工厂供电教案

/工厂供电教案第一章工厂供电概论

本章主要内容:工厂供电的基本知识

供电系统、发电厂、电力系统及自备电源ﻫ

电压、电能质量ﻫ

中性点运行方式ﻫ

低压配电系统的接地型式第一节

工厂供电的意义、要求及课程任务ﻫ一、意义ﻫ1、工厂供电(ｐｌaｎtpowersuｐply)：

是指工厂所需电能的供应和分配,亦称工厂配电。ﻫ2、重要性：ﻫ工业生产实现电气化以后可以增加产量、提高产品质量和劳动生产率，供电突然中断,则对工业生产可能造成严重的后果,甚至可能发生重大的人身事故,给国家和人民带来经济上甚至政治上的重大损失.

二、基本要求ﻫ安全、可靠、优质、经济ﻫ三、本课程的主要任务

讲述中小型工厂电能供应和分配、电气照明问题，使学生具有对中小型工厂的供电系统及电气照明进行操作、维护、设计、计算的能力。第二节

工厂供电系统、发电厂、电力系统及自备电源ﻫ一、工厂供电系统概况ﻫ

１、中型工厂供电系统简图：一根线表示三相线路ﻫ

２、中型工厂供电系统的平面布线示意图

3、大型工厂总降压变电所ﻫ4、高压深入负荷中心的供电系统ﻫ5、只设一个降压变电所的供电系统ﻫ二、发电厂和电力系统

1、发电厂(发电站)：,是将自然界蕴藏的各种一次能源转换为电能(二次能源）的工厂.有：水力发电厂、火力发电厂、核能发电厂、风力发电厂、地热发电厂、太阳能发电厂。

２、电力系统（ｐｏｗeｒｓｙstｅm)：

由各级电压的电力线路将一些发电厂、变电所和电力用户联系起来的一个发电、输电、变电、配电和用电的整体，称为电力系统。

电网：电力系统中各级电压的电力线路及其联系的变电所,称为电网第三节电力系统的电压与电能质量

一、电压和频率的质量参数.

规定：频率偏差正负0。2Hzﻫ

电压偏差正负5%ﻫ二、三相交流电网和电力设备的额定电压

1、电网(线路）的额定电压ﻫ

2、用电设备的额定电压规定与同级电网的额定电压相同。ﻫ

３、发电机的额定电压:高于同级电网电压5%ﻫ4、电力变压器的额定电压的规定

ﻫ第四节

电力系统中性点运行方式

一、中性点运行方式:

中性点不接地系统、中性点经阻抗接地系统、中性点直接接地系统

正常运行及单相接地时的不同点。

二、低压配电系统的接地型式ﻫ中性线(N线）的功能：传导不平衡电流和单相电流、减小负荷中性点的电位偏移。

保护线(ＰＥ线）的功能:防止发生触电事故用的接地线.ﻫ

保护中性线（PEN线）的功能：它兼有中性线(N线）和保护线(PE线)的功能.我国通称为“零线"，俗称“地线"。

１、

TN系统（中性点直接接地，所有设备的外露可导电部分均接公共的保护线（PE线)或公共的保护中性线(PＥN线)。

ＴN-C系统：

ＴN-S系统:

TＮ－C－S系统：

2、TT系统：中性点直接接地，设备外壳单独接地.3、ＩT系统:中性点不接地，设备外壳单独接地)主要用于对连续供电要求较高及有易燃易爆危险的场所第二章

工厂的电力负荷及其计算

本章主要内容：电力负荷有关概念

用电设备组计算负荷、工厂计算负荷

尖峰电流及其计算第一节

工厂的电力负荷与负荷曲线一、工厂电力负荷的分级及其对供电电源的要求ﻫ

一级负荷：中断供电将造成人员伤亡或在政治上经济上造成重大损失者,以及特别重要的负荷.双电源供电,必要时增设应急电源.ﻫ

二级负荷：是断供电,在政治、经济上造成较大损失者.双电源供电，当负荷较小时可以专线供电。

三级负荷：不属于一、二级的负荷。对供电电源无特殊要求。

二、工厂用电设备的工作制

连续工作制ﻫ断续周期工作制

短时工作制

负荷持续率

ﻫ三、负荷曲线ﻫ

表示电力负荷随时间变动情况的一种图形。从负荷曲线上可以掌握负荷变动规律,获得对设计和运行有用的资料。有：夏日负荷曲线、冬日负荷曲线、年负荷持续时间曲线等多种。ﻫ

1、年度最大负荷：ﻫ

全年中负荷最大工作班内消耗电能最大的半小时的平均功率又叫半小时最大负荷P３０。ﻫ

2、年最大负荷利用小时:

