電力系統(tǒng)教學(xué)課件

理論4

授課時(shí)間授課班級(jí)課時(shí)分配

實(shí)訓(xùn)

1.1民用建筑供電及電力系統(tǒng)基本知識(shí)

理論1.2電力系統(tǒng)的電壓和電能質(zhì)量

教學(xué)任務(wù)

1.3電力系統(tǒng)中性點(diǎn)運(yùn)行方式及低壓配電系統(tǒng)接地型式

實(shí)訓(xùn)

了解民用建筑供電系統(tǒng)

了解發(fā)電廠和電力系統(tǒng)簡(jiǎn)介

知識(shí)方面熟悉電力系統(tǒng)的電壓和電能質(zhì)量

教學(xué)目標(biāo)熟悉三相交流電網(wǎng)和電力設(shè)備的額定電壓

熟悉電力系統(tǒng)中性點(diǎn)運(yùn)行方式及低壓配電系統(tǒng)接地型式

三相交流電網(wǎng)和電力設(shè)備的額定電壓

技能方面

電力系統(tǒng)中性點(diǎn)運(yùn)療方式及低壓配電系統(tǒng)接地型式

重點(diǎn)電力系統(tǒng)中性點(diǎn)運(yùn)行方式及低壓配電系統(tǒng)接地型式

電力系統(tǒng)的電能質(zhì)量

難點(diǎn)

電力系統(tǒng)中性點(diǎn)運(yùn)行方式

一、導(dǎo)入

在工業(yè)與民用建筑中，人們都是以電力作為能源，那么這電能是怎么產(chǎn)生呢？電能乂是

如何傳輸與分配的？

二、信息

1、電力系統(tǒng)的組成及各部分功能

電力系統(tǒng)

一個(gè)完整的電力系統(tǒng)由各種不同類型的發(fā)電廠、變電所、輸電線路及電力用戶組成。

［問(wèn)題引入］發(fā)電機(jī)的基本原理？發(fā)電機(jī)的發(fā)電電壓一般是多少？不同種類的發(fā)電廠最

大區(qū)別是什么？

(1)發(fā)電廠

按一次能源介質(zhì)劃分為火力發(fā)電廠、水力發(fā)電站、核電站等，此外，還有小容量的太陽(yáng)

能發(fā)電廠、風(fēng)力發(fā)電廠、地?zé)岚l(fā)電廠和潮汐發(fā)電廠等，正在研究的還有磁流體發(fā)電和氫能發(fā)

電等。

［問(wèn)題引入］什么是火力發(fā)電？什么是水力發(fā)電？有何特點(diǎn)？你所在的省有哪些類型的

發(fā)電廠？

(2)變電所

變電所是變換電能電壓和接受分配電能的場(chǎng)所。如昊僅用以接受電能和分配電能，則稱

為配電站，僅用以把交流電能變換成直流電能，則稱為變流所。

(3)電力網(wǎng)

輸電線路和配電線路統(tǒng)稱為電力網(wǎng)O

通常將220kV及以上的電力線路稱為輸電線路，HOkV及以下的電力線路稱為配電線

路。配電線路又分為高壓配電線路(llOkV),中壓配電線路(6?35kV)和低壓配電線路

(380/220V)?

(4)電能用戶

凡取用電能的所有單位均稱為電能用戶，其中工業(yè)企業(yè)用電量約占我國(guó)全年總發(fā)電量

的64%,是最大的電能用戶。

發(fā)由次十壓交氏X離任,電線R嘉樂(lè)配電線跳降&*壓品注法配電蝮降壓變不靠皿配電線

V------y-----)'-------------------------,

發(fā)電廠區(qū)域交但所用戶

圖2從發(fā)電廠到用戶的發(fā)、輸、配電過(guò)程

2、電力網(wǎng)的額定電壓

電氣設(shè)備的額定電壓，就是能使電氣設(shè)備長(zhǎng)期運(yùn)行時(shí)獲得最好經(jīng)濟(jì)效果的電壓。我國(guó)電

力網(wǎng)的額定電壓分類。

［問(wèn)題引入］我國(guó)電網(wǎng)常見(jiàn)的交流額定電壓有哪些？

［問(wèn)題引入］什么是高壓，什么是低壓，什么是安全電壓？

電力網(wǎng)額定電壓等級(jí)是國(guó)家根據(jù)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展需要和電力工業(yè)的發(fā)展水平，經(jīng)全面

