电力系统基本知识

第一章电力系统基本知识第一章

电力系统基本知识一、

观点1）世界的电力发展状况：世界上第一台发电机建于1882年，在美国纽约市，机组容量只有30万千瓦，跟着科技的发展，到1976年为止，全球的发电厂总装机容量已达到16亿4千万千瓦，从世界各国经济发展的经验来看，公民经济增添1%电力系统就要增添1.3~1.5%左右，发达国家几乎是每7~10年装机容量就要增添一倍，个别特别发达国家为5~6年装机容量就要增添一倍。这是70年月，从80年月到当前为止，发达国家已达到2~3年左右装机容量就要增添近一倍，总装机容量已达到45亿4千万千瓦发展相当快，估计到2030年的63.49亿千瓦。这是跟他们的工业基础有相当大的关系，并且发电的手段和控制系统的手段都达到了相当的先进。2）我国的电力发展状况：我国解放前总发电能力还不到2000万千瓦，这个时候主要分为东北地区和上海地区，上海当时以杨树浦电厂为主，此后发展了南市和闸北电厂，陆续的不停发展，在上海周边地区发展了好多发电厂。到80年月末，进过三十几年的建设，全国发电设施的总装机容量达到7000万千瓦，发电量达到近3000亿度，是世界的第四、第五位（在60年月上海武宁路陆家宅武宁变电所是亚洲第一位），在80年月末容量在25万千瓦以上的大型电厂全国共有六十多个，发展也相当快，已建成330KV超高压输电线路，在90年到现在上海已达到500KV直流输送超高压输电线路，跟着公民经济的不停增添和经济建设、经济建设开放，电力系统在内资和外资的作用下装机容量又发生了更大的变化。装机容量几乎是80年月的3~4倍，可是还不可以适应经济的发展，所以电力系统在不停地发展，2009年，全国基建新增生产能力连续保持较大规模，基建新增发电设施容量8970万千瓦；新增220千伏及以上输电线路、变电设施容量分别为4.03万千米、2.72亿千伏安。截止2009年末，全国发电设施容量87407万千瓦，同比增添10.23%。此中，水电19679万千瓦，占总容量22.51%，同比增添14.01%；火电65205万千瓦，占总容量74.60%，同比增添8.16%；水、火电占总容量的比率同比分别上涨0.74个百分点和降落1.45个百分点；风电并网总容量1613万千瓦，同比增添92.26%。全国电网220千伏及以上输电线路回路长度39.97万千米，同比增添11.38%，此中，500千伏线路回路长度为12.19万千米，同比增添12.85%；全国电网220千伏及以上公用变设施容量16.51亿千伏安，同比增添17.09%，此中500千伏公用变设施容量为6.28亿千伏安，同比增添19.44%。当前,我国已建成并投入运转的核电机组共11台,总装机容量为910万千瓦。已批准10个核电项目,核电机组达28台,此中已动工建设的有20台机组。能够估计,核能在我国能源构造中将据有更多的份额”,“从发展趋势来看,中国核电发展的脚步还将进一步加快”。估计到2010年的总装机容量为9.5亿千瓦。作为波及到电力行业或马上接触到高压电的人此刻也愈来愈多，在这个领域里工作的人，一定要掌握和熟习电气安全知识和各项电气安全规程、规章制度，才能保证电力系统的安全运转，稳固我们的公民经济的生产。第一节供电系统一、认识电力系统及电力网的构成，大型电力系统的长处，电力生产的特色。1）电力系统是由发电厂→变电站（所）→电力线路和用电设施（用户）联系在一同构成的一个发电、输电、变电、配电和用电的整体。鼎力发电水力发电1、发电厂→将各样能源变换为电能，按一次能源得不同核电风力发电拉西发电2、变配电所→进行电压变换和电能的分派变电站（所）有升压变电站和降压变电站，与电厂相连的一般为升压变电站，而与用户相连的一般为降压变电站。3、电力线路→电力线路又称输电线，其作用是进行电能的输送，就是把发电厂、变电所和电能用户连结起来，电力线路按用途可分为输电线路和配电线路两种。按架设方法分为架空线路和电缆线路，按传输电流的种类可分为沟通线路和直流线路。输电线路架空线路1）电力线路→称输电线→电力线路，按用途→按架式分配电线路电缆线路沟通线路→按传输电流的种类可分为直流线路所以电力系统及电力网的构成，大家要注意的是以下两条：a、电力系统是：由发电机→送电→变电→配电→用户构成的整体称电力系统b、电力网：由送电→变电→配电构成电力系统是由发电厂、输电网、配电网和电力用户构成的整体，是将一次能源变换成电能并输送和分派到用户的一个一致系统。输电网和配电网统称为电网，是电力系统的重要构成部分。发电厂将一次能源变换成电能，经过电网将电能输送和分派到电力用户的用电设施，进而达成电能从生产到使用的整个过程。电力系统还包含保证其安全靠谱运转的继电保护装置、安全自动装置、调动自动化系统和电力通讯等相应的协助系统（一般称为二次系统）。输电网是电力系统中最高电压等级的电网，是电力系统中的主要网络（简称主网），起到电力系统骨架的作用，所以又可称为网架。在一个现代电力系统中既有超高压沟通输电，又有超高压直流输电。这种输电系统往常称为交、直流混杂输电系统。配电网是将电能从枢纽变电站直接分派到用户区或用户的电网，它的作用是将电力分派到配电变电站后再向用户供电，也有一部分电力不经配电变电站，直接分派到大用户，由大用户的配电装置进行配电。在电力系统中，电网按电压等级的高低分层，按负荷密度的地区分区。不同容量的发电厂和用户应分别接入不同电压等级的电网。大容量主力电厂应接入主网，较大容量的电厂应接入较高压的电网，容量较小的可接入较低电压的电网。配电网应按地区区分，一个配电网担当分派一个地区的电力及向该地区供电的任务。所以，它不该当与周边的地区配电网直接进行横向联系，若要联系应经过高一级电网发生横向联系。配电网之间经过输电网发生联系。不同电压等级电网的纵向联系经过输电网逐级降压形成。不同电压等级的电网要防止电磁环网。电力系统之间经过输电线连结，形成互联电力系统。连结两个电力系统的输电线称为联系线2）大型电力网的长处（1）提升供电靠谱性

