电力系统基本知识

4.供电频率允许偏差 我国技术标准规定供电频率(工频)为50Hz。 我国规定对频率允许误差,正常允许±0.2Hz,根据系 统容量可放宽±0.5Hz。
▲供电可靠性---是指供电企业某一统计期内对用户 停电的时间和次数。 1.可靠性直接反映供电企业持续向用电单位的供电能 力。 供电可靠性一般利用年供电可靠率进行考核。 2.供电可靠率是指在一年内,对用户有效时间总小时 数和统计期间停电影响用户小时数之差与统计期间用 户有效供电时间总小时数比值的百分数。 3.提高供电可靠率就要尽量缩短用户平均停电时间。 停电时间:事故停电、计划检修停电、临时性停电。
பைடு நூலகம்
电压偏差的影响: ①电压下降时 白炽灯的发光效率和光通量都会急剧下降。 电动机的定子、转子电流都增大导致其烧毁,或停转 或不能启动。 电热设备不能达到所需要的温度等。 ②电压上升时 白炽灯的寿命将大为缩短。 各类电气设备绝缘老化加快,使用寿命缩短等。 【例】白炽灯 电压上升10﹪,寿命减少50﹪。 电压下降10﹪,光通量减少30﹪。
(2)二类负荷(二级负荷)---指突然中断供电将会造成 较大经济损失以及将会造成社会秩序混乱或在政治 上产生较大影响等用电负荷。 (3)三类负荷(三级负荷)---指不属于上述一类和二类 负荷的其他负荷。
变电所
▲变电所---是联接电力系统的中间环节,用以汇集电 源、升降电压和分配电力。 ▲组成 由高低压配电装置、主变压器、主控制室和相应的 设 施以及辅助生产建筑物等。
变电所(站)
2.配电网---直接将电能送到用户的网络。 (1)高压配电网---指110kV及以上电压的配电网。 (2)中压配电网---指35kV、10kV、6kV、3kV电压的配 电网。 (3)低压配电网---指220V、380V电压的配电网。
▲电力生产的特点 1.同时性:电能的生产、输送、分配以及转换为其他 形态能量的过程是同时进行的。 电能是不能大量储存。 2.集中性:电力生产是高度集中的、统一的。 3.适用性:电能使用最方便、最广泛。 4.先行性:在国民经济及生活中起主导作用。
电力负荷 ▲电力负荷---指电力设备或用电单位所消耗的功率 (kW)或容量(kVA)或电流(A)。
▲负荷种类 1.用电负荷---是指用户在某一时刻对电力系统所需 求的功率。
2.线路损失负荷(线损)---是指电能从发电厂到用户 的输电过程中,产生功率和能量损失所对应的功率。 3.供电负荷---是指用电负荷和同一时刻的线路损失 负荷,是发电厂对外供电时所承担的全部负荷。 ▲分类 1.按负荷发生时间不同 (1)高峰负荷---是指电网或用户在单位时间内所发生 的最大负荷值。 (2)低谷负荷---是指电网中或某用户在一天24h内,发 生的用电量最少时的负荷。 峰、谷负荷差越小，用电越趋于合理。
▲在城市中配电网的接地方式 220kV、110kV---采用直接接地方式。 35kV---采用经消弧线圈接地。 10kV---采用经消弧线圈接地方式或经小电阻接地方 式(以电缆线路为主的配电网)。 220V/380V---采用直接接地方式。
低压系统接地型式 ▲TN系统接线(中性点直接接地方式) 电力系统中有一点直接接地,电气装置的外露可接近 导体(如外壳)通过保护线与该接地点相连接。 1.TN-S系统:整个系统的中性线(零线)N与保护线PE是 各自分开的。 2.TN-C系统:整个系统的中性线(零线)N与保护线PE是 合一的。 3.TN-C-S系统:系统中有一部分线路的中性线(零线) N与保护线PE是合一的,另一部分则是分开的。
电力系统基本知识
电力系统、电力网构成 ▲电力系统---发电厂(发电)、送变电线路(输电和变 电)、供配电所(配电)和用电单位(用电)组成的整体
发电厂(或发电设备)将燃料的热能、水流的位能或 动能、核能等转换为电能。 经过、输电、配电等环节。 送至用电单位(或用电设备)转换成动力(机械)能、 光能、热能等。 ▲电力网---是将各电压等级的输电线路和各种类型 的变电所连接而成的网络。 组成:电力系统中的输电、变电、配电等部分。 分类:输电网和配电网。 1.输电网(主网架)---是以高压或超高电压将发电 厂、变电所或变电所之间连接起来的输电网络。
