第1单元-电工基础知识

电工技术第1单元电工基础知识第一部分任务导入

另外，对于本章的学习有如下的要求。①了解电路的基本知识及电流、电压、电阻、电功率、电功的特点和电容器、电容量的特点。②了解和熟悉电流、电压、电阻、电容的电量表达式，会进行简单的计算或估算。③理解单相交流电、三相交流电的基本概念，交流电的三要素、正弦交流电的矢量表示方法，以及各种交流电路的特点、种类与电路的计算。

④了解和熟悉保护接地与保护接零的异同点及各自的特点。对于电流、电压、电阻、电容、电功率各种电量之间的换算关系一定要理解清楚，并牢记不忘。第二部分相关知识1.1电路基本知识1.2电流1.3电压、电动势及电位1.4电阻和欧姆定律1.5电功和电功率1.6电容和电容量1.7

电工电路计算常用定律和公式1.8交流电1.9三相交流电1.10保护接地和保护接零线1.11识读电力网及变配电电路指导1.12电力系统电路图类型1.13识读电力网、变配电电路图要领1.14识读小型变电所配电系统电路1.15识读架空线路单回路树干式高压配电供电系统电路1.16识读架空线路单侧双回路供电系统电路1.17识读变电主接线电路1.18识读配电接线电路1.1电路基本知识1.1.1电路与电路图电路分为直流电路与交流电路，但两者的组成基本相同。直流电路中流动的是直流电流，交流电路中流动的是交流电流。1．电路

为了便于说明，以直流电路为例，如图1-1（a）所示，用导线把一个小电珠的两端与一节干电池的正、负两极分别连接起来，当电源开关SA闭合后，小电珠就会点亮。从图中可以看出，干电池、小电珠、开关以及连接这几只元器件的导线就构成了一个最简单的电路。图1-1电路与电路图

其中，干电池是电能的供出者，故被称为电路的电源，而小电珠则是消耗电能的，叫做电路的负载，SA开关用于控制电源与负载间的通路，故称为控制器（开关），电能通过连接导线从电源送往负载。2．电路图

使用统一规定的电气图用规定的图形符号来表示电路连接情况的图叫做电路图。图1-1（b）就是图1-1（a）的电路图。有了电路图，我们就可以比较方便地了解电路的结构和组成情况，为掌握电气设备的性能及查找故障提供了便利。1.1.2电路的三种状态

1．通路通路又称为闭合电路，简称闭路。此时电路有工作电流流动，负载可以正常工作。例如图1-1（a）中的SA接通后，就形成了闭合电路，电流从电池E正极输出，通过接通的SA开关、小电珠（HL）回到干电池负极，使HL点亮发光。2．开路

开路指电路中某处断开不成通路的电路。开路也称断路，例如，图1-1（a）中的开关SA断开，此时电路中无电流。当电路处于开路状态时，相当于其负载电阻为无穷大（通常用∞表示），电路中的电流等于零。3．短路

短路指电路（或电路中的一部分）被短接。例如负载或电源两端被导线连接在一起，就称为短路。此时，电源提供的电流将会比通路时提供的电流大很多倍，以致造成负载或电源的损坏。因此，一般是不允许在短路下工作的。1.2电流

1.2.1电流强度电流的大小取决于在一定的时间以内通过导体横截面的电荷量的多少，即电流强度，简称电流。

电流强度的单位是安培，简称安，用“A”表示，它是这样规定的：在1s（秒）内通过导体横截面上的电荷量为1库仑（简称库，单位为C，1库相当于6.24×1018个电子所带的电荷量），则电流强度即为1A，可用以下公式来表示：

1A=1C/1s1.2.2直流电流与交流电流

根据电路类型的不同，电流分为直流电流与交流电流两类。1．直流电流

如果电流的大小和方向都不随着时间变化，即在任何不同时刻，单位时间内通过导体横截面的电荷量均相同，其方向也始终不改变，则这种电流称为直流电流，通常用大写字母I表示，如图1-2（a）所示。图1-2电流的波形2．交流电流

电流的大小和方向如果随时间按一定的规律反复交替地变化，一会儿从小变到大，一会儿又从大变到小；一会儿电流是正的，一会儿却变成负的（电流正负的变化即代表其方向的变化），则这种电流称为交流电流。

