电力技术基础知识讲座pt教学课件

1、电力技术基础知识讲座电力发变（配）电系统2004年02月目 录概述电力系统发电厂变电站（所)输电线路电气主接线图电力技术专业术语解释2004年02月概 述煤、石油、水能、风能、太阳能、核能等是自然界的一次能源，经过发电厂加工，转换为电能。电能是二次能源。电能是种特殊的商品，从生产经过输送、分配、销售和使用，是一次性完成。一般意义上，电能不能储存，既发既用。特殊情况下，必须将电能转换成其他能源（水能、化学能）储存，需要时再转换为电能使用。为了避免环境污染，减少运输量（有些能源根本不能运输）发电厂通常建设在一次能源所在地附近，经高压输送到消费中心。相对于其他能源来说，电能是一种易于输送、卫生、安全

2、、经济、使用简单、应用广泛的能源。电能生产的种类很多，有热能发电、水能发电、核能发电、风能发电以及其他（化学能、太阳能）发电形式。要把电能从电厂远距离的传输到负荷中心供用户使用，必须经过升压、输送、降压、分配、销售等诸多环节。发电-输变电-配电构成一个有机的不可分割的网络，简称电网。35kv以上称为高压网10kv称为中压配电网0.4kv以下称为低压配电网2004年02月电力系统电力系统是由多个发电设备、输变电设备和用电设备组成的网络，它具有生产、输送、分配和消费电能的功能。从发电机出口将电能升压-输送-降压-分配到负荷中心的一系列设备所构成的网络称为电网。2004年02月发变输供电系统框图基建

3、成本低发电成本高污染大化石性燃料火力发电厂热能转换成电能基建规模大发电成本低环境污染小水能水力发电厂水能转换电能基建成本高发电成本低环境污染小核燃料核能发电厂原子能转换电能发电厂能源转换相同功率电压高则电流小损耗低远距离、大功率220kv330kv500kv更高升压变电站便于传输电阻损耗电感损耗电容损耗电压容易转换交流超高压220kv330kv500kv只有电阻损耗分正负双极传输功率大传输距离远必须经交直流变换直流超高压500kv换流站换流长距离大功率输电线路能量传输电力联网电能分配负荷中心便于应用交流变换电压500kv 330kv220kv 110kv35kv 10kv多级降压降压变电站便于

4、用户使用线路复杂距离短数量多管理难度大向用户供电35kv 10kv6kv 3kv400/220v配电线路向用户分配电能电力系统发电输电配电 （交流）发电-升压变-输电-降压变-供电 （直流）2004年02月电力生产、传输、消费发电厂用以将热能、核能、水能、太阳能、风能等转换为电能 电能经传输送到负荷终端再根据用户的需要转化为机械能、热能、光能、化学能满足人们的社会需求和生活需求便于传输，便于能量转换电能清洁、卫生。电厂远离城市，是一种环保型二次能源2004年02月水力发电厂水力发电机主厂房2004年02月水力发电水轮发电机组剖面图进水口发电机水轮机下游水位变压器水库水位2004年02月火力发电

5、机组火力发电机组2004年02月火力发电火力发电过程示意图燃煤处理蒸汽锅炉汽轮机蒸汽包发电机2004年02月变电站变电站是电能的集散地，是电压变换、电能传输分配的中心。电能在变电站汇集、联络、分配、将电压升高便于传输，将电压降低便于使用。变电站的电压等级：750kV、500kV、330kV、220kV、110kV、66kV、35kV、10kV、6kV通常有一次变和二次变之分，110kV及以上变电所称一次变，35kV（66kV）变电所称二次变。分户内式、户外式、敞开式和全封闭式等。有升压站、降压站、枢纽站和终端站之分。2004年02月变电站设备基本结构由一次设备（变压变流设备、开关设备、导线）和

