3.5 电气设备的接地
敷线金属导管一定要置于地面.。如果金属性敷线埋于地下因为温度升高而可以不放在地下，是因为这时有电压在这之间。这样对人是很危险的。人随时可以接触到来自大地的过电流。
所有的非金属设备用电应紧紧的连接而且安装在一个放在地面上的电极上。好的连接电会是电流紧密的附着在金属上，并且当有事故发生时会迅速通过短路电流的电。如果励磁涌流足够大，可以使设备自动关闭。 （1）错误的地面保护
GPF是一种当接地电流达到预设值时能够检测到接地故障并断开电路的设备。GFCI是一种当小电流通过时断开电路的设备。
没有办法预先知道来自地面外的阻抗。大多数的线路是在15安 或者更大电流的保护之上。如果地面阻抗够低时甚至低于开启电流时, 如此通过的电流少于 15安怎么办?这已经被证明像 50毫安的小电流，虽然小，但是能使心，肺或脑死亡。
电气设备暴露在湿润的空气中可能产生震动或者高阻抗。严重时可能引起设备着火 ，然而电流可能是少于一个安培。设备中的污垢存在于变压器及线圈中. 操作不当有时会使电流通过身体而发生触电。
错误的地面保护有时候会少于 15安 。GFCI设计为按照双线电路工作，双线中的一根线接地。标准的线路电压在120伏到 277伏之间。这个时候当你的线圈接地时你要花费很大的力气去操作。10毫安甚至更小的电流在这之前都有可能使线圈断开。20毫安的电流有时也会引起GFCI装置在0.04秒内触动。
GFCI 装置的电流有时侯大量通过两个电路.当接地装置发生接地故障时,大部分是通过接地线圈来输送电能的,这就是接地故障的来源.它在两个电路中以不同的值来衡量.所有的错误的接地保护都可以在线圈里面以不变的电流来表示.
错误的地面保护通常是为了商业及工业的安装而设计. 他们的预设值可以从2安到2000安.GFCI装置通常嵌入在单相电路中.GFP通常用于
6
三线单相和三相电路中,而GFIC用于两线单相电路中.
一个错误的地面保护装置是在附着于线路中的,包括中间线圈,当有不正常电流通过时,所有的短路电流都通过线圈往外面送.这时在这些电路中电流值会下降到零.当单相接地保护发生故障时,过电流保护就会起作用.在这种情况下触动点会起动.当预值电流超过时,隔离装置会自动切断电流.
有时GFP 装置在系统中处于领导者. 在这种情况之下, 每一相都会设地面保护.当你起动GFP 装置时会引起线路的开断.
地面保护系统实际上是一种特殊的对于短路情况的设计. （2）三相系统
在正常的用电系统中三相是这样描述的.在理想的情况下，这些系统是在正常情况下运行的，但是如果遇到故障,线路中电压为零.不过很少遇到这种情况.一般在工厂工人很难碰到这种情况然而,一旦发生了整个系统会在低于电压下不正常工作.单一的负荷时常是由三相系统供应的,单相电压如果经常发生变化,则三相系统也会发生变化.
