供配电系统课程总结课件.pptx

1、第第1章章 电力系统概论电力系统概论1、概念、概念（填空）：（填空）：（1）电力系统：）电力系统： 4个组成部分：发电厂、变电所、电力个组成部分：发电厂、变电所、电力线路、电能用户。线路、电能用户。（2）供配电系统：）供配电系统： 6个组成部分：总降压变电所、高压配个组成部分：总降压变电所、高压配电所、配电线路、车间变电所、建筑物电所、配电线路、车间变电所、建筑物变电所、用电设备。变电所、用电设备。2、电力系统额定电压的计算、电力系统额定电压的计算（计算）：（计算）： 电网、用电设备、发电机、电力变压器。电网、用电设备、发电机、电力变压器。 （1）电网（线路）的额定电压：）电网（线路）的额定电

2、压： 由国家规定（详见由国家规定（详见P5表表1-1）；）； （2）用电设备的额定电压：）用电设备的额定电压： 等于电力线路的额定电压；等于电力线路的额定电压； （3）发电机的额定电压：）发电机的额定电压： 比电力线路的额定电压高比电力线路的额定电压高5%； （4）变压器一次绕组额定电压：）变压器一次绕组额定电压： 等于发电机的额定电压（升压变压器）或等于发电机的额定电压（升压变压器）或电力线路的额定电压（降压变压器）；电力线路的额定电压（降压变压器）； 二次绕组额定电压：二次绕组额定电压： 比电力线路的额定电压高比电力线路的额定电压高10%（35kV）或或5%（10kV）。例例1：我国规定的

3、三相交流电网额定：我国规定的三相交流电网额定电压序列是：电压序列是：0.22，0.38，0.66，3，6，10，35，66，110，220，330，500kV。 请问：请问：0.22，0.38，0.60，3，6，10.5，35，66，110，220，330，500kV是吗？是吗？3、电力系统的中性点运行方式、电力系统的中性点运行方式（填空）：（填空）：（1）3种：中性点不接地系统；种：中性点不接地系统； 中性点经消弧线圈接地系统；中性点经消弧线圈接地系统； 中性点直接接地系统。中性点直接接地系统。（2）不同电压等级对中性点运行方式的采用情况：）不同电压等级对中性点运行方式的采用情况：采用中性点

4、不接地运行方式：采用中性点不接地运行方式： 363kV采用中性点经消弧线圈接地运行方式：采用中性点经消弧线圈接地运行方式：3 10kV（接地电流（接地电流30A）2063kV（接地电流（接地电流10A）采用中性点直接接地运行方式：采用中性点直接接地运行方式： 110kV 或或1kV 4、按工作制的负荷分类、按工作制的负荷分类（填空）：（填空）： 3类：连续工作制负荷；类：连续工作制负荷； 短时工作制负荷；短时工作制负荷； 反复短时工作制负荷。反复短时工作制负荷。5、电能的质量指标、电能的质量指标（填空）：（填空）： 3项：电压质量；项：电压质量； 频率质量；频率质量； 供电可靠性。供电可靠性。

5、 6、电压质量、电压质量（计算）：（计算）： 电压偏移；电压偏移； 电压波动与闪变；电压波动与闪变； 电压畸变。电压畸变。100UUU%UNN电压偏移：minmaxUUU电压波动：100UUU%UNminmax2ff10)U(U电压闪变：例例2：某：某380V输电线路，由于线路损输电线路，由于线路损失，某用户实际电压为失，某用户实际电压为370V，该用，该用户的电压偏移为多少？户的电压偏移为多少？ %63. 2100380380370100UUU%UNN例例3：频率的变化对电力系统运行的：频率的变化对电力系统运行的稳定性稳定性影响很大，因而对频率的要求比对电压的影响很大，因而对频率的要求比对电

6、压的要求严格得多，一般不超过要求严格得多，一般不超过0.5Hz。 电网低频率运行时，所有用户的交流电网低频率运行时，所有用户的交流电动机转速都相应降低，因而许多工厂的电动机转速都相应降低，因而许多工厂的产量和质量产量和质量都将不同程度地受到影响。都将不同程度地受到影响。 第第2章章 负荷计算负荷计算 1、计算负荷（、计算负荷（PC）的概念：）的概念： PmaxP30PC如：已知电度表（如：已知电度表（KWh）的读数，）的读数， 求求PC（每（每30min平均功率的最平均功率的最 大值）。大值）。例例1：某车间有三班制，其中最大负荷工作：某车间有三班制，其中最大负荷工作班从班从9点点16点，由电