6、二次设备（计量检测保护控制设备）组成。一次设备主要包括：进出线、母线、变压器、电抗器、隔离开关、断路器、开关柜、避雷器、电压电流互感器、电容补偿装置。二次设备主要包括：一次设备及输电线路的继电保护装置、监测控制装置，测量计量装置等。变电站还应配备通讯调度设备。2004年02月户内、户外变电站户内、户外式变电站的区别通常是将高低压配电装置布置在户内，还是布置在户外。而变压器一般都是放置在户外（在城市中心区域，也有把变压器布置在户内的）。户内式变电站占地面积小，结构紧凑，外貌美观、设备防污秽能力强，但造价高，通常分布在城市周围或市区内；户外式变电站则完全相反。2004年02月GIS变电站GIS-气

7、体绝缘金属封闭开关设备是将若干个独立元件封闭组合在充有高于大气压的SF6气体的接地金属外壳中，而形成的金属封闭开关设备GIS体积小，组成的配电装置占地面积少，不受环境条件的影响，运行安全可靠，维护简单，检修间隔时间长，特别是在超高压和特高压输变电领域中较之敞开式电器有更大的优势。2004年02月开闭站（所）开闭站：也叫开闭所、开关站。以电能分配及联络为目的，主要设备包括：进出线、母线、开关（10kV多采用环网柜）、避雷器、电压电流互感器、二次设备（直流系统、继电保护、计量）等。各种电压等级都可设置开闭所。2004年02月输电线路电力线路通过变电站间的相互联络、相互连接形成一个电力网络，称为电网

8、。各电厂所发出的电能通过输电线路与电网连接。通过变电站升（降）电压，各电压等级输电线路所形成的电网把电能传输到各地的负荷中心强大的电网使电力供应更加安全可靠电力输电线路的标准电压等级：(750kV)、500kV、330kV、220kV、110kV (66kV)、35kV城乡配电网电压：10kV (6kV)用户使用电压：400v/220v2004年02月电力系统专业术语额定电压（Rated Voltage）：维持设备正常工作的工作电压，以有效值表示，单位：V（伏特）或kv（千伏）。额定电流（Rated Current）：设备在正常工作条件下所能承受的最大电流，以有效值表示，单位：A（安培）。额定

9、频率（Rated Frequency）：也叫工频，交流电在单位时间内交变的周期数，单位：Hz（赫兹）。我国电网频率为50Hz。额定容量（Rated Capacity）：在正常工作条件下，设备（系统）输入、输出电能的能力。一般来说，此值表示设备（系统）的输入、输出定值；单位可以是W（瓦特），也可以是VA（伏安），常用KW（千瓦）或KVA（千伏安）。 2004年02月电力系统专业术语线电压（Line Voltage 或 Phase to Phase Voltage）：通常供电方式采用三相三线制、三相四线制、三相五线制，三相电主要用于工、农业中功率较大的电器设备。三相一般用L1、L2、L3表示，对于

10、电机类产品则用U、V、W表示，零线（中性线）用N表示，接地线一般用PE表示，PE与N并非同一点。相电压（Phase tp Ground Voltage）：线电压是指相对相之间的电压，相电压相线对中性线之间的电压。例如：380V/220V，前者是线电压，后者是相电压，两者相差3 倍。工频耐压（AC Withstand Voltage）：设备、系统在额定频率下所能承受而不损坏的电压耐受强度。可分为干耐受和湿耐受，一般情况下，工频耐受电压的时间为1分钟（60秒），由系统的操作过电压决定。 2004年02月视在功率：指设备所能输入、输出的总功率，包括有功功率和无功功率，通常用“S”表示，单位：VA（伏

11、安）或KVA（千伏安）。有功功率：视在功率中用来做功的分量，用“P”表示，单位：W（瓦）。无功功率：视在功率中用来建立电磁场的分量，用“Q”表示，单位：Var（乏）。功率因数：是指电力系统或设备的有功功率占视在功率的比率，用Cos表示，分滞后和超前两种。一般的配电网络均为滞后，而调相机及电容器为超前。无功补偿：为了提高用电设备的效率，利用电容器对电网的功率因数进行修正的一种手段，无功补偿有集中补偿和分散补偿两种，多数采用集中补偿，大型设备和特殊设备一般采用分散补偿。 电力系统专业术语2004年02月电力系统专业术语系统接地方式：是指供电、配电系统的中性点接地方式。主要分为大电流接地和小电流接地

