电力系统的中性点运行方式及低压配电系统的接地型式
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低压配电系统的接地型式1)TN系统(见图)TN系统的电源中性点直接接地,并从中性点引出有中性线(N线)、保护线(PE线)或将N线与PE线合而为一的保护中性线(PEN线)这种接地型式,在我国习惯上称为“接零”。
中性线(N线)的功能,一是用来接为相电压的单相用电设备,如照明灯等;二是用来传导三相系统中的不平衡电流和单相电流;三是用来减小负荷中性点的电位偏移。
保护线(PE线)的功能,是为保障人身安全、防止触电事故的公共接地线。
系统中的设备外露可导电部分通过PE线接地,可在设备发生接地故障时降低触电危险。
(1)TN—C系统(见图)其中性点引出PEN线,此种系统由于N线与PE线合而为一,节约了导线材料,比较经济。
但由于PEN线中有电流通过,可对接PEN线的某些设备产生电磁干扰,因此此种系统不适于对电磁干扰要求高的场所。
此外,如果PEN线断线,可使接PEN线的设备外露可导电部分带电而造成人身触电危险,因此TN—C系统也不适于安全要求高的场所。
PEN线上不得装设开关和熔断器,以免PEN线断开造成事故。
(2)TN—S系统(见图)由于PE线与N线分开,PE线中没有电流通过,因此不会对设备产生电磁干扰,所以这种系统适合于对抗电磁干扰要求高的数据处理、电磁检测等实验场所。
当PE线断线时不会使接PE线的设备外露可导电部分带电,因此比较安全,所以这种系统也适合于安全要求较高的场所。
(3)TN—C—S系统(见图)此系统比较灵活,对安全要求较高及对抗电磁干扰要求较高的场所,采用TN—S系统,而其他情况下则采用TN—C系统。
因此TN—C—S系统兼有TN—C系统和TN—S系统的优越性,经济实用。
这种系统在现代企业中应用日益广泛。
2) TT系统(见图)这种系统适于对抗电磁干扰要求较高的场所。
但这种系统若有设备因绝缘不良或损坏使其外露可导电部分带电时,由于其漏电电流一般很小往往不足以使线路的过电流保护装置动作,从而增加了触电危险,因此为保障人身安全,此种系统中必须装设灵敏的漏电保护装置。
工厂供电教案第一章工厂供电概论本章主要内容:工厂供电的基本知识供电系统、发电厂、电力系统及自备电源电压、电能质量中性点运行方式低压配电系统的接地型式第一节工厂供电的意义、要求及课程任务一、意义1、工厂供电(plant power supply):是指工厂所需电能的供应和分配,亦称工厂配电。
2、重要性:工业生产实现电气化以后可以增加产量、提高产品质量和劳动生产率,供电突然中断,则对工业生产可能造成严重的后果,甚至可能发生重大的人身事故,给国家和人民带来经济上甚至政治上的重大损失。
二、基本要求安全、可靠、优质、经济三、本课程的主要任务讲述中小型工厂电能供应和分配、电气照明问题,使学生具有对中小型工厂的供电系统及电气照明进行操作、维护、设计、计算的能力。
第二节工厂供电系统、发电厂、电力系统及自备电源一、工厂供电系统概况1、中型工厂供电系统简图:一根线表示三相线路2、中型工厂供电系统的平面布线示意图3、大型工厂总降压变电所4、高压深入负荷中心的供电系统5、只设一个降压变电所的供电系统二、发电厂和电力系统1、发电厂(发电站):,是将自然界蕴藏的各种一次能源转换为电能(二次能源)的工厂。
有:水力发电厂、火力发电厂、核能发电厂、风力发电厂、地热发电厂、太阳能发电厂。
