1、第一章第一章 電力系統(tǒng)概論電力系統(tǒng)概論 電能是一種清潔的二次能源。由于電能不僅便于輸送和分配，易于轉(zhuǎn)換為其它的能源，而且便于控制、管理和調(diào)度,易于實(shí)現(xiàn)自動化。因此，電能已廣泛應(yīng)用于國民經(jīng)濟(jì)、社會生產(chǎn)和人民生活的各個(gè)方面。絕大多數(shù)電能都由電力系統(tǒng)中發(fā)電廠提供，電力工業(yè)已成為我國實(shí)現(xiàn)現(xiàn)代化的基礎(chǔ)，得到迅猛發(fā)展。到2003年底，我國發(fā)電機(jī)裝機(jī)容量達(dá)38450萬千瓦，發(fā)電量達(dá)19080億度，居世界第2位。工業(yè)用電量已占全部用電量的5070%，是電力系統(tǒng)的最大電能用戶，供配電系統(tǒng)的任務(wù)就是企業(yè)所需電能的供應(yīng)和分配。第一節(jié)第一節(jié) 供配電系統(tǒng)供配電系統(tǒng)第二節(jié)第二節(jié) 電力系統(tǒng)的額定電壓電力系統(tǒng)的額定電壓第三節(jié)

2、第三節(jié) 中性點(diǎn)運(yùn)行方式中性點(diǎn)運(yùn)行方式第四節(jié)第四節(jié) 電能的質(zhì)量指標(biāo)電能的質(zhì)量指標(biāo) 第五節(jié)第五節(jié) 電力負(fù)荷電力負(fù)荷第一節(jié)第一節(jié) 供配電系統(tǒng)供配電系統(tǒng)1.電力系統(tǒng)發(fā)電廠、變電所、電力線路和電能用戶組成的一個(gè)整體。電力系統(tǒng)示意圖如下：從發(fā)電廠到用戶的發(fā)、輸、配電過程 名詞解釋1）發(fā)電廠：將一次能源轉(zhuǎn)換成電能。有火力、水力、核能等2）變電所：功能是接受電能、變換電壓和分配電能。3）配電所：僅用于接受和分配電能的場所。4）換流站：交、直流相互轉(zhuǎn)換的場所。5）電力線路：將發(fā)電廠、變電所和電能用戶連接起來，完成輸送電能和分配電能的任務(wù)。（220KV輸電線，110KV配電線）6）電能用戶：所有消耗電能的用電設(shè)備

3、或用電單位。7）電網(wǎng)：電力系統(tǒng)中除發(fā)電廠和電能用戶之外的部分。8）為什么建電力系統(tǒng)：減少裝機(jī)容量；裝設(shè)大機(jī)組；充分利用動力資源；提高供電可靠性；提高電能質(zhì)量；提高運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)性。2 供配電系統(tǒng)由總降變電所、高壓配電所、配電線路、車間變電所和用電設(shè)備組成。總降壓變電所：將35-110KV的外部供電電源降到6-10KV共高壓配電所、車間變電所或建筑物變電所、高壓用電設(shè)備。一般大型企業(yè)都設(shè)之。高壓配電所：接受6-10KV電壓，再分配。一般負(fù)荷分散、廠區(qū)大的大型企業(yè)需設(shè)置。配電線路：分6-10KV廠內(nèi)高壓配電線路和380/220V廠內(nèi)低壓配電線路。車間變電所（建筑物變電所）：6-10KV降到380/22

