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1、單擊此處編輯母版標題樣式,單擊此處編輯母版文本樣式,第二級,第三級,第四級,第五級,*,第一章 電力系統(tǒng)基本知識,第一節(jié) 電力系統(tǒng)、電力網(wǎng)構成,電力系統(tǒng),由發(fā)電、送電、變電、配電和用電組成的整體稱為電力系統(tǒng)。,電力網(wǎng),電力系統(tǒng)中的送電、變電、配電三個部分稱為電力網(wǎng)。是將各電壓等級的輸電線路和各種類型的變電所連接而成的網(wǎng)絡。,第一節(jié) 電力系統(tǒng)、電力網(wǎng)構成,第一節(jié) 電力系統(tǒng)、電力網(wǎng)構成,電力網(wǎng)按其在電力系統(tǒng)中的作用不同，分為,輸電網(wǎng)和配電網(wǎng),。,輸電網(wǎng),是以高壓甚至超高壓將發(fā)電廠、變電所或變電所之間連接起來的送電網(wǎng)絡，又稱為電力網(wǎng)中的主網(wǎng)架。,配電網(wǎng),直接將電能送到用戶的網(wǎng)絡。,高壓配電網(wǎng)：,11

2、0kV,及以上電壓,中壓配電網(wǎng)：,10kV,、,6kV,、,3kV,低壓配電網(wǎng)：,220V,、,380V,第一節(jié) 電力系統(tǒng)、電力網(wǎng)構成,大型電力系統(tǒng)優(yōu)點,提高了供電可靠性；,減少了系統(tǒng)的備用容量；,通過合理地分配負荷；,提高了供電質(zhì)量；,形成大的電力系統(tǒng)，便于利用大型動力資源，特別是能充分發(fā)揮水力發(fā)電廠的作用。,第一節(jié) 電力系統(tǒng)、電力網(wǎng)構成,二、電力生產(chǎn)特點,同時性：電能的生產(chǎn)、輸送、分配以及轉換為其他形態(tài)能量的過程，是同時進行的。,集中性：電力生產(chǎn)是高度集中的、統(tǒng)一的。,適用性：電能使用最方便，適用性最強。,先行性,第一節(jié) 電力系統(tǒng)、電力網(wǎng)構成,2,、國民經(jīng)濟發(fā)展電力必須先行,工農(nóng)業(yè)方面生產(chǎn)

3、的提高，主要依靠勞動生產(chǎn)率的提高，并不斷提高機械和自動化的水平；,出現(xiàn)許多新的、規(guī)模大的、耗電多的工業(yè)部門；,農(nóng)業(yè)、交通運輸業(yè)等，隨著新技術推廣，將廣泛應用電能；,人民生活、文化水平不斷提高，都會使居民用電量日益增加。,第二節(jié) 電力負荷,電力負荷,是指用電設備或用電單位所消耗的功率、容量或電流。,一、電力網(wǎng)負荷組成：,用電負荷：是用戶在某一時刻對電力系統(tǒng)所需求的功率。,線路損失負荷：輸送過程中發(fā)生的功率和能量的損失。,供電負荷：用電負荷加上同一時刻的線路損失負荷，是發(fā)電廠對外供電時所承擔的全部負荷。,第二節(jié) 電力負荷,二、按發(fā)生時間不同負荷分類,高峰負荷：是指電網(wǎng)或用戶在單位時間內(nèi)所發(fā)生的最大

