电气工程基础PPT课件教学教材.ppt
《电气工程基础PPT课件教学教材.ppt》由会员分享,可在线阅读,更多相关《电气工程基础PPT课件教学教材.ppt(159页珍藏版)》请在淘文阁 - 分享文档赚钱的网站上搜索。
1、电气工程基础PPT课件电力系统电力系统是由发电厂发电机、升降压变电设是由发电厂发电机、升降压变电设备、备、输输、配电线路和电能用户(用电设备)组、配电线路和电能用户(用电设备)组成的整体。成的整体。电力网电力网电力系统电力系统中的中的输输电、变电和配电的三电、变电和配电的三个部分称为个部分称为电力网电力网。电能用户电能用户消耗电能的场所,电能转换为消耗电能的场所,电能转换为其他形式能量其他形式能量。4.1电力系统基本知识电力系统基本知识4.1电力系统基本知识电力系统基本知识2、电力系统运行的特点、电力系统运行的特点1)同时性)同时性电能生产、输送、分配和使用在同一电能生产、输送、分配和使用在同
2、一时刻完成的。时刻完成的。2)快速性快速性暂态过程迅速。毫秒或微秒暂态过程迅速。毫秒或微秒3)重要性重要性与国民经济密切相关与国民经济密切相关4.1电力系统基本知识电力系统基本知识(1)保证供电可靠性)保证供电可靠性3、对电力系统的要求(可靠、优质、经济、环保)、对电力系统的要求(可靠、优质、经济、环保)负荷突然中断对供电的影响,用电负荷又分为:负荷突然中断对供电的影响,用电负荷又分为:1)一类负荷也称一级负荷)一类负荷也称一级负荷一类负荷也称一级负荷一类负荷也称一级负荷,指突然中断供电将会造成人,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,造成经济上身伤亡或会引起对周围环境严重
3、污染,造成经济上巨巨大损失大损失;以及突然中断供电将会造成社会秩序严重混;以及突然中断供电将会造成社会秩序严重混乱或政治上的严重影响的用电负荷。乱或政治上的严重影响的用电负荷。3)三类负荷也称三级负荷)三类负荷也称三级负荷三类负荷也称三级负荷三类负荷也称三级负荷,指不属于一类负荷和二类负,指不属于一类负荷和二类负荷的其他负荷,对此类负荷,突然中断供电所造成损荷的其他负荷,对此类负荷,突然中断供电所造成损失不大或不会造成直接损失。失不大或不会造成直接损失。2)二类负荷也称二级负荷)二类负荷也称二级负荷二二类负荷也称类负荷也称二二级负荷级负荷,指突然中断供电将会造成,指突然中断供电将会造成较较大的
4、经济损失大的经济损失;以及突然中断供电将会造成社会秩序;以及突然中断供电将会造成社会秩序混乱或政治上的较大影响的用电负荷。混乱或政治上的较大影响的用电负荷。4.1电力系统基本知识电力系统基本知识(2)保证电能质量(保证电能质量(电压、频率、波形)电压、频率、波形)(3)提高运行的经济性)提高运行的经济性(4)环保问题)环保问题4.1电力系统基本知识电力系统基本知识4.1电力系统基本知识电力系统基本知识二、二、电能质量的各项指标电能质量的各项指标电压幅值、频率、波形电压幅值、频率、波形1、电压偏差(移)、电压偏差(移)U%电压缓慢变化电压缓慢变化电压允许偏差电压允许偏差:35kV及以上及以上5%
5、,10kV及以下及以下7%,低压,低压及农业用户及农业用户+5%-10%1)定义)定义2)原因:由系统滞后的无功负荷引起)原因:由系统滞后的无功负荷引起3)危害:如异步电动机无法正常起动,照明设备影响)危害:如异步电动机无法正常起动,照明设备影响4)措施:合适的调压方式、合理选变压器分接头、)措施:合适的调压方式、合理选变压器分接头、减小系统阻抗、无功补偿、改善功率因数、使三减小系统阻抗、无功补偿、改善功率因数、使三相负荷平衡相负荷平衡4.1电力系统基本知识电力系统基本知识2、电压波动和、电压波动和闪变闪变U%电压波动电压波动1)220kV及以上为及以上为1.6%、2)35kV-110kV为为
