注電考試-電氣工程1.電力系統(tǒng)基本知識1

1、注冊電氣工程師專業(yè)基礎(chǔ)（電氣工程基礎(chǔ)）精講班主講老師：田樹耀,4.1 電力系統(tǒng)基本知識,4.1 電力系統(tǒng)基本知識   4.1.1 了解電力系統(tǒng)運(yùn)行特點(diǎn)和基本要求   4.1.2 掌握電能質(zhì)量的各項(xiàng)指標(biāo)   4.1.3 了解電力系統(tǒng)中各種結(jié)線方式及特點(diǎn)   4.1.4 掌握我國規(guī)定的網(wǎng)絡(luò)額定電壓與發(fā)電機(jī)、

2、變壓器等元件的額定電壓   4.1.5 了解電力網(wǎng)絡(luò)中性點(diǎn)運(yùn)行方式及對應(yīng)的電壓等級,考試大綱要求：,電力工業(yè)的使命包括發(fā)電、輸電及向用戶配電（售電）的全部過程。完成任務(wù)的實(shí)體是電力系統(tǒng)。電力系統(tǒng)由發(fā)電廠、輸電系統(tǒng)、配電系統(tǒng)及電力用戶,4.1 電力系統(tǒng)基本知識,①電能不能大量存儲〔電能的生產(chǎn)、輸送、分配和消費(fèi)實(shí)際上是同時(shí)進(jìn)行的，任何時(shí)刻發(fā)電機(jī)所發(fā)出的功率等于用電設(shè)備所消耗的功率與輸送和分配環(huán)節(jié)中功率損耗

3、之和②電力系統(tǒng)的暫態(tài)過程非常短促。從一種運(yùn)行狀態(tài)到另一種運(yùn)行狀態(tài)的過渡極為迅速，以毫秒甚至微秒計(jì)③與國民經(jīng)濟(jì)和人民生活密切相關(guān)。供電的突然中斷會造成很大的損失以致嚴(yán)重的后,4.1.1 電力系統(tǒng)運(yùn)行特點(diǎn)和基本要求,需要理解的定義1、電力系統(tǒng) 由發(fā)電機(jī)、變壓器、線路、用電設(shè)備以及其測量、保護(hù)、控制裝置等按一定規(guī)律聯(lián)系在一起組成的用于電能生產(chǎn)、輸送、分配和消費(fèi)的系統(tǒng)稱為電力系統(tǒng)。,4.1.1 電力系統(tǒng)運(yùn)行特點(diǎn)和基本要求,需要

4、理解的定義2、電力網(wǎng) 電網(wǎng)是由變壓器和各種電壓等級輸電線路組成的，用于電能輸送和分配的網(wǎng)路。其中電壓等級在110kV及以上的電力網(wǎng)主要用于電能的遠(yuǎn)距離輸送，稱為輸電網(wǎng)；35kV及以下的電力網(wǎng)主要用于向用戶配送電能，稱為配電網(wǎng)（有時(shí)110kV電壓也用于配電網(wǎng)）。,4.1.1 電力系統(tǒng)運(yùn)行特點(diǎn)和基本要求,需要理解的定義3、動力系統(tǒng) 電力系統(tǒng)及其動力部分的總體稱為動力系統(tǒng)。動力部分包括火力發(fā)電廠的鍋爐、汽輪

5、發(fā)電機(jī)；水電廠的水庫、水輪機(jī)；原子能電廠的反應(yīng)堆、汽輪機(jī)等。,4.1.1 電力系統(tǒng)運(yùn)行特點(diǎn)和基本要求,樞紐變電站,中間變電站,終端變電站,4.1.1 電力系統(tǒng)運(yùn)行特點(diǎn)和基本要求,電力系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu)構(gòu)成 1、發(fā)電廠：把一次能源轉(zhuǎn)化為電能； 2、變電站：提高電源電壓等級；3、高壓輸電線路 ：完成遠(yuǎn)距離大容量的輸電任務(wù)； 4、配電系統(tǒng)：將電能分配給用戶。一般分為高壓配電系統(tǒng)（ 110kV和220kV ）和低壓配電系統(tǒng)（380/

6、220V）兩級； 5、負(fù)荷：是用戶或用電設(shè)備的總稱，包括照明設(shè)備、電動機(jī)、電熱裝置等；,4.1.1 電力系統(tǒng)運(yùn)行特點(diǎn)和基本要求,4.1.1 電力系統(tǒng)運(yùn)行特點(diǎn)和基本要求,對電力運(yùn)行維護(hù)的基本要求①保證安全可靠供電。對負(fù)荷按照不同級別分別采取適當(dāng)?shù)募夹g(shù)措施來滿足它們對供電可靠性的要求。,4.1.1 電力系統(tǒng)運(yùn)行特點(diǎn)和基本要求,電力負(fù)荷應(yīng)根據(jù)對供電可靠性的要求及中斷供電在對人身安全、經(jīng)濟(jì)損失上所造成的影響程度進(jìn)行分級，并應(yīng)符合下列規(guī)定：

