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文檔簡介
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,實驗教師: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》是電氣自動化專業(yè)的一門理論性和實踐性較強(qiáng)的專業(yè)課程,涉及工業(yè)企業(yè)供電中的電力負(fù)荷及其計算,短路電流及其計算,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)的運行、維護(hù)和
2、設(shè)計計算所必需的基本理論和基本知識,為今后從事工廠供電技術(shù)及工業(yè)電氣自動化專業(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》,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)計手冊》電氣一次部分、電氣二次部分,西北電力設(shè)計院 課時 48學(xué)時,其中講課42學(xué)時,實驗6學(xué)時成績評定 期末考試成績(70%)+實驗成績(15%)+平時成績(15%),作業(yè) 分次布置,按章批改和講解。實驗 實驗6學(xué)時,共3個實驗,第11或12周開始做。 課堂講授 講課42學(xué)時,有重點的講授教材
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)計方法、供電系統(tǒng)運行維護(hù)的基本知識,達(dá)到能夠進(jìn)行供電系統(tǒng)設(shè)計的目的。,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)的中性點運行方式 ;最后介紹了用戶供電系統(tǒng)的特點和決定供電質(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)運行,組成龐大的聯(lián)合動力系統(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,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,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,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)的中性點是指星形聯(lián)結(jié)的變壓器或發(fā)電機(jī)的中性點。,中性點運行方式主要有兩類:中性點直接接地和中性點不接地,中性點接地方式的選擇 主要
10、取決于單相接地時電氣設(shè)備絕緣要求及供電可靠性,中性點有效接地和中性點非有效接地,1.中性點非有效接地方式,優(yōu)點:在正常運行時,各相對地分布電容相同,三相對地電容電流對稱且其和為零,各相對地電壓為相電壓。這種系統(tǒng)中發(fā)生一相接地故障時,線間電壓不變。,圖1-3 中性點經(jīng)消弧線圈接地系統(tǒng)發(fā)生單相接地故障,圖1-2 中性點不接地系統(tǒng)發(fā)生單相接地故障,,,,UA,UB,UC,,U0,,,,優(yōu)點:這種方式下的非故障相對地電壓不變,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:這種運行方式發(fā)生一相對地絕緣破壞時,就構(gòu)成單相短路,供電中斷,可靠性會降低。,2.中性點直接接地方式,110KV以上高壓系統(tǒng) 中性點直接接地 6~35KV中壓系統(tǒng) 中性點不接地或中性點經(jīng)消弧線圈接地 低于1KV的低壓配電系統(tǒng) 中性點直接接地,第二節(jié)
12、工廠供電系統(tǒng)特點和決定供電質(zhì)量的主要指標(biāo),一、工廠供電系統(tǒng)特點,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,實際供電電壓無論是在幅值上、波形上還是三相對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)實際電壓與額定電壓之差。,(2)電壓波動和閃變 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。由電壓波動引起的燈光閃爍對人眼腦產(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,電壓中出現(xiàn)
14、高次諧波。,(4)三相不對稱 三相電壓不對稱指三個相電壓在幅值和相位關(guān)系上存在偏差。,一個交流電力系統(tǒng)只能有一個頻率。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,系統(tǒng)頻率便會偏離其標(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將造成人身傷亡的危險,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,要求由兩個獨立電源供電。而對特別重要的關(guān)鍵負(fù)荷,應(yīng)由兩個獨立電源供電。,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
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