电力工程基础

电力工程基础知识总结一、电力系统概述：1.1电力系统定义：电力系统是电能生产、变换、输送、分配、消费的各种设备按照一定的技术和经济要求有机组成的一个统一系统的总称。简言之，电力系统是由发电机、变压器、输电线路、用电设备组成的网络，它包括通过电的或机械的方式连接在网络中的所有设备。1.2动力系统的构成:动力系统是由锅炉（反应堆）、汽轮机（水轮机）、发电机等生产电能的设备，变压器、输电线路等变换、输送、分配电能的设备，电动机、电热电炉、家用电器、照明等各种消耗电能的设备以及测量、保护、控制乃至能量管理系统所组成的统一整体。1.3电力系统的电压等级额定电压:通常取线路始末电压的算术平均值作为用电设备以及电力网的额定电压。由于用电设备的允许电压偏移为±5%，而延线路的电压降落一般为10%，这就要求线路始端电压为额定值的105%，以保证末端电压不低于95%。发电机往往接于线路始端，因此发电机的额定电压为线路的105%。通常，6.3KV多用于50MW及以下的发电机；10.5KV用于25~100MW的发电机；13.8KV用于125MW的汽轮发电机和72.5MW的水轮发电机；15.75KV用于200MW的汽轮发电机和225MW的水轮发电机；18KV用于300MW的汽轮发电机。变压器的一次额定电压：升压变压器一般与发电机直接相连，故与发电机相同降压变压器相当于用电设备，故与线路相同。变压器的二次额定电压：考虑到变压器内部的电压降落一般为5%，故比线路高5%~10%。只有漏抗很小的、二次测线路较短和电压特别高的变压器，采用5%。习惯上把1KV以上的电气设备称为高压设备反之为低压设备.◇500、330、220KV多半用于大电力系统的主干线；◇110KV既用于中小电力系统的主干线，也用于大电力系统的二次网络；◇35、10KV既用于大城市或大工业企业内部网络，也广泛用于农村网络。◇大功率电动机用3、6、10KV，小功率电动机用220、380V；◇照明用220、380V。二、变电站基础定义和分类：通常把生产、输送、变换电压、分配电能的设备称为一次设备，分类如下：生产和变换电能的设备：发电机、变压器、电动机。接通和断开电路的开关设备：断路器、隔离开关、熔断器、接触器等。限制短路电流或防御过电压的设备：电抗器、避雷器。接地装置载流导体：母线、电缆、架空线路。补偿装置：调相机、静止补偿器、电容器、并联电抗器。仪用互感器：电流互感器、电压互感器电力变压器：借助于电磁感应作用，将一种交流电压和电流变成相同频率的另一种或几种不同电压或电流，并用于电力系统输电、配电和用电的电气设备。大体分类：◇相数：单相、三相、多相变压器。◇绕组数：双绕组、三绕组、多绕组、自藕变压器。◇用途：升压、降压变压器。◇调压方式：有载调压、无励磁调压、无分接变压器。◇绝缘介质：油侵、干式变压器。断路器：用途：在正常或故障状态下，接通或断开高压电路的专用电器。断路器的触头装有特殊的灭弧装置，能迅速的断开短路电流，切断故障电路。分类：根据灭弧介质（1）油断路器：结构简单，价格便宜。检修时间短，易燃。少油断路器在10~220KV得到广泛应用。（2）压缩空气断路器：通流及开断能力大，动作时间短；但结构复杂，需配置空气压缩系统，噪声大。多用于110KV及以上系统中。（3）真空断路器：体积小，开断能力强，开断时间短，可频繁操作，不需经常检修（可开断额定短路电流30~50次），无污染。用于10~35KV系统中，正逐步替代少油断路器。（4）SF6断路器：通流及开断能力大，可频繁操作，不需经常检修（10~20年）；但价格较贵。可用于10~500KV系统中。A.隔离开关：用途：主要起隔离电压和切换电路的作用。无灭弧装置。注意应“先开后断”。可手动操作，也可电动操作（110KV及以上）。B.电力电容器:用途：并联连接于交流电力系统中，用于补偿感性无功功率，改善功率因数，改善电压质量，降低线路损耗，提高系统或变压器的有功输出。C.