第1章供配电系统基础知识课件.ppt

1、 作为我国经济建设飞速发展的先行工业作为我国经济建设飞速发展的先行工业电力系统，电力系统，建设步伐异常迅猛。随着三峡电厂的建成，我国电网将以建设步伐异常迅猛。随着三峡电厂的建成，我国电网将以川渝川渝连接连接初步形成以华北电网为中心的大规模北部电网。初步形成以华北电网为中心的大规模北部电网。学习目标 南方电网也将随着南方电网也将随着的开发，进一步加强我的开发，进一步加强我国南部电网的结构，增国南部电网的结构，增加云南外送的电力，最加云南外送的电力，最终形成全国统一特大规终形成全国统一特大规模电网。模电网。学习目标 作为未来电力系统技术人员，通过对供配电系统基础作为未来电力系统技术人员，通过对供配

2、电系统基础知识的学习，要求了解知识的学习，要求了解国内外供配电技术的发展概况及电力系统的组成国内外供配电技术的发展概况及电力系统的组成熟悉熟悉电力系统相关基本概念电力系统相关基本概念掌握掌握电力系统的运行特点电力系统的运行特点供电质量及其改善措施供电质量及其改善措施工厂供配电系统的基本结构组成工厂供配电系统的基本结构组成电力用户供配电电压的选择电力用户供配电电压的选择学习目标1.1 国内外供配电技术发展概况及电力系统的组成国内外供配电技术发展概况及电力系统的组成1.1.1 1.1.1 国内外供配电技术发展概况国内外供配电技术发展概况 20 20世纪三相交流电发明之后，世纪三相交流电发明之后，供

3、配电技术就朝着供配电技术就朝着的方向不断发展，的方向不断发展，截至截至2007年底，全国发电装机容量达到年底，全国发电装机容量达到71329万千瓦，同比增长万千瓦，同比增长14.36%，其中水电达到，其中水电达到14526万千万千瓦，占瓦，占20.36%，火电装机达，火电装机达55442万千瓦，占万千瓦，占77.73%，核，核电达电达885万千瓦，同比增长万千瓦，同比增长29.2%，并网生产风电设备容量，并网生产风电设备容量达到达到403万千瓦，同比增长万千瓦，同比增长94.4%。大机组大机组大电网大电网超高压超高压高自动化高自动化 全国电力供需与经济运行形势分析预测报告全国电力供需与经济运行

4、形势分析预测报告(2007-2008)数据显示：数据显示：2007年全社会用电量完成年全社会用电量完成32458亿千瓦亿千瓦时，其中工业用电量为时，其中工业用电量为24566亿千瓦时，比重为亿千瓦时，比重为75.09%。这一数字说明我国目前用电结构趋于重型化。这一数字说明我国目前用电结构趋于重型化。为满足经济增长对电力的需求，国家加大电力建设投资，为满足经济增长对电力的需求，国家加大电力建设投资，计划全国每年发电规模在计划全国每年发电规模在15001500万千瓦以上。预计万千瓦以上。预计20102010年我国年我国电力装机容量将达到电力装机容量将达到6.76.7亿千瓦，全社会用电量达到亿千瓦，

5、全社会用电量达到3.093.09万万亿千瓦时；亿千瓦时；20202020年，装机容量将达到年，装机容量将达到1010亿千瓦，全社会用电亿千瓦，全社会用电量达到量达到4.64.6万亿千瓦时。万亿千瓦时。的发展战略为我国电力系统的发展带来了极大的空间。的发展战略为我国电力系统的发展带来了极大的空间。西电东送西电东送南北互供南北互供全国联网全国联网中国电力跨越式发展，使得发电装机容量和发电量先后超过中国电力跨越式发展，使得发电装机容量和发电量先后超过 日本首次量产发电效率全球最高的燃料电池，并正在开发日本首次量产发电效率全球最高的燃料电池，并正在开发高效家用燃料电池热电联产系统；高效家用燃料电池热电

6、联产系统；世界范围内，电力工业正在进行以世界范围内，电力工业正在进行以为为特征的电力体制改革，特征的电力体制改革，世界电力工业概况统计显示：世界电力工业概况统计显示：德国靠德国靠“秘密技术秘密技术”让太阳和地热水发电；让太阳和地热水发电；印度核电技术瞄准提高单位核燃料的发电量；印度核电技术瞄准提高单位核燃料的发电量；菲律宾拟利用意大利援助的资金采用海流发电；菲律宾拟利用意大利援助的资金采用海流发电；挪威石油公司将于挪威石油公司将于20092009年建立世界第一个深海风电装置；年建立世界第一个深海风电装置；奥地利将加大水电开发以推动节能减排；奥地利将加大水电开发以推动节能减排；英国拟建水上太阳能

