《供电技术》(余建明).ppt

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1、现代供电技术余健明自动化与信息工程学院1绪论（1-1）电能是能源的主要组成部分，它与其它能源比较，易于转化，输配简单，便于调节测量、准确控制。因此，保证可靠、安全、经济、高质量的供电，对工农业生产与人民生活影响很大。合理用电已成为目前的当务之急。一、电力系统的基本概念1、电力系统的构成如图1-1所示，电力系统由各种不同类型的发电厂、输配电网及电力用户组成。它们分别完成电能的生产、输送、分配及使用。在目前的电力系统中，主要的发电厂为以煤、石油和天然气作为燃料的火力发电厂、利用水力发电的水力发电厂和利用核能发电的原子能发电厂。此外，利用可再生能源的风能、太

2、阳能、地下热能和潮汐能发电也在不断发展与研究中，有的已具有一定的规模。1绪论（1-2）图1-1电力系统示意图1绪论（1-3）输电网络的作用是将各个发电厂通过高压(如220、330、500kV甚至750kV)线路相互连接，使所有同步发电机之间并列运行，并同时将发电厂发出的电能送到各个负荷中心。由于每条线路输送功率大小以及传输距离不同，在同一个输电网络中可能需要采用几种不同等级的电压，这就要求在输电网络中采用各种不同容量的升、降压变电所。电能传输的方式分为交流输电和直流输电两种形式。组成大型电力系统的优点有：1)发电量不受地方负荷的限制，可以增大单台机组容

3、量，充分利用地方自然资源，提高发电效率，降低电能成本。2)充分利用各类发电厂的特点，合理地分配负荷，使系统能保持在最经济的条件下运行。3)在减少备用机组的情况下，能提高对用户供电的可靠性。1绪论（1-4）2、电力网的额定电压电力网的额定电压等级是根据国民经济发展的需要、技术经济的合理性以及电气设备的制造水平等因素，经全面分析论证，由国家统一制定和颁布的。我国公布的标准额定电压如表1-1所示。表1-1我国交流电力网和电气设备的额定电压电力网和用电设备额定电压发电机额定电压电力变压器额定电压一次绕组二次绕组低压（V）220／127380／220660／38

4、0230400690220／127380／220660／380230／133400／230690／400高压（kV）3610—351102203305007503.156.310.513.8,15.75,18,20------------3及3.156及6.310及10.513.8,15.75,18,20351102203305007503.15及3.36.3及6.6lO.5及1138.5121242363550--1绪论（1-5）电气设备的额定电压如下：1）用电设备的额定电压它是设备最经济合理的工作电压，它应与电网的额定电压一致。2）发电机的额定电压

5、发电机的额定电压一般比同级电网额定电压高出5％。3）电力变压器的额定电压变压器的额定电压分为一次和二次。对于一次额定电压，当变压器接于电网末端时，性质上等同于电网上的一个负荷（如用户降压变电所的变压器），故其额定电压与电网一致；当变压器接于发电机引出端时（如发电厂升压变压器），则其额定电压应与发电机额定电压相同，即比同级电网额定电压高出5％。对于二次额定电压，是指变压器的空载电压，考虑到变压器承载时自身电压损失（通常在额定工作情况下约为5％），变压器二次侧额定电压应比电网额定电压高5％；当二次侧输电距离较长时，还应考虑到线路电压损失（约5％），此时，变

6、压器二次侧额定电压应比电网额定电压高10％。1绪论（1-6）3、电力系统的中性点运行方式电力系统的中性点是指星形联结的变压器或发电机的中性点。其中性点运行方式可分为中性点有效接地系统和中性点非有效接地系统两大类。中性点有效接地系统即中性点直接接地系统，中性点非有效接地系统包括中性点不接地和中性点经消弧线圈(或电阻)接地，使接地电流被控制到较小数值的系统。1）中性点不接地系统在正常运行时，各相对地电压、、是对称的，其值为相电压；各相对地电容相同（设线路单位长度电容为，线路长度为），电容电流对称且超前相电压90°，其值为，故三相电容电流矢量和为零。1绪论（

7、1-7）但是，当发生一相接地故障时(如C相,图1-2所示)，故障相对地电压为零，非故障相对地电压将升高至原来相电压的倍，而线电压在大小和相位上都没有变化。故障相对地电容被短接，非故障相由于对地电压的升高其电容电流升至原来电容电流的倍。此时，流经故障点的电流为非故障相A、B两相电容电流的矢量和，其有效值为。图1-2中性点不接地系统发生单相接地故障1绪论（1-8）以上分析表明，中性点不接地系统发生单相接地故障时，线间电压不变，而非故障相对地电压升高到原来相电压的倍，故障相电容电流增大到原来的3倍。因此，对中性点不接地系统应注意：（1）电气设备对地绝缘要求必

8、须按线电压数值来考虑。（2）若单相接地电容电流超过规定值(6～10kV线路为30A，35kV线