1、第一章 概論,第一章概論,第一節(jié)建筑供配電的意 義、要求及課程任務(wù) 第二節(jié)建筑供配電系統(tǒng)及其電源和負(fù)荷 第三節(jié)電力系統(tǒng)的電壓 第四節(jié)電力系統(tǒng)的中性點(diǎn)運(yùn)行方式,第一節(jié)建筑供配電的意義、要求及課程任務(wù),(1) 安全在電能的供應(yīng)、分配和使用中，不應(yīng)發(fā)生人身事故和設(shè)備事故。(2) 可靠應(yīng)滿足電能用戶對(duì)供電可靠性即連續(xù)供電的要求。(3) 優(yōu)質(zhì)應(yīng)滿足電能用戶對(duì)電壓質(zhì)量和頻率質(zhì)量等方面的要求。(4) 經(jīng)濟(jì)應(yīng)使供電系統(tǒng)的投資少，運(yùn)行費(fèi)用低，并盡可能地節(jié)約電能和有色金屬。,第二節(jié)建筑供配電系統(tǒng)及其電源和負(fù)荷,第二節(jié)建筑供配電系統(tǒng)及其電源和負(fù)荷,1Z1.tif,1.具有高壓配電所的工廠供電系統(tǒng),一、建筑供配電系統(tǒng)

2、的基本知識(shí),第二節(jié)建筑供配電系統(tǒng)及其電源和負(fù)荷,1Z2.tif,2.具有總降壓變電所的工廠供電系統(tǒng),第二節(jié)建筑供配電系統(tǒng)及其電源和負(fù)荷,1Z3.tif,3.高壓深入負(fù)荷中心的工廠供電系統(tǒng)4.只有一個(gè)變電所或配電所的供電系統(tǒng),第二節(jié)建筑供配電系統(tǒng)及其電源和負(fù)荷,1Z4.tif,二、 發(fā)電廠和電力系統(tǒng)的基本知識(shí),第二節(jié)建筑供配電系統(tǒng)及其電源和負(fù)荷,圖1-5只有一個(gè)降壓變電所的工廠供電系統(tǒng)圖,第二節(jié)建筑供配電系統(tǒng)及其電源和負(fù)荷,圖1-6從發(fā)電廠到用戶的送電過程示意圖,1.發(fā)電廠(1) 水力發(fā)電廠水力發(fā)電廠簡(jiǎn)稱“水電廠”或“水電站”。,第二節(jié)建筑供配電系統(tǒng)及其電源和負(fù)荷,(2) 火力發(fā)電廠和熱電廠火力

3、發(fā)電廠簡(jiǎn)稱“火電廠”或“火電站”。(3) 核能發(fā)電廠核能發(fā)電廠又稱“核電站”。2.電力系統(tǒng),1Z7.tif,第二節(jié)建筑供配電系統(tǒng)及其電源和負(fù)荷,三、電力負(fù)荷1.電力負(fù)荷的分級(jí)(1) 一級(jí)負(fù)荷符合下列情況之一時(shí)，應(yīng)為一級(jí)負(fù)荷：中斷供電將造成人身傷亡時(shí)；中斷供電將在政治、經(jīng)濟(jì)上造成重大損失時(shí)，例如重大設(shè)備損壞、大量產(chǎn)品報(bào)廢、用重要原料生產(chǎn)的產(chǎn)品大量報(bào)廢以及國(guó)民經(jīng)濟(jì)中重點(diǎn)企業(yè)的連續(xù)生產(chǎn)過程被打亂需要長(zhǎng)時(shí)間才能恢復(fù)時(shí)；中斷供電將造成公共場(chǎng)所秩序嚴(yán)重混亂時(shí)。 (2) 二級(jí)負(fù)荷符合下列情況之一時(shí)，應(yīng)為二級(jí)負(fù)荷：中斷供電將在政治、經(jīng)濟(jì)上造成較大損失時(shí)，例如主要設(shè)備損壞、大量產(chǎn)品報(bào)廢、連續(xù)生產(chǎn)過程被打亂需長(zhǎng)時(shí)

4、間才能恢復(fù)、重點(diǎn)企業(yè)大量減產(chǎn)時(shí)；中斷供電將影響重要用電單位的正常工作時(shí)，例如交通樞紐、通信樞紐等用電單位中的重要電力負(fù)荷，以及中斷供電將造成大型影劇院、大型商場(chǎng)等較多人員集中的重要的公共場(chǎng)所秩序混亂時(shí)。,第二節(jié)建筑供配電系統(tǒng)及其電源和負(fù)荷,(3) 三級(jí)負(fù)荷不屬于一級(jí)和二級(jí)負(fù)荷者皆為三級(jí)負(fù)荷。2.各級(jí)電力負(fù)荷對(duì)供電電源的要求(1) 一級(jí)負(fù)荷對(duì)供電電源的要求一級(jí)負(fù)荷屬重要負(fù)荷，應(yīng)由兩個(gè)獨(dú)立電源供電。(2) 二級(jí)負(fù)荷對(duì)供電電源的要求二級(jí)負(fù)荷也屬重要負(fù)荷，但其重要程度次于一級(jí)負(fù)荷。 (3) 三級(jí)負(fù)荷對(duì)供電電源的要求三級(jí)負(fù)荷屬不重要負(fù)荷，對(duì)供電電源無特殊要求。,第二節(jié)建筑供配電系統(tǒng)及其電源和負(fù)荷,僅當(dāng)建

