第一章概论(精品).ppt

《第一章概论(精品).ppt》由会员分享，可在线阅读，更多相关《第一章概论(精品).ppt（56页珍藏版）》请在淘文阁 - 分享文档赚钱的网站上搜索。

1、第一章第一章概论概论第一章第一章 概论概论 1.1 建筑供配电的意义、要求及课建筑供配电的意义、要求及课程任务程任务 1.2 建筑供配电系统及其电源和负建筑供配电系统及其电源和负荷荷 1.3 电力系统的电压电力系统的电压 1.4 电力系统的中性点运行方式电力系统的中性点运行方式1.1.1 意义意义智能建筑的概念智能建筑的概念:-建筑电气化建筑电气化社会信息化、网络化的基础；社会信息化、网络化的基础；标志建筑物现代化的程度；标志建筑物现代化的程度；保障现代化建筑的正常工作。保障现代化建筑的正常工作。1.1.2 要求要求 安全：不发生事故安全：不发生事故可靠：供电连续性可靠：供电连续性优质：优质：

2、u、f符合要求符合要求经济：投资少、运行费用少经济：投资少、运行费用少1.1.3 课程任务课程任务 讲述工业与民用建筑内部电能供讲述工业与民用建筑内部电能供应和分配。应和分配。供配电系统运行维护；供配电系统运行维护；简单设计计算。简单设计计算。1.2 建筑供配电系统及其电源和建筑供配电系统及其电源和负荷负荷1.2.1 建筑供配电系统的基本知识建筑供配电系统的基本知识基本概念：基本概念：供配电系统：接受和分配电力系供配电系统：接受和分配电力系统送来的电能。统送来的电能。起：电力电源进厂起：电力电源进厂 止：用电设备入端止：用电设备入端 高压：高压：1KV以上以上 低压：低压：1KV以下以下 小型

3、建筑：小型建筑：220/380V低压进线低压进线 中、大型民用中、大型民用/中型工业：中型工业：10KV高压高压进线进线 大型工业：大型工业：35KV及以上进线及以上进线 几种典型的工厂供电系统几种典型的工厂供电系统 具有高压配电所的工厂供电系统具有高压配电所的工厂供电系统 适用：中型工业建筑供电系统适用：中型工业建筑供电系统 供电系统图：见图供电系统图：见图1-1.图库图库1-1.TIF 图中各元件作用图中各元件作用 母线母线汇集分配电能汇集分配电能 并联电容器并联电容器补偿无功，提高补偿无功，提高cos 接线特点：接线特点：高、低压侧：单母线分段（提高供电高、低压侧：单母线分段（提高供电可

4、靠性及灵活性）可靠性及灵活性）电源进线电源进线(10KV)高压配电所高压配电所各车各车间变电所间变电所各用电设备各用电设备(220/380V)高压配电所双电源运行方式：高压配电所双电源运行方式：（10KV）正常分段开关打开（暗备用）正常分段开关打开（暗备用）正常分段开关闭合（明备用）正常分段开关闭合（明备用）具有总降压变电所的工厂供具有总降压变电所的工厂供电系统电系统 适用：大中型工厂供电系统。适用：大中型工厂供电系统。供电系统图：见图供电系统图：见图1-3.图库图库1-3.TIF 接线特点：接线特点：电源进线：两条电源进线：两条35KV及以上、桥形接线及以上、桥形接线 电源进线电源进线(35

5、KV及以上及以上)总降压变电所总降压变电所高压配电线高压配电线(10KV)各车间变电所各车间变电所各用电设各用电设备备(220/380V)高压深入负荷中心的工厂供高压深入负荷中心的工厂供电系统电系统 适用：适用：35KV线路靠近负荷中心的终端变线路靠近负荷中心的终端变电所。电所。供电系统图：见图供电系统图：见图1-4.图库图库1-4.TIF 接线特点：电源进线接线特点：电源进线(35KV)各车间变各车间变电所电所各用电设备各用电设备(220/380V)优：简单、经济、可靠。优：简单、经济、可靠。只有一个变电所或配电所的只有一个变电所或配电所的供电系统供电系统 适用：小型工业与民用建筑。适用：小

