供配电技术(第3版)[唐志平]ppt课件

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《供配电技术》课件第1章

(2) 水力发电厂是利用江河水流的位能来生产电能的工厂。水力发电厂主要由水库、水轮机和发电机组成。其基本生产过程为：从河流较高处或水库内引水，利用水的压力或流速使水轮机旋转，水轮机带动发电机旋转发电。其能量转换过程为：水流位能→机械能→电能。
(3) 核能发电厂是利用原子核的裂变能来生产电能的工厂。主要设备有反应堆、汽轮机、发电机等。其生产过程与火力发电厂基本相同，只是用核反应堆代替了燃煤锅炉，以少量的核燃料代替了煤炭。其能量转换过程为：核裂变能→热能→机械能→电能。
图1-4 具有高压配电所的供配电系统简图
对于小型用户，由于所需容量一般不超过1000 kV·A或比 1000 kV·A稍多，因此通常只设一个降压变电所，将6～10 kV电压降为低压用电设备所需的电压，如图1-5所示。当用户所需容量不大于160 kV·A时，一般采用低压电源进线，此时用户只需设一个低压配电间，如图1-6所示。
UIN.T2=UN.WL1=35 kV 二次绕组的额定电压应高出线路WL2额定电压的10％，即
U2N.T2=1.1UN.WL2=1.1×6=6.6 kV 因此，变压器T2的额定电压为35/6.6 kV。
(4) 计算变压器T3的额定电压。一次绕组的额定电压应等于线路WL3的额定电压，即
U1N.T3=UN.WL3=10 kV 二次绕组的额定电压应高出线路WL4额定电压5％，即
U2N.T3=1.05UN.WL4=1.05×0.38=0.40 kV 因此，变压器T3的额定电压为10/0.40 kV。
1.2.2 电压的分类及高低电压的划分 1. 电压的分类按国标规定，额定电压分为三类：第一类额定电压为100 V及100 V以下，如12 V、24 V、36 V

供配电技术(第3版)第四章PPT课件

1.变压器的分类
（1）按绝缘介质分：油浸式；干式（2）按调压方式分：有载调压；无载调压（3）按相数分：单相；三相（4）按导线分：铜芯；铝芯（5）按冷却方式分：自冷；风冷；强冷
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-
2.型号及含义：
3.变压器型号的选择
根据使用要求和工作环境选择变压器型号,应选用低损耗节能型变压器（S10系列或S11系列）；对于高层建筑、地下建筑等对消防要求较高场所应采用干式电力变压器（SC10，SG11系列）；对电网电压波动较大、电能质量要求较高时,采用有载调压电力变压器（SZ10系列）。
S11-1000/10。
返回
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-
4.3.3 变压器的实际容量和过负荷能力
1. 变压器的实际容量
电力变压器的额定容量，是指它在规定的环境温度条件下，室外安装时，在规定的使用年限内（一般规定为20年）连续输出的最大视在功率。一般规定，如果变压器安装地点的年平均气温θ0.av≠20 ，则年平均气温每升高，变压器的容量应相应减小1％。因此变压器的实际容量应计入一个温度校正系数 Kθ。
②两相式接线这种接线也叫不完全星形接线，如图4-14b所示。能测量三个相
电流，公共线上的电流为
，广泛用于中性点不接地系统，测量
三相电流、电能及作过电流保护之用。
③两相电流差接线这种接线又叫两相一继电器式接线，如图4-14c所示。流过
电流继电器线圈的电流为两相电流之差
，其量值是相电流的倍。
适用于中性点不接地系统，作过电流保护之用。
设置10kV变电所主要是因为相邻几个车间负荷较大，将变电所建到某一车间不适宜；或由于车间环境的限制，如制药车间、化工车间之间由于管道较多或有腐蚀性气体、易燃易爆气体等环境限制，必须建立独立变电所；或中小型用户负荷不太大，建立一个用户独立变电所，向负荷供电。