7、板；英国拟建水上太阳能板；俄罗斯研制出新一代核电厂挑战通用电气抢占国际电力市场俄罗斯研制出新一代核电厂挑战通用电气抢占国际电力市场电力系统的组成：电力系统的组成：发电发电供电供电用电用电同时完成，电能不能储存！同时完成，电能不能储存！1.1.2 1.1.2 电力系统的组成电力系统的组成 电力系统的生产特点：电力系统的生产特点：对电力系统的要求：对电力系统的要求：安全安全可靠可靠连续连续电力系统的功能就是完成电能的生产、输送和分配。电力系统的功能就是完成电能的生产、输送和分配。110kV以上以上110kV以下以下多个电厂并网组成多个电厂并网组成动力系统电力系统动力装置热能系统动力系统电力系统动力

8、装置热能系统电力网变压器输配电线路电能用户电力网变压器输配电线路电能用户 按供电范围的大小和电压等级的高低，电力网可分为地按供电范围的大小和电压等级的高低，电力网可分为地方电力网、区域电力网和超高压输电网三种类型。一般情方电力网、区域电力网和超高压输电网三种类型。一般情况下，地方电力网的电压不超过况下，地方电力网的电压不超过35kV，区域电力网电压为，区域电力网电压为110220kV，电压为，电压为330kV及以上的为超高压远距离输电及以上的为超高压远距离输电网。网。1.电力系统的基本概念电力系统的基本概念 由电力系统加上发电厂的动力部分及其热能系统和热能由电力系统加上发电厂的动力部分及其热能

9、系统和热能用户组成的电能与热能的整体就是动力系统。用户组成的电能与热能的整体就是动力系统。动力系统是电能、热能的生产与消费联系起来的纽带。动力系统是电能、热能的生产与消费联系起来的纽带。电力系统通常由许多发电厂并列起来组成。电力系统通常由许多发电厂并列起来组成。电力系统按供电范围的大小和电压等级的高低，电力网电力系统按供电范围的大小和电压等级的高低，电力网可分为地方电力网、区域电力网和超高压输电网三种类可分为地方电力网、区域电力网和超高压输电网三种类型。一般情况下，地方电力网电压不超过型。一般情况下，地方电力网电压不超过35kV，区域电力，区域电力网电压为网电压为110220kV，电压为，电压

10、为330kV及以上的为超高压远及以上的为超高压远距离输电网。距离输电网。变电站分为升压变电站和降压变电站两类，但按其作用变电站分为升压变电站和降压变电站两类，但按其作用和地位又可分为枢纽变电站、区域枢纽变电站和终端变电和地位又可分为枢纽变电站、区域枢纽变电站和终端变电站。站。2.电力系统的结构电力系统的结构第一类：第一类：100V以下额定电压，用于蓄电池和安全照明 用具等电气设备。国家规定：电力网的额定电压分有国家规定：电力网的额定电压分有500KV、220KV、110KV、63KV、35KV、10kV。为保证电力设备端电压不。为保证电力设备端电压不超过额定电压的超过额定电压的5%，通常允许发

11、电机额定电压比电网额，通常允许发电机额定电压比电网额定电压高定电压高5%，末端受电变电站端电压比电网额定电压低，末端受电变电站端电压比电网额定电压低5%。3.电力系统的额定电压电力系统的额定电压第二类：第二类：大于100V、小于1000V的额定电压，用于一般 工业和民用电气设备。第三类：第三类：1000V以上的额定电压，用于高压电气设备。某发电机发电为某发电机发电为3kMW，所带负荷仅为，所带负荷仅为2.4kM W。问：余下的问：余下的0.6kMW电能到哪儿去了？电能到哪儿去了？（1 1）电力系统是一个有机的整体，其中任何一个主要设）电力系统是一个有机的整体，其中任何一个主要设备运行情况的改变

12、，都将影响整个电力系统的正常运行。备运行情况的改变，都将影响整个电力系统的正常运行。4.电力系统的特性电力系统的特性（2 2）发电厂发出的交流电不能直接储存，决定了电能的）发电厂发出的交流电不能直接储存，决定了电能的生产、输送、分配和使用必须同时进行。因此要时刻保持生产、输送、分配和使用必须同时进行。因此要时刻保持电力系统有功功率和无功功率的平衡。电力系统有功功率和无功功率的平衡。（3 3）电力系统的运行状态是）电力系统的运行状态是时时变时时变化化的动态，除了设备的计划停送电的动态，除了设备的计划停送电外，异常和事故对系统的冲击是外，异常和事故对系统的冲击是随随机机的；正常情况下电力系统的负荷

13、的；正常情况下电力系统的负荷和机组出力的变化也是和机组出力的变化也是随机随机的。的。何谓电力系统？何谓电力系统？何谓动力系统？什何谓动力系统？什么是电力网？么是电力网？电力系统为电力系统为什么要求什么要求“无功功率无功功率平衡平衡”？如？如果不平衡，果不平衡，会出现什么会出现什么情况？情况？1.2 发电厂、变电所的类型发电厂、变电所的类型1.2.1 1.2.1 发电厂类型发电厂类型 利用燃煤(或石油、天然气)燃烧使汽轮机转动。生产过程：这类火电厂仅向用户供出电能，通常建在能源附近。1.2.1 1.2.1 发电厂类型发电厂类型 太阳能发电太阳能发电 以地热、风力、潮汐、太阳能等为一次能源的发电厂