4 电力变压器的选择
变压器的选择对变电站的造价有主要的影响，因为变压器为变电站造价中的不要项目。铭牌额定值仅是变压器应用的一个指导，只是选择过程的第一步。
选择变压器时应仔细评估一些其它的因素：
（1）阻抗的选择要考虑他们对短路负荷和低压侧断路器额定值的影响作用，变电站初期情况和将来的发展都要考虑到。此外，要实现变压器并联运行时的恰当负荷分配，阻抗值是重要的。
（2）无载分接范围选择应能提供正确的低压侧母线电压。
（3）若在负荷变化周期中，高压侧或低压侧的电压有较大范围的变化，就有必要提供母线电压的调节。实际调节量可利用系统特性和负荷特性来计算。
5 开关装置
7
开关装置是包括开关设备和切断设备的总名称，也包括附属的控制、测量、保护和调节设备。
开关装置主要包括断路器、隔离开关、负荷开关和熔断器。按功能来讲，隔离开关是最简单的开关，仅在很小电流下操作。隔离不能开断正常负荷电流，其功能只能是在变压器断路器或其他设备和高压短导线中的电流由断路器负荷开关断开后再进行断开和接通。负荷开关可开断正常负荷电流但不能开断短路电流。然而，断路器可执行上述两种开关的开断功能，但若在额定范围内使用，也可开断出现于系统中所有短路电流。熔断器基本由可熔断元件和熄弧装置组成。
断路器和隔离开关在短时额定范围内应不能被短路电流熔断或损坏。断路器和开关的设计或保护应能在断开状态下耐受正常的工作电压。
6 无功补偿的措施
线路电容对线路电压有两个影响。一个影响是由于线路电容电流流过线路电感引起的电压沿线路升高，第二个影响是线路电容电流流过电源阻抗引起的电压升高。这些影响可通过发电机电压调节器加以校正。若线路传送的充电电流太大，发电机的励磁磁场就非常弱，这将降低稳定性限度，因而是不能接受的。通过采用并联电抗器可降低前述的电压升高。电抗器所提供的补偿度通常可由被补偿线路电容的百分数来量化。超高压线路并联补偿的范围从0%到90%，变电站中电抗器接在线路的一端或两端。
并联电容器组的基本目的是要提高当地线路的电压，或提高此线路所带负荷的功率因数。许多大容量电容器组根据系统对无功容量需要的变化而投切。若轻负荷时电容器上电压太高，就切除一些或全部电容器。容量非常大的电容器组通常分批逐步地进行投切，这样做有需要更多开关的缺点，因此就增加了单位千伏总成本。然而，这确实提供了保持每步电压变化在允许范围内的方法。
同步调相机只不过是一种以同步转速运转的不带机械负荷的同步电机。调相机带有控制其励磁磁场以提供电压控制的控制电路。当系统电压降至要求值以下时，控制电路就自动增大励磁磁场，这使同步调相机向系
8
统提供无功功率，从而提高该处的系统电压。
静止无功补偿设备是利用电抗器和电容器结合大功率半导体装置而构成的一种可控无功电源。
7 过电压和绝缘配合
电力系统设计的一个极重要方面是考虑线路、电缆和变电站的绝缘要求。
当雷电击到输电线路的相导线上，雷击电流遇到导线的波阻抗，这样就产生过电压，并以波的形式沿线路传至变电站。此类过电压称为雷电侵入波。它将对变电站中的电气设备造成危害。
绝缘配合是确定各电气设备的正确雷电冲击绝缘水平和操作冲击绝缘水平以及确定正确避雷器的过程。此过程由已知的设备冲击特性和避雷器特性来确定。
8 接地
电力系统中的接地是为了运行上的考虑，防雷，以及保护人员和设备的安全。接地是指与具有低电阻的接地电极或良好的接地系统相连。接地装置应该有通过最大故障电流的载流容量，且具有足够低的接地电阻以避免此时人员可达到的任何点上出现危险电压。接地的布置应保证在故障情况下，实际出现于设备接地部位与大地之间的电压达到最低值，这样，已接地设备的绝缘就不会击穿或烧坏。在故障期间，电流流入地中时会在变电站内及周围地面上形成电位梯度。若不采取措施，地面电位差足够大到可能危及在该处行走的人员。此外，此种电位差有时可能出现在“接地”结构，或设备的构架与附近的地之间。由此考虑，变电站通常的做法是采用由水平埋设导体构成的电气接地系统。
9
Electric power system
1 Technical Characteristics of Electric Power
The electric power has unique technical characteristics which give the power industry certain unique characteristics.
1 Intangibility. The customer cannot directly detect a kilowatt-hour
with any of his physical senses.
2 Quality. The quality of service can be measured by service continuity
or reliability, uniformity of voltage at the proper level, proper and uniform frequency of the alternating voltage.
3 Product storage. Unlike most businesses, the electric power utility
must create its product simultaneously with its use because there is no storage of electricity.
4 Responsibility for power service. Because the utility delivers its
product to the customer’s premises it must assume responsibility for the safe and reliable delivery of its product.
5 Public Safety. The utility must provide reasonably adequate
protection for the public and its own skilled workers.
2 Power System Planning
In anticipation of continued growth in the loads served by the electric utilities, power systems must be continually expanded in capability. Long-range planning is essential to assure that necessary additions are technically adequate, reasonable in cost and fit into a growth pattern. The difficulties encountered by the long-range planner include: uncertainty of load growth with respect to both geography and time, the probability of new invention or technological development. Good system planning strives for optimum design on a system-wide basis, not necessarily for minimum cost in one part of the system without regard to the effect on the other parts. In recent years, there has been an emphasis on economy in planning and operation. Now
10