图1-2（b）所示的图形就是最常见的叫做正弦交变电流的变化规律。由电力电网供出的交流电就是这样的电流。1.2.3电流的热效应

1．允许电流

2．过流保护1.3电压、电动势及电位

电路中的电流需要靠电源来维持，这好比用水泵来维持连续的水流一样。水泵能维持水流的原理是由于其能保持两处之间的水位差，使一处的水位总是高于另一处的水位。

在水泵外部，水总是从高水位处流向低水位处；而在水泵内部，借助于水泵的力量可使水从低水位处流向高水位处，这样，水就能连续不断地流通了。1.3.1电压

电位差又称电压，单位为伏特，简称伏，用字母V表示。衡量电源维持电位差本领的物理量称为电源电压。1.3.2电动势

电动势是衡量电源自身转换能量本领的物理量，用字母E表示，单位为伏。它表示电源内部非电场力所具有的，使电流从负极流向高电位正极，建立并维持电位差的本领。由于电源存在着电动势，就能保持正极的电位高于负极的电位。1.3.3电位1．电位的概念在分析电路时，有时需要比较电路中某两点的电性能，需引入电位的概念。电路中某点与参考点间的电压就称该点的电位。通常选大地为参考点，即将大地的电位规定为零电位。

在电子仪器和设备中又常将金属机壳或电路的公共接点的电位规定为零电位。电位的单位与电压相同，也是伏特。2．零电位的图形符号

1.3.4电动势、电压及电位三者之间关系

电工中常用到电动势、电压及电位，这三者的定义、方向、功能、表达式、单位以及测量仪表的连接方法如表1-3所示。

需要说明的是以下几点。①电动势和电压是绝对值，与零电位选择无关；而电位是相对值，与零电位的选择有关。②比较电压时，应当说高电压和低电压。③交流电压有瞬时值、最大值、平均值和有效值之分，常说的交流220V、380V是有效值。④电压损失和电压降落的区别：在直流网络中是一致的；在交流网络中，由于电流、电压不同，相角及线路电抗的影响，而引起电压降落（即线路两端电压的几何差）。1.3.5电源及电源电压

任何一种直流电源都有两个电极，一个是正极，另一个是负极，其电路图形符号如表1-4所示。其中的长线段代表正极，短线段代表负极。

电源本身的电阻叫做电源内阻。如果一个电源只具有一定的电源电压而内阻为零，此电源称为理想电压源，表1-4中电源的符号表示的就是理想直流电压源。

实际的电源只是在一定的条件下与理想电压源相近似，不可能完全等于理想电压源。由于内阻的影响，实际电源两端的电压总是比电源电压低些。

1.4电阻和欧姆定律

1.4.1电阻率1.4.2电阻器的单位

电阻器的单位为欧姆，简称欧，用符号表示。计量比较大的电阻可用千欧（k）或兆欧（M）表示。它们之间的关系为1.4.3欧姆定律

1．部分电路欧姆定律I=U/R2．全电路欧姆定律I=E/(R0+R)1.5电功和电功率

1.5.1电功

W=UIt1.5.2电功率P=W/t1.6电容和电容量

1.6.1电容

1．电容的结构

2．电场强度E=U/d图1-5简单的平板电容结构1.6.2电容值（量）

C=q/U1.6.3电容星形连接化为三角形

连接的计算公式

图1-6电容星形连接和三角形连接方式示意图1.6.4电容三角形连接化为星形

连接的计算公式

1.7电工电路计算常用定律和公式

1.7.1支路电流计算方法支路电流法是直接应用基尔霍夫两个定律以支路电流为求解对象的方法。1．解题步骤

采用支路电流法来进行解题，其解题方法与步骤归纳起来可以参考以下几点来进行。

①先假定各支路电流方向，确定回路绕行方向。②运用基尔霍夫第一定律，列出节点方程。如果电路有n个节点，则只能列n−1个方程，不足的方程用基尔霍夫第二定律列出。③用基尔霍夫第二定律，列出回路电压方程，在列回路方程时，最少要包含一个新支路。④解方程，并确定支路电流的真实方向。1.7.2回路电流计算方法

