第二章電力變壓器

第二章電力變壓器第一頁，共十四頁，編輯于2023年，星期四第一節(jié)變壓器的工作原理與結(jié)構(gòu)

工作原理：在閉合的鐵芯上繞有兩個(gè)互相絕緣的繞組，接入電源的叫一次側(cè)，輸出電能的叫二次側(cè)。根據(jù)電磁感應(yīng)定律導(dǎo)出：一次側(cè)繞組感應(yīng)電動(dòng)勢：E1=4.44fN1?m二次側(cè)繞組感應(yīng)電動(dòng)勢：E2=4.44fN2?m

U1/U2=E1/E2=N1/N2=KK：變壓器變比I1/I2=N2/N1=1/K變壓器結(jié)構(gòu)：

1、鐵芯：是變壓器的磁路部分，分心式和殼式。主要采用心式。主要使用硅鋼片疊制而成，鋼片有熱軋和冷軋厚度有0.35、0.30、0.27mm幾種。第二頁，共十四頁，編輯于2023年，星期四2、繞組：變壓器的電路部分，用絕緣紙包的鋁或銅線繞制而成。分同心式和交疊式。3、絕緣：變壓器油、絕緣紙板、電纜紙、皺紋紙等。4、分接開關(guān)：4、提高供電質(zhì)量。5、便于利用在型動(dòng)力資源，充分發(fā)揮水電廠的作用。電力生產(chǎn)特點(diǎn)1、電力生產(chǎn)具有的特點(diǎn)

（1）同時(shí)性（2）集中性（3）適用性（4）先行性2、國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展電力必須先行。第三頁，共十四頁，編輯于2023年，星期四第二節(jié)電力負(fù)荷

電力負(fù)荷：指用電設(shè)備或用電單位所消耗的功率（KW）、容量（KVA）或電流（A）。

一、電力網(wǎng)負(fù)荷組成

1、用電負(fù)荷用戶在某一時(shí)刻對電力系統(tǒng)所需求的功率。2、線路損失負(fù)荷電力傳輸過程發(fā)生功率和能量的損失，稱為線損。3、供電負(fù)荷用電負(fù)荷加上線路損失負(fù)荷第四頁，共十四頁，編輯于2023年，星期四二、負(fù)荷分類

1、按發(fā)生時(shí)間不同分類（1）高峰負(fù)荷分日高峰負(fù)荷和晚高峰負(fù)荷，分析負(fù)荷率時(shí)，選一天24h中最高的一個(gè)小時(shí)的平均負(fù)荷作為高峰負(fù)荷。

（2）低谷負(fù)荷電網(wǎng)或用戶在一天24h內(nèi)，發(fā)生用電量最少的電量。（3）平均負(fù)荷日平均負(fù)荷：一天的用電量除以一天的用電小時(shí)。月平均負(fù)荷或年平均負(fù)荷計(jì)算方法以參照以上方法。第五頁，共十四頁，編輯于2023年，星期四

2、受突然中斷供電引起的影響的負(fù)荷分類

（1）一類負(fù)荷中斷供電會(huì)造成經(jīng)濟(jì)巨大損失，政治上嚴(yán)重影響。（2）二類負(fù)荷中斷供電會(huì)造成經(jīng)濟(jì)較大損失，政治上較大影響。（3）三類負(fù)荷損失不大或沒有直接損失。對于一級負(fù)荷，應(yīng)有兩個(gè)以上的獨(dú)立電源供電，輔之其他必要時(shí)的非電力電源保安措施第六頁，共十四頁，編輯于2023年，星期四第三節(jié)變電所

變電所：匯集電源，升降電壓和分配電力。組成：高低壓配電裝置、主變壓器、主控制室和相應(yīng)設(shè)施及建筑物。

電氣主接線的基本要求

1、保證必要的供電可靠性和電能質(zhì)量2、具有一定的靈活性和方便性3、具有經(jīng)濟(jì)性4、具有發(fā)展和擴(kuò)建的可能性

主接線形式：高壓線-負(fù)荷開關(guān)-高壓熔斷器-變壓器-低壓側(cè)-低壓斷路器-低壓負(fù)荷。

變電所一次電氣設(shè)備：主變壓器、高壓熔斷器、隔離開關(guān)、電壓互感器、電流互感器、熔斷器、負(fù)荷開關(guān)第七頁，共十四頁，編輯于2023年，星期四第三節(jié)供電質(zhì)量供電可靠性：供電企業(yè)對用戶停電的時(shí)間次數(shù)。電能質(zhì)量：電壓質(zhì)量、頻率質(zhì)量電壓質(zhì)量：電壓允許偏差、電壓允許波動(dòng)與閃變、公用電網(wǎng)諧波、三相電壓不平衡度。頻率質(zhì)量：頻率允許偏差。

