01第一章 绪论备课讲稿

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问题:线路的电压究竟用那个数值来表示最为合理? 在短路电流计算时(第四章)为简化计算,引进线路
的平均额定电压来表示电力网的电压。 线路的平均额定电压(Uav)等于网络始端的最大
电压U1(指变压器的最大空载电压)和末端受电设备的 额定电压UN的平均值。
Uav=(U1+UN)/2 注:Uav---average,UN---nominal
例如:末端受电设备的额定电压为10KV,变压器二次绕 组的电压为11KV,则线路的平均额定电压为: Uav=(11+10)/2=10.5KV
注:平均额定电压查P39 表3-1取得,不用计算.
1.3 电力系统的额定电压
1.3.3 例题
例题:某企业拟建如下图所示供电系统,需要按额定电 压选择1T、2T及cd段电缆,试根据电网额定电压定义 提出采购计划中电压要求。
•电动机---电机转速降低,甚至停电, 导至工厂废品,或重大事故。
例:电压降20%, 转距降64%, 电流增20%~35%, 温度升高12~15%
•电热及冶金设备——电压低,生产率下降,能耗显 著上升,成本增高。 我国规定:各级额定电压允许偏差±5%UN
1.4.1电压
保证电网电压的措施: ①安装必要的无功电源--同步电机 电容补偿—动态补偿 --静态补偿 ②安装电压调整设备--③增加电网容量 (用于补偿无功损耗)
① 企 业 总 降 压 变 电 站 —— 把 35~110KV电压降为6~10KV 电压,为保证供电的可靠,多设置两台变压器。
对某些企业,考虑其生产的重要性,需建立自备热力 发电厂作为备用电源,同时为生产提供蒸汽和热水
第一章 绪论
1.1电力系统的基本概念
②工业企业高压配电线路(6~10KV电压)—— 主要作为厂区内输送、分配电能之用。采用两种方式: 架空线—投资少,便于维护 与检修,但占据空间。 电缆网络—(已被广泛使用) 投资高,维护 与检修复杂但 厂区美化。
斜线之下为额定线电压 不标斜线者,均为额定线电压。
1.3 电力系统的额定电压
1.3.2 三相交流3KV及以上的设备额定电压、设 备最高电压
(见表1-2) 只包括:三相交流。 (1)设备最高电压——根据设备绝缘性能和最高电压有
关的其他性能而确定的该级电压最高运行电压,不超 过该级额定电压的1.15倍
下图中的变压器,可看作是线路的用电设备,因此一次 绕组额定电压应与电网额定电压相同。
1.3 电力系统的额定电压
1.3.2 三相交流3KV及以上的设备额定电压
②电力变压器二次绕组的额定电压
a)当变压器二次供电线路较长,则二次绕组比受电设备 额定电压高出10%。
关于互感 器的制作
如此规定的原因:电力变压器的二次绕组额定电压
(7)电力系统——由发电厂、变电站、电力网和用户组 成的系统,它们之间的关系如图1-1所示
升压变压器
降压变压器
降压变压器
高压输电线
高压配电线
3.13~20kV
电力网
变电站
图1-1 电力系统组成示意图
35~500kV
6~10kV
低压配电线 220/380V
发电机
图1-2 电力系统组成等效原理图
注:后续课程讲解电力系统全部使用等效原理图
1.3 电力系统的额定电压
1.3.3 例题
最终采购计划中电压要求:
品名 1T变压器
一次额定电压 KV 110
二次额定电压 KV 38.5
额定电压 KV
2T变压器 35
10.5
cd线路
10
第一章 绪论
1.4决定供电设备的主要指标
1.4.1 电压
(1)用电设备的电网实际电压与用电设备的额定的 电压相差较大时,对用电设备的危害较大。 •照明-----电压低,发光效率低
⑤用户设备——高压电动机,低压电动机等
第一章 绪论
1.2 电力系统运行的特点和要求
电力系统的运行与其他工业生产相比,具有以下的特点: ( 1)电能不能大量储存,电能的生产,输送,分配和
消费,实际上是同时进行的,即:
发电电能=用电设备消耗电能+电力系统本身的消耗
(2)电力系统暂态过程非常短促。发电机、变压器、 电力线路和电动机等设备的投入和切除,都是瞬间完成的。 电能从一个地点输送到另一地点所需的时间仅千分之几秒 甚至百万分之几秒。电力系统由一种运行状态到另一种的 过渡过程也是非常短促的。
