供配电技术电子教案模块一

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1、主编：曾令琴主编：曾令琴主编：曾令琴主编：曾令琴课件制作：曾令琴课件制作：曾令琴课件制作：曾令琴课件制作：曾令琴模块一模块一 供配电技术基础知供配电技术基础知识识节目录节目录任务导入 作为我国经济建设飞速发展的先行工业作为我国经济建设飞速发展的先行工业电力系统，建电力系统，建设步伐异常迅猛。设步伐异常迅猛。2012年，我国电网格局已经形成年，我国电网格局已经形成6 6个跨省个跨省的大型区域电网，并基本形成了完整的长距离输电电网网的大型区域电网，并基本形成了完整的长距离输电电网网架。架。 发展战略是：西电东送、南北互供、全国联网。发展战略是：西电东送、南北互供、全国联网。发展战略是：西电东送、南

2、北互供、全国联网。发展战略是：西电东送、南北互供、全国联网。 模块一模块一 供配电技术基础知供配电技术基础知识识节目录节目录任务导入 作为未来电力系统技术人员，通过对供配电系统基础作为未来电力系统技术人员，通过对供配电系统基础知识的学习，要求：知识的学习，要求：了了了了 解解解解供配电技术的发展及电力系统的组成供配电技术的发展及电力系统的组成电力系统的运行特点电力系统的运行特点熟熟熟熟 悉悉悉悉电力系统相关基本概念电力系统相关基本概念供电质量及其改善措施供电质量及其改善措施工厂供配电系统的基本结构组成工厂供配电系统的基本结构组成掌掌掌掌 握握握握电力用户供配电电压的选择电力用户供配电电压的选择

3、模块一模块一 供配电技术基础知供配电技术基础知识识节目录节目录1.5 1.5 供配电电压的选择供配电电压的选择1.1 1.1 供配电技术发展概况供配电技术发展概况1.6 1.6 工厂供配电系统的构成工厂供配电系统的构成1.3 1.3 电力系统中性点运行方式电力系统中性点运行方式模块一模块一 供配电技术基础知识供配电技术基础知识 1.4 1.4 供电质量及其改进措施供电质量及其改进措施1.2 1.2 发电厂变电所类型发电厂变电所类型模块一模块一 供配电技术基础知供配电技术基础知识识节目录节目录1.1 国内外供配电技术发展概况及电力系统的组成国内外供配电技术发展概况及电力系统的组成国外供配电技术发

4、展概况国外供配电技术发展概况 市场化体制改革市场化体制改革打破垄断、引入竞争打破垄断、引入竞争打破垄断、引入竞争打破垄断、引入竞争 更广泛的使用电力更广泛的使用电力发展电力、能源替代发展电力、能源替代 能源转向循环发电能源转向循环发电燃气蒸气联合循环，世人青睐燃气蒸气联合循环，世人青睐 大力发展净煤技术大力发展净煤技术大力发展净煤技术大力发展净煤技术发展洁净煤技术，减小排污量发展洁净煤技术，减小排污量 提倡可再生能源发电提倡可再生能源发电突出水电，开发风电、核电等突出水电，开发风电、核电等突出水电，开发风电、核电等突出水电，开发风电、核电等 提倡分散电力工业提倡分散电力工业推动电力生产清洁、高

5、效、分散推动电力生产清洁、高效、分散推广电力需求侧管理推广电力需求侧管理改善用电效率，抑平负荷改善用电效率，抑平负荷 模块一模块一 供配电技术基础知供配电技术基础知识识节目录节目录 “十一五十一五”期间，我国电力装机容量连续实现跨越式发展，期间，我国电力装机容量连续实现跨越式发展，5年间的年均增长率为年间的年均增长率为13.22%，2010年全国全年发电量达到了年全国全年发电量达到了42280亿千瓦时，而全国的电力消费量也达到了亿千瓦时，而全国的电力消费量也达到了41923亿千瓦时。亿千瓦时。发电量与用电量均保持着较高的增长速度，发电量与用电量均保持着较高的增长速度，2011年是我国年是我国“

6、十十二五二五”建设的开局之年，国内的电力建设将继续保持较快的增建设的开局之年，国内的电力建设将继续保持较快的增长速度，截至长速度，截至2011年底，全国发电设备容量年底，全国发电设备容量105576万千瓦，比万千瓦，比上年增长上年增长9.25%；而全国的电力装机容量为；而全国的电力装机容量为10.6亿千瓦，达到亿千瓦，达到一个新的高度。一个新的高度。 国内供配电技术发展概况国内供配电技术发展概况 模块一模块一 供配电技术基础知供配电技术基础知识识节目录节目录 为满足经济增长对电力的需求，国家加大电力建设投资，为满足经济增长对电力的需求，国家加大电力建设投资，计划全国每年发电规模在计划全国每年发

7、电规模在1500万千瓦以上。万千瓦以上。预计预计2015年全国年全国装机容量将达到装机容量将达到14.7亿千瓦，亿千瓦，“十二五十二五”期间年均增长期间年均增长8.9%，“十三五十三五”年均增长年均增长4.6%，2030年将达到年将达到24.7亿千瓦。亿千瓦。 的发展战略为我国电力系统的发展带来了极大的空间。的发展战略为我国电力系统的发展带来了极大的空间。 西电东送西电东送南北互供南北互供全国联网全国联网中国电力跨越式发展，使得电网规模和发电量先后超过中国电力跨越式发展，使得电网规模和发电量先后超过法法国国日本日本日本日本德国德国加拿大加拿大德国德国英国英国俄罗斯俄罗斯跃升世界第一！跃升世界第

8、一！跃升世界第一！跃升世界第一！美国美国模块一模块一 供配电技术基础知供配电技术基础知识识节目录节目录1.1.2 1.1.2 电力系统的组成电力系统的组成 多个发电厂并网组成的多个发电厂并网组成的发电环节发电环节输电网输电网110kV以上以上配电网配电网110kV以下以下电力用户电力用户模块一模块一 供配电技术基础知供配电技术基础知识识节目录节目录发电发电供电供电用电用电同时完成，电能不能储存！同时完成，电能不能储存！同时完成，电能不能储存！同时完成，电能不能储存！电力系统的生产特点：电力系统的生产特点： 对电力系统的要求：对电力系统的要求： 安全安全可靠可靠连续连续完成电能的生产、输送和分配

