1、输配电技术电子课件X输配电技术输配电技术电力工程学院电力工程学院输配电技术电子课件X课程结构课程结构 供电技术课程分为九章。共计48学时，其中44学时讲课，4学时研讨。1)供电系统2)负荷计算与功率因素补偿3)短路电流计算4)高压电气设备选择5)电力线路及选择6)继电保护与自动装置7)过电压及其保护8)现代供电新技术9)特殊行业的供电输配电技术电子课件X将输配电系统比作计算机，则它的q硬件包括：电力线路电气设备继电保护装置q软件包括负荷计算短路电流计算继电保护整定课程结构课程结构输配电技术电子课件X学习要求学习要求 重在基础，拓宽视野 认真听讲，勤于思考 自主学习，勇于探索输配电技术电子课件X
2、考核办法考核办法 以平时成绩和考试成绩评定学生成绩，平时成绩占30%，考试成绩占70%。平时成绩主要包括2个部分：课后作业和出勤率。输配电技术电子课件X参考书参考书 现代供电技术第二版，王福忠，中国电力出版社，2011 电力系统工程，C.L Wadhwa，科学出版社，2009 电力工程，王思华，中国电力出版社，2011 工矿企业供电，张学成，中国矿大出版社，1998 供电技术，王崇林等，煤炭工业出版社，1997 供电技术第4版，余健明，机械工业出版社，2008 工厂供电，刘介才，机械工业出版社，2011 输配电技术电子课件X电力系统的基础概念供电系统的接线方式工矿企业供电系统电网中性点运行方式
3、输配电技术电子课件X第一节 电力系统的基本概念输配电技术电子课件X一、电力系统相关概念及构成一、电力系统相关概念及构成 电力系统：是指由发电厂、电力网与电能用户（电力电力系统：是指由发电厂、电力网与电能用户（电力负荷）所组成的整体，任务是负荷）所组成的整体，任务是生产、变换、输送、分生产、变换、输送、分配、消费电能配、消费电能。电力网：指的是联系电力网：指的是联系发电厂和用户的中间环节发电厂和用户的中间环节，由变，由变电站（所）和各种电站（所）和各种不同电压等级的电力线路不同电压等级的电力线路组成。组成。变电站（所）变电站（所）：完成电压变换和电能再分配。：完成电压变换和电能再分配。图图1 一
4、个简单的电力系统一个简单的电力系统输配电技术电子课件X发电厂（站）：将一次能源转换为电能。一次能源包括：煤炭、石油、天然气、水能、原子核能、风能、太阳能、地热、潮汐能等。我国一次能源主要是：煤炭、水力和原子能。电力系统的主要环节电力系统的主要环节发电厂（站）发电厂（站）输配电技术电子课件X 内蒙古准格尔电厂内蒙古准格尔电厂（西部大开发中第一个大型火电项目）（西部大开发中第一个大型火电项目）输配电技术电子课件X长江三峡水利枢纽工程长江三峡水利枢纽工程 输配电技术电子课件X广东大亚湾核电站广东大亚湾核电站 输配电技术电子课件X风力发电站风力发电站 输配电技术电子课件X徐州协鑫光伏电力有限公司徐州协
5、鑫光伏电力有限公司20兆瓦大型光伏地面电站兆瓦大型光伏地面电站 输配电技术电子课件X西藏羊八井的地热发电站（提供了拉萨市近一半的电力）西藏羊八井的地热发电站（提供了拉萨市近一半的电力）输配电技术电子课件X我国最大潮汐发电站我国最大潮汐发电站:温岭江厦潮汐试验电站温岭江厦潮汐试验电站 输配电技术电子课件X变电所有升压和降压之分。变电所有升压和降压之分。升压变电所：升压变电所：多建在发电厂内，把电能升高后，多建在发电厂内，把电能升高后，再进行长距离输送。再进行长距离输送。降压变电所：降压变电所：多设在用电区域，将高压电适当降多设在用电区域，将高压电适当降低电压后，对某地区或用户供电。低电压后，对某
6、地区或用户供电。降压变电所降压变电所地区降压变电所地区降压变电所 终端变电所终端变电所 工厂降压变电所工厂降压变电所及车间变电所及车间变电所 地区降压变电所又称为一次变电站。位于一个大用电区或一个大地区降压变电所又称为一次变电站。位于一个大用电区或一个大城市附近，从城市附近，从220kV500kV的超高压输电网或发电厂直接受电，通的超高压输电网或发电厂直接受电，通过变压器把电压降为过变压器把电压降为35110kV，供给该区域的用户或大型工厂用电。，供给该区域的用户或大型工厂用电。终端变电所又称二次变电站，多位于用电的负荷中心，高压侧从终端变电所又称二次变电站，多位于用电的负荷中心，高压侧从地区
