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1、第一章、電力系統(tǒng)基本知識(shí)第一節(jié)、電力系統(tǒng)、電力網(wǎng)的構(gòu)成發(fā)電、輸電和配電常識(shí)火力發(fā)電廠 核電站風(fēng)力發(fā)電廠 太陽(yáng)能發(fā)電廠二、電力網(wǎng)和電力系統(tǒng) 電力系統(tǒng)將發(fā)電廠、電力網(wǎng)和用戶聯(lián)系起來(lái)的發(fā)電、輸電、變電、配電和用電的整體。1、 發(fā)電、送電(輸電)、變電、配電、用電以上五個(gè)部分組成的整體稱(chēng)為電力系統(tǒng)。2、 以上送電、變電、配電三個(gè)部分構(gòu)成電力網(wǎng)。3、直接將電能送到用戶的網(wǎng)絡(luò)稱(chēng)為(配電網(wǎng))。發(fā)電廠將()等轉(zhuǎn)換為電能A燃料的熱能 B水流的位能 C水流的動(dòng)能 D核能電能進(jìn)入工廠后,還要進(jìn)行變電(變換電壓)和配電(分配電能)。 變電所的任務(wù)是受電、變壓和配電;如果只受電和配電,而不進(jìn)行變壓的則稱(chēng)為配電所。配電方
2、式基本有放射式、樹(shù)干式兩種類(lèi)型。變配電工程:是電氣工程的一部分,它由變壓器、配電裝置、聯(lián)接設(shè)備的線路所組成。電力網(wǎng)將發(fā)電廠生產(chǎn)的電能傳輸和分配到用戶的輸配電系統(tǒng),簡(jiǎn)稱(chēng)電網(wǎng)。例題、電力系統(tǒng)是由(發(fā)電、輸電、變電)、配電和用電組成的整體。例題.由發(fā)電、送電、變電、配電和用電組成的整體稱(chēng)為電力系統(tǒng)。(v )例題、電力系統(tǒng)中的輸電、變電、(配電)三個(gè)部分稱(chēng)為電力網(wǎng)。例題由送電、變電、配電和用電組成 的整體稱(chēng)為電力系統(tǒng)(x )例題 電力系統(tǒng)中的送電、配電、( ) 三個(gè)部分稱(chēng)為電力網(wǎng)。 A. 變電 B. 發(fā)電 C. 用電例題. 直接將電能送到用戶的網(wǎng)絡(luò)稱(chēng)為輸電網(wǎng)。(x) 例題直接將電能送到用戶的網(wǎng)絡(luò)稱(chēng)為(
3、 )。 A. 發(fā)電網(wǎng) B. 輸電網(wǎng) C. 配電網(wǎng)4、以高壓甚至超高壓將發(fā)電廠、變電所或變電所之間連接起來(lái)的送電網(wǎng)絡(luò)稱(chēng)為(輸電網(wǎng))。輸電網(wǎng)和配電網(wǎng):輸電網(wǎng)主要用來(lái)輸送電能;距離長(zhǎng),電壓高;它們連接于發(fā)電廠和各變電站之間,構(gòu)成了電力網(wǎng)的主網(wǎng)架。配電網(wǎng)主要用來(lái)分配電能至各個(gè)用戶;距離短,電壓較低。配電網(wǎng)根據(jù)需要又分為高壓配電網(wǎng)、中壓配電網(wǎng)、低壓配電網(wǎng)。高壓在110kV及以上;低壓為380V、220V。例題.低壓配電線路的電壓為(A)。 A220V/380V B35 kV C110 kV D220 Kv例題.中壓配電網(wǎng)是指電壓為35KV、10KV、6KV、3KV的配電網(wǎng)。(v)例題、高壓配電網(wǎng)是指電壓
4、在() 及以上的配電網(wǎng)。A.1KV B.35KV C.110KV例題. 電力網(wǎng)的電力線路按其功能一般可分為( )。 A輸電線路 B低壓線路 C配電線路 D高壓線路一、大型電力系統(tǒng)優(yōu)點(diǎn) 1、提高了供電可靠性2、減少了系統(tǒng)的備用容量3、通過(guò)合理地分配負(fù)荷 降低系統(tǒng)的高峰負(fù)荷4、提高了供電質(zhì)量5、便于利用大型動(dòng)力資源 水力發(fā)電廠例題、大型電力系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)之一是:可以提高運(yùn)行的靈活性,減少系統(tǒng)的備用容量。(對(duì))二、電力生產(chǎn)特點(diǎn) 1、同時(shí)性 2、集中性 無(wú)壟斷性 3、適用性 4、先行性例題、電力生產(chǎn)的特點(diǎn)是(同時(shí)性)、集中性、適用性、先行性。例題. 電力生產(chǎn)的特點(diǎn)是同時(shí)性、( )、適用性、先行性。A. 分
5、散性 B. 集中性 C. 廣泛性例題形成大型電力系統(tǒng),便于利用大型動(dòng)力資源,特別是能充分發(fā)揮( )的作用。A. 火力發(fā)電廠 B. 水力發(fā)電廠 C. 核電廠例題.大型電力系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)之一是可以提高運(yùn)行的靈活性,減少系統(tǒng)的備用容量。(v)第二節(jié)、電力負(fù)荷1、電力負(fù)荷的定義:可以定量得用功率或電能(容量)或電流表示,視具體情況而定,表達(dá)的時(shí)候一定要說(shuō)明單位,以免混淆。電力負(fù)荷是指用電設(shè)備或用電單位所消耗的()A. 功率 B. 電能(容量) C. 電流 D. 電壓功率三角形:有功功率: 電能用于做功被消耗,它們轉(zhuǎn)化為熱能、光能、機(jī)械能或化學(xué)能等,稱(chēng)為有功功率;又叫平均功率。交流電的瞬時(shí)功率不是一個(gè)恒定值
6、,功率在一個(gè)周期內(nèi)的平均值叫做有功功率,它是指在電路中電阻部分所消耗的功率,以字母P表示,單位瓦特?zé)o功功率:許多用電設(shè)備均是根據(jù)電磁感應(yīng)原理工作的,如配電變壓器、電動(dòng)機(jī)等,它們都是依靠建立交變磁場(chǎng)才能進(jìn)行能量的轉(zhuǎn)換和傳遞。為建立交變磁場(chǎng)和感應(yīng)磁通而需要的電功率稱(chēng)為無(wú)功功率,因此,所謂的無(wú)功并不是無(wú)用的電功率,只不過(guò)它的功率并不轉(zhuǎn)化為機(jī)械能、熱能而已;因此在供用電系統(tǒng)中除了需要有功電源外,還需要無(wú)功電源,兩者缺一不可。無(wú)功功率Q單位為乏(var)。例題、有功功率是指在交流電路中電阻所消耗的功,用符號(hào)( )表示,單位是瓦或千瓦。A、Q 無(wú)功功率 B、P C、S D、W例題、交流電路中電感(電容)是
7、不消耗能量的,它只是與電源之間進(jìn)行能量的互換,我們把與電源之間互換能量的功率稱(chēng)為( )。A、有功功率 B、無(wú)功功率 C、功率因素 D、視在功率例題、功率因素是指交流電路中電壓與電流之間的相位差的余弦用( )表示。A、sin B、Ctg C、tg D、cos2、電力負(fù)荷的組成:用電負(fù)荷線路損失負(fù)荷 電能輸送過(guò)程的損耗例題、線損是指電能從發(fā)電廠到用戶的輸送過(guò)程中不可避免地發(fā)生的(功率和能量)損失。供電負(fù)荷 用電負(fù)荷 + 線路損失負(fù)荷3、按發(fā)生時(shí)間不同的負(fù)荷分類(lèi):高峰負(fù)荷:日高峰負(fù)荷、晚高峰負(fù)荷例題.在分析用戶的負(fù)荷率時(shí),選一天24h中負(fù)荷最高的一個(gè)小時(shí)的( )作為高峰負(fù)荷。A. 計(jì)算負(fù)荷 B. 最
