工學(xué)工業(yè)企業(yè)供電系統(tǒng)課件

1、供用電技術(shù)與內(nèi)外線施工電氣技術(shù)教研室供用電技術(shù)：（1）工業(yè)企業(yè)供電系統(tǒng)（2）電力負(fù)荷計(jì)算（3）電力線路選擇（4）質(zhì)量的提高與電能節(jié)約（5）電氣照明內(nèi)外線施工：（1）內(nèi)線訓(xùn)練： 室內(nèi)照明配線及動(dòng)力配線（2）外線訓(xùn)練： 導(dǎo)線連接、橫擔(dān)絕緣子的安裝、導(dǎo)線的架設(shè)單元一 工業(yè)企業(yè)供電系統(tǒng)主要內(nèi)容：1電力系統(tǒng)的基本概念2工業(yè)企業(yè)供電系統(tǒng)3電力系統(tǒng)的額定電壓4. 電力系統(tǒng)中性點(diǎn)運(yùn)行方式 重點(diǎn) 工業(yè)企業(yè)供電系統(tǒng)課題1 電力系統(tǒng)的基本概念電力系統(tǒng)：發(fā)電廠、變電所、電力線路和電能用戶 組成的統(tǒng)一整體。動(dòng)力系統(tǒng)：電力系統(tǒng)加上動(dòng)力裝置（熱能、水能及 其他能源動(dòng)力裝置）。電 力 網(wǎng)：電力系統(tǒng)中由各級(jí)電壓的輸配電線路和

2、變電所組成的部分。 工業(yè)企業(yè)供電系統(tǒng)企業(yè)變電所一、發(fā)電廠（發(fā)電站）工業(yè)企業(yè)供電系統(tǒng) 根據(jù)所利用一次能源形式的不同： 1火力發(fā)電廠 2水力發(fā)電廠 3核能發(fā)電廠 4. 風(fēng)力發(fā)電廠 5地?zé)岚l(fā)電廠 6. 太陽(yáng)能發(fā)電廠 7潮汐發(fā)電廠根據(jù)發(fā)電廠的容量大小及其供電范圍： 區(qū)域性發(fā)電廠 地方性發(fā)電廠 自備專用發(fā)電廠工業(yè)企業(yè)供電系統(tǒng)二、變電所（變電站） 升壓變電所、降壓變電所 樞紐變電所、地區(qū)變電所、企業(yè)變電所 配電所 僅用來(lái)接收電能和分配電能的場(chǎng)所 換流站 僅用于將交流電流轉(zhuǎn)換為直流電流或?qū)⒅绷麟娏鬓D(zhuǎn)換為交流電流的場(chǎng)所工業(yè)企業(yè)供電系統(tǒng) 三、電力線路工業(yè)企業(yè)供電系統(tǒng) 輸電線路（ 220kV） 配電線路（ 110

3、kV） 低壓網(wǎng)（330kV） 四、電能用戶工業(yè)企業(yè)供電系統(tǒng) 工業(yè)用戶、農(nóng)業(yè)用戶、商業(yè)用戶、居民用戶等 小型企業(yè)（10000kVA）工業(yè)企業(yè)供電系統(tǒng)課題2 工業(yè)企業(yè)供電系統(tǒng)一、工業(yè)企業(yè)供電及要求 供電：工業(yè)企業(yè)電能供應(yīng)和分配 要求：可靠性、安全性、優(yōu)質(zhì)性、 經(jīng)濟(jì)性、環(huán)保性1、可靠性 對(duì)用戶的連續(xù)供電 以全年平均供電時(shí)間占全年時(shí)間的百分?jǐn)?shù)來(lái)衡量2、安全性 指在電能的供應(yīng)、分配和使用中，不應(yīng)發(fā)生人身事故和設(shè)備事故。工業(yè)企業(yè)供電系統(tǒng)工業(yè)企業(yè)供電系統(tǒng)線路的額定電壓允許電壓偏移35kV及以上10 kV及以下220V5%7%+7%、10%表1-1 供電電壓的允許偏移 3、優(yōu)質(zhì)性 電能質(zhì)量指標(biāo)：電壓、頻率、波

4、形工業(yè)企業(yè)供電系統(tǒng)表1-2 電力系統(tǒng)頻率的允許偏差運(yùn)行情況允許頻率偏差（Hz） 正常運(yùn)行300萬(wàn)千瓦及以上300萬(wàn)千瓦以下0.20.5非正常運(yùn)行1.0工業(yè)企業(yè)供電系統(tǒng) 表1-3 公共電網(wǎng)電壓波形畸變率電網(wǎng)額定電壓（kV）電壓總諧波畸變率（%）各項(xiàng)諧波電壓含有率（%）奇 次偶 次0.385.04.02.06104.03.21.635603.02.41.21102.01.60.8工業(yè)企業(yè)供電系統(tǒng)4、經(jīng)濟(jì)性 供電系統(tǒng)的投資少，運(yùn)行費(fèi)用低，盡可能地節(jié)約電能和減少有色金屬消耗量，提高電能利用率。5、環(huán)保性 在電能生產(chǎn)過(guò)程中要防止環(huán)境污染和人類生存環(huán)境不要遭到破壞。工業(yè)企業(yè)供電系統(tǒng)二、工業(yè)企業(yè)供電系統(tǒng)的組

