電力系統(tǒng)基本知識

PAGE1PAGE5電力系統(tǒng)基本知識一、電力系統(tǒng)由發(fā)電、輸電、變電、配電和用電設備組成的總體稱電力系統(tǒng)。1、發(fā)電把其他形式的能量轉(zhuǎn)換成電能的場所，稱為發(fā)電站或發(fā)電廠，簡稱電站或電廠。根據(jù)發(fā)電所用能源，可分為火力、水力、原子能、太陽能發(fā)電以及風力、潮汐、地熱發(fā)電等。我國電力的主要來源是火力發(fā)電和水力發(fā)電。大中型電廠通常由多臺機組構成,將多臺機組的電力并聯(lián)起來,形成集中的電力輸出,發(fā)電機輸出電壓有3.15KV、6.3KV、10.5KV等幾個等級,小型發(fā)電機輸出電壓有0.23KV和0.4KV兩種。2、輸電為了安全和節(jié)約資金，通常都把大電站建在遠離城市中心的能源附近，如水電站就是建在遠離城市中心的江河上。所以電站發(fā)出的電能還需通過一定距離的輸送，才能分配給各種用戶使用。電力系統(tǒng)中，聯(lián)系發(fā)電和用電設備的輸配電系統(tǒng)，稱為電力網(wǎng)，簡稱電網(wǎng)。為了提高輸電效率并減少輸電線路上的損失，通常都采用升壓變壓器將電壓升高后再進行遠距離輸電。目前我國高壓輸電的標準電壓為35千伏，超高壓輸電電壓有110千伏、220千伏、330千伏及500千伏幾個等級。輸電線路一般采用架空線路，在不宜采用架空線路的地段如鬧市區(qū)，通常采用電纜線路。3、變電即變換電網(wǎng)的電壓等級，電力從電廠到用戶，電壓要經(jīng)過多次變換。先是在發(fā)電廠將發(fā)電機的發(fā)電電壓升高，經(jīng)電力線路把電能輸送到用電地區(qū)后需用經(jīng)過一次或多次降壓。變電由變電所完成，同時變電所還起集中、分配電能的作用。4、配電指電能的分配。大多數(shù)用戶由10千伏和6千伏的高壓配電電壓供電，經(jīng)過總變電所，再由高壓配電線路輸送到各車間變電所，降低成低壓配電。用電量較小的廠礦，通常采用380/220V電壓供電。常用的配電方式有兩種：1、放射式配電對每一獨立負載或一組集中負載都用單獨的配電線路供電。這種配電方式的最大優(yōu)點是供電可靠，維修方便，某一配電線路發(fā)生故障時不會影響其他線路。2、干線式配電又叫樹干式配電，它是將每個獨立負載或一組集中負載按其所在位置，集中接到某一配電干線上。一般車間內(nèi)部多采用干線式配電。這種線路雖然比較經(jīng)濟，但當干線發(fā)生故障時，接在它上面的所有設備都要受影響。第二節(jié)電力變壓器電力變壓器是變配電的核心設備，它的作用是將某一數(shù)值的交變電壓變換為頻率相同而大小不同的交變電壓，一、變壓器的結構變壓器主要是由一個閉合的軟磁鐵芯和套在鐵芯上的繞組構成。鐵芯是變壓器的磁路部分，為了減小渦流及磁滯損耗，鐵芯多用厚度為0.35—0.5毫米的硅鋼片疊成。硅鋼片兩側(cè)涂有絕緣漆，使疊片相互絕緣。繞組也稱線圈，是變壓器的電路部分。我們把與電源連接的繞組稱做初級繞組或原邊繞組，簡稱初級或原邊；與負載連接的繞組稱做次級繞組或副邊繞組，簡稱次級或副邊。變壓器在工作時，鐵芯和繞組都會發(fā)熱，所以必須采取冷卻措施。對小容量變壓器多用空氣冷卻方式，對大容量變壓器多用油浸自冷、油浸風冷或強迫油循環(huán)風冷等方式。油浸式變壓器的鐵芯和繞組都浸在油里。這里，變壓器油除了起冷卻作用外，還能增強變壓器內(nèi)部的絕緣性能。油箱外殼接有油管，用來促進油的對流，擴大散熱面積，加快散熱速度。