电气设计常用概念定义

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1、. .我国的电力网额定电压等级等级KV： 电力网额定电压等级 0.22 ,0.38 ,3 ,6 ,10 ,35 ,60 ,110 ,220 , 330 ,500。习惯上称10KV 以下线路为配电线路,35KV、60KV 线路为输电线路，110KV、220KV 线路为高压线路，330KV 以上线路称为超高压线路。把60KV 以下电网称为地域电网， 110KV、 220KV 电网称为区域电网， 330KV 以上电网称为超高压电网。把电力用户从系统所取用的功率称为负荷。另外，通常把 1KV 以下的电力设备及装置称为低压设备，1KV 以 上的设备称为高压设备。目前我国常用的电压等级：220V、380V

2、、6kV、10kV、35kV、110kV、220V、330kV、500kV。电力系统一般是由发电厂、输电线路、变电所、 配电线路及用电设备构成。通常将 35kV 及 35kV 以上的电压线路称为送电线路。 10kV 及其以下的电压线路称为配电线路。将额定 1kV 以上电压称为“高电压，额定电压在 1kV 以下电压称为“低电压。我国规定平安电压为 36V、24V、12V 三种。我国规定的额定电压是：42V、36V、24V、12V、6V 五种我国高压为：750kV，500kV，220kV，110kV，35kV，10kV，6kV我国低压为：380V，220V，110 V，36 V，24V，12V。功

3、率：有功功率(P)：单位主要有瓦(W)、千瓦(kW)、兆瓦(MW)。在交流电路中，电源在一个周期内发出瞬时功率的平均值(或负载电阻所消耗的功率)，称为有功功率。有功功率-保持用电设备正常运行所需的电功率，也就是将电能转换为其他形式能量(机械能、光能、热能)的电功率，称为有功功率；又叫平均功率。交流电的瞬时功率不是一个恒定值，功率在一个周期内的平均值叫做有功功率，它是指在电路中电阻局部所消耗的功率。无功功率(Q)：单位为乏(var)。在正弦电流电路中，复功率的虚部： ，且供给电感的无功功率为正值。许多用电设备均是根据电磁感应原理工作的，如配电变压器、电动机等，它们都是依靠建立交变磁场才能进展能量

4、的转换和传递。为建立交变磁场和感应磁通而需要的电功率称为无功功率，因此，所谓的无功并不是无用的电功率，只不过它的功率并不转化为机械能、热能而已；因此在供用电系统中除了需要有功电源外，还需要无功电源，两者缺一不可。视在功率S：端口的电压有效值与电流有效值之乘积。单位为伏安VA或千伏安KVA为单位。功率因数：在功率三角形中，有功功率P与视在功率S的比值，称为功率因数cos，其计算公式为： 在电力网的运行中，功率因数反映了电源输出的视在功率被有效利用的程度，我们希望的是功率因数越大越好。这样电路中的无功功率可以降到最小，视在功率将大局部用来供给有功功率，从而提高电能输送的功率。 四者的关系：1，有功

5、功率P P=UIcos ,表示实际吸收的功率。单位用瓦特表示 2,无功功率Q Q=UIsin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 4, 称为功率因数角。是电压超前电流的相位差。有功功率又叫平均功率。交流电的瞬时功率不是一个恒定值，功率在一个周期内的平均值叫做功功率，它是指在电路中电阻局部所消耗的功率，对电动机来说是指它的出力，以字母P表示，单位为千瓦KW。无功功率：在具有电感或电容的电路里，电感或电容在半周期的时间里把电源的能量变成磁场或电场的能量贮存起来，在另外半周期的时间里又把贮存的磁场或电场能量送还给电源。它们只是与电源进展能量交换，并不有真正

6、消耗能量。我们把与电源交换能量的振幅值叫做无功功率，以字母Q表示，单位千乏kvar。视在功率：在具有电阻和电抗的电路内，电压与电流的乘积叫视在功率，以字母S或符号P 表示，单位为千伏安KVA。有功功率、无功功率、视在功率三者关系可以用功率三角形表示功率三角形是表示视在功率S、有功功率P和无功功率Q三者在数值上的关系，见右图。 其中是u(t)与i(t)的相位差, 也称功率因数角。 由功率三角形可得 P=Scos Q=Ssin=Ptg 对于三相电路 P=3 UIcos Q=3 UIsin S=3 UI=P2+Q2功率三角形是表示视在功率S、有功功率P和无功功率Q三者在数值上的关系，见右图。 其中是

