供配电系统概论PPT课件

1、供配电系统概论供配电系统概论 电力系统的基本概念、运行特点； 电力系统额定电压的规定及适用范围； 电力系统与供配电系统的关系； 供配电系统的组成及发展趋势； 建筑供配电系统的中性点接地方式； 各类建筑供电系统典型方案等。 主要内容 建筑供配电系统、工厂供配电系统等等都是供配电系统中的主要个例。 供配电系统是电力系统的一个重要组成部分。 国家电力信息网的统计数据国家电力信息网的统计数据 我国1990年发电机总装机容量为13 789万kW，总发电量为6 213亿kWh， 人均发电量5433kWh人均用电量为4589kWh； 1995年发电机总装机容量为21 722万kW，总发电量为9 942亿kW

2、h，人均 发电量为8314kWh，人均用电量为694 4kWh； 2000年发电机总装机容量为31 932万kW，总发电量为13 510亿kWh，人 均发电量为1 0811kWh，人均用电量为9996kWh。 发达国家和地区的相关数据（1996年） 人均消费电量： 加拿大为17 495kWh人； 美国为12 980kWh人； 日本为8 097kWh人； 德国为6 582kWh人； 韩国为5 022kWh人； 我国香港特区为9 764kWh人。 2; 2）当地海拔）当地海拔 高度、极端最高温度和最低温度等，也是供电器选择之用；高度、极端最高温度和最低温度等，也是供电器选择之用；3 3）当地年雷暴

3、日数，）当地年雷暴日数， 供防雷设计之用；供防雷设计之用；4 4）当地土壤性质或土壤电阻率，供接地装置设计之用；）当地土壤性质或土壤电阻率，供接地装置设计之用；5 5）当）当 地常年主导风向、地下水位及最高洪水位等，供选择变配电所所址之用；地常年主导风向、地下水位及最高洪水位等，供选择变配电所所址之用；6 6）当）当 地曾经出现过或可能出现的最高地震烈度，供考虑防震措施之用；地曾经出现过或可能出现的最高地震烈度，供考虑防震措施之用；7 7）当地电气）当地电气 工程的技术经济指标及电气设备和材料的生产供应情况等，供编制工程概（预）工程的技术经济指标及电气设备和材料的生产供应情况等，供编制工程概（

4、预） 算之用。算之用。 (7). (7). 在向当地供电企业收集资料的同时，也应向当地供电企业提供一些资料。在向当地供电企业收集资料的同时，也应向当地供电企业提供一些资料。 按按供电营业规则供电营业规则规定，高压供电的用户应提供：规定，高压供电的用户应提供：1 1）用户供电工程设计及说明）用户供电工程设计及说明 书；书；2 2）用电负荷分布图；）用电负荷分布图；3 3）负荷组成、性质及保安负荷；）负荷组成、性质及保安负荷；4 4）影响电能质量的用）影响电能质量的用 电设备清单；电设备清单；5 5）主要电气设备一览表；）主要电气设备一览表；6 6）节能篇及其主要生产设备、生产工艺）节能篇及其主要

5、生产设备、生产工艺 耗电情况以及允许中断供电时间；耗电情况以及允许中断供电时间；7 7）高压受电装置一、二次接线图和平面布置图；）高压受电装置一、二次接线图和平面布置图； 8 8）用户功率因数计算及无功补偿方式；）用户功率因数计算及无功补偿方式；9 9）继电保护、过电压保护及电能计量装）继电保护、过电压保护及电能计量装 置的方式；置的方式；1010）隐蔽工程设计资料；）隐蔽工程设计资料；1111）配电网络布置图；）配电网络布置图；1212）供电企业认为必）供电企业认为必 须提供的其他资料。低压供电的用户应向供电企业提供负荷的组成和用电设备清须提供的其他资料。低压供电的用户应向供电企业提供负荷的

6、组成和用电设备清 单。单。 p( (二二). ). 施工设计施工设计 施工设计是在扩大初步设计经上级主管部门批准后，为满足安装施工要求而施工设计是在扩大初步设计经上级主管部门批准后，为满足安装施工要求而 进行的技术设计，重点是绘制施工图，因此也称为施工图设计。施工设计必须对进行的技术设计，重点是绘制施工图，因此也称为施工图设计。施工设计必须对 初步设计的原则性方案进行全面的技术经济分析和必要的计算和修订，以使设计初步设计的原则性方案进行全面的技术经济分析和必要的计算和修订，以使设计 方案更加完善和精确，有助于安装施工图的绘制。安装施工图是进行安装施工所方案更加完善和精确，有助于安装施工图的绘制