14、以地热、风力、潮汐、太阳能等为一次能源的发电厂（站）容量较小，分布在离这些一次能源较近的区域，（站）容量较小，分布在离这些一次能源较近的区域，发电量占总发电量的极小一部分。发电量占总发电量的极小一部分。地热能发电地热能发电 世界上所有国家，主要发电形式仍为火力发电、水利发世界上所有国家，主要发电形式仍为火力发电、水利发电和核能发电，其他除潮汐和风力发电外还有电和核能发电，其他除潮汐和风力发电外还有1.2.2 1.2.2 变电所类型变电所类型 发电厂通常建立在距离一次能源丰富或传输便利的地发电厂通常建立在距离一次能源丰富或传输便利的地域，与电力用户有一定的距离。域，与电力用户有一定的距离。为了经

15、济、可靠、快速地把电能从发电厂输送至用户，为了经济、可靠、快速地把电能从发电厂输送至用户，必须经过变电所升高电压，因此，升压变电所一般安装在必须经过变电所升高电压，因此，升压变电所一般安装在发电厂中，不另设变电所。发电厂中，不另设变电所。由于高压危险，距离用户较近时须把传送的高压降低，由于高压危险，距离用户较近时须把传送的高压降低，降压变电所的作用就是在传递电能的同时降低电压。所以，降压变电所的作用就是在传递电能的同时降低电压。所以，变电所是电力供应的中间转运站，用来提高或降低电压，变电所是电力供应的中间转运站，用来提高或降低电压，向用电单位输送和分配电能。向用电单位输送和分配电能。从规模上分

16、，变电所有枢纽变电所、地区重要变电所和从规模上分，变电所有枢纽变电所、地区重要变电所和一般变电所。一般变电所。枢纽变电所和一枢纽变电所和一般变电所有什么般变电所有什么区别？区别？一次能源包括哪些？一次能源包括哪些？说一说电能属于一次能说一说电能属于一次能 源吗？源吗？热电厂和凝汽式热电厂和凝汽式电厂有什么不同电厂有什么不同？这类火力发电？这类火力发电厂通常建在哪些厂通常建在哪些地方？地方？1.3 电力系统中性点运行方式电力系统中性点运行方式 电力系统中性点是电力系统中性点是指发电机、变压器星形接线中性点。指发电机、变压器星形接线中性点。1.3.1 1.3.1 中性点直接接地方式中性点直接接地方

17、式 电力系统中性点的运行方式共三种电力系统中性点的运行方式共三种中性点直接接地中性点直接接地中性点经消弧线圈接地中性点经消弧线圈接地中性点不接地中性点不接地 中性点直接接地方式就是把中性点直接接地方式就是把电电源中性点直接与源中性点直接与“地地”相接，我相接，我国国110kV及以上电压等级的电力及以上电压等级的电力系统均属于这种系统均属于这种。该系统该系统运行中若发生一短路，运行中若发生一短路，立即造成系统中流过很大的单相立即造成系统中流过很大的单相接地电流。接地电流。依靠系统中继电保护装置跳闸依靠系统中继电保护装置跳闸可迅速切除故障。再用重合闸恢可迅速切除故障。再用重合闸恢复正常供电。复正常

18、供电。kI操作过电压均比中性点绝缘电网低，系统不易过电压。操作过电压均比中性点绝缘电网低，系统不易过电压。短路大接地电流对通讯系统造成的干扰影响较大。短路大接地电流对通讯系统造成的干扰影响较大。中性点不接地系统中性点不接地系统适用于适用于10kV架架空线路为主的辐射形或树状形的供空线路为主的辐射形或树状形的供电网络。该接地方式在运行中若发电网络。该接地方式在运行中若发生单相接地故障，流过故障点电流生单相接地故障，流过故障点电流仅为电网对地电容中通过的电流，仅为电网对地电容中通过的电流，其值是正常运行的单相对地电容电其值是正常运行的单相对地电容电流的流的3 3倍，称为倍，称为。1.3.2 1.3

19、.2 中性点不接地方式中性点不接地方式 中性点不接地系统由于故障时接地电流很小，瞬时故障一般中性点不接地系统由于故障时接地电流很小，瞬时故障一般可自动熄弧，非故障相电压升高不大，不会破坏系统的对称可自动熄弧，非故障相电压升高不大，不会破坏系统的对称性，故可带故障连续供电性，故可带故障连续供电2h，供电的可靠性相对提高。，供电的可靠性相对提高。中性点不接地方式的中性点绝缘，在发生弧光接地时，电弧中性点不接地方式的中性点绝缘，在发生弧光接地时，电弧的反复熄灭与重燃，相当于电容反复充电。由于对地电容中的反复熄灭与重燃，相当于电容反复充电。由于对地电容中的能量不能释放，可造成电压升高，从而对设备绝缘造

