[从业资格考试]1引入.ppt

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1、建筑供配电技术 欢迎您 让我们接近一个前所未有的高度 建筑设备教研室建筑设备教研室 志向决定你会成为什么样的人 你必须相信自己,这是成功的秘诀 专题一 建筑供电系统概述 1. 供电系统组成 1)发电厂：水利、火力、核能发电和 风力、潮汐、地热、太阳能发电 2）电力网：升压、降压变电所和与 之对应的电力线路 3）配电系统 上一页下一页 电能的输送和分配 发电厂 主传输线 500 kV 升压 降压 电压分配 10 kV 降压 变电站 三 相 单相 主设备 ( 380V ) 插座 ( 220V ) 仪表控制盘 仪表 单 相 返 回 上一节返 回下一节下一页上一页 电力系统（electrical po

2、wer system） 一个完整的电力系统由各种不同类型的发电厂、变 电所、输电线路及电力用户组成。 1发电厂（generating plant） 火力发电厂、水力发电站、核电站、太阳能发电 厂、风力发电厂、地热发电厂和潮汐发电厂等，正 在研究的还有磁流体发电和氢能发电等。 2变电所（substation） 变电所的任务接受电能、变换电压和分配电能，即 受电变压配电。 配电所的任务接受电能和分配电能，但不变换电压 ，受电-配电。 火电厂 大亚湾核电站 变电所 输电线路 电力用户 广州蓄水发电厂 3电力线路 作用：输送、连接。 电力线路：输电线路和配电线路。 通常将35kV及以上的电力线路称为输

3、电线路； 11kV及以下的电力线路称为配电线路。 4电能用户 电能用户又称电力负荷。凡取用电能的一切用电设 备均称为电能用户。 其中工业企业用电设备的用电量约占我国全年总发电 量的64%，是最大的电能用户。 电力系统的示意图电力系统的示意图 水力 发电厂 升压变电所 220kV 地区枢纽所 10kV 至用户 配电所 10kV 10kV 升压 变电所 220kV 220kV 220kV 输电线路 火力 发电厂 10kV 2配电系统的组成 1）供电电源:电力网或发电机 2）配电网：接受电能、变换电压、 分配电能，通过输电线路安全可靠 地将电能输送到用电设备。 3）用电设备：70%为电动机类设备 ，

4、30%为照明或其他设备。 供配电的要求 （1）安全 在电能的供应、分配和使用中，不应 发生人身事故和设备事故。 （2）可靠 应满足电能用户对供电可靠性即供电连 续性的要求。 （3）优质 应满足电能用户对电压和频率等方面 的质量要求。 （4）经济 应使供配电系统的投资少、运行费用低 ，并尽可能地节约电能和减少有色金属的消耗 量。 衡量电能质量的指标 1电压偏差（移） 电压偏差（移）指当供配电系统改变运行方式或负 荷缓慢地变化使供配电系统各点的电压也随之改变，各 点的实际电压与系统额定电压之差，通常用与系统额定 电压的百分比值数表示。用公式表示为 （4-1-1） 式中 用电设备的额定电压，kV；

5、用电设备的实际端电压，kV。 电压偏移要求： 电动机：； 电梯电动机： 7； 照明：一般为5%（远离变电所的小 面积一般工作场所，难以满足上述要 求时，可为10% 5% ； 应急照明、道路照明和警卫照明：等 为10% 5% ； 其他用电设备为5% ； 医用X射线诊断机电源线路： 10%。 衡量电能质量的指标 2电压波动 一系列的电压变动或电压包络线的周期性变 动，电压的最大值与最小值之差与系统额定电压 的比值以百分数表示，其变化速度等于或大于每 秒0.2时称为电压波动。波动的幅值为： （4-1-2） 式中 用电设备端电压的最大波动值，kV ； 用电设备端电压的最小波动值，kV。 衡量电能质量的

6、指标 3电压闪变 负荷急剧的波动造成供配电系统瞬时电压升 高，照度随之急剧变化，使人眼对灯闪感到不 适，这种现象称为电压闪变。 4不对称度 不对称度是衡量多相负荷平衡状态的指标， 多相系统的电压负序分量与电压正序分量之比 值称为电压的不对称度，电流负序分量与电流 正序分量之比值称为电流的不对称度，均以百 分数表示。 衡量电能质量的指标 5正弦波形畸变率 当网络电压波形中出现谐波（有时为非谐波 ）时网络电压波形就要发生畸变。谐波干扰是由 于非线性系统引起的。它产生出不同于网络频率 的电压波，或者具有非正弦形的电流波。 （1）n次谐波电压、电流含有率 （4-1-3） 衡量电能质量的指标 5正弦波形

7、畸变率 （2）电压、电流总谐波畸变率 （4-1-4） 式中 、 n次谐波电压、电流的方均根值，kV、A ； 、 基波电压（50Hz）、电流的方均 根值， kV、A。 衡量电能质量的指标 （3）谐波电压的总平均畸变系数 （4-1-5） 式中 谐波电压的总平均畸变系数； 变化时间， 3s； n次谐波电压的方均根值， kV； 衡量电能质量的指标 6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。 我国电网的标准频率为50Hz，又叫工 频。 频率偏差一般不超过0.25Hz，当电网容 量大于3000MW时，频率偏差不超过0.2Hz。 调整频率的办法是增大或减小电力系统发 电机有功功率。 衡

