《第一章 電力系統(tǒng)基本知識(shí)》由會(huì)員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《第一章 電力系統(tǒng)基本知識(shí)（49頁(yè)珍藏版）》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。

1、單擊此處編輯母版標(biāo)題樣式,單擊此處編輯母版文本樣式,第二級(jí),第三級(jí),第四級(jí),第五級(jí),*,第一章 電力系統(tǒng)基本知識(shí),第一節(jié) 電力系統(tǒng)、電力網(wǎng)構(gòu)成,電力系統(tǒng),由發(fā)電、送電、變電、配電和用電組成的整體稱為電力系統(tǒng)。,電力網(wǎng),電力系統(tǒng)中的送電、變電、配電三個(gè)部分稱為電力網(wǎng)。是將各電壓等級(jí)的輸電線路和各種類型的變電所連接而成的網(wǎng)絡(luò)。,第一節(jié) 電力系統(tǒng)、電力網(wǎng)構(gòu)成,第一節(jié) 電力系統(tǒng)、電力網(wǎng)構(gòu)成,電力網(wǎng)按其在電力系統(tǒng)中的作用不同，分為,輸電網(wǎng)和配電網(wǎng),。,輸電網(wǎng),是以高壓甚至超高壓將發(fā)電廠、變電所或變電所之間連接起來(lái)的送電網(wǎng)絡(luò)，又稱為電力網(wǎng)中的主網(wǎng)架。,配電網(wǎng),直接將電能送到用戶的網(wǎng)絡(luò)。,高壓配電網(wǎng)：,11

2、0kV,及以上電壓,中壓配電網(wǎng)：,10kV,、,6kV,、,3kV,低壓配電網(wǎng)：,220V,、,380V,第一節(jié) 電力系統(tǒng)、電力網(wǎng)構(gòu)成,大型電力系統(tǒng)優(yōu)點(diǎn),提高了供電可靠性；,減少了系統(tǒng)的備用容量；,通過(guò)合理地分配負(fù)荷；,提高了供電質(zhì)量；,形成大的電力系統(tǒng)，便于利用大型動(dòng)力資源，特別是能充分發(fā)揮水力發(fā)電廠的作用。,第一節(jié) 電力系統(tǒng)、電力網(wǎng)構(gòu)成,二、電力生產(chǎn)特點(diǎn),同時(shí)性：電能的生產(chǎn)、輸送、分配以及轉(zhuǎn)換為其他形態(tài)能量的過(guò)程，是同時(shí)進(jìn)行的。,集中性：電力生產(chǎn)是高度集中的、統(tǒng)一的。,適用性：電能使用最方便，適用性最強(qiáng)。,先行性,第一節(jié) 電力系統(tǒng)、電力網(wǎng)構(gòu)成,2,、國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展電力必須先行,工農(nóng)業(yè)方面生產(chǎn)

3、的提高，主要依靠勞動(dòng)生產(chǎn)率的提高，并不斷提高機(jī)械和自動(dòng)化的水平；,出現(xiàn)許多新的、規(guī)模大的、耗電多的工業(yè)部門；,農(nóng)業(yè)、交通運(yùn)輸業(yè)等，隨著新技術(shù)推廣，將廣泛應(yīng)用電能；,人民生活、文化水平不斷提高，都會(huì)使居民用電量日益增加。,第二節(jié) 電力負(fù)荷,電力負(fù)荷,是指用電設(shè)備或用電單位所消耗的功率、容量或電流。,一、電力網(wǎng)負(fù)荷組成：,用電負(fù)荷：是用戶在某一時(shí)刻對(duì)電力系統(tǒng)所需求的功率。,線路損失負(fù)荷：輸送過(guò)程中發(fā)生的功率和能量的損失。,供電負(fù)荷：用電負(fù)荷加上同一時(shí)刻的線路損失負(fù)荷，是發(fā)電廠對(duì)外供電時(shí)所承擔(dān)的全部負(fù)荷。,第二節(jié) 電力負(fù)荷,二、按發(fā)生時(shí)間不同負(fù)荷分類,高峰負(fù)荷：是指電網(wǎng)或用戶在單位時(shí)間內(nèi)所發(fā)生的最大

