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1、北京博瑞莱智能科技集团有限公司1销售工程师培训教材销售工程师培训教材北京博瑞莱智能科技集团有限公司2 电是一种自然现象，是一种能电是一种自然现象，是一种能量。自然界的闪电就是电的一种现量。自然界的闪电就是电的一种现象。电是像电子和质子这样的亚原象。电是像电子和质子这样的亚原子粒子之间的产生排斥力和吸引力子粒子之间的产生排斥力和吸引力的一种属性。它是自然界四种基本的一种属性。它是自然界四种基本相互作用之一。电或电荷有两种：相互作用之一。电或电荷有两种：我们把一种叫做正电，另一种叫做我们把一种叫做正电，另一种叫做负电。负电。 电是个一般术语，包括了许多电是个一般术语，包括了许多种由于电荷的存在或移

2、动而产生的种由于电荷的存在或移动而产生的现象。这其中有许多很容易观察到现象。这其中有许多很容易观察到的现象，像闪电、静电等等，还有的现象，像闪电、静电等等，还有一些比较生疏的概念，像电磁场、一些比较生疏的概念，像电磁场、电磁感应等等。电磁感应等等。第一章 电北京博瑞莱智能科技集团有限公司3 电压（电压（voltage），也称作电势差或），也称作电势差或电位差（注：电压永远是正值电位差（注：电压永远是正值 ，但电势，但电势差有负值），是衡量单位电荷在静电场差有负值），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。其大小等于单位量。其大小等于单位 正

3、电荷因受电场力正电荷因受电场力作用从作用从A点移动到点移动到B点所作的功，电压的点所作的功，电压的方向规定为从高电位指向低电位的方向。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电压的国际单位制为伏特(V)，常用的单，常用的单位还有毫伏位还有毫伏(mV)、微伏、微伏(V)、千伏、千伏(kV)等。如果电压的大小及方向都不随时间等。如果电压的大小及方向都不随时间变化，则称之为稳恒电压或恒定电压，变化，则称之为稳恒电压或恒定电压，简称为直流电压，用大写字母简称为直流电压，用大写字母U表示。表示。如果电压的大小及方向随时间变化，则如果电压的大小及方向随时间变化，则称为变动电压。对电路分析

4、来说，一种称为变动电压。对电路分析来说，一种最为重要的变动电压是正弦交流电压最为重要的变动电压是正弦交流电压(简简称交流电压称交流电压)，其大小及方向均随时间按，其大小及方向均随时间按正弦规律作周期性变化。交流电压的瞬正弦规律作周期性变化。交流电压的瞬时值要用小写字母时值要用小写字母u或或u(t)表示。在电路表示。在电路中提供电压的装置是电源中提供电压的装置是电源。第二章 电压北京博瑞莱智能科技集团有限公司4 导体中的自由电子在电场力的作用下做有导体中的自由电子在电场力的作用下做有规则的定向运动就形成了规则的定向运动就形成了 电流电流电源的电动势形成了电压，继而产生了电场电源的电动势形成了电压

5、，继而产生了电场力，在电场力的作用下，处于电场内的电荷力，在电场力的作用下，处于电场内的电荷发生定向移动，形成了电流。电流的大小称发生定向移动，形成了电流。电流的大小称为电流强度（简称电流，符号为为电流强度（简称电流，符号为I），是指单），是指单位时间内通过导线某一截面的电荷量，每秒位时间内通过导线某一截面的电荷量，每秒通过通过1库仑的电量称为库仑的电量称为1安培（安培（A）。物）。物理上规定电流的方向，是正电荷定向移动的理上规定电流的方向，是正电荷定向移动的方向。电流运动方向与电子运动方向相反。方向。电流运动方向与电子运动方向相反。开关未合闭，或电线断裂、接头松脱致使线开关未合闭，或电线断裂

6、、接头松脱致使线路在某处断开的电路，叫做开路（也称为断路在某处断开的电路，叫做开路（也称为断路）。导线不经过用电器直接跟电源两极连路）。导线不经过用电器直接跟电源两极连接的电路，叫做短路接的电路，叫做短路(通路通路)。电流分为交流。电流分为交流电流和直流电流。交流电：大小和方向都发电流和直流电流。交流电：大小和方向都发生周期性变化。生活中插墙式电器使用的是生周期性变化。生活中插墙式电器使用的是民用交流电源。直流电：方向不随时间发生民用交流电源。直流电：方向不随时间发生改变。生活中使用的可移动外置式电源提供改变。生活中使用的可移动外置式电源提供的的是直流电。的的是直流电。第三章 电流北京博瑞莱智

7、能科技集团有限公司5 电阻（电阻（Resistance，通常用，通常用“R”表示），是表示），是一个物理量，在物理学中表示导体对电流阻碍作一个物理量，在物理学中表示导体对电流阻碍作用的大小。导体的电阻越大，表示导体对电流的用的大小。导体的电阻越大，表示导体对电流的阻碍作用越大。电阻的主要物理特征是变电能为阻碍作用越大。电阻的主要物理特征是变电能为热能，也可说它是一个耗能元件，电流经过它就热能，也可说它是一个耗能元件，电流经过它就产生内能。电阻在电路中通常起分压、分流的作产生内能。电阻在电路中通常起分压、分流的作用。对信号来说，交流与直流信号都可以通过电用。对信号来说，交流与直流信号都可以通过电

8、阻。导体的电阻通常用字母阻。导体的电阻通常用字母R表示，电阻的单位表示，电阻的单位是欧姆（是欧姆（ohm），简称欧，符号是），简称欧，符号是（希腊字母，（希腊字母，读作读作Omega)，1=1V/A。比较大的单位有千欧。比较大的单位有千欧（k）、兆欧（）、兆欧（M）（兆）（兆=百万，即百万，即100万）。万）。各种金属导体中，银的导电性能是最好的，但还各种金属导体中，银的导电性能是最好的，但还是有电阻存在。是有电阻存在。20世纪初，科学家发现，某些物世纪初，科学家发现，某些物质在很低的温度时，如铝在质在很低的温度时，如铝在1.39K（-271.76）以下，铅在以下，铅在7.20K（-265.9

