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1、电力系统基本知识与系统识图,2023年1月9日,目 录,1.常用术语与含义,2.常用图形符号、文字符号及用途、分类,3.主接线,4.二次接线,5.防雷与接地,6.电能质量（无功补偿）,常用术语与含义,1,电力系统：由发电机、配电装置、升压和降压变电所、电力线路及电能用户所组成的统一整体，称为电力系统。,发电厂与变电所的主要工作：生产和输送分配电能；根据负荷变化的要求，起动、调整和停止机组；对电路进行必要的切换；不断监视主要设备的工作；周期性的检查和维护主要设备；定期检修设备以及迅速消除发生的故障等。,一次设备：直接生产和输配电能的设备称为一次设备。主要包括：发电机、变压器、断路器、隔离开关、自
2、动空气开关、接触器、闸刀开关、母线、电力电缆、电抗器、避雷器、熔断器、电流互感器、电压互感器等等。,常用术语与含义,1,二次设备：对一次设备的工作进线监察、测量、控制、保护的辅助设备称为二次设备。主要包括：仪表、继电器、自动控制设备、信号设备、控制电缆等等。,1,常用术语与含义,电流(I)：是指一群电荷的流动。电流的大小称为电流强度，是指单位时间内通过导线某一截面的电荷量，每秒通过一库仑的电量称为一“安培。（Ampere）。安培是国际单位制中的一种基本单位。电流表是专门测量电流的仪器。,电压(V)：也称作电势差或电位差，是衡量单位电荷在静电场中由于电势不同所产生的能量差的物理量。其大小等于单位
3、 正电荷因受电场力作用从A点移动到B点所作的功，电压的方向规定为从高电位指向低电位的方向。电压的国际单位制为伏特(V),1,常用术语与含义,电阻(R)：导电物体阻碍传导电流通过的能力。导体的电阻越大，表示导体对电流的阻碍作用越大。不同的导体，电阻一般不同，电阻是导体本身的一种特性。导体的电阻通常用字母R表示，电阻的单位是欧姆（ohm），简称欧，符号是。欧姆定理：R=U/I。R=L/S(表示电阻的电阻率，是由其本身性质决定，L表示电阻的长度，S表示电阻的横截面积)。电阻的倒数称为电导，单位西门子(S)。,电容(C)：是指在给定电位差下的电荷储藏量，记为C，国际单位是法拉（F）。一般来说，电荷在电
4、场中会受力而移动，当导体之间有了介质，则阻碍了电荷移动而使得电荷累积在导体上，造成电荷的累积储存，储存的电荷量则称为电容。,1,常用术语与含义,电感(L)：是闭合回路的一种属性。当线圈通过电流后，在线圈中形成磁场感应，感应磁场又会产生感应电流来抵制通过线圈中的电流。这种电流与线圈的相互作用关系称为电的感抗，也就是电感，单位是“亨利（H）”。,磁场：对放入其中的磁体有磁力的作用的物质叫做磁场。磁场的基本特征是能对其中的运动电荷施加作用力，即通电导体在磁场中受到磁场的作用力。磁场对电流、对磁体的作用力或力距皆源于此。而现代理论则说明，磁力是电场力的相对论效应。,1,常用术语与含义,功率(W)：是指
5、物体在单位时间内所做的功，即功率是描述做功快慢的物理量。功的数量一定，时间越短，功率值就越大。电功率计算公式：P=W/t=UI，根据欧姆定律U=IR代入P=UI中还可以得到：P=I*IR=(U*U)/R。在动力学中：功率计算公式：P=W/t（平均功率）；P=Fvcosa（瞬时功率），力X速度,功率因数(COS）：在交流电路中，电压与电流之间的相位差()的余弦叫做功率因数，用符号cos表示，在数值上，功率因数是有功功率和视在功率的比值，即cos=P/S,频率(Hz）：物质在1秒内完成周期性变化的次数叫做频率，常用f表示。交流电的频率是指它单位时间内周期性变化的次数，单位是赫兹（Hz），与周期成倒