9、完成电能的生产、输送和分配完成电能的生产、输送和分配完成电能的生产、输送和分配电力系统的功能电力系统的功能 模块一模块一 供配电技术基础知供配电技术基础知识识节目录节目录动力系统电力系统动力装置热能系统动力系统电力系统动力装置热能系统电力网电力网 按供电范围的大小和电压等级的高低，电力网可分为地按供电范围的大小和电压等级的高低，电力网可分为地方电力网、区域电力网和超高压输电网三种类型。一般地方电力网、区域电力网和超高压输电网三种类型。一般地方电力网的电压不超过方电力网的电压不超过35kV，区域电力网电压为，区域电力网电压为110220kV，电压为，电压为330kV及以上的为超高压远距离输电网。

10、及以上的为超高压远距离输电网。 动力系统是电能、热能的生产与消费联系起来的纽带。动力系统是电能、热能的生产与消费联系起来的纽带。 输电网输电网电力用户电力用户电力系统的基本概念电力系统的基本概念 模块一模块一 供配电技术基础知供配电技术基础知识识节目录节目录2. 电力系统的结构电力系统的结构模块一模块一 供配电技术基础知供配电技术基础知识识节目录节目录第一类：第一类：100100V以下额定电压，用于蓄电池和安全照明以下额定电压，用于蓄电池和安全照明 用具等电气设备。用具等电气设备。 国家规定：电力网的额定电压分有国家规定：电力网的额定电压分有500kV、220kV、110kV、63kV、35k

11、V、10kV。为保证电力设备端电压不。为保证电力设备端电压不超过额定电压的超过额定电压的5%，通常允许发电机额定电压比电网额，通常允许发电机额定电压比电网额定电压高定电压高5%，末端受电变电站端电压比电网额定电压低，末端受电变电站端电压比电网额定电压低5%。 第二类：第二类：大于大于100100V、小于、小于10001000V的额定电压，用于一般的额定电压，用于一般 工业和民用电气设备。工业和民用电气设备。 第三类：第三类：10001000V以上的额定电压，用于高压电气设备。以上的额定电压，用于高压电气设备。电力系统的额定电压电力系统的额定电压 模块一模块一 供配电技术基础知供配电技术基础知识

12、识节目录节目录某发电机发电为某发电机发电为3kMW，所带负荷仅为，所带负荷仅为2.4kM W。问：余下的问：余下的0.6kMW电能到哪儿去了？电能到哪儿去了？ 电力系统是一个有机的整体，其中任何一个主要设备电力系统是一个有机的整体，其中任何一个主要设备运行情况的改变，都将影响整个电力系统的正常运行。运行情况的改变，都将影响整个电力系统的正常运行。 发电厂发出的交流电不能直接储存，决定了电能的生发电厂发出的交流电不能直接储存，决定了电能的生产、输送、分配和使用必须同时进行。因此要时刻保持电产、输送、分配和使用必须同时进行。因此要时刻保持电力系统有功功率和无功功率的平衡。力系统有功功率和无功功率的

13、平衡。 电力系统的运行状态是电力系统的运行状态是时时变时时变化化的动态，除了设备的计划停送电的动态，除了设备的计划停送电外，异常和事故对系统的冲击是外，异常和事故对系统的冲击是随随机机的；正常情况下电力系统的负荷的；正常情况下电力系统的负荷和机组出力的变化也是和机组出力的变化也是随机随机的。的。 何谓电力系统？何谓电力系统？何谓动力系统？什何谓动力系统？什么是电力网？么是电力网？ 电力系统为电力系统为什么要求什么要求“无功功率平无功功率平衡衡”？如果？如果不平衡，会不平衡，会出现什么情出现什么情况？况？电力系统的特性电力系统的特性 模块一模块一 供配电技术基础知供配电技术基础知识识节目录节目录

14、 这类火电厂利用燃煤（或石油、天然气）燃烧使这类火电厂利用燃煤（或石油、天然气）燃烧使汽轮机转动，带动发电机转子运转发电。仅向用户汽轮机转动，带动发电机转子运转发电。仅向用户供出电能，通常建在能源附近。供出电能，通常建在能源附近。1.2 发电厂、变电所的类型发电厂、变电所的类型 生产过程：生产过程：化学能化学能化学能化学能热能热能热能热能机械能机械能机械能机械能电能电能电能电能模块一模块一 供配电技术基础知供配电技术基础知识识节目录节目录 热电厂的发电过程与凝汽式火电厂相同。这类电厂热电厂的发电过程与凝汽式火电厂相同。这类电厂不仅向用户供出电能，同时还向用户供蒸汽或热水，不仅向用户供出电能，同

15、时还向用户供蒸汽或热水，由于供热距离限定，热电厂大多建在城市和用户附近由于供热距离限定，热电厂大多建在城市和用户附近模块一模块一 供配电技术基础知供配电技术基础知识识节目录节目录 利用水的流量和落差使水轮机转动利用水的流量和落差使水轮机转动 生产过程：生产过程：生产过程：生产过程：水水能能机械能机械能电能电能模块一模块一 供配电技术基础知供配电技术基础知识识节目录节目录利用利用利用利用原子能在反应堆的核裂变原子能在反应堆的核裂变原子能在反应堆的核裂变原子能在反应堆的核裂变使汽轮机转动使汽轮机转动使汽轮机转动使汽轮机转动 生产过程：生产过程：原子能原子能原子能原子能机械能机械能机械能机械能电能电