7、度表每隔半小时记点，由电度表每隔半小时记录一次电表值（单位录一次电表值（单位kWh），记录为：），记录为： 20，21，22.5，20.6，20.3，20.7，20.9，20.5，20.8，20.1，20.5，20.8，20.1，20.2，20.2。 则计算负荷则计算负荷PC为多少？为多少？ 解：解：PC=22.52=45kW2、负荷曲线的有关物理量：、负荷曲线的有关物理量：年最大负荷年最大负荷PmaxP30PC；年最大负荷利用小时数年最大负荷利用小时数Tmax：maxamaxPWT例例2：南方某厂的夏日负荷曲线上：南方某厂的夏日负荷曲线上P1占的时占的时间为间为8h，冬日负荷曲线上，冬日负荷

8、曲线上P1占的时间为占的时间为2h，则年负荷曲线上则年负荷曲线上P1占的时间为多少？占的时间为多少？h193021658200t165t200T1冬夏物理意义：物理意义：如图所示，使面积如图所示，使面积S1S2，负荷曲线所包，负荷曲线所包络的面积即为全年所消耗的电能络的面积即为全年所消耗的电能Wa，则矩形所包围，则矩形所包围的面积也为的面积也为Wa，即，即WaTmaxPmax 它表示全年如果都在最大负荷下工作时的工作时数。它表示全年如果都在最大负荷下工作时的工作时数。3、物理意义：、物理意义：利用负荷曲线求利用负荷曲线求Tmax例例3：某厂的年最大负荷为：某厂的年最大负荷为1752kW，Tma

9、x为为4000h，则年平均负荷为多少？，则年平均负荷为多少？解：解：kW80087601752400024365P.TtWPmaxmaxaavmaxmaxaP.TW 4、设备容量的确定：、设备容量的确定： 对反复短时工作制设备（电焊机对反复短时工作制设备（电焊机和吊车电动机）的容量换算：和吊车电动机）的容量换算：对电焊机：对电焊机：要求统一换算到要求统一换算到=100%时时 的额定功率。的额定功率。NNNNNNNSPPe/cos/%100对吊车电动机：对吊车电动机：要求统一换算到要求统一换算到=25% 时的额定功率。时的额定功率。NNNNNNNSPPe/cos2/%25例例4：某电焊变压器铭牌

10、额定容量：某电焊变压器铭牌额定容量SN=42kVA，暂载率，暂载率N=60%， 功率因功率因数数cosN=0.62，N=0.85，给该电焊变，给该电焊变压器供电的支线负荷压器供电的支线负荷PC为多少？为多少？kWSPPNNNNNNNC73.2385. 0/62. 0426 . 0/cos/%1005、 计算负荷的方法：计算负荷的方法： 2种：需要系数法；种：需要系数法； 二项式系数法。二项式系数法。 二项式系数法（多组）：二项式系数法（多组）： 理解公式中理解公式中Px的含义：的含义： Px为用电设备组中为用电设备组中x台最大容量台最大容量的用电设备的容量之和。的用电设备的容量之和。maxma

11、xmaxtan)()tan()()(xieCxieCcPbPQcPbPP 需要系数法（多组时考虑同期系数）：需要系数法（多组时考虑同期系数）：NCCCCCCCedCUSIQPSPQPKP3tan22例例5：当用电设备台数少而功率相差悬殊时，：当用电设备台数少而功率相差悬殊时，用用需要系数法需要系数法 计算的结果往往偏小，故计算的结果往往偏小，故此法不适用于低压线路的计算，只适用此法不适用于低压线路的计算，只适用于计算变、配电所的负荷。于计算变、配电所的负荷。 例例6：用二项式系数法求计算负荷：用二项式系数法求计算负荷PC=bPS+cPX，式中，式中PX代表代表用电设备组中用电设备组中X台最大容

