当前位置：文档之家 › 电力工程基础孙丽华 (10)

电力工程基础孙丽华 (10)

  • 格式：ppt
  • 大小：863.00 KB
  • 文档页数：35

下载文档原格式

  / 35

合集下载

电力工程基础(第3版)孙丽华(电子课件)第1章

电力工程基础(第3版)孙丽华(电子课件)第1章

秦山核电站
大亚湾核电站
核电迅速发展的原因 ➢核电是一种新型的巨大能源。
由双回路系统构成， 两个回路各自独立循 环，不会造成设备的 放射性污染
➢煤、石油等火电燃料储量有限，不可再生。
➢发达国家的水资源已基本殆尽。
➢一些资源贫乏国家“能源危机”，不得不发展核电。
2020/3/16
河北科技大学电气工程学院
河北科技大学电气工程学院
16
我国能源发展战略 ➢有序开发水电 ➢优化发展煤电 ➢大力推进核电 ➢适度发展天然气发电 ➢积极发展新能源发电������
二、变电所的类型 变电所：由电力变压器和配电装置所组成，起着 变换电压、交换和分配电能的作用。
2020/3/16
河北科技大学电气工程学院
17
➢枢纽变电所：高压侧电压为330～750kV 。 ➢中间变电所：高压侧电压为220～330kV。 ➢地区变电所：高压侧电压为110～220kV 。 ➢终端变电所：高压侧为10～110kV 。
2020/3/16
河北科技大学电气工程学院
10
➢鼓励热电联产。 ➢加强煤炭基地的矿口电厂建设。 2．水力发电厂 能量转换过程：水的位能→机械能→电能。
水电厂的总发电功率： P 9.8QH
水电厂的分类 坝后式：如三门峡、刘家峡、
堤坝式
丹江口、三峡水电站
引水式 河床式：如葛洲坝水电站
混合式
图1-1 从发电厂到用户的送电过程
2020/3/16
河北科技大学电气工程学院
3
工业企 业
供电系 统
图1-2 电力系统示意图
2020/3/16
河北科技大学电气工程学院
4
➢发电厂：生产电能，将一次能源转换成二次能源， 分为火、水、核、风、太阳、地热等发电厂。

第2章习题答案(孙丽华)

第2章习题答案(孙丽华)

Q 30 ( 2 ) P30 ( 2 ) tan 900 tan(arccos 0 .8 ) 675 kvar
kVA S 30 ( 2 ) P30 （2） cos 900 0 . 86 1125 变压器的负荷率为：
1125 0.703 2 800
查附录表 1 可知，S9-800/10 型（Dyn11）变压器的技术数据为：
2 PWL 3I 30 RWL 10 3 3 68.26 2 0.46 6 10 3 38.58 kW
2 QWL 3I 30 X WL 10 3 3 68.26 2 0.358 6 10 3 30 kvar
线路的电能损耗为： W a PWL 38 .58 3650 1 .41 10 5 kWh 2-12 某电力用户 10kV 母线的有功计算负荷为 1200kW，自然功率因数为 0.65，现要求提高到
（2）线路的功率损耗和电能损耗
3
变压器高压侧的计算负荷为： P30 (1) P30 ( 2 ) PT 900 10 .2 910 . 2 kW
Q30 (1) Q30 ( 2 ) QT 675 79.54 754.54 kvar
S 30 (1)
I 30
cos
tan
P30/kW Q30/kvar S30/kVA I30/A
P /kW
e
P /kW
x
b/ c
30/5
200
35.5
0.14/0.4
0.5
1.73
42.2
73
84.32
128.1
2-11 有一条 10kV 高压线路供电给两台并列运行的 S9—800/10（D,yn11 接线）型电力变压器， 高压线路采用 LJ—70 铝绞线，水平等距离架设，线距为 1m，长 6km。变压器低压侧的计算负荷为 900kW， cos 0.8 ，T max 5000 h。试分别计算此高压线路和电力变压器的功率损耗和年电能损耗。 解： （1） 变压器的功率损耗和电能损耗