20、成威的能量不能释放，可造成电压升高，从而对设备绝缘造成威胁。胁。1.3.3 1.3.3 中性点经消弧线圈接地方式中性点经消弧线圈接地方式 利用消弧线圈的电感电流对接地电容利用消弧线圈的电感电流对接地电容电流进行补偿，使通过故障点的电流电流进行补偿，使通过故障点的电流减小到能自行熄弧范围。利用对消弧减小到能自行熄弧范围。利用对消弧线圈无载分接开关的操作，使其在一线圈无载分接开关的操作，使其在一定范围内达到过补偿运行，从而实现定范围内达到过补偿运行，从而实现减小接地电流的目的。使电网持续运减小接地电流的目的。使电网持续运行时间延长，相对提高了供电可靠性。行时间延长，相对提高了供电可靠性。此方式也此

21、方式也是是。在各级电压网络中，当单相接地故障时，通过故障点总的电容电在各级电压网络中，当单相接地故障时，通过故障点总的电容电流超过下列数值时，必须尽快安装消弧线圈：流超过下列数值时，必须尽快安装消弧线圈：对对3kV6kV电网，故障点总电容电流超过电网，故障点总电容电流超过30A；对对10kV电网，故障点总电容电流超过电网，故障点总电容电流超过20A；对对22kV66kV电网，故障点总电容电流超过电网，故障点总电容电流超过10A。电力系统中性点接地方式有哪几电力系统中性点接地方式有哪几种？采用中性点不接地系统有何优种？采用中性点不接地系统有何优缺点？缺点？中性点不接地系统中性点不接地系统若发生单

22、相接地故若发生单相接地故障时，其故障相对障时，其故障相对地电压等于多少？地电压等于多少？此时接地点的短路此时接地点的短路电流是正常运行的电流是正常运行的单相对地电容电流单相对地电容电流的多少倍？的多少倍？答答1 1：故障相对地：故障相对地电压为零，接地点电压为零，接地点的短路电流是正常的短路电流是正常运行的单相对地电运行的单相对地电容电流的容电流的3 3倍。倍。答答2 2：电力系统中性点接地方式有中性点直：电力系统中性点接地方式有中性点直接接地方式、中性点不接地方式和中性点经接接地方式、中性点不接地方式和中性点经消弧线圈接地方式三种。（优缺点略）消弧线圈接地方式三种。（优缺点略）1.4 电力系

23、统的供电质量及其改进措施电力系统的供电质量及其改进措施1.4.1 1.4.1 用户对供电质量的基本要求用户对供电质量的基本要求 从上述指标来看，保证对用户不间断地供给充足、优质而又经从上述指标来看，保证对用户不间断地供给充足、优质而又经济的电能，是现代工矿企业对供配电系统的基本要求。济的电能，是现代工矿企业对供配电系统的基本要求。安全性指标安全性指标可靠性指标可靠性指标优质性指标优质性指标经济性指标经济性指标1.4.2 1.4.2 供配电的电能质量供配电的电能质量 评价供配电系统电能质量的主要指标有：评价供配电系统电能质量的主要指标有：电压偏差电压偏差 供配电系统改变运行方式和负荷缓慢地变化会

24、使供配电系统各供配电系统改变运行方式和负荷缓慢地变化会使供配电系统各点的电压也随之变化，这时各点实际电压与系统标称电压之差与点的电压也随之变化，这时各点实际电压与系统标称电压之差与系统标称电压之比系统标称电压之比U称为电压偏差。电压偏差称为电压偏差。电压偏差U也常用与系统也常用与系统标称电压的百分比表示。即：标称电压的百分比表示。即：%100%NNUUUU电压偏差对系统和用户的影响电压偏差对系统和用户的影响 电压偏差过大会对供配电系统的正常运行产生以下不利影响：电压偏差过大会对供配电系统的正常运行产生以下不利影响：1对感应电动机的影响：由于电动机转矩与电压的平方成正比，对感应电动机的影响：由于

25、电动机转矩与电压的平方成正比，当电压出现正偏差时，电动机机端电压升高，激磁电流和温升增加，当电压出现正偏差时，电动机机端电压升高，激磁电流和温升增加，绝缘受到过电压和过热的威胁；当电压出现负偏差时，转矩下降转绝缘受到过电压和过热的威胁；当电压出现负偏差时，转矩下降转速降低，同时负荷电流会增加，都将影响电动机的使用寿命。速降低，同时负荷电流会增加，都将影响电动机的使用寿命。2对照明设备的影响：照明设备的发光效率与电压的关系极大，对照明设备的影响：照明设备的发光效率与电压的关系极大，当电压降低时会引起照明设备的效率降低，造成照度不足，影响照当电压降低时会引起照明设备的效率降低，造成照度不足，影响照

