电场：当两个带电物体互相靠近时，它们之间就有作用力，即同性带电物体互相排斥，异性带电物体互相吸引。电位：一般规定参考点电的电位为零，电位的单位是伏特。电压(电位差)：电路中任意两点间电位的差值称为电压。A、B两点的电压以Uab表示，Uab=Va-Vb。电流：电流的方向规定为正电荷移动的方向。电流的大小取决于在一定时间内通过导体横截面面的电荷量。电流强度I的单位是A（安培）。若在1S内通过导体横截面的电量为1库仑，则电流强度1安培。安培简称安。电流分交流电流和直流电流两大类。凡方向不随时间变化的电流称为直流电流，简称直流；方向不变，大小随时间有脉动变化的直流称为脉动直流电；大小方向都随时间变化的电流称为交流电流。电流密度：1mm2的铜异母允许通过6A的电流(J=6),MJ 2.5mm的铜导线在J=6时允许通过15A的电流。电动势：是衡量电源将其他能量转换为电能的本领大小的物理量。电荷在电动势作用下的移动规律是正电荷由低电位移向高电位。电阻：异体电阻的大小与导体的长度成正比，与导体的截面积成反比，跟导体材料的性质、环境温度等很多因素有关。电阻的表达式为R=P.L/S欧姆定律：是反应电路中电压、电流、电阻三者之间关系的定律。部分电路欧姆定律：I=U/R,U=IR,R=U/I。全电路欧姆定律：I=E/(R0+R),在一个闭合电路中，电流强度与电源的电动势成正比，与电路和中内电阻和外电阻之和成反比。 串联电路中流过每个电阻的电流相等，电路两端的总电压等于各电阻两端电压之和，等效电阻等于各串联电阻之和。 并联电路中各电阻两端的电压相等，总电流等于各电阻中电流之和，等效电阻的倒数，等于各并联电阻倒数之和。 电流经过的路径称为电路，又称回路。最简单的电路由电源、负荷、开关和连接导线组成。电路三种状态：通路、断路、短路。人们把具有吸引铁、镍、钴等物质的性质称为磁性。磁铁两端磁性最强的区域称为磁极。磁力线的方向是由S极到达N极。磁力线上任何一点的切线方向就是该点的磁场方向。磁场方向用右手定则来判别。磁场中某点磁感应强度B的方向就是该点磁力线的切线方向。导磁率小于1反磁物质，略大于1顺磁物质，远大于1铁磁性物质。磁场强度单位A/m。法拉第电磁感应定律：回路中感应电动势的大小与穿过回路的磁通变化速率成正比。楞次定律：线圈中因磁通变化而产生的感应电动势（电流）的方向，可以用楞次定律来确定。通电直导体在磁场中受力的方向可用左手定则判断。大小和方向随时间按正弦规律变化，称为正弦交流电。正弦交流电路，主要分析电路中电压和电流之间的关系（大小和相位），以及功率问题。在纯电感电路中电流和电压的相位关系是：电流滞后于电压90度。频率越高，线圈感抗愈大，在相同电压作用下，电路中的电流就愈小。纯电容电路中只有电容，电流与电压的相位关系是：电流超前电压90度或电压滞后电流90度。在含有电阻、电感、电容的交流电路中，功率有三种：有功功率P、无功功率Q和视在功率S.三相交流电路中有三个交变电动势，它们频率相同，相位上相互相差120度。发电机由定子和转子构成。星形（Y）三角形（D），从电源中性点N引出的导线称为中性线，由零点N0引出的导线称为零线。在三相三线系统中，星形连接时，线电压在数值上为相电压的√3倍，相位上线电压超前相电压30度。照明负载接成星形连接时应注意，应尽量使三相负载对称，这样可以减小不平衡电流，减小电能损耗，保证供电电压。在对称三相交流电路中，各相电压、相电流的有效值相等，功率因数也相等。由于测量线电流比测量相电流要方便，所以三相总有功功率也可用线电流、线电压表示。零线的作用是保证各相负载均能承受对称的电压，使各项负载正常可靠工作，所以零线必须连接可靠。规定三相四线制供电系统中，零干线上不准安装开关和熔丝，并要求零线有一定的机械强度和截面积。 电力系统是由发电厂、输配电线路、变配电所和用电单位组成的整体。为了提高供电可靠性、经济性，合理利用动力资源，充分发挥水力发电厂作用，以及减少总装机容量和备用容量。大型电力系统优点：1、提高供电可靠性。2、减少系统的备用容量。3、减少系统的峰谷差。4、提高供电质量。5、有效利用水力等一次动力资源作用。电网按其在电力系统中的作用不同，分为输电网和配电网。输电网是以高压甚至超高压将发电厂、变电所或变电所之间连接起来的送电网络，所以又称为电力网中的主网架。输电又分交流高压输电网220kv、交流超高压输电网330kv、500kv、750kv，交流特高压输电网1000kv及以上电压。电力生产的特点：同时性、集中性、适用性、先行性。用电负荷是用记在某一时刻对电力系统所需求的功率。一类负荷：1、中断供电时将造成人身伤亡。2、中断供电时将在经济上造成重大损失。