环网

当故障时当雷电时双环网

当检修时（2）减少系统的备用量如孤立运转发电厂，如它的发电量是30万千瓦，备用量也要保持30万千瓦左右知足该地区的使用量，因为时时刻刻系统的发电量取决于同一时刻用户的用电量。比如：1965年美国东部电力系统曾发生过一次大面积的停电事故，给纽约等大城市的生产和生活带来很大的影响。1977年7月美国发生的第二次纽约大停电事故给公民经济带来的损失，据统计，停电所造成的直接经济损失为5500万美元，而间接的损失竟达到3亿美元左右。相互牵涉

a

、降低系统的顶峰负荷，调整峰谷曲线，提升运转的经济性。（3）经过合理的分派负荷

：b、故障造成停电，经过电力调整掌握整个电力网，一致调动，合理分派电能。（1）电压误差：电压误差是指在某一时段内，电压复制缓慢变化偏离额定值的程度。举措：a、就地进行无功功率赔偿；、调整同步电动机的励磁电流；4）提升供电质量c、采纳有载调压变压器或正确选择无载调压变压器电压分接头；、采纳电抗值最小的高、低压配电线路方案，架空0.4Ω/km电缆0.08Ω/km；、尽量使系统的三相负荷均衡；2）电压颠簸与闪变，在某一时段内，电压急巨变化而偏离额定值的现象，称电压颠簸。电压变化的速率大于1%/s时，即为电压急巨变化。举措：a、对负荷改动强烈的大型电气设施，采纳专用线路或专用变压器独自供电；b、减小系统阻抗；c、加装限流电抗器；d、对大型感觉电动机进行个别赔偿；e、在低压供配电系统，采纳电力稳压器稳压；（3）电压正弦颠簸畸变率：电压波形应是正弦波，可是电力系统中存在大批非线性供电设施，这些设施向电网注入谐波电流或谐波电压，使获得的电压波形偏离正弦波。造成波形失真，主要来自产生电弧和整流设施变压器非线性运转。高次谐波是有一个无畸变的基波与各样倍频的正弦波形叠加。（4）负序电压系统：（三相电压不均衡度）因为用户使用大功率单项设施（如电焊机），电力系统中，出现不对称故障（如单相接地，相间短路）。（5）形成大的电力系统，便于利用大型动力资源，特别是能充散发挥水力发电的作用。（6）频次：频次的变化对电动机来讲，频次降低将使电动机转速降落，生产效率低，影响电机寿命，反之，频率上涨电机转速上涨，增添功率耗费，使经济性降低。二、电力生产的特色电是商品，拥有价值和使用价值，可是电又不是一般的商品，它拥有以下几方面特色：第一，电能的生产、供给、使用几乎是瞬时同时达成的；第二，它不易储藏，没有中间环节；第三，电能使用总量是随时都在变化的；第四，发电厂、电力用户经过电力线路和变电站相互连结成电网进行生产和使用，电网是一个不行切割的整体。第五，电能的质量管理是特别严格的。沟通电网的电压和频次的质量，不单直接影响电力用户终端产品的质量，并且直接关系电网自己的安全和电力用户用电的靠谱性。因为电能自己所固有的特色以及造成电力与系统后所出现的新问题，决定了电能生产、运输、分派和使用的过程与其余的工业部门有着很多完整不同的特色。1、同时性：电能的生产和花费是在同一时间实现，也就讲电能产生→输送→分派以及变换为其余形态能量过程。升压、输送、降压、分派、耗费→同时性电力生产的同时性。发电、输电、供电和用电是同时达成的，既不可以中止，又不可以储藏，一定是用多少，发多少，是典型的连续生产、连续花费的过程。电能的传输速度与光速相同，达到30万千米/秒(万km/s)。即使发电端与用电端相距千万里，发、供、用电都是在同一瞬时进行和达成的。2、集中性：电力生产是高度集中，一致调动指挥、一致质量标准、一致管理方法、统一分派和销售→都是由电网来决定。电力生产的整体性。电力系统是由发电、供电和用电三者密切连结起来的一个系统，任何一个环节配合不好，都会影响电力系统的安全、稳固、靠谱和经济运转。电网中，发电机、变压器、高压输电线路、配电线路和用电设施形成一个不行切割的整体，缺乏那一环节，电力生产都不行能达成。相同，任何设施离开电网都将失掉意义。3、合用性：电能使用最方便，合用性最宽泛，它不受或极少受外加要素的扰乱（比如，时间、地址、空间、气湿、风雨、场所等）是半绝缘或全绝缘的能源。电力生产的随机性。负荷变化、设施异样状况、电能质量的变化以及事故的发生，随时都在变化着，并且发展快速，波及面大。所以，在电力生产过程中，需要合时调动，要求合时安全监控，随时追踪随机事件动向，以保证电能质量及电网安全运转。4、先行性：a、工农业方面b、出现新的项目和公司c、交通运输、新技术推行d、人民生活的需求第二节电力负荷一、认识电力负荷构成及分类电力负荷是指用电设施或用电单位所耗费的功率（KW）容量（KVA）电流（A）对发电、供电及用电而言，电力负荷分为四种。1、发电负荷：是电厂的发电机向电网供给的电力。2、供电负荷：是发电负荷扣除厂用电的厂变消耗、线路消耗后的负荷。3、线路负荷：是电力网在电力的输送和分派过程中的各样消耗的总和。4、用电负荷：是用电实质使用的负荷。三、电力负荷的分类1、顶峰负荷（又称最大负荷）：是指电网或用户在一时节间内所发生的最大负荷值Imax，常以每小时的用电量作为（均匀）负荷。日顶峰负荷顶峰负荷又分为

