供配電技術(shù)第3版唐志平

《供配電技術(shù)第3版唐志平》由會員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《供配電技術(shù)第3版唐志平（46頁珍藏版）》請在裝配圖網(wǎng)上搜索。

1、供供 電電 技技 術(shù)術(shù) （4848+16+16學(xué)時）學(xué)時） 供電技術(shù)是高等院校電類專業(yè)，主要包供電技術(shù)是高等院校電類專業(yè)，主要包括電氣工程及自動化、電機與電器、計算機控括電氣工程及自動化、電機與電器、計算機控制技術(shù)等專業(yè)的一門選修課程。本課程主要是制技術(shù)等專業(yè)的一門選修課程。本課程主要是使學(xué)生使學(xué)生掌握掌握中、小型用電企業(yè)中、小型用電企業(yè)電力負(fù)荷計算電力負(fù)荷計算、短路電流計算短路電流計算的基本理論，具備工廠變配電所的基本理論，具備工廠變配電所電氣設(shè)備電氣設(shè)備選擇、安裝、調(diào)試、運行維護選擇、安裝、調(diào)試、運行維護等職業(yè)等職業(yè)技能，為今后從事相關(guān)工作奠定堅實的理論基技能，為今后從事相關(guān)工作奠定堅實的

2、理論基礎(chǔ)。礎(chǔ)。一、課程開設(shè)意義及重要性一、課程開設(shè)意義及重要性供供 電電 技技 術(shù)術(shù) （32+1632+16學(xué)時）學(xué)時）二、本課程主要內(nèi)容二、本課程主要內(nèi)容 本課程主要講述中小型工廠供配電系統(tǒng)的基本理本課程主要講述中小型工廠供配電系統(tǒng)的基本理論知識、計算方法、系統(tǒng)運行及管理等相關(guān)知識。論知識、計算方法、系統(tǒng)運行及管理等相關(guān)知識。主要包括：主要包括： 電力系統(tǒng)的基本知識；電力系統(tǒng)的基本知識； 工廠電力負(fù)荷的計算；工廠電力負(fù)荷的計算； 三相短路分析、短路電流及短路效應(yīng)的計算；三相短路分析、短路電流及短路效應(yīng)的計算； 電氣主接線、電氣主設(shè)備；電氣主接線、電氣主設(shè)備； 供配電系統(tǒng)的繼電保護等供配電系統(tǒng)

3、的繼電保護等供供 電電 技技 術(shù)術(shù) 三、參考教材：三、參考教材：工廠供電工廠供電 第第2 2版版 黃純?nèi)A黃純?nèi)A 天天津大學(xué)出版社津大學(xué)出版社 工廠供電工廠供電 第第5 5版版 劉介才劉介才 機械工業(yè)出版社機械工業(yè)出版社 供配電技術(shù)第供配電技術(shù)第3 3版版 唐志平唐志平 電子工業(yè)出版社電子工業(yè)出版社 供配電技術(shù)第供配電技術(shù)第2 2版版 唐志平唐志平 電子工業(yè)出版社電子工業(yè)出版社 工廠供電設(shè)計指導(dǎo)第工廠供電設(shè)計指導(dǎo)第2 2版版 劉介才劉介才 機械工業(yè)出版機械工業(yè)出版社社目目 錄錄v第一章第一章 電力系統(tǒng)概論電力系統(tǒng)概論v第二章第二章 負(fù)荷計算負(fù)荷計算v第三章第三章 短路電流計算短路電流計算v第四章

4、第四章 變配電所及其一次系統(tǒng)變配電所及其一次系統(tǒng)v第五章第五章 電氣設(shè)備的選擇電氣設(shè)備的選擇v第六章第六章 電力線路電力線路v第七章第七章 供配電系統(tǒng)的繼電保護供配電系統(tǒng)的繼電保護 內(nèi)容內(nèi)容: : 電力系統(tǒng)和供配電系統(tǒng)的概念、電力系統(tǒng)和供配電系統(tǒng)的概念、系統(tǒng)的額定電壓、電力系統(tǒng)中性點的運系統(tǒng)的額定電壓、電力系統(tǒng)中性點的運行方式、電能的質(zhì)量指標(biāo)和電力負(fù)荷等行方式、電能的質(zhì)量指標(biāo)和電力負(fù)荷等基本知識。基本知識。 重點重點: : 系統(tǒng)額定電壓的確定和中性點的系統(tǒng)額定電壓的確定和中性點的運行方式分析。運行方式分析。 1.1 1.1 電力系統(tǒng)和供配電系統(tǒng)概述電力系統(tǒng)和供配電系統(tǒng)概述1.2 1.2 電力系