ﻫ

3、平均负荷:

ﻫ４、负荷系数（负荷率）：ﻫ第二节

三相用电设备组计算负荷的确定一、需要系数法确定计算负荷ﻫ

1、基本公式：ﻫ

需要系数

ﻫ

２、设备容量的计算ﻫ

连续工作制、短时工作制及断续周期工作制用电设备组容量计算.ﻫ

3、多组用电设备计算负荷的确定：计入一个同时系数

总的有功计算负荷：

三、按二项式法确定计算负荷ﻫ１、基本公式:ﻫ

b、c为二项式系数

ﻫ

2、多组用电设备计算负荷的确定

第三节

单相用电设备组计算负荷的确定

单相设备接在三相线路中，应尽可能均衡分配，如果单相设备的总容量不超过三相设备总容量的15％则不论单相设备如何分配,单相设备可与综合按三相负荷平衡计算,如果大于１５%则将单相设备换算为等效三相设备容量，再与三相设备容量相加。ﻫ一、单相设备组等效三相负荷的计算ﻫ

１、单相设备接于相电压时的等效三相负荷计算

ﻫ

2、单相设备接于线电压时的等效三相负荷计算

ﻫ

３、单相设备分别接于线电压和相电压时的等效三相负荷计算

先将接于线电压的设备换算到接于相电压的设备容量,然后分相计算各相设备容量和计算负荷，计算公式如下：

ﻫ

ﻫ

ﻫ

总的等效三相计算负荷为:

第四节

工厂的计算负荷及年耗电量的计算ﻫ

工厂计算负荷是选择电源进线、电气设备、主变压器的衣据。

1、按需要系数法确定工厂计算负荷ﻫ

２、按年产量估算工厂计算负荷

3、按逐级计算法确定工厂计算负荷

4、工厂的功率因数,无功补偿及补偿后的工厂计算负荷ﻫ

(１）、工厂的功率因数:平均功率因数、最大负荷功率因数ﻫ

（2)无功功率补偿

1００KＶA及以上高压供电的用户其功率因数应达到0。9以上，其它电力用户的功率因数应达到0．85以上。

无功补偿容量

ﻫ

(3)无功补偿后的工厂计算负荷

ﻫ二、工厂年耗电量的计算ﻫ

年有功电能消耗量

年无功电能消耗量

第五节

尖峰电流及其计算ﻫ

尖峰电流是指持续时间１-2S的短时最大负荷电流(电动机起动时出现)。ﻫ

１、单台用电设备

２、多台用电设备

ﻫ

ﻫ

同时系数

第三章

短路电流及其计算本章主要内容：无限大容量电力系统三相短路时的物理过程及物理量

三相短路、两相短路及单相短路的计算ﻫ

短路电流的效应及短路校验条件第一节

短路的原因、后果及形式

一、短路的原因

绝缘损坏、过电压、外力损伤、违反操作规程、动物造成等。ﻫ二、短路的后果

产生很大的电动力、很高温度、元器件损坏；电压骤停、影响电气设备正常运行；停电、电力系统运行的稳定性遭到破坏；不平衡电流、不平衡逆变磁场、电磁干扰等出现。

三、短路的形式ﻫ三相短路、两相短路、单相短路、两相接地短路第二节

无限大容量电力系统三相短路时的物理过程

一、无限大容量电力系统及其三相短路的物理过程ﻫ电路中存在电感，发生短路后，电流不能突变，有一个过渡过程即短路暂态过程.ﻫ二、短路的物理量

1、短路电流周期分量

2、短路电流非周期分量

３、短路全电流ﻫ

４、短路冲击电流

高压三相短路

低压三相短路

5、短路稳态电流

（无限大容量系统)

第三节

无限大容量电力系统中短路电流的计算

计算过程：绘出计算电路图、元件编号、绘等效电路、计算阻抗和总阻抗、计算短路电流和短路容量。

一、欧姆法进行三相短路计算ﻫ

计算高压短路时电阻较小，一般可忽略。ﻫ

1、电力系统的阻抗计算

ﻫ2、电力变压器的阻抗计算ﻫ

3、电力线路的阻抗计算

ﻫ４、阻抗换算

三、标幺制法三相短路电流计算

1、基准值ﻫ

基准容量

(可以任意选取）ﻫ

基准电压

(通常取短路计算电压）ﻫ

基准电流

ﻫ

基准电抗

ﻫ２、元件标幺值:ﻫ

电力系统电抗标幺值:

