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1、电力系统基本知识,湖北省黄冈电力培训中心,胡 幸,守时,用心,分享,静音,课堂公约,培训员工,2,XIASH,教学内容,第一节：电力系统、电力网构成,1、电力系统、电力网的概念2、大型电力系统的优点3、电力生产特点,1、动力系统、电力系统及电力网的划分,电力网、电力系统、动力系统：,电力系统,发电,变电,输电,配电,用电,电力网,发电厂的动力部分,动力系统,电力系统：由发电厂里的发电部分、输配电线路、变配电所及用电户的各种用电设备所组成的整体，称之为电力系统。（包括发电、输电、变电、配电、用电这五个环节。）电力网：由各种不同电压等级的电力线路和变配电所组成。（输电、变电与配电）,电力网,输电网
2、（网架）,配电网,高压配电网（110KV）,中压配电网（35KV、10KV、6KV）,低压配电网（380V/220V）,发电厂,变电站,变电站,变电站,用户,配电网,输电线路,中压配电线路,中压配电线路,低压配电线路,（1）提高了供电可靠性。,2、大型电力系统的优点：,（2）减少了系统备用容量。,（3）便于发展大型机组及利用大型动力资源，特别是能充分发挥水力发电厂电能生产成本低的优越性。,（4）通过合理分配负荷可以降低系统的高峰负荷，提高运行经济性。,（5）能够提高供电质量。,3、电力生产特点,（1）同时性,（2）集中性,（3）适用性,（4）先行性,第二节：电力负荷,1、电力负荷的概念,3、电
3、力负荷的分类,2、电力负荷的组成,1、电力负荷的概念：,电力负荷,（广义）用电设备或单位,（狭义）用电设备或单位消耗的功率（kW）、容量（kVA）,（kVar）或电流(A)。,2、电力网负荷的组成：,用电负荷：,用户某一时刻对电力系统所需求的功率,线路损失负荷：,电能从发电厂到用户的输送过程中，不可避免地发生功率和能量的损失。,供电负荷：,用电负荷加上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,高峰负荷：单位时间（如一天24h）内所发生的最大负荷；低谷负荷：单位时间内所发生的最小负荷；平均负荷：单位时间内负荷的平均值；,3、电力负荷的分类：,日负荷曲线图,一类负荷；二类负荷；三
4、类负荷,1一类负荷（1）中断供电将造成人身伤亡者。（2）中断供电将在政治上和经济上造成重大损失者，如重大设备损坏、重大产品报废、用重要原料生产的产品大量报废、国民经济中重点企业的连续生产过程被打乱需要长时间才能恢复等电力负荷。,2二类负荷（l）中断供电将在政治上、经济上造成较大损失者，如主要设备损坏、大量产品报废、连续生产过程被打乱需长时间才能恢复、重点企业大量减产等。（2）中断供电将影响重要用电单位的正常工作者，如交通枢纽、通信枢纽等用电单位中的主要电力负荷。（3）中断供电将造成大量人员集中的大型影剧院、大型体育馆场、大型商店等重要公共场所秩序混乱者。,3三级负荷 一般电力负荷，不属于一、二
5、级负荷者。农村用电负荷及大部分乡镇企业用电均属于三级负荷。,如果一级负荷不大时，可采用自备发电机等设备作为第二电源。,一类负荷的供电,两个独立的电源供电,专用架空线供电,二类负荷的供电,双回路供电,三类负荷的供电,三级负荷则无特殊的供电要求。,第三节：变电所,1、变电所的定义和分类,3、变电所一次电气设备,2、变电所主接线,1、变电所的定义和分类,定义和功能：是连接电力系统的中间环节，用以汇集电源、升降电压、分配电力、调节电压。,组成：高低压配电装置、主变、主控制室和相应的设施以及辅助生产建筑物。,按性质和作用分：,降压变电所,升压变电所,按地域分：,枢纽变电所,地区变电所,终端变电所,按控制
6、方式分,有人值班变电所,无人值班变电所,2、变电所主接线,变电所主接线：是把发电机、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，并配置避雷器、互感器等保护测量电器所组成的汇集和分配电能的一个系统。,主接线的基本形式：,具有母线的主接线,单母线,双母线,无母线类主接线,桥形,单元,角形,1、电气主接线的基本要求1）保证必要的供电可靠性和电能质量。2）具有一定的灵活性和方便性。3）具有经济型。4）具有发展和扩建的可能性。,610kV电缆引入线,负荷开关,高压熔断器,380/220V,TM,QF,低压引出线,高压侧选用负荷开关和高压熔断器,负荷开关作为正常运行时操作变压器之用。,熔断器