熔断器:用途：用于高压小容量电路中，作为过载和短路故障的保护设备。避雷器:限制系统可能出现的雷电和操作过电压。D.电流互感器:将一次回路的大电流变为二次回路标准的小电流，使测量仪表和保护装置标准化、小型化；使二次设备与高电压部分隔离，保证人身和设备的安全。将一次回路的大电流变为二次回路标准的小电流，使测量仪表和保护装置标准化、小型化；使二次设备与高电压部分隔离，保证人身和设备的安全。E.电压互感器:作用：将一次回路的大电压变为二次回路标准的小电压，使测量仪表和保护装置标准化、小型化；使二次设备与高电压部分隔离，保证人身和设备的安全。注意：电压互感器二次侧阻抗很大，相当于开路。严禁将电压互感器二次侧短路。因为断路一是会产生很大的短路电流，故电压互感器二次回路必须安装熔断器或空气开关。F.隔离开关的控制与闭锁回路（五防）：◇防止带负荷拉合刀闸◇防止误入带电间隔◇防止误分、合断路器◇防止带电挂接地线（检修时可挂接地线）◇防止带地线合刀闸配电工程相关知识一、客户用电申请办理须知1：到电业局业务大厅领取用电申请表格，客户准备好相关资料比如（营业执照，组织机代码，税务登记证，法人身份证，经办人身份证，环评，红线图，土地使用证，立项批复文件等）。2：大厅受理——在电业局高压新建增容用户系统录入相关信息——客户中心营销科业扩人员对接。3：业扩人员组织勘察现场。4：用电方案答复单下达。5：电业局通知经办人到业务大厅领取用电方案答复单。6：电力公司帮用户递交申请的，基本除其他电力公司直接找业主外的没有机会了。掌握第一手信息。报价（如要做准确报价，需电力设计院出图纸），反之，业主找拥有电力承装修试资质的公司来承建此次电力安装。二、用电手续办理1：业扩人员，审核电力设计院设计的二次设计图纸。2：承建单位，承装修试资质备案在电业局业扩处备案。3：开工前，针对施工现场的检查（主要针对是否满足施工条件需求）。4：中间验收，主要是隐蔽工程（例如电缆沟的挖掘深度）。5：带电撘火。6：电业局装表班装计量表计。7：电业局投运。8：本次电力安装竣工资料。备注：每个地方有步骤差异，但大致流程是这样实际案例：临时配电：王老吉500KVA配电工程工程范围：1、搭火点至变压器线路2、电杆组立2根3、变压器、异型柜及成套杆上设备安装，系统调试并送电运行。工程期限：30日从实际案例上看，临时配电工程范围比较小，设备少。用的工期也非常短，从实际人员反馈回来的消息看，从组织施工到完成基本10天时间左右。其余为办理用电手续时间期限。从中不难看出，临时配电工程，基本涉及到的电器设备比较少，工期相对较短。手续办理占到了工期的大部分时间。正式用电：特变家园小区2030KVA配电及户表工程工程范围：1、安装干式变压器3台，其中1000KVA,630KVA,400KVA各一台2、安装高低压成套柜26台3、安装敷设小区配电室10KV进线柜的YJV22-10-3*185电缆65M，含土建电缆沟开挖和电缆保护套管安装施工，安装户内、户外高压热缩电缆终端头各1套。4、安装高压出线柜至变压器YJV-10-3*70电缆15+30+23=68M，安装高压户内热缩终端6套。5、户表（304户）及采集系统安装6、设备调试：预防性试验、继电保护定值计算及设定、直流操作电源调试7、办理停送电业务及工程验收8、由工地将施工箱变400KVA拆除、吊装、运输至发包方厂内拆分箱变9、拆除原施工高压电缆YJLV22-10-3*240,约45M。10、甲供材料：干式变压器，高低压成套柜、高压电缆工程期限：45天从实际案例上看，正式用电工程，范围比较大，涉及到的设备也比较多，安装数量大。变压器负荷相对也较大。从实际人员反馈回来的消息看，从组织施工到目前阶段（1月18日），比较受工程总承包方的影响，比如桥架的安装，配电室是否满足施工条件。基本是，一边办理手续，一边施工，施工相对缓慢。三、10KV配电：配电是直接与用户相连并向用户分配电能的环节。