7、降压变电所受电，经变压器降到地区降压变电所受电，经变压器降到610 kV，对某个市区或农村城，对某个市区或农村城镇用户供电。镇用户供电。工厂降压变电所又称工厂总降压变电所，与终端变电所类似，它工厂降压变电所又称工厂总降压变电所，与终端变电所类似，它是对企业内部输送电能的中心枢纽。车间变电所接受工厂降压变电所是对企业内部输送电能的中心枢纽。车间变电所接受工厂降压变电所提供的电能，将电压降为提供的电能，将电压降为220/380V，对车间各用电设备直接供电。，对车间各用电设备直接供电。电力系统的主要环节电力系统的主要环节变电站（所）变电站（所）输配电技术电子课件X变电站变电站输配电技术电子课件X电力
8、网电力网：将输送、变换、分配电能的各种变电所和各：将输送、变换、分配电能的各种变电所和各电压等级的电力线路构成的网络称为电力网。电压等级的电力线路构成的网络称为电力网。电力系统的主要环节电力系统的主要环节电力网电力网电力网按电压等级分类：电力网按电压等级分类：低低 压压 电电 网：网：1kV及以下及以下 高高 压压 电电 网：网：3kV330kV 超高压电网：超高压电网：330kV1000kV 特高压电网：特高压电网：1000kV以上以上2009年1月6日，由我国自主研发、设计和建设的具有自主知识产权的晋东南南阳荆门1000千伏特高压交流试验示范工程正式投运。该工程是目前世界上电压等级最高、技
9、术水平最高的输变电工程，标志着我国在远距离、大容量、低损耗的特高压核心技术和设备国产化上取得重大突破，对保障国家能源安全和电力可靠供应具有重要意义。输配电技术电子课件X输配电技术电子课件X典型的电力系统典型的电力系统 由一次设备和二次设备组成：一次设备：指直接生产、输送和分配电能的设备。包括变压器、高压断路器、隔离开关、电抗器、并联补偿电力电容器、电力电缆、送电线路、母线等。又称为一次部分。由这些设备构成的电路称为变电所的主电路或主接线或一次接线。二次设备：对一次设备的工作状态进行监视、测量、控制和保护的辅助电气设备称为二次设备。包括测量仪表、控制与信号回路、继电保护装置、制动装置以及远动装置
10、等。又称为二次部分。这些设备通常由电压互感器、电流互感器、蓄电池组或低压电源供电，它们相互间所连接的电路称为二次回路或二次接线。输配电技术电子课件X输配电技术电子课件X 电能传送过程：电厂升压-远距离输电-枢纽变电所降压-远距离输电-企业变电所降压-近距离输电-负荷。并网目的是保证电网稳定。高压深入负荷中心可提高电能质量。图中一根线代表三相。典型电力系统图-说明输配电技术电子课件X典型电力系统图典型电力系统图电气设备符号电气设备符号发电机G电力变压器T母线及引出线WB断路器QF负荷开关QL隔离开关QS输配电技术电子课件X熔断器F电压互感器PT电流互感器CT阀型避雷器F电抗器L电容器C电缆终端头
11、X输配电技术电子课件X 电力负荷：电力系统中所有用电设备消耗功率的总和电力设备电力负荷 电动机电热电炉整流设备照明家用电器电力线路二、电力负荷与供电可靠二、电力负荷与供电可靠输配电技术电子课件X工业电力系统的综合用电负荷通信农业交通运输市政生活电网中损耗功率电力系统的供电负荷发电厂消耗功率发电负荷 发电负荷输配电技术电子课件X电力负荷的分类 级别一 级二 级三 级停电影响 人身伤亡；重大经济损失；影响重要用电单位运行经济造成较大损失；影响重要用电单位的运行不属于一级、二级的负荷 允许停电时 间 备用电源投入时间，特别重要负荷不允许停电 允许短时停电几分钟 停电影响不大 对供电电 源要求 两个独
12、立电源供电，增加应急电源 两回路供电 无特殊要求 举 例 银行、博物馆、炼钢厂的炼钢炉、医院、大型国际比赛场馆交通枢纽、通信枢纽、大型影剧院、纺织厂，化工厂 输配电技术电子课件X用户对供电的基本要求 保证供电安全可靠 安全：不发生人身触电事故，因电气故障引起的爆炸、火灾等重大事故；可靠：供电系统不间断供电的可能程度；保证供电电能质量 电压偏差：5%，频率偏移：0.20.5Hz,波形畸变极限值：3%5%保证供电系统的经济型 一次投入少；运行费用低；节约电能和有色金属消耗输配电技术电子课件X内容回顾内容回顾一、电力系统相关概念及构成电力系统电力系统 电力网电力网 变电站（所）变电站（所）电力系统的
13、主要环节电力系统的主要环节发电厂（站）发电厂（站）电力系统的主要环节电力系统的主要环节变电站（所）变电站（所）电力系统的主要环节电力系统的主要环节电力网电力网典型的电力系统典型的电力系统 由一次设备和二次设备组成由一次设备和二次设备组成典型电力系统图典型电力系统图典型电力系统图典型电力系统图电气设备符号电气设备符号输配电技术电子课件X二、电力负荷与供电可靠 电力负荷电力负荷 电力设备电力设备 电力线路电力线路 发电负荷发电负荷电力系统的供电负荷电力系统的供电负荷 发电厂消耗功率发电厂消耗功率 电力负荷的分类电力负荷的分类 一一 级级 二二 级级 三三 级级 用户对供电的基本要求用户对供电的基本
