電工技術第1單元電工基礎知識第一部分任務導入

另外，對于本章的學習有如下的要求。①了解電路的基本知識及電流、電壓、電阻、電功率、電功的特點和電容器、電容量的特點。②了解和熟悉電流、電壓、電阻、電容的電量表達式，會進行簡單的計算或估算。③理解單相交流電、三相交流電的基本概念，交流電的三要素、正弦交流電的矢量表示方法，以及各種交流電路的特點、種類與電路的計算。

④了解和熟悉保護接地與保護接零的異同點及各自的特點。對于電流、電壓、電阻、電容、電功率各種電量之間的換算關系一定要理解清楚，并牢記不忘。第二部分相關知識1.1電路基本知識1.2電流1.3電壓、電動勢及電位1.4電阻和歐姆定律1.5電功和電功率1.6電容和電容量1.7

電工電路計算常用定律和公式1.8交流電1.9三相交流電1.10保護接地和保護接零線1.11識讀電力網及變配電電路指導1.12電力系統電路圖類型1.13識讀電力網、變配電電路圖要領1.14識讀小型變電所配電系統電路1.15識讀架空線路單回路樹干式高壓配電供電系統電路1.16識讀架空線路單側雙回路供電系統電路1.17識讀變電主接線電路1.18識讀配電接線電路1.1電路基本知識1.1.1電路與電路圖電路分為直流電路與交流電路，但兩者的組成基本相同。直流電路中流動的是直流電流，交流電路中流動的是交流電流。1．電路

為了便于說明，以直流電路為例，如圖1-1（a）所示，用導線把一個小電珠的兩端與一節干電池的正、負兩極分別連接起來，當電源開關SA閉合后，小電珠就會點亮。從圖中可以看出，干電池、小電珠、開關以及連接這幾只元器件的導線就構成了一個最簡單的電路。圖1-1電路與電路圖

其中，干電池是電能的供出者，故被稱為電路的電源，而小電珠則是消耗電能的，叫做電路的負載，SA開關用于控制電源與負載間的通路，故稱為控制器（開關），電能通過連接導線從電源送往負載。2．電路圖

使用統一規定的電氣圖用規定的圖形符號來表示電路連接情況的圖叫做電路圖。圖1-1（b）就是圖1-1（a）的電路圖。有了電路圖，我們就可以比較方便地了解電路的結構和組成情況，為掌握電氣設備的性能及查找故障提供了便利。1.1.2電路的三種狀態

1．通路通路又稱為閉合電路，簡稱閉路。此時電路有工作電流流動，負載可以正常工作。例如圖1-1（a）中的SA接通后，就形成了閉合電路，電流從電池E正極輸出，通過接通的SA開關、小電珠（HL）回到干電池負極，使HL點亮發光。2．開路

開路指電路中某處斷開不成通路的電路。開路也稱斷路，例如，圖1-1（a）中的開關SA斷開，此時電路中無電流。當電路處于開路狀態時，相當于其負載電阻為無窮大（通常用∞表示），電路中的電流等于零。3．短路

短路指電路（或電路中的一部分）被短接。例如負載或電源兩端被導線連接在一起，就稱為短路。此時，電源提供的電流將會比通路時提供的電流大很多倍，以致造成負載或電源的損壞。因此，一般是不允許在短路下工作的。1.2電流

1.2.1電流強度電流的大小取決于在一定的時間以內通過導體橫截面的電荷量的多少，即電流強度，簡稱電流。

電流強度的單位是安培，簡稱安，用“A”表示，它是這樣規定的：在1s（秒）內通過導體橫截面上的電荷量為1庫侖（簡稱庫，單位為C，1庫相當于6.24×1018個電子所帶的電荷量），則電流強度即為1A，可用以下公式來表示：

1A=1C/1s1.2.2直流電流與交流電流

根據電路類型的不同，電流分為直流電流與交流電流兩類。1．直流電流

如果電流的大小和方向都不隨著時間變化，即在任何不同時刻，單位時間內通過導體橫截面的電荷量均相同，其方向也始終不改變，則這種電流稱為直流電流，通常用大寫字母I表示，如圖1-2（a）所示。圖1-2電流的波形2．交流電流

電流的大小和方向如果隨時間按一定的規律反復交替地變化，一會兒從小變到大，一會兒又從大變到小；一會兒電流是正的，一會兒卻變成負的（電流正負的變化即代表其方向的變化），則這種電流稱為交流電流。

