供配电系统的认识

3, 3.15
6, 6.3 10, 10.5 13.8,15.75,18 20,22,24,26 35 66 110 220 330 500
3.15, 3.3
6.3, 6.6
10.5, 11 __ 38.5 72.5 121 242 363 550
750
1000
—
750
1000
825
1100
2.2、用电设备额定电压（UN）：首端和末端平均电压， 即规定与同级电网的额定电压相同
2.3、发电机的额定电压：高于同级电网额定电压的5％。
2.4、电力变压器的额定电压 （1）一次绕组：★与发电机直联高于同级电网电压5％，发电厂 升压变压器。 ★接于线路上，相当于一个用电设备，等于同级 电网电压，如：工厂中的电力变压器。 （2）二次绕组： ★二次供电线路长，高于同级电网电压10％， 发电厂升压变压器。 ★二次供电线路短，高于同级电网电压5％， 工厂的变压器
3、电压偏差与电压调整
U U U % 3.1、电压偏差定义： U
1 N N
100 %
3.2、电压偏差对设备的影响： （1）感应电动机：寿命降低，产品质量下降，效率低 （2）同步电机：寿命降低，产品质量下降，效率低 （3）对电光源影响：电压高，寿命下降。 电压低，寿命长，但灯光暗，荧光灯不易启动
分 类 低 压 电网和用电设备 额定电压/kV 0.38 0.66 发电机 额定电压/kV 0.40 0.69 电力变压器额定电压/kV 一次绕组 0.38 0.66 二次绕组 0.40 0.69
3
6 10 __ 高 压 35 66 110 220 330 500
3.15
6.3 10.5 13.8,15.75,18 20,22,24,26 — — — — — —
2）高压直接配电方式，一次降压：35KV，厂区内允许高压进入
高压直配特点：简化电路、节约有色金属、电能损耗少；但在 工厂内部应设安全走廊。
1.4、小型工厂：6～10KV进厂，只设一个降压变电所，380V配 电
1.5、特小型工厂：低压进厂，380V配电
总结：决定工厂供电形式的因素：工厂规模、产品要求、供 电条件、工厂布局
简图： 单线表示三相
图形文字符号见下页
5）工厂供电系统平面布线示意图 高压配电所与车间变电所共建
6）工厂电力系统
从电源进厂起 到高低压用电设备 进线端止的整个电 路系统，包括工厂 内的变配电所和所 有的高低压供配电 线路。
1.3、大型工厂及电源电压≥35KV的中型工厂 1）两次降压，设置 总降压变电所。 用于厂区内高压 配电困难时。 工厂内10KV高压 配电。
U1 N1 N2 U2 U1 U2 N2 N1
问：如二次电压高，如何调？ 调到＋5％ ◆有载分接开关
无载分接开关
（2）如二次电压过低，可以合理减少阻抗 ： 减少变压器级数，增加导线截面， 架空线换为电缆 （架空线电抗0.35～0.4 欧/Km，电缆电抗0.08欧/Km） 电路压降U＝I|Z| （3）合理改变系统的运行方式：低压联络线供电
7.2、厂区高压配电电压的选择 1）应考虑地区供电条件、高压设备的电压、容量及负荷情况 2）工厂通常采用10KV配电 3）35KV配电，环境允许，电网为35KV时。
7.3、厂区低压配电电压的选择 1 ）一般采用 220/380V 配电，动力照明混合供电 1 ）一般采用 220/380V 配电，动力照明混合供电 2）特殊场所采用380/660V配电，主要用于采矿、石油行业， 或更高660/1140在（用于矿井） 美国：480/277V，前苏联：660/380V，英国：600/347V
ห้องสมุดไป่ตู้ 1、工厂供电系统常见结构及简图 识读
1.1、常用概念：
母线：又叫汇流排，任务是汇集和分配电能。 配电室中矩形裸线，黄、绿、红颜色 。
变电所：接受、分配电能，并且能变压。 配电所：接受、分配电能，不能够变压。
1.2、中型工厂供电系统 1）工厂内部： 高压6～10KV配电
车间变电所：220/380V
按电压等级分：同一级电压线路相联系的整个电力线路。 如：10KV电网、110KV电网等。
110KV电网