第8章习题答案(孙丽华)

第8章习题答案(孙丽华)

4
3
体。由 n 10 和 a l 2 查表 9-7 得 0 .66 ，则钢管根数为
n
0.9 R E (1)
R E ( man)

0.9 45 11.26 0.66 5.45
考虑到接地体的均匀对称布置，最后确定选用 12 根直径 50mm、长 2.5m 的钢管作接地体，并 用 40×4mm2 的扁钢连接，呈环形布置。
可见，该避雷针不能保护这座建筑物。 8-13 某电气设备需进行接地， 可利用的自然接地体电阻为 15Ω， 而接地电阻要求不得大于 4Ω。
试选择垂直埋地的钢管和连接扁钢。已知接地处的土壤电阻率为 150 Ω m。 解：需要装设的人工接地体的接地电阻为
R E ( man)
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
R E ( nat ) R E R E ( nat ) R E
答：变电所内的设备和建筑物必须有完善的直击雷防护装置，通常采用独立避雷针或避雷线； 对于雷电侵入波的过电压保护是利用阀型避雷器以及与阀型避雷器相配合的进线段保护。 8-5 什么叫接地？什么叫接地装置？电气上的“地”是什么意义？什么叫对地电压？什么叫接
触电压和跨步电压？ 答：电气设备的某部分与大地之间做良好的电气连接，称为接地。接地体与接地线的总和，称 为接地装置。 电气上的“地”是指在距接地体 20m 以外电位等于零的地方。电气设备的接地部分（如接地的
答：总等电位联结是在建筑物进线处，将 PE 线或 PEN 线与电气装置接地干线、建筑物内的各 种金属管道（如水管、煤气管、采暖和空调管道等）以及建筑物的金属构件等，都接向总等电位连 接端子板，使他们都具有基本相等的电位；局部等电位联结又称辅助等电位联结，是在远离总等电 位联结处、非常潮湿、有腐蚀性物质、触电危险性大的局部范围内进行的等电位联结，以作为总等 电位联结的一种补充。 采取等电位联结后，可以降低接触电压，保障人身安全。 8-9 什么叫感知电流、摆脱电流和致命电流？电流对人体的伤害程度与哪些因素有关？我国规

课程设计110-10KV变电站电气一次部分设计

课程设计110-10KV变电站电气一次部分设计
3 / 26
本次设计的变电站的两个电压等级分别为：110kV、10kV，所以选用主变的 接线级别为 YN， d11 接线方式。
（4）容量比的选择 根据原始资料可知， 110kV 侧负荷容量与 10kV侧负荷容量一样大，所以容 量比选择为 100/100。 （5）主变冷却方式的选择 主变压器一般采用冷却方式 有自然风冷却（小容量变压器）、强迫油循 环风冷却（大容量变压器）、强迫油循环水冷却、强迫导向油循环冷却。 在水源充足，为了压缩占地面积的情况下，大容量变压器也有采用强迫油循 环水冷却方式的。强迫油循环水冷却方式散热效率高，节约材料，减少变压器本 身尺寸，其缺点是这样的冷却方式要在一套水冷却系统和有关附件，冷却器的密 封性能要求高，维护工作量大。而本次设计的变电所位于郊区，对占地要求不是 十分严格，所以应采用强迫油循环风冷却方式。 因此选择 2 台 25 兆伏安主变可满足供电要求； 选择主变型号为：SFZ10-25000/110
4 28 25 17 11 780 23
22
17
5 22 27 19 16 690 21
19
16
附图 发电厂变电所地理位置图 G 一 汽轮发电机 QFS-50-2 ，10.5KV,50MW, cosΦ=O．8， ＊=0.195； T — 变压器 SF10 —63000／121±2x2 .5％；YNd11;
XXXX 学校
课程设计说明书
题 目：A1# 110/10KV变电站电气一次部分设计
姓 名：
院 （系）：
XXXXXXXXX 学院
专业班级：电气工程及其自动化 20XX 级 X 班
学 号：
指导教师：
成 绩XX 年 XX 月 XX 日
1 / 26
郑州轻工业学院