6、2%。3)10kV及以下为及以下为2.5%。1)定义)定义 2)原因:电压波动和)原因:电压波动和闪变闪变由冲击性负荷引起由冲击性负荷引起3)措施:采用专用线和专用变压器、增大供电容)措施:采用专用线和专用变压器、增大供电容量、减小系统阻抗、减少或切除引起电压波动负量、减小系统阻抗、减少或切除引起电压波动负荷、选更高电压供电、装无功补偿装置荷、选更高电压供电、装无功补偿装置电压闪变电压闪变 负荷急剧波动引起瞬间电压升高,照度负荷急剧波动引起瞬间电压升高,照度急剧变化,造成人眼对灯闪感到不适的现象。急剧变化,造成人眼对灯闪感到不适的现象。电压短时快速变动,变化速度等于或电压短时快速变动,变化速度
7、等于或大于每秒大于每秒0.2%时称为电压波动。时称为电压波动。4.1电力系统基本知识电力系统基本知识3、三相不对称度、三相不对称度 衡量三相负荷平衡状态的指标。衡量三相负荷平衡状态的指标。三相系统的电压负序分量与电压正序分量的方均根值百分三相系统的电压负序分量与电压正序分量的方均根值百分数表示。数表示。1)定义:)定义:3)措施:改善三相负荷不平衡)措施:改善三相负荷不平衡,将不对称负荷接将不对称负荷接到更高电压等级的电网。到更高电压等级的电网。2)原因:三相负荷不平衡)原因:三相负荷不平衡4、谐波、谐波1)产生原因:电力系统中存在各种非线性元件。)产生原因:电力系统中存在各种非线性元件。如一
8、部电动机、感应电炉,尤为严重的是如一部电动机、感应电炉,尤为严重的是大型的晶闸管交流设备和大型电弧炉。大型的晶闸管交流设备和大型电弧炉。电压的波形电压的波形(1)理想的波形为正弦波()理想的波形为正弦波(50Hz,基波),基波)(2)非正弦波:基波叠加一系列的高次谐波)非正弦波:基波叠加一系列的高次谐波(3)高次谐波:为基波频率的整数倍)高次谐波:为基波频率的整数倍4.1电力系统基本知识电力系统基本知识3)谐波危害:)谐波危害:对设备危害很大,可使变压器、电动机的铁损增大,对设备危害很大,可使变压器、电动机的铁损增大,产生过热,介质老化,缩短寿命。产生过热,介质老化,缩短寿命。可使变压器噪音增
9、大。可使变压器噪音增大。电动机的转子振动,影响产品质量。电动机的转子振动,影响产品质量。电容易发热击穿。电容易发热击穿。表计不准表计不准。系统发生谐振过电压等等系统发生谐振过电压等等4)改善措施)三相整流变压器采用)改善措施)三相整流变压器采用Yd或或Dy联结增联结增加换流器相数、装滤波装置、限制接入系统的交流加换流器相数、装滤波装置、限制接入系统的交流设备及交流调压装置的容量、提高对大容量非线性设备及交流调压装置的容量、提高对大容量非线性设备的供电电压等设备的供电电压等4.1电力系统基本知识电力系统基本知识4.1电力系统基本知识电力系统基本知识5、频率偏差、频率偏差1)定义)定义:f%2)频
10、率不合格的原因)频率不合格的原因(1)发电容量不足)发电容量不足(2)用户未使用负控装置、低频减载装置)用户未使用负控装置、低频减载装置3)频率偏差允许值)频率偏差允许值 一般不超过一般不超过0.2Hz,容量,容量较小为较小为0.5Hz。4)频率偏差的调整)频率偏差的调整4.1电力系统基本知识电力系统基本知识6、供电可靠性:根据用电供电可靠性:根据用电负荷等级制定。负荷等级制定。三、三、电力系统接线方式及特点电力系统接线方式及特点1、无备用接线(开式电力网)、无备用接线(开式电力网)2、有备用接线(闭式电力网)、有备用接线(闭式电力网)Rs_-年供电可靠率年供电可靠率N-统计用户总数统计用户总