ﻫ

电力变压器电抗标幺值:

ﻫ

电力线路电抗标幺值:

３、短路电流标幺值及短路电流计算ﻫ

4、三相短路容量ﻫ

ﻫ四、两相短路电流的计算

五、单相短路电流的计算

工程计算

ﻫ第四节短路电流的效应和稳定度校验

一、短路电流的电动效应和动稳定度ﻫ

动稳定度校验

一般电器：

绝缘子:

最大允许载荷

ﻫ

硬母线：

最大允许应力

三、短路电流的热效应与热稳定度ﻫ１、短路时的发热及计算ﻫ

短路发热的假想时间：

２、短路热稳定度的校验条件ﻫ

一般电器:

母线及绝缘导线和电缆等导体:

第四章

工厂变配电所及其一次系统(１-４节)主要内容：工厂变配电所任务和类型

触头间电弧的产生和熄灭

高压开关及开关柜的结构、原理及选择

低压开关及开关柜的结构、原理及选择第一节

工厂变配电所的任务和类型

一、变配电所的任务

变电所：受电、变压、配电的任务

配电所:受电、配电的任务ﻫ二、变配电所的类型ﻫ

工厂变电所：总降压变电所ﻫ

车间变电所:有车间内、露天、杆上、地下、移动变电所等。ﻫ第二节

电气设备中电弧及触头

一、概念ﻫ电弧：一种强烈的电游离现象,光亮很强,温度很高,可烧毁触头、延长断电时间等.碰撞游离产生电弧，热游离维持电弧。ﻫ产生电弧的游离方式:热电发射、高电场发射、碰撞游离、热游离。

熄灭电弧的去游离方式：复合、扩散。ﻫ电弧熄灭的条件:去游离率〉游离率

开关电器中常用的灭弧方法：速拉灭弧法、冷却灭弧法、吹弧灭弧法、长弧切短灭弧法、粗弧切短灭弧法、狭沟灭弧法、真空灭弧法、SF6灭弧法。第三节

高压一次设备ﻫ

一次电路：变配电所中承担输送和分配电能任务的电路。ﻫ

一次设备：一次电路中所有的设备称一次设备。包括:变换设备、控制设备、保护设备、补偿设备、成套设备。

一、高压熔断器（FU）：ﻫ

1、ＲN1和RN2型户内高压管式熔断器(限流式熔断器）

RN1型:主要用于高压电路和设备的短路保护

额定电流可达1０0A

RＮ2型：高压电压互感器一次侧短路保护

额定电流一般为0.５A

２、RＷ4和ＲW10（F）型户外高压跌开式熔断器ﻫ

既可作6-10ＫV线路和设备的短路保护,又可在一定条件下,用高压绝

缘钩棒操作熔管的分合，起高压隔离开关的作用。ﻫ

３、高压隔离开关（QS）

隔离高压电源、保证设备和线路的安全检修。断开后有明显可见的断开间隙，没有专门的灭弧装置,不允许带负荷操作,可以通断不超过2Ａ的空载变压器、电容电流不超过5A的空载线路，与高压断路器配合使用.ﻫ

4、高压负荷开关(QL）ﻫ

具有简单的灭弧装置,能通断一定的负荷电流和过负荷电流，不能断开短路电流，与高压熔断器配合使用。ﻫ

5、高压断路器(QF)ﻫ

能通断负荷电流和短路电流，并能在保护装置作用下自动跳闸,切除短路故障。常用：高压少油断路器、真空断路器、SF６断路器

6、高压开关柜ﻫ

将一、二次设备组合在一起的高压成套配电装置.ﻫ

具有五防功能:防止误分、误合断路器ﻫ

防止带负荷误拉、误合隔离开关

防止带电误挂接地线ﻫ

防止带接地线误合隔离开关

防止人员误入带电间隔7、高压一次设备的选择ﻫ

电气设备名称

电压ﻫ

kＶ

电流

Ａ

断流能力ﻫ

ｋA或MVA

短路电流校验ﻫ

动稳定度

热稳定度

高压熔断器

√

√

√

—

—ﻫ高压隔离开关

√

√

-

√

√

高压负荷开关

√

√

√

√

√

高压断路器

√

√

√

√

√

电流互感器

√

√

—

√

√ﻫ电压互感器

√

—

-

—

—

高压电容器

√

-

—

—

-ﻫ

母

线

—

√

-

√

√ﻫ

电

缆

√

√

-

—

—ﻫ支柱绝缘子

√

—

-

√

—ﻫ套管绝缘子

√

√

—

√

√

选择校验的条件

设备的额定电压应不小于装置地点的额定电压

设备的额定电流应不小于通过设备的计算电流

设备的最大开断电流（或功率）应不小于它可能开断的最大电流(或功率)