圖1-2（b）所示的圖形就是最常見的叫做正弦交變電流的變化規律。由電力電網供出的交流電就是這樣的電流。1.2.3電流的熱效應

1．允許電流

2．過流保護1.3電壓、電動勢及電位

電路中的電流需要靠電源來維持，這好比用水泵來維持連續的水流一樣。水泵能維持水流的原理是由于其能保持兩處之間的水位差，使一處的水位總是高于另一處的水位。

在水泵外部，水總是從高水位處流向低水位處；而在水泵內部，借助于水泵的力量可使水從低水位處流向高水位處，這樣，水就能連續不斷地流通了。1.3.1電壓

電位差又稱電壓，單位為伏特，簡稱伏，用字母V表示。衡量電源維持電位差本領的物理量稱為電源電壓。1.3.2電動勢

電動勢是衡量電源自身轉換能量本領的物理量，用字母E表示，單位為伏。它表示電源內部非電場力所具有的，使電流從負極流向高電位正極，建立并維持電位差的本領。由于電源存在著電動勢，就能保持正極的電位高于負極的電位。1.3.3電位1．電位的概念在分析電路時，有時需要比較電路中某兩點的電性能，需引入電位的概念。電路中某點與參考點間的電壓就稱該點的電位。通常選大地為參考點，即將大地的電位規定為零電位。

在電子儀器和設備中又常將金屬機殼或電路的公共接點的電位規定為零電位。電位的單位與電壓相同，也是伏特。2．零電位的圖形符號

1.3.4電動勢、電壓及電位三者之間關系

電工中常用到電動勢、電壓及電位，這三者的定義、方向、功能、表達式、單位以及測量儀表的連接方法如表1-3所示。

需要說明的是以下幾點。①電動勢和電壓是絕對值，與零電位選擇無關；而電位是相對值，與零電位的選擇有關。②比較電壓時，應當說高電壓和低電壓。③交流電壓有瞬時值、最大值、平均值和有效值之分，常說的交流220V、380V是有效值。④電壓損失和電壓降落的區別：在直流網絡中是一致的；在交流網絡中，由于電流、電壓不同，相角及線路電抗的影響，而引起電壓降落（即線路兩端電壓的幾何差）。1.3.5電源及電源電壓

任何一種直流電源都有兩個電極，一個是正極，另一個是負極，其電路圖形符號如表1-4所示。其中的長線段代表正極，短線段代表負極。

電源本身的電阻叫做電源內阻。如果一個電源只具有一定的電源電壓而內阻為零，此電源稱為理想電壓源，表1-4中電源的符號表示的就是理想直流電壓源。

實際的電源只是在一定的條件下與理想電壓源相近似，不可能完全等于理想電壓源。由于內阻的影響，實際電源兩端的電壓總是比電源電壓低些。

1.4電阻和歐姆定律

1.4.1電阻率1.4.2電阻器的單位

電阻器的單位為歐姆，簡稱歐，用符號表示。計量比較大的電阻可用千歐（k）或兆歐（M）表示。它們之間的關系為1.4.3歐姆定律

1．部分電路歐姆定律I=U/R2．全電路歐姆定律I=E/(R0+R)1.5電功和電功率

1.5.1電功

W=UIt1.5.2電功率P=W/t1.6電容和電容量

1.6.1電容

1．電容的結構

2．電場強度E=U/d圖1-5簡單的平板電容結構1.6.2電容值（量）

C=q/U1.6.3電容星形連接化為三角形

連接的計算公式

圖1-6電容星形連接和三角形連接方式示意圖1.6.4電容三角形連接化為星形

連接的計算公式

1.7電工電路計算常用定律和公式

1.7.1支路電流計算方法支路電流法是直接應用基爾霍夫兩個定律以支路電流為求解對象的方法。1．解題步驟

采用支路電流法來進行解題，其解題方法與步驟歸納起來可以參考以下幾點來進行。

①先假定各支路電流方向，確定回路繞行方向。②運用基爾霍夫第一定律，列出節點方程。如果電路有n個節點，則只能列n?1個方程，不足的方程用基爾霍夫第二定律列出。③用基爾霍夫第二定律，列出回路電壓方程，在列回路方程時，最少要包含一個新支路。④解方程，并確定支路電流的真實方向。1.7.2回路電流計算方法