16、能电能电能模块一模块一 供配电技术基础知供配电技术基础知识识节目录节目录 生产过程：生产过程：生产过程：生产过程：风能风能风能风能机械能机械能机械能机械能电能电能电能电能 风力发电是利用风风力发电是利用风力带动风车叶片旋转，力带动风车叶片旋转，再通过增速机将旋转的再通过增速机将旋转的速度提升，速度提升，來來促使发电促使发电机发电。依据目前的风机发电。依据目前的风车技术，大车技术，大約約是每秒三是每秒三公尺的微风速度，便可公尺的微风速度，便可以开始发电。以开始发电。模块一模块一 供配电技术基础知供配电技术基础知识识节目录节目录 生产过程：生产过程：生产过程：生产过程：潮汐能潮汐能潮汐能潮汐能机械

17、能机械能机械能机械能电能电能电能电能 潮汐发电是利用潮汐能。潮汐发电是利用潮汐能。潮汐发电必须具备两个物理潮汐发电必须具备两个物理条件：条件：潮汐的幅度必须大，潮汐的幅度必须大，至少要有几米；至少要有几米；海岸地形海岸地形必须能储蓄大量海水，并可必须能储蓄大量海水，并可进行土建工程。进行土建工程。 潮汐发电的工作原理与一潮汐发电的工作原理与一般水力发电的原理相近，即般水力发电的原理相近，即在河口或海湾筑一条大坝，在河口或海湾筑一条大坝，以形成天然水库，水轮发电以形成天然水库，水轮发电机组就装在拦海大坝里。机组就装在拦海大坝里。 潮汐电站可以是单水库或潮汐电站可以是单水库或双水库。双水库。 模块

18、一模块一 供配电技术基础知供配电技术基础知识识节目录节目录太阳能发电太阳能发电 以地热、风力、潮汐、太阳能等为一次能源的发电厂以地热、风力、潮汐、太阳能等为一次能源的发电厂（站）容量较小，分布在离这些一次能源较近的区域，发（站）容量较小，分布在离这些一次能源较近的区域，发电量占总发电量的极小一部分。电量占总发电量的极小一部分。地热能发电地热能发电 世界上所有国家，主要发电形式仍为火力发电、水利发世界上所有国家，主要发电形式仍为火力发电、水利发电和核能发电，其他除潮汐和风力发电外还有电和核能发电，其他除潮汐和风力发电外还有模块一模块一 供配电技术基础知供配电技术基础知识识节目录节目录 发电厂通常

19、建立在距离一次能源丰富或传输便利的地发电厂通常建立在距离一次能源丰富或传输便利的地域，与电力用户有一定的距离。域，与电力用户有一定的距离。 为了经济、可靠、快速地把电能从发电厂输送至用户，为了经济、可靠、快速地把电能从发电厂输送至用户，必须经过变电所升高电压，因此，升压变电所一般安装在必须经过变电所升高电压，因此，升压变电所一般安装在发电厂中，不另设变电所。发电厂中，不另设变电所。 由于高压危险，距离用户较近时须把传送的高压降低，由于高压危险，距离用户较近时须把传送的高压降低，降压变电所的作用就是在传递电能的同时降低电压。所以，降压变电所的作用就是在传递电能的同时降低电压。所以，变电所是电力供

20、应的中间转运站，用来提高或降低电压，变电所是电力供应的中间转运站，用来提高或降低电压，向用电单位输送和分配电能。向用电单位输送和分配电能。 从规模上分，变电所有枢纽变电所、地区重要变电所和从规模上分，变电所有枢纽变电所、地区重要变电所和一般变电所。一般变电所。变电所类型变电所类型 模块一模块一 供配电技术基础知供配电技术基础知识识节目录节目录 枢纽变电所电压等级高，供电范围广，在系统中处于举足枢纽变电所电压等级高，供电范围广，在系统中处于举足轻重的地位，全所停电后，将引起系统解列，造成大区域停轻重的地位，全所停电后，将引起系统解列，造成大区域停电，甚至造成电力系统瓦解，使社会的运行处于瘫痪状态

21、。电，甚至造成电力系统瓦解，使社会的运行处于瘫痪状态。枢纽变电所的一次电压通常为枢纽变电所的一次电压通常为330kV330kV和和500kV500kV，二次电压为，二次电压为220kV220kV或或110kV110kV。模块一模块一 供配电技术基础知供配电技术基础知识识节目录节目录 中间变电所起系统功率交换的作用，或使长距离输电线路中间变电所起系统功率交换的作用，或使长距离输电线路分段，一般汇集分段，一般汇集2 23 3个电源，同时有降压给当地用户供电，个电源，同时有降压给当地用户供电，这样的变电所全所停电后，将引起区域网络的解列，造成大这样的变电所全所停电后，将引起区域网络的解列，造成大面积

22、停电。面积停电。模块一模块一 供配电技术基础知供配电技术基础知识识节目录节目录 地地区区变变电电所所是是以以对对地地区区用用户户供供电电为为主主的的变变电电所所，全全所所停停电电后后，将将使使地地区区中中断断电电源源。地地区区变变电电所所的的一一次次电电压压通通常常为为220kV和和110kV，二次电压为，二次电压为35kV或或10kV。模块一模块一 供配电技术基础知供配电技术基础知识识节目录节目录 终终端端变变电电所所处处于于输输电电线线路路的的终终端端，接接近近负负荷荷点点，高高压压侧侧一一般般为为11035干干伏伏，经经降降压压后后直直接接给给用用户户供供电电。终终端端变变电电所所全全所

23、所停停电电后后，将将使使用用户户中中断断电电源源。终终端端变变电电所所的的一一次次电电压压大大多多为为110kV，二次电压为，二次电压为10kV或以下等。或以下等。模块一模块一 供配电技术基础知供配电技术基础知识识节目录节目录枢纽变电所和地枢纽变电所和地区变电所有什么区变电所有什么区别？区别？你能回答吗？ 一次能源包括哪些？说一次能源包括哪些？说一说电能属于一次能一说电能属于一次能 源吗？源吗？热电厂和凝汽式热电厂和凝汽式电厂有什么不同电厂有什么不同？这类火力发电？这类火力发电厂通常建在哪些厂通常建在哪些地方？地方？ 模块一模块一 供配电技术基础知供配电技术基础知识识节目录节目录 电力系统中性

