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1、 供供 电电 技技 术术 2009.9第三讲第三讲1实用精品课件PPT 2-3 2-3 用户变电所用户变电所 一。变电所的作用与组成一。变电所的作用与组成企业供电系统是由外部送电线路提供电能的，用户变电所的作用企业供电系统是由外部送电线路提供电能的，用户变电所的作用就是向用户分配电能。就是向用户分配电能。 电压水平的计算和变压器分接头选择；电压水平的计算和变压器分接头选择；导线和电缆截面构选择；导线和电缆截面构选择；供电电源的数量和容量的确定；供电电源的数量和容量的确定；网路的电压和结线方式的选择；网路的电压和结线方式的选择；用户变电所是由企业总降压变压器，企业内部高低压网路和用户变电所是由企
2、业总降压变压器，企业内部高低压网路和车间变电站所组成。车间变电站所组成。实际上根据企业大小并非所用户实际上根据企业大小并非所用户的供电系统是统一模式。的供电系统是统一模式。求得计算负荷后需要解决以下问题：求得计算负荷后需要解决以下问题：2实用精品课件PPT企业供电系统的外部送电线路企业供电系统的外部送电线路： 这是企业与电力系统相联络的高压进线，从电力系统受电，向这是企业与电力系统相联络的高压进线，从电力系统受电，向企业总降压变压器供电。电压范围：企业总降压变压器供电。电压范围：6 6110KV110KV。低压配电网路：低压配电网路：从车间变电站以从车间变电站以380/220V380/220V
3、的电压向各车间各用电设备供电的电压向各车间各用电设备供电. .企业内部高压网路企业内部高压网路经过一次降压，以经过一次降压，以610KV610KV电压向车间变电站或高压设备供电电压向车间变电站或高压设备供电. .3实用精品课件PPT1 1。总降压变压器。总降压变压器 进线为高压进线为高压, ,用电设备绝大多数为低压用电设备绝大多数为低压, ,必须通过变压器降压必须通过变压器降压. . 变压器降压程式变压器降压程式: : 来自电网的电压（若跨越省市地区的）通常为来自电网的电压（若跨越省市地区的）通常为3535100kV, 100kV, （若市区内部的）通常为（若市区内部的）通常为6 610kV.
4、10kV.2.2.高低压开关高低压开关用以电能控制与分配以及监视与保护用以电能控制与分配以及监视与保护. .4实用精品课件PPT工业企业供电系统与电力系统比较其特点是供电范围小，配电距工业企业供电系统与电力系统比较其特点是供电范围小，配电距离短，输送容量小，但电网概念很相似，计算方法也相似。离短，输送容量小，但电网概念很相似，计算方法也相似。工业企业电力网络的基本要求工业企业电力网络的基本要求: :其他其他配电系统既要考虑正常生产时配电系统既要考虑正常生产时的负荷分配的负荷分配, ,也要考虑检修和检也要考虑检修和检查事故时的的负荷分配查事故时的的负荷分配. .运行经济运行经济尽量简化电力网络的
5、结线尽量简化电力网络的结线, ,减少减少供电层次供电层次. .操作简便操作简便, ,运行安全灵活运行安全灵活不间断供电的可靠程度不间断供电的可靠程度. .根据根据不同电荷级别进行投入不同电荷级别进行投入. .供电可靠性供电可靠性在技术经济合理的前提下在技术经济合理的前提下, ,应应尽量采用高压线深入负荷中心尽量采用高压线深入负荷中心. . 工厂变电所是企业供电的核心工厂变电所是企业供电的核心, ,是否需要建立总降压变电所和是否需要建立总降压变电所和配电所和建立变电所的数量取决于外部电源到工厂的距离配电所和建立变电所的数量取决于外部电源到工厂的距离, , 工厂工厂总负荷和车间的分布情况总负荷和车
6、间的分布情况, ,各自相对位置各自相对位置. .5实用精品课件PPT 二二. . 变电所的设置变电所的设置 1.1.总降压变电所和总配电所总降压变电所和总配电所如果负荷不大的小型企业可将总配电所与某个车间变电所合并如果负荷不大的小型企业可将总配电所与某个车间变电所合并扩充为变配电所。扩充为变配电所。 进线电压为进线电压为35kV35kV以上以上, ,一般考虑设置变电所一般考虑设置变电所; ; 如果厂内没有高压如果厂内没有高压设备设备, , 可以不设置总降压变电所。采用可以不设置总降压变电所。采用35/0.4kV35/0.4kV变压器直接供电。变压器直接供电。 变电所用户供电系统的核心变电所用户
7、供电系统的核心, ,变电所的设置取决于企业厂房变电所的设置取决于企业厂房的布局的布局, ,负荷分布负荷分布, ,相对位置等因素相对位置等因素. .可以设置可以设置1 12 2台变压器台变压器 进线电压为进线电压为1010（6 6）kVkV以上以上, ,一般考虑设置变电所一般考虑设置变电所; ; 如果厂内有如果厂内有多台高压设备多台高压设备, , 可以设置总配电所。可以设置总配电所。 思考思考: :弄清变电与配电的区别弄清变电与配电的区别. .6实用精品课件PPT2.2.车间变电所车间变电所(10(10或或6KV)6KV) 是否要设置车间变电所主要取决于车间之间的距离是否要设置车间变电所主要取决
8、于车间之间的距离, , 车间之间车间之间的联动要求和经济效果的联动要求和经济效果. .车间负荷小时车间负荷小时: :可以考虑合建一个车间变电所可以考虑合建一个车间变电所; ;车间负荷较大时车间负荷较大时: : 可以考虑建立独立车间变电所可以考虑建立独立车间变电所, ,连带附近零散负荷连带附近零散负荷; ;车间负荷很大时车间负荷很大时: :可以考虑一个建立几个车间变电所可以考虑一个建立几个车间变电所. .7实用精品课件PPT三三. . 变电所位置的确定变电所位置的确定动力负荷动力负荷照明负荷照明负荷基本原则基本原则: :接近负荷中心接近负荷中心, ,有色金属材料消耗少有色金属材料消耗少, ,线路
9、电能损线路电能损耗少耗少, ,另外还适当考虑周边环境的影响另外还适当考虑周边环境的影响, ,进出线进出线, ,设备运输的设备运输的方便方便. .确定负荷中心的负荷指示图确定负荷中心的负荷指示图根据厂房布局根据厂房布局, ,列出负荷列出负荷位置位置, ,负荷容量负荷容量, ,负荷性负荷性质质. .1.1.总降压变电所或总配电所总降压变电所或总配电所8实用精品课件PPT 根据不同电压与负荷性质根据不同电压与负荷性质, ,按照负荷大小按照负荷大小, ,采用作图比例表示负荷采用作图比例表示负荷规模规模. .有色金属消耗的体积量有色金属消耗的体积量: :在全厂负荷分布图上任选一个坐标点在全厂负荷分布图上
10、任选一个坐标点(x,y(x,y) )作为变电所位置作为变电所位置: :负荷圆直径负荷圆直径: :负荷圆的计算公式负荷圆的计算公式: :9实用精品课件PPT求求有色金属消耗的体积量有色金属消耗的体积量: :令令: :按上述公式计算出变电所位置按上述公式计算出变电所位置, ,有色金属消耗最少有色金属消耗最少, ,功率功率损耗最小损耗最小. .10实用精品课件PPT计算示例计算示例: :已知已知,x,x1 1=0.42km, y=0.42km, y1 1=0.84km;=0.84km; x x2 2=0.96km, y=0.96km, y2 2=0.64km.=0.64km.求求: :变电所的位置变
11、电所的位置解解: :将已知参数代入公式将已知参数代入公式: :11实用精品课件PPT2.10(6)KV2.10(6)KV变电所变电所这类这类变电所的位置应深入到低压负荷中心变电所的位置应深入到低压负荷中心, ,故受到生产工艺和建故受到生产工艺和建筑的约束筑的约束, ,进出线与运输的便利性进出线与运输的便利性, ,有几种类型有几种类型: :(1)(1)独立变电所独立变电所(2)(2)附设变电所附设变电所(3)(3)箱式变电所箱式变电所(4)(4)地下变电所地下变电所 缺点是投资大缺点是投资大, ,通风不良通风不良. .但有利于防空但有利于防空. .民用建筑多采用此方式民用建筑多采用此方式. .
