电工电力输电线路.ppt

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供配电系统,2,电工培训,电网,电站,电站,电站,水坝,矿山,油井,3,电工培训,什么是电力系统？,电力网,：电力系统中各种电压的变电所及输配电线路组成的统一体。,电力系统,：由发电厂中的电气部分、各类变电所及输电、配电线路及各种类型的用电设备组成的统一体，称为电力系统。具体组成如下：,发电厂：生产电能。,电力网：变换电压、传送电能。由变电所和电力线路组成。,配电系统：将系统的电能传输给电力用户。,电力用户：高压用户额定电压在,1kV,以上，低压用户额定电压在,1kV,以下。,用电设备：消耗电能。,动力系统,：在电力系统的基础上，把发电厂的动力部分（例如火力发电厂的锅炉、汽轮机和水力发电厂的水库、水轮机以及核动力发电厂的反应堆等）包含在内的系统。,通常，将发电厂电能送到负荷中心的线路叫输电线路。负荷中心至各用户的线路叫配电线路。负荷中心一般设变电站,。,4,该系统由,5,个环节组成：发电、输电、变电、配电、用电,。,一、发电厂、电力系统,组成,5,电工培训,电力系统,电力系统是由发电、输电、变电、配电、用电等设备和相应的辅助系统，按规定的技术、经济要求组成的一个统一系统。,发 电,输 电,配 电,变 电,发电厂,输电网,变电站,配电网,电力用户,用 电,发电,用电,输电,变电,配电,RTU,RTU,RTU,数据采集和传输,应用服务器,电 网 调 度,运行网珞,水,库,水轮机,汽轮机,汽轮机,汽轮机,汽轮机,水轮机,锅,炉,锅,炉,核反应堆,核反应堆,水,电,站,火,电,站,核,电,站,发电机,变压器,发电机,变压器,电动机,电灯,动力系统,电力系统,电力网络,动力部分,发电环节,输电环节,配电环节,供电环节,变电环节,1,、发电厂的类型及电能的生产,（,1,）火力发电厂,燃料的化学能 热能 机械能 电能,优点：建设投资小、工期短、受气候、水文条件影响小，不分丰水期和枯水期。,缺点：生产过程复杂、成本高、对环境污染大。,a,凝汽式火电厂：只发电不供热（热能利用率,30%,40%,）,b,热电厂：既发电又供热（热能利用率,60%,70%,）,9,电工培训,（,2,）水力发电厂,水流的位能（动能）,机械能 电能,优点：生产过程简单、易于实现自动化、成本低、无污染。,缺点：建设投资大、工期长、受气候、水文条件影响大，分丰水期和枯水期。,a,堤坝式水电厂,b,引水式水电,c,抽水蓄能式水电厂,10,电工培训,（,3,）核电厂,核裂变能热能机械能电能,1Kg U235=2700t,标准煤,优点：消耗燃烧少；燃烧时不需要空气助燃；容量越大越经济,缺点：开停机复杂、有放射性污染。,如：,浙江秦山核电站 （,2*60,万,kw,）,广东大亚湾核电站（,2*90,万,kw,）,阳江核电站 （,2*90,万,kw,）,11,电工培训,（,4,）其它类型电厂,风能、,太阳能、,潮汐能、,地热能,12,电工培训,2,、电力网,由各类升压变电所、输电线路、降压变电所组成的电能传输和分配的网络。,电网电压等级：,220/380V 0.4KV 10KV 35KV 110KV 220KV 330KV 500KV 750KV,（我国西北电网）,1000KV 1150KV,（俄罗斯）,低压（,1kV,及以下）,高压（,1,330kV,）,超高压（,330,1000kV,）,特高压（,1000kV,以上）,13,电工培训,按电压等级分类：,电力网,：,低压,网,：电压等级在,1kV,以下；,中压网,：,1,10kV,；,高压网,：高于,10kV,、低于,330kV,；,超高压网,：低于,750kV,；,特高压网,：,1000kV,及以上。,14,电工培训,二、电能的质量指标,电压质量标准：,频率：,额定频率,：50,Hz（,国外：50 或 60,Hz）,频率偏差,：0.2,Hz（3000MW,系统）,0.5,Hz（3000MW,系统）,国外：,(0.10.2),Hz,或,0.5,Hz,波形：,质量标准,：正弦波电压和电流,谐波的危害与抑制,：对于电网、电力设备、通讯都会产生负面影响；,三、电力运行,电网图,1,、,变电站（所）,变电所是联系发电厂和用户的中,间环节，起着变换、分配电能的,作用。