选一天

24H中最高的一个小时的均匀负荷作为顶峰负荷。晚顶峰负荷2、低谷负荷（又称最小负荷）：是指电网用户在一天24H内发生的用电量最少的某小时的均匀负荷，为了合理用电，应尽量减少发生低谷负荷的时间，关于整个电力系统来说峰谷负荷差越小，则用电越能趋于合理，发电与供电也更加经济。3、均匀负荷：是指电网中或某用户在某一确准时间阶段内的均匀小时用电量，为了剖析负荷率，常用月均匀负荷，即一天的用电量被一天的用电小时来除，为了安排用电量，做好用电计划，往往也采纳月均匀负荷和年均匀负荷。4、负荷级别分类依据供电系统设计规范和GB50052-1995规定，依据电力负荷对供电靠谱性的要求及中断供电造成的损失或影响分为三级，即一级负荷、二级负荷和三级负荷。依据用户对电力需求的重要性将负荷分为三级。1）一级负荷：中止供电将造成以下状况之一者为一级负荷a、人身伤亡者b、重要政治影响者c、重要经济损失者d、公共场所次序严重杂乱者2）二级负荷：中止供电将造成以下状况之一者为二级负荷a、较大政治影响者b、较大经济损失者c、公共场所次序杂乱者3）三级负荷：凡不属于一级负荷和二级负荷者为三级负荷对这种负荷，忽然中止供电所造成的损失不大或不会造成直接损失。第三节变电所概括依据国家标准规定的图形符号和文字符号表示电气装置中各元件，相互连结的工程图称为电气接线图或电路图。工厂变电所的电路图按功能可分为两种：一种是表示变电所的电能输送和分派线路的电路图，称为主电路图或一次接线图；另一中表示丈量、控制和保护一次电路及设施安全运转的电气设施之间连结的电路图成为二次电路图或二次回路图。因为电力系统为三相系统，每相上的电气设施基真相同，所以电气主接线图往常以单线图来表示，即用一条线代表三相，使接线图简单清楚。对变配电所主电路的接线方式（简称主接线）有以下基本要求：1、安全性：应切合国家标准和相关技术规范的要求；能保障人身和设施的安全。2、靠谱性：应依据本厂负荷级别和特色，能保证必需的供电靠谱性和电能质量。3、灵巧性：应能适应系统所需的各样运转方式，便于操作、检修，并能适应负荷的发展，拥有扩大改建的可能。4、经济性：在知足安全性、靠谱性、灵巧性的前提下，应力争使主接线简单、投资少、运转花费低。一、变电所主接线变电所主接线是由电气部分的主体，由其余发电机、变压器、断路器等各样电气设施经过母线、导线有机地联接起来，并配置避雷器、互感器等保护、丈量电器构成变电所聚集和分派电能的一个系统。1）当高压配电所只有一路电源进线时，其主接线可采纳单母线不分段方式此接线方式合用于对三级负荷的供电。2）当高压配电所有两路电源进线时，其主接线采纳单母线分段方式两路进线引自不同的电源，一段采纳一路电源供电，另一路电源备用，或两段母线并列运转。当一路电源失电时，可手动或自动投入备用电源，即可恢复对整个高压配电所的供电，此接线方式合用对供电靠谱性、要求较高的一、二级负荷供电。1、高压线路的接线方式（1）放射式高压线路的接线方式，以工矿公司高压线路的接线方式（2）树干式（3）环形式介绍一下放射式供电线路的特色1）供电靠谱性较高，发生故障影响范围小；长处（2）保护装置简单且易于整定；3）操作灵巧，便于实现自动化。特色（1）高压开关许多，有色金属耗量大、投资大；弊端（2）如发生线路或开关设施故障检修时，该线路上的负荷都要停。此接线方式合用于容量较大，地点较分别的负荷供电在中压和低压系统中较常有。此接线也能够采纳来自两个电源的两路高压进线，采纳双回路放射式供电（图2）2、树干式供电线路的特色长处：出线少、节俭有色金属、投资少。（1）供电靠谱性差特色弊端（2）当干线或开关设施故障或检修时所实用户所有停电，停电范围大，若干线中某一用户故障，该保护装置拒动，也可能惹起干线停电。为了提升供电靠谱性，可采纳双干线供电一般供电部门用的许多我们叫正母或付母3、环形供电线路特色是树干式的另一种形式，在城市供配电中宽泛采纳，此接线方式一般采纳“张口”运转方式在环路上有一处开关是断开的，当线路发生故障时，只要经太短时停电“倒闸操作”断开故障点双侧开关，合上原“张口”处开关，即可恢复供电，提升了供电的靠谱性。以上三种供电线路的接线方式各有特色，工厂的高压配电线路是几种接线方式的组合，是详细状况而定。关于大中型公司，重申供电靠谱性时，重要车间及重要设施优先考虑采纳放射式，而关于协助生产区和生活住所区，可考虑采纳树干式或环形式接线方式，这样比较经济。1、电气主接线基本要求2、主接线形式比如：只装一台变压器的变电所，变压器的额定容量Snt应知足所有用电设施总计算负荷的需要，即Snt≥S30装有二台变压器的变电所，每台变压器的额定容量Snt应同时知足以下条件1）任一台变压器独自运转时，应知足总计算负荷S30＞70%的需要，即Snt≈0.7S302）任一台变压器独自运转时，应知足所有一、二级负荷的需要，即Snt≥S30（Ι＋Ⅱ）一、变电所主接线是电气部分主题1、电气主接线的基本要求a、工厂变电所的地点应凑近负荷中心b、四周环境c、规划容量、d、设施的特色e、供电的靠谱性f、电能质量g、运转灵巧h、操作便利i、检修的空间j、考虑负荷的等级1类、2类、3类2、车间变电所主变压器的单台容量一般不宜大于比如：某一10KV/0.4KV变电所，总计算负荷为选择其主变压器的台数和容量。

