工厂供电-教学课件

1、第一章 绪 论第一节 电力系统的根本概念 第二节电力系统的额定电压 重点 第三节电力系统的中性点接地方式 重点/难点 第四节用户供电系统及供电要求 重点第五节供电工程设计的主要内容和程序2022/9/131第一节电力系统的根本概念2022/9/132电力系统的根本概念由发电厂的发电机、升压及降压变电设备、电力网及电能用户用电设备组成的系统统称为电力系统。2022/9/133一.电力系统的构成二.电力系统运行的特点与要求 三.现代电力系统的开展趋势续上页2022/9/134电力系统的构成电力系统是由各种不同电压等级的电力线路将发电厂、变配电所和电力用户联系起来的包含着发电、输电、变电、配电和用电

2、的一个统一整体。2022/9/135一发电厂 1功能：发电厂是生产电能的场所。把自然界中的一次能源转换为用户可以直接使用的二次能源电能。 2种类：火力发电厂、水力发电厂、核能发电厂、潮汐发电、地热发电、太阳能发电、风力发电等。 3发电设备：发电机。 续上页2022/9/136二电力网 电力网分为远距离输电网500kV、区域电网220kV及以上和地方电网110kV及以下。电力网系统中各级电压的电力线路及其联系的变电所。变电所接受电能、变换电压和分配电能的场所。配电所接受电能和分配电能的场所。续上页2022/9/137 变电所按功能分有：升压变电所、降压变电所。按地位分有：枢纽变电所、地区变电所，

3、用户终端变电所。续上页2022/9/138三电力用户电力系统中，一切消耗电能的用电设备(单位)。续上页2022/9/139电力系统的构成图续上页2022/9/1310二. 电力系统运行的特点与要求 一电力系统运行的特点1.电力系统发电与用电之间的动态平衡2.电力系统的暂态过程十分迅速3.电力系统的地区性特色明显4.电力系统的影响重要2022/9/1311二. 电力系统运行的特点与要求 二对电力系统运行的要求1.平安2.可靠3.优质 电压和频率是质量参数 规定：频率偏差正负0.2Hz 电压偏差正负5%4.经济续上页2022/9/1312三. 现代电力系统的开展趋势1.能源结构的多样性和互补性2.

4、控制和调度手段的多样性3.输电方式的新颖性灵活交流输电和新型直流输电2022/9/1313 火力发电一般是指利用石油、煤炭和天然气等燃料燃烧时产生的热能来加热水，使水变成高温、高压水蒸气，然后再由水蒸气推动发电机来发电的方式的总称。 火力发电2022/9/1314火力发电厂续上页2022/9/1315火力发电的组成 火力发电站的主要设备系统包括： 燃料供给系统 给水系统 蒸汽系统 冷却系统 电气系统及其他一些辅助处理设备续上页2022/9/1316续上页2022/9/1317水力发电厂水流位能 机械能 电能 三峡工程 2022/9/1318续上页2022/9/1319水力发电厂三峡工程 续上页

5、2022/9/1320核能发电2022/9/1321日本福岛核电站2022/9/1322日本福岛核电站2022/9/1323日本福岛核电站2022/9/1324日本福岛核电站2022/9/1325潮汛发电2022/9/1326地热发电在火山温泉地区，其温度上升那么可达100，此为岩浆从地壳裂缝慢慢涌出的结果，而地下水流经这些地区后会变成高温高压的蒸汽，如以适当的工程方法引出这些蒸汽，即可送入汽轮机作功而发电。2022/9/1327续上页2022/9/1328太阳能发电2022/9/1329太阳能发电利用太阳能发电的方法有三种:其一为利用光电池，直接将日光转换为电流。其二利用集热板将水加热，产生

6、蒸汽 以推动汽轮机及发电机。其三那么利用日光将水分解成氢与氧两种气体，再用氢作为发电的燃料。续上页2022/9/1330风力发电2022/9/1331续上页2022/9/1332风力发电风力发电是直接利用风力推动發发电机中的导线线圈來发电，其最大特色即为荷兰的标记风車。欲开展这种电厂也需有大量的土地，而稳定且强劲的风力也是不可或缺的条件。 续上页2022/9/1333第二节电力系统的额定电压(重点)2022/9/1334电力系统的额定电压一.电力系统中各元件额定电压确实定二.电力系统中各额定电压等级的适用范围2022/9/1335一.电力系统中各元件额定电压确实定额定电压指保证设备正常运行且能

7、获得最正确技术经济效果 的电压。2. 用电设备的额定电压 1. 三相交流电网线路额定电压线值低压/kV 0.38、0.66、1 (1.14) 用电设备的额定电压和电网的额定电压一致。高压/kV 3、6、10、(20)、35、 66、110、220、330、500、(750)中压 高压 超高压 2022/9/1336续上页3. 发电机的额定电压 发电机的额定电压比同级电网额定电压高5%，从而使用电设备端的电压偏差在额定电压的5%以内变化。 线路负载时电压损失全线10%。UNGMMM+5%-5%2022/9/1337T2T1G续上页二次绕组额定电压：空载电压 4.变压器的额定电压一次绕组额定电压：