回路电流法是以回路电流为求解对象，根据基尔霍夫第二定律列方程式进行计算的一种方法。1．解题步骤

采用回路电流法来进行解题，其解题方法与步骤归纳起来可以参考以下几点来进行。①先假定回路的电流方向。②用基尔霍夫第二定律列出回路电压方程式。一般有几个网孔，就列几个方程式。在同一回路中，电动势的代数和应等于本回路电流在本回路所有电阻上产生的电压降和相邻回路电流在公共电阻上产生电压降的代数和。③解联立方程，求出回路电流。④根据回路电流的大小和方向求出支路电流，一般情况下，单独支路的电流应等于回路电流，公共支路的电流等于相邻回路电流的代数和。1.7.3节点电压计算方法

节点电压法适用于一对节点的电路，它以节点电压为求解对象，然后按含源支路或无源支路的欧姆定律求支路电流。1．节点电压公式

在直流电路中，节点电压的公式可由以下公式表示：

式中，（代数和）为连接在两节点之间的所有支路电动势与电导之积的代数和。凡是电动势的方向指向高电位点时为正，相反为负；为连接在两个节点之间所有各支路的电导之和。

在交流电路中，节点电压的公式可由以下公式表示：式中、——复数电势和复数电压；

Y——支路的复数导纳。中正负号的判定方法同直流一样。1.7.4戴维南定理1．定理戴维南定理也称等效发电机定理。对外电路来说，一个复杂的有源二端网络可以简化成一个由电动势E和内阻R0组成的简单等效电路，如图1-10所示。图1-10有源二端网络及其等效电路2．计算举例3．需要说明的问题1.7.5叠加原理

在线性电路中，如果有多个电动势作用时，每个支路的电流可以看成是各个电动势单独起作用时，在该支路所产生的电流分量的叠加，这一性质称为叠加原理，即 （代数和）图1-13叠加定理原理电路图

应用迭加原理时，通常应注意以下几个方面的问题。①迭加原理只能用来计算线性电路中的电流和电压，不能用来计算功率。②只考虑一个电动势单独起作用时，其余的电动势可看成短路，但它们的内阻应保留。③应用迭加原理时，电路中所有的电阻不能变动，遇到电势源时予以短路，遇到电流时，可将其断开。④电流或电压分量迭加时，要注意分量的方向，如果电流分量的方向与原支路电流标出的方向相同时取正号，否则取负号。

以图1-14所示的电路为例，已知：E=20V，IS=20A，R1=5，R2=3，Rfz=7，用迭加原理来计算负载电阻Rfz中的电流和功率。图1-14叠加原理应用电路图

若假定Rfz中的电流I与流向一致，则

=（6-2）A=4A

负载的功率为1.8交流电

1.8.1交流电的基本概念交流电路和直流电路的基本特性是一样的，但由于交流电不断随时间变化，故而会发生一些与直流不一样的现象和规律。

交流电是指大小和方向都随时间作周期性变化的电动势（电压或电流）。发电厂提供的交流电都是正弦交流电，也就是按正弦规律变化的交流。其波形如图1-15所示。图1-15正弦交流电的波形1.8.2交流电的周期、频率和角频率

1．周期交流电的波形为正弦方式，交流电完成一次完整的变化所经历的时间叫做一个周期T。

2．频率

f=1/T3．角频率

=2/T=2f1.8.3交流电的相位和相位差

1．相位u=Em·sin(

t)2．正弦量的三要素

由u=Em·sin（

t+）方程式可看出，当一个正弦量的最大值、角频率和初相位确定后，该正弦量也就完全确定了。故称这3个量为正弦量的三要素。3．相位差（1）相位差的概念图1-18两个同频率正弦量相位差示意图与波形（2）同相和反相

如果两个频率的正弦量的相位差为零，它们在变化过程中就会同时到达最大值或零值，这种相位关系称为同相，其波形如图1-19（a）所示。图1-19正弦量的同相和反相波形1.8.4交流电的有效值