10KV 电网
35KV电网
各级电压 电网
220KV电网
3、工厂的自备电源
工厂除正常电源外，应设置应急自备电源。常用柴油发 电机组，如果是计算机系统应配不间断电源（UPS）。
普通型、自起动型、全自动化型
4.3、电压波动的抑制： （1）采用专用线路或专用变压器 供电给冲击负荷
冲击负荷
（2）增大电源容量，减少阻抗 。单回路改为双回路
（3）减少或切除冲击性负荷 （4）对大功率设备， 110KV 10万KVA 采用容量大电网，或提高供电电压等级。 10KV 万 KVA 10KV 1 1 万 KVA （5）上述无法满足时， 对冲击性负荷装设静止无功补偿装置。
思考题：1、工厂供电定义 2、 供电系统的基本要求？ 3、配电所、变电所功能？ 4、什么是工厂供电系统？ 5、工厂常用的自备电源？
三、电力系统电能质量指标与电压 目的：
1、学会电力系统电能质量指标评价。 2、认识三相交流系统额定电压规定方法。 3、学会电力系统电压指标调整。
1、概述
电能质量指标：电压、频率
3、电对工业生产的影响 1）、有利于实现生产过程自动化
首条大型机器人全自动化重 卡生产线—— 中国重型汽车集团公司
全自动包装机器人码垛生产线
2）、停电影响巨大
05.8.18雅加达一辆电气火车上 印尼雅加达的一个高档消费中心 ，数百乘客被困车中 ，人们从黑暗中经过走廊 印尼雅加达等地发生大停电 1亿人受影响 （05年8月18日） 汶川地震，电力受损，通讯中断。
2.2、电力系统 1）电力传输：
2）电力系统：由各级电压的电力线路将一些发电厂、变电所和 电力用户联系起来的一个发电、输电、变电和用电的整体。 该系统起着：电能的生产、输送、分配、消费的作用。
输电 发电 电力系统 变电
用电
3）电网（电力网）：电力系统中各级电压的电力线路及其所 联系的变电所。
电网分类： 按供电范围分：区域电网－供电半径大，电压≥220KV 地方电网－供电半径小，电压≤110KV 工厂供电系统属于地方电网
SVC
5、电网谐波及其抑制 5.1、电压谐波产生：非线性元件—>谐波源 （电动机、荧光灯、电焊机、感应炉、SCR 整流等）。 发电机：—>正弦波，而谐波源—>其它谐波 5.2、一次谐波：工频50HZ 其它谐波：3、5、7 。。。。等次谐波。 5.3、危害：电机、变压器：铁损上升，寿命下降，振动。 电容器：过负荷，烧坏。 线路：电能损耗与电压损耗上升；过电压，绝缘 击穿，保护装置动作。 通信干扰：
5.4、电网谐波的抑制： （1）三相整流变压器采用Yd或Dy联结 ， 消除3n次谐波。 （2）增加整流变压器二次侧相数 单相 （3）使并联运行整流变压器二次侧有相位差 三相
3n次
（4）装设分流滤波器
（5）限用谐波设备，提高供电电压， 专线供电给要求高的设备。 专线
6、三相不平衡及其改善
6.1、定义：三相电压（电流）大小不同，或三相电 压（电流）相位差不是120度。
（4）使三相负载均衡：否则有的相电压高，有的相电压低， 不易调整。
（5）采用无功补偿装置，提高功率因数，减少无功电流，从 而降低电压损耗 。
4、电压波动及其抑制
U % U 4.1、电压波动定义：
4.2、电压波动的产生与危害： 由于冲击性负荷引起。
max
U
U min
N
100 %
引起电动机无法启动，电子设备不工作 。引起灯光闪变。
电网电压：10KV
110KV
0.38KV
变压器电压? 10.5KV/121KV
110KV/0.4KV
2.5、电压高低的划分 （1）从人身安全角度：低压：≤250V 高压：>250V
（2）从制造角度： 低压：≤1000V 高压：>1000V
（3）还有：低压：≤1000V 中压：>1000V ≤10KV（或35KV） 高压：≥35KV——110KV（或220KV） 超高压： ≥ 220KV或≥330KV 特高压：≥800KV（或≥1000KV）
2、发电厂和电力系统
2.1、发电厂 1）水利发电厂：占总发电量15％
三峡水利枢纽坝
2）火力发电厂：占总发电量80％
3）核能发电厂：2005年约占总发电量2.8％ 2020预计占4-5%