12、方式，大电流接地方式是指中性点直接接地，小电流接地方式是指中性点不接地或经消弧线圈、电阻等元件接地。在我国，400V和110kV以上等级的电力系统绝大部分采用中性点直接接地方式，即大电流接地方式；6kV至60kV系统大部分采用中性点 不直接接地或不接地方式，即小电流接地方式。供电可靠性：是指供电的可靠程度。计算公式为：供电可靠率=1-用户全年停电 时间/36524，目前我国要求可靠率为99.99%，即全年停电时间不超过52分钟；发达国家要求为99.999%，即全年停电时间不超过5分钟。 2004年02月电力系统专业术语雷电冲击耐压（BIL）：设备、系统所能承受而不损坏的模拟雷电冲击实验电压，用

13、以衡量系统、设备对冲击电压的耐受强度。热稳定电流：设备所能耐受的短路最大电流（有效值），持续时间24秒。电流波形是对称的，考核的是设备所能承受最大热效应的能力，即在设备通过所规定的大电流时，不会造成设备各部件过热、甚至烧毁；单位：KA动稳定电流：设备所能耐受的最大电流峰值，持续时间为几个周波。电流波形是不对称的，IEC及中国国家标准规定其值为热稳定电流的2.5倍，考核的是设备所能承受最大电动力的能力，单位：KA。短时耐受电流：即为热稳定电流；单位：KA。 2004年02月电力系统专业术语电气二次回路-对一次回路设备进行保护、控制、监视、测量和自动调节等装置之间的电气连接回路。组成：1）控制信号

14、回路 ；2）继电保护回路及安全自动装置回路；3）测量表计回路；4）同步回路；5）操作电源系统；6）自动化系统电气主接线-把主要电器设备和母线的连接方式。是电气设计的首要部分。也是构成电力系统的主要环节。把发电机、变压器、电抗器、断路器、隔离开关等电气设备通过母线、导线、电缆等有机的连接起来，并且配置避雷器、电压互感器、和电流互感器等构成改变电压、汇集和分配电能的一个完整系统。电气设备布置图-将电气主接线所确定的各项主要电气设备进行合理布置的设计图纸 2004年02月关于转移电流 在组合电器中，当熔断器在某一短路电流值某相首先熔断(由于短路电流在某一时刻，总是某相电流最大及熔断器特性差异)，其余

15、两相熔断器还未熔断时，此时的短路电流便转移到由负荷开关来开断，这个电流便是转移电流。它是指在熔断器与负荷开关转换开断职能时的三相对称电流值。当低于该值时，首开极电流由熔断器开断，而后两相电流就由负荷开关开断；大于该值时，三相电流仅由负荷开关开断，撞击器脱扣装置不起作用。因此，安装撞击器脱扣装置要求负荷开关具有开断转移电流的能力，这就要求负荷开关在开断额定电流的基础上，增加开断转移电流的能力，同时相应增加了负荷开关成本。2004年02月何谓IP（防护等级）IP防护等级（GB 420893） IP（INTERNATIONAL PROTECTION）防护等级系统是由IEC（INTERNATIONAL

16、 ELECTROTECHNICAL COMMISSION）所起草。IP防护等级是由两个数字所组成通常表示为IPXX，第1个数字表示设备外壳防尘、防止外物侵入的等级，第2个数字表示设备外壳防湿气、防水侵入的密闭程度，娄字越大表示其防护等级越高，两个标示数字所表示的防护等级如表一及表二。表一：第一个标示特性号码（数字）所指的防护程度表二：第二个标示特性号码（数字）所指的防护程度2004年02月第一个标示数字2004年02月第二个标示数字2004年02月型式试验与例行试验型式试验：政府相关部门对新开发（引进）的电力设备的强制性试验，由政府指定的权威检验机构进行试验，并出具试验合格报告。只有经过型式试验合格的产品才能批量生产，投入市场。其检验标准通常是国家标准（国际标准）或部颁标准。型式试验只是在产品开发定型时做一次（试验项目很全，有些是破坏性试验），一旦通过，该产品既为定型，以后就不需再做。例行试验：企业为保证产品的质量