12、常见于居民住宅区常见于居民住宅区, ,广场广场, ,路灯等场合路灯等场合. .优点优点: :灵活灵活, ,体积小体积小, ,占用土地少占用土地少. . 在受到厂房限制在受到厂房限制, ,又力求接近负荷中心又力求接近负荷中心, ,而而利用厂房墙壁或钢梁进行设置利用厂房墙壁或钢梁进行设置. .受到环境局限受到环境局限, ,负荷比较分散时考虑的方式负荷比较分散时考虑的方式. .12实用精品课件PPT四四. .变压器的选择变压器的选择 变压器的台数变压器的台数, , 变压器的变压器的过载能力和经济运行过载能力和经济运行是变压器的选是变压器的选择中需要棕合考虑范畴择中需要棕合考虑范畴. .(一一) )变
13、压器的过载能力变压器的过载能力 正常运行时，变压器负荷不应超过额定容量。但是变压器并非正常运行时，变压器负荷不应超过额定容量。但是变压器并非总是在最大允许的负荷下工作。在不下降寿命指标时具有一定的总是在最大允许的负荷下工作。在不下降寿命指标时具有一定的短期超负荷能力。短期超负荷能力。 有两种超负荷运行现象。有两种超负荷运行现象。 若在夏季最大运行负荷小于变压器额定容量若在夏季最大运行负荷小于变压器额定容量, ,每降低每降低1%,1%,则在则在冬季可过负荷冬季可过负荷1%.1%.但最大负荷但最大负荷15%15%。通常夏季处于低负荷运行通常夏季处于低负荷运行, ,冬季允许一定的过负荷运行冬季允许一
14、定的过负荷运行. . 温度是决定负荷大小的重要因素，因为温升太高容易引起绝温度是决定负荷大小的重要因素，因为温升太高容易引起绝缘缘加速加速老化。老化。（1 1）正常过负荷）正常过负荷13实用精品课件PPT日负荷曲线填充日负荷曲线填充系数系数最大负荷在下列持续时间下最大负荷在下列持续时间下,变压器过负荷的百分数变压器过负荷的百分数2h4h6h8h10h12h0.500.600.700.750.800.850.90282317.51411.584242015121073201712.5108.562161410874.5-12107.565.53-765432-表表2-22-2给出填充系数给出填充
15、系数, ,最大负荷持续时和允许过负荷百分比的关系。最大负荷持续时和允许过负荷百分比的关系。变压器昼夜负荷而允许的过负荷是由变压器日运行负荷曲变压器昼夜负荷而允许的过负荷是由变压器日运行负荷曲线的填充系数和最大负荷持续时数所决定。线的填充系数和最大负荷持续时数所决定。某台变压器最大负荷某台变压器最大负荷100KVA, 100KVA, 昼夜平均负荷为昼夜平均负荷为68 KVA,68 KVA,则填充则填充系数系数0.68(0.68(按按0.70.7查表查表).). 变压器可在超载变压器可在超载17%17%情况下连续运行情况下连续运行2 2小时小时. . 14实用精品课件PPT 下表给出变压器允许的事
16、故急救过负荷数值和时间表下表给出变压器允许的事故急救过负荷数值和时间表3-33-3列出变列出变压器允许的事故负荷数值与时间压器允许的事故负荷数值与时间. .(2)(2)事故急救过负荷事故急救过负荷变压器正常过负荷情况下变压器正常过负荷情况下, ,绝缘老化的自然损坏率的绝缘老化的自然损坏率的80%,80%,余量余量20%20%是为了满足急救过负荷而储备是为了满足急救过负荷而储备. .当供电系统发生故障或并列运行变当供电系统发生故障或并列运行变压器中一台发生故障运行时压器中一台发生故障运行时, ,另运行变压器一台可在另运行变压器一台可在急救过负荷急救过负荷下下运行一段时间运行一段时间.自然循环油浸
17、自然循环油浸式式过负荷百分数过负荷百分数306075100200过负荷时间过负荷时间/min1204520101.5 干式干式过负荷百分数过负荷百分数1020305060过负荷时间过负荷时间/min75604518515实用精品课件PPT( (二二) )变压器的经济运行变压器的经济运行 磁损耗磁损耗: :由于主磁通由于主磁通mm在变压器在变压器内的有功和无功损耗内的有功和无功损耗, , mm仅与外加电压有关与仅与外加电压有关与负荷电流无关负荷电流无关, ,所以磁损所以磁损耗是一个常数耗是一个常数. .电损耗电损耗: :指负荷电流在变压器绕组指负荷电流在变压器绕组中产生有功功率损耗中产生有功功率
18、损耗 P P和无功功率损耗和无功功率损耗 Q.Q.变压器的功率损耗可归纳为磁损和电损变压器的功率损耗可归纳为磁损和电损. .电力变压器的功率损耗概念电力变压器的功率损耗概念变压器的经济运行条件变压器的经济运行条件: :有功损耗最小有功损耗最小( (此时的电能损耗最小此时的电能损耗最小, ,运行费用最低运行费用最低) ). . 变压器是变电所主要耗电设备变压器是变电所主要耗电设备, ,当变电所装有两台以上变压当变电所装有两台以上变压器时器时, ,经常需要投入或切换经常需要投入或切换. .那么变电所的经济运行性能就是指那么变电所的经济运行性能就是指变压器的损耗最小的运行方式变压器的损耗最小的运行方
19、式. .16实用精品课件PPT1. 1. 变压器的台数的选择原则变压器的台数的选择原则(1) (1) 车间变电所车间变电所: : # #特殊场合可选用多台变压器特殊场合可选用多台变压器. .如井下变电所遇到运输不如井下变电所遇到运输不方便方便, ,空间。空间。# #当车间负荷昼夜变化大向几个负荷曲线差异明显的车间供当车间负荷昼夜变化大向几个负荷曲线差异明显的车间供电电, , 用一台变压器不经济用一台变压器不经济. .可以考虑采用两个容量一大一小可以考虑采用两个容量一大一小的采用两个电源变压器。的采用两个电源变压器。# #如果车间一二级负荷比重大则如果车间一二级负荷比重大则必须必须采用两个电源变
20、压器采用两个电源变压器, ,当当出现故障时可以通过联络线互相切换出现故障时可以通过联络线互相切换, ,保证不断电保证不断电. .# #一般生产车间尽可能用一台变压器一般生产车间尽可能用一台变压器. .17实用精品课件PPT(2) (2) 企业总降压变电所企业总降压变电所: :明备用明备用: :每台变压器按每台变压器按100%100%负荷来选择负荷来选择, ,其中一台工作其中一台工作, ,另一台备用另一台备用. .暗备用暗备用: :正常运行时正常运行时, ,两台变压器各承担两台变压器各承担50%50%负荷但按负荷但按7080%7080%负荷计算负荷计算. .(3) (3) 两个变压器互为备用的方
