供配电技术(第一章)

1、供配电技术(jsh)第二章 负荷计算第三章 短路电流计算第四章 供配电系统第一章 电力系统概念第五章 电气设备的选择共二十八页本章要求：1.了解和掌握电力系统和供配电系统的概念(ginin)2. 掌握电力系统的额定电压3. 掌握电力系统中性点的运行方式4. 掌握电能的质量指标和电力负荷的基本知识第1章 电力系统(din l x tn)概论共二十八页1.1 电力系统(xtng)和供配电系统(xtng)概述 1.1.1 电力系统 一、电力系统定义 由发电厂、变电所、电力线路和电力用户连接起来的一个发电(fdin)、输电、变电、配电和用电的整体。如示意图 所示。 电力是现代工业生产的主要能源和动力，

2、是现代文明的物质技术基础；是工业现代化，国民经济的现代化的基础；是信息化和网络化的基础。共二十八页电力系统(din l x tn)的示意图水力发电厂升压(shn y)变电所220kV地区枢纽所10kV至用户配电所10kV10kV升压变电所220kV220kV220kV输电线路220kV35kV35kV负荷变电所35kV火力发电厂10kV 为保证供电的可靠性和安全连续性，电力系统将各地区、各种类型的发电机变压器、输电线、配电和用电设备等连成一个环形整体。共二十八页1. 发电(fdin) 发电是将水力、火力、风力、核能和沼气等非电能转换成电能的过程。我国以水利(shul)和火力发电为主，近几年也在

3、发展核能发电。发电机组发出的电压一般为 6 10 KV。2. 输电 输电就是将电能输送到用电地区或直接输送到大型用电户。输电网是由35KV及以上的输电线路与其相连接的变电所组成，它是电力系统的主要网络。输电是联系发电厂和用户的中间环节。共二十八页 输电过程中, 一般将发电机组发出的 610KV 电压(diny)经升压变压器变为 35500KV 高压，通过输电线可远距离将电能传送到各用户，再利用降压变压器将35KV高压变为 610KV 高压。3. 变电变电就是将电压(diny)降低或提高4. 配电 配电是由 110KV 及以下的配电线路和配电(降压)变压器所组成。它的作用是将电能降为 380/2

4、20V 低压再分配到各个用户的用电设备。共二十八页配电线路(xinl)按电压等级可作如下分类：高压(goy)：110KV的配电线路。低压：380/220V及以下的电压称为低压。安全电压：36V以下的电压称为低压。我国规定的安全电压等级有：12V、24V、36V等。5. 用电消耗电能的用户，如工厂、国防等。中压：356KV及以下的电压称为低压。共二十八页 三峡水利枢纽的坝址在湖北省宜昌市上游40公里处，由拦江大坝、水电站和通航建筑物等三部分组成。大坝为混凝土重力坝，坝顶高程(gochng)185米，正常蓄水位175米；水电站为坝后式，共装机26台，单机容量70万千瓦，总装机容量1820万千瓦，年

5、平均发电量847亿千瓦时；通航建筑物由升船机和双线五级船闸组成。 在发电方面，三峡水电站将是目前世界上规模最大的水电站。其年发电量(dinling)相当于目前全国总电量(dinling)的 110，相当于 7座 240万千瓦的火电站和一个年产5 000万吨原煤的巨型煤矿及相应的铁路运煤能力。共二十八页二、电力的生产和输送(sh sn)过程共二十八页 2、变电所：变电所的功能是接受电能、变换(binhun)电压和分配电能。1、发电厂：发电厂将一次能源(y c nn yun)转换成电能。 3、电力线路：电力线路将发电厂、变电所和电力用户连接起来，完成输送电能和分配电能的任务。 4、电力用户：所有消

6、耗电能的用电设备或用电单位称为电力用户。按行业可分为工业用户、农业用户、市政商业用户和居民用户。共二十八页1.1.2 供配电系统(xtng) 供配电系统由总降压(jin y)变电所、配电线路、车间变电所或建筑物变电所和用电设备组成。如下图所示HSSSTS共二十八页工厂(gngchng)供配电系统图共二十八页1.1.3 供配电的要求和课程(kchng)任务 1、基本要求 (1) 安全在电力的供应、分配和使用中，不应发生人身事故和设备事故。 (2) 可靠应满足电力用户对供电可靠性即连续供电的要求。 (3) 优质应满足电力用户对电压质量和频率质量等方面(fngmin)的要求。 (4) 经济应使供配电

7、系统的投资少，运行费用低，并尽可能地节约电能和减少有色金属消耗量。 应合理地处理局部与全局、当前与长远的关系。 2、本课程的任务 讲述工厂供配电系统电能供应和分配的基本知识和理论，使学生掌握供配电系统的设计和计算方法，管理和运行技能，为学生今后从事工厂供配电技术工作奠定基础。共二十八页 额定电压是能使电气设备长期运行在经济效果(xiogu)最好的电压，是国家根据国民经济发展的需要，电力工业的水平和发展趋势，经全民技术经济分析后确定的。我国国家标准GBl561993标准电压规定的三相交流电网和电力设备(含用电设备和发电机、电力变压器)的额定电压，如表1-1所示。1.2 电力系统(din l x