3、中断供电时将影响有重大政治、经济意义的用电单位的正常工作。要求：1、由两个独立电源供电，当一个电源发生故障时，另一个电源不应同时受到损坏。特别重要负荷，除由两个独立电源供电外，还应增加应急电源，并不准将其他负荷接入应急供电系统。二类负荷：1、中断供电时将在经济上造成较大损失。2、影响重要用电单位的正常工作。要求：双回路供电。变、配电所是电力网中的线路连接点，是用以变换电压、交换功率和汇集、分配电能的设施。它主要由主变压器、配电装置及测量、控制系统等构成。承担输送和分配电能任务的电路，称为一次电路或电气主接线。一次电路中所用的电气设备，称为一次设备（主变压器、高压断路器、隔离开关、电压互感器、电流互感器、熔断器、负荷开关、）。外桥接线的特点是变压器故障或检修不影响线路运行，而线路故障或检修要影响变压器，相应变压器要短时停电。由于线路故障和检修机会比变压器多，所以用内桥接线。桥接线还可能发展为单母线分段接线，以便增加进出线回路。供电质量指电能质量与供电可靠性。电能质量包括电压、频率和波形的质量。电压质量包含电压允许偏差、电压允许波动与闪变等内容。电压比额定值低10%，则光通量减少30%，电压比额定值高10%，则寿命缩减一半。当端电压降低时，定子、转子电流都显著增大，导致电动机的温度上升，甚至烧坏电动机。反之，当电压过高时，会使各类电气设备绝缘老化过程加快、设备寿命缩短等。电压允许偏差：35kv及以上的电压供电的，电压正、负偏差绝对值之和不超过额定电压10%；10kv及以下三相供电的，电压允许偏差为额定电压的+-7%；低压照明用户供电电压允
许偏差为额定电压的+7%~-10%。电压波动是由于负荷急剧变动的冲击性负荷所引起的。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，面造成人眼视觉不舒适的现象。电压调整措施有，采取补偿无功功率措施：运行中可在工厂变电所母线上或用电设备附近装设并联电容器，用来补偿电感性负载过大的感性电流，减少无功损耗，提高功率因数。频率：我国电力采用交流50Hz频率，俗称“工频”，正常状态下允许偏差：装机容量3000MW及以上的为+-0.2Hz；装机容量3000MV以下的为+-0.5Hz；在非正常状态下允许偏差可超过+-1.0Hz。谐波对电气设备的危害很大，可使变压器的铁芯损耗明显增加，从而使变压器出现过热，不仅增加能耗，而且使其绝缘介质老化加速，缩短使用寿命。产生原因：主要在于电力系统中存在各种非线性元件。产生谐波的元件很多，如荧光灯和高压汞灯等气体放电灯、异步电动机、电焊机、变压器和感应电炉等，都要产生电流或电压。最为严重的是大型的晶闸管变流设备和大型电弧炉。短路：电力系统在运行中，相与相之间或相与地之间发生短路时流过的电流，其值可远远大于额定电流，并取决于短路点距电源的电气距离。发电机出口端发生短路时，渡过发电机的短路电流瞬时值可达额定电流的10到15倍。短路类型：三相短路、两相短路、单相接地短路和两相接地短路。除三相短路时，三相回路依旧对称，因而又称对称短路外，其余三类均属不对称短路。在中性点接地的电力系统中，以单相接地的短路故障最多，约占全部故障的90%。在中性点非直接接地的电力系统中，短路故障主要是各种相间短路。限制短路电流方法：对环形供电网，可将电网解列运行。电网解列可分为经常解列和事故自动解列两种。电网经常解列是将机组和线路分配在不同的母线系统或母线分段上，并将母线联络断路器或母线分段断路器断开运行，这样可显著减小短路电流。