投資基金的概念和特點證券投資基金學(xué)福建師范大學(xué),張業(yè)圳.ppt

1、1,第一章 概論,本章主要內(nèi)容：工廠供電的基本知識,供電系統(tǒng)、發(fā)電廠、電力系統(tǒng)及自備電源,電壓、電能質(zhì)量,中性點運行方式,低壓配電系統(tǒng)的接地型式,2,第一節(jié) 工廠供電的意義、要求及課程任務(wù),1、工廠供電(plant power supply)： 是指工廠所需電能的供應(yīng)和分配，亦稱工廠配電。 電能是現(xiàn)代化工業(yè)生產(chǎn)的主要能源和動力。電能既易于由其它形式的能量轉(zhuǎn)換而來，也易于轉(zhuǎn)換為其它形式的能量以供應(yīng)用。電能的輸送和分配既簡單經(jīng)濟，又便于控制、調(diào)節(jié)和測量，有利于實現(xiàn)生產(chǎn)過程自動化。,2、重要性：,生產(chǎn)自動化后增加產(chǎn)量、提高質(zhì)量、減輕勞動強度。,供電中斷，會引起設(shè)備損壞，可能發(fā)生人身事故。,3、基本要

2、求： 安全（不應(yīng)發(fā)生人身事故和設(shè)備事故）、可靠（連續(xù)供電）、優(yōu)質(zhì)（電壓、頻率等質(zhì)量要求）、經(jīng)濟（投資少、省電）。,4、本課程的主要任務(wù) 主要講述中小型工廠內(nèi)部的電能供應(yīng)和分配問題，電氣照明，使學(xué)生掌握中小型工廠的供電系統(tǒng)及電氣照明運行維護(hù)和設(shè)計、計算所必需的基本理論和基本知識。,3,第二節(jié) 工廠供電系統(tǒng)、發(fā)電廠、電力系統(tǒng)及自備電源,一、工廠供電系統(tǒng)概況,1、中型工廠供電系統(tǒng)簡圖：,一般中型工廠的電源進(jìn)線電壓是610KV。 只用一根線表示三相線路（單線圖）,高壓配電所有兩條lOkV的電源進(jìn)線，分別接在高壓配電所的兩段母線上，形成單母線分段制。一條電源進(jìn)線供電，另一條電源進(jìn)線作為備用。,4,2、中

3、型工廠供電系統(tǒng)的平面布線示意圖,3、大型工廠總降壓變電所,電源進(jìn)線35KV及以上，經(jīng)過兩次降壓，也就是經(jīng)總降壓變電所，將35kV及以上電壓降為610KV的電壓，然后車間變電所降為一般低壓用電設(shè)備所需的電壓。,5,4、高壓深入負(fù)荷中心的供電系統(tǒng),高壓深入負(fù)荷中心的直配方式，可以省去一級中間變壓，簡化了供電系統(tǒng)接線，節(jié)約投資和有色金屬，降低了電能損耗和電壓損耗，提高了供電質(zhì)量。然而這要根據(jù)廠區(qū)的環(huán)境條件是否滿足35kV架空線路深入負(fù)荷中心的“安全走廊”要求而定，否則不宜采用。,6,5、只設(shè)一個降壓變電所的供電系統(tǒng),對于小型工廠，由于所需容量一般不大于1000kVA或稍多一些，通常只設(shè)一個降壓變電所

4、，將610kV降為低壓用電設(shè)備所需的電壓，如圖1-5。 如果工廠所需容量不大于160kVA時，一般直接由公共低壓電網(wǎng)供電，如圖1-6。,a)一臺主變 b)兩臺主變,經(jīng)過分析可知：配電所的任務(wù)是接受電能和分配電能，不改變電壓；而變電所的任務(wù)是接受電能、變換電壓和分配電能。母線，又稱匯流排，其任務(wù)是匯集和分配電能。工廠供電系統(tǒng)，是指從電源線路進(jìn)廠起到高低壓用電設(shè)備進(jìn)線端止的整個電路系統(tǒng)，包括工廠內(nèi)的變配電所和所有的高低壓供配電線路。,圖1-6 低壓進(jìn)線的小型號工廠供電系統(tǒng)簡圖,圖1-5 只設(shè)一個降壓變電所的工廠供電系統(tǒng)簡圖,7,二、發(fā)電廠和電力系統(tǒng),1、發(fā)電廠（發(fā)電站）：將自然界蘊藏的各種一次能源

