電工學(xué)第03章

1、第第 3 3 章章三相交流電路電工學(xué)原理電工學(xué)原理n三相交流電源n負(fù)載星形連接的三相電路n負(fù)載三角形連接的三相電路n三相電路功率的計算n建筑供配電簡介本章主要內(nèi)容電工學(xué)原理電工學(xué)原理三相交流電源n三相電路的概念 所有電源都工作在同一頻率的正弦電路或系統(tǒng)稱所有電源都工作在同一頻率的正弦電路或系統(tǒng)稱為多相系統(tǒng)為多相系統(tǒng),三相系統(tǒng)的電源只有三個特定的電源相位三相系統(tǒng)的電源只有三個特定的電源相位三相系統(tǒng)是目前最普遍且最經(jīng)濟的多相系統(tǒng)三相系統(tǒng)是目前最普遍且最經(jīng)濟的多相系統(tǒng) (1)幾乎所有發(fā)電和輸電都采用三相制，工作頻幾乎所有發(fā)電和輸電都采用三相制，工作頻率率50或或60Hz,需要單相或兩相可以直接從三相

2、電源需要單相或兩相可以直接從三相電源獲得，無需獲得，無需 單獨產(chǎn)生。單獨產(chǎn)生。 (2)三相電源的每一瞬時功率恒定（無波動）三相電源的每一瞬時功率恒定（無波動）,因此，功率傳輸平穩(wěn)，且避免了三相設(shè)備的振動。因此，功率傳輸平穩(wěn)，且避免了三相設(shè)備的振動。 (3) 同樣能量的功率傳輸，三相比單相更經(jīng)濟同樣能量的功率傳輸，三相比單相更經(jīng)濟（節(jié)省輸電線材）。（節(jié)省輸電線材）。電工學(xué)原理電工學(xué)原理三相交流電源n三相電源電壓的產(chǎn)生 三相電路（系統(tǒng)）通常三相電路（系統(tǒng)）通常以三相發(fā)電機作為三相電源，以三相發(fā)電機作為三相電源，其電源特點是產(chǎn)生三個同頻其電源特點是產(chǎn)生三個同頻率、幅值相等和初相依次相率、幅值相等和初

3、相依次相差差120 的正弦電壓源，并按的正弦電壓源，并按一定的方式聯(lián)接對外供電。一定的方式聯(lián)接對外供電。AXYCBZSN 定子中放三個線圈定子中放三個線圈：A XB YC Z首端首端末端末端轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)子1、三個線圈空間位置互成、三個線圈空間位置互成120120o o 2 2、轉(zhuǎn)子裝有磁極并以、轉(zhuǎn)子裝有磁極并以 的的速度旋轉(zhuǎn)。三個線圈中便產(chǎn)速度旋轉(zhuǎn)。三個線圈中便產(chǎn)生三個單相電壓。生三個單相電壓。定子定子電工學(xué)原理電工學(xué)原理三相電源電壓的產(chǎn)生t0tUumAX sin )120sin( tUumBY 6323265267342335611uAuBuCXAYCBZSN+XAYCBZSN+XAYCBZSN+

4、XAYCBZSN+XAYCBZSN+XAYCBZSN+XAYCBZSN+XAYCBZSN+XAYCBZSN+XAYCBZSN+XAYCBZSN+XAYCBZSN+A相相B相相C相相)120sin()240sin( tUtUummCZ + +- -A AX Xu uAXAX+ +- -B BY Yu uBYBY+ +- -C CZ Zu uCZCZXAYCBZSN+電工學(xué)原理電工學(xué)原理三相電源電壓的產(chǎn)生n三相電源電壓的產(chǎn)生 這三個幅度、頻率相同，但相位各這三個幅度、頻率相同，但相位各相差相差 120的正弦電壓相當(dāng)于三個獨立的的正弦電壓相當(dāng)于三個獨立的電源。電源。)120sin( tUumBY)1

5、20sin( tUumCZtUumAX sin+ AXAXu+ BYBYu+ CZCZu 120UUBY 0UUAX 120UUCZ BYU.AXU.CZU.顯然顯然 00AXBYCZAXBYCZuuuUUU電工學(xué)原理電工學(xué)原理三相電源電壓的產(chǎn)生 我們把這三個幅度、頻率相同，我們把這三個幅度、頻率相同，相位差相位差 120且其和為零的正弦電壓構(gòu)且其和為零的正弦電壓構(gòu)成的電源成的電源稱為對稱三相電源稱為對稱三相電源 + AXAXu+ BYBYu+ CZCZu)120sin( tUumBY)120sin( tUumCZtUumAX sin 稱：電源電壓達(dá)到最大稱：電源電壓達(dá)到最大值的順序叫相序。值

6、的順序叫相序。定義定義A為為順序順序定義定義A為為逆序逆序 120UUBY 0UUAX 120UUCZ CCZBBYAAXuuuuuu CCZBBYAAXUUUUUU 電工學(xué)原理電工學(xué)原理三相電源的連接+ AXAXu+ BYBYu+ CZCZuN+_+_+_ANBCAXUBYUCZU(XYZ)（相線）（相線）（相線）（相線）（相線）（相線）（中線）（中線）又稱又稱火線火線又稱又稱零線零線CCNCZBBNBYAANAXUUUUUUUUU 相電壓相電壓電工學(xué)原理電工學(xué)原理三相電源的連接-Y形連接uBuCuAuABuBCuCANBCAACBN+ + BuAuCu+ VUUVUUVUUpCpBpA12