5、統(tǒng)的額定電壓電力系統(tǒng)的額定電壓1.3 1.3 電力系統(tǒng)的中性點運行方式電力系統(tǒng)的中性點運行方式1.4 1.4 電能質(zhì)量指標(biāo)電能質(zhì)量指標(biāo)1.5 1.5 電力負(fù)荷電力負(fù)荷小結(jié)小結(jié)1.1 1.1 電力系統(tǒng)和供配電系統(tǒng)概述電力系統(tǒng)和供配電系統(tǒng)概述 電能是一種清潔的二次能源。電能已廣泛應(yīng)用電能是一種清潔的二次能源。電能已廣泛應(yīng)用于各個方面。電力工業(yè)已成為我國實現(xiàn)現(xiàn)代化的基于各個方面。電力工業(yè)已成為我國實現(xiàn)現(xiàn)代化的基礎(chǔ)，得到迅猛發(fā)展。礎(chǔ)，得到迅猛發(fā)展。 到到20112011年年底，我國發(fā)電機裝機容量近年年底，我國發(fā)電機裝機容量近106106億千億千瓦，居世界第瓦，居世界第2 2位；發(fā)電量達位；發(fā)電量達46

6、03746037億度，居世界第億度，居世界第1 1位。工業(yè)用電量已占全部用電量的位。工業(yè)用電量已占全部用電量的707080%80%，是電力，是電力系統(tǒng)的最大電能用戶，供配電系統(tǒng)的任務(wù)就是系統(tǒng)的最大電能用戶，供配電系統(tǒng)的任務(wù)就是用戶用戶所需電能的供應(yīng)和分配所需電能的供應(yīng)和分配，它是電力系統(tǒng)的重要組成，它是電力系統(tǒng)的重要組成部分。用戶所需的電能，絕大多數(shù)是由電力系統(tǒng)供部分。用戶所需的電能，絕大多數(shù)是由電力系統(tǒng)供給的，先介紹電力系統(tǒng)的知識。給的，先介紹電力系統(tǒng)的知識。一、一、 電力系統(tǒng)電力系統(tǒng) 1.1.發(fā)電廠發(fā)電廠 發(fā)電廠將一次能源轉(zhuǎn)換成電能。發(fā)電廠將一次能源轉(zhuǎn)換成電能。 根據(jù)一次能源的不同，有火力

7、發(fā)電廠、水力發(fā)電廠和核能根據(jù)一次能源的不同，有火力發(fā)電廠、水力發(fā)電廠和核能發(fā)電廠，此外，還有風(fēng)力、地?zé)?、潮汐和太陽能等發(fā)電廠。發(fā)電廠，此外，還有風(fēng)力、地?zé)?、潮汐和太陽能等發(fā)電廠。 2.2.變電所變電所 接受電能、變換電壓和分配電能。接受電能、變換電壓和分配電能。 按變電所的性質(zhì)和任務(wù)不同，可分為升壓變電所和降壓按變電所的性質(zhì)和任務(wù)不同，可分為升壓變電所和降壓變電所，按變電所的地位和作用不同，又分為樞紐變電所、變電所，按變電所的地位和作用不同，又分為樞紐變電所、地區(qū)變電所和用戶變電所。地區(qū)變電所和用戶變電所。 電力系統(tǒng)組成：電力系統(tǒng)組成：發(fā)電廠、變電所、電力線路和電能用戶發(fā)電廠、變電所、電力線路

8、和電能用戶 3.3.電力線路電力線路 將發(fā)電廠、變電所和電能用戶連接起將發(fā)電廠、變電所和電能用戶連接起來，完成輸送電能和分配電能的任務(wù)。來，完成輸送電能和分配電能的任務(wù)。 4. 4.電能用戶電能用戶 電能用戶又稱電力負(fù)荷，所有消耗電電能用戶又稱電力負(fù)荷，所有消耗電能的用電設(shè)備或用電單位。能的用電設(shè)備或用電單位。 電力系統(tǒng)：電力系統(tǒng)：發(fā)電廠、變電所、電力線路和電能用戶發(fā)電廠、變電所、電力線路和電能用戶 供配電系統(tǒng)是電力系統(tǒng)的電能用戶，也是電力系供配電系統(tǒng)是電力系統(tǒng)的電能用戶，也是電力系統(tǒng)的重要組成部分。由統(tǒng)的重要組成部分。由總降變電所、高壓配電所、配總降變電所、高壓配電所、配電線路、車間變電所或

9、建筑物變電所和用電設(shè)備組成。電線路、車間變電所或建筑物變電所和用電設(shè)備組成。 總降變電總降變電所是企業(yè)電能供應(yīng)的樞紐。它將所是企業(yè)電能供應(yīng)的樞紐。它將35kV35kV110kV110kV的外部供電電源電壓降為的外部供電電源電壓降為6 610kV10kV高壓配電電壓，高壓配電電壓，供給高壓配電所、車間變電所和高壓用電設(shè)備。供給高壓配電所、車間變電所和高壓用電設(shè)備。 高壓配電所集中接受高壓配電所集中接受6 610kV10kV電壓，再分配到附電壓，再分配到附近各車間變電所或建筑物變電所和高壓用電設(shè)備。一近各車間變電所或建筑物變電所和高壓用電設(shè)備。一般負(fù)荷分散、廠區(qū)大的大型企業(yè)設(shè)置高壓配電所。般負(fù)荷分