回路電流法是以回路電流為求解對象，根據基爾霍夫第二定律列方程式進行計算的一種方法。1．解題步驟

采用回路電流法來進行解題，其解題方法與步驟歸納起來可以參考以下幾點來進行。①先假定回路的電流方向。②用基爾霍夫第二定律列出回路電壓方程式。一般有幾個網孔，就列幾個方程式。在同一回路中，電動勢的代數和應等于本回路電流在本回路所有電阻上產生的電壓降和相鄰回路電流在公共電阻上產生電壓降的代數和。③解聯立方程，求出回路電流。④根據回路電流的大小和方向求出支路電流，一般情況下，單獨支路的電流應等于回路電流，公共支路的電流等于相鄰回路電流的代數和。1.7.3節點電壓計算方法

節點電壓法適用于一對節點的電路，它以節點電壓為求解對象，然后按含源支路或無源支路的歐姆定律求支路電流。1．節點電壓公式

在直流電路中，節點電壓的公式可由以下公式表示：

式中，（代數和）為連接在兩節點之間的所有支路電動勢與電導之積的代數和。凡是電動勢的方向指向高電位點時為正，相反為負；為連接在兩個節點之間所有各支路的電導之和。

在交流電路中，節點電壓的公式可由以下公式表示：式中、——復數電勢和復數電壓；

Y——支路的復數導納。中正負號的判定方法同直流一樣。1.7.4戴維南定理1．定理戴維南定理也稱等效發電機定理。對外電路來說，一個復雜的有源二端網絡可以簡化成一個由電動勢E和內阻R0組成的簡單等效電路，如圖1-10所示。圖1-10有源二端網絡及其等效電路2．計算舉例3．需要說明的問題1.7.5疊加原理

在線性電路中，如果有多個電動勢作用時，每個支路的電流可以看成是各個電動勢單獨起作用時，在該支路所產生的電流分量的疊加，這一性質稱為疊加原理，即 （代數和）圖1-13疊加定理原理電路圖

應用迭加原理時，通常應注意以下幾個方面的問題。①迭加原理只能用來計算線性電路中的電流和電壓，不能用來計算功率。②只考慮一個電動勢單獨起作用時，其余的電動勢可看成短路，但它們的內阻應保留。③應用迭加原理時，電路中所有的電阻不能變動，遇到電勢源時予以短路，遇到電流時，可將其斷開。④電流或電壓分量迭加時，要注意分量的方向，如果電流分量的方向與原支路電流標出的方向相同時取正號，否則取負號。

以圖1-14所示的電路為例，已知：E=20V，IS=20A，R1=5，R2=3，Rfz=7，用迭加原理來計算負載電阻Rfz中的電流和功率。圖1-14疊加原理應用電路圖

若假定Rfz中的電流I與流向一致，則

=（6-2）A=4A

負載的功率為1.8交流電

1.8.1交流電的基本概念交流電路和直流電路的基本特性是一樣的，但由于交流電不斷隨時間變化，故而會發生一些與直流不一樣的現象和規律。

交流電是指大小和方向都隨時間作周期性變化的電動勢（電壓或電流）。發電廠提供的交流電都是正弦交流電，也就是按正弦規律變化的交流。其波形如圖1-15所示。圖1-15正弦交流電的波形1.8.2交流電的周期、頻率和角頻率

1．周期交流電的波形為正弦方式，交流電完成一次完整的變化所經歷的時間叫做一個周期T。

2．頻率

f=1/T3．角頻率

=2/T=2f1.8.3交流電的相位和相位差

1．相位u=Em·sin(

t)2．正弦量的三要素

由u=Em·sin（

t+）方程式可看出，當一個正弦量的最大值、角頻率和初相位確定后，該正弦量也就完全確定了。故稱這3個量為正弦量的三要素。3．相位差（1）相位差的概念圖1-18兩個同頻率正弦量相位差示意圖與波形（2）同相和反相

如果兩個頻率的正弦量的相位差為零，它們在變化過程中就會同時到達最大值或零值，這種相位關系稱為同相，其波形如圖1-19（a）所示。圖1-19正弦量的同相和反相波形1.8.4交流電的有效值