4、負荷值。,低谷負荷：是指電網(wǎng)中或某用戶在一天,24,小時內(nèi)，發(fā)生的用電量最少的電量。,平均負荷：是指電網(wǎng)中或某用戶在某一段確定的時間階段內(nèi)平均小時用電量。,第二節(jié) 電力負荷,由于受到突然中斷供電所引起的影響，用電負荷分為三類：,一類負荷：是指突然中斷供電將會造成人身傷亡或會引起對周圍環(huán)境嚴重污染，造成經(jīng)濟上的巨大損失等。,二類負荷：是指突然中斷供電會造成較大的經(jīng)濟損失。,三類負荷：是指不屬于上述一類和二類負荷的其他負荷。,第三節(jié) 變電所,變電所是聯(lián)結電力系統(tǒng)的中間環(huán)節(jié)，用以匯集電源、升降電壓和分配電力，通常由高低壓配電裝置、主變壓器、主控制室和相應的設施以及輔助生產(chǎn)建筑物等組成。,根據(jù)其在系統(tǒng)

5、中的位置、性質(zhì)、作用及控制方式等，可分為：升壓變電所、降壓變電所、樞紐變電所、地區(qū)變電所、終端變電所，有人值班變電所和無人值班變電所。,第三節(jié) 變電所,一、變電所主接線：是電氣部分的主體，由其把變壓器、斷路器等各種電氣設備通過母線、導線有機地聯(lián)結起來，并配置避雷器、互感器等保護、測量電器，構成變電所匯集和分配電能的一個系統(tǒng)。,第三節(jié) 變電所,1,、電氣主接線的基本要求,保證必要的供電可靠性和電能質(zhì)量,具有一定的靈活性和方便性,具有經(jīng)濟性,具有發(fā)展和擴建的可能性,2,、主接線型式,第三節(jié) 變電所,電氣主接線的基本方式,單母線接線,單母線分段接線,單母線帶旁路接線,雙母線接線,橋式接線,第三節(jié) 變

6、電所,二、變電所一次電氣設備,主變壓器：將,10kV,的電壓變?yōu)?380220V,。,高壓斷路器：是作為保護變壓器和高壓線路的保護電器，具有開斷正常負荷和過載、短路故障的保護能力。,隔離開關：是隔離電源用的電器。,電壓互感器：將系統(tǒng)的高電壓轉變?yōu)榈碗妷?，供保護和計量用。,第三節(jié) 變電所,二、變電所一次電氣設備,電流互感器：將高壓系統(tǒng)中的電流或低壓系統(tǒng)中的大電流轉變?yōu)闃藴实男‰娏?，供保護計量用。,熔斷器：短路或過負荷保護。,負荷開關：用來不頻繁地接通和分斷小容量的配電線路和負荷，起到隔離電源的作用。,第四節(jié) 供電質(zhì)量,供電質(zhì)量是指電能質(zhì)量與供電可靠性。,電能質(zhì)量包括,電壓,、,頻率,和,波形的質(zhì)

7、量,。,供電可靠性是以供電企業(yè)對用戶停電的時間次數(shù)來衡量的。,第四節(jié) 供電質(zhì)量,一、電能質(zhì)量：是指供應到用電單位受電端電能品質(zhì)的優(yōu)劣程度。,電壓允許偏差,電壓質(zhì)量 電壓允許波動與閃變,公用電網(wǎng)諧波,三相電壓允許不平衡度,頻率質(zhì)量 頻率允許偏差,第四節(jié) 供電質(zhì)量,1,、供電電壓允許偏差,在某一時段內(nèi)，電壓幅值緩慢變化而偏離額定值的程度，以電壓實際值和電壓額定值之差,U,與電壓額定值,U,N,之比的百分數(shù),U%,來,表示,。,第四節(jié) 供電質(zhì)量,電壓質(zhì)量對各類電氣設備的影響,照明負荷：電壓降低，白熾燈的發(fā)光效率和光通量都急劇下降，電壓升高，白熾燈的壽命縮短。,異步電動機：轉矩與端電壓的平方成正比，電