电力工程基础课件-孙丽华-第二版-第9章教学提纲

电力工程基础课件-孙丽华-第二版-第9章教学提纲

2020/6/26
河北科技大学电气信息学院
2
二、雷电的基本知识
1. 雷电现象：雷云放电的过程称为雷电现象。 雷云→雷电先导→迎雷先导→主放电阶段 →余辉阶段
❖主放电阶段：电流很大，高达几 百千安，但持续时间极短，一般只 有 50～100μs。 ❖余辉放电阶段：电流较小，约几 百安，持续时间约为0.03～0.15s。
2020/6/26
河北科技大学电气信息学院
10
✓以A、B为圆心、hr 为半径作弧线，该弧线与针尖相交并 与地面相切。从该弧线起 到地面为止的整个锥形空 间，就是避雷针的保护范 围。
✓避雷针在hx 高度的水平 面上的保护半径为：
rxh(2h rh)h x(2h rh x)
✓避雷针在地面上的保护 半径为：
2020/6/26
河北科技大学电气信息学院
8
三、防雷装置
防雷装置由接闪器、引下线和接地装置三部分组成。 接闪器（受雷装置）：是接受雷电流的金属导体，常用的 有避雷针、避雷线和避雷网（带）三种类型。 引下线：应保证雷电流通过时不致熔化，一般用直径不小 于10mm的圆钢或截面不小于80mm2的扁钢制成。 接地装置：埋在地下的接地导线和接地体的总称。
➢建筑物的雷击部位与建筑物的高度、长度及屋顶坡度等 因素有关。
2020/6/26
河北科技大学电气信息学院
7
5．雷电的危害 ➢雷电流的热效应可烧断导线和烧毁电力设备； ➢雷电流的机械效应产生的电动力可摧毁设备、塔和建 筑，伤害人畜； ➢雷电流的电磁效应可产生过电压，击穿电气设备绝缘， 甚至引起火灾爆炸，造成人身伤亡； ➢雷电的闪络放电可烧坏绝缘子，使断路器跳闸或引起火 灾，造成大面积停电。
我国各地区的雷暴日数如表9-1所示。

电力工程基础 第二版 孙丽华主编 课后习题答案

电力工程基础 第二版 孙丽华主编 课后习题答案
3
2-7 功率因数低的不良影响有哪些�如何提高企业的自然功率因数� 答�功率因数低将会引起线路的总电流增大�使供电网络中的功率损耗和电能损耗增大�使供 电网络的电压损失增大�影响负荷端的电压质量�使供配电设备的容量不能得到充分利用�降低了 供电能力�使发电机的出力下降�发电设备效率降低�发电成本提高。 提高企业的自然功率因数的方法有�正确选用感应电动机的型号和容量�限制感应电动机的空 载运行�提高感应电动机的检修质量�合理使用变压器�感应电动机同步化运行。 2-8 并联电容器的补偿方式有哪几种�各有什么优缺点� 答�并联电容器的补偿方式有高压集中补偿、低压成组补偿和分散就地补偿�个别补偿�。 高压集中补偿方式的投资较少�电容器组的利用率较高�能够提高整个变电所的功率因数�但 它的补偿范围小�只能补偿 6�10kV 母线以前的线路上的无功功率�不能补偿工业企业内部配电线 路的无功功率。 低压成组补偿方式的投资不大�运行维护方便�能够减小车间变压器的容量�降低电能损耗� 其补偿区大于高压集中补偿�能够补偿变电所低压母线前的变压器和所有有关高压系统的无功功率。 分散就地补偿方式的补偿范围最大�补偿效果最好�能够补偿安装地点以前的变压器和所有高 低压线路的无功功率�但投资较大�且电容器组在被补偿的设备停止工作时也一并被切除�利用率 较低。 2-9 某工厂车间 380V 线路上接有冷加工机床 50 台�共 200kW�吊车 3 台�共 4.5kW�� � 15% �� 通风机 8 台�每台 3 kW�电焊变压器 4 台�每台 22kVA� � � 65% � cos � N � 0.5 ��空压机 1 台� 55kW。试确定该车间的计算负荷。 解�该车间的计算负荷如下表所示。
5
�2�线路的功率损耗和电能损耗 变压器高压侧的计算负荷为� P30(1) � P30(2) � �PT � 900 � 10 .2 � 910 .2 kW

