《企業(yè)供電系統(tǒng)及運行》五版一課件

§1－1電力系統(tǒng)的基本概念§1－2電力系統(tǒng)的電壓§1－3電力系統(tǒng)中性點運行方式§1－4短路的基本知識1.§1－1電力系統(tǒng)的基本概念1.1.了解發(fā)電廠的概念；了解對電力系統(tǒng)的基本要求。2.掌握常見的發(fā)電廠發(fā)電形式和能量轉(zhuǎn)換過程。3.掌握電力系統(tǒng)和電網(wǎng)的概念?！?—1電力系統(tǒng)的基本概念2.1.了解發(fā)電廠的概念；了解對電力系統(tǒng)的基本要求?！?—1發(fā)電廠又稱發(fā)電站，是將自然界存在的各種一次能源轉(zhuǎn)換為電能的工廠。發(fā)電廠按其所利用的能源不同，分為水力發(fā)電廠、火力發(fā)電廠、風(fēng)力發(fā)電廠、核能發(fā)電廠、太陽能發(fā)電廠、地?zé)岚l(fā)電廠等多種類型。一、發(fā)電廠簡介3.發(fā)電廠又稱發(fā)電站，是將自然界存在的各種一次能源轉(zhuǎn)換為電能的工1.水力發(fā)電廠水利發(fā)電廠通稱水電站，是利用水庫中水流的位能轉(zhuǎn)換為電能的。壩后式水力發(fā)電廠生產(chǎn)過程示意圖4.1.水力發(fā)電廠壩后式水力發(fā)電廠生產(chǎn)過程示意圖4.2.火力發(fā)電廠火力發(fā)電廠簡稱火電廠（站），是利用煤炭、石油、天然氣等燃料燃燒時的化學(xué)能轉(zhuǎn)換為熱能，加熱水變?yōu)樗魵?，再由水蒸氣推動發(fā)電機發(fā)電，完成由化學(xué)能、熱能到電能的轉(zhuǎn)換過程。5.2.火力發(fā)電廠5.火力發(fā)電廠生產(chǎn)過程示意圖原煤由帶式輸送機輸送進煤斗，經(jīng)磨煤機后變?yōu)槊悍?，其在鍋爐的爐膛內(nèi)充分燃燒，將鍋爐內(nèi)的水燒成高溫高壓的蒸汽，推動汽輪機轉(zhuǎn)動，使與它聯(lián)軸的發(fā)電機旋轉(zhuǎn)發(fā)電。6.火力發(fā)電廠生產(chǎn)過程示意圖原煤由帶式輸送機輸送進煤斗，經(jīng)風(fēng)力發(fā)電原理示意圖3.風(fēng)力發(fā)電廠

風(fēng)力發(fā)電是利用風(fēng)的動能轉(zhuǎn)換為電能的，風(fēng)力帶動風(fēng)車風(fēng)輪旋轉(zhuǎn)，并通過增速機提速，促使發(fā)電機發(fā)電。7.風(fēng)力發(fā)電原理示意圖3.風(fēng)力發(fā)電廠

風(fēng)力發(fā)電是利用4.核能發(fā)電站核能發(fā)電廠又稱原子能發(fā)電廠，通稱核電站，是利用核燃料在反應(yīng)堆中的原子核裂變將核能轉(zhuǎn)換為電能。核能發(fā)電廠生產(chǎn)過程示意圖1—核反應(yīng)堆2—穩(wěn)壓器3—蒸汽發(fā)生器4—汽輪發(fā)電機組5—給水加熱器6—給水泵7—主循環(huán)泵8.4.核能發(fā)電站核能發(fā)電廠生產(chǎn)過程示意圖8.

5.太陽能發(fā)電廠太陽能發(fā)電是利用太陽光能發(fā)電，通過光電轉(zhuǎn)換元件（如光電池）等直接將太陽光能轉(zhuǎn)換為電能。6.我國的電力發(fā)展規(guī)劃

我國電力“十二五”發(fā)展的原則是：優(yōu)先開發(fā)水電；優(yōu)化發(fā)展煤電；高效發(fā)展核電；積極推進新能源發(fā)電；適度發(fā)展天然氣集中發(fā)電；因地制宜發(fā)展分布式發(fā)電。9.5.太陽能發(fā)電廠9.幾種常見的發(fā)電廠主要特征

類型實景工作原理能量來源能量轉(zhuǎn)換過程優(yōu)點能量轉(zhuǎn)換過程優(yōu)點水力發(fā)電廠湖北三峽水電站—我國最大的水力發(fā)電站，也是世界最大的發(fā)電站。總裝機容量為2250萬kW，