14、要求保证供电安全可靠保证供电安全可靠 保证供电电能质量保证供电电能质量 保证供电系统的经济型保证供电系统的经济型输配电技术电子课件X1、额定电压概念三、电力系统的电压三、电力系统的电压 电气设备的额定电压，就是能使电气设备正常工作的电压，在额定电压工作时，其技术性能和经济效果最好。设备电压高了容易烧坏，低了不正常工作（灯泡发光不正常，电机不正常运转）。工作在额定电压时，电器中的元器件都工作在最佳状态，只有工作在最佳状态时，电器的性能才比较稳定，这样电器的寿命才得以延长。额定电压是电缆设计和运行的基准电压输配电技术电子课件X电视信号在天线上感应的电压约0.1mV维持人体生物电流的电压 约1.2m
15、V碱性电池标称电压1.5V电子手表用氧化银电池两极间的电压1.5V手持移动电话的电池两极间的电压 3.7V家庭电路的电压220V（日本和一些美洲的国家的家用电压为110V）动力电路电压 380V无轨电车电源的电压550600V电视机显像管的工作电压10kV以上列车上方电网电压25000v发生闪电的云层间电压 可达1000kV常用的电压输配电技术电子课件X用电设备用电设备的额定电压和电网的额定电压一致。2、额定电压的等级 电气设备的额定电压在我国已经统一标准化，发电机和用电设备的额定电压分成若干标准等级，电力系统的额定电压也与电气设备额额定电压相对应，他们统组成了电力系统的标准额定电压等级。输配
16、电技术电子课件X 1kV以下的为低压，3-330kV为高压，330-1000kV为超高压，1000kV以上为特高压。我国目前的最高电压等级为750kV。3kV及以上的高压用于发电，配电及高压用电设备;110kV及以上的高压与超高压用于远距离输电。煤矿1140V为低压，人身安全电压为交流36V，直流92V。直流电压为平均值，交流电压为有效值，且指线电压。GB156-1993规定，电力系统电压分成等多种等级，见表1-1。输配电技术电子课件X3KV以下电气设备与系统额定电压等级（以下电气设备与系统额定电压等级（V）输配电技术电子课件X受电设备与系统额定电压供电设备额定电压设备最高电压33.153.5
17、66.36.91010.511.535 38.540.5606969110121126220 242252330363363500 550 550750 8008003KV以上电气设备与系统额定电压等级（以上电气设备与系统额定电压等级（KV）输配电技术电子课件X 在表1-2中，供电设备额定电压为发电机与变压器的二次绕组的额定电压，受电设备与系统额定电压为变压器一次绕组和用电设备的额定电压。国家标准规定：供电设备的额定电压应高出电网和受电设备额定电压的5%-10%，用于补偿正常负荷时的线路电压损失，从而使受电设备获得近似额定值的电压、设备的最高电压，指的是根据设额备的绝缘性能和一些有关性能（如变
18、压器的磁化电流、电容器的损耗等）而确定的最高运行电压，通常不超过额定电压的1.15倍。输配电技术电子课件X变压器的变压器的二次绕组二次绕组对于用电设备而言，相当于供对于用电设备而言，相当于供电设备。电设备。u第一种情况比用电设备额定电压高第一种情况比用电设备额定电压高10%10%u第二种情况比用电设备额定电压高第二种情况比用电设备额定电压高5%5%变压器额定电压变压器额定电压变压器的变压器的一次绕组一次绕组：相当于是用电设备，所以规：相当于是用电设备，所以规定变压器一次绕组的额定电压与受电设备额定电定变压器一次绕组的额定电压与受电设备额定电压相同。压相同。注意：但当变压器一次绕组直接与发电机相
19、连时，变压器一次绕组的额定电压与发电机额定电压相等。当变压器供电距离较长时，其中5%用于补偿变压器满载供电时，一、二次绕组上的电压损失；另外5%用于补偿线路上的电压损失，因此适用于变压器供电距离较长时的情况。当变压器供电距离较短时，可以不考虑线路上的电压损失，只需要补偿满载时变压器绕组上的电压损失即可。输配电技术电子课件XMT1T2UN+5%+10%0%+5%G额定电压的国家标准额定电压的国家标准 输配电技术电子课件X发电机发电机G G的额定电压的额定电压：UNG=1.05UNL1=1.0510=10.5（kV）变压器变压器T1的额定电压：的额定电压：U1NT1=UN.G=10.5（kV）U2
