第二章电力系统基本知识(00001).ppt

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,第二章 电力系统基本知识,高压进网电工培训,2025/12/12 周五,1,第一节 电力系统概述,由,发电,、,输电,、,变电,、,配电,和,用电,组成的整体称为,电力系统,。电力系统中的,输电,、,变电,、,配电,三个部分称为,电力网,。,电力网是将各电压等级的输电线路和各种类型的变电所连接而成的网络。,输电网,是以,高压甚至超高压电压将发电厂、变电所或变电所之间连接起来的输电网络，所以又称为电力网中的主网架。,直接将电能送到用户的网络,称为,配电网,。配电网又分高压配电网、中压配电网、低压配电网。,高压配电网,指,110kV,及以上,的电压。,中压配电网,指,35kV,、,10kV,、,6kV,、,3kV,电压。,低,压配电网,指,220V,、,380V,电压。,2025/12/12 周五,2,图,1-1,电力系统示意图,2025/12/12 周五,3,超高,压变电,所,一次,变电,所,TPC,6.9/13.8 167KVA,*,*,火力,发电厂,配電變電所,水力,发电厂,核能,发电厂,二次,变电,所,发电系统,供,电,系統,业务,系統,特高,压用户,161KV,配,电变电,所,特高,压用户,69KV,高,压,用戶,22/11KV,低,压,用戶,220/110V,161/22KV,69/11KV,345/161KV,161/69KV,(,生产,),(,输送,),(,配售,),2025/12/12 周五,4,图,1-2,电力系统、电力网组成,2025/12/12 周五,5,电力系统的示意图,水力,发电厂,升压变电所,220kV,地区枢纽所,10kV,至用户,配电所,10kV,10kV,升压,变电所,220kV,220kV,220kV,输电线路,220kV,35kV,35kV,负荷,变电所,35kV,火力,发电厂,10kV,为保证供电的可靠性和安全连续性，电力系统将各地区、各种类型的发电机变压器、输电线、配电和用电设备等连成一个环形整体。,2025/12/12 周五,6,各种类型发电厂,火力发电厂,水利发电厂,核能发电厂,风力发电厂,地热发电厂,太阳能发电厂,潮汐能发电厂,2025/12/12 周五,7,一、大型电力系统优点,.,大型电力系统主要在技术经济上具有下列优点：,1.,提高供电可靠性,2.,减少系统的备用容量,3.,降低系统的高峰负荷,4.,提高了供电质量,5.,便于利用大型动力资源,特别是大型的水力资源。,2025/12/12 周五,8,二、按时间不同负荷分类,一,),、按负荷发生时间不同，可分为以下几类：,（,1,）,高峰负荷,高峰负荷是指电网或用户在,单位时间,内所发生的最大负荷值。,常以,小时用电量,作为负荷。高峰负荷又分为,日高峰负荷,和,晚高峰负荷,。,（,2,）,低谷负荷,低谷负荷是指电网中或某用户在,一天,24h,内，发生的用电量最少时的负荷。,（,3,）,平均负荷,指电网中或某用户在某一段确定的时间阶段内平均小时用电量。,2025/12/12 周五,11,负荷曲线,负荷曲线,反映负荷随时间变化规律的曲线,。曲线包含面积代表这一段时间内的用电量。,“,削峰填谷,”，降低峰谷差，合理用电。,2025/12/12 周五,12,二,),、按负荷的重要性可分为,一类负荷,、,二类负荷,、,三类负荷,三类。,（,1,）,一类负荷,也称一级负荷，指突然中断供电将会造成,人 身伤亡,或会引起对周围,环境严重污染,，造成,巨大经济损失，重大政治影响,。,(,兵工厂、大型钢厂、火箭发射基地、医院等,),（,2,）,二类负荷,也称二级负荷，指突然中断供电将会造成,较大,经济损失，重要用电单位。,(,企业工厂、大城镇、农村等）,（,3,）,三类负荷,也称三级负荷，指不属于上述一类和二类负荷的其他负荷。,对,一级负荷的用电设备,，应按有,两个以上,的独立电源供电，并辅之以其他必要的非电力电源的保安措施。,2025/12/12 周五,13,第三节 变电所,一、,变电所的作用及分类,作用：,升降电压分配电力,分类：,根据其在系统中的位置、性质、作用及控制方式等，可分为,升压变电所,、,降压变电所,、,枢纽变电所,、,地区变电所,、,终端变电所,，,有人值班变电所,和,无人值班变电所,。