电力系统及电气安全基础知识

1、电气安全技术电气安全技术高压配电设备及过压保护高压配电设备及过压保护电力系统基本知识电力系统基本知识提纲提纲2电力系统基本知识电力系统基本知识 电力系统、电力网的构成电力系统、电力网的构成1 电力负荷和供电质量电力负荷和供电质量2 电力系统接地电力系统接地31 1、电力系统、电力网的构成、电力系统、电力网的构成电力系统电力系统发电厂、变电所、电力线路和电能用户组成的一个整体。电力系统示意图如下：1 1、电力系统、电力网的构成、电力系统、电力网的构成从发电厂到用户的发、输、配电过程2 2、电力负荷和供电质、电力负荷和供电质量量电力负荷电力负荷：指用电设备或用电单位所消耗的功耗（KW）、容量（KV

2、A）或电流（A）。 我国将电力负荷按其对供电可靠性的要求及中断供电在政治上、经济上造成的损失或影响的程度划分为三级。 一级负荷为中断供电将在政治上、经济上造成重大损失者，如重大设备损坏、重大产品报废、用重要原料生产的产品大量报废，国民经济中重点企业的连续性生产过程被打乱而需要长时间恢复等；中断供电将有重大政治、经济影响的用电单位的正常工作的负荷者。2 2、电力负荷和供电质量、电力负荷和供电质量 二级负荷为中断供电将在政治上、经济上造成较大损失者，如主要设备损坏、大量产品报废，连续性生产过程被打乱需较长时间才能恢复，重点企业大量减产等；中断供电系统将影响重要用电单位正常工作的负荷者；中断供电将造

3、成大型影剧院、大型商场等较多人员集中的重要公共场所秩序混乱者。 三级负荷为不属于一级和二级负荷者。对一些非连续性生产的中小型企业，停电仅影响产量或造成少量产品报废的用电设备，以及一般民用建筑的用电负荷等均属三级负荷。2 2、电力负荷和供电质量、电力负荷和供电质量 电能的质量指标电压电压 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。电压偏差电压偏差 电压偏差是以电压偏离额定电压的幅度，一般以百分数表示，即式中，V%为电压偏差百分数，U为实际电压，UN为额定电压。2 2、电力负荷和供电质量、电力负荷和供电质量 电能的质量指标电压波动和闪变电压波动和闪变 电压波动是指电压的急

4、剧变化。电压变化的速率大于每秒1%的即为电压急剧变化。电压波动程度以电压最大值与最小值之差或其百分数表示，即U=Umax-UminU%=式中，U为电压波动；U%为电压波动百分数；Umax、Umin为电压波动的最大值和最小值（kV）；UN为额定电压（kV）。 电能的质量指标波形波形波形的质量是以正弦电压波形畸变率来衡量的。频率频率: :频率的质量是以频率偏差来衡量。供电的可靠性供电的可靠性: :供电可靠性是以对用户停电的时间及次数来衡量。它常用供电可靠率表示，即实际供电时间与统计期全部时间的比值的百分数表示。2 2、电力负荷和供电质量、电力负荷和供电质量3 3、电力系统接地、电力系统接地工作接地

5、工作接地配电变压器或低压发电机中性点通过接地装置与大地相连。工作接地分为直接接地和非直接接地。中性点直接接地中性点直接接地电力系统中至少有一个中性点直接或经小阻抗与接地装置相 连。非接地相对地电压升为相电压，单相接地即单相短路，保护装置动作跳闸。中性点非直接接地中性点非直接接地指电力系统中性点不接地或经消弧线圈、电压互感器、高电阻与接地装置相连接。11高压配电设备及过压保护高压配电设备及过压保护 电力变压器电力变压器1 高压电器高压电器2 过压保护过压保护31 1、电力变压器、电力变压器 变压器是配电系统中的关键设备，其主要功能是升高或降低电压，以利于电能的合理输送、分配和使用。 变压器型号变

6、压器型号文字符号：T图形符号（双绕组变压器）： 变压器的分类变压器的分类按绝缘介质分：油浸式；干式。按调压方式分：有载调压；无载调压。 按相数分：单相；三相。按导线分：铜芯；铝芯。按冷却方式分：自冷；风冷；强冷。1u2uLR1i2i基本工作原理基本工作原理变压器的主要部件是铁心和套在铁心上的两个绕组。两绕组只有磁耦合没电联系。在一次绕组中加上交变电压，产生交链一、二次绕组的交变磁通，在两绕组中分别感应电动势。KNNEEUU212121K K为变比为变比 u1一次绕组电压， u2二次绕组电压，E1一次绕组感应电动势， E2二次绕组感应电动势， N1二次绕组线圈匝数，N2二次绕组线圈匝数。结论：改

7、变匝数比，就能改变输出电压。结论：改变匝数比，就能改变输出电压。1 1、电力变压器、电力变压器2 2、高压电器、高压电器高压断路器高压断路器作用：正常工作时断开和接通负荷电流；短路时断开短路电流。图形符号： 文字符号：QF高压隔离开关高压隔离开关 作用：隔离高压电源，以保证其他设备和线路的安全检修及人身安全。文字符号：QS 图形符号：高压负荷开关高压负荷开关作用：通断负荷电流和过负荷电流。 文字符号：QL图形符号：高压熔断器高压熔断器作用：对电路及其设备进行短路和过负荷保护。文字符号：FU图形符号：2 2、高压电器、高压电器3 3、过压保护、过压保护过电压的种类过电压的种类内部过电压内部过电压

