《城市軌道交通變電所運(yùn)行與維護(hù)》 課件 項(xiàng)目1任務(wù)1 電力系統(tǒng)的認(rèn)知

項(xiàng)目1供電系統(tǒng)的認(rèn)知任務(wù)1電力系統(tǒng)的認(rèn)知【任務(wù)描述】認(rèn)識(shí)典型電力系統(tǒng)的組成，識(shí)讀常見的供配電系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖。01電力系統(tǒng)的組成電力系統(tǒng)的組成日常生活中的電能是如何傳輸?shù)角Ъ胰f戶的呢？首先，由發(fā)電廠發(fā)出三相交流電，利用升壓變壓器升壓，經(jīng)過很長(zhǎng)距離的高壓輸電線路將電能輸送至用戶中心，再由變電所降壓后經(jīng)配電線路供給高壓和低壓用電設(shè)備，如圖1-1所示。圖1-1電力系統(tǒng)的組成電力系統(tǒng)的組成電力系統(tǒng)是由發(fā)電、輸電、變電、配電和用電五個(gè)環(huán)節(jié)構(gòu)成的一個(gè)完整系統(tǒng)。它將發(fā)電廠、變電所和電力用戶聯(lián)系起來。其中除了發(fā)電廠和電力用戶的部分，即電力系統(tǒng)中的各級(jí)電壓線路及其聯(lián)系的變配電所又稱為“電力網(wǎng)”，簡(jiǎn)稱“電網(wǎng)”，它包含輸電、變電、配電三個(gè)環(huán)節(jié)。電力系統(tǒng)可以看作是由發(fā)電廠、電力網(wǎng)和電力用戶三個(gè)部分組成。1.發(fā)電廠發(fā)電廠又稱為“發(fā)電站”，是將自然界蘊(yùn)藏的各種一次能源如水力、風(fēng)力、太陽能和核能等轉(zhuǎn)換為電能的場(chǎng)所。常見的發(fā)電廠有火力發(fā)電廠、水力發(fā)電廠、核電廠、太陽能發(fā)電廠等。1.發(fā)電廠（1）火力發(fā)電廠：火力發(fā)電目前在我國(guó)仍然處于主導(dǎo)地位?；鹆Πl(fā)電是將燃料燃燒時(shí)產(chǎn)生的的化學(xué)能轉(zhuǎn)換為電能。其優(yōu)點(diǎn)是建設(shè)投資小、工期短，但對(duì)環(huán)境污染較大。1.發(fā)電廠（2）水力發(fā)電廠：水力發(fā)電在我國(guó)總發(fā)電量中占據(jù)第二位。水力發(fā)電是把水的機(jī)械能轉(zhuǎn)換為電能。根據(jù)勢(shì)能公式E=mgh，水力發(fā)電廠要增加發(fā)電量，必須要增大儲(chǔ)水量和水位落差h。水力發(fā)電廠的優(yōu)點(diǎn)是生產(chǎn)過程簡(jiǎn)單、易于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化、無污染，缺點(diǎn)是建設(shè)投資大、工期長(zhǎng)、受氣候和水文條件影響較大。（3）核電廠：核電廠是將核裂變產(chǎn)生的能量轉(zhuǎn)換為電能。其優(yōu)點(diǎn)是消耗燃料少，容量越大越經(jīng)濟(jì)，但一旦發(fā)生泄漏，會(huì)有放射性污染，對(duì)人類產(chǎn)生很大的危害。目前我國(guó)已經(jīng)建成的規(guī)模較大的核電站有浙江秦山核電站、廣東大亞灣核電站、陽江核電站等。（4）其他發(fā)電廠：目前我國(guó)正在大力發(fā)展的還有風(fēng)能發(fā)電、太陽能發(fā)電、潮汐發(fā)電和地?zé)岚l(fā)電等。