电力系统教学课件

理论4

授课时间授课班级课时分配

实训

1.1民用建筑供电及电力系统基本知识

理论1.2电力系统的电压和电能质量

教学任务

1.3电力系统中性点运行方式及低压配电系统接地型式

实训

了解民用建筑供电系统

了解发电厂和电力系统简介

知识方面熟悉电力系统的电压和电能质量

教学目标熟悉三相交流电网和电力设备的额定电压

熟悉电力系统中性点运行方式及低压配电系统接地型式

三相交流电网和电力设备的额定电压

技能方面

电力系统中性点运疗方式及低压配电系统接地型式

重点电力系统中性点运行方式及低压配电系统接地型式

电力系统的电能质量

难点

电力系统中性点运行方式

一、导入

在工业与民用建筑中，人们都是以电力作为能源，那么这电能是怎么产生呢？电能乂是

如何传输与分配的？

二、信息

1、电力系统的组成及各部分功能

电力系统

一个完整的电力系统由各种不同类型的发电厂、变电所、输电线路及电力用户组成。

［问题引入］发电机的基本原理？发电机的发电电压一般是多少？不同种类的发电厂最

大区别是什么？

(1)发电厂

按一次能源介质划分为火力发电厂、水力发电站、核电站等，此外，还有小容量的太阳

能发电厂、风力发电厂、地热发电厂和潮汐发电厂等，正在研究的还有磁流体发电和氢能发

电等。

［问题引入］什么是火力发电？什么是水力发电？有何特点？你所在的省有哪些类型的

发电厂？

(2)变电所

变电所是变换电能电压和接受分配电能的场所。如昊仅用以接受电能和分配电能，则称

为配电站，仅用以把交流电能变换成直流电能，则称为变流所。

(3)电力网

输电线路和配电线路统称为电力网O

通常将220kV及以上的电力线路称为输电线路，HOkV及以下的电力线路称为配电线

路。配电线路又分为高压配电线路(llOkV),中压配电线路(6〜35kV)和低压配电线路

(380/220V)„

(4)电能用户

凡取用电能的所有单位均称为电能用户，其中工业企业用电量约占我国全年总发电量

的64%,是最大的电能用户。

发由次十压交氏X离任,电线R嘉乐配电线跳降&*压品注法配电蝮降压变不靠皿配电线

V------y-----)'-------------------------,

发电厂区域交但所用户

图2从发电厂到用户的发、输、配电过程

2、电力网的额定电压

电气设备的额定电压，就是能使电气设备长期运行时获得最好经济效果的电压。我国电

力网的额定电压分类。

［问题引入］我国电网常见的交流额定电压有哪些？

［问题引入］什么是高压，什么是低压，什么是安全电压？

电力网额定电压等级是国家根据国民经济的发展需要和电力工业的发展水平，经全面

技术经济分析后确定的，它是确定电力设备额定电压的基本依据。

电力设备额定电压：是用电设备、发电机和变压器正常运行并具有最经济效果时的电

压，也就是正常情况下所规定的电压。是根据电力网额定电压等级确定的。

［问题引入］为什么要进行电压分级？

［问题引入］解释下列两个图形的含义？

3、供电电压的选择

用电单位的供电电压应根据用电容量、用电设备特性、供电距离、供电线路的回路数、

当地公共电网现状及其发展规划等因素，经技术经济比较确定。

(1)低压单相供电、低压三相供电、高压供电用电单位的容量分界

根据〈供电营业规则:“用户单相用电设备总容量不足()的可采用低压220V

供电。”气)，采用低压三相四线制供电，特殊情

况也可采用高压供电

(2)供电电压与输送距离、输送容量

线路在输送距离、输送容量一定的情况下，电压愈高则电流愈小，导线截面和线路中的

功率损耗也就小。另一方面电压愈高，投资愈大。一般来讲，输送功率小、距离短，采用较