5、轉(zhuǎn)換為電能(二次能源)的工廠。,種類：水力、火力、核能、風(fēng)力、地?zé)峒疤柲馨l(fā)電廠。,水力發(fā)電：水流位能 水輪機 機械能 發(fā)電機 電能 火力發(fā)電：燃料的化學(xué)能 鍋爐 熱能 汽輪機 機械能 發(fā)電機 電能 核力發(fā)電：核裂變能 核反應(yīng)堆 熱能 汽輪機 機械能 發(fā)電機 電能,8,2、電力系統(tǒng)(power system)：,送電過程：發(fā)電機升壓高壓輸電線路降壓配電,9,電力系統(tǒng)：由各級電壓的電力線路將發(fā)電廠、變電所和電力用戶聯(lián)系起來的一個發(fā)電、輸電、變電、配電和用電的整體。 電網(wǎng)：電力系統(tǒng)中各級電壓的電力線路及其聯(lián)系的變電所，稱為電力網(wǎng)或電網(wǎng)。電網(wǎng)以電壓等級來區(qū)分，例如lOkV電網(wǎng)。,如圖所示電力系統(tǒng)簡圖

6、,10,三、工廠自備電源,對于工廠的重要負(fù)荷，一般要求在正常供電電源之外，設(shè)置應(yīng)急自備電源。,1、柴油發(fā)電機組自備電源：優(yōu)點：操作簡便、起動迅速、效率較高。 缺點：噪聲和振動過大、過載能力差。 按起動控制方式分：有普通型、自起動型（在公共電網(wǎng)停電時，能自行起動）和全自動化型（不僅在公共電網(wǎng)停電時能自行起動，而且在公共電網(wǎng)恢復(fù)供電時能使柴油發(fā)電機組自動退出運行）。作為應(yīng)急電源，應(yīng)選用自起動型或全自動化型。,2、交流不停電電源（UPS）： 如圖所示，由整流器(UR)、逆變器(UV)和蓄電池組(GB)等三部分組成。,11,第三節(jié) 電力系統(tǒng)的電壓與電能質(zhì)量,衡量電能質(zhì)量的兩個基本參數(shù):,規(guī)定：工頻頻率

7、偏差正負(fù)0.5Hz以內(nèi)。 （3000MW）或以上時，工頻頻率偏差正負(fù)0.2Hz以內(nèi)。 電壓偏差正負(fù)5%,電壓偏差是指電氣設(shè)備的端電壓與其額定電壓之差。低壓電氣設(shè)備的額定電壓一般設(shè)計為220/380V固定。,一、三相交流電網(wǎng)和電力設(shè)備的額定電壓,1、電網(wǎng)（線路）的額定電壓 電網(wǎng)（線路）的額定電壓等級是根據(jù)需要、水平、技術(shù)、經(jīng)濟分析后確定。 2、用電設(shè)備的額定電壓 如圖所示，線路首端與未端的平均電壓即電網(wǎng)的額定電壓UN。 用電設(shè)備的額定電壓規(guī)定與同級電網(wǎng)的額定電壓相同。,12,3、發(fā)電機的額定電壓 因電力線路允許的電壓偏差一般為正負(fù)5%，所以要求發(fā)電機的額定電壓高于同級電網(wǎng)電壓5%。,一次繞組的額