2、电力系统(power system):由各级电压的电力线路将一些发电厂、变电所和电力用户联系起来的一个发电、输电、变电、配电和用电的整体,称为电力系统。
电网:电力系统中各级电压的电力线路及其联系的变电所,称为电网第三节电力系统的电压与电能质量一、电压和频率的质量参数。
规定:频率偏差正负0.2Hz电压偏差正负5%二、三相交流电网和电力设备的额定电压1、电网(线路)的额定电压2、用电设备的额定电压规定与同级电网的额定电压相同。
3、发电机的额定电压:高于同级电网电压5%4、电力变压器的额定电压的规定第四节电力系统中性点运行方式一、中性点运行方式:中性点不接地系统、中性点经阻抗接地系统、中性点直接接地系统正常运行及单相接地时的不同点。
一.填空题1、工厂供电的基本要求: 、 、 、 。
答案:安全、可靠、优质、经济。
3、电力系统的中性点运行方式: 、、 。
答案:中性点不接地的电力系统、中性点经消弧线圈接地的电力系统、中性点直接接地或低阻接地的电力系统。
4、低压配电系统的接地型式有: 、 和 。
答案: TN 系统、TT 系统和IT 系统6、衡量电能质量的基本参数: 、 。
答案:频率、电压。
8、工厂电力负荷按照对可靠性的要求分为 、 、 。
答案:一级负荷、二级负荷、三级负荷。
9、工厂用电设备的工作制分为 , , 。
答案:连续运行工作制,短时工作制,断续周期工作制11、计算负荷P 30:全年负荷 的工作班内,消耗电能最大的半小时的 。
答案:最大、平均功率12、尖峰电流 是指持续时间1-2S 的短时 。
答案:最大负荷电流15、短路的形式有 、 、 和 。
答案:三相短路、两相短路、单相短路和两相接地短路。
19、电力线路及设备发生短路后产生危害效应有: 、 。
答案:电动效应、热效应28、高压隔离开关(QS ):隔离高压电源、保证设备和线路的安全检修 ,不能接通和切断负荷电流。
答案:没有灭弧装置,29、高压负荷开关(QL )能通断一定的负荷电流和过负荷电流, 切断短路电流故障。
答案:不能30、高压断路器(QF )能通断 负荷电流,分断 电流。
pk I答案:正常,短路32、低压断路器能带负荷通断电路,又能在短路、过负荷和失压等时。
答案:自动跳闸34、电压互感器接线方案有一个单相电压互感器;两个单相电压互感器接成形;三个单相电压互感器接成形;三个单相三绕组电压互感器或一个三相五芯柱三绕组电压互感器接成形。
36、导线和电缆选择条件要按照发热条件、、经济电流密度、机械强度。
答案:电压损耗条件40、变压器的差动保护主要是利用故障时产生的来动作的。
答案:不平衡电流46、供电系统中的,又称汇流排,其任务是和分配电能。
答案:母线, 汇集56、联结组三相配电变压器可有效抑制3次及3的整数倍次的高次谐波。
供配电复习资料1、电力系统中性点运行方式:电力系统中作供电电源的发电机和变压器的中性点接地方式。
(电源中性点不接地、中性点经阻抗(消弧线圈或电阻)接地、中性点直接接地)2、计算负荷:根据用电设备容量统计计算求出的,用来按发热条件选择供配电系统中各元件的负荷值。
3、尖峰电流:指持续时间1~2s的短时最大负荷电流,主要是用来选择熔断器和低压断路器、整定继电保护装置及检验电动机自起动条件等。
4、无限大容量电力系统:无限大容量电力系统,指其容量相对用户供配电系统大得多的电力系统,当用户供电系统的负荷变动甚至发生短路时,电力系统变电所馈电母线上的电压基本维持不变。
如果电力系统的电源总阻抗不超过短路回路总阻抗的5%~10%,或电力系统容量超过用户供电系统容量50倍时,可将电力系统视为无限大系统。