1250KVA1400KVA，此中一、二级负荷为

730KVA，试解：因为变电所拥有一、二级负荷，所以宜采纳两台主变压器Snt≈0.7S30=0.7×1400＝980KVASnt≥S30(Ι＋Ⅱ)=730KVA所以初步确立每台主变压器的容量为1000KVA二、变电所一次电气设施1）主变压器：在降压变电所内变压器是将高压电压改为低电压的电气设施；2）高压断路器：高压断路器是作为保护变压器和高压线路的保护电器，它拥有开断正常负荷和过载、短路故障的保护能力；3）隔走开关：隔走开关是隔绝电源用的电器；4）电压互感器：将系统的高电压转变成低电压，供保护和计量用；5）电流互感器：将高压系统中的电流或低压系统中的大电流转变成标准的小电流，供保护和计量用；6）熔断器：当电路发生短路或过负荷时，熔断器能自动切断故障电路，进而使电气设备获得保护；7）负荷开关：用来不屡次的接通和分段小容量的配电线路和负荷，起到隔绝电器的作用。第四节供电质量概括：供配电基本要求1、供配电工作要很好地为工业生产和公民经济服务，确实保证工业生产和公民经济的要求，确实搞好安全用电，节俭用电、安全用电、计划用电（合称“三电”），工作一定达到以下基本要求：1）安全——在电力的供给、分派和使用中，不该当发生人身事故和设施故障。2）靠谱——应知足电力用户对供电的靠谱性，即连续供电的要求。3）优良——应知足电力用户对电压质量和频次质量等方面的要求。4）经济——应使供电系统的投资少，运转花费低，并尽可能地节俭电能和减罕有色金属的耗费量。2、对供电系统的基本要求1）供电要靠谱：电力网的构造合理，运转靠谱，起码应有10%~15%的备用容量。2）供电质量要合格：各样电气参数应合理，如电压，频次、波形、三相电压对称性等。3）要安全、经济、合理地运转：供用电两方协调管理，采纳必需的技术举措（如无功赔偿、和装定量器）和组织举措（如合理地调动和运转管理等）4）电力网运转调动应灵巧：电力网的容量越大，供电的靠谱性越高，出现局部故障的时机也越多，其调动管理的复杂程度也越大，所以要求调动管理上有尽可能大的灵巧性。一、供电质量供电电能的质量指标供电电能的质量指标包含三项技术指标和一项运转调动指标。1．电压指标用户受电端电压偏离额定值的幅度不该超出1）35KV及以上用户和对电压质量往常对用户±

10%，（特别的用户±

5%）2）10KV及以下用户和低压用户±3）低压照明用户：+7%~-10%

7%输电距离越大，采纳的额定电压也要越高，一般每千伏电压合理输送记录为一公里左右（1KM/KV），可是还要看导线截面及输送电力的大小。频次指标我国规定，供电系统的频次指标值为50Hz。运转中同意误差的绝对值应不大于以下要求1）电力网装机容量在300KW及以上者：±0.2Hz。2）电力网装机容量在300KW以下者为±0.5Hz。3）在电力系统非正常状况下供电频次同意误差不超出±1.0Hz。