6、数关系。日常生活中的交流电的频率一般为50赫兹。,1,常用术语与含义,电气间隙：不同电位的两个导电部件间最短的空间直线距离。,爬电距离：不同电位的两个导电部件之间沿绝缘材料表面的最短距离。,1,常用术语与含义,带电部件：在争吵使用中用来通电的导体或导电部件，包括中性导体，但不包括中性保护导体。,裸露导电部件：电气设备的一种可触及的到店部件，它通常不带电，但在故障情况下可能带电。,保护导体（PE）：为防止发生点击危险而与下列部件进行电气连接的一种导体，裸露导电部件、外部导电部件、主接地端子、接地电极、电源的接地点或人为的中性节点。,1,常用术语与含义,中性导体（N）：与系统的中性点连接，并能够传
7、输电能的一种导体。,中性保护导体（PEN）：一种同时具有中性导体和保护导体功能的接地导体。,对直接触电的防护：防止人体与带电部件产生危险接触的一种防护。,对间接触电的防护：防止人体与裸露导电部件产生危险接触的一种防护。,1,常用术语与含义,动稳定：短路电流、短路冲击电流通过导体时，相邻载流导体间将产生巨大的电动力，衡量电路及元件能否承受短路时最大电动力的这种能力，称作动稳定。,热稳定：电流通过导体时，导体要产生热量，并且该热量与电流的平方成正比，当有短路电流通过导体时，将产生巨大的热量，由于短路时间很短，热量来不及向周围介质散发，衡量电路及元件在这很短的时间里，能否承受短路时巨大热量的能力为热
8、稳定。,1,常用术语与含义,短路电流：电力系统在运行中，相与相之间或相与地（或中性线）之间发生非正常连接（即短路）时流过的电流。其值可远远大于额定电流，并 取决于短 路点距电源的电气距离。例如，在发电机端发生短路时，流过发电机的短路电流最大瞬时值可达额定电流的1015倍。大容量电力系统中，短路电流可达数万安。这会对电力系统的正常运行造成严重影响和后果。主要类型有：单相接地、两相接地、两相短路、三相短路。,1,常用术语与含义,额定运行短路分断能力(Ics)：是指在一定的试验参数(电压、短路电流和功率因数)条件下，经一定的试验程序，能够接通、分断的短路电流，经此通断后，还要继续承载其额定电流的分断
9、能力，它的试验程序为Ot（线上）COt(线上)CO。,额定极限短路分断能力(Icu)：是指在一定的试验参数(电压、短路电流、功率因数)条件下，经一定的试验程序，能够接通、分断的短路电流，经此通断后，不再继续承载其额定电流的分断能力。它的试验程序为0t(线上)CO(“O”为分断，t为间歇时间，一般为3min，“CO”表示接通后立即分断)。试检后要验证脱扣特性和工频耐压。,1,常用术语与含义,短时耐受电流（Icw）：是指在一定的电压、短路电流、功率因数下，耐受0.05、0.1、0.25、0.5、1.0、4s而断路器不允许脱扣的能力，Icw 是在短延时脱扣时，对断路器的电动稳定性和热稳定性的考核指标
10、。,工频耐压：是检验电气设备绝缘耐受工频电压作用的能力。一般在试验时，保持1min，在此时间内部发生击穿或表明闪络先下，则认为通过工频耐压试验。,1,常用术语与含义,负荷等级：根据GB50052-95供配电系统设计规范，负荷等级的划分标准如下：一级负荷：中断供电将造成人员伤亡的负荷；中断供电将在政治上、经济上造成重大损失的负荷；中断供电将影响有重大政治、经济意义的用电单位的正常工作的负荷。二级负荷：中断供电将在政治、经济上造成较大损失的负荷；中断供电将影响重要用电单位的正常工作的负荷。三级负荷：不属于一级和二级负荷者应为三级负荷。,1,常用术语与含义,电压等级分类：在我国电力系统中，把标称电压