21、式两个变压器互为备用的方式企业大多数负荷为三级负荷企业大多数负荷为三级负荷, ,可装设一台变压器可装设一台变压器. .如企业一二级负荷比重大如企业一二级负荷比重大, ,则必须采用两个变压器则必须采用两个变压器, ,以做备用以做备用, ,防防止一台变压器出事故或检修时另一台变压器继续承担一二级负荷止一台变压器出事故或检修时另一台变压器继续承担一二级负荷. .分期建设的大型企业分期建设的大型企业, ,存在会引起电网严重波动的设备可以增设存在会引起电网严重波动的设备可以增设专用变压器专用变压器, ,使得变压器台数增加使得变压器台数增加. .18实用精品课件PPT2. 2. 变压器的容量选择变压器的容
22、量选择 变压器的额定容量是指在规定的环境温度下变压器的额定容量是指在规定的环境温度下, ,露天装设的变压器露天装设的变压器在正常使用期限内所能持续输的容量在正常使用期限内所能持续输的容量(Kv.A(Kv.A) )。 根据国家根据国家(GB1094-79)(GB1094-79)标准规定国产变压器的使用环境温度标准规定国产变压器的使用环境温度- -3030+40,+40,使用寿命使用寿命2525年年. . 变压器的使用寿命取决于绝缘的老化程变压器的使用寿命取决于绝缘的老化程度度, ,这和环境温度的变化以及负荷大小有密切关系这和环境温度的变化以及负荷大小有密切关系. .变压器容量选择首先满足计算负荷
23、下能长期可靠运行变压器容量选择首先满足计算负荷下能长期可靠运行单台变压器单台变压器：两台并列运行变压器两台并列运行变压器： S SNTiNTi：变压器额定容量；变压器额定容量； ScSc1 1，Sc2Sc2：一级，二级负荷的计算：一级，二级负荷的计算 负荷。负荷。19实用精品课件PPT2-202-20某工厂某工厂35kV35kV总降压变电所，拟选用两台等容量变压器，已知总降压变电所，拟选用两台等容量变压器，已知工厂总计算负荷为工厂总计算负荷为5000KVA5000KVA，其中一，二级负荷容量为，其中一，二级负荷容量为3000KVA3000KVA，试选择变压器的容量。试选择变压器的容量。解：根据
24、（解：根据（2-362-36）公式：）公式：其中，其中，ScSc1 1+Sc+Sc2 2= 3000KVA= 3000KVA在并列运行时（暗备用）按全部最大容量的在并列运行时（暗备用）按全部最大容量的70%70%来考虑，则来考虑，则选择变压器的容量：选择变压器的容量：所以每台变压器的容量：所以每台变压器的容量： 5000*70%=3500KVA5000*70%=3500KVA，符合规定。，符合规定。20实用精品课件PPT五五.变电所主要电气设备及其作用变电所主要电气设备及其作用 2 2。高压开关的二次电气设备：。高压开关的二次电气设备：包括开关的操作控制系统，继电包括开关的操作控制系统，继电器
25、保护系统，测量与通信系统。器保护系统，测量与通信系统。为了便于维修，必须用配电开关为了便于维修，必须用配电开关把各馈出线用开关柜分列。把各馈出线用开关柜分列。（3 3）配置各用电设备的馈出线及相）配置各用电设备的馈出线及相 应操作开关；应操作开关；（2)2)操作安全操作安全, ,供电安全供电安全, ,设备安全设备安全; ; 根据变电所的功能：根据变电所的功能：（1 1）灵活的负荷控制与配置；）灵活的负荷控制与配置；1 1。高电压开关柜为变电所的主要一次电气设备：。高电压开关柜为变电所的主要一次电气设备：变电所的电气设备分为一次设备和二次设备。变电所的电气设备分为一次设备和二次设备。21实用精品
26、课件PPT高压开关是指用于电力系统发电、输电、配电、电能转换和消耗高压开关是指用于电力系统发电、输电、配电、电能转换和消耗起通断、控制或保护等作用起通断、控制或保护等作用, , 主要包括高压断路器、隔离开关与接主要包括高压断路器、隔离开关与接地开关等地开关等. .高压自动重合与分段器，高压操作机构、高压防爆配电高压自动重合与分段器，高压操作机构、高压防爆配电装置和高压开关柜等几大类。装置和高压开关柜等几大类。 高压断路器高压断路器隔离开关隔离开关降压变压器降压变压器电流互感器电流互感器避雷器避雷器1.1.高压开关柜高压开关柜: :22实用精品课件PPT 关于电弧与灭弧关于电弧与灭弧 在了解开关
27、电器的结构和工作在了解开关电器的结构和工作情况之前情况之前, ,首先来看看其是如何首先来看看其是如何产生和熄灭的。产生和熄灭的。作用：电弧是高温高导电率的作用：电弧是高温高导电率的游离气体，它不仅对触头有很游离气体，它不仅对触头有很大的破坏作用，而且使断开电大的破坏作用，而且使断开电路的时间延长。路的时间延长。产生：电弧当用开关电器断开电流时产生：电弧当用开关电器断开电流时, ,如果电路电压不低于如果电路电压不低于10201020伏伏, ,电流不小于电流不小于80100mA80100mA，电器的触头间便会产生电弧。，电器的触头间便会产生电弧。在两极间产生强烈而持久的气体放电现象在两极间产生强烈
28、而持久的气体放电现象叫电弧。叫电弧。23实用精品课件PPT开关触头分离时开关触头分离时, ,触头间距离很小触头间距离很小, ,电场强度电场强度E E很高很高(E = U/d)(E = U/d)。当。当电场强度超过电场强度超过3 310106 6V/mV/m时时, ,阴极表面的电子就会被电场力拉出而形阴极表面的电子就会被电场力拉出而形成触头空间的自由电子。这种游离方式称为强电场发射。成触头空间的自由电子。这种游离方式称为强电场发射。触头间电弧燃烧的间隙称为触头间电弧燃烧的间隙称为弧隙弧隙。 电弧形成后，弧隙间的高温电弧形成后，弧隙间的高温 使阴极表面的电子获得足够使阴极表面的电子获得足够 的能量
29、而向外发射，形成热的能量而向外发射，形成热 电场发射。同时在高温的作电场发射。同时在高温的作 用下用下( (电弧中心部分维持的电弧中心部分维持的 温度可达温度可达1000010000以上以上) )。 两个电极在一定电压下由气态带电粒子，如电子或离子，维持两个电极在一定电压下由气态带电粒子，如电子或离子，维持导电的现象。激发试样产生光谱。导电的现象。激发试样产生光谱。24实用精品课件PPT气体中性质点的不规则热运动速度增加。当有足够动能的中性质气体中性质点的不规则热运动速度增加。当有足够动能的中性质点相互碰撞时点相互碰撞时, , 被游离形成电子和正离子被游离形成电子和正离子, ,该种现象称为该种