变压器一、二次阻抗损失
U2N
5%
U2=(1+5%)U2N 负载
变压器
例如:受电设备额定电压为6KV,则供电变压器二次绕组 的额定电压为6.3KV。
1.3 电力系统的额定电压
1.3.2 三相交流3KV及以上的设备额定电压
+5%
0%
+10%
T1
0%
+5%
T2
G
D
a
a’
b
c
d
T0
1.3 电力系统的额定电压
为什么规定额定电压:为使电器设备生产标准化,便 于大量成批生产,使用中又易于互换,对于发电机、受 电等所有设备的额定电压都加统一规定。
电器设备都是按照指定的额定电压和频率设计制造的, 当电器设备在额定电压和频率下运行时,将获得最佳的 技术性能和经济效果。
国家GB156-80标准将额定电压分两类:
1.3 电力系统的额定电压
日本供电线路
1.1电力系统的基本概念
③车间变电站—— 6~10KV电压高压配电电压降为220/380V,对
低压设备供电。对车间的高压用电设备,则直接 通过6、10KV母线供电。
●车间变电站组成:变压器+受、配电柜。
第一章 绪论
开关,保护电器、测量仪表, 一般设置1-2台, 母线及其它辅助设备(使用 最高不超过3台 互感器)
(3)供电中断长带来严重的损失和后果
第一章 绪论
1.2 电力系统运行的特点和要求
根据这些特点,对电力系统的设计与运行提供了严格的要求:
a) 保证供电的可靠性
电力系统中某一设备发生故障时,对用户供电不中断,或
中断供电的机率少,影响范围小,停电时间短,造成的损失
少。
关于变电
所事故
c)具有一定的灵活性和方便性
1.3.1 3KV以下的设备与系统的额定电压
表中特殊符号说明: 直流电压——均为平均值 交流电压——均为有效值 ——只供作单台设备的额定电压 +——只作为电压互感器,继电器等控制系统的额定电压 *——作为矿井下,热工仪表和机床控制系统的额定电压 **——只准许在煤矿井下及特定场所使用的电压 “/”——斜线之上为额定相电压
1.1电力系统的基本概念 第一章 绪论
10.5KV
220~500KV
火力发 电厂
电厂附 近用户
升压 变电站
地区降压 变电站
其它企业 或城镇
电厂间联络电网
220~500KV
高压输电网 与其它发电厂或地区电站联络
升压 变电站
水力发电厂
工业企业内部供电系统
企业降压 变电站
其它车间 10,6,3KV
低压用户
c
110KV
1T a 35KV
b
2T
d
10KV
解:a:1T二次绕组U2N应为35KV+35KV*10%=38.5KV b: 2T一次绕组U1N应等于即为35KV c: 2T二次绕组U2N应高于用电设备的5%及即 10KV+10KV*5%=10.5KV
d: 线路cd的UN应等于用电设备额定电压,即为10KV
●车间变电站的配备:一个生产厂房或车间内, 根据生产规模,用电设备的布局及用电量的大小 设定一个或几个车间变电站,或者几个车间设定 一个车间变电站。
第一章 绪论
1.1电力系统的基本概念
④工业企业低压配电线路——向低压电器设备供电。
①户外敷设:多采用架空线,且尽可能与高压线路同杆 架设,以节省建设费。
1.3.2 三相交流3KV及以上的设备额定电压
4)线路平均额定电压 当经线路输送功率时,沿线路有电压损失,因此线路 各点电压是不同的,距离电源愈远的点电压愈低,输 送功率增大,电压损失也增大 。如图下所示
电压U1>U2> U3
U1U2U3Fra bibliotek用电设备
U1
Uav
U3=UN
1.3 电力系统的额定电压
1.3.2 三相交流3KV及以上的设备额定电压
1.3.1 3KV以下的设备与系统的额定电压
(见书中表1-1(P5))
包括:直流、单相交流、三相交流。 在国家标准中规定: 受电设备(变压器一次,电动机)——
规定:额定电压与系统的额定电压一致
供电设备(蓄电池,直流发电机,变压器二次绕组) ——
规定:供电设备额定电压指电源的额定电压
1.3 电力系统的额定电压
(4)电能的合理分配——由于电能用户或生产车间在布 局上经常是分散的。
现将电能的生产、变压、输配和使用几个环
节的基本概念说明如下:
1.1电力系统的基本概念 第一章 绪论
