供配电系统 考试小抄.doc

电力系统是由发电厂、变电站、电力网和用户组成的系统。
变电站：变换电压和交换电能的场所
建筑供配电系统由高压及低压配电线路、变电站（包括配电站〕和用电设备组成。
额定电压：为电气设备正常运行且获得最佳经济效果的电压
平均额定电压:线路始端的电压和末端电压的平均值。
设计要点一：电源、变压器电压确定
建筑供配电设计的内容程序与要求：一、建筑电气设计的一般原则：适用、安全、经济、美观。二、 内容：输电线路设计、变配电所设计、电气照明设计、电力设计防雷与接地设计、电气信号与自动控制设计。
步骤1.方案设计：在方案设计阶段，电气设计和弱电设计文件主要是设计说明书及必要的简图。其深度应满足设计方案优选和设计投标的要求。2.初步设计：初步设计文件根据设计任务书进行编制，由设计说明书(包括设计总说明和专业的设计说明书)、设计图纸、主要设备及材料表和工程概算书等四部分组成。3.施工图设计：施工图设计应根据已批准的初步设计进行编制，内容以图纸为主，应包括封面、图纸目录、设计说明(或首页)、图纸、工程概算等等。
计算负荷的意义和计算目的
（一）求计算负荷,也称需用负荷1.作为按发热条件选择供配电系统各级电压供电网络变压器容量、导体和电气设备的依据。2. 用来计算电压损失和功率损耗。3.在工程上为方便计算，亦可作为能量消耗量及无功功率补偿的计算依据。
（二）求尖峰电流：计算电压波动、选择熔断器等保护元件。
（三）求平均负荷计算供配电系统中电能需要量，电能损耗和选择无功补偿装置等。
需要系数是一个综合系数，与设备组的同期系数、设备组的负荷系数、线路及用电设备效率、以及很多随机因素有关。其定义为：Kd=Pm/Pe
1.用电设备组的计算负荷
Pc=Kd*Pe(KW)最大功率
Qc=Pc*tgφ(kvar)无功功率
Sc=√Pc*Pc+Qc*Qc(kva)视在功率
Ic=Sc/(√3*Un)(A)电流
需要系数法的计算公式如下：Pc＝Kd·Pe式中：Pc——计算有功功率(kw)；Kd ——需要系数(三台以下时Kd ＝1)；Pe——用电设备组的设备容量(kw)。
单位指标法的计算公式如下:Sc＝K·N／1000式中: Sc——计算的在功率(kvA)；K——单位指标(vA／m2)；N——建筑面积(m2)。
提高功率因数意义：可减小功率损耗、可减小电压损耗、可提高电力系统的供电能力、降低成本
短路电流的计算
短路原因：1.电气设备、元件的损坏。2.自然原因。3.人为事故
类型：1.三相短路2.两相短路3.单相短路
后果：1.产生很大的电动力和很高的温度，使故障元件和短路电路中的其它元件损坏。2.电压骤降，影响电气设备的正常运行。3.造成停电事故。4.造成不对称电路，其电流将产生较强的不平衡磁场，对附近的通信设备、信号系统及电子设备等产生干扰。5.严重的短路运行电力系统运行的稳定性，使并列运行发电机组失去同步，造成系统解列。
目的：1.选择和校验电气设备。2.继电保护装置的整定计算。3.设计时作不同方案的技术比较。

绝对值法计算短路电流步骤
1）绘制短路计算电路图：标参数、找短路点;
2）求短路回路中各元件阻抗，在图上标出各元件阻抗值；
3）计算短路回路的总阻抗。（注意：等效阻抗的换算）。
4）计算短路电流。