9、5）以下，电阻就变）以下，电阻就变成了零。这就是超导现象，用具有这种性能的材成了零。这就是超导现象，用具有这种性能的材料可以做成超导材料。已经开发出一些料可以做成超导材料。已经开发出一些“高温高温”超导材料，它们在超导材料，它们在100K（-173）左右电阻就）左右电阻就能降为零。能降为零。第四章 电阻北京博瑞莱智能科技集团有限公司6 电感（电感（inductance of an ideal inductor）是闭合回路的一种属性。当线圈通过电流后，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

10、。这种电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，单位是就是电感，单位是“亨利（亨利（H）”，以美国，以美国科学家约瑟夫科学家约瑟夫亨利命名。亨利命名。假设一个闭合回路的假设一个闭合回路的电流改变，由于感应作用而产生电动势于另外一电流改变，由于感应作用而产生电动势于另外一个闭合回路，这种电感称为互感。电感是衡量线个闭合回路，这种电感称为互感。电感是衡量线圈产生电磁感应能力的物理量。当线圈通入非稳圈产生电磁感应能力的物理量。当线圈通入非稳态电流时，周围就会产生变化的磁场。通入线圈态电流时，周围就会产生变化的磁场。通

11、入线圈的功率越大，激励出来的磁场强度越高，反之则的功率越大，激励出来的磁场强度越高，反之则小（磁感应强度达到饱和之前）。电感器的核心小（磁感应强度达到饱和之前）。电感器的核心作用是阻止电流的变化。电感器按其结构的不同作用是阻止电流的变化。电感器按其结构的不同可分为线绕式电感器和非线绕式电感器电感（多可分为线绕式电感器和非线绕式电感器电感（多层片状、印刷电感等），还可分为固定式电感器层片状、印刷电感等），还可分为固定式电感器和可调式电感器。电感量的基本单位是亨利（简和可调式电感器。电感量的基本单位是亨利（简称亨），用字母称亨），用字母“H”表示。常用的单位还有毫亨表示。常用的单位还有毫亨（mH）

12、和微亨（）和微亨（H），它们之间的关系是：），它们之间的关系是：1H=1000mH；1mH=1000H。第五章 电感北京博瑞莱智能科技集团有限公司7 电容，电容器的简称，是电子设备中大量使电容，电容器的简称，是电子设备中大量使用的电子元件之一，广泛应用于隔直、耦合、用的电子元件之一，广泛应用于隔直、耦合、旁路、滤波、调谐回路、能量转换、控制电路旁路、滤波、调谐回路、能量转换、控制电路等方面。电子制作中需要用到各种各样的电容等方面。电子制作中需要用到各种各样的电容器，电容它们在电路中分别起着不同的作用。器，电容它们在电路中分别起着不同的作用。与电阻器相似，通常简称其为电容，用字母与电阻器相似，通

13、常简称其为电容，用字母C表示。顾名思义，电容器就是表示。顾名思义，电容器就是“储存电荷的容储存电荷的容器器”。尽管电容器品种繁多，但它们的基本结。尽管电容器品种繁多，但它们的基本结构和原理是相同的。两片相距很近的金属中间构和原理是相同的。两片相距很近的金属中间被某物质（固体、气体或液体）所隔开，就构被某物质（固体、气体或液体）所隔开，就构成了电容器。两片金属称为极板，中间的物质成了电容器。两片金属称为极板，中间的物质叫做介质。电容器也分为容量固定的与容量可叫做介质。电容器也分为容量固定的与容量可变的。但常见的是固定容量的电容，最多见的变的。但常见的是固定容量的电容，最多见的是电解电容和瓷片电容

14、。电容器的基本作用就是电解电容和瓷片电容。电容器的基本作用就是充电与放电。是充电与放电。 1、按照结构分三大类：固定、按照结构分三大类：固定电容器、电容可变电容器和微调电容器；电容器、电容可变电容器和微调电容器；2、按、按电解质分类有：有机介质电容器、无机介质电电解质分类有：有机介质电容器、无机介质电容器、电解电容器和空气介质电容器等；容器、电解电容器和空气介质电容器等；3、按、按用途分有：高频旁路、低频旁路、滤波、调谐、用途分有：高频旁路、低频旁路、滤波、调谐、高频耦合、低频耦合、小型电容器。高频耦合、低频耦合、小型电容器。第六章 电容北京博瑞莱智能科技集团有限公司8 电容和电感在电路中对交

15、流电引起的阻碍作电容和电感在电路中对交流电引起的阻碍作用总称为电抗，用用总称为电抗，用X表示。类似于直流电路中电表示。类似于直流电路中电阻对电流的阻碍作用，在交流电路（如串联阻对电流的阻碍作用，在交流电路（如串联RLC电路）中，电容及电感也会对电流起阻碍电路）中，电容及电感也会对电流起阻碍作用，称作电抗，其计量单位也叫做欧姆。在作用，称作电抗，其计量单位也叫做欧姆。在交流电路分析中，电抗用交流电路分析中，电抗用 X 表示，是复数阻抗表示，是复数阻抗的虚数部分，用于表示电感及电容对电流的阻的虚数部分，用于表示电感及电容对电流的阻碍作用。电抗随着交流电路频率而变化，并引碍作用。电抗随着交流电路频率

16、而变化，并引起电路电流和电压的相位变化感抗起电路电流和电压的相位变化感抗 (XL) 一般是一般是因为电路中存在电感电路（如线圈），由此产因为电路中存在电感电路（如线圈），由此产生的变化的电磁场，会产生相应的阻碍电流流生的变化的电磁场，会产生相应的阻碍电流流动的电动力。电流变化越大，即电路频率越大，动的电动力。电流变化越大，即电路频率越大，感抗越大；当频率变为感抗越大；当频率变为0，即成为直流电时，感，即成为直流电时，感抗也变为抗也变为0。感抗会引起电流与电压之间的相位。感抗会引起电流与电压之间的相位差。差。第七章 电抗北京博瑞莱智能科技集团有限公司9 电磁感应是指因为磁通量变化产生感应电动势电