(6)电能用户——在电力系统中,一切消费电能的用电 设备均称为电能用户,用电设备按其用途可分为: 动力用电设备(如电动机等) 工艺用电设备(如电解、干燥箱、空调等) 照明用电设备 试验用电设备 它们分别将电能转换为机械能、热能和光能等不同 形式的适于生产需要的能量,很显然工业是电力系统 的最大电能用户
均指空载电压。当变压器满载供电时:
变压器一、二次阻抗损失
线路阻抗损失
U2N
5%
5%
U2=(1+10%)U2N
负载
变压器
1.3 电力系统的额定电压
1.3.2 三相交流3KV及以上的设备额定电压
例如:受电设备额定电压为10KV,则供电变压器二次绕 组的额定电压定为11KV。
b)变压器二次供电线路较短,其二次绕组的额定电压只 高于受电设备额定电压5%。
1.1电力系统的基本概念
第一章 绪论
问题的提出:
(1)电力产生---不作为本课内容。
(2)电力的输送——发电厂多数建立在一次能源所在地, 如水力发电厂,核电厂,这可能距离城市及工业企业 很远
(3)变换电能电压——既保证电能的经济输送,又满足 各种电能用户对工作电压的不同要求,如电炉变压 器——大电流
第一章 绪论
要点:本章介绍电力系统的基本概念、 额定电压、工厂供电的特点及组成。 本章内容将作为以下各章学习的引 导。。
第一章 绪论
1.1 电力系统的基本概念 1.2 电力系统运行的特点和要求 1.3 电力系统的额定电压 1.4 决定供电设备的主要指标
1.4.1 电压 1.4.2 频率 1.4.3 可靠性 1.5 钢铁企业用电设备的主要特征 1.6 工业企业供配电系统设计程序 本章小节
1.3 电力系统的额定电压
1.3.2 三相交流3KV及以上的设备额定电压
2)变压器额定电压
电力变压器的额定电压分两种情况:
①电力变压器一次绕组的额定电压 a、变压器与发电机相连时,其一次绕组额定电压与发电
机额定电压相同(高于同级电网额定电压5%)。如T0 b、当变压器不与发电机相连,而是连接在线路上时,如
1.3.2 三相交流3KV及以上的设备额定电压
3)电力网(线路)额定电压
规定电力网系统的额定电压和末端受电设备额定电压相同。
+10%
35KV
+5%
T2
D
b
c
d
如上图,变压器的一次电压为35KV,则bc段电力网额定 电压为35KV. 此电压用于按允许电压损失选择导线和电缆的截面
1.3 电力系统的额定电压
220/380V 车间变电站
低压配 电线路
35~110KV 输电网
与其它变 电站联络
低压电动机 高压电动机
企业自备发电厂
配电站
图1-3典型电力系统组成图
第一章 绪论
1.1电力系统的基本概念
(8)工业企业供电系统--由(1)企业降压变电站,(2) 高压配电线路,(3)车间变电站(包含配电站),(4) 低压配电线路,(5)用电设备组成。如图1-1虚框部分 所示。实际中往往称虚线框外为电力系统。
1.3 电力系统的额定电压
1.3.2 三相交流3KV及以上的设备额定电压 (2)不同设备额定电压的具体规定:
基本规律:供电设备额定电压通常均高于受电设备额定 电压。
1)发电机的额定电压
发电机额定电压规定比受电设备额定电压高5%左右, 用以补偿线路上的电压损失。例如受电设备额定电压 为10KV时,发电机的额定电压为10.5KV。
②车间内:明线配电线路 电缆配电线路 动力配电箱到电机一律采用绝缘导线穿管敷
设或采用电缆沟敷设电缆,或走桥架。
第一章 绪论
1.1电力系统的基本概念
③照明线路——为减轻大型电动机引起电压波动对 照明的影响,照明线路和动力线分别架设。最好用专用的照 明变压器对照明系统供电,防止或减轻灯光的闪烁现象。对 事故照明,必须设置可靠的独立电源,以保证事故发生时及 时向事故照明系统继续供电。
电力系统接线力求简单,能适应负荷变化的需要,灵活, 简便,迅速地由一种运行状态到另一种状态,避免发生误操 作。
d)应具有经济性
所谓经济性指基建投资少,年运行费用低。在满足上述必 要的技术要求的前提下,力求经济。二者应综合考虑。
第一章 绪论
1.3 电力系统的额定电压
额定电压--通常指电器设备名牌上指出的线电压。
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