进网高压电工证考试复习.docx

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进网高压电工证考试复习

第2章电力系统基本知识

电力系统是由发电厂、输配电线路、变配电所、用电单位组成的整体。

第1节电力系统概述

1.火力发电厂既发电又供热称为热电厂。

2.发出的电必须建设升压变电所、高压、超高压输电线路，将电能从发电厂远距离输送到负荷中心。

很高电压的电能不能直接使用，又必须建设降压变电所，配电线路，将降低到用电设备使用电压的电能送到用电设备，才能使用。

3.电力系统：

这种由各级电压的电力线路将各种发电厂、变电所和电力用户联系起来的一个发电、输电、配电、用电的整体叫电力系统。

4.大型电力系统有一下优点：

①提高供电可靠性；②减少系统备用容量；

③减少系统的峰谷差；④提高供电质量；⑤有效利用水利等一次资源的作用。

5.大型电力系统提高了电力系统的稳定性。

6.提高电能质量：

大型电力系统具有强大的调频和调压的能力，以及较大的抵御谐波的能力。

7.电力网或电网：

电力系统中的各级电压线路及其联系的各级变、配电所组成的部分。

8.电网按其在电力系统中的作用不同，分为输电网和配电网。

输电网分为交流高压输电网220kV，交流超高压输电网330/500/750kV，交流特高压输电网10000kV以上。

高压直流输电+500~-500kV，直流特高压+800~-800kV。

9.近年来我国广泛采用20kV中压配电系统，有如下优点：

①提高了中压配电系统的容量（原线路不变，较10kV升压后配电容量提高一倍）；②降低线路上的电压损耗（电压损失25%）；③增大了中压配电网的供电半径（增加一倍）；④降低线损（功率降低至原来的25%）。

10.电力生产的特点：

同时性、集中性、适用性、先行性。

第2节用电负荷

1.用电负荷是用户在某一时刻对电力系统所需求的功率。

2.一类负荷：

①中断供电造成人员伤亡；②经济造成重大损失。

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3.二类负荷：

经济造成较大损失。

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4.一类负荷由两个独立电源供电，还有应急电源。

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应急电源：

发电机组、专用馈电线路、蓄电池组。

允许中断供电15小时以上选用发电机组；

自动装置投入时间满足中断供电时间选用馈电线路；

中断供电毫秒级的选用蓄电池。

5.二类负荷供电系统可采用双回路供电。

第3节变、配电所

1.变配电所是电力网的连接点，是交换电压、交换功率和汇集、分配电能的设施。

主要由：

主变压器、配电装置及测量、控制系统构成。

2.变配电所主要类型：

枢纽变电所、区域变电所、地区变电所、用户变电所、地下变电所、无人值班变电所。

3.一次电路或电气主接线：

变配电所中用来承担输送和分配电能任务的电路。

一次电路中所有电气设备成为一次设备。

4.常用一次设备：

主变压器、高压断路器、隔离开关、高压互感器、电压互感器、电流互感器、熔断器、负荷开关。

5.主变压器：

降压、升压。

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6.高压断路器：

是变压器和高压线路的开关电器，具有断合正常负荷电流和切断短路电流，具有完善的灭弧装置。

7.隔离开关：

主要用作隔离电源的电器，没有灭弧装置，不能带负荷拉合。

更不能切断短路电流。

8.电压互感器：

将系统的高压转为低压，供测量、保护、监控用。

9.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为标准的小电流，供测量、保护、监控用。

10.熔断器：

线路发生严重过负荷或短路时，熔断器能够自动切除故障线路。

11.负荷开关：

用来接通和分断小容量的配电线路和负荷，只有简单的灭弧装置。

常与高压熔断器配合使用，发生短路故障时高压熔断器切合短路电流。

12.桥接线分内桥接线和外桥接线，内桥接线断路器在变压器高压侧，外桥接线断路器在变压器线路侧。

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13.有用户用电区变电所的发哦压测可不装开关设备，或只装简单的隔离开关、熔断器或跌落式熔断器。

第4节电能质量

供电质量指电能质量和供电可靠性。

电能质量包括电压、频率和波形的质量。

1、电压

1.电压质量：

电压允许偏差、电压允许波动、闪变。

2.供电电压允许偏差：

实际值和额定值之差与额定值之比的百分数。

3.电压比额定值低10%，光通量降低30%；额定值高10%，灯泡寿命缩减一半。

异步电动机的转矩与端电压的平方成正比，若电压下降过多，电动机可能停转或不能启动。

4.电压允许偏差规定如下：

①35kV及以上供电电压，电压正、负偏差绝对值之和不超过额定电压10%；②10kV及以下三相供电，电压允许偏差为额定电压的±7%；③低压照明用户+7%~-10%。

