電力承裝工長培訓(xùn)【第二章 電力系統(tǒng)基本知識】

.電能的特點同時性：電能不能大量儲存，它的生產(chǎn)、輸送、分配及轉(zhuǎn)換為其他形態(tài)能量的過程，是同時完成的。集中性：在一個電網(wǎng)里不管有多少個發(fā)電廠、供電公司，都必須接受電力網(wǎng)的統(tǒng)一調(diào)度，統(tǒng)一質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，統(tǒng)一管理方法。適用性：電能不受或很少受時間、地點、空間、氣溫、風(fēng)雨、場地的限制，是最清潔、無污染、對人類環(huán)境無害的能源。它使用最方便、實用性最廣泛。先行性：國民經(jīng)濟開展電力必須先行.第一節(jié)電力系統(tǒng)、電力網(wǎng)構(gòu)成一、動力系統(tǒng)、電力系統(tǒng)、電力網(wǎng)構(gòu)成1、動力系統(tǒng)將發(fā)電廠〔動力局部和電氣局部〕、變電所到用電設(shè)備、用熱設(shè)備之間用電力網(wǎng)和熱力網(wǎng)聯(lián)接起來的整體，叫做動力系統(tǒng)。概括地說，電力系統(tǒng)和動力局部的總和就是動力系統(tǒng)。動力系統(tǒng)也可看成由變換元件、輸送元件聯(lián)接而成。.〔1〕變換元件其主要任務(wù)是將一種形態(tài)的能量變換為另一種形態(tài)的能量。如鍋爐、汽輪機、發(fā)電機、變壓器、電動機、整流器、逆變器、變頻機、工作機械、照明、家用電器等。其功能是將一種形式的能量便換為另一種性能的能量。.〔2〕輸送元件其主要任務(wù)是輸送能量。如架空電力線路、電纜線路、發(fā)電廠或變電所的配電裝置、管道及燃料輸送設(shè)備等。其功能是輸送能量。.2、電力系統(tǒng)將動力系統(tǒng)中的動力局部除外，剩余局部就是電力系統(tǒng)，它由發(fā)電廠和電力網(wǎng)構(gòu)成。它主要由動力系統(tǒng)中的電氣局部，即由發(fā)電機、配電裝置、升壓或降壓變電所、電力線路、電力網(wǎng)絡(luò)以及用電設(shè)備組成的整體。它的功能是發(fā)、輸、變、配、變、將電能輸送到電能用戶。.大型電力系統(tǒng)的優(yōu)越性系統(tǒng)使電網(wǎng)構(gòu)成了環(huán)網(wǎng)，可以通過改變電力網(wǎng)的運行方式，對用戶連續(xù)供電，減少了由于停電造成的損失。系統(tǒng)使電網(wǎng)運行具有靈活性，各區(qū)域網(wǎng)相互支持，系統(tǒng)必備的機組也可大大減少。系統(tǒng)通過合理地分配負荷，提高運行經(jīng)濟性。系統(tǒng)提高了電能質(zhì)量和供電可靠性.山東電網(wǎng)15萬王曲電廠二期120萬河北南網(wǎng)

山西電網(wǎng)陜西電網(wǎng)京津唐電網(wǎng)

內(nèi)蒙古上都電廠240萬長灘、布連電廠132萬托克托電廠480萬內(nèi)蒙網(wǎng)外送300萬岱海電廠240萬600萬錦界電廠240萬河曲電廠90萬大型電力系統(tǒng).您可知電力系統(tǒng)有哪些變換元件？發(fā)電機、升壓、降壓變壓器、電流互感器、電壓互感器、電動機、整流器、逆變器、變頻機、照明、家用電器等3、電力網(wǎng)在電力系統(tǒng)中由送電、變電、配電三個局部構(gòu)成電力網(wǎng)。電力網(wǎng)是將各電壓等級的送電線路和各種類型的變電所聯(lián)接而成的網(wǎng)絡(luò)。它的功能是輸送電能轉(zhuǎn)換分配電能到電能用戶。電力網(wǎng)按其在系統(tǒng)中的作用不同，分為輸電網(wǎng)〔也叫區(qū)域性電力網(wǎng)〕和電力網(wǎng)。

..您可知電力系統(tǒng)有哪些輸送元件？架空電力線路、電纜線路、配電線路、發(fā)電廠或變電所的母線、配電裝置等電力負荷線路損失負荷--電能在輸送過程中，發(fā)生的功率和能量的損失，叫線路損失負荷供電負荷--發(fā)電廠對外供電時所承擔(dān)的全部負荷，稱為供電負荷用電負荷--指用戶在某一時刻對電力系統(tǒng)所需求的功率電力網(wǎng)負荷組成按發(fā)生時間不同負荷分類

