供配电技术第1章绪论1-1.ppt

1,供 配 电 技 术,2,本课程的任务： 讲述供配电系统电能供应和分配的基本知识和理论，使学生掌握供配电系统的设计和计算方法，管理和运行技能，为学生今后从事供配电技术工作奠定基础。,供配电技术是国家注册电气工程师考试最主要的内容。,3,内容提要：本章概述供电系统的一些基本知识和基本问题。首先简要说明电力系统的构成，介绍发电厂、变配电所、电力网、直流输电和电能用户的基本知识，并介绍了电力系统的几种中性点运行方式。其次说明了工厂供电系统的构成，各种工厂变配电所的功用。然后重点论述了工厂供电系统中不同设备和线路的供配电电压标准及其电压等级的选择。最后简要介绍了关系到工厂供电系统质量的电压、频率和可靠性问题。,第1章 概论,4,第1章 概论,1.1 工厂供电系统 1.2 电力系统电压与电能质量 1.3 供电力系统中性点运行方式,5,1.1 工厂供电系统,一切大规模现代化工农业生产、交通运输和人民生活都需要电能。电能是由发电厂生产，但发电厂往往距离城市和工业中心很远，这就需要将电能经过线路输送到城市或工业企业。为了减少输电时的电能损耗，输送电能时要升压，采用高压输电线路将电能输送给用户，同时为了满足用户对电压的要求，输送到用户之后还要经过降压，而且还要合理地将电能分配到用户或生产车间的各个用电设备。,6,电能是一种清洁的二次能源。由于电能不仅便于输送和分配，易于转换为其它的能源，而且便于控制、管理和调度,易于实现自动化。因此，电能已广泛应用于国民经济、社会生产和人民生活的各个方面。绝大多数电能都由电力系统中发电厂提供，电力工业已成为我国实现现代化的基础，得到迅猛发展。 2009年，中国发电量 36506亿千瓦时。2010年1-6月累计，中国发电量为19706.0亿千瓦时，同比增长19.3%。,7,工业用电量已占全部用电量的5070%，是电力系统的最大电能用户，供配电系统的任务就是企业所需电能的供应和分配。,8,供配电的基本要求是： （1）安全 在电能的供应、分配和使用中，不应发生人身事故和设备事故。 （2）可靠 应满足用电设备对供电可靠性的要求。 （3）优质 应满足用电设备对电压和频率等供电质量的要求。 （4）经济 供配电应尽量做到投资省，年运行费低，尽可能减少有色金属消耗量和电能损耗，提高电能利用率。,9,为了提高供电的可靠性和经济性，将各发电厂通过电力网连接起来，并联运行，组成庞大的联合动力系统。将各种类型发电厂中的发电机、升压降压变压器、输电线路以及各种用电设备组联系在一起构成的统一的整体就是电力系统，用以实现完整的发电、输电、变电、配电和用电，图1.1为电力系统的示意图。,1.1 工厂供电系统,10,1.1 工厂供电系统,一、工厂供电系统概况,主要关注变压器、主要线路之间的关系。,11,高压配电所有两条lOkV的电源进线，分别接在高压配电所的两段母线上，形成单母线分段制。一条电源进线供电，另一条电源进线作为备用。,1、中型工厂供电系统简图：,1、中型工厂供电系统简图：,一根线表示三相线路,12,2、中型工厂供电系统的平面布线示意图,13,3、大型工厂总降压变电所,电源进线35KV及以上,经过两次降压，也就是经总降压变电所，将35kV及以上电压降为610KV的电压，然后车间变电所降为一般低压用电设备所需的电压。,14,4、高压深入负荷中心的供电系统,高压深入负荷中心的直配方式，可以省去一级中间变压，简化了供电系统接线，节约投资和有色金属，降低了电能损耗和电压损耗，提高了供电质量。然而这要根据厂区的环境条件是否满足35kV架空线路深入负荷中心的“安全走廊”要求而定，否则不宜采用。,15,5、只设一个降压变电所的供电系统,对于小型工厂，由于所需容量一般不大于1000kVA或稍多一些，可只设一个降压变电所。如果工厂所需容量不大于160kVA时，一般直接由公共低压电网供电。,a)一台主变,经过分析可知：配电所的任务是接受电能和分配电能，不改变电压；而变电所的任务是接受电能、变换电压和分配电能。,b)两台主变,16,图1.1 电力系统示意图,二、发电厂和电力系统,17,发电机生产的电能，受发电机制造电压的限制，不能远距离输送。因此，通常使发电机的电压经过升压达220500kV，再通过超高压远距离输电网送往远离发电厂的城市或工业集中地区，通过那里的区域降压变电所将电压降到35110kV，然后再用35110kV的高压输电线路将电能送至工厂降压变电所降至610kV配电或终端变电所。,图1.2 从发电厂到用户的送电过程示意图,18,电力系统（electrical power system） 一个完整的电力系统由各种不同类型的发电厂、变电所、输电线路及电力用户组成。 1发电厂（generating plant） 按一次能源介质划分为火力发电厂、水力发电站、核电站等，此外，还有小容量的太阳能发电厂、风力发电厂、地热发电厂和潮汐发电厂等，正在研究的还有磁流体发电和氢能发电等。 2变电所（substation） 变电所是变换电能电压和接受分配电能的场所。如果仅用以接受电能和分配电能，则称为配电站，仅用以把交流电能变换成直流电能，则称为变流所。,19,3电力网（electrical power network） 输电线路和配电线路统称为电力网。 通常将220kV及以上的电力线路称为输电线路，110kV及以下的电力线路称为配电线路。配电线路又分为高压配电线路（110kV）、中压配电线路（635kV）和低压配电线路（380/220V）。 4电能用户 凡取用电能的所有单位均称为电能用户 ，其中工业企业用电量约占我国全年总发电量的64%，是最大的电能用户。,20,发电厂,发电厂是生产电能的工厂。它把其它形式的能源，如煤炭、石油、天然气、水能、原子核能、风能、太阳能、地热、潮汐能等等，通过发电设备转换为电能。我国以火电发电为主，其次是水电和原子能发电。,21,22,火电厂,23,24,25,26,27,28,核电站,29,核电站原理示意图,30,核电站内部结构,