(精品)供配电技术 第1章 概论.ppt

供配电技术供配电技术任课教师：殷任课教师：殷 豪豪电话：电话：1504311559615043115596广东工业大学电力工程系广东工业大学电力工程系第第1 1章章 概论概论第第1 1章章 概论概论 第一节第一节第一节第一节 电力系统的基本概念电力系统的基本概念电力系统的基本概念电力系统的基本概念n n1.1 1.1 电力系统的构成电力系统的构成n1.2 电网的额定电压n n1.3 1.3 电力系统中性点运行方式电力系统中性点运行方式n n1.4 1.4 电力负荷的分类电力负荷的分类 第二节第二节第二节第二节 用户供电系统的特点和用户供电系统的特点和用户供电系统的特点和用户供电系统的特点和 决定供电质量的主要指标决定供电质量的主要指标决定供电质量的主要指标决定供电质量的主要指标n n2.1 2.1 用户供电系统的特点用户供电系统的特点n n2.2 2.2 电能的质量指标电能的质量指标n n2.3 2.3 本课程的特点及学习要求本课程的特点及学习要求广东工业大学电力工程系广东工业大学电力工程系第一节第一节 电力系统的基本概念电力系统的基本概念一、电力系统的构成一、电力系统的构成 一个完整的电力系统由各种不同类型的发电厂、变电所、一个完整的电力系统由各种不同类型的发电厂、变电所、输电线路及电力用户组成。输电线路及电力用户组成。1 1发电厂发电厂（generating plantgenerating plant）按一次能源介质划分为火力发电厂、水力发电站、核电按一次能源介质划分为火力发电厂、水力发电站、核电站等，此外，还有小容量的太阳能发电厂、风力发电厂、地站等，此外，还有小容量的太阳能发电厂、风力发电厂、地热发电厂和潮汐发电厂等，正在研究的还有磁流体发电和氢热发电厂和潮汐发电厂等，正在研究的还有磁流体发电和氢能发电等。能发电等。2 2变电所变电所（substation）变电所是变换电能电压和接受分配电能的场所。如果仅用以接受电能和分配电能，则称为配电站，仅用以把交流电能变换成直流电能，则称为变流所。广东工业大学电力工程系广东工业大学电力工程系 3电力网（electrical power network）输电线路和配电线路统称为电力网。作用：将发电厂的电能通过输电线路送到各负荷中心。电能传输的方式：交流输电、直流输电 通常将220kV及以上的电力线路称为输电线路，110kV及以下的电力线路称为配电线路。配电线路又分为高压配电线路（110kV）、中压配电线路（635kV）和低压配电线路（380/220V）。4电能用户 凡取用电能的所有单位均称为电能用户，其中工业企业用电量约占我国全年总发电量的64%，是最大的电能用户。广东工业大学电力工程系广东工业大学电力工程系广东工业大学电力工程系广东工业大学电力工程系电气设备的额定电压，就是能使电气设备长期运行时获得最好经济效果的电压。（它应与电网额定电压等级相对应）我国电网及电气设备的额定电压见教材表1-11、用电设备的额定电压 用电设备的额定电压和电网的额定电压一致。2、发电机的额定电压 发电机的额定电压一般比同级电网的额定电压高出5%，用于补偿线路上的电压损失。二、电网的额定电压广东工业大学电力工程系广东工业大学电力工程系变压器的二次绕组额定电压：u第一种情况比电网额定电压高10%u第二种情况比电网额定电压高5%3、变压器 变压器的一次绕组：相当于是用电设备，所以规定变压器一次绕组的额定电压与受电设备额定电压相同。注意：但当变压器一次绕组直接与发电机相连时，变压器一次绕组的额定电压与发电机额定电压相等。接于电网末端时，其额定电压与电网一致。其中5%用于补偿变压器承载供电时，一、二次绕组上的电压损失；另外5%用于补偿线路上的电压损失，因此适用于变压器供电距离较长时的情况。当变压器供电距离较短时，可以不考虑线路上的电压损失，只需要补偿承载时变压器绕组上的电压损失即可。广东工业大学电力工程系广东工业大学电力工程系4、线路的平均额定电压、线路的平均额定电压 线路的平均额定电压指线路始端最大电压（变压器空载电压）和末端用电设备额定电压的平均值。由于线路始端最大电压比电网额定电压高10%，因而线路的平均额定电压比电网额定电压高5%。各级分别为：0.4kV，3.15kV，6.3kV,10.5kV,37kV，63kV，115kV，230kV，346kV，525kV，785kV。广东工业大学电力工程系广东工业大学电力工程系发电机发电机G G的额定电压的额定电压：UNG=1.05UNL1=1.0510=10.5（kV）变压器变压器T1的额定电压：的额定电压：U1NT1=UN.G=10.5（kV）U2NT1=1.1UNL2=1.1110=121(kV)变压器变压器T1的变比为：的变比为：10.5/121kV变压器变压器T2的额定电压：的额定电压：U1NT2=UNL2=110（kV）U2NT2=1.05UNL3=1.056=6.3(kV)变压器变压器T2的变比为：的变比为：110/6.3kV例1.2.1 已知图1.2.1所示系统中电网的额定电压，试确定发电机和变压器的额定电压。广东工业大学电力工程系广东工业大学电力工程系三、电力系统中性点运行方式三、电力系统中性点运行方式 电力系统中性点有两大类运行方式：l l中性点有效（直接）接地l l中性点非有效接地：包括 中性点不接地中性点经消弧线圈接地或电阻l l中性点运行方式取决于：单相接地时电气设备的绝缘要求及供电可靠性。