电力系统常识

电力系统的一些常识

什么是有功？什么是无功？

有功功率是保持用电设备正常运行所需的电功率，也就是将电能转换为其他形式能量(机械能、光能、热能)的电功率。比如：5.5千瓦的电动机就是把5.5千瓦的电能转换为机械能，带动水泵抽水或脱粒机脱粒；各种照明设备将电能转换为光能，供人们生活和工作照明。有功功率的符号用P表示，单位有瓦(W)、千瓦(kW)、兆瓦(MW)。

无功功率比较抽象，它是用于电路内电场与磁场的交换，并用来在电气设备中建立和维持磁场的电功率。它不对外作功，而是转变为其他形式的能量。凡是有电磁线圈的电气设备，要建立磁场，就要消耗无功功率。比如40瓦的日光灯，除需40多瓦有功功率(镇流器也需消耗一部分有功功率)来发光外，还需80乏左右的无功功率供镇流器的线圈建立交变磁场用。由于它不对外做功，才被称之为“无功”。无功功率的符号用Q表示，单位为乏(Var)或千乏(kVar)。

配电网中的电感性电气设备如变压器、电动机、电焊机、空调器、洗衣机、电冰箱、钠灯、日光灯等投入运行后，不仅要从电力网中吸收有功功率用于做功，而且还要吸收无功功率建立磁场，这样就导致电力客户的自然功率因数一般都比较低。我国对电力客户的用电，规定了必须达到的功率因数标准。

关于“火线、零线、地线”的具体解释

零线是变压器中性点引出的线路，与相线构成回路对用电设备进行供电，通常情况下，零线在变压器中性点处与地线重复接地，起到双重保护作用电压是两点间电位差。有了电压，电子就会在电线中流动形成电流。这就像水从高处向低处流动的道理是一样的。水在流动的过程中会做功，电在流动过程中也会做功。电流通过线径细、电阻大的导线时，会发生类似塞车的情况，导致发热。电灯的钨丝能承受高温，钨丝在高热情况下就发光了。

交流电源线分为零线和火线。零线总是与大地的电位相等（但并不是说大地的电位就一定低），火线与零线保持呈正弦振荡式的压差。因为人在自然状态下与大地是零电位差的，所以一般情况下，人接触零线是不会被电击的。用电器把外壳与零线连接（接零）就可以保护

人不触电，就是这个原因。所以，火线与零线接反，会埋下用电安全隐患，一般要严格区分零线是指在极限与配合图解中，表示基本尺寸的一条直线，以其为基准确定偏差和公差。通常零线沿水平方向绘制，正偏差位于其上，负偏差位于其下。

触电要组成回路才会触电，同时碰上火线和零线火线和地面才会触电照明电路里的两根电线，一根叫火线，另一根则叫零线。火线和零线的区别在于它们对地的电压不同：火线的对地电压等于220V；零线的对地的电压等于零（它本身跟大地相连接在一起的）。所以当人的一部分碰上了火线，另一部分站在地上，人的这两个部分这间的电压等于220V，就有触电的危险了。反之人即使用手去抓零线，如果人是站在地上的话，由于零线的对地的电压等于零，所以人的身体各部分之间的电压等于零，人就没有触电的危险。

如果火线和零线一旦碰起来，由于两者之间的电压等于220伏，而两接触点间的电阻几乎等于零，这时的电流非常大，在火线和零线的接触点处将产生巨大的热量，从而发出电火花，火花处的温度高到足以把金属导线烧得熔化。

另一种解释：

火线又称相线，它与零线共同组成供电回路。在低压电网中用三相四线制输送电力，其中有三根相线一根零线。为了保证用电安全，在用户使用区改为用三相五线制供电，这第五根线就是地线，它的一端是在用户区附近用金属导体深埋于地下，另一端与各用户的地线接点相连，起接地保护的作用。

火线是带电的,地线和零线是不带的,家用两插孔的插座里有一根火线,一根零线,用电笔能测出带电来的是火线,不带电的是零线,三插孔的插座里才有地线,地线要连接在用电器的外壳上,以防止电器漏电使人触电伤亡。

另外，家用插座里各孔的接线位置是有规定的，如果拆开插座可以看到，标有L标记的点是接火线的，N标记的是接零线的，地线有个专门的接地符号。不懂的人千万还要乱接（特别是地线的位置），否则可能造成严重后果。

“单母线”、“单母线分段”、“单母线分段带旁路”的优缺点。

①单母线

特点:每一回路均经过一台断路器QF和隔离开关QS接于一组母线上.