20、NT1=1.1UNL2=1.1110=121(kV)变压器变压器T1的变比为：的变比为：10.5/121kV变压器变压器T2的额定电压：的额定电压：U1NT2=UNL2=110（kV）U2NT2=1.05UNL3=1.056=6.3(kV)变压器变压器T2的变比为：的变比为：110/6.3kV例1 已知图所示系统中电网的额定电压，试确定发电机和变压器的额定电压。变压器直接与电动机相连，供电距离较短，可以不考虑线路上的电压损失。变压器T1的一次绕组与发电机直接相连，所以其一次绕组的额定电压取发电机的额定电压输配电技术电子课件X请根据下面系统图已知参数确定各电气元件的额定电压。6kV110kV38
21、0V 35kV 10kV330kVGT1T2T3T46.3kV6.3/363/121kV110/10.5kV330/38.5kV6/0.4kV输配电技术电子课件X电压与输送容量及距离电压与输送容量及距离各种电压线路送电容量与距离的参考值输配电技术电子课件X 在有总降压变电所（35-110kV）的工矿企业中，经验表明6-10kV用电设备的负荷占企业总负荷的30%-40%的以上的时候，企业内部的高压配电电压采用6-10kV为宜，矿山企业的井下高压配电正在推广使用10kV级的电压。输配电技术电子课件X3、线路的平均额定电压 在实际线路中，电网由始端到末端的各处的电压是不一样的，离电源越远的电压越低，
22、并且随着负荷的变换而变换。供电线路上的电压变换如图所示：输配电技术电子课件X 电网电压习惯用线路的平均额定电压来表示。线路平均额定电压指电网始端的最大电压和末端受电设备额定电压的平均值Uav,例如 额定电压为10kV的电网，平均额定电压为 一般为电网额定电压的1.05倍,该值在短路电流计算中应用。各级分别为：0.4kV，3.15kV，6.3kV,10.5kV,37kV，63kV，115kV，230kV，346kV，525kV。)(5.1021011kVUav输配电技术电子课件X3、额定电流 额定电流是用电器在额定电压下工作的电流。电气设备额定电流是指在额定环境条件（环境温度、日照、海拔、安装条
23、件等）下，允许连续通过设备的长时最大工作电流。用电器工作时电流不应超过它的额定电流。输配电技术电子课件X 我国采用的基准环境温度为：电力变压器和电器（周围环境温度）40 发电机（冷却空气温度）35 40 裸导线、绝缘线和裸母线（周围环境温度）25 电力电缆：空气中敷设 30 直埋敷设 25输配电技术电子课件X常用设备的额定电流输配电技术电子课件X4、额定容量 发电机、变压器等规定其额定容量，是指在额定环境条件（环境温度、日照、海拔、安装条件等）下，在额定电压和额定电流情况下的容量。发电机的额定容量用有功功率与功率因素来表示 电力变压器额定容量常用视在功率表示输配电技术电子课件X每相电压损失：每
24、相电压损失：UUA-UBadabaccbcossinI RX线电压损失：线电压损失：U3cossinI RX1NPRQXUb)a)IUBdbaIRcjIXUAR,XAIP+jQBb)a)IUBdbaIRcjIXUAR,XAIP+jQB电压损失的百分值：电压损失的百分值：2%100NNUPRQXUUU一、线路电压损失一、线路电压损失由于线路存在阻抗，当输送一定负荷时，线路首末端将存在电由于线路存在阻抗，当输送一定负荷时，线路首末端将存在电压之差。压之差。四、电压偏移及调整四、电压偏移及调整输配电技术电子课件X 电压偏差是指电网实际电压与额定电压之差对额定电压的百分数，即 产生电压偏差的主要原因是
25、电力负荷的大小是变动的，随着负荷的变化，电网内电压损失也变化，所以用电设备的端电压随着电力负荷的变化而变化。实际电压偏高或偏低，对运行中的电气设备会造成不良影响。N%100%NUUUU二二、电压偏差电压偏差输配电技术电子课件X 电压偏差对设备的影响电压偏差对设备的影响 白炽灯：90%额定电压下运行，寿命有所增加，但光通量降为68%左右；在110%额定电压下运行，光通量增加40%，寿命大大减少 感应电动机：90%额定电压下运行，转矩降为81%，启动受影响 电焊机：电压偏移必须在5%-10%以内，不然影响焊接质量。根据GB50052-1995，用电设备端子电压偏移允许值如下：电动机：5%；照明灯：