年平均發(fā)電量847億kW·h水庫閘門打開時，水流沿進水管進入水輪機蝸殼室，沖動水輪機，帶動發(fā)電機發(fā)電水流的位能，即水流的上下水位落差水流位能→機械能→電能發(fā)電成本低，有利于環(huán)境保護，綜合效益好10.幾種常見的發(fā)電廠主要特征類型實景工作原理能量來源能量類型實景工作原理能量來源能量轉(zhuǎn)換過程優(yōu)點能量轉(zhuǎn)換過程優(yōu)點火力發(fā)電廠山東臨沂中國國電集團費縣發(fā)電廠—我國最大的火力發(fā)電廠，總裝機容量為720萬kW，8臺火力發(fā)電機組，最大機組容量為100萬kW煤粉在鍋爐的爐膛內(nèi)充分燃燒，將鍋爐內(nèi)的水燒成高溫高壓的蒸汽，推動汽輪機轉(zhuǎn)動，使與它聯(lián)軸的發(fā)電機旋轉(zhuǎn)發(fā)電。燃料燃燒產(chǎn)生的化學(xué)能燃料化學(xué)能→熱能→機械能→電能發(fā)電功率大，不受氣候和環(huán)境因素的影響續(xù)表11.類型實景工作原理能量來源能量轉(zhuǎn)換過程優(yōu)點能量轉(zhuǎn)換過程優(yōu)類型實景工作原理能量來源能量轉(zhuǎn)換過程優(yōu)點能量轉(zhuǎn)換過程優(yōu)點風(fēng)力發(fā)電廠新疆達坂城風(fēng)電廠—我國最大的風(fēng)力發(fā)電廠。單機容量1500kW，總裝機容量為30萬kW風(fēng)力帶動風(fēng)車葉片旋轉(zhuǎn)，并通過增速機提速，促使發(fā)電機發(fā)電。風(fēng)力的動能風(fēng)能→機械能→電能減少環(huán)境污染，節(jié)省煤炭、石油等常規(guī)能源續(xù)表12.類型實景工作原理能量來源能量轉(zhuǎn)換過程優(yōu)點能量轉(zhuǎn)換過程優(yōu)類型實景工作原理能量來源能量轉(zhuǎn)換過程優(yōu)點能量轉(zhuǎn)換過程優(yōu)點核能發(fā)電廠浙江省秦山核電站—我國已建成的最大的核能發(fā)電站。三期工程總裝機容量為290萬kW核燃料的裂變反應(yīng)產(chǎn)生的熱量通過熱交換產(chǎn)生蒸汽來驅(qū)動汽輪機，汽輪機帶動發(fā)電機來發(fā)電。原子核的裂變能核裂變能→熱能→機械能→電能安全、清潔、經(jīng)濟續(xù)表13.類型實景工作原理能量來源能量轉(zhuǎn)換過程優(yōu)點能量轉(zhuǎn)換過程優(yōu)類型實景工作原理能量來源能量轉(zhuǎn)換過程優(yōu)點能量轉(zhuǎn)換過程優(yōu)點太陽能發(fā)電廠山東省濟寧華瀚光伏電站—我國最大的太陽能光伏電站，也是目前亞洲最大、技術(shù)含量最高的薄膜太陽能光伏電站，總裝機容量為30MW，現(xiàn)已建成、投入使用18MW通過光電轉(zhuǎn)換元件（如光電池）等直接將太陽光能轉(zhuǎn)換為電能。太陽的光能或熱能光能→電能或光能→熱能→機械能→電能安全、經(jīng)濟、無污染續(xù)表14.類型實景工作原理能量來源能量轉(zhuǎn)換過程優(yōu)點能量轉(zhuǎn)換過程優(yōu)電力系統(tǒng)是指由各級電壓的電力線路將一些發(fā)電廠、變電所和電力用戶聯(lián)系起來的發(fā)電、輸電、變電、配電和用電的整體。二、電力系統(tǒng)簡介15.電力系統(tǒng)是指由各級電壓的電力線路將一些發(fā)電廠、變電所和電力用增電力系統(tǒng)發(fā)電、輸電、變電、配電和用電的整體。16.增電力系統(tǒng)發(fā)電、輸電、變電、配電和用電的整體。電力系統(tǒng)的組成17.電力系統(tǒng)的組成17.從發(fā)電廠到用戶的送電過程示意圖18.從發(fā)電廠到用戶的送電過程示意圖18.三、對電力系統(tǒng)的基本要求

（1）安全可靠（2）運行的經(jīng)濟性（3）電能質(zhì)量優(yōu)質(zhì)19.三、對電力系統(tǒng)的基本要求19.電力系統(tǒng)的發(fā)展方向我國已形成了北、中、南三個跨大區(qū)的互聯(lián)電網(wǎng)，規(guī)劃到2020年左右，在水電、火電、核電、新能源發(fā)電四者結(jié)構(gòu)合理的基礎(chǔ)上建立全國聯(lián)合電網(wǎng)，使電力資源實現(xiàn)全國范圍內(nèi)的合理配置。返回20.電力系統(tǒng)的發(fā)展方向返回20.1.了解額定電壓的概念并掌握電網(wǎng)及電氣設(shè)備額定電壓的標(biāo)準。2.了解工廠高低壓配電電壓的選擇原則?！?—2電力系統(tǒng)的電壓21.1.了解額定電壓的概念并掌握電網(wǎng)及電氣設(shè)備額定電壓的標(biāo)準。國家標(biāo)準GB/T156—2007《標(biāo)準電壓》規(guī)定了三相交流電網(wǎng)和發(fā)電機的額定電壓等級，見表。其中電力變壓器繞組額定電壓是依據(jù)電力變壓器標(biāo)準產(chǎn)品規(guī)格列出的。三相交流電網(wǎng)和電力設(shè)備的額定電壓一、三相交流電網(wǎng)及電氣設(shè)備的額定電壓22.國家標(biāo)準GB/T156—2007《標(biāo)準電壓》規(guī)定了三相交流1.發(fā)電機的額定電壓規(guī)定發(fā)電機額定電壓高于同級電網(wǎng)額定電壓5％。2.電網(wǎng)（線路）的額定電壓線路的額定電壓采用始端電壓和末端電壓的算術(shù)平均值，此電壓稱為電網(wǎng)的額定電壓。用電設(shè)備和發(fā)電機的額定電壓關(guān)系圖23.1.發(fā)電機的額定電壓用電設(shè)備和發(fā)電機的額定電壓關(guān)系圖23.3.電力變壓器的額定電壓（1）電力變壓器一次繞組的額定電壓（2）電力變壓器二次繞組的額定電壓電力變壓器額定電壓的說明24.3.電力變壓器的額定電壓電力變壓器額定電壓的說明24.4.用電設(shè)備的額定電壓