30、现象称为热游离热游离。 气体电弧的电极之间有明亮的斑点，温度足以将触头金属气体电弧的电极之间有明亮的斑点，温度足以将触头金属材料汽化，热游离度大，电流密度大（材料汽化，热游离度大，电流密度大（104A/cm2104A/cm2）。）。电位梯度分阴极区，阳极区，弧柱区。电位梯度分阴极区，阳极区，弧柱区。25实用精品课件PPT危害危害： 灭弧方法：灭弧方法： 在开断电路的瞬间（燃弧时间在在开断电路的瞬间（燃弧时间在020ms020ms内）将电内）将电弧弧熄灭。主熄灭。主要目的是将能导电的弧柱间隙转换为能耐压的绝缘间隙。要目的是将能导电的弧柱间隙转换为能耐压的绝缘间隙。1 1。用机械的方法拉长电。用机
31、械的方法拉长电弧弧2 2。用金属片将电。用金属片将电弧弧分割成分割成很多串联的短很多串联的短弧弧，提高冷，提高冷却条件却条件 非控制下產生的非控制下產生的电电弧弧对输电系统对输电系统, ,配电系统配电系统以及以及电子设备电子设备造造成成损坏损坏。例如，在配。例如，在配电线路电线路中，中，开关触点间产开关触点间产生的生的电弧会融化电弧会融化开关触点。开关触点。因此在因此在电气系统中力求电气系统中力求防止，或者消除防止，或者消除电电弧弧。26实用精品课件PPT3 3。用磁场将电。用磁场将电弧弧赶到耐赶到耐弧弧材料中进行冷却；材料中进行冷却；4 4。借助外力，用高速流体吹。借助外力，用高速流体吹弧弧
32、；27实用精品课件PPT(2)(2)高压断路器（开关）高压断路器（开关） 常见的断路器常见的断路器: :油断路器油断路器, ,空气断路器空气断路器,SF,SF6 6断路器断路器. . 正常运行时用于通断负荷电流正常运行时用于通断负荷电流, ,线路故障时线路故障时, ,用来切断短路用来切断短路电流电流. .断路器应具备灭弧能力断路器应具备灭弧能力. .少油断路器少油断路器: :将灭弧室和触头安装在瓷套等绝缘筒内将灭弧室和触头安装在瓷套等绝缘筒内. .(a)(a)油断路器油断路器28实用精品课件PPT(b)(b)空气断路器空气断路器在持有触头的灭弧室里利用喷口将外部的压缩空气约束成气流在持有触头的
33、灭弧室里利用喷口将外部的压缩空气约束成气流, ,使之产生高速气体使之产生高速气体, ,在触头分离瞬间吹走电弧能量在触头分离瞬间吹走电弧能量. .空气断路器的绝缘与开断性能较好空气断路器的绝缘与开断性能较好, ,但结构复杂但结构复杂. .29实用精品课件PPT(c) (c) 真空断路器真空断路器作为断路器作为断路器, ,用于发电机保护断路器的特大容量真空断路器（短用于发电机保护断路器的特大容量真空断路器（短路开断电流高达路开断电流高达636380kA80kA）, ,标准型真空断路器（短路开断电流标准型真空断路器（短路开断电流252550kA50kA）, ,经济型真空断路器（经济型真空断路器（16
34、1625kA25kA）, ,频繁型真空断路器频繁型真空断路器（操作次数（操作次数5 56 6万次）万次） 。 真空断路器发展很快，的原因很多，但有两条是基本的：真空断路器发展很快，的原因很多，但有两条是基本的：真空灭弧室技术的进步；真空灭弧室技术的进步； 是操动机构技术的进步。是操动机构技术的进步。 真空灭弧室是真空断路器的心脏。真空灭弧室是真空断路器的心脏。触头材料从触头材料从CuBiCuBi转变成转变成CuCrCuCr，提高了，提高了开断能力，并降低了截流值，同时磁开断能力，并降低了截流值，同时磁场从横磁场转向纵磁场，提高了开断场从横磁场转向纵磁场，提高了开断能力，减少了触头的烧损。能力，
35、减少了触头的烧损。30实用精品课件PPT(c)SF(c)SF6 6断路器断路器利用六氟化硫利用六氟化硫 ( (SF6)SF6)气体作为灭弧介质和绝缘介质的一种断路气体作为灭弧介质和绝缘介质的一种断路器。简称器。简称 SF6SF6断路器。断路器。六氟化硫用作断路器中灭弧介质始于六氟化硫用作断路器中灭弧介质始于2020世纪世纪5050年代初。由于这年代初。由于这种气体的优异特性，使这种断路器单断口在电压和电流参数方面种气体的优异特性，使这种断路器单断口在电压和电流参数方面大大高于压缩空气断路器和油断路器。大大高于压缩空气断路器和油断路器。在在60607070年代年代,SF6,SF6断路器已断路器已
36、广泛用于超高压大容量广泛用于超高压大容量电力电力系统系统中。中。8080年代初已研制成年代初已研制成功功363363千伏单断口、千伏单断口、550550千伏千伏双断口和额定开断电流达双断口和额定开断电流达8080、100 100 千安的千安的SF6SF6断路器。断路器。 31实用精品课件PPT(2)(2)负荷开关负荷开关: : 负荷开关负荷开关, ,顾名思义就是能切断负荷电流的开关顾名思义就是能切断负荷电流的开关, ,要区别于高压断要区别于高压断路器，负荷开关没有灭弧能力路器，负荷开关没有灭弧能力, ,不能开断故障电流不能开断故障电流, ,只能开断系统正只能开断系统正常运行情况下的负荷电流常运
37、行情况下的负荷电流, ,负荷开关由此而得名。负荷开关由此而得名。负荷开关的构造与隔离开关负荷开关的构造与隔离开关相似，只是加装了简单的灭弧相似，只是加装了简单的灭弧装置。它也是有一个明显的断装置。它也是有一个明显的断开点，有一定的断流能力，可开点，有一定的断流能力，可以带负荷操作，但不能直接断以带负荷操作，但不能直接断开短路电流，如果需要，要依开短路电流，如果需要，要依靠与它串接的高压熔断器来实靠与它串接的高压熔断器来实现。现。32实用精品课件PPT(3)(3)隔离开关隔离开关: :4)4)根据不同结构类型的具体情况根据不同结构类型的具体情况, ,可用来分可用来分, ,合一定容量变压器合一定容
38、量变压器的空载励磁电流。的空载励磁电流。3)3)可用来分可用来分, ,合线路中的小电流合线路中的小电流, ,双母线换接时的环流等。双母线换接时的环流等。2)2)根据运行需要，换接线路。根据运行需要，换接线路。1)1)分闸后分闸后, ,建立可靠的绝缘间隙建立可靠的绝缘间隙, ,以保证检修人员和设备的安全。以保证检修人员和设备的安全。 刀闸的主要特点是无灭弧能力刀闸的主要特点是无灭弧能力,只只能在没有负荷电流的情况下分、合能在没有负荷电流的情况下分、合电路。主要作用是：电路。主要作用是： 隔离开关是高压开关中使用最多的一种电器隔离开关是高压开关中使用最多的一种电器, ,它本身的工作原它本身的工作原
39、理及结构比较简单理及结构比较简单, ,但使用量大但使用量大, ,可靠性要求高可靠性要求高, ,对变电所、电厂的对变电所、电厂的设计、建立和安全运行的影响均较大。设计、建立和安全运行的影响均较大。33实用精品课件PPT（4)4)高压熔断器高压熔断器: : 在过负荷或短路时，切断线路，保护系统避免损坏扩大。在过负荷或短路时，切断线路，保护系统避免损坏扩大。 34实用精品课件PPT（5 5）电流互感器：）电流互感器：将主回路中的大电流变换成小电流，供计量和继电保护。将主回路中的大电流变换成小电流，供计量和继电保护。35实用精品课件PPT（6 6）电压互感器）电压互感器：将主回路中的高电压变换成低电压