4、0V 供配電的要求和課程任務(wù)供配電的基本要求是： （1）安全 （2）可靠 （3）優(yōu)質(zhì) （4）經(jīng)濟(jì) 本課程的任務(wù)： 講述供配電系統(tǒng)電能供應(yīng)和分配的基本知識和理論，使學(xué)生掌握供配電系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和計(jì)算方法，管理和運(yùn)行技能，為學(xué)生今后從事供配電技術(shù)工作奠定基礎(chǔ)。第二節(jié) 電力系統(tǒng)額定電壓 1、電網(wǎng)（線路）額定電壓 UN 低壓 380V,660V 高壓 （3），6，10，35，（66），110，220，（330），500kV 2、用電設(shè)備的額定電壓，等于同級電網(wǎng)的額定電壓3、發(fā)電機(jī)的額定電壓：UNGG=1.05UN 注：用電設(shè)備偏移 5%，線路允許電壓降10%4、電壓變壓器的額定電壓 （1）升壓變壓器 ：U

5、1N=UNGGG=1.05UN ； U2N=1.1UN （2）降壓變壓器 ：U1N=UN （一次側(cè)）U2N=1.05UN 10kV及以下，線路較短時(shí) 1.1UN 35kV及以上，線路較長時(shí)例例1-1已知圖示系統(tǒng)中線路的額定電壓，求發(fā)電機(jī)和變壓器的已知圖示系統(tǒng)中線路的額定電壓，求發(fā)電機(jī)和變壓器的額定電壓。額定電壓。解：G: UNG=1.05UN3L=1.056=6.3kV 1T: U1N1T=UNG=6.3kV U2N1T=1.1UN1L=1.1X110=121kV 6.3/121kV2T: U1N2T=UN1L=110kV U2N2T=1.1UN2L=1.1X35=38.5kV 110/38.

6、5kV習(xí)題1-8、1-9圖見書P14。第三節(jié) 電力系統(tǒng)中性點(diǎn)運(yùn)行方式一、概述一、概述 三相系統(tǒng)的中性點(diǎn)運(yùn)行方式取決于供電可靠性，工作要求和設(shè)備制造。 110kV及以上：中性點(diǎn)直接接地 設(shè)備絕緣按相電壓設(shè)計(jì) 單相接地跳閘停電，采用重合閘提高可靠性 366kV：中性點(diǎn)不接地 設(shè)備絕緣按線電壓設(shè)計(jì) 單相接地可短時(shí)運(yùn)行2H 接地電流大于等于防止間隙電弧過電壓或高頻電流經(jīng)消弧線圈接地 380V：中性點(diǎn)直接接地，單相設(shè)備工作要求二、中性點(diǎn)不接地的電力系統(tǒng)二、中性點(diǎn)不接地的電力系統(tǒng) 正常運(yùn)行 三相線電壓對稱 ；三相相電壓對稱 ；三相對地電容電流對稱單相接地：C相接地 接地相對地電壓為零 ；非接地相對地電壓上

7、升為線電壓 ；三相線電壓仍對稱 ；接地相對地電容電流為零 ；非接地相對地電容電流增大 倍 ；接地電流為正常電容電流的3倍 Ic的估算UN系統(tǒng)額定電壓kV ;lah系統(tǒng)架空線總長度km ;lcab系統(tǒng)電纜總長度km 三、中性點(diǎn)經(jīng)消弧線圈接地的電力系統(tǒng)三、中性點(diǎn)經(jīng)消弧線圈接地的電力系統(tǒng)正常運(yùn)行 ：同“中性不接地系統(tǒng)” 單向接地 ：除消弧線圈有電流IL外，同中性點(diǎn)不接地系統(tǒng) 全補(bǔ)償ILIC ；欠補(bǔ)償ILIC ；過補(bǔ)償ILIC 四、中性點(diǎn)直接接地的電力系統(tǒng)四、中性點(diǎn)直接接地的電力系統(tǒng) 接地相對地電壓為零；非接地相對地電壓升為相電壓，單相接地即單相短路，保護(hù)裝置動作跳閘。第四節(jié) 電能的質(zhì)量指標(biāo)1 1、電