11、1kV及以下的交流电压等级定义为低压，把标称电压1kV以上、330kV以下的交流电压等级定义为高压，把标称电压330 kV及以上、1000 kV以下的交流电压等级定义为超高压，把标称电压1000 kV及以上的交流电压等级定义为特高压，把标称电压800 kV以下的直流电压等级定义为高压直流，把标称电压800 kV及以上的直流电压等级定义为特高压直流。通常还有一个“中压”的名称，美国电气和电子工程师协会（IEEE）的标准文件中把2.4 kV至69 kV的电压等级称为中压，我国国家电网公司(SG)的规范性文件中把1 kV 以上至20 kV 的电压等级称为中压。,2,电路常见图形、文字符号：一次系统,
12、文字符号:QF(DL)图形符号：,断路器的作用：能断开或闭合电路中正常的工作电流，还能断开过负荷电流或短路电流对高压断路器的基本要求a.工作可靠：在额定电压、额定电流及以下的工况下能长期运行b.足够的开断能力：能可靠的断开短路电流c.足够的热温度性和动稳定性：能承受短路电流的热效应和电动力而不致损坏d.尽可能短的切断时间（满足机械特性）,2.1.1 断路器,2,电路常见图形、文字符号：一次系统,2.1.1 断路器,断路器的主要技术参数额定电压：线电压额定电流：断路器长期通过额定电流时，其各部分的发热温度不超过允许值。动稳定电流：断路器在冲击短路电流作用下，承受点动力的能力。这个电流值的大小由导
13、电及绝缘部分的机械强度所决定。热稳定电流：断路器在某规定时间内（4s），允许通过的最大电流。它表明断路器承受短路电流热效应的能力。额定开断电流：断路器在额定电压下能够正常开断的最大电流，它表明断路器能够正常开断最大短路电流的能力。机械特性：分闸时间、合闸时间、分闸速度、合闸速度、行程、超程，接触电阻。,2,电路常见图形、文字符号：一次系统,2.1.1 断路器,高压断路器的分类：按灭弧原理分：油断路器 SN2-10真空断路器 VD4-12,VS1-12，VBI，VM，SF6断路器 高压断路器的操作机构：弹簧式操动机构：CT8,CT10,CT17,CT19电磁式操动机构:CDII-10永磁式操动机
14、构:液压式操动机构手操式操动机构电动机式操动机构,2,电路常见图形、文字符号：一次系统,2.1.2 隔离开关,文字符号：QS；图形符号：,隔离开关的用途：在电路中造成一个可靠的断开点，隔离高压电源。用于检修或倒闸操作。隔离开关没有专门的灭弧装置，不能带负荷分隔离开关。倒闸顺序：与断路器配合使用，合闸：先合隔离开关，再合断路器；分闸：先分断路器，再分隔离开关。技术参数：额定电压、额定电流、开断能力常用型号：HD11、HD13、HS13；GN19、GN30,文字符号：QL；图形符号：,2,电路常见图形、文字符号：一次系统,2.1.3 负荷开关,负荷开关的作用：负荷开关有简单的灭弧装置，能开断正常的