24、点是指发电机、变压器星形接线中性点。电力系统中性点是指发电机、变压器星形接线中性点。 1.3 电力系统中性点运行方式电力系统中性点运行方式 模块一模块一 供配电技术基础知供配电技术基础知识识节目录节目录1.3.1 中性点直接接地方式中性点直接接地方式 中性点直接接地方式就是把中性点直接接地方式就是把电电源中性点直接与源中性点直接与“地地”相接，我相接，我国国110kV110kV及以上电压等级的电力系及以上电压等级的电力系统均属于这种统均属于这种大接地电流系统大接地电流系统。 该系统该系统运行中若发生一短路，运行中若发生一短路，立即造成系统中流过很大的单相立即造成系统中流过很大的单相接地电流。接

25、地电流。 依靠系统中继电保护装置跳闸依靠系统中继电保护装置跳闸可迅速切除故障。再用重合闸恢可迅速切除故障。再用重合闸恢复正常供电。复正常供电。 优点：优点：优点：优点：操作过电压均比中性点绝缘电网低，系统不易过电压。操作过电压均比中性点绝缘电网低，系统不易过电压。 缺点：缺点：缺点：缺点：短路大接地电流对通讯系统造成的干扰影响较大。短路大接地电流对通讯系统造成的干扰影响较大。电力中性点的运行方式电力中性点的运行方式 模块一模块一 供配电技术基础知供配电技术基础知识识节目录节目录 中性点不接地系统适用于中性点不接地系统适用于10kV10kV架架空线路为主的辐射形或树状形的供空线路为主的辐射形或树

26、状形的供电网络。该接地方式在运行中若发电网络。该接地方式在运行中若发生单相接地故障，流过故障点电流生单相接地故障，流过故障点电流仅为电网对地电容中通过的电流，仅为电网对地电容中通过的电流，其值是正常运行的单相对地电容电其值是正常运行的单相对地电容电流的流的3 3倍，称为倍，称为小接地电流系统小接地电流系统。1.3.2 1.3.2 中性点不接地方式中性点不接地方式 优点：优点：优点：优点：中中性性点点不不接接地地系系统统由由于于故故障障时时接接地地电电流流很很小小，瞬瞬时时故故障障一一般般可可自自动动熄熄弧弧，非非故故障障相相电电压压升升高高不不大大，不不会会破破坏坏系系统统的的对对称称性，故可

27、带故障连续供电性，故可带故障连续供电2h2h，供电的可靠性相对提高。，供电的可靠性相对提高。 缺点：缺点：缺点：缺点：中中性性点点不不接接地地方方式式的的中中性性点点绝绝缘缘，在在发发生生弧弧光光接接地地时时，电电弧弧的的反反复复熄熄灭灭与与重重燃燃，相相当当于于电电容容反反复复充充电电。由由于于对对地地电电容容中中的的能能量量不不能能释释放放，可可造造成成电电压压升升高高，从从而而对对设设备备绝绝缘缘造造成成威威胁。胁。 模块一模块一 供配电技术基础知供配电技术基础知识识节目录节目录1.3.3 1.3.3 中性点经消弧线圈接地方式中性点经消弧线圈接地方式 利利用用消消弧弧线线圈圈的的电电感感

28、电电流流对对接接地地电电容容电电流流进进行行补补偿偿，使使通通过过故故障障点点的的电电流流减减小小到到能能自自行行熄熄弧弧范范围围。利利用用对对消消弧弧线线圈圈无无载载分分接接开开关关的的操操作作，使使其其在在一一定定范范围围内内达达到到过过补补偿偿运运行行，从从而而实实现现减减小小接接地地电电流流的的目目的的。使使电电网网持持续续运运行行时时间间延延长长，相相对对提提高高了了供供电电可可靠靠性性。此此方方式式也也是是小小接接地地电流系统电流系统。 在各级电压网络中，当单相接地故障时，通过故障点总的电容在各级电压网络中，当单相接地故障时，通过故障点总的电容电流超过下列数值时，必须尽快安装消弧线

29、圈：电流超过下列数值时，必须尽快安装消弧线圈： 对对3kV3kV6kV6kV电网，故障点总电容电流超过电网，故障点总电容电流超过30A30A； 对对10kV10kV电网，故障点总电容电流超过电网，故障点总电容电流超过20A20A； 对对22kV22kV66kV66kV电网，故障点总电容电流超过电网，故障点总电容电流超过10A10A。模块一模块一 供配电技术基础知供配电技术基础知识识节目录节目录你能回答吗？ 电力系统中性点接地方式有哪几电力系统中性点接地方式有哪几种？采用中性点不接地系统有何优种？采用中性点不接地系统有何优缺点？缺点？ 中性点不接地系统中性点不接地系统若发生单相接地故若发生单相接

30、地故障时，其故障相对障时，其故障相对地电压等于多少？地电压等于多少？此时接地点的短路此时接地点的短路电流是正常运行的电流是正常运行的单相对地电容电流单相对地电容电流的多少倍？的多少倍？ 答答1 1：故障相对地：故障相对地电压为零，接地点电压为零，接地点的短路电流是正常的短路电流是正常运行的单相对地电运行的单相对地电容电流的容电流的3 3倍。倍。 答答2 2：电力系统中性点接地方式有中性点直：电力系统中性点接地方式有中性点直接接地方式、中性点不接地方式和中性点经接接地方式、中性点不接地方式和中性点经消弧线圈接地方式三种。（优缺点略）消弧线圈接地方式三种。（优缺点略） 模块一模块一 供配电技术基础

31、知供配电技术基础知识识节目录节目录1.4.1 1.4.1 用户对供电质量的基本要求用户对供电质量的基本要求 从上述指标来看，保证对用户不间断地供给充足、优质而又经从上述指标来看，保证对用户不间断地供给充足、优质而又经济的电能，是现代工矿企业对供配电系统的基本要求。济的电能，是现代工矿企业对供配电系统的基本要求。安全性指标安全性指标可靠性指标可靠性指标优质性指标优质性指标经济性指标经济性指标1.4.2 1.4.2 供配电的电能质量供配电的电能质量 评价供配电系统电能质量的主要指标有：评价供配电系统电能质量的主要指标有：电压偏差电压偏差 供配电系统改变运行方式和负荷缓慢地变化会使供配电系统各供配电