供配电技术(第3版)第九章

⑫ 进线防雷保护
35kV电力线路的进线防雷保护，在进线1～2km段内装设接闪线，使该段线路免遭直接雷击。
3~10kV配电线路的进线防雷保护，架空线路在每路进线终端，装设FZ型或FS型阀型避雷器；进线是电缆引入的架空线路，在架空线路终端靠近电缆头处装设避雷器，其接地端与电缆头外壳相连后接地。
⑬ 配电装置防雷保护为防止雷电冲击波沿高压线路侵入变电所，在变配电所每段母线上装设一组阀型避雷器，并应尽量靠近变压器，距离一般不应大于5m 。避雷器的接地线应与变压器低压侧接地中性点及金属外壳连在一起接地，如图9-15所示。
第九章电气安全、防雷和接地
内容：供配电系统进行正常运行，首先必须要保证其安全性，防雷和接地是电气安全的主要措施。掌握电气安全、防雷和接地的知识和理论非常重要。重点：防雷设备和防雷保护、接地和接地装置
§9.1 电气安全 §9.2 过电压和防雷 §9.3 接地小结思考题与习题
9.1 电气安全
(2)间接触电防护
①将故障状况下变为带电的设备外露可接近导体接地或接零； ②设置等电位联接。建筑物内的总等电位联接和局部等电位联接应符合相关规定； ③装设剩余电流保护电器（俗称漏电保护器或漏电开关），故障时自动切断电源； ④采用特低电压（ELV）供电。特低电压是指相间电压或相对地电压不超过交流方均根值50V的电压。亦可采用SELV（安全特低电压）系统和 PELV（保护特低电压）系统供电。
2.雷电的形成
3．雷电过电压的种类
雷电可分为直击雷、感应雷和雷电波侵入3大类。 (1）直击雷过电压当雷电直接击中电气设备、线路或建筑物时，强大的雷电流通过其流入大地，在被击物上产生较高的电位降，称直击雷过电压。（2）闪电感应（感应雷）过电压闪电感应是指闪电放电时，在附近导体上产生的雷电静电感应和雷电电磁感应，它可能使金属部件之间产生火花放电。 ①闪电静电感应过电压由于雷云的作用，使附近导体上感应出与雷云符号相反的电荷，雷云主放电时，先导通道中的电荷迅速中和，导体上的感应电荷得到释放，如果没有就近泄入地中就会产生很高的电动势，从而产生闪电静电感应过电压，如图9-2所示。 ②闪电电磁感应过电压由于雷电流迅速变化在周围空间产生瞬变的强电磁场，使附近的导体上感应出很高的电动势，从而产生闪电电磁感应过电压。（3）闪电电涌侵入（雷电波侵入）闪电电涌是指闪电击于防雷装置或线路上以及由闪电静电感应和闪电电磁脉冲引发，表现为过电压、过电流的瞬态波。闪电电涌侵入是指雷电对架空线路、电缆线路和金属管道的作用，雷电波即闪电电涌，可能沿着管线侵入室内，危及人身安全或损坏设备。这种闪电电涌侵入造成的危害占雷害总数的一半以上。

