搜索
工厂供电课件_第1章自动化与电气工程学院内容提要：本章概述电力系统的基本知识和相关概念。首先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;最后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章绪论工厂供电课件_第1章自动化与电气工程学院第一节电力系统的基本概念工厂供电课件_第1章自动化与电气工程学院第1章绪论用户供电系统质量指标1、安全：人身安全+设备安全2、可靠：别中断3、优质：满足用户对电压质量和频率等方面的要求4、经济：供配电系统的投资要少，运行费用要低，并尽可能的节约电能和有色金属的消耗量工厂供电课件_第1章自动化与电气工程学院电力系统基础知识•定义：由各级电压的电力线路将发电厂、变电所和电力用户联系起来的一个发电、输电、变电、配电和用电的整体，称为电力系统。•功能：将自然界的一次能源通过发电装置转化为电能，再经输电、变电和配电将电能供应到用户。电力系统Powersystem工厂供电课件_第1章自动化与电气工程学院第1章绪论为什么用高压输电？P=UIP=U2/RPL=I2RL=（P2/U2）RL工厂供电课件_第1章自动化与电气工程学院电力系统示意图发电、输电、变电、配电、用户构成电力系统工厂供电课件_第1章自动化与电气工程学院电力系统的示意图~水力发电厂升压变电所220kV地区枢纽所10kV至用户配电所10kV10kV升压变电所220kV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。工厂供电课件_第1章自动化与电气工程学院为了提高供电的可靠性和经济性，将各发电厂通过电力网连接起来，并联运行，组成庞大的联合动力系统。将各种类型发电厂中的发电机、升压变压器、输电线路以及各类电力用户联系在一起构成的统一的整体就是大型电力系统，用以实现更加可靠、稳定、高效的发电、输电、变电、配电和用电。大型电力系统工厂供电课件_第1章自动化与电气工程学院电力系统的额定电压额定电压：能使电气设备长期运行在经济效果最好的电压，它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，经全面技术经济分析后确定的。电力系统的额定电压包括电力系统中各种发电、供电、用电设备的额定电压。工厂供电课件_第1章自动化与电气工程学院（1）电网（线路）的额定电压（2）用电设备的额定电压（3）发电机的额定电压发电机的额定电压为线路（电厂母线）额定电压的105%用电设备的额定电压与同级电网（线路）的额定电压相同首末两端电压的平均值，国家规定的额定电压额定电压工厂供电课件_第1章自动化与电气工程学院用电设备和发电机额定电压用电设备一般允许电压偏移5%，沿线路电压损失一般为10%工厂供电课件_第1章自动化与电气工程学院（4）变压器的额定电压一次绕组的额定电压：与发电机直接相联的升压变压器的一次绕组的额定电压应与发电机额定电压相同，为1.05UN（UN为电厂母线额定电压）。连接在线路上的降压变压器相当于用电设备，其一次绕组的额定电压应与线路的额定电压相同，为UN。二次绕组的额定电压：当线路较长（35kV及以上高压线路），升压变压器二次绕组的额定电压应比相连线路的额定电压高10%，为1.1UN；当线路较短（直接向高低压用电设备供电，如10kV及以下线路），升压变压器二次绕组的额定电压应比相连线路的额定电压高5%，为1.05UN。工厂供电课件_第1章自动化与电气工程学院表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（接线路）二次绕组（接线路）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--工厂供电课件_第1章自动化与电气工程学院三、电力系统的中性点运行方式大电流接地系统小电流接地系统电力系统的中性点是指星形联结的变压器或发电机的中性点。中性点运行方式主要有两类：中性点直接接地和中性点不接地（或间接接地）中性点有效接地中性点非有效接地工厂供电课件_第1章自动化与电气工程学院110kV及以上：中性点直接接地3～63kV：中性点不接地或间接接地(3～10kV30A;20～63kV10A经消弧线圈接地)380V：中性点直接接地三、电力系统的中性点运行方式中性点接地方式的选择主要取决于：单相接地时电气设备绝缘要求及供电可靠性工厂供电课件_第1章自动化与电气工程学院AUBUCUOCa)中性点不接地1．中性点非有效接地方式优点：在正常运行时，各相对地分布电容相同，三相对地电容电流对称且其和为零，各相对地电压为相电压。这种系统中发生一相接地故障时，线间电压不变。