15、负荷电流或规定范围内的过负荷电流，但不能切断短路电流。负荷开关还可以用来接通或切断空载变压器、空载线路或电力电容器组。技术参数：额定电压、额定电流、断流能力分类：固定产气式、压气式负荷开关（高压环网柜）真空负荷开关SF6负荷开关用途：线路、环网柜,文字符号：FU；图形符号：,2,电路常见图形、文字符号：一次系统,2.1.4 熔断器,作用：电路中的一种保护电器，当通过短路电流或长期过负荷电流是将自行熔断，以保护该电路中的电气设备。主要用于小容量电网中。技术参数：额定电压、额定电流、开断能力,文字符号：TV；图形符号：,2,电路常见图形、文字符号：一次系统,2.1.5 电压互感器,作用：把电力系统
16、中的高电压按比例变成低电压，以满足测量仪表、继电保护和自动装置的需要。技术参数：额定电压、变比、准确级、输出容量电压互感器的极性电压互感器的接线方式：a.单电压互感器 b.V/V联接 c.星形-有中性点引出的星形联接 d.两绕组为有中性点引出的星形接线方式且中性点接地，第三绕组为开口三角形联接,2.2,基本知识：电路常见图形、文字符号,2.1.5 电压互感器,a.单绕组互感器,b.V/V联接,c.星形-有中性点引出的星形联接,2,基本知识：电路常见图形、文字符号,2.1.5 电压互感器,d.两绕组为有中性点引出的星形接线方式且中性点接地，第三绕组为开口三角形联接,2,电路常见图形、文字符号：一
17、次系统,2.1.5 电压互感器,V/V接线一般用于小型配电所。Yo/Y/接线用于较大型变、配电所。可利用绝缘监视继电器发出接地预告信号（零序电压超过一定值）；当向交流操作的保护装置和自动装置供电时，二次侧宜通过击穿保险接地。电压互感器的二次接线不能低于1.5mm2铜芯导线。当作为供电公司计量用接线一般采用单芯4mm2铜芯导线。,2,电路常见图形、文字符号：一次系统,2.1.6 电流互感器,文字符号：TA图形符号：作用：把电力系统中高电压大电流按比例变换成低电压和小电流，以满足测量仪表、继电保护和自动装置的需要。,技术参数：额定电压、变比、准确级、二次输出容量使用电流互感器应注意的几个问题线径的
18、选择，电流互感器的二次侧线径不小于2.5mm2(铜线），当用作计量回路时，按技术要求选择线径。电流互感器的极性端是按减极性原则确定的。不允许将二次回路断开。,2,电路常见图形、文字符号：一次系统,2.1.7 发电机,文字符号：G;图形符号：,2.1.8 电动机,文字符号：M;图形符号：,2.1.9 避雷器,文字符号：F;图形符号：,2,电路常见图形、文字符号：一次系统,2.1.10 带电显示器,文字符号：SQ(传感器）+HL(DXN，显示器）;图形符号：,2.1.11 母线排，汇流排：W,铜母线:TMY;铝母线:LMY,2,电路常见图形、文字符号：一次系统,2.1.12 变压器,文字符号：TM
19、;图形符号：,变压器是利用电磁感应的原理来改变交流电压的装置，主要构件是初级线圈、次级线圈和铁芯（磁芯）。主要功能有：电压变换、电流变换、阻抗变换、隔离、稳压（磁饱和变压器）等。按用途可以分为：配电变压器、电力变压器、全密封变压器、组合式变压器、干式变压器、油浸式变压器、单相变压器、电炉变压器、整流变压器等。,2,电路常见图形、文字符号：一次系统,2.1.12 变压器,变压器的额定电压：规定变压器接受功率一侧的绕组为一次绕组，输出功率一侧的绕组为二次绕组。一次绕组的作用相当于受电设备，其额定电压与系统的额定电压相等，但直接与发电机连接时，其额定电压与发电机的额定电压相等（一般高于系统5%）。二