按其地位、作用可分为：,（,1,）枢纽变电所,330,500KV,，汇集多个电源、连接系统高压和中压的几个部分。一旦停电，引起系统解裂、瘫痪。,（,2,）中间变电所,220,330KV,，汇集,2-3,个电源，向一个区域供电。,（,3,）地区变电所,110,220KV,，向一个地区供电。,（,4,）终端变电所,35,110KV,，位于配电线路末端，经降压直接向用户供电。,20,电工培训,一次系统主结线示意图,变电站的一次接线,22,建立大型电力系统的优缺性,（,1,）合理利用资源（水煤互补）,（,2,）减少电能损耗、降低电力成本,（,3,）保证电能质量，提高供电可靠性,（,4,）系统对设备要求较高、技术难度较大,（,5,）一旦出现不可挽救的故障，将引起整个系统崩溃,23,电工培训,我国,电力工业发展概况,跨省电力系统,5,个，独立省电力系统若干个,24,2,、工厂供配电系统,工厂供配电系统范围,工厂所需电力从进厂起到用电设备的整个电力线路及变配电设备。,配电所的任务,：接受电能、分配电能。,变电所的任务,接受电能、变换电压、分配电能。,25,电工培训,3.,电力系统一次设备简介,发电机,26,变压器,27,高压断路器,28,4,隔离开关,29,5.,负荷开关,30,6.,母线,31,7.,绝缘子及电缆,32,8.,电力电容器,33,互感器及避雷器,34,变电站层,网络层,间隔层,数字化变电站,位于常州政平的直流逆变站,政平的直流逆变站换流变压器,政平的直流逆变站控制系统,电力系统中性点,：系统中发电机或变压器的中性点。,1,、中性点不接地系统,特点：,（,1,）发生单相接地时，其余两相对地电压升高,3,倍,（,2,）允许短时运行，但应装设单相接地保护或绝缘监视装置。当发生单相接地故障时发出报警信号或指示，提醒值班人员采取措施。,第二部分 电力系统中性点运行方式,39,电工培训,2,、中性点经消弧线圈接地系统,主要用于,35KV,电力系统,规程规定：当,3-10KV,系统,Ic30A,。,20KV,系统,Ic10A,时须采用经消弧线圈接地方式,消弧线圈作用：用消弧线圈,I,L,补偿接地点的电容电流,I,C,消弧抑制谐振过电压,1,、,2,合称为,小电流接地系统。,40,电工培训,3,、中性点直接接地系统,主要用于,110KV,以上电力系统,特点：,（,1,）发生单相接地故障时，其余两相电压不会升高。对绝缘要求降低。,（,2,）单相短路故障时，短路电流很大，可动作于跳闸。,亦称,大电流接地系统,。,41,电工培训,三、低压配电系统的接地形式及应用,1,、,N,线、,PE,线、,PEN,线功能,（,1,）,N,线（中性线）,A,、用来接额定电压为相电压的单相设备,B,、用来传导三相系统中不平衡电流的单相电流,C,、减小负荷性电位偏移,（,2,）,PE,线（保护线）,是为保障人身安全，防止发生触电事故而设的接地线。,（,3,）,PEN,线（保护中性线）,兼有,N,线、,PE,线功能,习惯上称为,“,零线,”,，设备外壳接,PEN,或,PE,线的接地形式称为,“,接零,”,。,42,电工培训,2,、保护接地的形式及应用,（,1,）,TN,系统,a,、,TN,C,系统（三相四线制）,保护接零,PEN,线中可有电流通过，其断线，会造成人身触电危险，且会造成有的相电压升高而烧毁单相用电设备。,PEN,线须连接牢固。,应用：对安全及电磁干扰要求不高的场所。,43,电工培训,b,、,TN,S,系统（三相五线制）,保护单独接地,PE,线与,N,线分开，,PE,线中没有电流通过，所有设备之间不会产生电磁干扰；,PE,线断线不会使设备外露可导电部分带电，比较安全。,应用：电子设备、实验场所。,44,电工培训,C,、,TN,C,S,系统,(,即,a,、,b,的组合,),运行方式灵活，兼有,TN,C,系统和,TN,S,系统的优越性，经济实用。