8、大負(fù)荷 C. 平均負(fù)荷例題. 在分析用戶的負(fù)荷率時(shí),選( )中負(fù)荷最高的一個(gè)小時(shí)的平均負(fù)荷作為高峰負(fù)荷。A. 一天24h B. 一個(gè)月720h C. 一年8760h低谷負(fù)荷;平均負(fù)荷。日平均負(fù)荷、月平均負(fù)荷、年平均負(fù)荷例題.平均負(fù)荷是指電網(wǎng)中或用戶在某一確定的時(shí)間段內(nèi)的平均小時(shí)用電量。(v )例題、平均負(fù)荷是指電網(wǎng)中或用戶在某一確定的時(shí)間段內(nèi)的平均日用電量。(錯(cuò))例題、在分析用戶負(fù)荷率時(shí),常采用( )A.日平均負(fù)荷B.月平均負(fù)荷C.年平均負(fù)荷例題、在安排用電量時(shí),常采用( )A.日平均負(fù)荷B.月平均負(fù)荷C.年平均負(fù)荷4、 按負(fù)荷重要性分類(lèi)(根據(jù)突然中斷供電所引起的影響分類(lèi)):一類(lèi);二類(lèi);三類(lèi)。
9、例題.對(duì)于突然中斷供電將造成人身傷亡或會(huì)引起對(duì)周?chē)h(huán)境嚴(yán)重污染、造成經(jīng)濟(jì)上巨大損失的負(fù)荷,應(yīng)采取最少不少于2 個(gè)獨(dú)立電源供電。( v)并輔之以其他必要的非電力電源的保安措施。例題、突然中斷供電會(huì)造成經(jīng)濟(jì)較大損失、社會(huì)秩序混亂或在政治上產(chǎn)生較大影響的負(fù)荷是二類(lèi)負(fù)荷。(v) 例題. 對(duì)于電力系統(tǒng)來(lái)說(shuō),峰、谷負(fù)荷差越( ),用電越趨于合理。 A. 大 B. 小 C. 穩(wěn)定例題、供電負(fù)荷是指用戶在某一時(shí)刻對(duì)電力系統(tǒng)所需求的功率。(錯(cuò))例題、突然中斷供電造成人身傷亡或會(huì)引起對(duì)周?chē)h(huán)境嚴(yán)重污染,造成經(jīng)濟(jì)上巨大損失、社會(huì)秩序嚴(yán)重混亂或在政治上產(chǎn)生嚴(yán)重影響的負(fù)荷,稱(chēng)為一類(lèi)負(fù)荷。(對(duì))例題、對(duì)于三類(lèi)負(fù)荷應(yīng)采取最
10、少不少于2個(gè)獨(dú)立電源供電。(錯(cuò))第三節(jié)、變電所一、變電所主接線也稱(chēng)一次回路基本要求保證必要的供電可靠性和電能質(zhì)量,以保證對(duì)用戶的不間斷供電具有一定的靈活性和方便性,滿足調(diào)度要求和檢修要求經(jīng)濟(jì)性,投資省,占地面積小,能量損失小。發(fā)展和擴(kuò)展的可能性例題、對(duì)電氣主接線的基本要求有供電質(zhì)量、(供電可靠性;可擴(kuò)建性;經(jīng)濟(jì)性;靈活性)。主接線型式有母線(單母線、雙母線)、無(wú)母線在變電站內(nèi)的母線運(yùn)行方式通常有母線分段運(yùn)行和并列運(yùn)行。二、變電所一次電氣設(shè)備與高壓有關(guān)的設(shè)備1. 主變壓器靜止設(shè)備,電磁感應(yīng)原理,一種電壓等級(jí)的交流電能轉(zhuǎn)化成另一種或幾種電壓等級(jí)的交流電能。變壓器就是實(shí)現(xiàn)電能在不同等級(jí)之間進(jìn)行轉(zhuǎn)換2
11、.高壓斷路器 保護(hù)例題、高壓斷路器具有開(kāi)斷正常負(fù)荷和(過(guò)載、短路故障)的保護(hù)能力。具有滅弧特性, 3. 隔離開(kāi)關(guān)在線路上基本沒(méi)有電流時(shí),將電氣設(shè)備和高壓電源隔開(kāi)或接通。 4. 電壓互感器互感器分電壓互感器和電流互感器兩大類(lèi),它們是供電系統(tǒng)中測(cè)量和保護(hù)用的重要設(shè)備。電壓互感器是將系統(tǒng)的高電壓改變?yōu)闃?biāo)準(zhǔn)的低電壓 (l00V或100/3) 5. 電流互感器 電流互感器是將高壓系統(tǒng)中的電流或低壓系統(tǒng)中的大電流改變?yōu)榈蛪旱臉?biāo)準(zhǔn)小電流 (5A或lA)。 6. 熔斷器 保護(hù)當(dāng)電氣設(shè)備過(guò)載和短路電流時(shí)熔體發(fā)熱而熔化,從而切斷電路保護(hù)電氣設(shè)備免受損害 7. 負(fù)荷開(kāi)關(guān) 無(wú)保護(hù)功能高壓負(fù)荷開(kāi)關(guān)具有簡(jiǎn)單的滅弧裝置,因
12、此能通斷一定的空載電流和負(fù)荷電流,但不能通斷短路電流。可起高壓電源隔斷作用,起一個(gè)明顯的分?jǐn)帱c(diǎn);通常與高壓熔斷器配合使用,由熔斷器起短路保護(hù)作用。發(fā)電機(jī)、高壓母線、避雷器、電容器、測(cè)量?jī)x器、電力電纜第四節(jié)、供電質(zhì)量w 供電質(zhì)量包括電能質(zhì)量和供電可靠性?xún)煞矫鎤 電能質(zhì)量的指標(biāo)包括:電壓、頻率、波形質(zhì)量w 供電可靠性是指供電企業(yè)統(tǒng)計(jì)期內(nèi)對(duì)用戶停電的(時(shí)間和次數(shù))。電壓質(zhì)量電壓質(zhì)量分為電壓允許偏差、(公共電網(wǎng)諧波)、電壓允許波動(dòng)與閃變、三相電壓允許不平衡度。供電電壓允許偏差;例題. 電壓偏差以電壓變化期間()之差相對(duì)于電壓額定值的百分?jǐn)?shù)來(lái)表示。 A. 電壓實(shí)際值與電壓額定值 B. 電壓最大值與電壓最
13、小值 C. 電壓最大值與電壓額定值例題. 在某一時(shí)間段內(nèi),電壓緩慢變化而偏離額定值的程度,稱(chēng)為( )。A. 電壓偏差 B. 電壓波動(dòng) C. 電壓閃變例題. 當(dāng)電壓上升時(shí),白熾燈的()將下降 A. 發(fā)光效率 B. 光通量 C. 壽命 例題、當(dāng)電壓比額定值高10%時(shí),白熾燈的壽命將下降50%。(對(duì))當(dāng)電壓下降時(shí),白熾燈的()將下降A(chǔ). 發(fā)光效率 B. 光通量 C. 壽命例題、當(dāng)電壓過(guò)高時(shí),電動(dòng)機(jī)可能(絕緣老化加快)。壽命縮短A 停轉(zhuǎn) B 溫度升高 C絕緣老化加快 D 反轉(zhuǎn)例題.當(dāng)電壓降低過(guò)多時(shí),電動(dòng)機(jī)可能()。A 停轉(zhuǎn) B 溫度升高 C 不能啟動(dòng) D 絕緣擊穿例題. 若保持輸出功率一定,當(dāng)電壓降低