,2025/12/12 周五,14,二、变电所的主要电气设备,可分为,一次设备,和,二次设备,。,1.,一次设备,一次设备直接与电力线路相连接。主要有：,1,）主变压器,用于升降电压。,2,）高压断路器,即可开断负荷电流，也可开断过载、短路电流。,3,）隔离开关,用于隔离电源。,4,）电压互感器,将系统的高电压转变为低电压，供保护和计量用。,5,）电流互感器,将高、低压系统的大电流按一定的比例转换为标的,小电流。,6),熔断器,当电路发生短路或过负荷时，熔断器能自动切断故障路，,从而使电气设备的到保护。,7),负荷开关,用来不频繁地接通和分断小容量的配电线路和负荷，,起到隔离电源的作用。,2.,二次设备,二次设备用于,控制,、,保护,一次设备，以及对一次电量参数进行,测量,的,设备。,2025/12/12 周五,15,电气主接线图的基本元素,2025/12/12 周五,16,电气主接线图的基本元素,2025/12/12 周五,17,电气主接线图的基本元素,2025/12/12 周五,18,三、变、配电所常用的电气主接线,对主接线的基本要求：,满足用电要求；,接线简单；,运行经济、可靠；,操作方便、运行灵活；,设备选择合理；,便于维护检修；,故障处理能保证安全；,2025/12/12 周五,19,（一）高压配电所常用的电气主接线,单电源、单母线接线：,特点：,接线简单；,操作方便；,投资节省。,2025/12/12 周五,20,（,2,）双电源、单母线接线：,特点：,一路电源工作，一路备用；,也可以两路电源同时工作；,“,先合后断,”原则：,接通电路时先合隔离开关后合断路器，,断开电路时先断开断路器后断隔离开关,。,2025/12/12 周五,21,供电容量大；,用于供电回路多的站；,供电可靠性高；,运行灵活性大；,投资高；,操作步骤复杂；,占地面积大,适用于：,110KV,以上的变电站,（,3,）单电源、双母线接线：,2025/12/12 周五,22,双母线接线：,解决了母线检修问题,（,4,）双电源、双母线接线：,2025/12/12 周五,23,（二）总降压变电所电气主接线,电源进线,35KV,及以上,用户，往往需要,两级降压,，先经总降压变电所将电压,降低到,10KV,的高压配电电压，然后再用电区变电所再,降压到,380/220V,低压。,1.,单台变压器,35KV,电源进线,结构简单，可靠性差,2025/12/12 周五,24,桥式接线形式,内桥式接线,外桥式接线,桥,跨条,2.,双电源两台变压器,外桥式：,变压器故障或检修不影响线路运行，而,线路影响变压器,内桥式：,线路不影响变压器,，变压器故障或检修影响线路,2025/12/12 周五,25,（三）用电区（小型用户）变电所的电气主接线,1.,有用户总降压变电所,2025/12/12 周五,26,（三）用电区（小型用户）变电所的电气主接线,2.,无用户总降压变电所,变压器高压侧必须配置足够的高压开关设备对变压器进行保护和控制,（,1,）高压侧隔离开关,+,熔断器（跌落式熔断器）；低压侧低压断路器（自动空气开关）,（,2,）高压侧负荷开关,+,熔断器,（,3,）高压侧隔离开关,+,断路器,投资高，但可靠性高,（,4,）双台变压器，高低压均有断路器,2025/12/12 周五,27,2025/12/12 周五,28,第四节 供电质量,供电质量,指,电能质量,与,供电可靠性,。,电能质量,包括,电压,、,频率,和,波形,的质量。,供电可靠性,是以供电企业对用户停电的时间次数来衡量的。,2025/12/12 周五,29,电能质量,电能质量,是,指供给用电单位受电端电能的优劣程度,。,电能质量,主要,包括,电压质量,与,频率质量,两部分。,电压质量,又分为,电压允许偏差,、,电压允许波动与闪变,、,公用电网谐波,、,三相电压允许不平衡度,。,2025/12/12 周五,30,1.,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，以电压实际值和电压额定值之差,U,与电压额定值,U,N,之比的百分比,U%,来,表示,，即,（,1-1,）,式中：,U-,检测点上电压实际值,(V);,U,N,-,检测点电网电压的额定值（,V,）。