供配电技术(第3版)第三章

③选基准容量和基准电压，计算元件的标幺值电抗。 ④简化等值电路图，求出短路总阻抗标幺值。简化时电路的各种简化方法都可
以使用，如串联、并联、Δ-Y或Y-Δ变换、等电位法等。 ⑤计算短路电流标幺值，短路电流有名值和短路其它各量。即短路电流、冲击
短路电流和三相短路容量。
例3－1
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例3-1 试求图3-3 供电系统总降变电所10kV母线上K1点和车间变电所380V母线上K2点发生三相短路时的短路电流和短路容量，以及K2点三相短路流经变压器3T一次绕组的短路电流。
2
3.1短路概述
3.1.1短路的种类
三相交流系统的短路种类主要有三相短路、两相短路、单相短路和两相接地短路。
上述各种短路中，三相短路属对称短路，其它短路属不对称短路。因此，三相短路可用对称三相电路分析，不对称短路采用对称分量法分析，即把一组不对称的三相量分解成三组对称的正序、负序和零序分量来分析研究。在电力系统中，发生单相短路的可能性最大，发生三相短路的可能性最小，但通常三相短路的短路电流最大，危害也最严重，所以短路电流计算的重点是三相短路电流计算。
SK2X SK * d2 1000.1331.33MVA
24
5．计算K2点三相短路流经变压器3T一次绕组的短路电流 I'K2
K2点三相短路流经变压器3T一次绕组的短路电流有二种计算方法。（1）方法1
由短路计算等效电路图中可看出: K2点短路时流经变压器3T一次绕组的三相短路电流标幺值与短路点K2的短路电流标幺值相同，用变压器3T一次绕组所在电压级的基准电流便可求出流经变压器3T一次绕组的短路电流。
1. 短路产生很大的热量，导体温度升高，将绝缘损坏。 2. 短路产生巨大的电动力，使电气设备受到变形或机械损坏。 3. 短路使系统电压降低，电流升高，电器设备正常工作受到破坏。 4. 短路造成停电，给国民经济带来损失，给人民生活带来不便。 5. 严重的短路将电力系统运行的稳定性，使同步发电机失步。 6. 不对称短路产生的不平衡磁场，对通信线路和弱电设备产生严重的电磁干

供配电技术第3版第二章课件

（1）各相的设备容量为
A相
PeA=pAB-APAB+pCA-
APCA=0.8×14×3+0.2×35.63=40.73kW
QeA=qAB-APAB+qCAAPCA=0.22×14×3+0.8×35.63=37.74kvar
B相
PeB=pBC-BPBC+pAB-
BPAB=0.8×20×2+0.2×14×3=40.4kW
功率，即
Pe=PN
供配电技术第3版第二章课件
2.反复短时工作制的用电设备
反复短时工作制的设备容量是指某负荷持续率的额定功率换算到统一的负荷持续率下的功率。（1）电焊机和电焊装置组
要求统一换算到∈=100%时的功率，即：
式中，PN为电焊机额定有功功率；SN为额定视在功率；εN为额定负荷持续率；cosφN为额定功率因数。
第二章负荷计算
§2.1 负荷曲线 §2.2 用电设备的设备容量 §2.3 负荷计算的方法 §2.4 功率损耗和电能损耗 §2.5 用户负荷计算 §2.6 尖峰电流的计算 §2.7 功率因数和无功功率补偿小结思考题和习题
供配电技术第3版第二章课件
2.1 负荷曲线
⊙负荷曲线是表征电力负荷随时间变动情况的一种图
Pcmφ= PcB=46.68kW
Qcmφ=QcB=14.10kvar
Pc=3Pcmφ=3×46.68=140.04kW
Qc=3Qcmφ=3×14.10=42.3kvar
供配电技术第3版第二章课件
2.4 功率损耗和电能损耗
2.4.1 供配电系统的功率损耗
供配电系统的功率损耗是指最大功率时功率损耗。
式中，为用电设备效率；KL为负荷系数；ηwL为线路平均效率；K∑为用电设备组的同时系数。

供配电技术(第3版)[唐志平]第3章

ish 2.55I p I sh 1.52I p
低压系统中，一般取 k sh 1.3 带入上式得
i sh 1.84I p
I sh 1.09I p
3.2 无限大容量供电系统三相短路分析
5．稳态短路电流有效值
短路稳态电流：短路非周期分量衰减完后的短路电流，表示为：； I

图3-6
例3-1的短路等效电路图（标幺制法）
3.3 无限大容量电力系统中短路电流的计算
（3）计算k-1点的短路电路总电抗标幺值及三相短路电流和短路容量 1)总电抗标幺值
* * * X X X ( k 1) 1 2 0.2 1.59 1.79
2)三相短路电流周期分量有效值
I
式中：

0.01

) 2k sh I p
k sh 1 e

0.01

为短路电流冲击系数；
3.2 无限大容量供电系统三相短路分析
对于纯电阻性电路 k sh 1 ；纯电感性电路 k sh 2 ；短路冲击电流的有效值 I sh 为短路后第一个周期的短路全电流有效值，即：
I sh I
正常运行时，设电源侧A相电压为： u
U m sin(t )
电流为： i I m sin(t ) 其中有效值关系为：
I m U m / Z U m / (rk rl ) 2 ( x k xl ) 2
arctan( xk xl ) /(rx rl ) 为功率因数角、阻抗角；
3.3 无限大容量电力系统中短路电流的计算
无限大容量系统三相短路电流周期分量有效值的标幺值按下式计算。
I k (3)*