10、散、廠區(qū)大的大型企業(yè)設(shè)置高壓配電所。 二、二、 供配電系統(tǒng)供配電系統(tǒng) 配電線路分為配電線路分為6 610kV10kV廠內(nèi)高壓配電線路和廠內(nèi)高壓配電線路和380/220V380/220V廠內(nèi)低壓配電線路。廠內(nèi)低壓配電線路。高壓配電線路將總降高壓配電線路將總降變電所與高壓配電所、車間變電所或建筑物變電所和高變電所與高壓配電所、車間變電所或建筑物變電所和高壓用電設(shè)備聯(lián)接起來。低壓配電線路將車間變電所的壓用電設(shè)備聯(lián)接起來。低壓配電線路將車間變電所的380/220V380/220V電壓送各低壓用電設(shè)備。電壓送各低壓用電設(shè)備。 車間變電所或建筑物變電所將車間變電所或建筑物變電所將6 610kV10kV電壓

11、降為電壓降為380/220V380/220V電壓，供低壓用電設(shè)備用。電壓，供低壓用電設(shè)備用。 用電設(shè)備按用途可分為動力用電設(shè)備、工藝用用電設(shè)備按用途可分為動力用電設(shè)備、工藝用電設(shè)備、電熱用電設(shè)備、試驗用電設(shè)備和照明用電設(shè)備、電熱用電設(shè)備、試驗用電設(shè)備和照明用電設(shè)備等。電設(shè)備等。供配電系統(tǒng)圖供配電系統(tǒng)圖三、三、 供配電的要求和課程任務(wù)供配電的要求和課程任務(wù) 做好供配電工作，對于促進工業(yè)生產(chǎn)，降低產(chǎn)做好供配電工作，對于促進工業(yè)生產(chǎn)，降低產(chǎn)品成本，實現(xiàn)生產(chǎn)自動化和工業(yè)現(xiàn)代化有著十分重品成本，實現(xiàn)生產(chǎn)自動化和工業(yè)現(xiàn)代化有著十分重要的意義。要的意義。 本課程的任務(wù)主要通過講述供配電系統(tǒng)電能供本課程的任務(wù)

12、主要通過講述供配電系統(tǒng)電能供應(yīng)和分配的基本知識和理論，使學(xué)生掌握供配電系應(yīng)和分配的基本知識和理論，使學(xué)生掌握供配電系統(tǒng)的設(shè)計和計算方法，管理和運行技能。統(tǒng)的設(shè)計和計算方法，管理和運行技能。對供配電的基本要求：對供配電的基本要求：1 1安全安全 在電能的供應(yīng)、分配和使用中，不應(yīng)發(fā)生在電能的供應(yīng)、分配和使用中，不應(yīng)發(fā)生人身事故和設(shè)備事故。人身事故和設(shè)備事故。2 2可靠可靠 應(yīng)滿足用電設(shè)備對供電可靠性的要求。應(yīng)滿足用電設(shè)備對供電可靠性的要求。3 3優(yōu)質(zhì)優(yōu)質(zhì) 應(yīng)滿足用電設(shè)備對電壓和頻率等供電質(zhì)量應(yīng)滿足用電設(shè)備對電壓和頻率等供電質(zhì)量的要求。的要求。4 4經(jīng)濟經(jīng)濟 供配電應(yīng)盡量做到投資省，年運行費低，供配

13、電應(yīng)盡量做到投資省，年運行費低，盡可能減少有色金屬消耗量和電能損耗，提高電能盡可能減少有色金屬消耗量和電能損耗，提高電能利用率。利用率。 1.2 1.2 電力系統(tǒng)的額定電壓電力系統(tǒng)的額定電壓 額定電壓額定電壓：電氣設(shè)備正常工作且能獲得最佳技術(shù)性能和經(jīng)：電氣設(shè)備正常工作且能獲得最佳技術(shù)性能和經(jīng)濟效果的電壓。通常指線電壓，在電氣設(shè)備銘牌上標(biāo)出。濟效果的電壓。通常指線電壓，在電氣設(shè)備銘牌上標(biāo)出。 v一、額定電壓規(guī)定一、額定電壓規(guī)定 電力系統(tǒng)電壓是有等級的。電力系統(tǒng)電壓是有等級的。 電壓分級的原因分析：電壓分級的原因分析： 由于由于 ，當(dāng)輸送功率，當(dāng)輸送功率S S 一定時，一定時，U U越高，越高，I

14、 I 越小，越小，導(dǎo)線等載流部分的截面積越小，投資也就越?。粚?dǎo)線等載流部分的截面積越小，投資也就越小； 但電壓但電壓U U越高，對于設(shè)備絕緣要求也就越高，變壓器、越高，對于設(shè)備絕緣要求也就越高，變壓器、桿塔、斷路器等設(shè)備的絕緣投資也就越大；桿塔、斷路器等設(shè)備的絕緣投資也就越大； 綜合考慮上述因素，對于一定的輸送功率和輸送距離綜合考慮上述因素，對于一定的輸送功率和輸送距離總會有一最為合理的線路電壓，此時最為經(jīng)濟。總會有一最為合理的線路電壓，此時最為經(jīng)濟。 UIS3 主要分成：主要分成：220V,380V,3kV,6kV,10kV,35kV,110kV,220kV,220V,380V,3kV,6k