26、明效果，同时还会导致气体放电光源的照明器不能正常点燃；当电明效果，同时还会导致气体放电光源的照明器不能正常点燃；当电压偏高时，光源寿命缩短很多。压偏高时，光源寿命缩短很多。3对电子设备的影响：对于大规模自动控制系统计算中心来说，对电子设备的影响：对于大规模自动控制系统计算中心来说，电压偏差会造成系统的工作紊乱，数据损坏；对于精密机床、机器电压偏差会造成系统的工作紊乱，数据损坏；对于精密机床、机器人等，电压偏差可能造成无法保持对由其驱动过程的精确控制。人等，电压偏差可能造成无法保持对由其驱动过程的精确控制。4电压偏差对无功补偿的影响电压过低会引起补偿电容器组输出电压偏差对无功补偿的影响电压过低会

27、引起补偿电容器组输出无功减少，不能满足补偿要求。无功减少，不能满足补偿要求。电压偏差的允许值电压偏差的允许值 35kV及及35kV以上电压供配电，电压正、负偏差的绝对值之和不以上电压供配电，电压正、负偏差的绝对值之和不应超过额定值的应超过额定值的10%；10kV及及10kV以下三相供配电，为额定值的以下三相供配电，为额定值的7%；220V单相供配电为额定值的单相供配电为额定值的7%、10%。在供配电系统。在供配电系统非正常情况下，用户受电端的电压最大允许偏差不应超过额定值的非正常情况下，用户受电端的电压最大允许偏差不应超过额定值的10%。电压偏差的改善措施电压偏差的改善措施 （1）就地进行无功

28、功率补偿：无功负荷的变化在电网各级系统）就地进行无功功率补偿：无功负荷的变化在电网各级系统中均产生电压偏差，是产生电压偏差的源，及时调整补偿量，从源中均产生电压偏差，是产生电压偏差的源，及时调整补偿量，从源上解决问题，是最有效的措施。上解决问题，是最有效的措施。（2）调整同步电动机的励磁电流：调整后使同步电动机产生超）调整同步电动机的励磁电流：调整后使同步电动机产生超前或滞后的无功功率，使网络负荷的功率因数得到改善，达到调整前或滞后的无功功率，使网络负荷的功率因数得到改善，达到调整电压偏差的目的。电压偏差的目的。（3）采用有载调压变压器，是最经济有效地措施之一。）采用有载调压变压器，是最经济有

29、效地措施之一。评价供配电系统电能质量的主要指标有：评价供配电系统电能质量的主要指标有：电压偏差；电压偏差；电压波动和闪变电压波动和闪变 电压在某一段时间内急剧变化而偏离额定值的现象，称为电电压在某一段时间内急剧变化而偏离额定值的现象，称为电压波动；周期性电压急剧变化引起电源光通量急剧波动而造成压波动；周期性电压急剧变化引起电源光通量急剧波动而造成人的视觉感官不舒适的现象，称为闪变。电压波动和电压闪变人的视觉感官不舒适的现象，称为闪变。电压波动和电压闪变是由电弧炉、轧机、电弧焊机等波动负荷引起的。是由电弧炉、轧机、电弧焊机等波动负荷引起的。1.4.2 1.4.2 供配电的电能质量供配电的电能质量

30、 电压波动和闪变的限制措施电压波动和闪变的限制措施 采用单独回路供电采用单独回路供电 降低共用配电线路阻抗降低共用配电线路阻抗 提高供电电压提高供电电压 增加短路容量增加短路容量 采用静止型无功功率补偿装置采用静止型无功功率补偿装置 评价电能质量的主要指标：评价电能质量的主要指标：电压偏差；电压偏差；电压波动和闪变；电压波动和闪变；谐波；谐波；1.4.2 1.4.2 供配电的电能质量供配电的电能质量 由于电力系统中存在大量的非线性供用电设备，使得电压波由于电力系统中存在大量的非线性供用电设备，使得电压波形偏离正弦波，这种现象称为电压正弦波畸变。电压波形的形偏离正弦波，这种现象称为电压正弦波畸变

31、。电压波形的畸变程度用电压正弦波畸变率来衡量，也称为电压谐波畸变畸变程度用电压正弦波畸变率来衡量，也称为电压谐波畸变率。率。谐波的改善措施谐波的改善措施 加强系统承受谐波的能力；加强系统承受谐波的能力；提高供、用电设备抗谐波干扰的能力；提高供、用电设备抗谐波干扰的能力；限制谐波的产生；限制谐波的产生；装设交流滤波器吸收谐波。装设交流滤波器吸收谐波。评价供配电系统电能质量的主要指标有：评价供配电系统电能质量的主要指标有：电压偏差；电压偏差；电压波动和闪变；电压波动和闪变；谐波；谐波；频率偏差频率偏差1.4.2 1.4.2 供配电的电能质量供配电的电能质量 频率偏差是指供电的实际频率与电网的额定频