低谷負荷--電網(wǎng)中或某用戶在一天24h內(nèi)發(fā)生的用電量最少的電量平均負荷--電網(wǎng)中或某用戶在某一段確定的時間階段內(nèi)平均小時用電量高峰負荷--電網(wǎng)或用戶在單位時間內(nèi)所發(fā)生的最大負荷值二、電力負荷.按用電負荷性質(zhì)分類一類負荷突然中斷供電會造成人身傷亡、重大經(jīng)濟損失、嚴重環(huán)境污染等。二類負荷突然中斷供電會造成較大經(jīng)濟損失、社會秩序混亂或在政治上產(chǎn)生較大影響。三類負荷是指不屬于一、二類負荷的其他負荷。

對一類負荷應(yīng)有兩個以上的獨立電源點供電，并有非電力電源的應(yīng)急保安措施。.變電所三、變電所變電所是連接電力系統(tǒng)的中間環(huán)節(jié)，用以聚集電源、升降電壓和分配電力，通常由上下壓配電裝置、主變壓器、主控制室和相應(yīng)的設(shè)施以及輔助生產(chǎn)建筑物組成。..變電所一次電氣設(shè)備和母線.1、電氣主接線的根本要求.2、變電所一次電氣設(shè)備變電所由變壓器、斷路器、隔離開關(guān)、避雷器、熔斷器、電壓互感器、電流互感器、電容器、母線、計量裝置、成套配電裝置等設(shè)備構(gòu)成。.您可知變電所一次設(shè)備有哪些？變電所一次設(shè)備有變壓器、開關(guān)設(shè)備、保護設(shè)備、防雷裝置、電流互感器、電壓互感器、電纜、母線、電容器、計量裝置等。架空電力線路的組成四、架空電力線路的組成6接地5金具4絕緣子3導(dǎo)線2桿塔1基礎(chǔ)組成.您可知架空線路有哪些元件組成和其作用？1、根底，作用是穩(wěn)固桿塔。2、桿塔，支撐導(dǎo)線。3、導(dǎo)線，傳輸電能。4、絕緣子，隔電。5、金具，將線路的各個元件有機地組合成完整的整體。6、接地裝置，將雷電流、電氣泄露電流散入土壤中。第二節(jié)供電與電能質(zhì)量供電質(zhì)量..國標(biāo)規(guī)定電壓偏差的允許值.國標(biāo)規(guī)定的電壓波動允許值..供電可靠率.第三節(jié)電力網(wǎng)的保護方式一、中性點、中性線、零線1、中性點各級電壓電力系統(tǒng)的中性點，是指該級電壓的送電線路首端〔送電端〕所連接的變壓器在該電壓側(cè)連接成星形時的中性點。如下圖。.2、中性線與零線1、三相繞組星形連接的公共點有接地，該點也可稱為零點。2、從中性點不接地的點引出的線稱為中性線。3、從中性點接地的點引出的線稱為零線。4、兩者不同之處就在于：一個不允許接地；一個不但允許接地，而且還要重復(fù)接地。.您可知什么情況下保護接零和保護接地嚴禁混接？在同一個三相四線供電系統(tǒng)中，局部設(shè)備保護接零局部設(shè)備保護接地的措施嚴禁混接二、電力系統(tǒng)中性點接地方式電力系統(tǒng)中性點接地方式分為：中性點直接接地系統(tǒng)中性點非直接接地系統(tǒng).1、接地短路電流系統(tǒng)對于額定電壓為1kV及以上的電力系統(tǒng)，其單相接地電流或在同一地點有兩相同時接地的入地電流大于500A時，稱為大接地短路電流系統(tǒng)；等于或小于500A時，稱為小接地短路電流系統(tǒng)。.2、接地與絕緣電力系統(tǒng)中性點采用何種接地方式，這對電氣設(shè)備及線路絕緣水平的要求有很大關(guān)系。中性點直接接地系統(tǒng)的絕緣水平比不接地系統(tǒng)要求低的多，線路泄露比距值也可以減少，因此對線路的運行和檢修有很大影響。反之，對系統(tǒng)的絕緣水平要求那么高。.3、中性點直接接地系統(tǒng)指電力系統(tǒng)中至少有一個中性點直接或經(jīng)小阻抗與接地裝置連接，其.4、中性點非直接接地系統(tǒng)指電力系統(tǒng)中性點不接地或經(jīng)消弧線圈、電壓互感器、高阻抗與接地裝置相連接。中性點不接地可以減小人身電擊時流經(jīng)人體的電流，降低剩余電流設(shè)備外殼電壓。中性點不接地系統(tǒng)，為平安起見，規(guī)程規(guī)定不允許引出中性線供單相用電。.10kV中性點為什么不接地？1、10kV系統(tǒng)多采用三角形接線，無中性點引出，此時需要由接地變壓器引出中性點，接地故障時其作用與消弧線圈相同，都是產(chǎn)生感性電流補償故障點的電容電流。2、盡管需要增加線路的絕緣水平，但在提高10kV線路的絕緣水平時，造價低廉。3、可提高供電可靠性〔單相接地時的運行方式可說明〕。.5、中性點非直接接地系統(tǒng)的優(yōu)點中性點不接地系統(tǒng)一般用于電壓不高、負荷不大的系統(tǒng)中，它的優(yōu)點主要是在線路發(fā)生單相接地時，未故障相的相電壓〔每一相導(dǎo)線對地電壓稱之為相電壓〕雖然增加了根號3倍，變?yōu)榫€電壓〔每相導(dǎo)線之間的電壓稱之為線電壓〕，但線電壓本身仍然不變。.您可知什么情況下系統(tǒng)可以繼續(xù)運行2小時？按我國規(guī)程規(guī)定，電源中性點不接地的三相電力系統(tǒng)中，當(dāng)發(fā)生一相接地故障時，允許繼續(xù)運行的時間為2小時