7、01200 相電壓相電壓ACCACBBCBAABUUUUUUUUU 線電壓線電壓BNUBNUANUCNUABU30 VUA303 線電壓幅度是相電壓線電壓幅度是相電壓的的3倍，倍，3lpUU線電壓相位比對應(yīng)相線電壓相位比對應(yīng)相電壓超前電壓超前30VUB303 VUC303 線電壓和相電線電壓和相電壓均對稱壓均對稱plUU3 電工學(xué)原理電工學(xué)原理三相電源的連接-形連接 如果把三相電壓源順序相接，如果把三相電壓源順序相接，即即X與與B，Y與與C、Z與與A相接形成一相接形成一回路，再從各端紐回路，再從各端紐A、B、C依次引依次引出端線來，就成為三相電壓源的三出端線來，就成為三相電壓源的三角形聯(lián)接。角

8、形聯(lián)接。+ AXAXu+ BYBYu+ CZCZu+_+_+_AXUBYUCZUABC(BX)(CY)(AZ)（相線）（相線）（相線）（相線）（相線）（相線）三角形（三角形（ ）聯(lián)接）聯(lián)接的三相電源，線電的三相電源，線電壓和相電壓一致。壓和相電壓一致。這種聯(lián)接方式只有這種聯(lián)接方式只有三條相線，稱為三三條相線，稱為三相三線制。相三線制。 注意：注意： 因為因為 uA+uB+uC=0 ,所所以保證以保證 沒有輸出的情況沒有輸出的情況下下,電源內(nèi)部沒有環(huán)行電電源內(nèi)部沒有環(huán)行電流流,如果接錯如果接錯,將可能形成將可能形成很大的環(huán)行電流很大的環(huán)行電流。電工學(xué)原理電工學(xué)原理三相交流電源的連接+_+_+_A

9、XUBYUCZUABC(BX)(CY)(AZ)+_+_+_ANBCAXUBYUCZU303303303 CCABBCAABUUUUUU線電壓和相電壓線電壓和相電壓均對稱且相等均對稱且相等plUU3 CCABBCAABUUUUUU plUU 線電壓和相電壓均對稱線電壓和相電壓均對稱可對外輸出兩種電壓可對外輸出兩種電壓對外只有一種輸出電壓對外只有一種輸出電壓電工學(xué)原理電工學(xué)原理30 3plUUlU pU -為相電壓為相電壓 -為線電壓為線電壓在日常生活與工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中，用戶的一般電壓等級為在日常生活與工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中，用戶的一般電壓等級為V380 V220lPUU、星形：線電壓與相電壓的關(guān)系電工學(xué)原理電

10、工學(xué)原理星形：線電壓與相電壓的關(guān)系BNUANUCNUABUBCUCAU三相對稱交流電的三個線電壓和三個相電壓的相三相對稱交流電的三個線電壓和三個相電壓的相互關(guān)系是確定的，已知其中的一項，其余五項便互關(guān)系是確定的，已知其中的一項，其余五項便可推出?？赏瞥觥ｋ姽W(xué)原理電工學(xué)原理線電壓與相電壓的關(guān)系例：已知例：已知 則：則： 分別為多少？分別為多少？ 0380BCUCAABCBAUUUUU,BCUABUCAUAUBUCU解：解：VUB30220VUA90220VUAB120380VUCA120380VUC150220電工學(xué)原理電工學(xué)原理線電壓與相電壓的關(guān)系短路短路+U三個電源串接三個電源串接能否造成

11、短路？能否造成短路？直流電源行嗎？直流電源行嗎？AAuCuBuXYZBC問題討論問題討論+-UUU電工學(xué)原理電工學(xué)原理三相負(fù)載的連接 由三相電源供電的負(fù)載稱三相負(fù)載。三相由三相電源供電的負(fù)載稱三相負(fù)載。三相負(fù)載通常有兩類，一類是由三個單相負(fù)載負(fù)載通常有兩類，一類是由三個單相負(fù)載(電電燈、電烙鐵等燈、電烙鐵等) 各自作為一相組成的三相負(fù)載各自作為一相組成的三相負(fù)載,稱為單相負(fù)載的三相連接；稱為單相負(fù)載的三相連接； 另一類就是三相另一類就是三相負(fù)載負(fù)載(三相電動機、三相變壓器等三相電動機、三相變壓器等) 。 如果每相負(fù)載的阻抗都相等如果每相負(fù)載的阻抗都相等ZA=ZB=ZC=Z, 則稱為對稱三相負(fù)載

12、。否則為不對稱負(fù)載。則稱為對稱三相負(fù)載。否則為不對稱負(fù)載。 和電源的連接相同，三相負(fù)載也有和電源的連接相同，三相負(fù)載也有星星形形（Y Y）和三角形（和三角形（）兩種連接方式。兩種連接方式。AZ ABCBZCZ星形負(fù)載ABZBCZCAZ ACB三角形負(fù)載電工學(xué)原理電工學(xué)原理三相負(fù)載連接原則C三相四線制三相四線制380/220380/220伏伏 額定相額定相電壓為電壓為220220伏的單相伏的單相負(fù)載負(fù)載額定線額定線電壓為電壓為380380伏伏的三相的三相負(fù)載負(fù)載電工學(xué)原理電工學(xué)原理三相負(fù)載與三相電路 由三相電源、三相負(fù)載及連接電源和負(fù)載的導(dǎo)線由三相電源、三相負(fù)載及連接電源和負(fù)載的導(dǎo)線所組成的電路