1、電壓允許偏差值（1）35KV及以上供電，±10%；（2）10KV及以下三相供電，±7%；（3）220V單相供電為額定電壓的+7%、-10%。電壓偏差過大，對電氣設(shè)備性能影響較大，如白熾燈，電壓比額定上升10%，壽命降一半，電壓比額定下降10%，光通量降30%。第八頁，共十四頁，編輯于2023年，星期四2、電壓波動(dòng)和閃變（1）電壓允許波動(dòng)電壓波動(dòng)：在某一個(gè)時(shí)段內(nèi)，電壓急劇變化而偏離額定值的現(xiàn)象。電壓變化速率大于1%，即為急劇變化。電壓波動(dòng)允許值：1）220KV及以上為1.6%；2）35KV~110KV為2%；3）10KV及以下2.5%。（2）電壓閃變周期性電壓急劇波動(dòng)引起燈光閃爍，光通量急劇波動(dòng)，而造成人眼視覺不舒適的現(xiàn)象，稱為閃變。第九頁，共十四頁，編輯于2023年，星期四

3、公共電網(wǎng)諧波（1）產(chǎn)生的原因：電力系統(tǒng)中存在各種非線性元件，即存在大量的諧波源，使得實(shí)際的電壓波形偏離正弦波。（2）危害性見P124、供電頻率允許偏差

電網(wǎng)中發(fā)電機(jī)發(fā)出交流電壓每秒鐘交變的次數(shù)，稱頻率。我國電力系統(tǒng)頻率額定值為50Hz。

我國規(guī)定允許誤差±0.2Hz。在并聯(lián)運(yùn)行的同一電力系統(tǒng)中，任一瞬間的頻率在全系統(tǒng)都是一致的。第十頁，共十四頁，編輯于2023年，星期四

二、供電可靠性

1、供電可靠性是指供電企業(yè)某一統(tǒng)計(jì)期內(nèi)對用戶停電的時(shí)間和次數(shù)。

2、供電可靠性一般利用年供電可靠率進(jìn)行考核。

3、提高供電可靠率措施：盡量縮短用戶平均停電時(shí)間。

4、停電時(shí)間：事故停電、計(jì)劃檢修停電、臨時(shí)性停電。

第十一頁，共十四頁，編輯于2023年，星期四第四節(jié)電力系統(tǒng)接地

工作接地：配電變壓器或低壓發(fā)電機(jī)中性點(diǎn)這接地裝置與大地連接。接地電阻一般不應(yīng)大于4Ω。

一、接地保護(hù)型式1、文字代號TN-CTN-STTIT第一個(gè)字母：T直接接地I非直接接地第二個(gè)字母：T外露可接近導(dǎo)體獨(dú)立接地，接地點(diǎn)與電力系統(tǒng)接地點(diǎn)無直接關(guān)聯(lián)。N外露可接近導(dǎo)體通過保護(hù)線與電力系統(tǒng)的接地點(diǎn)直接作電氣連接。第十二頁，共十四頁，編輯于2023年，星期四

后面還有字母，表示中性線與保護(hù)線的組合；S中性線和保護(hù)線是分開的；C中性線和保護(hù)線是合一的。2、電力系統(tǒng)中性點(diǎn)接地方式（1）中性點(diǎn)直接接地作用：使系統(tǒng)中性點(diǎn)保持零電位。特點(diǎn)：當(dāng)發(fā)生一相接地，能限制非故障相對地電壓的升高；接地故障電流較大，使保護(hù)元件動(dòng)作，切斷電源，造成停電；發(fā)生人身一相對地電擊時(shí)，危險(xiǎn)性也較大。

第十三頁，共十四頁，編輯于2023年，星期四

（2）中性點(diǎn)非直接接地形式：中性點(diǎn)不接地或經(jīng)消弧線圈，電壓互感器、高電阻與接地裝置連接。特點(diǎn)：1）可減少人身電擊時(shí)流經(jīng)人體的電流。2）一相接地故障電流