电气工程及其自动化本科毕业设计论文中英文对照翻译-电力系统

1、本科毕业设计（论文）中英文对照翻译院（系部）电气工程与自动化学院专业名称电气工程及其自动化年级班级03级2班学生姓名 指导老师 电力系统1电力的技术特点电力具有独特的技术特点，这使得电力工业具有独特的行 业特点。.无形性。用户不能用人体感官直接察觉千瓦时的用电量。.质量。供电质量可由供电连续性或供电可靠性、在标准 电压等级下的电压均等性、交流电压频率的正确不变性来度量。.电力的贮存。与大多数行业不同，电力部门必须随时根 据用电的需求生产出电力来，因为电能无法贮存。.对供电负责。电由电力部门输送到用户，因此必须对安 全、可靠供电负责。.对公众的安全。电力部门须对公众及其技术人员提供稳 妥的保护。

2、电力系统的规划预期到电力部门的供电负荷将持续增长，电力系统的容量 也持续增大。远期规划主要是保证这种扩建在技术上是适宜的， 在造价上是合理的，与增长模式是相符的。远期规划者碰到的 困难包括：不同地域和不同时间负荷增长的不确定性、新发明 新技术发展的可能性。优异的系统规划要努力做到全系统设计 的最优化，而不能为了系统某部分造价的最小化而不顾其它部 分的影响。近年来，已经强调了规划和运行的经济性。现在则 越来越强调可靠性和环境方面的因素。在作出规划前，须要仔细考虑许多因素：(1)设备的决策具有远期效应，这需要 15-25年的预期 和研究。(2)有许多发电途径可选择：核电、基荷火电、中等规模 燃气轮

3、机发电或水电，以及大型、中型、小型电厂和各种形式 的蓄能。(3)有多种送电途径可选择，例如由交流或直流，架空线 或地下电缆送电并有各种电压等级。(4)规划决策受负荷管理技术和负荷模式的影响。(5)有关因素存在不确定性。如将来燃料价格货币的利率 资金的来源设备的强迫停运率新技术环境的要求。3电力分配最初的分配系统发电厂和最后的各支路之间的分配线路叫做最初的分配系统。在这两个电力系统之间传输有多种方法 .其中最常见的两 种方法是辐射式和环绕式。(1).辐射式这种辐射来自于全世界的辐射，意思就是从中心向四周扩 散。这种辐射系统是一类起源于主电站并向各种分电站传递电 能的电力传输系统。从最简单的出发，

4、一个辐射系统是从生产电能的发电厂辐射开 来.这些电能从主电站被传输出来，通常是部分的，或者是从 相邻的发电厂发出的.所以从主电站输出的电能为了长距离输 电，在主电站将电压升高到较高的值。从主电站，许多线路将电能传达到各地方的电站.为了在人 口密集地区配电，在分电站将电压降低到合适的值。在分电站 电能是通过线路传输给各变压器的。这些变压器再把电压降低 到能让用电户所承受的电压。(2)环系统环系统是从主电站或者一个分电站开始而且经过周围变电站电能的相互传输最后回到主电站的。这将造成所有的电站供 应同样的电能，最后因为隔离绝缘而崩溃。所以环系统的维持需要一个更大的环系统并从主电站供电。(3)用户分配

5、系统不同的用户分配系统是用户根据自己的用电量向输电线路 要电的。普通用户通常是使用最简单的类型。而商业的和工业 的系统大多数因负荷需求而改变.单相系统大多数的单相系统是由一个最初的三向系统提供的。单相 变压器被连接到三向系统中。副边包含两个带中间接点的两个 串联连接线圈以够成单相三线系统。这种连接方式通常是用来 向用户和一些商业用户而建立的。对于普通住宅用户，供电通常是在头顶或地下安装.单个用 户通常把电表安装在住宅外面。从电表我们可以看到每户的用 电量。三个分离系统来自于每个环流系统。从分离系统中，供电单位通过操纵台给部门提供电能。 因为 普通用户有三个基本的线路：一般的照明线路，小型的机械

6、和 洗衣店线路，个体分支线路.个体分支线路时常用来供应中央 暖气系统及空调系统，水加热器和其他的特别负荷。(1)接地需求所有的交流电路系统都需要单相接地。这种接地系统运行 制度意味着六个交流回路互相不干扰。一个接地装置的型号来 源于整个接地系统的配置。(2)商业的和工业的接地装置商业的和工业的接地装置的安装超过小的住宅安装。大的公寓或者楼房，虽然分散了住宅的空间，但是经常使用商业广告 -风格来布置。单相变压器，三绕组变压器或三相变压器都可能 用于建筑物之内，通常埋入地下.通常这些主变压器是用来供应 电能的。从这点来说，供电系统为每个用户连接分别连接电表 是为了保护用电户的权益。 每个操纵台安装