计算短路电流的关键是计算各元件阻抗
常用灭弧方法：速拉灭弧法、冷却灭弧法、吹弧灭弧法、长弧吹短灭弧法、粗弧分细灭弧法、狭沟灭弧法真空灭弧法
电气设备选择的共同原则一、按正常工作条件额定电压和额定电流二、按短路情况来校验电气设备的动稳定和热稳定。三、按装置地点的三相短路容量来校验开关电气的断流能力（遮断容量〕。四、按装置地点、工作环境、使用要求及供货条件及经济条件来选择。
断路器选择1、首先考虑工作条件,确定断路器的额定值。2、结合环境条件选用断路器的型号和规格。3、据短路电流进行断流容量,动、热稳定校验。4、尽量维修方便，价格便宜，运行费用少等。
电流互感器接线方案1.一相式接线，适用于负荷平衡的三相线路，供测量电流或接过负荷保护装置。2.两相V形，适用于中性点不接地的三相三线制线路。供测量三相电流和电能，并可接过电流保护装置。3.两相电流差接线，适用于中性点不接地的三相三线制线路。供接过电流保护装置之用。4.三相Y形接线，适用于三相四线制及中性点直接接地的三相三线制线路，供测量及保护用。
使用注意事项1、电流互感器在工作时，其二次侧不得开路。2、电流互感器的二次侧有一端必须接地。3、注意电流互感器其端子的极性，减极性连接。
电压互感器接线方案1、一个单相电压互感器接成V/V形，适用于电压对称的三相线路，供仪表、继电器接于一个线电压。2两个单相电压互感器接成V/V形，适用于三相三线制线路，供仪表、继电器接于各个线电压，广泛用于高压系统中，作为电压、电能测量。3、三个单相电压互感器接成Y0/Y0形适用于三相三线制和三相四线制，可供接要求线电压的仪表、继电器，并可供接要求相电压的绝缘监察电压表。4、三个单相三绕组电压互感器或一个三相五芯柱三绕组电压互感器接成Y0/Y0/△（开口三角〕形。
使用注意事项1、电压互感器在工作时，其二次侧不得短路。2、电压互感器的二次侧有一端必需接地。3、电压互感器在连接时，也要注意其端子的极性。
高压线路的接线方式（一）放射式线路：可靠性高、继电保护整定等易于实现、开关设备多，投资大、适于供较重要的和容量较大的负荷。（二）树干式线路：出线少，开关设备和导线耗用少，投资省、可靠性低、适于负荷容量较小 ，不重要的用电负荷、干线连接变压器不超过5台，总安装容量不大于3000KVA。（三）环网线路：可靠性高（相对于树干式〕。但继电保护比较复杂，整定配合也较困难、一般采用“开口运行”，开环点为电压差最小的点、环形线路载流量按所接的全部变压器容量计算，有色金属消耗量大、单电源环形只适于允许停电半小时以内的二级负荷。双电源环形可用于一、二级负荷，但可靠性低于放射式、通常采用以高压负荷开关的高压环形柜组成，特适于城市电网。
低压线路接线方式：1、放射式线路，主用于容量大，负荷集中，或重要的用电负荷，或者需要连锁起动、停车的用电负荷。2、树干式线路，常采用插接式母线或预分支电缆。3、环形线路。4、链式线路，适用于供电距离较远而用电设备容量小而相距较近场所。相连的用电设备一般不宜多于5台，总容量不宜超过10kw。
过电流保护装置的任务和要求
任务：1、系统出现不正常状态时，发出报警信号。（过负荷、单相接地、一相断线等）2、系统出现短路故障时，作用开关跳闸并报警（1KV以上高压系统，采用继电保护装置和高压熔断器保护1KV以下低压系统，采用低压断路器和低压熔断器保护。）
要求：选择性（切除故障部分，防止越级跳闸）速动性(尽快速切断故障，减少故障存在的时间)灵敏性(指对故障或不正常运行状态的反映能力，用灵敏度或灵敏系数来衡量)可靠性（不拒动、不误动）
电力变压器的保护：1、变压器内部故障：相间短路、匝间短路、单相接地短路2、变压器外部故障：引出线、绝缘套筒相间短路或接地3、变压器不正常运行状态：过负荷、油面过低、温度升高和外部短路引起的过流等4、变压器保护：瓦斯保护、电流速断保护、过电流过负荷保护、单相短路保护
电光源的分类1.热辐射光源（白炽灯、卤钨灯）2.气体放电光源（高压气体放电灯、低压气体放电灯）
白炽灯（PZ普通照明用灯泡，JZ局部照明用灯泡）结构简单，成本低、有高度集光性，便于光的在分配、可频繁操作，对寿命无影响，使用方便、显色性好（99－100〕、无闪烁、寿命短（1000h〕、光效低（10～20lm/w ）、受电压影响
卤钨灯LZG（卤钨白炽灯管状）寿命提高（1500～2000h〕、光效提高（20～30lm/w)体积小、显色性好、色温较高、不适于易燃易爆及多尘的场所、水平安装、耐震差
荧光灯（YZ直管荧光灯，YH环管，YU U形管）寿命长（3000h)、光效高（25～85lm/w)、光谱成分好、表面亮度低、不能频繁开闭（2h/次〕、点燃迟、有闪烁和频闪效应、电压影响寿命（±≤10％〕、受温湿度影响（<75~80%,18~250C)
高压汞灯（GG）光效高（40～60lm/w〕、寿命长（2500～5000h,国外：24000h)、耐震、耐热、起动稳定时间4～8min、再起动稳定时间5～10min、寿命与起动次数关系：5h/次、电压影响大（±≤5％〕、色温5500K， Ra：30～40、点燃位置无特殊要求、不适于频繁开关或比较重要的场所，以及电压波动的线路。适于街道、广场大面积照明，室内使用最好与白炽灯混合使用。
金属卤化物灯 与汞灯相比，光效更高（70～100lm/w)、显色性良好(Ra：60～90),光色好、受环境影响较小，耐震好、起动稳定时间4～10min、再起动稳定时间10～15min、电压波动影响大、点燃位置要求高
高压钠灯(NG) 光效最高(150lm/w)、寿命长（5000h,国外12000～20000h)、受环境条件影响小、透雾性好，色温2300K、显色性差(Ra：20～25) 、起动稳定时间4～8min、再起动稳定时间10～20min、电压波动影响大(HID中最大<5%〕
低压钠灯 光效最高（200lm/w)、寿命长(2000~6000h)、视觉敏感高，透雾性好、起动稳定时间10min、再起动稳定时间1min、水平点燃、光色、显色性差、受环境影响小、用于隧道、道路、厂区等多雾地区照明。
基本公式利用系数定义：U=φf/φs 分子（每个照明器中光源总光通量，lm）分母（照明器发出的最后落到工作面的光通量，lm）
目的：Eav=φs*NUK/A
Eav－－工作面平均照度，lx；
N－－照明器数；
A－－工作面面积，m2；
K－－维护系数。
室空间系数:室空间系数:RCR=5Hc(l+w)/l*w顶棚空系数:CCR=5Hcc(l+w)/l*w=Hcc/HrcRCR地板空间系数FCR=5Hfc(l+w)/l*w=Hfc/HrcRCR