32、系统改变运行方式和负荷缓慢地变化会使供配电系统各点的电压也随之变化，这时各点实际电压与系统标称电压之差与点的电压也随之变化，这时各点实际电压与系统标称电压之差与系统标称电压之比系统标称电压之比U称为电压偏差。电压偏差称为电压偏差。电压偏差U也常用与系统也常用与系统标称电压的百分比表示。即：标称电压的百分比表示。即：1.4 1.4 电力系统供电质量及改进措施电力系统供电质量及改进措施 模块一模块一 供配电技术基础知供配电技术基础知识识节目录节目录电压偏差过大会对供配电系统的正常运行产生以下不利影响：电压偏差过大会对供配电系统的正常运行产生以下不利影响：1对感应电动机的影响：由于电动机转矩与电压的

33、平方成正比，对感应电动机的影响：由于电动机转矩与电压的平方成正比，当电压出现正偏差时，电动机机端电压升高，激磁电流和温升增加，当电压出现正偏差时，电动机机端电压升高，激磁电流和温升增加，绝缘受到过电压和过热的威胁；当电压出现负偏差时，转矩下降转绝缘受到过电压和过热的威胁；当电压出现负偏差时，转矩下降转速降低，同时负荷电流会增加，都将影响电动机的使用寿命。速降低，同时负荷电流会增加，都将影响电动机的使用寿命。2对照明设备的影响：照明设备的发光效率与电压的关系极大，对照明设备的影响：照明设备的发光效率与电压的关系极大，当电压降低时会引起照明设备的效率降低，造成照度不足，影响照当电压降低时会引起照明

34、设备的效率降低，造成照度不足，影响照明效果，同时还会导致气体放电光源的照明器不能正常点燃；当电明效果，同时还会导致气体放电光源的照明器不能正常点燃；当电压偏高时，光源寿命缩短很多。压偏高时，光源寿命缩短很多。3对电子设备的影响：对于大规模自动控制系统计算中心来说，对电子设备的影响：对于大规模自动控制系统计算中心来说，电压偏差会造成系统的工作紊乱，数据损坏；对于精密机床、机器电压偏差会造成系统的工作紊乱，数据损坏；对于精密机床、机器人等，电压偏差可能造成无法保持对由其驱动过程的精确控制。人等，电压偏差可能造成无法保持对由其驱动过程的精确控制。4电压偏差对无功补偿的影响电压过低会引起补偿电容器组输

35、出电压偏差对无功补偿的影响电压过低会引起补偿电容器组输出无功减少，不能满足补偿要求。无功减少，不能满足补偿要求。电压偏差对系统和用户的影响电压偏差对系统和用户的影响 模块一模块一 供配电技术基础知供配电技术基础知识识节目录节目录电压偏差的允许值电压偏差的允许值 35kV及及35kV以上电压供配电，电压正、负偏差的绝对值之和不以上电压供配电，电压正、负偏差的绝对值之和不应超过额定值的应超过额定值的10%；10kV及及10kV以下三相供配电，为额定值的以下三相供配电，为额定值的7%；220V单相供配电为额定值的单相供配电为额定值的7%、10%。在供配电系统。在供配电系统非正常情况下，用户受电端的电

36、压最大允许偏差不应超过额定值的非正常情况下，用户受电端的电压最大允许偏差不应超过额定值的10%。 电压偏差的改善措施电压偏差的改善措施 就地进行无功功率补偿：无功负荷的变化在电网各级系统中均就地进行无功功率补偿：无功负荷的变化在电网各级系统中均产生电压偏差，是产生电压偏差的源，及时调整补偿量，从源上解产生电压偏差，是产生电压偏差的源，及时调整补偿量，从源上解决问题，是最有效的措施。决问题，是最有效的措施。调整同步电动机的励磁电流：调整后使同步电动机产生超前或调整同步电动机的励磁电流：调整后使同步电动机产生超前或滞后的无功功率，使网络负荷的功率因数得到改善，达到调整电压滞后的无功功率，使网络负荷

37、的功率因数得到改善，达到调整电压偏差的目的。偏差的目的。采用有载调压变压器，是最经济有效地措施之一。采用有载调压变压器，是最经济有效地措施之一。 模块一模块一 供配电技术基础知供配电技术基础知识识节目录节目录评价供配电系统电能质量的主要指标有：评价供配电系统电能质量的主要指标有：电压偏差；电压偏差；电压波动和闪变电压波动和闪变 电压在某一段时间内急剧变化而偏离额定值的现象，称为电压在某一段时间内急剧变化而偏离额定值的现象，称为电压波动；周期性电压急剧变化引起电源光通量急剧波动而电压波动；周期性电压急剧变化引起电源光通量急剧波动而造成人的视觉感官不舒适的现象，称为闪变。电压波动和电造成人的视觉感

38、官不舒适的现象，称为闪变。电压波动和电压闪变是由电弧炉、轧机、电弧焊机等波动负荷引起的。压闪变是由电弧炉、轧机、电弧焊机等波动负荷引起的。 电压波动和闪变的限制措施电压波动和闪变的限制措施 采用单独回路供电采用单独回路供电 降低共用配电线路阻抗降低共用配电线路阻抗 提高供电电压提高供电电压 增加短路容量增加短路容量 采用静止型无功功率补偿装置采用静止型无功功率补偿装置 供配电的电能质量供配电的电能质量 模块一模块一 供配电技术基础知供配电技术基础知识识节目录节目录评价电能质量的主要指标：评价电能质量的主要指标：电压偏差；电压偏差；电压波动和闪变；电压波动和闪变；谐波；谐波； 由由于于电电力力系