配电系统由配电变电所（通常是将电网的输电电压降为配电电压）、高压配电线路（即10kV及以上电压）、配电变压器、低压配电线路（10kV以下电压）以及相应的控制保护设备组成。配电系统中常用的交流供电方式有：①三相三线制。分为三角形接线（用于高压配电，三相220伏电动机和照明）和星形接线（用于高压配电、三相380伏电动机）。②三相四线制。用于380／220伏低压动力与照明混合配电。③三相二线一地制。多用于农村配电。④三相单线制。常用于电气铁路牵引供电。⑤单相二线制。主要供应居民用电主要设备认识高压开关柜、低压开关柜、变压器设备用途高压（10kV）开关柜由柜体和断路器（或负荷开关）两大部分组成，具有架空进出线、电缆进出线、母线联络等功能。柜体由壳体、电器元件(包括绝缘件)、各种机构、二次端子及连线等组成。低压开关柜适用于发电厂、石油、化工、冶金、纺织、高层建筑等行业，作为输电、配电及电能转换之用。产品符合IEC439-1，GB7251.1-1997《低压成套开关设备》的标准规定。低压开关柜通过了国家3C认证。有以下类型：GCL低压抽出式开关柜、GCS型低压抽出式开关柜、GCS型低压开关柜、GCK抽出式开关柜、GGD低压固定式开关柜、MNSC型低压抽出式开关柜、GCS型低压抽出式开关柜、GCK(L)低压开关柜等。电力系统各种电压等级均通过电力变压器来转换，电压升高为升压变压器（变电站为升压站），电压降低为降压变压器（变电站为降压站）。一种电压变为另一种电压的选用两个线圈（绕组）的双圈变压器，一种电压变为两种电压的选用三个线圈（绕组）的三圈变压器。配电所用的变压器为双圈变压器（10kV/380V）。变压器按冷却方式分：1)干式变压器：依靠空气对流进行冷却，一般用于局部照明、电子线路等小容量变压器。2)油浸式变压器：依靠油作冷却介质、如油浸自冷、油浸风冷、油浸水冷、强迫油循环等。配电种类：开关站（开闭站）、配电室、箱式变电站（简称箱变）、柱变开关站指电压不变，没有变压器，只有同一电压等级输入输出的，10kv电压等级的，就是开关站（开闭站）。用于分配线路的电力设施即开闭站（就像居民家里的插线板的作用）将两路电力公司给的10kV进线引入开闭站，通过开闭站里的电力设施，将这两路分开为很多路，但是电压等级在这里不变。通过开闭站的线路分配，将分配出的诸多10kV电压的线路引入各楼的配电室，以形成电力回路。其作用是：①为解决高压变电站中压出线间隔不足，出线通道受限制的矛盾。②减少相同路径的电缆条数。③加强电网联络，提高供电可靠性。配电室：与开关站相对应，配电室中设有变压器，将10kV电压经变压器变换到380kV，满足用户的需求。设备有高压柜、变压器、低压柜等。箱式变电站（即组合式变压器）是一种高压开关设备、配电变压器和低压配电装置，按一定接线方案排成一体的工厂预制户内、户外紧凑式配电设备，即将高压受电、变压器降压、低压配电等功能有机地组合在一起，安装在一个防潮、防锈、防尘、防鼠、防火、防盗、隔热、全封闭、可移动的钢结构箱体内，机电一体化，全封闭运行，特别适用于城网建设与改造，是一种崭新的变电站。柱变：柱上刚变压器台设计范围是从高压引下线接头至低压出线这段范围的柱上变压器台及与其有关的电杆部分。变压器容量选择一般不超过400kVA。10kV配电的简单介绍输变电工程相关知识一、输变电工程：是指各种电压等级的输变电工程施工、调试，电网运行维护，土木建筑及材料试验，铁塔及其附件加工以及远距离大吨位起重运输业务等。二、输变电线路的电压等级国内的交流电压等级一般分为10KV、35KV、110KV、220KV、330KV、500KV和750KV，对于直流输电现在电压等级为±500KV和±800KV，主要用于远距离输电，在建的特高压直流输电试验线段电压等级达到±1000KV。中国的电压分类标准：交流高压110KV、220KV，交流超高压330KV、500KV和750KV，交流特高压1000KV，超高压直流±500KV，特高压直流±800KV.三、输变电的原理介绍：