电气设备的分类与系统
低压配电柜基础知识详解-全面
四、 开关柜分类和名称
❖低压成套开关设备分类： ❖按供电网络：一级配电设备，统称负荷中ห้องสมุดไป่ตู้；二级配
电设备，电动机为主，称为马达控制中心（MCC）,另 外为一般负载，末级配电设备。 ❖按结构特征：P-开启式配电屏；G-封闭式配电柜 ❖按产品的形式特征：G-固定安装、固定接线；B-固定 安装 C-抽出式 H-抽出式与固定安装、固定接线式混 合安装形式 ❖按环境：户内和户外
开关柜全型号组成（简化）
1.1.全型号组成的第1~3位按下表确定。（环网——H ）
1.2. 第4位为设计序号，按产品型号证书发放的先后顺序用阿拉 伯数字表示，由型号颁发单位统一编排。（西高所）
1.3.第5位为改进顺序号，按改进先后顺序用A、B、C……表示， 由型号颁发单位统一编排。
1.4.第6位为额定电压，用阿拉伯数字表示，单位千伏（kV）。 1.5.第7位为主开关类型，见下表
（二）、电气设备的分类 1. 按电压等级分 （1）高压设备 交流50Hz、额定电压1200V以上 直流、额定电压1500V以上 （2）低压设备 交流50Hz、额定电压1200V及以下 直流、额定电压1500V及以下
2．按设备所属回路分 （1） 一次回路及一次设备
一次回路 供配电系统中用于传输、变换和分配电 力电能的主电路 一次设备或一次电器 设置在一次回路中的电气设备 （2） 二次回路及二次设备
❖ 命名：由类别代号、系列特征代号、用途代号、品种代号、 规格代号及附加代号六部分组成：
❖ 口 口 口 口 -口 口
❖1 2 3 4 5 6
❖ 1）类别代号 2）系列特征代号 3）用途代号 4）设计序 号 5）规格代号 6）附加代号
低压电气设备概述
低压电气设备概述引言低压电气设备是指在额定电压不超过1000V的交流电网或直流电网中，用于传输、分配、控制和保护电能的设备。
在电力系统中，低压电气设备的重要性不言而喻，它们的安全和可靠性直接关系到电力系统的稳定运行和用户用电的质量。
本文将从低压电气设备的定义、分类、特点和应用等方面进行概述，以帮助读者对该设备有更深入的了解。
定义低压电气设备是指在额定电压不超过1000V的交流电网或直流电网中，用于传输、分配、控制和保护电能的设备。
它们包括电力配电柜、断路器、接触器、继电器、开关、插头插座等多种设备。
这些设备在工业、建筑、民用及交通等领域都有广泛的应用。
分类低压电气设备可以根据其功能和用途进行分类。
以下是几种常见的分类方式：按功能分类1.输电设备：如电力变压器、配电柜、开关设备等，用于实现电能的传输和分配。
2.控制设备：如触摸屏、可编程逻辑控制器（PLC）、人机界面（HMI）等，用于实现对电力系统的控制。
3.保护设备：如断路器、漏电保护器、过电压保护器等，用于保护电力系统和用户设备的安全。
按用途分类1.工业领域：在工业生产中，低压电气设备用于电机控制、停电保护、照明和自动化控制等方面。
2.建筑领域：在建筑中，低压电气设备用于照明、空调、电梯、消防系统等方面。
3.民用领域：在民用家庭中，低压电气设备用于照明、家电、插座等方面。
4.交通运输领域：在交通系统中，低压电气设备用于信号灯、电动车辆充电桩、电气控制系统等方面。
低压电气设备具有以下特点：1.高安全性：低压电气设备经过严格的设计和测试，能够在正常使用和异常情况下保证电力系统的运行安全。
2.低损耗：低压电气设备采用高效的电子元器件和优化的设计，能够降低能量的损失和浪费。
3.高可靠性：低压电气设备经过长期的实践验证，具有良好的运行稳定性和可靠性，能够在长时间连续工作中保持良好的性能。
4.易于维护：低压电气设备的模块化设计和智能化管理，使得维护更加方便快捷，能够及时发现和排除故障。
