第一章 电力系统概述

1、1 电力系统概述电力系统概述1.1 电力系统基本概念电力系统基本概念1.2 电力系统基本电力设备电力系统基本电力设备1.3 电力系统中性点接地电力系统中性点接地1.1 电力系统基本概念电力系统基本概念电能电能l二次能源，来源于一次能源，煤、石油、水、天然气、核燃料。二次能源，来源于一次能源，煤、石油、水、天然气、核燃料。l方便转化其它形式的能。方便转化其它形式的能。l转换容易、便于远距离输送，灵活、方便控制。转换容易、便于远距离输送，灵活、方便控制。l 电力工业发展水平，是国家经济发达程度重要标志。电力工业发展水平，是国家经济发达程度重要标志。l 电力工业发展须优于其它工业部门的发展，建设和发

2、展速度须电力工业发展须优于其它工业部门的发展，建设和发展速度须高于高于GDP的增速。的增速。1.1 电力系统基本概念电力系统基本概念1.1.1 电力系统电力系统1.1.2 电力系统负荷电力系统负荷1.1.3 电力系统运行的特点和要求电力系统运行的特点和要求1.1.5 电力网的接线方式电力网的接线方式1.1.6电压等级和额定电压电压等级和额定电压1.1.4 电力系统中的发电厂电力系统中的发电厂电力系统电力系统：各种电压等级输配电线路，将发电厂、变电所和用：各种电压等级输配电线路，将发电厂、变电所和用户连接成一个整体，完成发电、输电、变电、配电、用电过程。户连接成一个整体，完成发电、输电、变电、配

3、电、用电过程。电力网电力网GMM电力网电力网电力系统电力系统动力系统动力系统 发电厂发电厂水轮机水轮机 发电机发电机升压变压器升压变压器输电线路输电线路降压变压器降压变压器用户用户用电设备用电设备1.1.1 电力系统电力系统(Power system)典型电力系统典型电力系统电电力力系系统统地地理理接接线线1.1.2 电力系统负荷电力系统负荷 l综合用电负荷综合用电负荷：工业、农业、商业、生活等的消耗功率之和。：工业、农业、商业、生活等的消耗功率之和。l供电负荷：供电负荷：综合用电负荷加上电力网的功率损耗。综合用电负荷加上电力网的功率损耗。l发电负荷发电负荷：供电负荷加上发电厂厂用电消耗的功率

4、。供电负荷加上发电厂厂用电消耗的功率。线损负荷：电能从发电厂到用户的输送过程中不可避免地会发生功率和能量的损耗，与这种所对应的发电功率，叫线损负荷。一、电力负荷的组成二、电力系统负荷的分类方法二、电力系统负荷的分类方法1、按突然中断供电所造成的损失程度分类可以分为三类：、按突然中断供电所造成的损失程度分类可以分为三类： 一类负荷：一类负荷： 对这类负荷中断供电，将带来人身危险，设备损坏，引起生产混乱，出现大量废品，重要交通枢纽受阻，城市水源、通信、广播中断，因而造成巨大经济损失和重大政治影响。一类负荷一般应由两个独立电源供电。 二类负荷：二类负荷： 对这类负荷中断供电，将造成大量减产、停工，局

5、部地区交通受阻，大部分城市居民的正常生活被打乱。二类负荷可以采用双回线供电。 三类负荷：三类负荷： 指不属于第一类、第二类的其它负荷。对这类负荷中断供电，造成的损失不大。因此，对三类负荷的供电无特殊要求。负荷曲线某一时间段内负荷随时间变化的规律，某一时间段内负荷随时间变化的规律，P=P(t),Q=Q(t)。日负荷曲线日负荷曲线240PdtAd240124avPPdt日用电量日用电量日平均负荷日平均负荷max100%avmPkP日负荷率日负荷率不不同同行行业业负负荷荷钢铁钢铁食品食品农村农村市政市政年负荷曲线 一年内每月一年内每月Pmax的变化的变化1.1.3 电力系统运行的特点电力系统运行的特

6、点(1) 电能的生产、使用是同时完成的电能的生产、使用是同时完成的(2) 过渡过程非常短暂过渡过程非常短暂(4) 有较强的地区性特点有较强的地区性特点电能不能大量存储，所以电力系统中电能每时每刻的生产量和电能不能大量存储，所以电力系统中电能每时每刻的生产量和使用量都必须保持平衡。使用量都必须保持平衡。以电磁波的速度传播，需设置完善的保护系统。以电磁波的速度传播，需设置完善的保护系统。电力系统的电源结构与资源分布情况和特点有关，而负荷结电力系统的电源结构与资源分布情况和特点有关，而负荷结构却与工业布局、城市规划、电气化水平有关。自然资源分构却与工业布局、城市规划、电气化水平有关。自然资源分布不均