5、最大、最小运行方式:使电力系统短路阻抗最小、短路电流最大的运行方式为最大运行方式,使电力系统短路阻抗最大,短路电流最小的运行方式为最小运行方式。
6、一次电路、一次设备:供配电系统中担负输送、变换和分配电能任务的电路称为主电路,也叫一次电路;一次电路中的所有电气设备称为一次设备。
7、二次电路、二次设备:用来控制、指示、监测和保护一次电路运行的电路,称为二次电路。
二次电路中的所有电气设备称为二次设备。
8、继电器:继电器是一种在其输入的物理量(电气量或非电气量)达到规定值时,其电气量输出电路被接通(导通)或分断(阻断、关断)的自动电器。
9、接触电压和跨步电压:接触电压是指设备的绝缘损坏时,在身体可同时触及的两部分之间出现的电位差。
跨步电压是指人在接地故障点附近或有电流流过的大地上行走时,加于两脚之间的电压。
1、什么是电力系统的中性点?它有哪几种运行方式?各有什么优缺点?说明各自适用范围。
答:电力系统的中性点是指作为供电电源的发电机和变压器的中性点。
电力系统的中性点有三种运行方式:①电源中性点不接地;②中性点经阻抗(消弧线圈或电阻)接地;③中性点直接接地。
工厂供电题库一.填空题1、工厂供电的基本要求:安全、可靠、优质、经济。
2、发电厂按其所利用的能源不同,主要分为水力发电、火力发电、和核能发电。
、3、电力系统的中性点运行方式:中性点不接地的电力系统、中性点经消弧线圈接地的电力系统、中性点直接接地或低阻接地的电力系统。
4、低压配电系统的接地型式有:TN 系统、TT 系统和IT 系统。
5、工厂自备电源有柴油发电机组自备电源;交流不停电电源(UPS )。
6、衡量电能质量的基本参数:频率、电压。
7、电压偏差:电气设备的端电压与额定电压之差 。
8、工厂电力负荷按照对可靠性的要求分为一级负荷、二级负荷、三级负荷。
9、工厂用电设备的工作制分为连续运行工作制,短时工作制,断续周期工作制10、负荷曲线:用电设备功率随时间变化关系的图形。
11、计算负荷P 30:全年负荷最大的工作班内,消耗电能最大的半小时的平均功率。
12、尖峰电流 是指持续时间1-2S 的短时最大负荷电流。
13、发电厂(发电站):将自然界蕴藏的各种一次能源转换为电能(二次能源)的工厂。
14、短路是指不同电位的导电部分包括导电部分对地之间的低阻抗短接。
15、短路的形式有三相短路、两相短路、单相短路和两相接地短路。
16、无限大容量电力系统:是馈电母线电压保持恒定,没有内部阻抗,容量无限大的系pk I统,或容量为用电设备容量50倍以上系统。
17、工厂供电中,短路计算方法一般采用:欧姆法、标幺制法。
18、次暂态电流:即短路后第一个周期的短路电流的周期分量19、电力线路及设备发生短路后产生危害效应有:电动效应、热效应。
20、变电所担负着从电力系统受电,经过变压,然后配电的任务。
21、配电所担负着从电力系统受电,然后配电的任务。
22、电弧是电气设备运行中因分断电路空气电离发生弧光的一种物理现象。
23、电弧的主要影响:延长了电路的开断时间;电弧高温烧坏开关的触头。
24、变配电所中承担输送和分配电能任务的电路称为一次电路:(主电路、主接线、主回路)。
概论电力,现代工业生产的主要能源与动力,是人类现代文明的物质技术基础。
没有电力,就没有现代化,就没有整个国名经济的现代化。
现代社会的信息化合网络化,都是建立在电气化这个基础之上的。
如果电力供应突然中断,则将对企业生产和社会生活造成严重后果,因此做好供配电工作对于保证企业生产和社会生活的正常进行及实现国名经济现代化具有十分重要的意义。
