電力技術(shù)基礎(chǔ)知識講座pt教學(xué)課件

1、電力技術(shù)基礎(chǔ)知識講座電力發(fā)變（配）電系統(tǒng)2004年02月目 錄概述電力系統(tǒng)發(fā)電廠變電站（所)輸電線路電氣主接線圖電力技術(shù)專業(yè)術(shù)語解釋2004年02月概 述煤、石油、水能、風(fēng)能、太陽能、核能等是自然界的一次能源，經(jīng)過發(fā)電廠加工，轉(zhuǎn)換為電能。電能是二次能源。電能是種特殊的商品，從生產(chǎn)經(jīng)過輸送、分配、銷售和使用，是一次性完成。一般意義上，電能不能儲存，既發(fā)既用。特殊情況下，必須將電能轉(zhuǎn)換成其他能源（水能、化學(xué)能）儲存，需要時再轉(zhuǎn)換為電能使用。為了避免環(huán)境污染，減少運輸量（有些能源根本不能運輸）發(fā)電廠通常建設(shè)在一次能源所在地附近，經(jīng)高壓輸送到消費中心。相對于其他能源來說，電能是一種易于輸送、衛(wèi)生、安全

2、、經(jīng)濟、使用簡單、應(yīng)用廣泛的能源。電能生產(chǎn)的種類很多，有熱能發(fā)電、水能發(fā)電、核能發(fā)電、風(fēng)能發(fā)電以及其他（化學(xué)能、太陽能）發(fā)電形式。要把電能從電廠遠(yuǎn)距離的傳輸?shù)截?fù)荷中心供用戶使用，必須經(jīng)過升壓、輸送、降壓、分配、銷售等諸多環(huán)節(jié)。發(fā)電-輸變電-配電構(gòu)成一個有機的不可分割的網(wǎng)絡(luò)，簡稱電網(wǎng)。35kv以上稱為高壓網(wǎng)10kv稱為中壓配電網(wǎng)0.4kv以下稱為低壓配電網(wǎng)2004年02月電力系統(tǒng)電力系統(tǒng)是由多個發(fā)電設(shè)備、輸變電設(shè)備和用電設(shè)備組成的網(wǎng)絡(luò)，它具有生產(chǎn)、輸送、分配和消費電能的功能。從發(fā)電機出口將電能升壓-輸送-降壓-分配到負(fù)荷中心的一系列設(shè)備所構(gòu)成的網(wǎng)絡(luò)稱為電網(wǎng)。2004年02月發(fā)變輸供電系統(tǒng)框圖基建

3、成本低發(fā)電成本高污染大化石性燃料火力發(fā)電廠熱能轉(zhuǎn)換成電能基建規(guī)模大發(fā)電成本低環(huán)境污染小水能水力發(fā)電廠水能轉(zhuǎn)換電能基建成本高發(fā)電成本低環(huán)境污染小核燃料核能發(fā)電廠原子能轉(zhuǎn)換電能發(fā)電廠能源轉(zhuǎn)換相同功率電壓高則電流小損耗低遠(yuǎn)距離、大功率220kv330kv500kv更高升壓變電站便于傳輸電阻損耗電感損耗電容損耗電壓容易轉(zhuǎn)換交流超高壓220kv330kv500kv只有電阻損耗分正負(fù)雙極傳輸功率大傳輸距離遠(yuǎn)必須經(jīng)交直流變換直流超高壓500kv換流站換流長距離大功率輸電線路能量傳輸電力聯(lián)網(wǎng)電能分配負(fù)荷中心便于應(yīng)用交流變換電壓500kv 330kv220kv 110kv35kv 10kv多級降壓降壓變電站便于

4、用戶使用線路復(fù)雜距離短數(shù)量多管理難度大向用戶供電35kv 10kv6kv 3kv400/220v配電線路向用戶分配電能電力系統(tǒng)發(fā)電輸電配電 （交流）發(fā)電-升壓變-輸電-降壓變-供電 （直流）2004年02月電力生產(chǎn)、傳輸、消費發(fā)電廠用以將熱能、核能、水能、太陽能、風(fēng)能等轉(zhuǎn)換為電能 電能經(jīng)傳輸送到負(fù)荷終端再根據(jù)用戶的需要轉(zhuǎn)化為機械能、熱能、光能、化學(xué)能滿足人們的社會需求和生活需求便于傳輸，便于能量轉(zhuǎn)換電能清潔、衛(wèi)生。電廠遠(yuǎn)離城市，是一種環(huán)保型二次能源2004年02月水力發(fā)電廠水力發(fā)電機主廠房2004年02月水力發(fā)電水輪發(fā)電機組剖面圖進水口發(fā)電機水輪機下游水位變壓器水庫水位2004年02月火力發(fā)電