供电质量 ▲供电质量---是指电能质量和供电可靠性。 ▲电能质量---是指供给用电单位受电端电能品质的 优劣程度。 主要包括:电压质量(有电压允许偏差、电压允许波 动与闪变、公用电网谐波、三相电压允许不平衡度) 和频率质量(频率允许偏差等)。 1.供电电压允许偏差---是指在某一时段内,电压幅 值缓慢变化而偏离额定值的程度。
(3)平均负荷---指电网中或某用户在某一段确定的时 间阶段内平均小时用电量。 为了分析负荷率,常采用日平均负荷。 为了安排用电量,常采用月平均负荷和年平均负荷。 2.按负荷的重要性 (1)一类负荷(一级负荷)---指突然中断供电将会造成 人身伤亡或会引起对周围环境严重污染，造成经济 上的巨大损失以及将会造成社会秩序严重混乱或产 生政治上的严重影响等用电负荷。 对一级负荷的用电设备,应有两个以上的独立电源供 电,并辅之其他必要的非电力电源的保安措施。
3.公用电网谐波
电网谐波的产生主要在于电力系统中存在各种非线 性元件。 大型的晶闸管变流设备和大型电弧炉,产生的谐波电 流最为突出,是造成电网谐波的主要因素。 谐波对电气设备的危害: ①使变压器及电动机的铁损增大,出现过热、绝缘老 化、寿命缩短等。
②电容器对谐波的阻抗很小,使电容器很容易发生过 电流发热而导致击穿及烧毁等。
我国国家标准规定电压偏差的允许值: ①35kV及以上供电电压正负偏差绝对值之和不超过 标称电压的±5﹪。 ②10kV及以下三相供电电压允许偏差为标称系统电 压的±7﹪。 ③220V单相供电电压允许偏差为标称系统电压的 +7﹪、-10﹪。 2.电压允许波动和闪变 (1)电压允许波动---在某一个时段内,电压急剧变化 而偏离额定值的现象。
▲变电所主接线---是把变压器、断路器等各种电气 设备通过母线、导线有机地联结起来。 ▲变电所一次电气设备 1.主变压器---将高电压变换为低电压的电气设备。
2.高压断路器---是保护变压器和高压线路的电器。 具有开断正常负荷和过载、短路故障的保护能力。
3.隔离开关---是隔离电源用的电器。 4.电压互感器和电流互感器---供保护和计量用。 5.熔断器---是保护电器。 当电路发生短路或过负荷时,熔断器能自动切断故障 电路,从而使电气设备和线路得到保护。 6.负荷开关---是隔离负荷用的电器。 用于不频繁地接通或分断小容量的配电线路和负荷, 起到隔离电源的作用。
▲TT系统接地(中性点直接接地方式) 电力系统中有一点直接接地,电气设备的外露可接近 导体(如外壳)通过保护接地线接至与电力系统接地 点无关的接地极。 ▲IT系统接地(中性点非直接接地方式) 电力系统与大地间不直接连接,电气装置的外露可接 近导体(如外壳)通过保护接地线与接地极连接。
高压配电网
当电压变化速率大于1﹪时,即认为电压急剧变化。 电压波动程度是以电压急剧变化期间,电压最大值和 电压最小值之差与额定电压值的百分数来表示。 原因:由急剧变化的冲击性负荷(如电动机启动、电 焊机或大型电弧炉及轧钢机等工作)所引起。 我国国家标准规定对电压波动允许值: ①220kV及以上电压波动允许值为1.6﹪。 ②35～110kV电压波动允许值为2﹪。 ③10kV及以下电压波动允许值为2.5﹪。 (2)电压闪变---周期性电压急剧波动引起灯光闪烁, 光通量急剧波动,而造成人眼视觉不舒适的现象。
2.中性点非直接接地---是指电力系统中性点不直接 接地或经消弧线圈、电压互感器、高电阻与接地装 置相接。 特点: ①可减小人身电击时流经人体的电流。 ②发生单相接地时,一般允许2h时间内可继续用电。 ③发生单相接地时,接地相对地电压下降,非故障相 对地电压将会升高,达√3倍。 ④中性点经消弧线圈接地的目的是减小故障电流,加 速灭弧。 规定:在中性点不接地系统中,配电变压器各出线均 应装设保险和不允许引出中性线(零线)N供单相用电
电力系统接地 ▲工作接地---配电变压器或低压发电机中性点通过 接地装置与大地相连。
▲工作接地的接地电阻一般不应超过4Ω 。
▲电力系统中性线接地的型式(方式) 1.中性点直接接地---是指电力系统中至少有一个中 性点直接或经小阻抗与接地装置相连接。 即通过系统中全部或部分变压器中性点直接接地来 实现的。 作用:使中性点经常保持零电位。 特点: ①若系统中发生一相接地时,能限制非故障相对地电 压的升高。 ②但发生人身一相接地或电击时,危险性很大。 不适用于对连续供电要求较高及人身安全、环境安 全 要求较高的场合。