32、率的差值。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我国电网的标准频率为50Hz，又叫工频。频率偏差一般不，又叫工频。频率偏差一般不超过超过0.25Hz，当电网容量大于，当电网容量大于3000MW时，频率偏差不超时，频率偏差不超过过0.2Hz。频率偏差改善措施频率偏差改善措施 调整频率的办法是增大或减小电力系统发电机有调整频率的办法是增大或减小电力系统发电机有功功率。功功率。用户电能的频率是通过什么用户电能的频率是通过什么环节进行调整的？在供配电系环节进行调整的？在供配电系统中频率可调吗？统中频率可调吗？何谓电压波动与何谓电压波动与闪变？电压正弦波闪变？电压正弦波畸

33、变是什么原因造畸变是什么原因造成的？成的？衡量电能质衡量电能质量的两个重要量的两个重要指标是什么？指标是什么？电压和频率是衡电压和频率是衡量电能的两个重要量电能的两个重要指标。指标。用户电能的频率是通用户电能的频率是通过发电厂调节发电机的过发电厂调节发电机的转速来调整的。供配电转速来调整的。供配电系统中频率是不可调的。系统中频率是不可调的。电压在某一段时间内急电压在某一段时间内急剧变化而偏离额定值的现剧变化而偏离额定值的现象，称为电压波动。周期象，称为电压波动。周期性电压急剧变化引起电源性电压急剧变化引起电源光通量急剧波动而造成人光通量急剧波动而造成人的视觉感官不舒适的现象，的视觉感官不舒适的

34、现象，称为闪变。电压正弦波畸称为闪变。电压正弦波畸变是变是由于电力系统中存在由于电力系统中存在大量的非线性供用电设备大量的非线性供用电设备造成的。造成的。1.5 供配电电压的选择供配电电压的选择1.5.1 1.5.1 供配电系统电力变压器的额定电压供配电系统电力变压器的额定电压 工厂供配电电压的高低，对电能质量及降低电能损耗均有重工厂供配电电压的高低，对电能质量及降低电能损耗均有重大的影响。在输送功率一定的情况下，若提高供电电压，就能大的影响。在输送功率一定的情况下，若提高供电电压，就能减少电能损耗，提高用户端电压质量。从另一方面讲，电压等减少电能损耗，提高用户端电压质量。从另一方面讲，电压等

35、级越高，对设备的绝缘性能要求也越高，投资费用相应增加。级越高，对设备的绝缘性能要求也越高，投资费用相应增加。因此，供配电电压的选择主要取决于用电负荷的大小和供电距因此，供配电电压的选择主要取决于用电负荷的大小和供电距离的长短。离的长短。电力变压器连接于线路上时，其一次绕组的额定电压应与配电力变压器连接于线路上时，其一次绕组的额定电压应与配电网的额定电压相同，高于供电电网额定电压电网的额定电压相同，高于供电电网额定电压5%；电力变压器的二次绕组额定电压是指变压器的一次绕组加额电力变压器的二次绕组额定电压是指变压器的一次绕组加额定电压，二次绕组开路时的空载电压。考虑到变压器在满载运定电压，二次绕组

36、开路时的空载电压。考虑到变压器在满载运行时，二次绕组内约有行时，二次绕组内约有5%的电压降，另外二次侧供电线路较长的电压降，另外二次侧供电线路较长等原因，变压器的二次绕组端电压应高于供电电网电压等原因，变压器的二次绕组端电压应高于供电电网电压10%。1.5.2 1.5.2 电压等级划分及适用范围电压等级划分及适用范围 按照电力行业标准按照电力行业标准DL408-1991电力安全工作规范（发电厂电力安全工作规范（发电厂和变电所电气部分）和变电所电气部分）规定：规定：低压：低压：指设备对地电压在指设备对地电压在250V及及250V以下；以下；高压：高压：指设备对地电压在指设备对地电压在250V以上

37、。以上。1.1.高、低压的划分高、低压的划分 2.2.电压的适用范围电压的适用范围 220kV及其以上电压为输电电压，用来完成电能的远距离输送。及其以上电压为输电电压，用来完成电能的远距离输送。110kV及以下电压，一般为配电电压，完成对电能进行降压处理及以下电压，一般为配电电压，完成对电能进行降压处理并按一定的方式分配至电能用户。并按一定的方式分配至电能用户。35110kV配电网为高压配电网；配电网为高压配电网；1035kV配电网为中压配电配电网为中压配电网；网；1kV以下为低压配电网。以下为低压配电网。3kV、6kV、10kV是工矿企业高压电气设备的供电电压。是工矿企业高压电气设备的供电电