14、過(guò)多時(shí),異步電動(dòng)機(jī)的定子電流將增大,轉(zhuǎn)子電流將減小。( x )溫度升高,甚至燒壞電動(dòng)機(jī)我國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定電壓偏差允許范圍1)35KV及以上電壓允許偏差為額定電壓的52)10KV及以下三相供電的電壓允許偏差為額定電壓的73)220V單相電壓允許偏差為額定電壓的7、104) 380V允許偏差為額定電壓+7%、-7%例題.220V單相供電電壓允許偏差為額定電壓的( )。A. 7% B. 10% C. +7%,-10% 例題. 35KV及以上三相供電電壓允許偏差為額定電壓的(B )。A. 7% B. 5% C. +7%,-10 2、電壓允許波動(dòng)和閃變; 電壓允許波動(dòng)和閃變 例題在某一時(shí)間段內(nèi),電壓急劇變
15、化而偏離額定值的現(xiàn)象,稱(chēng)為().電壓偏差 .電壓波動(dòng).電壓閃變例題. 電壓波動(dòng)以電壓變化期間( )之差相對(duì)于電壓額定值的百分?jǐn)?shù)來(lái)表示。A.電壓實(shí)際值與電壓額定值 B. 電壓最大值與電壓最小值 C. 電壓最大值與電壓額定值電壓變化速率大于1%即位電壓急劇波動(dòng);由于負(fù)荷急劇變動(dòng)的沖擊性負(fù)荷所引起。當(dāng)系統(tǒng)中存在(電焊機(jī);電弧爐;大型軋鋼機(jī))沖擊性負(fù)荷工作時(shí),可能會(huì)引起電壓波動(dòng)。例題.電壓波動(dòng)是由于負(fù)荷急劇變化的連續(xù)性負(fù)荷所引起的。(x) 沖擊性我國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)對(duì)電壓波動(dòng)允許規(guī)定(1)220KV 及以上為 1.6%(2)35kV110kV 為 2%(3)10KV 及以下 2.5%例題.我國(guó)國(guó)標(biāo)對(duì)10KV及
16、以下系統(tǒng)規(guī)定的電壓波動(dòng)允許值是( )。A. 1.6% B. 2% C. 2.5%例題、(周期性)的電壓急劇波動(dòng)引起燈光閃爍、光通量急劇波動(dòng),而造成人眼視覺(jué)不舒適的現(xiàn)象、稱(chēng)為閃變。A. 連續(xù)性 B. 周期性 C. 間斷性 3、公用電網(wǎng)諧波或波形;產(chǎn)生-非線性元件,如晶閘管變流設(shè)備、電弧爐等;線性元件的電感和電容元件不會(huì)產(chǎn)生諧波。例題. 電網(wǎng)諧波的產(chǎn)生,主要在于電力系統(tǒng)中存在()。 A. 電感和電容元件 B. 三相參數(shù)不對(duì)稱(chēng) C. 非線性元件例題產(chǎn)生諧波電流最為突出的設(shè)備是( ).晶閘管變流設(shè)備.電焊機(jī).熒光燈危害-變壓器損耗增加,絕緣老化,噪聲增大;電動(dòng)機(jī)損耗增加,絕緣老化,轉(zhuǎn)子振動(dòng),影響所加工
17、產(chǎn)品質(zhì)量;電容器過(guò)電流,絕緣擊穿,燒毀等例題、諧波電壓加于電容器兩端時(shí),由于電容器對(duì)諧波的阻抗很小,很容易發(fā)生( )現(xiàn)象。發(fā)熱導(dǎo)致絕緣擊穿甚至燒毀。A. 過(guò)電流 B. 過(guò)電壓 C. 過(guò)飽和電容器對(duì)諧波阻抗很小要求-用戶設(shè)備注入電網(wǎng)諧波電流符合國(guó)標(biāo)規(guī)定 4、三相電壓允許不平衡度。三相參數(shù)不對(duì)稱(chēng)會(huì)產(chǎn)生負(fù)序及零序電壓和電流例題、電力系統(tǒng)的發(fā)電、供電、用電無(wú)須保持平衡。(錯(cuò)) 頻率質(zhì)量:頻率允許偏差頻率,又叫供電頻率指發(fā)電機(jī)發(fā)出的正弦交流電壓每秒鐘交變的次數(shù)。供電頻率允許偏差 50Hz士0.2Hz 正常頻率 49.8 Hz50.2Hz例題.我國(guó)變壓器的額定頻率為( )。A. 40Hz B. 50Hz
18、C. 60Hz例題. 在并聯(lián)運(yùn)行的同一電力系統(tǒng)中,任一瞬間的頻率在全系統(tǒng)都是統(tǒng)一的(v)w 供電可靠性的定量方法和提高可靠性的原則。例題.供電可靠性一般用( )進(jìn)行考核。A.年供電可靠率 B. 月供電可靠率 C. 日供電可靠率例題. 供電可靠性是指供電企業(yè)某一統(tǒng)計(jì)期內(nèi)對(duì)用戶停電的次數(shù)。(x)例題.供電可靠性是指供電企業(yè)某一統(tǒng)計(jì)期內(nèi)對(duì)用戶停電的時(shí)間。(x)例題.要提高供電可靠率就要盡量縮短用戶的平均停電時(shí)間。(x)例題、供電可靠性是指供電企業(yè)統(tǒng)計(jì)期內(nèi)對(duì)用戶停電的(時(shí)間和次數(shù))。供電可靠率是指在一年內(nèi),對(duì)用戶有效供電時(shí)間總小時(shí)數(shù)和統(tǒng)計(jì)期間停電影響用戶小時(shí)數(shù)之差與統(tǒng)計(jì)期間用戶有效供電時(shí)間總小時(shí)數(shù)比值
19、的百分?jǐn)?shù) RS=8760N-txnx/8760N100% X=1,2,3. txnx=t1n1+t2n2+t3n3例題.停電時(shí)間包括事故停電、()及臨時(shí)性停電時(shí)間。A.限電 B. 用戶非工作時(shí)間段停電 C. 計(jì)劃?rùn)z修停電國(guó)家規(guī)定供電可靠率不低于99.96綜合反映供電企業(yè)的服務(wù)水平、電網(wǎng)資產(chǎn)質(zhì)量和生產(chǎn)管理水平第五節(jié)、電力系統(tǒng)接地工作接地:是指系統(tǒng)電源(配電變壓器或低壓發(fā)電機(jī))側(cè)中性點(diǎn)的接地狀況。工作接地分直接接地與非直接接地(包括不接地或經(jīng)消弧線圈接地)。工作接地的接地電阻一般不應(yīng)超過(guò)4 當(dāng)變壓器容量大于100KVA時(shí),接地電阻一般不應(yīng)超過(guò)101.在系統(tǒng)中,為了電路或設(shè)備達(dá)到運(yùn)行要求都接地,如變
20、壓器低壓中性點(diǎn)的接地。該接地稱(chēng)為工作接地或配電系統(tǒng)接地 。2.工作接地與變壓器外殼的接地、避雷針的接地是共用的,并稱(chēng)為三位一體。例題. 工作接地的接地電阻一般不應(yīng)超過(guò)( ) A. 4 B. 5 C. 10例題、中性點(diǎn)直接接地的電網(wǎng)中,中性點(diǎn)直接可靠接地,工作接地電阻應(yīng)不大于4。(v )例題.在中性點(diǎn)直接接地的某低壓供電系統(tǒng),一變電站新裝設(shè)一臺(tái)變壓器,技術(shù)人員將變壓器的中性線與接地裝置相連,該保護(hù)措施稱(chēng)為()。 A保護(hù)接地 B工作接地 C防雷接地 D直接接地例題.在中性點(diǎn)直接接地的某低壓供電系統(tǒng),一變電站新裝設(shè)一臺(tái)變壓器,技術(shù)人員通過(guò)()與該接地點(diǎn)相連接A、保護(hù)接地 B、工作接地 C、防雷接地