5.电压允许波动一般由冲击性负荷引起的

电压变化速率大于1%，称为电压急剧变化。

6.电压波动程度：

电压最大值和最小值之差与额定电压之比的百分数。

7.电压闪变：

周期性电压急剧波动引起灯光闪烁，光通量急剧波动，而造成人眼视觉不舒服的现象。

8.用户供配电系统常用电压调整措施：

①正确选择变压器的变比和分接头；②降低系统阻抗；③使三相负荷平衡；④采取补偿无功功率措施（在线路母线或用电设备附近装并联电容）。

9.电网电压偏低可能有两方面原因：

①系统中过多的无功功率；②供电距离长，线路导线截面太小，变压级数太多。

2、频率

1.频率:

发电机发出的正弦交流电每秒钟交变的次数。

2.供电频率偏差：

实际频率与额定频率之差与额定频率之比的百分数。

3.供电频率的允许偏差：

3000MW以上的为±0.2HZ；3000MW以下的±0.5HZ；供电系统非正常运行运行偏差为±1HZ。

4.并联运行的同一电力系统中，不论装机容量大小，任一瞬间的频率都是一致的。

5.为了保证频率偏差不超过规定值，必须维持电力系统的有功功率平衡。

3、波形

电网谐波主要在于电力系统中存在各种非线性元件。

主要有大型晶闸管变流设备和感应电弧炉。

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第5节电力系统短路概述

短路：

电力系统中相与相之间或相与地之间通过金属导体、电弧或其他较小阻抗链接而形成的非正常状态。

1、短路类型

三相系统中短路：

三相短路、两项短路、单相接地短路和两相接地短路等基本类型。

除三相短路，三相回路依旧对称，因而又称对称短路，其余三类属不对称短路。

中性点接地的系统中，单相接地最多，占故障的90%。

2、短路危害

短路后约半个周波（0.01s）时将出现短路电流的最大瞬时值，称为冲击电流。

短路电流由电源流到短路点。

危害：

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3、限制短路电流方法

①选择合适的接线方式；②采用分裂绕组变压器和分段电抗器；③采用线路电抗器；④采用微机保护和综合自动化装置。

第6节电力系统接地概述

1.电气接地一般分为：

工作接地和保护接地。

2.工作接地：

为了保证电气设备在系统正常运行能正常工作而进行的接地。

3.保护接地：

为了保护人身安全和设备安全，将电气设备在正常运行中不带电的金属部分可靠接地。

4.中性点接地属于工作接地。

5.工作接地分为直接接地和非直接接地两类。

工作接地电阻不应超过4Ω。

1、中性点直接接地系统（高压系统110kV以上）

主要为了降低线路的绝缘水平。

在低压配电系统中广泛采用TN和TT系统，均为中性点直接接地运行，目的是保障人身设备安全。

2、中性点不接地系统（中压系统10kV、6kV）

主要为了提高供电可靠性。

当发生单相接地，线电压不发生改变，单相接地电流为系统正常运行每相对地电容电流的3倍。

可以运行2小时

3、中性点经消弧线圈接地（35kV）

主要为了减小接地电流。

1.3~10kV系统接地电流大于30A、35kV及以上系统接地电流大于10A，中性点需采用经消弧线圈接地。

2.消弧线圈就是一个铁芯线圈，阻值很小，电抗很大。

全补偿、过补偿、欠补偿。

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4、中性点经电阻（低电阻、高电阻）接地系统

低电阻接地主要特点：

在电网发生单相接地时，能获得较大的阻性电流，直接跳开线路开关，迅速切除单相接地故障，过电压水平低，谐振过电压发展不起来，电网可采用绝缘水平较低的电气设备。

高电阻接地主要特点：

能较好地限制单相接地故障电流，抑制弧光接地和谐振过电压，单相接地故障后不立即跳闸，不加重电气设备的绝缘负担。

第三章电力变压器