低电压，输送功率大、距离远，用较高电压。某一级额定电压，对应着合理的输送容量和输

送距离。

(3)35kV供电与10kV供电

高压供电通常为10kV供电，对于容量特别大的特大型公共建筑及大型工厂，当地电网

又同时具备提供35kV电源时，通过技术经济比较可采用35kV供电。当一些旅游建筑附近可

能没有10kV电源，只能从较远地区引来35kV电源，可采用35kV供电，采用35/0.4直降变

压器，可以减少一级变电，节省投资。

4、配电电压选择

［问题引入］企业高压配电电压的选择原则是什么？低压配电电压的选择原则是什

么？

5、供电质量的主要指标

［问题引入］供电质量的三大主要指标是什么？

（1）电压

电压质量足以电压偏离额定电压的幅度、电压波动与闪变和电压波形来衡量。

1）电压偏差

电压偏差是以电压偏离额定电压的幅度，一般以百分数表示，即

U-UN

AV%=xlOO

心

式中，△联为电压偏差百分数，U为实际电压，工为额定电压。

我国规定了220V供电电压允许偏差是（）。

［问题引入］举例说明电压偏差对用电设备有何影响？为什么？

［问题引入］如何解决供配电系统中的电压偏差问题?

2）电压波动和闪变

电压波动是指电压的急剧变化。电压变化的速率大于每秒1%的即为电压急剧变化。电

压波动程度以电压最大值与最小值之差或其百分数表示，即bU=Umax-Umin

k.loo

SU%-T'N

式中，6U为电压波动；3U%为电压波动百分数；Umax、Umin为电压波动的最大值和最

小值(kV)；UN为额定电压(kV)o

周期性电压急剧变化引起光源光通最急剧波动而造成人眼视觉不舒适的现象，称为闪变。

［问题引入］电压波动和闪变如何进行抑制？

3)波形

波形的质量是以正弦电压波形畸变率来衡量的。

在理想情况下，电压波形为正弦波，但电力系统中有大量非线性负荷，使电压波形发生畸变,

除基波外，还有各项谐波，

［问题引入］电力系统的谐波源有哪些？

［问题引入］电力系统中的谐波如何抑制？

(2)频率

［问题引入］电力系统正常状况下，电网装机容量在300万kW以下的供电频率的允许

偏差为()。

(3)供电的可靠性

供电可靠性是以对用户停电的时间及次数来衡覆。它常用供电可靠率表示，即实际供电

时间与统计期全部时间的比值的百分数表示。停电时间应包括：事故停电、计划检修停电及

临时性停电时间。

6、低压配电系统的接地形式

低压配电电系统接地形式有：(

)

IT系统是指：o

TT系统是指：o

TN系统是指：“

［问题引入］TN-S系统中的N线与PE线都是从中性点引出的，为什么它们分开以

后就不能再合并呢？

三、决策（分析并确定工作方案）

（1）分析采用什么样的方式方法熟悉电力网额定电压的等级及电压的选择，反映电压

质量的指标有哪些，以及常见的低压供电系统接地形式等，通过什么样的途径学会任务知识

点和技能点，初步确定工作任务方案；

（2）小组讨论并完善工作任务方案。

四、计划（制定计划）

制定实施工作任务的计划书，小组成员分工合理。

需要通过实物认识、视频播放、参观、课堂练习、课后作业等形式完成本次任务。

（1）通过对野外输电线路、变配电所、发电站（有条件的话）、低压动力及照明系统的

参观，增强对电力系统、发电站和低压配电系统接地形式的感性认识，了解不同电压等级的

使用范围和电压波动产生的原因；

（2）通过实物认识、视频播放、参观、课堂练习、课后作业掌握电力系统的组成电能

转化的过程；掌握电压等级及不同电压等级的选用；了解影响电压质量的因素，以及常见低

压配电系统接地形式。

（3）通过课堂练习、课后作业、懂得电力线路电压选用、低压配电线路接地形式的实

际运用。

五.实施