U=0.707Um

I=0.707Im1.8.5正弦交流电的矢量表示法

1．矢量图的画法

2．矢量相加图1-21画矢量图的方法1.8.6负载为纯电阻的交流电路

1．交流电路的欧姆定律图1-22负载为纯电阻的交流电路与波形图2．交流电路纯电阻消耗的平均功率

P=u·i1.8.7负载为纯电感的交流电路

图1-23负载为纯电感的交流电路与矢量图1．理想电感电路

2．纯电感电路

L·I=U=XL·I1.8.8负载为纯电容的交流电路1．基本特征图1-25负载为纯电容的交流电路与波形图2．容抗与欧姆定律

XC=1/C=1/2fC1.8.9负载为电阻与电感串联的交流电路

u=uR+uL1.8.10负载为电阻、电感、电容

串联的交流电路

1.8.11交流电路中的电功率

1．纯电阻负载交流电路的电功率P=U·I=I2·R=U2/R2．纯电感负载交流电路的电功率

Q=U·I=I2·XL=U2/XL（Var）3．纯电容负载交流电路的电功率

Q=U·I=I2·XC=U2/XC4．视在功率

1.9三相交流电

1.9.1三相交流电的产生

1.9.2三相四线制交流电源

1．线电压与相电压

2．星形连接的电源负载

3．三角形连接的电源负载1.9.3对称三相电路的功率

1.10保护接地和保护接零线

1.10.1保护接地

1．适用场合

2．不接地的危害

3．接地保护1.10.2保护接零线

第三部分相关技能1.11识读电力网及变配电电路指导

在电力系统中，发电厂送出的电能要送到用户，必须由各种电力线路输送。为了提高输送效率，减少线路中的损耗，因此要用高压电线路来输送电能。

电力系统是指发电、输电、变电和用电组成的“整体”。通常又把发电与用电之间属于输送和分配的中间环节称为电力网。电力系统的组成可用图1-40所示的简图来表示。图1-40电力系统构成原理示意图1．发电厂

发电厂按所用的能源不同，可分为火力发电厂、水力发电厂、原子能发电厂以及风力、地热、太阳能发电厂等。目前，我国仍以火力发电厂和水力发电厂占主导地位，原子能发电发展也很迅速。2．升压

由于发电机的绝缘与运行安全的需要，发电厂的发电机发出的电压不是太高，一般在3.15kV～15.75kV间。因此，通常是将发电机输出的电压升压以后再经输电线路输送出去。3．高压输电

根据电学的原理可知，当输送的电力（电功率）一定时，电压越高则电流越小，输电线路上的功率损耗也越小。电力的输送采用高电压正是基于这一原理来实现的。采用高电压输送时，由于输送的电流小，故可以减小输电导线的截面积。

目前，我国高压输电电压等级主要有35kV、110kV、220kV、330kV、500kV几种。高压输电大多采用架空线形式，通常多采用钢芯铝绞线，通过绝缘瓷瓶将导线悬挂或支撑在铁塔或电杆上。

每个高压瓷瓶大约能承受10kV电压，使用中可根据线路电压的高低及受力的情况串接不同数量的瓷瓶。4．变电（一次降压）

对于大容量的电网，当高压电输送至用户处时，先要经过一次变电（降压），即将电压降至380V以后再分配给各个用电户。5．配电

常见的配电电压有6～10kV高压和220V与380V低压两种。以满足不同的需要。后者是由配电变压器进行第二次降压（即将6～10kV高压进一步降压）后得到的。1.12电力系统电路图类型

电力系统电路图主要有主电路和辅助电路图两大类。其中，主电路图又称为一次系统图或一次回路图，辅助电路图又称为二次系统图或二次回路图。1．主设备

实现电能转换和传输的发电、供电、用电设备较多，例如发电机、变压器、电动机、开关、输电线等，通常称它们为主设备，用来实现主功能。2．辅助设备

为了保证主设备工作的可靠、安全和使用的方便，通常还设置了许多附属设备（即辅助设备）为主设备服务。常用的辅助设备主要有以下几个。（1）信号指示设备

一台设备是否已得电工作，工作是否正常，一个开关是否已合闸送电，在许多情况下从外表上是分辨不清的，这就需要设置各种信号来进行直观指示（或显示）。如音响信号、灯光信号等。（2）测量设备