关键词供配电要求,供配电系统电气设备,供配电系统接线、结构、安装图,供配电系统保护,供配电系统设计施工、运行维护、检修。
供配电要求:供配电工作要很好地为企业生产和国名经济服务,切实保证企业生产和整个国名经济生活的需要,切实搞好“安全用电、节约用电、计划用电”工作,必须达到以下基本要求:(1)安全——在电力的供应、分配和使用中,应避免发生人身事故和设备事故。
(2)优质——应满足电力用户对电压质量和频率质量等方面的要求。
(3)可靠——应满足电力用户对供电可靠性即连续供电的要求。
(4)经济——在满足安全、可靠和电能质量的前提下,应使供配电系统的投资少,运行费用低,并尽可能地节约电能和减少有色金属消耗量。
此外,在供配电工作中,应合理地处理局部与全局、当前与长远的关系,既要照顾局部和当前的利益,又要有全局概念,能顾全大局,适应发展。
例如计划用电问题,就不能只考虑本单位的局部利益,更要有全局观念,要服从公共电网的统一调度。
电力系统:通过各级电压的电力线路,将发电厂、变配电所和电力用户连接起来的一个发电、输电、变电、配电和用电的整体。
电网:发电厂与电力用户之间的输电、变电、和配电的整体,包括所有变配电所和各级电压线路。
动力系统:发电厂的动力部分以及热能系统和热能用户。
电力系统基础知识:(1)电力的生产和输送过程电力用户所需电力是由发电厂生产的。
但是发电厂大多建设在能源基地附近,往往离用户很远。
为了减少电力输送的线路损耗,因此发电厂生产的电力一般要经升压变压器升高电压,送到用户附近后,又经降压变压器降低电压,供给用户所需电压。
电力系统的中性点运行方式及低压配电系统的接地型式
一、电力系统的中性点运行方式
电力系统中的电源(含发电机和电力变压器)中性点有下三种运行方式:一种是中性点不接地;一种是中性点经阻抗接地;再一种是中性点直接接地。
前两种一般合称为小电流接地;后一种称为电流接地。
(一)、中性点不接地的电力系统
分布电容及相间电容
发生单相接地故障时的中性点不接地系统
分析见教材原件
(二)、中性点经消弧线圈接地的电力系统
对消弧线圈“消除弧光接地过电压”的异议
(三)、中性点直接接地或经低阻接地的电力系统
二、低压配电系统接地型式
按保护接地的型式,分为
(一)TN系统、中性点直接接地系统,且都引出有中性线(N 线),因此都称为三相四线制系统。
1、TN-C
2、TN-S
3、TN-C-S
(二) TT系统
(三) IT系统中性点不接地或经阻抗(约1000欧)接地,且
通常不引出中性线,因此它一般为三相三线制系统。
第四节供电质量要求及用电企业供配电电压的选择
一、供电质量
电压对电器设备运行的影响:
电压和频率被认为是衡量电力系统电能质量的两个基本参
数。
二、供电频率、频率偏差及其改善措施
三、供电电压、电压偏差及其调整措施电力系统的电
压
1.三相交流电网和电力设备的额定电压
我国标准规定的三相交流电网和电力设备的额定电压
1.电网(电力线路)的额定电压
我国根据国民经济发展的需要及电力工业的水平,经全面的技术经济分析后确定
的。
它是确定各类电力设备额定电压的其本依据。
2.用电设备的额定电压
由于电压损耗,线路上各点电压略有不同,用电设备,其额定电压只能按线路首
端与末端的平均电压即电网的额定电压Un来制造。
所以,用电设备的额定电
压规定与供电电网的额定电压相同。
3.发电机的额定电压
发电机是接在线路首端的,所以,规定发电机额定电压
高于所供电网额定电压的5%。
三个电压的关系
4. 电力变压器一次绕组额定电压