15、V,10kV,35kV,110kV,220kV, 500kV 500kV等等 在電力系統(tǒng)中同一電壓等級下，不同的電氣設(shè)備在電力系統(tǒng)中同一電壓等級下，不同的電氣設(shè)備具有不同的額定電壓規(guī)定。用電設(shè)備、電力線路、具有不同的額定電壓規(guī)定。用電設(shè)備、電力線路、發(fā)電機以及變壓器的額定電壓規(guī)定分別予以介紹。發(fā)電機以及變壓器的額定電壓規(guī)定分別予以介紹。1 1、用電設(shè)備額定電壓、用電設(shè)備額定電壓 銘牌上標(biāo)出的線電壓，沒有特殊規(guī)定。銘牌上標(biāo)出的線電壓，沒有特殊規(guī)定。2 2、電力線路的額定電壓、電力線路的額定電壓 和所連接用電設(shè)備的額定電壓相等，又稱網(wǎng)絡(luò)的額定電壓。和所連接用電設(shè)備的額定電壓相等，又稱網(wǎng)絡(luò)的額定電壓

16、。3 3、發(fā)電機的額定電壓、發(fā)電機的額定電壓 與網(wǎng)絡(luò)額定電壓為同一等級時，發(fā)電機的額定電壓規(guī)定比與網(wǎng)絡(luò)額定電壓為同一等級時，發(fā)電機的額定電壓規(guī)定比網(wǎng)絡(luò)電壓高網(wǎng)絡(luò)電壓高5%5%；標(biāo)稱值均為空載值。；標(biāo)稱值均為空載值。4 4、變壓器額定電壓、變壓器額定電壓 比較復(fù)雜，需視所處位置來確定。比較復(fù)雜，需視所處位置來確定。1 1）變壓器一次繞組的額定電壓）變壓器一次繞組的額定電壓與發(fā)電機直接相連時，其額定電壓與發(fā)電機額定電壓相同；與發(fā)電機直接相連時，其額定電壓與發(fā)電機額定電壓相同；不與發(fā)電機直接相連時，其額定電壓與（網(wǎng)絡(luò)）線路的額定不與發(fā)電機直接相連時，其額定電壓與（網(wǎng)絡(luò)）線路的額定電壓相同。電壓相同。

17、2 2）變壓器二次繞組的額定電壓）變壓器二次繞組的額定電壓當(dāng)線路較短（直接向高低壓用電設(shè)備供電，如當(dāng)線路較短（直接向高低壓用電設(shè)備供電，如10kV10kV及以下線及以下線路），二次繞組的額定電壓應(yīng)比相連線路的額定電壓高路），二次繞組的額定電壓應(yīng)比相連線路的額定電壓高5%5%；當(dāng)線路較長（如當(dāng)線路較長（如35kV35kV及以上高壓線路）及以上高壓線路）, ,變壓器二次繞組的額變壓器二次繞組的額定電壓應(yīng)比相連線路的額定電壓高定電壓應(yīng)比相連線路的額定電壓高10%10%。4 4、變壓器額定電壓、變壓器額定電壓電力系統(tǒng)電壓等級規(guī)定總結(jié)電力系統(tǒng)電壓等級規(guī)定總結(jié)例例1-11-1 已知圖已知圖1-51-5所示

18、系統(tǒng)中線路的額定電壓，試求發(fā)電機所示系統(tǒng)中線路的額定電壓，試求發(fā)電機和變壓器的額定電壓。和變壓器的額定電壓。解：發(fā)電機解：發(fā)電機G的額定電壓的額定電壓UN.G=1.05UN.1WL=1.056=6.3kV變壓器變壓器1T的額定電壓的額定電壓UIN.IT=UN.G=6.3kVU2N.1T=1.1UN.2WL=1.1110=121kV1T額定電壓為額定電壓為6.3/121kV變壓器變壓器2T的額定電壓的額定電壓UIN.2T=UN.2WL=110kVU2N.2T=1.05UN.3WL=1.0510=10.5kV2T的額定電壓為的額定電壓為110/10.5kV1.3 1.3 電力系統(tǒng)的中性點運行方式電

19、力系統(tǒng)的中性點運行方式一電力系統(tǒng)中性點一電力系統(tǒng)中性點v電力系統(tǒng)中性點電力系統(tǒng)中性點 指系統(tǒng)中星形聯(lián)結(jié)的變壓器或發(fā)電機的中性點。指系統(tǒng)中星形聯(lián)結(jié)的變壓器或發(fā)電機的中性點。v意義：意義：電力系統(tǒng)的中性點運行方式是一個綜合性問題，對電力系統(tǒng)的中性點運行方式是一個綜合性問題，對于電力系統(tǒng)的運行特別是在系統(tǒng)發(fā)生單相接地故障時有明于電力系統(tǒng)的運行特別是在系統(tǒng)發(fā)生單相接地故障時有明顯的影響：顯的影響： 它與電壓等級、單相接地電流、過電壓水平、保護配置它與電壓等級、單相接地電流、過電壓水平、保護配置等有關(guān)；等有關(guān)； 直接影響電網(wǎng)的絕緣水平、系統(tǒng)供電的可靠性、主變壓直接影響電網(wǎng)的絕緣水平、系統(tǒng)供電的可靠性、主