灯光与音响信号仅能表示设备的大致工作情况，对于设备的详细运行状态以及其供电电源的质量就无能为力了，这就必须借助仪器、仪表来对各种电气参量进行监视测量，例如测量电压、频率的高低，电流、功率的大小，电能的多少等。常用的测量设备有电压表、电流表、电能表、功率表、相位表、频率表等。（3）保护设备

电气设备与电路在运行过程中，难免不会出现问题，如过载、过压、短路等，这就需要有一些保护装置来反映这些不正常的情况并对设备进行相应的保护（切换或断开负载或电源等），这些设备即为保护设置。（4）自动控制系统

对于某些高电压、大电流的开关设备，有的体积很大，并安装在一些不易（或不允许）用手动操作的场合，这就需要有一套电气自动控制与电气操作系统。（5）辅助电路图

上述这些用来对主设备与系统进行监视、测量、保护及自动控制的设备称为辅助设备。把各种辅助设备按一定要求、一定顺序连接起来用来表述电气工作原理的电路称为辅助电路图；用来说明电气安装接线的称为辅助接线图；如果主要用于电气控制，又可称为控制电路图和控制接线图。3．辅助电路图的特点

辅助电路图是电气图中的重要组成部分，与其他电气图相比，它往往显得较复杂。其主要特点归纳起来有以下几方面。（1）辅助设备数量较多

通常，在一张电气图上的辅助设备比主设备要多得多，并且随着主设备电压等级的升高、容量的增大，要求的自动化操作与保护系统也越来越复杂，辅助设备的种类和数量也将越来越多。（2）辅助电路连线复杂

由于辅助设备数量较多，故连接辅助设备之间的连接线也很多，比主设备的连线要复杂得多。4．辅助电路图的类型

在电气图中，为了准确、简明地表示辅助电路的原理和接线，辅助电路图和接线图有以下几种。（1）电路图

辅助电路图中常见的有集中式电路图、半集中式电路图、分开式电路图。（2）接线图

辅助接线图中常见的有单元接线图或接线表、端子接线图或接线表、辅助电缆配置图或配置表、辅助设备平面布置图等。制作辅助电路图时要遵守电路图的有关规定；制作辅助接线图、辅助接线表也要遵守接线图和接线表的有关规定。这些规定在第1章中已作过说明，不重述。1.13识读电力网、变配电电路图要领

一套复杂的电力系统、变配电系统主电路图总是由许多基本电气图组成的。掌握基本电气系统图主电路的特点及其阅读方法是阅读较复杂的电力系统、变配电系统主电路图的基础。1．电力系统主电路图识图要领

电力系统的主电路图的形式很多，但看图的方法是一致的，看主电路图一般可从主变压器开始，了解主变压器的技术参数，然后向上看其高压一次侧的接线，再看其低压侧的接线，即可按电能的输送路径，也即电源进线→母线→开关设备→馈线等的顺序进行。（1）主电路图主要电气设备符号

变配电系统的电气主接线（又称一次接线）是指由各种开关电器、电力变压器、母线、电力电缆、并联电容等电气设备按一定的次序连接的接收电能和分配电能的电路。它是选择电气设备及确定配电装置安装方式的依据，也是运行人员进行各种倒闸操作和事故处理的重要依据。

变配电系统主接线的主要电气设备符号及其含义如表1-5和表1-6所示。用规定的图例符号（表1-5和表1-6所示）表示主要电气设备在电路图中连接的相互关系，称为电气主接线图。电气主接线图通常以单线图形式表示，在个别情况下，当三相电路中设备不对称时，则部分使用三线图表示。（2）主电路图上的主要参量说明

为了完善电气系统主电路图的功能，以便于编制详细的技术文件和供安装、操作、维修时参考，在电气系统的主电路图上通常还标注有与电气系统有关的一些参数，如安装容量、计算容量、负荷等级、线路电压损失等。对前两者的含义说明如下。①安装容量。

所谓安装容量是指某一电气系统或某一供电线路（干线）上安装的用电设备（包括暂时不用的设备，但不包含备用的设备）铭牌上所写的额定容量之和，通常用字母符号P或S表示，单位为kW或kV·A，安装容量又称为设备容量。

