珠海拓普-电力基础知识培训教材课件

《珠海拓普-电力基础知识培训教材课件》由会员分享，可在线阅读，更多相关《珠海拓普-电力基础知识培训教材课件（164页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。

1、珠海拓普智能电气有限公司,培训教材- 电力系统基础知识,二零零七年九月,1 电力系统基本知识,本次要点 1.1 电力系统运行特点和基本要求 1.2 电力系统中各种结线方式及特点 1.3 我国规定的网络额定电压与发电机、变压器等元件的额定电压 1.4 电力网络中性点运行方式及对应的电压等级,1.1 电力系统运行特点和基本要求,1电力系统的组成 由发电厂的发电机、升压及降压变电设备、电力网及电能用户（用电设备）组成的系统统称为电力系统。 （1）发电厂：生产电能。 （2）电力网：变换电压、传送电能。 由变电所和电力线路组成。 （3）配电系统：将系统的电能传输给电力用户。 （4）电力用户：高压用户额定

2、电压在1kV以上，低 压用户额定电压在1kV以下。 （5）用电设备：消耗电能。,一次设备： 直接与生产电能和输配电有关的设备称为一次设备。包括各种高压断路器、隔离开关、母线、电力电缆、电压互感器、电流互感器、电抗器、避雷器、消弧线圈、并联电容器及高压熔断器等,二次设备： 对一次设备进行监视、测量、操纵控制和保护作用的辅助设备。如各种继电器、信号装置、测量仪表、录波记录装置以及遥测、遥信装置和各种控制电缆、小母线等。,1.1 电力系统运行特点和基本要求,2电能的特点 （1）电能不能储存 电能的生产、输送、分配和使用同时完成。 （2）暂态过程非常迅速 电能以电磁波的形式传播，传播速度为300kmm

3、s。 （3）和国民经济各部门间的关系密切 。,1.1 电力系统运行特点和基本要求,3对电力系统提出的要求 （1）保证供电可靠性 （2）保证电能质量 （3）提高电力系统运行的经济性 （4）环境保护问题,1.2 电网接线方式与特点,电力系统的接线方式大致分为两大类： （1）无备用电源接线 （2）有备用电源接线 具体表现型式有 （1）放射式 （2）树干式 （3）混合式 （4）环网式,1.3 电网接线方式与特点,1无备用接线（开式电力网）方式 无备用接线包括： （1）单回放射式 （2）树干式 （3）链式网络 a）放射式 b）干线式 c）链式,1.3 电网接线方式与特点,2有备用接线（闭式电力网）方式

4、有备用接线方式包括 （1）双回放射式 （2）树干式 （3）链式 （4）环式 （5）两端供电网络 a）放射式 b）干线式 c）链式 d）环式 e）两端供电网络,1.3 电网接线方式与特点,有备用接线的双回放射式、树干式和链式网络用于一、二级负荷。 环式接线，供电经济、可靠，但运行调度复杂，线路发生故障切除后，由于功率重新分配，可能导致线路过载或电压质量降低。 两端供电接线方式必须有两个独立的电源。,1.3 额定电压,1. 电网的额定电压 线路首末两端电压的平均值应等于电网额定电压。 此电压做为确定其他电力设备额定电压的依据。 2. 用电设备的额定电压 用电设备的额定电压等于电网额定电压。 3.

5、发电机的额定电压 发电机的额定电压规定比同级电网电压高5。补偿电压损失。,1.4 额定电压,4. 电力变压器的额定电压 电力变压器的一次绕组的额定电压根据连接情况不同分为两种：当变压器直接与发电机相连时，其一次绕组的额定电压与发电机的额定电压相同，即高出同级电网额定电压5； 当变压器直接与电网相连时，其一次绕组的额定电压与电网的额定电压相同，即等于同级电网额定电压。,1.4 额定电压,电力变压器的二次绕组的额定电压是指一次绕组在额定电压作用下，二次绕组的空载电压。 当变压器满载时，变压器的一、二次绕组的阻抗将引起变压器自身的电压降（大约相当于电网额定电压的5），从而使二次绕组的端电压小于空载电