21、D、直接接地1、 直接接地例題、在TN系統(tǒng)中,為了電路或設(shè)備達(dá)到運(yùn)行要求將變壓器的中性點(diǎn)接地,該接地稱(chēng)( )或配電系統(tǒng)接地。A、重復(fù)接地 B、工作接地 C、保護(hù)接地 D、正常接地接地保護(hù)系統(tǒng)的型式的文字符號(hào)一、系統(tǒng)接地的型式 1. 接地保護(hù)系統(tǒng)的型式文字代號(hào)第一個(gè)字母表示電力系統(tǒng)的對(duì)地關(guān)系T直接接地;I帶電部分與地絕緣,或一點(diǎn)經(jīng)阻抗接地第二個(gè)字母表示裝置外殼的對(duì)地關(guān)系T直接接地,并與電力系統(tǒng)接地點(diǎn)不關(guān)連;N外殼通過(guò)保護(hù)線與電力系統(tǒng)接地點(diǎn)相連第三個(gè)字母后表示中性線與保護(hù)線的關(guān)系S兩線分開(kāi)C-兩線合一2.中性點(diǎn)接地方式(1) 中性點(diǎn)直接接地 例題、中性點(diǎn)直接接地是指電力系統(tǒng)中(至少1個(gè))中性點(diǎn)直接
22、或經(jīng)小阻抗與接地裝置相連接。A.只有1個(gè) B. 至少1個(gè) C. 至少2個(gè) D至少3個(gè)中性點(diǎn)直接接地系統(tǒng)中性點(diǎn)直接接地系統(tǒng) :直接接地或經(jīng)小電阻接地 中性點(diǎn)保持零位,保證單相設(shè)備用電安全。人單相電擊危險(xiǎn)性較大,約220mA(三相四線制或三相五線制)例題、中性點(diǎn)直接接地是指電力系統(tǒng)中(至少1個(gè))中性點(diǎn)直接或經(jīng)小阻抗與接地裝置相連接。中性點(diǎn)直接接地單相接地時(shí),中性點(diǎn)與接地點(diǎn)形成短路,短路電流使繼電器保護(hù)動(dòng)作(使剩余電流保護(hù)或過(guò)電流保護(hù)動(dòng)作),斷路器跳閘,切斷電源,造成停電。例題、中性點(diǎn)直接接地系統(tǒng)中發(fā)生單相接地時(shí),非故障相對(duì)地電壓會(huì)(不變)。中性點(diǎn)直接接地系統(tǒng)中用電設(shè)備的絕緣水平應(yīng)相電壓考慮A. 不
23、變 B. 升高 C. 降低 (2)中性點(diǎn)非直接接地 不接地或經(jīng)消弧線圈、電壓互感器、高電阻接地中性點(diǎn)不接地系統(tǒng)當(dāng)發(fā)生單相接地,接地點(diǎn)的電流較大時(shí),可能會(huì)出現(xiàn)電弧,造成過(guò)電壓。可利用消弧線圈的感性電流補(bǔ)償接地點(diǎn)流過(guò)的電網(wǎng)容性電流,使故障電流 10A,瞬間性單相接地故障較多的架空線路為主的配電網(wǎng)。 其特點(diǎn)為: 利用消弧線圈的感性電流補(bǔ)償接地點(diǎn)流過(guò)的電網(wǎng)容性電流,使故障電流減小,電弧自熄,熄弧后故障點(diǎn)絕緣自行恢復(fù); 中性點(diǎn)經(jīng)電阻接地系統(tǒng)中性點(diǎn)經(jīng)電阻接地 中性點(diǎn)經(jīng)電阻接地適于瞬間性單相接地故障較少的電力電纜線路。 中性點(diǎn)經(jīng)電阻接地運(yùn)行方式的特點(diǎn): 降低操作過(guò)電壓。中性點(diǎn)經(jīng)電阻接地的配網(wǎng)發(fā)生單相接地故障
24、時(shí),零序保護(hù)動(dòng)作,可準(zhǔn)確判斷并快速切斷故障線路; 可有效降低工頻過(guò)電壓,單相接地故障時(shí)非故障相電壓為UC,且持續(xù)時(shí)間短; 中性點(diǎn)電阻為耗能元件,也是阻尼元件(消弧線圈是諧振元件); 有效地限制弧光接地過(guò)電壓,當(dāng)電弧熄滅后,系統(tǒng)對(duì)地電容中的殘余電荷將通過(guò)接地電阻泄放掉,下次電弧重燃時(shí),不會(huì)疊加形成過(guò)電壓; 可有效消除系統(tǒng)內(nèi)諧振過(guò)電壓, 中性點(diǎn)電阻接地相當(dāng)于在諧振回路中并接阻尼電阻,試驗(yàn)表明,只要中性點(diǎn)電阻1500,就可以消除各種諧振過(guò)電壓,電阻越小,消除諧振的效果越好; 對(duì)電容電流變化的適用范圍較大,簡(jiǎn)單、可靠、經(jīng)濟(jì)。 例題、中性點(diǎn)非直接接地包括電力系統(tǒng)中性點(diǎn)經(jīng)( )與接地裝置相連接等。A 消弧
25、線圈 B 小阻抗 C 高電阻 D 電壓互感器中性點(diǎn)非直接接地系統(tǒng)中發(fā)生單相接地時(shí),非故障相對(duì)地電壓會(huì)( )。 A. 不變 B. 升高 C. 降低中性點(diǎn)非直接接地系統(tǒng)中用電設(shè)備的絕緣水平應(yīng)按(倍相電壓)考慮。例題、中性點(diǎn)不接地系統(tǒng)發(fā)生單相接地故障時(shí),一般不停電,繼續(xù)運(yùn)行(2小時(shí))。635kV配電網(wǎng)一般采用小電流接地方式,即中性點(diǎn)非有效接地方式。 中性點(diǎn)不接地系統(tǒng)中性點(diǎn)不接地方式 適用于單相接地故障電容電流小,以架空線路為主,尤其是農(nóng)村10kV配電網(wǎng)。此類(lèi)型電網(wǎng)瞬間單相接地故障率占60%70%,希望瞬間接地故障不動(dòng)作于跳閘。 其特點(diǎn)為: 單相接地故障電容電流小,故障點(diǎn)電弧可以自熄,熄弧后故障點(diǎn)絕緣
26、自行恢復(fù); 單相接地不破壞系統(tǒng)對(duì)稱(chēng)性,可帶故障運(yùn)行一段時(shí)間,保證供電連續(xù)性; 通訊干擾小; 單相接地故障時(shí),非故障相對(duì)地工頻電壓升高UC,此系統(tǒng)中電氣設(shè)備絕緣要求按線電壓的設(shè)計(jì); 中性點(diǎn)不接地系統(tǒng)發(fā)生單相接地故障時(shí),接地相對(duì)地電壓(最低為零)。解:?jiǎn)蜗嘟拥胤种苯咏拥兀ń饘傩裕┖徒?jīng)小阻抗(非金屬性)接地;直接接地時(shí)接地相對(duì)地電壓為零。經(jīng)小阻抗接地是大于零而小于相電壓。(3)配電網(wǎng)的接地方式220kV、110kV一一直接接地方式35kV 一一經(jīng)消弧線圈接地 10kV - 經(jīng)消弧線圈接地方式或經(jīng)小電阻接地方式220V/380V- 直接接地方式二、低壓系統(tǒng)接地型式1. TN系統(tǒng)接線一、TN系統(tǒng)安全原理