17、磁感应是指因为磁通量变化产生感应电动势的现象。电磁灶是应用电磁感应图片的现象。电磁灶是应用电磁感应图片电磁感应现象的发现，是电磁学领域中最伟大的电磁感应现象的发现，是电磁学领域中最伟大的成就之一。成就之一。它不仅揭示了电与磁之间的内在联系，而它不仅揭示了电与磁之间的内在联系，而且为电与磁之间的相互转化奠定了实验基础，为人类获且为电与磁之间的相互转化奠定了实验基础，为人类获取巨大而廉价的电能开辟了道路。一是电磁感应现象的取巨大而廉价的电能开辟了道路。一是电磁感应现象的规律。电磁感应研究的是其他形式能转化为电能的特点规律。电磁感应研究的是其他形式能转化为电能的特点和规律，其核心是法拉第电磁感应定律

18、和楞次定律。二和规律，其核心是法拉第电磁感应定律和楞次定律。二是电路及力学知识。主要讨论电能在电路中传输、分配，是电路及力学知识。主要讨论电能在电路中传输、分配，并通过用电器转化成其他形式能的特点规律。三是右手并通过用电器转化成其他形式能的特点规律。三是右手定则。右手平展，使大拇指与其余四指垂直，并且都跟定则。右手平展，使大拇指与其余四指垂直，并且都跟手掌在一个平面内。把右手放入磁场中，若磁力线垂直手掌在一个平面内。把右手放入磁场中，若磁力线垂直进入手心（当磁感线为直线时，相当于手心面向进入手心（当磁感线为直线时，相当于手心面向N极），极），大拇指指向导线运动方向，则四指所指方向为导线中感大拇

19、指指向导线运动方向，则四指所指方向为导线中感应电流的方向。应电流的方向。法拉第定律指法拉第定律指因磁通量变化产生感应电因磁通量变化产生感应电动势的现象。法拉第的实验表明，只要穿过闭合电路的动势的现象。法拉第的实验表明，只要穿过闭合电路的磁通量发生变化就有电流产生。这种现象称为电磁感应磁通量发生变化就有电流产生。这种现象称为电磁感应现象，所产生的电流称为感应电流。法拉第根据大量实现象，所产生的电流称为感应电流。法拉第根据大量实验事实总结出了如下定律：电路中感应电动势的大小，验事实总结出了如下定律：电路中感应电动势的大小，跟穿过这一电路的磁通变化率成正比。（跟穿过这一电路的磁通变化率成正比。（18

20、20年）年）第八章 电磁感应北京博瑞莱智能科技集团有限公司10 电压互感器是一个带铁心的变压器。它主要由电压互感器是一个带铁心的变压器。它主要由一、二次线圈、铁心和绝缘组成。当在一次绕组一、二次线圈、铁心和绝缘组成。当在一次绕组上施加一个电压上施加一个电压U1时，在铁心中就产生一个磁通时，在铁心中就产生一个磁通，根据电磁感应定律，则在二次绕组中就产生，根据电磁感应定律，则在二次绕组中就产生一个二次电压一个二次电压U2。改变一次或二次绕组的匝数，。改变一次或二次绕组的匝数，可以产生不同的一次电压与二次电压比，这就可可以产生不同的一次电压与二次电压比，这就可组成不同比的电压互感器。电压互感器将高电

21、压组成不同比的电压互感器。电压互感器将高电压按比例转换成低电压，即按比例转换成低电压，即100V，电压互感器一次，电压互感器一次侧接在一次系统，二次侧接测量仪表、继电保护侧接在一次系统，二次侧接测量仪表、继电保护等；主要是电磁式的（电容式电压互感器应用广等；主要是电磁式的（电容式电压互感器应用广泛），另有非电磁式的，如电子式、光电式。泛），另有非电磁式的，如电子式、光电式。其其工作原理与变压器相同，基本结构也是铁心和原、副绕工作原理与变压器相同，基本结构也是铁心和原、副绕组。特点是容量很小且比较恒定，正常运行时接近于空组。特点是容量很小且比较恒定，正常运行时接近于空载状态。电压互感器二次侧不允

22、许短路。电压互感器的载状态。电压互感器二次侧不允许短路。电压互感器的作用是：把高电压按比例关系变换成作用是：把高电压按比例关系变换成100V或更低等级或更低等级的标准二次电压，供保护、计量、仪表装置使用。同时，的标准二次电压，供保护、计量、仪表装置使用。同时，使用电压互感器可以将高电压与电气工作人员隔离。电使用电压互感器可以将高电压与电气工作人员隔离。电压互感器是一个被限定结构和使用形式的特殊变压器。压互感器是一个被限定结构和使用形式的特殊变压器。简单的说就是简单的说就是“检测元件检测元件”。第九章 电压互感器北京博瑞莱智能科技集团有限公司11 电流互感器原理是依据电磁感应原理的。电流电流互感

23、器原理是依据电磁感应原理的。电流互感器是由闭合的铁心和绕组组成。它的一次绕互感器是由闭合的铁心和绕组组成。它的一次绕组匝数很少，串在需要测量的电流的线路中，因组匝数很少，串在需要测量的电流的线路中，因此它经常有线路的全部电流流过，二次绕组匝数此它经常有线路的全部电流流过，二次绕组匝数比较多，串接在测量仪表和保护回路中，电流互比较多，串接在测量仪表和保护回路中，电流互感器在工作时，它的感器在工作时，它的2次回路始终是闭合的，因次回路始终是闭合的，因此测量仪表和保护回路串联线圈的阻抗很小，电此测量仪表和保护回路串联线圈的阻抗很小，电流互感器的工作状态接近短路。电流互感器简称流互感器的工作状态接近短

