供电技术第四版课件-绪论.

©中国矿业大学信电学院电气工程研究所供电技术X©中国矿业大学信电学院电气工程研究所供电技术X刘建华：13382679966Email:[e-mail]张栋梁13337930909Email:[e-mail]供电技术©中国矿业大学信电学院电气工程研究所供电技术X供电技术《供电技术》课程分为七章。共计48学时，其中42学时讲课，6学时实验。实验时间和内容提前通知©中国矿业大学信电学院电气工程研究所供电技术X供电技术课程结构本书包括三大部分。第一部分：前5章，基础部分。以用电系统设计为主线，内容包括：–电力系统–负荷计算、电气设备、电气接线、电力线路–短路电流计算、电气设备选择和校验–继电保护–保护接地和防雷对供用电系统及设备有较深入了解，能够进行初步的供用电系统设计。©中国矿业大学信电学院电气工程研究所供电技术X供电技术课程结构第二、三部分属于专题部分。第二部分：第6章，电能质量和无功补偿第三部分：第7章，变电所综合自动化©中国矿业大学信电学院电气工程研究所供电技术X考核方式考试60%平时和作业20%实验20%©中国矿业大学信电学院电气工程研究所供电技术X参考书孟祥忠，《现代供电技术》，清华大学出版社，2006年翁双安,《供电工程》,机械工业出版社，2004年刘介才，《工厂供电》第4版，机械工业出版社，2004周瀛，《工业企业供电》，冶金工业出版社，2002王崇林等，《供电技术》，煤炭工业出版社，1997诸骏伟，《电力系统分析》，中国电力出版社，1995贺家李，《电力系统继电保护原理》，水利电力出版社，1994张学成，《工矿企业供电》，中国矿大出版社，1998©中国矿业大学信电学院电气工程研究所供电技术X引言电力工业历史现代电力系统的主要特点多种一次能源发电机组容量增大高电压、远距离、大规模互联电网输电电能质量问题更突出自动化水平大大提高电力工业市场化外部环境制约明显大停电事故带来灾难性后果©中国矿业大学信电学院电气工程研究所供电技术X本章概述电力系统的基本知识和相关概念。简要说明电力系统的构成，电网的额定电压,电力系统的中性点运行方式;介绍了用户供电系统的特点和决定供电质量的主要指标。第1章绪论©中国矿业大学信电学院电气工程研究所供电技术X第1章绪论第一节电力系统的基本概念第二节用户供电系统的特点和决定供电质量的主要指标©中国矿业大学信电学院电气工程研究所供电技术X第一节电力系统的基本概念©中国矿业大学信电学院电气工程研究所供电技术X一、电力系统相关概念及构成GT1T2W1W2W3L1电力网电力系统电力系统：是指进行生产、传输、分配、消费电能的各个环节构成的一个整体。电力网：指的是联系发电厂和用户的中间环节，由变电站（所）和各种不同电压等级的电力线路组成。变电站（所）：完成电压变换和电能再分配。图1一个简单的电力系统©中国矿业大学信电学院电气工程研究所供电技术X电力系统的主要环节－发电厂（站）发电厂（站）：指将一次能源转换成电能的场所。一次能源包括：煤炭、石油、天然气、水能、原子核能、风能、太阳能、地热、潮汐能等。我国一次能源主要是：煤炭、水力和原子能。一般根据所使用的能源的不同，将电厂分为火力发电厂、水力发电站、核电站、风力发电场、太阳能发电场、地热发电厂、潮汐电站等。©中国矿业大学信电学院电气工程研究所供电技术X内蒙古准格尔电厂（西部大开发中第一个大型火电项目）©中国矿业大学信电学院电气工程研究所供电技术X长江三峡水利枢纽工程©中国矿业大学信电学院电气工程研究所供电技术X广东大亚湾核电站©中国矿业大学信电学院电气工程研究所供电技术X©中国矿业大学信电学院电气工程研究所供电技术X太阳能©中国矿业大学信电学院电气工程研究所供电技术X变电站（所）：变换电压、接收电能与分配电能的场所，是联系发电厂和用户的中间环节。主要由电力变压器、母线和开关控制设备等组成。若仅只有配电设备而无电力变压器则称为开闭所或开关站。