6、压。为了弥补线路中的电压损失，变压器的二次绕组的额定电压应高于电网额定电压5，因此变压器二次绕组的额定电压规定比同级电网额定电压高10； 若变压器靠近用户，供电半径较小时，由于线路较短，线路的电压损失可以忽略不计，这时变压器的二次绕组的额定电压应高于电网额定电压5，用以补偿变压器自身的电压损失。,1.5 电力系统的中性点运行方式,1中性点不接地系统 系统中性点不接地是指系统中性点对地绝缘。当系统发生单相接地故障后系统的三相对称关系并未破坏，仅中性点及各相对地电压发生变化，中性点的电压上升到相电压，非故障相对地电压值增大为倍相电压，故对于该中性点不接地系统可以带故障继续运行2小时。故障相接地点的

7、对地故障电流为正常运行时对地电容电流的3倍。 在我国配电网电压在1035kV之间的架空线路多采用此接地方式。,1.5 电力系统的中性点运行方式,2中性点直接接地系统 系统中性点经一无阻抗（金属性）接地线接地的方式成为中性点直接接地。 此接地系统一般应用在接有单相负载的低压（380/220V）配电系统和电力系统高压（110kV以上）输电线路上。,1.5 电力系统的中性点运行方式,3中性点经阻抗接地系统 在系统中性点与大地之间用一阻抗相连的接地方式称为中性点经阻抗接地。根据接地电阻器电阻值的大小，接地系统分为高电阻接地和低电阻接地。 （1）高电阻接地：此种方式接地电流较小，通常在510A范围内，但

8、至少应等于系统对地的总电容电流。保护方式需要配合接地指示器或警报器，保证故障时线路立即跳脱。 （2）低电阻接地：增大接地短路电流，使保护迅速动作，切除故障线路。电阻值的大小，必须使系统具有足够的最小接地故障电流（大约400A以上），保证接地继电器准确动作。 目前我国大城市10kV配电网的接地方式大多采用经低电阻接地的方式。,2 电气主接线,本节要点 12.1 电气主接线的主要形式及对电气主接线的基本要求 12.2 各种主接线种主要电气设备的作用和配置原则 12.3 各种电压等级电气主接线限制短路电流的方法,2.1 电力系统电气主接线的形式和基本要求,1主接线的基本要求 （1）可靠性 电气接线必

9、须保证用户供电的可靠性，应分别按各类负荷的重要性程度安排相应可靠程度的接线方式。保证电气接线可靠性可以用多种措施来实现。 （2）灵活性 电气系统接线应能适应各式各样可能运行方式的要求。并可以保证能将符合质量要求的电能送给用户。 （3）安全性 电力网接线必须保证在任何可能的运行方式下及检修方式下运行人员的安全性与设备的安全性。 （4）经济性 其中包括最少的投资与最低的年运行费。 （5）应具有发展与扩建的方便性 在设计接线方时要考虑到510年的发展远景，要求在设备容量、安装空间以及接线形式上，为510年的最终容量留有余地。,2.1 电力系统电气主接线的形式和基本要求,2单母线接线 （1）单母不分段

10、 每条引入线和引出线的电路 中都装有断路器和隔离开关， 电源的引入与引出是通过一根 母线连接的。 单母线不分段接线适用于用 户对供电连续性要求不高的二、 单母线不分段接线 三级负荷用户。,2.1 电力系统电气主接线的形式和基本要求,（2）单母线分段接线 单母线分段 接线是由电源 的数量和负荷 计算、电网的 结构来决定的。 单母线分段 接线可以分段 单母线分段接线 运行，也可以并列运行。 用隔离开关、负荷开关分段的单母线接线，适用于由双 回路供电的、允许短时停电的具有二级负荷的用户。 用断路器分段的单母线接线，可靠性提高。如果有后备 措施，一般可以对一级负荷供电。,2.1 电力系统电气主接线的形

11、式和基本要求,（3）带旁路母线的单母线接线 当引出线断路器检修时，用 旁路母线断路器代替引出线断 路器，给用户继续供电。 旁路断路器一般只能代替一 台出线断路器工作，旁路母线 一般不能同时连接两条及两条 以上回路，否则当其中任一回 路故障时，会使旁路断路器跳闸。断开多条回路。 通常35kV的系统出线8回以上、 110kV系统出线6回以 上，220kV系统出线4回以上，才考虑加设旁路母线。,2.1 电力系统电气主接线的形式和基本要求,（4）单母线分段带旁路 在正常运行时，系 统以单母线分段方式 运行，旁路母线不带 电。如果正常运行的 某回路断路器需退出 运行进行检修，闭合 旁路断路器，使旁路 母