7、匀导致布不均匀导致“西电东送西电东送”，“ 北煤南运北煤南运”。(3)电力系统和国民经济各部门之间有密切的关系。电力系统和国民经济各部门之间有密切的关系。电力系统运行基本要求电力系统运行基本要求(1) 安全可靠安全可靠(2) 保证电能质量保证电能质量备用容量，提高整体可靠性，加强监控。备用容量，提高整体可靠性，加强监控。l 电压：偏差电压：偏差5%，三相平衡度，三相平衡度2%。l 频率频率: (500.2)Hzl 波形：正弦波。波形：正弦波。(3) 电力系统运行具有经济性电力系统运行具有经济性1.1.4 电力系统中的发电厂电力系统中的发电厂将一次能源转换为二次能源将一次能源转换为二次能源(电能

8、电能)工厂工厂l 火电发电厂火电发电厂l 水力发电厂水力发电厂l 核能发电厂核能发电厂l 其它能源发电厂其它能源发电厂火电发电厂火电发电厂利用燃料的化学能来生产电能的工厂，占利用燃料的化学能来生产电能的工厂，占70以上。以上。热电厂热电厂：发电兼供热的火电厂，建在大城市或工业区附近。：发电兼供热的火电厂，建在大城市或工业区附近。坑口电厂坑口电厂(矿口电厂矿口电厂)：仅生产电能，建在燃料产地附近。：仅生产电能，建在燃料产地附近。火电厂特点：火电厂特点：1) 凝汽式发电厂热效率低，凝汽式发电厂热效率低，30%40%；2) 热电厂效率热电厂效率60%70%，汽轮机中的蒸汽供给用户。，汽轮机中的蒸汽供

9、给用户。火电厂外景火电厂外景锅炉外观锅炉外观汽轮机及发电机外观汽轮机及发电机外观主变压器主变压器送风机及静电送风机及静电除尘装置除尘装置晾水塔晾水塔输电线路输电线路1.1.5 电力网的接线方式电力网的接线方式对运行安全及系统的经济性影响很大。对运行安全及系统的经济性影响很大。两种方式两种方式：开式电力网、闭式电力网。：开式电力网、闭式电力网。有一端电源向用户供有一端电源向用户供电的电力网，单端电电的电力网，单端电源电力网，无备用。源电力网，无备用。两条或多条电源两条或多条电源线路向用户供电，线路向用户供电，有备用。有备用。选择接线的原则：选择接线的原则：紧凑、简明，深入负荷中心，简化电压等级，

10、紧凑、简明，深入负荷中心，简化电压等级，保证操作人员安全，系统的调度、操作灵活、可靠、方便，投保证操作人员安全，系统的调度、操作灵活、可靠、方便，投资费用、运行费用省。资费用、运行费用省。(1) 无备用无备用特点特点接线方式简单，运行经济，可靠性低。接线方式简单，运行经济，可靠性低。（a）放射式）放射式 （b）干线式）干线式 （c） 链式链式(2) 有备用有备用特点特点可靠性高，线路运行、检修灵活，接线多，投资大，操作复杂，用可靠性高，线路运行、检修灵活，接线多，投资大，操作复杂，用在发电厂之间，发电厂与枢纽变之间。在发电厂之间，发电厂与枢纽变之间。放射式放射式 干线式干线式 链式链式 环式环

11、式 两端供电两端供电1.1.6 电压等级和额定电压（单位电压等级和额定电压（单位KV)用电用电设备及电力线路的额设备及电力线路的额定电压定电压（三相线电压三相线电压）分类分类用途用途0.38 （常用电压）800kV 特高压设备的额定电压 用电设备额定电压用电设备额定电压 与电力线路额定电压相等； 发电机额定电压发电机额定电压 电压等级的1.05倍； 变压器额定电压变压器额定电压 一次侧:若连线路，电压等级的1.0倍； 若连发电机，为电压等级的1.05倍； 二次侧： 不直接与用电设备连接：电压等级的1.1倍； 直接与用电设备连接： 电压等级的1.05倍。用电设备及用电设备及电力线路的电力线路的额

12、定额定电压电压电力线路的电力线路的平均额定平均额定电电压（压（1.051.05倍倍额定额定）同步发电同步发电机的额定机的额定电压电压（1.051.05倍倍）变压器的额定电压变压器的额定电压一次绕组（输一次绕组（输入）入）（1.01.0倍倍/1.05/1.05倍倍）二次绕组（输出）二次绕组（输出）（1.11.1倍倍）3 33.153.153 3.15 3.15 3.36 66.36.36 6.3 6.3 6.6101010.510.510 10.510.5 11151515.7515.7515.753535373538.56060636066110110115110121220220230220

