电力基础知识.ppt

电力基础知识 电流 电压 当水管越大 水管中可以流过的水流就大即相当于导线越粗 可以流过的电流就越大 电压相当于水压 水压高 水流大 传输电能的介质是导线 相当于传输水用水管 可以用水流 水压来理解电流 电压 电缆 导线 1 有电源供电 电流产生条件 2 电路必须闭合 功率 功率与电流 电压的关系 电场力在单位时间内所做的功称为功率 p ui 1 直流 恒定电流 电压 大小 方向不变 2 交流 交变电流 电压 大小 方向变化 电的种类 三相交流电 电流 电压 有功功率 无功功率 功率因素 cos 频率f 有功电度 无功电度 p 3iucos 1 额定功率 132kw 380v 132kw电动机 电动机是一种旋转式机器 它将电能转变为机械能 电动机能提供的功率范围很大 从毫瓦级到万千瓦级 3 启动电流 电动机启动时的电流 一般直接启动时可达6 8倍的额定电流 380v 132kw电动机 2 额定电流 可按估算法 一般为两倍的额定功率左右 即250a左右 注 7 5kw以下的小功率电机的额定电流一般比两倍的额定功率稍大些 132kw电机的启动电流可达1500 2000a 产生电源的设备 电池 发电机等 电路 电网 发电厂 升压站 降压站 用户变 电力系统 由各级电压的电力线路将一些发电厂 变电所和电力用户联系起来的一个发电 输电 变电 配电和用电的整体 称为电力系统 电力系统中各级电压的电力线路及其联系的变电所 称为电力网或电网 区域电网范围较大 一般在220kv及以上 地方电网范围较小 一般在110kv及以下 如工厂供电系统 电网 发电厂 发电厂 发电厂 是将自然界的各种一次能源转换为电能 二次能源 的工厂 发电厂按其所利用能源的不同 分为火力发电厂 水力发电厂 核能发电场以及风力发电厂 地热发电厂 太阳能发电厂等类型 火力发电厂能量转换过程是 火力发电厂 发电厂 汽轮机 水力发电厂 发电厂 水轮机 风力发电厂 电网 升压站 降压站 升 降压站 变压器 就是升高和降低电压的电气设备 其作用是将某一等级的交流电压和电流变换成另一等级的交流电压和电流 油浸式变压器 干式变压器 升 降压站 变压器电气表示符号 变电站 500kv变电站 220kv变电站 电网 输电线路 输电线路 输电线路 输电线路 用来传输电能的介质 设备 高压输电线路 低压输电线路 电线杆 输电线路 电力电缆 电力电缆 电网 电力系统 电力系统 常见的电压等级 1000kv 750kv 500kv 220kv 110kv 35kv 10kv 6kv 0 66kv 0 4kv 我国的设计 制造和安装规程通常是以1000v 或略高 为界限来划分电压高低的 一般规定 低压 指额定电压在1000v 有的规定1200v 及以下者 高压 指额定电压在1000v 有的规定1200v 以上者 我国的安全规程 从人身安全方面着眼划分 规定 低压 指设备对地电压在250v及以下者 高压 指设备对地电压在250v以上者 电力供电系统 要正常地不间断地对电力用电负荷供电 才能保证生产和生活的进行 因此对电力供电系统的四个基本要求是 安全 可靠 优质 经济 安全 保证人员及设备不受损害 保护不能误动 可靠 应该动作时可靠动作 保护不能拒动 优质 电压和频率是衡量电能质量的两个基本参数 在我国 一般交流电力设备的额定频率为50hz 此频率通称 工频 在电力系统正常情况下 工频的频率偏差一般不得超过 0 5hz 工厂供电系统 提高电能质量主要是提高电压质量 偏差 波动 波形及其三相的对称性 经济 减少电能损耗 输送 变换 电网 用户变 工厂供电系统 一般工矿企业用户的电源进线电压为10kv 6kv 配电所的任务是接受电能和分配电能 不改变电压 变电所的任务是接受电能 变换电压和分配电能 工厂的低压配电电压 一般采用220 380v 其中线电压380v接三相动力设备及额定电压为380v的单相用电设备 相电压220v接额定电压为220v的照明灯具和其它单相用电设备 一般矿井采用的电压为660v 常见电气设备 真空断路器 断路器是电力系统最重要的开关设备 它担负着控制和保护的双重任务 塑壳断路器 微型断路器 高压 低压 低压 常见电气设备 