,应用：现代企业、民用建筑。,2025/12/18 周四,45,电工培训,（,2,）,TT,系统（三相四线制）,每台设备均经过各自的,PE,线单独接地。,特点：抗电磁干扰；若有设备因绝缘不良或损坏使其外露可导电部分带电时，漏电电流一般很小不足以使线路过流保护装置动作，增加了触电危险。,要求：必须装设灵敏的漏电保护装置。,应用：电子设备。,46,电工培训,（,3,）,IT,系统（三相三线制）,中性点不接地或经高阻抗接地，每台设备均经各自的,PE,线接地。,要求：需装设单相接地保护。,应用：对连续供电要求较高或对抗电磁干扰要求较高的易燃易暴场所。如矿井等。,2025/12/18 周四,47,电工培训,第三部分 输电线路的结构及各部件分类,一、输电线路的构成,输电的通路由电力线路、变配电设备构成。,输电线路从结构可分为架空线路和电缆线路两类。,构成架空输配电线路的主要部件有,:,导线、避雷线（简称避雷线）、金具、绝缘子、杆塔、拉线和基础、接地装置等，如图。,48,电工培训,架空输电线路的组成,49,电工培训,1,横担；,2,横梁；,3,避雷线；,4,绝缘子；,5,砼杆；,6,拉线；,7,拉线盘；,8,接地引下线；,9,接地装置；,10,底盘；,11,导线；,12-,防振锤；,接地装置俯视图,50,电工培训,接地装置俯视图,1,避雷线；,2,双分裂导线；,3,塔头；,4,绝缘子；,5,塔身；,6,塔腿；,7,接地引下线；,8,接地装置；,9,基础；,10,间隔棒；,51,电工培训,二、各部件作用及分类,一、导线,导线是固定在杆塔上输送电流用的金属线，由于导线常年在大气中运行，经常承受拉力，并受风、冰、雨、雪和温度变化的影响，以及空气中所含化学杂质的侵蚀。因此，导线的材料除了应有良好的导电率外，还须具有足够的机械强度和防腐性能。,现在的输电线路多采用中心为机械强度高的钢线，周围是电导率较高的硬铝绞线的钢芯铝绞线。钢芯铝绞线比铜线电导率略小，但是具有机械强度高、重量轻、价格便宜等特点，特别适用于高压输电线。钢芯铝绞线由于其抗拉强度大，弧垂小，所以可以使档距放大。,52,电工培训,钢芯铝绞线按其铝、钢截面比的不同，分为正常型（,LGJ,）、加强型（,LGJJ,）、轻型（,LGJQ,）三种。在高压输电线路中，采用正常型较多。在超高压线路中采用轻型较多。在机械强度高的地区，如大跨越、重冰区等，采用加强型的较多。,铝合金线比纯铝线有更高的机械强度，但重量比钢芯铝绞线轻，因而弧垂减小，档距可放大，可使杆塔基数减少或降低高度，但导电性能比铝线稍差。目前在生产上尚有一定困难，故我国只在个别线路上使用。,53,电工培训,此外，还有以下几种特殊用途的导线：,1,、大档距导线,国外大跨越中，要求导线具有特高抗拉强度，采用过硅铜线、镀锌钢线、铝包钢线等。,2,、防腐蚀导线,线路经过海边及污秽地区，为提高导线的抗腐蚀能力，延长使用寿命，制造了各种防腐蚀导线，例如镀铝钢线、铝包钢线、钢芯涂防腐油等。北欧一些国家生产钢芯铝线时钢芯就涂以凡士林进行防腐蚀保护。,3,、自阻尼导线,又称防振导线，如图所示，加拿大、挪威等国已使用，认为使用它可以提高运行应力而不必加防振措施，已引起各国的重视。,54,电工培训,二、避雷线,避雷线作用是防止雷电直接击于导线上，并把雷电流引入大地。避雷线悬挂于杆塔顶部，并在每基杆塔上均通过接地线与接地体相连接，当雷云放电雷击线路时，因避雷线位于导线的上方，雷首先击中避雷线，并藉以将雷电流通过接地体泄入大地，从而减少雷击导线的几率，起到防雷保护作用。,35kV,线路一般只在进、出发电厂或变电站两端架设避雷线，,110kV,及以上线路一般沿全线架设避雷线，避雷线常用镀锌钢绞线,。,55,电工培训,三、线路金具,通常把输电线路使用的金属部件总称为金具，它的类型繁多。以下简单介绍几种金具，详情可查部颁,电力金具产品样本,等有关技术资料。,56,电工培训,四、绝缘子,绝缘子是线路绝缘的主要元件，用来支撑或悬吊导线使之与杆塔绝缘，保证线路具有可靠的电气绝缘强度，用来支持或悬挂导线，并使导线与杆塔间不发生闪络的原件，是支撑导线并使之与杆塔绝缘的物体，它是由硬质陶瓷或玻璃、塑料制成的。