如变压器直接与发电机相连,则其一次绕组额定电压应与电机额定电压相同,即高于供电电网额定电压的5%。
如变压器不与发电机相连,而是连接在线路上,其
一次绕组额定电压应与供电电网额定电压
相同。
5. 电力变压器二次绕组额定电压
电力变压器的二次绕组额定电压:变压器一次绕组加
上额定电压而二次绕组开路时的电压,即为空载电压。
如果变压器二次侧供电线路较长则变压器二次绕组额定电压要考虑补偿变压器
二次绕组本身5%的电压降和变压器满载时输出的二次电压仍高于电网额定电
压5%,所以这种情况的变压器二次绕组额定电压要高于二次侧电网额定电压
10%,
如果变压器二次侧供电线路不长则变压器二次绕组额定电压,只需高于二次侧电网额定电压5 %,仅考虑补偿变压器内部的5%。
(二)电压偏差及其允许值
1.电压偏差
电压偏差:(U-Un)/Un %=ΔU
电压偏差是由于供配电系统运行方式改变以及负荷缓慢变化而引起的,它的变动
是相当缓慢的。
2.电压偏差允许值
用电设备端子处电压偏差允许值为
电动机+5%、-5%;
照明灯一般为+5%、-5%,对于远离变电所的工作场所,难以满足上述要求
时,可为+5%、-10%。
应急照明、道路照明的警卫照明+5%、-10%。
其他用电设备当无特殊规定时为+5%、-5%。
(三)电压偏差的影响及其调整措施
为了减小电压偏差,供电系统采取相应的电压调整措施:
(1) 合理选择变压器的电压分接头或采用有载调压型变压器
无载调压型变压器,换接电压分接头,必须停电进行,
因此是不能频繁操作的。
有载调压型变压器,在正常运行过程中自动地调整电压,保证设备端电压
的稳定。
(2)降低供配电系统的阻抗
(3)尽量使系统的三相负荷均衡
(4)合理地改变系统的运行方式
(5)采用无功功率的补偿装置
四、电压波动、闪变及其抑制措施
(一)电压波动和闪变的有关概念
1、电压波动的含义及其危害
电压波动:是电网电压的短时快速变动或电压包络线的周期性快速变动。
电压波动是由于负荷急剧变动引起的。
电压波动会影响电动机的正常起动,可使某些电子设备特别是电子计算机无法正常工作;可使照明灯发生明显的闪烁现象,等等。
2、闪变的含义及其危害
(二)电压变动和闪变的允许值
(三)电压波动和闪变的抑制措施
(1) 采用专用线或专用变压器单独供电
(2)减小系统阻抗。
(3)选用短路容量较大或电压等级较高的电网供电
减小或切除引起电压波动的负荷。
(4)装设静止型无功补偿装置(SVC)
五、电网谐波及其抑制措施
(一)、电网谐波的有关概念
1、谐波的含义
谐波:按傅里叶级数分解的一系列频率为基波频率整数倍的高次谐正弦电流
高次谐波的干扰成了当前系统中影响电能质量的一大“公害”,亟待采取对策。
高次谐波的产生
由于系统中有非线性元件存在,有高次谐波电流或电压产生。
2、谐波的的危害
(二)谐波电压限值和谐波电流允许值
(三)谐波的抑制措施
(1) 大容量的非线性负荷由短路容量较大的电网供电
(2)三相整流变压器采用Y、d或D、y联结
(3)增加整流变压器二次侧的相数
(4)装设分流滤波器
(5)装设静止无功补偿装置(SVC)
六、三相电压不平衡及其补偿
七、电力用户供配电电压的选择
(一)电力用户供电电压的选择
(二)电力用户高压配电电压的选择
工厂供电系统的高压配电压,主要取决于当地供电电源电压及工厂高压设备的电压和容量、数量等因素。
通常有10KV ;6KV;35KV等。
(三) 电力用户低压配电电压的选择
工厂供电系统的低压配电电压,主要取决于低压用电设备的电压,一般采用220/380V,或380/660V。