5、機組火力發(fā)電機組2004年02月火力發(fā)電火力發(fā)電過程示意圖燃煤處理蒸汽鍋爐汽輪機蒸汽包發(fā)電機2004年02月變電站變電站是電能的集散地，是電壓變換、電能傳輸分配的中心。電能在變電站匯集、聯(lián)絡(luò)、分配、將電壓升高便于傳輸，將電壓降低便于使用。變電站的電壓等級：750kV、500kV、330kV、220kV、110kV、66kV、35kV、10kV、6kV通常有一次變和二次變之分，110kV及以上變電所稱一次變，35kV（66kV）變電所稱二次變。分戶內(nèi)式、戶外式、敞開式和全封閉式等。有升壓站、降壓站、樞紐站和終端站之分。2004年02月變電站設(shè)備基本結(jié)構(gòu)由一次設(shè)備（變壓變流設(shè)備、開關(guān)設(shè)備、導(dǎo)線）和

6、二次設(shè)備（計量檢測保護控制設(shè)備）組成。一次設(shè)備主要包括：進出線、母線、變壓器、電抗器、隔離開關(guān)、斷路器、開關(guān)柜、避雷器、電壓電流互感器、電容補償裝置。二次設(shè)備主要包括：一次設(shè)備及輸電線路的繼電保護裝置、監(jiān)測控制裝置，測量計量裝置等。變電站還應(yīng)配備通訊調(diào)度設(shè)備。2004年02月戶內(nèi)、戶外變電站戶內(nèi)、戶外式變電站的區(qū)別通常是將高低壓配電裝置布置在戶內(nèi)，還是布置在戶外。而變壓器一般都是放置在戶外（在城市中心區(qū)域，也有把變壓器布置在戶內(nèi)的）。戶內(nèi)式變電站占地面積小，結(jié)構(gòu)緊湊，外貌美觀、設(shè)備防污穢能力強，但造價高，通常分布在城市周圍或市區(qū)內(nèi)；戶外式變電站則完全相反。2004年02月GIS變電站GIS-氣

7、體絕緣金屬封閉開關(guān)設(shè)備是將若干個獨立元件封閉組合在充有高于大氣壓的SF6氣體的接地金屬外殼中，而形成的金屬封閉開關(guān)設(shè)備GIS體積小，組成的配電裝置占地面積少，不受環(huán)境條件的影響，運行安全可靠，維護簡單，檢修間隔時間長，特別是在超高壓和特高壓輸變電領(lǐng)域中較之敞開式電器有更大的優(yōu)勢。2004年02月開閉站（所）開閉站：也叫開閉所、開關(guān)站。以電能分配及聯(lián)絡(luò)為目的，主要設(shè)備包括：進出線、母線、開關(guān)（10kV多采用環(huán)網(wǎng)柜）、避雷器、電壓電流互感器、二次設(shè)備（直流系統(tǒng)、繼電保護、計量）等。各種電壓等級都可設(shè)置開閉所。2004年02月輸電線路電力線路通過變電站間的相互聯(lián)絡(luò)、相互連接形成一個電力網(wǎng)絡(luò)，稱為電網(wǎng)

8、。各電廠所發(fā)出的電能通過輸電線路與電網(wǎng)連接。通過變電站升（降）電壓，各電壓等級輸電線路所形成的電網(wǎng)把電能傳輸?shù)礁鞯氐呢?fù)荷中心強大的電網(wǎng)使電力供應(yīng)更加安全可靠電力輸電線路的標(biāo)準(zhǔn)電壓等級：(750kV)、500kV、330kV、220kV、110kV (66kV)、35kV城鄉(xiāng)配電網(wǎng)電壓：10kV (6kV)用戶使用電壓：400v/220v2004年02月電力系統(tǒng)專業(yè)術(shù)語額定電壓（Rated Voltage）：維持設(shè)備正常工作的工作電壓，以有效值表示，單位：V（伏特）或kv（千伏）。額定電流（Rated Current）：設(shè)備在正常工作條件下所能承受的最大電流，以有效值表示，單位：A（安培）。額定