40、，供计量和继电将主回路中的高电压变换成低电压，供计量和继电保护。保护。36实用精品课件PPT（7 7）避雷器：）避雷器：抑制雷电过电压和操作过电压，用于保护电气设备免于受抑制雷电过电压和操作过电压，用于保护电气设备免于受损。损。37实用精品课件PPT（8 8）静电电容器：）静电电容器： 又称电力电容器又称电力电容器作用作用: :补偿功率因数。补偿功率因数。（9 9）变电所用的变压器：）变电所用的变压器： 提供变电所内的动力，照明和操作所需的电源。降压是它提供变电所内的动力，照明和操作所需的电源。降压是它的主要任务。升压仅发生在发电厂送电到电网的环节。的主要任务。升压仅发生在发电厂送电到电网的环
41、节。38实用精品课件PPT（1010）变电所用的母线：）变电所用的母线： 母线是汇集和分配电流的主要环节母线是汇集和分配电流的主要环节. .由钢芯铝绞线由钢芯铝绞线( (户外户外,35kV,35kV及以上及以上) )或矩形铝或矩形铝( (或铜或铜) )导线导线. .39实用精品课件PPT 2-4 2-4 变电所的电气主接线变电所的电气主接线 经济经济：尽量减少初期投资：尽量减少初期投资和年运行费用和年运行费用. .灵活灵活：利用最少的切换适应：利用最少的切换适应不同的运行方式不同的运行方式. .可靠可靠：满足各级负荷的不中断供：满足各级负荷的不中断供电要求电要求. .安全安全：设备安全和人身安
42、全：设备安全和人身安全. . 必须按照国标规定和设计必须按照国标规定和设计规范正确选择电气设备和正规范正确选择电气设备和正常情况下的监视和故障情况常情况下的监视和故障情况下的保护系统下的保护系统. .主接线图（又称原理接线图）表示电能由电源分配给用户的主要电主接线图（又称原理接线图）表示电能由电源分配给用户的主要电路。路。 对变电所的电气主接线基本要求：对变电所的电气主接线基本要求：安全，可靠，灵活，经济。安全，可靠，灵活，经济。一一. .主接线及其要求主接线及其要求40实用精品课件PPT三三. .母线制母线制缺点缺点：可靠性和灵活性差。：可靠性和灵活性差。母线或连接于母线上的任意开母线或连接
43、于母线上的任意开关发生故障或检修时，都将影关发生故障或检修时，都将影响全部负荷用电。响全部负荷用电。优点：优点：结构简单。结构简单。1.1.单母线制：单母线制： 只有一路进线。只有一路进线。母线制母线制指变压器或电源进线与各条指变压器或电源进线与各条馈出线之间的连接方式。馈出线之间的连接方式。其作用是：其作用是：从电源接受电能，给各条馈出线分配电能。从电源接受电能，给各条馈出线分配电能。母线母线: :从变电所的变压器或配电所的电源进线到各条馈出线路从变电所的变压器或配电所的电源进线到各条馈出线路之间的电气主干线之间的电气主干线. .41实用精品课件PPT2.单母线分段制：单母线分段制：缺点缺点
44、：某分段的母线，母线分段开关有故障时，供电功率下降：某分段的母线，母线分段开关有故障时，供电功率下降部分用户停电，进行修理时该段用户失去备用。部分用户停电，进行修理时该段用户失去备用。优点优点：当双回路供电时，一条回线或一段母线故障不影响另一：当双回路供电时，一条回线或一段母线故障不影响另一条母线的正常供电。检修时不会引起全部负荷中断。条母线的正常供电。检修时不会引起全部负荷中断。 有二路进线有二路进线,母线分段用开关隔离，除了需要带负载操作或继母线分段用开关隔离，除了需要带负载操作或继电保护和自动装置要求时，需要采用熔断器之外，可以只采用隔电保护和自动装置要求时，需要采用熔断器之外，可以只采
45、用隔离开关。离开关。42实用精品课件PPT3.3.双母线制：双母线制： 适用于特别重要的负荷适用于特别重要的负荷, ,采用单母线制也满足不了可靠性时才使采用单母线制也满足不了可靠性时才使用。用。双母线制的缺点双母线制的缺点：设备复杂设备复杂, ,造价高。造价高。双母线制的优点双母线制的优点：1 1轮流检修母线并不会中断供电；轮流检修母线并不会中断供电；2 2工作母线发生故障时，通过备用母线可以迅速恢复供电。工作母线发生故障时，通过备用母线可以迅速恢复供电。43实用精品课件PPT四四. .总降压变电所的主接线总降压变电所的主接线 3535110/6110/610kV10kV总降压变电所的主接线有
46、两类：线路总降压变电所的主接线有两类：线路-变压器组变压器组方式，桥形接线方式。方式，桥形接线方式。图（图（a a）变压器两侧均设有）变压器两侧均设有断路器，若变压器内部发生断路器，若变压器内部发生故障时，继电保护装置驱动故障时，继电保护装置驱动QF1QF1跳闸；变压器二次侧母跳闸；变压器二次侧母线发生故障时，继电保护装线发生故障时，继电保护装置驱动置驱动QF2QF2跳闸；隔离开关跳闸；隔离开关QS1QS1，QS2QS2和熔断器在检修时和熔断器在检修时断开。断开。图（图（b b）与（）与（a a）不同处是电）不同处是电源侧去掉断路器。若变压器源侧去掉断路器。若变压器内部发生故障时，必须继电内部
47、发生故障时，必须继电保护装置驱动执行。并且隔保护装置驱动执行。并且隔离开关离开关QS1QS1是可以在空载时是可以在空载时拉闸。省去拉闸。省去QF1QF1为了减少造为了减少造价，但必须满足以下条件：价，但必须满足以下条件：1 1变压器由专用电源供电；变压器由专用电源供电；2 2供电线路短，上级变电供电线路短，上级变电所具备继电保护装置；所具备继电保护装置；3 3变压器容量小，允许隔变压器容量小，允许隔离开关空载时拉闸。离开关空载时拉闸。图（图（c c）适用直接降压变）适用直接降压变电所（电所（35/0.4kV35/0.4kV）, ,它增它增加一台熔断断路器而减去加一台熔断断路器而减去一台空气断路
48、器和隔离开一台空气断路器和隔离开关关. .主要造价低主要造价低. . 变压器变压器的过电流和内部发生故障的过电流和内部发生故障由跌落式熔断器保护由跌落式熔断器保护, ,低低压母线发生故障时压母线发生故障时, ,由变由变压器二次侧断路器跳闸保压器二次侧断路器跳闸保护护. .1.1.线路线路- -变压器组方式变压器组方式44实用精品课件PPT在双回线路在双回线路变压器组接线中某一路元件之一若发生故障时则同变压器组接线中某一路元件之一若发生故障时则同一路的其他元件也不能工作一路的其他元件也不能工作. .所以发生故障时线路和变压器得不所以发生故障时线路和变压器得不到充分利用到充分利用. .45实用精品