39、系统统中中存存在在大大量量的的非非线线性性供供用用电电设设备备，使使得得电电压压波波形形偏偏离离正正弦弦波波，这这种种现现象象称称为为电电压压正正弦弦波波畸畸变变。电电压压波波形形的的畸畸变变程程度度用用电电压压正正弦弦波波畸畸变变率率来来衡衡量量，也也称称为为电电压压谐谐波波畸畸变率。变率。谐波的改善措施谐波的改善措施 加强系统承受谐波的能力；加强系统承受谐波的能力； 提高供、用电设备抗谐波干扰的能力；提高供、用电设备抗谐波干扰的能力； 限制谐波的产生；限制谐波的产生； 装设交流滤波器吸收谐波。装设交流滤波器吸收谐波。供配电的电能质量供配电的电能质量 模块一模块一 供配电技术基础知供配电技术

40、基础知识识节目录节目录评价供配电系统电能质量的主要指标有：评价供配电系统电能质量的主要指标有：电压偏差；电压偏差；电压波动和闪变；电压波动和闪变；谐波；谐波；频率偏差频率偏差 频率偏差是指供电的实际频率与电网的额定频率的差值。频率偏差是指供电的实际频率与电网的额定频率的差值。 我国电网的标准频率为我国电网的标准频率为50Hz，又叫工频。频率偏差一般不，又叫工频。频率偏差一般不超过超过0.25Hz，当电网容量大于，当电网容量大于3000MW时，频率偏差不超时，频率偏差不超过过0.2Hz。频率偏差改善措施频率偏差改善措施 调整频率的办法是增大或减小电力系统发电机的有调整频率的办法是增大或减小电力系

41、统发电机的有功功率。功功率。供配电的电能质量供配电的电能质量 模块一模块一 供配电技术基础知供配电技术基础知识识节目录节目录你能回答吗？ 用户电能的频率是通过什么环用户电能的频率是通过什么环节进行调整的？在供配电系统中节进行调整的？在供配电系统中频率可调吗？频率可调吗？ 何谓电压波动与何谓电压波动与闪变？电压正弦波闪变？电压正弦波畸变是什么原因造畸变是什么原因造成的？成的？ 衡量电能质衡量电能质量的两个重要量的两个重要指标是什么？指标是什么？ 电压和频率是衡电压和频率是衡量电能的两个重要量电能的两个重要指标。指标。 用户电能的频率是通用户电能的频率是通过发电厂调节发电机的过发电厂调节发电机的转

42、速来调整的。供配电转速来调整的。供配电系统中频率是不可调的。系统中频率是不可调的。 电压在某一段时间内急电压在某一段时间内急剧变化而偏离额定值的现剧变化而偏离额定值的现象，称为电压波动。周期象，称为电压波动。周期性电压急剧变化引起电源性电压急剧变化引起电源光通量急剧波动而造成人光通量急剧波动而造成人的视觉感官不舒适的现象，的视觉感官不舒适的现象，称为闪变。电压正弦波畸称为闪变。电压正弦波畸变是变是由于电力系统中存在由于电力系统中存在大量的非线性供用电设备大量的非线性供用电设备造成的。造成的。 模块一模块一 供配电技术基础知供配电技术基础知识识节目录节目录1.5.1 供配电系统电力变压器的额定电

43、压供配电系统电力变压器的额定电压 工厂供配电电压的高低，对电能质量及降低电能损耗均有重工厂供配电电压的高低，对电能质量及降低电能损耗均有重大的影响。在输送功率一定的情况下，若提高供电电压，就能大的影响。在输送功率一定的情况下，若提高供电电压，就能减少电能损耗，提高用户端电压质量。从另一方面讲，电压等减少电能损耗，提高用户端电压质量。从另一方面讲，电压等级越高，对设备的绝缘性能要求也越高，投资费用相应增加。级越高，对设备的绝缘性能要求也越高，投资费用相应增加。因此，供配电电压的选择主要取决于用电负荷的大小和供电距因此，供配电电压的选择主要取决于用电负荷的大小和供电距离的长短。离的长短。 电力变压

44、器连接于线路上时，其一次绕组的额定电压应与配电力变压器连接于线路上时，其一次绕组的额定电压应与配电网的额定电压相同，高于供电电网额定电压电网的额定电压相同，高于供电电网额定电压5%； 电力变压器的二次绕组额定电压是指变压器的一次绕组加额电力变压器的二次绕组额定电压是指变压器的一次绕组加额定电压，二次绕组开路时的空载电压。考虑到变压器在满载运定电压，二次绕组开路时的空载电压。考虑到变压器在满载运行时，二次绕组内约有行时，二次绕组内约有5%的电压降，另外二次侧供电线路较长的电压降，另外二次侧供电线路较长等原因，变压器的二次绕组端电压应高于供电电网电压等原因，变压器的二次绕组端电压应高于供电电网电压

45、10%。1.5 供配电电压的选择供配电电压的选择 模块一模块一 供配电技术基础知供配电技术基础知识识节目录节目录 按照电力行业标准按照电力行业标准DL408-1991电力安全工作规范（发电厂电力安全工作规范（发电厂和变电所电气部分）和变电所电气部分）规定：规定：低压：低压：指设备对地电压在指设备对地电压在250V及及250V以下；以下；高压：高压：指设备对地电压在指设备对地电压在250V以上。以上。1. 1. 高、低压的划分高、低压的划分 2. 2. 电压的适用范围电压的适用范围 220kV及其以上电压为输电电压，用来完成电能的远距离输送。及其以上电压为输电电压，用来完成电能的远距离输送。11

46、0kV及以下电压，一般为配电电压，完成对电能进行降压处理及以下电压，一般为配电电压，完成对电能进行降压处理并按一定的方式分配至电能用户。并按一定的方式分配至电能用户。35110kV配电网为高压配电网；配电网为高压配电网；1035kV配电网为中压配电配电网为中压配电网；网；1kV以下为低压配电网。以下为低压配电网。3kV、6kV、10kV是工矿企业高压电气设备的供电电压。是工矿企业高压电气设备的供电电压。 电压等级划分及适用范围电压等级划分及适用范围 模块一模块一 供配电技术基础知供配电技术基础知识识节目录节目录 工工矿矿企企业业用用户户的的供供配配电电电电压压有有高高压压和和低低压压两两种种，

