供配電技術(shù)[唐志平主編][電子教案(PPT版本)].rar
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第一章 電力系統(tǒng)概論,電能是一種清潔的二次能源。由于電能不僅便于輸送和分配,易于轉(zhuǎn)換為其它的能源,而且便于控制、管理和調(diào)度,易于實(shí)現(xiàn)自動化。因此,電能已廣泛應(yīng)用于國民經(jīng)濟(jì)、社會生產(chǎn)和人民生活的各個(gè)方面。絕大多數(shù)電能都由電力系統(tǒng)中發(fā)電廠提供,電力工業(yè)已成為我國實(shí)現(xiàn)現(xiàn)代化的基礎(chǔ),得到迅猛發(fā)展。到2003年底,我國發(fā)電機(jī)裝機(jī)容量達(dá)38450萬千瓦,發(fā)電量達(dá)19080億度,居世界第2位。工業(yè)用電量已占全部用電量的50~70%,是電力系統(tǒng)的最大電能用戶,供配電系統(tǒng)的任務(wù)就是企業(yè)所需電能的供應(yīng)和分配。,第一節(jié) 供配電系統(tǒng),第二節(jié) 電力系統(tǒng)的額定電壓,第三節(jié) 中性點(diǎn)運(yùn)行方式,第四節(jié) 電能的質(zhì)量指標(biāo),第五節(jié) 電力負(fù)荷,第一節(jié) 供配電系統(tǒng),1.電力系統(tǒng)——發(fā)電廠、變電所、電力線路和電能用戶組成的一個(gè)整體。電力系統(tǒng)示意圖如下:,從發(fā)電廠到用戶的發(fā)、輸、配電過程,名詞解釋,1)發(fā)電廠:將一次能源轉(zhuǎn)換成電能。有火力、水力、核能等 2)變電所:功能是接受電能、變換電壓和分配電能。 3)配電所:僅用于接受和分配電能的場所。 4)換流站:交、直流相互轉(zhuǎn)換的場所。,5)電力線路: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)。(220KV輸電線,110KV配電線) 6)電能用戶:所有消耗電能的用電設(shè)備或用電單位。 7)電網(wǎng):電力系統(tǒng)中除發(fā)電廠和電能用戶之外的部分。 8)為什么建電力系統(tǒng):減少裝機(jī)容量;裝設(shè)大機(jī)組;充分利用動力資源;提高供電可靠性;提高電能質(zhì)量;提高運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)性。,2. 供配電系統(tǒng)--由總降變電所、高壓配電所、配電線路、車間變電所和用電設(shè)備組成。,,總降壓變電所:將35-110KV的外部供電電源降到6-10KV共高壓配電所、車間變電所或建筑物變電所、高壓用電設(shè)備。一般大型企業(yè)都設(shè)之。 高壓配電所:接受6-10KV電壓,再分配。一般負(fù)荷分散、廠區(qū)大的大型企業(yè)需設(shè)置。 配電線路:分6-10KV廠內(nèi)高壓配電線路和380/220V廠內(nèi)低壓配電線路。 車間變電所(建筑物變電所):6-10KV降到380/220V,3. 供配電的要求和課程任務(wù) 供配電的基本要求是: (1)安全 (2)可靠 (3)優(yōu)質(zhì) (4)經(jīng)濟(jì) 本課程的任務(wù): 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)生掌握供配電系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和計(jì)算方法,管理和運(yùn)行技能,為學(xué)生今后從事供配電技術(shù)工作奠定基礎(chǔ)。,第二節(jié) 電力系統(tǒng)額定電壓,1、電網(wǎng)(線路)額定電壓 UN 低壓 380V,660V 高壓 (3),6,10,35,(66),110,220,(330),500kV 2、用電設(shè)備的額定電壓,等于同級電網(wǎng)的額定電壓 3、發(fā)電機(jī)的額定電壓:UN·GG=1.05UN 注:用電設(shè)備偏移± 5%,線路允許電壓降10%,4、電壓變壓器的額定電壓 (1)升壓變壓器 :U1N=UN·G·GG=1.05UN ; U2N=1.1UN (2)降壓變壓器 :U1N=UN (一次側(cè)) U2N=1.05UN 10kV及以下,線路較短時(shí) 1.1UN 35kV及以上,線路較長時(shí),例1-1已知圖示系統(tǒng)中線路的額定電壓,求發(fā)電機(jī)和變壓器的額定電壓。,解:G: UN·G=1.05UN·3L=1.05×6=6.3kV,1T: U1N·1T=UN·G=6.3kV U2N·1T=1.1UN·1L=1.1X110=121kV ∴6.3/121kV,2T: U1N·2T=UN·1L=110kV U2N·2T=1.1UN·2L=1.1X35=38.5kV ∴110/38.5kV,習(xí)題1-8、1-9圖見書P14。,第三節(jié) 電力系統(tǒng)中性點(diǎn)運(yùn)行方式,一、概述 三相系統(tǒng)的中性點(diǎn)運(yùn)行方式取決于供電可靠性,工作要求和設(shè)備制造。 