49、课件PPT2 2桥形接线方式。桥形接线方式。桥形接线分内桥和外侨桥形接线分内桥和外侨, ,共性为一次侧进线用桥臂相连共性为一次侧进线用桥臂相连, ,处在处在短路器之下称内桥短路器之下称内桥, , 处在短路器之上称外桥处在短路器之上称外桥. .运行原理运行原理: :如果变压器如果变压器T1T1故障时故障时, ,可以切除可以切除T1;l1,l2T1;l1,l2可以并联可以并联( (减减少线耗少线耗); ); 如果如果l1l1故障时故障时, ,则切则切除除l1,l1,用用l2l2同时向同时向T1, T2T1, T2供电供电. .充分利用变压器并减少变压器充分利用变压器并减少变压器能耗能耗. .内桥内
50、桥外桥外桥46实用精品课件PPT五五.10.10（6 6）kVkV配电所的主接线配电所的主接线 只有在大中型企业才设置配电所只有在大中型企业才设置配电所-属于厂内电能中转站属于厂内电能中转站. . 1010（6 6）kVkV配电所接受电源或总降压变电所的电能并分配给各馈配电所接受电源或总降压变电所的电能并分配给各馈出线的用户出线的用户, ,每个配电所的馈出线有每个配电所的馈出线有4,54,5回路。在配电母线上常设回路。在配电母线上常设有电压互感器，避雷器，静电电容器，变压器等。配电所的配电有电压互感器，避雷器，静电电容器，变压器等。配电所的配电母线是单母线或单母线分段制。母线是单母线或单母线分
51、段制。47实用精品课件PPT1 11010（6 6）kVkV馈出线：馈出线：馈出线的常用接线方式如图（馈出线的常用接线方式如图（a a）适用于向负荷大或需要频繁操作）适用于向负荷大或需要频繁操作的下一级配电所或高压用电设备配电，如变压器，电动机，电炉，的下一级配电所或高压用电设备配电，如变压器，电动机，电炉，并联电容器等；反之适用于向负荷较小的则按图（并联电容器等；反之适用于向负荷较小的则按图（b b）。图（）。图（c c）图）图（d d）均为负荷小的馈出线。）均为负荷小的馈出线。48实用精品课件PPT六六. .车间变电所的主接线常用方案车间变电所的主接线常用方案 车间变电所线路的特点是：线路
52、短，要考虑环境美化，配用电缆车间变电所线路的特点是：线路短，要考虑环境美化，配用电缆为主为主。图（图（a a）变压器高压侧不设开关，操作与保护由上位变电所）变压器高压侧不设开关，操作与保护由上位变电所实现，低压侧母线故障由低压侧断路器保护。图（实现，低压侧母线故障由低压侧断路器保护。图（b b）图（）图（c c）当需）当需要在车间变电所操作空载变压器。当车间变电所由架空线供电时，要在车间变电所操作空载变压器。当车间变电所由架空线供电时，变压器容量变压器容量630kVA630kVA选用图（选用图（a a），），图（图（b b）；）；变压器容量变压器容量较大时，较大时，选用图（选用图（c c）。）
53、。49实用精品课件PPT 车间变电所低压馈电线车间变电所低压馈电线 必须满足安全隔离，短路和过流保护。必须满足安全隔离，短路和过流保护。图（图（a a），图（），图（b b）图（）图（c c）适用于非频繁操作的线路；图（）适用于非频繁操作的线路；图（d d），），图（图（e e）图（）图（f f）适用于频繁操作的线路如交流接触器控制的电动）适用于频繁操作的线路如交流接触器控制的电动机等。机等。线路中刀开关起隔离电源的作用，低压短路器和熔断器起过流和线路中刀开关起隔离电源的作用，低压短路器和熔断器起过流和短路的保护作用，热继电器起过流的保护作用。短路的保护作用，热继电器起过流的保护作用。50实用
54、精品课件PPT 2-6 2-6 高低压配电网高低压配电网图（图（a a）单回路放射式：）单回路放射式：适用于容量大，分散型三级负荷。适用于容量大，分散型三级负荷。特点：配电母线上每条馈出线特点：配电母线上每条馈出线仅给车间变压器，高压电动机，仅给车间变压器，高压电动机，高压配电所的配电母线等设备高压配电所的配电母线等设备单独供电，配电线路通常采用单独供电，配电线路通常采用电缆。电缆。1.1.放射式放射式用户供电系统主要为用户供电系统主要为10(6)KV10(6)KV高压配电网和高压配电网和380V380V低压配电网低压配电网. .常用的典型配电方式有：放射式，树干式，环式。常用的典型配电方式有
55、：放射式，树干式，环式。一一. .配电网的接线方式配电网的接线方式51实用精品课件PPT图（图（b b）双回路放射式：）双回路放射式：适用于适用于容量大的设备和车间变电所。容量大的设备和车间变电所。图（图（c c）带有公共备用线路的放射）带有公共备用线路的放射式：式：适用于比较分散的二级负荷。适用于比较分散的二级负荷。 适用对象：容量大，用电分散的三级负荷。一，二级负荷可适用对象：容量大，用电分散的三级负荷。一，二级负荷可采用双回路放射式供电。采用双回路放射式供电。缺点缺点：一旦线路或开关发生故障，一旦线路或开关发生故障，该回路供电中断难以恢复。该回路供电中断难以恢复。 线路线路多，高压开关多
56、，造价高。多，高压开关多，造价高。优点优点：供电可靠供电可靠，继电保护简单，继电保护简单，便于自动化，运行简单。便于自动化，运行简单。52实用精品课件PPT2 2。树干式。树干式 缺点缺点：可靠性差，每条线路连接的变压器不宜超过：可靠性差，每条线路连接的变压器不宜超过3 3台，总容台，总容量不宜超过量不宜超过3000Kva3000Kva。为满足重要符合的需求，可以运用双树。为满足重要符合的需求，可以运用双树干配电方式。干配电方式。优点优点：馈出线回路少，简单，投资少。：馈出线回路少，简单，投资少。 特点特点：一条配电线路走线：一条配电线路走线T T接多个用户，通常采用空架线，适接多个用户，通常
57、采用空架线，适用三级负荷用三级负荷. .53实用精品课件PPT环式环式 这是树干式的另一种形式，但是可靠性提高了，运行灵活了，这是树干式的另一种形式，但是可靠性提高了，运行灵活了，可以对付二，三级负荷。可以对付二，三级负荷。当环中任意点发生故障，只要经过短时当环中任意点发生故障，只要经过短时“倒闸操作倒闸操作“拉开故障拉开故障点两侧隔离开关就可以全部恢复供电。点两侧隔离开关就可以全部恢复供电。三种配电方式各其特点，应结合实际情况分析，确定设计方三种配电方式各其特点，应结合实际情况分析，确定设计方案。案。 54实用精品课件PPT2-62-6高低压配电网的结构和导线截面选择高低压配电网的结构和导线