微机保护：一般发生短路故障后约几十毫秒出现最大短路冲击电流，采用微机保护一般仅需几十毫秒就能发出跳闸指令，使导体和设备避免承受最大短路电流的冲击，从而达到限制短路电流的目的。接地：分类，工作接地和保护接地。工作接地：是指为了保证人身安全和设备安全，将电气设备在正常运行中否带电的金属部分可靠接地。电力系统中性点接地属于工作接地。工作接地分直接接地与非直接接地两大类。直接接地是指电力系统中至少有一个中性点直接或经小阻抗与接地装置相连接。这种接地方式是通过系统中全部或部分变压器中性点直接接地来实现的。其作用是使中性点经常保持零电位。中性点直接接地系统发生单相接地故障时，其他两相对地电压不会升高。而在低压配电系统中广泛采用的TN系统和TT系统，均为中性点直接接地运行方式，其目的是保障人身设备安全。中性点不接地的电力系统发生单相接地时，非故障相对地电位升高为线电压，单相接地故障运行时间一般不超过2小时。当发生单相接地故障时，应发出报警信号，提醒值班人员注意，并及时处理。我国10kv、6kv电网，为提高供电的可靠性，一般采用中性点不接地的运行方式。电源中性点经消弧线圈接地方式，其目的是减小接地电流。当发生单相接地故障时，其分析过程与中性点不接地系统相同，同样允许运行2小时，需发出报警信号。三种补偿方式：当调整消弧线圈的分接头使得消弧线圈的电感电流等于接地电容电流，则流过接地眯的电流为零，称为全补偿。当消弧线圈的电感电流小于接地电容电流时，接地点尚有未补偿的电容性电流，称欠补偿。当消弧线圈的电感电流大于接地电容电流时，接地处具有多余的电感性电流称为过补偿。过补偿方式可避免谐振过电压的产生，因此得到广泛应用。中性点经电阻接地：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。变压器是一种静止的电气设备，它利用电磁感应原理将一种电压等级的交流电转变成同频率的另一种电压等级的交流电。变压器按用途一般分为电力变压器、特种变压器及仪用互感器。变压器的铁芯是磁路部分，由铁芯柱和铁轭两部分组成。铁芯的结构一般分为心式和壳式两类。由于铁芯为变压器的磁路，所以其材料要求导磁性能好，铁损小。变压器的铁芯采用硅钢片叠制而成。硅钢片有热轧和冷轧两种。冷轧硅钢片厚度有0.35、0.3、0.27mm等。铁芯硅钢片厚则涡流损耗大，硅钢片薄则涡流损耗小。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。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两种。电力变压器采用同心式。交叠式绕组，为了减小绝缘距离，通常将低压绕组靠近铁轭。变压器内部主要绝缘材料有变压器油、绝缘纸板、电缆纸、皱纹纸等。变压器二次不带负载，一次也与电网断开的调压，称为无励磁调压，带负载进行变换绕组分接的调压，称为有载调压。油箱是油浸式变压器的外壳，变压器的器身置于油箱内，箱内灌满变压器油。根据变压器的大小分为吊器身式油箱和吊箱壳式油箱两种。吊器身式油箱多用于8000kva及以下的变压器，其箱沿设在顶部，箱盖是平的，由于变压器容量小，所以重量轻，检修时易将器身吊起。吊箱壳式油箱多用于8000KVA及以上的变压器，其箱沿设在下部，上节箱身做成钟罩形，又称钟罩式油箱。检修时无须吊起器身，只将上节箱身吊起即可。变压器的冷却装置是起散热作用的装置，根据变压器容量大小不同，采用不同的冷却装置。对于小容量的变压器无须任何附加的冷却装置。若变压器容量稍大些，可以在油箱外壁上焊接散热管，以增大散热面积。对于容量更大的变压器，则应安装冷却风扇。当变压器容量在50000kVA及以上时，则采用强迫循环水（风）冷却器。安全气道位置于变压器的顶盖上，其出口用玻璃防爆膜封住。当变压器内部发生严重故障，而气体继电器失灵时，油箱内部的气体便冲破防爆膜从安全气道喷出，保护变压器不受严重损坏。吸湿器内装有用氯化钙或氯化钴浸渍过的硅胶，它能吸收空气中的水分。当它受潮到一定程序时，其颜色由蓝变为白色、粉红色。气体继电器：产生气体时，接通信号或跳闸回路，进行报警或跳闸，以保护变压器。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，它起着固定引线和对在绝缘的作用。单相变压器在闭合的铁芯上，绕有两个互相绝缘的绕组，接入电源的一侧叫一次侧绕组，输出电能的一侧为二次侧绕组。这个交变磁通不仅穿过一次侧绕组，同时也穿过二次侧绕组。变压器