尤其是太陽能取之不盡用之不竭，且屬于非常清潔環(huán)保的能源，太陽能發(fā)電是未來發(fā)電廠重點(diǎn)發(fā)展的方向。2.電力網(wǎng)電力網(wǎng)是由各類變配電所與輸電線路組成的電能傳輸和分配的網(wǎng)絡(luò)。它的任務(wù)是將發(fā)電廠生產(chǎn)的電能輸送、變換和分配到電能用戶。2.電力網(wǎng)目前中國(guó)電網(wǎng)按照運(yùn)行和管理機(jī)制分為兩大電網(wǎng)，即國(guó)家電網(wǎng)和南方電網(wǎng)。其中國(guó)家電網(wǎng)公司由5個(gè)區(qū)域電網(wǎng)公司組成，包含華中電網(wǎng)、華東電網(wǎng)、華北電網(wǎng)、西北電網(wǎng)和東北電網(wǎng)，南方電網(wǎng)獨(dú)立于國(guó)家電網(wǎng)，單獨(dú)運(yùn)營(yíng)和管理。2.電力網(wǎng)為什么要組建電網(wǎng)呢？一是保證發(fā)電與供電的安全可靠性，調(diào)整地區(qū)間的電力供需平衡，保證電能質(zhì)量。二是提高經(jīng)濟(jì)性，減少電能損耗、降低發(fā)電和輸配電成本，獲得最大的經(jīng)濟(jì)利益。3.電力用戶電力用戶是指將電能轉(zhuǎn)換為所需要的其他形式能量的工廠或用電設(shè)備。如電視機(jī)、空調(diào)、電動(dòng)機(jī)、照明設(shè)備等。電力系統(tǒng)中的用戶，按其對(duì)供電可靠性的要求及停電造成的影響不同，一般分為三級(jí)。一級(jí)負(fù)荷：中斷供電將在政治、經(jīng)濟(jì)上造成重大損失及影響或造成人身傷亡的電力負(fù)荷。如重要交通樞紐、重要通信樞紐、大型體育場(chǎng)館、經(jīng)常用于國(guó)際活動(dòng)的大量人員集中的公共場(chǎng)所等用電單位中的重要負(fù)荷、醫(yī)院急診室手術(shù)室等用電負(fù)荷。二級(jí)負(fù)荷：中斷供電將在政治、經(jīng)濟(jì)上造成較大損失或影響的電力負(fù)荷。三級(jí)負(fù)荷：不屬于一、二級(jí)負(fù)荷的電力負(fù)荷，停電后造成的損失不大，如居民用電負(fù)荷。3.電力用戶（1）一級(jí)負(fù)荷對(duì)電源的要求普通一級(jí)負(fù)荷應(yīng)由兩個(gè)獨(dú)立電源供電，當(dāng)其中一個(gè)電源發(fā)生故障時(shí)，另一個(gè)電源不應(yīng)同時(shí)受到損壞。特別重要的一級(jí)負(fù)荷，除由上述兩個(gè)電源供電外，還應(yīng)增設(shè)應(yīng)急電源，如獨(dú)立于正常電源的發(fā)電機(jī)組、蓄電池組等。（2）二級(jí)負(fù)荷對(duì)電源的要求二級(jí)負(fù)荷一般由雙回路供電，供電變壓器也應(yīng)有兩臺(tái)，兩個(gè)回路電源線應(yīng)盡量引自不同的變壓器或兩段母線，當(dāng)其中有一條回路或一臺(tái)變壓器發(fā)生故障時(shí)，二級(jí)負(fù)荷應(yīng)不致中斷供電，或中斷供電后能迅速恢復(fù)供電。（3）三級(jí)負(fù)荷對(duì)電源的要求三級(jí)負(fù)荷對(duì)電源無特殊要求，一般單電源供電即可。02電力系統(tǒng)設(shè)備的額定電壓1.我國(guó)電網(wǎng)（或電力線路）額定電壓等級(jí)010203電網(wǎng)或電力線路的額定電壓是國(guó)家規(guī)定的特定電壓等級(jí)，是確定其他各類電氣設(shè)備額定電壓的基本依據(jù)。