按三相短路冲击电流校验

按三相短路稳态电流和短路发热假想时间校验

表中√表示必须校验，—表示不要校验。第四节

低压一次设备ﻫ一、低压熔断器ﻫ二、低压刀开关和负荷开关ﻫ三、低压断路器

四、低压配电屏ﻫ五、低压一次设备的选择

按照表的要求选择

电气设备名称

电压

V

电流ﻫ

Ａ

断流能力ﻫ

ｋA

短路电流校验

动稳定度

热稳定度

低压熔断器

√

√

√

-

—ﻫ低压刀开关

√

√

√

≯

≯

低压负荷开关

√

√

√

≯

≯

低压断路器

√

√

√

≯

≯ﻫ表中√表示必须校验，≯表示一般可不校验,-表示不要校验。第五章

工厂电力线路本章主要内容：工厂电力线路的接线方式及敷设ﻫ

导线和电缆截面的选择计算

电力线路的运行及维护第一节

工厂电力线路及接线方式ﻫ一、电力线路的任务和类别

分类:低压:1140Ｖ及以下，高压：1140V以上,超高压:２２0ＫV及以上。ﻫ二、高低压线路的接线方式

放射式、树干式、环形.第二节

工厂电力线路的结构的敷设ﻫ一、架空线路的结构和敷设

组成:导线、电杆、绝缘子、线路、金具等。ﻫ

1、架空线路的导线：单股、多股裸导线

如钢芯铝绞线ﻫ

２、电杆、横担和拉线:终端杆、分支杆、转角杆、直线杆（中间杆）等。

３、线路绝缘和金具：

ﻫ

４、架空线的敷设:敷设要求、路径选择、导线在电杆上的排列方式、架空线的档距、弧垂、及其它距离

ﻫ二、电缆线路的结构和敷设ﻫ

1、电缆和电缆头

油浸纸绝缘电力电缆、交联聚乙烯绝缘电力电缆等。ﻫ

2、电缆的敷设ﻫ

路径的选择：引力、过热、腐蚀、维护

敷设方式：直埋式、电缆沟、架桥、电缆排管及隧道。

3、电缆敷设的一般要求

增加5-10%的余量、穿管保护、防火、防水等。

三、车间线路的结构和敷设

采用绝缘线、电缆、裸导线等。

ﻫ四、三相交流电涂色ﻫ

Ｕ、V、W相(Ａ、B、C)即：黄、绿、红、等第三节

导线和电缆截面的计算

选择导线和电缆截面的条件：ﻫ

发热条件、电压损耗条件、经济电流密度、机械强度。

一、按发热条件选择导线和电缆截面

1、相线:

2、中性线和保护线ﻫ

三相四线制中性线：

ﻫ

两相三线及单相线路：

ＰE线的选择：截面不同要求不同

三、按经济电流密度选择截面ﻫ

按照年运行费用最小的原则计算：年折旧费维护费十年电能损耗费

经济截面

ﻫ四、线路电压损耗的计算

一般线路损耗不超过5%ﻫ

1、集中负荷三相线电压损耗计算

电压损耗

对于无感线路:

ﻫ

照明线路截面选择：

ﻫ

2、均匀分布负荷的三相线路电压损耗的计算ﻫ

第四节

车间动力电气平面布线图

1、电气平面布线图：在建筑平面图上、按国家标准、按电气设备的安装位置、敷设方式、路径绘制的电气布置图。ﻫ2、车间动力电气平面布线图

编号等见表5—5及规定第五节

电力线路的运行维护与检修试验ﻫ

架空线路的运行维护

电缆线路的运行维护ﻫ

车间线路的运行维护

停电处理

电力线路检修第六章

工厂供电系统的过电流保护(１-3节)主要内容：过流保护的任务和要求ﻫ

熔断器保护ﻫ

低压断路器保护第一节

过电流保护的任务和要求

一、任务ﻫ

为了保证供电系统的安全运行,避免过负荷和短路引起的过电流对系统的影响，在供电系统中装设不同类型的过电流保护装置。ﻫ二、要求

基本要求:选择性、速动性、可靠性、灵敏度。第二节

熔断器保护

一、熔断器在供配电系统的配置ﻫ

使故障范围缩小到最低限度,低压系统中的ＰＥ线和ＰEN线上不允许装设熔断器。

二、熔断器熔体电流的选择ﻫ

1、保护电力线路：

,

,

2、保护电力变压器:

ﻫ

３、保护电压互感器：

ＲＮ２为０。５A

三、熔断器的选择与校验ﻫ

1、选择时应满足的条件：ﻫ

熔断器≥线路的，≥所装熔体的，类型应满足要求.ﻫ

2、断流能力的校验：

限流式（RＭ、RT０等):

ﻫ

非限流式（RM１0):

断流能力有上下限(跌开式）：

四、熔断器保护灵敏度的检验:

第三节

低压断路器的保护ﻫ一、低压断路器在低压配电系统中的配置

1、单独接低压断路器或低压断路器刀开关的方式ﻫ

2、低压断路器与磁力起动器或接触器配合的方式ﻫ

3、低压断路器与熔断器配合的方式

二、低压断路器脱扣器的选择和整定ﻫ

1、低压断路器过电流脱扣器额定电流的选择ﻫ

脱扣器额定电流

2、低压断路器过流脱扣器动作电流的整定

（1）瞬时过流脱扣器动作电流的整定

(２）短延时过流脱扣器动作电流和动作时间的整定ﻫ

动作时间0.２s,0.4s，0.6ｓ

（3）长延时过流脱扣器动作电流和动作时间的整定ﻫ

动作时间：反时限最长1—2h

3、低压断路器热脱扣器的选择和整定ﻫ

（1）热脱扣器额定电流的选择:

ﻫ

(2)热脱扣器动作电流的整定：

ﻫ

三、低压断路器的选择与校验

1、选择低压断路器应满足的条件：

额定电压不低于保护线路的额定电压。

额定电流不小于它所安装的脱扣器的额定电流。

类型应符合安装、保护、操作方式的要求。

2、低压断路器断流能力的校验：

动作时间０。02s以上（DW)：分断电流

动作时间0。02ｓ以下(ＤＺ）:

四、低压断路器过电流保护灵敏度的检验ﻫ

ﻫ五、前后低压断路器之间及低压断路器与熔断器之间的选择性配合ﻫ

１、断路器配合：

ﻫ

2、低压断路器与熔断器之间的选择性配合：

前一级低压断路器保护特性曲线:２０%—30％的负偏差

后一级熔断器保护特性曲线:30％—５0%的正偏差第六章

工厂供电系统的过电流保护(４—７节）主要内容:继电保护的概念及应用.第四节

常用的保护继电器ﻫ一、电磁式电流继电器（KA)和电压继电器(ＫV）

1、ＤL—10系列电磁式电流继电器结构ﻫ

2、返回系数：

一般为0．8ﻫ

３、DL-10系列调节：

平滑调节：拨动杆6ﻫ

级进调节:线圈1串联（动作电流小)或并联（动作电流大）

4、欠电压继电器ﻫ

一般为１。25

三、DS—110、１2０系列电磁式时间继电器（KT）

ﻫ四、电磁式信号继电器(ＫＳ)ﻫ五、电磁式中间继电器(ＫM)

六、感应式电流继电器（过流及短路保护）ﻫ

工作原理和特性（先合后断转换触点)

第五节

工厂高压线路的继电保护

一、继电保护的接线方式:

１、两相两继电器式：接线系数

２、两相一继电器式（差接式）：（主要用于高压电动机保护）

ﻫ

接线系数

,,

三、继电保护装置的操作方式:ﻫ

直接动作式、“去分流跳闸”的操作方式

四、带时限的过电流保护

１、定时限:就是保护装置的动作时限是按预先整定的动作时间固定不变的,与短路电流大小无关。ﻫ２、反时限：就是保护装置的动作时限原先是按10倍动作电流来整定的，而实际的动作时间则与短路电流呈反比关系变化,短路电流越大,动作时间越短。ﻫ

带时限过电流保护装置的原理图有:集中表示的原理电路图，称为接线图，这种图的所有电器的组成部件是各自归总在一起的.分开表示的原理电路图，称为展开图,这种图的所有电器的组成部件按各部件所属回路来分开绘制。从原理分析的角度来说,展开图简明清晰,在二次回路中应用最为普遍。ﻫ3、过电流保护动作电流的整定

带时限过电流保护（含定时限和反时限)的动作电流,应躲过线路的最大负荷电流（包括尖峰电流）,以免保护装置误动作；而且其返回电流，也应躲过线路的最大负荷电流，否则保护装置还可能发生误动作.