12、量的用电设备的容量之和台最大容量的用电设备的容量之和。6、功率损耗和能量损耗：、功率损耗和能量损耗： 变压器的近似计算：变压器的近似计算：PT0.015SCQT0.06SC7、功率因素和无功功率补偿：、功率因素和无功功率补偿：补偿方式：补偿方式：3种：高压集中补偿；种：高压集中补偿； 低压集中补偿；低压集中补偿； 个别补偿。个别补偿。补偿装置：补偿装置：2种：并联电容器；种：并联电容器； 同步电动机。同步电动机。补偿容量的计算；补偿容量的计算； 电容器个数的确定。电容器个数的确定。 参看例题与作业。参看例题与作业。例例7：某工厂全年用电量为：有功电度：某工厂全年用电量为：有功电度6000万度，

13、无功电度万度，无功电度7480万度，则该厂万度，则该厂的平均功率因数为多少？的平均功率因数为多少？63. 008.95896000919504006000748060006000cos22av例例8：某厂全年用电量为：某厂全年用电量为800104kW.h，原，原功率因数为功率因数为0.67，现欲补偿到，现欲补偿到0.90，则装，则装设设BW-10.5-14-1型电容器个数为多少？型电容器个数为多少？解：解：tgav1tg(arccos0.67)1.1080 tgav2tg(arccos0.90)0.4843 QccPav.(tgav1tgav2) 8001048760 (1.10800.484

14、3) 569.59kVar nQcc/qCN569.59/14 40.68 应取应取3的整数倍：的整数倍：42个。个。还需要校验还需要校验cos第第3章章 短路电流计算短路电流计算1 1、标幺值的概念及、标幺值的概念及计算计算。 标幺值有名值标幺值有名值/ /基准值基准值例例1：某线路额定电压为：某线路额定电压为UN，由，由于某种原因造成电压损失于某种原因造成电压损失4%，则该线路的电压标么值为多少？则该线路的电压标么值为多少？解：标幺值有名值解：标幺值有名值/基准值基准值 电压标幺值电压标幺值0.96UN/UN 0.962 2、电力系统的电抗标幺值的计算。、电力系统的电抗标幺值的计算。 包括

15、：线路；包括：线路；变压器；变压器；电抗器；电抗器； 电力系统（或出口断路器）。电力系统（或出口断路器）。线路：线路：变压器：变压器：电抗器：电抗器：电力系统：电力系统：3、对称三相短路电流的计算、对称三相短路电流的计算 （包括：（包括：IK*、IK、Ish、ish、Sk）。）。 参看例题与作业。参看例题与作业。高压系统：高压系统：ish2.55IKIsh1.51IK 低压系统低压系统 ：ish1.84IKIsh1.09IK 第第4章章 供配电系统供配电系统1、配电电压的选择：、配电电压的选择： 高压配电电压：高压配电电压：10kV或或6kV； 低压配电电压：低压配电电压：380/220V或或

16、660V。 配电电压的高低取决于厂区范配电电压的高低取决于厂区范围、用电负荷的大小和分布情况；围、用电负荷的大小和分布情况；如果在方案比较中，高、低两种电如果在方案比较中，高、低两种电压的优缺点相差不多，从发展观点压的优缺点相差不多，从发展观点出发，宜采用出发，宜采用较高电压较高电压。2、变压器台数和容量的选择原则：、变压器台数和容量的选择原则： 单台变压器容量选择原则：单台变压器容量选择原则：按按SC的的100%； 两台变压器容量选择原则：两台变压器容量选择原则：按按SC的的60%70%。3、备用问题：、备用问题：明备用、暗备用。明备用、暗备用。 两台变压器的备用方式有两种：两台变压器的备用

17、方式有两种：（1）一种是）一种是暗备用暗备用，两台变压器均按，两台变压器均按60%70%的负荷来选择；的负荷来选择；（2）另一种是）另一种是明备用明备用，每台变压器都按最大负荷，每台变压器都按最大负荷的的100%来选择。来选择。4、倒闸操作原则：、倒闸操作原则：接通电路时：先闭合隔离开关，接通电路时：先闭合隔离开关， 后闭合断路器；后闭合断路器；切断电路时：先断开断路器，切断电路时：先断开断路器， 后断开隔离开关。后断开隔离开关。原因：原因：带负荷操作过程中要产生电带负荷操作过程中要产生电 弧，而隔离开关没有灭弧能弧，而隔离开关没有灭弧能 力，所以隔离开关不能带负力，所以隔离开关不能带负 荷操