20、變壓器和發(fā)電機的運行安全以及通信線路的抗干擾能力等。器和發(fā)電機的運行安全以及通信線路的抗干擾能力等。二中性點運行方式及特點二中性點運行方式及特點v 假定條件：假定條件： 三相對稱電路：電源、線路和負(fù)載均是對稱的；三相對稱電路：電源、線路和負(fù)載均是對稱的； C為相與地之間的總分布電容；為相與地之間的總分布電容；表示其容抗；表示其容抗；Xc正常運行時的中性點不接地的電力系統(tǒng)正常運行時的中性點不接地的電力系統(tǒng)1.3.1 中性點不接地的電力系統(tǒng)中性點不接地的電力系統(tǒng)（1）系統(tǒng)正常時）系統(tǒng)正常時三相線電壓對稱三相線電壓對稱;三相相電壓對稱三相相電壓對稱;三相對地電容電流對稱三相對地電容電流對稱;v 三個

21、對地電容電流平衡分析三個對地電容電流平衡分析三相對地分布電容電流分別為：三相對地分布電容電流分別為：CCCcoCCBBcoBCAAcoAXUIXUIXUI;0COCCOBCOAoIIII接地電流為：接地電流為：v 結(jié)論：系統(tǒng)正常時，虛擬接地點的總電容電流相量和為結(jié)論：系統(tǒng)正常時，虛擬接地點的總電容電流相量和為0，即沒有電流在地中流動。，即沒有電流在地中流動。正常運行時的中性點不接地的電力系統(tǒng)（2）系統(tǒng)發(fā)生單相接地短路時（如）系統(tǒng)發(fā)生單相接地短路時（如C相接地）相接地）v電壓特征：電壓特征：C相對地電壓為相對地電壓為0；中性點對地電壓不為；中性點對地電壓不為0；A相對地電壓為：相對地電壓為：；升

22、高為線電壓；升高為線電壓；B相對地電壓為：相對地電壓為：；升高為線電壓；升高為線電壓；v電流特征：電流特征： 將接地點作為廣義節(jié)點，列將接地點作為廣義節(jié)點，列KCL方程：方程：ACCAAUUUU)(BCCBBUUUU)(0.BCACCIII)(.BCACCIII 由相量圖得，相位上：由相量圖得，相位上：超前超前； 量值上：量值上：CI090CU00333,3CCCCACAACACCIIIXUXUIII，得：且v結(jié)論：結(jié)論：一相接地的電容電流為正常運行時每相對地電容電一相接地的電容電流為正常運行時每相對地電容電流的流的3倍；倍；（3）中性點不接地系統(tǒng)發(fā)生單相接地時特征：）中性點不接地系統(tǒng)發(fā)生單相

23、接地時特征： 經(jīng)故障相流入故障點的電流為正常時本電壓等級每相經(jīng)故障相流入故障點的電流為正常時本電壓等級每相對地總電容電流的對地總電容電流的3倍；倍； 中性點對地電壓升高為相電壓；中性點對地電壓升高為相電壓； 非故障相的對地電壓升高為線電壓；非故障相的對地電壓升高為線電壓； 線電壓與正常時的相同，依然對稱；線電壓與正常時的相同，依然對稱；（4）適用范圍：）適用范圍：中性點不接地系統(tǒng)僅僅適用于單相接地電容電流不中性點不接地系統(tǒng)僅僅適用于單相接地電容電流不大的電網(wǎng)：大的電網(wǎng)： 3-10kV電網(wǎng)中，單相接地電流：電網(wǎng)中，單相接地電流：Id30A； 35-60kV電網(wǎng)中，單相接地電流：電網(wǎng)中，單相接地電

24、流：Id10A；1.3.2 中性點經(jīng)消弧線圈接地的電力系統(tǒng)中性點經(jīng)消弧線圈接地的電力系統(tǒng) 上述電路中如果發(fā)生單相接地故障時接地電流比較大，上述電路中如果發(fā)生單相接地故障時接地電流比較大，會出現(xiàn)斷續(xù)電弧，由于電力線路中含有電阻、電感、電會出現(xiàn)斷續(xù)電弧，由于電力線路中含有電阻、電感、電容，因此在單相弧光接地時，可能會形成串聯(lián)諧振，出容，因此在單相弧光接地時，可能會形成串聯(lián)諧振，出現(xiàn)過電壓（正常時的現(xiàn)過電壓（正常時的2.5-3倍），導(dǎo)致線路上絕緣薄弱地倍），導(dǎo)致線路上絕緣薄弱地點出現(xiàn)絕緣擊穿；在此單相接地電容電流大于一定值的點出現(xiàn)絕緣擊穿；在此單相接地電容電流大于一定值的系統(tǒng)中，電源中性點經(jīng)消弧線圈