4、負(fù)荷值。,低谷負(fù)荷：是指電網(wǎng)中或某用戶在一天,24,小時(shí)內(nèi)，發(fā)生的用電量最少的電量。,平均負(fù)荷：是指電網(wǎng)中或某用戶在某一段確定的時(shí)間階段內(nèi)平均小時(shí)用電量。,第二節(jié) 電力負(fù)荷,由于受到突然中斷供電所引起的影響，用電負(fù)荷分為三類：,一類負(fù)荷：是指突然中斷供電將會(huì)造成人身傷亡或會(huì)引起對(duì)周圍環(huán)境嚴(yán)重污染，造成經(jīng)濟(jì)上的巨大損失等。,二類負(fù)荷：是指突然中斷供電會(huì)造成較大的經(jīng)濟(jì)損失。,三類負(fù)荷：是指不屬于上述一類和二類負(fù)荷的其他負(fù)荷。,第三節(jié) 變電所,變電所是聯(lián)結(jié)電力系統(tǒng)的中間環(huán)節(jié)，用以匯集電源、升降電壓和分配電力，通常由高低壓配電裝置、主變壓器、主控制室和相應(yīng)的設(shè)施以及輔助生產(chǎn)建筑物等組成。,根據(jù)其在系統(tǒng)

5、中的位置、性質(zhì)、作用及控制方式等，可分為：升壓變電所、降壓變電所、樞紐變電所、地區(qū)變電所、終端變電所，有人值班變電所和無(wú)人值班變電所。,第三節(jié) 變電所,一、變電所主接線：是電氣部分的主體，由其把變壓器、斷路器等各種電氣設(shè)備通過(guò)母線、導(dǎo)線有機(jī)地聯(lián)結(jié)起來(lái)，并配置避雷器、互感器等保護(hù)、測(cè)量電器，構(gòu)成變電所匯集和分配電能的一個(gè)系統(tǒng)。,第三節(jié) 變電所,1,、電氣主接線的基本要求,保證必要的供電可靠性和電能質(zhì)量,具有一定的靈活性和方便性,具有經(jīng)濟(jì)性,具有發(fā)展和擴(kuò)建的可能性,2,、主接線型式,第三節(jié) 變電所,電氣主接線的基本方式,單母線接線,單母線分段接線,單母線帶旁路接線,雙母線接線,橋式接線,第三節(jié) 變

6、電所,二、變電所一次電氣設(shè)備,主變壓器：將,10kV,的電壓變?yōu)?380220V,。,高壓斷路器：是作為保護(hù)變壓器和高壓線路的保護(hù)電器，具有開(kāi)斷正常負(fù)荷和過(guò)載、短路故障的保護(hù)能力。,隔離開(kāi)關(guān)：是隔離電源用的電器。,電壓互感器：將系統(tǒng)的高電壓轉(zhuǎn)變?yōu)榈碗妷?，供保護(hù)和計(jì)量用。,第三節(jié) 變電所,二、變電所一次電氣設(shè)備,電流互感器：將高壓系統(tǒng)中的電流或低壓系統(tǒng)中的大電流轉(zhuǎn)變?yōu)闃?biāo)準(zhǔn)的小電流，供保護(hù)計(jì)量用。,熔斷器：短路或過(guò)負(fù)荷保護(hù)。,負(fù)荷開(kāi)關(guān)：用來(lái)不頻繁地接通和分?jǐn)嘈∪萘康呐潆娋€路和負(fù)荷，起到隔離電源的作用。,第四節(jié) 供電質(zhì)量,供電質(zhì)量是指電能質(zhì)量與供電可靠性。,電能質(zhì)量包括,電壓,、,頻率,和,波形的質(zhì)

7、量,。,供電可靠性是以供電企業(yè)對(duì)用戶停電的時(shí)間次數(shù)來(lái)衡量的。,第四節(jié) 供電質(zhì)量,一、電能質(zhì)量：是指供應(yīng)到用電單位受電端電能品質(zhì)的優(yōu)劣程度。,電壓允許偏差,電壓質(zhì)量 電壓允許波動(dòng)與閃變,公用電網(wǎng)諧波,三相電壓允許不平衡度,頻率質(zhì)量 頻率允許偏差,第四節(jié) 供電質(zhì)量,1,、供電電壓允許偏差,在某一時(shí)段內(nèi)，電壓幅值緩慢變化而偏離額定值的程度，以電壓實(shí)際值和電壓額定值之差,U,與電壓額定值,U,N,之比的百分?jǐn)?shù),U%,來(lái),表示,。,第四節(jié) 供電質(zhì)量,電壓質(zhì)量對(duì)各類電氣設(shè)備的影響,照明負(fù)荷：電壓降低，白熾燈的發(fā)光效率和光通量都急劇下降，電壓升高，白熾燈的壽命縮短。,異步電動(dòng)機(jī)：轉(zhuǎn)矩與端電壓的平方成正比，電