电力工程基础课件_孙丽华_第二版_第3章


优点：供电可靠性较高，易于实现配电网自动化。
低压配电系统也有放射式、干线式、环式等接线方式。
2016/4/8
11
3.2 电力系统元件参数和等值电路
一、电力线路的结构
1．架空线路
架空线路主要由导 线、避雷线（即架空地 线）、杆塔、绝缘子和 金具等部件组成，如图 3-10所示。
图3-10 架空线路的结构
电力网的接线对电力系统运行的安全性、 经济性和对用户供电的可靠性都有极大的 关系。
2016/4/8
3
3.1 电力网的接线方式
按职能分：输电网和配电网 按布置方式分：放射式、干线式、链式、环式及两端供电式 按对供电可靠性的要求分：无备用接线和有备用接线 1．无备用接线方式（开式电力网）
图3-1 开式电力网 a）单回路放射式 b）单回路干线式 c）单回路链式
导线和避雷线：导线的作用是传导电流、输送电能；避雷线 的作用是将雷电流引入大地，以保护电力线路免遭雷击。
2016/4/8
12
导线材料：要求电阻率小、机械强度大、质量轻、不易腐 蚀、价格便宜、运行费用低等，常用材料有铜、铝和钢。 导线的结构型式：导线分为裸导线和绝缘导线两大类，高 压线路一般用裸导线，低压线路一般用绝缘导线。
架空线路采用的导线结构型式主要有单股、多股绞线和 钢芯铝绞线三种，如图3-11所示。
图3-11 裸导线的构造 a）单股线 b）多股绞线 c）钢芯铝绞线
2016/4/8
13
架空导线的型号有： TJ——铜绞线 LJ——铝绞线，用于10kV及以下线路 GJ——钢绞线，用作避雷线 LGJ——钢芯铝绞线，用于35kV及以上线路
四、环式接线
普通环式：把两路串联型干 线式线路联络起来，如图3-8 所示。

电力工程基础 孙丽华 答案

1-2 电能生产的主要特点是什么？对电力系统有哪些要求？答：电能生产的主要特点是：电能不能大量存储；过渡过程十分短暂；与国民经济各部门和人民日常生活的关系极为密切。

对电力系统的基本要求是：保证供电的可靠性；保证良好的电能质量；为用户提供充足的电能；提高电力系统运行的经济性。

1-4 衡量电能质量的主要指标有哪些？简述它们对电力系统的主要影响。

答：衡量电能质量的主要指标有：频率偏差、电压偏差、电压波动与闪变、高次谐波（波形畸变率）、三相不平衡度及暂时过电压和瞬态过电压。

对电力系统的主要影响（略）。

1-7 为什么我国规定110kV以上的高压电网和380/220V的低压电网要采用大电流接地系统？各有什么优点？答：大电流接地系统发生单相接地时中性点电位仍为零，非故障相对地电压不会升高，仍为相电压，因此电气设备的绝缘水平只需按电网的相电压考虑，故可以降低工程造价。

所以我国110kV 及以上的电力系统基本上都采用中性点直接接地的方式。

而在380/220V系统中采用中性点直接接地方式，主要是考虑人身安全问题，一旦发生单相接地故障，可以迅速跳开自动开关或烧断熔断丝，将故障部分切除。

1-8 试确定图1-12所示供电系统中发电机和所有变压器的额定电压。

图1-12 习题1-8附图答：发电机G：10.5kV；变压器T1：10.5/242kV；变压器T2：10/3.3kV；变压器T3：220/38.5kV；变压器T4：220/121/38.5kV；变压器T5：35/6.6 kV2-9 某工厂车间380V 线路上接有冷加工机床50台，共200kW ；吊车3台，共4.5kW （%15=ε）；通风机8台，每台3 kW ；电焊变压器4台，每台22kV A （%65=ε，5.0cos =N ϕ）；空压机1台，55kW 。

