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1、绪论 1. 电力系统的组成：发电厂（生产电能的工厂）、变电站（变换电能电压和接受电能与分配电能的场所）、电力线路（输送电能和分配电能的通道）、电能用户（主要是工业企业）。2. 电力系统：为了提供供电的可靠性和经济性，现今广泛地将各发电厂通过电力网联接起来，并联运行，组成庞大的联合动力系统。其中由发电机、变电站、电力网和电能用户组成的系统称为电力系统。3. 电力系统的额定电压额定电压：能使电气设备长期运行在经济效果最好的电压。包括发电供电用电设备的额定电压。A 电网（线路）的额定电压：首末两端电压的平均值，国家规定的额定电压。B 用电设备的额定电压：与同级电网（线路）的额定电压相同。C 发电机的
2、额定电压：为线路额定电压的105%。D 电力变压器的额定电压： 升压变压器：一次绕组与发电机额定电压相同 降压变压器：一次绕组与线路额定电压相等 二次绕组：（35kv及以上高压线路）应比相连线路的额定电压高10% （10kv及以下线路）应比相连线路的额定电压高5%4. 电力系统的中性点运行方式：110kv及以上：中性点直接接地 3-63kv：中性点不接地 380v：中性点直接接地5. 工业企业用电电力来源：绝大多数是由国家电网供电，一部分是自用发电厂（1.距离系统太远2.需要大量热能3.有大量重要负荷4.有可供利用的能源）6. 工业企业供电系统的组成：企业降压变电站、车间变电站（多台宜采用分列
3、运行）、配 电线路（架空线路）7. 工厂供电特点：1.三相负荷多，功率大2.工作方式多种多样3.低压配电线路为主8. 电力系统运行的特点和要求：特点：1. 与国民经济和人民日常生活水平关系密切，供电中断会造成严重的损失和后果。 2. 电力系统的暂态过程非常短促。 3. 电能不能大量存储。基本要求：安全、可靠、优质、经济具体内容：安全：既包括供电系统的安全，又包括用电设备和使用者的安全 可靠性：不同级别负荷对供电的要求1. 一级负荷：两个独立电源供电，对于特别重要的一级负荷，应增设应急电源2. 二级负荷：两回线路供电，应尽可能引自不同的变压器或母线段3. 三级负荷：可用单回线路供电。 供电质量：
4、电压（电压偏差、电压波动与闪变和电压波形）、频率和可靠性。电力负荷计算1. 负荷计算的内容和目的：计算负荷：合理选择工厂各级电压供电网络、变压器容量和电气设备型号。尖峰电流：用于计算电压波动、电压损失、选择熔断器和保护元件平均负荷：用来计算全场电能需要量、电能损耗和选择无功功率补偿装置。2. 电力负荷：在电力系统中，用电设备需用的电功率称之为电力负荷，简称负荷或功率。计算负荷：指导体中通过一个等效负荷时，导体的最高温升正好和通过实际的变动负荷时其产生的最高温升相等，该等效负荷称之为计算负荷。规定：取30分钟平均最大负荷作为该用户的“计算负荷”。3. 计算负荷的计算方法：例：已知：一机修车间的3
5、80V线路上，接有金属切削机床电动机20台共50kw，其中较大容量电动机有7.5kw2台，4kw2台，2.2kw8台；另接通风机1.2kw2台；电阻炉1台 2kw，试求计算负荷。（已知同时系数均为0.9）其他条件：（需用系数法）：（二项式法）：4. 尖峰电流计算：单台供电设备供电：多台用电设备供电：多台用电设备同时启动：工厂供配电系统的一次接线1. 变电所的功能：接受、变换、分配电能的环节，是供配电系统的重要组成部分。2. 变电所的类型：A. 总降压变电所（35-110/6-10kv）（1.企业规模不太大，车间或生产厂房布局较集中设一个；2.企业规模较大，且有两个或以上集中大负荷用电车间群设立
6、两个或两个以上）B. 车间变电所(6-10/0.4/0.23kv)C. 独立变电所(6-10/0.4/0.23kv)D. 建筑物及高层建筑物变电所3. 变电所位置选择： A. 基本原则：经济、方便、安全B. 注意事项：靠近负荷中心；考虑电源进线方向，偏向电源侧；进出线方便等。C. 负荷中心确定：负荷指示图、负荷功率矩法、负荷电能矩法4. 变压器的选择：A. 变压器的分类： 相数三相(S)、单相(D)绝缘介质油浸式（缺省），干式（G），成型固体冷却方式风冷（F）,强迫油循环（P），自冷式（缺省）调压方式有载调压（Z），无载调压（缺省）绕组导线材质铝（L）铜（缺省）B. 型号和含义：-/ 为相数，
7、绝缘，冷却，调压，绕组，设计序号，额定容量，高压等级5. 总降变压所变压器台数：1-2台，一、二级负荷比较大或宜采用经济运行方式时可设立两个主变。总降变压所单台变压器容量：总降变压所两台变压器容量的确定：（车间变电所与总降变压所的选择类似）6. 变压器的实际容量应考虑温度校正系数：变压器的正常过负荷：室外变压器过负荷不得超过30%，室内变压器过负荷不得超过20%变压器的故障过负荷能力：在事故情况下，允许短时间较大幅度过负荷运行，而不论故障前负荷大小，但运行时间不得超过规定时间。7. 变电站的主要电气设备：变压器、开关器件、母线馈线、互感器8. 对变电所主接线的要求：安全可靠灵活经济。9. 变电