18、作，断路器可以。荷操作，断路器可以。第第5章章 电气设备的选择电气设备的选择 1 1、电气设备选择的一般原则：、电气设备选择的一般原则： 按环境和正常工作条件按环境和正常工作条件 （UN、IN）选择；选择； 按短路条件校验动稳定和按短路条件校验动稳定和 热稳定。热稳定。第第6章章 电力线路电力线路1、电力线路的接线方式、电力线路的接线方式（填空）。（填空）。 3种：放射式、树干式、环式。种：放射式、树干式、环式。2、选择导线的一般原则：、选择导线的一般原则： 按允许载流量的选择；按允许载流量的选择； 按允许电压损失的选择；按允许电压损失的选择； 按经济电流密度的选择；按经济电流密度的选择； 按

19、机械强度的选择；按机械强度的选择； 满足短路稳定度的条件。满足短路稳定度的条件。第第7章章 供配电系统的继电保护供配电系统的继电保护 1、继电保护的概念与基本要求：、继电保护的概念与基本要求： 4个：选择性、可靠性、速动性、个：选择性、可靠性、速动性、 灵敏性。灵敏性。 保护原则（有选择性）、保护原则（有选择性）、 主保护、后备保护等概念。主保护、后备保护等概念。例例1：下图中，若在：下图中，若在K点发生故障，应由哪点发生故障，应由哪些断路器跳闸才算有选择性，使停电范围些断路器跳闸才算有选择性，使停电范围缩到最小？并指出图中缩到最小？并指出图中5QF的后备保护。的后备保护。 若在若在K点发生故

20、障时，断路器点发生故障时，断路器5QF跳闸才跳闸才算有选择性，使停电范围缩到最小。图中算有选择性，使停电范围缩到最小。图中5QF的后备保护为的后备保护为3QF和和4QF。 2、时间整定原则（保证选择性）：、时间整定原则（保证选择性）： 阶梯原则阶梯原则（计算（计算t1=t2+t）。）。 请看教材请看教材P206 7-19题题3、电流速断保护存在死区，必须与主、电流速断保护存在死区，必须与主保护（过电流保护）一起配合使用，保护（过电流保护）一起配合使用，才能保证有选择性和速动性。才能保证有选择性和速动性。例例2：如左图所示，有双：如左图所示，有双侧电源的三绕组变压器，侧电源的三绕组变压器，图中标

21、出了各侧保护装图中标出了各侧保护装置的动作时限，已知置的动作时限，已知t=0.5s，试说明变压，试说明变压器三侧开关器三侧开关1QF、2QF、3QF上过电流保护装置上过电流保护装置的工作时限分别为多少？的工作时限分别为多少？ t1=3.5st2=3.0st3=2.0s 例例3：单电源三绕组变压器上装设了过电流保护，：单电源三绕组变压器上装设了过电流保护， 为了保证有选择性，过电流保护的时间为了保证有选择性，过电流保护的时间t1、 t2、t3应分别如何整定？（应分别如何整定？（t=0.5s） t1=4.0st2=3.5st3=2.0s 4、发生单相接地故障后：、发生单相接地故障后：P181 相电

22、压、线电压和电流的变化。相电压、线电压和电流的变化。 对中性点不接地系统（小电流接地系统）对中性点不接地系统（小电流接地系统）系统正常运行时：系统正常运行时： 每相对地电压与每相对地电压与相电压相电压相等。相等。发生单相接地故障时：发生单相接地故障时： 故障相对地电压为故障相对地电压为0； 非故障相对地电压升高非故障相对地电压升高 倍，与倍，与线电压线电压相等；相等； 线电压不发生任何变化线电压不发生任何变化。 因此，设计时，对中性点不接地系统，每相因此，设计时，对中性点不接地系统，每相的绝缘耐压水平，需按的绝缘耐压水平，需按线电压线电压考虑。考虑。3 对中性点直接接地系统对中性点直接接地系统