通常电气系统的安装容量P还应除以平均功率因数cos，才为实际的安装容量S。它们之间的关系为

S=P/cos②计算容量。

通常，电气系统或干线上虽然安装了许多用电设备，但这些设备不一定满载运行，也不一定同时都在工作，还有一些设备的工作是短暂的或间断的。因此，就不能完全根据安装容量的大小来确定地线和开关设备的规格。

大量的实验表明，导体发热大约要持续30min左右才会升高至稳定的温度。故而在电气工程上通常将每隔30min的负荷绘制成负荷大小与时间关联的负荷曲线，其中的负荷最大值叫做计算容量；通常用字母及下标符号P30、S30、Q30或Pjs、Sjs、Qjs来表示，其对应的电流称为计算电流，用字母及下标符号I30或Ijs来表示。

对于三相用电系统来说，其计算电流表达式为式中UN——额定电压值；

cos——负荷的平均功率因数；

——电气设备的平均效率。③需要系数。

计算容量计算起来比较复杂，通常采用较简便的需要系数法来确定。需要系数是一种考虑了设备是否满负载、是否同时运行以及设备工作效率等因素而确定的一种综合系数，通常用字母K表示。

K是一个小于1的数。

根据需要系数确定计算容量的计算公式为式中Pjs——计算容量（有功计算负荷）。

Qjs——无功容量（无功计算负荷）。

P——设备的容量。

K——需要系数。2．电力系统辅助电路图识图要领

电力系统中的辅助电路图是一种由辅助设备（例如控制开关、继电器、监测仪表、自动装置、信号元件、控制电缆等）组成的电气连接电路。用于对主电路进行监测，并对主电路进行控制。一旦主设备出现故障时，继电保护可以把故障部分迅速切除，并发出信号，以保证主设备安全、可靠、合理地工作。

辅助设备都为低压设备。识读这类电路的要领有以下几点。（1）先概略了解电路的全部内容

在识读辅助电路图时，先概略地了解一下电路的全部内容，如图样的名称、设备明细表、设计说明等，然后再大致看一遍图样的主要内容，尤其应看一下与辅助电路有关的主电路的连接情况，以此来准确地把握图样所表现的主题。（2）熟知开关触点的状态

在辅助电路图中，各种开关的触点均是按起始状态时的位置而画成的，通常是按钮未按下、开关未合闸、继电器线圈未通电、触点未动作时的状态。但在识读电路时，不能完全按起始状态来分析，否则很难读通电路的工作过程。

为了看图的方便，在有些电气辅助图中还将图样或图样的一部分改画成某种带电状态的图，以使看图方便，这类图通常称为状态分析图。（3）熟知分开画法的规律

在辅助电路图中，同一设备的各个元件处于不同回路或不同位置或不同的图纸上的情况较多，这就是分开表示法。对于这类设备的电路，读图时，应从整体上去了解各个元件的作用。①对于辅助开关的开关状态：应从主开关的开合状态去进行分析。②对于继电器的开合状态：应从继电器线圈带电状态或从其他感受元件的工作状态去分析。一般情况下，继电器的触点都为执行元件，可从其触点看出线圈的状态。

顺便说明的是，在辅助电路图中，继电器是组成继电保护和自动装置的基本元件，工厂企业使用的继电器大多为电磁式或感应式，但继电器的基本工作原理大致相同：当继电器线圈中通入的电流达到一定值时，其就会自动动作，带动触点闭合或打开；当通过继电器线圈的电流或电压降到一定数值后，在反作用弹簧的作用下，继电器自动返回到原始状态。

故在识读继电器电路图时，可先看其线圈的物理量的变化，再看其触点的通、断状态。（4）将复杂电路划分为基本电路识读

任何一个复杂的辅助电路都是由多个基本电路（也称为单元电路）、基本环节根据不同的要求组合而成的。故在识读这类复杂电路时，可将其划分成若干部分来识读，由易到难、层层深入，将各个部分、各个回路看懂后，对于整个电路的识读也就不难了。（5）将各种图联系起来识读