規(guī)定用電設(shè)備的額定電壓與同級電網(wǎng)的額定電壓相同。5.電力系統(tǒng)電壓高低的劃分低壓電壓等級在1000V以下者高壓電壓等級在1000V及以上者交流電力系統(tǒng)電壓等級的劃分25.4.用電設(shè)備的額定電壓低壓電壓等級在1000V以下低壓1000V以下中壓1000V~10kV(或35kV)高壓35kV~110kV(或220kV)超高壓220kV(或330kV)及以上特高壓800kV及以上電壓等級的行業(yè)習(xí)慣劃分26.低壓1000V以下中壓1000V~10kV1.高壓配電電壓的選擇（1）企業(yè)高壓配電電壓通常采用6～10kV電壓。(2)如果企業(yè)擁有相當(dāng)數(shù)量的6kV用電設(shè)備，或者供電電源的電壓就是6kV，則可考慮采用6kV電壓作為企業(yè)的高壓配電電壓(3)如果當(dāng)?shù)氐碾娫措妷簽?5kV或66kV，而廠區(qū)環(huán)境條件又允許采用35kV或66kV架空線路，則可考慮采用35kV或66kV作為高壓配電電壓深入到企業(yè)各車間負荷中心，并經(jīng)車間變電站直接降為低壓用電設(shè)備所需的電壓。2.低壓配電電壓的選擇企業(yè)低壓配電電壓一般采用220／380V電壓。二、企業(yè)供電系統(tǒng)配電電壓的選擇27.1.高壓配電電壓的選擇二、企業(yè)供電系統(tǒng)配電電壓的選擇27.2.低壓配電電壓的選擇企業(yè)低壓配電電壓一般采用220／380V電壓。其中線電壓380V接三相動力設(shè)備及380V的單相設(shè)備，相電壓220V接一般照明燈具及其他220V的單相設(shè)備。但某些場合宜采用660V(甚至更高的1140V)作為低壓配電電壓。例如，礦井下。我國現(xiàn)在只有采礦、石油、化工等企業(yè)采用660V電壓。

返回28.2.低壓配電電壓的選擇返回28.掌握電力系統(tǒng)中性點不接地、經(jīng)消弧線圈接地、直接接地（或經(jīng)低阻抗接地）運行方式的特點以及應(yīng)用。

§1—3電力系統(tǒng)中性點運行方式29.掌握電力系統(tǒng)中性點不接地、經(jīng)消弧線圈接地、直接接地（或經(jīng)低阻

電力系統(tǒng)的中性點運行方式有兩大類：一是中性點直接接地或經(jīng)過低電阻接地，稱為大接地電流系統(tǒng)。二是中性點不接地或經(jīng)過消弧線圈接地，稱為小接地電流系統(tǒng)。其中采用最廣泛的是中性點不接地、中性點經(jīng)過消弧線圈接地和中性點直接接地三種方式。30.電力系統(tǒng)的中性點運行方式有兩大類：30.類型運行方式在我國的應(yīng)用大接地電流系統(tǒng)中性點直接接地廣泛應(yīng)用于110kV及以上的系統(tǒng)；220V/380V低壓配電系統(tǒng)經(jīng)過低電阻接地在城市10kV系統(tǒng)中應(yīng)用逐漸增多小接地電流系統(tǒng)中性點不接地廣泛應(yīng)用于3~66kV的電力系統(tǒng)，尤其是3~10kV系統(tǒng)經(jīng)過消弧線圈接地應(yīng)用廣泛，適用于3~66kV的電力系統(tǒng)單相接地電流超過允許值時中性點運行方式31.類型運行方式在我國的應(yīng)用大接地電流系統(tǒng)中性點直接接地廣泛一、中性點不接地的電力系統(tǒng)中性點不接地的電力系統(tǒng)正常運行時的狀態(tài)a)電路圖b)相量圖32.一、中性點不接地的電力系統(tǒng)中性點不接地的電力系統(tǒng)正常運行時的中性點不接地的電力系統(tǒng)單相接地故障時的狀態(tài)：相電壓變?yōu)榫€電壓，要裝設(shè)專門的單相接地保護a)電路圖b)相量圖33.中性點不接地的電力系統(tǒng)單相接地故障時的狀態(tài)：相電壓變?yōu)榫€電壓因為線路的線電壓相位和量值均未發(fā)生變化，因此，系統(tǒng)中的三相用電設(shè)備未受影響，能正常運行。但是，這種線路不允許在單相接地故障情況下長期運行，因為如果再有一相也發(fā)生接地故障時，就形成了兩相接地短路，短路電流很大，這是絕對不允許的。34.因為線路的線電壓相位和量值均未發(fā)生變二、中性點經(jīng)消弧線圈接地的電力系統(tǒng)消弧線圈接地補償裝置在中性點不接地的電力系統(tǒng)中，有一種情況比較危險，即在發(fā)生單相接地時如果接地電流較大，將出現(xiàn)斷續(xù)電弧，這就可能使線路發(fā)生電壓諧振現(xiàn)象（線路產(chǎn)生2.5——3倍的過電壓）。為了防止單相接地時接地點出現(xiàn)斷續(xù)電弧，避免引起過電壓，因此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。35.二、中性點經(jīng)消弧線圈接地的電力系統(tǒng)消弧線圈接地補償裝置中性點經(jīng)消弧線圈接地的電力系統(tǒng)單相接地時的狀態(tài)采用大電感接地作用是消除單相接地故障點的電?。╥c與iL互相補償）但其他兩相位線電壓a)電路圖b)相量圖36.中性點經(jīng)消弧線圈接地的電力系統(tǒng)單相接地時的狀態(tài)36.在中性點經(jīng)消弧線圈接地的三相系統(tǒng)中，與中性點不接地的系統(tǒng)一樣，允許在發(fā)生單相接地故障時短時繼續(xù)運行(一般規(guī)定為2h以內(nèi))，但保護裝置要能及時發(fā)出接地報警信號。運行值班人員應(yīng)及時查找、處理故障。暫時無法消除故障時，應(yīng)設(shè)法將負荷特別是重要負荷轉(zhuǎn)移到備用線路上去。如果發(fā)生單相接地危及人身和設(shè)備安全時，保護裝置應(yīng)動作跳閘。37.在中性點經(jīng)消弧線圈接地的三相系統(tǒng)中，與中性點不接這種系統(tǒng)的單相接地，發(fā)生單相接地故障時通過接地中性點形成單相短路Ik(1)