12、线带电，合上欲检修回路旁路隔离开关，则该线路断路 器可退出运行，进行检修。 这种旁路母线可接至任一段母线，在容量较少的中小 型发电厂和 35110kV变电所中获得广泛应用。,4.12.1 电力系统电气主接线的形式和基本要求,3双母线接线 （1）双母线接线 一组作为工作母线，另一组作 为备用母线，在两组母线之间， 通过母线联络断路器（简称为母 联断路器）进行连接。 把双母线系统形成单母线分段 运行方式，即正常运行时，使两 条母线都投入工作，母联断路器 及其两侧隔离开关闭合，全部进出线均匀分配两条母线。这种运行方式可以有效缩小母线故障时的停电范围。,2.1 电力系统电气主接线的形式和基本要求,双母

13、线接线主要优点有： 1）检修任一组母线时，不会中断供电。 2）检修任一回路的母线隔离开关时，只需断开该回路，其它回路倒换至另一组母线继续运行。 3）工作母线在运行中发生故障时，可将全部回路换接至备用母线，迅速恢复供电。 4）任一回路断路器检修时，可用母联断路器代替其工作。 5）方便试验。需要对某回路做试验时，只需把此回路单独切换至备用母线即可。,2.1 电力系统电气主接线的形式和基本要求,（2）双母线带旁路接线 在双母线接线方式中，为使线路在出线断路器检修时不中断供电，可采用带旁路接线。 当110kV系统出线6回以上，220kV出线4回以上，可采用专用旁路断路器。旁路母线可接至任一组母线。,2

14、.1 电力系统电气主接线的形式和基本要求,4一个半断路器接线 一个半断路器接线可归属于双 母线类接线。在两组母线之间， 每三个断路器形成一串。每串连 接两条回路。相当于每一个半断 路器带一条回路，故称之为一个 半断路器接线，也称为32接线。 在一个半接线的每串断路器中， 位于中间的断路器称为联络断路 器。运行中两母线及全部断路器 都投入工作，形成多重环状供电。,2.1 电力系统电气主接线的形式和基本要求,5双母线单（双）分段带旁路接线 为进一步缩小母线故障的影响范围，对于可靠性要求较高的330500kV超高压系统，当进出线达到6回以上时，可采用双母线单段或双分段带旁路接线。 这种接线是把工作母

15、线分为两段，在两段工作母线之间，两工作母线与备用母线之间都设置有母联断路器。,2.1 电力系统电气主接线的形式和基本要求,6变压器母线接线 各出线经过断路器分别接在母线上，变压器直接经隔离开关接到母线上，组成变压器母线接线。电源和负荷可以自由调配。由于变压器是高可靠性设备，所以直接接在母线上，对母线的运行并不产生严重影响，一旦变压器故障时，接在母线上的各断路器开断，这时不会影响对用户的供电。在出线数目很多时也可以用一台半断路器接线形式。这种接线在远距离大容量输电系统中应用时，对系统稳定与可靠性均有良好的效果。,2.1 电力系统电气主接线的形式和基本要求,7无母线接线 （1）桥式接线 对于具有双

16、电源进 线、两台变压器终端 式的总降压变电所， 可采用桥式接线。它 实质是连接两个35 110kV“线路变压器 组”的高压侧，其特点 是有一条横联跨桥的 “桥”。根据跨接桥横连位置不同，分为内桥接线和外桥接 线。,2.1 电力系统电气主接线的形式和基本要求,1）内桥接线的跨接桥靠近变压器侧，桥开关装在线路开关之内，变压器回路仅装隔离开关，不装断路器。采用内桥接线可以提高改变输电线路运行方式的灵活性。 内桥接线适用于：对一、二级负荷供电；供电线路较长；变电所没有穿越功率；负荷曲线较平稳，主变压器不经常退出工作；终端型工业企业总降压变电所。,2.1 电力系统电气主接线的形式和基本要求,2）外桥接线 跨接桥靠近线路侧，桥开关装在变压器开关之外，进线回路仅装隔离开关，不装断路器。 外桥接线适用于：对一、二级负荷供电；供电线路较短；允许变电所有较稳定的穿越功率；负荷曲线变化大，主变压器需要经常操作；中间型工业企业总降压