辅助电路图的种类较多，如集中式辅助电路图、分开式辅助电路图、辅助电路单元接线图和接线表、辅助电路端子接线图和接线表等。

对某一电气设备、装置和系统来说，这些图纸实际上是从不同的使用角度、不同的侧面对同一对象采用不同的描述手段，故这些图纸是存在着一定的内部联系的。

所以，在识读各种辅助电路图和接线图时，可以将这些图纸联系在一起识读，例如识读集中式电路图可以与分开式电路图相联系；接线图可与电路图结合识读，这样再复杂的电路也能被读懂。3．电力系统辅助电路图识图方法

识读辅助电路之前，可先搞清楚所识读电路的继电保护装置的动作原理及其功能和图上所标符号所表示的设备名称，然后再读图纸。

看图的顺序通常可按先交流、后直流的顺序进行，交流看电源、直流找线圈，并抓住触点一个一个地识读。也可从上到下、从左到右一个不漏地读通各个供电回路。（1）先读交流回路

先读交流回路是指先对辅助电路的交流回路一一读懂以后，然后再根据交流回路的电器件工作情况及特点，再读直流回路。交流回路通常都比较简单，比较容易看懂。（2）交流看电源，直流找线圈

识读交流回路可从电源入手。交流回路通常有电压回路和电流回路两种情况，可先识别出哪些是电流互感器，哪些为电压互感器。

这两种互感器中传送的电流或电压各有什么作用，与直流回路之间有什么关系，这些电气量是由哪些继电器反映出来的，采用什么样的符号表示，进一步再找与其相应的触点回路。

当把每组互感器的辅助回路中所接的每个继电器一个一个识读完毕，并搞清楚它们应设置在哪个回路，与哪些回路有关系以后，识读整张图也就容易了。（3）读清每一个触点回路

识读辅助电路时，在找到继电器的线圈以后，再进一步找出与之相应的触点。根据触点的闭合或断开导致的回路变化的情况再进一步分析，直到查清整个控制回路的动作过程。4．需要说明的问题

识读辅助电路时，还要知道以下一些看图规律。（1）交、直流母线与其他线的区别在辅助电路图中，直流母线或交流电压母线是用粗线条来表示的，用于区别其他回路的联络线。（2）文字符号方面

继电器的文字符号与其本身触点的文字符号相同；继电器和各种电器元件的文字符号与相应集中式接线图中的文字符号一致。交流回路的标号除了采用三位数以外，前面还加注有文字符号。（3）编号（标号）方面①辅助电路回路多标注有固定的编号，如断路器的跳闸回路用33、133、233、333等标注，合闸回路用3、103等标注。②直流正极通常用奇数顺序编号，负极回路则按偶数顺序编号。回路经过元件（如电容、电阻、线圈等）后，其标号也随之改变。③继电器的触点和电器元件之间的连接线段大都有数字编号，或称为回路标号。④辅助电路的各种小母线和辅助小母线大都有标号。（4）标注方面

辅助电路中继电器和每一个小的逻辑回路的作用大都在分开式图的右侧注明。个别继电器或该继电器的触点如果在另一纸图中表示，则多在图纸上标有去向，对任何引进触点或回路有的也标注有来处。1.14识读小型变电所配电系统电路

图1-41是一种小型变电所常用的变电所配电系统电路。在中小型企业、单位中应用较广。图1-41小型变电所配电系统电路图1．识图指导

识读图1-41所示电路图时，应先根据图形符号认识是什么元器件，为了使读者能清楚地读懂电路图，图1-41中的文字标注说明了各主要元器件图形符号所代表的元器件。2．工作原理

架空进线电压6～10kV是经高压隔离开关SA1和高压熔断器FU以后进入变电所的。为了防止雷电波沿架空线路侵入变电所，在高压侧还安装了避雷器F。当雷电由架空线路进入变电所后，经QS1隔离开关，由避雷器F引入地。高压侧还设置了电压互感器TV。

从高压熔断器来的高压电进入三相星形连接的电力变压器变压后，从其二次侧输出低压电。为了测量各相负荷电流与测量电能消耗，低压侧装设了电流互感器TA（有的变电所在高压侧也装设了电流互感器，用于测量包括电力变压器在内的有功与无功电能的消耗）。