。單相短路電流比線路的負荷電流大得多，因此在系統(tǒng)發(fā)生單相短路時保護裝置應(yīng)動作跳閘，切除短路故障，使系統(tǒng)的其他部分恢復(fù)正常運行。三、中性點直接接地或經(jīng)低電阻接地的電力系統(tǒng)中性點直接接地的電力系統(tǒng)單相接地時的狀態(tài)中性點經(jīng)電阻接地系統(tǒng)原理38.這種系統(tǒng)的單相接地，發(fā)生單相接地故障時常用的中性點接地電阻器外形圖

當(dāng)發(fā)生單相接地故障時,保護裝置跳閘,迅速切除故障線路,同時系統(tǒng)的備用電源自動投入裝置動作,投入備用電源,恢復(fù)系統(tǒng)供電。因此,其供電可靠性很高。39.常用的中性點接地電阻器外形圖當(dāng)發(fā)生單相接地故障四、三種運行方式的優(yōu)缺點對比類型優(yōu)點缺點中性點不接地系統(tǒng)發(fā)生單相接地時，三相用電設(shè)備能正常工作，允許2h之內(nèi)暫時繼續(xù)運行，因此可靠性高發(fā)生單相接地時，其他兩相非故障相對地電壓將升到線電壓，是正常時的1.732倍，因此絕緣要求高，增加絕緣費用中性點經(jīng)消弧線圈接地系統(tǒng)除具有中性點不接地系統(tǒng)的優(yōu)點外，還可以減少接地電流與中性點不接地系統(tǒng)相同中性點直接接地系統(tǒng)發(fā)生單相接地時，其他兩非故障相的對地電壓不升高，因此可降低絕緣費用發(fā)生單相接地短路時，短路電流大，要迅速切除故障部分，從而使供電可靠性差三種運行方式的優(yōu)缺點對比返回40.四、三種運行方式的優(yōu)缺點對比類型優(yōu)點缺點中性點不接地系統(tǒng)§1—4短路的基本知識1.掌握企業(yè)供電系統(tǒng)短路的原因、后果。2.掌握企業(yè)供電系統(tǒng)短路的形式及含義。41.§1—4短路的基本知識1.掌握企業(yè)供電系統(tǒng)短路的原因、一、短路的原因企業(yè)供電系統(tǒng)在正常地對用電負荷供電,以保證生產(chǎn)和生活有序進行的過程中,由于一些原因會出現(xiàn)故障,使系統(tǒng)的正常運行遭到破壞,企業(yè)供電系統(tǒng)中最常見的故障就是短路。

短路是指電路中不同電位的導(dǎo)電部分之間發(fā)生短接。在正常運行的變配電系統(tǒng)中,相與相、相與地之間是絕緣的。系統(tǒng)短路故障現(xiàn)象是人們不希望看到的。造成短路的原因,首先是電氣設(shè)備載流部分的絕緣損壞。絕緣損壞的原因很多,如設(shè)備長期運行而造成絕緣老化;設(shè)備自身存在質(zhì)量問題,絕緣強度不夠而被正常電壓擊穿;設(shè)備絕緣正常,但被雷電過電壓等過電壓擊穿;設(shè)備絕緣受到外力損傷而造成短路。其次,由于工作人員違反安全操作規(guī)程而誤操作,或者誤將低電壓設(shè)備接入較高電壓的電路中,也可能造成短路。此外,鳥獸跨越在裸露的相線之間或相線與接地物體之間,或者咬壞設(shè)備和導(dǎo)線電纜的絕緣也可能造成系統(tǒng)短路。42.一、短路的原因企業(yè)供電系統(tǒng)在正常地對用電負荷供二、短路的后果

