供配电课程经典讲解

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3.3 电器材料的选型 根据额定功率选择 根据额定电流选择 根据机械强度选择 按发热条件选择 与保护设备相适应 按允许电压损失来选择
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4 常用工具的使用 4.1 摇表的正确使用 ①量程选择；②接线正确； ③转速120转/分；④测带 电体或电容时必须先断电 和放电；⑤测变压器或大 容量设备时，必须先拆除 接线后再停止摇动
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1.4 常见低压配电设备 低压配电屏大多采用原电力工业部和机械工业部所属企业 的系列产品，低压配电屏主要用来进行受电、计量、控制、 功率因数补偿、动力馈电和照明馈电等功能，主要产品有： PGL1、PGL2、GCS、GCK、GCL及GGD等系列开关柜， 以及国外引进产品和合资企业生产的低压开关柜。 低压断路器：DZ10、DW15、DWX15、DW40等 。 低压刀开关：HK1、HH3、HS13、HD11、HR3等 熔断器：RL、 RC、 RM、RTO
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保护接地原理图
不接地危险性示意图
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2.2
保护接零
就是把电气设备在正常情况下不带电的金属部分与电网的零线紧密地连 接起来。
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在电源为三相四线制变压器中性点直接接地的电力系统中 应采用保护接零。接零保护利用电源零线使设备形成单相 短路，促使线路上保护装置迅速动作切断电源。 在三相四线制电力系统中，不允许只对某些设备采取接零， 对另外一些设备只采取保护接地而不接零。正确的做法是 采取重复接地保护装置，就是将零线上的一处或多处通过 接地装置与大地再次连接。通常是把用电设备的金属外壳 同时接地和接零。还应该注意，零线回路中不允许装设熔 断器和开关。 三相四线制电路的零线截面，不宜小于相线截面的75%。
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工 作 接 地
保 护 接 地
保 护 接 零
重 复 接 地
保护接地、 工作接地、 重复接地及保护接零示意图
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保护接地－－将电气设备不带电的金属外壳与大地做电气 连接称为保护接地 工作接地－－接地电网中的中性点接地称为工作接地 保护接零－－将电气设备不带电的金属外壳与电源的零线 相连接称为保护接零 重复接地－－系统中除工作接地外，还在整个零线的其他 部位再进行的接地称为重复接地
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4.2接地电阻测试仪的技术要求
(1)接地电阻测试仪应放置在离测试点1～3m处，放置应平稳，便于操作。 (2)每个接线头的接线柱都必须接触良好，连接牢固。 (3)两个接地极插针应设置在离待测接地体左右分别为20m和40m的位置； 如果用一直线将两插针连接，待测接地体应基本在这一直线上。 (4)不得用其他导线代替随仪表配置来的5m、20m、40m长的纯铜导线。 (5)如果以接地电阻测试仪为圆心，则两支插针与测试仪之间的夹角最小 不得小于120°，更不可同方向设置。 (6)两插针设置的土质必须坚实，不能设置在泥地、回填土、树根旁、草 丛等位置。 (7)雨后连续7个晴天后才能进行接地电阻的测试。 (8)待测接地体应先进行除锈等处理，以保证可靠的电气连接。
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3 负荷计算及电器选材 3.1负荷计算 负荷计算的目的是确定供电系统、选择变压器容量、电气 设备、导线截面和仪表量程的依据，也是合理地进行无功 功率补偿的重要依据。计算负荷确定得是否正确合理，直 接影响到电气设备和导线电缆的选择是否经济合理。如计 算负荷确定过大，将使电器和导线电缆选得过大，造成投 资和有色金属的浪费。如计算负荷确定过小，又将使电气 设备和导线电缆处于过负荷下运行，增加电能损耗，产生 过热，导致绝缘过早老化甚至烧毁，同样要造成损失。 目前负荷计算常用的方法有需要系数法、二项式法和利用 系数法等。在建筑供配电系统的负荷计算中常用的是需要 系数法。