13、24233033034533034550050052550052510001000105010001100用电设备和线路电压要求 要求：要求：用电设备电压偏差允许范围为用电设备电压偏差允许范围为5%5%； 条件：条件：输电时，沿线路的电压降落一般为输电时，沿线路的电压降落一般为10%10%； 结果：结果：要求输电时，线路首端电压为额定值的要求输电时，线路首端电压为额定值的105%105% 目的：目的：使空载时，末端电压不超过额定电压的使空载时，末端电压不超过额定电压的105%105%， 满载时，末端电压不低于额定电压的满载时，末端电压不低于额定电压的95%95%。满足满足5%电电压偏差要求压偏

14、差要求发电机额定电压设定依据 发电机往往接于线路始端发电机往往接于线路始端，因此，额定电压为线路，因此，额定电压为线路额定电压的额定电压的1.051.05倍。倍。满足满足5%电电压偏差要求压偏差要求1.05倍线路倍线路额定电压额定电压变压器额定电压的设定依据 一次绕组侧：一次绕组侧：接电源，接电源，此时变压器相当于用电设备此时变压器相当于用电设备，因此变压器，因此变压器一次绕组额定电压与线路额定电压一次绕组额定电压与线路额定电压相同相同；1.0倍线路额倍线路额定电压定电压变压器额定电压的设定依据二次绕组侧：二次绕组侧：向负荷供电，相当于电源，接于线路首端，因此，向负荷供电，相当于电源，接于线路

15、首端，因此，二次绕组额定电压二次绕组额定电压应较应较线路额定电压高线路额定电压高5%5%。 但由但由于变压器满载时，于变压器满载时，内部电压降落内部电压降落约约5% 5% ，因此：，因此： I. I. 若变压器二次侧不直接接用电设备，则变若变压器二次侧不直接接用电设备，则变压器二次侧额定电压较电力线路额定电压高压器二次侧额定电压较电力线路额定电压高10%10%。（注意，变压器额定电压是指（注意，变压器额定电压是指空载空载额定电压）额定电压） II.II.若变压器二次侧直接接用电设备，则二次若变压器二次侧直接接用电设备，则二次绕组额定电压为额定电压的绕组额定电压为额定电压的1.051.05倍，以

16、使得轻载时，倍，以使得轻载时，用电设备的额定电压不超过用电设备的额定电压不超过1.051.05倍额定电压。倍额定电压。满足满足5%电电压偏差要求压偏差要求1.05倍线路倍线路额定电压额定电压1.0倍线路额倍线路额定电压定电压二次侧额定电压二次侧额定电压提高提高10%GT2220kv110kv35kvT3T110kv3kvT4MUk%=7.510kv例1-1 如图所示，线路的额定电压已知，试求图中变压器的变比。解（1）升压变压器T1的一次侧与发电机直接相连，故其一次侧额定电压应等于发电机的一次电压，比所联线路的额定电压10kV高5%，为10.5kV；该变压器的二次侧分别与110kV和220kV线

17、路相连，其额定电压应分别高于相应线路的额定电压10%，分别为121kV和242kV。故T1的额定变比为242/121/10.5kV(2)降压变压器T2的一次侧与220kV线路相连，二次侧与35kV线路相连，故T2的额定变比为220/38.5kV。(3)降压变压器T3的额定变比为35/11kV(4)降压变压器T4的一次侧与35kV线路相连，二次侧直接与3kV电动机相连，因T4的短路电压百分数 ，为小阻抗变压器，其二次侧额定电压比所连线路额定电压3kV高5%，为3.15kV，故T4的额定变比为35/3.15kV。5 . 7% kU1.2 电力系统基本电力设备电力系统基本电力设备一、电力变压器一、电

18、力变压器二、电流互感器二、电流互感器三、电压互感器三、电压互感器四、高压断路器四、高压断路器五、高压隔离开关五、高压隔离开关六、高压负荷开关六、高压负荷开关七、低压断路器七、低压断路器八、熔断器八、熔断器九、避雷器九、避雷器十、限流电抗器十、限流电抗器 十一、十一、 高压开关柜高压开关柜十二、十二、 低压开关柜低压开关柜十三、电力线路的结构十三、电力线路的结构变电所：变电所：是变换电压和接受分配电能的场所。分为是变换电压和接受分配电能的场所。分为区域变电所、地区变电所和终端变电所等。区域变电所、地区变电所和终端变电所等。配电所：配电所：只接受和分配电能，不变换电压。只接受和分配电能，不变换电压

19、。n区域变电所：电压等级高，变压器容量大，进出线回路数多，区域变电所：电压等级高，变压器容量大，进出线回路数多，由大电网供电，高压侧电压为由大电网供电，高压侧电压为330750kV，全所停电后，将，全所停电后，将引起整个系统解列甚至瓦解；引起整个系统解列甚至瓦解；n地区变电所：由发电厂或区域变电所供电，高压侧电压为地区变电所：由发电厂或区域变电所供电，高压侧电压为110220kV，全所停电后，将使该地区中断供电；，全所停电后，将使该地区中断供电；n终端变电所终端变电所：是电网的末端变电所，主要由地区变电所供电，是电网的末端变电所，主要由地区变电所供电，其高压侧为其高压侧为35110kV，全所停