电气工程概论重点
电气工程概论重点第一章绪论电能的基本要求：1。
安全2.可靠3.优质4.经济能量的形式：机械能，热能，化学能，辐射能，电能和核能能量的转换：形态,空间（输送），时间(储存)电力系统的基本概念：由发电机、电力网内的变压器和电力线路以及用户的各种用电设备，按照一定的规律连接而组成的统一整体，称为电力系统.电力系统的特点：1.电能不能大量存储2。
暂态过程十分短暂 3.地区性特点较强 4.与国民经济各部门有着极为密切的关系.对电力系统的要求:1.为用户提供充足的电力2。
保证供电的安全可靠 3.保证良好的电能质量4.提高电力系统运行经济性大型电力系统的优势：1提高供电的可靠性，2减少系统装机量，3减少系统备用容量，4采用高效率大容量发电机组，5合理利用能源，充分发挥水电在系统中的作用电能质量的主要指标有电压、频率和波形。
为什么要规定电力系统额定电压？为了使电力系统和电气设备制造厂的生产标准化、系列化和统一化，电力系统的电压等级应有统一的标准。
发电机，变压器和电力线路的额定电压与电力系统的额定电压的关系：发电机的容量一般比电力系统高5%，升压变压器的一次绕组的额定电压比电力系统高5%，二次高10%，降压器一次与电力系统相同,二次绕组高10%，电力线路和电力系统额定电压相同电力系统电压等级特点：1。
发电机的额定电压较电力系统的额定电压高出5%.2。
电力变压器的一次绕组是接受电能的，相当于受电设备，其一次绕组的额定电压应等于电力系统的额定电压，对于直接和发电机连接的升压变压器的一次绕组额定电压应等于发电机的额定电压，使之相互配合。
3.电力变压器的二次绕组是提供电能的，相当于供电设备，其二次绕组的额定电压较电力系统额定电压高出10%.但在3、6、10kV电压时，如短路阻抗小于7.5%的配电变压器，则其二次绕组的额定电压比同级电网的额定电压高出5％。
第二章电气设备的原理与功能变压器：利用电磁感应原理吧一种电压等级的交流电转换成相同频率的另一电压等级的交流电能。
电气产品分类
电气产品分类Document serial number【UU89WT-UU98YT-UU8CB-UUUT-UUT108】一、高压配电装置及高压电器高压配电装置：金属铠装式移开式高压开关柜（KYN）间隔移开式高压开关柜（JYN）箱式固定式高压开关柜（XGN）箱式环网式高压开关柜（HXGN）高压电器：高压断路器二、低压配电装置及低压电器低压配电装置：抽出式低压柜照明配电箱低压断路器、剩余电流保护器：框架式断路器（ACB）塑料外壳式断路器（MCCB）微型断路器剩余电流保护器接触器、电机起动器：交流接触器全压电机启动器交流减压电机启动器（星三角、自耦）软启动综合启动器变频电机启动器电源切换系统及元器件： PC级自动转换开关电器 CB级自动转换开关电器热继电器、电动机保护器：热继电器电动机保护器隔离器、隔离开关、熔断器组合电器：交流型隔离开关熔断器组合电器电工测量及自动控制仪表：交流电能表电压表电流表电压互感器电流互感器三、变压器及电源系统配电变压器：干式变压器油浸式变压器预装式变电站：户外式预装变电站应急电源装置：普通型柴油发电机组在线互动式UPS 直流EPS 交流照明类EPS 交流动力类EPS 交流动力变频类EPS直流电源屏：直流电源屏四、防雷及接地装置防雷及过电压保护装置：避雷针单相电源电涌保护器三相电源电涌保护器信号线路电涌保护器五、照明开关、插座普通照明开关：带指示灯照明开关：防溅型照明开关：普通单相插座：单相空调专用插座：单相带开关插座：单相防溅型插座：地面插座：三相插座：延时开关：六、照明装置及调光设备电光源：白炽灯环形荧光灯直管荧光灯紧凑型荧光灯卤钨灯荧光高压汞灯金属卤化物灯低压钠灯高压钠灯 