(1)短路時,將產(chǎn)生很大的電動力和很高的溫度,使系統(tǒng)中的故障元件和短路電路中的其他元件損壞。

(2)短路時,短路電路中電壓會驟降,將嚴重影響其中電氣設(shè)備的正常運行。

(3)短路時,企業(yè)供電系統(tǒng)中的保護裝置動作,將造成停電,并且短路故障點越靠近電源側(cè),停電范圍越大,其造成的損失也越大。

(4)單相短路和兩相短路等不對稱短路,其短路電流將產(chǎn)生較強的不平衡交變磁場,對附近的通信線路、電子設(shè)備等產(chǎn)生干擾,影響正常運行,甚至使其發(fā)生誤動作。43.二、短路的后果43.三、短路的類型在企業(yè)供電三相系統(tǒng)中,系統(tǒng)短路可分為三相短路、兩相短路、單相短路和兩相接地短路等。三相短路是指U、V、W三相之間的不正常短接,用k(3)表示。44.三、短路的類型44.兩相短路是指U、V、W三相中任意兩相之間的不正常短接,用k(2)表示(圖1—19b)。單相短路是指U、V、W三相中任意一相直接接地或與接地中性線之間的不正常短接,用k(1)表示(圖1—19c、圖1—19d)。兩相接地短路是指U、V、W三相中任意兩相分別直接接地(有兩處不同接地點)或兩相之間不正常短接并接地(有一處接地點),用k(1,1)表示(圖1—19e、圖1—19f)。在圖1—19中,Ik(3)、Ik(2)、Ik(1)、Ik(1,1)分別表示三相短路電流、兩相短路電流、單相短路電流和兩相接地短路電流。圖中虛線表示短路電流路徑。45.兩相短路是指U、V、W三相中任意兩相之間的不正常短接,用k

上述短路形式中,三相短路稱為對稱性短路,其他形式的短路稱為不對稱短路。在企業(yè)供電系統(tǒng)中,發(fā)生單相短路的可能性最大,發(fā)生三相短路的可能性最小。但是,三相短路造成的危害最嚴重。為了使企業(yè)供電系統(tǒng)的電氣設(shè)備在最嚴重的短路狀態(tài)下也能可靠地工作,在選擇和校驗電氣設(shè)備時常以三相短路計算為主。返回46.上述短路形式中,三相短路稱為對稱性短路,其他47.47.§1－1電力系統(tǒng)的基本概念§1－2電力系統(tǒng)的電壓§1－3電力系統(tǒng)中性點運行方式§1－4短路的基本知識48.§1－1電力系統(tǒng)的基本概念1.1.了解發(fā)電廠的概念；了解對電力系統(tǒng)的基本要求。2.掌握常見的發(fā)電廠發(fā)電形式和能量轉(zhuǎn)換過程。3.掌握電力系統(tǒng)和電網(wǎng)的概念?！?—1電力系統(tǒng)的基本概念49.1.了解發(fā)電廠的概念；了解對電力系統(tǒng)的基本要求?！?—1發(fā)電廠又稱發(fā)電站，是將自然界存在的各種一次能源轉(zhuǎn)換為電能的工廠。發(fā)電廠按其所利用的能源不同，分為水力發(fā)電廠、火力發(fā)電廠、風(fēng)力發(fā)電廠、核能發(fā)電廠、太陽能發(fā)電廠、地?zé)岚l(fā)電廠等多種類型。一、發(fā)電廠簡介50.發(fā)電廠又稱發(fā)電站，是將自然界存在的各種一次能源轉(zhuǎn)換為電能的工1.水力發(fā)電廠水利發(fā)電廠通稱水電站，是利用水庫中水流的位能轉(zhuǎn)換為電能的。壩后式水力發(fā)電廠生產(chǎn)過程示意圖51.1.水力發(fā)電廠壩后式水力發(fā)電廠生產(chǎn)過程示意圖4.2.火力發(fā)電廠火力發(fā)電廠簡稱火電廠（站），是利用煤炭、石油、天然氣等燃料燃燒時的化學(xué)能轉(zhuǎn)換為熱能，加熱水變?yōu)樗魵?，再由水蒸氣推動發(fā)電機發(fā)電，完成由化學(xué)能、熱能到電能的轉(zhuǎn)換過程。52.2.火力發(fā)電廠5.火力發(fā)電廠生產(chǎn)過程示意圖原煤由帶式輸送機輸送進煤斗，經(jīng)磨煤機后變?yōu)槊悍?，其在鍋爐的爐膛內(nèi)充分燃燒，將鍋爐內(nèi)的水燒成高溫高壓的蒸汽，推動汽輪機轉(zhuǎn)動，使與它聯(lián)軸的發(fā)電機旋轉(zhuǎn)發(fā)電。53.火力發(fā)電廠生產(chǎn)過程示意圖原煤由帶式輸送機輸送進煤斗，經(jīng)風(fēng)力發(fā)電原理示意圖3.風(fēng)力發(fā)電廠

風(fēng)力發(fā)電是利用風(fēng)的動能轉(zhuǎn)換為電能的，風(fēng)力帶動風(fēng)車風(fēng)輪旋轉(zhuǎn)，并通過增速機提速，促使發(fā)電機發(fā)電。54.風(fēng)力發(fā)電原理示意圖3.風(fēng)力發(fā)電廠

風(fēng)力發(fā)電是利用4.核能發(fā)電站核能發(fā)電廠又稱原子能發(fā)電廠，通稱核電站，是利用核燃料在反應(yīng)堆中的原子核裂變將核能轉(zhuǎn)換為電能。核能發(fā)電廠生產(chǎn)過程示意圖1—核反應(yīng)堆2—穩(wěn)壓器3—蒸汽發(fā)生器4—汽輪發(fā)電機組5—給水加熱器6—給水泵7—主循環(huán)泵55.4.核能發(fā)電站核能發(fā)電廠生產(chǎn)過程示意圖8.