8、壓降低過多，電動機可能停轉，或不能啟動；當輸出功率一定時，異步電動機的定子電流、功率因數(shù)和效率會隨電壓而變化，當端電壓降低時，定子、轉子電流都會顯著增大，導致電動機的溫度上升，甚至燒壞電動機。反之，當電壓過高時，會使各類電氣設備絕緣老化過程加快，設備壽命縮短。過電壓情況下甚至危及設備運行安全。,第四節(jié) 供電質(zhì)量,我國國家標準規(guī)定電壓偏差的允許值為：,35kV,以以上電壓供電的，電壓允許偏差為額定電壓的,5%,；,10kV,及以下三相供電的，電壓允許偏差為額定電壓的,7%,；,220V,單相供電電壓允許偏差為額定電壓的,+7%,、,-10%,。,第四節(jié) 供電質(zhì)量,2,、電壓允許波動與閃變,電壓允

9、許波動,在某一時段內(nèi)，電壓急劇變化而偏離額定值的現(xiàn)象，稱為電壓波動。,電壓閃變,周期性電壓急劇波動引起燈光閃爍，光通量急劇波動，而造成人眼視覺不舒適的現(xiàn)象。,第四節(jié) 供電質(zhì)量,我國國家標準規(guī)定電壓波動的允許值為：,220kV,及以上為,1.6%,；,35kV110kV,為,2%,；,10kV,及以下為,2.5%,。,第四節(jié) 供電質(zhì)量,3,、公用電網(wǎng)諧波：電網(wǎng)諧波的產(chǎn)生，主要在于電力系統(tǒng)中存在各種非線性元件。,諧波對電氣的危害：,可使變壓器的鐵心損耗明顯增加，從而使變壓器出現(xiàn)過熱，不僅增加能耗，而且使其絕緣介質(zhì)老化加速，縮短使用壽命。,還能使變壓器噪聲增大。,諧波電流通過電動機，不僅會使電動機的

10、鐵心損耗明顯增，絕緣介質(zhì)老化加速，縮短使用壽命，而且還會使電動機轉子發(fā)生振動現(xiàn)象，嚴重影響機械加工的產(chǎn)品質(zhì)量。,第四節(jié) 供電質(zhì)量,諧波電壓加在電容器兩端時，由于電容器對諧波的阻抗很小，電容器很容易發(fā)生過電流發(fā)熱導致絕緣擊穿甚至造成燒毀。,諧波電流可使電力線路的電能損耗和電壓損耗增加，使計量電能的感應式電度表計量不準確，可使電力系統(tǒng)發(fā)生電壓諧振，從而在線路上引起過電壓，有可能擊穿線路的絕緣，還可能造成系統(tǒng)的繼電保護和自動裝置發(fā)生誤動作或拒動作，使計算機失控，電子設備誤觸發(fā)，電子元件測試無法進行；并可對附近的通信設備和通信線路產(chǎn)生信號干擾等。,第四節(jié) 供電質(zhì)量,4,、供電頻率允許偏差：是以實際頻率

11、和額定頻率之差,f,與額定頻率,f,N,之比的百分數(shù),f%,表示。,在,300MVA,及以上的系統(tǒng)中，不超過額定值的,0.1Hz,。,在,300MVA,以下的系統(tǒng)中，不超過額定值的,0.2Hz,。,第四節(jié) 供電質(zhì)量,二、供電可靠性：是指企業(yè)某一統(tǒng)計期內(nèi)對用戶停電的時間和次數(shù)，可以直接反映供電企業(yè)持續(xù)向用電單位的供電能力。,國家規(guī)定供電可靠率不低于,99.96%,。,第四節(jié) 供電質(zhì)量,影響停電時間,t,1,及停電影響的戶數(shù),n,1,的因素：,線路長短，所帶負荷數(shù)的多少，可使,n,1,增大或減少；,供電部門及時搶修和恢復供電運行工作水平，可直接影響,t,1,值；,統(tǒng)一安排檢修和帶電作業(yè)，可以減少,