38、压。1.5.3 1.5.3 企业对配电电压的选择企业对配电电压的选择 工矿企业用户的供配电电压有高压和低压两种，高压供电通工矿企业用户的供配电电压有高压和低压两种，高压供电通常指常指610kV及以上的电压等级。及以上的电压等级。中、小型企业通常采用中、小型企业通常采用610kV的电压等级，当的电压等级，当6kV用电设备用电设备的总容量较大，选用的总容量较大，选用6kV就比较经济合理；就比较经济合理；大型工厂宜采用大型工厂宜采用35110kV电压等级，以节约电能和投资。电压等级，以节约电能和投资。低压供配电是指采用低压供配电是指采用1kV及以下的电压等级。大多数低压用户及以下的电压等级。大多数低

39、压用户采用采用380/220V的电压等级，在某些特殊场合，例如矿井下，的电压等级，在某些特殊场合，例如矿井下，因用电负荷往往离变配电所较远，为保证远端负荷的电压水因用电负荷往往离变配电所较远，为保证远端负荷的电压水平，要采用平，要采用660V电压等级。电压等级。提倡提高低压供配电的电压等级，不但是节电的一项有效措提倡提高低压供配电的电压等级，不但是节电的一项有效措施，经济效益明显，而且已成为世界上的一种发展趋势。施，经济效益明显，而且已成为世界上的一种发展趋势。我国工矿企业用户为什么我国工矿企业用户为什么提倡提高低压供配电的电压提倡提高低压供配电的电压等级？等级？我国工矿企业我国工矿企业用户的

40、供配电电压用户的供配电电压通常有哪些等级？通常有哪些等级？供配电电压的供配电电压的选择主要取决选择主要取决于什么于什么？主要取决于用电主要取决于用电负荷的大小和供电负荷的大小和供电距离的长短。距离的长短。提倡提高低压供配电的电压等提倡提高低压供配电的电压等级，目的是为了减少线路的电压级，目的是为了减少线路的电压损耗，保证远端负荷的电压水平，损耗，保证远端负荷的电压水平，减小导线截面积和线路投资，增减小导线截面积和线路投资，增大供配电半径，减少变配电点，大供配电半径，减少变配电点，简化供配电系统。简化供配电系统。35110kV；610kV；1kV；660V；380/220V。1.6 工厂供配电系

41、统的构成及布置工厂供配电系统的构成及布置1.6.1 1.6.1 工厂供配电系统的构成工厂供配电系统的构成 一级负荷：一级负荷：若对此负荷停电，将会造成人的生命危险及设备损若对此负荷停电，将会造成人的生命危险及设备损坏，打乱复杂的生产过程，造成重大设备损坏且难以修复，或给坏，打乱复杂的生产过程，造成重大设备损坏且难以修复，或给国民经济带来极大损失。因此要求一级负荷由两个独立的电源供国民经济带来极大损失。因此要求一级负荷由两个独立的电源供电，而对特别重要的一级负荷，应由两个独立的电源点供电。电，而对特别重要的一级负荷，应由两个独立的电源点供电。二级负荷：二级负荷：若对此种负荷停电，将会造成工厂生产

42、机器部分停止若对此种负荷停电，将会造成工厂生产机器部分停止运转，或生产流程紊乱且难以恢复，致使产品大量减产，工厂内运转，或生产流程紊乱且难以恢复，致使产品大量减产，工厂内部交通停顿，造成一定的经济损失，或使城市居民的正常生活受部交通停顿，造成一定的经济损失，或使城市居民的正常生活受到影响。二级负荷在工矿企业中占有的比例最大，应由两个回路到影响。二级负荷在工矿企业中占有的比例最大，应由两个回路供电，也可以由一回专用架空线路供电。供电，也可以由一回专用架空线路供电。三级负荷：三级负荷：所有不属于一、二级负荷的其他负荷均属于三级负荷。所有不属于一、二级负荷的其他负荷均属于三级负荷。通常三级负荷对供电

43、无特殊要求，较长时间停电也不会直接造成通常三级负荷对供电无特殊要求，较长时间停电也不会直接造成用户的经济损失，因此，三级负荷可采用间单回路供电。用户的经济损失，因此，三级负荷可采用间单回路供电。1.工厂供配电系统的负荷工厂供配电系统的负荷1.6.1 1.6.1 工厂供配电系统的构成工厂供配电系统的构成 2.企业供配电系统设备组成企业供配电系统设备组成 供配电系统一般由电力变压器、配电装置、保护装置、操作供配电系统一般由电力变压器、配电装置、保护装置、操作机构、自动装置、测量仪表及附属设备构成。机构、自动装置、测量仪表及附属设备构成。电力变压器电力变压器 电力变压器在供配电系统电力变压器在供配电

44、系统中的作用是将一种电压的电中的作用是将一种电压的电能转变为另一种或几种电压能转变为另一种或几种电压的电能供给用户。变电所或的电能供给用户。变电所或配电房中的电力变压器，通配电房中的电力变压器，通常是将高压电能转变为低压常是将高压电能转变为低压电能，馈电给用电设备。电能，馈电给用电设备。1.6.1 1.6.1 工厂供配电系统的构成工厂供配电系统的构成 2.企业供配电系统设备组成企业供配电系统设备组成 供配电系统中的保护装置也供配电系统中的保护装置也属于配电装置，按其工作电压属于配电装置，按其工作电压的不同又可分为高压配电装置的不同又可分为高压配电装置和低压配电装置。和低压配电装置。配电装置包括