试确定该车间的计算负荷。

解：该车间的计算负荷如下表所示。

电力负荷计算表2-12 某电力用户10kV 母线的有功计算负荷为1200kW ，自然功率因数为0.65，现要求提高到0.90，试问需装设多少无功补偿容量？如果用BW10.5—40—1W 型电容器，问需装设多少个？装设以后该厂的视在计算负荷为多少？比未装设时的视在计算负荷减少了多少？ 解：（1）需装设的BWF10.5-40-1W 型并联电容器容量及个数822)]9.0tan(arccos )65.0s [tan(arcco 1200=-⨯=C Q kvar55.2040822===C C q Q n 取21=n 则实际补偿容量为：8404021=⨯=C Q kvar（2） 无功补偿前后视在负荷的变化补偿前：1403)65.0tan(arccos 1200tan 3030=⨯==ϕP Q kvar184665.01200cos 3030===ϕP S kV A 补偿后：5.1325)8401403(1200)(2223023030=-+=-+='C Q Q P S kV A补偿后视在负荷减少了：5.5205.132518463030=-='-S S kV A2-13 某降压变电所装有一台Y,yn0联结的S9—800/10型电力变压器，其二次侧（380V ）的有功计算负荷为520kW ，无功计算负荷为430kvar ，试求此变电所一次侧的计算负荷和功率因数。

28793《电力工程基础(第2版)》孙丽华第6章资料


大电流。
动作时间：指从蜗杆与扇形齿片相咬合起到接点闭合这一 段时间。
2018/10/14 河北科技大学电气信息学院 14
电磁系统的速断电流：指当通入继电器线圈的电流大到整 定值的某个倍数时，未等感应系统动作，衔铁右端瞬时被吸 下，接点立即闭合。
时限特性：如图6-5所示。 ab段——“反时限特性”（此 时继电器铁心尚未饱和）； bc段——“定时限”（铁心已 达到饱和）； de段——“速断特性”。
报警信号、减负荷或延时跳闸。
河北科技大学电气信息学院 3
2018/10/14
二、继电保护的基本原理
图6-1 继电保护装置组成方框图
测量部分：从被保护对象输入有关信号，并与给定的整定 值进行比较，决定保护是否动作； 逻辑部分：根据测量部分各输出量的大小、性质、输出的 逻辑状态、出现的顺序或它们的组合，进行逻辑判断，以确 定保护装置是否应该动作； 执行部分：根据逻辑部分做出的判断，执行保护装置所担 负的任务（跳闸或发信号）。
2018/10/14 河北科技大学电气信息学院 4
三、对继电保护的基本要求
选择性：保护装置动作时，仅将故障元件从电力系统中 切除，使停电范围尽量缩小，最大限度地保证系统中的 非故障部分继续运行。
图6-2 电力系统继电保护选择性说明图
速动性：继电保护装置应以尽可能快的速度将故障元件 从电网中切除。
2018/10/14 河北科技大学电气信息学院
图6-9 两相电流差接线方式
23
图6-9 两相电流差接线方式在不同短路形式下的电流相量图
Why?!
一般情况下：
保护整定时取 K w 3 ；灵敏度校验时取Kw ＝1 。
2018/10/14 河北科技大学电气信息学院 24