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1.1 高压配电方式 高压配电方式，是指从区域变电所，将35KV以上的高压 降到6~10KV高压送至企业变电所及高压用电设备的接线 方式，称为高压配电。配电网的基本接线方式有三种：放 射式、树干式及环状式。 1.2 高压配电系统组成 常用的高压电器有：高压熔断器、高压断路器、高压隔离 开关、高压负荷开关、避雷器等。 一次线路，表示的是变电所电能输送和分配的电路，通常 也称主电路。
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2 接地、防雷、漏电保护原理 2.1 保护接地 就是把用电设备的金属外壳与接地体连接起来，使用电设 备与大地紧密连通。在电源为三相三线制中性点不直接接 地或单相制电力系统中应设保护接地线。若漏电设备已采 取接地保护措施，故障电流将会通过接地体流散，流过人 体的电流仅是全部接地电流中的一部分。 在电源为三相五线制变压器中性点直接接地的电力系统中， 如果单纯采取保护接地，当某相发生碰壳短路时，人体与 保护接地装置处于并联状态，加在人体上的电压等于接地 电阻的电压降，一般可达110V，这个电压对人体还是很危 险的。 在380/220V低压系统中，接地电流很小，一般不超过几安， 所以规定接地电阻不大于4欧姆，当容量在100千伏安以下 时，接地电阻可放宽不大于10欧姆。
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L1 L2 L3
N
PE
2.4 防雷保护 用电设备遭受的雷害有：①直击雷 ②雷电波侵入 主要的保护措施：①避雷针 ②避雷线 ③避雷器 一般由雷电引起局部地区感应过电压，在架空线路可达300～ 400kV，在低压架空线路上可达100kV，在通信线路上可达 40～60kV。 防止雷电波侵入的主要措施是在输电线路等能够引起雷电波 侵入的设备，在进入建筑物前装设避雷器保护装置，它可以 将雷电高电压限制在一定的范围内，保证用电设备不被高电 压冲击击穿。 保护间隙 阀式避雷器 氧化锌避雷器
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学习目的和内容
学习目的： 了解高、低压供配电系统、负载的简单计算 熟悉接地保护、防雷措施、漏电保护原理 熟练使用摇表、地阻仪等常用工具 掌握高低压开关常见故障分析、控制回路故障分析 学习内容： 一、常用供配电知识 1 高低压供配电系统的概述 2 接地保护、防雷措施、漏电保护的原理、应用 3 负载的简单计算及材料的选型 4 摇表、地阻仪的使用方法及带电作业时的注意事项 二、线路故障原因分析及处理 1 高压开关自动跳闸分析 2 低压自动开关常见故障分析处理 3 电压互感器熔断、电流互感器二次侧开路故障分析及处理 4 变压器高温分析及变比分析 5 给水泵控制回路故障分析及处理
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3kV～10kV配电装置(包 括电力变压器)，应在 每组母线和架空进线上 装设阀式避雷器(分别 采用电站和配电阀式避 雷器)，并应采用右图 所示的保护接线。
3kV～10kV配电装置雷电侵 入波的保护接线
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2.5 漏电保护 漏电保护器又称触电保安器，它是一种自动电器，装有检 漏元件联动执行元件自动分断发生故障的线路。漏电保护 器能迅速断开发生人身触电、漏电和单相接地故障的低压 线路。 漏电保护器可分为电磁式和电子式两种，电磁式保护器可 靠性好，一般动作电流不小于30mA,应不小于电气线路和设 备的正常泄漏电流的最大值的2倍。 对于以防止触电为目的的漏电保护器，宜选用动作时间为 0.1s以内，动作电流为30mA以下的漏电保护器。 漏电保护器由零序电流互感器、输入电路、放大电路、执 行电路、整流电源等构成。
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第一章 常用供配电知识
1 高低压供配电系统概述 电力系统是由发电厂、电力线路、变电站、电力用户组成的供电系统。电从 生产到引到用户，通常要经过生产、输送、变换和分配等四个环节。 在电力系统中，各级电压的电力线路以及相联系的变电站称为电力网，简称 电网。通常用电压等级及供电范围大小来划分电网种类，一般电压在10KV以 上到几百KV且供电范围大的称为区域电网，如果把几个城市或地区的电网组 成一个大电网，则称国家级电网。电压在35KV以下且供电范围较小，单独由 一个城市或地区建立的发电厂对附近的用户供电，而不与国家电网联系的称 为地方电网。而包含配电线路和配电变电站，电压在10KV以下的电力系统称 为配电网。