25、接地。系統(tǒng)中，電源中性點經(jīng)消弧線圈接地。 發(fā)生單相接地故障時，流過中性點的電流時接地電容發(fā)生單相接地故障時，流過中性點的電流時接地電容與流過消弧線圈的電感電流之和；與流過消弧線圈的電感電流之和； 超前超前 90 900 0，而，而 滯后滯后 90 900 0，所以在接地點相互補償。，所以在接地點相互補償。使流過接地點使流過接地點的電流減小。的電流減小。CICULICU（1）特點：）特點：v 中性點對地電壓升高為相電壓；中性點對地電壓升高為相電壓；v 非故障相的對地電壓升高為線電壓；非故障相的對地電壓升高為線電壓；v 線電壓與正常時的相同，依然對稱；線電壓與正常時的相同，依然對稱；v 消弧線圈有

26、效減小了接地電流，允許在單相接地故障時繼消弧線圈有效減小了接地電流，允許在單相接地故障時繼續(xù)運行（續(xù)運行（2小時），在此時間內(nèi)查找故障。小時），在此時間內(nèi)查找故障。（2）適用場合：）適用場合： 規(guī)定在中性點不接地系統(tǒng)中的規(guī)定在中性點不接地系統(tǒng)中的3-60kV系統(tǒng)中，當(dāng)電系統(tǒng)中，當(dāng)電容電流超過規(guī)定數(shù)值時，需要采用消弧線圈接地：容電流超過規(guī)定數(shù)值時，需要采用消弧線圈接地：v 3-6kV的系統(tǒng)，的系統(tǒng)， 大于大于30A;v 10kV的系統(tǒng)的系統(tǒng), 大于大于20A;v 35-60kV的系統(tǒng)的系統(tǒng), 大于大于10A;1.3.3中性點直接接地的電力系統(tǒng)中性點直接接地的電力系統(tǒng) 單相接地故障時，形成單相短路

27、，短路電流比正常單相接地故障時，形成單相短路，短路電流比正常時大的多，立即跳閘；時大的多，立即跳閘；v解決的問題：解決的問題： （1）.高壓滅弧困難：高壓滅弧困難：220kV及以上的電壓電網(wǎng)，除及以上的電壓電網(wǎng)，除存在對地電容外，還存在較大的電暈損耗和泄漏損耗，存在對地電容外，還存在較大的電暈損耗和泄漏損耗，因而在接地電流中既有有功分量又有無功分量，而消因而在接地電流中既有有功分量又有無功分量，而消弧線圈只能補償無功分量，接地點仍有較大的有功電弧線圈只能補償無功分量，接地點仍有較大的有功電流流過；電壓等級越高，該值越大：流流過；電壓等級越高，該值越大：100A-200A之上；之上；致使電弧無法

28、熄滅；致使電弧無法熄滅； （2）高壓絕緣投資大：在中）高壓絕緣投資大：在中性點直接接地系統(tǒng)中，發(fā)生單性點直接接地系統(tǒng)中，發(fā)生單相接地故障后，中性點電位不相接地故障后，中性點電位不變化，致使非故障相對地電壓變化，致使非故障相對地電壓即相電壓基本不變化，所以可即相電壓基本不變化，所以可以有效克服線路以及高壓設(shè)備以有效克服線路以及高壓設(shè)備高壓絕緣投資問題；高壓絕緣投資問題； （3）低壓單相設(shè)備運行需要：）低壓單相設(shè)備運行需要：在在380V/220V系統(tǒng)中，為了設(shè)系統(tǒng)中，為了設(shè)備可靠接地以及單相設(shè)備的工備可靠接地以及單相設(shè)備的工作需要，也通常采用中性點直作需要，也通常采用中性點直接接地運行方式。接接地

29、運行方式。1.4 1.4 電能的質(zhì)量指標(biāo)電能的質(zhì)量指標(biāo)電能的質(zhì)量是指電壓質(zhì)量、頻率質(zhì)量和供電可靠性三項指標(biāo)。電能的質(zhì)量是指電壓質(zhì)量、頻率質(zhì)量和供電可靠性三項指標(biāo)。1.4.1 電壓電壓 電壓質(zhì)量是以電壓偏離額定電壓的電壓質(zhì)量是以電壓偏離額定電壓的幅度幅度、電壓波動電壓波動和和電電壓波形壓波形來衡量。來衡量。1.4.2 頻率頻率 頻率的質(zhì)量是以頻率的質(zhì)量是以頻率偏差頻率偏差來衡量來衡量 1.4.3 供電可靠性供電可靠性 供電可靠性是以供電可靠性是以對用戶停電的時間及次數(shù)對用戶停電的時間及次數(shù)來衡量。來衡量。 1.電壓偏差電壓偏差 電壓偏差是電壓偏離額定電壓的幅度，一般以百電壓偏差是電壓偏離額定電壓

