维修电工技能鉴定培训9(电力供配电技术1611)

1、2016年年11月月v第一节 供配电系统的基本构成v第二节 电力系统的电压v第三节 电力系统的中性点运行方式v第四节 负荷分级及供电要求v第五节 供配电设计概述v思考题与习题第一节 供配电系统的基本构成v一、电力系统简介v二、用户供配电系统概况一、电力系统v电力系统：v由各种电压的电力线路将一些发电厂、变电所和电力用户联系起来的一个发电、输电、变电、配电和用电的整体。1.发电厂2.电力网3.变电站4.电能用户v举例:v图11：从发电厂到用户的送电过程。v图12：典型电力系统的系统图。图11：从发电厂到用户的送电过程图12：典型电力系统的系统图（一）发电厂v发电厂发电厂:生产电能的工厂。可分为:

2、1.水力发电厂2.火力发电厂(热电厂)3.核能发电厂4.风力发电厂5.地热发电厂6.太阳能发电厂7.潮汐发电厂（二）电力网：v电力系统中各级电压的电力线路及其联系的变电所，称为电力网电力网或电网电网。v其作用是：其作用是：输送和分配电能。v分类分类:v区域电网区域电网:电压一般在220kV及以上v地方电网地方电网:电压一般不超过110kV（三）变电站v变电站：变电站：变换电压和交换电能的场所。由变压器和配电装置组成。可分为:v升压变电站升压变电站v降压变电站降压变电站v特例特例:仅装有受、配电设备而没有变压器的称为配电所配电所。 （四）电能用户v电能用户电能用户：电能用户就是电能消耗的场所。可

3、分为v工业电能用户工业电能用户v民用电能用户民用电能用户动力系统v动力系统包括动力系统包括:v电力系统v发电厂的动力部分v热能系统v热能用户二、用户供配电系统概况v用户内部供配电系统：用户内部供配电系统：从电源线路进厂起到高低压用电设备进线端止的整个电路系统。可分以下几种情况:1.大型用户:经过两次降压的大型用户系统图如图l3所示。2.高压深入负荷中心:35kV高压深入负荷中心的直配方式。如图14所示。3.中型用户 :图1是某中型工厂供电系统的系统图及平面布线图(图1 )。4.小型用户 : 容量一般不大于1000kVA，通常只设一个降压变电所，将610kV电压降为低压用电设备所需的电压，如图1

4、所示。 如果用户所需容量不大于160kVA时，一般采用低压电源进线，只需设一低压配电室，如图1所示。图l3经过两次降压的大型用户图14负荷中心:35kV高压深入负荷中心的直配方式图1 某中型工厂供电系统的系统图及平面布线图图1 图1的平面布线示意图图1容量不大于1000kVA图1容量不大于160kVA时第二节 电力系统的电压v电能质量：U F v一、电力系统的额定电压v二、电压偏差与电压调整v三、电压波动及其抑制v四、电网谐波及其抑制v五、用户供配电系统电压的选择一、电力系统的额定电压v（一）电网和（一）电网和用电设备用电设备的额定电压：的额定电压：0v（二）（二）发电机发电机的额定电压：的额

5、定电压：+5v（三）电力（三）电力变压器变压器的额定电压：的额定电压：l一次绕组： +5； 0l二次绕组： +10； +5v（四）电压高低界限的划分：（四）电压高低界限的划分：l低压1000Vl高压1000V表表11:电力系统的额定电压表11 图l9 图l10 二、电压偏差与电压调整v（一）电压偏差（一）电压偏差v某时刻设备的端电压与设备额定电压之差 v一般要求:5%v（二）电压调整（二）电压调整选择变压器分接头 减少系统的阻抗 改变运行方式 均衡分配三相负荷 采用无功补偿 三、电压波动及其抑制v （一）电压波动（一）电压波动v电压波动电网电压的快速变动或电压包络线的周期性变动。电压波动电网电