一、二次侧感应电势之比等于一、二次侧绕组匝数之比。变压器一、二次侧绕组因匝数不同将导致一、二次侧绕组的电压高低不等，匝数多的一边电压高，匝数少的一边电压低，这就是变压器能够改变电压的道理。可以认为变压器二次输出功率等于变压器一次输入功率。变压器一、二次电流之比与一二次绕组的匝数比成反比。变压器的技术参数一般都标在铭牌上。相数变压器分单相和三相两种，一般均制成三相变压器以直接满足输配电的要求。小型变压器有制成单相的，特大型变压器做成单相后，组成三相变压器组，以满足运输的要求。变压器二次额定电压也分两种情况：1、变压器二次供电线路较长，其二次额定电压比相连线路的额定电压高10%。2、变压器二次供电线路不长，其二次额定电压比相连线路的额定电压高5%。变压器的额定电流为通过绕组线端的电流，即为线电流。三相变压器绕组为星形Y连接时，线电流为绕组电流；三角形D连接时，线电流为根号3倍的绕组电流。三相变压器绕组，有星形连接、三角形连接或曲折形连接三种接线。一般配电变压器采用Yyn0和Dyn11两种连接组。Dyn11优点：1、有利于抑制高次谐波。2、有利于单相接地短路故障的保护和切除。3、有利于单相不平衡负荷的使用。采用改变变压器匝数比的办法即可达到调压的目的。变压器调压方式通常分为无励磁调压和有载调压两种方式。当变压器二次绕组开路，一次绕组施加额定频率的额定电压时，一次绕组中所渡过的电流称空载电流，变压器空载合闸时有较大的冲击电流。变压器二次侧短路，一次侧施加电压使其电流达到额定值，此时所施加的电压称为阻抗电压。变压器从电源吸取的功率即为短路损耗。中小型变压器的效率约为90%以上，大型变压器的效率在95%以上。损耗包括铁损和铜损。铜损是指变压器线圈中的电阻损耗，与电流大小的平方成正比，它是一个变量。当铁损和铜损相等时，变压器处于最经济运行状态。变压器运行时各部件的温度是不同的绕组温度最高，铁芯次之，变压器油温度最低。允许温度主要决定于绕组的绝缘材料。我国电力变压器大部分采用A级绝缘材料。为了防止油质劣化，所以规定变压器上层油温最高不超过95。在正常状态下，为了使变压器油不致过速氧化，上层油温一般不应超过85.对于强迫油循环的水冷或风冷变压器，其上层油温不宜经常超过75。变压器与周围环境温度的差称为温升，稳定温升大小与周围环境温度无关，它仅决定于变压器损耗与散热能力。对于空气冷却变压器是指测量部位的温度与冷却空气温度之差；对于水冷却变压器是指测量部位的温度与冷却器入口处水温之差。允许变压器短时过负载的能力称为事故过负载能力。变压器的电源电压一般不得超过额定值的+-5%。并列运行就是将两台或多台变压器的一次侧和二次侧绕组分别接于公共的母线上，同时向负载供电。并列运行目的：提高供电的可靠性、可以减少总的备用容量，并可随着用电量的增加分批增加新的变压器。理想的并列运行条件：1、变压器的接线组别相同。2、变压器的一、二次电压相等、电压变化相同；3、变压器的阻抗电压相等。两台并列变压器的容量比不能超过3：1。变压器油本身绝缘强度比空气大，所以油箱内充满油后，可提高变压器的绝缘强度。所以变压器油的作用是绝缘和冷却。常用的变压器油有国产25号和10号两种。应经常检查充油设备的密封性，储油柜、呼吸器的工作性能，以及油色、油量是否正常。应结合变压器运行维护运行维护工作，定期或不定期取油样作气相色谱分析。在高温或紫外线作用下，油会加速氧化，所以，一般不应置油球队高温下或透明的容器内。运行中需补油时注意：1、10kv及以下变压器可补入不同牌号的油，但应作混油的耐压试验。