4、过电流保护动作时限的整定ﻫ

过电流保护的动作时限，应按“阶梯原则”进行整定,以保证前后两级保护装置动作的选择性,也就是在后一级保护装置所保护的线路首端发生三相短路时，前一级保护的动作时间t1。应比后一级保护中最长的动作时间t2大一个时间级差△t，即：ｔ１≥ｔ2+△ｔ

ﻫ五、电流速断保护ﻫ

带时限的过电流保护,有一个明显的缺点，就是越靠近电源的线路过电流保护，其动作时间越长，而短路电流则是越靠近电源越大.因此规定，在过电流保护动作时间超过０。5～0.7s时，应装设瞬动的电流速断保护装置.

六、有选择性的单相接地保护ﻫ在小接地电流的电力系统中，若发生单相接地故障时，必须装设无选择性的绝缘监视装置或有选择性的单相接地保护装置.

单相接地保护又称零序电流保护，它利用单相接地所产生的零序电流使保护装置动作,给予信号.当单相接地危及人身和设备安全时，则动作于跳闸。

七、线路的过负荷保护ﻫ

线路的过负荷保护只对可能经常出现过负荷的电缆线路才装设。第六节

电力变压器的继电保护ﻫ规定：对电力变压器的下列故障及异常运行方式，应装设相应的保护装置，不同容量、不同使用地点的变压器装设的保护装置不同，下面主要介绍变压器的瓦斯保护.

二、变压器的瓦斯保护ﻫ

变压器正常运行时,上下两对触点都是断开的.

变压器油箱内部发生轻微故障时，上触点接通信号回路，发出音响和灯光信号,这称之为“轻瓦斯动作”。ﻫ

变压器油箱内部发生严重故障时，下触点接通跳闸回路(通过中间继电器)，使断路器跳闸,同时发出音响和灯光信号，这称之为“重瓦斯动作".

ﻫ变压器油箱漏油,先是上触点接通,发生报警信号；接着下触点接通,使断路器跳闸，同时发出跳闸信号。ﻫ

ﻫ第七节

高压电动机的继电保护

规定：对电压为３kV及以上的异步电动机和同步电动机的下列故障及异常运行方式,应装设相应的保护装置：①定子绕组相间短路;②定子绕组单相接地；③定子绕组过负荷；④定子绕组低电压；⑤同步电动机失步;⑥同步电动机失磁；⑦同步电动机出现非同步冲击电流。

对生产过程中易发生过负荷的电动机，应装设过负荷保护。高压电动机的单相接地电流大于5A时，应装设单相接地保护。第七章

工厂供电系统的二次回路和自动装置本章主要内容:二次回路概念及其操作电源

高压断路器的控制与信号回路ﻫ常用的电测量仪表和绝缘监视装置ﻫ线路自动重合闸和备用电源自动投入装置

二次回路的安装接线及接线图的绘制.第一节

二次回路及其操作电源ﻫ

二次回路:是指用来控制、指示、监测和保护一次电路运行的电路,亦称二次系统，包括控制系统、信号系统、监测系统、继电保护和自动化系统等。ﻫ

按用途分:断路器控制（操作)回路、信号回路、测量和监视回路、继电保护和自动装置回路等。

一、直流操作电源ﻫ

1、由蓄电池组供电的直流操作电源

蓄电池主要有铅酸蓄电池和镉镍蓄电池两种。ﻫ

2、由整流装置供电的直流操作电源ﻫ

整流装置主要有硅整流电容储能式和复式整流（功率大,稳定性好）两种。二、交流操作电源ﻫ

采用交流操作电源,可使二次回路简化，投资减少,维护方便，但是它不适于比较复杂的继电保护、自动装置及其他二次回路。交流操作电源广泛用于中小型变配电所中。ﻫ

第二节

高压断路器的控制和信号回路

高压断路器控制回路:指控制（操作)高压断路器分、合闸的回路.ﻫ信号回路：指示一次电路设备运行状态的二次回路。ﻫ

断路器位置信号:显示断路器正常工作的位置状态。ﻫ事故信号:显示断路器在事故情况下的工作状态。ﻫ预告信号：一次设备出现不正常状态时或在故障初期发出的报警信号。

一、采用手动操作机构的断路器控制和信号回路

合闸时，推上操作机构手柄，红灯亮，指示断路器已经合闸.

