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1、Wind Power Basic Training,Welcome,电力系统基础知识,发电、输电、变电、供配电及用电的简单示意,电能的特点（1）电能不能储存电能的生产、输送、分配和使用同时完成。P发 P用P 频率f 频率表征电力系统有功功率的平衡Q发 Q用Q 电压V 电压则表征该处无功功率的平衡（2）暂态过程非常迅速电能以电磁波的形式传播，传播速度为300kmms控制操作自动化程度高。必须借助自动装置对电力系统进行控制：继电保护装置、远动装置、减载装置、同期装置、励磁装置、（3）和国民经济各部门间的关系密切。社会政治经济影响巨大。负荷分类：一类负荷、二类负荷、三类负荷,电力系统运行的基本要求,
2、对电力系统提出的要求（1）保证供电可靠性（2）保证电能质量（3）提高电力系统运行的经济性（4）环境保护问题,电能质量,电压：电压偏移和电压波动。电力系统的电压与无功功率密切相关。电压偏移电压波动频率：系统频率偏离额定值。电力系统的频率与有功功率密切相关。频率偏差一般不超过0.25Hz，当电网容量大于3000MW时，频率偏差不超过0.2Hz。波形：波形畸变率电压、电流总谐波畸变率,1.电网的额定电压 线路首末两端电压的平均值应等于电网额定电压。此电压做为确定其他电力设备额定电压的依据。2.用电设备的额定电压 用电设备的额定电压等于电网额定电压。3.发电机的额定电压 发电机的额定电压规定比同级电网
3、电压高5。补偿电压损失。4.电力变压器的额定电压 电力变压器的一次绕组的额定电压根据连接情况不同分为两种：当变压器直接与发电机相连时，其一次绕组的额定电压与发电机的额定电压相同，即高出同级电网额定电压5；当变压器直接与电网相连时，其一次绕组的额定电压与电网的额定电压相同，即等于同级电网额定电压。电力变压器的二次绕组的额定电压是指一次绕组在额定电压作用下，二次绕组的空载电压。当变压器满载时，变压器的一、二次绕组的阻抗将引起变压器自身的电压降（大约相当于电网额定电压的5），从而使二次绕组的端电压小于空载电压。为了弥补线路中的电压损失，变压器的二次绕组的额定电压应高于电网额定电压5，因此变压器二次绕
4、组的额定电压规定比同级电网额定电压高10；若变压器靠近用户，供电半径较小时，由于线路较短，线路的电压损失可以忽略不计，这时变压器的二次绕组的额定电压应高于电网额定电压5，用以补偿变压器自身的电压损失。,各级交流电压线路输送能力,节省材料、占地减少低损耗，不产生电容电流线路两端不需同步单极故障可以运行控制方便、速度快,换流站设备复杂，昂贵，损耗大产生较大谐波问题单极运行时入地电流影响多端输电复杂，适合点对点输电,高压直流输电的特点,电网接线方式与特点,1无备用接线（开式电力网）方式（1）单回放射式（2）干线式（3）链式网络a）放射式 b）干线式 c）链式,电网接线方式与特点,2有备用接线（闭式电
5、力网）方式（1）双回放射式（2）干线式（3）链式（4）环式（5）两端供电网络a）放射式 b）干线式 c）链式 d）环式 e）两端供电网络,16,输变电设备包括变换电压的设备：如变压器。接通和开断电路的开关电器：如断路器，隔离开关，熔断器等。防御过电压，限制故障电流的电器：如避雷器、避雷针、避雷线、电抗器。无功补偿设备：如电力电容器，同步调相机，静止补偿器。载流导体：如母线，引线，电缆，架空线。接地装置；如变压器中性点接地、设备外壳接地、防雷接地等。电气主接线 发电厂和变电所中的一次设备，按照一定规律连接而成的电路，也称电气一次接线或一次系统。,电力系统的电气设备,电气主接线,发电厂和变电站的电
6、气主接线是指发电厂或变电站中的一次设备按照设计要求连接而成的电路，也称为主系统或一次系统。设计原则可靠性灵活性经济性分类无母线：单元、桥型有母线：单母线、双母线、一个半断路器接线,单元接线,桥型接线,内桥接线,外桥接线,单母线及单母线分段接线,带旁路母线的单母线分段接线,双母线接线,带旁路母线的双母线接线,双母线分段接线,一个半断路器接线（3/2接线）,电力系统中性点运行方式,电力系统中性点：发电机或变压器的三相绕组星形连接的公共端。中性点运行方式分类不接地经消弧线圈接地直接接地经阻抗接地,电力系统的中性点运行方式,电力系统的中性点运行方式,2中性点经消弧线圈接地系统 中性点不接地系统中单相接
7、地电流主要是电容电流。如果能够在发生单相接地时部分或全部抵消掉电容电流，则单相接地电流将大减小。方法就是在中性点处加入消弧线圈。发生单相接地故障时，通过消弧线圈使接地处流过一个与容性接地电流相反的感性电流，从而减小、甚至抵消接地电流，消除接地电弧引发的问题，提高供电可靠性。,中性点经消弧线圈接地系统,1、正常运行时：中性点对地电位为零：UN=0消弧线圈中无电流：IL=0流过地中的电容电流为零：IC=02、单相接地时：中性点电位升高为相电压：消弧线圈中出现感性电流IL：与IC相差1800流过接地点电流：IL+IC（相互抵消）,1、全补偿:LC 即 接地点电流为零缺点：XL=Xc，网络容易因不对称
8、形成串联谐振过电压危及绝缘2、欠补偿:LC 即 接地点为容性电流缺点：易发展成为全补偿方式,切除线路或频率下降可能谐振。3、过补偿:LC 即 接地点为为感性电流 注意：电感电流数值不能过大10A,中性点经消弧线圈接地系统,3中性点直接接地系统 系统中性点经一无阻抗（金属性）接地线接地的方式成为中性点直接接地。此接地系统一般应用在接有单相负载的低压（380/220V）配电系统和电力系统高压（110kV以上）输电线路上。,电力系统的中性点运行方式,单相接地时 1、电压情况（C相）接地相电压降低为0非接地相电压不变为相电压中性点对地电压不变为0 2、电流情况形成短路危害大装设继电保护跳闸切除故障（供
9、电可靠性降低），避免接地点的电弧持续。,中性点直接接地系统,优点：1、不外加设备即可消弧 2、降低电网对地绝缘，节省造价缺点：1、供电可靠性降低 改进：装自动重合闸装置、加备用电源 2、电流很大且单相磁场对弱电干扰 改进：中性点经电抗器接地、仅部分中性点接地 3、不产生过电压，设备绝缘水平低20，造价低。,中性点直接接地系统,4中性点经阻抗接地系统 在系统中性点与大地之间用一阻抗相连的接地方式称为中性点经阻抗接地。根据接地电阻器电阻值的大小，接地系统分为高电阻接地和低电阻接地。（1）高电阻接地：此种方式接地电流较小，通常在510A范围内，但至少应等于系统对地的总电容电流。保护方式需要配合接地指示器或警报器，保证故障时线路立即跳脱。（2）低电阻接地：增大接地短路电流，使保护迅速动作，切除故障线路。电阻值的大小，必须使系统具有足够的最小接地故障电流（大约400A以上），保证接地继电器准确动作。目前我国大城市10kV配电网的接地方式大多采用经低电阻接地的方式。,电力系统的中性点运行方式,110kv及以上直接接地2060kv I10A中性点经消弧线圈接地10kv I20A中性点经消弧线圈接地36kv I30A中性点经消弧线圈接地1kv及以下直接接地,