7、。安装施工图是进行安装施工所 必需的图纸资料。安装施工图应尽可能采用国家颁发的标准图样。必需的图纸资料。安装施工图应尽可能采用国家颁发的标准图样。 施工设计资料应包括施工说明书，各项工程的平、剖面图，各种设备的安装施工设计资料应包括施工说明书，各项工程的平、剖面图，各种设备的安装 图，各种非标准件的安装图，设备与材料明细表以及工程预算等。图，各种非标准件的安装图，设备与材料明细表以及工程预算等。 施工设计由于是即将付诸安装施工的最后决定性设计，因此设计时更有必要施工设计由于是即将付诸安装施工的最后决定性设计，因此设计时更有必要 深入现场调查研究，核实资料，精心设计，以确保工厂供电工程的质量。深

8、入现场调查研究，核实资料，精心设计，以确保工厂供电工程的质量。 小小 结结 电力系统电力系统是是发电发电、输电输电、变电变电、配电配电和和用电用电的统一整体。的统一整体。 发电厂发电厂把其它型式的能源通过发电设备转换为电能；把其它型式的能源通过发电设备转换为电能； 变配电所变配电所用以变换电能、接受电能和分配电能。用以变换电能、接受电能和分配电能。 电力网电力网是输电线路和配电线路的统称，是输送电能和分配电能的通道。是输电线路和配电线路的统称，是输送电能和分配电能的通道。 我国电力网的额定电压等级主要有：我国电力网的额定电压等级主要有：220V、380V、6kV、10kV、35kV、110kV

9、、220kV、 330kV、500kV等几种。等几种。 小小 结结 电力系统中性点接地运行方式电力系统中性点接地运行方式 中性点接地中性点接地：属于大接地电流系统：属于大接地电流系统 直接接地，又称为有效接地直接接地，又称为有效接地 经低阻接地经低阻接地 中性点不接地中性点不接地：属于小接地电流系统：属于小接地电流系统 不接地，又称为中性点绝缘不接地，又称为中性点绝缘 经消弧线圈接地经消弧线圈接地 经高阻接地经高阻接地 小小 结结 我国电力系统中，我国电力系统中，110kV以上高压系统多采用以上高压系统多采用中性点直接接地运行方式中性点直接接地运行方式；635kV中压系统首中压系统首 选选中性

10、点不接地运行方式中性点不接地运行方式；低于；低于1kV的低压配电系统通常采用的低压配电系统通常采用中性点直接接地运行方式中性点直接接地运行方式。 一般大型工厂由一般大型工厂由工厂降压变电所工厂降压变电所、高压配电线路高压配电线路、车间变电所车间变电所、低压配电线路低压配电线路及及用电设备用电设备组成。组成。 工厂工厂高压配电电压高压配电电压一般选用一般选用610kV，工厂工厂低压配电电压低压配电电压一般采用一般采用380/220V。 小小 结结 额定电压额定电压 用电设备用电设备额定电压和电网的额定电压一致；额定电压和电网的额定电压一致； 发电机发电机的额定电压高出所供电网额定电压的额定电压高

11、出所供电网额定电压5%； 变压器变压器 变压器直接与发电机相连时，其一次侧额定电压比电网额定电压高变压器直接与发电机相连时，其一次侧额定电压比电网额定电压高5%； 变压器接在线路末端时，其一次侧额定电压与线路额定电压相同；变压器接在线路末端时，其一次侧额定电压与线路额定电压相同； 变压器二次侧线路较长时，其二次额定电压比线路额定电压高变压器二次侧线路较长时，其二次额定电压比线路额定电压高10%； 二次侧线路不长，其二次侧额定电压高于线路额定电压二次侧线路不长，其二次侧额定电压高于线路额定电压5%。 小小 结结 用电负荷等级用电负荷等级 一级负荷一级负荷 需要两个以上独立电源供电需要两个以上独立

12、电源供电 二级负荷二级负荷 需要两回路电源供电需要两回路电源供电 三级负荷三级负荷 对供电无特殊要求对供电无特殊要求 小小 结结 建筑供电系统建筑供电系统TN系统系统 TN-C系统系统 TN-S系统系统 TN-C-S系统系统 配电线路分支方式配电线路分支方式 放射式放射式 树干式树干式 分区树干式分区树干式 1、什么叫电力系统？我国电力系统中的电压等级主要有哪些?各种不 同电压等级的作用是什么? 2、什么叫电压偏移?一般室内照明装置所允许的电压偏移是多少？设 计供电系统时，如何保证电压 偏移在规定的允许范围内？ 3、如何划分建筑用电负荷的等级？对不同等级的负荷供电时有什么 要求？ 4、在建筑供