27、TN系統(tǒng)是三相四線配電網(wǎng)低壓中性點(diǎn)直接接地,電氣設(shè)備金屬外殼采取接零措施的系統(tǒng)。字母T表示配電網(wǎng)中心點(diǎn)接地;N表示電氣設(shè)備外殼接零。安全保護(hù)的原理是:當(dāng)某一相線直接與設(shè)備的外殼連接時(shí),即形成單相短路,短路電流促使線路上的短路保護(hù)裝置迅速動(dòng)作,在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)將故障設(shè)備斷開(kāi)電源,從而消除電擊的危險(xiǎn)。保護(hù)接零就是在kV以下變壓器中性點(diǎn)直接接地的系統(tǒng)中一切電氣設(shè)備正常情況下不帶電的金屬部分與電網(wǎng)零干線可靠連接。 二、保護(hù)接零應(yīng)用范圍:中性點(diǎn)直接接地的供電系統(tǒng)中,凡因絕緣損壞而可能呈現(xiàn)危險(xiǎn)對(duì)地電壓的金屬部分均應(yīng)采用保護(hù)接零作為安全措施。保護(hù)零線的線路上,不準(zhǔn)裝設(shè)開(kāi)關(guān)或熔斷器。在三相四線制供電系統(tǒng)中,零干
28、線兼做工作零線時(shí),其截面不能按工作電流選擇。 三、采用保護(hù)接零的條件1.工作接地電阻應(yīng)小于4 。2.采用重復(fù)接地,接地電阻不大于10 。重復(fù)接地次數(shù)不小于3次。3.保護(hù)零線和工作零線不得裝熔斷器。4.單相短路電流不得小于線路熔斷器熔體額定電流的4倍。例題.電力系統(tǒng)中有一點(diǎn)直接接地,電氣設(shè)備的外露可接近導(dǎo)體通過(guò)保護(hù)地線與該接地點(diǎn)相連接。 ( ) A、IT系統(tǒng) B、TT系統(tǒng) C、TN系統(tǒng)例題、保護(hù)接零是借接零線路使設(shè)備漏電時(shí)形成單相短路,促使線路上保護(hù)裝置迅速動(dòng)作。(v )TN系統(tǒng)有三種類(lèi)型,即: 1.TNS系統(tǒng) 2.TNC系統(tǒng) 3.TNCS系統(tǒng)注意:由同一臺(tái)變壓器供電的配電網(wǎng)中,不允許一部分電氣
29、設(shè)備采用保護(hù)接地而另一部分電氣設(shè)備采用保護(hù)接零。例題、保護(hù)接零有( ABC )等方式。A、TN-C B、TN-S C、TN-C-S D、TT-S 1.TNS系統(tǒng)在三相四線制系統(tǒng)中,零干線除了保護(hù)作用外,有時(shí)還要流過(guò)零序電流。尤其是在三相用電不平衡情況和低壓電網(wǎng)零線過(guò)長(zhǎng)阻抗過(guò)大時(shí),即使沒(méi)有大的漏電流發(fā)生,零線也會(huì)形成一定電位。另外,用絕緣導(dǎo)線做零線,其機(jī)械強(qiáng)度的保證受到一定限制。因此,在三相四線制供電系統(tǒng)中,把零干線的兩個(gè)作用分開(kāi),即一根線做工作零線(N),另外一根線做保護(hù)零線(E),這就是三相五線制供電應(yīng)用范圍:采用保護(hù)接零的低壓供電系統(tǒng)(v )31、TN-S系統(tǒng)是有專(zhuān)用保護(hù)零線(PE線),即
30、保護(hù)零線與工作零線(N線)完全分開(kāi)的系統(tǒng)。(v )33、由同一臺(tái)變壓器供電的配電網(wǎng)中,不允許一部分電氣設(shè)備采用保護(hù)接地,一部分電氣設(shè)備采用保護(hù)接零。 (v )35、中性點(diǎn)直接接地的電網(wǎng)中,保護(hù)零線和工作零線(單相用電設(shè)備除外)不得裝設(shè)熔斷器或斷路器。11、安裝漏電保護(hù)器時(shí),必須嚴(yán)格區(qū)分中性線和保護(hù)線。經(jīng)過(guò)漏電保護(hù)器的( )不可以作為保護(hù)線。A、相線 B、火線 C、中性線 D、保護(hù)線12、漏電保護(hù)器安裝完成后,要按照建筑電氣工程施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范GB503032003的要求,對(duì)完工的漏電保護(hù)器進(jìn)行試驗(yàn),以保證其靈敏度和可靠性。試驗(yàn)時(shí)可操作試驗(yàn)按鈕三次,帶負(fù)荷分合( ),確認(rèn)動(dòng)作正確無(wú)誤,方可正式投
31、入使用。A、一次 B、 二次 C、 三次 D、四次13、漏電保護(hù)器在使用中發(fā)生跳閘,經(jīng)檢查未發(fā)現(xiàn)開(kāi)關(guān)動(dòng)作原因時(shí),允許試送電( )次,如果再次跳閘,應(yīng)查明原因,找出故障,不得連續(xù)強(qiáng)行送電。A、一次 B、 二次 C、 三次 D、四次2.TNC系統(tǒng)例題.TN-C系統(tǒng)是指電力系統(tǒng)中性點(diǎn)直接接地,整個(gè)系統(tǒng)的中性線與保護(hù)線是( )。 A.合一的 B. 分開(kāi)的 C. 部分合一部分分開(kāi)的例題.TN-S系統(tǒng)是指電力系統(tǒng)中性點(diǎn)直接接地,整個(gè)系統(tǒng)的中性線與保護(hù)線是合一的。( x)( )15、在TN-C供電系統(tǒng)中,家用電器不帶電的金屬部分應(yīng)保護(hù)接地。 保護(hù)接零3、表示中性導(dǎo)體和保護(hù)導(dǎo)體結(jié)構(gòu)上是合一的,也就是工作零線(
32、N)和保護(hù)零線(PE)完全合一(PEN)的系統(tǒng)是( )它是三相四線制系統(tǒng)。A、TT系統(tǒng) B、TN-C 系統(tǒng) C、TN-S系統(tǒng) D、TN-C-S系統(tǒng)3.TNCS系統(tǒng)1、在保護(hù)接零的供電系統(tǒng)中,中性導(dǎo)體和保護(hù)導(dǎo)體結(jié)構(gòu)上前部分是共用,后部分是分開(kāi)的,表示是( )。A、TNC系統(tǒng) B、TT系統(tǒng) C、TNS系統(tǒng) D、TNCS系統(tǒng)保護(hù)接地保護(hù)接地:電氣裝置的外露可接近導(dǎo)體的接地方式。是為了保護(hù)人身安全的接地。(v )25、保護(hù)接地的作用是限制漏電設(shè)備的對(duì)地電壓,使其不超出安全范圍。14、將設(shè)備不帶電的金屬外殼,通過(guò)接地裝置與大地連接稱(chēng)為( )。A、保護(hù)接地 B、工作接地 C、保護(hù)接零 D、重復(fù)接地4、工作
33、接地與變壓器外殼接地、避雷器接地是共用的,又稱(chēng)( )。A、保護(hù)接地 B、工作接地 C、重復(fù)接地 D、三位一體接地5、將零線上一處或多處,通過(guò)接地裝置與大地再次連接,稱(chēng)為( )。A、重復(fù)接地 B、工作接地 C、保護(hù)接地 D、保護(hù)接零6、中性點(diǎn)直接接地低壓線路,重復(fù)接地一般至少應(yīng)有( )進(jìn)行重復(fù)接地。A、一處 B、二處 C、三處 D、四處53、各保護(hù)接零設(shè)備的保護(hù)線與電網(wǎng)零干線相連時(shí),應(yīng)采用( )方式,保護(hù)線與工作零線不得共線。A、串聯(lián) B、并聯(lián) C、混聯(lián) D、沒(méi)有要求64、安裝漏電保護(hù)器時(shí),必須嚴(yán)格區(qū)分( )和保護(hù)線。A、中性線 B、相線 C、接地線 D、 保安線65、在不接地配電網(wǎng)中,盡量使每