电力工程基础课件_孙丽华_第二版_第3章

2016/4/8 11
3.2 电力系统元件参数和等值电路
一、电力线路的结构
1．架空线路
架空线路主要由导
线、避雷线（即架空地 线）、杆塔、绝缘子和 金具等部件组成，如图 3-10所示。
图3-10 架空线路的结构
导线和避雷线：导线的作用是传导电流、输送电能；避雷线 的作用是将雷电流引入大地，以保护电力线路免遭雷击。
21
二、输电线路的参数计算及等值电路
1．输电线路的参数计算
l 电阻： 单根导线的直流电阻为：R A
导线的交流电阻比直流电阻增大0.2%～1%，主要是因为： 应考虑集肤效应和邻近效应的影响；
导线为多股绞线，使每股导线的实际长度比线路长度大; 导线的额定截面（即标称截面）一般略大于实际截面。
图3-16 双绕组变压器的等效电路 a）Γ型等效电路 b）励磁支路用功率表示的等效电路
c）简化等效电路
2016/4/8
注意：变压器等值电路中的电纳的符号与线路等值电路中电纳的符号相 反，前者为负，后者为正；因为前者为感性，后者为容性。
28
电阻RT：
2 由于 Pk PCu 3I N RT 10 3 2 SN 2 RT 10 3 UN
按材料分：有木杆、钢筋混凝土杆（水泥杆）和铁塔。
按用途分：有直线杆塔（中间杆塔）、转角杆塔、耐张杆 塔（承力杆塔）、终端杆塔、换位杆塔和跨越杆塔等。
2016/4/8 14
档距：同一线路上相邻两根电杆之间的水平距离称为架空
线路的档距（或跨距）。
弧垂：导线悬挂在杆塔的绝缘子上，自悬挂点至导线最低 点的垂直距离称为弧垂。
g1 Pg U
2
10 3
因此， G g1l
Pg 为实测线路单位长度的电晕损耗功率（kW/km）。 式中，
  1. 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
  2. 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
  3. 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
表10-2 灯具的分类（按光通量在灯具上、下半球的分配比例）
光通量分布特性 类型 直接型 半直接型 漫射型 半间接型 间接型 2015/9/19 特 点 上半球 0%～10% 10%～40% 40%～60% 60%～90% 90%～100% 下半球 100%～90% 90%～60% 60%～40% 40%～10% 光线集中，工作面上可获得充分照度
2015/9/19
河北科技大学电气工程系
8
10.3 电光源和灯具
一、电光源的类型及性能
1．电光源的类型
如白炽灯、卤钨灯等。
热辐射光源：利用物体加热时辐射发光的原理所制成的光源，
气体放电光源：利用气体放电时发光的原理所制成的光源，
如荧光灯、高压汞灯、高压钠灯、金属卤化物灯和氙灯等。 2．光源的性能
图10-5 室内灯具的布臵方式 2015/9/19
a）均匀布臵 b）选择布臵 河北科技大学电气工程系
19
10.3 电光源和灯具
均匀布臵的灯具可排列成矩形（含正方形），也可以排 列成菱形，如图10-6所示。
图10-6 灯具的均匀布臵示意图
a）矩形布臵 b）菱形布臵
灯具布臵是否合理，取决于灯具间的距离l和灯具的悬挂 高度h之比值（简称距高比）。 能使照度均匀度最高的距高比，称为较佳距高比（表10-3）。
度为
I I cos I L A A cos A
上式表明，发光体表面的亮度与视线方向无关。
2015/9/19 河北科技大学电气工程系 图10-1 亮度的定义示意图 4
10.1 照明技术的有关概念
光源的色温和显色性 当光源的发光颜色与黑体加热到某一个温度所发出的光 的颜色相同时，称该温度为光源的颜色温度，简称色温， 单位为K（开尔文）。 白炽灯的色温为2400 ～2920K ，
2015/9/19 河北科技大学电气工程系
3
10.1 照明技术的有关概念
照度：受照物体单位面积上接收到的光通量，称为照度， 用符号E表示，单位为lx（勒克斯）。即 Φ E A 亮度：光源在给定方向单位投影面上的发光强度，称为亮 度，用符号表示，单位为cd/m2。
如图10-1所示，设发光体表面法线方 向的光强为I，则发光体在视线方向的亮
比，即
Φ1 100% Φ2
灯具的效率一般在0.5～0.9 之间，其大小与灯罩材料与 形状、灯丝的位臵有关。
