工厂供电课件第1讲

自动化与电气工程学院
工厂供电课件_第1章
电力系统的额定电压
额定电压：能使电气设备长期运行在经济效果 最好的电压，它是国家根据国民经济发展的需 要，电力工业的水平和发展趋势，经全面技术 经济分析后确定的。 电力系统的额定电压包括电力系统中各种发电、 供电、用电设备的额定电压。
自动化与电气工程学院
工厂供电课件_第1章
电力系统中性点有三种运行方式： 中性点不接地； 中性点经消弧线圈接地； 中性点直接接地 一、中性点不接地运行方式
自动化与电气工程学院
工厂供电课件_第1章
单相短路的中性点不接地的电力系统
自动化与电气工程学院
工厂供电课件_第1章
中性点经消弧线圈接地的电力系统
自动化与电气工程学院
工厂供电课件_第1章
工厂供电课件_第1章 二、决定供电质量的主要指标
决定用户供电质量的主要指标为电压、频率和可靠性。
1、电压
理想的供电电压应该是幅值恒为额定值的三相对称正弦电压。由于供电系 统存在阻抗、用电负荷的变化和用电负荷的性质(如冲击性负荷、非线性负荷) 等因素，实际供电电压无论是在幅值上、波形上还是三相对称性上都可能与 理想电压之间存在着偏差。 (1)电压偏差 电压偏差是指电网实际电压与额定电压之差。 (2)电压波动和闪变 电网电压幅值（或半周波方均根值）的连续快速 变化称为电压波动。由电压波动引起的灯光闪烁对人眼脑产生的刺激效应 称为电压闪变。 (3)电压波波形畸变 电网电压波形发生非正弦畸变时，电压中出现高次谐波。 (4)三相不对称 三相电压不对称指三个相电压在幅值和相位关系上存在偏差。
第1章
用户供电系统质量指标
1、安全：人身安全+设备安全
绪论
2、可靠：别中断
3、优质：满足用户对电压质量和频率等方面的要求
4、经济：供配电系统的投资要少，运行费用要低，并尽 可能的节约电能和有色金属的消耗量
自动化与电气工程学院
工厂供电课件_第1章
电力系统基础知识
电力系统 Power system
• 定义：由各级电压的电力线路将发电厂、变电所
自动化与电气工程学院
工厂供电课件_第1章 2.频率
一个交流电力系统只能有一个频率。我国规定的电力系统 标称频率(工频)为50Hz。国际上标称频率有50Hz和60Hz两种。
当电能供需不平衡时，系统频率便会偏离其标称值。 频率偏差不仅影响用电设备的工作状态、产品的产量和质量， 而且影响电力系统的稳定运行。 多数国家规定频率偏差： 我国的频率偏差：
消弧线圈的补偿方式
全补偿：消弧线圈产生的电感电流刚好等于接地的电容电流。
IL=IC
欠补偿：消弧线圈产生的电感电流小于接地的电容电流。
IL<IC
过补偿：消弧线圈产生的电感电流大于接地的电容电流。
IL>IC
自动化与电气工程学院
过补偿度：5%~10%
工厂供电课件_第1章 2．中性点直接接地方式
优点：这种方式下的非故障相对地电压不变，电气设备绝缘按相 电压考虑，降低设备绝缘要求。在中性点直接接地的低压配电系统中， 如为三相四线制供电，可提供380／220V两种电压，供电方式更为灵 活。 缺点：这种运行方式发生一相对地绝缘破坏时，就构成单相短路， 供电中断，可靠性会降低。 UA O
UB UC

C
c)中性点直接接地
自动化与电气工程学院
工厂供电课件_第1章
110KV以上高压系统：中性点直接接地 6～35KV中压系统： 中性点不接地 或中性点经消弧线圈接地
低于1KV的低压配电系统：中性点直接接地
自动化与电气工程学院
工厂供电课件_第1章
第二节 工厂供电系统特点和决定供 电质量的主要指标
和电力用户联系起来的一个发电、输电、变电、
配电和用电的整体，称为电力系统。
• 功能：将自然界的一次能源通过发电装置转化为 电能，再经输电、变电和配电将电能供应到用户。
自动化与电气工程学院
工厂供电课件_第1章
第1章
为什么用高压输电？
绪论
P=U2 /R P=UI PL=I2RL=（P2/U2）RL
自动化与电气工程学院
优点：在正常运行时，各相对地分布电容相同，三相对地电容电流对 称且其和为零，各相对地电压为相电压。这种系统中发生一相接地故 障时，线间电压不变。
UA