：3、波形及三相电压对称性电力网上的工频电压应是正确的正弦波形，三相电压应相等且相位上互差120°造成波形失真（波形畸变）的主要原由有：1）用户电气设施产生的畸变自反应到电力网，主要来自产生电弧的设施和整流设施。2）电力网上的各变电站所产生的波形失真，主要来自变压器的非线性运转及电容器的补偿。高次谐波是由一个无畸变的基波与各样倍频的正弦波形叠加而成的，该高次谐波对赔偿电容器的运转特别不利三相电压不对称的原由可能是因为以下原由惹起的：1）用户使用大功率单相设施（如电焊机）2）电力系统中出现不对称的故障（如单相接地、相间短路）。4．靠谱性要求35KV及以上系统，每年停电应不超出一次；

10KV系统每年停电不超出三次；对重要用户的停电应提早七日通知。供电质量技术指标供电质量是什么，他是以什么原则的标准来权衡它的。①电压同意误差的同意值为（电压误差的危害）●电压过高长久过高对电气设施绝缘老化加快设施寿命缩短1、220V单相供电电压误差为Un＋7%－10％2、35KV~110KV供电误差为Un＋－10%3、10KV以下三相供电电压同意误差为Un＋－7%4、对电压有特别要求的用户、供、用二家协议确立。②电压同意颠簸和闪变，电压颠簸的产生（冲击负荷）●轧机、大型风机、电焊机特别是电弧炉等均会惹起电网电压的颠簸。影响电动机的正常起动，严重时电机没法起动，对同步电机还可惹起其转子振动，电子设施，计算机和自控设施没法正常工作，照明发生明显的闪耀带来诸多不便。1、对220KV以上的电压颠簸为1.6％2、对35KV~110KV的电压颠簸为2%3、对10KV以下的电压颠簸为2.5％③谐波对电气设施的危险很大，可使变压器的死心消耗明显增添，从而使变压器出现过热，不单增添能耗，并且使其绝缘介质变化加快，缩短使用寿命，谐波还可以使变压器噪声增大，还可能造成系统的继电保护和自动装置发生误动作或拒动作。电压质量①电网装机容量为300万KW以上为±0.2HZ少量国家±0.1~±0.2HZ（即同意49.8~50.2HZ）④频次同意误差外国60HZ②当系统容量较小在300万KW以下时，国标50HZ其误差值能够放宽到±0.5HZ（即同意49.5~50.5HZ）③在电力系统特别状况下，供电电能频次的同意误差不该超出±1.0HZ5供电靠谱性：关于工厂公司等任何电力用户或其余用电户，明显都希望供电靠谱。供电靠谱性是连续供电能力的量度，不同性质的用电负荷，对供电可靠性的要求是不相同的，属于一类（级）负荷的用电对供电靠谱性的要求较高；属于不行中断供电的负荷。因为电力线路同意电压误差一般为±5%，线路首端的电压高于额定电压5%，因为发电机接在线路的首端，所以发电机额定电压高于同级电网额定电压的5%。比如供电系统试确立系统中1、发电机2、变压器、3、电动机的UN解1）发电机的UN高于电网电压5%即为10.5kv）变压器a、T1一次绕组直接与发电机相连，UN与发电机UN相同即10.5kv，二次绕组连接于110kv的输电线路，额定电压应高于电网，电网电压10%即为121kv。、T2一次绕组接于输电线路UN等于线路UN即为110kv，二次绕组直接接高压电动机，UN高于电网电压5%，即为6.3kv。c、T3一次绕组接于输电线路UN=UN线路，即为10kv。二次绕组接于220V/380V的低压线路，UN高于电网电压5%，即为0.4kv。）电机的UN=UN电网，即为6kv电压等级的区分及合用范围：1）高低电压的区分，按电力行业标准DL408-1991《电力安全工作规定（发电厂和变电所电气部分）》规定低压：指设施对地电压在250V及250V以下高压：指设施对地电压在250V以上。此区分是从人身安全方面考虑的而我国的一些设计、制造和安装规程往常是以1kv为界线来区分高低压，所以，往常工厂所指高低即为1kv及1kv以上。2）不同电压的合用范围，220kv及220kv以上电压，一般为输电电压，达成电能的远距离传输kv及110kv以下电压，一般为配电电压，达成对电能进行降压办理并按必定的方式分派至电能用户。此中35kv~110kv配电网为高压配电网，10~35kv配电网为中压配电网，1kv以下为低压配电网。3kv，6kv，10kv是工厂公司高压电气设施的供电电压。第五节电力系统接地先解绍一下接地装置电气上所说的“地”终究指何含义“地”，一般指大地。但在电气上，它却拥有更深一层的含义，因为大地内含有自然界中的水分等导电物质，所以它也是能导电的。当一根带电的导体与大地接触时，便会形成以接地址为球心的半球形“地电场”，此时，接地电流Id便经导体由接地址流入大地内，并向四周呈半球形流散。在大地中，因球面积与半径的平方成正比，半球形的面积将跟着远离接地址而快速增大。所以越凑近接地址，电流通路的截面越小，电阻就越大，而相距越远，其截面便越大，电阻就越小，往常在距离接地址约20m左右处，半球形面积已达2500m2，土壤电阻已小到能够忽略不计，这就是说：能够以为在远离接地址20m之外时，便不再见产生电压降Ud，即实质上已经是“零位电”了。当设施发生接地故障时，以接地址为中心的大地表面约20m半径的圆形范围内，使形成了一个电位散布区。