供電技術(shù)(余建明)1 緒論

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供電技術(shù)電子課件

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第1章

緒論

內(nèi)容提要：本章概述電力系統(tǒng)的基本知識和相關(guān)概念。內(nèi)容提要：本章概述電力系統(tǒng)的基本知識和相關(guān)概念。首先簡要說明電力系統(tǒng)的構(gòu)成，明電力系統(tǒng)的構(gòu)成，電網(wǎng)的額定電壓,電力系統(tǒng)的中性點運行方式;最末介紹了用戶供電系統(tǒng)的特點和決斷供電質(zhì)量的主要指標。最末介紹了用戶供電系統(tǒng)的特點和決斷供電質(zhì)量的主要指標。

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第1章第一節(jié)電力系統(tǒng)的基本概念

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第二節(jié)用戶供電系統(tǒng)的特點和決斷供電質(zhì)量的主要指標

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第一節(jié)電力系統(tǒng)的基本概念

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一、電力系統(tǒng)的構(gòu)成一切大規(guī)?，F(xiàn)代化工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、交通運輸和人民生活都需要電能。一切大規(guī)?，F(xiàn)代化工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、交通運輸和人民生活都需要電能。電能是由發(fā)電廠生產(chǎn)，但發(fā)電廠往往距離城市和工業(yè)中心很遠，電能是由發(fā)電廠生產(chǎn)，但發(fā)電廠往往距離城市和工業(yè)中心很遠，這就需要將電能經(jīng)過線路輸送到城市或工業(yè)企業(yè)。為了減削輸電時的電能損耗，要將電能經(jīng)過線路輸送到城市或工業(yè)企業(yè)。為了減削輸電時的電能損耗，輸送電能時要升壓，采納高壓輸電線路將電能輸送給用戶，輸送電能時要升壓，采納高壓輸電線路將電能輸送給用戶，同時為了滿足用戶對電壓的要求，輸送到用戶之后還要經(jīng)過降壓，足用戶對電壓的要求，輸送到用戶之后還要經(jīng)過降壓，而且還要合理地將電能安排到用戶或生產(chǎn)車間的各個用電設(shè)備。將電能安排到用戶或生產(chǎn)車間的各個用電設(shè)備。

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為了提高供電的牢靠性和經(jīng)濟性，將各發(fā)電廠通過電力網(wǎng)連接起來，為了提高供電的牢靠性和經(jīng)濟性，將各發(fā)電廠通過電力網(wǎng)連接起來，并聯(lián)運行，組成巨大的聯(lián)合動力系統(tǒng)。將各種類型發(fā)電廠中的發(fā)電機、并聯(lián)運行，組成巨大的聯(lián)合動力系統(tǒng)。將各種類型發(fā)電廠中的發(fā)電機、升壓變壓器、壓變壓器、輸電線路以及各類電力用戶聯(lián)系在一起構(gòu)成的統(tǒng)一的整體就是電力系統(tǒng)，用以實現(xiàn)完整的發(fā)電、輸電、變電、配電和用電，1.1為電電力系統(tǒng)，用以實現(xiàn)完整的發(fā)電、輸電、變電、配電和用電，圖1.1為電力系統(tǒng)的示意圖。力系統(tǒng)的示意圖。

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圖1.1

電力系統(tǒng)示意圖

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二、電力系統(tǒng)的額定電壓用電設(shè)備的額定電壓和電網(wǎng)的額定電壓是全都的。1.用電設(shè)備的額定電壓和電網(wǎng)的額定電壓是全都的。發(fā)電機的額定電壓高于電網(wǎng)額定電壓5%(一般正常工作時，線路電壓損耗約2.發(fā)電機的額定電壓高于電網(wǎng)額定電壓(一般正常工作時，線路電壓損耗約10%;;用電設(shè)備允許電壓偏差用電設(shè)備允許電壓偏差5%)。3.變壓器的額定電壓一次線圈：

線路首端

線路末端

升壓變壓器，比電網(wǎng)的額定電壓高5%。升壓變壓器，比電網(wǎng)的額定電壓高5%降壓變壓器，與電網(wǎng)額定電壓相同。降壓變壓器，與電網(wǎng)額定電壓相同。二次線圈：

G~5%UN-5%

高出電網(wǎng)額定電壓10%10%。升壓變壓器，高出電網(wǎng)額定電壓10%。高出電網(wǎng)額定電壓10%10%(5%)。降壓變壓器，高出電網(wǎng)額定電壓10%(或5%)。

