电工基础知识初级培训教材

系统中性点经一无阻抗（金属性）接地线接地的方式成为中性点直接接地。此接地系统一般 应用在接有单相负载的低压（380/220V）配电系统和电力系统高压（110kV以上）输电线路上。 3．中性点经阻抗接地系统：
在系统中性点与大地之间用一阻抗相连的接地方式称为中性点经阻抗接地。根据接地电阻器 电阻值的大小，接地系统分为高电阻接地和低电阻接地。 （1）高电阻接地：此种方式接地电流较小，通常在5～10A范围内，但至少应等于系统对地的总 电容电流。保护方式需要配合接地指示器或警报器，保证故障时线路立即跳脱。 （2）低电阻接地：增大接地短路电流，使保护迅速动作，切除故障线路。电阻值的大小，必须 使系统具有足够的最小接地故障电流（大约400A以上），保证接地继电器准确动作。目前我国 大城市10kV配电网的接地方式大多采用经低电阻接地的方式。
变压器
变压器功能：
①．变电压——电力系统。 ②．变电流——电流互感器。③．变电阻——电子电路中阻抗器。 （喇叭的输出变压器）
变压器的应用：
发电厂 1.05万伏
升压
输电线 22万伏 降压
变电站 1万伏
降压
… 降压
实验室 380 / 220伏
安全气道 油表
储油柜 吸湿计
讯号式温度计
气体继电器 高压套管
衡量电能质量的指标
1．电压偏差（移）： 电压偏差（移）指当供配电系统改变运行方式或负荷缓慢地变化使供配电系统各点的电压也
随之改变，各点的实际电压与系统额定电压之差，通常用与系统额定电压的百分比值数表示。
2．电压波动： 一系列的电压变动或电压包络线的周期性变动，电压的最大值与最小值之差与系统额定电压
常用电工工具的种类及使用
电工钢丝钳的使用： 电工钢丝又称克丝钳、老虎钳、俗称钳子，有铁柄和绝缘柄两种，电工应使用500V以
上带绝缘柄的电工钳，其结构及用途如上图所示： 使用电工钳的注意事项：
① 使用前应检查钳子的绝缘状况，以免带电操作时发生触电事故。②用钳子剪切导时, 若导线带电，应单根剪切以免发生短路故障。③带电作业时，手与钳子金属部份应保持 2cm以上的距离,不得触到金属部份。
均匀、防止打滑损坏螺丝槽口。
常用电工工具的种类及使用
电工刀使用： 电工刀主要用来剖削和切割导线绝缘层及其它
电工器材，电工刀一盘没有绝缘层，为安全起见禁 止带电操作使用。电工刀的结构及使用方法如右图：
活动板手使用： 活动板手是紧固或松开螺母的工具，
常用活动板手的规格有： 150mm×19mm、200mm×24mm、 300mm×36mm等。使用方法如左图：
比重最大，一般综合负荷的功率因数为0.6～0.9。 4.无功功率损耗：
电力系统的无功功率损耗由两部分组成：电力系统中的线路无功损耗和变压器中的无功损耗、 线路电抗中的无功损耗与线路电流的平方成正比，线路电纳中的无功功率是容性的，又称为电 功率，也可把它看成是无功电源变压器的无功损耗，包括励磁无功损耗和电抗中的无功损两部 分。
低压套管 分接开关
油箱 铁芯 绕组
放油阀门
安全用电
现代电力工程上几乎都采用三相四线制。三相交流供电系统在发电、输电和配电方面都具 有很多优点，因此在生产和生活中得到了极其广泛的应用。在日常生活与工农业生产中，多数 用户的电压等级为：380V或220V。
用验电笔或400V以上的交流电压表测出三相四线制供电线路上
的火线和零线。电笔头与被测导线接触时，使氖管发光的是火
线（或端线），不发光的是零线。
1.接零保护规定用于380V/220V三相中性点接地的供电系统中：
在三相四线制中点接地的系统中，低压电气设备按Y连接时，从负载中点引出导线，连接 某些测量、保护作信号电路；或者让电源中点（零线）与设备外壳连接，这种保护称为接零保 护。
I
+
电 池
灯 泡
E
R
U
_
电源
负载
电路的作用
电能传输和转换
发电机
升压变压器
降压变压器
电灯电炉

电能转换为光能, 热能和机械能
电力系统运行特点和基本要求
１．电力系统的组成： 由发电厂的发电机、升压及降压变电设备、电力网及电能用户（用电设备）组成的系统统称
为电力系统。 （1）发电厂：生产电能。（2）电力网：变换电压、传送电能，由变电所和电力线路组成。 （3）配电系统：将系统的电能传输给电力用户。 （4）电力用户：高压用户额定电压在1kV以上，低 压用户额定电压在1kV以下。 （5）用电设备：消耗电能。 ２．电能的特点： （1）电能不能储存，电能的生产、输送、分配和使用同时完成。 （2）暂态过程非常迅速电能以电磁波的形式传播，传播速度为300km／ms。 （3）和国民经济各部门间的关系密切 。 3．对电力系统提出的要求 （1）保证供电可靠性 （2）保证电能质量 （3）提高电力系统运行的经济性 （4）环境保护问题