8、定電壓：當(dāng)變壓器T1直接與發(fā)電機相聯(lián)時，其一次繞組額定電壓應(yīng)與發(fā)電機額定電壓相同，即高于同級電網(wǎng)額定電壓5%。當(dāng)變壓器T2不與發(fā)電機相聯(lián)而是連接在線路上時，可看作是線路的用電設(shè)備，因此其一次繞組額定電壓應(yīng)與電網(wǎng)額定電壓相同。 二次繞組的額定電壓：變壓器二次側(cè)供電線路較長，如為較大的高壓電網(wǎng)時，其二次繞組額定電壓應(yīng)比相聯(lián)電網(wǎng)額定電壓高10，其中5是用于補償變壓器滿負(fù)荷運行時繞組內(nèi)部的約5的電壓降，另外5用以補償線路上的電壓損耗。若二次側(cè)供電線路不長，直接供電給高低壓用電設(shè)備時，僅考慮補償變壓器滿負(fù)荷運行時繞組內(nèi)部5的電壓降。,4、電力變壓器的額定電壓,13,5、電壓高低的劃分,行業(yè)要求不同劃分不

9、同，一般以1000V為高低壓區(qū)分點,14,二、電壓偏差與電壓調(diào)整,1、電壓偏差的概念,設(shè)備的端電壓U與設(shè)備額定電壓UN之差對額定電壓UN的百分值，即,2、電壓偏差對設(shè)備的影響,（1）感應(yīng)電動機 ：轉(zhuǎn)矩M正比于U2，U減，減速 （2）同步電動機 ：轉(zhuǎn)矩M正比于U2，U減，減速 （3）電光源等： U減，壽命延長23倍，發(fā)光效率降30%以上。,3、電壓調(diào)整的措施,（1）正確選擇無載調(diào)壓型變壓器的分接頭或采用有載調(diào)壓型變壓器 如果設(shè)備端電壓偏高，則應(yīng)將分接開關(guān)換接到+5%的分接頭（讓高壓側(cè)出較小電壓），以降低設(shè)備端電壓；如果設(shè)備端電壓偏低，則應(yīng)將分接開關(guān)換接到 -5%的分接頭（讓高壓側(cè)出較大電壓），以

10、升高設(shè)備端電壓。 （2）合理減少系統(tǒng)的阻抗 供電系統(tǒng)的電壓損耗與系統(tǒng)的阻抗成正比，減系統(tǒng)的變壓器級數(shù)、適當(dāng)增大導(dǎo)線電纜的截面或以電纜取代架空線等來減少系統(tǒng)阻抗，降低電壓損耗，從而減小電壓偏差，但增大導(dǎo)線電纜的截面或以電纜取代架空線等，要增加線路投資。,15,四、電壓波動及其抑制 1、含義：電壓波動是指電網(wǎng)電壓有效值(方均根值)的連續(xù)快速變動， 即：,（3）合理改變系統(tǒng)的運行方式 負(fù)荷重時（白天），往往電壓偏低，將變壓器的高壓線圈分接開關(guān)換接到-5%的分接頭以升高設(shè)備端電壓。但負(fù)荷輕時（晚間），往往電壓偏高，這時如能切除變壓器，改用與相鄰變壓器所相聯(lián)的低壓聯(lián)絡(luò)線路低壓供電，既可減少這臺變壓器的電

11、能損耗，又可由于投入低壓聯(lián)絡(luò)線而增加線路的電壓損耗，從而降低所出現(xiàn)的過高電壓。 （4）盡量使系統(tǒng)的三相負(fù)荷均衡 三相負(fù)荷不均衡時，負(fù)荷端中性點電位偏移，造成有的相電壓升高，從而增大線路的電壓偏差。 （5）采用無功功率補償裝置 一般，電力系統(tǒng)中由于存在大量的感性負(fù)荷，因此系統(tǒng)中出現(xiàn)大量相位滯后的無功功率，導(dǎo)致功率因數(shù)的降低和系統(tǒng)的電壓損耗的增大?？刹捎貌⒙?lián)電容器或同步補償機。,16,2、電壓波動的產(chǎn)生與危害 產(chǎn)生原因：負(fù)荷劇烈變化引起沖擊負(fù)荷，如電機起動、電焊機、電弧爐、軋鋼機。 危害：使得設(shè)備無法正常工作。,3、電壓波動的抑制措施 專用線路或?qū)Ｓ米儔浩鞴╇?、減少系統(tǒng)阻抗、減小引起波動的負(fù)荷、高

