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1、 供电技术供电技术 2009 11 2009 11 课程内容的总结课程内容的总结 第一章 绪论 学习供电技术的目标 合理用电 安全用电 节约用电 高质量用电 供电工程师应该掌握的 供用电技术和供用电管理 电能的特点 易于能源形式的转换 能源配置简便经济 电能可以精确控制 调节和测量 一 电力系统的基本概念 1 电力系统的构成 由发电厂 变电所 电力网 电能用户组成的系统称电力系统 它包含生产 电压变换 电能输配和使用 2 电力系统的额定电压 电网的电压等级是根据经济发展需要 按照技术经济合理性和制 造水平等因素决定的 3 发电机的额定电压和变压器的二次侧额定电压为什么要高出负 载的额定电压 二
2、 电力用户供电系统的特点和供电质量指标 1 哪些是决定供电质量的主要指标 4 频率偏离标称值的原因是什么 可能影响哪些方面的用电 用电负荷变化引起频率波动 频率偏离标称值可能造成与频率 关系大的设备的运行质量 电压偏差 电压波动与闪变 高次谐波 三相不平衡 3 影响电压质量的有哪些因素 2 根据什么来划分电力用户的可靠性要求 电压 频率 可靠性 根据三个等级用户负荷 第二章 用户供电系统用户供电系统 第一部分 计算负荷 1 计算负荷的目的意义 确定计算负荷的系数 求计算负 荷的方法 习题2 16 2 17 2 功率因数的确定 无功功率补偿 习题2 22 2 23 2 24 3 通过电压损失 发
3、热条件来确定导线截面 习题2 25 2 26 一 计算负荷的目的意义 1 什么是计算负荷 与实际负荷有何区别 确定计算负荷的目的 是什么 答 与实际负荷不同的是 答 计算负荷的主要目的 答 根据已知的系统用电设备安装容量确定的 预期不变的最大 假想负荷称计算负荷 计算负荷是一种估计值 实际负荷投入具有随机性 计算 负荷具备统计规律的特性 通常覆盖了实际负荷的变化 就是为了正确选择系统各级变电所的变压器容量 各种电 气设备的型号规格以及输电线牌号 截面等提供科学依据 2 什么是计算负荷曲线 在确定计算负荷的作用是什么 答 有几种确定计算负荷的方法 答 确定计算负荷的方法有 1 需要系数法 特点是
4、计算简便 2 形状系数法 特点是主要适用于机械加工企业的电力负 荷计算 3 利用系数法 特点是以平均负荷作为计算依据 利用概 率论分析出最大负荷与平均负荷的关系 4 附加系数法 把一组用电设备每半小时有功功率平均值记录下来绘制的 随时间变化的曲线称负荷曲线 取负荷曲线规定半小时平均负 荷值的P30 Q30 S30作为求计算负荷的参数 显然负荷曲线 的作用是是确定计算负荷的实验依据 4 最大年负荷利用时数Tmax与年最大负荷损耗时数 的区别和关 系 答 假想一个时间 在此时间段内电力符合按最大负荷Pm持续运 行所消耗的电能 恰好等于该电力负荷全年实际消耗的电能称年 最大负荷利用时数Tmax 线路
5、输送相当于最大负荷的电流Ic在 时间内产生的电能损 耗恰好等于线路全年实际电能的损耗称年最大负荷损耗时数 Tmax与 是不同的概念 Tmax是指用电时间除了有效消耗也包括 无效消耗的电能 是指用电时间仅属于无效消耗的电能 5 如何确定供电系统的功率因数 6 提高功率因数有哪些措施 7 有哪些无功功率补偿措施 第二部分 计算负荷 1 供电电压选择 根据环境条件 安全 经济 负荷性质 2 变压器数量与容量 过负荷能力 负荷性质 备用方式 3 变电所的主要电气设备 高压断路器 负荷开关 隔离开关 熔断器 避雷器 静电 电容器 变压器 电流互感器 电压互感器 4 变电所的电气主接线 三种母线制 5 高