6、中性點非直接接地系統(tǒng)的缺點隨著系統(tǒng)的擴大，電壓的升高，中性點不接地系統(tǒng)就出現(xiàn)了一些問題，主要是接地電流增大，以致瞬時接地故障時，造成間歇性電弧，產(chǎn)生弧光接地過電壓，這樣不但不能自動消除故障，而且威脅電力系統(tǒng)的平安運行。為了解決這個問題，就產(chǎn)生了中性點直接接地方式或中性點經(jīng)消弧線圈接地方式。.您可知電力系統(tǒng)中性點運行方式主要有哪幾種？中性點不接地系統(tǒng)；中性點直接接地系統(tǒng)；中性點經(jīng)消弧線圈接地系統(tǒng)。三、中性點各種接地方式在配電網(wǎng)中的使用對于3--10kV電力系統(tǒng)，因為該系統(tǒng)線路絕緣在本錢費中所占比例很小，假設(shè)采用中性點直接接地方式，其經(jīng)濟價值不大。又由于線路的絕緣較弱，單相瞬時接地的時機較多，接地電流較小，瞬時接地故障能可靠地自動消除。所以在3--10kV電力系統(tǒng)中，多采用中性點不接地方式。只有當(dāng)接地電流大于30安，單相接地時產(chǎn)生的穩(wěn)定電弧較大，且不易熄滅時，才考慮采用中性點經(jīng)消弧線圈接地的方式。.380--220kV低壓系統(tǒng)對于380--220kV低壓系統(tǒng)，一般采用中性點直接接地方式。這是因為在接地故障時，短路電流能及時切斷電源，以免未接地相電壓升高，影響人身和設(shè)備平安。當(dāng)平安條件要求較高，且裝有能迅速可靠地自動切除接地故障的裝置時，也可采用中性點不接地方式。但這時為了防止變壓器高、低壓繞組間絕緣擊穿引起的危險，變壓器低壓側(cè)的中性線或一個相線上必須裝設(shè)擊穿保險器。.四、架空電力線路保護裝置架空電力線路的故障主要表現(xiàn)為：永久性故障一種是永久性接地故障，例如絕緣被擊穿，線路受外力破壞斷線并接地等，這種故障不能自動消除，必須進行檢修才能恢復(fù)正常。瞬時性故障另一種是瞬時性接地故障，例如鳥害和雷害〔雷電時，短路后馬上恢復(fù)正常，一般是指絕緣子自動恢復(fù)絕緣〕所引起的接地故障。.雷擊故障以雷害來說，當(dāng)雷擊線路時，所引起的線路絕緣子閃絡(luò)〔即沿絕緣子外表放電〕，那么該絕緣子內(nèi)部絕緣多沒有被擊穿，這種雷擊是瞬時現(xiàn)象，很快就過去。在中性點不接地系統(tǒng)中如果接地電流小于5A，雷擊過去以后，就很難在閃絡(luò)點形成穩(wěn)定的電弧，因此接地故障能自動消除，不致中斷供電。.1、自動重合閘裝置動作什么是自動重合閘?自動重合閘裝置是將因故障跳開后的斷路器按需要自動投入的一種自動裝置。