34、一用電設(shè)備都有合格的保護(hù)接地裝置,如確有困難,不能實(shí)現(xiàn)等電位連接,則應(yīng)安裝( )。 A、接零裝置 B、漏電保護(hù)器 C、熔斷器 D、斷路器66、在工廠系統(tǒng)中,在多臺(tái)設(shè)備采用保護(hù)接地時(shí),應(yīng)將設(shè)備接在一起或?qū)⑵浣拥匮b置聯(lián)成整體。如不能實(shí)現(xiàn)等電位連接,應(yīng)安裝( )。A、接零裝置 B、漏電保護(hù)器 C、熔斷器 D、斷路器2. TT系統(tǒng)一、TT系統(tǒng)基本概念俗稱(chēng)“三相四線制”配電網(wǎng)TT系統(tǒng)是電源系統(tǒng)有一點(diǎn)直接接地,而且設(shè)備外殼也采取了接地措施的三相四線配電系統(tǒng)。主要用于低壓共用用戶。兩個(gè)“T”分別表示配電網(wǎng)中性點(diǎn)和電氣設(shè)備金屬外殼接地 其中第一個(gè) “T” 表示中性點(diǎn)直接接地;第二個(gè) “T” 表示設(shè)備外殼直接接
35、地。TT系統(tǒng)案例分析上圖1中當(dāng)用電設(shè)備無(wú)保護(hù)接地時(shí),用電設(shè)備發(fā)生一相漏電事故,人體觸及所承受的電壓接近相電壓(220伏)。上圖2中用電設(shè)備采取接地措施時(shí),設(shè)備發(fā)生漏電事故時(shí),人體觸及所承受的電壓 接近110伏??梢?jiàn),當(dāng)用電設(shè)備漏電時(shí),保護(hù)接地只能降低漏電設(shè)備上的電壓,而不能將電壓限制在安全范圍以?xún)?nèi)。例題.電力系統(tǒng)中有一點(diǎn)直接接地,電氣設(shè)備的外露可接近導(dǎo)體通過(guò)保護(hù)地線與電力系統(tǒng)無(wú)關(guān)的接地極連接,此系統(tǒng)稱(chēng)為( )。 A. IT系統(tǒng) B. TT系統(tǒng) C. TN系統(tǒng)例題、 TT系統(tǒng)中,當(dāng)電氣設(shè)備的金屬外殼帶電時(shí),由于有接地保護(hù),故沒(méi)有觸電的危險(xiǎn)性。( )(v )30、TT系統(tǒng)中,當(dāng)電氣設(shè)備的金屬外殼帶
36、電(相線碰殼或設(shè)備絕緣損壞而漏電)時(shí),由于有接地保護(hù),可以大大減少觸電的危險(xiǎn)性。3. IT系統(tǒng)一、IT系統(tǒng)安全原理IT系統(tǒng)就是電源系統(tǒng)的帶電部分不接地或通過(guò)阻抗接地,電氣設(shè)備的外露導(dǎo)電部分接地的系統(tǒng)。保護(hù)接地能等化導(dǎo)體間電位,防止導(dǎo)體間產(chǎn)生危險(xiǎn)的電位差。保護(hù)接地還能消除感應(yīng)電的危險(xiǎn)?!癐”表示配電網(wǎng)不接地或經(jīng)高阻抗接地“T”表示電氣設(shè)備金屬外殼接地原 理:給人體并聯(lián)一個(gè)小電阻,以保證發(fā)生故障時(shí),減小通過(guò)人體的電流和承受的電壓二、保護(hù)接地應(yīng)用范圍保護(hù)接地適用于各種不接地的配電網(wǎng),包括低壓不接地配電網(wǎng)和高壓不接地配電網(wǎng),還包括不接地直流配電網(wǎng)。直接安裝在已接地的金屬底座、框架等設(shè)施的電氣設(shè)備的金屬
37、外殼一般不必再接地。、電機(jī)、變壓器、照明燈具、攜帶式移動(dòng)式用電器具的金屬外殼和底座、配電屏、箱、柜、盤(pán),控制屏、箱、柜、盤(pán)的金屬構(gòu)架、穿電線的金屬管,電纜的金屬外皮,電纜終端盒、接線盒的金屬部分、互感器的鐵心及二次線圈的一端、裝有避雷器的電線桿、塔。高頻設(shè)備的屏護(hù)三、接地電阻允許值電壓電氣設(shè)備為4 。例題、電力系統(tǒng)與大地間不直接連接,電氣設(shè)備的外露可接近導(dǎo)體通過(guò)保護(hù)地線與電力系統(tǒng)接地極連接,此系統(tǒng)稱(chēng)為T(mén)T系統(tǒng)。(x)10.中性點(diǎn)不接地系統(tǒng)中,為了安全起見(jiàn),規(guī)定不允許引出中性線供單相用電。 (v)( )27、IT系統(tǒng)就是保護(hù)接零系統(tǒng)。 保護(hù)接地()28、保護(hù)接地適用于各種接地配電網(wǎng)。( )29、
38、在不接地配電網(wǎng)中,每臺(tái)設(shè)備單獨(dú)接地保護(hù),而無(wú)需安裝漏電保護(hù)裝置,也沒(méi)有危險(xiǎn)。(v )36、因?yàn)橹绷麟娏饔斜容^強(qiáng)烈的腐蝕作用,所以一般不采用自然導(dǎo)體作為載流的直流接地體。(v )37、中性點(diǎn)直接接地的低壓系統(tǒng),電氣設(shè)備的專(zhuān)用接地線可與相線一起敷設(shè)。四、重復(fù)接地1.系統(tǒng)中,保護(hù)中性導(dǎo)體上一處或多處通過(guò)接地裝置與大地再次連接的接地,稱(chēng)為重復(fù)接地。2.重復(fù)接地電阻不大于10歐姆。3.架空線路的干線和分支終端及其沿線的工作零線每隔1km處應(yīng)重復(fù)接地。應(yīng)入車(chē)間距離接地點(diǎn)超過(guò)50m處應(yīng)重復(fù)接地。室內(nèi)將零線和配電屏等接地裝置可靠接地。車(chē)間內(nèi)部采用環(huán)路式重復(fù)接地。第二章 變壓器變壓器的基本概念變壓器是一種靜止電
39、器,它通過(guò)線圈間的電磁感應(yīng),將一種電壓等級(jí)的交流電能轉(zhuǎn)換成同頻率的另一種電壓等級(jí)的交流電能。確切地說(shuō),它具有變壓、變流、變換阻抗和隔離電路的作用。例如,在電力系統(tǒng)中用電力變壓器把發(fā)電機(jī)發(fā)出的電壓升高后進(jìn)行遠(yuǎn)距離輸電,到達(dá)目的地以后再用變壓器把電壓降低供用戶使用;在實(shí)驗(yàn)室用自耦變壓器改變電源電壓;自耦變壓器屬于電力變壓器,是指變壓器的一次或二次繞組中有一部分繞組是公共繞組的變壓器;常常用于調(diào)壓器和起動(dòng)補(bǔ)償器在測(cè)量上利用儀用變壓器擴(kuò)大對(duì)交流電壓、電流的測(cè)量范圍;在電子設(shè)備和儀器中用小功率電源變壓器提供多種電壓,用耦合變壓器傳遞信號(hào)并隔離電路上的聯(lián)系等等。連接發(fā)電機(jī)與電網(wǎng)的升壓變壓器連接發(fā)電機(jī)的封閉