47、高高压压供供电电通常指通常指610kV及以上的电压等级。及以上的电压等级。 中中、小小型型企企业业通通常常采采用用610kV的的电电压压等等级级，当当6kV用用电电设备的总容量较大，选用设备的总容量较大，选用6kV就比较经济合理；就比较经济合理； 大型工厂宜采用大型工厂宜采用35110kV电压等级，以节约电能和投资电压等级，以节约电能和投资 低低压压供供配配电电是是指指采采用用1kV及及以以下下的的电电压压等等级级。大大多多数数低低压压用用户户采采用用380/220V的的电电压压等等级级，在在某某些些特特殊殊场场合合，例例如如矿矿井井下下，因因用用电电负负荷荷往往往往离离变变配配电电所所较较远

48、远，为为保保证证远远端端负负荷荷的的电电压水平，要采用压水平，要采用660V电压等级。电压等级。 提提高高低低压压供供配配电电的的电电压压等等级级，不不但但是是节节电电的的一一项项有有效效措措施施，经济效益明显，而且已成为世界上的一种发展趋势。经济效益明显，而且已成为世界上的一种发展趋势。企业对供配电电压的选择企业对供配电电压的选择 模块一模块一 供配电技术基础知供配电技术基础知识识节目录节目录你能回答吗？ 我国工矿企业用户为什么我国工矿企业用户为什么提倡提高低压供配电的电压提倡提高低压供配电的电压等级？等级？ 我国工矿企业用我国工矿企业用户的供配电电压通户的供配电电压通常有哪些等级？常有哪些

49、等级？ 供配电电压的供配电电压的选择主要取决选择主要取决于什么？于什么？ 主要取决于用电主要取决于用电负荷的大小和供电负荷的大小和供电距离的长短。距离的长短。 提倡提高低压供配电的电压等提倡提高低压供配电的电压等级，目的是为了减少线路的电压级，目的是为了减少线路的电压损耗，保证远端负荷的电压水平，损耗，保证远端负荷的电压水平，减小导线截面积和线路投资，增减小导线截面积和线路投资，增大供配电半径，减少变配电点，大供配电半径，减少变配电点，简化供配电系统。简化供配电系统。 35110kV； 610kV；1kV；660V；380/220V 。模块一模块一 供配电技术基础知供配电技术基础知识识节目录节

50、目录 一级负荷：一级负荷：若对此负荷停电，将会造成人的生命危险及设备损坏，若对此负荷停电，将会造成人的生命危险及设备损坏，打乱复杂的生产过程，造成重大设备损坏且难以修复，或给国民经打乱复杂的生产过程，造成重大设备损坏且难以修复，或给国民经济带来极大损失。因此要求一级负荷由两个独立的电源供电，而对济带来极大损失。因此要求一级负荷由两个独立的电源供电，而对特别重要的一级负荷，应由两个独立的电源点供电。特别重要的一级负荷，应由两个独立的电源点供电。 二级负荷：二级负荷：若对此种负荷停电，将会造成工厂生产机器部分停止若对此种负荷停电，将会造成工厂生产机器部分停止运转，或生产流程紊乱且难以恢复，致使产品

51、大量减产，工厂内部运转，或生产流程紊乱且难以恢复，致使产品大量减产，工厂内部交通停顿，造成一定的经济损失，或使城市居民的正常生活受到影交通停顿，造成一定的经济损失，或使城市居民的正常生活受到影响。二级负荷在工矿企业中占有的比例最大，应由两个回路供电，响。二级负荷在工矿企业中占有的比例最大，应由两个回路供电，也可以由一回专用架空线路供电。也可以由一回专用架空线路供电。 三级负荷：三级负荷：所有不属于一、二级负荷的其他负荷均属于三级负荷。所有不属于一、二级负荷的其他负荷均属于三级负荷。通常三级负荷对供电无特殊要求，较长时间停电也不会直接造成用通常三级负荷对供电无特殊要求，较长时间停电也不会直接造成

52、用户的经济损失，因此，三级负荷可采用单回路供电。户的经济损失，因此，三级负荷可采用单回路供电。1. 工厂供配电系统的负荷工厂供配电系统的负荷1.6 工厂供配电系统的构成及布置 模块一模块一 供配电技术基础知供配电技术基础知识识节目录节目录2. 企业供配电系统设备组成企业供配电系统设备组成 供配电系统一般由电力变压器、配电装置、保护装置、操作供配电系统一般由电力变压器、配电装置、保护装置、操作机构、自动装置、测量仪表及附属设备构成。机构、自动装置、测量仪表及附属设备构成。电力变压器电力变压器 电力变压器在供配电系统电力变压器在供配电系统中的作用是将一种电压的电中的作用是将一种电压的电能转变为另一

53、种或几种电压能转变为另一种或几种电压的电能供给用户。变电所或的电能供给用户。变电所或配电房中的电力变压器，通配电房中的电力变压器，通常是将高压电能转变为低压常是将高压电能转变为低压电能，馈电给用电设备。电能，馈电给用电设备。 工厂供配电系统的构成工厂供配电系统的构成 模块一模块一 供配电技术基础知供配电技术基础知识识节目录节目录2. 企业供配电系统设备组成企业供配电系统设备组成 供配电系统中的保护装置也供配电系统中的保护装置也属于配电装置，按其工作电压属于配电装置，按其工作电压的不同又可分为高压配电装置的不同又可分为高压配电装置和低压配电装置。和低压配电装置。配电装置包括配电装置包括母母母母

54、线线线线隔离开关隔离开关隔离开关隔离开关断路器断路器断路器断路器操作系统及测量仪表操作系统及测量仪表操作系统及测量仪表操作系统及测量仪表电压、电流互感器电压、电流互感器电压、电流互感器电压、电流互感器作用：作用：接受和分配电能接受和分配电能。工厂供配电系统的构成工厂供配电系统的构成 模块一模块一 供配电技术基础知供配电技术基础知识识节目录节目录1. 户内配电室的组成户内配电室的组成 户内式变配电所主要由户内式变配电所主要由三部分组成：高压配电室、三部分组成：高压配电室、变压器室、低压配电室。变压器室、低压配电室。此外，有的还设有高压电此外，有的还设有高压电容器室和值班室。容器室和值班室。 与户