5、成 組成總降壓變電所車間變電所高低壓配電線路用電設(shè)備工業(yè)企業(yè)供電系統(tǒng)三、典型供電系統(tǒng)1.小型企業(yè)的供電系統(tǒng) 工業(yè)企業(yè)供電系統(tǒng)工業(yè)企業(yè)供電系統(tǒng)2.中型企業(yè)的供電系統(tǒng) 工業(yè)企業(yè)供電系統(tǒng)3.電源進(jìn)線為35kV及以上的大中型企業(yè)的供電系統(tǒng) 高壓深入負(fù)荷中心直降配電方式工業(yè)企業(yè)供電系統(tǒng)工業(yè)企業(yè)供電系統(tǒng)課題3 電力系統(tǒng)的額定電壓一、電力系統(tǒng)的額定電壓分類電網(wǎng)和用電設(shè)備額定電壓(kV)發(fā)電機(jī)額定電壓(kV)電力變壓器額定電壓(kV)一次繞組二次繞組低壓0.220.380.660.230.400.690.220.380.660.230.400.69高壓361035601101542203305003.156.

6、310.513.8,15.75,18,203及3.156及6.310及10.513.8,15.75,18,2035601101542203305003.15及3.36.3及6.610.5及1138.5661211692423635501）用電設(shè)備的額定電壓：2）發(fā)電機(jī)的額定電壓： 3）變壓器的額定電壓：一次側(cè)：與發(fā)電機(jī)直接相連的：降壓變：二次側(cè)：10kV及以下：工業(yè)企業(yè)供電系統(tǒng)GT1T2T3110kV10kV6kV380/220V工業(yè)企業(yè)供電系統(tǒng)10.5kV10.5/121kV110/6.3kV10/0.4kV二、額定電壓的選擇1、額定電壓選擇考慮的因素（1）負(fù)荷大小和距離電源遠(yuǎn)近對(duì)供電電壓的

7、 選擇有很大關(guān)系。工業(yè)企業(yè)供電系統(tǒng)工業(yè)企業(yè)供電系統(tǒng)線路電壓（kV）線路結(jié)構(gòu)輸送功率（kW）輸送距離（km）0.380.386610103560110220330500750架空線電纜線架空線電纜線架空線電纜線架空線架空線架空線架空線架空線架空線架空線1001752000300030005000200015000350030000100005000010000050000020000080000010000001500000200000025000000.250.3531085151020503010050150100300200600150850500以上2個(gè)主要因素 表1-5 各級(jí)電壓電力線

8、路合理的輸送功率和輸送距離 (2) 供電電壓還與下列因素有關(guān)： 導(dǎo)線截面的大??； 工業(yè)企業(yè)的生產(chǎn)班次和負(fù)荷曲線的均衡程度； 負(fù)荷的功率因數(shù)； 電價(jià)制度； 折舊等費(fèi)用在設(shè)計(jì)時(shí)占投資額的百分比； 國(guó)家規(guī)定的還本年限； 是否有大型用電設(shè)備，如煉鋼、軋鋼及其它大型整流設(shè)備等。 工業(yè)企業(yè)供電系統(tǒng) (3) 地區(qū)的原有電壓對(duì)工業(yè)企業(yè)供電電壓的選擇起了極嚴(yán)格的限制作用。 本地區(qū)有兩個(gè)不同的供電電壓，而且都具備對(duì)企業(yè)供電的可能性； 由于建造和改造大型企業(yè)致使地區(qū)電網(wǎng)需要改建時(shí)，可將地區(qū)電網(wǎng)的改建與企業(yè)供電系統(tǒng)統(tǒng)一考慮； 企業(yè)自備電廠與系統(tǒng)連接時(shí)。 工業(yè)企業(yè)供電系統(tǒng)2.高壓配電電壓的選擇 電壓等級(jí)的選擇：三相交流

9、輸電線路傳輸?shù)墓β蕿椋寒?dāng)輸送功率一定時(shí)，(1)輸電電壓愈高,電流愈小，導(dǎo)線的載流部分的截面積愈小，投資愈小。(2)電壓愈高，對(duì)絕緣的要求愈高，桿塔、變壓器、斷路器的絕緣投資也愈大。傳輸功率越大，輸送距離越遠(yuǎn)，則選擇較高的電壓等級(jí)比較有利。工業(yè)企業(yè)供電系統(tǒng)工業(yè)企業(yè)供電系統(tǒng)的高壓配電電壓： 主要取決于當(dāng)?shù)毓╇婋娫措妷杭捌髽I(yè)高壓用電設(shè)備的電壓、容量和數(shù)量等因素。 工業(yè)企業(yè)內(nèi)部采用的高壓配電電壓： 通常是610kV。 如果當(dāng)?shù)氐碾娫措妷簽?5kV ： 高壓深入負(fù)荷中心直降配電方式 工業(yè)企業(yè)供電系統(tǒng)3.低壓配電電壓的選擇 一般采用380220V 工業(yè)企業(yè)供電系統(tǒng)采礦、石油和化工等少數(shù)部門 : 660V，