凡是把交流电能变换成直流电能的变电站称为变流站。电力系统的主要环节－变电站（所）©中国矿业大学信电学院电气工程研究所供电技术X变电所按作用分有升压变电站（所）和降压变电站（所）。升压变电站（所）：多建在发电厂内，把电能升高后，再进行长距离输送。降压变电站（所）：多设在用电区域，将高压电适当降低电压后，对某地区或用户供电。电力系统的主要环节－变电站（所）©中国矿业大学信电学院电气工程研究所供电技术X变电站（所）按地位分：枢纽变电站（所）：位于电力系统的枢纽点，连接电力系统多个电压等级，汇集多个电源的变电所，称为枢纽变电站（所）。中间变电站（所）：起到系统交换功率的作用，或使长距离输电线路分段，同时有降压给当地用户。这样的变电所主要起中间环节的作用，所以叫中间变电站（所）。地区变电站（所）：高压侧电压一般为110-220kV，对地区用户供电的变电所。终端变电站（所）：在输电线路的终端，接近负荷点，经降压后直接给用户供电的变电所。电力系统的主要环节－变电站（所）©中国矿业大学信电学院电气工程研究所供电技术X©中国矿业大学信电学院电气工程研究所供电技术X©中国矿业大学信电学院电气工程研究所供电技术X电力网：将输送、变换、分配电能的各种变电所和各电压等级的电力线路构成的网络称为电力网。电力系统的主要环节－电力网根据电压等级的不同，电力网可分为：低压电网：1kV及以下高压电网：3kV~330kV超高压电网：330kV~1000kV特高压电网：1000kV以上©中国矿业大学信电学院电气工程研究所供电技术X©中国矿业大学信电学院电气工程研究所供电技术X330～500kV330～500kV110～220kV区域变电站终端变电站10kV380/220V地区供配电系统工矿企业供配电系统M总降变电所6～10kV车间变电所380/220V35～110kV330～500kV～水力发电厂枢纽变电所升压变电所升压变电所火力发电厂～电力系统示意图1©中国矿业大学信电学院电气工程研究所供电技术X电力系统示意图2©中国矿业大学信电学院电气工程研究所供电技术X输电网互联提高了供电可靠性远距离传输的基础实现大范围的能源优化配置和规模经济效益电力市场化的基础巨大的环保效益©中国矿业大学信电学院电气工程研究所供电技术X主要电气设备符号•交流发电机(G)•电力变压器(T)•断路器(QF)•隔离开关(QS)•熔断器(FU)•刀开关(QK)•熔断器式开关(Q)•跌落式熔断器(FU)G～©中国矿业大学信电学院电气工程研究所供电技术X主要电气设备符号负荷开关(Q)线路、母线(W)电流互感器(TA)电压互感器(TV)电流互感器(TA)电抗器(L)阀型避雷器(F)电缆及终端(X)电容器(C)电动机M～©中国矿业大学信电学院电气工程研究所供电技术X二、电力系统的额定电压电力系统的额定电压是根据国民经济发展的需要、技术经济的合理性及电气设备的制造水平等因素，经全面分析论证，由国家统一制定和颁布的。GB156-80规定的额定电压等级，见表1-1。1kV以下的为低压,3-220kV为高压，330-750kV为超高压，1000kV以上为特高压。我国目前的最高电压等级为750kV，1000kV正在建设中。3kV及以上的高压用于发电，配电及高压用电设备;110kV及以上的高压与超高压用于远距离输电。煤矿1140V为低压，人身安全电压为交流36V，直流92V。直流电压为平均值,交流电压为有效值,且指线电压。