13、，稱三相電路。若三相電源和三相負(fù)載所組成的電路，稱三相電路。若三相電源和三相負(fù)載都是對稱的，則稱為對稱三相電路。都是對稱的，則稱為對稱三相電路。 通常情況下，三相電源對稱、三相負(fù)載不對稱通常情況下，三相電源對稱、三相負(fù)載不對稱,則則稱為不對稱三相電路。稱為不對稱三相電路。根據(jù)負(fù)載和電源的連根據(jù)負(fù)載和電源的連接方式不同，三相電接方式不同，三相電路的連接方式有：路的連接方式有： 三相電源三相電源三相負(fù)載三相負(fù)載YY Y Y 三相四線制系統(tǒng)三相四線制系統(tǒng)電工學(xué)原理電工學(xué)原理三相負(fù)載與三相電路+ AZ ABCBZCZNABC.AU.BU.CUlZlZlZNZN.AI.BI.CI.NI三相四線制系統(tǒng)三相

14、四線制系統(tǒng)電工學(xué)原理電工學(xué)原理負(fù)載星形連接的三相電路ACBNZZZANuBNuCNuANiCNiBNi相電流相電流(負(fù)載上的電流負(fù)載上的電流)：CNBNANIII 、線電流線電流(火線上的電流火線上的電流)：CBAIII 、AiCiBi電工學(xué)原理電工學(xué)原理負(fù)載星形連接的三相電路lpII CNCBNBANAIIIIIIACBNZZZNiAiCiBiANiCNiBNi星形接法特點星形接法特點相電流相電流=線電流線電流* CNBNANNIIIINI: 零線電流零線電流電工學(xué)原理電工學(xué)原理線電壓線電壓=相電壓相電壓 3, 線電壓領(lǐng)先于相電壓線電壓領(lǐng)先于相電壓30負(fù)載星形連接的三相電路BNUANUCNU

15、ABUBCUCAUACBNZZZANUABUCNUBNUCAUBCU30 330 3CNCABNBCUUUU303ANABUU電工學(xué)原理電工學(xué)原理負(fù)載星形：一般計算方法BiAiACBNZAZBZCNiCiANiCNiBNiCeceBeAe解題思路：解題思路： 一般線電壓一般線電壓 為已知，然后根據(jù)相電壓和負(fù)載求為已知，然后根據(jù)相電壓和負(fù)載求電流和功率。電流和功率。lu電工學(xué)原理電工學(xué)原理負(fù)載對稱時的計算AIBICI0CBAOIIII（中線電流為（中線電流為0）CNUANUBNU三個電流成三個電流成對稱關(guān)系對稱關(guān)系，這種電路稱為，這種電路稱為三相對稱電路三相對稱電路。120120ANANBNBN

16、IZUZUI 120120ANANCNCNIZUZUIZZZZCBA 如：如：AANANIZUI則：則：當(dāng)負(fù)載當(dāng)負(fù)載對稱對稱時時，只需要，只需要計算計算其中其中一相一相，其余兩相可直接寫出，其余兩相可直接寫出電工學(xué)原理電工學(xué)原理問題及討論0CBANIIII)(ZZZZCBA負(fù)載對稱時負(fù)載對稱時零線是否可以取消？答：三相完全對稱時，零線可以取消。稱為三答：三相完全對稱時，零線可以取消。稱為三相三線制。相三線制。cuACBZZZCeBuAu電工學(xué)原理電工學(xué)原理計算舉例例1VtuAB)30sin(2380|Z|Z|Z|i Ni Ai Bi Cu Bu Au CCI.CU.BU.AU.AI.BI.BC

17、AABU.解VtuAsin2220A53/228 j6220ZUIoAAA電工學(xué)原理電工學(xué)原理計算舉例根據(jù)對稱關(guān)系，其它兩相電流為根據(jù)對稱關(guān)系，其它兩相電流為AtiA)53sin(222 AttiB)173sin(222)12053sin(222 AttiC)67sin(222)12053sin(222 由幾何關(guān)系可求得中線電流為零，本題與無中線情況相同。由幾何關(guān)系可求得中線電流為零，本題與無中線情況相同。0.CBANIIII所以，得VUA0/220.VUB120/220.VUC120/220.AIA53/22.AIB173/22.AIC67/22.電工學(xué)原理電工學(xué)原理負(fù)載不對稱時的計算舉例

18、負(fù)載不對稱的三相星形聯(lián)接電路，分有中線負(fù)載不對稱的三相星形聯(lián)接電路，分有中線和無中線兩種情況計算。見下面例題分析。和無中線兩種情況計算。見下面例題分析。1.有中線應(yīng)用實例-照明電路ACB.一層樓一層樓二層樓二層樓三層樓三層樓N正確接法正確接法: :每層樓的燈相每層樓的燈相互并聯(lián)互并聯(lián), ,然后分別接至各然后分別接至各相電壓上。設(shè)電源電壓為相電壓上。設(shè)電源電壓為V220380 PlUU則每盞燈上都可得到額則每盞燈上都可得到額定的工作電壓定的工作電壓220V220V因為有中線，各相單獨計算因為有中線，各相單獨計算電工學(xué)原理電工學(xué)原理負(fù)載不對稱時的計算舉例討論討論分析：分析：設(shè)線電壓為設(shè)線電壓為38