U=0.707Um

I=0.707Im1.8.5正弦交流電的矢量表示法

1．矢量圖的畫法

2．矢量相加圖1-21畫矢量圖的方法1.8.6負載為純電阻的交流電路

1．交流電路的歐姆定律圖1-22負載為純電阻的交流電路與波形圖2．交流電路純電阻消耗的平均功率

P=u·i1.8.7負載為純電感的交流電路

圖1-23負載為純電感的交流電路與矢量圖1．理想電感電路

2．純電感電路

L·I=U=XL·I1.8.8負載為純電容的交流電路1．基本特征圖1-25負載為純電容的交流電路與波形圖2．容抗與歐姆定律

XC=1/C=1/2fC1.8.9負載為電阻與電感串聯的交流電路

u=uR+uL1.8.10負載為電阻、電感、電容

串聯的交流電路

1.8.11交流電路中的電功率

1．純電阻負載交流電路的電功率P=U·I=I2·R=U2/R2．純電感負載交流電路的電功率

Q=U·I=I2·XL=U2/XL（Var）3．純電容負載交流電路的電功率

Q=U·I=I2·XC=U2/XC4．視在功率

1.9三相交流電

1.9.1三相交流電的產生

1.9.2三相四線制交流電源

1．線電壓與相電壓

2．星形連接的電源負載

3．三角形連接的電源負載1.9.3對稱三相電路的功率

1.10保護接地和保護接零線

1.10.1保護接地

1．適用場合

2．不接地的危害

3．接地保護1.10.2保護接零線

第三部分相關技能1.11識讀電力網及變配電電路指導

在電力系統中，發電廠送出的電能要送到用戶，必須由各種電力線路輸送。為了提高輸送效率，減少線路中的損耗，因此要用高壓電線路來輸送電能。

電力系統是指發電、輸電、變電和用電組成的“整體”。通常又把發電與用電之間屬于輸送和分配的中間環節稱為電力網。電力系統的組成可用圖1-40所示的簡圖來表示。圖1-40電力系統構成原理示意圖1．發電廠

發電廠按所用的能源不同，可分為火力發電廠、水力發電廠、原子能發電廠以及風力、地熱、太陽能發電廠等。目前，我國仍以火力發電廠和水力發電廠占主導地位，原子能發電發展也很迅速。2．升壓

由于發電機的絕緣與運行安全的需要，發電廠的發電機發出的電壓不是太高，一般在3.15kV～15.75kV間。因此，通常是將發電機輸出的電壓升壓以后再經輸電線路輸送出去。3．高壓輸電

根據電學的原理可知，當輸送的電力（電功率）一定時，電壓越高則電流越小，輸電線路上的功率損耗也越小。電力的輸送采用高電壓正是基于這一原理來實現的。采用高電壓輸送時，由于輸送的電流小，故可以減小輸電導線的截面積。

目前，我國高壓輸電電壓等級主要有35kV、110kV、220kV、330kV、500kV幾種。高壓輸電大多采用架空線形式，通常多采用鋼芯鋁絞線，通過絕緣瓷瓶將導線懸掛或支撐在鐵塔或電桿上。

每個高壓瓷瓶大約能承受10kV電壓，使用中可根據線路電壓的高低及受力的情況串接不同數量的瓷瓶。4．變電（一次降壓）

對于大容量的電網，當高壓電輸送至用戶處時，先要經過一次變電（降壓），即將電壓降至380V以后再分配給各個用電戶。5．配電

常見的配電電壓有6～10kV高壓和220V與380V低壓兩種。以滿足不同的需要。后者是由配電變壓器進行第二次降壓（即將6～10kV高壓進一步降壓）后得到的。1.12電力系統電路圖類型

電力系統電路圖主要有主電路和輔助電路圖兩大類。其中，主電路圖又稱為一次系統圖或一次回路圖，輔助電路圖又稱為二次系統圖或二次回路圖。1．主設備

實現電能轉換和傳輸的發電、供電、用電設備較多，例如發電機、變壓器、電動機、開關、輸電線等，通常稱它們為主設備，用來實現主功能。2．輔助設備

為了保證主設備工作的可靠、安全和使用的方便，通常還設置了許多附屬設備（即輔助設備）為主設備服務。常用的輔助設備主要有以下幾個。（1）信號指示設備

一臺設備是否已得電工作，工作是否正常，一個開關是否已合閘送電，在許多情況下從外表上是分辨不清的，這就需要設置各種信號來進行直觀指示（或顯示）。如音響信號、燈光信號等。（2）測量設備

燈光與音響信號僅能表示設備的大致工作情況，對于設備的詳細運行狀態以及其供電電源的質量就無能為力了，這就必須借助儀器、儀表來對各種電氣參量進行監視測量，例如測量電壓、頻率的高低，電流、功率的大小，電能的多少等。常用的測量設備有電壓表、電流表、電能表、功率表、相位表、頻率表等。（3）保護設備