6、型工业与民用建筑。供电系统图：见图供电系统图：见图1-5.图库图库1-5.TIF接线特点接线特点 Se1000KVA电源进线电源进线(10KV)降压变电所降压变电所(一台或两台主变一台或两台主变)各用电设备各用电设备(220/380V)Se160KVA电源进线电源进线（220/380V220/380V低压低压)低压配电所低压配电所各用各用电设备电设备 变电所：变电所：接受电能、变换电接受电能、变换电压和分配电能（装有电力变压器）压和分配电能（装有电力变压器）配电所：配电所：接受和分配电能。接受和分配电能。1.2.2 发电厂和电力系统的基发电厂和电力系统的基本知识本知识 特点：发、输、变、配、用

7、同时完特点：发、输、变、配、用同时完成。成。示意图：见图示意图：见图1-6.图库图库1-6.TIF发电厂：发电厂：水力、火力、核能、风力、地热、水力、火力、核能、风力、地热、潮汐能、太阳能。潮汐能、太阳能。电力系统：电力系统：发、输、变、配、用的整体。发、输、变、配、用的整体。电力网：各级电压线路及其联系的变配电力网：各级电压线路及其联系的变配 电所。（输送和分配电能部分）电所。（输送和分配电能部分）通常以电压等级来划分。通常以电压等级来划分。1.2.3 电力负荷电力负荷 概念概念用电设备或用电单位（用户用电设备或用电单位（用户).用电设备或用户所消耗的电功用电设备或用户所消耗的电功率或电流率

8、或电流.分类及要求分类及要求 按供电可靠性要求按供电可靠性要求/对经济、政治对经济、政治影响分影响分 一级负荷（特别重要的负荷）一级负荷（特别重要的负荷）二级负荷二级负荷 三级负荷三级负荷 对供电电源的要求：对供电电源的要求：一级负荷：应由两个独立电源供电。特一级负荷：应由两个独立电源供电。特别重要负荷还应增设别重要负荷还应增设“应急电源应急电源”。二级负荷：应由两回线路供电。二级负荷：应由两回线路供电。三级负荷：无特殊要求。三级负荷：无特殊要求。1.3 电力系统的电压电力系统的电压 1.3.1 概述概述电能质量的指标：电压、频率、供电电能质量的指标：电压、频率、供电连续可靠。连续可靠。要求：

9、要求：50 0.5HZ f：由发电厂完成由发电厂完成 50 0.2HZ (Pe 3000MW及以上及以上)U：电压偏差、电压波动、电压波：电压偏差、电压波动、电压波 形形 供电可靠性。供电可靠性。工民建筑供电电能质量工民建筑供电电能质量1.3.2 三相交流电网和电力设三相交流电网和电力设备的额定电压备的额定电压 电网（电力线路）的额定电压电网（电力线路）的额定电压 由国标规定，是各类电气设备额定电压由国标规定，是各类电气设备额定电压的基本确定依据。的基本确定依据。0.22KV 0.38KV 0.66KV 3KV 6KV 10KV 35KV 66KV 110KV 220KV 330KV 500K

10、V 用电设备的额定电压：用电设备的额定电压：按（线路首端与未端平均电压）电按（线路首端与未端平均电压）电网额定电压网额定电压UN 发电机的额定电压发电机的额定电压 高于电网高于电网UN 5%电力变压器的额定电压电力变压器的额定电压 一次绕组一次绕组 与发电机相连：与发电机额定电压相与发电机相连：与发电机额定电压相同。高于电网同。高于电网UN N 5%。不与发电机直接相连：与电网不与发电机直接相连：与电网UN N 相同。相同。二次绕组二次绕组 二次侧供电线路较长：高于电网二次侧供电线路较长：高于电网UNN 10%二次侧供电线路不长：高于电网二次侧供电线路不长：高于电网UN N 5%。例：求图中各

11、元件额定电压例：求图中各元件额定电压 T1 T3 T4 T5 T2 解：解：G：UN=6.3KVT1：U1N=6.3KV U2N=121KVT2：U1N=6.3KV U2N=0.4/0.23KVT3：U1N=110KV U2N=38.5KV U3N=11KVT4：U1N=35KV U2N=11KVT5：U1N=10KV U2N=0.4/0.23KV 1.3.3 电压偏差和电压调整电压偏差和电压调整 电压偏差电压偏差概念：概念：原因：系统运行方式改变及负荷缓慢变原因：系统运行方式改变及负荷缓慢变化引起。化引起。要求要求 电动机：电动机：5 照明：照明：5（一般工作场所）（一般工作场所）；+5%-