20、电后，将使用户中断供电。，全所停电后，将使用户中断供电。 变电所的室外场景变电所的室外场景变电所电气设备概述n 一次系统（一次回路）一次系统（一次回路） ：n 二次系统（二次回路）二次系统（二次回路） ： 担负电能的输送和分担负电能的输送和分配任务的系统。配任务的系统。 对一次系统进行监视、对一次系统进行监视、控制、测量和保护作用的系统。控制、测量和保护作用的系统。一次系统中的所有电气设备，称为一次设备。一次系统中的所有电气设备，称为一次设备。二次系统中的所有电气设备，称为二次设备。二次系统中的所有电气设备，称为二次设备。一次设备按其功能可分为以下几类：一次设备按其功能可分为以下几类：变换设备

21、：变换设备：如电力变压器、电流互感器、电压互如电力变压器、电流互感器、电压互感器等。感器等。开关设备：开关设备：如断路器、隔离开关、负荷开关等。如断路器、隔离开关、负荷开关等。保护设备：保护设备：如熔路器、避雷器、电抗器等。如熔路器、避雷器、电抗器等。成套配电装置：成套配电装置：如高压开关柜、低压配电屏等。如高压开关柜、低压配电屏等。 变换设备电力变压器的常用类型电力变压器的常用类型按用途分：有升压和降压变压器；按用途分：有升压和降压变压器；按相数分：有单相和三相变压器；按相数分：有单相和三相变压器；按绕组材料分：有铜绕组和铝绕组变压器；按绕组材料分：有铜绕组和铝绕组变压器；按绕组型式分：有双

22、绕组、三绕组和自耦变压器；按绕组型式分：有双绕组、三绕组和自耦变压器；按调压方式分：有无载调压和有载调压变压器；按调压方式分：有无载调压和有载调压变压器；按绕组绝缘和冷却方式分：有油浸式、干式（环氧树脂浇按绕组绝缘和冷却方式分：有油浸式、干式（环氧树脂浇注绝缘）和充气式（注绝缘）和充气式（SF6气体）变压器气体）变压器;一、电力变压器一、电力变压器 三相干式变压器三相干式变压器 油浸式电力变压器油浸式电力变压器1信号温度计信号温度计 2铭牌铭牌 3吸湿器吸湿器 4油枕（储油柜）油枕（储油柜） 5油位指示器（油标）油位指示器（油标）6防爆管防爆管 7瓦斯继电器瓦斯继电器 8高压套管高压套管 9低

23、压套管低压套管 10分接开关分接开关 11油箱油箱12铁芯铁芯 13绕组及绝缘绕组及绝缘 14放油阀放油阀 15小车小车 16接地端子接地端子 二、电流互感器二、电流互感器互感器在供配电系统中的作用是：使测量仪表、继电器互感器在供配电系统中的作用是：使测量仪表、继电器等二次设备与主电路隔离。等二次设备与主电路隔离。电流互感器的工作原理电流互感器的工作原理2一次绕组：匝数很一次绕组：匝数很少，导线很粗，串少，导线很粗，串联一次回路中；联一次回路中；2二次绕组：匝数很二次绕组：匝数很多，导线很细，与多，导线很细，与测量仪表、继电器测量仪表、继电器等的电流线圈串联等的电流线圈串联三、电压互感器三、电

24、压互感器 电压互感器的工作原理电压互感器的工作原理2一次绕组：匝数很多，并联在供电系统的一次绕组：匝数很多，并联在供电系统的一次电路中；一次电路中；2二次绕组：匝数很少，与电压表、继电器二次绕组：匝数很少，与电压表、继电器的电压线圈等并联。的电压线圈等并联。 电压互感器的原理接电压互感器的原理接线图线图 JDZJ-10型电压互感器型电压互感器JDJ-10型电压互感器型电压互感器 四、高压断路器四、高压断路器u 用途：不仅能通断正常负用途：不仅能通断正常负荷电流，而且能通断一定的荷电流，而且能通断一定的短路电流，并能在保护装置短路电流，并能在保护装置作用下自动跳闸，切除短路作用下自动跳闸，切除短