30、的幅度，一般以百分?jǐn)?shù)表示，即分?jǐn)?shù)表示，即 式中，式中，V%為電壓偏差百分?jǐn)?shù)；為電壓偏差百分?jǐn)?shù)；U為實際電壓；為實際電壓；UN為額定電壓。我國規(guī)定了供電電壓允許偏差，見表為額定電壓。我國規(guī)定了供電電壓允許偏差，見表1-2，要求供電電壓的電壓偏差不超過允許偏差，要求供電電壓的電壓偏差不超過允許偏差 表表1-2 供電電壓允許偏差供電電壓允許偏差100UUU%VNN2.電壓波動電壓波動 電壓波動是指電壓的急劇變化。電壓變化的速率大于每秒電壓波動是指電壓的急劇變化。電壓變化的速率大于每秒1%的即的即為電壓急劇變化。電壓波動程度以電壓最大值與最小值之差或其百分?jǐn)?shù)為電壓急劇變化。電壓波動程度以電壓最大值與最

31、小值之差或其百分?jǐn)?shù)表示，即表示，即 式中，式中，U為電壓波動；為電壓波動；U%為電壓波動百分?jǐn)?shù)；電壓波動的允許值為電壓波動百分?jǐn)?shù)；電壓波動的允許值見見表表1-3。minmaxUUU100minmaxNUUU U%= 3.波形波形 波形的質(zhì)量是波形的質(zhì)量是以正弦電壓波形以正弦電壓波形畸變率來衡量的?；兟蕘砗饬康摹?在理想情況下，在理想情況下，電壓波形為正弦電壓波形為正弦波，但電力系統(tǒng)波，但電力系統(tǒng)中有大量非線性中有大量非線性負(fù)荷，使電壓波負(fù)荷，使電壓波形發(fā)生畸變，除形發(fā)生畸變，除基波外，還有各基波外，還有各項諧波。項諧波。 表1-5 公用電網(wǎng)諧波電壓限值（相電壓） 我國采用的額定頻率為我國采用

32、的額定頻率為50HZ。在正常情況下，頻率的。在正常情況下，頻率的允許偏差，根據(jù)電網(wǎng)的裝機容量而定；事故情況下，頻率允允許偏差，根據(jù)電網(wǎng)的裝機容量而定；事故情況下，頻率允許偏差更大。頻率的允許偏差見表許偏差更大。頻率的允許偏差見表1-6。表表1-6 電力系統(tǒng)頻率的允許偏差電力系統(tǒng)頻率的允許偏差4.4.頻率質(zhì)量指標(biāo)頻率質(zhì)量指標(biāo) 供電可靠性是以對用戶停電的時間及次數(shù)來衡量。它常供電可靠性是以對用戶停電的時間及次數(shù)來衡量。它常用供電可靠率用供電可靠率Kre1表示，即實際供電時間與統(tǒng)計期全部時間表示，即實際供電時間與統(tǒng)計期全部時間的比值的百分?jǐn)?shù)表示，的比值的百分?jǐn)?shù)表示， Kre1= 100% Ty=Ts

33、-Tt Tt= 式中，式中，Ty為統(tǒng)計期實際供電時間之和（為統(tǒng)計期實際供電時間之和（h）；）；Ts為統(tǒng)計為統(tǒng)計期全部時間（期全部時間（h）；）；Tt為統(tǒng)計期內(nèi)停電時間之和（為統(tǒng)計期內(nèi)停電時間之和（h）；）；ti為統(tǒng)計期內(nèi)每次停電時間（為統(tǒng)計期內(nèi)每次停電時間（h）。停電時間應(yīng)包括：事故停）。停電時間應(yīng)包括：事故停電、計劃檢修停電及臨時性停電時間。電、計劃檢修停電及臨時性停電時間。SyTTniit1 5.供電可靠性指標(biāo)供電可靠性指標(biāo) 用戶有各種用電設(shè)備，它們的工作特征和重要性各不相同，用戶有各種用電設(shè)備，它們的工作特征和重要性各不相同，對供電的可靠性和供電的質(zhì)量要求也不同。因此，應(yīng)對用電對供電的可

34、靠性和供電的質(zhì)量要求也不同。因此，應(yīng)對用電設(shè)備或負(fù)荷分類，以滿足負(fù)荷對供電可靠性的要求，保證供設(shè)備或負(fù)荷分類，以滿足負(fù)荷對供電可靠性的要求，保證供電質(zhì)量，降低供電成本。電質(zhì)量，降低供電成本。1.5.1按對供電可靠性要求的負(fù)荷分類按對供電可靠性要求的負(fù)荷分類 我國將電力負(fù)荷按其對供電可靠性的要求及中斷供電在我國將電力負(fù)荷按其對供電可靠性的要求及中斷供電在政治上、經(jīng)濟上造成的損失或影響的程度劃分為三級。政治上、經(jīng)濟上造成的損失或影響的程度劃分為三級。1.5 1.5 電力負(fù)荷電力負(fù)荷1、一級負(fù)荷：、一級負(fù)荷：中斷供電將造成人員傷亡或在政治中斷供電將造成人員傷亡或在政治上經(jīng)濟上造成重大損失者。上經(jīng)濟上