7、一个电表用来监视 用电单位。使用这种方式是为了根据用户的数量，商业或者工 业建筑可能不止一个电表。通常是一个三相或者四相电路的系统.这种电压可能是120/208伏 或277/480伏。如果系统提 供277/480伏的电压，那么一个变压器一定是被安装在里面 为了要获得120伏的电压。如果建筑物包括一个很大的区域， 那么电表一定安装在它的附近。这样安排是为了在传输线上将 线路电流损失减到最少.一些公共的电能是从一个单相变压 器，三绕组变压器或三相变压器系统供应的。可能从三绕组变 压器或三相变压器系统通常获得的电压是240伏，440伏或550伏.这样安排，是为了使一个变压器获得 120伏的电压.通

8、常从四线出来的是240伏的电压，三相变压器的电压是120伏。许多用户购买电都是从最初的供电局买来的。通常使用15千伏三相变压器。这种管理电能的金属小屋叫分电局.变压器在里面是与其 他装置相邻安装的。这种抽屉类型的隔绝开关安装在分电局里。 这些开关用来在维护或修理期间隔离来自补给的主要开关或线 路断路器.用户环绕式系统虽然辐射状的变电站系统普遍存在于各级输电线路上，但 大多数用户也可以接受来自环状系统的供电网络。当安装任何系统的供电网络时，你都要考虑是否合适最初 的用电需求。设计和安装人员操作这些系统一定要遵从NEC的要求和当地的需求.中级的高电压分配系统大型的工厂建立地点可能找在电压比 600

9、伏高而且经济 的地方。基于安装类型和负载需要，可以采用高达 2300伏的 电压。降压变压器在降低成本和消耗上体现了价值。有时高电压系统可能是辐射式的 ，低电压系统可能进入系 统之内被连接。另外的一个方法是将两种系统连接起来使用。(1)二次环绕系统大多数情况下在变压器之间用点把不同的负荷连结到系统 中也是很方便的.这种系统叫做二次环绕系统.NEC450型号的 设备给出了特殊的关于最终级的环绕系统。(2)接地系统一般地说，大多数的电力系统都要置于地面.。放在地面上 的目的是将限制由闪电而发出瞬间的励磁涌流和的意外接触较 高的电压所引起的过电压。当接地故障发生时，为保证过流设 备工作，必须设置系统接

10、地以提供最小阻抗通路。设备就不会 受到不正常的电流干扰。一般在变电站交流电都要安装接地设备。另一方面，在半 周期电流系统中接地必需由每一相的交流电来提供。特殊的， 象NEC250型就可以用别的方法接地。电气设备的接地敷线金属导管一定要置于地面.。如果金属性敷线埋于地下 因为温度升高而可以不放在地下，是因为这时有电压在这之间。 这样对人是很危险的。人随时可以接触到来自大地的过电流。所有的非金属设备用电应紧紧的连接而且安装在一个放在 地面上的电极上。好的连接电会是电流紧密的附着在金属上， 并且当有事故发生时会迅速通过短路电流的电。如果励磁涌流 足够大，可以使设备自动关闭。(1)错误的地面保护GPF

11、是一种当接地电流达到预设值时能够检测到接地故 障并断开电路的设备。GFCI是一种当小电流通过时断开电路 的设备。没有办法预先知道来自地面外的阻抗。大多数的线路是在 15安 或者更大电流的保护之上。如果地面阻抗够低时甚至低 于开启电流时，如此通过的电流少于15安怎么办？这已经被证 明像50毫安的小电流，虽然小，但是能使心，肺或脑死亡。电气设备暴露在湿润的空气中可能产生震动或者高阻抗。严重时可能引起设备着火 ，然而电流可能是少于一个安培。设 备中的污垢存在于变压器及线圈中.操作不当有时会使电流通 过身体而发生触电。错误的地面保护有时候会少于15安。GFCI设计为按照双线电路工作，双线中的一根线接地

12、。标准的线路电压在120伏到277伏之间。这个时候当你的线圈接地时你要花费很大的 力气去操作。10毫安甚至更小的电流在这之前都有可能使线圈 断开。20毫安的电流有时也会引起 GFCI装置在0.04秒内触 动。GFCI装置的电流有时侯大量通过两个电路 .当接地装置 发生接地故障时，大部分是通过接地线圈来输送电能的，这就是 接地故障的来源.它在两个电路中以不同的值来衡量.所有的错 误的接地保护都可以在线圈里面以不变的电流来表示 .错误的地面保护通常是为了商业及工业的安装而设计.他们的预设值可以从2安到2000安.GFCI装置通常嵌入在单相 电路中.GFP通常用于三线单相和三相电路中，而GFIC用于