8、量电能质量的指标 7供电可靠性 供电可靠性指标是根据用电负荷的等级 要求制定的。 衡量供电可靠性的指标，用全年平均供 电时间占全年时间百分数表示。 高次谐波产生的原因 电压与电流成非线性关系的元件 晶闸管设备 电弧设备 气体放电灯 整流器 旋转电机 感应加热器 电容器 1）电压选择的一般原则 电源电压、用电设备总功率、用电设备特征 供电距离、供电回路数、远景规划、现状与 发展规划、经济合理。 高低压方式供电（以用电设备功率250KV或者 变压器容量160KVA） 2）电力线路合理输送功率和输送距离 电压、电流、功率损耗 ；绝缘 、变压器 与开关设备的价格之间的关系（如P4表1-2） 供电电压

9、额定电压 1. 电网的额定电压 线路首末两端电压的平均值应等于电网额定 电压。 此电压做为确定其他电力设备额定电压的依 据。 2. 用电设备的额定电压 用电设备的额定电压等于电网额定电压。 3. 发电机的额定电压 发电机的额定电压规定比同级电网电压高5 。补偿电压损失。 额定电压 4. 电力变压器的额定电压 电力变压器的一次绕组的额定电压根据连 接情况不同分为两种：当变压器直接与发电机相 连时，其一次绕组的额定电压与发电机的额定电 压相同，即高出同级电网额定电压5； 当变压器直接与电网相连时，其一次绕组 的额定电压与电网的额定电压相同，即等于同级 电网额定电压。 额定电压 电力变压器的二次绕组

10、的额定电压是指一次绕组在额 定电压作用下，二次绕组的空载电压。 当变压器满载时，变压器的一、二次绕组的阻抗将引 起变压器自身的电压降（大约相当于电网额定电压的5 ），从而使二次绕组的端电压小于空载电压。为了弥 补线路中的电压损失，变压器的二次绕组的额定电压应 高于电网额定电压5，因此变压器二次绕组的额定电 压规定比同级电网额定电压高10； 若变压器靠近用户，供电半径较小时，由于线路较短 ，线路的电压损失可以忽略不计，这时变压器的二次绕 组的额定电压应高于电网额定电压5，用以补偿变压 器自身的电压损失。 变压器的二次绕组对于用电设备而言，相当于供电设备。 u第一种情况比用电设备额定电压高10%

11、u 第二种情况比用电设备额定电压高5% 变压器的一次绕组：相当于是用电设备，所以规定变 压器一次绕组的额定电压与受电设备额定电压相同。 注意：但当变压器一次绕组直接与发电机相连时，变压 器一次绕组的额定电压与发电机额定电压相等。 其中5%用于补偿变压器满载供电 时，一、二次绕组上的电压损失 ； 另外5%用于补偿线路上的电压 损失，因此适用于变压器供电距 离较长时的情况。 当变压器供电距离较 短时，可以不考虑线 路上的电压损失，只 需要补偿满载时变压 器绕组上的电压损失 即可。 表 1-1 三相交流电网和电力设备的额定电压 分 类 电网和用 电设备额 定电压 /kV 发电机额定电压 /kV 电力

12、变压器额定电压 /kV 一次绕组二次绕组 低 压 0.38 0.66 0.40 0.69 0.38 0.66 0.40 0.69 高 压 3 6 10 35 66 110 220 330 500 3.15 6.3 10.5 13.8，15.75，18， 20 3及3.15 6及6.3 10及10.5 13.8，15.75，18， 20 35 66 110 220 330 500 3.15及3.3 6.3及6.6 10.5及11 38.5 72.6 121 242 363 550 发电机G的额定电压：UNG=1.05UNL1=1.0510=10.5（kV） 变压器T1的额定电压： U1NT1=U

13、N.G=10.5（kV） U2NT1=1.1UNL2=1.1 110=121(kV) 变压器T1的变比为：10.5/121kV 变压器T2的额定电压：U1NT2=UNL2=110（kV） U2NT2=1.05UNL3=1.05 6=6.3(kV) 变压器T2的变比为：110/6.3kV 例1.2.1 已知图1.2.1所示系统中电网的额定电压，试确定发电机 和变压器的额定电压。 变压器直接与电动机相连， 供电距离较短，可以不考虑 线路上的电压损失。 变压器T1的一次绕组与发电机 直接相连，所以其一次绕组的 额定电压取发电机的额定电压 额定电压 1. 电网的额定电压 线路首末两端电压的平均值应等于

14、电网额定 电压。 此电压作为确定其他电力设备额定电压的依 据。 2. 用电设备的额定电压 用电设备的额定电压等于电网额定电压。 3. 发电机的额定电压 发电机的额定电压规定比同级电网电压高5 。补偿电压损失。 为了维护线路首端而末端平均电压的额定 值 ，首端额定电压应比线路额定电压高 5%，补偿线路中的电压损耗。 发电机额定电压可参考P7表1-6 例： 电力网额定电压为380V,发电机额定电 压为多少？ 解：UG=UN+UN*5%=399(V) 选用UG=400(V) 额定电压 4. 电力变压器的额定电压 一次绕组的额定电压（根据连接情况分）: 1）当变压器直接与发电机相连时，其一次绕 组的额

15、定电压与发电机的额定电压相同，即高出同 级电网额定电压5（如图T1）； 2）当变压器直接与电网相连时，其一次绕 组的额定电压与电网的额定电压相同，即等于同级 电网额定电压（如图T2）。 额定电压 电力变压器的二次绕组的额定电压是指一次绕 组在额定电压作用下，二次绕组的空载电压。 为了弥补线路中的电压损失，变压器的二次绕 组的额定电压应高于电网额定电压5，因此变压 器二次绕组的额定电压规定比同级电网额定电压 高10； 若变压器靠近用户，线路的电压损失可以忽略 不计，这时变压器的二次绕组的额定电压应高于 电网额定电压5，用以补偿变压器自身的电压损 失。 思考题、习题 1.对电力系统运行的基本要求 是什么？ 2.电力系统的额定电压是如何 确定的？系统各元件的额定 电压如何确定？