LED灯无极灯光纤灯照明灯具：投光灯具航空障碍灯具吸顶灯具嵌入式灯具筒灯具路灯及庭院灯具照明反光板照明配件：电子镇流器照明节电装置：照明节电装置七、输、配电器材电线、电缆：矿物绝缘电缆通用电线铜（铝）芯聚氯乙烯钢带铠装聚氯乙烯护套电力电缆（VV、VV22、VLV、VLV22）铜（铝）芯交联聚乙烯绝缘聚氯乙烯护套电力电缆（YJV、YJLV）母线：母线预制分支电力电缆：聚氯乙烯绝缘聚氯乙烯护套分支电力电缆（FZ-VV）电缆桥架及线槽：托盘式电缆桥架梯级式电缆桥架槽式电缆桥架组装式电缆桥架八、电气信号装置及光电显示设备医院呼叫系统：医院护理对讲系统主机电气消防及报警装置火灾自动报警系统：感烟火灾探测器感温火灾探测器其他类型火灾探测器手动报警按钮其他消防元件火灾报警控制器消防联动控制系统消防应急广播设备电气火灾漏电探测报警系统九、建筑设备自动化系统建筑设备监控系统：中央站 DDC控制器智能家居控制系统：智能家居控制器家居智能布线箱照明设施控制系统：系统模块停车场管理系统：控制器十、安全防范系统电视监视系统：摄像机镜头防护罩电动云台手动云台监视器录像机十一、画面分割处理器视频切换器楼宇对讲系统：单元门口机可视室内分机非视室内分机入侵报警系统：报警控制器微波和被动红外复合入侵探测器主动红外探测器被动红外探测器微波多普勒探测器振动入侵探测器磁开关探测器被动式玻璃破碎探测器门禁系统：控制器十二、通讯网络系统综合布线系统：普通型4对8芯线缆屏蔽型4对8芯线缆大对数线缆多模光纤单模光纤吹光纤系统普通墙上安装式跳线架机柜式安装跳线架光纤跳线架普通型跳线屏蔽型跳线光纤跳线 RJ45信息插座光纤信息插座多媒体信息插座专用工具通讯电缆：电话线计算机网络设备：集线器网络交换机路由器网关防火墙程控数字交换设备：程控数字交换设备。
发电厂电气主系统设备介绍高教课件
灭弧 介质
多油－－淘汰 油
少油 空气
SF6
真空
返回
① 作用
4. 隔离开关
隔离电压，保证检修安全 倒闸操作 关合小电流
4. 隔离开关
②构成
➢关断元件（无灭弧室） ➢支撑绝缘件 ➢传动机构 ➢基座 ➢操作机构（手动、电动）
4. 隔离开关
③ 分类
屋内 地点
屋外
有（单侧、双侧） 地刀
无
开关 方式
自用电接线
① 厂用负荷分类
Ⅰ类负荷：不允许停电。 Ⅱ类负荷：可短时停电。 Ⅲ类负荷：可长时间停电。 事故保安负荷：交流不停电负荷
直流负荷 交流保安负荷
自用电接线
② 自用电系统电压等级
火电厂：高压（6或10+3kV） 低压（380或380/220V）
水电厂：一级（380/220V） 坝区（6或10kV）
枢纽变电站
枢纽变电站为该系统 的最高电压变电站， 汇集和分配系统中的 大型电厂送出的电能， 或作为与其它远方电 力系统的联络站。
区域变电站
区域变电站承担大面积的区域供电，其电压等级仅次于枢纽变电站。
地区变电站主接线
地区变电站承担一个地区的供电，它多为终端和分支变电站 降压供给附近用户或企业。一般低压侧采用单母线分段接线。
U1/U2=W1/W2
③ 分类
2. 变压器
相数 单相 三相
调压 无载调压：±2x2.5％ 方式 有载调压：30％
双绕组 普通 绕组 三绕组 自耦
分裂
冷却 方式
干式
油浸 式
自冷
风冷 自冷
风冷
强油风冷
强油导向风冷
水冷
返回
① 作用
3. 断路器
船舶电气设备
备配电。 主电源是设在主机舱或辅机舱的发动机组。至少设置2台
。一般商船设置3～4台。称为主发电机。 主发电机较多的是用柴油机驱动。所构成的发电装置称为
柴油发动机组。 考虑到节能和减轻劳动强度，有的船舶航行时采用由主机
附带驱动的发电机。这种发电机的原动机是主机，称为轴 带发电机。
只要没有耗尽，随时可以使用。
配电设备组成
1.船舶交流发电机 2.蓄电池 3.主电站 4.应急电站 5.临时供电装置
1.船舶交流发电机