7、作为短路时保护变压器之用。,低压侧通过低压断路器接至低压电力负荷。,低压引出线根据负荷要求，装设熔断器或低压断路器作为保护。,该接线简单、经济，但可靠性灵活性差，是只有一台主变的500kVA及以下用户变电所典型接线。,3、变电所一次电气设备,1、主变压器：升压、降压；2、高压断路器：通断正常负荷，开断过载、短路电流，是一种控制电器；3、隔离开关：隔离电源；,4、电压互感器：将高电压转换成标准低电压供计量保护用；5、电流互感器：将高压电流或低压大电流转换成标准小电流供计量保护用；6、熔断器：过负荷、短路保护；7、负荷开关：不频繁通断小容量负荷、隔离电源；,第四节：供电质量,2、供电可靠性,1、电
8、能质量,供电质量,电能质量,供电可靠性,电压质量,频率质量,波形质量,供电可靠率,（1）电压质量,电压允许偏差,电压允许波动与闪变,1、电能质量,（a）供电电压允许偏差:在某一时段内，电压幅值缓慢变化而偏离额定值的程度，即,U检测点上电压实际值（V）UN检测点电网电压的额定值（V）,规定电压偏差的允许值：35kV：5%10kV：7%220V：+7%、10%,（b）电压允许波动与闪变,电压急剧变化：电压变化的速率大于1%。,电压波动：在某一个时段内，电压急剧变化而偏离额定值的现象。,UN额定电压（V）；Umax、Umin某一时段内电压波动的最大值与最小值（V）,电压波动允许值220kV：1.6%
9、3510kV：2%10kV：2.5%,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，称为闪变。,公用电网谐波产生的原因：各种非线性元件：荧光灯、高压汞灯、异步电动机、电焊机、变压器、感应电炉、大型晶闸管变流设备和大型电弧炉。,（2）波形（公用电网谐波）,公用电网谐波的危害：变压器 交流电动机 电容器 电力线路 继电保护和自动装置 电子设备,（3）供电频率允许偏差 供电频率偏差是以实际频率和额定频率之差与额定频率之比的百分数表示,中国电力系统标称频率：50Hz，300万千瓦：偏差为土0.2Hz；300万千瓦：偏差可放宽到0.5Hz；非正常：土1.0Hz。,
10、2、供电可靠性: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。供电可靠性一般利用年供电可靠率进行考核。,供电可靠率:,RS年平均供电可靠率（%）；N统计用户总数；t1年每次停电时间（h）（包括事故停电、计划检修停电及临时性停电时间）n1年每次停电影响用户数,影响停电时间t1及停电影响的户数n1的因数有：1）线路长短、所带用户数的多少；2）电力抢修和恢复供电运行工作水平；3）统一安排检修、带电作业可以减小t1、n1；4）设备故障率及检修周期。,第五节：电力系统接地,1、电力系统中性点接地方式2、低压系统接地型式,电力系统的接地,1、工作接地:即电力系统中性点的接地.它关系到绝缘水平,
11、通信干扰,接地保护方式,电压等级,系统接线等很多方面。,2、保护接地:就是将正常情况下不带电，而在绝缘材料损坏后或其他情况下可能带电的电器金属部分（即与带电部分相绝缘的金属结构部分）用导线与接地体可靠连接起来的一种保护接线方式。,3、防雷接地:针对防雷保护的需要而设置的,目的是减小雷电流通过接地装置时的地电位升高.,电力系统中性点：即星形连接的发电机和主变压器的中性点。,1、电力系统中性点的运行方式：1）中性点直接接地系统（大电流接地系统）：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。2）中性点不接地和经消弧线圈接地（小电流接地系统）：指电力系统中性点不接地或经消弧线圈、电压互