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一个完整的电力系统由各种不同类型的发电厂、变电所、输电线路及电力用户组成。 1．发电厂（generating plant）
按一次能源介质划分为火力发电厂、水力发电站、核电站等，此外，还有小容量的太阳能发电厂、风力发电厂、地热发电厂和潮汐发电厂等，正在研究的还有磁流体发电和氢能发电等。
2．变电所（substation）变电所是变换电能电压和接受分配电能的场所。如果
变压器T1的额定电压： U1N·T1=UN.G=10.5（kV）
变压器直接与电动机相连，供电距离较短，可以不考虑
U2N·T1=1.1UN·L2=1.1×110=121(kV)
线路变上压的器电T压1的损变失比。为：10.5/121kV
变压器T2的额定电压：U1N·T2=UN·L2=110（kV） U2N·T2=1.05UN·L3=1.05×6=6.3(kV)
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2.1 供配电系统常用电气设备
2.1.1 电力变压器
电力变压器（power transformer）是变电所
的核心设备，通过它将一种电压的交流电能转换成另
一种电压的交流电能，以满足输电、供电、配电或用
电的需要。
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1. 常用电力变压器的种类
（1）按相数分类：有三相电力变压器和单相电力变压器。大多数场合使用三相电力变压器，在一些低压单相负载较多的场合，也使用单相变压器。
超过2A的空载变压器、电容电流不超过5A的空载线
路以及电压互感器和避雷器等。
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高压负荷开关是一种介乎隔离开关与断路器
之间的结构简单的高压电器，具有简单的灭弧装置，
常用来分合负荷电流和较小的过负荷电流，但不能分
断短路电流。此外，负荷开关还大多数具有明显的断

供配电技术 PPT

2. 独立变电所：6～10/0.4/0.23kV
设置独立变电所主要是因为相邻几个车间负荷较大，将变电所建到某一车间不适宜；或由于车间环境的限制，如制药车间、化工车间之间由于管道较多或有腐蚀性气体、易燃易爆气体等环境限制，必须建立独立变电所；或中小型用户负荷不太大，建立一个用户独立变电所，向负荷供电。
供配电技术 PPT
2.1 电压的选择
2.1.1 供电电压的确定供电电压是指供配电系统从电力系统所取得的电源电压。我国目前
所用的供电电压为220Kv 110kV、35kV、10kV、6kV。究竟采用哪一级供电电压，主要取决于以下三个方面因素。
（1）电力部门所能提供的电源电压。（2）用户负荷大小及距离电源线路远近。（3）用户大型设备的额定电压决定了企业的供电电压。
大家学习辛苦了，还是要坚持
继续保持安静
3. 车间变电所 6～10/0.4/0.23kV
①附设变电所附设变电所是利用车间的一面或两面墙壁，而其变压器室的大门朝外开，
如图所示。
车间附设变电所又分内附式和外附式。 ②车间内变电所
车间内变电所位于车间内的单独房间内。
4. 建筑物及高层建筑物变电所
2.3.2 变压器台数和容量的确定
安装在总降压变电所的变压器通常称为主变压器（简称主变），安装在6~10KV/0.4KV的变压器常叫做配电变压器（简称配变）。 1．总降变电所变压器台数和容量的确定（1）变压器台数的确定：1~2台 ①满足负荷对供电可靠性的要求,Ⅰ、Ⅱ级负荷比较大时,选择2 台主变压器。 ②季节性负荷或昼夜负荷比较大时，宜采用经济运行方式,技术经济合理时，可设2台主变。 ③三级负荷一般选择一台主变压器，如果负荷较大时，也可选择两台主变压器。有少量 Ⅰ、Ⅱ级负荷可从邻近取得低压备用电源，可设1台主变压器。（2）容量： ①1台变压器： SN = (1.15～1.4) SC ②2台变压器： SN = (0.6～0.7) SC