8、所常用主接线：A.线路变压器组接线（结构均见ppt） 特点：接线简单，所用电气设备少，配电装置简单，节约建设投资。但该单元中任一设备发生故障时，变电所全部停电，可靠性不高。 适用范围：小容量三级负荷、小型工厂或非生产性用户。 B单母线接线（不分段接线）特点：接线简单清晰，使用设备少，经济性比较好，发生误操作的可能性小。但可靠性和灵活性差，当电源线路、母线或母线隔离开关发生故障或进行检修时，全部用户供电中断。 适用范围：可用于对供电连续性要求不高的三级负荷用户，或有备用电源的二级负荷用户。 C. 单母线接线（分段接线）结构：采用断路器或隔离开关分段。特点：供电可靠性高，操作灵活。但母线故障或检修
9、时，仍有50%的用户停电。适用范围：在具有两路电源进线时，采用单母线分段接线。 D 双母线接线： E. 桥式接线（内/外桥式接线）：（内）特点:接线简单、经济、可靠性高、安全、灵活。适用范围：一、二级负荷、线路长、负荷平坦。35kv及以上总降变电所两路电源供电及两台变压器。10. 几种典型变电所主接线：！总降变压所主接线！A. 单电源进线：一次侧线路变压器组、二次侧单母线不分段主接线特点：经济简单、可靠性不高，适用于负荷不大的三级负荷情况。一次侧单母线不分段、二次侧单母线分段主接线特点：单电源进线两台变压器时，总降变电所主接线采用这种。提高了供电的可靠性，但单电源供电的可靠性还是不高，因此这种
10、接线适用于负荷昼夜变化大的三级负荷以及部分二级负荷。B. 双回电源进线：一二次侧均采用单母线分段主接线特点：由于进线开关和母线分段开关均采用了断路器控制，操作十分灵活，供电可靠性较高，适用于大中型企业的一二级负荷供电。内桥式主接线特点：这种主接线方式大大提高了供电的可靠性和灵活性。适用于大中型企业的一二级负荷供电。适用于：供电线路长，线路故障几率大；负荷比较平稳，主变压器不需要频繁切换操作；没有穿越功率的终端总降压变电所。外桥式主接线适用于：供电线路短，线路故障几率小；负荷变化大，主变压器需要频繁切换操作；有穿越功率流经。！独立变电所主接线！A. 单电源进线：一次侧母线不分段，二次侧单母线分段
11、一次侧线路变压器组接线、二次侧单母线不分段B. 双电源进线：一般采用一、二次侧单母线分段接线。双回路电源进线高压侧采用单母线分段后，供电可靠性较高，操作灵活方便，当电源进线采用一设备时，装备用电源自动投入装置，可提高供电可靠性。特点：适用于有一二级负荷的企业。变电所有两台或以上的变压器。！车间变电所主接线！A. 单台变压器电缆进线一次侧线路变压器组接线、二次侧单母线不分段解线。架空进线一次侧线路变压器组接线、二次侧单母线不分段接线。B. 双回路进线两台变压器的车间变电所主接线一次侧双线路变压器组接线、二次侧单母线分段接线。！配电所主接线！每个配电所的馈电线路一般不少于45回，配电所一般为单母制
12、。根据负荷类型几进出线数目可考虑将母线不分段或分段。短路电流及其效应的计算1. 短路：短路就是电源未经过负载而直接由导线接通成闭合回路。电力系统发生短路时，系统总阻抗显著减少，短路所产生的电流随之剧烈增加。2. 短路的危害：a. 短路产生很大的热量，导体温度升高，将绝缘损坏。b. 短路产生巨大的电动力，使电气设备受到机械损坏。c. 短路使系统电压降低，电流升高，电器设备正常工作遭到破坏。d. 严重的短路会影响电力系统的稳定性，使同步发电机失步。e. 单相短路产生的不平衡磁场，对通信线路和弱电设备产生严重的电磁干扰。f. 短路造成停电，给国民经济带来损失，给人民生活带来不便。3. 短路的原因：a
13、. 电力系统中电气设备载流导体的绝缘损坏。造成绝缘损坏的原因主要设备绝缘自然老化，操作过电压，大气过电压，绝缘受到机械损伤等。b. 运行人员不遵守操作规程，如带负荷拉合隔离开关，检修后忘拆除地线合闸。c. 鸟兽跨越在裸露导体上4. 短路的种类：三相短路、两相短路、单相短路和两相接地短路。5. 短路电流计算的目的：确保电器设备在短路的情况下不致损坏，减轻短路危害和防止故障扩大。（正确选择和校验各种电器设备；选择限制短路电流的电器设备；计算和整定保护短路的继电保护装置）另：进行短路电流计算时均按三相短路来进行，只有在校验继电保护灵敏度时，才需要进行两相短路电流计算。6. 三相短路过程：短路发生后，
14、系统就由工作状态经过一个暂态过程，然后进入短路后的稳定状态 计算：a. 无限大容量系统：短路电流的解：（产生最严重短路电流的条件：短路前空载；短路瞬时电压过零；短路回路纯电感。）b. 有限容量电源供电系统三相短路的过渡过程此时电源的母线电压不能继续维持恒定。7. 三相短路有关物理量：a. 短路冲击电流：短路全电流的最大瞬时值，出现在t=0.01s时。高压2.55，有效值1.52低压1.84，有效值1.09b. 次暂态短路电流（等于t趋于无穷时I值）c. 稳态短路电流：d. 短路全电流有效值：e. 短路容量：8. 标幺值法计算短路电流！-！9. 短路电流的计算步骤：a. 画出短路计算系统图，标出短路点。b. 画出短路计算系统图的等值电路图，标出元件的序号和阻抗值，分子标序号，分母写阻抗值。c. 选择基准电压和基准容量，计算原件