8、tn)的额定电压共二十八页1.电网（线路(xinl)）的额定电压 该电压UN只能选择国家规定的额定电压,如表 1-1 所示。它是确定(qudng)各类电气设备电压的基本依据。2. 用电设备的额定电压UMUM=UN 用电设备和发电机的额定电压说明共二十八页3. 发电机的额定( dng)电压UG UG=1.05UN（2）变压器二次绕组的额定电压 1) UN2T=1.05UN(连接线路(xinl)短) 2) UN2T=1.1UN(连接线路长)如下图所示:4. 变压器的额定电压（1） 变压器一次绕组的额定电压 1）UN1T=1.05UN(与发电机直接相联) 2）UN1T=UN(连接在线路上)共二十八页

9、 例1: 已知下图所示系统中线路(xinl)的额定电压，试求发电机和变压器的额定电压。UG=UN11T=1.056KV=6.3KV；UN21T=1.1110KV=121KV；UN12T =110KV UN22T=1.110KV=11KV共二十八页 1.3 电力系统的中性点运行(ynxng)方式 1.3.1 中性点不接地的电力系统(小接地电流(dinli)系统） 1、系统正常运行时的电路图和相量图由图知：因此没有电流在地中流过，各相对地电压均为相电压。共二十八页2、系统发生(fshng)单相接地故障时的电路图和相量图 假设(jish) C 相接地，即由图知： 虽然各相对地电压发生变化，但各线电压

10、仍然对称平衡，因此，三相用电设备仍可继续运行2小时（最多）共二十八页系统(xtng)的接地电流（电容电流）为：由于(yuy)而因此 由于线路对地电容 C 难于准确确定，所以IC0和IE 也不好根据 C 来准确计算，在工程中通常采用下列经验公式来计算：共二十八页2 、中性点经消弧线圈接地(jid)的电力系统 当单相接地电容电流 IC 大于一定值时(310KV系统(xtng)Ic 30A，20KV及以上系统 IC 10A 时)，电力系统中性点就应改为经消弧线圈接地的运行方式由图知，消弧线圈对电容电流有补偿作用共二十八页3、中性点直接接地(jid)的电力系统 单相短路用 k(1) 表示，单相短路电流

11、比线路正常负荷电流大得多，对系统危害很大，因此，这种系统中装设的短路保护装置动作，切断线路，切除接地故障部分，使系统的其他部分恢复正常运行。 中性点直接接地的电力系统中发生单相接地时，相间电压的对称(duchn)关系被破坏，但未发生接地故障的两完好相的对地电压不会升高，仍维持相电压，因此中性点直接接地的系统中供用电设备的相绝缘只需按相电压来考虑，所以 110kv及以上的电力系统通常都采取中性点直接接地的运行方式。 共二十八页4、低压配电系统的接地(jid)型式（3）IT 系统（1）TN 系统（2）TT 系统共二十八页1.4 电能(dinnng)的质量指标1.4.1 电压(diny)质量指标1、

12、电压偏差：指电压离额定电压的幅度，用（允许偏差值见表1-2）2、电压波动与闪变1）电压波动：指电压的急剧变化，用（允许波动值见表1-3、4） 2）闪变：指周期性电压急剧变化应其光源光通量急剧波动而造成人眼视觉不舒适的现象。共二十八页3、电压波形：波形的质量是以正弦波形畸变(jbin)率来衡量的。公用电网(dinwng)谐波电压（相电压）限值见表1-51.4.2 频率质量指标 频率的质量是以频率偏差来衡量的，在正常情况下，频率的允许偏差师根据电网的装机容量而定的，事故情况下，频率允许偏差更大。频率允许的偏差见表1-61.4.3 供电可靠性指标 供电可靠性是以对用户停电的时间及次数来衡量的，常用供

13、电可靠率表示共二十八页1.5 电力(dinl)负荷 电力负荷又称电力负载，有两种含义：一是指耗用电能(dinnng)的用电设备或用户，一是指用电设备或用户耗用的功率或电流大小。一、工厂电力负荷的分级及其对供电电源的要求 (一) 工厂电力负荷的分级(1) 一级负荷：重要负荷或特别重要的负荷(2) 二级负荷：比较重要负荷(3) 三级负荷：一般电力负荷，所有不属于上述一、二级负荷者均属三 级负荷。共二十八页(二) 各级电力(dinl)负荷对供电电谭的要求 (1) 一级负荷对供电电源的要求：要求由两路电源供电，对特别重要的负荷，除上述两路电源外，还必须增设应急电源为保证对特别重要负荷的供电，严禁将其他

14、(qt)负荷接入应急供电系统。 (2) 二级负荷对供电电源的要求：一般要求由两回路供电，特殊情况下可采用一回路 6kv及以上的专用架空线路供电。 (3) 三级负荷对供电电源的要求：由于三级负荷为不重要的一般负荷，因此它对供电电源无特殊要求。二、工厂用电设备的工作制(1) 连续工作制(2) 短时工作制(3) 断续周期工作制断续周期工怍制的设备，可用 “负荷持续率”来表示，其定义如下：共二十八页内容摘要供配电技术。低压：380/220V及以下的电压称为低压。在发电方面(fngmin)，三峡水电站将是目前世界上规模最大的水电站。(1) 安全在电力的供应、分配和使用中，不应发生人身事。(3) 优质应满足电力用