当人体处在这一范围内，同时接触该故障的外壳（或构架）时，人体所承受的电位差，便称为接触电压（Uc）。明显其大小与设施（或接触设施外壳的人体立地址）离接地址的远近相关，离的愈近接触电压愈就小，愈远其值便越大。接地电流和接地电阻1）接地电流与接地短路电流，凡从带电体流入地下的电流即为接地电流，有正常接地电流与故障接地电流之分。正常接地电流指正常工作时，经过接地装置流入地下，借用大地形成回路的电流；故障接地电流指系统发生故障时出现的接地电流。若系统接地而致使系统发生短路，这时的故障接地电流，便叫做接地短路电流。在高压系统中，接地短路电流可能会很大，所以规定：凡接地短路电流在500A以下，称小接地短路电流系统，大于500A则称为大接地短路电流系统。可见接地电流与接地短路电流是不同的两回事，它们各有其含义，故不可以混杂。所以10kv高压供电系统与低压380v/220v供电系统的不同主要有以下几点：第一是中性点接地方式，10kv高压供电系统属中性点不接地系统，而低压380v/220v供电系统中性点一定直接接地；其次是供电方式，10kv高压供电系统采纳三相三线制供电，低压380v/220v供电系统采纳三相四线制供电；此外，10kv高压配电柜中的主进柜往常采纳下进线俗俗称倒进K即“刀带电”我国当前大多采纳三相四线制低压供电系统，即380v/220v中性点直接接地低压系统，该供电系统拥有三条相线（火线），积L1，L2，L3，（或A，B，C）。在欧美和日本一般叫（U，V，W或R，S，T），一条零线。这条零线之所以称之为零线，就是因为它是由变压器二次侧中性点引出的，而二次侧中性线又直接接地，与大地零电位连结，所以称之为零线。在三相四线制低压供电系统中它既是工作地线，又是保护零线，此刻称为PEN线，此中PE是保护零线，N是工作零线，合起来就是PEN线，PEN线表示工作零线兼做保护零线，俗称“零地合一”。能够看出单相负载（灯泡）一端接相线，经过灯泡接在零线（地线）上。三相电动机的三相绕组分别接在三条相线（火线）上，而电动机的金属外壳则接在零线（地线）上，进而不难看出，这条零线（地线）既是单相负载（灯泡）的电源回路，又是三相电动机保护接零的保护回路。这里趁便说中性线直接接地的问题，变压器二次侧中性点直接接地叫工作接地，依据规定要求其接地电阻不得大于4欧姆，我们知道10kv高压系统是采纳中性点不接地的供电系统，那么为何380v/220v供电系统非要中性点直接接地呢？在中性点直接接地380v/220v低压供电系统中，因为中性点直接接地，所以，任何一条火线对地电压都是220v，假如任何一条火线接地的话都会造成短路，此时会造成开关跳闸或熔丝熔断，进而使大地带电，此时，未接地的两相对地电压不是220v，而是380v。这时人站在地上就等于踩在一条火线上，假如不慎遇到未接地的两相中的任一一条火线，就将承受380v电压。所以不难看出，假如中性点不直接接地的话，对地电压便可能超出250v，换句话说，对地电压超出250v，也就是不可以称之为低压供电系统。二次侧中性点直接接地的另一意义在于，能够降低低压电气设施的绝缘水平，我们知道，配电变压器一次侧（高压）额定电压一般多为10kv，而二次侧额定电压为400v/230v；显而易见，配电变压器一、二次额定电压之比，即U/U=10000V/400V=25;也就是说一、二次电12压相差25倍，假如中性点不直接接地的话，一旦变压器绝缘破坏，一次高压串入二次低压，低压电气设施难以承受那么高的高压，必定造成绝缘击穿，进而烧毁低压电气设施；假如提升低压电气设施的绝缘水平，又必定造成电气设施造价提升，假如中性点直接接地的话，即使变压器绝缘破坏，一次高压串入二次低压侧，电流也能够经过中性点直接接地（工作接地）向大地中流散，进而起到降低低压电气设施绝缘水平的作用。10kv高压供电系统采纳中性点不接地系统，即使中性点经过消弧线圈接地，仍属于不接地系统，也就是说，主要不是直接接地，就称为不接地系统，采纳不接地系统供电，能够防止因为系统中一相接地造成故障掉闸，致使影响供电系统的正常运转。但是有益必有弊，即在中性点不接地系统中，发生一相接地故障时，如接地相属金属性接地（死接地）时，接地相的相电压等于0，此外未接地的两相的相电压将高升√3倍，即由5.8kv升到10KV，这不单威迫设施的绝缘，还可以够因为绝缘击穿造成另一相接地，进而引起相间短路故障。1、强电系统的中性点接地2、直流或弱电系统的接地工作接地3、过电压保护接地4、“二线接地”制的相线接地1正常接地1、保护接地与保护接零，2、重复接地与共同接地安全接地3、静电接地与障蔽接地4、电法保护接地。接地电力线路接地故障接地设施碰壳接地1利用大地作回路的接地，正常状况下也有电流经过大地和如；直流工作接地，弱电工作接地，二线一地2保持系统安全运转的接地，正常状况下没有电流或只有很小的不均衡电流经过大地，工作接地往常有以下三种状况如110kv以上系统的中性点接地，低压三相四线制系统的变压器中性点接地。3为了防备雷击和过电压对设施及人身造成危险而设置的接地，即为过电压保护接地，也叫做防雷接地。1为防备电力设施或电气设置绝缘破坏，危及人身安全而设施的保护接地。2