電氣設備與電路在運行過程中，難免不會出現問題，如過載、過壓、短路等，這就需要有一些保護裝置來反映這些不正常的情況并對設備進行相應的保護（切換或斷開負載或電源等），這些設備即為保護設置。（4）自動控制系統

對于某些高電壓、大電流的開關設備，有的體積很大，并安裝在一些不易（或不允許）用手動操作的場合，這就需要有一套電氣自動控制與電氣操作系統。（5）輔助電路圖

上述這些用來對主設備與系統進行監視、測量、保護及自動控制的設備稱為輔助設備。把各種輔助設備按一定要求、一定順序連接起來用來表述電氣工作原理的電路稱為輔助電路圖；用來說明電氣安裝接線的稱為輔助接線圖；如果主要用于電氣控制，又可稱為控制電路圖和控制接線圖。3．輔助電路圖的特點

輔助電路圖是電氣圖中的重要組成部分，與其他電氣圖相比，它往往顯得較復雜。其主要特點歸納起來有以下幾方面。（1）輔助設備數量較多

通常，在一張電氣圖上的輔助設備比主設備要多得多，并且隨著主設備電壓等級的升高、容量的增大，要求的自動化操作與保護系統也越來越復雜，輔助設備的種類和數量也將越來越多。（2）輔助電路連線復雜

由于輔助設備數量較多，故連接輔助設備之間的連接線也很多，比主設備的連線要復雜得多。4．輔助電路圖的類型

在電氣圖中，為了準確、簡明地表示輔助電路的原理和接線，輔助電路圖和接線圖有以下幾種。（1）電路圖

輔助電路圖中常見的有集中式電路圖、半集中式電路圖、分開式電路圖。（2）接線圖

輔助接線圖中常見的有單元接線圖或接線表、端子接線圖或接線表、輔助電纜配置圖或配置表、輔助設備平面布置圖等。制作輔助電路圖時要遵守電路圖的有關規定；制作輔助接線圖、輔助接線表也要遵守接線圖和接線表的有關規定。這些規定在第1章中已作過說明，不重述。1.13識讀電力網、變配電電路圖要領

一套復雜的電力系統、變配電系統主電路圖總是由許多基本電氣圖組成的。掌握基本電氣系統圖主電路的特點及其閱讀方法是閱讀較復雜的電力系統、變配電系統主電路圖的基礎。1．電力系統主電路圖識圖要領

電力系統的主電路圖的形式很多，但看圖的方法是一致的，看主電路圖一般可從主變壓器開始，了解主變壓器的技術參數，然后向上看其高壓一次側的接線，再看其低壓側的接線，即可按電能的輸送路徑，也即電源進線→母線→開關設備→饋線等的順序進行。（1）主電路圖主要電氣設備符號

變配電系統的電氣主接線（又稱一次接線）是指由各種開關電器、電力變壓器、母線、電力電纜、并聯電容等電氣設備按一定的次序連接的接收電能和分配電能的電路。它是選擇電氣設備及確定配電裝置安裝方式的依據，也是運行人員進行各種倒閘操作和事故處理的重要依據。

變配電系統主接線的主要電氣設備符號及其含義如表1-5和表1-6所示。用規定的圖例符號（表1-5和表1-6所示）表示主要電氣設備在電路圖中連接的相互關系，稱為電氣主接線圖。電氣主接線圖通常以單線圖形式表示，在個別情況下，當三相電路中設備不對稱時，則部分使用三線圖表示。（2）主電路圖上的主要參量說明

為了完善電氣系統主電路圖的功能，以便于編制詳細的技術文件和供安裝、操作、維修時參考，在電氣系統的主電路圖上通常還標注有與電氣系統有關的一些參數，如安裝容量、計算容量、負荷等級、線路電壓損失等。對前兩者的含義說明如下。①安裝容量。

所謂安裝容量是指某一電氣系統或某一供電線路（干線）上安裝的用電設備（包括暫時不用的設備，但不包含備用的設備）銘牌上所寫的額定容量之和，通常用字母符號P或S表示，單位為kW或kV·A，安裝容量又稱為設備容量。