6、压的快速变动或电压包络线的周期性变动。 v允许值见表l2 v （二）电压波动的抑制（二）电压波动的抑制v对于大型设备：对于大型设备：v专用线或专用变压器单独供电v设法增大供电容量，减小系统阻抗v由短路容量较大的电网供电v装设SVC一种能吸收冲击无功和谐波电流的补偿装置表l2图11表l3四、电网谐波及其抑制1.谐波谐波与谐波源谐波源;2.谐波谐波的危害的危害;3.抑制谐波抑制谐波的措施的措施。谐波谐波与谐波源谐波源l谐波：谐波：指对周期性非正弦交流量进行傅里叶级数分解所得到的大于基波频率整数倍的各次分量，通常称为高次谐波。l谐波源谐波源：电力系统中存在的各种非线性元件。谐波谐波的危害的危害使变压

7、器、电动机、电容器、电力线路损耗增加；使感应式电度表计量不准确；可使电力系统发生电压谐振；造成继电保护和自动装置误动作；对附近的通信系统产生干扰。抑制谐波抑制谐波的措施的措施1.三相整流变压器采用Y，d或D，y的接线。2.增加整流变压器二次侧的相数。3.使各台整流变压器二次侧互有相角差。4.装设分流滤波器。如图11所示。5.选用D，yn11联结组别的三相配电变压器。6.限制接入的变流设备及交流调压装置等的容量。7.提高对大容量非线性设备的供电电压。8.将“谐波源”的接线分开。五、用户供配电系统电压的选择1.高压配电电压:610kV, 以10kV最好。2.低压配电电压:220380V， 660V

8、只限于采矿、石油和化工等少数部门 。3.表l3为各级电压线路合理的输送功率和输送距离之间的关系 电能质量：频率 F：50Hz0.5Hz 电压 U：a)电力系统的额定电压b)电压偏差与电压调整c)电压波动及其抑制d)电网谐波及其抑制第三节 电力系统中性点运行方式v 1、小接地电流系统、小接地电流系统: 366kV系统 中性点不接地中性点经阻抗接地v2、大接地电流系统、大接地电流系统: 110kV及220380V系统 中性点直接接地中性点运行方式中性点运行方式v中性点指的是作为供电电源的发电机和变压器的中性点。v电力系统的中性点有三种运行方式：v一种是电源中性点不接地，一种是中性点经阻抗接地，再有

9、一种是中性点直接接地。前两种合称为小接地电流系统，亦称中性点非有效接地系统，或中性点非直接接地系统。后一种中性点直接接地系统，称为大接地电流系统，亦称中性点有效接地系统。v 目前国内366kV系统，特别是310kV系统，一般采用中性点不接地的运行方式。如单相接地电流大于一定数值时，如310kV系统中接地电流大于30A、20kV及以上系统中接地电流大于10A时，则应采用中性点经消弧线圈接地的运行方式。110kV及以上的系统，则都采用中性点直接接地的运行方式。220380V低压配电系统，广泛采用中性点直接接地的运行方式，而且引出有中性线（代号 N）、保护线（代号 PE）或保护中性线（代号 PEN）

10、。v 中性线（N线）的功能，一是用来接用额定电压为相电压的单相用电设备，二是用来传导三相系统中的不平衡电流和单相电流，三是减小负荷中性点的电位偏移。保护线（PE线）的功能，是为保障人身安全、防止发生触电事故用的接地线。系统中所有设备的外露可导电部分（指正常不带电压但故障情况下能带电压的易被触及的导电部分，如金属外壳、金属构架等）通过保护线(PE线）接地，可在设备发生接地故障时减小触电危险。保护中性线（PEN线）兼有中性线（N线）和保护线(PE线）的功能。这种保护中性线在我国通称为“零线”，俗称“地线”。v 220380V低压配电系统，按保护接地形式，可分为TN系统、TT系统和IT系统。详见第八