7、1. 符合下列情況之一時(shí)，應(yīng)視為一級負(fù)荷。1）中斷供電將造成人身傷亡時(shí)。2）中斷供電將在經(jīng)濟(jì)上造成重大損失時(shí)。3）中斷供電將影響重要用電單位的正常工作。,4.1.1 電力系統(tǒng)運(yùn)行特點(diǎn)和基本要求,2. 在一級負(fù)荷中，當(dāng)中斷供電將造成重大設(shè)備損壞或發(fā)生中毒、爆炸和火災(zāi)等情況的負(fù)荷，以及特別重要場所的不允許中斷供電的負(fù)荷，應(yīng)視為一級負(fù)荷中特別重要的負(fù)荷。3. 符合下列情況之一時(shí)，應(yīng)視為二級負(fù)荷。1）中斷供電將在經(jīng)濟(jì)上造成較大損失時(shí)

8、。2）中斷供電將影響較重要用電單位的正常工作。,4.1.1 電力系統(tǒng)運(yùn)行特點(diǎn)和基本要求,4. 不屬于一級和二級負(fù)荷者應(yīng)為三級負(fù)荷。 常見的一級負(fù)荷：大型銀行營業(yè)廳的照明、一般銀行的防盜系統(tǒng)；大型博物館、展覽館的防盜信號電源、珍貴展品室的照明電源，一旦中斷供電可能會造成珍貴文物和珍貴展品被盜，因此其負(fù)荷特性為一級負(fù)荷。,4.1.1 電力系統(tǒng)運(yùn)行特點(diǎn)和基本要求,一級負(fù)荷應(yīng)由雙重電源供電，當(dāng)一電源發(fā)生故障時(shí)，另一電源不應(yīng)同時(shí)受到

9、損壞。 一級負(fù)荷中特別重要的負(fù)荷供電，應(yīng)符合下列要求： 除應(yīng)由雙重電源供電外，尚應(yīng)增設(shè)應(yīng)急電源，并嚴(yán)禁將其它負(fù)荷接入應(yīng)急供電系統(tǒng)。 二級負(fù)荷的供電系統(tǒng)，宜由兩回線路供電。在負(fù)荷較小或地區(qū)供電條件困難時(shí)，二級負(fù)荷可由一回6kV及以上專用的架空線路供電,4.1.1 電力系統(tǒng)運(yùn)行特點(diǎn)和基本要求,應(yīng)急電源應(yīng)根據(jù)允許中斷供電的時(shí)間選擇，并應(yīng)符合下列規(guī)定：1. 允許中斷供電時(shí)間為15s以上的供電，可選用快速自

10、啟動的發(fā)電機(jī)組。2. 自投裝置的動作時(shí)間能滿足允許中斷供電時(shí)間的，可選用帶有自動投入裝置的獨(dú)立于正常電源之外的專用饋電線路。3. 允許中斷供電時(shí)間為毫秒級的供電，可選用蓄電池（直流）靜止型不間斷供電裝置（交流）或柴油機(jī)不間斷供電裝置。,4.1.1 電力系統(tǒng)運(yùn)行特點(diǎn)和基本要求,②保證電能質(zhì)量電能質(zhì)量指標(biāo)包括頻率、電壓和波形：電壓：電壓偏移不超過額定電壓的±5%。頻率：電力系統(tǒng)對頻率的偏移規(guī)定在±0.2Hz以內(nèi)

11、。,4.1.1 電力系統(tǒng)運(yùn)行特點(diǎn)和基本要求,③經(jīng)濟(jì)性盡量采用高效節(jié)能的發(fā)電設(shè)備，合理地發(fā)展電力網(wǎng)以降低電能輸配過程中的損耗。（降低網(wǎng)損）合理分配各發(fā)電廠之間的電力負(fù)荷，充分發(fā)揮經(jīng)濟(jì)性能高的發(fā)電廠的作用，并注意水電與火電之間的調(diào)配 。（降低煤耗）,4.1.1 電力系統(tǒng)運(yùn)行特點(diǎn)和基本要求,④防止環(huán)境污染 在火電廠采用除塵器、脫硫塔之外，在規(guī)劃建造火電廠時(shí)還應(yīng)注意廠址的選擇、煙囪的高度以及燃料的含硫量等。（限制二氧化硫和二氧

12、化碳等污染物的排放量）,4.1.1 電力系統(tǒng)運(yùn)行特點(diǎn)和基本要求,①電壓幅值。對于35 kV及以上電壓級允許變化范圍為額定值的±5% ，10 kV及以下電級允許變化范圍為±7 %。②頻率。我國電力系統(tǒng)的額定頻率為50Hz，正常運(yùn)行時(shí)允許的偏移為±0. 2~0.5 Hz.,4.1.2 電能質(zhì)量各項(xiàng)指標(biāo),③諧波。為保證電樂質(zhì)量，要求電壓為正弦波形，但由于某種原因總會產(chǎn)生一些諧波，會造成電壓波形的畸變.為此，對電

13、壓正弦波形畸變率也有限制（波形畸變率是指各次諧波有值平方和的方根對摧波有效值的百分比），對卜6一10kV供電電壓不超過4%，0. 38 kV電壓不超過5%,4.1.2 電能質(zhì)量各項(xiàng)指標(biāo),GB/T 12325-2008《電能質(zhì)量 供電電壓偏差》中規(guī)定(新標(biāo)準(zhǔn)有不同)35kV及以上供電電壓正、負(fù)偏差的絕對值之和不超過標(biāo)稱電壓的10%；20kV及以下三相供電電壓偏差為標(biāo)稱電壓的±7%；220V單相供電電壓偏差為標(biāo)稱電壓的+7%