广东工业大学电力工程系广东工业大学电力工程系1 1、中性点不接地方式、中性点不接地方式（1）正常三相对称平衡：）正常三相对称平衡：中性点电压：中性点电压：每相对称电容电流：每相对称电容电流：（2）C相在相在k点发生金属性接地，点发生金属性接地，k点电压为点电压为0A相对地电压：相对地电压：广东工业大学电力工程系广东工业大学电力工程系发生单相发生单相 接地后接地点的接地电容电流为：接地后接地点的接地电容电流为：广东工业大学电力工程系广东工业大学电力工程系结论：结论：u接地相电压为接地相电压为0 0；u中性点不接地系统发生单相接地故障时，线电压不中性点不接地系统发生单相接地故障时，线电压不变，而非故障相对地电压升高到原来相电压的变，而非故障相对地电压升高到原来相电压的 倍倍 ；u单相接地电流等于正常时单相对地电容电流的单相接地电流等于正常时单相对地电容电流的3 3倍。倍。u设备对地绝缘按线电压考虑，单相接地电容电流超设备对地绝缘按线电压考虑，单相接地电容电流超过规定值时应采取中性点经消弧线圈或电阻接地运过规定值时应采取中性点经消弧线圈或电阻接地运行方式。行方式。广东工业大学电力工程系广东工业大学电力工程系2 2、中性点经消弧线圈接地方式、中性点经消弧线圈接地方式 消弧线圈消弧线圈消弧线圈对电容电流的补偿可以有三种方式：（1）全补偿；（2）欠补偿；（3）过补偿。注意：我国电力系统中性点的接地方式注意：我国电力系统中性点的接地方式在电力系统中一般不采用完全补偿的方式，而采用过补偿运行方式广东工业大学电力工程系广东工业大学电力工程系3 3 3 3、中性点直接接地方式、中性点直接接地方式、中性点直接接地方式、中性点直接接地方式 中性点直接接地系中性点直接接地系统发生单相短路时，统发生单相短路时，非故障相对地电压非故障相对地电压不变，电气设备绝不变，电气设备绝缘水平可按相电压缘水平可按相电压考虑。考虑。4 4 4 4、我国电力系统中性运行方式、我国电力系统中性运行方式、我国电力系统中性运行方式、我国电力系统中性运行方式110KV110KV以上：采用中性点直接接地以上：采用中性点直接接地6 6 60KV60KV：采用中性不接地或经消弧线圈接地：采用中性不接地或经消弧线圈接地1KV1KV以下：采用中性点直接接地以下：采用中性点直接接地广东工业大学电力工程系广东工业大学电力工程系第二节 用户供电系统的特点和供电质量指标n用户供电系统由用户内部变配电所、高用户供电系统由用户内部变配电所、高压配电线路、车间变电所、低压配电线压配电线路、车间变电所、低压配电线路及用电设备组成。路及用电设备组成。n用户供电系统的电压一般在用户供电系统的电压一般在110kV110kV以下。以下。n供电系统的确定决定了用户内部的供电供电系统的确定决定了用户内部的供电可靠性和供电质量。可靠性和供电质量。一、用户供电系统的特点一、用户供电系统的特点广东工业大学电力工程系广东工业大学电力工程系二、电能的质量指标二、电能的质量指标 n n 电压电压电压电压 1 1 1 1电压偏差：电压偏差：电压偏差：电压偏差：2 2 2 2电压波动和闪变：电压波动和闪变：电压波动和闪变：电压波动和闪变：3.3.3.3.高次谐波高次谐波高次谐波高次谐波:电压波形的质量是以正弦电压波形畸变率来衡电压波形的质量是以正弦电压波形畸变率来衡电压波形的质量是以正弦电压波形畸变率来衡电压波形的质量是以正弦电压波形畸变率来衡量的量的量的量的.4.4.4.4.三相不对称：三相电压在幅值及相位关系上不对称。用三三相不对称：三相电压在幅值及相位关系上不对称。用三三相不对称：三相电压在幅值及相位关系上不对称。用三三相不对称：三相电压在幅值及相位关系上不对称。用三相不平衡度来衡量。相不平衡度来衡量。相不平衡度来衡量。相不平衡度来衡量。n n 频率频率频率频率 我国规定，电力系统的额定频率为我国规定，电力系统的额定频率为我国规定，电力系统的额定频率为我国规定，电力系统的额定频率为50Hz50Hz50Hz50Hz，频率的允许偏频率的允许偏频率的允许偏频率的允许偏差不得超过差不得超过差不得超过差不得超过0.5Hz0.5Hz0.5Hz0.5Hz，容量大于容量大于容量大于容量大于3000MW3000MW3000MW3000MW的用户，频率偏差不得的用户，频率偏差不得的用户，频率偏差不得的用户，频率偏差不得超过超过超过超过0.2Hz0.2Hz0.2Hz0.2Hz。广东工业大学电力工程系广东工业大学电力工程系 (2)用户平均停电时间用户平均停电时间 用户在统计期间内的平均停电小时用户在统计期间内的平均停电小时数。数。(3)用户平均停电次数用户平均停电次数 用户在统计期间内的平均停电次数。用户在统计期间内的平均停电次数。(4)用户平均故障停电次数用户平均故障停电次数 用户在统计期间内的平均故障用户在统计期间内的平均故障停电次数。即停电次数。即衡量供电系统供电可靠性的主要指标有：衡量供电系统供电可靠性的主要指标有：(1)供电可靠率供电可靠率 在统计期间内，对用户有效供电时间总小时数与在统计期间内，对用户有效供电时间总小时数与统计期间小时数的比值。统计期间小时数的比值。广东工业大学电力工程系广东工业大学电力工程系