5.太陽能發(fā)電廠太陽能發(fā)電是利用太陽光能發(fā)電，通過光電轉(zhuǎn)換元件（如光電池）等直接將太陽光能轉(zhuǎn)換為電能。6.我國的電力發(fā)展規(guī)劃

我國電力“十二五”發(fā)展的原則是：優(yōu)先開發(fā)水電；優(yōu)化發(fā)展煤電；高效發(fā)展核電；積極推進新能源發(fā)電；適度發(fā)展天然氣集中發(fā)電；因地制宜發(fā)展分布式發(fā)電。56.5.太陽能發(fā)電廠9.幾種常見的發(fā)電廠主要特征

類型實景工作原理能量來源能量轉(zhuǎn)換過程優(yōu)點能量轉(zhuǎn)換過程優(yōu)點水力發(fā)電廠湖北三峽水電站—我國最大的水力發(fā)電站，也是世界最大的發(fā)電站?？傃b機容量為2250萬kW，

年平均發(fā)電量847億kW·h水庫閘門打開時，水流沿進水管進入水輪機蝸殼室，沖動水輪機，帶動發(fā)電機發(fā)電水流的位能，即水流的上下水位落差水流位能→機械能→電能發(fā)電成本低，有利于環(huán)境保護，綜合效益好57.幾種常見的發(fā)電廠主要特征類型實景工作原理能量來源能量類型實景工作原理能量來源能量轉(zhuǎn)換過程優(yōu)點能量轉(zhuǎn)換過程優(yōu)點火力發(fā)電廠山東臨沂中國國電集團費縣發(fā)電廠—我國最大的火力發(fā)電廠，總裝機容量為720萬kW，8臺火力發(fā)電機組，最大機組容量為100萬kW煤粉在鍋爐的爐膛內(nèi)充分燃燒，將鍋爐內(nèi)的水燒成高溫高壓的蒸汽，推動汽輪機轉(zhuǎn)動，使與它聯(lián)軸的發(fā)電機旋轉(zhuǎn)發(fā)電。燃料燃燒產(chǎn)生的化學(xué)能燃料化學(xué)能→熱能→機械能→電能發(fā)電功率大，不受氣候和環(huán)境因素的影響續(xù)表58.類型實景工作原理能量來源能量轉(zhuǎn)換過程優(yōu)點能量轉(zhuǎn)換過程優(yōu)類型實景工作原理能量來源能量轉(zhuǎn)換過程優(yōu)點能量轉(zhuǎn)換過程優(yōu)點風(fēng)力發(fā)電廠新疆達坂城風(fēng)電廠—我國最大的風(fēng)力發(fā)電廠。單機容量1500kW，總裝機容量為30萬kW風(fēng)力帶動風(fēng)車葉片旋轉(zhuǎn)，并通過增速機提速，促使發(fā)電機發(fā)電。風(fēng)力的動能風(fēng)能→機械能→電能減少環(huán)境污染，節(jié)省煤炭、石油等常規(guī)能源續(xù)表59.類型實景工作原理能量來源能量轉(zhuǎn)換過程優(yōu)點能量轉(zhuǎn)換過程優(yōu)類型實景工作原理能量來源能量轉(zhuǎn)換過程優(yōu)點能量轉(zhuǎn)換過程優(yōu)點核能發(fā)電廠浙江省秦山核電站—我國已建成的最大的核能發(fā)電站。三期工程總裝機容量為290萬kW核燃料的裂變反應(yīng)產(chǎn)生的熱量通過熱交換產(chǎn)生蒸汽來驅(qū)動汽輪機，汽輪機帶動發(fā)電機來發(fā)電。原子核的裂變能核裂變能→熱能→機械能→電能安全、清潔、經(jīng)濟續(xù)表60.類型實景工作原理能量來源能量轉(zhuǎn)換過程優(yōu)點能量轉(zhuǎn)換過程優(yōu)類型實景工作原理能量來源能量轉(zhuǎn)換過程優(yōu)點能量轉(zhuǎn)換過程優(yōu)點太陽能發(fā)電廠山東省濟寧華瀚光伏電站—我國最大的太陽能光伏電站，也是目前亞洲最大、技術(shù)含量最高的薄膜太陽能光伏電站，總裝機容量為30MW，現(xiàn)已建成、投入使用18MW通過光電轉(zhuǎn)換元件（如光電池）等直接將太陽光能轉(zhuǎn)換為電能。太陽的光能或熱能光能→電能或光能→熱能→機械能→電能安全、經(jīng)濟、無污染續(xù)表61.類型實景工作原理能量來源能量轉(zhuǎn)換過程優(yōu)點能量轉(zhuǎn)換過程優(yōu)電力系統(tǒng)是指由各級電壓的電力線路將一些發(fā)電廠、變電所和電力用戶聯(lián)系起來的發(fā)電、輸電、變電、配電和用電的整體。二、電力系統(tǒng)簡介62.電力系統(tǒng)是指由各級電壓的電力線路將一些發(fā)電廠、變電所和電力用增電力系統(tǒng)發(fā)電、輸電、變電、配電和用電的整體。63.增電力系統(tǒng)發(fā)電、輸電、變電、配電和用電的整體。電力系統(tǒng)的組成64.電力系統(tǒng)的組成17.從發(fā)電廠到用戶的送電過程示意圖65.從發(fā)電廠到用戶的送電過程示意圖18.三、對電力系統(tǒng)的基本要求