45、配电装置包括1.6.2 1.6.2 工厂供配电系统的布置工厂供配电系统的布置 1.户内配电室的组成户内配电室的组成 户内式变配电所主要由户内式变配电所主要由三部分组成：高压配电室、三部分组成：高压配电室、变压器室、低压配电室。变压器室、低压配电室。此外，有的还设有高压电此外，有的还设有高压电容器室和值班室。容器室和值班室。与户内变配电室相边的与户内变配电室相边的户外电气设备安装在屋外，户外电气设备安装在屋外，一般用于一般用于35KV及以上电及以上电压级。压级。1.6.2 1.6.2 工厂供配电系统的布置工厂供配电系统的布置 2.户外配电装置户外配电装置 户外配电装置根据电器设备和导体的布置高度

46、及重叠情况，分户外配电装置根据电器设备和导体的布置高度及重叠情况，分为中型、半高型和高型几种布置型式。为中型、半高型和高型几种布置型式。户外配电装置的特点：户外配电装置的特点：土建工作量和费用较小，建设周期短；土建工作量和费用较小，建设周期短；扩建比较方便；扩建比较方便；相邻设备之间距离较大，便于带电作业；相邻设备之间距离较大，便于带电作业；占地面积大；占地面积大；受外界环境影响，设备运行条件较差，需加强绝受外界环境影响，设备运行条件较差，需加强绝缘；缘；不良气候对设备维修和操作有影响。不良气候对设备维修和操作有影响。1.6.2 1.6.2 工厂供配电系统的布置工厂供配电系统的布置 3.供配电

47、布置的总体要求供配电布置的总体要求便于运行维护和检修：便于运行维护和检修：值班室一般应尽量靠近高低压配电室，特值班室一般应尽量靠近高低压配电室，特别是靠近高压配电室，且有直通门或与走廊相通。别是靠近高压配电室，且有直通门或与走廊相通。运行要安全：运行要安全：变压器室的大门应向外开并避开露天仓库，以利于变压器室的大门应向外开并避开露天仓库，以利于在紧急情况下人员出入和处理事故。门最好朝北开，不要朝西开，在紧急情况下人员出入和处理事故。门最好朝北开，不要朝西开，以防以防“西晒西晒”。进出线方便：进出线方便：如果是架空线进线，则高压配电室宜位于进线侧。如果是架空线进线，则高压配电室宜位于进线侧。户内

48、供配电的变压器一般宜靠近低压配电室。户内供配电的变压器一般宜靠近低压配电室。节约占地面积和建筑费用：节约占地面积和建筑费用：当供配电场所有低压配电室时，值班当供配电场所有低压配电室时，值班室可与其合并。但这时低压电屏的正面或侧面离墙不得小于室可与其合并。但这时低压电屏的正面或侧面离墙不得小于3m.高压电力电容器组应装设在单独的高压电容器室内，高压电力电容器组应装设在单独的高压电容器室内，该室一般临该室一般临近高压配电室，两室之间砌防火墙。低压电力电容器柜装在低压配近高压配电室，两室之间砌防火墙。低压电力电容器柜装在低压配电室内。电室内。留有发展余地，且不妨碍车间和工厂的发展。留有发展余地，且不

49、妨碍车间和工厂的发展。在确定供配电场所在确定供配电场所的总体布置方案时应因地制宜，合理设计，通过几个方案的技术经的总体布置方案时应因地制宜，合理设计，通过几个方案的技术经济比较，力求获得最优方案。济比较，力求获得最优方案。1.6.2 1.6.2 工厂供配电系统的布置工厂供配电系统的布置 4.供配电装置和各设备间距离的要求供配电装置和各设备间距离的要求表表1-2 户外配电装置最小电气间距户外配电装置最小电气间距名名 称称额额 定定 电电 压（压（KV）11035110220带电部分至接地部分（带电部分至接地部分（A1）不同相的带电部分之间（不同相的带电部分之间（A2）带电部分到栅栏（带电部分到栅

50、栏（B1）带电部分到网状遮栏（带电部分到网状遮栏（B2）无遮栏裸导体至地面（无遮栏裸导体至地面（C）不同时停电检修的无遮栏裸导不同时停电检修的无遮栏裸导体间水平距体间水平距20020095030027002200400400115050029002400900100016501000340029001800200025501900430038001.6.2 1.6.2 工厂供配电系统的布置工厂供配电系统的布置 4.供配电装置和各设备间距离的要求供配电装置和各设备间距离的要求表表1-3 户内配电装置最小安全电气间距户内配电装置最小安全电气间距名名 称称额额 定定 电电 压（压（KV）136103