配电电网基础知识

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低压配电基本常识
电位
电压：两点之间的电位差
短路
单相短路
两相短路
三相短路
过载
线路所带负荷容量超过了线路的设计容量
在电气上无损的电路中发生的过电流
电能质量
频率：偏差允许值范围±0.2Hz
电压：偏差允许值范围±7%(10KV三相线路）
波形：正弦曲线（电压谐波含有率）
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低压配电基本概念
额定频率：额定条件下正弦电路中，正弦量每秒 钟变化的次数称为频率f(Hz)
我国电网标准频率是50Hz，美国、日本采用 60Hz
额定电流：额定电压额定频率下，达到额定功率 的电流-- Ie
正弦交流电路中的电流是有效值（均方根值）
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相电压与线电压概念
电力系统中常用的A，B,C三相，相电压就是 通常所指的单项电压，即单项对地电压，民用一 般是220V ，线电压就是常说的相间电压，即每2 相之间的电压，动力电一般是380V ；在y型接法 的变压器中线电压等于相电压的根号3倍，相电流 等于线电流。 在三角接法中线电压等于相电压， 相电流等于线电流的根号3倍， 功率P=根号 3*UI
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低压配电产品的各种电压
Ue： 额定工作电压220V/380V Uc： 额定控制电路电压（实际运行电压） Us： 额定控制电源电压230V/400V Uimp: 额定冲击耐受电压 Ur： 分断后电压 Ui: 额定绝缘电压
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低压配电产品的各类电流
In： 额定电流 Ib： 工作电流（实际运行电流） Ir： 整定电流 Iz： 电缆允许电流 Icc：短路故障电流 Icn：极限短路分断能力 Ics：运行短路分断能力
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配电电网常识
根据IEC60038 / GB10056标准
低压：1000V以下
中压：10kV, 20kV, 35kV
高压/超高压：110kV, 220kV, 330kV, 500kV
相电压和线电压的关系
UL/Un = 400V/230V =
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Ua
O
Uc
Ub
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低压配电基本概念
额定电压：电气设备正常情况下的工作电压-- Ue 1000V 以下电气设备的额定电压等级分为： 直流： 1.5,2,3,6,12,24,36,48,60,72,110,220,400,440,8 00,1000V 单相：6，12，24，36，42，100，127，220V 三相：36，42，100，127，220/380， 380/660，1140(1200)V
物理意义：对于设备来说，功率因数反映的是能量转 换过程中有用功率占总功率的比例。
举例：母线提供给电机的是视在功率；电机中转换为 机械做功的部分是有功功率,提供磁场的电流为无功电 流。
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功率因数降低的原因
功率因数，或 cos 以 0 到 1.0 之间的数值来表示。 功率因数为 1.0 不含无功功率 功率因数低于 0.9 一般认为较差 系统中有较多的无功功率，其功率因数会较低
电路中电流与电压的空间矢量关系由电阻和电感决定； 由于感性负载的存在，电流滞后电压一定的角度。
物理意义：非阻性负载；为了实现能量转换而消耗的 功率，最终转化为热量。
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由于网络中既存在电阻这样的耗能元件，又存在 电感、电容这样的储能元件，所以，外电路必须 提供其正常工作所需的功率，即平均功率或有功 功率，同时应有一部分能量被贮存在电感、电容 等元件中。这就是视在功率大于平均功率的原因。 只有这样网络或设备才能正常工作。若按平均功 率给网络提供电能是不能保证其正常工作的。
电力配电系统示意图
电力配电系统示意图
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电力系统概念
电力系统的主体结构有电源（水电站、火 电站、核电站，风能，热能，潮汐能发电 厂），变电所（升压变电所、负荷中心变 电所等），输电、配电线路和负荷中心。
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电力系统概念
各电源点还互相联接以实现不同地区之间的电能 交换和调节，从而提高供电的安全性和经济性。 输电线路与变电所构成的网络通常称电力网络。 电力系统的信息与控制系统由各种检测设备、通 信设备、安全保护装置、自动控制装置以及监控自 动化、调度自动化系统组成。
功率与功率因数 瞬时功率、有功功率、无功功率、视在功率 功率因数：电压与电流夹角的余弦值
电压与电流的关系
电阻性、电感性、电容精选性
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交流电路中的基本公式
欧姆定律 R ＝ U/I
电流的热效应 Q = I2RT
功率：
1，有功功率P， P=UIcos&z ,表示实际吸收使用的功率，单 位用瓦特表示 。
正弦交流电路中的常用名词
频率与周期 周期 T: 正弦量变化一次所需的时间（秒） 频率 f: 1s内正弦量变化的次数 f＝1/T
幅值与有效值 正弦量任一瞬间的值为瞬时值,瞬时值
幅值: 正弦量3 任一瞬间的值为瞬时值i,u,瞬时值中的最大值 为幅值Im,Um
有效值I, U: 正弦交流电网值
2,无功功率Q， Q=UIsin&z此能量在往复交换的过程中，
没有消耗掉。单位用VAR表示
3，视在功率S S=UI
能量守恒定律
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视在功率：
在电工技术中，将单口网络端钮电压和电流有效 值的乘积，称为视在功率（apparent power）， 记为S=UI。
显然，只有单口网络完全由电阻混联而成时， 视在功率才等于平均功率，否则，视在功率总是 大于平均功率（即有功功率），也就是说，视在 功率不是单口网络实际所消耗的功率。
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各类设备的功率因数
设备
普通的感 应电动机工 作在:
0% 负载 25% 负载 50% 负载 75% 负载 100% 负载
白炽灯
荧光灯
气体放电灯
电阻炉
感应炉
介质加热炉
电阻焊接机
旋转式电弧焊接机
变压器—
电弧炉
功率因数 0.17 0.55 0.73 0.80 0.85 1.0 0.5 0.4~0.6 1.0 0.85
为以示区别，视在功率不用瓦特（W）为单 位，而用伏安（VA）或千伏安（KVA）为单位。
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功率与功率因数
功率:
有功功率 无功功率 视在功率(S=U*I)
功率因数： cosФ = P/S
关系：P=S*cosФ Q=S*sinФ P2+Q2=S2
功率因数
在电路中，功率因数角是电流滞后电压的角度。