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表1.1

我國溝通電網(wǎng)和電力設(shè)備的額定電壓發(fā)電機額定電壓電力變壓器額定電壓一次繞組2304006903.156.310.513.8,15.75,18,20

電網(wǎng)和用電設(shè)備額定電壓220/127380/220660/3803610—35110220330500750

二次繞組230/133400/230690/4003.15及3.36.3及6.6lO.5及1138.5121242363550--

低壓/V

220/127380/220660/3803及3.156及6.310及10.513.8,15.75,18,2035110220330500750

高壓/kV

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三、電力系統(tǒng)的中性點運行方式1.中性點非有效接地方式.優(yōu)點：在正常運行時，各相對地分布電容相同，優(yōu)點：在正常運行時，各相對地分布電容相同，三相對地電容電流對稱且其和為零，各相對地電壓為相電壓。這種系統(tǒng)中發(fā)生一相接地故障時，和為零，各相對地電壓為相電壓。這種系統(tǒng)中發(fā)生一相接地故障時，線間電壓不變。壓不變。UAUA

UB

OUC

UB

OUC

C

LC

a)中性點不接地中性點不接地b)中性點經(jīng)消弧線圈接地中性點經(jīng)消弧線圈接地

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供電技術(shù)電子課件缺點：發(fā)生一相接地故障時，缺點：發(fā)生一相接地故障時，非故障相對地電壓上升到原來相電壓的3倍。故障相電容電流增大到原來的3倍增大到原來的倍。電氣設(shè)備的絕緣要按線電壓來選擇。壓來選擇。

圖1-2中性點非有效接地系統(tǒng)發(fā)生單相接地故障

圖1-3中性點經(jīng)消弧線圈接地系統(tǒng)發(fā)生單相接地故障

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供電技術(shù)電子課件2.中性點徑直接地方式.優(yōu)點：這種方式下的非故障相對地電壓不變，優(yōu)點：這種方式下的非故障相對地電壓不變，電氣設(shè)備絕

緣按相電壓考慮，降低設(shè)備絕緣要求。在中性點徑直接地的低壓配電系統(tǒng)中，如為三相四降低設(shè)備絕緣要求。在中性點徑直接地的低壓配電系統(tǒng)中，兩種電壓，線制供電，可提供380/220V兩種電壓，供電方式更為敏捷。線制供電，可提供/兩種電壓供電方式更為敏捷。缺點：這種運行方式發(fā)生一相對地絕緣破壞時，就構(gòu)成單相短路，缺點：這種運行方式發(fā)生一相對地絕緣破壞時，就構(gòu)成單相短路，供電中斷，牢靠性會降低。牢靠性會降低。UA

UB

OUC

Cc)中性點徑直接地中性點徑直接地

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第二節(jié)工廠供電系統(tǒng)特點和決斷供電質(zhì)量的主要指標

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一、工廠供電系統(tǒng)特點1、電力用戶供電系統(tǒng)由用戶內(nèi)部變配電所、供電線路和用電電力用戶供電系統(tǒng)由用戶內(nèi)部變配電所、設(shè)備等組成，設(shè)備等組成，其中變配電所是電力系統(tǒng)的一個終端降壓變配電所。配電所。2、電力用戶供電系統(tǒng)的供電電壓一般在110KV及以下。電力用戶供電系統(tǒng)的供電電壓一般在110KV及以下。110KV及以下3、大多為國家電網(wǎng)供電，也可建立自備發(fā)電站。大多為國家電網(wǎng)供電，也可建立自備發(fā)電站。

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二、決斷供電質(zhì)量的主要指標決斷用戶供電質(zhì)量的主要指標為電壓、頻率和牢靠性。決斷用戶供電質(zhì)量的主要指標為電壓、頻率和牢靠性。