24、路。电流互感器简称CT。电流互感器的作用是可以把数值较大的一次。电流互感器的作用是可以把数值较大的一次电流通过一定的变比转换为数值较小的二次电流，电流通过一定的变比转换为数值较小的二次电流，用来进行保护、测量等用途。如变比为用来进行保护、测量等用途。如变比为400/5的的电流互感器，可以把实际为电流互感器，可以把实际为400A的电流转变为的电流转变为5A的电流。测量用电流互感器、保护用电流互感的电流。测量用电流互感器、保护用电流互感器；电流互感器运行时，副边不允许开路。电流器；电流互感器运行时，副边不允许开路。电流互感器与变压器类似也是根据电磁感应原理工作，互感器与变压器类似也是根据电磁感应原

25、理工作，变压器变换的是电压而电流互感器变换的是电流变压器变换的是电压而电流互感器变换的是电流罢了。电流互感器接被测电流的绕组（匝数为罢了。电流互感器接被测电流的绕组（匝数为N1），称为一次绕组（或原边绕组、初级绕组）；），称为一次绕组（或原边绕组、初级绕组）；接测量仪表的绕组（匝数为接测量仪表的绕组（匝数为N2）称为二次绕组）称为二次绕组（或副边绕组、次级绕组）。（或副边绕组、次级绕组）。第十章 电流互感器北京博瑞莱智能科技集团有限公司12 交流电（简写交流电（简写AC）是指大小和方向都发生周）是指大小和方向都发生周期性变化的电流，因为周期电流在一个周期内的期性变化的电流，因为周期电流在一个周

26、期内的运行平均值为零，称为交变电流或简称交流电。运行平均值为零，称为交变电流或简称交流电。发明者是发明者是尼古拉尼古拉特斯拉。特斯拉。我国交流电供电的标准我国交流电供电的标准频率规定为频率规定为50Hz，日本等国家为，日本等国家为60Hz。当闭合。当闭合线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场的轴匀速转动时，线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场的轴匀速转动时，线圈里就产生大小和方向作周期性改变的正弦交线圈里就产生大小和方向作周期性改变的正弦交流电。我们常见的电灯、电动机等用的电都是交流电。我们常见的电灯、电动机等用的电都是交流电。在实用中，交流电用符号流电。在实用中，交流电用符号“”表示。交流表示。交流电的频率是

27、指它单位时间内周期性变化的次数，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（单位是赫兹（Hz）。交流电被广泛运用于电力的）。交流电被广泛运用于电力的传输，因为在以往的技术条件下交流输电比直流传输，因为在以往的技术条件下交流输电比直流输电更有效率。而交流电升降压容易的特点正好输电更有效率。而交流电升降压容易的特点正好适合实现高压输电。使用结构简单的升压变压器适合实现高压输电。使用结构简单的升压变压器即可将交流电升至几千至几十万伏特，从而使电即可将交流电升至几千至几十万伏特，从而使电线上的电力损失极少。交流电虽然随周期改变电线上的电力损失极少。交流电虽然随周期改变电流方向，但零线对地电压

28、始终是相同的，为流方向，但零线对地电压始终是相同的，为0。接用电器后零线有电流，电流变化规律与电压相接用电器后零线有电流，电流变化规律与电压相同。同。第十一章 交流电北京博瑞莱智能科技集团有限公司13 直流电又称恒流电，恒定电流是直流电的一种，直流电又称恒流电，恒定电流是直流电的一种，是大小和方向都不变的直流电，它是由是大小和方向都不变的直流电，它是由爱迪生爱迪生发发现的。脉动直流电与平滑直流电；恒定电流是指现的。脉动直流电与平滑直流电；恒定电流是指大小（电压高低）和方向（正负极）都不随时间大小（电压高低）和方向（正负极）都不随时间（相对范围内）而变化，比如干电池。脉动直流（相对范围内）而变化

29、，比如干电池。脉动直流电是指方向（正负极）不变，但大小随时间变化；电是指方向（正负极）不变，但大小随时间变化；输送相同功率时，直流输电所用线材仅为交流输输送相同功率时，直流输电所用线材仅为交流输电的电的2/3l/2 . 2、在电缆输电线路中，直流输电、在电缆输电线路中，直流输电没有电容电流产生，而交流输电线路存在电容电没有电容电流产生，而交流输电线路存在电容电流，引起损耗。直流输电时，其两侧交流系统不流，引起损耗。直流输电时，其两侧交流系统不需同步运行，而交流输电必须同步运行直流输需同步运行，而交流输电必须同步运行直流输电发生故障的损失比交流输电小直流电所通过电发生故障的损失比交流输电小直流电

30、所通过的电路称直流电路，是由直流电源和电阻构成的的电路称直流电路，是由直流电源和电阻构成的闭合导电回路。在直流电路中，电源的作用是提闭合导电回路。在直流电路中，电源的作用是提供不随时间变化的恒定电动势，为在电阻上消耗供不随时间变化的恒定电动势，为在电阻上消耗的焦耳热补充能量。的焦耳热补充能量。第十二章 直流电北京博瑞莱智能科技集团有限公司14 在交流电路中，有功功率是指一个周期内发在交流电路中，有功功率是指一个周期内发出或负载消耗的瞬时功率的积分的平均值（或负出或负载消耗的瞬时功率的积分的平均值（或负载电阻所消耗的功率），因此，也称平均功率。载电阻所消耗的功率），因此，也称平均功率。有功功率是