电力变压器是一种静止的设备，它利用电磁感应原理将一种电压等级的交流电变成同频率的另一种电压等级的交流电。

按用途可以分为电力变压器、特种变压器、仪用变压器（电压互感器和电流互感器），油浸式和干式。

第1节电力变压器的结构和工作原理

1、结构

1.变压器铁芯是磁路部分，由铁芯柱和铁轭两部分组成。

绕组套装在铁芯柱上，铁轭用来使整个磁路闭合。

铁芯分为心式和壳式。

2.心式是铁轭靠着绕组顶面和底面，不包围侧面；壳式围绕绕组侧面。

我国常用心式铁芯，如卷铁芯结构。

特种变压器才用壳式。

3.铁芯材料用硅钢片叠制而成。

硅钢片有冷轧和热轧两种。

冷轧有较高的导磁系数和较小的单位损耗，优于热轧。

冷轧钢片的厚度：

0.35/0.3/0.27mm。

4.涡流或涡电流：

金属块处在变化的磁场中或相对磁场运动时。

金属块内部产生感应电流，金属块中形成一圈圈的闭合电流线，类似流体中的涡流。

铁芯硅钢片厚则涡流损耗大。

5.绕组是变压器的电路部分，一般用绝缘纸包的铜线绕制而成。

6.根据高低压绕组排列方式的不同，绕组分为同心式和交叠式。

7.同心式绕组：

为了便于绕组和铁芯绝缘，通常将低压绕组靠近铁芯柱。

8.交叠式绕组：

低电压大电流的变压器，为了减小绝缘距离，通常将低压靠近铁轭。

9.绝缘：

主要绝缘材料有变压器油、绝缘纸板、电缆纸、皱纹纸。

10.无励磁调压：

变压器二次侧不带负载，一次侧与电网断开的调压。

一般调压范围为±5%

11.有载调压：

二次侧带负载，一次侧与电网断开的调压。

12.变压器油箱分为吊器身式油箱和吊箱壳式油箱。

13.吊器身式油箱用于6300kV以下变压器，箱沿设在顶部，箱盖是平的，重量轻，检修时易将器身吊起。

14.吊箱壳式油箱用于8000kV以上变压器，箱沿设在下部，上节箱身做出钟罩形，又称钟罩式油箱。

检修时无需吊起器身，只将上节箱身吊起即可。

15.冷却装置：

①小容量变压器：

热量自然散去，无需附加冷却装置；

②容量稍大些：

在油箱外壁上焊接散热管；

③容量更大的：

安装冷却风扇；

④容量50000kVA以上：

采用强迫油循环水冷却或强迫油循环风冷却。

16.储油柜在变压器上方，通过气体继电器与油箱相通。

作用是保障油箱内总是充满油和减小油面和空气的接触。

1/4~3/4。

箭头指向储油柜。

17.安全气道装的是防爆阀。

18.吸湿器是使储油柜内上部的空气保持干燥和避免工业粉尘污染，油枕通过吸湿器与空气相连。

内装有氯化钙或氯化钴浸渍过的硅胶，遇潮由蓝色变白色、粉红色。

19.气体（瓦斯）继电器位于储油柜和箱盖之间，变压器发生故障产生气体，接通信号或跳闸回路，进行报警。

20.高低压绝缘套管：

变压器内部的高低压引线是经绝缘套管引到油箱外部的，起着固定引线和对地绝缘的作用。

套管由带电部分和绝缘部分组成。

带电部分：

导电杆、导电管、电缆、铜排。

绝缘部分：

分外绝缘和内绝缘，外绝缘为瓷管，内绝缘为变压器油、附加绝缘、电容性绝缘。

3、电力变压器的型号和技术参数

1.常考符号：

TH湿热，TA干热，Z有载调压，L铝线，P强迫循环，J油浸式，G干冷空气，C干式浇注绝缘，F油浸风冷，S油浸水冷。

2.变压器一般为单相或三相。

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特大型变压器制成单相后，组成三相变压器组，以满足运输要求。

3.变压器额定电流为线电流，额定电压就是其线电压，分两种情况，一是与发电机相连一次额定电压与发电机额定电压相同，高于同级电网额定电压的5%；二是不与发电机相连，可视作线路用电设备，一次额定电压与线路额定电压相同。

4.二次额定电压：

一线路较长，二次额定电压比相连线路额定电压高10%，二是线路不长，高5%。

5.变压器产品系列是以高压的电压等级区分的。

6.额定容量：

变压器铭牌规定的额定状态下，变压器二次侧的输出能力。

7.变压器额定容量是每相容量之和，有别于绕组额定