11、数t1-年每次停电时间年每次停电时间n1-年每次停电用户数年每次停电用户数停电时间包括:事故停电、计划检修停电、停电时间包括:事故停电、计划检修停电、临时性停电临时性停电4.1电力系统基本知识电力系统基本知识四、电力系统额定电压四、电力系统额定电压额定线电压额定线电压 电电网的额定电压:线路首末端电压的平均值网的额定电压:线路首末端电压的平均值n用户设备的额定电压用户设备的额定电压=电网的额定电压电网的额定电压 n发电机额定电压:比网络的额定电压高发电机额定电压:比网络的额定电压高5%n变压器额定电压:变压器额定电压:1)一次绕组(接谁同谁):与发电机直接连接,)一次绕组(接谁同谁):与发电机
12、直接连接,等于发电机的额定电压;与电网直接连接,与等于发电机的额定电压;与电网直接连接,与电网的额定电压同。电网的额定电压同。2)二次绕组:通常取)二次绕组:通常取UN10%,当,当 ,直接连接用电设备取直接连接用电设备取UN5%。4.1电力系统基本知识电力系统基本知识T1T2我国电力网络的额定电压等级:我国电力网络的额定电压等级:3、6、10、35、110、220、330、500kV、750kV、1000kV例例4.1电力系统基本知识电力系统基本知识我国电力网络的额定电压等级:我国电力网络的额定电压等级:l电力系统平均额定电压:电力系统平均额定电压:UavN=1.05UN3.15、6.3、1
13、0.5、37、115、230、345、525kV变压器的分接头及其变比变压器的分接头及其变比调压调压额定变比:主抽头额定电压之比额定变比:主抽头额定电压之比实际变比:实际所接分接头的额定电压之比实际变比:实际所接分接头的额定电压之比例例1:如图,试求:如图,试求:4.1电力系统基本知识电力系统基本知识10.5kV10.5/242kV220/121/38.5kV110/11kV10.5/3.3kV35/6.6kV1)发电机、变压器的额定电压发电机、变压器的额定电压2)T1:5%抽头,抽头,T2、T5:主抽头,:主抽头,T3:-2.5%抽头抽头,T4:-5%抽头抽头3)各线路的平均额定电压各线路的
14、平均额定电压例例1:P2414.1电力系统基本知识电力系统基本知识10.5kV10.5/242kV220/121/38.5kV110/11kV10.5/3.3kV35/6.6kV2)T1:5%抽头,抽头,T2、T5:主抽头,:主抽头,T3:-2.5%抽头抽头,T4:-5%抽头抽头T1:10.5/254.1kV,T2:220/121/38.5kV T3:107.25/11kV,T4:33.25/6.6kV T5:10.5/3.3kV例例1:P2414.1电力系统基本知识电力系统基本知识3)各线路的平均额定电压各线路的平均额定电压4.1电力系统基本知识电力系统基本知识2011,46T各级电网的额定
15、电压如图,发电机各级电网的额定电压如图,发电机G、变压器、变压器T1、T2的额定电压分别为(的额定电压分别为()A.G:10.5kV T1:10.5/242kV,T2:220/38.5kV B.G:10kV T1:10/242kV,T2:220/35kVC.G:10.5kV T1:10.5/220kV,T2:220/38.5kV D.G:10.5kV T1:10.5/242kV,T2:220/35kV T1T2例例G10kV220kV35kVA五、中性点接地方式五、中性点接地方式4.1电力系统基本知识电力系统基本知识中性点中性点:是指电力系统发电机、变压器接成星:是指电力系统发电机、变压器接成