技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析后確定的，它是確定電力設(shè)備額定電壓的基本依據(jù)。

電力設(shè)備額定電壓：是用電設(shè)備、發(fā)電機(jī)和變壓器正常運(yùn)行并具有最經(jīng)濟(jì)效果時(shí)的電

壓，也就是正常情況下所規(guī)定的電壓。是根據(jù)電力網(wǎng)額定電壓等級(jí)確定的。

［問(wèn)題引入］為什么要進(jìn)行電壓分級(jí)？

［問(wèn)題引入］解釋下列兩個(gè)圖形的含義？

3、供電電壓的選擇

用電單位的供電電壓應(yīng)根據(jù)用電容量、用電設(shè)備特性、供電距離、供電線路的回路數(shù)、

當(dāng)?shù)毓搽娋W(wǎng)現(xiàn)狀及其發(fā)展規(guī)劃等因素，經(jīng)技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較確定。

(1)低壓?jiǎn)蜗喙╇?、低壓三相供電、高壓供電用電單位的容量分?/p>

根據(jù)〈供電營(yíng)業(yè)規(guī)則:“用戶單相用電設(shè)備總?cè)萘坎蛔?)的可采用低壓220V

供電?！睔?，采用低壓三相四線制供電，特殊情

況也可采用高壓供電

(2)供電電壓與輸送距離、輸送容量

線路在輸送距離、輸送容量一定的情況下，電壓愈高則電流愈小，導(dǎo)線截面和線路中的

功率損耗也就小。另一方面電壓愈高，投資愈大。一般來(lái)講，輸送功率小、距離短，采用較

低電壓，輸送功率大、距離遠(yuǎn)，用較高電壓。某一級(jí)額定電壓，對(duì)應(yīng)著合理的輸送容量和輸

送距離。

(3)35kV供電與10kV供電

高壓供電通常為10kV供電，對(duì)于容量特別大的特大型公共建筑及大型工廠，當(dāng)?shù)仉娋W(wǎng)

又同時(shí)具備提供35kV電源時(shí)，通過(guò)技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較可采用35kV供電。當(dāng)一些旅游建筑附近可

能沒(méi)有10kV電源，只能從較遠(yuǎn)地區(qū)引來(lái)35kV電源，可采用35kV供電，采用35/0.4直降變

壓器，可以減少一級(jí)變電，節(jié)省投資。

4、配電電壓選擇

［問(wèn)題引入］企業(yè)高壓配電電壓的選擇原則是什么？低壓配電電壓的選擇原則是什

么？

5、供電質(zhì)量的主要指標(biāo)

［問(wèn)題引入］供電質(zhì)量的三大主要指標(biāo)是什么？

（1）電壓

電壓質(zhì)量足以電壓偏離額定電壓的幅度、電壓波動(dòng)與閃變和電壓波形來(lái)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

U-UN

AV%=xlOO

心

式中，△聯(lián)為電壓偏差百分?jǐn)?shù)，U為實(shí)際電壓，工為額定電壓。

我國(guó)規(guī)定了220V供電電壓允許偏差是（）。

［問(wèn)題引入］舉例說(shuō)明電壓偏差對(duì)用電設(shè)備有何影響？為什么？

［問(wèn)題引入］如何解決供配電系統(tǒng)中的電壓偏差問(wèn)題?