6、压配电网的接线方式 放射式 树干式 环式 1 线路电压损失的原因是什么 2 设计常规线路电压损失要求是什么 答 3 电压选择有什么要求 答 参考P21 22 答 线路长 导线截面有限 顾及投资费用 在一定的负荷电流 下必然在线路两端产生电压降 1 怎么理解在配电网络中变压器的作用 2 变压器设置的基本原则是什么 3 如何合适的选择变压器数量与容量 答 从供电性质 负荷性质 用电容量和运行方式进行综合考虑 还需要考虑过负荷能力 经济运行 答 设计时应尽可能接近负荷中心 答 变压器是供电系统的核心 其主要作用是改变电压作用 1 什么是变电所的电气主接线 2 对变电所的电气主接线的基本要求是什么 3
7、 什么叫母线 母线的制式有几种 答 母线就是电源进线到各条馈出线的汇集处 由于载流大必须 考虑力效应和热效应的校验 母线的制式有三种 单母线制 分段单母线制 双单母线制 答 安全 可靠 灵活 经济 答 电能由电源分配给用电户的主要连接电路 它包括电气 设备与连接关系 1 供电系统有几种接线方式 放射式 树干式 环式 2 比较它们的特点 3 各种接线方式的适用对象 五 高低压配电网的结构与导线截面选择 1 架空线与电缆有什么区别 2 选用架空线与电缆的依据是什么 3 怎么计算供电线路的电阻和电抗 4 导线的截面选择方法 第三章 短路电流的计算 一 无限大容量电源系统短路过程的分析 1 什么是无限
8、大容量电源供电系统 2 认识短路电流的计算中常用的术语 答 短路全电流 指短路时电流的瞬时值 它是由短路电流的周期分 量与短路电流的非周期分量组成 短路电流的周期分量 指短路全电流中的稳态部分 只要短路持续 电源电压维持恒定 则这部分保持始终不变 答 当电源内阻为零 不管输出的电流如何变化 电源内部不产 生压降 电源母线上的输出电压维持不变 短路电流的非周期分量 指短路全电流中的暂态部分 经过一段时间 很快衰减至零 短路冲击电流 指短路全电流达到最大幅值 短路稳态电流 当非周期分量衰减结束 余下的周期分量就是短路稳 态电流 短路容量 发生短路的回路中的功率 答 考虑到供电系统发生短路时 线路上
9、各相电压已经不是电网额 定电压了 并且每相电压高低不等 在短路计算中采用平均电压来 得到短路电流更接近实际数值 在短路计算中为什么要采用平均电压 平均电压与电网额定电压 有何区别 运用标幺值计算高压线路短路电流 根据高压线路特点按步骤计算 发电机就是电源 功率不一定是无穷大 线路电抗远大于电阻 电阻按 km计算 熟悉各元件电抗标幺值的计算 短路冲击系数 注意 了解电抗器的作用 供电系统中电气设备的选择及校验 1 短路电流的力效应 由冲击短路电流引起的电动力产生机械破坏力按中间相 导体最大力计算 形状系数k参照P78结论与矩形截面按图3 14来确定 考虑母线支持绝缘子允许最大间距的计算 注意 母
10、线截面形状和布置方式 3 10 供电系统如图4 22所示 试求图中k1 k2点发生三相短路时 的短路参数 Ik 3 I 3 Ik 3 Sk 3 以及在最小运行方式下k2点的 两相短路电流Ik 3 解 1 选择基准容量Sj 100MVA 对于k1 3 Uj1 6 3kV 对于k2 3 Uj2 6 3kV 2 计算各元件电抗 电源 导线 变压器 电抗器 导线 导线 3 求电源至短路点的总阻抗 4 求短路电流的周期分量 冲击电流及短路容量 K1 3 点 最大运行方式 最小运行方式 K2 3 点 最大运行方式 K2 3 点 最小运行方式 3 12供电系统如图4 23所示 图中各线路参数相同 若要求k点