12、10%（小面积）（小面积）；+5%-10%（应急、道路、警卫）（应急、道路、警卫）其它：其它：5 电压调整电压调整 正确选择变压器电压分接头或采用正确选择变压器电压分接头或采用有载调压变压器有载调压变压器(610KV)U 选选+5%U1N1N 分接头分接头 (K U)U 选选-5%U1N1N 分接头分接头 (K U)降低系统阻抗：降低系统阻抗：X 压降压降 方法：减少变压级数、方法：减少变压级数、增大线路截面、增大线路截面、电缆取代架空线。电缆取代架空线。三相负荷平衡三相负荷平衡防中性点电位偏移。防中性点电位偏移。合理改变系统的运行方式：合理改变系统的运行方式：工作班时间：负荷重工作班时间：负

13、荷重U 分接头分接头-5%UN 非工作班时间：负荷轻非工作班时间：负荷轻U 切除变压器，改用低压联络线切除变压器，改用低压联络线 供电降低供电降低T损耗，增加线路损损耗，增加线路损 耗耗U;切除两台并列运行切除两台并列运行T中的一台中的一台 采用无功功率补偿装置采用无功功率补偿装置 感性无功感性无功cos 压降压降 采用并联电容器或同步补偿机采用并联电容器或同步补偿机1.3.4 电压波动和闪变及其抑制电压波动和闪变及其抑制 电压波动和闪变的概念电压波动和闪变的概念 电压波动电压波动 原因：负荷剧变引起原因：负荷剧变引起 概念：概念：危害：危害：影响电动机起动影响电动机起动 同步电机振动同步电机

14、振动 电子设备的正常工作电子设备的正常工作 照明灯的闪烁照明灯的闪烁 闪变：人眼对灯闪的主观感觉。闪变：人眼对灯闪的主观感觉。电压波动和闪变的抑制。电压波动和闪变的抑制。1.3.5 高次谐波及其抑制高次谐波及其抑制 高次谐波概念：高次谐波概念：50HZ基波的基波的N次分量次分量谐波。谐波。原因：非线性元件的存在。原因：非线性元件的存在。危害：危害：T铁心损耗铁心损耗 电机损耗电机损耗，振动，振动 过负荷过负荷 电力线路能耗电力线路能耗 计量不准计量不准;谐振谐振 继保及自动装置误动或拒动继保及自动装置误动或拒动 通信受干扰通信受干扰抑制。抑制。1.4 电力系统的中性点运行方式电力系统的中性点运

15、行方式 1.4.1 概述概述 电力系统的中性点：电力系统的中性点：发电机、变压器的中性点且指变压器发电机、变压器的中性点且指变压器Y形接线形接线 分分 类类 中性点不接地；（中性点不接地；（366KV）中性点经消弧线圈接地。中性点经消弧线圈接地。（310KV,Ic30A；20KV及以上及以上,Ic10 A）小接地电流系统。小接地电流系统。中性点直接接地（中性点直接接地（110KV及以上）及以上）大接地电流系统。大接地电流系统。分析中性点运行方式的目的：分析中性点运行方式的目的：影响运行的可靠性、设备的绝缘、通影响运行的可靠性、设备的绝缘、通信的干扰、继电保护等信的干扰、继电保护等 低压配电系统

16、接地制式表达方式低压配电系统接地制式表达方式 TNC 3 2 1N线（中性线）与线（中性线）与PE线（保护线）之间的线（保护线）之间的关系：关系：C合并为合并为PEN线线 S分开分开设备外露可导电部分与地的关系：设备外露可导电部分与地的关系：T独立于电源接地点的直接接地。独立于电源接地点的直接接地。N直接连于电源接地点及其引线直接连于电源接地点及其引线 电源中性点与地的关系：电源中性点与地的关系：T直接接地直接接地 I非直接接地非直接接地TN、TT 三相四线制系统（中性点接地有中性线）三相四线制系统（中性点接地有中性线）IT 三相三线制（中性点不接地无中性线）三相三线制（中性点不接地无中性线）