（1）安全可靠（2）運行的經(jīng)濟性（3）電能質(zhì)量優(yōu)質(zhì)66.三、對電力系統(tǒng)的基本要求19.電力系統(tǒng)的發(fā)展方向我國已形成了北、中、南三個跨大區(qū)的互聯(lián)電網(wǎng)，規(guī)劃到2020年左右，在水電、火電、核電、新能源發(fā)電四者結(jié)構(gòu)合理的基礎(chǔ)上建立全國聯(lián)合電網(wǎng)，使電力資源實現(xiàn)全國范圍內(nèi)的合理配置。返回67.電力系統(tǒng)的發(fā)展方向返回20.1.了解額定電壓的概念并掌握電網(wǎng)及電氣設(shè)備額定電壓的標(biāo)準。2.了解工廠高低壓配電電壓的選擇原則?！?—2電力系統(tǒng)的電壓68.1.了解額定電壓的概念并掌握電網(wǎng)及電氣設(shè)備額定電壓的標(biāo)準。國家標(biāo)準GB/T156—2007《標(biāo)準電壓》規(guī)定了三相交流電網(wǎng)和發(fā)電機的額定電壓等級，見表。其中電力變壓器繞組額定電壓是依據(jù)電力變壓器標(biāo)準產(chǎn)品規(guī)格列出的。三相交流電網(wǎng)和電力設(shè)備的額定電壓一、三相交流電網(wǎng)及電氣設(shè)備的額定電壓69.國家標(biāo)準GB/T156—2007《標(biāo)準電壓》規(guī)定了三相交流1.發(fā)電機的額定電壓規(guī)定發(fā)電機額定電壓高于同級電網(wǎng)額定電壓5％。2.電網(wǎng)（線路）的額定電壓線路的額定電壓采用始端電壓和末端電壓的算術(shù)平均值，此電壓稱為電網(wǎng)的額定電壓。用電設(shè)備和發(fā)電機的額定電壓關(guān)系圖70.1.發(fā)電機的額定電壓用電設(shè)備和發(fā)電機的額定電壓關(guān)系圖23.3.電力變壓器的額定電壓（1）電力變壓器一次繞組的額定電壓（2）電力變壓器二次繞組的額定電壓電力變壓器額定電壓的說明71.3.電力變壓器的額定電壓電力變壓器額定電壓的說明24.4.用電設(shè)備的額定電壓

規(guī)定用電設(shè)備的額定電壓與同級電網(wǎng)的額定電壓相同。5.電力系統(tǒng)電壓高低的劃分低壓電壓等級在1000V以下者高壓電壓等級在1000V及以上者交流電力系統(tǒng)電壓等級的劃分72.4.用電設(shè)備的額定電壓低壓電壓等級在1000V以下低壓1000V以下中壓1000V~10kV(或35kV)高壓35kV~110kV(或220kV)超高壓220kV(或330kV)及以上特高壓800kV及以上電壓等級的行業(yè)習(xí)慣劃分73.低壓1000V以下中壓1000V~10kV1.高壓配電電壓的選擇（1）企業(yè)高壓配電電壓通常采用6～10kV電壓。(2)如果企業(yè)擁有相當(dāng)數(shù)量的6kV用電設(shè)備，或者供電電源的電壓就是6kV，則可考慮采用6kV電壓作為企業(yè)的高壓配電電壓(3)如果當(dāng)?shù)氐碾娫措妷簽?5kV或66kV，而廠區(qū)環(huán)境條件又允許采用35kV或66kV架空線路，則可考慮采用35kV或66kV作為高壓配電電壓深入到企業(yè)各車間負荷中心，并經(jīng)車間變電站直接降為低壓用電設(shè)備所需的電壓。2.低壓配電電壓的選擇企業(yè)低壓配電電壓一般采用220／380V電壓。二、企業(yè)供電系統(tǒng)配電電壓的選擇74.1.高壓配電電壓的選擇二、企業(yè)供電系統(tǒng)配電電壓的選擇27.2.低壓配電電壓的選擇企業(yè)低壓配電電壓一般采用220／380V電壓。其中線電壓380V接三相動力設(shè)備及380V的單相設(shè)備，相電壓220V接一般照明燈具及其他220V的單相設(shè)備。但某些場合宜采用660V(甚至更高的1140V)作為低壓配電電壓。例如，礦井下。我國現(xiàn)在只有采礦、石油、化工等企業(yè)采用660V電壓。

返回75.2.低壓配電電壓的選擇返回28.掌握電力系統(tǒng)中性點不接地、經(jīng)消弧線圈接地、直接接地（或經(jīng)低阻抗接地）運行方式的特點以及應(yīng)用。