7、u(t)与i(t)的相位差, 也称功率因数角。 由功率三角形可得 P=Scos Q=Ssin=Ptg对于三相电路P=3 UIcosQ=3 UIsin S=3 UI=P2+Q2电气主接线常见8种接线方式优缺点分析 2.1 线路变压器组接线线路变压器组接线就是线路和变压器直接相连,是一种最简单的接线方式线路变压器组接线的优点是断路器少,接线简单,造价省相应2器将被迫停运,对变电所的供电负荷影响较大其较适合用于正常二运一备的城区中心变电所,如*中心城区就有采用2.2 桥形接线桥形接线采用4个回路3台断路器和6个隔离开关,是接线中断路器数量较少也是投资较省的一种接线方式根据桥形断路器的位置又可分为内桥

8、和外桥两种接线由于变压器的可靠性远大于线路,因此中应用较多的为内桥接线假设为了在检修断路器时不影响和变压器的正常运行,有时在桥形外附设一组隔离开关,这就成了长期开环运行的四边形接线2.3 多角形接线多角形接线就是将断路器和隔离开关相互连接,且每一台断路器两侧都有隔离开关,由隔离开关之间送出回路多角形接线所用设备少,投资省,运行的灵活性和可靠性较好正常情况下为双重连接,任何一台断路器检修都不影响送电,由于没有母线,在连接的任一局部故障时,对电网的运行影响都较小其最主要的缺点是回路数受到限制,因为当环形接线中有一台断路器检修时就要开环运行,此时当其它回路发生故障就要造成两个回路停电,扩大了故障停电

9、范围,且开环运行的时间愈长,这一缺点就愈大环中的断路器数量越多,开环检修的时机就越大,所一般只采四角(边)形接线和五角形接线,同时为了可靠性,线路和变压器采用对角连接原那么四边形的保护接线比较复杂,一二次回路倒换操作较多2.4 单母线分段接线单母线分段接线就是将一段母线用断路器分为两段,它的优点是接线简单,投资省,操作方便;缺点是母线故障或检修时要造成局部回路停电2.5 双母线接线双母线接线就是将工作线电源线和出线通过一台断路器和两组隔离开关连接到两组(一次/二次)母线上,且两组母线都是工作线,而每一回路都可通过母线联络断路器并列运行与单母线相比,它的优点是供电可靠性大,可以轮流检修母线而不使

10、供电中断,当一组母线故障时,只要将故障母线上的回路倒换到另一组母线,就可迅速恢复供电,另外还具有调度扩建检修方便的优点;其缺点是每一回路都增加了一组隔离开关,使配电装置的构架及占地面积投资费用都相应增加;同时由于配电装置的复杂,在改变运行方式倒闸操作时容易发生误操作,且不宜实现自动化;尤其当母线故障时,须短时切除较多的电源和线路,这对特别重要的大型发电厂和变电站是不允许的2.6 双母线带旁路接线双母线带旁路接线就是在双母线接线的根底上,增设旁路母线其特点是具有双母线接线的优点,当线路(主变压器)断路器检修时,仍有继续供电,但旁路的倒换操作比较复杂,增加了误操作的时机,也使保护及自动化系统复杂化

11、,投资费用较大,一般为了节省断路器及设备间隔,当出线到达5个回路以上时,才增设专用的旁路断路器,出线少于5个回路时,那么采用母联兼旁路或旁路兼母联的接线方式2.7 双母线分段带旁路接线双母线分段带旁路接线就是在双母线带旁路接线的根底上,在母线上增设分段断路器,它具有双母线带旁路的优点,但投资费用较大,占用设备间隔较多,一般采用此种接线的原那么为:(1)当设备连接的进出线总数为1216回时,在一组母线上设置分段断路器;(2)当设备连接的进出线总数为17回及以上时,在两组母线上设置分段断器2.8 3/2(4/3)断路器接线3/2(4/3)断路器接线就是在每3(4)个断路器中间送出2(3)回回路,一般只用于500kV(或重要220kV)电网的母线主接线它的主要优点是:(1)运行调度灵活,正常时两条母线和全部断路器运行,成多路环状供电;(2)检修时操作方便,当一组母线停支时,回路不需要切换,任一台断路器检修,各回路仍按原接线方式霆,不需切换; (3)运行可靠,每一回路由两台断路器供电,母线发生故障时,任何回路都不停电2/3(4/3)断路器接线的缺点是使用设备较多,特别是断路器和电流互感器,投资费用大,保护接线复杂。- 优选