静止无功补偿器是由可控硅控制的可调电抗器与电容器并联组成的新型无功补偿装置，具 有极好的调节性能，能快速跟踪负荷的变动，改变无功功率的大小，能根据需要改变无功功率 的方向，响应速度快，不仅可以作为一般的无功补偿装置，而且是唯一能用于冲击性负荷的无 功补偿装置。
静电电容器补偿
1．补偿方式：
采用静电电容器作无功补偿装置时，可以采用就地补偿和集中补偿的补偿方式。就地补偿
5.对负荷功率因数的要求： 一般高压供电的负荷功率因数应在0.9以上；低压供电负荷的功率因数应在0.85以上。无功的
备用容量一般取最大无功功率负荷的7％～8％。
无功电源
1．发电机： 同步发电机不仅是电力系统的有功电源，而且是电力系统的主要的无功电源。它发出功率
是可以调节的。 2．同步调相机：
同步调相机是专门设计的无功功率发电机。可以过励磁运行，也可以欠励磁运行，运行状 态根据系统的要求来调节。过励磁运行时，向系统输送无功功率；欠励磁运行时，从系统吸取 无功功率。所以改变调相机的励磁可以平滑地改变无功功率的大小和方向。调相机在欠励磁运 行时的容量是过励磁运行时容量的50％～65％。它一般装在接近负荷中心处，以减少传输无功 功率引起的电能损耗和电压损耗。 3．静止无功补偿器：
2.接地保护规定用于中性点不接地的三相供电系统中：
将电气设备的金属外壳及构架，与接地装置良好连接的保护称为接地保护。当电气设备的 绝缘损坏使设备的金属外壳带电时，由于人体是与接地装置并联，且人体电阻（最小800Ω） 远大于接地电阻（4Ω），因此人接触到带电的外壳并不会触电。
3.一些家用电器常常没有接零保护，室内单相电源插座也往往没有保护零线插孔。这时在室内
无功功率平衡
1.无功功率平衡： 电力系统中无功电源所发出的无功功率应与系统中的无功负荷及无功损耗相平衡，同时还
应有一定的无功功率备用电源。
2.无功电源： 电力系统的无功电源包括同步发电机、调相机、电容器、静止无功补偿器等。
3.无功负荷： 电力系统的无功负荷指的是用电设备所吸收的无功功率，以异步电动机需用的无功功率占的
5．频率偏差： 频率偏差是指供电的实际频率与电网的额定频率的差值。 我国电网的标准频率为50Hz，又叫
工频， 频率偏差一般不超过±0.25Hz，当电网容量大于3000MW时，频率偏差不超过±0.2Hz。 调整频率的办法是增大或减小电力系统发电机有功功率。
额定电压
1. 电网的额定电压：线路首末两端电压的平均值应等于电网额定电压。此电压做为确定其他电力 设备额定电压的依据。 2. 用电设备的额定电压用电设备的额定电压等于电网额定电压。 3. 发电机的额定电压发电机的额定电压规定比同级电网电压高5％。补偿电压损失。 4. 电力变压器的额定电压：电力变压器的一次绕组的额定电压根据连接情况不同分为两种：当变 压器直接与发电机相连时，其一次绕组的额定电压与发电机的额定电压相同，即高出同级电网额 定电压5％，当变压器直接与电网相连时，其一次绕组的额定电压与电网的额定电压相同，即等于 同级电网额定电压。电力变压器的二次绕组的额定电压是指一次绕组在额定电压作用下，二次绕 组的空载电压。当变压器满载时，变压器的一、二次绕组的阻抗将引起变压器自身的电压降（大 约相当于电网额定电压的5％），从而使二次绕组的端电压小于空载电压。为了弥补线路中的电压 损失，变压器的二次绕组的额定电压应高于电网额定电压5％，因此变压器二次绕组的额定电压规 定比同级电网额定电压高10％；若变压器靠近用户，供电半径较小时，由于线路较短，线路的电 压损失可以忽略不计，这时变压器的二次绕组的额定电压应高于电网额定电压5％，用以补偿变压 器自身的电压损失。
斜口钳的使用： 斜口钳又称断线钳，主要用来
剪断导线。其结构如左图所示：
常用电工工具的种类及使用
压线钳的使用： 压线钳分为手动压钳和手动液压钳两种，用于导线或电缆的连接，不同规格的导线应
用不同规格的铜线耳端子或铜线直通进行连接。液压钳及手动压线钳的结构如上图：
2．有载调压变压器：
有载调压变压器的高压侧有可以调节分接头的调压绕组，能在带有负荷的情况下改变分接头， 调压范围也比较大，一般在15％以上。目前我国110kV电压级的有载调压变压器的调压范围为 ±3×2.5％，有七个分接头。220kV电压级的有载调压变压器的调压范围为±4×2.5％，有九个 分接头，对于特殊要求的有载调压变压器还可有更多的分接头。有载调压变压器通常有两种形 式，一种是本身有调压绕组，一种是带有附加调压器的加压变压器。有载调压变压器多采用分 级调压的方式，接线方式有线性调压、正反调压、粗细调压三种。
尖嘴钳的使用： 用法和钢丝钳基本一样，主要
是用于狭小的操作空间。其结构如 右图所示：
常用电工工具的种类及使用
剥线钳的使用： 剥线钳是用来剥除截面积为4平方
以下导线端头的绝缘层的专用工具，剥 线有0.5~3mm的多个切口，使用时应注 意选择切口直径，使切口与导线匹配， 否则达不到理想的切口效果。结构及使 用方法如右图所示：