25、路故障。故障。u结构特点：具有结构特点：具有相当完善相当完善的灭弧结构。的灭弧结构。高低压开关设备五、高压隔离开关五、高压隔离开关（俗称刀闸）（俗称刀闸）u结构特点：结构特点：没有灭弧装置。没有灭弧装置。 隔离开关断开后在电路隔离开关断开后在电路中可以造成一明显可见中可以造成一明显可见的断开点，建立可靠的的断开点，建立可靠的绝缘间隙，保证检修人绝缘间隙，保证检修人员的安全。员的安全。户内式隔离开关户内式隔离开关户外户外V型隔离开关型隔离开关六、高压负荷开关六、高压负荷开关n结构特点：结构特点：有简单的灭弧装置。有简单的灭弧装置。 n功能：可以接通或断开正常功能：可以接通或断开正常的负荷电流，但

26、不能切断短路的负荷电流，但不能切断短路电流；多与高压熔断器配合使电流；多与高压熔断器配合使用。有明显的断开点，具有隔用。有明显的断开点，具有隔离开关的作用。离开关的作用。 七、低压断路器七、低压断路器（低压自动开关或空气开关）（低压自动开关或空气开关）u功能：既能带负荷通断电功能：既能带负荷通断电路，又能在线路发生路，又能在线路发生短路、短路、过负荷、低电压（或失压）过负荷、低电压（或失压）等故障时自动跳闸。等故障时自动跳闸。高低压保护电器和限流电器八八、熔断器、熔断器u功能：对电路及其设备进行短路或过负荷保护功能：对电路及其设备进行短路或过负荷保护. （一）高压熔断器（一）高压熔断器u特点：

27、灭弧能力很强，特点：灭弧能力很强，灭弧速度很快，能在短灭弧速度很快，能在短路电流未达到冲击值以路电流未达到冲击值以前完全熄灭电弧，属于前完全熄灭电弧，属于“限流限流”式熔断器。式熔断器。u特点：结构简单、更换熔特点：结构简单、更换熔体方便、运行安全可靠，但体方便、运行安全可靠，但灭弧能力较差，不能在短路灭弧能力较差，不能在短路电流达到冲击值以前熄灭电电流达到冲击值以前熄灭电弧，属于弧，属于“非限流非限流”式熔断式熔断器。器。（二）低压熔断器（二）低压熔断器瓷插式熔断器瓷插式熔断器 九、避雷器九、避雷器避雷器是一种用来限制雷电过电压的避雷器是一种用来限制雷电过电压的保护电器保护电器，它可防，它可

28、防止雷电过电压沿线路侵入变配电所或其它建筑物内，危害电止雷电过电压沿线路侵入变配电所或其它建筑物内，危害电气设备绝缘。气设备绝缘。避雷器应与被保护物并联，避雷器应与被保护物并联，装在被保护物的电源侧装在被保护物的电源侧。 氧化锌避雷器氧化锌避雷器十、限流电抗器十、限流电抗器n作用：限制短路电流作用：限制短路电流 。n电抗器的布置方式：三相垂直布置、品字型布置和三相电抗器的布置方式：三相垂直布置、品字型布置和三相水平布置，如图所示。水平布置，如图所示。图图 电抗器的布置方式电抗器的布置方式a）垂直布置）垂直布置 b）品字型布置）品字型布置 c）水平布置）水平布置注意：注意：电抗器垂直布置时，电抗

29、器垂直布置时，B相应放在相应放在A、C相中间；相中间；品字型布置时，不应将品字型布置时，不应将A、C相重迭在一起。相重迭在一起。 高低压成套配电装置概述概述 u成套配电装置是按一定的线路方案将有关一、二次设备组成套配电装置是按一定的线路方案将有关一、二次设备组装而成的一种成套设备的产品，供供配电系统作控制、监测装而成的一种成套设备的产品，供供配电系统作控制、监测和保护之用。和保护之用。u成套配电装置中安装有开关电器、监测仪表、保护和自动成套配电装置中安装有开关电器、监测仪表、保护和自动装置以及母线、绝缘子等。装置以及母线、绝缘子等。u成套配电装置分为高压成套配电装置（即高压开关柜）、成套配电装

30、置分为高压成套配电装置（即高压开关柜）、低压成套配电装置（含配电屏、盘、柜、箱）和全封闭组合低压成套配电装置（含配电屏、盘、柜、箱）和全封闭组合电器等。电器等。GG1A（F）型高压开关柜）型高压开关柜十一、十一、 高压开关柜高压开关柜 指柜体内高压断路器等主要电指柜体内高压断路器等主要电气设备安装在可移动的手车上。其气设备安装在可移动的手车上。其特点是灵活性好、检修安全、供电特点是灵活性好、检修安全、供电可靠性高、安装紧凑和占地面积小可靠性高、安装紧凑和占地面积小等优点，但价格较贵。等优点，但价格较贵。 十二、低压配电屏十二、低压配电屏n低压配电屏的分类低压配电屏的分类按其结构型式分：按其结构