分闸时，扳下操作机构手柄,绿灯亮，指示断路器已经分闸。ﻫ当一次电路发生短路故障时，继电保护装置动作，其出口继电器触点闭合，接通跳闸线圈的回路，使断路器跳闸。红灯灭,绿灯亮，并切断YR的跳闸电源.这时操作机构的操作手柄虽然仍在合闸位置,但其黄色指示牌掉落，表示断路器自动跳闸。同时事故信号回路接通,发出音响和灯光信号。

二、采用电磁操作机构的断路器控制和信号回路

合闸时，将控制开关SA手柄顺时针扳转45o，合闸接触器通电，主触点闭合,电磁合闸线圈通电，断路器合闸。合闸后，控制开关SA自动返回,切断合闸回路，同时红灯亮,指示断路器已经合闸，并监视着跳闸线圈回路的完好性。ﻫ

分闸时，将控制开关SA手柄反时针扳转４5o，跳闸线圈通电，使断路器分闸。分闸后，控制开关SA自动返回,切断跳闸回路，绿灯亮，指示断路器已经分闸，并监视着合闸线圈回路的完好性。

当一次电路发生短路故障时，继电保护装置动作，其出口继电器触点闭合，接通跳闸线圈回路，使断路器自动跳闸.红灯灭，并切断跳闸回路，而SA在合闸位置，接通闪光电源ＷF(+）,使绿灯闪光,表示断路器自动跳闸.事故音响信号回路接通，又发出音响信号。第三节

电测量仪表与绝缘监视装置ﻫ

一、电测量仪表

电测量仪表:对电力装置回路的电力运行参数作经常测量、选择测量、记录用的仪表和作计费、技术经济分析考核管理用的计量仪表的总称。

二、绝缘监视装置ﻫ

绝缘监视装置用于小接地电流的电力系统中，当一次电路某一相发生接地故障时，电压互感器二次侧的对应相的电压表指零，其他两相的电压表读数则升高到线电压。由指零电压表的所在相即可得知该相线发生了单相接地故障。但是这种绝缘监视装置不能判明是哪一条线路发生了故障，因此它是无选择性的。第四节

供电系统的自动装置与远动化ﻫ一、电力线路的自动重合闸装置ﻫ

电气一次自动重合闸的基本原理:当一次电路发生短路故障时，保护装置动作,接通跳闸线圈ＹR回路，使断路器ＱF自动跳闸。与此同时，断路器辅助触点闭合；而且重合闸继电器KＡR起动，经整定的时限后其延时闭合常开触点闭合，使合闸接触器ＫO通电动作,从而使断路器重合闸。ﻫ二、备用电源自动投入装置ﻫ

在要求供电可靠性较高的工厂变配电所中,在作为备用电源的线路上装设自动投入装置，则在工作电源线路突然断电时，利用失压保护装置使该线路的断路器跳闸,而备用电源线路的断路器则在AＰD作用下迅速合闸，使备用电源投入运行，从而提高供电的可靠性，保证对用户的不间断供电.

ﻫ第五节

二次回路的接线和接线图ﻫ一、二次回路的接线要求

１、按图施工,接线正确。

２、导线与电气元件间采用螺栓连接、插接、焊接或压接等,均应牢固可靠。ﻫ

3、盘、柜内的导线不应有接头,导线芯线应无损伤。

4、电缆芯线和导线的端部均应标明其回路编号,字迹清晰且不易脱色.ﻫ

5、配线应整齐、清晰、美观,导线绝缘应良好，无损伤。ﻫ

6、每个接线端子的每侧接线不得超过２根。

7、二次回路接地应设专用螺栓。ﻫ8、盘、柜内的二次回路配线、用于连接盘、柜门上的电器、控制台板等可动部位的导线还应符合其它要求。

二、二次回路接线图的绘制要求与方法

1、二次设备的表示方法ﻫ

所有二次设备都必须按规定,标明其项目代号。项目是指接线图上用图形符号所表示的元件、部件、组件、功能单元、设备、系统等。

2、接线端子的表示方法

所有设备上都有接线端子,其端子代号应与设备上端子标志一致。如果设备的端子没有标志时,应在接线图上标示端子代号。ﻫ

3、连接导线的表示方法ﻫ

连续线表示法、中断线表示法

ﻫ用连续线表示的连接导线如果全部画出，有时显得过于繁复，因此在不致引起误解的情况下,也可将导线组、电缆等用加粗的线条来表示。在配电装置二次回路接线图上多采用中断线来表示连接导线，显得简明清晰，对安装接线和维护检修都很方便。第八章