20、次绕组的作用相当于供电设备，考虑其内部损耗，额定电压规定比系统的额定电压高10%，如果变压器的短路电压小于7%或直接（包括短距离线路）与用户联接时，规定比系统的额定电压高5%。为了适应电力系统运行调节的需要，通常在变压器的高压绕组上设计制造有分接抽头。,2,电路常见图形、文字符号：一次系统,2.1.13 架空线,钢芯铝绞线 LGJ-185,2.1.14 电力电缆,YJV22-8.7/15 3X150,隔氧外护套，聚氯乙烯交联，铜芯，钢带铠装,2,电路常见图形、文字符号：一次系统,2.1.15 接触器,文字符号：KM;图形符号：主触头、辅助接点（常开、常闭）、线圈,2,电路常见图形、文字符号：一
21、次系统,2.1.15 接触器,接触器：狭义上是指能频繁关合、承载和开断正常电流及规定的过载电流的开断和关合装置。它应用于电力、配电与用电。广义上是指工业电中利用线圈流过电流产生磁场，使触头闭合，以达到控制负载的电器。接触器由电磁系统（铁心，静铁心，电磁线圈）触头系统（常开触头和常闭触头）和灭弧装置组成。,2.2,电路常见图形、文字符号：二次系统,2.2.1 二次设备,继电器：K；电压继电器：KV；电流继电器：KA；电流线圈：电压线圈：缓吸线圈：缓放线圈：,2.2,电路常见图形、文字符号：二次设备,2.2.2 二次设备,信号继电器：KS；时间继电器：KT；热继电器：KR(KH)；,2.2,电路常
22、见图形、文字符号：二次设备,2.2.3 二次设备,负序电流继电器：KAN(FLJ);零序电流继电器：KAZ(LLJ);正序电压继电器：KVP(ZYJ);负序电压继电器：KVZ(LYJ);功率继电器：KP(GJ);差动继电器：KD(CJ)阻抗继电器：KI(ZKJ);温度继电器：KTP(WJ)瓦斯继电器：KG(WSJ);,2.2,电路常见图形、文字符号：二次设备,2.2.4 二次设备,合闸继电器：KCR(HJ);跳闸继电器：KTR(TJ);正序电压继电器：KVP(ZYJ);负序电压继电器：KVZ(LYJ);功率继电器：KP(GJ);差动继电器：KD(CJ)阻抗继电器：KI(ZKJ);温度继电器：K
23、TP(WJ)瓦斯继电器：KG(WSJ);,2.2,电路常见图形、文字符号：二次设备,2.2.5 二次设备,电源监视继电器：KVS(JJ);压力监视继电器：KVP(YJJ);事故信号继电器：KCS(SXJ);继电器保护跳闸出口继电器：KOU（BCJ);手动合闸继电器：KCRM(SHJ);手动跳闸继电器：KTPM(STJ);加速继电器：KAC或KCL(JSJ);复归继电器：KPE(FJ)闭锁继电器：KLA或KCB(BSJ),2.2,电路常见图形、文字符号：二次设备,2.2.6 二次设备,按钮：SB正转按钮：SBF；反转按钮：SBR停止按钮：SBS；急停按钮：SBE试验按钮：SBT；复位按钮：SR,
24、2.2,电路常见图形、文字符号：二次设备,2.2.7 二次设备,行程开关(限位开关)：SQ;,转换开关：SA;,2.2,电路常见图形、文字符号：二次设备,2.2.8 二次设备,信号灯：HL声信号：HA；光信号：HS；红色信号灯：HR；绿色信号灯：HG;黄色灯：HY;蓝色灯：HB;白色灯：HW,2.2,电路常见图形、文字符号：二次设备,2.2.9 二次设备,电流表：PA电压表：PV有功电度表：PJ无功电度表：PJR频率表：PF;无功电流表：PAR相位表：PPA；功率因数表：PPF;最大需量表（负荷监控仪）：PM有功功率表：PW;无功功率表：PR,2.2,电路常见图形、文字符号：二次设备,2.2.