31、型式分：有固定式和抽屉式两有固定式和抽屉式两种。种。固定式低压配电屏固定式低压配电屏GCS型低压抽屉式开关柜型低压抽屉式开关柜 十三、电力线路的结构十三、电力线路的结构 1架空线路架空线路 架空线路主要由导架空线路主要由导线、避雷线（即架空地线、避雷线（即架空地线）、杆塔、绝缘子和线）、杆塔、绝缘子和金具等部件组成，如图金具等部件组成，如图所示。所示。 架空线路的结构架空线路的结构导线和避雷线：导线和避雷线：导线的作用是传导电流、输送电能；避雷线导线的作用是传导电流、输送电能；避雷线的作用是将雷电流引入大地，以保护电力线路免遭雷击。的作用是将雷电流引入大地，以保护电力线路免遭雷击。 架空线路采

32、用的导线结构型式主要有单股、多股绞线和架空线路采用的导线结构型式主要有单股、多股绞线和钢芯铝绞线三种，如图所示。钢芯铝绞线三种，如图所示。 裸导线的构造裸导线的构造a）单股线）单股线 b）多股绞线）多股绞线 c）钢芯铝绞线）钢芯铝绞线导线材料：要求电阻率小、机械强度大、质量轻、不易腐导线材料：要求电阻率小、机械强度大、质量轻、不易腐蚀、价格便宜、运行费用低等，常用材料有铜、铝和钢。蚀、价格便宜、运行费用低等，常用材料有铜、铝和钢。导线的结构型式：导线分为裸导线和绝缘导线两大类，高导线的结构型式：导线分为裸导线和绝缘导线两大类，高压线路一般用裸导线，低压线路一般用绝缘导线。压线路一般用裸导线，低

33、压线路一般用绝缘导线。架空导线的型号有：架空导线的型号有： TJ铜绞线铜绞线LJ铝绞线，用于铝绞线，用于10kV及以下线路及以下线路 LGJ钢芯铝绞线，用于钢芯铝绞线，用于35kV及以上线路及以上线路 GJ钢绞线，用作避雷线钢绞线，用作避雷线 杆塔：杆塔：用来支撑导线和避雷线，并使导线与导线、导线与大用来支撑导线和避雷线，并使导线与导线、导线与大地之间保持一定的安全距离。地之间保持一定的安全距离。 F按材料分：有木杆、钢筋混凝土杆（水泥杆）和铁塔。按材料分：有木杆、钢筋混凝土杆（水泥杆）和铁塔。F按用途分：有直线杆塔（中间杆塔）、转角杆塔、耐张杆塔按用途分：有直线杆塔（中间杆塔）、转角杆塔、耐

34、张杆塔（承力杆塔）、终端杆塔、换位杆塔和跨越杆塔等。（承力杆塔）、终端杆塔、换位杆塔和跨越杆塔等。杆塔的分类杆塔的分类档距档距：同一线路上相邻两根电杆之间的水平距离称为架空：同一线路上相邻两根电杆之间的水平距离称为架空线路的档距（或跨距）。线路的档距（或跨距）。 弧垂弧垂：导线悬挂在杆塔的绝缘子上，自悬挂点至导线最低：导线悬挂在杆塔的绝缘子上，自悬挂点至导线最低点的垂直距离称为弧垂。点的垂直距离称为弧垂。线间距离：线间距离：380V为为0.40.6m；610kV为为0.81m；35kV为为23.5m；110kV 为为34.5m。横担：电杆上用来安装绝缘子。常用的有木横担、铁横担横担：电杆上用来

35、安装绝缘子。常用的有木横担、铁横担和瓷横担三种。和瓷横担三种。 横担的长度取决于线路电压等级的高低、档距的大小、安横担的长度取决于线路电压等级的高低、档距的大小、安装方式和使用地点等。装方式和使用地点等。“ v瓷横担的特点：瓷横担的特点：有良好有良好的电气绝缘性能，兼有的电气绝缘性能，兼有绝缘子和横担的双重功绝缘子和横担的双重功能，能节约大量的木材能，能节约大量的木材和钢材，有效地降低杆和钢材，有效地降低杆塔的高度，可节省线路塔的高度，可节省线路投资投资30%40%。 F三相四线制低压线路的导线，一般都采用水平排列；三相四线制低压线路的导线，一般都采用水平排列；F三相三线制的导线，可三角排列，

36、也可水平排列；三相三线制的导线，可三角排列，也可水平排列；F多回路导线同杆架设时，可三角、水平混合排列，也可全多回路导线同杆架设时，可三角、水平混合排列，也可全部垂直排列；部垂直排列；F电压不同的线路同杆架设时，电压较高的线路应架设在上电压不同的线路同杆架设时，电压较高的线路应架设在上面，电压较低的线路应架设在下面；面，电压较低的线路应架设在下面；F架空导线和其他线路交叉跨越时，电力线路应在上面，通架空导线和其他线路交叉跨越时，电力线路应在上面，通讯线路应在下面。讯线路应在下面。导线在杆塔上的导线在杆塔上的排列方式排列方式： 绝缘子和金具：绝缘子和金具：绝缘子用来使导线与杆塔之间保持足够的绝绝