按國(guó)標(biāo)規(guī)定，額定電壓分為三類:第二類額定電壓為100V-1000V之間電壓等級(jí)，常用220V、380V，主要用于低壓動(dòng)力和照明設(shè)備等。在電力系統(tǒng)中，通常把1kV以下的電壓稱為低壓，1kV以上的電壓稱為高壓。三相電力設(shè)備的額定電壓指線電壓。第一類額定電壓為100V及以下電壓等級(jí)，如12V、24V、36V等，主要用于安全照明、潮濕工地建筑內(nèi)部的局部照明及小容量負(fù)荷。第三類額定電壓為1kV以上電壓等級(jí)，主要用于電力系統(tǒng)中發(fā)電機(jī)、變壓器、輸配電設(shè)備及高壓用電設(shè)備。2.電力系統(tǒng)各設(shè)備的額定電壓231（1）用電設(shè)備用電設(shè)備一般接在電力線路的末端，用電設(shè)備的額定電壓規(guī)定與同級(jí)電網(wǎng)的額定電壓相同。用電設(shè)備電壓一般允許在額定電壓±5%范圍內(nèi)波動(dòng)。（2）發(fā)電機(jī)發(fā)電機(jī)通常接在電力系統(tǒng)的首端，發(fā)電機(jī)額定電壓規(guī)定高于同級(jí)電網(wǎng)額定電壓5％，以補(bǔ)償線路上的電壓損耗。（3）電力變壓器變壓器額定電壓又分一次側(cè)繞組和二次側(cè)繞組額定電壓。電力系統(tǒng)各設(shè)備的額定電壓1)電力變壓器一次側(cè)繞組的額定電壓該額定電壓跟它所連接的設(shè)備有關(guān)，分兩種情況:①當(dāng)變壓器直接與發(fā)電機(jī)相連時(shí)，則變壓器一次側(cè)繞組的額定電壓等于發(fā)電機(jī)額定電壓，如圖中的變壓器T1。②當(dāng)變壓器不與發(fā)電機(jī)相連，而是與線路相連時(shí)，則變壓器一次側(cè)繞組的額定電壓等于同級(jí)電網(wǎng)額定電壓，如圖中的變壓器T2。電力系統(tǒng)各設(shè)備的額定電壓2)變壓器二次側(cè)繞組的額定電壓該額定電壓與二次側(cè)供電線路的長(zhǎng)短有關(guān)，也分兩種情況:①變壓器二次側(cè)供電線路較長(zhǎng)，則二次繞組額定電壓應(yīng)比相連的同級(jí)電網(wǎng)額定電壓高10％，其中變壓器二次側(cè)繞組電壓損耗占5％，輸電線路電壓損耗占5％，如圖中的變壓器T1。②變壓器二次側(cè)供電線路較短，則二次繞組額定電壓應(yīng)比相連的同級(jí)電網(wǎng)額定電壓高5％，其中變壓器二次側(cè)繞組電壓損耗占5％，輸電線路電壓損耗因供電線路短損耗小忽略不計(jì)，如圖中變壓器T2。03工廠供配電系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖認(rèn)識(shí)工廠供配電系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖認(rèn)識(shí)由發(fā)電機(jī)發(fā)出三相交流電，經(jīng)過發(fā)電廠的升壓變壓器升為35~500kV的三相交流電，其中以升壓為110kV和220kV居多，升壓的目的是為了降低很長(zhǎng)輸電線路上的電能損耗。經(jīng)過長(zhǎng)距離的高壓輸電線路將電能輸送至用戶中心，再由總降壓變電所將三相交流35~500kV的電壓變換為三相交流6~10kV供給工廠的高壓設(shè)備，之后由高壓配電線路將電能輸送到低壓用戶中心，車間變電所將三相交流6~10kV