31、是将电能转换为其他形式能量有功功率是是将电能转换为其他形式能量(机械能、机械能、光能、热能光能、热能)的电功率，称为有功功率。以字母的电功率，称为有功功率。以字母P表示，单位主要有瓦表示，单位主要有瓦(W)、千瓦、千瓦(kW)、兆瓦、兆瓦(MW)。交流电的瞬时功率不是一个恒定值，瞬。交流电的瞬时功率不是一个恒定值，瞬时功率在一个周期内的平均值叫做有功功率，因时功率在一个周期内的平均值叫做有功功率，因此，有功功率也称此，有功功率也称平均功率平均功率。有功功率占比过低，。有功功率占比过低，即无功功率占比过大，会导致线损增加、容量下即无功功率占比过大，会导致线损增加、容量下降、设备使用率下降，从而导

32、致电能浪费加大。降、设备使用率下降，从而导致电能浪费加大。第十三章 有功功率北京博瑞莱智能科技集团有限公司15 许多用电设备均是根据电磁感应原理工作的，许多用电设备均是根据电磁感应原理工作的，如配电变压器、电动机等，它们都是依靠建立交如配电变压器、电动机等，它们都是依靠建立交变磁场才能进行能量的转换和传递。为建立交变变磁场才能进行能量的转换和传递。为建立交变磁场和感应磁通而需要的电功率称为无功功率，磁场和感应磁通而需要的电功率称为无功功率，因此，所谓的因此，所谓的“无功无功”并不是并不是“无用无用”的电功率，只的电功率，只不过它的功率并不转化为机械能、热能而已；因不过它的功率并不转化为机械能、

33、热能而已；因此在供用电系统中除了需要有功电源外，还需要此在供用电系统中除了需要有功电源外，还需要无功电源，两者缺一不可。无功功率单位为乏无功电源，两者缺一不可。无功功率单位为乏(var)。在电网中，由电源供给负载的电功率有两。在电网中，由电源供给负载的电功率有两种：一种是有功功率，另一种是无功功率种：一种是有功功率，另一种是无功功率（reactive power） 。有功功率是保持用电设备。有功功率是保持用电设备正常运行所需的电功率，也就是将电能转换为其正常运行所需的电功率，也就是将电能转换为其他形式能量他形式能量(机械能、光能、热能机械能、光能、热能)的电功率。凡的电功率。凡是有电磁线圈的电

34、气设备，要建立磁场，就要消是有电磁线圈的电气设备，要建立磁场，就要消耗无功功率。降低发电机有功功率的输出；视在耗无功功率。降低发电机有功功率的输出；视在功率一定时，增加无功功率就要降低输、变电设功率一定时，增加无功功率就要降低输、变电设备的供电能力；电网内无功功率的流动会造成线备的供电能力；电网内无功功率的流动会造成线路电压损失增大和电能损耗的增加；系统缺乏无路电压损失增大和电能损耗的增加；系统缺乏无功功率时就会造成低功率因数运行和电压下降，功功率时就会造成低功率因数运行和电压下降，使电气设备容量得不到充分发挥。使电气设备容量得不到充分发挥。第十四章 无功功率北京博瑞莱智能科技集团有限公司16

35、 在电工技术中，将单口网络端钮电压和电流有在电工技术中，将单口网络端钮电压和电流有效值的乘积，称为视在功率（效值的乘积，称为视在功率（apparent power），），记为记为S=UI。显然，只有单口网络完全由电阻混联。显然，只有单口网络完全由电阻混联而成时，视在功率才等于平均功率，否则，视在而成时，视在功率才等于平均功率，否则，视在功率总是大于平均功率（即有功功率），也就是功率总是大于平均功率（即有功功率），也就是说，视在功率不是单口网络实际所消耗的功率。说，视在功率不是单口网络实际所消耗的功率。为以示区别，视在功率不用瓦特（为以示区别，视在功率不用瓦特（W）为单位，）为单位，而用伏安（而

36、用伏安（VA）或千伏安（）或千伏安（KVA）为单位。在交）为单位。在交流电路中，我们将正弦交流电电路中电压有效值流电路中，我们将正弦交流电电路中电压有效值与电流有效值的乘积称为视在功率，即与电流有效值的乘积称为视在功率，即S=UI视在视在功率不表示交流电路实际消耗的功率，只表示电功率不表示交流电路实际消耗的功率，只表示电路可能提供的最大功率或电路可能消耗的最大有路可能提供的最大功率或电路可能消耗的最大有功功率。交流纯电阻电路的功率计算如下：电阻功功率。交流纯电阻电路的功率计算如下：电阻消耗的功率在任一瞬时都是正值，即在任一时刻消耗的功率在任一瞬时都是正值，即在任一时刻都向电源吸取电能，一周期内

37、瞬时的平均值称为都向电源吸取电能，一周期内瞬时的平均值称为平均功率，又称有功功率，用平均功率，又称有功功率，用P表示，单位为表示，单位为W，它等于电压的有效值和电流的有效值的乘积即：它等于电压的有效值和电流的有效值的乘积即：P=UI=I2R=U2/R。第十五章 视在功率北京博瑞莱智能科技集团有限公司17 在交流电路中，电压与电流之间的相位差在交流电路中，电压与电流之间的相位差()的余弦叫做功率因数，用符号的余弦叫做功率因数，用符号cos表示，在数表示，在数值上，功率因数是有功功率和视在功率的比值，值上，功率因数是有功功率和视在功率的比值，即即cos=P/S。功率因数的大小与电路的负荷性。功率因

38、数的大小与电路的负荷性质有关，质有关， 如白炽灯泡、电阻炉等电阻负荷的功率如白炽灯泡、电阻炉等电阻负荷的功率因数为因数为1，一般具有电感性负载的电路功率因数，一般具有电感性负载的电路功率因数都小于都小于1。功率因数是电力系统的一个重要的技。功率因数是电力系统的一个重要的技术数据。功率因数是衡量电气设备效率高低的一术数据。功率因数是衡量电气设备效率高低的一个系数。功率因数低，说明电路用于交变磁场转个系数。功率因数低，说明电路用于交变磁场转换的无功功率大，换的无功功率大， 从而降低了设备的利用率，增从而降低了设备的利用率，增加了线路供电损失。功率因数低的根本原因是电加了线路供电损失。功率因数低的根