二、變壓器的工作原理變壓器的初級繞組接入交變電壓u1時，在初級繞組中有交變電流流過，并在鐵芯內(nèi)產(chǎn)生交變磁通。該磁通的絕大部分都被鐵芯束縛而同時穿過初、次級繞組，被稱為主磁通。它隨著電源的頻率而變化。在初級繞組產(chǎn)生的交變磁通中，還有很少一部分通過周圍空氣閉合，稱為漏磁通。通常漏磁通很小。根據(jù)電磁感應原理，該磁通在兩個繞組中分別產(chǎn)生感生電動熱e1和e2。設初、次級的匝數(shù)分別為N1和N2，根據(jù)法拉弟電磁感應定律可知，原副邊的感生電動勢與匝數(shù)和磁通變化率成正比。若忽略繞組的直流電阻和漏磁通，原副邊的感生電動勢與電壓相等。可見，原副邊的電壓之比等于原副邊的匝數(shù)比。式中，U1和U2分別為原、副邊的電壓有效值。N1和N2分別為原、副邊繞組的匝數(shù)。n為原、副邊的電壓比，或稱匝數(shù)比，簡稱變比。當n>1時，N1>N2，U1>U2，這種變壓器稱為降壓變壓器；當n<1時，N1<N2，U1<U2，這種變壓器稱為升壓變壓器?？梢?，當變壓器的初、次級繞組采用不同的匝數(shù)比時，就可達到升高或降低電壓的目的。三、變壓器的銘牌和技術參數(shù)1、型號某變壓器的型號為S—500/10，其中S表示變壓器為三相，500表示額定容量為500KVA，10表示設高壓邊額定電壓為10KV。2、額定容量表示變壓器允許傳遞的最大功率，一般用視在功率表示。單相變壓器的容量是次級額定電壓和額定電流的乘積，三相電壓器的額定電容量是次級額定線電壓與額定線電流乘積的倍。變壓器常用的容量有20、30、40、50、63、80、100、125、160、200、315、400、500、630、800、1000、1250、1600和1000KVA等。變壓器一般應不超過額定容量運行，但在高峰負載期間或某臺變壓器損壞時，其余變壓器可作短時間的過載運行，且過載時間必須與過載量相適應。3、允許溫度溫度過高，變壓器絕緣材料加速老化，甚至失去絕緣性能，因此不允許超過絕緣材料的允許溫度，通常油浸式變壓器上層油溫不宜超過85℃。4、允許電壓變壓器一次側(cè)所加電壓應在額定值的95-105%范圍內(nèi),可通過調(diào)節(jié)分接開關調(diào)整二次側(cè)電壓至額定值。四、變壓器運行中的檢查與維護電力變壓器應進行定期檢查，檢查內(nèi)容包括：1、上層油溫是否正常超過85℃。若負載過大，應降低負載；對于三相四線制的變壓器，中性線電流不應超過底壓繞阻額定電流的25%，否則，說明三相負載不平衡，應調(diào)整每相的負荷；繞阻短路、油路堵塞也會引起油溫升高。2、儲油柜上的油位及油色是否正常，一般在油位計指示的1/4—3/4處，油色是透明微帶黃色。油面過低，多數(shù)是由于容器滲油或漏油造成，應考慮停電檢修，也許是天氣變冷所致，應予添油；油面過高，主要是溫度上升引起，可針對溫度上升情況進行處理。若油色過深，則可能是老化變質(zhì)。3、聲音是否正常。當變壓器正常運行時，有均勻連續(xù)的嗡嗡聲，俗稱交流聲，若聲音是較大的嗡嗡聲，可能是外加電壓過高；若聲音大而嘈雜，說明內(nèi)部震動加劇或結構松動；當響聲特大，而且很不均勻或有爆裂聲時，表明有擊穿現(xiàn)象，如繞阻的絕緣損壞而導致短路。4、防爆管上的防爆膜是否完好，有無冒油現(xiàn)象。當變壓器內(nèi)部發(fā)生故障時，產(chǎn)生大量氣體，壓力增加，使防爆管上的防爆膜破裂，甚至將油噴出，這時應立即停電修理。另外，應檢查套管是否清潔，有無破損裂紋和放電痕跡。呼吸器的干燥劑不應飽和、失