12、電壓等級、大容量供電、裝設(shè)吸收無功裝置,五、電網(wǎng)諧波及其危害,含義：對周期性非正弦交流量進(jìn)行傅里葉級數(shù)分解所得到的大于基波頻率(50Hz)整數(shù) 倍的各次分量，通常稱為高次諧波。（電路中非線性元件造成）,危害：使變壓器及電動機的鐵心損耗明顯增加、電動機轉(zhuǎn)子發(fā)生振動現(xiàn)象、電力系統(tǒng)發(fā)生電壓諧振、對附近的通信設(shè)備和通信線路產(chǎn)生信號干擾。,六、三相不平衡及其改善 （一）三相不平衡的產(chǎn)生及其危害 三相不平衡：三相電壓或電流值不相等，或相角不互差1200。 三相不平衡產(chǎn)生原因：三相負(fù)荷不平衡。 危害：不平衡的三相電壓或電流，按對稱分量法，可分為正序分量、負(fù)序分量和零序分量。由于負(fù)序電壓的存在，使三相感應(yīng)電動

13、機在產(chǎn)生正向轉(zhuǎn)矩的同時，還產(chǎn)生一個反向轉(zhuǎn)矩，從而降低電動機的輸出轉(zhuǎn)矩，并使電機繞組電流增大，溫升增高，縮短電動機使用壽命。使三相變壓器容量不能得到充分利用。對多相整流裝置，將嚴(yán)重影響多相觸發(fā)脈沖的對稱性，使整流裝置產(chǎn)生較大的諧波，影響電能質(zhì)量。,17,（二）電壓不平衡度及其允許值 電壓不平衡度：,式中，U2：電壓負(fù)序分量的方均根值，U1 ：電壓正序分量的方均根值 規(guī)定（1）正常允許2%，短時不超過4% （2）接于公共連接點的每個用戶一般不得超過1.3%,（三）改善三相不平衡的措施 （1）使三相負(fù)荷均衡分配 三相系統(tǒng)中各相安裝的單相用電設(shè)備容量之差不超過15%。 （2）使不平衡負(fù)荷分散連接 （3

14、）使不平衡負(fù)荷接入更高電壓的電網(wǎng) 由于更高電壓的電網(wǎng)具有更大的短路容量，因此接入不平衡負(fù)荷時對三相不平衡度的影響可大大減小。 （4）采用可調(diào)的平衡化裝置,18,（二）工廠高壓配電電壓的選擇 工廠供電系統(tǒng)的高壓配電電壓，主要取決于工廠高壓用電設(shè)備的電壓和容量、數(shù)量等因素。一般：10KV，35KV（廠區(qū)要有滿足35KV架空線路深入各車間負(fù)荷中心的“安全走廊”，可用高壓深入負(fù)荷中心的直配方式）,（三）工廠低壓配電電壓的選擇 工廠供電系統(tǒng)的低壓配電電壓，一般：220/380V。 660V（采礦、石油和化工） ，1140V（井下）。 采用660V或1140V配電，較之采用380V配電，可以減少線路的電壓