浙江秦山核电站 广 东 大 亚 湾 核 电 站
广东阳江核电站规划效果图 总投资80亿美元，建设6台百万 千瓦级机组
酷暑停电 长夜难熬(图)
4、供电基本要求
安全
可靠 优质 经济 尽可能考虑企业发展规划
二、工厂供电系统结构、简图识读与发电厂 工厂分类（按用电功率）： 特大型工厂：>10000KV.A 大型工厂：3000KV.A～10000KV.A 中型工厂：3000KV.A左右 小型工厂：100KV.A～2000KV.A 特小型工厂：<100KV.A 注：划分不是绝对的
3.3 、允许的电压偏差：《供电营业规则》 3.3 、允许的电压偏差：《供电营业规则》 电网正常时：≥ ≥ 35KV 正负偏差绝对值之和应≤ ≤10 10％ ％ 电网正常时： 35KV 正负偏差绝对值之和应 ≤ 10KV 三相供电电压偏差应≤ ≤± ±7 7％ ％ ≤ 10KV 三相供电电压偏差应 220V 单相：＋ 7 ％～－ 10 ％ 220V 单相：＋ 7 ％～－ 10 ％ 电网不正常时：用户受电端电压偏差 用户受电端电压偏差 ≤± ±10 10 ％ 电网不正常时： ≤ ％ 3.4、电压调整的措 施 （1）调整变压器的分接开关 ◆无载分接开关：常用。调变比 有＋5％、0、－5％三个档位
还有：广东岭澳核电站、江苏田弯核电站
4）风力发电厂：洁净能源
我省有张北风力发电厂
5）地热发电厂：洁净能源 著名：西藏羊八井地热电站
6）太阳能发电：洁净能源
7）生物质能发电：节能环保，农作物秸秆、垃圾燃烧发电。 国家重点扶持、大力发展。 国家发改委首批三家：山东单县龙基生物发电工程（2.5万 千瓦） 、河北晋州、江苏如东。山东最早建设，2006年6月完 成。 2010年生物质能能源能量相当于4亿吨标准煤。 丹麦秸秆发电等可再生能源占丹麦全国能源消费量的24%以上
6.2、产生原因：主要原因是三相负荷不平衡引起 （由 于电网有阻抗引起，负荷重的相，电网压降大），当然 还有其它原因，如变压器三相不对称，发电机三相不对 称等。 6.3、危害：（1）电动机转速下降，寿命缩短 正序、负序、零序分量 （2）三相变压器不能充分利用 （3）使整流装置产生较大谐波
6.4、改善措施 （1）三相负载平衡分配 （2）将不平衡负荷分散连接
频率：工频 50HZ±0.5Hz；≥ 3000Mw ±0.2Hz 电能质量 指标 电压
U U 偏差： U
1 N N
100 %
有效值
U max U min 100 % 波动： U
N
波形：正弦波形畸变程度 三相对称性：
2、三相交流系统的额定电压
2.1、电网额定电压（UN）：国家规定的电压等级。
供配电系统的认识
供配电系统的认识
◆一、 供配电系统认识
◆二、 电力系统的电压 ◆三、电力系统的中性点运行方式 ◆四、电力负荷及短路故障认识
◆ 供配电系统认识
一、对电的认识
1、电的重要性：
2、供电：电能的供应与分配问题
工厂供电是工厂的电能供应和分配
工厂供电的基本原理也适用于其它领域。 如：商场供电、高层建筑供电、道路照明供电等。 注意参考设计规范。如：建筑设计防火规范、民用建 筑电气设计规范、供配电系统设计规范、10kV及以下变电 所设计规范等。
A B C N
110KV （3）将不平衡负荷接入更高电压电网 35KV
（4）采用可调平衡化装置 （无功补偿、谐波抑制、改善三项不平衡）
SVC（静止型无功补偿装置） SVG（静止无功电源）
10KV
7、工厂供配电系统电压的选择
7.1、工厂电源电压的选择
1）应考虑负荷的容量，电源到工厂的距离 书上表1－3 0.38KV 架空线 输送功率≤100KW 输送距离≤0.25Km 电缆线 输送功率≤175KW 输送距离≤0.35Km 10KV 架空线 输送功率≤2000KW 输送距离6～20Km 电缆线 输送功率≤5000KW 输送距离≤10Km 35KV 架空线 输送功率2000～10000KW 输送距离20～50Km 2）考虑当地供电条件：电力公司提供220V、380V、10KV、 35KV、110KV、220KV。 有什么电压用什么电压