5、筑物為高層建筑時(shí)，其客梯電力、樓梯照明為二級(jí)負(fù)荷。此處系指高等學(xué)校，科研院所中一旦中斷供電將造成人身傷亡或重大政治影響、經(jīng)濟(jì)損失的實(shí)驗(yàn)室，例如生物制品實(shí)驗(yàn)室等。在面積較大的銀行營(yíng)業(yè)廳中，供暫時(shí)工作用的應(yīng)急照明為一級(jí)負(fù)荷。該一級(jí)負(fù)荷為特別重要負(fù)荷。重要通信樞紐的一級(jí)負(fù)荷為特別重要負(fù)荷。,第三節(jié)電力系統(tǒng)的電壓,一、概述二、三相交流電網(wǎng)和電力設(shè)備的額定電壓1.電網(wǎng)(電力線路)的額定電壓2.用電設(shè)備的額定電壓,第三節(jié)電力系統(tǒng)的電壓,表1-2我國(guó)三相交流電網(wǎng)和電力設(shè)備的額定電壓,表1-2我國(guó)三相交流電網(wǎng)和電力設(shè)備的額定電壓,第三節(jié)電力系統(tǒng)的電壓,1Z8.tif,3.發(fā)電機(jī)的額定電壓4.電力變壓器的額定電

6、壓,第三節(jié)電力系統(tǒng)的電壓,(1) 電力變壓器一次繞組的額定電壓若變壓器直接與發(fā)電機(jī)相連，如圖1-9中的變壓器T1，則其一次繞組額定電壓應(yīng)與發(fā)電機(jī)額定電壓相同，即高于電網(wǎng)額定電壓5%。,圖1-9電力變壓器的額定電壓,(2) 電力變壓器二次繞組的額定電壓變壓器二次繞組的額定電壓是指變壓器在其一次繞組加上額定電壓時(shí)的二次繞組開路電壓(空載電壓)。,第三節(jié)電力系統(tǒng)的電壓,1) 如果變壓器二次側(cè)的供電線路較長(zhǎng)(如為較大容量的高壓電網(wǎng))，則變壓器二次繞組額定電壓一方面要考慮補(bǔ)償繞組本身5%的電壓降，另一方面還要考慮變壓器滿載時(shí)輸出的二次電壓仍要高于二次側(cè)電網(wǎng)額定電壓5%(因變壓器處在其二次側(cè)線路的首端)，

7、所以這種情況的變壓器二次繞組額定電壓應(yīng)高于二次側(cè)電網(wǎng)額定電壓10%，如圖1-9中變壓器T1。2) 如果變壓器二次側(cè)的供電線路不長(zhǎng)(例如低壓電網(wǎng)或直接供電給高低壓用電設(shè)備的線路)，則變壓器二次繞組的額定電壓，只需高于二次側(cè)電網(wǎng)額定電壓5%，僅考慮補(bǔ)償變壓器滿載時(shí)繞組本身5%的電壓降，如圖1-9中變壓器T2。三、電壓偏差和電壓調(diào)整1.電壓偏差,第三節(jié)電力系統(tǒng)的電壓,1) 電動(dòng)機(jī)為5%。2) 照明：在一般工作場(chǎng)所為5%；對(duì)于遠(yuǎn)離變電所的小面積一般工作場(chǎng)所，難于滿足上述要求時(shí)，可為+5%、-10%；應(yīng)急照明、道路照明和警衛(wèi)照明等為+5%、-10%。3) 其他用電設(shè)備當(dāng)無特殊規(guī)定時(shí)為5%。2.電壓調(diào)整,

8、第三節(jié)電力系統(tǒng)的電壓,(1) 正確選擇變壓器的電壓分接頭或采用有載調(diào)壓變壓器我國(guó)工廠供電系統(tǒng)中應(yīng)用的610kV電力變壓器，通常為無載調(diào)壓型，其高壓繞組有U1N5%U1N的電壓分接頭，并裝設(shè)有無載調(diào)壓分接開關(guān)，如圖1-10所示。,圖1-10電力變壓器的分接頭和分接開關(guān),第三節(jié)電力系統(tǒng)的電壓,(2) 降低系統(tǒng)阻抗供電系統(tǒng)中各元件的電壓降是與各元件的阻抗成正比的，因此在技術(shù)經(jīng)濟(jì)合理時(shí)，減少系統(tǒng)的變壓級(jí)數(shù)，增大線路截面，或以電纜取代架空線，都能降低系統(tǒng)阻抗，減少電壓降，從而縮小電壓偏差的范圍。(3) 盡量使三相負(fù)荷平衡在三相四線制系統(tǒng)中，如果三相負(fù)荷分布不均衡，則將使負(fù)荷端中性點(diǎn)的電位偏移，造成有的相