,57,电工培训,1,、绝缘子的种类和用途,（,1,）针式绝缘子，如图所示。针式绝缘子主要用于线路电压不超过,35kV,，导线张力不大的直线杆或小转角杆塔。优点是制造简易、价廉，缺点是耐雷水平不高，容易闪络。,58,电工培训,（,2,）瓷横担绝缘子，如图所示。这种绝缘子已广泛用于,110kV,及以下线路，它具有许多显著的优点，如：绝缘水平高；同时起到横担和绝缘子的作用，能节约大量钢材，并能,提高杆塔悬挂点高度，可节约线路投资,25%30%,；运行中便于雨水冲洗。,59,电工培训,（,3,）悬式绝缘子，如图所示。在,35kV,及以上架空线路采用。通常把它们组装成绝缘子串使用，每串绝缘子的数目与额定电压有关。,按其制造材料可分为瓷绝缘子和钢化玻璃绝缘子；按其金属附件连接方式分为球形和槽形。按机电破坏荷载可分为,4t,，,6t,，,7t,，,10t,，,16t,，,21t,，,30t,等,7,个级别。,60,电工培训,（,4,）、其他类型绝缘子，如图所示。防污绝缘子用于通过污秽地区（如工业、化工区或接近沿海、盐场、盐碱地区等）的线路区段上。因为线路通过这些地区时，绝缘子表面易沉积一层污秽物质，在下雾、毛毛细雨的天气，绝缘子表面沉积的污秽物质受到潮湿后，会使绝缘子的耐压值显著降低，往往引起闪络，即所谓污闪。防污绝缘子的高度与普通绝缘子相同，但泄露距离较大，从而可以防止绝缘子的污闪。,61,电工培训,五、杆塔,1,、直线杆塔,直线杆塔是线路中使用最多的一种杆塔，一般占全线杆塔总数的,80%,以上。在正常情况只承受导线风压和重量，结构比较简单，材料消耗量较少，造价较低。,62,电工培训,2,、耐张杆塔,耐张杆塔是用来锚固导线、限制线路故障范围、便利施工与检修的。除承受导线风压和重力外，还承受导线张力，大多数兼有转角，因此，还有角度力。故杆塔强度要求较高，结构也较复杂，钢材消耗量和造价都比较高。,3,、终端杆塔,终端杆塔是输电线路进出变电所或发电厂的最后或最初一基杆塔。其特点是一侧（线路侧）承受很大导线张力，而另一侧（变电所侧）承受很小的松弛张力。这是因为变电所门型架的设计只能承受很小的导线、避雷线张力。终端杆一般也兼转角。由于杆塔两侧导线、避雷线的不平衡张力很大，所以材料消耗量大、造价高，塔型与耐张塔相似。,63,电工培训,2025/12/18 周四,64,电工培训,六、拉线和基础,1,、拉线,为了节省杆塔钢材起见，国内外广泛使用了带拉线杆塔。拉线材料一般用镀锌钢绞线。拉线上端是通过拉线抱箍和拉线相连接，下部是通过可调节的拉线金具与埋入地下的拉线棒、拉线盘相连接。,拉线在杆塔上的布置视杆塔型式和它受力情况而定。直线单杆拉线，对地夹角为,60,，对横担夹角为,45,。拉线在正常大风情况承受导线风压、杆身风压和导线垂直荷载，在事故断线情况拉线承受导线的断线张力。直线双杆用的,V,形拉线，不能承受导线、避雷线及杆身的风压荷载，而只能承受事故断导线时的断线张力。因此，能节约大量钢材。,65,电工培训,66,电工培训,2,、基础,杆塔基础是用来支撑杆塔的，一般受到下压力、上拔力和倾覆力等作用。,（,1,）钢筋混凝土杆塔基础,钢筋混凝土杆塔一般为装配式预制基础，包括底盘、卡盘，其中带拉线杆塔基础包括底盘和拉线盘。底盘承受下压力，卡盘承受倾覆力，拉线盘承受上拔力。,67,电工培训,（,2,）铁塔基础,铁塔基础的种类繁多，有普通混凝土基础，钢筋混凝土基础，装配式混凝土基础，圆锥形薄壳基础，板条式基础，拉,V,塔基础，金属基础,。,68,电工培训,七、接地装置,埋设在基础土壤中的圆钢、扁钢、角钢、钢管或其组合式结构均称接地装置。其与避雷线或杆塔直接相连，当雷击杆塔或避雷线时，能将雷电流引入大地，可防止雷电击穿绝缘子串的事故发生。接地装置主要根据土壤电阻率的大小进行设计，必须满足规程规定的接地电阻值的要求。,69,电工培训,谢谢,观赏！,Make Presentation much more fun,70,电工培训,此课件下载可自行编辑修改，供参考！,感谢您的支持，我们努力做得更好！,