將故障線路切除，顯然影響了供電的可靠性，為了彌補這一缺點，在電力系統(tǒng)中，廣泛采用自動重合閘繼電保護裝置。一般從發(fā)生瞬時故障致斷路器跳閘后，到自動重新合閘這段〔0.15-1秒〕時間里，瞬時接地故障一般都能消除，即故障點絕緣恢復(fù)，重合成功，不影響供電。如果是永久性接地故障，斷電保護能再次動作將斷路器跳閘，不再重合第二次，待檢修人員排除故障后再恢復(fù)送電。.電力系統(tǒng)中為什么要采用自動重合閘?電力系統(tǒng)運行經(jīng)驗說明，架空線路絕大多數(shù)的故障都是瞬時性的，永久性故障—般不到10％。因此，在由繼電保護動作切除短路故障之后，電弧將自動熄滅，絕大多數(shù)情況下短路處的絕緣可以自動恢復(fù)。因此，自動將斷路器重合，不僅提高了供電的平安性和可靠性，減少了停電損失，而且還提高了電力系統(tǒng)的暫態(tài)穩(wěn)定水平，增大了高壓線路的送電容量，也可糾正由于斷路器或繼電保護裝置造成的誤跳閘。所以，架空線路要采用自動重合閘裝置。.不宜采用或采用自動重合閘后的不利影響1、在短路容量比較大的電力系統(tǒng)中，不宜采用自動重合閘。2、在絕緣水平偏低〔中性點不接地系統(tǒng)〕的架空電力線路中，一般不采用自動重合閘。3、電纜輸、配電線路不能采用自動重合閘。4、當(dāng)重合閘重合于永久性故障時，主要有以下兩個方面的不利影響：(1)使電力系統(tǒng)又一次受到故障的沖擊；(2)使斷路器的工作條件變得更加嚴重，因為在很短時間內(nèi)，斷路器要連續(xù)兩次切斷電弧。油斷路器慎用或不用重合閘。.2、電流速斷保護什么是電流速斷保護？定義：以保護裝置的動作電流大于保護區(qū)域短路時的最大短路電流而獲得選擇性的一種電流保護。電流速斷保護按被保護設(shè)備的短路電流整定，當(dāng)短路電流超過整定值時，那么保護裝置動作，斷路器跳閘，電流速斷保護一般沒有時限，不能保護線路全長〔為防止失去選擇性〕，即存在保護的死區(qū)．為克服此缺陷，常采用略帶時限的電流速斷保護以保護線路全長。.電流速斷保護的特點速斷保護是一種短路保護，為了使速斷保護動作具有選擇性，一般電力系統(tǒng)中速斷保護其實都帶有一定的時限，這就是限時速斷，離負荷越近的開關(guān)保護時限設(shè)置得越短，末端的開關(guān)時限可以設(shè)置為零，這就成速斷保護，這樣就能保證在短路故障發(fā)生時近故障點的開關(guān)先跳閘，防止越級跳閘。電流速斷保護裝置動作使線路跳閘，說明故障點在線路的前段。.您可知什么情況下電流速斷？發(fā)生系統(tǒng)短路時電流速斷保3、過電流保護裝置什么是過電流保護？