26、一般为5%；其他无特殊要求用电设备：5%；输配电技术电子课件X GB12325-1990电能质量电能质量 供电电压允许偏差供电电压允许偏差中规定，供电部门与用户的产权分界处或供用电协议中规定，供电部门与用户的产权分界处或供用电协议规定的电能计量的最大允许电压偏差应不超过：规定的电能计量的最大允许电压偏差应不超过：35kV及以上供电电压：及以上供电电压：电压正、负偏差绝对值之电压正、负偏差绝对值之和为和为10%；10kV及以下三相供电电压：及以下三相供电电压：7%；220V单相供电电压：单相供电电压：+7%，-10%。输配电技术电子课件X电压调整措施电压调整措施 正确选择供电变压器的变比和电压分
27、接头正确选择供电变压器的变比和电压分接头 一次侧额定电压合理选择 二次侧额定电压合理选择 合理减少供配电系统的阻抗合理减少供配电系统的阻抗 合理选择导线及截面以减少系统的阻抗 均衡安排三相负荷均衡安排三相负荷 三相负荷分布不均匀将产生不平衡电压，加大电压偏移 合理调整供电系统的运行方式合理调整供电系统的运行方式 负荷大时，调整变压器分接头，负荷小时，去掉变压器防止电压过高；两台变压器同时运行时，轻负荷时，可以切除一台变压器。输配电技术电子课件X电压调整措施电压调整措施 采用无功功率补偿装置采用无功功率补偿装置 用于用户存在大量的感性负载，产生大量相位滞后的无功功率，降低了功率因数，增加了系统的
28、压降。采用无功补偿装置可以减小无功，和电压损失。采用有载调压变压器采用有载调压变压器 可以根据负荷的变动及供电电压的实际水平实现有效的带负荷调压，技术先进，但只用于大型枢纽变电所。对于电压质量要求高的重要负荷，可以设置小型有载调压变压器。输配电技术电子课件X五、负荷对供电质量的影响五、负荷对供电质量的影响1、电压波动和闪变、电压波动和闪变 闪变是指人眼对灯闪的主观感觉。引起灯光（照度）闪闪变是指人眼对灯闪的主观感觉。引起灯光（照度）闪变的波动电压，称为闪变电压。变的波动电压，称为闪变电压。电压波动是指电压在系统电网中作快速短时的变化。电电压波动是指电压在系统电网中作快速短时的变化。电压波动值，
29、用电压波动过程中相继出现的电压有效值的最大值压波动值，用电压波动过程中相继出现的电压有效值的最大值和最小值之差对额定电压和最小值之差对额定电压UN的百分值来表示。的百分值来表示。电压波动是由于负荷急剧变动的冲击负荷所引起。影响电压波动是由于负荷急剧变动的冲击负荷所引起。影响电气设备的正常工作。如电动机的正常起动，同步电机转子电气设备的正常工作。如电动机的正常起动，同步电机转子振动、计算机无法正常工作，照明的闪烁等振动、计算机无法正常工作，照明的闪烁等 。输配电技术电子课件X电压波动和闪变的抑制电压波动和闪变的抑制 抑制电压波动和闪变的主要措施有：抑制电压波动和闪变的主要措施有：p 采用合理的接
30、线方式采用合理的接线方式，对负荷变化剧烈的大型设备，采用专，对负荷变化剧烈的大型设备，采用专用线或专用变压器供电；用线或专用变压器供电；p 提高供电电压；减少电压损失；增大供电容量；减少系统阻提高供电电压；减少电压损失；增大供电容量；减少系统阻抗；增加系统的短路容量等方法抗；增加系统的短路容量等方法，对抑制电网的电压波动和，对抑制电网的电压波动和闪变能起到良好的作用。单回路变双回路、架空线变电缆等闪变能起到良好的作用。单回路变双回路、架空线变电缆等p 采用静止补偿装置。采用静止补偿装置。静止无功补偿器由特殊电抗器和电容器组成，有的是两者之静止无功补偿器由特殊电抗器和电容器组成，有的是两者之一为
31、可控的，有的是两者都是可控的，是一种并联联接的无一为可控的，有的是两者都是可控的，是一种并联联接的无功功率发生器和吸收器。近年来，电力系统中主要应用的静功功率发生器和吸收器。近年来，电力系统中主要应用的静止补偿器有自饱和电抗器型（简记为止补偿器有自饱和电抗器型（简记为SR）和可控硅控制电抗）和可控硅控制电抗器型器型(简记为简记为TCR)两种。两种。输配电技术电子课件X三、额定电压的概念 什么是额定电压什么是额定电压 有什么用有什么用 额定电压的等级额定电压的等级 3kV以下 直流电压 单相电压 三相电压 3kV以上 三相电压 变压器的额定电压变压器的额定电压 一次绕组 特殊情况 接发电机 二次