23、 （大电流接地系统）（大电流接地系统） 当发生单相接地故障时，单相短路电当发生单相接地故障时，单相短路电流比正常电流流比正常电流大很多大很多，保护电器将动作，保护电器将动作，能迅速切除故障部分的设备。能迅速切除故障部分的设备。 非故障相的对地电压非故障相的对地电压不会升高不会升高。 因此，设计时，对中性点直接接地系因此，设计时，对中性点直接接地系统，每相绝缘耐压水平只按统，每相绝缘耐压水平只按相电压相电压考虑。考虑。第第9章章 电气安全、防雷和接地电气安全、防雷和接地1、安全电压的概念：、安全电压的概念： 交流有效值交流有效值50V； 安全电流的概念：安全电流的概念：30mAs。2、避雷保护装

24、置避雷保护装置保护范围的保护范围的计算计算。 避雷针；避雷针； 避雷线。避雷线。例例1：避雷针在被保护物高度：避雷针在被保护物高度hx的平面上的平面上的保护半径的保护半径rx： 若在保护平面上被保护物距离若在保护平面上被保护物距离避雷针的实际距离为避雷针的实际距离为r：若若rrx时：则不能保护被保护物；时：则不能保护被保护物；若若rrx时：则能保护被保护物。时：则能保护被保护物。 3、变压器的防雷保护、变压器的防雷保护 （避雷器工作原理）。（避雷器工作原理）。 避雷器正常工作时，避雷器正常工作时，保护间隙未被击穿，电保护间隙未被击穿，电阻大，不影响电网正常阻大，不影响电网正常供电。供电。 当线

25、路遭受雷击或当线路遭受雷击或发生感应雷时，产生大发生感应雷时，产生大气冲击过电压波，击穿气冲击过电压波，击穿避雷器气隙，气隙电阻避雷器气隙，气隙电阻迅速变小，强大的雷电迅速变小，强大的雷电流通过接地装置入地，流通过接地装置入地，使变压器免受大气过电使变压器免受大气过电压波的冲击，这样，变压波的冲击，这样，变压器就得到了保护。压器就得到了保护。4、接触电压（、接触电压（Utou）、跨步电压（）、跨步电压（Ustep）的概念。）的概念。5、保护接地：、保护接地： 分为分为TN系统、系统、TT系统、系统、IT系统。系统。6、对、对TN系统，为什么要进行系统，为什么要进行重复接地重复接地（原理）？（原

26、理）？ 目的：目的：减轻减轻PEN线断开后的触电危险；线断开后的触电危险； 降低设备外壳对地电压。降低设备外壳对地电压。7、为什么要进行、为什么要进行环路式接地环路式接地？P271 目的：目的：使电位分布比较均匀，降低跨步电压使电位分布比较均匀，降低跨步电压 和接触电压。和接触电压。第第11章章 供配电系统的运行和管理供配电系统的运行和管理1、电力变压器的经济运行：、电力变压器的经济运行：（1）1台变压器运行的经济负荷：台变压器运行的经济负荷： 1台变压器运行的经济负荷率台变压器运行的经济负荷率大致为大致为70%左右。左右。（2）2台变压器运行的经济负荷：台变压器运行的经济负荷： 当当S=SS

27、cr时：时： 因因PP ，故宜于，故宜于1台运行；台运行； 当当S=SScr时：时： 因因P P ，故宜于，故宜于2台运行；台运行； 当当S=Scr时：时： 则则P=P， 故可故可1台或台或2台运行。台运行。2、电压偏差与调节：、电压偏差与调节：电压偏移；电压偏移；电压波动与闪变；电压波动与闪变；电压畸变。电压畸变。100UUU%UNN电压偏移：minmaxUUU电压波动：100UUU%UNminmax2ff10)U(U电压闪变：一、考试时间：一、考试时间：2010年年12月月2日（日（13周星期四）周星期四）上午上午3、4节节即上午即上午9:5011:30（100分钟）分钟）二、考试地点：二、考试地点： 03-T202三、试题类型：三、试题类型：1、判断题（、判断题（1分分/ /题，共题，共10分）分）2、选择题（、选择题（2分分/ /题，共题，共20分）分）3、填空题（、填空题（1分分/ /空，共空，共20分）分）4、问答题（、问答题（5分分/ /题，共题，共20分）分）5、计算题（、计算题（15分分/ /题，共题，共30分）分）祝同学们祝同学们考出理想成绩！考出理想成绩！