工廠供電課件第1講

1、工廠供電,2010-09,授課教師：張慧芬Email: cse_zhf@ujn.edu.cnTel: 15969717580辦公室：第1教學(xué)樓1201,實(shí)驗(yàn)教師：耿欣辦公室：第1教學(xué)樓1206,教學(xué)大綱,課程的性質(zhì)和任務(wù) 《工廠供電》是電氣自動(dòng)化專業(yè)的一門理論性和實(shí)踐性較強(qiáng)的專業(yè)課程，涉及工業(yè)企業(yè)供電中的電力負(fù)荷及其計(jì)算，短路電流及其計(jì)算，工廠供電系統(tǒng)及其一次系統(tǒng)、二次系統(tǒng)、使學(xué)生初步掌握工廠供電系統(tǒng)的運(yùn)行、維護(hù)和

2、設(shè)計(jì)計(jì)算所必需的基本理論和基本知識(shí)，為今后從事工廠供電技術(shù)及工業(yè)電氣自動(dòng)化專業(yè)工作奠定一定的基礎(chǔ)。先修課程 《高等數(shù)學(xué)》、《大學(xué)物理》、《電路原理》、《模擬電子技術(shù)》、 《數(shù)字電子技術(shù)》 、《電機(jī)及拖動(dòng)》,教材《供電技術(shù)》第4版 余建明等編 機(jī)械工業(yè)出版社參考教材 《工業(yè)企業(yè)供電》 耿毅 冶金出版社 1999.05 《工廠供電》 蘇文成 機(jī)械出版社 2004 《工廠供電》 劉介才 機(jī)械出版社 2004

3、 《微機(jī)型繼電保護(hù)基礎(chǔ)》楊奇遜 中國電力出版社 2005 《電力工程電氣設(shè)計(jì)手冊(cè)》電氣一次部分、電氣二次部分，西北電力設(shè)計(jì)院 課時(shí) 48學(xué)時(shí),其中講課42學(xué)時(shí),實(shí)驗(yàn)6學(xué)時(shí)成績?cè)u(píng)定 期末考試成績（70％）+實(shí)驗(yàn)成績（15％）+平時(shí)成績（15％）,作業(yè) 分次布置，按章批改和講解。實(shí)驗(yàn) 實(shí)驗(yàn)6學(xué)時(shí)，共3個(gè)實(shí)驗(yàn)，第11或12周開始做。 課堂講授 講課42學(xué)時(shí)，有重點(diǎn)的講授教材

4、全部內(nèi)容。教學(xué)目標(biāo)要求 掌握供電系統(tǒng)的基本理論、供電系統(tǒng)的工程設(shè)計(jì)方法、供電系統(tǒng)運(yùn)行維護(hù)的基本知識(shí)，達(dá)到能夠進(jìn)行供電系統(tǒng)設(shè)計(jì)的目的。,看幾張圖紙。,,濟(jì)鋼系統(tǒng)圖,,,看該變電站的照片,內(nèi)容提要：本章概述電力系統(tǒng)的基本知識(shí)和相關(guān)概念。首先簡要說明電力系統(tǒng)的構(gòu)成，電網(wǎng)的額定電壓 ,電力系統(tǒng)的中性點(diǎn)運(yùn)行方式 ;最后介紹了用戶供電系統(tǒng)的特點(diǎn)和決定供電質(zhì)量的主要指標(biāo)。,第1章 緒論,第1章 緒論,第一節(jié) 電力系

5、統(tǒng)的基本概念第二節(jié) 用戶供電系統(tǒng)的特點(diǎn)和決定供電質(zhì)量的主要指標(biāo),第一節(jié) 電力系統(tǒng)的基本概念,二期集控室,汽機(jī)轉(zhuǎn)子,廠房外景,鄒縣電廠,汽機(jī)機(jī)房,一、電力系統(tǒng)的構(gòu)成,發(fā)電,220kV輸電線,35kV輸電線,110kV輸電線,10kV輸電線,500kV輸電線,輸電,配電,110kV輸電線路,35kV（帶10kV）輸電線路,10kV輸電線路,輸電,220kV變電站,變電,110kV變電站,變電,35kV變電站,變電,箱式變電站,