供配电技术(第3版)第五章

隔离开关只需要选择额定电压和额定电流，校验动稳定度和热稳度。
例5-2 按例5-1所给的电气条件，选择柜内隔离开关。解：由于10kV出线控制采用成套开关柜，选择GN19-12/630高压隔离开关。选择计算
结果列于下表。
表5-4 高压隔离开关选择校验表
序号 1 2 3
4
项目
UN IN
GN19-12/630 数据 12kV 630A
电气设备的额定电流应不小于实际通过它的最大负荷电流Imax （或计算电流IC），即：
IN ≥Imax 或 IN ≥Ic 3．按短路条件校验电气设备的动稳定和热稳定 4．开关电器必须校验断流能力开关电器设备的额定短路开断电流不小于安装地点最大三相短路电流。
5.2 高压开关电器的选择
高压开关电器主要指高压断路器、高压熔断器、高压隔离开关和高压负荷开关。具体选择如下：
电压互感器的选择如下：
1．按装设点环境及工作要求选择电压互感器型号
2．电压互感器的额定电压应不低于装设点线路额定电压
3．按测量、计量仪表对电压互感器准确度要求选择并校验准确度
计量用电压互感器准确度选0.2～ 0.5级以上，测量用的准确度选0.5～1.0
级应不大于电压互感器二次侧额定容量，
第五章电气设备的选择
内容：电气设备选择的原则，开关电器、互感器、穿墙套管和绝缘子的选择，低压电气设备的选择。
重点：熟悉穿墙套、管、绝缘子和低压电器的选择，掌握开关电器和互感器的选择。
第五章电气设备的选择
§5.1 电气设备选择的一般原则 §5.2高压开关电器的选择 §5.3互感器的选择 §5.4母线、支柱绝缘子和穿墙套管的选择 §5.5高压开关柜的选择 §5.6低压熔断器的选择 §5.7低压断路器的选择小结思考题与习题