39、本原因是电感性负载的存在。采用降低各用电设备所需的无感性负载的存在。采用降低各用电设备所需的无功功率以改善其功率因数的措施功功率以改善其功率因数的措施,称为提高自然功称为提高自然功率因数的方法率因数的方法 主要有主要有:正确选用异步电动机的型正确选用异步电动机的型号与容量。根据负荷选用相匹配的变压器。合理号与容量。根据负荷选用相匹配的变压器。合理安排和调整工艺流程。异步电动机同步化运行。安排和调整工艺流程。异步电动机同步化运行。在直流电路里，电压乘电流就是有功功率。但在在直流电路里，电压乘电流就是有功功率。但在交流电路里，电压乘电流是视在功率，而能起到交流电路里，电压乘电流是视在功率，而能起到

40、作功的一部分功率（即有功功率）将小于视在功作功的一部分功率（即有功功率）将小于视在功率。率。第十六章 功率因素北京博瑞莱智能科技集团有限公司18 无功功率补偿，简称无功补偿，在电子供电系无功功率补偿，简称无功补偿，在电子供电系统中起提高电网的功率因数的作用，降低供电变统中起提高电网的功率因数的作用，降低供电变压器及输送线路的损耗，提高供电效率，改善供压器及输送线路的损耗，提高供电效率，改善供电环境。所以无功功率补偿装置在电力供电系统电环境。所以无功功率补偿装置在电力供电系统中处在一个不可缺少的非常重要的位置。合理的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，可以做到最大限度的减少网

41、络的选择补偿装置，可以做到最大限度的减少网络的损耗，使电网质量提高。反之，如选择或使用不损耗，使电网质量提高。反之，如选择或使用不当，可能造成供电系统，电压波动，谐波增大等当，可能造成供电系统，电压波动，谐波增大等诸多因素。诸多因素。 无功补偿的原理：把具有容性功率无功补偿的原理：把具有容性功率负荷的装置与感性功率负荷并接在同一电路，当负荷的装置与感性功率负荷并接在同一电路，当容性负荷释放能量时，感性负荷吸收能量，而感容性负荷释放能量时，感性负荷吸收能量，而感性负荷释放能量时，容性负荷吸收能量，能量在性负荷释放能量时，容性负荷吸收能量，能量在两种负荷之间交换。这样，感性负荷所吸收的无两种负荷之

42、间交换。这样，感性负荷所吸收的无功功率可从容性负荷输出的无功功率中得到补偿，功功率可从容性负荷输出的无功功率中得到补偿，这就是无功补偿的原理。无功功率的作用：在正这就是无功补偿的原理。无功功率的作用：在正常情况下，用电设备不但要从电源取得有功功率，常情况下，用电设备不但要从电源取得有功功率，同时还需要从电源取得无功功率。同时还需要从电源取得无功功率。 补偿无功功补偿无功功率，可以增加电网中有功功率的比例常数。减少率，可以增加电网中有功功率的比例常数。减少发、供电设备的设计容量，减少投资。降低线损。发、供电设备的设计容量，减少投资。降低线损。第十七章 无功补偿北京博瑞莱智能科技集团有限公司19开

43、关的词语解释为开启和关闭。它还是指一个可开关的词语解释为开启和关闭。它还是指一个可以使电路开路、使电流中断或使其流到其他电路以使电路开路、使电流中断或使其流到其他电路的电子元件。接点的的电子元件。接点的“闭合闭合”（closed）表示电）表示电子接点导通，允许电流流过；开关的子接点导通，允许电流流过；开关的“开路开路”（open）表示电子接点不导通形成开路，不允许）表示电子接点不导通形成开路，不允许电流流过。波动开关，波段开关，录放开关，电电流流过。波动开关，波段开关，录放开关，电源开关，预选开关，限位开关，控制开关，转换源开关，预选开关，限位开关，控制开关，转换开关，隔离开关，行程开关，墙壁

44、开关，智能防开关，隔离开关，行程开关，墙壁开关，智能防火开关等。隔离开关（刀闸）的用途主要是：火开关等。隔离开关（刀闸）的用途主要是：1、用于隔离电源，将高压检修设备与带电设备、用于隔离电源，将高压检修设备与带电设备断开，使其间有一明显可看见的断开点。断开，使其间有一明显可看见的断开点。2、隔离开关与断路器配合，按系统运行方式的、隔离开关与断路器配合，按系统运行方式的需要进行倒闸操作，以改变系统运行接线方式。需要进行倒闸操作，以改变系统运行接线方式。3、用以接通或断开小电流电路。隔离开关可以、用以接通或断开小电流电路。隔离开关可以进行以下操作：可以拉、合闭路开关的旁路电流；进行以下操作：可以拉

45、、合闭路开关的旁路电流；拉、合变压器中性点的接地线，但当中性点上接拉、合变压器中性点的接地线，但当中性点上接有消弧线圈时，只有在系统无故障时，方可操作；有消弧线圈时，只有在系统无故障时，方可操作；拉、合电压互感器和避雷器；拉、合母线及直接拉、合电压互感器和避雷器；拉、合母线及直接连接在母线上设备的电容电流；拉、合电容电流连接在母线上设备的电容电流；拉、合电容电流不超过不超过5安的空载线路；三联隔离开关可以拉、安的空载线路；三联隔离开关可以拉、合电压在合电压在10千伏及以下、电流在千伏及以下、电流在15安以下的负荷安以下的负荷等。等。第十八章 开关北京博瑞莱智能科技集团有限公司20断路器是指能够