6、變電,用戶,煉鋼電弧爐,電力系統(tǒng)示意圖,發(fā)電、輸電、變電、配電、用戶構(gòu)成電力系統(tǒng),為了提高供電的可靠性和經(jīng)濟(jì)性，將各發(fā)電廠通過電力網(wǎng)連接起來，并聯(lián)運(yùn)行，組成龐大的聯(lián)合動(dòng)力系統(tǒng)。將各種類型發(fā)電廠中的發(fā)電機(jī)、升壓變壓器、輸電線路以及各類電力用戶聯(lián)系在一起構(gòu)成的統(tǒng)一的整體就是電力系統(tǒng)，用以實(shí)現(xiàn)完整的發(fā)電、輸電、變電、配電和用電。,,濟(jì)鋼系統(tǒng)圖,生產(chǎn)電能的工廠，即把各種形態(tài)的一次能源通過發(fā)電設(shè)備轉(zhuǎn)換為電能。,1. 發(fā)電廠,按一次能源介質(zhì),火電廠

7、（煤、石油、天然氣）,水電廠,核電廠,,其他電廠（地?zé)犭姀S、潮汐電廠、風(fēng)力電廠等）,2. 變電站,變換電壓和交換電能的場所。,升壓變電站,降壓變電站（地方降壓變電站、企業(yè)降壓變電站、車間變電站）,,只有受電和配電開關(guān)控制設(shè)備，而沒有變壓器的場所。,3. 配電站,包括工業(yè)、企業(yè)在內(nèi)的所有用戶（用電單位）。使用（消耗）電能,4. 電力網(wǎng),輸送和分配電能的通道。,5. 電能用戶,(1) 電網(wǎng)額定電壓的等級(jí),國家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)電壓又稱額定電壓

8、。由國家制定和頒布的。 表１-１（P.2）,二、電力系統(tǒng)的額定電壓,表1.1 我國交流電網(wǎng)和電力設(shè)備的額定電壓,1) ．用電設(shè)備的額定電壓和電網(wǎng)的額定電壓是一致的。 2) ．發(fā)電機(jī)的額定電壓高于電網(wǎng)額定電壓5%（一般正常工作時(shí)，線路電壓損耗約10%；　　用電設(shè)備允許電壓偏差±５％）。3) ．變壓器的額定電壓,一次線圈 ：升壓變壓器，比電網(wǎng)的額定電壓高5% 。降壓變壓器，與電網(wǎng)額定電壓相同。二次線圈 ：

9、升壓變壓器， 高出電網(wǎng)額定電壓10%。降壓變壓器，高出電網(wǎng)額定電壓10%（或5%）。,設(shè)備的額定電壓是用電設(shè)備、發(fā)電機(jī)和變壓器正常工作時(shí)，具有最好技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)的電壓。 由于傳輸過程中存在電壓損失，二者關(guān)系如下：,(2)設(shè)備的額定電壓與電網(wǎng)額定電壓關(guān)系,,大電流接地系統(tǒng),小電流接地系統(tǒng),電力系統(tǒng)的中性點(diǎn)是指星形聯(lián)結(jié)的變壓器或發(fā)電機(jī)的中性點(diǎn)。,中性點(diǎn)運(yùn)行方式主要有兩類：中性點(diǎn)直接接地和中性點(diǎn)不接地,中性點(diǎn)接地方式的選擇 主要

10、取決于單相接地時(shí)電氣設(shè)備絕緣要求及供電可靠性,中性點(diǎn)有效接地和中性點(diǎn)非有效接地,1．中性點(diǎn)非有效接地方式,優(yōu)點(diǎn)：在正常運(yùn)行時(shí)，各相對(duì)地分布電容相同，三相對(duì)地電容電流對(duì)稱且其和為零，各相對(duì)地電壓為相電壓。這種系統(tǒng)中發(fā)生一相接地故障時(shí)，線間電壓不變。,圖1-3 中性點(diǎn)經(jīng)消弧線圈接地系統(tǒng)發(fā)生單相接地故障,圖1-2 中性點(diǎn)不接地系統(tǒng)發(fā)生單相接地故障,,,,UA,UB,UC,,U0,,,,優(yōu)點(diǎn)：這種方式下的非故障相對(duì)地電壓不變，電氣設(shè)備絕緣按