9、電位升高，從而增大線路的電壓偏差。(4) 合理地改變系統(tǒng)的運(yùn)行方式在生產(chǎn)為一班制或兩班制的工廠中，在工作班的時(shí)間內(nèi)，負(fù)荷重，往往電壓偏低，因而需要將變壓器高壓繞組的分接頭調(diào)在-5%UN的位置。,第三節(jié)電力系統(tǒng)的電壓,(5) 采用無功功率補(bǔ)償裝置由于系統(tǒng)中存在大量的感性負(fù)載(如感應(yīng)電動(dòng)機(jī)、高頻電爐、氣體放電燈等)，加上系統(tǒng)中感抗很大的變壓器，從而使系統(tǒng)產(chǎn)生大量相位滯后的無功功率，降低功率因數(shù)cos，增加系統(tǒng)的電壓降。四、電壓波動(dòng)和閃變及其抑制*1.電壓波動(dòng)和閃變的概念2.電壓波動(dòng)和閃變的抑制(1) 采用專線或?qū)Ｓ米儔浩鞴╇妼?duì)大容量的沖擊性負(fù)荷如電弧爐、軋鋼機(jī)等，采用專線或?qū)Ｓ米儔浩鞴╇娛墙档碗妷?/p>

10、波動(dòng)對(duì)其他設(shè)備影響的最簡(jiǎn)便有效的辦法。,第三節(jié)電力系統(tǒng)的電壓,(2) 降低線路阻抗當(dāng)沖擊性負(fù)荷與其他負(fù)荷共用供電線路時(shí)，應(yīng)設(shè)法降低供電線路的阻抗，例如將單回路改為雙回路供電，或者將架空線路供電改為電纜供電等，從而減少?zèng)_擊性負(fù)荷引起的電壓波動(dòng)。(3) 選用短路容量較大或電壓等級(jí)較高的電網(wǎng)供電對(duì)大型電弧爐的爐用變壓器由短路容量較大或電壓等級(jí)較高的電網(wǎng)供電，也能有效地降低沖擊性負(fù)荷引起的電壓波動(dòng)。(4) 采用靜止補(bǔ)償裝置對(duì)大容量電弧爐及其他大容量沖擊負(fù)荷，在采取以上措施尚達(dá)不到要求時(shí)，可裝設(shè)能“吸收”沖擊性無功功率的靜止補(bǔ)償裝置SVC (Static Var Compensator)。五、高次諧波及

11、其抑制*1.高次諧波的概念,第三節(jié)電力系統(tǒng)的電壓,1Z11.tif,(1) 大容量的非線性負(fù)荷由短路容量較大的電網(wǎng)供電電網(wǎng)的短路容量越大，它承受非線性負(fù)荷的能力越強(qiáng)。,第三節(jié)電力系統(tǒng)的電壓,(2) 三相整流變壓器采用Yd或Dy聯(lián)結(jié)這種聯(lián)結(jié)可以消除3的整數(shù)倍的高次諧波。(3) 增加整流變壓器二次側(cè)的相數(shù)整流變壓器二次側(cè)的相數(shù)增多，整流脈沖數(shù)也隨之增多，其次數(shù)較低的諧波分量被消去的也越多。(4) 裝設(shè)分流濾波器分流濾波器又稱調(diào)諧濾波器，由能對(duì)需要消除的各次諧波進(jìn)行調(diào)諧的多組RLC串聯(lián)諧振電路所組成，如圖1-11所示。(5) 裝設(shè)靜止補(bǔ)償裝置(SVC)對(duì)大型電弧爐和硅整流設(shè)備，亦可裝設(shè)SVC來吸收高次諧波電流，以減小這些用電設(shè)備對(duì)系統(tǒng)產(chǎn)生的諧波干擾。,第四節(jié)電力系統(tǒng)的中性點(diǎn)運(yùn)行方式,一、概述,圖1-12低壓配電的TN系統(tǒng),第四節(jié)電力系統(tǒng)的中性點(diǎn)運(yùn)行方式,圖1-13低壓配電的TT系統(tǒng),第四節(jié)電力系統(tǒng)的中性點(diǎn)運(yùn)行方式,圖1-14低壓配電的IT系統(tǒng),二、中性點(diǎn)不接地的電力系統(tǒng),第四節(jié)電力系統(tǒng)的中性點(diǎn)運(yùn)行方式,圖1-15正常運(yùn)行時(shí)的中性點(diǎn)不接地的電力系統(tǒng),第四節(jié)電力系統(tǒng)的中性點(diǎn)運(yùn)行