19、0V。A相斷開后相斷開后，B、C 兩相串兩相串連，電壓連，電壓UBC （380V）加在加在B、C負(fù)載上。如果兩相負(fù)負(fù)載上。如果兩相負(fù)載對稱，則每相負(fù)載上的載對稱，則每相負(fù)載上的電壓為電壓為190V190V。問題問題1 1：若一樓全部斷開，二、三樓仍然接：若一樓全部斷開，二、三樓仍然接通通, ,情況如何情況如何? ?ACB.一層樓一層樓二層樓二層樓三層樓三層樓結(jié)果二、三樓電燈全部變暗，不能正常工作。結(jié)果二、三樓電燈全部變暗，不能正常工作。電工學(xué)原理電工學(xué)原理負(fù)載不對稱時的計算舉例問題問題2 2：若一樓斷開，二、三樓接通。但兩層樓燈的數(shù)量：若一樓斷開，二、三樓接通。但兩層樓燈的數(shù)量不等（設(shè)二樓燈的

20、數(shù)量為三層的不等（設(shè)二樓燈的數(shù)量為三層的1/4 1/4 ）結(jié)果如何？）結(jié)果如何？ 結(jié)果：二樓燈泡上的電壓超過額定電壓，燈泡被燒結(jié)果：二樓燈泡上的電壓超過額定電壓，燈泡被燒毀；三樓的燈不亮。毀；三樓的燈不亮。ACBR2R3V 76380513RUV 304380542RU電工學(xué)原理電工學(xué)原理負(fù)載不對稱時的計算舉例問題問題3 3：照明電路能否采用三相三線制供電方式？照明電路能否采用三相三線制供電方式？ACB.一層樓一層樓二層樓二層樓三層樓三層樓N不加零線不加零線會不會出會不會出現(xiàn)問題現(xiàn)問題?電工學(xué)原理電工學(xué)原理關(guān)于零線的結(jié)論 1）負(fù)載不對稱而又沒有中線時，）負(fù)載不對稱而又沒有中線時，負(fù)載上負(fù)載上可

21、能得到大可能得到大小小不等不等的電壓，有的的電壓，有的超過超過用電設(shè)備的額定電壓，有的用電設(shè)備的額定電壓，有的達(dá)不到達(dá)不到額定電壓，都額定電壓，都不能正常工作不能正常工作。 2）中線的）中線的作用作用在于，使星形連接的在于，使星形連接的不對稱不對稱負(fù)載得到負(fù)載得到對稱對稱的相電壓。的相電壓。3）為了確保）為了確保零線零線在運行中在運行中不斷開不斷開，其上，其上不允許接保不允許接保險絲險絲也不允許接也不允許接刀閘刀閘。電工學(xué)原理電工學(xué)原理負(fù)載三角形連接的三相電路ABiCAiBCiCiBiAiCAuABuBCuACB plUU特點特點：線電壓線電壓=相電壓相電壓電工學(xué)原理電工學(xué)原理負(fù)載三角形連接的

22、三相電路各電流的計算各電流的計算BiABiCAiBCiCiAiCAuABuBCuACBZ ZABABZ ZBCBCZ ZCACACACACABCBCBCABABABZUIZUIZUI相電流相電流BCCACABBCBCAABAIIIIIIIII線電流線電流電工學(xué)原理電工學(xué)原理負(fù)載三角形連接的三相電路負(fù)載對稱電路分析負(fù)載對稱電路分析 （ZAB=ZBC=ZCA=Z ）ZUIIIIlPCABCAB)( ABulABABABABZUZUZUI各相電流互為對稱，有效值為：各相電流互為對稱，有效值為：120120ABABBCBCBCIZUZUI120120ABABCACACAIZUZUIBiABiCAiBC

23、iCiAiCAuABuBCuACB電工學(xué)原理電工學(xué)原理負(fù)載三角形連接的三相電路CAABAIII303ABAII303303CACBCBIIII同理：同理：線電流與相電流的關(guān)系結(jié)論：1）PlII3 2）線電流滯后相電流線電流滯后相電流303）線電流互為對稱線電流互為對稱BICIABICAIBCICAIAIABCABICAIAIBICI電工學(xué)原理電工學(xué)原理三相電路功率的計算 不論負(fù)載是星形聯(lián)接還是三角形聯(lián)接，三相電路不論負(fù)載是星形聯(lián)接還是三角形聯(lián)接，三相電路的總的有功功率必定等于各相有功功率之和。的總的有功功率必定等于各相有功功率之和。CBAnnpnpnCBAIUPPPP,)cos(當(dāng)當(dāng)負(fù)載對稱負(fù)

24、載對稱時，各相的有功功率都是相等的。時，各相的有功功率都是相等的。 因因此三相總功率為：此三相總功率為：33cospppPPU Ip注意：式中的注意：式中的、為負(fù)載的相電壓和相電流；為負(fù)載的相電壓和相電流； 為仍為為仍為相電壓與相電流之間的相位差角。相電壓與相電流之間的相位差角。電工學(xué)原理電工學(xué)原理三相電路功率的計算對于星形對稱負(fù)載，因為：對于星形對稱負(fù)載，因為：pUU3lpII l對于三角形對稱負(fù)載對于三角形對稱負(fù)載pUU lpII3l所以：所以： cos3cos33cos33llllpppIUIUIUPP所以：所以： cos3cos33cos33llllpppIUIUIUPP電工學(xué)原理電工