46、关合、承载和开断正常回路条件断路器是指能够关合、承载和开断正常回路条件下的电流并能关合、在规定的时间内承载和开断下的电流并能关合、在规定的时间内承载和开断异常回路条件下的电流的开关装置。断路器按其异常回路条件下的电流的开关装置。断路器按其使用范围分为高压断路器，和低压断路器，高低使用范围分为高压断路器，和低压断路器，高低压界线划分比较模糊，一般将压界线划分比较模糊，一般将3kV以上的称为高以上的称为高压电器。断路器一般由触头系统、灭弧系统、操压电器。断路器一般由触头系统、灭弧系统、操作机构、脱扣器、外壳等构成。当短路时，大电作机构、脱扣器、外壳等构成。当短路时，大电流（一般流（一般10至至12

47、倍）产生的磁场克服反力倍）产生的磁场克服反力弹簧弹簧，断路器脱扣器拉动操作机构动作，开关瞬时跳闸。断路器脱扣器拉动操作机构动作，开关瞬时跳闸。当过载时，电流变大，发热量加剧，双金属片变当过载时，电流变大，发热量加剧，双金属片变形到一定程度推动机构动作（电流越大，动作时形到一定程度推动机构动作（电流越大，动作时间越短）。断路器的作用是切断和接通负荷电路，间越短）。断路器的作用是切断和接通负荷电路，以及切断故障电路，防止事故扩大，保证安全运以及切断故障电路，防止事故扩大，保证安全运行。而高压断路器要开断行。而高压断路器要开断1500V，电流为，电流为1500-2000A的电弧，这些电弧可拉长至的电

48、弧，这些电弧可拉长至2m仍然继续燃仍然继续燃烧不熄灭。故灭弧是高压断路器必须解决的题。烧不熄灭。故灭弧是高压断路器必须解决的题。低压断路器也称为自动空气开关，可用来接通和低压断路器也称为自动空气开关，可用来接通和分断负载电路，也可用来控制不频繁起动的电动分断负载电路，也可用来控制不频繁起动的电动机。它功能相当于闸刀开关、过电流继电器、失机。它功能相当于闸刀开关、过电流继电器、失压继电器、热继电器及漏电保护器等电器部分或压继电器、热继电器及漏电保护器等电器部分或全部的功能总和，是低压配电网中一种重要的保全部的功能总和，是低压配电网中一种重要的保护电器。护电器。 第十九章 断路器北京博瑞莱智能科技

49、集团有限公司21永磁机构的原理基本上是一块铁片两边有磁铁和永磁机构的原理基本上是一块铁片两边有磁铁和线圈，哪边的线圈通电了就会产生比令一边更大线圈，哪边的线圈通电了就会产生比令一边更大的磁力从而带动铁片往磁力大的一边运动。当铁的磁力从而带动铁片往磁力大的一边运动。当铁片运动到和某一边磁铁接触是线圈断电，铁片靠片运动到和某一边磁铁接触是线圈断电，铁片靠磁铁吸住达到保持的目的。铁片两边运动能带动磁铁吸住达到保持的目的。铁片两边运动能带动断路器分合。断路器要能动作必须要带有动力源，断路器分合。断路器要能动作必须要带有动力源，也就是操作机构，可以把操作机构理解成是断路也就是操作机构，可以把操作机构理解

50、成是断路器中的一个组件。我们平常说真空断路器一般采器中的一个组件。我们平常说真空断路器一般采用弹簧操作机构，这种断路器操作是靠弹簧来拉用弹簧操作机构，这种断路器操作是靠弹簧来拉的。这几年出现了一种采用磁铁的磁力来操作断的。这几年出现了一种采用磁铁的磁力来操作断路器的操作机构，简称永磁机构。永磁真空断路路器的操作机构，简称永磁机构。永磁真空断路器就是指这种断路器的操作机构是永磁机构，不器就是指这种断路器的操作机构是永磁机构，不是弹簧机构。是弹簧机构。pre弹簧机构：由弹簧的拉力来带弹簧机构：由弹簧的拉力来带动灭弧室触头运动，弹簧的能量一般由电机供应。动灭弧室触头运动，弹簧的能量一般由电机供应。在

51、这种机构中一般有合闸弹簧和分闸弹簧。永磁在这种机构中一般有合闸弹簧和分闸弹簧。永磁机构：由磁铁的磁力来带动灭弧室触头运动，分机构：由磁铁的磁力来带动灭弧室触头运动，分单稳态永磁机构和双稳态永磁机构。单稳态永磁机构和双稳态永磁机构。 永磁机构断路器北京博瑞莱智能科技集团有限公司22智能断路器是用微电子、计算机技术和新型传感智能断路器是用微电子、计算机技术和新型传感器建立新的断路器二次系统。其主要特点是由电器建立新的断路器二次系统。其主要特点是由电力电子技术、数字化控制装置组成执行单元，代力电子技术、数字化控制装置组成执行单元，代替常规机械结构的辅助开关和辅助继电器。新型替常规机械结构的辅助开关和

52、辅助继电器。新型传感器与数字化控制装置相配合，独立采集运行传感器与数字化控制装置相配合，独立采集运行数据，可检测设备缺陷和故障，在缺陷变为故障数据，可检测设备缺陷和故障，在缺陷变为故障前发出报警信号，以便采取措施避免事故发生。前发出报警信号，以便采取措施避免事故发生。智能断路器实现电子操动，变机械储能为电容储智能断路器实现电子操动，变机械储能为电容储能，变机械传动为变频器经电机直接驱动，机械能，变机械传动为变频器经电机直接驱动，机械系统可靠性提高。智能操作断路器的工作过程是系统可靠性提高。智能操作断路器的工作过程是:当系统故障由继电保护装置发出分闸信号或由操当系统故障由继电保护装置发出分闸信号

53、或由操作人员发出操作信号后，首先启动智能识别模块作人员发出操作信号后，首先启动智能识别模块工作，判断当前断路器所处的工作条件，对调节工作，判断当前断路器所处的工作条件，对调节装置发出不同的定量控制信息而自动调整操动机装置发出不同的定量控制信息而自动调整操动机构的参数，以获得与当前系统工作状态相适应的构的参数，以获得与当前系统工作状态相适应的运动特性，然后使断路器动作。运动特性，然后使断路器动作。智能断路器北京博瑞莱智能科技集团有限公司23农村配电网智能化、节能型、新型设备介绍农村配电网智能化、节能型、新型设备介绍配电网存在的问题研究和配电网存在的问题研究和解决方案汇报解决方案汇报北京博瑞莱智能