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❖第一章电力系统概论
目 ❖第二章负荷计算
❖第三章短路电流计算
录 ❖第四章变配电所及其一次系统
❖第五章电气设备的选择 ❖第六章电力线路 ❖第七章供配电系统的继电保护
第一章第二章第三章第四章第五章第六章第七章第八章第九章第十章第十一章
第一章电力系统概论
内容: 电力系统和供配电系统的概念、系统的额定电压、电力系统中性点的运行方式、电能的质量指标和电力负荷等基本知识。重点: 系统额定电压的确定和中性点的运行方式分析。
供电技术（32+16学时）
二、本课程主要内容
本课程主要讲述中小型工厂供配电系统的基本理论知识、计算方法、系统运行及管理等相关知识。主要包括：
电力系统的基本知识；工厂电力负荷的计算；三相短路分析、短路电流及短路效应的计算；电气主接线、电气主设备；供配电系统的继电保护等
供电技术
三、参考教材：
三、供配电的要求和课程任务
做好供配电工作，对于促进工业生产，降低产品成本，实现生产自动化和工业现代化有着十分重要的意义。
本课程的任务主要通过讲述供配电系统电能供应和分配的基本知识和理论，使学生掌握供配电系统的设计和计算方法，管理和运行技能。
第一章第二章第三章第四章第五章第六章第七章第八章第九章第十章第十一章
第一章第二章第三章第四章第五章第六章第七章第八章第九章第十章第十一章
第一章电力系统概论
§1.1 电力系统和供配电系统概述 §1.2 电力系统的额定电压 §1.3 电力系统的中性点运行方式 §1.4 电能质量指标 §1.5 电力负荷小结
第一章第二章第三章第四章第五章第六章第七章第八章第九章第十章第十一章
按变电所的性质和任务不同，可分为升压变电所和降压变电所，按变电所的地位和作用不同，又分为枢纽变电所、地区变电所和用户变电所。
第一章第二章第三章第四章第五章第六章第七章第八章第九章第十章第十一章
电力系统：发电厂、变电所、电力线路和电能用户 3.电力线路将发电厂、变电所和电能用户连接起来，完成输送电能和分配电能的任务。 4.电能用户电能用户又称电力负荷，所有消耗电能的用电设备或用电单位。
第一章第二章第三章第四章第五章第六章第七章第八章第九章第十章第十一章
一、电力系统
电力系统组成：发电厂、变电所、电力线路和电能用户 1.发电厂发电厂将一次能源转换成电能。
根据一次能源的不同，有火力发电厂、水力发电厂和核能发电厂，此外，还有风力、地热、潮汐和太阳能等发电厂。
2.变电所接受电能、变换电压和分配电能。
对供配电的基本要求：
1．安全在电能的供应、分配和使用中，不应发生人身事故和设备事故。
2．可靠应满足用电设备对供电可靠性的要求。 3．优质应满足用电设备对电压和频率等供电质量
的要求。 4．经济供配电应尽量做到投资省，年运行费低，
尽可能减少有色金属消耗量和电能损耗，提高电能利用率。
1.1 电力系统和供配电系统概述
电能是一种清洁的二次能源。电能已广泛应用于各个方面。电力工业已成为我国实现现代化的基础，得到迅猛发展。
到2011年年底，我国发电机装机容量近106亿千瓦，居世界第2位；发电量达46037亿度，居世界第1 位。工业用电量已占全部用电量的70～80%，是电力系统的最大电能用户，供配电系统的任务就是用户所需电能的供应和分配，它是电力系统的重要组成部分。用户所需的电能，绝大多数是由电力系统供给的，先介绍电力系统的知识。
《供配电技术》第3版唐志平电子工业出版社
《供配电技术》第2版唐志平电子工业出版社《工厂供电》第5版刘介才机械工业出版社《工厂供电》第2版黄纯华天津大学出版社《工厂供电设计指导》第2版刘介才机械工业出版社
第一章第二章第三章第四章第五章第六章第七章第八章第九章第十章第十一章
பைடு நூலகம்
第一章第二章第三章第四章第五章第六章第七章第八章第九章第十章第十一章返回
第一章第二章第三章第四章第五章第六章第七章第八章第九章第十章第十一章
二、供配电系统
供配电系统是电力系统的电能用户，也是电力系统的重要组成部分。由总降变电所、高压配电所、配电线路、车间变电所或建筑物变电所和用电设备组成。 ➢ 总降变电所是企业电能供应的枢纽。它将35kV～ 110kV的外部供电电源电压降为6～10kV高压配电电压，供给高压配电所、车间变电所和高压用电设备。 ➢ 高压配电所集中接受6～10kV电压，再分配到附近各车间变电所或建筑物变电所和高压用电设备。一般负荷分散、厂区大的大型企业设置高压配电所。
➢ 车间变电所或建筑物变电所将6～10kV电压降为 380/220V电压，供低压用电设备用。
➢ 用电设备按用途可分为动力用电设备、工艺用电设备、电热用电设备、试验用电设备和照明用电设备等。
第一章第二章第三章第四章第五章第六章第七章第八章第九章第十章第十一章
供配电系统图
第一章第二章第三章第四章第五章第六章第七章第八章第九章第十章第十一章
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供电技术（48+16学时）
一、课程开设意义及重要性
《供电技术》是高等院校电类专业，主要包括电气工程及自动化、电机与电器、计算机控制技术等专业的一门选修课程。本课程主要是使学生掌握中、小型用电企业电力负荷计算、短路电流计算的基本理论，具备工厂变配电所电气设备选择、安装、调试、运行维护等职业技能，为今后从事相关工作奠定坚实的理论基础。
第一章第二章第三章第四章第五章第六章第七章第八章第九章第十章第十一章
➢ 配电线路分为6～10kV厂内高压配电线路和 380/220V厂内低压配电线路。高压配电线路将总降
变电所与高压配电所、车间变电所或建筑物变电所和高压用电设备联接起来。低压配电线路将车间变电所的 380/220V电压送各低压用电设备。