为了除去生产过程中产生的静电累积，惹起触电或爆炸而设的静电接地安全接地主要包含34

为防备电磁感觉而对设施的金属外壳，障蔽罩或障蔽线外皮所进行的障蔽接地。为了防备管理受电化腐化，采纳阴极保护或牺牲阳极的电法保护接地等。各样工作接地的安全作用工作接地为保证电力网在正常状况或事故状况下能靠谱的工作，而将电气回路中某一点推行的接地，称为工作接地，如在电源（发电机或变压器）的中性点直接（或经消弧线圈）接地，电压互感器一次侧中性点的接地，以及“两线一地”制供电方式中接地相的接地等，都属于工作接地。强电系统中，各样工作接地的主要作用是：1.变压器和发电机的中性点直接接地，能保持相线对地的电压不变（故障相除外），并可降低人体的接触电压及适合降低制造时对电气设施的绝缘要求。在变压器供电时，能够防备高压电窜至低压用电侧的危险。变压器和发电机的中性点经消弧线圈接地，还可以在发生单相接地故障时，除去接地短路点的电弧及由此而可能惹起的危险。仪用互感器和电压互感器一次侧绕组的中性点接地，主假如为了对一次系统中的相对地电压进行丈量。“两线一地”制的相线接地，是为了利用大地看作一根导线，进而能够降低线路基建投资与年运转花费，并减少线路资料的耗量但对电讯有扰乱影响，对安全也不利。故这种供电方式在平原地区已不再推行使用，原有的也在逐渐加以改造。保护接地为了保护人身安全，防止发生触电事故，将电气设施在正常状况下不带电的金属部分（如外壳等）与接地装置推行优秀的金属性连结，这种方式称为保护接地，常简称接地，它是一种防备触电的基本技术举措适用性相当广泛。（图1）保护接零若将电气设施在正常状况下不带电的金属部分用导线直接与低压配电系统的零线相连结，这种方式称为保护接零，常简称接零。它与保护接地对比能在更多的状况下保护人身安全，防止触电事故。(图2)接地与接零的比较接地保护接地保护接零工作接地工作接零方式定义电气设施外壳电气设施外壳运转需要的接地（如中性220V用电设施的电接接地装置接供电网的零点接地）源线之一（零线）线合用中性点不接地中性点接地电中性点接地电网三相四线制系统，范围电网网，三相四线制220V用电设施的供系统电线路之一目的起安全保护作起安全保护作保护电网运转安全供给供电通路用用作用平常保持零电平常保护持零平常有三相不均衡电流，平常线中有单相负荷原理位不显作用，只干线电位不显当发生接地短路时可保电流，假如发生断线，有发生碰壳或作用，且与相线证其余相线升压不高且负荷不工作，则断短路时能降低绝缘发生碰壳（10V左右）以提升电网点后的零线拥有相电对地电压，进而或短路时电流运转的安全性。但涉及工位，比较危险。防备触电伤人很大，促进保护作接地线时有触电危险。装置速动，防止外壳长久带电。一定有重复接地才能保证认识安全。注意一定从认识上战胜地线、零线其实不重要的错误观点，要建立零线与地线比较相线来事项说对电气安全更具重要意义的科学观点。进而在接地、接零装置的选材施工、保护等环节上把好质量关，保持接地接零装置的电气性能和机械性能的靠谱性。保证接地靠谱。禁止在零线上工作接地一定独自设置，要尽可能采纳三相五在中性点接地装设保护装置工作接地若有故障，将危线制，使工作零线和系统中，条件许和开关等，禁止害整个保护接零系统。保护零线分开，而不可时要尽量采出现零线断线再混用。用保护接零方的状况式，以保障用电安全，在同一电源的低压配电网范围内，禁止混用接地与接零保护方式。前面讲的接地装置电力系统接地配电变压器或低压发电机中性点经过接地装置与大地相连，称为工作接地。直接接地（220kv,110kv）直接接地工作接地电阻4欧工作接地1非直接接地

）经消弧线圈接地

作用主要将系统电容电流加以补偿，使接地址电流赔偿到较小的数值，防备弧光短路，保护安全供电2

）经小电阻接地1）直接接地220kv,110kv2）35kv经消弧线圈接地3）10kv也可经消弧线圈接地，也能够经电阻接地一般经电阻接地以电缆线路为主的配电网4）220kv/380kv直接接地3~60kv电网中大于以下数值变压器中性点经消弧线圈接地3~6kv电网中，接地电流>30A10kv电网中，接地电流>20A20kv电网中，接地电流>15A35kv电网中，接地电流>10A各种接地装置的接地电阻要求①RE2000I直接接地和小电阻接地系统的电力装置接地②RE5RE120I①高压装置与低压装置共用且R4E2）接地经消弧线圈接地和大电阻接地系统的电力装置R120EI②仅用于高压电力装置且RE10总容量

