注冊(cè)電氣工程師-電氣工程基礎(chǔ)教材.ppt

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1、第4章電氣工程基礎(chǔ)鍋爐發(fā)電機(jī)升壓變壓器降壓變壓器電能用戶輸電線熱能用戶汽輪機(jī)抽汽電力網(wǎng)電力系統(tǒng)動(dòng)力系統(tǒng)動(dòng)力系統(tǒng)與電力系統(tǒng)、電力網(wǎng)關(guān)系示意圖4.1電力系統(tǒng)基本知識(shí)1、電力系統(tǒng)的組成一、電力系統(tǒng)運(yùn)行特點(diǎn)和基本要求電力系統(tǒng)是由發(fā)電廠發(fā)電機(jī)、升降壓變電設(shè)備、輸、配電線路和電能用戶（用電設(shè)備）組成的整體。電力網(wǎng)電力系統(tǒng)中的輸電、變電和配電的三個(gè)部分稱為電力網(wǎng)。電能用戶消耗電能的場(chǎng)所，電能轉(zhuǎn)換為其他形式能量。4.1電力系統(tǒng)基本知識(shí)4.1電力系統(tǒng)基本知識(shí)2、電力系統(tǒng)運(yùn)行的特點(diǎn)1）同時(shí)性電能生產(chǎn)、輸送、分配和使用在同一時(shí)刻完成的。2)快速性暫態(tài)過(guò)程迅速。毫秒或微秒3)重要性與國(guó)民經(jīng)濟(jì)密切相關(guān)4.

2、1電力系統(tǒng)基本知識(shí)（1）保證供電可靠性3、對(duì)電力系統(tǒng)的要求（可靠、優(yōu)質(zhì)、經(jīng)濟(jì)、環(huán)保）負(fù)荷突然中斷對(duì)供電的影響，用電負(fù)荷又分為：1）一類負(fù)荷也稱一級(jí)負(fù)荷一類負(fù)荷也稱一級(jí)負(fù)荷，指突然中斷供電將會(huì)造成人身傷亡或會(huì)引起對(duì)周圍環(huán)境嚴(yán)重污染，造成經(jīng)濟(jì)上巨大損失；以及突然中斷供電將會(huì)造成社會(huì)秩序嚴(yán)重混亂或政治上的嚴(yán)重影響的用電負(fù)荷。3）三類負(fù)荷也稱三級(jí)負(fù)荷三類負(fù)荷也稱三級(jí)負(fù)荷，指不屬于一類負(fù)荷和二類負(fù)荷的其他負(fù)荷，對(duì)此類負(fù)荷，突然中斷供電所造成損失不大或不會(huì)造成直接損失。2）二類負(fù)荷也稱二級(jí)負(fù)荷二類負(fù)荷也稱二級(jí)負(fù)荷，指突然中斷供電將會(huì)造成較大的經(jīng)濟(jì)損失；以及突然中斷供電將會(huì)造成社會(huì)秩序混亂或政

3、治上的較大影響的用電負(fù)荷。4.1電力系統(tǒng)基本知識(shí)(2)保證電能質(zhì)量（電壓、頻率、波形）（3）提高運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)性（4）環(huán)保問(wèn)題4.1電力系統(tǒng)基本知識(shí)4.1電力系統(tǒng)基本知識(shí)二、電能質(zhì)量的各項(xiàng)指標(biāo)電壓幅值、頻率、波形1、電壓偏差（移）U%電壓緩慢變化電壓允許偏差：35kV及以上±5%，10kV及以下±7%，低壓及農(nóng)業(yè)用戶+5%～-10%1）定義2）原因：由系統(tǒng)滯后的無(wú)功負(fù)荷引起3）危害：如異步電動(dòng)機(jī)無(wú)法正常起動(dòng)，照明設(shè)備影響4）措施：合適的調(diào)壓方式、合理選變壓器分接頭、減小系統(tǒng)阻抗、無(wú)功補(bǔ)償、改善功率因數(shù)、使三相負(fù)荷平衡4.1電力系統(tǒng)基本知識(shí)2、電壓波動(dòng)和閃變△U%電壓波動(dòng)1）220kV