交流电制的船舶都是采用旋转三相交流发电机。它是把机 械能转换成电能的机械。
交流发电机的外形如图：
蓄电池
蓄电池是化学能源。 用电设备使用时蓄电池放电，化学能转换为电能，化
电源与各用户之间通过各种节点（即配电设备）用电缆线 路连接起来，构成的网络称为电力网，简称电网。如图所 示。
系统结构
按供电电源的不同，电网可分为： 主电网——由主发电机通过主配电板供电的网络； 应急电网——由应急发电机通过应急配电板供电的网络
； 临时应急电网——由蓄电池通过蓄电池充放电板用以传
一、电力系统
系统参数： （1）电流种类：直流电和交流电 （2）电气参数 （3）配线线制 （4）船舶电站
（2）电气参数
2.1 电力系统运行的质量指标是电压和频率。一般船舶和舰 艇的电压等级是低压。船舶低压电力系统广泛采用50Hz、 380V或60Hz、440V。
2.2考虑到电气设备的配套和泊岸可接用的电源，船舶采用 陆地低压电力系统的电气参数。我国采用50Hz、380V。远 洋海船要在不同国家港口泊岸，60Hz、440V设备接用50Hz 、380V的电源可以运行，比50Hz、380V设备接用60Hz、 440V电源运行有利。我国的远洋海船的电力系统也采用 60Hz、440V参数。
配电系统分类类
1)TN-Ｃ供电系统。
它的工作零线兼做接零保护线。
这种供电系统就是平常所说的三相四线制。
但是如果三相负荷不平衡时，零线上有不平衡电流，所以保护线所连接的电气设备金属外壳有一定电位。
如果中性线断线,则保护接零的漏电设备外壳带电。
因此这种供电系统存在着一定缺点。
２)TN-S供电系统。
它是把工作零线N和专用保护线Pe.在供电电源处严格分开的供电系统,也称三相五线制。
它的优点是专用保护线上无电流,此线专门承接故障电流，确保其保护装置动作。
应该特别指出，PE线不许断线。
在供电末端应将PE线做重复接地。
ﻫ3)TN－Ｃ-S供电系统。
在建筑施工现场如果与外单位共用一台变压器或本施工现场变压器中性点没有接出ＰE线,是三相四线制供电,而施工现场必须采用专用保护线PＥ时,可在施工现场总箱中零线做重复接地后引出一根专用ＰＥ线,这种系统就称为TN-Ｃ－Ｓ供电系统。
施工时应注意：除了总箱处外，其他各处均不得把Ｎ线和PE线连接，ＰE线上不许安装开关和熔断器,也不得把大地兼做PE线。
Pｅ线也不得进入漏电保护器,因为线路末端的漏电保护器动作,会使前级漏电保护器动作。
ﻫ不管采用保护接地还是保护接零，必须注意：在同一系统中不允许对一部分设备采取接地，对另一部分采取接零。
因为在同一系统中，如果有的设备采取接地，有的设备采取接零，则当采取接地的设备发生碰壳时，零线电位将升高,而使所有接零的设备外壳都带上危险的电压。
低压配电系统解决方案我国发电厂的发电机组输出额定电压为３.1５~20KＶ。
为了减少线路能耗、压降，以及节约有色金属和降低线路工程造价，必须经发电厂中的升压变电所升压至３5~500KV，再由高压输电线传送到受电区域变电所，降压至6~10KV,经高压配电线送到用户配电变电所降压至3８0Ｖ低压，供用电设备使用。
低压配电系统系统图基本如下:ﻫﻫ建筑工程供电使用的基本供电系统有三相三线制三相四线制等,但这些名词术语内涵不是十分严格。
国际电工委员会( IEＣ)根据接地方式的不同，统一规定,称为TT 系统、 TＮ系统、IＴ系统。
第三章 电气设备的分类与系统
优点：是一种取之不尽、用之不竭的廉价能源。 不需要燃料、生产成本低、不产生污染 。 缺点：受季节、昼夜、地理和气象条件的影响 较大 。
3.1 发电系统
六、其它能源发电
1、地热发电：地热能→电能
电能生产过程与火电厂相似，用地热井取代锅炉 设备。
2、海洋能发电 潮汐能发电 波浪能发电 海流能发电
下图为110/10kV降压变电站电气主接线图。