通常電氣系統的安裝容量P還應除以平均功率因數cos，才為實際的安裝容量S。它們之間的關系為

S=P/cos②計算容量。

通常，電氣系統或干線上雖然安裝了許多用電設備，但這些設備不一定滿載運行，也不一定同時都在工作，還有一些設備的工作是短暫的或間斷的。因此，就不能完全根據安裝容量的大小來確定地線和開關設備的規格。

大量的實驗表明，導體發熱大約要持續30min左右才會升高至穩定的溫度。故而在電氣工程上通常將每隔30min的負荷繪制成負荷大小與時間關聯的負荷曲線，其中的負荷最大值叫做計算容量；通常用字母及下標符號P30、S30、Q30或Pjs、Sjs、Qjs來表示，其對應的電流稱為計算電流，用字母及下標符號I30或Ijs來表示。

對于三相用電系統來說，其計算電流表達式為式中UN——額定電壓值；

cos——負荷的平均功率因數；

——電氣設備的平均效率。③需要系數。

計算容量計算起來比較復雜，通常采用較簡便的需要系數法來確定。需要系數是一種考慮了設備是否滿負載、是否同時運行以及設備工作效率等因素而確定的一種綜合系數，通常用字母K表示。

K是一個小于1的數。

根據需要系數確定計算容量的計算公式為式中Pjs——計算容量（有功計算負荷）。

Qjs——無功容量（無功計算負荷）。

P——設備的容量。

K——需要系數。2．電力系統輔助電路圖識圖要領

電力系統中的輔助電路圖是一種由輔助設備（例如控制開關、繼電器、監測儀表、自動裝置、信號元件、控制電纜等）組成的電氣連接電路。用于對主電路進行監測，并對主電路進行控制。一旦主設備出現故障時，繼電保護可以把故障部分迅速切除，并發出信號，以保證主設備安全、可靠、合理地工作。

輔助設備都為低壓設備。識讀這類電路的要領有以下幾點。（1）先概略了解電路的全部內容

在識讀輔助電路圖時，先概略地了解一下電路的全部內容，如圖樣的名稱、設備明細表、設計說明等，然后再大致看一遍圖樣的主要內容，尤其應看一下與輔助電路有關的主電路的連接情況，以此來準確地把握圖樣所表現的主題。（2）熟知開關觸點的狀態

在輔助電路圖中，各種開關的觸點均是按起始狀態時的位置而畫成的，通常是按鈕未按下、開關未合閘、繼電器線圈未通電、觸點未動作時的狀態。但在識讀電路時，不能完全按起始狀態來分析，否則很難讀通電路的工作過程。

為了看圖的方便，在有些電氣輔助圖中還將圖樣或圖樣的一部分改畫成某種帶電狀態的圖，以使看圖方便，這類圖通常稱為狀態分析圖。（3）熟知分開畫法的規律

在輔助電路圖中，同一設備的各個元件處于不同回路或不同位置或不同的圖紙上的情況較多，這就是分開表示法。對于這類設備的電路，讀圖時，應從整體上去了解各個元件的作用。①對于輔助開關的開關狀態：應從主開關的開合狀態去進行分析。②對于繼電器的開合狀態：應從繼電器線圈帶電狀態或從其他感受元件的工作狀態去分析。一般情況下，繼電器的觸點都為執行元件，可從其觸點看出線圈的狀態。

順便說明的是，在輔助電路圖中，繼電器是組成繼電保護和自動裝置的基本元件，工廠企業使用的繼電器大多為電磁式或感應式，但繼電器的基本工作原理大致相同：當繼電器線圈中通入的電流達到一定值時，其就會自動動作，帶動觸點閉合或打開；當通過繼電器線圈的電流或電壓降到一定數值后，在反作用彈簧的作用下，繼電器自動返回到原始狀態。

故在識讀繼電器電路圖時，可先看其線圈的物理量的變化，再看其觸點的通、斷狀態。（4）將復雜電路劃分為基本電路識讀

任何一個復雜的輔助電路都是由多個基本電路（也稱為單元電路）、基本環節根據不同的要求組合而成的。故在識讀這類復雜電路時，可將其劃分成若干部分來識讀，由易到難、層層深入，將各個部分、各個回路看懂后，對于整個電路的識讀也就不難了。（5）將各種圖聯系起來識讀