16、星形绕组的节点称为中性点。形绕组的节点称为中性点。中性点运行方式分为中性点运行方式分为直接接地直接接地单相负载低压(单相负载低压(380/220V)、高高压压110kV以上输电线路。以上输电线路。非直接接地非直接接地(不接地或经消弧线圈、电阻、电(不接地或经消弧线圈、电阻、电压互感器等接地),通常压互感器等接地),通常1035kV。经小电阻接地经小电阻接地(电缆线路多)(电缆线路多)10kV中性点直接中性点直接接地优点:接地优点:当系统发生一相接地当系统发生一相接地故障时,能限制非故故障时,能限制非故障相对地电压的升高,障相对地电压的升高,从而保证单相用电设从而保证单相用电设备的安全。备的安全
17、。缺点:缺点:很大,继电保护动作,断路器跳开,造成很大,继电保护动作,断路器跳开,造成停电;发生人身一相对地电击时,危险性较大。停电;发生人身一相对地电击时,危险性较大。1、中性点不接地系统、中性点不接地系统1)正常运行时)正常运行时正常运行时各相对地电压是对称的正常运行时各相对地电压是对称的UBUA.120120120UC.4.1电力系统基本知识电力系统基本知识2)一相接地故障时)一相接地故障时AXYZBCeA+eC+eB+特点特点4.1电力系统基本知识电力系统基本知识 304.1电力系统基本知识电力系统基本知识中性点不接地系统特点中性点不接地系统特点1)发生单相接地故障时,接地相对地电压下
18、降,非)发生单相接地故障时,接地相对地电压下降,非故障相对地电压升高,最高可达线电压。故障相对地电压升高,最高可达线电压。对用电设备的绝缘水平应按对用电设备的绝缘水平应按线电压线电压考虑;考虑;2)发生单相接地故障时,三相之间的线电压仍然)发生单相接地故障时,三相之间的线电压仍然对称,用户的三相用电设备仍照常运行。可继续运对称,用户的三相用电设备仍照常运行。可继续运行行2小时。小时。3)电容电流较大,接地点可能出现电弧,产生)电容电流较大,接地点可能出现电弧,产生过电压。当电容电流超过一定值时,要求中性过电压。当电容电流超过一定值时,要求中性点经消弧线圈接地,以减小故障电流。点经消弧线圈接地,
19、以减小故障电流。4.1电力系统基本知识电力系统基本知识中性点不接地系统发生单相接地故障时,接地相中性点不接地系统发生单相接地故障时,接地相对地电压()对地电压()。A.最高为线电压最高为线电压B.最高为最高为相电压相电压C.最低为零最低为零中性点不接地系统发生单相接地故障时,可继续运中性点不接地系统发生单相接地故障时,可继续运行()行()。A.20小时小时B.2小时小时C.12小时小时中性点不接地系统发生单相接地故障时,未接地中性点不接地系统发生单相接地故障时,未接地相对地电压升高,最高升至()相对地电压升高,最高升至()A.最高为线电压最高为线电压 B.最高为最高为相电压相电压 C.最低为零
20、最低为零CBA4.1电力系统基本知识电力系统基本知识中性点经消弧线圈接地中性点经消弧线圈接地为什么采用中性点经消弧线圈接地为什么采用中性点经消弧线圈接地?电缆线路较多电缆线路较多,电容电流较大电容电流较大,单相接地故障单相接地故障时时,接地点出现电弧接地点出现电弧,造成过电压。因此,加造成过电压。因此,加消弧线圈。消弧线圈。4.1电力系统基本知识电力系统基本知识2011,47T在中性点绝缘的在中性点绝缘的35kV系统发生单相接地短路时,系统发生单相接地短路时,其故障处的非故障相电压是(其故障处的非故障相电压是()。)。A.115kVB.110kVC.38.5kVD.35kVD电容电流电容电流电