2015/9/19 图10-3 灯具的保护角 河北科技大学电气工程系 13
10.3 电光源和灯具
2．灯具的分类 按灯具的配光曲线分类 CIE分类法：根据光通量在灯具上半球与下半球的分配比 例，可以将灯具分为五种类型，见表10-2。
应的灯具。 在震动较大的场所，应选用防震型灯具，或用普通灯具再
加防震措施。
2015/9/19 河北科技大学电气工程系 17
10.3 电光源和灯具
在有腐蚀气体和蒸汽的场所，应选用耐腐蚀材料制成的密 闭式灯具。
在高温场所，应采用带有散热孔的开启式灯具。
在有可能受到机械损伤的场所或灯具的安装高度较低时， 灯具应有安全保护措施。 4．灯具的布臵
光源的主要性能指标是：光效、寿命、显色指数、起动 及再起动时间等。
常用照明电光源的主要技术特性见表10-1。
2015/9/19 河北科技大学电气工程系 9
10.3 电光源和灯具
从表10-1可以看出，这些性能指标之间有时是相互矛盾
的，在选用电光源时，应优先考虑光效高、寿命长，其次才 考虑显色指数和起动性能等指标。 3．光源的选择原则 对照度要求不高、要求频闪效应小、开闭频繁、需要防 止电磁波干扰、需要调光、局部或事故照明的场所，一般 选用白炽灯。 对照度及显色性要求较高的场所，一般选用日光灯。 对照度要求高、显色性要求较好、要求频闪效应小和需 要调光的场所，一般选用卤钨灯。
电力工程基础
第十章 电气照明
河北科技大学电气工程系
第十章 电气照明
10.1 照明技术的有关概念 0.2 照明方式和种类 10.3 电光源和灯具 10.4 照明质量与照度计算
10.5 照明供电系统
2015/9/19
河北科技大学电气工程系
2
10.1 照明技术的有关概念
光通量：光源在单位时间内向周围空间辐射出的使人眼产 生光感的能量，称为光通量，简称光通，用符号Φ表示，单 位为lm （流明） 。 电光源每消耗1W功率所发出的流明数，称为发光效率， 简称光效。 发光强度：光源在某一特定方向上单位立体角内的辐射的 光通量，称为光源在该方向上的发光强度，简称光强，用符 号I表示，单位为cd（坎德拉）。即 Φ I 式中， Φ为光源在立体角Ω内所辐射的总光通量；Ω为空间 立体角， ，A为与Ω相对应的球面积，r为球半径。 A r2
2015/9/19 河北科技大学电气工程系 20
10.3 电光源和灯具
表10-3 灯具的较佳距高比l/h值
l/h
照明器类型 配照型、广照型、双罩配臵型工厂灯 深照型、镜面深照型灯、乳白玻璃罩吊灯 防爆灯、圆球灯、吸顶灯、防水防尘灯、 防潮灯 荧光灯 l为灯具间的距 离，对矩形布 臵，取 l l1l 2 多行布臵 1.8～2.5 1.6～1.8 2.3～3.2 1.4～1.5 单行布臵 1.8～2.0 1.5～1.8 1.9～2.5 单行布臵时房间 最大宽度（m） 1.2h 1.0h 1.3h
保护角（遮光角）：表征灯具的光线被灯罩遮盖的程度， 也表征避免灯具对人眼直射眩光的范围。
2015/9/19 河北科技大学电气工程系 12
10.3 电光源和灯具
一般照明灯具的保护角为灯丝（或发光体）的水平线 与灯丝的最边缘点和灯具出光口的连线之间的夹角，如图 10-3所示。 灯具效率：灯具辐射的光通量Φ1与光源发出的光通Φ2之
两种或多种光源混合照明。
2015/9/19
河北科技大学电气工程系
11
10.3 电光源和灯具
二、灯具的选用与布臵
1．灯具的特性 灯具（照明器）是灯泡和灯罩的总称。灯具的特性可用 配光曲线、保护角和灯具效率三个特征量来描述。 配光曲线（光强分布曲线）：表征灯具在空间各个方向的
光强分布特性。
对一般照明灯具，配光曲线绘在极坐标上，其光源采用1000lm的假 想光源；对聚光很强的投光灯，其配光曲线一般绘在直角坐标上。
日光灯的色温为6500K。
光源对被照物体颜色显现的性质称为光源的显色性，并 用显色指数来表示光源显色性能的好坏。
物体的颜色以日光光源照射下的颜色为准。
光源的显色指数，是指在被测光源照射下物体的颜色与 日光参照光源照射下该物体颜色相符合的程度。
日光的显色指数为100，白炽灯的显色指数为 97～99，荧光灯的显色指数为75～90。
2015/9/19 河北科技大学电气工程系 5
10.1 照明技术的有关概念
物体的光照性能
又叫反射系 回去， 数或反射率
当光通量Φ 投射到物体上时，其中有Φ 从物体表面反射
Φ 被物体吸收， Φ 透过物体，如图10-2所示。
Φ Φ