輔助電路圖的種類較多，如集中式輔助電路圖、分開式輔助電路圖、輔助電路單元接線圖和接線表、輔助電路端子接線圖和接線表等。

對某一電氣設備、裝置和系統來說，這些圖紙實際上是從不同的使用角度、不同的側面對同一對象采用不同的描述手段，故這些圖紙是存在著一定的內部聯系的。

所以，在識讀各種輔助電路圖和接線圖時，可以將這些圖紙聯系在一起識讀，例如識讀集中式電路圖可以與分開式電路圖相聯系；接線圖可與電路圖結合識讀，這樣再復雜的電路也能被讀懂。3．電力系統輔助電路圖識圖方法

識讀輔助電路之前，可先搞清楚所識讀電路的繼電保護裝置的動作原理及其功能和圖上所標符號所表示的設備名稱，然后再讀圖紙。

看圖的順序通常可按先交流、后直流的順序進行，交流看電源、直流找線圈，并抓住觸點一個一個地識讀。也可從上到下、從左到右一個不漏地讀通各個供電回路。（1）先讀交流回路

先讀交流回路是指先對輔助電路的交流回路一一讀懂以后，然后再根據交流回路的電器件工作情況及特點，再讀直流回路。交流回路通常都比較簡單，比較容易看懂。（2）交流看電源，直流找線圈

識讀交流回路可從電源入手。交流回路通常有電壓回路和電流回路兩種情況，可先識別出哪些是電流互感器，哪些為電壓互感器。

這兩種互感器中傳送的電流或電壓各有什么作用，與直流回路之間有什么關系，這些電氣量是由哪些繼電器反映出來的，采用什么樣的符號表示，進一步再找與其相應的觸點回路。

當把每組互感器的輔助回路中所接的每個繼電器一個一個識讀完畢，并搞清楚它們應設置在哪個回路，與哪些回路有關系以后，識讀整張圖也就容易了。（3）讀清每一個觸點回路

識讀輔助電路時，在找到繼電器的線圈以后，再進一步找出與之相應的觸點。根據觸點的閉合或斷開導致的回路變化的情況再進一步分析，直到查清整個控制回路的動作過程。4．需要說明的問題

識讀輔助電路時，還要知道以下一些看圖規律。（1）交、直流母線與其他線的區別在輔助電路圖中，直流母線或交流電壓母線是用粗線條來表示的，用于區別其他回路的聯絡線。（2）文字符號方面

繼電器的文字符號與其本身觸點的文字符號相同；繼電器和各種電器元件的文字符號與相應集中式接線圖中的文字符號一致。交流回路的標號除了采用三位數以外，前面還加注有文字符號。（3）編號（標號）方面①輔助電路回路多標注有固定的編號，如斷路器的跳閘回路用33、133、233、333等標注，合閘回路用3、103等標注。②直流正極通常用奇數順序編號，負極回路則按偶數順序編號。回路經過元件（如電容、電阻、線圈等）后，其標號也隨之改變。③繼電器的觸點和電器元件之間的連接線段大都有數字編號，或稱為回路標號。④輔助電路的各種小母線和輔助小母線大都有標號。（4）標注方面

輔助電路中繼電器和每一個小的邏輯回路的作用大都在分開式圖的右側注明。個別繼電器或該繼電器的觸點如果在另一紙圖中表示，則多在圖紙上標有去向，對任何引進觸點或回路有的也標注有來處。1.14識讀小型變電所配電系統電路

圖1-41是一種小型變電所常用的變電所配電系統電路。在中小型企業、單位中應用較廣。圖1-41小型變電所配電系統電路圖1．識圖指導

識讀圖1-41所示電路圖時，應先根據圖形符號認識是什么元器件，為了使讀者能清楚地讀懂電路圖，圖1-41中的文字標注說明了各主要元器件圖形符號所代表的元器件。2．工作原理

架空進線電壓6～10kV是經高壓隔離開關SA1和高壓熔斷器FU以后進入變電所的。為了防止雷電波沿架空線路侵入變電所，在高壓側還安裝了避雷器F。當雷電由架空線路進入變電所后，經QS1隔離開關，由避雷器F引入地。高壓側還設置了電壓互感器TV。

從高壓熔斷器來的高壓電進入三相星形連接的電力變壓器變壓后，從其二次側輸出低壓電。為了測量各相負荷電流與測量電能消耗，低壓側裝設了電流互感器TA（有的變電所在高壓側也裝設了電流互感器，用于測量包括電力變壓器在內的有功與無功電能的消耗）。

電力變壓器輸出的低壓電經低壓閘刀QS2后加到自動開關SA2上。低壓側總開關SA2一般采用自動開關，能夠帶負載操作，而且能在過負荷、失壓和短路時自動跳閘，操作靈活方便。我國統一設計的自動開關有DW10系列與DZ10系列。