12、感器、高电阻与接地装置相连接。,1）中性点非直接接地系统（小电流接地系统）,U,V,W,İU=İLU+İCU,İV=İLV+İCV,İW=İLW+İCW,İLU,İLV,İLW,İCW,İCV,İCU,N,C,C,C,中性点电位=0,三相电容电流总和=0,火线对地电压=相电压,1）中性点不接地系统发生单相接地故障时,中性点电位偏移0,火线对地电压升高位线电压,线电压不变，带故障运行2小时,中性点不接地系统，为安全起见，规程规定不允许引出中性线供单相用电。,İc,İL,1）中性点经消弧线圈接地系统发生单相接地故障时,广泛应用于35kV，10kV系统。,2）中性点直接接地系统发生单相接地时,中性点
13、电位恒=0,火线对地电压恒为相电压,广泛应用于110及以上系统，以及220V/380V系统,2、低压系统接地的型式：,TN系统,TT系统,IT系统,A,B,C,N,PE,电力系统接地点,外露可导电部分,TNS系统,TNC系统,TNCS系统,PE,TT系统：电力系统有一点直接接地，电气设备的外露可导电部分通过保护接地线接至与电力系统接地点无关的接地极。,TT系统,外露可导电部分,保护接地点,电力系统接地点,IT系统,一、单项选择题1、当电压上升时，白炽灯的()将下降。发光效率 B.光通量 C.寿命2、直接将电能送到用户的网络称为（）。发电网 B.输电网 C.配电网3、为了（），通常采用环网供电。
14、使运行调度方便 B.使供电可靠性提高 C.使投资达到最小,4、发电厂的发电机输出电压通常为6.3KV，（），最高不超过20KV。、10.5KV、11.5KV、12.5KV5、对于突然中断供电将造成人身伤亡或会引起对周围环境严重污染，造成经济上巨大损失的负荷，应采取最少不少于（）个独立电源供电。、个、个、个6、突然中断供电会造成经济较大损失，社会秩序混乱或在政治上产生较大影响的负荷是（）负荷。、一类 B、二类 C、三类,7、产生谐波电流最为突出的设备是（）。A.晶闸管变流设备 B.电焊机 C.荧光灯8、电力网的高压电力线路一般可分为（）。A.输电线路和配电线路 B.输电线路和用电线路 C.高压线
15、路和配电线路 D.高压线路和用电线路,9、低压配电线路的电压为（）A.220V/380V B.35 kV C.110KV D.220kV10、电力系统中的变电，配电，（）三个部分称为电力网。A.用电 B.发电 C.送电11、直接将电能送到用户的网络称为（）。A.发电网 B.输电网 C.配电网12、接在输电线路终端的变压器被称为（）。A.升压变压器 B.降压变压器C.多绕组变压器,13、高压配电网是指电压在（）及以上的配电网。1KV B.35KV C.110KV14、电压变化的速率大于（），即为电压急剧变化。A.1%B.2%C.5%15、突然中断供电所造成的损失不大或不会造成直接损失的负荷是（）
16、负荷。A.一类 B.二类 C.三类16、电力系统中的送电、变电、（）三部分称为电力网。A.发电 B.配电 C.用电,18、（）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，称为闪变。,A.连续性 B.周期性 C.间断性,19、电压偏差以电压变化期间（）之差相对于电压额定值的百分数表示。,A.电压实际值与电压额定值 B.电压最大值与电压最小值 C.电压最大值与电压额定值,二、判断题（正确的选“+”，错误的选“-”）1、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。（）2、由送电、变电、配电和用电组成的整体称为电力系统。（）3、接在输变电线路终端的变压器称为升压变压器（）4、中性点不接地系统中，为了安全起见，规定不允许引出中性线供单相用电。（）,+,-,-,+,5、中性点直接接地是指电力系统中至少有1个中性点直接与接地装置相连接。（）6、电压波动以电压变化期间电压实际值与电压额定值之差相对于电压额定值的百分数来表示。（）,-,-,7、中性点直接接地系统中发生单相接地时，非故障相对地电压不变。（）,8、中性点非直接接地系统中发生单相接地时，非故障相对地电压不变。（）,+,-,三、多项选择题低压配电网是指电压为（）的配电网。A.380V B.220V C.1OOV D.50V答案：1、A B C D,