21、感电流电感电流4.1电力系统基本知识电力系统基本知识4.1电力系统基本知识电力系统基本知识1)完全补偿)完全补偿:IL=IC。串联谐振。串联谐振2)欠补偿)欠补偿:ILIC。当切除部分线路或故障,。当切除部分线路或故障,IC减小,会减小,会串联谐振。串联谐振。3)过补偿)过补偿:ILIC。一般采用。一般采用过补偿度过补偿度通常通常P=5%-10%补偿方式补偿方式4.1电力系统基本知识电力系统基本知识2011,58T在中性点非有效接地配电系统中加装消弧是为在中性点非有效接地配电系统中加装消弧是为了(了()。)。A.增大系统零序阻抗增大系统零序阻抗B.提高继电保护装置的灵敏性提高继电保护装置的灵敏
22、性C.补偿接地短路电流补偿接地短路电流D.增大电源的功率因数增大电源的功率因数C我国电力网中性点接地方式为:我国电力网中性点接地方式为:110kV及以上及以上直接接地直接接地2060kV经消弧线接地经消弧线接地10kV经消弧线接地或经小阻抗接经消弧线接地或经小阻抗接地(电缆为主地(电缆为主)220/380V直接接地直接接地4.1电力系统基本知识电力系统基本知识2012,47T我国我国110kV及以上系统中性点接地方式一般为(及以上系统中性点接地方式一般为()A.中性点直接接地中性点直接接地B.中性点绝缘中性点绝缘C.经小阻抗接地经小阻抗接地D.经消弧线接地经消弧线接地A4.1电力系统基本知识电
23、力系统基本知识2011,49T我国电力系统中性点直接接地方式一般用在(我国电力系统中性点直接接地方式一般用在()及以上网络中。)及以上网络中。A.110kVB.10kVC.35kVD.220kVA1、线路参数、线路参数1)电阻)电阻2)电抗)电抗分裂导线:电抗减小分裂导线:电抗减小4.2电力线路、变压器的参数和等值电路电力线路、变压器的参数和等值电路ZY/2Y/2一、一、输电线路的参数和等值电路输电线路的参数和等值电路3)电导)电导4)电纳)电纳分裂导线:电纳增加分裂导线:电纳增加4.2电力线路、变压器的参数和等值电路电力线路、变压器的参数和等值电路ZY/2Y/22、输电线路的、输电线路的等值
24、电路等值电路1)一字形等值电路:)一字形等值电路:架空线不超过架空线不超过100km、电压不高电压不高4.2电力线路、变压器的参数和等值电路电力线路、变压器的参数和等值电路2)形和形和T形等值电路:形等值电路:架空线为架空线为100-300km、电缆不超过、电缆不超过100km二、变压器二、变压器4.2电力线路、变压器的参数和等值电路电力线路、变压器的参数和等值电路RTjXTGT-jBT1、双绕组变压器、双绕组变压器双绕组变压器双绕组变压器4.2电力线路、变压器的参数和等值电路电力线路、变压器的参数和等值电路RTjXTGT-jBT2、三绕组变压器、三绕组变压器4.2电力线路、变压器的参数和等值
25、电路电力线路、变压器的参数和等值电路RT1jXT2GT-jBTRT2RT3jXT3jXT1例例 4-8P224三、有名值、标幺值参数计算三、有名值、标幺值参数计算1、有名值、有名值2、标幺值:实际值、标幺值:实际值/基准值基准值3、基准值、基准值4.2电力线路、变压器的参数和等值电路电力线路、变压器的参数和等值电路一般选功率一般选功率SB=100MVA,UB=Uav标幺值计算标幺值计算4、不同基准值的标幺值之间的换算、不同基准值的标幺值之间的换算4.2电力线路、变压器的参数和等值电路电力线路、变压器的参数和等值电路电网等值电路电网等值电路5、多电压级电网中参数的归算、多电压级电网中参数的归算例
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 电气工程 基础 PPT 课件 教学 教材
限制150内