,我国国家标准规定电压偏差的允许值为：,1,）,35kV,及以上,供电电压正负偏差之和不超过标称电压的,5%,；,2,）,10kV,及以下,三相供电电压允许偏差为标称系统电压的,7%,；,3,）,220V,单相,供电电压允许偏差为标称系统电压的,+7%,、,-10%,。,一、电压,2025/12/12 周五,31,2.,电压允许波动和闪变,（,1,）电压允许波动,在某一个时段内，电压急剧变化而偏离额定值的现象,，称为,电压波动,。,电压变化的,速率大于,1%,的，即为电压急剧变化。,电压最大值和最小值之差与额定电压之比的百分数,U%,来表示，,即：,（,1-2,）,式中：,U,N,-,额定电压（,V,）；,U,max,、,U,min,-,某一时段内电压波动的最大值与最小值（,V,）。,电压波动是由于负荷急剧变化的冲击性负荷说引起的。,我国国家标准对电压波动允许值规定为,:,1,）,220kV,及以上,电压波动允许值为,1.6%,；,2,）,35,110kV,电压波动允许值为,2%,；,3,）,10kV,及以下,电压波动允许值为,2.5%,。,（,2,）电压闪变,周期电压急剧波动一起灯光闪烁，光通量急剧波动，而造成人视觉不舒适的现象，称为闪变。,2025/12/12 周五,32,3.,调压措施,正确选择变压器的变比和电压分接头,降低系统阻抗,原因：电压损耗与各元件阻抗成正比,方法：减少变压级数，增加线路导线截面,3.,使三相负荷平衡,4.,采取无功功率补偿措施,原因分析：功率因数低，过多的无功功率传输导致无功损耗大，电压 损耗大,提高功率因数：并联电容器,5.,合理改变供电系统运行方式,2025/12/12 周五,33,二,频率,电网中发电机发出的正弦交流电每秒钟交变的次数,，成为频率（,我国规定为,50Hz,),f=f,测量,-50,GB,：,对于,300MW,以上的电网，,f,士,0.2HZ,49.8-50.2HZ,对于,300MW,以下的电网，,f,士,0.5HZ,对于非正常状态，,f,不接地,直接接地,2,、过电压与绝缘水平,大接地相电压 小接地线电压,3,、继电保护,大接地灵敏、可靠 小接地不灵敏,4,、对通信的干扰,大接地电流大、干扰大 小接地电流小，干扰小,5,、系统稳定性,中性点不同接地方式的比较,小接地系统优先,小接地系统优先,小接地系统优先,大接地系统优先,大接地系统优先,2025/12/12 周五,52,110kv,及以上,直接接地,20,60kv I10A,中性点经消弧线圈接地,10kv I20A,中性点经消弧线圈接地,3,6kv I30A,中性点经消弧线圈接地,1kv,及以下,直接接地,中性点运行方式的应用范围,返回,2025/12/12 周五,一、系统接地的形式,1.,接地保护系统的形式文字代号,第一个字母表示电力系统的对地关系：,T-,直接接地；,I-,所有带电部分与地绝缘，或一点经阻抗接地。,第二个字母表示装置的外露可接近导体的对地关系：,T-,外露可接近导体对地直接作电气连接，此接地点与电力系统的接 地点无直接关连；,N-,外露可接近导体通过保护线与电力系统的接地点直接作电气连接。,如果后面还有字母时，这些字母表示中性线与保护线的组合：,S-,中性线和保护线是分开的；,C-,中性线和保护线是合一的。,2025/12/12 周五,53,二、低压系统接地形式,1.TN,系统接地,电力系统有一点直接接地，电气装置的外露可接近导体通过保护线与该接地点相连接,。,TN,系统可分为：,TN-S,系统,:,整个系统的,中性线,N,与,保护线,PE,是分开的，如图,1(a),所示；,TN-C,系统,：整个系统的中性线,N,与保护线,PE,是合一的，如图,1(b),所示,PEN,线；,TN-C-S,系统,：系统中有一部分线路的中性线,N,与保护线,PE,是合一的，如图,1(c),所示。,2025/12/12 周五,54,2025/12/12 周五,55,2.TT,系统,电力系统中有一点直接接地，电气设备的外露可接近导体通过保护接地线接至与电力系统接地点无关的接地极，如图,2,所示。,2025/12/12 周五,56,2025/12/12 周五,57,3.IT,系统,电力系统与大地间不直接连接，电气装置的外露可接近导体，通过保护接电线与接地极连接，如图,3,所示。,2025/12/12 周五,58,谢谢,