2、35kv及以上变压器应补入相同牌号的油，也应作油耐压试验。3、补油后要检查气体继电器，及时放出气体。若在24小时后无问题，可重新将气体保护接入跳闸回路。变压器巡视检查：检查变压器上层油温。正常时一般应在85以下，对强迫油循环水冷或风冷的变压器应为75。容量在630kva及以上的变压器，且无人值守的每周应巡视检查一次。容量在630kva以下的变压器，可适当延长巡视周期，但变压器在每次合闸前及拉闸后都应检查一次。对于强迫油循环水冷或风冷变压器，不论有无人员值班，都应每小时巡视一次。负载急剧变化或变压器发生短路故障后，都应增加特殊巡视。干式变压器是指铁芯和绕组都不浸渍在绝缘液体中的变压器。1、环氧树脂绝缘干式变压器。2、气体绝缘干式变压器。3、H级绝缘干式变压器。4、非晶合金铁芯变压器：非晶太合金铁芯的变压器与同电压级、同容量硅钢合金铁芯变压器相比，空载损耗要低70-80%。空载电流可下降80%左右。5、低损耗油浸变压器：油箱上采用片式散热器代替管式散热器，提高了散热系数。目前国内生产的10kv、630kva及以下卷铁芯变压器，其空载损耗比S9系列变压器下降30%，空载电流比S9系统变压器下降20%。互感器分为电压及电流互感器。电压互感器是利用电磁感应原理工作的。类似一台降压变压器。互感器的高压绕组与被测电路并联，低压绕组与测量仪表电压线圈并联。电压互感器运行时，相当于一台空载运行的变压器，故二次侧不能短路。电压互感器容量是指其二次绕组允许接入的负载的功率，分为额定容量和最大容量。准确度通常电力系统用的有0.2、0.5、1、3、3p、4p级等。0.2级一般用于电能表计量电能0.5级一般用于测量仪表；1、3、3p、4p级一般用于保护。电压互感器的一、二次绕组都应装设熔断器以防止发生短路故障。电压互感器二次绕组、铁芯和外壳都必须可靠接地。二次回路只允许一个接地点。涉及计费的电能计量装置中电压互感器二次回路电压降应不大于其额定二次电压0.2%。个别电压互感器在运行中损坏需要更换时，应选用电压等级与电网电压相符，变比相同、极性正确、励磁特性相近的电压互感器，并经试验合格。电压互感器二次线圈更换后，必须进行核对，以免造成错误接线和防止二次回路短路。电流互感器一次绕组匝数很少，串联在线路里，其电流大小取决于线路的负载电流。变流比为一次绕组的额定电流与二次绕组额定电流之比。二次额定电流一般为5A.容量即允许接入的二次负载容量。运行注意事项：一次线圈串联接入被测电路，二次线圈与测量仪表连接，一、二次线圈极性应正确。二次绕组铁芯和外壳都必须可靠接地，只能有一个接地点，决不允许多点接地。一次侧带电时，在任何情况下都不允许二次线圈开路，因此
在二次回路中不允许装设熔断器或隔离开关。个别电流互感器在运行中损坏需要更换时，应选择电压等级与电网额定电压相同、变比相同、准确度等级相同，极性正确、伏案特性相近的电流互感器，并测试合格。高压电器及成套配电装置：3kv-35kv常用的高压电器有断路器、隔离开关、负荷开关、熔断器和电容器等多种设备。高压电器在高压电路传输和分配电能过程中起着控制或保护等作用。触头间介质击穿电压是指使触头间产生电弧的最小电压。触头间恢复电压是指触头间电弧暂时熄灭后外电路施加在触头之间的电压。显然电弧暂时熄灭后，如果触头间接恢复电压大于触头间接介质击穿电压，电弧将重燃。反之，触头间的恢复电压始终小于触头间的介质击穿电压，电弧将彻底熄灭。触头间的介质击穿电压的大小与触头之间的温度、离子浓度、触头之间距离等因素有关。当温度低、离子浓度低、触头之间距离长时，触头之间的介质击穿电压高。气体吹动电弧的方法可分为纵向吹动和横向吹动两种。拉长电弧采用加快触头之间的分离速度等措施，使电弧的长度迅速增长、电弧表面积迅速增大，从而提高触头间的介质击穿强度，加速电弧熄灭。高压断路器在高压电路中起控制作用，用于在正常运行时接通或断开电路，故障情况下在继电保护装置的作用下迅速断开电路，特殊情况下可靠地接通短路电流。按断路器的
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