AUBUCUOCLb)中性点经消弧线圈接地工厂供电课件_第1章自动化与电气工程学院电力系统的中性点运行方式电力系统中性点有三种运行方式：中性点不接地；中性点经消弧线圈接地；中性点直接接地一、中性点不接地运行方式工厂供电课件_第1章自动化与电气工程学院单相短路的中性点不接地的电力系统工厂供电课件_第1章自动化与电气工程学院中性点经消弧线圈接地的电力系统工厂供电课件_第1章自动化与电气工程学院全补偿：消弧线圈产生的电感电流刚好等于接地的电容电流。消弧线圈的补偿方式过补偿：消弧线圈产生的电感电流大于接地的电容电流。欠补偿：消弧线圈产生的电感电流小于接地的电容电流。IL=ICILICILIC过补偿度：5%~10%工厂供电课件_第1章自动化与电气工程学院优点：这种方式下的非故障相对地电压不变，电气设备绝缘按相电压考虑，降低设备绝缘要求。在中性点直接接地的低压配电系统中，如为三相四线制供电，可提供380／220V两种电压，供电方式更为灵活。缺点：这种运行方式发生一相对地绝缘破坏时，就构成单相短路，供电中断，可靠性会降低。2．中性点直接接地方式AUBUCUOCc)中性点直接接地工厂供电课件_第1章自动化与电气工程学院110KV以上高压系统：中性点直接接地6～35KV中压系统：中性点不接地或中性点经消弧线圈接地低于1KV的低压配电系统：中性点直接接地工厂供电课件_第1章自动化与电气工程学院第二节工厂供电系统特点和决定供电质量的主要指标工厂供电课件_第1章自动化与电气工程学院一、工厂供电系统特点1、电力用户供电系统由用户内部变配电所、供电线路和用电设备等组成，其中变配电所是电力系统的一个终端降压变配电所。2、电力用户供电系统的供电电压一般在110KV及以下。3、大多为国家电网供电，也可建立自备发电站。工厂供电课件_第1章自动化与电气工程学院1、电压二、决定供电质量的主要指标决定用户供电质量的主要指标为电压、频率和可靠性。理想的供电电压应该是幅值恒为额定值的三相对称正弦电压。由于供电系统存在阻抗、用电负荷的变化和用电负荷的性质(如冲击性负荷、非线性负荷)等因素，实际供电电压无论是在幅值上、波形上还是三相对称性上都可能与理想电压之间存在着偏差。(1)电压偏差电压偏差是指电网实际电压与额定电压之差。(2)电压波动和闪变电网电压幅值（或半周波方均根值）的连续快速变化称为电压波动。由电压波动引起的灯光闪烁对人眼脑产生的刺激效应称为电压闪变。(3)电压波波形畸变电网电压波形发生非正弦畸变时，电压中出现高次谐波。(4)三相不对称三相电压不对称指三个相电压在幅值和相位关系上存在偏差。工厂供电课件_第1章自动化与电气工程学院一个交流电力系统只能有一个频率。我国规定的电力系统标称频率(工频)为50Hz。国际上标称频率有50Hz和60Hz两种。2.频率当电能供需不平衡时，系统频率便会偏离其标称值。频率偏差不仅影响用电设备的工作状态、产品的产量和质量，而且影响电力系统的稳定运行。多数国家规定频率偏差：(0.10.3)Hz我国的频率偏差：0.2Hz工厂供电课件_第1章自动化与电气工程学院3、可靠性这类负荷在供电突然中断时将造成人身伤亡的危险，或造成重大设备损坏且难以修复，或给国民经济带来极大损失。关键负荷重要负荷一般负荷要求由两个独立电源供电。而对特别重要的关键负荷，应由两个独立电源供电。这类负荷如果突然断电，将造成生产设备局部破坏，或生产流程紊乱且难以恢复，工厂内部运输停顿，出现大量废品或大量减产，因而在经济上造成一定损失。重要负荷应由两回路供电，两个回路应尽可能引自不同的变压器或母线段。不属于关键和重要负荷的电能用户均属于一般负荷。对供电无特殊要求，允许较长时间停电，可采用单回路供电。对可靠性的要求不同划分供电可靠性指供电系统持续供电的能力，应根据负荷等级来保证供电系统的可靠性。一类负荷二类负荷三类负荷工厂供电课件_第1章自动化与电气工程学院工厂供电课件_第1章自动化与电气工程学院工厂供电课件_第1章自动化与电气工程学院工厂供电课件_第1章自动化与电气工程学院％统计期间时间用户平均停电时间－供电可靠率＝1001(1)供电可靠率在统计期间内，对用户有效供电时间总小时数与统计期间小时数的比值。每次停电持续时间每次停电用户数用户平均停电时间＝总供电户数(2)用户平均停电时间用户在统计期间内的平均停电小时数。衡量供电系统供电可靠性的主要指标有：工厂供电课件_第1章自动化与电气工程学院每次停电用户数用户平均停电次数＝总用户数(3)用户平均停电次数用户在统计期间内的平均停电次数。每次故障停电用户数用户平均故障停电时间＝总用户数(4)用户平均故障停电次数用户在统计期间内的平均故障停电次数。即衡量供电系统供电可靠性的主要指标工厂供电课件_第1章自动化与电气工程学院本讲小结电力系统的基本概念电力用户供电系统的特点和决定供电质量的主要指标电力系统的构成：发电、变电、输配电、用电电力系统的额定电压：电网和设备的额定电压的关系电力系统的中性点运行方式：直接接地和不接地电力用户供电系统的特点：变配电所、供电线路、用电设备组成，在110kV以下主要指标：电压、频率、可靠性三类负荷：一级负荷、二级负荷、三级负荷工厂供电课件_第1章自动化与电气工程学院作业•第1章习题：1.1～1.5、1.8、1.9•要求：自己整理，不交