32、绕组 平均额定电压平均额定电压 额定电流额定电流 额定容量额定容量内容回顾内容回顾输配电技术电子课件X四、电压偏移及调整定义定义电压偏差对设备的影响电压偏差对设备的影响 电压调整措施电压调整措施五、负荷对供电质量的影响电压波动和闪变定义电压波动和闪变定义电压波动和闪变的抑制电压波动和闪变的抑制 输配电技术电子课件X2、谐波干扰干扰、谐波干扰干扰 谐波对几乎所有连接于电网的电气设备都有损害谐波对几乎所有连接于电网的电气设备都有损害，主要，主要表现为产生谐波损耗，使设备过热以及谐波过电压、加速设表现为产生谐波损耗，使设备过热以及谐波过电压、加速设备绝缘老化等。谐波对继电保护、电能计量精度等也有影响
33、备绝缘老化等。谐波对继电保护、电能计量精度等也有影响 、谐波还对通信质量有影响。谐波还对通信质量有影响。谐波是一个周期电气量的正弦波分量，其频率为基波频谐波是一个周期电气量的正弦波分量，其频率为基波频率的整倍数，也称为高次谐波。率的整倍数，也称为高次谐波。系统中的系统中的主要谐波源主要谐波源可分为可分为两大类两大类：含半导体非线性含半导体非线性元件的谐波源；元件的谐波源；含电弧和铁磁非线性设备的谐波源。含电弧和铁磁非线性设备的谐波源。如在系统和用户中存在谐波干扰，将会使系统中的电压和如在系统和用户中存在谐波干扰，将会使系统中的电压和电流发生畸变。供电系统中的谐波源主要是谐波电流源，谐波电流发生
34、畸变。供电系统中的谐波源主要是谐波电流源，谐波电流通过电网将在电网阻抗上产生谐波电压降，从而导致谐波电流通过电网将在电网阻抗上产生谐波电压降，从而导致谐波电压的产生。电压的产生。输配电技术电子课件X 谐波对几乎所有连接于电网的电气设备都有损害谐波对几乎所有连接于电网的电气设备都有损害，主要，主要表现为产生谐波损耗，使设备过热以及谐波过电压、加速设表现为产生谐波损耗，使设备过热以及谐波过电压、加速设备绝缘老化等。谐波对继电保护、电能计量精度等也有影响备绝缘老化等。谐波对继电保护、电能计量精度等也有影响 、谐波还对通信质量有影响。谐波还对通信质量有影响。如：高次谐波通过变压器，使得变压器的铁芯损耗
35、明显如：高次谐波通过变压器，使得变压器的铁芯损耗明显增大，变压器出现过热，寿命变短。增大，变压器出现过热，寿命变短。高次谐波通过电动机，不仅使得铁芯损耗明显，而且会高次谐波通过电动机，不仅使得铁芯损耗明显，而且会使得电动机转子发生振动，严重影响机械加工的精度。使得电动机转子发生振动，严重影响机械加工的精度。电容器对高次谐波阻抗很小，电容器容易过负荷而烧坏电容器对高次谐波阻抗很小，电容器容易过负荷而烧坏 高次谐波电流使得电力线路能耗增加，使得电费计算不高次谐波电流使得电力线路能耗增加，使得电费计算不准确，使电力系统发生谐振，引起电压击穿设备的绝缘。准确，使电力系统发生谐振，引起电压击穿设备的绝缘
36、。高次谐波使得继电系统发生误动作高次谐波使得继电系统发生误动作 高次谐波干扰通信设备和线路高次谐波干扰通信设备和线路输配电技术电子课件X高次谐波的抑制高次谐波的抑制高次谐波的抑制方法：高次谐波的抑制方法：1 1大容量的非线性负荷由短路容量较大的电网供电大容量的非线性负荷由短路容量较大的电网供电2 2三相整流变压器采用三相整流变压器采用Yd或者或者Dy连接连接3 3增加整流变压器二次侧的相数增加整流变压器二次侧的相数4 4装设分流滤波器装设分流滤波器5 5装设静止补偿装置（装设静止补偿装置（SVC）输配电技术电子课件X六、电力系统的运行特点六、电力系统的运行特点1电能的产生、输送和消费时一个动态
37、过程电能的产生、输送和消费时一个动态过程2供电中断会造成严重后果供电中断会造成严重后果3.电力系统中的过度非常迅速，容易产生过电压、损坏绝缘电力系统中的过度非常迅速，容易产生过电压、损坏绝缘4.电能不能大量储存、只能随产随用。电能不能大量储存、只能随产随用。输配电技术电子课件X第二节 供电系统的接线方式输配电技术电子课件X一、供电系统接线方式的要求一、供电系统接线方式的要求（1）供电可靠性）供电可靠性 供电系统接线应符合国家标准和相关技术规范的要求，供电系统接线应符合国家标准和相关技术规范的要求，充分保证人身和设备的安全。如高压断路器的两侧安装高充分保证人身和设备的安全。如高压断路器的两侧安装
38、高压隔离开关；架空线路末端及变电所的高压母线上安装避压隔离开关；架空线路末端及变电所的高压母线上安装避雷器和过电压防护；根据负荷等级要求来采取相应的接线雷器和过电压防护；根据负荷等级要求来采取相应的接线方式。方式。（2）操作方便、运行安全灵活）操作方便、运行安全灵活 供电系统的接线应保证在正常运行和发生事故时，操供电系统的接线应保证在正常运行和发生事故时，操作和检修方便，运行维护安全灵活。为此，作和检修方便，运行维护安全灵活。为此，应简化接线，应简化接线，减少供电层次和操作程序。减少供电层次和操作程序。输配电技术电子课件X （3）经济合理）经济合理 接线方式在满足用户要求和保证供电质量的前提下