25、10 二次设备,电喇叭（电笛）：电铃：蜂鸣器：,2.2,电路常见图形、文字符号：二次设备,2.2.11 小母线、电线、电缆,直流母线：WB;插接式（馈电）母线：WIB;电力分支线：WP;照明分支线：WL;应急照明分支线：WE;电力干线：WPM;照明干线：WLM;应急照明干线：WEM;滑触线：WT;合闸小母线：WCL;控制小母线：WC;信号小母线：WS;闪光小母线：WF;事故音响小母线：WFS;预告音响小母线：WPS;电压小母线：WV,2.2,电路常见图形、文字符号：二次设备,2.2.12 二次设备,连接片：XB;插头：XP；插座：XS；端子板：XT;蓄电池：GB(XDC),2.2,电路常见图形
26、、文字符号：二次设备,2.2.13 中性线,2.3,电路常见图形、文字符号：建筑电气,2.3.1 建筑电气：箱体、柜体,2.3,电路常见图形、文字符号：建筑电气,2.3.2 建筑电气：灯,3,二次电源,1.交流电源（小型变电所，简单、经济）,2.直流电源（稳定、可靠、应急）,直流系统是不接地系统,直流系统一点接地，易引起断路器偷跳，两点接地时，可引起直流短路失电，断路器误动、拒动,确定接地点所在直流馈线：“拉路法”；依此（信号、照明、操作）、分别、短时（不超过3秒）切断馈线，确定接地线路。,4,PT、CT 二次接地,电流、电压互感器的二次回路，要求严格按照一个电气连接中只能有一个接地点来实施。
27、如果一个电气回路中存在两个接地点，电位差产生的地网电流会穿入该回路，影响保护的正确动作,4,PT、CT 二次接地,4.1 CT二次接地,为了确保安全，CT二次回路必须接地,主变纵差保护的各侧CT，这几组CT总共只能有一个接地点，该接地点应在保护屏上：保护屏接地端子保护屏接地排二次接地网,运行中，不允许拆除CT二次回路中的接地点,4,PT、CT一点接地,4.2 PT二次接地,为了确保设备与人身安全，PT二次及三次回路必须有一个接地点,对于二次中性点接地的三相PT，当需要将二次三相电压与三次开口三角电压同时引至控制室或保护装置时，不能将由互感器端子箱引出回路的四根线（A、B、C、N）中的N线与三次
28、回路的零线（中性线）N合用一根，否则，三次回路中的电流将在公用N线上产生压降，有可能是零序方向保护不正确动作,经控制室(中性线)小母线(N600)连通的几组PT二次回路，只应在控制室内N600一点接地。否则可能造成阻抗保护或方向保护误动或拒动,5,主接线图,在发电厂和变电所中，各种电气设备根据工作的要求和它们的作用，依一定次序用导线连成的电路称为电气主接线图或电路图。其中一次设备连成的电路称为电气主接线或一次系统图（主电路），二次设备连成的电路称为二次电路图（副电路）。电路图是用一定的图形符号描绘成三线图或单线图，主接线图通常画成单线图形式。,5,主接线图,母线制 母线是从配电变压器或电源进线
29、到各条馈出线路之间的电气主干线，起着从电源接收电能和给各馈出线分配电能的作用。母线制是指电源进线与各馈出线之间的连接方式。常用的母线制有三种：单母线、单母线分段、双母线,5,主接线图,只有一回进线电源优点：接线简单清晰、设备少、操作方便、便于扩建和采用成套配电装置。缺点：不够灵活，母线或任一直连母线的元件故障或检修，均需是整个配电装置停电。适用范围：1）610KV配电装置的出线回路数不超过5回；2）3566KV配电装置的出线回路数不超过3回；3）110220KV配电装置的出线回路数不超过2回。,5.1 单母线,5,主接线图,5.1 单母线：典型接线图,5,主接线图,两回进线电源优点：灵活性、可