4、及以上為1.6%、2）35kV---110kV為2%。3）10kV及以下為2.5%。1）定義2）原因：電壓波動(dòng)和閃變由沖擊性負(fù)荷引起3）措施：采用專用線和專用變壓器、增大供電容量、減小系統(tǒng)阻抗、減少或切除引起電壓波動(dòng)負(fù)荷、選更高電壓供電、裝無(wú)功補(bǔ)償裝置電壓閃變負(fù)荷急劇波動(dòng)引起瞬間電壓升高，照度急劇變化，造成人眼對(duì)燈閃感到不適的現(xiàn)象。電壓短時(shí)快速變動(dòng)，變化速度等于或大于每秒0.2%時(shí)稱為電壓波動(dòng)。4.1電力系統(tǒng)基本知識(shí)3、三相不對(duì)稱度衡量三相負(fù)荷平衡狀態(tài)的指標(biāo)。三相系統(tǒng)的電壓負(fù)序分量與電壓正序分量的方均根值百分?jǐn)?shù)表示。1）定義：3）措施：改善三相負(fù)荷不平衡,將不對(duì)稱負(fù)荷接到更高電壓

5、等級(jí)的電網(wǎng)。2）原因：三相負(fù)荷不平衡4、諧波1）產(chǎn)生原因：電力系統(tǒng)中存在各種非線性元件。如一部電動(dòng)機(jī)、感應(yīng)電爐，尤為嚴(yán)重的是大型的晶閘管交流設(shè)備和大型電弧爐。電壓的波形（1）理想的波形為正弦波（50Hz，基波）（2）非正弦波：基波疊加一系列的高次諧波（3）高次諧波：為基波頻率的整數(shù)倍4.1電力系統(tǒng)基本知識(shí)3）諧波危害：對(duì)設(shè)備危害很大，可使變壓器、電動(dòng)機(jī)的鐵損增大，產(chǎn)生過(guò)熱，介質(zhì)老化，縮短壽命。可使變壓器噪音增大。電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)子振動(dòng)，影響產(chǎn)品質(zhì)量。電容易發(fā)熱擊穿。表計(jì)不準(zhǔn)。系統(tǒng)發(fā)生諧振過(guò)電壓等等4）改善措施）三相整流變壓器采用Yd或Dy聯(lián)結(jié)增加換流器相數(shù)、裝濾波裝置、限制接入系統(tǒng)的交

6、流設(shè)備及交流調(diào)壓裝置的容量、提高對(duì)大容量非線性設(shè)備的供電電壓等4.1電力系統(tǒng)基本知識(shí)4.1電力系統(tǒng)基本知識(shí)5、頻率偏差1）定義：△f%2）頻率不合格的原因（1）發(fā)電容量不足（2）用戶未使用負(fù)控裝置、低頻減載裝置3）頻率偏差允許值一般不超過(guò)±0.2Hz，容量較小為±0.5Hz。4）頻率偏差的調(diào)整4.1電力系統(tǒng)基本知識(shí)6、供電可靠性：根據(jù)用電負(fù)荷等級(jí)制定。三、電力系統(tǒng)接線方式及特點(diǎn)1、無(wú)備用接線（開式電力網(wǎng)）2、有備用接線（閉式電力網(wǎng)）Rs_----年供電可靠率N----統(tǒng)計(jì)用戶總數(shù)t1----年每次停電時(shí)間n1----年每次停電用戶數(shù)停電時(shí)間包括：事故停電、計(jì)劃?rùn)z修停電、臨時(shí)性停電

7、4.1電力系統(tǒng)基本知識(shí)四、電力系統(tǒng)額定電壓額定線電壓電網(wǎng)的額定電壓：線路首末端電壓的平均值用戶設(shè)備的額定電壓=電網(wǎng)的額定電壓發(fā)電機(jī)額定電壓：比網(wǎng)絡(luò)的額定電壓高5%變壓器額定電壓：1）一次繞組（接誰(shuí)同誰(shuí)）：與發(fā)電機(jī)直接連接，等于發(fā)電機(jī)的額定電壓；與電網(wǎng)直接連接，與電網(wǎng)的額定電壓同。2）二次繞組：通常取UN10%，當(dāng)，直接連接用電設(shè)備取UN5%。4.1電力系統(tǒng)基本知識(shí)T1T2我國(guó)電力網(wǎng)絡(luò)的額定電壓等級(jí)：3、6、10、35、110、220、330、500kV、750kV、1000kV例