供電原理 基礎(chǔ)

供配電技術(shù)四川工程職業(yè)技術(shù)學(xué)院第1章緒論莆田學(xué)院現(xiàn)代教育技術(shù)中心03年9月第1章緒論1.1供配電系統(tǒng)的一般概念1.2電力系統(tǒng)的額定電壓1.3電力系統(tǒng)中性點(diǎn)運(yùn)行方式1.4電力負(fù)荷的分類1.5電能的質(zhì)量指標(biāo)1.6本課程的特點(diǎn)及學(xué)習(xí)要求莆田學(xué)院現(xiàn)代教育技術(shù)中心03年9月1.1供配電系統(tǒng)的一般概念

電力系統(tǒng)（electricalpowersystem）

一個(gè)完整的電力系統(tǒng)由各種不同類型的發(fā)電廠、變電所、輸電線路及電力用戶組成。

1．發(fā)電廠（generatingplant）

按一次能源介質(zhì)劃分為火力發(fā)電廠、水力發(fā)電站、核電站等，此外，還有小容量的太陽能發(fā)電廠、風(fēng)力發(fā)電廠、地?zé)岚l(fā)電廠和潮汐發(fā)電廠等，正在研究的還有磁流體發(fā)電和氫能發(fā)電等。

2．變電所（substation）

變電所是變換電能電壓和接受分配電能的場所。如果僅用以接受電能和分配電能，則稱為配電站，僅用以把交流電能變換成直流電能，則稱為變流所。莆田學(xué)院現(xiàn)代教育技術(shù)中心03年9月

3．電力網(wǎng)（electricalpowernetwork）

輸電線路和配電線路統(tǒng)稱為電力網(wǎng)。通常將220kV及以上的電力線路稱為輸電線路，110kV及以下的電力線路稱為配電線路。配電線路又分為高壓配電線路（110kV）、中壓配電線路（6～35kV）和低壓配電線路（380/220V）。

4．電能用戶凡取用電能的所有單位均稱為電能用戶，其中工業(yè)企業(yè)用電量約占我國全年總發(fā)電量的64%，是最大的電能用戶。

1.1供配電系統(tǒng)的一般概念

莆田學(xué)院現(xiàn)代教育技術(shù)中心03年9月莆田學(xué)院現(xiàn)代教育技術(shù)中心03年9月

工廠供配電系統(tǒng)由總降壓變電所、高壓配電線路、車間變電所、低壓配電線路及用電設(shè)備組成。

1．總降壓變電所

總降壓變電所負(fù)責(zé)將35～110kV的外部供電電壓變換為6～10kV的廠區(qū)高壓配電電壓，給廠區(qū)各車間變電所或高壓電動(dòng)機(jī)供電。

2．車間變電所

車間變電所將6～10kV的電壓降為380/220V，再通過車間低壓配電線路，給車間用電設(shè)備供電。

3．配電線路

配電線路分為廠區(qū)高壓配電線路和車間低壓配電線路。

供配電系統(tǒng)莆田學(xué)院現(xiàn)代教育技術(shù)中心03年9月電氣設(shè)備的額定電壓，就是能使電氣設(shè)備長期運(yùn)行時(shí)獲得最好經(jīng)濟(jì)效果的電壓。用電設(shè)備用電設(shè)備的額定電壓和電網(wǎng)的額定電壓一致。發(fā)電機(jī)發(fā)電機(jī)的額定電壓一般比同級(jí)電網(wǎng)的額定電壓高出5%，用于補(bǔ)償線路上的電壓損失。1.2電力系統(tǒng)的額定電壓莆田學(xué)院現(xiàn)代教育技術(shù)中心03年9月變壓器的二次繞組對(duì)于用電設(shè)備而言，相當(dāng)于供電設(shè)備。第一種情況比用電設(shè)備額定電壓高10%

第二種情況比用電設(shè)備額定電壓高5%1.2電力系統(tǒng)的額定電壓變壓器變壓器的一次繞組：相當(dāng)于是用電設(shè)備，所以規(guī)定變壓器一次繞組的額定電壓與受電設(shè)備額定電壓相同。注意：但當(dāng)變壓器一次繞組直接與發(fā)電機(jī)相連時(shí)，變壓器一次繞組的額定電壓與發(fā)電機(jī)額定電壓相等。其中5%用于補(bǔ)償變壓器滿載供電時(shí)，一、二次繞組上的電壓損失；另外5%用于補(bǔ)償線路上的電壓損失，因此適用于變壓器供電距離較長時(shí)的情況。當(dāng)變壓器供電距離較短時(shí)，可以不考慮線路上的電壓損失，只需要補(bǔ)償滿載時(shí)變壓器繞組上的電壓損失即可。莆田學(xué)院現(xiàn)代教育技術(shù)中心03年9月1.2電力系統(tǒng)的額定電壓線路的平均額定電壓