3.2 输变电系统
二、输变电系统接线
地理接线 电力系统中各发电厂、变电站的相对地理位置 和它们之间的连接关系。
电气接线
电力系统中各主要元部件之间和厂站之间的电气 连接关系，不反映发电厂、变电站的地理位置。
3.2 输变电系统
电气主接线图
用规定的符号将发电机、变压器、母线、开关电器 和输电线路等有关电气设备，按电能流程顺序连接而成 的电路图。
3.1 发电系统
三、核能发电厂
一次能源：核能
能量转换过程：核燃料→热能→机械能→电能
1、核电厂的组成 核系统和设备 常规系统和设备 核 反 应 堆的分类 ：轻水堆（包括沸 水堆和压 水 堆）、重水堆和石墨冷气堆等。
3.1 发电系统
2、 核能发电的优缺点
节省大量煤炭、石油等燃料，避免燃料运输。 不需空气助燃，可建在地下、水下、山洞或空气 稀薄地区。 比火电厂造价高，但发电成本低30%～50%，规模 越大越合算。 存在问题：放射性污染。
优点：供电可靠性高，适用于对一级负荷供电
3.2 输变电系统
三、电气主接线
1、有汇流母线接线
单母线接线
只有一组母线的接线称 为单母线接线。
3.2 输变电系统
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3.1 发电系统
2、火电厂的生产过程
凝汽式火电厂的生产过程示意图
3.1 发电系统
3、火电厂的主要系统
燃烧系统：燃料→灰渣，风（空气）→烟气
水→蒸汽
汽水系统：蒸汽→水、循环水（冷水 热水） 电气系统：发电机、励磁装置、厂用电系统和升压 变压器等。
3.1 发电系统
4、火电厂的特点
三期导流图
三峡大坝模型
三峡大坝由多个功能模块组成，从左至右（面向下游）依次为永久船闸、 升船机、泄沙通道（临时船闸）、左岸大坝及电站、泄洪坝段、右岸大坝及 电站、山体地下电站等。升船机的最大提升高度为113米，供3000吨以下船只 通过大坝，用时约40分钟；永久船闸是双线五级船闸，供3000吨以上船只从 这里翻过大坝，用时约3.5小时。
调峰填谷 调频调相
蓄能备用 黑启动
广州抽水蓄能电站为目前世界上最大的抽水蓄能电站 ，是为大亚湾核电 站安全经济运行而建设的配套工程，同时还承担着广东、香港电网的调峰填 谷和事故备用的任务。电站总装机总装机容量2.4 GW（8×300MW），分两 期建设，每期4台，设计水头535m，电站一期工程于1989年5月25日开工且 1993年6月29日1号机投产，二期工程于1994年9月12日开工，至2000年3月14 日8号机投产。
布局灵活，容量大小可按需决定； 一次性建造投资少、工期短, 年利用小时数高； 耗煤量大， 生产成本高； 开、停机时间长，耗能大； 需按计划发电； 对环境污染大。
3.1 发电系统
江苏谏壁发电厂始建于1959年，于1987年9月全部建成，共 安装10台机组，总容量162.5万千瓦，年发电量在100亿度左右， 成为80年代末到90年代初国内最大的火力发电厂。
秦山核电站位于杭州湾畔，是中国第一座依靠自己的力量设计、建造 和运营管理的压水堆核电站，总装机容量 2×300MW 。1985 年3 月动工， 1991年12月首次并网发电。它的建成使我国成为继美、英、法、前苏联、 加拿大、瑞典之后世界上第七个能够自行设计、建造核电站的国家。
大亚湾核电站位于深圳市东部大亚湾畔，为我国目前最大的核电站。大 亚湾核电站是我国引进国外资金、设备和技术建设的第一座大型商用核电站。 核电站安装有两台单机容量为900 MW的压水堆反应堆机组。1987年8月7日工 程正式开工，1994年2月1日和5月6日两台机组先后投入商业营运。大亚湾核 电站每年发电量超过100亿度，其中七成电力供应香港，三成电力供应广东电 网。
3.1 发电系统