58、截面选择一。电网的结构一。电网的结构 普通的电网线路是户普通的电网线路是户外架空线和电缆。外架空线和电缆。架空线，架空线，一般采取裸线形式一般采取裸线形式。其电网线路导线的选择应考虑。其电网线路导线的选择应考虑载流能力和机械强度。载流能力和机械强度。 导线常用的材料导线常用的材料: :铜，铜锡合金，铝，铝合金和钢等。铜，铜锡合金，铝，铝合金和钢等。 简单简单,成本低，因暴露在空中，容易维护，利用空气作绝成本低，因暴露在空中，容易维护，利用空气作绝缘，方便施工。但是架空线占据空间多，影响厂区美观。缘，方便施工。但是架空线占据空间多，影响厂区美观。架空线：架空线：按照供电电压与用户的重要程度，架空
59、线路分三级按照供电电压与用户的重要程度，架空线路分三级.铜，导电性好，抗腐铜，导电性好，抗腐蚀能力强，焊接性好蚀能力强，焊接性好, ,但造价高；但造价高；铝，导电性不如铜，但造价明铝，导电性不如铜，但造价明显低，产量大。而铝不易焊接，显低，产量大。而铝不易焊接，抗拉性差。为了提高机械强度抗拉性差。为了提高机械强度可以采用钢性铝线。可以采用钢性铝线。55实用精品课件PPT电缆电缆：1)1)直接埋地，直接埋地，2 2）敷设在混凝土内，）敷设在混凝土内，3 3）敷设在电缆沟中。）敷设在电缆沟中。敷设方法对散热影响大，实敷设方法对散热影响大，实际载流能力必须根据敷设方际载流能力必须根据敷设方法乘以必要
60、的修正系数。法乘以必要的修正系数。 上述的电缆敷设方法通常指的是室外条件，而室内电缆敷如上述的电缆敷设方法通常指的是室外条件，而室内电缆敷如车间内的电缆敷设可以沿墙或桥架。近年来汇线桥架应用广泛。车间内的电缆敷设可以沿墙或桥架。近年来汇线桥架应用广泛。汇线桥架结构简单，安装灵活，类型多，可任意走向。汇线桥架结构简单，安装灵活，类型多，可任意走向。 导电部分和绝缘部分一体化，结构问题归结为敷设方法。导电部分和绝缘部分一体化，结构问题归结为敷设方法。 可以管道暗敷，本身有较好的绝缘包皮，占地空间少。但可以管道暗敷，本身有较好的绝缘包皮，占地空间少。但是缺乏架空线的优点。是缺乏架空线的优点。56实用
61、精品课件PPT二二. .供电线路的电阻和电抗供电线路的电阻和电抗1 1。电阻。电阻按物理原理：按物理原理： r0r0：导线单位长度的电阻。：导线单位长度的电阻。供电技术中导线单位长度的电阻供电技术中导线单位长度的电阻, ,高压为高压为/km,/km,低压为低压为/m./m.3 3温度对电力线路的电阻影响。温度对电力线路的电阻影响。2 2电力线路的实际截面积略小于标称截面积；电力线路的实际截面积略小于标称截面积；1 1电力线路多由绞线制成，实际长电力线路多由绞线制成，实际长度是外形长度的度是外形长度的1.021.031.021.03倍。倍。导线材料的电阻率修正：导线材料的电阻率修正：57实用精品
62、课件PPT2 2。电抗。电抗DavDav三相导线的平均三相导线的平均距离（距离（cmcm）r r：导线的外径：导线的外径（cmcm），）， r r：导线材：导线材料的相对磁导率。如料的相对磁导率。如有色金属的有色金属的 r=1r=1； 导线电抗与导线的几何尺寸，三相导线的排列方法及相间距导线电抗与导线的几何尺寸，三相导线的排列方法及相间距离有关。离有关。简化式：简化式：参见附录表参见附录表10,11,12,1310,11,12,13导线单位长度的电抗：导线单位长度的电抗：58实用精品课件PPT关于三相线间距关于三相线间距 当导线排列不对称时，各相导线电抗实际数值不等，会当导线排列不对称时，各相
63、导线电抗实际数值不等，会引起各相电压降不等。消除此现象架空线的各相需要换引起各相电压降不等。消除此现象架空线的各相需要换位。位。 电抗与导线截面积大小影响不大，三相电缆间距小感电抗与导线截面积大小影响不大，三相电缆间距小感抗也小但容抗增加。抗也小但容抗增加。 三相线是平行布线的三相线是平行布线的, ,三相线间距的确立主要服从相线之间的三相线间距的确立主要服从相线之间的绝缘性绝缘性. .三相线间距对导线的感抗有影响三相线间距对导线的感抗有影响. .59实用精品课件PPT三。导线截面的选择三。导线截面的选择导线截面的选择应从导线截面的选择应从安全运行原则出发，落实到满足机械强度安全运行原则出发，落
64、实到满足机械强度和最高允许温度以及允许电压损失三个方面。和最高允许温度以及允许电压损失三个方面。 ( (一一) )导线与电缆的发热及其允许电流导线与电缆的发热及其允许电流 设有持续电流设有持续电流I(A)I(A)通过电阻通过电阻R(R( ) )的导体的导体, ,则在导体上产生的功耗则在导体上产生的功耗: : 功率损耗变换成热能功率损耗变换成热能, ,一部分热量被导体吸收一部分热量被导体吸收, ,另一部分热量与周围另一部分热量与周围环境介质存在温差而散发。最后达到热平衡：环境介质存在温差而散发。最后达到热平衡：其中：其中：G:G:导体的重量（导体的重量（kgkg）；）；c:c:导体的比热（导体的
65、比热（J/kg.J/kg.） dd: :导体在导体在dtdt时间内的温升（时间内的温升（）；）；Ks:Ks:散热系数（散热系数（W/cmW/cm2 2.） F:F:导体的散热面积导体的散热面积(cm(cm2 2); ); : :导体高出环境介质的温升（导体高出环境介质的温升（）. .60实用精品课件PPT解微分方程：解微分方程： :导体的散热时间常数导体的散热时间常数 : :导体的稳定温升导体的稳定温升( (本身不再吸热本身不再吸热) ) 导体的温升为曲线导体的温升为曲线1;1; 在自稳定温升停止加热则在自稳定温升停止加热则温升下降为曲线温升下降为曲线2;2; 若导体的稳定温升若导体的稳定温升
66、w已知已知, ,可根据可根据w的关系式求出其的关系式求出其允许持续电流允许持续电流I Iy y。61实用精品课件PPT2-7 2-7 用户供电系统的电能损耗与节约用户供电系统的电能损耗与节约节能减排是当前基本国策。电能节约通常是从电力系统的用户中节能减排是当前基本国策。电能节约通常是从电力系统的用户中考虑。考虑。 采用科学的方法对特定的供电系统进行理论分析，计算出电能采用科学的方法对特定的供电系统进行理论分析，计算出电能损耗与消耗。提出提高用电效率的措施。损耗与消耗。提出提高用电效率的措施。一。电能节约的途径一。电能节约的途径1 1。降低能量转换的损耗。降低能量转换的损耗2 2。提高电能传输效
