一、電力系統(tǒng)基礎(chǔ)

1. 電力系統(tǒng)組成

- 分析：電力系統(tǒng)由發(fā)電、輸電、變電、配電和用電等環(huán)節(jié)構(gòu)成。發(fā)電環(huán)節(jié)產(chǎn)生電能，如火力發(fā)電利用煤炭燃燒產(chǎn)生蒸汽推動(dòng)汽輪機(jī)帶動(dòng)發(fā)電機(jī)發(fā)電；輸電是將電能從發(fā)電廠(chǎng)輸送到遠(yuǎn)方；變電通過(guò)變壓器改變電壓大小；配電將電能分配到各個(gè)用戶(hù)；用電則是用戶(hù)端對(duì)電能的消耗。

- 例如：三峽水電站發(fā)電后，電能通過(guò)高壓輸電線(xiàn)路傳輸?shù)礁鱾€(gè)城市的變電站，再降壓后分配到工廠(chǎng)、居民小區(qū)等用電場(chǎng)所。

2. 電壓等級(jí)劃分

- 分析：常見(jiàn)的電壓等級(jí)有 220V、380V 用于低壓用戶(hù)端，10kV、35kV、110kV、220kV 等用于不同規(guī)模的輸電和配電。電壓等級(jí)的選擇取決于傳輸距離、傳輸功率等因素。高電壓等級(jí)可減少線(xiàn)路損耗，但對(duì)絕緣等要求更高。

- 例如：在城市配電網(wǎng)中，10kV 線(xiàn)路常用于向小區(qū)配電室供電，而長(zhǎng)距離的電能傳輸可能會(huì)用到 500kV 等高電壓等級(jí)。

二、供配電設(shè)備

3. 變壓器

- 分析：變壓器依據(jù)電磁感應(yīng)原理工作，通過(guò)改變繞組匝數(shù)比實(shí)現(xiàn)電壓的升降。它是供配電系統(tǒng)中改變電壓的關(guān)鍵設(shè)備。

- 例如：在降壓過(guò)程中，將 10kV 電壓降至 380V / 220V 供居民和商業(yè)用戶(hù)使用；升壓變壓器可將發(fā)電機(jī)發(fā)出的低電壓升高以便于遠(yuǎn)距離傳輸。

4. 開(kāi)關(guān)柜

- 分析：開(kāi)關(guān)柜包含斷路器、隔離開(kāi)關(guān)、互感器等元件，起到控制、保護(hù)和隔離等作用。它能控制線(xiàn)路的通斷，在故障時(shí)切斷電路保護(hù)設(shè)備。

- 例如：在配電室中，當(dāng)某條線(xiàn)路出現(xiàn)短路故障時(shí)，開(kāi)關(guān)柜內(nèi)的斷路器會(huì)迅速跳閘，隔離故障線(xiàn)路。

5. 母線(xiàn)

- 分析：母線(xiàn)是匯集和分配電能的導(dǎo)體，有硬母線(xiàn)和軟母線(xiàn)之分。它可以將多個(gè)電源或多個(gè)負(fù)荷連接在一起，實(shí)現(xiàn)電能的靈活傳輸。

- 例如：在變電站中，不同電壓等級(jí)的母線(xiàn)將各個(gè)進(jìn)出線(xiàn)回路連接，方便電能在不同線(xiàn)路間的分配。

三、電力負(fù)荷

6. 負(fù)荷分類(lèi)

- 分析：分為一級(jí)負(fù)荷、二級(jí)負(fù)荷和三級(jí)負(fù)荷。一級(jí)負(fù)荷如醫(yī)院手術(shù)室等，中斷供電會(huì)造成嚴(yán)重后果；二級(jí)負(fù)荷中斷供電會(huì)有較大影響；三級(jí)負(fù)荷停電影響較小。

- 例如：大型數(shù)據(jù)中心屬于一級(jí)負(fù)荷，需配備備用電源；普通居民照明用電屬于三級(jí)負(fù)荷。

7. 計(jì)算負(fù)荷概念

- 分析：計(jì)算負(fù)荷是通過(guò)統(tǒng)計(jì)和計(jì)算得出的一個(gè)假想負(fù)荷，它在一定時(shí)間內(nèi)產(chǎn)生的熱效應(yīng)與實(shí)際變動(dòng)負(fù)荷的最大熱效應(yīng)相等，是選擇設(shè)備和導(dǎo)線(xiàn)的重要依據(jù)。

- 例如：根據(jù)一個(gè)工廠(chǎng)內(nèi)所有設(shè)備的功率和使用情況計(jì)算出計(jì)算負(fù)荷，以此來(lái)選擇合適容量的變壓器。

四、短路電流

8. 短路類(lèi)型

- 分析：包括三相短路、兩相短路、單相接地短路和兩相接地短路。三相短路電流最大，單相接地短路在中性點(diǎn)接地系統(tǒng)中較為常見(jiàn)。

- 例如：線(xiàn)路絕緣損壞可能導(dǎo)致單相接地短路，如潮濕環(huán)境下電纜老化引發(fā)故障。

9. 短路電流計(jì)算目的

- 分析：用于選擇電氣設(shè)備的額定斷流容量、校驗(yàn)設(shè)備的動(dòng)穩(wěn)定和熱穩(wěn)定以及確定繼電保護(hù)裝置的整定值等。