8、壓、電壓 電壓質(zhì)量是以電壓偏離額定電壓的幅度、電壓波動與閃變和電壓波形來衡量。 1）電壓偏差電壓偏差是以電壓偏離額定電壓的幅度，一般以百分?jǐn)?shù)表示，即式中，V%為電壓偏差百分?jǐn)?shù)，U為實(shí)際電壓，UN為額定電壓。 2） 電壓波動和閃變電壓波動是指電壓的急劇變化。電壓變化的速率大于每秒1%的即為電壓急劇變化。電壓波動程度以電壓最大值與最小值之差或其百分?jǐn)?shù)表示，即U=Umax-UminU%=式中，U為電壓波動；U%為電壓波動百分?jǐn)?shù)；Umax、Umin為電壓波動的最大值和最小值（kV）；UN為額定電壓（kV）。 3）波形波形的質(zhì)量是以正弦電壓波形畸變率來衡量的。2 2、頻率、頻率: :頻率的質(zhì)量是以頻率偏

9、差來衡量。3 3、供電的可靠性、供電的可靠性: :供電可靠性是以對用戶停電的時(shí)間及次數(shù)來衡量。它常用供電可靠率表示，即實(shí)際供電時(shí)間與統(tǒng)計(jì)期全部時(shí)間的比值的百分?jǐn)?shù)表示，第五節(jié) 電力負(fù)荷一、按對供電可靠性要求的負(fù)荷分類我國將電力負(fù)荷按其對供電可靠性的要求及中斷供電在政治上、經(jīng)濟(jì)上造成的損失或影響的程度劃分為三級。 1一級負(fù)荷 一級負(fù)荷為中斷供電將造成人身傷亡者；中斷供電將在政治上、經(jīng)濟(jì)上造成重大損失者，如重大設(shè)備損壞、重大產(chǎn)品報(bào)廢、用重要原料生產(chǎn)的產(chǎn)品大量報(bào)廢，國民經(jīng)濟(jì)中重點(diǎn)企業(yè)的連續(xù)性生產(chǎn)過程被打亂而需要長時(shí)間恢復(fù)等；中斷供電將有重大政治、經(jīng)濟(jì)影響的用電單位的正常工作的負(fù)荷者。2二級負(fù)荷二級負(fù)荷

10、為中斷供電將在政治上、經(jīng)濟(jì)上造成較大損失者，如主要設(shè)備損壞、大量產(chǎn)品報(bào)廢，連續(xù)性生產(chǎn)過程被打亂需較長時(shí)間才能恢復(fù)，重點(diǎn)企業(yè)大量減產(chǎn)等；中斷供電系統(tǒng)將影響重要用電單位正常工作的負(fù)荷者；中斷供電將造成大型影劇院、大型商場等較多人員集中的重要公共場所秩序混亂者。3三級負(fù)荷 三級負(fù)荷為不屬于一級和二級負(fù)荷者。對一些非連續(xù)性生產(chǎn)的中小型企業(yè)，停電僅影響產(chǎn)量或造成少量產(chǎn)品報(bào)廢的用電設(shè)備，以及一般民用建筑的用電負(fù)荷等均屬三級負(fù)荷。二、按工作制的負(fù)荷分類電力負(fù)荷按其工作制可分為三類。1連續(xù)工作制負(fù)荷連續(xù)工作制負(fù)荷是指長時(shí)間連續(xù)工作的用電設(shè)備，其特點(diǎn)是負(fù)荷比較穩(wěn)定，連續(xù)工作發(fā)熱使其達(dá)到熱平衡狀態(tài)，其溫度達(dá)到穩(wěn)定溫度，用電設(shè)備大都屬于這類設(shè)備。如泵類、通風(fēng)機(jī)、壓縮機(jī)、電爐、運(yùn)輸設(shè)備、照明設(shè)備等。2短時(shí)工作制負(fù)荷短時(shí)工作制負(fù)荷是指工作時(shí)間短、停歇時(shí)間長的用電設(shè)備。其運(yùn)行特點(diǎn)為工作時(shí)其溫度達(dá)不到穩(wěn)定溫度，停歇時(shí)其溫度降到環(huán)境溫度，此負(fù)荷在用電設(shè)備中所占比例很