§1—3電力系統(tǒng)中性點運行方式76.掌握電力系統(tǒng)中性點不接地、經(jīng)消弧線圈接地、直接接地（或經(jīng)低阻

電力系統(tǒng)的中性點運行方式有兩大類：一是中性點直接接地或經(jīng)過低電阻接地，稱為大接地電流系統(tǒng)。二是中性點不接地或經(jīng)過消弧線圈接地，稱為小接地電流系統(tǒng)。其中采用最廣泛的是中性點不接地、中性點經(jīng)過消弧線圈接地和中性點直接接地三種方式。77.電力系統(tǒng)的中性點運行方式有兩大類：30.類型運行方式在我國的應(yīng)用大接地電流系統(tǒng)中性點直接接地廣泛應(yīng)用于110kV及以上的系統(tǒng)；220V/380V低壓配電系統(tǒng)經(jīng)過低電阻接地在城市10kV系統(tǒng)中應(yīng)用逐漸增多小接地電流系統(tǒng)中性點不接地廣泛應(yīng)用于3~66kV的電力系統(tǒng)，尤其是3~10kV系統(tǒng)經(jīng)過消弧線圈接地應(yīng)用廣泛，適用于3~66kV的電力系統(tǒng)單相接地電流超過允許值時中性點運行方式78.類型運行方式在我國的應(yīng)用大接地電流系統(tǒng)中性點直接接地廣泛一、中性點不接地的電力系統(tǒng)中性點不接地的電力系統(tǒng)正常運行時的狀態(tài)a)電路圖b)相量圖79.一、中性點不接地的電力系統(tǒng)中性點不接地的電力系統(tǒng)正常運行時的中性點不接地的電力系統(tǒng)單相接地故障時的狀態(tài)：相電壓變?yōu)榫€電壓，要裝設(shè)專門的單相接地保護a)電路圖b)相量圖80.中性點不接地的電力系統(tǒng)單相接地故障時的狀態(tài)：相電壓變?yōu)榫€電壓因為線路的線電壓相位和量值均未發(fā)生變化，因此，系統(tǒng)中的三相用電設(shè)備未受影響，能正常運行。但是，這種線路不允許在單相接地故障情況下長期運行，因為如果再有一相也發(fā)生接地故障時，就形成了兩相接地短路，短路電流很大，這是絕對不允許的。81.因為線路的線電壓相位和量值均未發(fā)生變二、中性點經(jīng)消弧線圈接地的電力系統(tǒng)消弧線圈接地補償裝置在中性點不接地的電力系統(tǒng)中，有一種情況比較危險，即在發(fā)生單相接地時如果接地電流較大，將出現(xiàn)斷續(xù)電弧，這就可能使線路發(fā)生電壓諧振現(xiàn)象（線路產(chǎn)生2.5——3倍的過電壓）。為了防止單相接地時接地點出現(xiàn)斷續(xù)電弧，避免引起過電壓，因此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。82.二、中性點經(jīng)消弧線圈接地的電力系統(tǒng)消弧線圈接地補償裝置中性點經(jīng)消弧線圈接地的電力系統(tǒng)單相接地時的狀態(tài)采用大電感接地作用是消除單相接地故障點的電?。╥c與iL互相補償）但其他兩相位線電壓a)電路圖b)相量圖83.中性點經(jīng)消弧線圈接地的電力系統(tǒng)單相接地時的狀態(tài)36.在中性點經(jīng)消弧線圈接地的三相系統(tǒng)中，與中性點不接地的系統(tǒng)一樣，允許在發(fā)生單相接地故障時短時繼續(xù)運行(一般規(guī)定為2h以內(nèi))，但保護裝置要能及時發(fā)出接地報警信號。運行值班人員應(yīng)及時查找、處理故障。暫時無法消除故障時，應(yīng)設(shè)法將負荷特別是重要負荷轉(zhuǎn)移到備用線路上去。如果發(fā)生單相接地危及人身和設(shè)備安全時，保護裝置應(yīng)動作跳閘。84.在中性點經(jīng)消弧線圈接地的三相系統(tǒng)中，與中性點不接這種系統(tǒng)的單相接地，發(fā)生單相接地故障時通過接地中性點形成單相短路Ik(1)

。單相短路電流比線路的負荷電流大得多，因此在系統(tǒng)發(fā)生單相短路時保護裝置應(yīng)動作跳閘，切除短路故障，使系統(tǒng)的其他部分恢復(fù)正常運行。三、中性點直接接地或經(jīng)低電阻接地的電力系統(tǒng)中性點直接接地的電力系統(tǒng)單相接地時的狀態(tài)中性點經(jīng)電阻接地系統(tǒng)原理85.這種系統(tǒng)的單相接地，發(fā)生單相接地故障時常用的中性點接地電阻器外形圖

當(dāng)發(fā)生單相接地故障時,保護裝置跳閘,迅速切除故障線路,同時系統(tǒng)的備用電源自動投入裝置動作,投入備用電源,恢復(fù)系統(tǒng)供電。因此,其供電可靠性很高。86.常用的中性點接地電阻器外形圖當(dāng)發(fā)生單相接地故障四、三種運行方式的優(yōu)缺點對比類型優(yōu)點缺點中性點不接地系統(tǒng)發(fā)生單相接地時，三相用電設(shè)備能正常工作，允許2h之內(nèi)暫時繼續(xù)運行，因此可靠性高發(fā)生單相接地時，其他兩相非故障相對地電壓將升到線電壓，是正常時的1.732倍，因此絕緣要求高，增加絕緣費用中性點經(jīng)消弧線圈接地系統(tǒng)除具有中性點不接地系統(tǒng)的優(yōu)點外，還可以減少接地電流與中性點不接地系統(tǒng)相同中性點直接接地系統(tǒng)發(fā)生單相接地時，其他兩非故障相的對地電壓不升高，因此可降低絕緣費用發(fā)生單相接地短路時，短路電流大，要迅速切除故障部分，從而使供電可靠性差三種運行方式的優(yōu)缺點對比返回87.四、三種運行方式的優(yōu)