8、 分为操作、弧光接地和谐振过电压，对电力线路和电气设备绝缘的威胁不是很大。雷电过电压雷电过电压（亦称外部过电压或大气过电压）雷击或雷电感应引起的过电压，可能毁坏电气设备和线路的绝缘，烧断线路，造成大面积长时间停电。雷电的形成雷电的形成 雷电过电压的种类(1)直击雷过电压 (2)感应雷过电压(3)雷电侵入波防雷器防雷器工作原理：利用氧化锌电阻片或金刚砂阀片的非线性电阻特性。正常工作电压下，处于高阻状态，通过电流很小。过压状态下，避雷器被击穿，迅速将雷电流泄入地中。1、上接线端 2、火花间隙 3、云母片垫圈 4、瓷套管 5、阀片 6、下接线端3 3、过压保护、过压保护18电气安全技术电气安全技术

9、电击电击1人体触电形式人体触电形式2触电急救触电急救43防止人身触电措施防止人身触电措施1 1、电击、电击电击电击 当人体触及带电导线、漏电设备的金属外壳和其他带电体，或离高压电距离太近，以及遭遇雷击或电容器放电等，都可能导致电击。(1)电流流过人体的时间较长，可引起呼吸肌抽缩，造成缺氧而使心脏停搏。(2)较大的电流流过呼吸中枢时，会使呼吸肌长时间麻痹或严重痉挛，从而造成缺氧性心脏停搏。(3)在低压触电时，会引起心室纤维颤动或严重心律失常，使心脏停止有节律的泵血活动，导致大脑缺氧而死亡。电伤电伤 电伤是指触电时电流的热效应、化学效应以及电刺激引起的生物效应对人体造成的伤害。电伤多见于肌体外部，

10、而且往往在肌体上留下难以愈合的伤痕。常见的电伤有： （1）电弧烧伤 （2）电烙印 （3）皮肤金属化1 1、电击、电击2 2、人体触电形式、人体触电形式人与带电导体直接接触触电人与带电导体直接接触触电单相触电：人体直接接触到电气设备或电力线路中的一相带电导体，或者与高压系统中一相带电导体的距离小于该电压的放电距离，造成其对人体放电，这时电流将通过人体流入大地。两相触电：人体同时接触到电气设备或电力线路中的两相带电导体，或者在高压系统中，人体同时过分靠近两相导体而发生电弧放电，则电流将从一相导体通过人体流入另一相导体。L1L2L3N单相触电示意图（单相触电示意图（a a）中性点接地系统的触电中性点

11、接地系统的触电2 2、人体触电形式、人体触电形式L1L2L3单相触电示意图（单相触电示意图（b b）中性点不接地系统的触电中性点不接地系统的触电2 2、人体触电形式、人体触电形式L3L2L1两相触电示意图两相触电示意图2 2、人体触电形式、人体触电形式 跨步电压触电跨步电压触电 当电气设备或线路发生接地故障时，接地电流通过接地体向大地四周流散，这时在地面上形成分布电位，要20米以外大地电位才等于零。人假如在接地点周围20米以内行走，其两脚之间就有电位差，这就是跨步电压。由跨步电压引起的人体触电，称为跨步电压触电。 跨步电压的大小取决于人体离接地点的距离和人体两脚之间的距离。2 2、人体触电形式

12、、人体触电形式L3L2L1跨步电压跨步电压20米米跨步电压触电示意图跨步电压触电示意图U2 2、人体触电形式、人体触电形式 接触电压触电接触电压触电 电气设备的金属外壳由于设备使用时间太长，内部绝缘老化，造成击穿；或由于安装不良，造成设备的带电部分碰壳；或其他原因会使电气设备的金属外壳带电。人若碰到带电外壳，就要触电，这就是接触电压触电。 接触电压是指人站在带电金属外壳旁，人手触及外壳时，其手、脚之间承受的电位差。2 2、人体触电形式、人体触电形式3 3、防止人身触电措施、防止人身触电措施 保护接地保护接地 定义：将电气设备的金属外壳通过接地装置与大地相连接称为保护接地。 原理：采用保护接地后，人触及带电外壳时，由于人体电阻与接地装置电阻并联，人的电阻有10002000，而保护电阻小于4 ，因此大部分电流通过保护接地装置走了，仅一小部分电流通过人体，大大减轻了人身触电危险。 安全电压安全电压 电业安全工作规程中规定：电气设备对地电压在250V以上者称为高压，电气设备对地电压在250V及以下者称为低压。我国规定的安全电压是指36V、24V、12V。安全电压是低压，但低压不一定是安全电压。3 3、防止人身触电措施、防止人身触电措施触电保安器触电保安器工作接地工作接地4 4、触电急救、触电急救 解脱电源解脱电源 迅速设法切断电源；用干燥的木棒、木板、绳索等不导电的东西设法解脱触