四、风力发电
一次能源：风能 能量转换过程：风力的动能→ 机械能→电能 1、风力发电机组 水平轴风力发电机 垂直轴风力发电机 目前，大型风力发电机组一般为水平轴风力发 电机，由风轮、增速齿轮箱、发电机、偏航装置、 控制系统、塔架等部件组成。
3.1 发电系统
三、核能发电厂
一次能源：核能
能量转换过程：核燃料→热能→机械能→电能
1、核电厂的组成 核系统和设备 常规系统和设备 核 反 应 堆的分类 ：轻水堆（包括沸 水堆和压 水 堆）、重水堆和石墨冷气堆等。
3.1 发电系统
2、 核能发电的优缺点
节省大量煤炭、石油等燃料，避免燃料运输。 不需空气助燃，可建在地下、水下、山洞或空气 稀薄地区。 比火电厂造价高，但发电成本低30%～50%，规模 越大越合算。 存在问题：放射性污染。
三峡工程综合效益
防洪：三峡水库正常蓄水位 175 米，总库容 393 亿立方 米，防洪库容221.5亿立方米，能有效地控制长江上游 洪水，保护长江中下游荆江地区 1500 万人口、 2300 万 亩土地，是世界上防洪效益最为显著水利工程。 发电：三峡水电站装机总容量为 1820万kW，年均发电 量847亿kW· h。以直线距离1000公里为半径，全国除辽 宁、吉林、黑龙江、新疆、西藏、海南、台湾7省区外， 其余地区的主要城市和工业基地都在这个范围内。 航运：它将改善航运里程660公里，使重庆至宜昌航道 通行的船队吨位由现在的 3000 吨级提高至万吨级，年 单向通过能力由1000万吨提高到5000万吨。
3.1 发电系统
二、水力发电厂 一次能源：江河水流的位能 能量转换过程：水的位能→机械能→电能 装机容量： 1、水电厂的分类 堤坝式水电厂 根据抬高水位的方式 引水式水电厂 抽水蓄能式水电厂
3.1 发电系统
2、水电厂的特点
优点
水能是可再生资源 可综合利用水能资源 发电厂成本低，效率高 运行灵活 水能可储存和调节
3.1 发电系统
存在问题
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
建设问题：投资大、工期长，存在库区移民、 淹没耕地、破坏人文景观、破坏自然生态平衡 等问题。 运行问题：发电量受气象、水文、季节水量变 化的影响较大，分丰水期和枯水期，出力不稳 定，增加电力系统运行的复杂性。
长江三峡水电站坝长2309m，坝高185m，水头175m，总库容393 亿 立 方 米 ， 总 装 机 容 量 1820 万 kW （ 26×700MW ） ， 年 发 电 量 86.5TW· h；库区将淹没耕地36万亩，淹没城镇129座，需安置迁移人 口113万；电站于93年起步，首批机组于2003年10月发电，以后每年 投产4台机组（280MW），2009年全部机组建成投产。三峡电站发出 的强大电力将送往华中、华东地区和广东省。电站将引出15条超高压 交流输电线路，其中3条线路通过换流站将交流电转换成直流电后， 再通过500kＶ直流输电线路，2条送往华东、1条送往广东。
三峡的供电范围
3.1 发电系统
3、抽水蓄能电厂
⑴ 工作原理 电力负荷低谷时（或丰水期），利用电力系统的富 裕电能（或季节性电能），将下游水库的水抽到上游水 库，以位能的形式储存起来；待到电力系统负荷高峰时 （或枯水期），再将上游水库的水放出，驱动水轮发电 机组发电。 ⑵ 抽水蓄能电厂在电力系统中的作用
3.1 发电系统
一、火电厂
一次能源：煤炭、石油、天然气等。 能量转换过程：燃料化学能→热能→机械能→电能 1、火电厂的分类 燃煤发电厂 燃油发电厂 按燃料分 燃气发电厂 余热发电厂
3.1 发电系统
中低压发电厂 高压发电厂 按蒸汽压力分 超高压发电厂 超临界压力发电厂 超超临界压力发电厂
凝汽式发电厂 按输出能源分 热电厂