13、电系统中，衡量电源质量的标准有哪些?如何改善建筑供 电系统的电源质量？ 5、简述双路电源供电系统的工作方式。 6、在建筑供电系统中，选择供电电源电压等级的原则是什么? 7、建筑供电系统中，配电箱有何作用，常用的配电方式有哪些?其特 点是什么? 8、当建筑采用TN-S系统时，设计时应注意哪些事项? 9、简述高层建筑的特点及对供配电系统的要求。 n 1-1 1-1 工厂供电对工业生产有何重要作用？对工厂供电工作有哪些基本要求？工厂供电对工业生产有何重要作用？对工厂供电工作有哪些基本要求？ n 1-2 1-2 工厂供电系统包括哪些范围？高压配电所与总降压变电所各有哪些特点？高压深入负荷中工厂供电系统

14、包括哪些范围？高压配电所与总降压变电所各有哪些特点？高压深入负荷中 心的直接配方式又有哪些特点？心的直接配方式又有哪些特点？ n 1-31-3水电站、火电厂和核电站各利用何种能量？各如何转换为电能？风力发电、地热发电和太阳水电站、火电厂和核电站各利用何种能量？各如何转换为电能？风力发电、地热发电和太阳 能发电各有何特点？能发电各有何特点？ n 1-41-4 什么叫电力网、电力系统和动力系统？建立联合电网（大型电力系统）有哪些优越性？什么叫电力网、电力系统和动力系统？建立联合电网（大型电力系统）有哪些优越性？ n 1-5 1-5 在电力系统正常状况和非正常状况下，供电频率的允许偏差各为多少？在电

15、力系统正常状况和非正常状况下，供电频率的允许偏差各为多少？ n 1-6 1-6 对工厂供电系统来说，提高电能质量主要指哪些方面的质量问题？对工厂供电系统来说，提高电能质量主要指哪些方面的质量问题？ n 1-7 1-7 我国电网的额定电压等级有哪些？为什么用电设备额定电压一般规定与我国电网的额定电压等级有哪些？为什么用电设备额定电压一般规定与 电网额定电压相同？为什么现在同一电网额定电压相同？为什么现在同一10kV10kV电网使用的高压开关有额定电压电网使用的高压开关有额定电压10kV10kV和和 12kV12kV两种规格？两种规格？ n 1-81-8 为什么发电机额定电压高于电网额定电压为什么

16、发电机额定电压高于电网额定电压5%5%？为什么电力变压器一次额？为什么电力变压器一次额 定电压有的高于电网额定电压定电压有的高于电网额定电压5%5%，有的等于电网额定电压？又为什么电力变压器，有的等于电网额定电压？又为什么电力变压器 二次额定电压有的高于电网额定电压二次额定电压有的高于电网额定电压5%5%，有的高于电网额定电压，有的高于电网额定电压10%10%？ n 1-9 1-9 电网电压的高压和低压如何划分？什么叫中压、高压、超高压和特高压？电网电压的高压和低压如何划分？什么叫中压、高压、超高压和特高压？ n 1-10 1-10 什么叫电压偏差？电压偏差对感应电动机和照明光源各有什么影响？

17、什么叫电压偏差？电压偏差对感应电动机和照明光源各有什么影响？ 工厂供电系统中可有哪些电压调整措施？工厂供电系统中可有哪些电压调整措施？ n 1-11 1-11 什么叫电压波动？工厂供电系统中可有哪些抑制电压波动的措施？什么叫电压波动？工厂供电系统中可有哪些抑制电压波动的措施？ n 1-12 1-12 三相不平衡是如何产生的？有哪些危害？有哪些改善措施？三相不平衡是如何产生的？有哪些危害？有哪些改善措施？ n 1-13 1-13 电网谐波是如何产生的？有哪些危害？有哪些抑制措施？电网谐波是如何产生的？有哪些危害？有哪些抑制措施？ n 1-14 1-14 工厂的供电电压要考虑哪些因素？工厂的高压配

18、电电压和低压配电电压工厂的供电电压要考虑哪些因素？工厂的高压配电电压和低压配电电压 选择又各要考虑哪些因素？常用的高低压配电电压各有哪些？选择又各要考虑哪些因素？常用的高低压配电电压各有哪些？ n 1-15 1-15 三相交流电力系统的电源中性点有哪些运行方式？中性点直接接地与中三相交流电力系统的电源中性点有哪些运行方式？中性点直接接地与中 性点不直接接地在电力系统发生单相接地时各有哪些特点？性点不直接接地在电力系统发生单相接地时各有哪些特点？ n 1-16 1-16 中性点经消弧线圈接地与中性点不接地在电力系统发生单相接地时有哪中性点经消弧线圈接地与中性点不接地在电力系统发生单相接地时有哪