12、t,1,和,n,1,值；,供電設備故障率及檢修周期要求等。,第五節(jié) 電力系統(tǒng)接地,工作接地,配電變壓器或低壓發(fā)電機中性點通過接地裝置與大地相連稱為,。,工作接地分為直接接地與非直接接地。,工作接地的接地電阻一般不應超過,4,歐姆。,第五節(jié) 電力系統(tǒng)接地,一、系統(tǒng)接地的型式,1,、接地保護系統(tǒng)的型式文字代號,第一個字母表示電力系統(tǒng)的對地關系：,T,直接接地,I,所有帶電部分與地絕緣，或一點經(jīng)阻抗接地,第五節(jié) 電力系統(tǒng)接地,第二字母表示裝置的外露可接近導體的對地關系：,T,外露可接近導體對地直接作電氣連接，此接地點與電力系統(tǒng)的接地點無直接關連；,N,外露可接近導體通過保護線與電力系統(tǒng)的接地點直接作

13、電氣連接。,第五節(jié) 電力系統(tǒng)接地,如果后面還有字母則表示中性線與保護線的組合：,S,中性線和保護線是分開的；,C,中性線和保護線是合一的。,第五節(jié) 電力系統(tǒng)接地,二、低壓系統(tǒng)接地型式,1,、,TN,系統(tǒng)接線,TNS,系統(tǒng)：整個系統(tǒng)的中性線,N,與保護線,PE,是分開的。,TNC,系統(tǒng)：整個系統(tǒng)的中性線,N,與保護線,PE,是合一的。,TNCS,系統(tǒng)：系統(tǒng)中有一部分線路的中性線,N,與保護線,PE,是合一的。,第五節(jié) 電力系統(tǒng)接地,第五節(jié) 電力系統(tǒng)接地,第五節(jié) 電力系統(tǒng)接地,第五節(jié) 電力系統(tǒng)接地,第五節(jié) 電力系統(tǒng)接地,第五節(jié) 電力系統(tǒng)接地,2,、電力系統(tǒng)中性點接地方式,（,1,）中性點直接接地：

14、指電力系統(tǒng)中至少有一個中性點直接或經(jīng)小阻抗與接地裝置相連接。這種接地方式是通過系統(tǒng)中全部或部分變壓器中性點直接接地來實現(xiàn)的。其作用是使中性點經(jīng)常保持零電位。當系統(tǒng)發(fā)生一相接地故障時，能限制非故障相對地電壓的升高，從而可保證單相用電設備的安全。但中性點直接接地后，一相接地故障電流較大，一般可使剩余電流保護或過電流保護動作，切斷電源，造成停電；發(fā)生人身一相對地電擊時，危險性也較大。所以中性點直接接地方式不適用于對連續(xù)供電要求較高及人身安全、環(huán)境安全要求較高的場合。,第五節(jié) 電力系統(tǒng)接地,2,、電力系統(tǒng)中性點接地方式,（,2,）中性點非直接接地：指電力系統(tǒng)中性點不接地或經(jīng)消弧線圈、電壓互感器、高電阻

15、與接地裝置相連接。,1.,相電壓的變化：,2,、線電壓,的變化,第五節(jié) 電力系統(tǒng)接地,中性點不接地系統(tǒng)分析,發(fā)生單相接地故障時，接地電流很??；,故障相電壓降為,0,，非故障相電壓升高為線電壓，因此用電設備的絕緣水平應按線電壓考慮；,線電壓的大小和相位關系均不變；,一般允許繼續(xù)運行,2,小時；,如果接地電流超過允許值，應改為經(jīng)消弧線圈接地的方式。,第五節(jié) 電力系統(tǒng)接地,220kV,、,110kV,直接接地方式；,35kV,經(jīng),消弧線圈接地；,10kV,經(jīng)消弧線圈接地方式或經(jīng)小電阻接地方式；,220V/380V,直接接地方式。,本章,作業(yè),復習題：,1,、,2,、,4,、,5,、,7,、,8,、,9,