55、内变配电室相边的与户内变配电室相边的户外电气设备安装在屋外，户外电气设备安装在屋外，一般用于一般用于35KV及以上电及以上电压等级。压等级。 工厂供配电系统的布置工厂供配电系统的布置 模块一模块一 供配电技术基础知供配电技术基础知识识节目录节目录2. 户外配电装置户外配电装置 户外配电装置根据电器设备和导体的布置高度及重叠情况，分户外配电装置根据电器设备和导体的布置高度及重叠情况，分为中型、半高型和高型几种布置型式。为中型、半高型和高型几种布置型式。 户外配电装置的特点：户外配电装置的特点：土建工作量和费用较小，建设周期短；土建工作量和费用较小，建设周期短；扩建比较方便；扩建比较方便；相邻设备

56、之间距离较大，便于带电作业；相邻设备之间距离较大，便于带电作业；占地面积大；占地面积大；受外界环境影响，设备运行条件较差，需加强绝受外界环境影响，设备运行条件较差，需加强绝缘；缘；不良气候对设备维修和操作有影响。不良气候对设备维修和操作有影响。工厂供配电系统的布置工厂供配电系统的布置 模块一模块一 供配电技术基础知供配电技术基础知识识节目录节目录便于运行维护和检修：便于运行维护和检修：值班室一般应尽量靠近高低压配电室，特值班室一般应尽量靠近高低压配电室，特别是靠近高压配电室，且有直通门或与走廊相通。别是靠近高压配电室，且有直通门或与走廊相通。运行要安全：运行要安全：变压器室的大门应向外开并避开

57、露天仓库，以利于变压器室的大门应向外开并避开露天仓库，以利于在紧急情况下人员出入和处理事故。门最好朝北开，不要朝西开，在紧急情况下人员出入和处理事故。门最好朝北开，不要朝西开，以防以防“西晒西晒”。进出线方便：进出线方便：如果是架空线进线，则高压配电室宜位于进线侧。如果是架空线进线，则高压配电室宜位于进线侧。户内供配电的变压器一般宜靠近低压配电室。户内供配电的变压器一般宜靠近低压配电室。节约占地面积和建筑费用：节约占地面积和建筑费用：当供配电场所有低压配电室时，值班当供配电场所有低压配电室时，值班室可与其合并。但这时低压电屏的正面或侧面离墙不得小于室可与其合并。但这时低压电屏的正面或侧面离墙不

58、得小于3m.高压电力电容器组应装设在单独的高压电容器室内，高压电力电容器组应装设在单独的高压电容器室内，该室一般临该室一般临近高压配电室，两室之间砌防火墙。低压电力电容器柜装在低压配近高压配电室，两室之间砌防火墙。低压电力电容器柜装在低压配电室内。电室内。留有发展余地，且不妨碍车间和工厂的发展。留有发展余地，且不妨碍车间和工厂的发展。在确定供配电场所在确定供配电场所的总体布置方案时应因地制宜，合理设计，通过几个方案的技术经的总体布置方案时应因地制宜，合理设计，通过几个方案的技术经济比较，力求获得最优方案。济比较，力求获得最优方案。供配电布置的总体要求供配电布置的总体要求 模块一模块一 供配电技

59、术基础知供配电技术基础知识识节目录节目录4. 供配电装置和各设备间距离的要求供配电装置和各设备间距离的要求表表1-2 户外配电装置最小电气间距户外配电装置最小电气间距名名 称称额 定定 电 压（KV）11035110220带电部分至接地部分（带电部分至接地部分（A1）不同相的带电部分之间（不同相的带电部分之间（A2）带电部分到栅栏（带电部分到栅栏（B1）带电部分到网状遮栏（带电部分到网状遮栏（B2）无遮栏裸导体至地面（无遮栏裸导体至地面（C）不同时停电检修的无遮栏裸导不同时停电检修的无遮栏裸导体间水平距体间水平距20020095030027002200400400115050029002400

60、90010001650100034002900180020002550190043003800工厂供配电系统的布置工厂供配电系统的布置 模块一模块一 供配电技术基础知供配电技术基础知识识节目录节目录4. 供配电装置和各设备间距离的要求供配电装置和各设备间距离的要求表表1-3 户内配电装置最小安全电气间距户内配电装置最小安全电气间距名名 称称额 定定 电 压（KV）1361035110带电部分至接地部分（带电部分至接地部分（A1）不同相的带电部分之间不同相的带电部分之间(A2)带电部分到栅栏（带电部分到栅栏（B1）带电部分到网状遮栏（带电部分到网状遮栏（B2）带电部分到板状遮栏（带电部分到板状遮

61、栏（B3）无遮栏裸导体至地面（无遮栏裸导体至地面（C）不同时停电检修的无遮栏裸导不同时停电检修的无遮栏裸导体间水平距体间水平距出线套管至户外通道路面出线套管至户外通道路面757582517510523751875400010010085020013024001900400012512587522515524251925290030030010504003302600210040008509001600950880315026505000工厂供配电系统的布置工厂供配电系统的布置 模块一模块一 供配电技术基础知供配电技术基础知识识节目录节目录你能回答吗？ 供配电系统供配电系统的负荷是如何的负荷是如何划分的？划分的？ 对供配电设备对供配电设备的布置有哪些方的布置有哪些方面的要求？面的要求？ 对供配电系统对供配电系统的基本要求有的基本要求有哪些？哪些？ 什么叫电气间距什么叫电气间距？试根据表？试根据表1-2和和表表1-3分别计算并分别计算并验证验证10KV户外、户外、户内户内B1和和C值的值的正确性。正确性。 模块一模块一 供配电技术基础知供配电技术基础知识识节目录节目录