UA

O
UB

UC

O
UB

UC

L C C
a)中性点不接地
b)中性点经消弧线圈接地
自动化与电气工程学院
工厂供电课件_第1章
电力系统的中性点运行方式
高压 / kV
3 6 10 — 35 110 220 330 500 750
3.15 6.3 10.5
13.8,15.75,18,20
-------
3及3.15 6及6.3 10及10.5 13.8,15.75,18,20 35 110 220 330 500 750
3.15及3.3 6.3及6.6 l0.5及11 38.5 121 242 363 550 --
自动化与电气工程学院
工厂供电课件_第1章
表1.1 我国交流电网和电力设备的额定电压 发电机 额定电压
电力变压器额定电压 一次绕组 （接线路） 低压 / V 220／127 380／220 660／380 230 400 690 220／127 380／220 660／380 二次绕组 （接线路） 230／133 400／230 690／400 电网和用电设备 额定电压
工厂供电课件_第1章
第1 章
绪论
内容提要：本章概述电力系统的基本知识和相关概念。首先简要说 明电力系统的构成，电网的额定电压 ,电力系统的中性点运行方式 ;
最后介绍了用户供电系统的特点和决定供电质量的主要指标。
自动化与电气工程学院
工厂供电课件_第1章
第一节 电力系统的基本概念
自动化与电气工程学院
工厂供电课件_第1章
二类负荷
重要负荷
这类负荷如果突然断电，将 造成生产设备局部破坏，或 生产流程紊乱且难以恢复， 工厂内部运输停顿，出现大 量废品或大量减产，因而在 经济上造成一定损失。 重要负荷应由两回路供电， 两个回路应尽可能引自不同 的变压器或母线段。 对可靠性的要求不同划分
三类负荷
一般负荷
不属于关键和重要负荷的电 能用户均属于一般负荷。
自动化与电气工程学院
工厂供电课件_第1章 一、工厂供电系统特点
1、电力用户供电系统由用户内部变配电所、 供电线路和用电设备等组成，其中变配电所是电 力系统的一个终端降压变配电所。 2、电力用户供电系统的供电电压一般在110KV 及以下。 3、大多为国家电网供电，也可建立自备发电 站。
自动化与电气工程学院
地区枢纽所
35kV
220kV 35kV 35kV 负荷 变电所
自动化与电气工程学院
工厂供电课件_第1章
大型电力系统
为了提高供电的可靠性和经济性，将各发电厂 通过电力网连接起来，并联运行，组成庞大的联 合动力系统。将各种类型发电厂中的发电机、升 压变压器、输电线路以及各类电力用户联系在一 起构成的统一的整体就是大型电力系统，用以实 现更加可靠、稳定、高效的发电、输电、变电、 配电和用电。
自动化与电气工程学院
工厂供电课件_第1章
本讲小结
电力系统的基本概念
电力系统的构成：发电、变电、输配电、用电
电力系统的额定电压：电网和设备的额定电压的关系 电力系统的中性点运行方式：直接接地和不接地
电力用户供电系统的特点和决定供电质量的主要指标
电力用户供电系统的特点：变配电所、供电线路、用电设备组成，在110kV以下 主要指标：电压、频率、可靠性 三类负荷：一级负荷、二级负荷、三级负荷
自动化与电气工程学院
工厂供电课件_第1章
作业
• 第1章习题：1.1～1.5、 1.8、 1.9 • 要求：自己整理，不交
自动化与电气工程学院
自动化与电气工程学院
工厂供电课件_第1章
衡量供电系统供电可靠性的主要指标
(3)用户平均停电次数 用户在统计期间内的平均停电次数。
每次停电用户数 用户平均停电次数＝ 总用户数