2）電壓波動(dòng)和閃變

電壓波動(dòng)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(dòng)程度以電壓最大值與最小值之差或其百分?jǐn)?shù)表示，即bU=Umax-Umin

k.loo

SU%-T'N

式中，6U為電壓波動(dòng)；3U%為電壓波動(dòng)百分?jǐn)?shù)；Umax、Umin為電壓波動(dòng)的最大值和最

小值(kV)；UN為額定電壓(kV)o

周期性電壓急劇變化引起光源光通最急劇波動(dòng)而造成人眼視覺(jué)不舒適的現(xiàn)象，稱為閃變。

［問(wèn)題引入］電壓波動(dòng)和閃變?nèi)绾芜M(jìn)行抑制？

3)波形

波形的質(zhì)量是以正弦電壓波形畸變率來(lái)衡量的。

在理想情況下，電壓波形為正弦波，但電力系統(tǒng)中有大量非線性負(fù)荷，使電壓波形發(fā)生畸變,

除基波外，還有各項(xiàng)諧波，

［問(wèn)題引入］電力系統(tǒng)的諧波源有哪些？

［問(wèn)題引入］電力系統(tǒng)中的諧波如何抑制？

(2)頻率

［問(wèn)題引入］電力系統(tǒng)正常狀況下，電網(wǎng)裝機(jī)容量在300萬(wàn)kW以下的供電頻率的允許

偏差為()。

(3)供電的可靠性

供電可靠性是以對(duì)用戶停電的時(shí)間及次數(shù)來(lái)衡覆。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。停電時(shí)間應(yīng)包括：事故停電、計(jì)劃?rùn)z修停電及

臨時(shí)性停電時(shí)間。

6、低壓配電系統(tǒng)的接地形式

低壓配電電系統(tǒng)接地形式有：(

)

IT系統(tǒng)是指：o

TT系統(tǒng)是指：o

TN系統(tǒng)是指：“

［問(wèn)題引入］TN-S系統(tǒng)中的N線與PE線都是從中性點(diǎn)引出的，為什么它們分開(kāi)以

后就不能再合并呢？

三、決策（分析并確定工作方案）

（1）分析采用什么樣的方式方法熟悉電力網(wǎng)額定電壓的等級(jí)及電壓的選擇，反映電壓

質(zhì)量的指標(biāo)有哪些，以及常見(jiàn)的低壓供電系統(tǒng)接地形式等，通過(guò)什么樣的途徑學(xué)會(huì)任務(wù)知識(shí)

點(diǎn)和技能點(diǎn)，初步確定工作任務(wù)方案；

（2）小組討論并完善工作任務(wù)方案。

四、計(jì)劃（制定計(jì)劃）

制定實(shí)施工作任務(wù)的計(jì)劃書(shū)，小組成員分工合理。

需要通過(guò)實(shí)物認(rèn)識(shí)、視頻播放、參觀、課堂練習(xí)、課后作業(yè)等形式完成本次任務(wù)。

（1）通過(guò)對(duì)野外輸電線路、變配電所、發(fā)電站（有條件的話）、低壓動(dòng)力及照明系統(tǒng)的

參觀，增強(qiáng)對(duì)電力系統(tǒng)、發(fā)電站和低壓配電系統(tǒng)接地形式的感性認(rèn)識(shí)，了解不同電壓等級(jí)的

使用范圍和電壓波動(dòng)產(chǎn)生的原因；

（2）通過(guò)實(shí)物認(rèn)識(shí)、視頻播放、參觀、課堂練習(xí)、課后作業(yè)掌握電力系統(tǒng)的組成電能

轉(zhuǎn)化的過(guò)程；掌握電壓等級(jí)及不同電壓等級(jí)的選用；了解影響電壓質(zhì)量的因素，以及常見(jiàn)低

壓配電系統(tǒng)接地形式。

（3）通過(guò)課堂練習(xí)、課后作業(yè)、懂得電力線路電壓選用、低壓配電線路接地形式的實(shí)

際運(yùn)用。

五.實(shí)施