11、章第四节介绍 图113 电源中性点不接地的电力系统图4 中性点经消弧线圈接地的电力系统图l15 中性点直接接地的电力系统第四节 负荷分级及供电要求v一级负荷及对供电的要求v二级负荷及对供电的要求v三级负荷及对供电的要求一级负荷及对供电的要求v一级负荷为中断供电将造成人身伤亡和重大设备损坏，使生产长期停顿且难以恢复生产，用重要原料生产的产品大量报废，造成极大的经济损失，或者中断供电将在政治上造成重大损失。v一级负荷应该由两个独立电源供电。 二级负荷及对供电的要求v这类负荷如果停电将造成生产设备局部破坏、生产流程紊乱且恢复较困难、工人窝工、企业内部运输停顿、出现大量废品或大量减产，在经济上造成一定

12、损失，或者在政治上造成较大损失。这类负荷允许短时停电几分钟 。v二级负荷要求由两回路供电，供电变压器也应有两台（这两台变压器不一定在同一变电所）。 三级负荷及对供电的要求v三级负荷为一般电力负荷，所有不属于一级和二级负荷的一般电能用户v三级负荷对供电无特殊要求。停电后影响不大，可由一回线路供电。 第五节 供配电设计概述v一、供配电设计的内容v（一）供配电线路设计v（二）变配电所设计v（三）电力设计v（四）防雷与接地设计v（五）电气二次及自动控制设计v二、供配电设计的程序v（一）扩大初步设计v（二）施工设计 （一）供配电线路设计v供配电线路设计包括供电电源线路设计和室内外高低压配电线路设计。具体

13、设计内容为线路路径及线路结构型式的确定，导线截面选择，架空线路杆位确定及标准电杆与绝缘子、金具的选择等。（二）变配电所设计v变配电所的设计内容包括：变配电所的负荷计算及无功功率的补偿计算，变配电所所址的选择，变压器台数和容量、型式的确定，变配电所主接线方案的选择，短路计算和开关设备的选择，二次回路方案的确定及继电保护的整定计算，防雷保护与接地装置设计，以及变配电所的电气照明设计等。（三）电力设计v 电力设计一般指室内外动力配电设计。依据平面图，确定电源引入的方式和方向，确定电压等级和负荷等级及保证供电的措施，确定配电系统接线形式，选择配电设备，选择导线及线路的敷设方式，以及确定防止触电的安全措

14、施等。（四）防雷与接地设计v依据当地的雷电日数等基础资料，确定防雷等级和采取的防雷措施，确定允许接地电阻值和接地装置的形式等。（五）电气二次及自动控制设计v根据工艺设计提出的要求，确定电气设备的控制、保护、测量、信号和自动装置的形式，以及各二次设备的选择校验等。（一）扩大初步设计v扩大初步设计的任务，主要是根据设计任务书的要求，进行负荷的统计计算，确定用户的总用电负荷，选择用户供电系统的原则性方案及主要设备，提出主要设备材料清单，并编制工程概算，报上级主管部门审批。（二）施工设计v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

15、图设计。安装施工图是进行安装施工所必需的全套图纸资料。思考题 (1)v11 用户供配电系统包括哪些范围？在什么情况下宜设置高压配电所？在什么情况下宜设置总降压变电所？在什么情况下可采用高压深入负荷中心的直配方式？v12 什么叫电力系统、动力系统和电力网？ vl3衡量电能质量的两个基本参数是什么？什么是电压质量？ v14我国规定的“工频”是多少？对其频率偏差有何规定？vl5 我国三相交流电网额定电压等级有哪些？vl6 用电设备、发电机和电力变压器一、二次额定电压是如何规定的？说明理由。vl7 电力网的低压、高压、超高压和特高压是如何划分的？ 思考题 (2)vl8 什么叫电压偏差？电压过高或过低对用电设备有什么影响？vl9一般电动机允许电压偏差为多少？供配电系统中有哪些电压调整措施？v110 什么叫电压波动？电压波动是如何产生的？vl11电压波动对用电设备有什么影响？供配电系统中有哪些抑制电压波动的措施？v112 电力系统中的高次谐波是如何产生的？有什么危害？有哪些抑制谐波的措施？vl13 为什么工厂的高压配电电压大多采用10kV？在什么情况下可采用6kV为高压配电电压？vl14 三相交流电力系统的电源中性点有哪些运行方式？各有什么