35、造成重大損失者。 如醫(yī)院手術(shù)室、礦井、消防設(shè)備等。如醫(yī)院手術(shù)室、礦井、消防設(shè)備等。 供電要求：雙電源供電，必須增設(shè)應(yīng)急電源。供電要求：雙電源供電，必須增設(shè)應(yīng)急電源。 常用的應(yīng)急電源有：常用的應(yīng)急電源有： （1）柴油發(fā)電機組；）柴油發(fā)電機組； （2）供電網(wǎng)絡(luò)中獨立于正常電源的專門饋電線）供電網(wǎng)絡(luò)中獨立于正常電源的專門饋電線路；路； （3）蓄電池。）蓄電池。2. 二級負(fù)荷二級負(fù)荷：中斷供電在政治、經(jīng)濟上造成較大損：中斷供電在政治、經(jīng)濟上造成較大損失者。失者。 如大型的鋼廠、化纖廠等。如大型的鋼廠、化纖廠等。 供電要求：兩回路供電；負(fù)荷較小時可以一回專供電要求：兩回路供電；負(fù)荷較小時可以一回專線供電

36、。線供電。3.三級負(fù)荷三級負(fù)荷：其它負(fù)荷。：其它負(fù)荷。 供電要求：對供電電源無特殊要求。供電要求：對供電電源無特殊要求。1.5.2 按工作制的負(fù)荷分類按工作制的負(fù)荷分類 1. 連續(xù)工作制負(fù)荷連續(xù)工作制負(fù)荷 連續(xù)工作制負(fù)荷是指長時間連續(xù)工作的用電設(shè)備，其特連續(xù)工作制負(fù)荷是指長時間連續(xù)工作的用電設(shè)備，其特點是負(fù)荷比較穩(wěn)定，連續(xù)工作發(fā)熱使其達到熱平衡狀態(tài)，其點是負(fù)荷比較穩(wěn)定，連續(xù)工作發(fā)熱使其達到熱平衡狀態(tài)，其溫度達到穩(wěn)定溫度，用電設(shè)備大都屬于這類設(shè)備。如泵類、溫度達到穩(wěn)定溫度，用電設(shè)備大都屬于這類設(shè)備。如泵類、通風(fēng)機、壓縮機、電爐、運輸設(shè)備、照明設(shè)備等。通風(fēng)機、壓縮機、電爐、運輸設(shè)備、照明設(shè)備等。2

37、. 短時工作制負(fù)荷短時工作制負(fù)荷 短時工作制負(fù)荷是指工作時間短、停歇時間長的用電設(shè)短時工作制負(fù)荷是指工作時間短、停歇時間長的用電設(shè)備。其運行特點為工作時其溫度達不到穩(wěn)定溫度，停歇時其備。其運行特點為工作時其溫度達不到穩(wěn)定溫度，停歇時其溫度降到環(huán)境溫度，此負(fù)荷在用電設(shè)備中所占比例很小。如溫度降到環(huán)境溫度，此負(fù)荷在用電設(shè)備中所占比例很小。如機床的橫梁升降、刀架快速移動電動機、閘門電動機等。機床的橫梁升降、刀架快速移動電動機、閘門電動機等。3. 反復(fù)短時工作制負(fù)荷反復(fù)短時工作制負(fù)荷 反復(fù)短時工作制負(fù)荷是指時而工作、時而停歇、反復(fù)短時工作制負(fù)荷是指時而工作、時而停歇、反復(fù)運行的設(shè)備，其運行特點為工作時

38、溫度達不到穩(wěn)反復(fù)運行的設(shè)備，其運行特點為工作時溫度達不到穩(wěn)定溫度，停歇時也達不到環(huán)境溫度。如起重機、電梯、定溫度，停歇時也達不到環(huán)境溫度。如起重機、電梯、電焊機等。電焊機等。 反復(fù)短時工作制負(fù)荷可用負(fù)荷持續(xù)率（或暫載率）反復(fù)短時工作制負(fù)荷可用負(fù)荷持續(xù)率（或暫載率）來表示。來表示。 式中，式中，tw為工作時間，為工作時間，to為停歇時間，為停歇時間，T為工作周期。為工作周期。%100Tt%100tttWOWW小結(jié)小結(jié) 本章介紹了電力系統(tǒng)和供配電系統(tǒng)的概念，講述了電能的質(zhì)本章介紹了電力系統(tǒng)和供配電系統(tǒng)的概念，講述了電能的質(zhì)量指標(biāo)和電力負(fù)荷，重點討論了電力系統(tǒng)中各種電力設(shè)備的額量指標(biāo)和電力負(fù)荷，重點討論了電力系統(tǒng)中各種電力設(shè)備的額定電壓，電力系統(tǒng)中性點的運行方式。定電壓，電力系統(tǒng)中性點的運行方式。1. 電力系統(tǒng)是指由、和組成的整體。2. 工廠供配電系統(tǒng)由、和組成。3. 電力系統(tǒng)中性點的運行方式有、和三種。4. 電能質(zhì)量指標(biāo)有、兩項。5. 電力負(fù)荷按工作制分為:、和三類。 1. 發(fā)電廠、變電所、電力線路、用戶 2. 總降變電所、配電所、車間變電所、配電線路、用電設(shè)備 3. 不接地、經(jīng)消弧線圈接地、直接接地 4. 電壓、頻率 5. 連續(xù)工作制、短時工作制、反復(fù)短時工作制