9、頻率（Rated Frequency）：也叫工頻，交流電在單位時間內(nèi)交變的周期數(shù)，單位：Hz（赫茲）。我國電網(wǎng)頻率為50Hz。額定容量（Rated Capacity）：在正常工作條件下，設(shè)備（系統(tǒng)）輸入、輸出電能的能力。一般來說，此值表示設(shè)備（系統(tǒng)）的輸入、輸出定值；單位可以是W（瓦特），也可以是VA（伏安），常用KW（千瓦）或KVA（千伏安）。 2004年02月電力系統(tǒng)專業(yè)術(shù)語線電壓（Line Voltage 或 Phase to Phase Voltage）：通常供電方式采用三相三線制、三相四線制、三相五線制，三相電主要用于工、農(nóng)業(yè)中功率較大的電器設(shè)備。三相一般用L1、L2、L3表示，對于

10、電機類產(chǎn)品則用U、V、W表示，零線（中性線）用N表示，接地線一般用PE表示，PE與N并非同一點。相電壓（Phase tp Ground Voltage）：線電壓是指相對相之間的電壓，相電壓相線對中性線之間的電壓。例如：380V/220V，前者是線電壓，后者是相電壓，兩者相差3 倍。工頻耐壓（AC Withstand Voltage）：設(shè)備、系統(tǒng)在額定頻率下所能承受而不損壞的電壓耐受強度?？煞譃楦赡褪芎蜐衲褪?，一般情況下，工頻耐受電壓的時間為1分鐘（60秒），由系統(tǒng)的操作過電壓決定。 2004年02月視在功率：指設(shè)備所能輸入、輸出的總功率，包括有功功率和無功功率，通常用“S”表示，單位：VA（伏

11、安）或KVA（千伏安）。有功功率：視在功率中用來做功的分量，用“P”表示，單位：W（瓦）。無功功率：視在功率中用來建立電磁場的分量，用“Q”表示，單位：Var（乏）。功率因數(shù)：是指電力系統(tǒng)或設(shè)備的有功功率占視在功率的比率，用Cos表示，分滯后和超前兩種。一般的配電網(wǎng)絡(luò)均為滯后，而調(diào)相機及電容器為超前。無功補償：為了提高用電設(shè)備的效率，利用電容器對電網(wǎng)的功率因數(shù)進行修正的一種手段，無功補償有集中補償和分散補償兩種，多數(shù)采用集中補償，大型設(shè)備和特殊設(shè)備一般采用分散補償。 電力系統(tǒng)專業(yè)術(shù)語2004年02月電力系統(tǒng)專業(yè)術(shù)語系統(tǒng)接地方式：是指供電、配電系統(tǒng)的中性點接地方式。主要分為大電流接地和小電流接地

12、方式，大電流接地方式是指中性點直接接地，小電流接地方式是指中性點不接地或經(jīng)消弧線圈、電阻等元件接地。在我國，400V和110kV以上等級的電力系統(tǒng)絕大部分采用中性點直接接地方式，即大電流接地方式；6kV至60kV系統(tǒng)大部分采用中性點 不直接接地或不接地方式，即小電流接地方式。供電可靠性：是指供電的可靠程度。計算公式為：供電可靠率=1-用戶全年停電 時間/36524，目前我國要求可靠率為99.99%，即全年停電時間不超過52分鐘；發(fā)達國家要求為99.999%，即全年停電時間不超過5分鐘。 2004年02月電力系統(tǒng)專業(yè)術(shù)語雷電沖擊耐壓（BIL）：設(shè)備、系統(tǒng)所能承受而不損壞的模擬雷電沖擊實驗電壓，用