1、電壓抱負的供電電壓應當是幅值恒為額定值的三相對稱正弦電壓。由于供電系由于供電系統(tǒng)存在阻抗、用電負荷的改變和用電負荷的性質(zhì)(如沖擊性負荷非線性負荷)如沖擊性負荷、統(tǒng)存在阻抗、用電負荷的改變和用電負荷的性質(zhì)如沖擊性負荷、非線性負荷等因素，實際供電電壓無論是在幅值上、等因素，實際供電電壓無論是在幅值上、波形上還是三相對稱性上都可能與抱負電壓之間存在著偏差。抱負電壓之間存在著偏差。(1)電壓偏差電壓偏差是指電網(wǎng)實際電壓與額定電壓之差。電壓偏差電壓偏差是指電網(wǎng)實際電壓與額定電壓之差。(2)電壓波動和閃變電網(wǎng)電壓幅值(或半周波方均根值)的連續(xù)快速電壓波動和閃變電網(wǎng)電壓幅值(或半周波方均根值)改變稱為電壓波動。改變稱為電壓波動。由電壓波動引起的燈光閃耀對人眼腦產(chǎn)生的刺激效應稱為電壓閃變。稱為電壓閃變。(3)電壓波波形畸變電網(wǎng)電壓波形發(fā)生非正弦畸變時，電壓中涌現(xiàn)高次諧波。電壓波波形畸變電網(wǎng)電壓波形發(fā)生非正弦畸變時，電壓中涌現(xiàn)高次諧波。(4)三相不對

稱三相電壓不對稱指三個相電壓在幅值和相位關(guān)系上存在偏差。三相不對稱三相電壓不對稱指三個相電壓在幅值和相位關(guān)系上存在偏差。

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2.頻率頻率一個溝通電力系統(tǒng)只能有一個頻率。我國規(guī)定的電力系統(tǒng)標稱頻率工頻工頻)為一個溝通電力系統(tǒng)只能有一個頻率。我國規(guī)定的電力系統(tǒng)標稱頻率(工頻為50Hz。國際上標稱頻率有兩種。。國際上標稱頻率有50Hz和60Hz兩種。和兩種當電能供需不平衡時，系統(tǒng)頻率便會偏離其標稱值。當電能供需不平衡時，系統(tǒng)頻率便會偏離其標稱值。頻率偏差不僅影響用電設(shè)備的工作狀態(tài)、產(chǎn)品的產(chǎn)量和質(zhì)量，而且影響電力系統(tǒng)的穩(wěn)定運行。電設(shè)備的工作狀態(tài)、產(chǎn)品的產(chǎn)量和質(zhì)量，而且影響電力系統(tǒng)的穩(wěn)定運行。

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供電技術(shù)電子課件3、牢靠性供電牢靠性指供電系統(tǒng)持續(xù)供電的技能，應依據(jù)負荷等級來保證供電系統(tǒng)的牢靠性。關(guān)鍵負荷這類負荷在供電突然中斷時將造成人身傷亡的危急，將造成人身傷亡的危急，或造成重大設(shè)備損壞且難以修復，或給國民經(jīng)濟帶來極大損失。損失。

重要負荷這類負荷假如突然斷電，將這類負荷假如突然斷電，造成生產(chǎn)設(shè)備局部破壞，造成生產(chǎn)設(shè)備局部破壞，或生產(chǎn)流程紊亂且難以復原，生產(chǎn)流程紊亂且難以復原，工廠內(nèi)部運輸停頓，工廠內(nèi)部運輸停頓，涌現(xiàn)大量廢品或大量減產(chǎn)，量廢品或大量減產(chǎn)，因而在經(jīng)濟上造成肯定損失。經(jīng)濟上造成肯定損失。重要負荷應由兩回路供電，重要負荷應由兩回路供電，兩個回路應盡可能引自不同的變壓器或母線段。的變壓器或母線段。對牢靠性的要求不同劃分

一般負荷不屬于關(guān)鍵和重要負荷的電能用戶均屬于一般負荷。能用戶均屬于一般負荷。

要求由兩個獨立電源供電。要求由兩個獨立電源供電。而對特別重要的關(guān)鍵負荷，而對特別重要的關(guān)鍵負荷，應由兩個獨立電源供電。應由兩個獨立電源供電。

對供電無非常要求，對供電無非常要求，允許較長時間停電，長時間停電，可采納單回路供電。供電。

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供電技術(shù)電子課件衡量供電系統(tǒng)供電牢靠性的主要指標有：衡量供電系統(tǒng)供電牢靠性的主要指標有：(1)供電牢靠率在統(tǒng)計期間內(nèi)，對用戶有效供電時間總小時數(shù)與統(tǒng)計期間小時數(shù)的比值。用戶平均停電時間供電牢靠率=1-100%統(tǒng)計期