定義：預(yù)定當(dāng)被測電流增大超過允許值時執(zhí)行相應(yīng)保護動作(如使斷路器跳閘)的一種措施保護。

概念：當(dāng)電流超過預(yù)定最大值時，使保護裝置動作。

保護類型：短路保護和過載保護兩種類型。

.過電流保護原理簡介電網(wǎng)中發(fā)生相間短路故障或者非正常負載增加，絕緣等級下降等情況下，電流會突然增大，電壓突然下降，過流保護就是按線路選擇性的要求，整定電流繼電器的動作電流的。短路保護的特點是整定電流大、瞬時動作。過載保護的特點是整定電流較小、反時限動作。在沒有太大沖擊電流的情況下，熔斷器也常用作過載保護元件。

過電流保護裝置動作使線路跳閘，說明故障點在線路的后段。.您可知短路、過載的特點？短路保護的特點是整定電流大、瞬時動作。過載保護的特點是整定電流較小、反時限動作。

當(dāng)發(fā)生系統(tǒng)短路時電流速斷保護動作過電流保護裝置動作使線路跳閘，說明故障點在線路的后段。4、速斷和過流同時動作如果電流速斷保護裝置和過電流保護裝置同時動作，這種故障多數(shù)發(fā)生在線路的中段。.5、距離保護裝置動作距離保護裝置動作使線路跳閘，多數(shù)是相間短路引起的。假設(shè)是Ⅰ段保護裝置動作，故障點一般在線路全長〔從電源端算起〕的80%-85%長度以內(nèi)；假設(shè)是Ⅱ段保護裝置動作，故障點可能在本線路也可能在Ⅰ段范圍內(nèi)，還有可能是Ⅰ段保護裝置拒動引起的。.6、零序電流保護裝置動作零序電流保護裝置動作而跳閘，說明線路發(fā)生單相接地。假設(shè)是Ⅰ段零序電流保護裝置動作，那么故障點一般在線路的前段。假設(shè)是Ⅱ段零序電流保護裝置動作，那么故障點多數(shù)發(fā)現(xiàn)在線路的后段。.您可知繼電保護的四性？對繼電保護的要求是：選擇性可靠性迅速性靈敏性四、剩余電流保護在用電設(shè)備回路中安裝剩余電流動作保護器，是防止發(fā)生人身觸電傷亡事故的有效措施之一。也是防止漏電引起電氣火災(zāi)和電氣設(shè)備損壞事故的技術(shù)措施。但安裝保護器后，仍應(yīng)以預(yù)防為主，并應(yīng)同時采取其他各項防止觸電和電氣設(shè)備損壞事故的措施。.保護接地系統(tǒng)代號的含義剩余電流保護方式

1、TT系統(tǒng)在三相四線制配電網(wǎng)中，引出三條相線W、V、U〔也可標(biāo)示為L1、L2、L3〕和一條中性線〔N線，工作零線〕。在這種低壓中性點直接接地的配電網(wǎng)中，如果電氣設(shè)備金屬外殼未采取任何平安措施，那么當(dāng)外殼故障時，故障電流將沿低阻值(4Ω)的低壓工作接地〔系統(tǒng)接地點〕構(gòu)成回路。由于工作接地的接地電阻很小，設(shè)備外殼將帶有接近相電壓的故障對地電壓，電擊的危險性很大。因此，必須采取間接接觸電擊防護措施，TT系統(tǒng)就是防護措施之一。.在三相四線低壓中性點直接接地的配電網(wǎng)中，電源有一點與地直接連接，負荷側(cè)電氣裝置外露可導(dǎo)電局部連接的接地極和電源的接地極無電氣聯(lián)系，這就是TT系統(tǒng)的接線。TT系統(tǒng)前后兩個“T〞分別表示配電網(wǎng)中性點和電氣設(shè)備金屬外殼接地。TT系統(tǒng)外露可導(dǎo)電局部應(yīng)用PEE〔接地保護線〕接至共用的接地極上，即通過PEE線將設(shè)備外露可導(dǎo)電局部分片連通，這樣可限制故障電壓經(jīng)PEE線蔓延的范圍。TT系統(tǒng)接線..您可知三相四線制的零線、相線截面怎樣配置？?10kV及以下架空配電線路設(shè)計技術(shù)規(guī)程?(DL/T5220-2005)7.0.8條規(guī)定：1kV以下三相四線制的零線截面，應(yīng)與相線截面相同。TT

系

統(tǒng)

應(yīng)

用

范

圍TT系統(tǒng)主要用于低壓共用用戶，即用于未裝備配電變壓器，從共用臺區(qū)引進低壓電源的小型用戶。按“TT〞方式運行的農(nóng)村低壓電網(wǎng)和設(shè)備。.

2、TN系統(tǒng)目前，我國低壓配電網(wǎng)絕大多數(shù)都采用中性點直接接地的三相四線配電網(wǎng)。在這種配電網(wǎng)中，TN系統(tǒng)是應(yīng)用最多的配電及防護方式。在TN系統(tǒng)中，當(dāng)某一相線與電氣設(shè)備碰殼時，即形成單相短路。短路電流促使線路上的短路保護裝置迅速動作，在規(guī)定的時間內(nèi)將故障設(shè)備斷開電源，消除人體觸電危險。.①TN-S系統(tǒng)，即系統(tǒng)中性線N與保護線PE是分開的。