11、 发生三相短路时最大冲击电流不超过20KA 试问 1 能否将母联开关QF闭合长期并联运行 2 最多允许几根电缆并联运行 解 为了考核线路的最大冲 击电流 先计算一条线路的 最大冲击电流 按步骤进行 基准容量 Sj 100MVA Uj 6Kv 则 电抗器的电抗值 输电线的阻抗值 总阻抗值 一条支路的短路电流参数 QF闭合之前 母联开关QF闭合 结论 1 不能将母联开关QF闭合长期并联运行 2 最多允许2根电缆并联运行 3 14某配电所10kV配电装置铝母线 80 6 mm2 母线短路冲击 电流Ish 3 11 65Ka 母线轴线间距为40cm 母线为水平放置 试 根据母线力稳定性求绝缘子间的最大
12、跨距 设母线支柱式绝缘子 个数在四个以上 解 母线的截面系数 母线为水平放置 k 1 应力 铝母线 500 700 105N m2 母线轴线间距 a 0 4m 单位长度的电动力 最大跨距 第四章第四章 供电系统的保护供电系统的保护 一 继电保护的概念 1 继电保护装置 结构 基本环节 P89 2 常用的术语 动作电流 返回电流 返回系数 3 继电保护的4个基本要求 可靠性 灵敏度 选择性 速动性 P92 4 电流互感器 作用 接线方式 接线系数 P93 二 单端供电网络的保护 1 过电流保护 定时限过电流保护 延时特性 工作原理 动作电流的整定 反时限过电流保护 延时特性 工作原理 动作电流的
13、整定 电流速动保护 特点 设置原因 存在死区的原因 三 电力变压器的保护 四 低压配电系统的保护 3 熔断器的额定电流选择与导线配合方法 P111 P113 2 熔断器的熔断安秒特性及其分断能力 P110 1 熔断器的基本组成 熔管和熔体 P110 2 变压器的几种保护方式的原理 各种保护方式的故障形式和动作反应形式 P104 1 变压器的几种保护方式 瓦斯保护 过电流保护 过负荷保 护 差动保护 温度保护 第五章第五章 供电系统的保护接地与防雷供电系统的保护接地与防雷 5 共同接地与重复接地的作用 4 5种接地方式的特点 IT TT TN C TN S TN C S 3 保护接地的意义 2
14、接地与接地装置 接地电流的流散与流散电阻以及真正大地的概念 跨接电压的分布特点 1 电流对人体的危害 电击与电伤 心室颤动机理 电流强度与持续时间的关系 一 供电系统的保护接地 二 供电系统的防雷保护 1 什么是雷电先导 什么是迎雷先导 地面受感应而聚集异号电荷更加集中 特别是易于聚集在较突 起或较高的地面突出物上 形成迎雷先导 并向空中的雷电 先导快速接近 当两者接触时 发生强烈地中和 出现巨大的电 流 雷鸣或闪光伴随而来 雷云中电荷的分布是不均匀的 会形成多点聚集区 其场 强度达到25 30Kv cm时 就会击穿空气形成一个导电通道称 雷电先导 波阻抗是线路上的寄生电感与电容影响冲击波的传播 中的电压波和电流波幅值 称波阻抗 2 什么是波阻抗 与欧姆定律有何区别 3 了解冲击波及其折射与反射原理 当输电线路受到雷击 在输电线路上产生的向导线两侧流动 和传播 在传导过程中受电晕及其他损耗的影响而畸变 当 它到达变电所 还会产生折射或反射 4 三种特殊情况下的折射与反射对防雷措施的实施带来的启发 此课件下载可自行编辑修改 供参考 感谢您的支持 我们努力做得更好