10、甚至1140V或2000V 工業(yè)企業(yè)供電系統(tǒng)課題4 電力系統(tǒng)中性點(diǎn)運(yùn)行方式電力系統(tǒng)中性點(diǎn)：星形連接的G、T的中性點(diǎn) 中性點(diǎn)運(yùn)行方式中性點(diǎn)不接地中性點(diǎn)經(jīng)消弧線圈接地中性點(diǎn)直接接地小接地短路電流系統(tǒng)大接地短路電流系統(tǒng)分析目的：它關(guān)系到絕緣水平、通信干擾、接地保護(hù)、電壓等級(jí)、系統(tǒng)接線等方面。一、中性點(diǎn)不接地系統(tǒng)為了方便討論，認(rèn)為： 1. 三相系統(tǒng)對(duì)稱 2. 對(duì)地分散電容用線路中央集中電容C代替， 相間電容與本內(nèi)容無(wú)關(guān)，不予考慮。 查手冊(cè)得知C工業(yè)企業(yè)供電系統(tǒng)1.正常運(yùn)行 向量圖分析法工業(yè)企業(yè)供電系統(tǒng)（1）三相電壓對(duì)稱：UA=UB=UC=Uph （2）三相對(duì)地電容電流對(duì)稱：ICA=ICB=ICC =U

11、ph/Xc（4）大地?zé)o電容電流。 （3）中性點(diǎn)電位為0。工業(yè)企業(yè)供電系統(tǒng)2.單相接地 (b) 向量圖相電壓相對(duì)地電壓工業(yè)企業(yè)供電系統(tǒng)（1）C相對(duì)地電壓：UC=0 （2）中性點(diǎn)電位升高為相電壓：UN= - UC（4）系統(tǒng)線電壓的大小和相位差不變（3）A、B相對(duì)地電壓和電流：（5）C相接地電流為正常時(shí)對(duì)地電容電流3倍 工業(yè)企業(yè)供電系統(tǒng)結(jié) 論絕緣水平按線電壓設(shè)計(jì) 三相系統(tǒng)仍然對(duì)稱， 可以繼續(xù)運(yùn)行兩個(gè)小時(shí)有專用的交流絕緣監(jiān)察裝置在接地點(diǎn)有間歇性或穩(wěn)定電弧工業(yè)企業(yè)供電系統(tǒng)應(yīng)用范圍： 3 10kV，接地電流IC 30A的高壓電網(wǎng)2060kV，接地電流IC 10A的高壓電網(wǎng)注：供照明用電的380220V系統(tǒng)

12、是 中性點(diǎn)直接接地的三相四線制。 1000V以下的三相三線制電網(wǎng)超出范圍？工業(yè)企業(yè)供電系統(tǒng)二、中性點(diǎn)經(jīng)消弧線圈接地系統(tǒng)消弧線圈：是具有鐵芯的電感線圈，其電抗很大，電阻忽略。有許多分接頭用以調(diào)整線圈的匝數(shù)，改變電抗的大小，從而調(diào)節(jié)消弧線圈的電感電流。 中性點(diǎn)不接地電力網(wǎng)發(fā)生 K(1) 時(shí)，仍可繼續(xù)運(yùn)行2h，但若接地電流值過(guò)大，會(huì)產(chǎn)生持續(xù)性電弧，危脅設(shè)備，甚至產(chǎn)生三相或兩相短路。問(wèn)題的提出：為什么要采用中性點(diǎn)經(jīng)消弧 線圈接地系統(tǒng)？工業(yè)企業(yè)供電系統(tǒng) (a) 正常運(yùn)行時(shí)電路圖UN=0 IC=0 IL=0 1.正常運(yùn)行 工業(yè)企業(yè)供電系統(tǒng) (b) C相短路時(shí)的電路圖 (c) 向量圖 2.單相接地故障 （1）滯后90 (2)電壓關(guān)系同不接地系統(tǒng)工業(yè)企業(yè)供電系統(tǒng) 補(bǔ)償方式及選用：1）全補(bǔ)償 （不采用）接地點(diǎn)電流為零， IL=IC缺點(diǎn)：XL=Xc，網(wǎng)絡(luò)容易形成串聯(lián)諧振過(guò)電壓 2）欠補(bǔ)償（少采用）接地點(diǎn)為容性電流， ILIC注意：電感電流數(shù)值不能過(guò)大工業(yè)企業(yè)供電系統(tǒng)結(jié) 論絕緣水平按線電壓設(shè)計(jì)單相接地后可以繼續(xù)運(yùn)行2小時(shí)有專用的交流絕緣監(jiān)察裝置工業(yè)企業(yè)供