線路的平均額定電壓（averageratedvoltage）指線路始端最大電壓（變壓器空載電壓）和末端用電設(shè)備額定電壓的平均值。由于線路始端最大電壓比電網(wǎng)額定電壓高10%，因而線路的平均額定電壓比電網(wǎng)額定電壓高5%。各級(jí)分別為：0.4，3.15，6.3，10.5，37，63，115，230，345，525kV。莆田學(xué)院現(xiàn)代教育技術(shù)中心03年9月發(fā)電機(jī)G的額定電壓：UN·G=1.05UN·L1=1.05×10=10.5（kV）變壓器T1的額定電壓：U1N·T1=UN.G=10.5（kV）

U2N·T1=1.1UN·L2=1.1×110=121(kV)變壓器T1的變比為：10.5/121kV變壓器T2的額定電壓：U1N·T2=UN·L2=110（kV）

U2N·T2=1.05UN·L3=1.05×6=6.3(kV)變壓器T2的變比為：110/6.3kV例1.2.1已知圖1.2.1所示系統(tǒng)中電網(wǎng)的額定電壓，試確定發(fā)電機(jī)和變壓器的額定電壓。

變壓器直接與電動(dòng)機(jī)相連，供電距離較短，可以不考慮線路上的電壓損失。變壓器T1的一次繞組與發(fā)電機(jī)直接相連，所以其一次繞組的額定電壓取發(fā)電機(jī)的額定電壓莆田學(xué)院現(xiàn)代教育技術(shù)中心03年9月1.3電力系統(tǒng)中性點(diǎn)運(yùn)行方式

電力系統(tǒng)中性點(diǎn)有三種運(yùn)行方式：中性點(diǎn)直接接地中性點(diǎn)不接地中性點(diǎn)經(jīng)消弧線圈接地小電流接地系統(tǒng)大電流接地系統(tǒng)1中性點(diǎn)直接接地方式

中性點(diǎn)直接接地系統(tǒng)發(fā)生單相短路時(shí)，非故障相對(duì)地電壓不變，電氣設(shè)備絕緣水平可按相電壓考慮。莆田學(xué)院現(xiàn)代教育技術(shù)中心03年9月中性點(diǎn)不接地方式中性點(diǎn)不接地系統(tǒng)發(fā)生單相接地故障時(shí)，線電壓不變，而非故障相對(duì)地電壓升高到原來相電壓的倍

單相接地電流等于正常時(shí)單相對(duì)地電容電流的三倍。

1.3電力系統(tǒng)中性點(diǎn)運(yùn)行方式

莆田學(xué)院現(xiàn)代教育技術(shù)中心03年9月中性點(diǎn)經(jīng)消弧線圈接地方式

消弧線圈消弧線圈對(duì)電容電流的補(bǔ)償可以有三種方式：（1）全補(bǔ)償；（2）欠補(bǔ)償；（3）過補(bǔ)償。在電力系統(tǒng)中一般不采用完全補(bǔ)償?shù)姆绞?，而采用過補(bǔ)償運(yùn)行方式Why?莆田學(xué)院現(xiàn)代教育技術(shù)中心03年9月1.4電力負(fù)荷的分類

級(jí)別一級(jí)二級(jí)三級(jí)停電影響人身傷亡，重大設(shè)備損壞，政治、經(jīng)濟(jì)上重大損失政治、經(jīng)濟(jì)造成較大損失，設(shè)備局部損壞大量減產(chǎn)等不屬于一級(jí)、二級(jí)的負(fù)荷允許停電時(shí)

間備用電源投入時(shí)間，特別重要負(fù)荷不允許停電允許短時(shí)停電幾分鐘停電影響不大對(duì)供電電源要求兩個(gè)獨(dú)立電源供電兩回路供電無特殊要求舉

例煉鋼廠的煉鋼爐、醫(yī)院、人民大會(huì)堂紡織廠，化工廠莆田學(xué)院現(xiàn)代教育技術(shù)中心03年9月1.5電能的質(zhì)量指標(biāo)

電壓

1．電壓偏差：

2．電壓波動(dòng)：頻率我國規(guī)定，電力系統(tǒng)的額定頻率為50Hz，頻率的允許偏差不得超過