110kV及以上:中性點(diǎn)直接接地 設(shè)備絕緣按相電壓設(shè)計(jì) 單相接地跳閘停電,采用重合閘提高可靠性,3~66kV:中性點(diǎn)不接地 設(shè)備絕緣按線電壓設(shè)計(jì) 單相接地可短時(shí)運(yùn)行2H 接地電流大于等于防止間隙電弧過電壓或高頻電流經(jīng)消弧線圈接地 380V:中性點(diǎn)直接接地,單相設(shè)備工作要求,二、中性點(diǎn)不接地的電力系統(tǒng) 正常運(yùn)行 三相線電壓對稱 ;三相相電壓對稱 ;三相對地電容電流對稱,單相接地:C相接地 接地相對地電壓為零 ;非接地相對地電壓上升為線電壓 ;三相線電壓仍對稱 ;接地相對地電容電流為零 ;非接地相對地電容電流增大 倍 ;接地電流為正常電容電流的3倍,Ic的估算 UN——系統(tǒng)額定電壓kV ;lah——系統(tǒng)架空線總長度km ;lcab——系統(tǒng)電纜總長度km,三、中性點(diǎn)經(jīng)消弧線圈接地的電力系統(tǒng) 正常運(yùn)行 :同“中性不接地系統(tǒng)” 單向接地 :除消弧線圈有電流IL外,同中性點(diǎn)不接地系統(tǒng) 全補(bǔ)償IL=IC ;欠補(bǔ)償IL<IC ;過補(bǔ)償IL>IC,四、中性點(diǎn)直接接地的電力系統(tǒng) 接地相對地電壓為零; 非接地相對地電壓升為相電壓,單相接地即單相短路,保護(hù)裝置動作跳閘。,第四節(jié) 電能的質(zhì)量指標(biāo),1、電壓 電壓質(zhì)量是以電壓偏離額定電壓的幅度、電壓波動與閃變和電壓波形來衡量。 1)電壓偏差 電壓偏差是以電壓偏離額定電壓的幅度,一般以百分?jǐn)?shù)表示,即,式中,ΔV%為電壓偏差百分?jǐn)?shù),U為實(shí)際電壓,UN為額定電壓。,2) 電壓波動和閃變 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)表示,即,δU=Umax-Umin,δU%=,式中,δU為電壓波動;δU%為電壓波動百分?jǐn)?shù);Umax、Umin為電壓波動的最大值和最小值(kV);UN為額定電壓(kV)。,3)波形 波形的質(zhì)量是以正弦電壓波形畸變率來衡量的。,2、頻率:頻率的質(zhì)量是以頻率偏差來衡量。 3、供電的可靠性:供電可靠性是以對用戶停電的時(shí)間及次數(shù)來衡量。它常用供電可靠率表示,即實(shí)際供電時(shí)間與統(tǒng)計(jì)期全部時(shí)間的比值的百分?jǐn)?shù)表示,,第五節(jié) 電力負(fù)荷,一、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政治上、經(jīng)濟(jì)上造成的損失或影響的程度劃分為三級。 1.一級負(fù)荷 一級負(fù)荷為中斷供電將造成人身傷亡者;中斷供電將在政治上、經(jīng)濟(jì)上造成重大損失者,如重大設(shè)備損壞、重大產(chǎn)品報(bào)廢、用重要原料生產(chǎn)的產(chǎn)品大量報(bào)廢,國民經(jīng)濟(jì)中重點(diǎn)企業(yè)的連續(xù)性生產(chǎn)過程被打亂而需要長時(shí)間恢復(fù)等;中斷供電將有重大政治、經(jīng)濟(jì)影響的用電單位的正常工作的負(fù)荷者。,2.二級負(fù)荷 二級負(fù)荷為中斷供電將在政治上、經(jīng)濟(jì)上造成較大損失者,如主要設(shè)備損壞、大量產(chǎn)品報(bào)廢,連續(xù)性生產(chǎn)過程被打亂需較長時(shí)間才能恢復(fù),重點(diǎn)企業(yè)大量減產(chǎn)等;中斷供電系統(tǒng)將影響重要用電單位正常工作的負(fù)荷者;中斷供電將造成大型影劇院、大型商場等較多人員集中的重要公共場所秩序混亂者。,3.三級負(fù)荷 三級負(fù)荷為不屬于一級和二級負(fù)荷者。對一些非連續(xù)性生產(chǎn)的中小型企業(yè),停電僅影響產(chǎn)量或造成少量產(chǎn)品報(bào)廢的用電設(shè)備,以及一般民用建筑的用電負(fù)荷等均屬三級負(fù)荷。,二、按工作制的負(fù)荷分類 電力負(fù)荷按其工作制可分為三類。 1.連續(xù)工作制負(fù)荷 連續(xù)工作制負(fù)荷是指長時(shí)間連續(xù)工作的用電設(shè)備,其特點(diǎn)是負(fù)荷比較穩(wěn)定,連續(xù)工作發(fā)熱使其達(dá)到熱平衡狀態(tài),其溫度達(dá)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(jī)、壓縮機(jī)、電爐、運(yùn)輸設(shè)備、照明設(shè)備等。 2.短時(shí)工作制負(fù)荷 短時(shí)工作制負(fù)荷是指工作時(shí)間短、停歇時(shí)間長的用電設(shè)備。其運(yùn)行特點(diǎn)為工作時(shí)其溫度達(dá)不到穩(wěn)定溫度,停歇時(shí)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。如機(jī)床的橫梁升降、刀架快速移動電動機(jī)、閘門電動機(jī)等。,3.反復(fù)短時(shí)工作制負(fù)荷 反復(fù)短時(shí)工作制負(fù)荷是指時(shí)而工作、時(shí)而停歇、反復(fù)運(yùn)行的設(shè)備,其運(yùn)行特點(diǎn)為工作時(shí)溫度達(dá)不到穩(wěn)定溫度,停歇時(shí)也達(dá)不到環(huán)境溫度。如起重機(jī)、電梯、電焊機(jī)等。 反復(fù)短時(shí)工作制負(fù)荷可用負(fù)荷持續(xù)率(或暫載率)ε來表示。,式中,tw為工作時(shí)間,to為停歇時(shí)間,T為工作周期。,
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