13、两 线单相电路中.一个错误的地面保护装置是在附着于线路中的，包括中间线圈,当有不正常电流通过时，所有的短路电流都通过线圈往外 面送.这时在这些电路中电流值会下降到零 .当单相接地保护发 生故障时，过电流保护就会起作用.在这种情况下触动点会起动. 当预值电流超过时，隔离装置会自动切断电流.有时GFP装置在系统中处于领导者.在这种情况之下，每 一相都会设地面保护.当你起动GFP装置时会引起线路的开 断.地面保护系统实际上是一种特殊的对于短路情况的设计.(2)三相系统7在正常的用电系统中三相是这样描述的.在理想的情况下， 这些系统是在正常情况下运行的， 但是如果遇到故障，线路中电 压为零.不过很少遇

14、到这种情况.一般在工厂工人很难碰到这种 情况然而，一旦发生了整个系统会在低于电压下不正常工作.单 一的负荷时常是由三相系统供应的 ，单相电压如果经常发生变 化，则三相系统也会发生变化.4电力变压器的选择变压器的选择对变电站的造价有主要的影响，因为变压器 为变电站造价中的不要项目。铭牌额定值仅是变压器应用的一 个指导，只是选择过程的第一步。选择变压器时应仔细评估一些其它的因素：(1)阻抗的选择要考虑他们对短路负荷和低压侧断路器额 定值的影响作用，变电站初期情况和将来的发展都要考虑到。 此外，要实现变压器并联运行时的恰当负荷分配，阻抗值是重 要的。(2)无载分接范围选择应能提供正确的低压侧母线电压

15、。(3)若在负荷变化周期中，高压侧或低压侧的电压有较大 范围的变化，就有必要提供母线电压的调节。实际调节量可利 用系统特性和负荷特性来计算。5开关装置开关装置是包括开关设备和切断设备的总名称，也包括附 属的控制、测量、保护和调节设备。开关装置主要包括断路器、隔离开关、负荷开关和熔断器。 按功能来讲，隔离开关是最简单的开关，仅在很小电流下操作。 隔离不能开断正常负荷电流，其功能只能是在变压器断路器或 其他设备和高压短导线中的电流由断路器负荷开关断开后再进 行断开和接通。负荷开关可开断正常负荷电流但不能开断短路 电流。然而，断路器可执行上述两种开关的开断功能，但若在额定范围内使用，也可开断出现于系

16、统中所有短路电流。熔断 器基本由可熔断元件和熄弧装置组成。断路器和隔离开关在短时额定范围内应不能被短路电流熔 断或损坏。断路器和开关的设计或保护应能在断开状态下耐受 正常的工作电压。6无功补偿的措施线路电容对线路电压有两个影响。一个影响是由于线路电 容电流流过线路电感引起的电压沿线路升高，第二个影响是线 路电容电流流过电源阻抗引起的电压升高。这些影响可通过发 电机电压调节器加以校正。若线路传送的充电电流太大，发电 机的励磁磁场就非常弱，这将降低稳定性限度，因而是不能接 受的。通过采用并联电抗器可降低前述的电压升高。电抗器所 提供的补偿度通常可由被补偿线路电容的百分数来量化。超高 压线路并联补偿

17、的范围从 0%到90%,变电站中电抗器接在线 路的一端或两端。并联电容器组的基本目的是要提高当地线路的电压，或提 高此线路所带负荷的功率因数。许多大容量电容器组根据系统 对无功容量需要的变化而投切。若轻负荷时电容器上电压太高， 就切除一些或全部电容器。容量非常大的电容器组通常分批逐 步地进行投切，这样做有需要更多开关的缺点，因此就增加了 单位千伏总成本。然而，这确实提供了保持每步电压变化在允 许范围内的方法。同步调相机只不过是一种以同步转速运转的不带机械负荷 的同步电机。调相机带有控制其励磁磁场以提供电压控制的控 制电路。当系统电压降至要求值以下时，控制电路就自动增大 励磁磁场，这使同步调相机向系统提供无功功率，从而提高该 处的系统电压。静止无功补偿设备是利用电抗器和电容器结合大功率半导体装置而构成的一种可控无功电源。7过电压和绝缘配合电力系统设计的一个极重要方面是考虑线路、电缆和变电 站的绝缘要求。当雷电击到输电线路的相导线上，雷击电流遇到导线的波 阻抗，这样就产生过电压，并以波的形式沿线路传至变电站。 此类过电压称为雷电侵入波。它将对变电站中的电气设备造成 危害。绝缘配合是确定各电气设备的正确雷电冲击绝缘水平和操 作冲击绝缘水平以及确定正确避雷器的过程。此过程由已知的 设备冲击特性和避雷器特性来确定。8接地电力系统中的接地是为了运行上的考虑，防雷，以及保护 人员和设备的安全