母线侧隔离开关

线路侧隔离开关

优点:接线简单清晰,设备少,操作方便,投资少,便于扩建.

缺点:可靠性和灵活性较差.在母线和母线隔离开关检修或故障时,各支路都必须停止工作;引出线的断路器检修时,该支路要停止供电.

停电:先断路器后隔离开关(先负荷侧再母线侧)

送电

不能满足不允许停电的供电要求,一般用于6～220kV系统中,出线回路较少,对供电可靠性要求不高的中,小型发电厂与变电站中.

②单母线分段接线

分段断路器闭合运行

一个电源故障时,仍可以使两段母线都有电,可靠性比较好,但线路故障时短路电流较大.

分段断路器断开运行

在0QF处装设备自投装置,重要用户可以从两段母线引接采用双回路供电,还可以限制短路电流.

优点:提高了供电可靠性

缺点:停电范围较大

(1)6～10k:出线回路数为6回及以上;

(2)35～63kV:出线回路数为4～8回;

(3)110～220kV:出线回路数为3～4回.

③单母线分段带旁路母线接线

(1)分段断路器兼作旁路断路器

(2)旁路断路器兼作分段断路器

出线断路器故障或检修时可以用旁路断路器代路送电,使线路不停电.

主要用于电压为6～10kV出线较多而且对重要负荷供电的装置中;35kV及以上有重要联络线路或较多重要用户时也采用.

浮充和均充

1．浮充工作原理：当电池处于充满状态时，充电器不会停止充电，仍会提供恒定的浮充电压与很小浮充电流供给电池，因为，一旦充电器停止充电，电池会自然地释放电能，所以利用浮充的方式，平衡这种自然放电，小型UPS通常采用浮充模式。

2．均充工作原理：以定电流和定时间的方式对电池充电，充电较快。在专业维护人员对电池保养时经常用的充电模式，这种模式还有利于激活电池的化学特性。

注：智能型充电器具有根据电池工作状态自动转换浮充和均充的功能，可充分发挥浮充和均充各自的优势，实现快速充电和延长电池寿命。

冲击合闸：一般线路3次主变5次母线1次

新安装的变压器在空载（二次侧不带负载）状态下，合闸投入线路，然后再分闸切除，再合闸，再分闸，一般要重复三到五次，这就叫冲击合闸。在高压开关柜上直接操作。因为变压器在空载状态下投切时最大能产生两倍左右的过电压，这个过电压极易使变压器损坏，冲击合闸就是为了考核变压器能否经受这个过电压，检查变压器绝缘是否有薄弱点，以保证变压器今后运行更安全。重复多次，是为了保证一定能产生两倍左右的过电压。

浮充

floatingcharge

浮充特性：蓄电池组是电力直流系统的备用电源。在正常的运行状态下，与直流母线相连的充电装置，除对常规负载供电外，还向蓄电池组提供浮充电流。这种运行方式称为全浮充工作方式，简称浮充运行.

浮充是蓄电池组的一种供（放）电工作方式，系将蓄电池组与电源线路并联连接到负载电路上，它的电压大体上是恒定的，仅略高于蓄电池组的断路电压，由电源线路所供的少量电流来补偿蓄电池组局部作用的损耗，以使其能经常保持在充电满足状态而不致过充电。因此，蓄电池组可随电源线路电压上下波动而进行充放电。当负载较轻而电源线路电压较高时，蓄电池组即进行充电，当负载较重或电源发生意外中断时，蓄电池组则进行放电，分担部分或全部负载。这样，蓄电池组便起到稳压作用，并处于备用状态。

浮充供电工作方式可分为半浮充和全浮充两种。当部分时间（负载较轻时）进行浮充供电，