13、以衡量系統(tǒng)、設(shè)備對沖擊電壓的耐受強度。熱穩(wěn)定電流：設(shè)備所能耐受的短路最大電流（有效值），持續(xù)時間24秒。電流波形是對稱的，考核的是設(shè)備所能承受最大熱效應(yīng)的能力，即在設(shè)備通過所規(guī)定的大電流時，不會造成設(shè)備各部件過熱、甚至燒毀；單位：KA動穩(wěn)定電流：設(shè)備所能耐受的最大電流峰值，持續(xù)時間為幾個周波。電流波形是不對稱的，IEC及中國國家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定其值為熱穩(wěn)定電流的2.5倍，考核的是設(shè)備所能承受最大電動力的能力，單位：KA。短時耐受電流：即為熱穩(wěn)定電流；單位：KA。 2004年02月電力系統(tǒng)專業(yè)術(shù)語電氣二次回路-對一次回路設(shè)備進行保護、控制、監(jiān)視、測量和自動調(diào)節(jié)等裝置之間的電氣連接回路。組成：1）控制信號

14、回路 ；2）繼電保護回路及安全自動裝置回路；3）測量表計回路；4）同步回路；5）操作電源系統(tǒng)；6）自動化系統(tǒng)電氣主接線-把主要電器設(shè)備和母線的連接方式。是電氣設(shè)計的首要部分。也是構(gòu)成電力系統(tǒng)的主要環(huán)節(jié)。把發(fā)電機、變壓器、電抗器、斷路器、隔離開關(guān)等電氣設(shè)備通過母線、導(dǎo)線、電纜等有機的連接起來，并且配置避雷器、電壓互感器、和電流互感器等構(gòu)成改變電壓、匯集和分配電能的一個完整系統(tǒng)。電氣設(shè)備布置圖-將電氣主接線所確定的各項主要電氣設(shè)備進行合理布置的設(shè)計圖紙 2004年02月關(guān)于轉(zhuǎn)移電流 在組合電器中，當(dāng)熔斷器在某一短路電流值某相首先熔斷(由于短路電流在某一時刻，總是某相電流最大及熔斷器特性差異)，其余

15、兩相熔斷器還未熔斷時，此時的短路電流便轉(zhuǎn)移到由負(fù)荷開關(guān)來開斷，這個電流便是轉(zhuǎn)移電流。它是指在熔斷器與負(fù)荷開關(guān)轉(zhuǎn)換開斷職能時的三相對稱電流值。當(dāng)?shù)陀谠撝禃r，首開極電流由熔斷器開斷，而后兩相電流就由負(fù)荷開關(guān)開斷；大于該值時，三相電流僅由負(fù)荷開關(guān)開斷，撞擊器脫扣裝置不起作用。因此，安裝撞擊器脫扣裝置要求負(fù)荷開關(guān)具有開斷轉(zhuǎn)移電流的能力，這就要求負(fù)荷開關(guān)在開斷額定電流的基礎(chǔ)上，增加開斷轉(zhuǎn)移電流的能力，同時相應(yīng)增加了負(fù)荷開關(guān)成本。2004年02月何謂IP（防護等級）IP防護等級（GB 420893） IP（INTERNATIONAL PROTECTION）防護等級系統(tǒng)是由IEC（INTERNATIONAL

16、 ELECTROTECHNICAL COMMISSION）所起草。IP防護等級是由兩個數(shù)字所組成通常表示為IPXX，第1個數(shù)字表示設(shè)備外殼防塵、防止外物侵入的等級，第2個數(shù)字表示設(shè)備外殼防濕氣、防水侵入的密閉程度，婁字越大表示其防護等級越高，兩個標(biāo)示數(shù)字所表示的防護等級如表一及表二。表一：第一個標(biāo)示特性號碼（數(shù)字）所指的防護程度表二：第二個標(biāo)示特性號碼（數(shù)字）所指的防護程度2004年02月第一個標(biāo)示數(shù)字2004年02月第二個標(biāo)示數(shù)字2004年02月型式試驗與例行試驗型式試驗：政府相關(guān)部門對新開發(fā)（引進）的電力設(shè)備的強制性試驗，由政府指定的權(quán)威檢驗機構(gòu)進行試驗，并出具試驗合格報告。只有經(jīng)過型式試驗合格的產(chǎn)品才能批量生產(chǎn)，投入市場。其檢驗標(biāo)準(zhǔn)通常是國家標(biāo)準(zhǔn)（國際標(biāo)準(zhǔn)）或部頒標(biāo)準(zhǔn)。型式試驗只是在產(chǎn)品開發(fā)定型時做一次（試驗項目很全，有些是破壞性試驗），一旦通過，該產(chǎn)品既為定型，以后就不需再做。例行試驗：企業(yè)為保證產(chǎn)品的質(zhì)量