17、上海：公共建筑（上海：公共建筑（TNS；TNCS）住宅住宅 （TT）图图1-12.图库图库1-12.TIF、1-13、1-14.图库图库1-13.14.TIF1.4.2 中性点不接地的电力系统中性点不接地的电力系统 P18图图1-15.图库图库1-15.TIF，1-16.图图库库1-16.TIF 正常：三相电压正常：三相电压 三相对地电压三相对地电压 单相接地（单相接地（C相）：相）：接地相对地电压接地相对地电压 非接地相对电压上升非接地相对电压上升 倍（相电压倍（相电压 线电压）线电压）。线电压不变线电压不变可继续运行可继续运行2小时。小时。措施：允许运行措施：允许运行2小时，但须发出报警信

18、号。小时，但须发出报警信号。1.4.3 中性点经消弧线圈接地的电中性点经消弧线圈接地的电力系统力系统 图图1-17.图库图库1-17.TIF 问题的提出：问题的提出：中性点不接地电力网发生单相接地时，中性点不接地电力网发生单相接地时，仍可继续运行仍可继续运行2h，但若接地电流值过大，但若接地电流值过大，会产生持续性电弧，危胁设备，甚至产会产生持续性电弧，危胁设备，甚至产生三相或二相短路；生三相或二相短路；Ic防止断续电弧产生防止断续电弧产生R-L-C串联谐振电串联谐振电路路-中性点经消弧线圈接地。中性点经消弧线圈接地。单相接地：单相接地：补偿减少电弧，补偿减少电弧，防止电压谐振。防止电压谐振。

19、补偿方式及选用：补偿方式及选用：全补偿全补偿 （不采用）（不采用）缺点：由于缺点：由于XL=Xc，网络容易因不对称形成串，网络容易因不对称形成串联谐振过电压联谐振过电压 欠补偿欠补偿 为容性电流（少为容性电流（少采用）采用）缺点：易发展成为全补偿方式缺点：易发展成为全补偿方式 过补偿过补偿ILIc I地地为感性电流为感性电流(采用采用)注意：电感电流数值不能过大注意：电感电流数值不能过大 其余特征同中性点不接地系统。其余特征同中性点不接地系统。1.4.4 中性点直接接地的电力系统中性点直接接地的电力系统 单相接地：单相接地：单相短路单相短路跳闸切除跳闸切除相对地电压不变相对地电压不变绝缘只须按

20、相电压考虑，绝缘只须按相电压考虑，适用于适用于110KV以上系统经济。以上系统经济。TN/TT系统：可接单相负荷；安全保系统：可接单相负荷；安全保护（单相接地切除故障）。护（单相接地切除故障）。优点：优点：不外加设备即可消弧不外加设备即可消弧 降低电网对地绝缘，节省造价降低电网对地绝缘，节省造价 缺点：缺点：供电可靠性降低供电可靠性降低改进：装自动重合闸装置、改进：装自动重合闸装置、加备用电源加备用电源 电流很大电流很大改进：改进：中性点经电抗器接地中性点经电抗器接地 、仅部分中性点、仅部分中性点 接地接地1.4.5 中性点经低电阻接地中性点经低电阻接地 Ic电弧不能熄灭，谐振过电压。电弧不能

21、熄灭，谐振过电压。小结：中性点不同接地方式的比较小结：中性点不同接地方式的比较和应用范围比较和应用范围比较 供电的可靠性与故障范围供电的可靠性与故障范围 可靠性：经消弧线圈接地可靠性：经消弧线圈接地 不接不接地地 直接接地直接接地 过电压与绝缘水平过电压与绝缘水平 大接地大接地相电压相电压,小接地小接地线电压线电压 对通讯与信号系统的干扰程度对通讯与信号系统的干扰程度 大接地大接地电流大、干扰大电流大、干扰大 ;小接地小接地电电流小，干扰小流小，干扰小 使用范围使用范围 110kv及以上及以上直接接地直接接地 2060kv I10A中性点经消弧线圈中性点经消弧线圈 310kv I30A中性点经消弧线圈中性点经消弧线圈接地接地 1kv及以下及以下直接接地直接接地