37、缘子用来使导线与杆塔之间保持足够的绝缘距离；金具是用来连接导线和绝缘子的金属部件的总称。缘距离；金具是用来连接导线和绝缘子的金属部件的总称。常用的绝缘子主要有针式、悬式和棒式三种。常用的绝缘子主要有针式、悬式和棒式三种。针式绝缘子：用于针式绝缘子：用于35kV及以下线路上，用在直线杆塔或小及以下线路上，用在直线杆塔或小转角杆塔上。转角杆塔上。悬式绝缘子：用于悬式绝缘子：用于35kV以上的高压线路上，通常组装成绝以上的高压线路上，通常组装成绝缘子串使用（缘子串使用（35kV为为3片串接；片串接；60kV为为5片串接；片串接；110kV为为7片串接）。片串接）。 棒式绝缘子：棒式绝缘子多兼作瓷横担

38、使用，在棒式绝缘子：棒式绝缘子多兼作瓷横担使用，在110kV及以及以下线路应用比较广泛。下线路应用比较广泛。高压针式绝缘子高压针式绝缘子低压针式绝缘子低压针式绝缘子高压线路拉棒绝缘子高压线路拉棒绝缘子高压线路瓷横担绝缘子高压线路瓷横担绝缘子线路盘形悬式绝缘子线路盘形悬式绝缘子复合针式绝缘子复合针式绝缘子复合棒式绝缘子复合棒式绝缘子线路金具、线路金具、U型抱箍、挂板型抱箍、挂板 杆顶帽、拉线抱箍杆顶帽、拉线抱箍2电缆线路电缆线路电缆的结构：电缆的结构：包括导体、绝缘层和保护包皮三部分。包括导体、绝缘层和保护包皮三部分。 分为单芯、三芯和四芯等分为单芯、三芯和四芯等种类。单芯电缆的导体截面是种类。

39、单芯电缆的导体截面是圆形的；三芯或四芯电缆的导圆形的；三芯或四芯电缆的导体截面除圆形外，更多是采用体截面除圆形外，更多是采用扇形，如图所示。扇形，如图所示。图图 扇形三芯电缆扇形三芯电缆1导体导体 2纸绝缘纸绝缘 3铅包皮铅包皮 4麻衬麻衬 5钢带铠甲钢带铠甲 6麻被麻被导体：由多股铜绞线或铝绞线制成。导体：由多股铜绞线或铝绞线制成。绝缘层：用来使导体与导体之间、导体与保护包皮之间保绝缘层：用来使导体与导体之间、导体与保护包皮之间保持绝缘。绝缘材料一般有油浸纸、橡胶、聚乙烯、交联聚持绝缘。绝缘材料一般有油浸纸、橡胶、聚乙烯、交联聚氯乙烯等。氯乙烯等。 保护包皮：用来保护绝缘层，使其在运输、敷设

40、及运行过保护包皮：用来保护绝缘层，使其在运输、敷设及运行过程中免不受机械损伤，并防止水分浸入和绝缘油外渗。常程中免不受机械损伤，并防止水分浸入和绝缘油外渗。常用的包皮有铝包皮和铅包皮。此外，在电缆的最外层还包用的包皮有铝包皮和铅包皮。此外，在电缆的最外层还包有钢带铠甲，以防止电缆受外界的机械损伤和化学腐蚀。有钢带铠甲，以防止电缆受外界的机械损伤和化学腐蚀。电缆的敷设方式：电缆的敷设方式：直接埋入土中：埋设深度一般为直接埋入土中：埋设深度一般为0.70.8m，应在冻土层，应在冻土层以下。当多条电缆并列敷设时，应留有一定距离，以利于以下。当多条电缆并列敷设时，应留有一定距离，以利于散热。散热。 电

41、缆沟敷设：当电缆条数较多时，宜采用电缆沟敷设，电电缆沟敷设：当电缆条数较多时，宜采用电缆沟敷设，电缆置于电缆沟的支架上，沟面用水泥板覆盖。缆置于电缆沟的支架上，沟面用水泥板覆盖。穿管敷设：当电力电缆在室内明敷或暗敷时，为了防电缆穿管敷设：当电力电缆在室内明敷或暗敷时，为了防电缆受到机械损坏，一般多采用穿钢管的敷设方式。受到机械损坏，一般多采用穿钢管的敷设方式。1.3 电力系统中性点接地电力系统中性点接地v一、概述v二、中性点不接地系统v三、中性点经消弧线圈接地的电力系统v四、中性点直接接地的电力系统v五、中性点经电阻接地的电力系统v六、低压系统接地形式一、概一、概 述述u 接地 ： 为了保证电