15、損耗，提高負(fù)荷端的電壓水平，而且能減少線路的電能損耗，是節(jié)電有效措施，是發(fā)展趨勢。,七、工廠供配電電壓的選擇 （一）工廠供電電壓的選擇 工廠供電電壓的選擇，主要取決于當(dāng)?shù)仉娋W(wǎng)的供電電壓等級，同時要考慮工廠用電設(shè)備的電壓、容量和供電距離等因素。在同一輸送功率和輸送距離條件下，供電電壓越高，則線路電流越小，使線路導(dǎo)線或電纜截面越小，可減少線路的初投資和有色金屬消耗量。,19,第四節(jié) 電力系統(tǒng)中性點運行方式,電力系統(tǒng)電源中性點的不同運行方式，對電力系統(tǒng)的運行特別是在系統(tǒng)發(fā)生單相接地故障時有明顯的影響，而且將影響系統(tǒng)二次側(cè)的繼電保護(hù)及監(jiān)測儀表的選擇與運行。,種類：中性點不接地系統(tǒng)、中性點經(jīng)阻抗接地系統(tǒng)

16、、中性點直接接地系統(tǒng),1、中性點不接地的電力系統(tǒng),正常運行：電壓、電流對稱。 單相接地：另外兩相對地電壓升高為原來的 倍。單相接地電容電流為正常運行時相線對地電容電流的3倍。 單相接地電流經(jīng)驗公式：,20,2、中性點經(jīng)消弧線圈接地,正常運行：三相電壓、電流對稱 單相接地：另兩相對地電壓升高為原來的 倍。流過接地點的電流為接地電容電流與流過消弧線圈的電感電流之和，因電容電流超前電壓，電感電流滯后電壓，流過接地點的總電流減小了，不發(fā)生電弧，不會出現(xiàn)諧振過壓現(xiàn)象。在單相接地電容電流大于一定值的電力系統(tǒng)中，電源中性點必須采取經(jīng)消弧線圈接地的運行方式。 310KV系統(tǒng)中單相接地電流大于30A；20KV及

17、以上的單相接地電流大于20A，電源中性點必須采取經(jīng)消弧線圈接地的運行方式。,21,3、中性點直接接地或低阻接地的電力系統(tǒng),正常運行：三相電壓、電流對稱 單相接地：另外兩相對地電壓不變，單相接地后即通過接地中性點形成單相短路。單相短路電流比線路的正常負(fù)荷電流大得多，因此在此系統(tǒng)發(fā)生單相短路時保護(hù)裝置應(yīng)動作于跳閘，切除短路故障。110KV以上的超高壓采用該系統(tǒng)很有經(jīng)濟價值（供電設(shè)備絕緣只需按相電壓考慮）。,22,4、低壓配電系統(tǒng)的接地型式,我國220380V低壓配電系統(tǒng)，廣泛采用中性點直接接地的運行方式，而且引出有中性線N、保護(hù)線PE、保護(hù)中性線PEN。,中性線(N線)的功能：一是用來接用額定電壓

18、為系統(tǒng)相電壓的單相用電設(shè)備；二是用來傳導(dǎo)三相系統(tǒng)中的不平衡電流和單相電流；三是減小負(fù)荷中性點的電位偏移。 保護(hù)線(PE線)的功能：它是用來保障人身安全、防止發(fā)生觸電事故用的接地線。系統(tǒng)中所有設(shè)備的外露可導(dǎo)電部分(指正常不帶電壓但故障情況下可能帶電壓的易被觸及的導(dǎo)電部分，例如設(shè)備的金屬外殼、金屬構(gòu)架等)通過保護(hù)線接地，可在設(shè)備發(fā)生接地故障時減少觸電危險。 保護(hù)中性線(PEN線)的功能：它兼有中性線(N線)和保護(hù)線(PE線)的功能。這種保護(hù)中性線在我國通稱為“零線”，俗稱“地線”。 低壓配電系統(tǒng)按接地型式，分為TN系統(tǒng)、TT系統(tǒng)和IT系統(tǒng)。,23,1）TN系統(tǒng)：中性點直接接地，所有設(shè)備的外露可導(dǎo)電部分均接公共的保護(hù)線(PE線)或公共的保護(hù)中性線(PEN線)。這種接公共PE線或PEN線的方式，通稱為“接零”。包括：TN-C系統(tǒng)、TN-S系統(tǒng)、TN-C-S系統(tǒng)