电力变压器输出的低压电经低压闸刀QS2后加到自动开关SA2上。低压侧总开关SA2一般采用自动开关，能够带负载操作，而且能在过负荷、失压和短路时自动跳闸，操作灵活方便。我国统一设计的自动开关有DW10系列与DZ10系列。

低压电通过自动开关SA2加到低压配电母线上，再经过低压开关SA3～SA10和熔断器（未画出），通过架空线或电缆向各用电点输送。1.15识读架空线路单回路树干式

高压配电供电系统电路

图1-42是架空线路单回路树干式高压配电供电系统电路图，它适用于三级负荷配电。图1-42单回路树干式高压配电供电系统线路图1．识图指导

识读图1-42所示电路图时，先应根据图形符号看懂各图形符号表示的是什么元器件。

图1-42中，T1、T2、T3为三台变压器，呈树干式排列。FU1～FU3为熔断器（或断路器），起保护作用。

QS1～QS3为隔离开关，起到隔离高压电源的作用，可在检修时保证安全。1QS、2QS为干线上的隔离开关，其中，1QS为母线隔离开关，起隔离电源作用，供检修断路器时使用；2QS为线路隔离开关，隔离用户侧反向送电或防止雷电等过电压通过线路侵入，以保证安全，QF为油断路器，起到切断负载电流或故障电流的作用。2．工作原理6～10kV的高压电压经过1QS干线隔离开关、断路器QF、干线隔离开关2QS、架空线路后，分三路分别经过QS1～QS3隔离开关、FU1～FU3保险元器件、T1～T3电力变压器，由电力变压器变压后提供给各用户。1.16识读架空线路单侧双回路

供电系统电路

图1-43是架空线路单侧双回路供电系统电路图。它适用于二、三级负荷的配电。图1-43架空线路单侧回路供电系统电路图1．识图指导

识读图1-43所示电路图时，与图1-42识图指导中的说明一样，也应先根据图形符号看懂它们所表示的是什么元器件。图1-43所示线路图是在图1-42的基础上又增加了一个供电回路作为备用回路，某一支路有问题时，可通过相应的开关转换使用另一支路。

每条回路各带两台变压器和相应的高压用电装置。

1Q为高压联络开关，一路停电时，可由另一路供电。

2Q、3Q为低压联络开关，以保证可靠供电。其他元器件的作用与图1-42相同，不再重述。2．工作原理

图1-43所示电路图的工作原理与图1-42相同，作为练习，读者可参考图1-42所示电路图自行进行分析。1.17识读变电主接线电路

工矿企业变电所主接线电路的基本形式有单母线接线电路、双母线接线电路与桥式接线电路三种。由于这类电路十分简单，识读这类电路时，只要搞清各个符号的含义，对其工作原理也就十分容易理解了。

下面主要对各种接线电路的特点与适用范围进行说明，关于其工作原理留给大家作为识读训练。1．单母线接线电路

变电系统中的单母线接线通常可分为单母线不分段主接线和分段主接线两种方式。（1）单母线不分段主接线

单母线不分段主接线示意图如图1-44所示。这种接线的优点是线路简单，使用设备少，造价低；缺点是供电的可靠性和灵活性差，在对母线或母线隔离开关进行故障检修时会造成用户停电。因此，它只适用于容量较小和对供电可靠性要求不高的乡镇中小型企业。

图1-44单母线不分段主接线示意图（2）单母线分段主接线

单母线分段主接线示意图如图1-45所示。单母线分段主接线克服了单母线不分段主接线的缺点，可根据电源的数目把母线分段运行，也可单母线不分段运行。它可向比较重要的一级、二极负荷用户供电。

图1-45单母线分段主接线示意图

单母线分段主接线除了按图1-45所示方式接线外，对于配电线路较多、负荷性质较重要的主变电所或高压配电所，也可采用单母线分段带旁路母线式主接线，其示意图如图1-46所示。

图1-46单母线分段带旁路母线式主接线示意图

它的特点是把主母线用断路器分段，且有一个旁路母线配合。当检修设备时，可以利用旁路母线供电，以减少停电时间。2．双母线主接线

双母线主接线克服了单母线主接线的缺点，两根母线互为备用，具有较高的可靠性和灵活性，适用于供电可靠性要求很高的大、中型发电厂和大型变电所。双母