42、力网或电气设备的正常运行和工作人员的人身安全，人为地使电力网及其某个设备的某一特定地点通过导体与大地作良好的连接。u接地分类：u工作接地：为了保证电气设备在正常或发生故障情况下可靠地工作而采取的接地。工作接地分直接接地和非直接接地。工作接地的电阻一般不超过4欧姆。u保护接地：将一切正常工作时不带电而在绝缘损坏时可能带电的金属部分接地，以保证工作人员接触时的安全。u保护接零：在中性点直接接地的低压电力网中，把电气设备的外壳与接地中性线直接连接，以实现对人 身安全的保护作用。u防雷接地：为消除大气过电压对电气设备的威胁，而对过电压保护装置采取的接地措施。u防静电接地：对生产过程中有可能积蓄电荷的设

43、备所采取的接地。根据电力系统中发生单相接地故障时，其接地故障电流的根据电力系统中发生单相接地故障时，其接地故障电流的大小来划分，我国电力系统的中性点接地有两大类：大小来划分，我国电力系统的中性点接地有两大类：、小电流接地系统；、大电流接地系统 。具体来说有具体来说有4种，即：种，即：小电流接地系统包括中性点不接地（中性点绝缘）、中性点经消弧线圈接地或经大电阻、中电阻接地；大电流接地系统包括中性点直接接地、中性点经小电阻接地。u如何确定如何确定电力系统中性点接地方式： 应从供电可靠性、内过电压、对通信线路的干扰、继电保护以及确保人身安全诸方面综合考虑。负荷ABCCCCICa. 电路图UAUBUC

44、0IAIBIC00UAUBUCIB0IC0IA0b. 矢量图二、中性点不接地的电力系统二、中性点不接地的电力系统u 适用范围3kV60kV的电力系统u 正常运行时结论： 三相电压对称，三相导线对地电容电流也是对称的，三相电容电流相量之和为零，这说明没有电容电流经过大地流动。CAACCBAABBAAAUUUUUUUUUUU)()(0)(0UBUAUC60-UA UCUB -UA ICBICC-ICAICAICAICBICBICCICCIPE负荷ABCCCCUAUBUCu 单相金属性接地故障时(A相)中性点不接地系统单相接地故障的结论结论 ：u三相之间的线电压仍然对称，用户的三相用电设备仍能照常运

45、行，但允许继续运行的时间不能超过2h。u 故障相对地电压降为零；非故障相对地电压升高为线电压，且相位相差600。因此，线路及各种电气设备的绝缘要按线电压设计，绝缘投资所占比重加大，显而易见，电压等级越高绝缘投资越大。CAACCBAABBAAAUUUUUUUUUUU)()(0)(0UBUAUC60-UA UCUB -UA ICBICC-ICA603jBCBCBeUCjXUIBCCCCUCjXUI3303)(jBCCCBPEeUCIIIu 接地故障电容电流IPECUICO 容电流：正常运行时每相对地电COPEICUI33 接地故障电流绝对值：中性点不接地系统单相接地故障的讨论讨论 ：u如果接地电流

46、在5A以下，当电流经过零值时，电弧就会自然熄灭。u如果接地电流大于5A10A，而小于30A，则有可能形成间歇性电弧；间歇性电弧容易引起弧光接地过电压，其幅值可达（2.53）U，将危害整个电网的绝缘安全。u接地电流大于30A时，将形成稳定电弧，成为持续性电弧接地，这将烧毁电气设备和可能引起多相相 间短路。0UAUBUC-UCUAUBILICICAICB负荷ABCCCCILICICCICBICAICCICBICAIPEL三、中性点经消弧线圈接地的电力系统三、中性点经消弧线圈接地的电力系统u消弧线圈: 安装在变压器或发电机中性点与大地之间的具有气隙铁芯的电抗器。u单相(C相)金属性接地故障:u 消弧

47、线圈的作用 当发生单相接地故障时，接地故障相与消弧线圈 构成了另一个回路，接地故障相接地电流中增加了一个感性电流，它和装设消弧线圈前的容性电流的方向刚好相反，相互补偿，减少了接地故障点的故障电流，使电弧易于自行熄灭，从而避免了由此引起的各种危害，提高了供电可靠性。 C相发生接地时，中性点电压变为-UC ，在消 弧线圈作用下，产生电感电流（滞后90），其数值为: ILUC / XLU / XLu 消弧线圈的补偿方式u欠补偿方式：按ILIC选择消弧线圈的电感，此时接地故障点有剩余的电感电流流过。四、中性点直接接地的电力系统四、中性点直接接地的电力系统 u 特点： u供电可靠性不如电力系统中性点不接地和经消弧线圈接地方式。u为提高