©中国矿业大学信电学院电气工程研究所供电技术X表1.1我国交流电网和电力设备的额定电压电网和用电设备额定电压发电机额定电压电力变压器额定电压一次绕组二次绕组低压/V220／127380／220660／380230400690220／127380／220660／380230／133400／230690／400高压/kV3610—351102203305007503.156.310.513.8,15.75,18,20------------3及3.156及6.310及10.513.8,15.75,18,20351102203305007503.15及3.36.3及6.6l0.5及1138.5121242363550--强电电压等级的颜色500KV，淡黄色；220KV，紫色；110KV，朱红色；35KV，鲜黄色；10KV，绛红色；6KV，深蓝色。©中国矿业大学信电学院电气工程研究所供电技术X二、电力系统的额定电压①用电设备的额定电压和电网的额定电压是一致的。②发电机的额定电压高于电网额定电压5%（一般正常工作时，线路电压损耗约10%；用电设备允许电压偏差±５％）。-5%G~5%UN线路首端线路末端©中国矿业大学信电学院电气工程研究所供电技术X变压器的二次绕组对于用电设备而言，相当于供电设备。第一种情况比用电设备额定电压高10%第二种情况比用电设备额定电压高5%•变压器变压器的一次绕组：相当于是用电设备，所以规定变压器一次绕组的额定电压与受电设备额定电压相同。注意：但当变压器一次绕组直接与发电机相连时，变压器一次绕组的额定电压与发电机额定电压相等。其中5%用于补偿变压器满载供电时，一、二次绕组上的电压损失；另外5%用于补偿线路上的电压损失，因此适用于变压器供电距离较长时的情况。当变压器供电距离较短时，可以不考虑线路上的电压损失，只需要补偿满载时变压器绕组上的电压损失即可。③变压器的额定电压©中国矿业大学信电学院电气工程研究所供电技术X一次绕组：升压变压器，比电网的额定电压高5%(等于发电机的额定电压)。降压变压器，与电网额定电压相同。二次绕组（指的是变压器的空载电压）：升压变压器，高出电网额定电压10%。降压变压器，高出电网额定电压10%（或5%）。③变压器额定电压©中国矿业大学信电学院电气工程研究所供电技术XMT1T2UN+5%+10%±0%+5%G~额定电压的国家标准©中国矿业大学信电学院电气工程研究所供电技术X发电机G的额定电压：UN·G=1.05UN·L1=1.05×10=10.5（kV）变压器T1的额定电压：U1N·T1=UN.G=10.5（kV）U2N·T1=1.1UN·L2=1.1×110=121(kV)变压器T1的变比为：10.5/121kV变压器T2的额定电压：U1N·T2=UN·L2=110（kV）U2N·T2=1.05UN·L3=1.05×6=6.3(kV)变压器T2的变比为：110/6.3kV10kV图1.2.1例1.2.1图110kVG～6kVT1T2L2L1L3M变压器直接与电动机相连，供电距离较短，可以不考虑线路上的电压损失。变压器T1的一次绕组与发电机直接相连，所以其一次绕组的额定电压取发电机的额定电压例1已知图所示系统中电网的额定电压，试确定发电机和变压器的额定电压。©中国矿业大学信电学院电气工程研究所供电技术X6kV110kV380V35kV10kV330kVGT1T2T3T46.3kV6.3/363/121kV110/10.5kV330/38.5kV6/0.4kV请根据下面系统图已知参数确定各电气元件的额定电压。©中国矿业大学信电学院电气工程研究所供电技术X电网中性点：变压器（或发电机）星形绕组的公共端。中性点的运行方式指的是中性点与大地之间的连接关系。中性点运行方式的选择主要取决于单相接地时电气设备的绝缘要求及供电可靠性。中性点运行方式的不同，直接影响到安全和经济问题，需要进行综合比较分析。三、电力系统的中性点运行方式©中国矿业大学信电学院电气工程研究所供电技术XCe（中线）（火线）（火线）（火线）ceBeAXYCBZNAe三相四线制供电火线（相线）:ABC中线（零线）：N三相交流电路——星形接法三、电力系统的中性点运行方式©中国矿业大学信电学院电气工程研究所供电技术X线电压和相电压的关系BNUABUBNUANUCNU30BNANBNANABUUUUU