电气安全、接地与防雷本章主要内容：电压、电流对人体的作用

电气安全和触电急救的有关知识

接地的概念及接地装置的装设、计算与测试

低压配电系统的故障保护与等电位联结

过电压、雷电及防雷设备和防雷措施。第一节

电流对人体的作用及有关概念ﻫ一、人体触电受到的伤害：ﻫ

电击：人体的重要器官受到损害（大脑、心脏、呼吸系统、神经系统)。

电伤:人体的局部器官受到损害(手、脚、胳膊)。

触电的危险性取决因素：

接触电压、流过人体的电流、触电时间以及人体电阻、触电方式、电流路径、环境、健康状况、情绪好坏等。ﻫ二、直接触电防护和间接触电防护ﻫ

对直接接触正常带电部分的防护，如对带电导体加隔离栅栏等。

对正常时不带电而故障时可带危险电压的外露可导电部分(如金属外壳、框架等)的防护，例如将正常不带电压的外露可导电部分接地，并装设保护。第二节

电气安全与触电急救

一、电气安全的一般措施ﻫ

加强电气安全教育、严格执行安全工作规程、采用电气安全用具等。ﻫ二、触电的急救处理

1、脱离电源:应迅速切断电源或使用绝缘工具等不导电物体解脱触电者.

2、急救处理：进行口对口(鼻)的人工呼吸和胸外按压心脏的人工循环。

ﻫ第三节

电气装置的接地ﻫ一、概念ﻫ

1、接地

电气设备的某部分与大地之间做良好的电气连接，称为接地。埋入地中并直接与大地接触的金属导体，称为接地体或接地极，有人工接地体、自然接地体。

２、接地电流

当电气设备发生接地时，电流就通过接地体向大地作半球形散开。

３、接触电压ﻫ

电气设备的绝缘损坏时,在身体可同时触及的两部分之间出现的电位差。

4、工作接地、保护接地和重复接地

工作接地：为保证电力系统和电气设备达到正常工作要求而进行的一种接地,例如电源中性点的接地、防雷装置的接地等.ﻫ

保护接地:为保障人身安全、防止间接触电而将设备的外露可导电部分接地.ﻫ二、电气装置的接地和接地电阻

1、电气装置应接地或接零的金属部分:

电机、变压器、电缆桥架、支架和井架、用电器具等的金属底座和外壳。

2、接地电阻及其要求

接地电阻：接地体的流散电阻与接地线和接地体电阻的总和。由于接地线和接地体的电阻相对很小,因此接地电阻可认为就是接地体的流散电阻。

保护接地电阻应为：

≤

三、接地装置的装设

利用自然接地体及人工接地体ﻫ四、接地装置的测试

１、用电压表、电流表和功率表（三表法)测量

2、采用接地电阻测试仪测量ﻫ五、低压配电系统漏电断路器的基本结构和原理

电流动作型漏电断路器的原理为:设备发生漏电或单相接地故障时，三相电流的相量和不为零,零序电流互感器的铁心中产生零序磁通,二次侧有输出电流,经放大器放大后,通入脱扣器使断路器跳闸，从而切除故障电路和设备.第四节

过电压与防雷

一、过电压及雷电

过电压：在电气线路或电气设备上出现的超过正常工作要求的电压。可分为内部过电压和雷电过电压两大类,雷电过电压又有直接雷击和间接雷击两种。

二、接闪器ﻫ

接闪器:专门用来接受直接雷击的金属物体。有避雷针、避雷线、避雷网。

１、避雷针

避雷针一般采用镀锌圆钢或镀锌钢管制成。它通常安装在建筑物上，它的下端要经引下线与接地装置连接.避雷针实质上是引雷针，它把雷电流引入地下,从而保护了线路、设备及建筑物等。ﻫ

2、避雷线ﻫ

避雷线：一般采用截面不小于35mｍ2的镀锌钢绞线,架设在架空电力线路的上方，其功能和原理与避雷针基本相同.ﻫ三、避雷器ﻫ避雷器：避雷器与被保护设备并联，装在被保护设备的电源侧，当线路上出现危及设备绝缘的雷电过电压时，避雷器的火花间隙就被击穿，或由高阻变为低阻，使过电压对大地放电,从而保护了设备的绝缘。

ﻫ

有:阀式避雷器、排气式避雷器、保护间隙、金属氧化物避雷器。

四、防雷措施ﻫ架空线路、变配电所、高压电动机及建筑物的防雷措施。第九章

工厂的电气