反射比：
又叫吸收系 数或吸收率
Φ 吸收比： Φ 又叫透射系 Nhomakorabea数或透射率
透射比：
Φ Φ
图10-2 物体的光照性能说明图
6
显然有： 1
2015/9/19
河北科技大学电气工程系
10.2 照明方式和种类
一、照明方式
一般照明：在整个场所或场所的某一部分照度基本上均
匀的照明，称为一般照明 。 局部照明：局限于工作部位的固定或移动的照明，称为 局部照明。 对于局部地点需要高照度并对照射方向有要求 的场所，宜采用局部照明。 混合照明：由一般照明和局部照明共同组成的照明，称 为混合照明。对于工作位臵需要较高 照度并对照射方向有 特殊要求的场所，宜采用混合照明。
10.4 照明质量与照度计算
一、照明质量
照度的合理性：工作面要有足够的照度和亮度，确保达到 国家规定的最低照度标准。 照明的均匀性：工作面上照明要均匀，且工作面与周围环 境的照度的差别也不能太大。 限制眩光：眩光是由于亮度分布不均匀或亮度变化幅度太
大而引起的使人视觉不舒服或视力降低的视觉状态。
2015/9/19 河北科技大学电气工程系 10
10.3 电光源和灯具
对安装高度较高，并需要大面积照明的场所或震动较大 的场所，一般选用荧光高压贡灯或高压钠灯。
选用光源时还应估计灯具的安装高度。
白炽灯适用6～12m的悬挂高度； 荧光灯适用2～4m的悬挂高度； 高压汞灯和高压钠灯适用5～18m的安装高度； 卤钨灯适用于6～24 m的安装高度。 当采用一种光源不能满足光色或显色性要求时，可采用
光源的显色性：在需要正确辨色的场所，应采用显色指数 高的光源，如白炽灯、日光色荧光灯、日光色熵灯等。
照明的稳定性：照明的不稳定性主要是由于光源的光通量 变化所致。
2015/9/19 河北科技大学电气工程系 22
10.4 照明质量与照度计算
二、照度计算
1. 利用系数法 利用系数的概念：光源投射到工作面上的光通量与光源发 出的总光通量之比，称为利用系数，用u表示，即
光线能集中在工作面上，空间也能得到 适当照度，比直接型眩光小
空间各个方向光强基本一致，可达到无眩光 增加了反射光的作用，使光线比较均匀柔和
扩散性好，光线柔和均匀，避免了眩光， 10%～0% 但光的利用率低 河北科技大学电气工程系
14
10.3 电光源和灯具
传统分类法：根据灯具的配光曲线形状，可以将灯具分
2015/9/19 河北科技大学电气工程系 16
10.3 电光源和灯具
3．灯具的选用 在空气干燥和少尘的室内场所，应选用开启式灯具。 在潮湿或特别潮湿的场所，应选用密闭型防水防尘灯具或 带有防水灯头的开启式灯具。 在含有大量尘埃，但无爆炸和火灾危险的场所，应选用防 尘型灯具。