54、科技集团有限公司24 农村配电台区现存问题与解决方案 10kV线路现存问题与解决方案 管理方面存在的问题与解决方案目目 录录 城市居民小区及新农村建设台区方案对比北京博瑞莱智能科技集团有限公司251、农村配电台区存在的问题和解决办法1 1电压波动大 造成电器设备不能正常使用，增加损耗。日电压波动曲线图日电压波动曲线图配网线路压降示意图配网线路压降示意图北京博瑞莱智能科技集团有限公司26 农村配变长期空载运行导致空载损耗过高。 2 2运行损耗大 负荷波动大视在功率日曲线图视在功率日曲线图 各负荷时段占比各负荷时段占比 北京博瑞莱智能科技集团有限公司27 农村配变长期空载运行导致空载损耗过高。 2

55、 2运行损耗大节前节前 春节期间春节期间 节后节后kVA 负荷波动大北京博瑞莱智能科技集团有限公司28 传统低压补偿元件可靠性差、级差大，电容器90%以上时间不能投入，20kvar级差年造成有功损耗17520kWh（依据GB/T13462电力变压器经济运行）。传统台区补偿装置传统台区补偿装置交流接触器交流接触器 老式控制器老式控制器2 2运行损耗大 无功补偿效果差北京博瑞莱智能科技集团有限公司29互感器箱互感器箱跌落式熔断器跌落式熔断器电表箱电表箱塑壳断路器塑壳断路器3 3保护定值不准确 台区或低压负荷故障往往导致越级跳闸引起整条线路大面积停电，甚至导致配变烧毁。北京博瑞莱智能科技集团有限公司

56、304 4地域广、管理难度大、自动化程度低 农网特殊的供电环境更需要自动化的管理手段 县域经济的发展需要更好的用电管理 远程用电管理手段有助于解决特殊限电用户北京博瑞莱智能科技集团有限公司311、智能化台区产品：、智能化台区产品：自动调容调压组合式变压器（城网）自动调容调压组合式变压器（城网）常规变压器常规变压器 负控开关负控开关自动调容调压自动调容调压组合式变压器组合式变压器监测终端监测终端 无线通讯模块无线通讯模块 调压开关调压开关 调容开关调容开关北京博瑞莱智能科技集团有限公司32组合式变压器台区最佳拍档：智能型综合配电箱组合式变压器台区最佳拍档：智能型综合配电箱核心功能特点：核心功能特

57、点： 进出线双级漏电保护进出线双级漏电保护 级差级差1kvar1kvar精细无功补偿精细无功补偿 同步编码开关同步编码开关 配网信息实时监测管理配网信息实时监测管理北京博瑞莱智能科技集团有限公司33核心功能特点：核心功能特点： 级差级差1kvar301kvar30级精细无功补偿级精细无功补偿 体积小、重量轻、便捷安装体积小、重量轻、便捷安装 同步编码开关同步编码开关 配网信息实时监测管理配网信息实时监测管理台区节能降损利器：低压精细无功补偿装置台区节能降损利器：低压精细无功补偿装置 解决了传统补偿装置级差大（530kvar），补偿效果差的问题，20kvar级差年造成有功损耗17520kWh（无

58、功经济当量按0.1核算，依据GB/T13462电力变压器经济运行）北京博瑞莱智能科技集团有限公司34交流接触器交流接触器复合开关复合开关可控硅可控硅同步编码开关同步编码开关第一代产品第一代产品 第二代产品第二代产品 第三代产品第三代产品 第四代产品第四代产品1个同步编码开关个同步编码开关单元等效于单元等效于30只复只复合开关。合开关。低压电容器投切开关比较低压电容器投切开关比较北京博瑞莱智能科技集团有限公司35智能型配电变压器的功能特点智能型配电变压器的功能特点 自动调压：自动调压：解决了配电网用户普遍存在的电压合格率低问题； 自动调容：自动调容：解决了配电台区“大马拉小车”空载损耗大的问题；

59、 负荷控制：负荷控制：实现了配电网台区的自动化控制； 微机保护：微机保护：连续可调过流速断微机保护确保台区运行安全； 计量及配电：计量及配电：双表位计量，3路配电带漏电保护； 级差级差1kvar1kvar精细补偿：精细补偿：比传统补偿年多节能12万度。北京博瑞莱智能科技集团有限公司36与传统配电台区结构对比与传统配电台区结构对比互感器箱互感器箱电表箱电表箱配电箱配电箱传统配电台区存在的问题传统配电台区存在的问题 构件多，安装不便，构件多，安装不便，走线杂乱；走线杂乱； 电压合格率低；电压合格率低； 负荷波动大，轻载时负荷波动大，轻载时段占比高致台区损耗高段占比高致台区损耗高； 没有有效的过流保

60、护没有有效的过流保护功能，致变压器烧毁故功能，致变压器烧毁故障多；障多； 无功补偿极差大、故无功补偿极差大、故障率高、节能效果差；障率高、节能效果差； 没有远程监测和管理没有远程监测和管理手段。手段。变压器变压器北京博瑞莱智能科技集团有限公司37传统配电箱结构与组成漏保继电器漏保继电器交流接触器交流接触器塑壳断路器塑壳断路器熔断器熔断器电容器电容器交流接触器交流接触器熔断器熔断器电能表电能表补偿控制器补偿控制器北京博瑞莱智能科技集团有限公司38典型传统变压器台区典型传统变压器台区北京博瑞莱智能科技集团有限公司39典型传统变压器台区典型传统变压器台区北京博瑞莱智能科技集团有限公司40配电台区性价