25、學(xué)原理三相電路功率的計算三相對稱負(fù)載的有功功率三相對稱負(fù)載的有功功率 cos3llIUP sin3llIUQ llIUS3 同理可得無功功率和視在功率為同理可得無功功率和視在功率為電工學(xué)原理電工學(xué)原理三相電路功率的計算例例ABCiAiBiCAAAABCkVAIUS6 . 63llcosSP 47cosSP 解解電工學(xué)原理電工學(xué)原理三相電路功率的計算負(fù)載相電流負(fù)載相電流AIIp103/ l負(fù)載阻抗為負(fù)載阻抗為 22/ppIUZ15cosZR16sinZXLABCiAiBiCAAAABC2. AB2. AB斷開不影響另兩相負(fù)載，斷開不影響另兩相負(fù)載，A A、B B兩線的安培計讀兩線的安培計讀數(shù)等于

26、負(fù)載的相電流，數(shù)等于負(fù)載的相電流，C C線的安培計讀數(shù)不變。即線的安培計讀數(shù)不變。即,10AIIBA 17.3CIAACAC和和BCBC間負(fù)載功率不變，間負(fù)載功率不變，ABAB間功率為間功率為0 0，則總功率為，則總功率為233PPkW ABCiAiBiCAAAABC電工學(xué)原理電工學(xué)原理三相電路功率的計算3. A3. A線斷開，其安培計讀數(shù)為線斷開，其安培計讀數(shù)為0 0。此時電路變成一單。此時電路變成一單相電路?？傋杩瓜嚯娐??？傋杩?|Z| = 44/3 B B和和C C線上安培計的讀數(shù)為線上安培計的讀數(shù)為AIICB15kWUIP25. 247cos15220cos 則總功率為則總功率為ABC

27、iAiBiCAAAABC解畢解畢例：例：輸送距離相同，負(fù)載上獲得的功率和電壓相輸送距離相同，負(fù)載上獲得的功率和電壓相同，試證明：在線路損耗相等的情況下，三相輸同，試證明：在線路損耗相等的情況下，三相輸電系統(tǒng)所用導(dǎo)線材料為單相輸電系統(tǒng)的電系統(tǒng)所用導(dǎo)線材料為單相輸電系統(tǒng)的3/4。3IR3rABC3r3r1r1r1IR設(shè)負(fù)載兩端的電壓為設(shè)負(fù)載兩端的電壓為U，則線路上的電流為，則線路上的電流為RUI33 RUI31 313II 則線路上的損耗為則線路上的損耗為313II 32333rIP 12112rIP 13PP 1231213233223rIrIrI 132rr 132SlSl 312SS 則線路

28、用材料的體積為則線路用材料的體積為 lSVlSV11332343231313 SSVV3IR3rABC3r3r1r1r1IR建筑供配電知識簡介u電力系統(tǒng)概述電力系統(tǒng)概述u配電網(wǎng)絡(luò)接線方式配電網(wǎng)絡(luò)接線方式u電力負(fù)荷的分類與分級電力負(fù)荷的分類與分級u建筑低壓配電系統(tǒng)簡介建筑低壓配電系統(tǒng)簡介電力系統(tǒng)概述概念：概念：由發(fā)電、輸電和配電組成的輸配電系統(tǒng)稱由發(fā)電、輸電和配電組成的輸配電系統(tǒng)稱為電力系統(tǒng)。為電力系統(tǒng)。發(fā)電：發(fā)電：由發(fā)電機發(fā)出的電壓一般為由發(fā)電機發(fā)出的電壓一般為6kV、10kV、13.8kV，而且距能源儲藏地近，里用戶較遠(yuǎn)。，而且距能源儲藏地近，里用戶較遠(yuǎn)。輸電：輸電：將發(fā)電廠發(fā)出的電能經(jīng)鐵塔

29、上的高壓線輸將發(fā)電廠發(fā)出的電能經(jīng)鐵塔上的高壓線輸送到各個地方或者直接送往電力用戶。屬于聯(lián)系送到各個地方或者直接送往電力用戶。屬于聯(lián)系用戶與電廠的中間環(huán)節(jié)，是電力系統(tǒng)的主要環(huán)節(jié)，用戶與電廠的中間環(huán)節(jié)，是電力系統(tǒng)的主要環(huán)節(jié)，其電壓通常為其電壓通常為35500kV。 在進入市區(qū)或者大型用電戶之前，還需要把在進入市區(qū)或者大型用電戶之前，還需要把傳輸?shù)母邏航档蜑橐雅c分配和使用的電壓的等級：傳輸?shù)母邏航档蜑橐雅c分配和使用的電壓的等級：35500kV3、6、10kV。電力系統(tǒng)概述配電：配電：由由10kV及其以下的配電線路和配電變壓及其以下的配電線路和配電變壓器組成，其作用是器組成，其作用是310kV的高壓降