11、相電壓考慮，降低設(shè)備絕緣要求。在中性點(diǎn)直接接地的低壓配電系統(tǒng)中，如為三相四線制供電，可提供380／220V兩種電壓，供電方式更為靈活。 缺點(diǎn)：這種運(yùn)行方式發(fā)生一相對(duì)地絕緣破壞時(shí)，就構(gòu)成單相短路，供電中斷，可靠性會(huì)降低。,2．中性點(diǎn)直接接地方式,110KV以上高壓系統(tǒng) 中性點(diǎn)直接接地 6～35KV中壓系統(tǒng) 中性點(diǎn)不接地或中性點(diǎn)經(jīng)消弧線圈接地 低于1KV的低壓配電系統(tǒng) 中性點(diǎn)直接接地,第二節(jié)

12、工廠供電系統(tǒng)特點(diǎn)和決定供電質(zhì)量的主要指標(biāo),一、工廠供電系統(tǒng)特點(diǎn),1、電力用戶供電系統(tǒng)由用戶內(nèi)部變配電所、供電線路和用電　　　設(shè)備等組成，其中變配電所是電力系統(tǒng)的一個(gè)終端降壓變　　　配電所。,2、電力用戶供電系統(tǒng)的供電電壓一般在110KV及以下。,3、大多為國家電網(wǎng)供電，也可建立自備發(fā)電站。,1、電壓,二、決定供電質(zhì)量的主要指標(biāo),決定用戶供電質(zhì)量的主要指標(biāo)為電壓、頻率和可靠性。,理想的供電電壓應(yīng)該是幅值恒為額定值的三相對(duì)稱正弦電壓。由

13、于供電系統(tǒng)存在阻抗、用電負(fù)荷的變化和用電負(fù)荷的性質(zhì)(如沖擊性負(fù)荷、非線性負(fù)荷)等因素，實(shí)際供電電壓無論是在幅值上、波形上還是三相對(duì)稱性上都可能與理想電壓之間存在著偏差。,(1)電壓偏差 電壓偏差是指電網(wǎng)實(shí)際電壓與額定電壓之差。,(2)電壓波動(dòng)和閃變 電網(wǎng)電壓幅值（或半周波方均根值）的連續(xù)快速變化稱為電壓波動(dòng)。由電壓波動(dòng)引起的燈光閃爍對(duì)人眼腦產(chǎn)生的刺激效應(yīng)稱為電壓閃變。,(3)電壓波波形畸變 電網(wǎng)電壓波形發(fā)生非正弦畸變時(shí)，電壓中出現(xiàn)

14、高次諧波。,(4)三相不對(duì)稱 三相電壓不對(duì)稱指三個(gè)相電壓在幅值和相位關(guān)系上存在偏差。,一個(gè)交流電力系統(tǒng)只能有一個(gè)頻率。我國規(guī)定的電力系統(tǒng)標(biāo)稱頻率(工頻)為50Hz。國際上標(biāo)稱頻率有50Hz和60Hz兩種。,2.頻率,當(dāng)電能供需不平衡時(shí)，系統(tǒng)頻率便會(huì)偏離其標(biāo)稱值。頻率偏差不僅影響用電設(shè)備的工作狀態(tài)、產(chǎn)品的產(chǎn)量和質(zhì)量，而且影響電力系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行。,多數(shù)國家規(guī)定頻率偏差：,我國300萬kW以上系統(tǒng)的頻率偏差：,我國300萬kW以下系統(tǒng)的頻率

15、偏差：,目前我國一些大系統(tǒng)已做到頻率偏差：,3、可靠性,,,,,,,,,,,這類負(fù)荷在供電突然中斷時(shí)將造成人身傷亡的危險(xiǎn)，或造成重大設(shè)備損壞且難以修復(fù)，或給國民經(jīng)濟(jì)帶來極大損失。,關(guān)鍵負(fù)荷,重要負(fù)荷,一般負(fù)荷,要求由兩個(gè)獨(dú)立電源供電。而對(duì)特別重要的關(guān)鍵負(fù)荷，應(yīng)由兩個(gè)獨(dú)立電源供電。,這類負(fù)荷如果突然斷電，將造成生產(chǎn)設(shè)備局部破壞，或生產(chǎn)流程紊亂且難以恢復(fù)，工廠內(nèi)部運(yùn)輸停頓，出現(xiàn)大量廢品或大量減產(chǎn)，因而在經(jīng)濟(jì)上造成一定損失。,重要負(fù)荷應(yīng)由兩回