39、应力求接线方式在满足用户要求和保证供电质量的前提下应力求简单，以减少投资和运行费用。提高经济性的有效措施之一就简单，以减少投资和运行费用。提高经济性的有效措施之一就是高压线路尽量深入负荷中心。是高压线路尽量深入负荷中心。（4）具有发展的可能性）具有发展的可能性 接线方式应保证便于将来发展，同时能适应分期建设的需要。接线方式应保证便于将来发展，同时能适应分期建设的需要。输配电技术电子课件X二、二、供电系统的接线方式供电系统的接线方式按系统接线布置方式可分为放射式、干线式、环式及两端电源供电式等接线方式。按供电系统的运行方式可分为开式和闭式接线系统。按对负荷供电可靠性的要求可分为无备用和有备用接线
40、系统。在有备用接线系统中，其中一回线路发生故障时，其余线路能保证全部供电的称为完全备用系统；如果只能保证对重要用户供电的，则不完全备用系统。输配电技术电子课件X1、无备用接线方式(a)(a)单回路放射式单回路放射式输配电技术电子课件X(b)b)直接连接的干线式直接连接的干线式(b)(b)直接连接的干线式直接连接的干线式输配电技术电子课件X(c)(c)串联型干线式串联型干线式输配电技术电子课件X无备用系统无备用系统优点优点缺点缺点接线简单，运行方便，接线简单，运行方便，易于发现故障易于发现故障供电可靠性差。所以这种接线供电可靠性差。所以这种接线主要用于对三级负荷和一部分次要的主要用于对三级负荷和
41、一部分次要的二级负荷供电。二级负荷供电。输配电技术电子课件X2、有备用接线方式QS1 QF1QS2QS3 QF2QS7QS6QS5QF4QS4双回路放射式接线双回路放射式接线(a)(a)输配电技术电子课件XQS1 QF1QS2QS3 QF2QS4QS6QF4QS8QS5QF3QS7QS10QF5QS9双回路放射式接线双回路放射式接线(b)(b)输配电技术电子课件X输配电技术电子课件XQF1QF2QF4QF5QF6QF7QF3环式接线环式接线输配电技术电子课件X 有备用系统有备用系统优点优点是：供电可靠性高。是：供电可靠性高。缺点缺点是：接是：接线复杂，不易于发现故障。所以这种接线主要用于线复杂
42、，不易于发现故障。所以这种接线主要用于对一级、二级负荷负荷供电。对一级、二级负荷负荷供电。输配电技术电子课件X三、变电所的主接线三、变电所的主接线 变电站的主接线是由各种电气设备（变压器、变电站的主接线是由各种电气设备（变压器、断路器、隔离开关等）及其连接线所组成的，用以断路器、隔离开关等）及其连接线所组成的，用以接受和分配电能，是供电系统的组成部分。接受和分配电能，是供电系统的组成部分。它与电它与电源电压等级、进线数目、负荷大小及级别、变压器源电压等级、进线数目、负荷大小及级别、变压器台数及容量等因素有关，所以变电站的主接线有多台数及容量等因素有关，所以变电站的主接线有多种形式。确定变电站的
43、主接线与变电站电气设备的种形式。确定变电站的主接线与变电站电气设备的选择、配电设备的布置及运行的可靠性和经济性等选择、配电设备的布置及运行的可靠性和经济性等都有密切的关系，确定变电站的主接线方式是变电都有密切的关系，确定变电站的主接线方式是变电站设计的重要任务之一。下面分别介绍工业企业总站设计的重要任务之一。下面分别介绍工业企业总降压变电站和车间变电所的主接线方式。降压变电站和车间变电所的主接线方式。输配电技术电子课件X（1 1）线路）线路-变压器组接线方式变压器组接线方式 当供电电源只有一回线路，且变电站只装设一台变压器时当供电电源只有一回线路，且变电站只装设一台变压器时，采用线路，采用线路
44、变压器组接线方式，如图所示。变压器组接线方式，如图所示。1 1、总降压变电站的主接线、总降压变电站的主接线（b）进线为跌落式保险）进线为跌落式保险（c）进线为断路器）进线为断路器（a）进线为隔离开关）进线为隔离开关输配电技术电子课件X 线路线路变压器组接线方式的变压器组接线方式的优点优点是：是：接线简单，接线简单，使用的设备少，基建投资省使用的设备少，基建投资省。缺点缺点是：是：供电的可靠性供电的可靠性低低，当供电线路、变压器及低压母线发生故障或高压，当供电线路、变压器及低压母线发生故障或高压设备检修时全部负荷都将停止供电。所以这种接线方设备检修时全部负荷都将停止供电。所以这种接线方式只应用于