30、為的高壓降為380/220V低壓，實際中也稱其為用戶配變電所。低壓，實際中也稱其為用戶配變電所。 在現(xiàn)代電力系統(tǒng)中，大型的發(fā)電廠往往遠(yuǎn)離負(fù)荷在現(xiàn)代電力系統(tǒng)中，大型的發(fā)電廠往往遠(yuǎn)離負(fù)荷中心，發(fā)電廠發(fā)出的電能，一般要通過高壓或超中心，發(fā)電廠發(fā)出的電能，一般要通過高壓或超高壓輸電網(wǎng)絡(luò)送到負(fù)荷中心，然后在負(fù)荷中心由高壓輸電網(wǎng)絡(luò)送到負(fù)荷中心，然后在負(fù)荷中心由電壓等級較低的網(wǎng)絡(luò)把電能分配到不同電壓等級電壓等級較低的網(wǎng)絡(luò)把電能分配到不同電壓等級的用戶。這種在電力網(wǎng)中與輸電網(wǎng)絡(luò)和用戶相連，的用戶。這種在電力網(wǎng)中與輸電網(wǎng)絡(luò)和用戶相連，主要起分配電能作用的網(wǎng)絡(luò)就稱為配電網(wǎng)絡(luò)。從主要起分配電能作用的網(wǎng)絡(luò)就稱為配電網(wǎng)

31、絡(luò)。從廣義上講，廣義上講，110kV及以下線路和設(shè)備構(gòu)成的電力及以下線路和設(shè)備構(gòu)成的電力網(wǎng)均可稱為配電網(wǎng)絡(luò)。網(wǎng)均可稱為配電網(wǎng)絡(luò)。電力系統(tǒng)概述電壓等級：電壓等級： 習(xí)慣上，習(xí)慣上，1kV及其以上的電壓稱為高壓，有：及其以上的電壓稱為高壓，有：1kV、3kV、6kV、10kV、35kV、110kV、220kV、330kV和和500kV等；等； 1kV以下的電壓稱為低壓，有：以下的電壓稱為低壓，有：110V、380V和和安全電壓：安全電壓：6V、12V、24V、36V和和42V等。等。 在我國按電壓等級來分，配電系統(tǒng)可分為高在我國按電壓等級來分，配電系統(tǒng)可分為高壓配電網(wǎng)壓配電網(wǎng)(35110kV)、中

32、壓配電網(wǎng)、中壓配電網(wǎng)(610kV)和低和低壓配電網(wǎng)壓配電網(wǎng)(220380V)，如圖虛線框內(nèi)所示。虛線，如圖虛線框內(nèi)所示。虛線框外部為發(fā)電廠及輸電網(wǎng)絡(luò)?？蛲獠繛榘l(fā)電廠及輸電網(wǎng)絡(luò)。10kV及以下的統(tǒng)稱及以下的統(tǒng)稱中低壓配電系統(tǒng)。中低壓配電系統(tǒng)。電力系統(tǒng)概述配電網(wǎng)絡(luò)接線方式 配電網(wǎng)的接線是由高、中、低配電線路和配電網(wǎng)的接線是由高、中、低配電線路和聯(lián)系它們的變、配電所組成的。不管是農(nóng)村配聯(lián)系它們的變、配電所組成的。不管是農(nóng)村配電網(wǎng)還是城市配電網(wǎng)，其接線方式根據(jù)供電可電網(wǎng)還是城市配電網(wǎng)，其接線方式根據(jù)供電可靠性的要求基本上可分為有備用和無備用兩大靠性的要求基本上可分為有備用和無備用兩大類型。無備用的接線

33、方式，當(dāng)任一回線故障就類型。無備用的接線方式，當(dāng)任一回線故障就會使該回線用戶停電。有備用的接線方式，符會使該回線用戶停電。有備用的接線方式，符合合N-1原則的可靠性要求，原則的可靠性要求， 因線故障不會造成因線故障不會造成對用戶停電。對用戶停電。 實際網(wǎng)絡(luò)接線按體系結(jié)構(gòu)可歸納為放射形接實際網(wǎng)絡(luò)接線按體系結(jié)構(gòu)可歸納為放射形接線、樹狀和環(huán)網(wǎng)接線三種基本接線方式及它們線、樹狀和環(huán)網(wǎng)接線三種基本接線方式及它們的改進，如的改進，如“手拉手手拉手”供電接線相雙回路供電接線相雙回路T接線。接線。配電網(wǎng)絡(luò)接線方式配電網(wǎng)絡(luò)接線方式配電網(wǎng)絡(luò)接線方式放射式接線特點是放射式接線特點是：在某一線路發(fā)生故障或檢在某一線路

34、發(fā)生故障或檢修時不影響對共他線路的供電，供電可靠性高，修時不影響對共他線路的供電，供電可靠性高，維修方便，但有色金屬消耗較多，導(dǎo)線和開關(guān)維修方便，但有色金屬消耗較多，導(dǎo)線和開關(guān)設(shè)備用量大、投資費用較高。該接線方式多用設(shè)備用量大、投資費用較高。該接線方式多用于容量大的單臺設(shè)備或?qū)╇娍煽啃砸筝^高于容量大的單臺設(shè)備或?qū)╇娍煽啃砸筝^高的場所。的場所。樹干式接線特點是樹干式接線特點是：采用的開關(guān)設(shè)備較少，有色采用的開關(guān)設(shè)備較少，有色合屬消耗景較少，投資費用較低，但干線發(fā)生故合屬消耗景較少，投資費用較低，但干線發(fā)生故障時影響范鬧大，所以供電可靠件較差。適用于障時影響范鬧大，所以供電可靠件較差。適用