8、壓降低過(guò)多，電動(dòng)機(jī)可能停轉(zhuǎn)，或不能啟動(dòng)；當(dāng)輸出功率一定時(shí)，異步電動(dòng)機(jī)的定子電流、功率因數(shù)和效率會(huì)隨電壓而變化，當(dāng)端電壓降低時(shí)，定子、轉(zhuǎn)子電流都會(huì)顯著增大，導(dǎo)致電動(dòng)機(jī)的溫度上升，甚至燒壞電動(dòng)機(jī)。反之，當(dāng)電壓過(guò)高時(shí)，會(huì)使各類電氣設(shè)備絕緣老化過(guò)程加快，設(shè)備壽命縮短。過(guò)電壓情況下甚至危及設(shè)備運(yùn)行安全。,第四節(jié) 供電質(zhì)量,我國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定電壓偏差的允許值為：,35kV,以以上電壓供電的，電壓允許偏差為額定電壓的,5%,；,10kV,及以下三相供電的，電壓允許偏差為額定電壓的,7%,；,220V,單相供電電壓允許偏差為額定電壓的,+7%,、,-10%,。,第四節(jié) 供電質(zhì)量,2,、電壓允許波動(dòng)與閃變,電壓允

9、許波動(dòng),在某一時(shí)段內(nèi)，電壓急劇變化而偏離額定值的現(xiàn)象，稱為電壓波動(dòng)。,電壓閃變,周期性電壓急劇波動(dòng)引起燈光閃爍，光通量急劇波動(dòng)，而造成人眼視覺(jué)不舒適的現(xiàn)象。,第四節(jié) 供電質(zhì)量,我國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定電壓波動(dòng)的允許值為：,220kV,及以上為,1.6%,；,35kV110kV,為,2%,；,10kV,及以下為,2.5%,。,第四節(jié) 供電質(zhì)量,3,、公用電網(wǎng)諧波：電網(wǎng)諧波的產(chǎn)生，主要在于電力系統(tǒng)中存在各種非線性元件。,諧波對(duì)電氣的危害：,可使變壓器的鐵心損耗明顯增加，從而使變壓器出現(xiàn)過(guò)熱，不僅增加能耗，而且使其絕緣介質(zhì)老化加速，縮短使用壽命。,還能使變壓器噪聲增大。,諧波電流通過(guò)電動(dòng)機(jī)，不僅會(huì)使電動(dòng)機(jī)的

10、鐵心損耗明顯增，絕緣介質(zhì)老化加速，縮短使用壽命，而且還會(huì)使電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子發(fā)生振動(dòng)現(xiàn)象，嚴(yán)重影響機(jī)械加工的產(chǎn)品質(zhì)量。,第四節(jié) 供電質(zhì)量,諧波電壓加在電容器兩端時(shí)，由于電容器對(duì)諧波的阻抗很小，電容器很容易發(fā)生過(guò)電流發(fā)熱導(dǎo)致絕緣擊穿甚至造成燒毀。,諧波電流可使電力線路的電能損耗和電壓損耗增加，使計(jì)量電能的感應(yīng)式電度表計(jì)量不準(zhǔn)確，可使電力系統(tǒng)發(fā)生電壓諧振，從而在線路上引起過(guò)電壓，有可能擊穿線路的絕緣，還可能造成系統(tǒng)的繼電保護(hù)和自動(dòng)裝置發(fā)生誤動(dòng)作或拒動(dòng)作，使計(jì)算機(jī)失控，電子設(shè)備誤觸發(fā)，電子元件測(cè)試無(wú)法進(jìn)行；并可對(duì)附近的通信設(shè)備和通信線路產(chǎn)生信號(hào)干擾等。,第四節(jié) 供電質(zhì)量,4,、供電頻率允許偏差：是以實(shí)際頻率

11、和額定頻率之差,f,與額定頻率,f,N,之比的百分?jǐn)?shù),f%,表示。,在,300MVA,及以上的系統(tǒng)中，不超過(guò)額定值的,0.1Hz,。,在,300MVA,以下的系統(tǒng)中，不超過(guò)額定值的,0.2Hz,。,第四節(jié) 供電質(zhì)量,二、供電可靠性：是指企業(yè)某一統(tǒng)計(jì)期內(nèi)對(duì)用戶停電的時(shí)間和次數(shù)，可以直接反映供電企業(yè)持續(xù)向用電單位的供電能力。,國(guó)家規(guī)定供電可靠率不低于,99.96%,。,第四節(jié) 供電質(zhì)量,影響停電時(shí)間,t,1,及停電影響的戶數(shù),n,1,的因素：,線路長(zhǎng)短，所帶負(fù)荷數(shù)的多少，可使,n,1,增大或減少；,供電部門及時(shí)搶修和恢復(fù)供電運(yùn)行工作水平，可直接影響,t,1,值；,統(tǒng)一安排檢修和帶電作業(yè)，可以減少,

