《供配電系統(tǒng)》ppt課件

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1、第三章供配電系統(tǒng)3.1電力系統(tǒng)3.2供配電系統(tǒng)3.3電氣安全與保護(hù)接地3.4建筑物防雷1820年丹麥物理學(xué)家奧斯特發(fā)現(xiàn)電流的磁效應(yīng)，1831年英國物理學(xué)家法拉第發(fā)現(xiàn)電磁感應(yīng)（ElectromagneticInduction）。1832年，法國人皮克斯制造出了世界上第一臺手搖發(fā)電機(jī)，其轉(zhuǎn)子為永磁鐵，輸出直流電，但電流十分微弱，無太多實用價值。1866年德國的科學(xué)家西門子以電磁鐵代替永磁鐵，研制出自激勵式發(fā)電機(jī)，發(fā)電機(jī)開始進(jìn)入實用階段。1870年比利時的克拉姆又研制出了自激勵式直流發(fā)電機(jī)，1877年真正實用的發(fā)電機(jī)開始進(jìn)入商業(yè)化生產(chǎn)階段。發(fā)電機(jī)可以由水輪機(jī)

2、、汽輪機(jī)、柴油機(jī)或其它動力驅(qū)動，將機(jī)械能傳給發(fā)電機(jī)，再由發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)換為電能。電網(wǎng)電站電站電站水壩煤礦油井3.1電力系統(tǒng)（electricalpowersystem）一.電力系統(tǒng)的組成電力系統(tǒng)是由發(fā)電廠/電站、電力網(wǎng)/電網(wǎng)和用戶組成，它的功能是實現(xiàn)電能的生產(chǎn)、運輸、分配與變換，最后送給用戶使用。1.發(fā)電廠/電站（powerstation）發(fā)電廠利用發(fā)電裝置將水能、石化燃料（煤、油、天然氣）的熱能、核能以及太陽能、風(fēng)能、地?zé)崮堋⒑Ｑ竽艿绒D(zhuǎn)換為電能。hydroelectricpowerthermal/geothermalpowerwindpowertidalp

3、owersolarpowernuclearpower2.電力網(wǎng)/電網(wǎng)（electricnetwork/powergrid）電力網(wǎng)包括輸、配電線路和變電所（electrictransmissionlineanddistributionlineandsubstation），是發(fā)電廠和用戶的中間環(huán)節(jié)。輸電網(wǎng)將發(fā)電廠發(fā)的電通過變壓器轉(zhuǎn)變?yōu)楦邏弘姡?5kv及以上）傳輸?shù)礁鱾€變電所。變電所的作用是變換電壓，傳輸和分配電能。配電網(wǎng)是由10kv及以下的配電線路和與其相連的變電所組成的網(wǎng)絡(luò)，將變電站的高壓電變成低壓電供到各個用戶。當(dāng)輸送功率一定時，輸送電壓越高，輸送電流

4、就越小，線路上的電能損耗和電壓損失也越小，線路投資也越小。但電壓越高，對絕緣的要求也越高，對桿塔﹑變壓器和斷路器等的投資也就越大。因此對應(yīng)一定的輸送功率和輸送距離，可以得到相對最佳的輸電電壓。10kV供電范圍為10Km、35kV為20~50Km、110kV為50~150Km、220kV為100~300Km、330kV為200~600Km。電力系統(tǒng)低壓供電電壓為220/380V，高壓供電電壓為10KV，35KV，110KV，220KV等。二.電力負(fù)荷的計算電力負(fù)荷是指用電設(shè)備或用電單位消耗的總功率。供配電系統(tǒng)設(shè)計需要根據(jù)計算負(fù)荷選擇供電系統(tǒng)的導(dǎo)線截面，確

5、定變壓器的容量，制定改善功率因數(shù)的措施，選擇及整定保護(hù)設(shè)備等。在選用配電變壓器時，如果把容量選擇過大，那么就會形成“大馬拉小車”的現(xiàn)象，不僅增加了設(shè)備投資，還會使變壓器長期處于空載的狀態(tài)，使無功損失增加；如果變壓器容量選擇過小,將會使變壓器長期處與過負(fù)荷狀態(tài)，易燒毀變壓器。1.功率的概念:在電網(wǎng)中，由電源供給負(fù)載的電功率有兩種：有功功率和無功功率。電阻消耗有功功率，是耗能元件，電感、電容不消耗有功功率，是儲能元件。1）有功功率P（activepower）：單位KWP=UIcosφ，其中，cosφ稱為功率因素。例如40W的日光燈，除需40W有功功率（鎮(zhèn)流

6、器也需消耗一部分有功功率）來發(fā)光外，還需80var左右的無功功率供鎮(zhèn)流器的線圈建立交變磁場用。由于它對外不做功，才被稱之為無功功率。2）無功功率Q（reactivepower）：單位VARQ=UIsinφ電容是不連接的兩塊極板，用來儲存電荷，并放出電荷，把電能轉(zhuǎn)化為電場能；在具有電感（或電容）的電路里，電感（或電容）在半周期的時間里把電源的能量變成磁場（或電場）的能量貯存起來，在另外半周期的時間里又把貯存的磁場（或電場）能量送還給電源。它們只是與電源進(jìn)行能量交換，并沒有真正消耗能量。3）視在功率S（apparentpower）：單位KVA變壓器的容量，

7、被稱為視在功率，包括了所有的有功和無功功率，即S=UI。2.負(fù)荷計算方法1）負(fù)荷曲線負(fù)荷曲線是表征電力負(fù)荷隨時間變動情況的一種圖形，可以直觀地反映用戶用電的特點和規(guī)律。日負(fù)荷曲線與橫坐標(biāo)所包圍的面積代表全日所消耗的電能。鼓勵錯峰用電。有功功率負(fù)荷曲線P無功功率負(fù)荷曲線Q2）單位容量法在方案設(shè)計階段可采用單位指標(biāo)容量法。一般可以按照下面的數(shù)字來估算:3）需要系數(shù)法在初步設(shè)計階段，宜采用需要系數(shù)法。即在所計算的范圍內(nèi)將用電設(shè)備按其設(shè)備性質(zhì)不同分成若干組，對每一組選用合適的需要系數(shù)，算出每組用電設(shè)備的計算負(fù)荷，然后由各組計算負(fù)荷求總的電力負(fù)荷，這種方法稱為需

8、要系數(shù)法。需用系數(shù)Kx是在確定某一類用電設(shè)備組的計算負(fù)荷時，考慮成組用電設(shè)備運行時可能出現(xiàn)的現(xiàn)