8、 a、直接接于发电机出线端，那么其额定电压应与 发电机额定电压相同。b、当接于电网时，那么等于电网额定电压。a、当二次侧线路较短时，比电网额定电压高5%。b、当二次侧输电线路较长时，考虑线路电压损 失，那么应比电网额定电压高10%。线路长线路短U1N.T=UGU1N.T=UN1UN1UN2UGU2N.T=1.1UN1U2N.T=1.05UN2UN-5%-5%-5%-5%+5%UN2022/9/1338二.电力系统中各额定电压等级的适用范围线路传输功率越大，传输距离越远，那么所选择的电压等级也应越高。区域电网：大于等于220KV地方电网：110KV一般电力用户高压进户线：1035KV用户内部高压

9、配电电压：610KV用户内部低压配电电压：380/220V2022/9/1339第三节电力系统的中性点接地运行方式重点/难点2022/9/1340中性点不接地中性点经消弧线圈接地（310kV:Ic30A；35kV及以上:Ic10A）有效接地系统非有效接地系统（366kV) 中性点接地方式指变压器或发电机的三相绕组星形连接时其中性点与大地的连接方式。中性点直接接地(1kV以下；110kV及以上）中性点经低电阻接地(310kV)2022/9/1341电源负荷一、电源中性点不接地的电力系统 正常运行时，系统三相电压对称，三相对地电容电流平衡，电源中性点对地电压为零。C2022/9/1342电源负荷C

10、中性点不接地的电力系统一相如C相接地时： 中性点对地电压上升为相电压，非故障相对地电压上升为线电压，因此，电气设备对地绝缘应按线电压考虑。 故障后线电压保持不变见相量图，因而三相电气设备可以继续运行。但不能长期运行，以免故障扩大。续上页出现零序电压2022/9/1343OC估算： 接地电容电流电缆线路对地电容电流比架空线路大。 当IC超过规定值时，会产生断续电弧致使电网出现暂时过电压，危及电气设备平安。续上页零序电流2022/9/1344OC 一相接地时, 接地点的电流减小，不再发生电弧。二、电源中性点经消弧线圈接地的电力系统消弧线圈电阻很小，感抗很大。L2022/9/1345OC 一运行特点

11、分析及应用 三、中性点直接接地的电力系统 缺点：供电可靠性因接地故障而中断。优点：非故障相对地电压仍为相电压。2022/9/1346续上页 特别有利于110kV及以上电气设备降低绝缘本钱； 对于低压系统引出中性线也有利于接入使用相电压的单相设备。2022/9/1347(二) 电源中性点直接接地的低压配电系统续上页 1. TN系统 其电源中性点直接接地，设备外露可导电局部均接公共PE线或PEN线。 TN-C系统N线与PE线合二为一2022/9/1348TN-C系统中PEN线有不平衡电流通过且不能采用漏电保护，故不适用于对抗电磁干扰和平安要求较高的场所。续上页2022/9/1349 TN-S系统N

12、线与PE线完全分开 续上页 正常情况下，PE线中无电流通过，因此对连接PE线的设备不会产生电磁干扰。而且该系统可采用剩余电流保护，平安性较高。2022/9/1350 TN-C-S系统N线与PE线先合后分 续上页2022/9/1351 此系统比较灵活，对平安要求及抗电磁干扰要求较高的场所采用TN-S系统配电，而其他场所那么采用较经济的TN-C系统。多用于由外部供电系统配电的建筑物。 续上页2022/9/1352续上页 2.TT系统 其电源中性点直接接地，设备外露可导电局部均各自PE线单独接地。 RB RA2022/9/1353 优点：不存在TN系统中的故障蔓延现象。 缺点：须装设高灵敏的接地故障

13、保护电器。续上页2022/9/1354OC四、电源中性点经小电阻接地的电力系统R2022/9/1355续上页 优点： 能减少电弧接地过电压的危险性； 可实现灵敏而有选择性的接地保护； 对邻近通信线路的干扰也就较弱。 缺点： 供电连续性因接地故障而受到影响。2022/9/1356第四节用户供电系统及供电要求重点2022/9/1357一、用户供电系统的构成 大型电力用户供电总容量10000kVA及以上及某些电源进线电压为35kV及以上的中型用户供电系统概略图如下。2022/9/1358续上页 一般中型电力用户 容量1000kVA10000kVA 的供电系统概略图如下。 对于小型电力用户，由于所需容

14、量一般不大于1000kVA或稍多，因此通常只设一个10kV降压变电所。其供电系统概略图与车间变电所类似。 2022/9/1359第五节供电工程设计的主要内容和程序2022/9/1360一、用户供电工程设计的主要内容 用户供电工程的设计应严格按照现行的国家标准标准和有关技术经济政策的要求，力争使设计方案技术先进、电能质量稳定、平安性能可靠和经济指标合理。 1.用户变配电所设计2.用户上下压配电线路设计 2022/9/1361二、用户供电工程设计的程序简介 1. 初步设计方案设计 2. 扩大初步设计3. 施工图设计 续上页2022/9/1362本章小结 本章概述了供电工程的一些根本知识和根本问题。 首先简要介绍了电力系统的组成结构、运行特点要求及未来开展趋势；其次重点论述了电力系统的额定电压和电力系统的中性点接地方式和运行特点；然后介绍了用户供电系统的组成结构和负荷等级的分类及其供电要求；最后简介了供电工程设计的主要内容和程序。 2022/9/1363本