100KVA

以上的发电机或变压器相连的接地装置

RE

4，上述重复接地

RE

103）低压系统的电源中性点接地总容量

100KVA

以下的发电机或变压器相连的4）

3kv~10kv

接地装置RE10，上述重复接地RE柱上断路器和负荷开关的防雷接地，采纳阀式避雷器或保护空隙

30

RE

10三、

低压系统接地形式工程施工用电的基本供电系统有（380V）三相三线制、（380/220V）三相四线制、三相五线制等，但这些名词术语内涵不是十分严格。国际电工委员会（IEC）对此作了一致规定，称为TT系统、TN系统、IT系统。此中TN系统又分为TN-C、TN-S、TN-C-S系统。下边就以上所指各样供电系统做一个简要的剖析。供电线路符号小结1，国际电工委员会（IEC）规定的供电方式符号中，第一个字母表示电力（电源）系统对地关系。如T表示是中性点直接接地；I表示所有带电部分绝缘（不接地）。2，第二个字母表示用电装置外露的金属部分对地的关系。如T表示设施外壳接地，它与系统中的其余任何接地址无直接关系；N表示负载采纳接零保护。3，第三个字母表示工作零线与保护线的组合关系。如C表示工作零线与保护线是合一的（我们称零地合一），如TN-C；S表示工作零线与保护线是严格分开的，所以PE线称为专用保护线，如TN-S。供电的基本方式的使用范围3.1TN-S:适合大中公共建筑中的配电系统。3.2TN-C:适合三相负荷均衡以及未装设节余电流保护器的配电系统。3.3TN-C-S:适合小区居民住所楼的配电系统。3.4TT:是地区供电部门规定采纳的配电系统或在TN接地系统中装设节余电流保护器的配电系统。3.5IT：适合诸如消防配电系统、医院手术室等对不中断供电要求高的配电系统。TT方式供电系统方式是指将电气设施的金属外壳直接接地的保护系统，称为保护接地系统，也称TT系统。第一个符号T表示电力系统中性点直接接地；第二个符号T表示负载设施金属外壳和正常不带电的金属部分与大地直接联接，而与系统怎样接地没关。在TT系统中负载的所有接地均称为保护接地，4.1TT方式供电系统特色当电气设施的金属外壳带电（相线碰壳或设施绝缘破坏而漏电）时，因为有接地保护，能够大大减少触电的危险性。可是，低压断路器（自动开关）不必定能跳闸，造成漏电设施的外壳对地电压高于安全电压，属于危险电压。当漏电电流比较小时，即使有熔断器也不必定能熔断，所以还需要漏电保护器作保护，所以TT系统不宜在380/220V供电系统中应用。TT系统接地装置耗用钢材多，并且难以回收、费工时、费料。4.2TT方式供电系统的改良此刻有的施工单位是采纳TT系统，施工单位特意安装一组接地装置，引出一条专用接地保护线，以减少需接地装置钢材用量，TT方式供电系统的改良的特色把新增添的专用保护线PE线和工作零线N分开，共用接地线与工作零线没有电的联系；正常运转时，工作零线能够有电流，而专用保护线没有电流；系统合用于用电设施容量小且很分别的场合。TN方式供电系统5.1TN方式供电系统的特色供电系统是将电气设施的金属外壳和正常不带电的金属部分与工作零线相接的保护系统，称作接零保护系统，用TN表示。一旦设施出现外壳带电，接零保护系统能将漏电电流上涨为（220V）短路电流，这个电流很大，是TT系统的好多倍，实质上就是单相对地短路故障，熔断器的熔丝会熔断，低压断路器的脱扣器会立刻动作而跳闸，使故障设施断电，比较安全。TN系统节俭资料、工时，在我国和其余很多国家宽泛获得应用，可见比TT系统长处多。TN方式供电系统中，依据其保护零线能否与工作零线分开而区分为TN-C和TN-S等两种。5.2TN-C方式供电系统TN—C系统，有四根线，四线是指三根火线（A、B、C）、一根工作零线（N）。方式供电系统的特色它是用工作零线兼作接零保护线，能够称作保护中性线，可用PEN表示，TN-C方式供电系统因为三相负载不均衡，工作零线上有不均衡电流，在线路上产生必定的电位差，所以与保护线所联接的电气设施金属外壳对大地有必定的电压。假如工作零线断线，则保护接零的漏电设施外壳带电（对地220V！）。假如电源的相线碰地，则设施的外壳电位高升，使中性线上的危险电位延伸。系统干线上使用漏电保护器时，漏电保护器后边的所有重复接地一定拆掉，不然漏电开关合不上；并且，工作零线在任何状况下都不得断开。所以，适用中工作零线只好让漏电保护器的上侧有重复接地。

方式供电系统只合用于三相负载基本均衡（无

220V负载）状况。5.3TN-S方式供电系统TN—S系统中（三相五线制），有五根线，五线是指三根火线（A、B、C）、一根工作零线（N）、一根保护零线（PE），工作零线和保护零线均由变压器的中性点引出，中性点直接接地，接地电阻R不得大于4欧姆；工作零线和保护零线均重复接地，接地电阻R不得大于10欧姆。它是把工作零线N和专用保护线PE严格分开的供电系统，称作TN-S供电系统，TN-S方式供电系统系统正常运转时，专用保护线上没有电流，不过工作零线上有不均衡电流。PE线对地没有电压，所以电气设施金属外壳接零保护是接在专用的保护线PE上，安全靠谱。工作零线只用作单相照明负