45、式只应用于三级或不太重要的二级负荷三级或不太重要的二级负荷的变电所。的变电所。输配电技术电子课件X（2 2）桥式接线）桥式接线 为了保证对一、二级负荷进行为了保证对一、二级负荷进行可靠供电可靠供电，在企，在企业变电所中广泛采用由两回路电源线受电和装设两业变电所中广泛采用由两回路电源线受电和装设两台变压器的桥式主接线。桥式主接线主要分外桥、台变压器的桥式主接线。桥式主接线主要分外桥、内桥和全桥三种。内桥和全桥三种。输配电技术电子课件X（a）外桥接线）外桥接线 外桥式接线优点：切换方便，比内桥少两组隔离开关，继电保护简单，易于过渡到全桥或者单母线分段式接线，投资小，占地小；缺点是倒换线路不方便，变
46、电所一侧无线路保护。合适进行短而倒闸次数少的变电所，或变压器采用经济运行需奥经常切换的终端变电所，以及有可能发展成为穿越负荷的变电所。输配电技术电子课件X（b）内桥接线）内桥接线 内桥接线优点是一次侧可以设线路保护，倒换线路比较方便，设备投资与占地都比全桥接线少；缺点是操作变压器和扩建成全桥接线或单母线分段接线不如外桥接线方便。适合于进线比较长，变压器切换比较少的终端变电所。输配电技术电子课件X（c）全桥接线）全桥接线 全桥接线优点是适应性强，对线路、变压器的操作比较方便，运行灵活。且易于扩展成为单母线分段式接线；缺点是设备多、投资大、占地大。输配电技术电子课件X 桥式接线方式的桥式接线方式的
47、优点优点是：是：供电的可靠性高供电的可靠性高，用于用于对一、二级负荷供电；对一、二级负荷供电；缺点缺点是是接线复杂接线复杂，使用，使用的设备多，的设备多，基建投资高基建投资高。输配电技术电子课件X(3)单母线分段接线单母线分段接线 有穿越负荷的两回电源进线的中间变电所，其受、配电母线以及桥式接线变电所主变压器二次侧的配电母线，多采用单母线分段接线方式，如图所示。输配电技术电子课件X 单母线分段接线的单母线分段接线的优点优点：当某回受电线路或：当某回受电线路或变压器故障停止运行时，可通过母线分段器变压器故障停止运行时，可通过母线分段器QFs的联络，保证继续对两段母线上的重要负荷供电，的联络，保证
48、继续对两段母线上的重要负荷供电，具备一定的可靠性。具备一定的可靠性。缺点缺点是当其中任一段母线发是当其中任一段母线发生故障时，接于该段母线的全部进出线均停止运生故障时，接于该段母线的全部进出线均停止运行。行。输配电技术电子课件X(4)双母线接线双母线接线 对于容量大，负荷要求可靠性高，进出线回路多的重对于容量大，负荷要求可靠性高，进出线回路多的重要变电所，采用双母线接线，如图所示。要变电所，采用双母线接线，如图所示。输配电技术电子课件X 双母线接线的双母线接线的优点优点：不论哪一段电源与母线：不论哪一段电源与母线同时发生故障，都不影响对用户的供电，故可靠同时发生故障，都不影响对用户的供电，故可
49、靠性高。性高。缺点缺点是设备多，接线复杂，操作安全性差、是设备多，接线复杂，操作安全性差、投资大。投资大。输配电技术电子课件X第三节 典型企业供电系统输配电技术电子课件X 大型而且具有一、二级负荷的工矿企业常采用35kV双电源供电，总降压变电所与高压配电线路按照一定的接线方式连接，组成企业的35/（6-10）kV高压供电系统。各车间变电所与电压配电线路按一定的接线组成（6-10）/0.4kV低压供电系统。城市各单位以及中小型企业一般采用10kV单电源供电。输配电技术电子课件X一、一、大型企业大型企业35/（610kV）供电系统）供电系统 具有具有一级及二级负荷的大型工业企业采用一级及二级负荷的
50、大型工业企业采用35/（610kV）的线路供电时，一般多采用双回路电源的线路供电时，一般多采用双回路电源进线和两台主变压器组成的桥式接线。它的特点是当进线和两台主变压器组成的桥式接线。它的特点是当一条电源线路有故障或检修时，通过桥断路器的联络，一条电源线路有故障或检修时，通过桥断路器的联络，不影响两台变压器的运行。不影响两台变压器的运行。输配电技术电子课件X35/（610kV）供电系统输配电技术电子课件X扩大桥式接线扩大桥式接线当变压器台数多于两台时，可采用扩大桥式接线方式。当变压器台数多于两台时，可采用扩大桥式接线方式。输配电技术电子课件X二、具有一、二级负荷的车间二、具有一、二级负荷的车间