35、于供電容量較小，負(fù)荷分布比較均勻且無特殊要求供電容量較小，負(fù)荷分布比較均勻且無特殊要求的用電設(shè)備。的用電設(shè)備。配電網(wǎng)絡(luò)接線方式環(huán)形接線特點是環(huán)形接線特點是：供電可靠性高，網(wǎng)中任一段供電可靠性高，網(wǎng)中任一段線路發(fā)生故障或檢修時，都不會造成供電中斷，線路發(fā)生故障或檢修時，都不會造成供電中斷，或只是短暫的停電，一旦聯(lián)絡(luò)線切換電源的操或只是短暫的停電，一旦聯(lián)絡(luò)線切換電源的操作完成，便能恢復(fù)供電。該接線方式的缺點是作完成，便能恢復(fù)供電。該接線方式的缺點是保護裝置及其整定配合相當(dāng)復(fù)雜，且易發(fā)生誤保護裝置及其整定配合相當(dāng)復(fù)雜，且易發(fā)生誤動作，如果發(fā)生誤動作反而會擴大故障停電動作，如果發(fā)生誤動作反而會擴大故障

36、停電范圍，所以不常采用。范圍，所以不常采用。 實際工作中，放射式、樹干式和環(huán)形式往實際工作中，放射式、樹干式和環(huán)形式往往是混合使用的，應(yīng)根據(jù)安全可靠、經(jīng)濟合理往是混合使用的，應(yīng)根據(jù)安全可靠、經(jīng)濟合理的原則，進行優(yōu)化組合。的原則，進行優(yōu)化組合。電力負(fù)荷的分類與分級 分類：按照我國現(xiàn)行電力行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，交分類：按照我國現(xiàn)行電力行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，交流電力系統(tǒng)的額定電壓等級分為以下三類：流電力系統(tǒng)的額定電壓等級分為以下三類： 第一類為第一類為l00V以下以下，如，如36V、24V、12V和和6V等：等：主要用于安全照明、電器控制、信號控制等電路。主要用于安全照明、電器控制、信號控制等電路。 第二類為第二類

37、為100V以上以上1000V以下以下的電壓，如的電壓，如220V，380V等，主要用于照明和動力設(shè)備、是工礦企業(yè)、等，主要用于照明和動力設(shè)備、是工礦企業(yè)、工業(yè)與民用建筑中應(yīng)用最為廣泛的一種等級。工業(yè)與民用建筑中應(yīng)用最為廣泛的一種等級。 第三類為第三類為1000V以上以上的電壓，主要用于大型動的電壓，主要用于大型動力設(shè)備。力設(shè)備。電力負(fù)荷的分類與分級一級負(fù)荷：一級負(fù)荷：中斷供電會造成人身傷亡事故，在政治、中斷供電會造成人身傷亡事故，在政治、經(jīng)濟上將造成重大損失或造成公共秩序嚴(yán)重混亂的這經(jīng)濟上將造成重大損失或造成公共秩序嚴(yán)重混亂的這類負(fù)荷，稱為一級負(fù)荷。如礦井、醫(yī)院的手術(shù)室、鋼類負(fù)荷，稱為一級負(fù)荷

38、。如礦井、醫(yī)院的手術(shù)室、鋼鐵廠、重要交通和通訊樞紐，重要賓館、國際友人活鐵廠、重要交通和通訊樞紐，重要賓館、國際友人活動頻繁的場所、飛機場、大型體育館、多層和高層建動頻繁的場所、飛機場、大型體育館、多層和高層建筑電梯等，一級負(fù)荷中涉及安今報警、消防救災(zāi)、信筑電梯等，一級負(fù)荷中涉及安今報警、消防救災(zāi)、信息通訊設(shè)施的電力負(fù)荷尤為重要。息通訊設(shè)施的電力負(fù)荷尤為重要。電力負(fù)荷的分級電力負(fù)荷的分級： 電力負(fù)荷是指用電設(shè)備所消耗的電電力負(fù)荷是指用電設(shè)備所消耗的電功率或通過的電流。根據(jù)用電設(shè)備的重要性以及對供電功率或通過的電流。根據(jù)用電設(shè)備的重要性以及對供電可靠性的要求，將電力負(fù)荷分為三個等級?？煽啃缘囊?/p>

39、，將電力負(fù)荷分為三個等級。 。 電力負(fù)荷的分類與分級二級負(fù)荷二級負(fù)荷： 中斷供電在政治、經(jīng)濟上將造成較中斷供電在政治、經(jīng)濟上將造成較大損火的這類負(fù)荷即為二級負(fù)荷。如主要設(shè)備大損火的這類負(fù)荷即為二級負(fù)荷。如主要設(shè)備損壞、大量產(chǎn)品報廢、重點企業(yè)大量減產(chǎn)，交損壞、大量產(chǎn)品報廢、重點企業(yè)大量減產(chǎn)，交通樞紐和通信樞紐不能正常工作等：通樞紐和通信樞紐不能正常工作等：三級負(fù)荷三級負(fù)荷：不屬于一級負(fù)荷和二級負(fù)荷的均為不屬于一級負(fù)荷和二級負(fù)荷的均為三級負(fù)荷。三級負(fù)荷。 民用建筑中常見重要設(shè)備及部分的電力負(fù)荷民用建筑中常見重要設(shè)備及部分的電力負(fù)荷等級有表可查。某些行業(yè)，如鋼鐵企業(yè)、礦山、等級有表可查。某些行業(yè)，如