高压ct 电压互感器 pt 和电流互感器 ct 的主要作用是 把电力系统中的大电流和高电压按比例地变换为小电流和低电压 以满足测量仪表 继电保护和自动装置的需要 低压ct pt 常见电气设备 电压互感器 pt 一次侧额定电压就是电网的额定电压 二次绕组连接的仪表和继电器线圈阻抗很大 正常情况下接近于断路状态 二次侧额定线电压统一规定为100v 电流互感器 ct 一次绕组匝数很少 甚至只有一匝 二次绕组连接的仪表和继电器线圈阻抗很小 正常情况下接近于短路状态 二次绕组的额定电流一般为5a或1a 常见电气设备 开关柜是按一定的线路方案将有关一 二次设备组装在一起而成的一种成套配电装置 高压开关柜 常见电气设备 低压开关柜 常见电气设备 软起动控制柜 接触器 热继电器 电缆 低压配电视频 电力供电系统 一次回路 主电路图即主接线图 是表示系统中电能输送和分配路线的电路图 亦称一次电路图 1 断路器 2 隔离开关 3 负荷开关 4 接触器触点 5 交流发电机 6 交流电动机 7 电压互感器 8 电流互感器 电网 负载 负载 用电设备 负载 包括电动机 照明设备 发热设备 电炉 等 有高压电动机和低压电动机 电动机功率大小不一样 其外形尺寸就不一样 其中大部分负载都是电动机 大部分机械设备都是电动机来带动的 电动机带动的负载不同 就相应的把电机叫做风机 水泵 传送带 机床等 0 75kw 电动机 37kw 250kw 电动机结构 电动机的应用设备 风机 水泵 传送带 电动机的应用设备 机床 负载视频 短路 系统中最常见的故障是短路 短路就是指不同电位的导电部分之间的低阻性短接 设备绝缘的损坏 恶劣的自然条件 工作人员误操作 其它原因 短路 很大的短路电流 的后果 短路试验视频 产生很大的电动力和高温 损坏短路电路中的元件 电压骤降 影响电气设备的正常运行 电磁转矩 u2 影响电力系统运行的稳定 u p pe v 失步 对通信干扰 短路 在三相系统中 可能发生三相短路 两相短路 单相短路和两相接地短路 故障时电流 电压的大小和它们之间的相位角会发生显著变化 继电保护装置利用这些变化鉴别有无故障及检测故障点 切除故障 过电流保护 正常时 输电线路上通过负荷电流 短路时 通过短路电流 过电流保护就是利用短路时的电流比正常运行时大的特性来鉴别电网中发生了故障 工厂供电系统的过电流保护装置有 熔断器保护 低压断路器保护和继电保护 熔断器保护 适用于对供电可靠性要求不高的高低压供电系统 断流能力 选择性 更换不便 低压断路器保护 适用于要求供电可靠性较高和操作灵活方便的低压供电系统中 继电保护 适用于要求供电可靠性较高 操作灵活方便特别是自动化程度较高的高压供电系统中 含继电器型的保护和微机型的保护 一次回路 变电所中承担输送和分配电能任务的电路 称为一次电路 或称为主电路 主接线 一次电路中所有的电气设备 称为一次设备或一次元件 变换设备 其功能是按电力系统运行的要求改变电压或电流 频率等 控制设备 其功能是按电力系统运行的要求来控制一次电路的通 断 保护设备 其功能是用来对电力系统进行过电流和过电压等的保护 补偿设备 其功能是用来补偿电力系统中的无功功率 提高系统的功率因数 成套设备 它是按一次电路接线方案的要求 将有关一次设备及控制 指示 监测 和保护一次设备的二次设备组合为一体的电气装置 二次回路 用来控制 指示 监测和保护一次电路运行的电路称为二次电路 亦称二次回路 二次系统 二次电路中的设备称为二次设备或二次元件 控制回路 控制 操作 高压断路器跳 合闸的回路 直流 交流 信号回路 指示一次电路设备运行状态的二次回路 位置 事故 预告 中央 监测回路 监视一次电路运行参数或用电量 绝缘监测 继电保护回路 检测故障并作出相应动作的回路 自动装置回路 自动重合闸 备自投等 综合自动化系统 将二次设备经过功能的组合和优化设计 实现对全变电站的主要设备和输配电线路的自动监视 测量 自动控制和微机保护 以及与调度通信等综合性的自动化功能 图纸 单线一次接线图或一次系统图 见图纸 该图一般是初步设计阶段 由设计师提供 在设计时与用户确定供电方案 项目规模 可依据此图估算综保系统规模 配电一次系统图 见图