12、t,1,和,n,1,值；,供電設(shè)備故障率及檢修周期要求等。,第五節(jié) 電力系統(tǒng)接地,工作接地,配電變壓器或低壓發(fā)電機(jī)中性點(diǎn)通過(guò)接地裝置與大地相連稱為,。,工作接地分為直接接地與非直接接地。,工作接地的接地電阻一般不應(yīng)超過(guò),4,歐姆。,第五節(jié) 電力系統(tǒng)接地,一、系統(tǒng)接地的型式,1,、接地保護(hù)系統(tǒng)的型式文字代號(hào),第一個(gè)字母表示電力系統(tǒng)的對(duì)地關(guān)系：,T,直接接地,I,所有帶電部分與地絕緣，或一點(diǎn)經(jīng)阻抗接地,第五節(jié) 電力系統(tǒng)接地,第二字母表示裝置的外露可接近導(dǎo)體的對(duì)地關(guān)系：,T,外露可接近導(dǎo)體對(duì)地直接作電氣連接，此接地點(diǎn)與電力系統(tǒng)的接地點(diǎn)無(wú)直接關(guān)連；,N,外露可接近導(dǎo)體通過(guò)保護(hù)線與電力系統(tǒng)的接地點(diǎn)直接作

13、電氣連接。,第五節(jié) 電力系統(tǒng)接地,如果后面還有字母則表示中性線與保護(hù)線的組合：,S,中性線和保護(hù)線是分開(kāi)的；,C,中性線和保護(hù)線是合一的。,第五節(jié) 電力系統(tǒng)接地,二、低壓系統(tǒng)接地型式,1,、,TN,系統(tǒng)接線,TNS,系統(tǒng)：整個(gè)系統(tǒng)的中性線,N,與保護(hù)線,PE,是分開(kāi)的。,TNC,系統(tǒng)：整個(gè)系統(tǒng)的中性線,N,與保護(hù)線,PE,是合一的。,TNCS,系統(tǒng)：系統(tǒng)中有一部分線路的中性線,N,與保護(hù)線,PE,是合一的。,第五節(jié) 電力系統(tǒng)接地,第五節(jié) 電力系統(tǒng)接地,第五節(jié) 電力系統(tǒng)接地,第五節(jié) 電力系統(tǒng)接地,第五節(jié) 電力系統(tǒng)接地,第五節(jié) 電力系統(tǒng)接地,2,、電力系統(tǒng)中性點(diǎn)接地方式,（,1,）中性點(diǎn)直接接地：

14、指電力系統(tǒng)中至少有一個(gè)中性點(diǎn)直接或經(jīng)小阻抗與接地裝置相連接。這種接地方式是通過(guò)系統(tǒng)中全部或部分變壓器中性點(diǎn)直接接地來(lái)實(shí)現(xiàn)的。其作用是使中性點(diǎn)經(jīng)常保持零電位。當(dāng)系統(tǒng)發(fā)生一相接地故障時(shí)，能限制非故障相對(duì)地電壓的升高，從而可保證單相用電設(shè)備的安全。但中性點(diǎn)直接接地后，一相接地故障電流較大，一般可使剩余電流保護(hù)或過(guò)電流保護(hù)動(dòng)作，切斷電源，造成停電；發(fā)生人身一相對(duì)地電擊時(shí)，危險(xiǎn)性也較大。所以中性點(diǎn)直接接地方式不適用于對(duì)連續(xù)供電要求較高及人身安全、環(huán)境安全要求較高的場(chǎng)合。,第五節(jié) 電力系統(tǒng)接地,2,、電力系統(tǒng)中性點(diǎn)接地方式,（,2,）中性點(diǎn)非直接接地：指電力系統(tǒng)中性點(diǎn)不接地或經(jīng)消弧線圈、電壓互感器、高電阻

15、與接地裝置相連接。,1.,相電壓的變化：,2,、線電壓,的變化,第五節(jié) 電力系統(tǒng)接地,中性點(diǎn)不接地系統(tǒng)分析,發(fā)生單相接地故障時(shí)，接地電流很小；,故障相電壓降為,0,，非故障相電壓升高為線電壓，因此用電設(shè)備的絕緣水平應(yīng)按線電壓考慮；,線電壓的大小和相位關(guān)系均不變；,一般允許繼續(xù)運(yùn)行,2,小時(shí)；,如果接地電流超過(guò)允許值，應(yīng)改為經(jīng)消弧線圈接地的方式。,第五節(jié) 電力系統(tǒng)接地,220kV,、,110kV,直接接地方式；,35kV,經(jīng),消弧線圈接地；,10kV,經(jīng)消弧線圈接地方式或經(jīng)小電阻接地方式；,220V/380V,直接接地方式。,本章,作業(yè),復(fù)習(xí)題：,1,、,2,、,4,、,5,、,7,、,8,、,9,