19、些异同？些异同？ n 1-17 1-17 低压配电系统中的中性线（低压配电系统中的中性线（N N线）、保护线（线）、保护线（PEPE线）和保护中性线（线）和保护中性线（PENPEN 线）各有哪些功能？线）各有哪些功能？ n 1-181-18 低压配电的低压配电的TN-CTN-C系统、系统、TN-STN-S系统、系统、TN-C-S TN-C-S 系统、系统、TTTT系统及系统及ITIT系统各有哪系统各有哪 些特点？些特点？ n 1-19 1-19 进行供电工程设计和施工时，主要应与哪一部门配合并接受其监督检查？进行供电工程设计和施工时，主要应与哪一部门配合并接受其监督检查？ 为什么？为什么？ n

20、 1-20 试确定图试确定图1-231-23所示供电系统中变压器所示供电系统中变压器T1T1和线路和线路WL1WL1、WL2WL2的额定电压。的额定电压。 n 1-21 试确定图试确定图1-241-24所示供电系统中发电机和所有变压器的额定电压。所示供电系统中发电机和所有变压器的额定电压。 Thank you very much! 本章到此结束，本章到此结束， 谢谢您的光临！谢谢您的光临！ 内容预告 下章（第二章）内容： 一切大规模现代化工农业生产、交通运输和人民生活都需要电能。电能是由发一切大规模现代化工农业生产、交通运输和人民生活都需要电能。电能是由发 电厂生产，但发电厂往往距离城市和工业

21、中心很远，这就需要将电能经过线路输电厂生产，但发电厂往往距离城市和工业中心很远，这就需要将电能经过线路输 送到城市或工业企业。为了减少输电时的电能损耗，输送电能时要升压，采用高送到城市或工业企业。为了减少输电时的电能损耗，输送电能时要升压，采用高 压输电线路将电能输送给用户，同时为了满足用户对电压的要求，输送到用户之压输电线路将电能输送给用户，同时为了满足用户对电压的要求，输送到用户之 后还要经过降压，而且还要合理地将电能分配到用户或生产车间的各个用电设备。后还要经过降压，而且还要合理地将电能分配到用户或生产车间的各个用电设备。 思考：电力系统并网运行的原因 用电设备使用的电能最终来自发电厂，

22、那么，为什么要构成一个电力网络，而不是由单个发电厂直接 向电能用户提供电能呢？ 1.2.2 车间变电所车间变电所 p 将将610kV的高压配电电压降为的高压配电电压降为220/380V，对低压用电设备供电。供电范围一般只在对低压用电设备供电。供电范围一般只在500m以内。以内。 p车间变电所一般设车间变电所一般设12台变压器，单台变压器的容量通常为台变压器，单台变压器的容量通常为1000kVA及以下，最大不宜超过及以下，最大不宜超过 2000kVA。 p负荷急剧的波动造成供配电系统瞬时电压升高，照度随之急剧变化， 使人眼对灯闪感到不适，这种现象称为电压闪变。 电压闪变 对可靠性的要求不同划分对

23、可靠性的要求不同划分 这类负荷在供电突然中断时将造成人身 伤亡的危险，或造成重大设备损坏且难 以修复，或给国民经济带来极大损失。 一级负荷 要求由独立电源供电。而对特别重要的一 级负荷，应由两个独立电源供电。 二级负荷 这类负荷如果突然断电，将造成生产 设备局部破坏，或生产流程紊乱且难 以恢复，工厂内部运输停顿，出现大 量废品或大量减产，因而在经济上造 成一定损失。 二级负荷应由两回路供电，两个回路应 尽可能引自不同的变压器或母线段。 三级负荷 不属于一级和二级负荷的电能用户均属 于三级负荷。 对供电无特殊要求，允许较长时间停电， 可采用单回路供电。 各种中性点运行方式比较 序号序号中性点接地方中性点接地方 式式 中性点不接地中性点不接地中性点经电阻中性点经电阻 接地接地 中性点经消弧线中性点经消弧线 圈接地圈接地 消弧线圈并电阻消弧线圈并电阻 接地接地 中性点直接接中性点直接接 地地 单相接地电流单相接地电流 大小大小 大大大大小小小小最大最大 人身触电危险人身触电危险大大大大减小减小减小减小最危险最危险 单相接地过电单