30、靠性有所提高。可满足二类及部分一类负荷的供电需要。当分列运行时，一条回路或一段母线故障不影响另一段母线的供电。缺点：一段母线或任一直连母线的元件故障或检修，是此段母线所有负荷停电。适用范围：1）610KV配电装置的出线回路数不超过6回或以上；2）3566KV配电装置的出线回路数48回；3）110220KV配电装置的出线回路数34回。,5.2 单母线分段,5,主接线图,两组母线同时工作，并通过母线联络断路器并联运行，电源与负荷平均分配在两组母线上。优点：轮流检修母线或母线隔离开关，不致供电中断；在工作母线发生故障时，通过备用母线能迅速恢复供电。缺点：开关数目增多，连锁机构复杂，切换操作繁琐，造价
31、高。对用户供电系统不推荐采用双母线制。适用范围：1）610KV配电装置，短路电流较大、出线需带电抗器；2）3566KV配电装置的出线回路超过8回，或连接电源较多、负荷较大；3）110220KV配电装置的出线5回以上。,5.3 双母线,5,主接线图,邢东矿供电系统图,5,主接线图,盛联变电所高压系统图,5,主接线图,盛联变电所低压系统图,6,6二次图,6.1 原理图：高压断路器分合闸控制,6,二次图,6.1 原理图：电动机正反转,6,二次图,6.2 接线图（相对编号法）,6,二次图,6.3 端子排图,6,二次图,6.4 元件布置图,6,二次图,6.5 小母线图,6,二次图,6.6 电缆汇总表,7
32、.1,运行方式1，大分裂,7.2,运行方式235KV一用一备单母线分段主变同时运行主变以下分列,7.2,运行方式335KV一用一备主变一用一备井下以下分列,8,开关柜分类,固定封闭式：GGD抽出式：GCK、GCS、MNS3)固定分隔式：GBD,8.1 低压柜（380V、660V、1140V),8,开关柜分类,1）按断路器安装方式：固定式、移开式；2）按柜体各面封闭情况及柜内隔室的构成方式：半封闭式（GG-1A)、金属封闭式箱式（XGN）、金属封闭式间隔式、金属封闭式铠装式（KYN28)3)按柜内绝缘介质：空气绝缘、复合绝缘、SF6气体绝缘,8.2 高压柜（10KV、20KV、35KV),电能质
33、量,9,电能质量标准GB/T 12325-2008 电能质量 供电电压允许偏差GB/T 12326-2008 电能质量 电压波动和闪变GB/T 15543-2008 电能质量 三相电压允许不平衡度GB/T 15945-2008 电能质量 电力系统频率允许偏差GB/T 18481-2001 电能质量 暂时过电压和瞬态过电压GB/T 14549-1993 电能质量 公用电网谐波GB/T 24337-2009 电能质量 公用电网间谐波,目前煤矿主要电能质量问题谐波末端电压低、电压波动和闪变个别电网受外网影响有三相电压不平衡,煤矿谐波源调速设备：直流调速、变频调速、变频软启动整流设备：充电器、整流器节
34、能设备：节能灯、开关电源等,9,电能质量：谐波,谐波种类特征谐波：有规律的谐波次数 k*p;k=1,2,3.，p为6,12,24次脉动整流。非特征谐波：系统不平衡、电力电子设备工作不正常产生，如2,4.等。,使电能的生产、传输和利用的效率降低使电气设备（变压器、电动机、电缆）过热、产生振动和噪声使绝缘老化，使用寿命缩短，甚至发生故障或烧毁引起电力系统局部并联谐振或串联谐振，使谐波含量放大，造成电容器等设备烧毁引起继电保护和自动装置误动作使电能计量出现混乱对通信设备和电子设备会产生严重干扰导致提升机控制系统失控,9,谐波的危害,谐波的流向：上网、下网,9,电能质量：谐波的防治,防治原则谁污染谁治