- 例如：設(shè)計(jì) 10kV 配電室時(shí)，通過(guò)短路電流計(jì)算確定開(kāi)關(guān)柜內(nèi)斷路器的額定開(kāi)斷電流。

五、電氣主接線(xiàn)

10. 單母線(xiàn)接線(xiàn)

- 分析：所有進(jìn)出線(xiàn)都連接在同一組母線(xiàn)上，接線(xiàn)簡(jiǎn)單但可靠性低。母線(xiàn)故障或檢修時(shí)，與之相連的線(xiàn)路都需停電。

- 例如：小型工廠(chǎng)配電室對(duì)供電可靠性要求不高時(shí)可采用單母線(xiàn)接線(xiàn)。

11. 雙母線(xiàn)接線(xiàn)

- 分析：有兩組母線(xiàn)，進(jìn)出線(xiàn)可接在不同母線(xiàn)上，提高了供電可靠性和靈活性。

- 例如：大型變電站采用雙母線(xiàn)接線(xiàn)，在母線(xiàn)故障或檢修時(shí)可切換負(fù)荷到另一組母線(xiàn)繼續(xù)供電。

六、供配電保護(hù)

12. 繼電保護(hù)原理

- 分析：繼電保護(hù)通過(guò)檢測(cè)電氣元件的故障或異常運(yùn)行狀態(tài)，如電流增大、電壓降低等電氣量變化，發(fā)出跳閘或報(bào)警信號(hào)。

- 例如：線(xiàn)路短路時(shí)電流增大，超過(guò)繼電保護(hù)裝置設(shè)定值就會(huì)動(dòng)作，使斷路器跳閘。

13. 過(guò)電流保護(hù)

- 分析：當(dāng)電流超過(guò)設(shè)備或線(xiàn)路額定電流時(shí)，過(guò)電流保護(hù)裝置動(dòng)作。分為定時(shí)限和反時(shí)限過(guò)電流保護(hù)。

- 例如：電動(dòng)機(jī)過(guò)載時(shí)電流增大，過(guò)電流保護(hù)在一定時(shí)間后動(dòng)作切斷電源，保護(hù)電動(dòng)機(jī)。

七、無(wú)功補(bǔ)償與功率因數(shù)

14. 無(wú)功功率概念

- 分析：無(wú)功功率用于電路內(nèi)電場(chǎng)與磁場(chǎng)的交換以及建立和維持電氣設(shè)備磁場(chǎng)，不對(duì)外做功但在電力系統(tǒng)中不可或缺。

- 例如：電動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)需要無(wú)功功率建立磁場(chǎng)。

15. 功率因數(shù)意義

- 分析：功率因數(shù)是有功功率與視在功率的比值，功率因數(shù)低會(huì)增加線(xiàn)路損耗和降低設(shè)備利用率，提高功率因數(shù)可提高供電效率。

- 例如：工廠(chǎng)功率因數(shù)低會(huì)導(dǎo)致電費(fèi)增加，通過(guò)無(wú)功補(bǔ)償裝置可提高功率因數(shù)降低成本。

八、接地與防雷

16. 接地類(lèi)型

- 分析：分為工作接地、保護(hù)接地和防雷接地等。工作接地保證電力系統(tǒng)正常運(yùn)行，保護(hù)接地防止設(shè)備外殼帶電危及人身安全，防雷接地將雷電電流導(dǎo)入大地。

- 例如：家庭用電中三孔插座的接地端就是保護(hù)接地，可避免電器漏電時(shí)人體觸電。

17. 防雷裝置組成

- 分析：主要包括接閃器、引下線(xiàn)和接地裝置。接閃器接收雷電，引下線(xiàn)傳導(dǎo)電流，接地裝置將電流導(dǎo)入大地。

- 例如：避雷針作為接閃器可將雷電吸引，通過(guò)引下線(xiàn)和接地裝置釋放電流。

九、電氣照明

18. 照明方式

- 分析：分為一般照明、局部照明和混合照明。一般照明提供均勻照明，局部照明針對(duì)特定區(qū)域，混合照明則是兩者結(jié)合。

- 例如：辦公室天花板熒光燈是一般照明，辦公桌上臺(tái)燈是局部照明。

19. 照明光源類(lèi)型

- 分析：常見(jiàn)的有白熾燈、熒光燈、LED 燈等。白熾燈顯色性好但效率低，熒光燈效率較高但含汞，LED 燈節(jié)能、壽命長(zhǎng)且環(huán)保。

- 例如：現(xiàn)在家庭照明多使用 LED 燈降低能耗。

十、供配電運(yùn)行與維護(hù)

20. 巡視檢查內(nèi)容

- 分析：包括設(shè)備外觀(guān)是否破損、電氣連接是否松動(dòng)發(fā)熱、運(yùn)行參數(shù)如電壓、電流、溫度是否正常等。

- 例如：對(duì)變壓器巡視時(shí)檢查油溫、油位、散熱器及連接部位等情況。