位参与交流培训！0371-68807571