低壓電通過自動開關SA2加到低壓配電母線上，再經過低壓開關SA3～SA10和熔斷器（未畫出），通過架空線或電纜向各用電點輸送。1.15識讀架空線路單回路樹干式

高壓配電供電系統電路

圖1-42是架空線路單回路樹干式高壓配電供電系統電路圖，它適用于三級負荷配電。圖1-42單回路樹干式高壓配電供電系統線路圖1．識圖指導

識讀圖1-42所示電路圖時，先應根據圖形符號看懂各圖形符號表示的是什么元器件。

圖1-42中，T1、T2、T3為三臺變壓器，呈樹干式排列。FU1～FU3為熔斷器（或斷路器），起保護作用。

QS1～QS3為隔離開關，起到隔離高壓電源的作用，可在檢修時保證安全。1QS、2QS為干線上的隔離開關，其中，1QS為母線隔離開關，起隔離電源作用，供檢修斷路器時使用；2QS為線路隔離開關，隔離用戶側反向送電或防止雷電等過電壓通過線路侵入，以保證安全，QF為油斷路器，起到切斷負載電流或故障電流的作用。2．工作原理6～10kV的高壓電壓經過1QS干線隔離開關、斷路器QF、干線隔離開關2QS、架空線路后，分三路分別經過QS1～QS3隔離開關、FU1～FU3保險元器件、T1～T3電力變壓器，由電力變壓器變壓后提供給各用戶。1.16識讀架空線路單側雙回路

供電系統電路

圖1-43是架空線路單側雙回路供電系統電路圖。它適用于二、三級負荷的配電。圖1-43架空線路單側回路供電系統電路圖1．識圖指導

識讀圖1-43所示電路圖時，與圖1-42識圖指導中的說明一樣，也應先根據圖形符號看懂它們所表示的是什么元器件。圖1-43所示線路圖是在圖1-42的基礎上又增加了一個供電回路作為備用回路，某一支路有問題時，可通過相應的開關轉換使用另一支路。

每條回路各帶兩臺變壓器和相應的高壓用電裝置。

1Q為高壓聯絡開關，一路停電時，可由另一路供電。

2Q、3Q為低壓聯絡開關，以保證可靠供電。其他元器件的作用與圖1-42相同，不再重述。2．工作原理

圖1-43所示電路圖的工作原理與圖1-42相同，作為練習，讀者可參考圖1-42所示電路圖自行進行分析。1.17識讀變電主接線電路

工礦企業變電所主接線電路的基本形式有單母線接線電路、雙母線接線電路與橋式接線電路三種。由于這類電路十分簡單，識讀這類電路時，只要搞清各個符號的含義，對其工作原理也就十分容易理解了。

下面主要對各種接線電路的特點與適用范圍進行說明，關于其工作原理留給大家作為識讀訓練。1．單母線接線電路

變電系統中的單母線接線通常可分為單母線不分段主接線和分段主接線兩種方式。（1）單母線不分段主接線

單母線不分段主接線示意圖如圖1-44所示。這種接線的優點是線路簡單，使用設備少，造價低；缺點是供電的可靠性和靈活性差，在對母線或母線隔離開關進行故障檢修時會造成用戶停電。因此，它只適用于容量較小和對供電可靠性要求不高的鄉鎮中小型企業。

圖1-44單母線不分段主接線示意圖（2）單母線分段主接線

單母線分段主接線示意圖如圖1-45所示。單母線分段主接線克服了單母線不分段主接線的缺點，可根據電源的數目把母線分段運行，也可單母線不分段運行。它可向比較重要的一級、二極負荷用戶供電。

圖1-45單母線分段主接線示意圖

單母線分段主接線除了按圖1-45所示方式接線外，對于配電線路較多、負荷性質較重要的主變電所或高壓配電所，也可采用單母線分段帶旁路母線式主接線，其示意圖如圖1-46所示。

圖1-46單母線分段帶旁路母線式主接線示意圖

它的特點是把主母線用斷路器分段，且有一個旁路母線配合。當檢修設備時，可以利用旁路母線供電，以減少停電時間。2．雙母線主接線

雙母線主接線克服了單母線主接線的缺點，兩根母線互為備用，具有較高的可靠性和靈活性，適用于供電可靠性要求很高的大、中型發電廠和大型變電所。雙母