40、母線 與電網(wǎng)相連的高壓出線端三相干式變壓器接觸調(diào)壓器電源變壓器環(huán)形變壓器控制變壓器1、變壓器是一種(靜止)的電氣設(shè)備。2、變壓器是利用(電磁感應(yīng)原理)將一種電壓等級(jí)的交流電能轉(zhuǎn)變?yōu)榱硪环N電壓等級(jí)的交流電能。3、變壓器一、二次側(cè)的漏電抗壓降分別等于(一、二次側(cè)的漏磁電勢(shì))。分類(lèi) 按用途:電力變壓器、特種變壓器、儀用互感器按冷卻介質(zhì):油侵式、干式例題、變壓器按用途可分為電力變壓器、特種變壓器和(儀用互感器)。例題、儀用互感器包括(電壓互感器)和電流互感器兩種。例題、電力變壓器按冷卻介質(zhì)分為(油浸式)和干式兩種例題、發(fā)電廠的發(fā)電機(jī)輸出電壓通常為6.3kV,10.5kV,最高不超過(guò)(20kV)。例題、
41、遠(yuǎn)距離輸送電能時(shí),首先要將發(fā)電機(jī)的輸出電壓通過(guò)升壓變壓器升高到(幾萬(wàn)伏或幾十萬(wàn)伏),以減小輸電線上的能量損耗。例題、幾萬(wàn)伏或幾十萬(wàn)伏高壓電能輸送到負(fù)荷區(qū)后,必須經(jīng)過(guò)不同的降壓變壓器將高電壓降低為(不同等級(jí)的電壓),以滿足各種負(fù)荷的需要。例題、在電力系統(tǒng)中,變壓器能將不同(電壓等級(jí))的線路連接起來(lái)。電壓等級(jí)輸電線路的電壓等級(jí)有:35kV,66kV,110kV,(154kV),220kV,330kV,500kV,750kV, 800kV,1000kV 。電壓一般在35kV以上。110kV220kV電壓等級(jí),稱(chēng)為高壓; 330kV500kV電壓等級(jí),稱(chēng)為超高壓; 750kV級(jí)以上電壓等級(jí),稱(chēng)為特高壓
42、。配電線路的電壓等級(jí)有:220V, 380V, 3kV,6kV,10Kv,20 Kv ,35kV,66kV,110kV降壓變電站把電力送到配電變壓器的電力線路,叫高壓配電線路。電壓一般在3kV,6kV,10kV。從配電變壓器把電力送到一般用戶的線路,叫低壓配電線路,電壓一般為380V,220V。補(bǔ)充教材:電磁感應(yīng)1、導(dǎo)線切割磁力線產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)當(dāng)導(dǎo)線和磁場(chǎng)發(fā)生相對(duì)運(yùn)動(dòng)時(shí),若導(dǎo)線切割了磁力線,在導(dǎo)線中就將產(chǎn)生電動(dòng)勢(shì),這叫做電磁感應(yīng)現(xiàn)象。由電磁感應(yīng)產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)叫感應(yīng)電動(dòng)勢(shì),用e表示。由感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)產(chǎn)生的電流叫感應(yīng)電流。感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的方向可用發(fā)電機(jī)右手定則來(lái)確定,如圖37所示。圖37 發(fā)電機(jī)右手定則平伸
43、右手,四指并攏并與大拇指垂直,使磁力線垂直穿過(guò)掌心,大拇指指向?qū)Ь€運(yùn)動(dòng)的方向,則四指的指向就是感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的方向。發(fā)電機(jī)就是依據(jù)這一原理制成的,故這個(gè)判斷方法又稱(chēng)為“發(fā)電機(jī)右手定則”。感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大小同磁場(chǎng)強(qiáng)弱、導(dǎo)體運(yùn)動(dòng)的速度、導(dǎo)體在磁場(chǎng)中的長(zhǎng)度有關(guān)。當(dāng)導(dǎo)體沿著與磁力線垂直方向運(yùn)動(dòng)時(shí),所產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為 e=BlvSin式中 e導(dǎo)體中的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì),V;L導(dǎo)體在磁場(chǎng)中的有效長(zhǎng)度,m;V導(dǎo)體的運(yùn)動(dòng)速度,m/s;B磁通密度,T。導(dǎo)體運(yùn)動(dòng)方向與磁力線間的夾角。2、線圈中的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)準(zhǔn)備1個(gè)螺管線圈、條形磁鐵、雙向檢流計(jì),演示線圈中的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)、感應(yīng)電流。當(dāng)與線圈回路交鏈的磁通發(fā)生變化時(shí),線圈回路會(huì)產(chǎn)生
44、感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)及感應(yīng)電流。線圈中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的方向有這樣的規(guī)律:由它所產(chǎn)生的感應(yīng)電流總是反抗原有磁通的變化,也就是說(shuō),當(dāng)磁通增加時(shí),感應(yīng)電流產(chǎn)生的磁通與原磁通方向相反;當(dāng)磁通減少時(shí),感應(yīng)電流產(chǎn)生的磁通與原磁通方向相同。這就是判斷感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)方向的楞次定律。阻礙感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大小與線圈中磁通的變化率成正比,即式中 e感應(yīng)電動(dòng)勢(shì),V;N線圈匝數(shù);磁通變化量,Wb;t磁通變化所需時(shí)間,s。公式中負(fù)號(hào)是由感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)所產(chǎn)生的感應(yīng)電流具有反抗原有磁通變化的規(guī)律決定的。3、自感電動(dòng)勢(shì)和電感(一)自感:由于線圈本身電流發(fā)生變化而產(chǎn)生電磁感應(yīng)的現(xiàn)叫自感現(xiàn)象,簡(jiǎn)稱(chēng)自感。當(dāng)通過(guò)線圈的電流產(chǎn)生變化時(shí),線圈電流產(chǎn)生的磁通也跟著變