40、鋼鐵企業(yè)、礦山、鐵路等，有本行業(yè)的負(fù)荷等級標(biāo)準(zhǔn)。鐵路等，有本行業(yè)的負(fù)荷等級標(biāo)準(zhǔn)。建筑低壓配電系統(tǒng)簡介 （1）建筑低壓配電系統(tǒng)屬于低壓配電系統(tǒng)，）建筑低壓配電系統(tǒng)屬于低壓配電系統(tǒng)，它由配電裝置（配電柜或配電盤）和配電線路它由配電裝置（配電柜或配電盤）和配電線路（干線及分支線）組成。（干線及分支線）組成。 （2）低壓配電系統(tǒng)又分為動力配電系統(tǒng)和照）低壓配電系統(tǒng)又分為動力配電系統(tǒng)和照明配電系統(tǒng)。其配電方式又分為放射式、樹干式明配電系統(tǒng)。其配電方式又分為放射式、樹干式和混合式三種。和混合式三種。 （3）建筑低壓配電系統(tǒng)均采用三相四線制）建筑低壓配電系統(tǒng)均采用三相四線制（或三相五線制）供電，（或三相五線

41、制）供電， 按按IEC的標(biāo)準(zhǔn)，低壓配的標(biāo)準(zhǔn)，低壓配電系統(tǒng)根據(jù)保護接地的形式不同分為：電系統(tǒng)根據(jù)保護接地的形式不同分為：TT 系統(tǒng)、系統(tǒng)、TN（TN-S、TN-C-S、TN-C）系統(tǒng)和）系統(tǒng)和IT系統(tǒng)三類五系統(tǒng)三類五種。種。 低壓系統(tǒng)保護接地的方式 其中其中IT系統(tǒng)和系統(tǒng)和TT系統(tǒng)的設(shè)備外露可導(dǎo)電部分系統(tǒng)的設(shè)備外露可導(dǎo)電部分經(jīng)各自的保護線直接接地經(jīng)各自的保護線直接接地(保護接地保護接地)；TN系統(tǒng)的系統(tǒng)的設(shè)備外露可導(dǎo)電部分經(jīng)公共的保護線與電源中性設(shè)備外露可導(dǎo)電部分經(jīng)公共的保護線與電源中性點直接電氣連接點直接電氣連接(保護接零保護接零)。 IEC對系統(tǒng)接地的文字符號的意義規(guī)定如下對系統(tǒng)接地的文字符

42、號的意義規(guī)定如下: 第一個字母表示電力系統(tǒng)的對地關(guān)系：第一個字母表示電力系統(tǒng)的對地關(guān)系： T中點直接接地；中點直接接地； I所有帶電部分與地絕緣或一點經(jīng)高阻抗接所有帶電部分與地絕緣或一點經(jīng)高阻抗接地。地。 低壓系統(tǒng)保護接地的方式 第二個字母表示裝置的外露可導(dǎo)電部分的對第二個字母表示裝置的外露可導(dǎo)電部分的對地關(guān)系：地關(guān)系： T 外露可導(dǎo)電部分對地直接電氣連接，與外露可導(dǎo)電部分對地直接電氣連接，與電力系統(tǒng)的任何接地點無關(guān)；電力系統(tǒng)的任何接地點無關(guān)； N外露可導(dǎo)電部分與電力系統(tǒng)的接地點直外露可導(dǎo)電部分與電力系統(tǒng)的接地點直接電氣連接接電氣連接(在交流系統(tǒng)中，接地點通常就是中在交流系統(tǒng)中，接地點通常就是

43、中性點性點)。 若有第三個，這些字母表示中性線與保護線若有第三個，這些字母表示中性線與保護線的組合：的組合： C中性線和保護線是合一的；中性線和保護線是合一的； S中性線和保護線是分開的；中性線和保護線是分開的； 低壓系統(tǒng)保護接地的方式（1）TT系統(tǒng)系統(tǒng)電源中性點直接接地，與用電電源中性點直接接地，與用電設(shè)備接地?zé)o關(guān)。設(shè)備的金屬外殼也直接接地，且設(shè)備接地?zé)o關(guān)。設(shè)備的金屬外殼也直接接地，且與電源中性點相接。與電源中性點相接。 工作原理：當(dāng)發(fā)生單相工作原理：當(dāng)發(fā)生單相碰殼故障時，接地電流碰殼故障時，接地電流經(jīng)保護接地裝置和電流經(jīng)保護接地裝置和電流的工作接地裝置所構(gòu)成的工作接地裝置所構(gòu)成的回路流過。的回路流過。 當(dāng)發(fā)生單相碰殼故障時，若有人觸摸帶電的外殼，則當(dāng)發(fā)生單相碰殼故障時，若有人觸摸帶電的外殼，則由于保護接地裝置的電阻遠(yuǎn)小于人體的電阻，大部分的接由于保護接地裝置的電阻遠(yuǎn)小于人體的電阻，大部分的接地電流被接地裝置分流，從而對人身起到保護作用。地電流被接地裝置分流，從而對人身起到保護作用。 低壓系統(tǒng)保護接地的方式不足之處：不足之處：在采用的電在采用的電氣設(shè)備發(fā)生單相碰殼故障氣設(shè)備發(fā)生單相碰殼故障時，接地