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3.2 铜排电流计算方法 矩形母线载流量： 40℃时铜排载流量=排宽*厚度系数 排宽(mm);厚度系数为:母排12厚时为20.5;10厚时为18.5; 依次为: [12-20.5，10-18.5，8-16.5，6-14.5，5-13.5 双层铜排[40℃]=1.56-1.58单层铜排[40℃] 3层铜排[40℃]=2单层铜排[40℃] 4层铜排[40℃]=单层铜排[40℃]*2.45 铜排[40℃]= 铜排[25℃]*0.85 铝排[40℃]= 铜排[40℃]/1.3 例如求ＴＭＹ100*10载流量为： 单层：100*18.5＝1850（Ａ） 双层：２（ＴＭＹ１００*１０）的载流量为： 1850*1.58＝2923（Ａ）； 三层：３（ＴＭＹ１００*１０）的载流量为： 1850*2＝3700（Ａ）
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TA0—零序电流互感器；S—试验按钮；Y—漏电脱扣器
单相电子式漏电开关工作原理图
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漏电保护器的选择 为保证供电的可靠性，不应盲目追求高的灵敏度。即使投 入运行亦会因经常动作而破坏供电的可靠性. 漏电保护装置动作电流值的整定原则是：在躲开电网泄漏 电流的前提下尽量小。 总保护的动作电流值大多是可调的，调节范围一般在15～ 100mA之间，最大可达200mA以上。其动作时间一般不超 过0.1s。 家庭中安装的漏电开关，主要作用是防止人身触电，漏电 开关的动作电流值，一般不大于30mA 。
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典型一次进线方案
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1.3 低压配电方式 低压配电系统是由配电装置和配电线路组成。低 压配电方式是指低压干线的配电方式。低压配电 一般采用380/220V中性点直接接地及三相五线制 的系统。 低压配电结线方式有放射式、树干式、链式三种 形式。
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1） 放射式 由总配电箱直接供电给分配电箱或负载的配电方式。优点是各负荷独立受电， 一旦发生故障只局限于本身而不影响其他回路，供电可靠性高，控制灵活， 易于实现集中控制。
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单条铜矩形母线载流量参照表： cm2 最大容许持续电流（A） 25℃ 35℃ 40℃ 排宽*厚度 平放 竖放 平放 竖放 平放 竖放 15×3 200 210 176 185 162 171 20×3 261 275 233 245 214 225 25×3 323 340 285 300 271 285 30×4 451 475 394 415 366 385
L2 L3 PEN PE
N
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4）TT系统 TT系统内，电气设备的金 属外壳单独接地，与电源 在接地上无电气联系。 优点是避免发生故障时， 将故障电压蔓延。 缺点是若某相线碰壳时， 接地故障回路因增加了一 个接地电阻，故障电流小 于TN系统，自动开关不能 切除故障，设备外壳上会 带百伏级的电压，人身安 全无法保证。
放射式
树干式
2） 树干式 是指由总配电箱至各分配电箱之间采用一条干线连接的配电方式。优点是投 资费用低、施工方便，易于扩展。缺点是干线发生故障时，影响范围大，供 电可靠性较差。这种配电方式常用于明敷设回路，设备容量较小，对供电可 靠性要求不高的设备。
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3） 链式 在一条供电干线上带多个用电设备或分 配电箱，与树干式不同的是其线路的分 支点在用电设备上或分配电箱内，即后 面设备的电源引自前面设备的端子。优 点是线路上无分支点，适合穿管敷设或 电缆线路，节省有色金属。缺点是线路 或设备检修以及线路发生故障时，相连 设备全部停电，供电的可靠性差。这种 配电方式适用于暗敷设线路，供电可靠 性要求不高的小容量设备，一般串联的 设备不宜超过3～4台，总容量不宜超过 10kW。
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L1
2.3
低压配电系统的接地制式
L2 L3
1）TN-C系统 整个系统的保护线PE与中性 线N是合一的
PEN
外露导电部分
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2）TN-S系统
系统中PE与N是单独的
L1 L2
L3 N PE
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3）TN-C-S系统
该系统的前端是TN-C系统， 后面改为TN-S系统。 缺点是如前端的PEN线上有 电流通过，很难保证后面 的PE线上没有电流通过。