67、率。提高电能传输效率3 3。提高用电设备的功率因数。提高用电设备的功率因数62实用精品课件PPT二二. 供电系统的电能损耗与节约供电系统的电能损耗与节约供电系统中的电能损耗来自变压器和线路供电系统中的电能损耗来自变压器和线路供电系统中的节约立足于变压器和线路的经济运行供电系统中的节约立足于变压器和线路的经济运行; ;供电系统中供电系统中的负荷调配与功率因数补偿的负荷调配与功率因数补偿. .1.1.变压器的电能损耗与经济运行变压器的电能损耗与经济运行(1)(1)变压器的功率损耗变压器的功率损耗有功功率损耗有功功率损耗 无功功率损耗无功功率损耗P P0.T0.T: :空载有功功率损耗空载有功功率损
68、耗, , Q Q0.T0.T: :空载无功功率损耗空载无功功率损耗 P PCu.N.TCu.N.T: :额定负载有功功率损耗额定负载有功功率损耗, , Q QN.TN.T: :额定负载无功功率损耗额定负载无功功率损耗, ,Sc: Sc: 计算负荷计算负荷, S, SNTNT: :额定容量额定容量. .63实用精品课件PPT铭牌参数计算铭牌参数计算: :(2)(2)变压器的电能损耗变压器的电能损耗固定损耗固定损耗= =空载损耗空载损耗, , 可变损耗可变损耗= =负载损耗负载损耗W WT T: :变压器的年电能损耗变压器的年电能损耗(kWh);(kWh); TgzTgz: :变压器的全年投入运行
69、时数变压器的全年投入运行时数(h)(h): :变压器的年最大损耗小时数变压器的年最大损耗小时数(h)(h)64实用精品课件PPT年最大损耗小时数年最大损耗小时数: :当配电设备以最大负荷输送时当配电设备以最大负荷输送时, ,在在时间内产生的电能损耗时间内产生的电能损耗, ,恰好恰好等于用电设备全年的实际电能损耗。等于用电设备全年的实际电能损耗。年最大损耗小时数年最大损耗小时数的大小与年最大负荷利用小时数的大小与年最大负荷利用小时数TmaxTmax和功率因和功率因数数coscos有关。参见图有关。参见图2-462-46（P53P53）从变压器年从变压器年电能损耗公式看：电能损耗公式看： 表面上仅
70、与有功功率损耗有关，但第二项却反映了无功功率损表面上仅与有功功率损耗有关，但第二项却反映了无功功率损耗的作用。因为耗的作用。因为的大小与功率因数的大小与功率因数coscos有直接关系。有直接关系。65实用精品课件PPT(3)(3)变压器的经济运行变压器的经济运行事实证明，变压器无论是空载运行还是负载运行均不可避免存在事实证明，变压器无论是空载运行还是负载运行均不可避免存在明显地损耗。在一定的变压器情况下，有必要考虑变压器的经济明显地损耗。在一定的变压器情况下，有必要考虑变压器的经济运行。运行。经济运行的条件：经济运行的条件： 输电的每输电的每1 1千瓦所消耗的有功功率损耗归算值最小。千瓦所消耗
71、的有功功率损耗归算值最小。所谓有功功率损耗归算值，将单台变压器的有功损耗，所谓有功功率损耗归算值，将单台变压器的有功损耗，无功损耗以及附加损耗折算到有功功率损耗。无功损耗以及附加损耗折算到有功功率损耗。66实用精品课件PPT变压器的损耗率：变压器的损耗率：所谓满足所谓满足经济运行的条件，就是计算出变压器的最佳负载经济运行的条件，就是计算出变压器的最佳负载系数，通常变压器的经济负荷率为系数，通常变压器的经济负荷率为70%70%左右。左右。67实用精品课件PPT2.2.线路的电能损耗与经济运行线路的电能损耗与经济运行(1)(1)线路的电能损耗线路的电能损耗估算：估算：(2)(2)线路的经济运行线路
72、的经济运行合理选择导线截面与材质；合理选择导线截面与材质；合理走线，减少走线长度；合理走线，减少走线长度；选择灵活的主接线；选择灵活的主接线；正确排列三相线，减少电抗正确排列三相线，减少电抗68实用精品课件PPT3.供电系统的节电措施供电系统的节电措施当变压器和线路已经确定后，供电系统中的电能损耗还与负荷变当变压器和线路已经确定后，供电系统中的电能损耗还与负荷变化和功率因数有密切关系。化和功率因数有密切关系。设用户年电能消耗为设用户年电能消耗为WaWa，功率因数控制在，功率因数控制在coscos上式表明：上式表明：TmaxTmax与与 coscos越高，计算容量越小，变压器和线路的越高，计算容
73、量越小，变压器和线路的损耗会越小。损耗会越小。结论：增加结论：增加TmaxTmax，意味着负荷平稳运行，并接近额定条件；，意味着负荷平稳运行，并接近额定条件； 增加增加coscos，意味着无功功率损耗降低。，意味着无功功率损耗降低。69实用精品课件PPT1.1.通过经济调配通过经济调配, ,使得总用电负荷趋于平稳使得总用电负荷趋于平稳: :(1)(1)空间上对负荷进行调整空间上对负荷进行调整, ,使得各个变压器和线路实现经济运行使得各个变压器和线路实现经济运行. .(2)(2)时间上对负荷进行调整时间上对负荷进行调整, ,削峰填谷削峰填谷, ,使负荷曲线接近均衡使负荷曲线接近均衡. .(3)(
74、3)在三相负荷分配上在三相负荷分配上, ,尽量平衡尽量平衡. .例例: :有一台有一台5600KVA5600KVA变压器变压器, , P P0.T0.T=12KW, =12KW, P PCu.N.TCu.N.T=50KW.=50KW.调整前调整前, ,每日每日6:006:0022:0022:00平均负荷平均负荷3100KVA(3100KVA(不含电炉不含电炉), 10:00 ), 10:00 18:0018:00投入电炉负荷投入电炉负荷2500KVA. 22:002500KVA. 22:006:006:00负荷仅为负荷仅为400KVA.400KVA.调整后调整后, ,将电炉负荷投入时间改为将电
75、炉负荷投入时间改为: 22:00: 22:006:00.6:00.试计算负荷调整后试计算负荷调整后仅变压器的一年的节电效果。仅变压器的一年的节电效果。70实用精品课件PPT解：解：负荷调整前负荷调整前71实用精品课件PPT负荷调整后负荷调整后前后电能损耗变量：前后电能损耗变量：损耗减少率损耗减少率: :72实用精品课件PPT（2）供电系统的无功功率补偿因数供电系统的无功功率补偿因数线路中无功功率的增加，本质上是提高了线路中的负荷电流，在线路中无功功率的增加，本质上是提高了线路中的负荷电流，在导线上的损耗也增加了。导线上的损耗也增加了。若补偿前若补偿前coscos=0.7,=0.7,且且: :补偿后补偿后coscos=0.9:=0.9:损耗减少率损耗减少率: :73实用精品课件PPTThank You更多精品更多精品 敬请关注！敬请关注！