(4)用户平均故障停电次数 用户在统计期间内的平均故障 停电次数。即
每次故障停电用户数 用户平均故障停电时间＝ 总用户数
自动化与电气工程学院
工厂供电课件_第1章
三、电力系统的中性点运行方式
电力系统的中性点是指星形联结的变压器或发电机的中性点。 中性点运行方式主要有两类： 中性点直接接地和中性点不接地（或间接接地） 中性点有效接地 中性点非有效接地
大电流接地系统
小电流接地系统
自动化与电气工程学院
工厂供电课件_第1章
衡量供电系统供电可靠性的主要指标有：
(1)供电可靠率 在统计期间内，对用户有效供电时 间总小时数与统计期间小时数的比值。
用户平均停电时间 供电可靠率＝ ％ 1－ 100 统计期间时间
(2)用户平均停电时间 用户在统计期间内的平均停电 小时数。
每次停电持续时间 每次停电用户数 用户平均停电时间＝ 总供电户数
用电设备和发电机额定电压 自动化与电气工程学院
工厂供电课件_第1章
（4）变压器的额定电压 一次绕组的额定电压：与发电机直接相联的升压 变压器的一次绕组的额定电压应与发电机额定电 压相同，为1.05UN（UN 为电厂母线额定电压）。 连接在线路上的降压变压器相当于用电设备，其 一次绕组的额定电压应与线路的额定电压相同， 为UN 。 二次绕组的额定电压：当线路较长（35kV及以上 高压线路），升压变压器二次绕组的额定电压应 比相连线路的额定电压高10%，为1.1UN；当线 路较短（直接向高低压用电设备供电，如10kV及 以下线路），升压变压器二次绕组的额定电压应 比相连线路的额定电压高5%，为1.05UN。
(0.1 0.3) Hz
0.2 Hz
自动化与电气工程学院
工厂供电课件_第1章
3、可靠性
供电可靠性指供电系统持续供电的能力，应根据负荷等级来保证供电系统 的可靠性。
一类负荷
关键负荷
这类负荷在供电突然中断时 将造成人身伤亡的危险，或 造成重大设备损坏且难以修 复，或给国民经济带来极大 损失。
三、电力系统的中性点运行方式
中性点接地方式的选择主要取决于：
单相接地时电气设备绝缘要求及供电可靠性 110kV及以上： 3～63kV： 中性点直接接地 中性点不接地或间接接地(3 ～ 10kV >30A; 20 ～ 63kV >10A 经消弧线圈接地) 中性点直接接地
380V：
自动化与电气工程学院
工厂供电课件_第1章 1．中性点非有效接地方式
要求由两个独立电源供电。 而对特别重要的关键负荷， 应由两个独立电源供电。
对供电无特殊要求，允许较 长时间停电，可采用单回路 供电。
自动化与电气工程学院
工厂供电课件_第1章
自动化与电气工程学院
工厂供电课件_第1章
自动化与电气工程学院
工厂供电课件_第1章
自动化与电气工程学院
工厂供电课件_第1章
工厂供电课件_第1章
发电、输电、变电、配电、用户构成电力系统
电力系统示意图
自动化与电气工程学院
电力系统的示意图
10kV
工厂供电课件_第1章 升压变电所 10kV
~
水力V 至 用 户
输电线路
~
10kV 配 电 所
火力 发电厂 为保证供电 的可靠性和安 全连续性，电 力系统将各地 区、各种类型 的发电机变压 器、输电线、 配电和用电设 备等连成一个 环形整体。
额定电压 （1）电网（线路）的额定电压 首末两端电压的平均值，国家规定的额定电压 （2）用电设备的额定电压 用电设备的额定电压与同级电网（线路）的额 定电压相同 （3）发电机的额定电压 发电机的额定电压为线路（电厂母线）额定电压 的105%
自动化与电气工程学院
工厂供电课件_第1章 用电设备一般允许电压偏移 5%，沿线路电压损失一般为10%