45、化。這個(gè)變化的磁通反過(guò)來(lái)又會(huì)在線圈中產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)。這種由于線圈本身電流的變化而在本線圈內(nèi)產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)叫自感電動(dòng)勢(shì),用eL表示。線圈的自感電動(dòng)勢(shì)是由線圈本身的特性所決定的,它與線圈的尺寸、匝數(shù)和媒介質(zhì)的磁導(dǎo)率有關(guān)。根據(jù)楞次定律,自感電動(dòng)勢(shì)的方向也和感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)一樣,總是反抗線圈中原有磁通的變化,即線圈中電流增加時(shí),自感電動(dòng)勢(shì)的方向與線圈電流的方向相反,如圖38(a)所示;當(dāng)電流減少時(shí),自感電動(dòng)勢(shì)的方向與線圈的電流方向相同,如圖38(b)所示。圖38 自感電動(dòng)勢(shì)方向(a)電流增加情況;(b)電流減少情況自感電動(dòng)勢(shì)表達(dá)式與感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)一樣,即通常把線圈匝數(shù)N和穿過(guò)線圈的磁通的乘積叫做磁鏈,用表示,
46、即N。因磁鏈的變化量N,所以自感電動(dòng)勢(shì)的表達(dá)式可改寫(xiě)為通過(guò)線圈的自感磁鏈與通過(guò)線圈的電流I的比值,叫做線圈的自感,即電感的單位是H(亨利),較小的電感單位有mH(毫亨)或H(微亨)。當(dāng)電感參數(shù)為常數(shù)時(shí),自感電動(dòng)勢(shì)eL也可表達(dá)為式中,表示電流的變化率。由此可見(jiàn),eL的大小與線圈中電流的變化率成正比。式中負(fù)號(hào)是自感電動(dòng)勢(shì)的方向具有反抗線圈中電流變化的規(guī)律決定的。(二).互感現(xiàn)象 (1)由于一個(gè)線圈的電流變化,導(dǎo)致另一個(gè)線圈產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的現(xiàn)象,稱(chēng)為互感現(xiàn)象。 (2)互感M取決于兩個(gè)耦合線圈的幾何尺寸、匝數(shù)、相對(duì)位置和媒介質(zhì)。(三)渦流(1)渦流是感應(yīng)電流的一種,帶有鐵芯的線圈相當(dāng)于原線圈,鐵芯相當(dāng)
47、于副線圈。(2)渦流會(huì)使鐵芯發(fā)熱,增加電能的損耗,叫做渦流損失。交流電器的鐵芯由涂有絕緣漆的硅鋼片疊成,就是為了減少渦流損失。例題、把由一個(gè)線圈中的電流發(fā)生變化在另一個(gè)線圈中產(chǎn)生的電磁感應(yīng)現(xiàn)象簡(jiǎn)稱(chēng)(b )。A、自感 B、 互感 C、電磁感應(yīng) D、感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)例題、把繞向一致,感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的極性始終保持一致的線圈端點(diǎn)叫( b )。A、接線端 B、同名端(或同極性端) C、異名端 D、端點(diǎn)例題、把塊狀金屬放在交變磁場(chǎng)中,金屬塊內(nèi)將產(chǎn)生感應(yīng)電流,這種電流在金屬塊內(nèi)自成閉合回路簡(jiǎn)稱(chēng)(c )。A、交流 B、互感 C、渦流 D、直流第一節(jié) 變壓器的工作原理和結(jié)構(gòu)一、 變壓器工作原理 當(dāng)電流通過(guò)初級(jí)線圈時(shí)將產(chǎn)生
48、一個(gè)交變的磁場(chǎng),大部分的磁通通過(guò)鐵芯又在次級(jí)線圈中感應(yīng)出一個(gè)與之成一定比例的電壓電流。如上圖所示,變壓器一次線圈的電源電壓為U1、電流為I1,線圈匝數(shù)為N1。當(dāng)U1接通時(shí),在一次線圈內(nèi)產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)E1。E1的感應(yīng)磁通m通過(guò)匝數(shù)為N2的二次線圈時(shí),又在二次線圈內(nèi)感應(yīng)出一個(gè)電動(dòng)勢(shì)E2,。二次線圈兩端電壓為U2,空載電流為I2。在理想條件下有如下關(guān)系: U1=E1=4.44fN1m U2=E2=4.44fN2m (f為電源頻率) 由以上基本關(guān)系得到: U1 / U2 = N1 / N2顯然,變壓器端電壓與線圈匝數(shù)成正比。變壓器一次電壓與二次電壓之比稱(chēng)作變壓器的變壓比,即變比。又由于變壓器是傳遞電能
49、的設(shè)備,本身消耗的功率極小,所以其一次側(cè)的容量和二次側(cè)容量基本相等,即 S1=U1I1S2=U2I2 由此可以得到 I1 / I2 = N2 / N1即變壓器的電流與匝數(shù)成反比。變壓器一次電流與二次電流之比稱(chēng)作變壓器的變流比??梢?jiàn),變壓器在改變交流電壓的同時(shí),也起到改變交流電流的作用。高壓側(cè)電壓高,電流小;低壓側(cè)電壓低,而電流大。11、在單相變壓器閉合的鐵芯上繞有兩個(gè)(互相絕緣)的繞組。12、在單相變壓器的兩個(gè)繞組中,與電源連接的一側(cè)叫做(一次側(cè)繞組)。13、當(dāng)交流電源電壓加到變壓器的一次繞組后,在一次側(cè)繞組中會(huì)有(交流)電流流過(guò)。14、當(dāng)交流電源電壓加到變壓器的一次繞組后,在變壓器鐵芯中將產(chǎn)
50、生(交變)磁通。15、當(dāng)交流電源電壓加到變壓器的一次繞組后,如果變壓器的二次側(cè)繞組與(外電路負(fù)荷)連通,就會(huì)有電能輸出。16、己知一臺(tái)變壓器的一、二次側(cè)繞組匝數(shù)分別為N、N,鐵芯中交變磁通的幅值為 ,當(dāng)頻率為 的交流電源電壓加到該變壓器的一次繞組后,一次側(cè)繞組中的感應(yīng)電勢(shì)為(E=4.44)。17、變壓器的高壓繞組的電流一定(低于)低壓繞組的電流。變壓器匝數(shù)少的一側(cè)電壓低,電流(大)。變壓器匝數(shù)多的一側(cè)電壓高,電流(小)。18、變壓器一次繞組的電壓與二次繞組的電壓在數(shù)值上的關(guān)系為(一次繞組電壓與二次繞組電壓的數(shù)值關(guān)系不確定)。19、變壓器的變比等于(一、二次側(cè)感應(yīng)電勢(shì)有效值)之比。A. 一、二次側(cè)電流有效值B. 一、二次側(cè)電壓有效值 C. 一、二次側(cè)感應(yīng)電勢(shì)有效值20、在忽略變壓器內(nèi)部損耗的情況下,變壓器的一、二次電流之比與(一、二次繞組匝數(shù))之比互為倒數(shù)。21、變壓器匝數(shù)少的一側(cè)電壓低,電流(大)。22、我國(guó)變壓器的額定頻率為(50Hz)。 韓國(guó)和菲律賓為60 Hz23、變壓器利用電磁感應(yīng)作用實(shí)現(xiàn)電壓變換的根本方法是(一次與二次繞組的匝數(shù)不相同)。24、如果忽略變壓器的內(nèi)部損耗,則變壓器二次繞組的輸出功率(等于)一次繞組輸入功率。25、如果忽略變壓器一、二次繞組的(漏電抗)和電阻時(shí),變壓器一次側(cè)電
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