35、理，就地治理建立设备电能质量检测准入机制定期测试,谐波治理技术无源治理技术：无源调谐滤波器（调谐分组投切无功补偿设备、SVC）有源治理技术：有源滤波器APF、具有谐波治理功能的SVG,9,电能质量治理1：谐波抑制,1.无源技术：电抗器与电容器的匹配,2.有源技术：发出相反波形进行抵消,谐波电压放大率,其中,为电容器装置接入处母线的短路容量,为电容器置容量,9,电能质量治理1，谐波抑制1：无源技术,无源技术：电抗器与电容器的匹配 1%电抗率：电容器涌流抑制抑制 6%电抗率：5次及以上谐波抑制，主要抑制5次谐波12%电抗率：3次及以上谐波抑制，主要抑制3次谐波,无源技术，滤波：电抗器与电容器的匹配
36、谐波次数=电抗率倒数的根方，即：,9,电能质量治理1，谐波抑制2：有源技术,有源 技术1：SVG（静态无功发生器）利用可关断的大功率电力电子器件IGBT组成自换相桥式电路，经过电抗器并联在电网上，通过算法检测出电网当前的无功电流大小，适当地调节桥式逆变电路交流侧输出电压的幅值和相位，或者直接控制交流侧电流，就可以使该逆变电路吸收或者发出满足要求的无功电流，实现有源滤波与动态无功补偿。,有源 技术2：APF（有源电力滤波器）通过电流互感器检测负载电流，并通过内部DSP计算，提取出负载电流中的谐波成分，然后通过PWM信号发送给内部IGBT,控制逆变器产生一个和负载谐波电流大小相等，方向相反的谐波电
37、流注入到电网中，实现有源滤波与动态无功补偿。,9,电能质量治理，无功补偿：意义,（1）补偿无功功率，提高功率因数，可以增加电网中有功功率的比例常数,（2）降低线损，由公式%=（1-cos1/cos2）100%得出其中cos2为补偿后的功率因数，cos1为补偿前的功率因数。则：cos2cos1，所以提高功率因数后，线损率也下降了，减少设计容量、减少投资，增加电网中有功功率的输送比例，以及降低线损都直接决定和影响着供电企业的经济效益。所以，功率因数是考核经济效益的重要指标，规划、实施无功补偿势在必行。,（3）减少发、供电设备的设计容量，减少投资，例如当功率因数cos=0.8增加到cos=0.95时
38、，装1Kvar电容器可节省设备容量0.52KW；反之，增加0.52KW对原有设备而言，相当于增大了发、供电设备容量。,（4）提高末端电压,9,电能质量治理，无功补偿：作用,无功补偿，在供电系统中起提高电网的功率因数的作用，降低供电变压器及输送线路的损耗，提高供电效率，改善供电环境。所以无功功率补偿装置在电力供电系统中处在一个不可缺少的非常重要的位置。合理的选择补偿装置，可以做到最大限度的减少网络的损耗，使电网质量提高。反之，如选择或使用不当，可能造成供电系统，电压波动，谐波增大等诸多因素。,9,电能质量治理，无功补偿：补偿容量,补偿容量的确定,其中,为母线上平均有功负荷，单位kw,为负荷所需补
39、偿的无功功率，单位kvar,为补偿前的功率因数,为补偿后的功率因数,9,电能质量治理，无功补偿1：固定式,特点：投资小，运行维护简单；适合系统内区域变电所,9,电能质量治理，无功补偿2：调压式,9,电能质量治理，无功补偿3：分组投切,9,电能质量治理，无功补偿4：SVC-MCR,9,电能质量治理，无功补偿4：SVC-MCR型平面布置图,9,电能质量治理，无功补偿4：SVC-MCR,特 点,1.快速跟随，100ms级，特别适合煤矿供电工况,2.无级调节，功率因数整定可为0.91.0,4.多种保护：过压、欠压、短路、过流、电压不平衡、电流不平衡、功率因数,3.智能调节：功率因数、电压、无功量,9,电能质量治理，无功补偿5：SVC-TCR,9,电能质量治理，静止无功发生器：SVG,9,井下无功补偿,电压等级:660V、1140V,投切方式:分组，自动/手动,安装地点:移变低压侧，皮带、排水、综采、综掘,9,井下无功补偿：一次系统,谢谢各位参与交流培训！,0371-68807571,
