企业供电系统

企业供电系统王国军2014年02月手机静音模式室外接听电话2.工厂企业供电系统4.互感器及运行3.变压器运行及维护5.成套设备及继电保护6.供配电系统运行维护1.电力系统概述1.电力系统概述-电力系统简介-供电质量要求-中性点接地方式电力系统简介:•由发电厂、输电网、配电网和电力用户组成的整体，是将一次能源转换成电能并输送和分配到用户的一个统一的系统。通常把发电和用电之间的中间环节成为电力网包含输电网和配电网。电力系统概貌图•输电网是由110kV及以上的输电线路与其相连的变电所组成，是电力系统中最高的电网。（为什么采用高压输电）输电网:高压输电:•根据公式P=根号3*U*I:功率一定,电压高，电流减小，就可以选用截面积较小的导线，从而节省有色金属。•输送电压的过程中会出现功率损耗和电压降.电流减小，电压降随之减小（电压降U=I*R，R为线路阻抗，传过去的电压=原始电压-电压降），提高输电电压后,不仅可以提高输送功率，而且降低线路中的功率损耗。配电网:配电网是由35KV及以下的配电线路和配电变电所组成，他的作用是将电能分配到各类用户。-高压配电线路35KV；-中压配电线路10KV；-低压配电线路380/220V。联合电力系统:随着用电量增长，电力系统规模不断扩大。两个或两个以上的小型电力系统连接起来并行运行，组成地区性的电力系统，用输电线路把几个地区性的电力系统连接起来组成的系统.联合电力系统的优越性：A）提高供电可靠性。保证在个别机组发生故障和检修时仍可对用户连续供电。B）减少系统的装机容量提高设备利用率。不同地区之间用电性质不同，故各地电力系统高峰负荷出现的时间就不同。组成联合系统后的最大负荷，必然小于各单独系统的最大负荷之和。联合系统中各电厂可以轮流检修，因此组成联合系统后，用电量一定可以减少总装机容量。C）便于安装大型机组。一般认为100万千瓦以上的系统中最经济的发电机组容量为系统容量的6-10%，1000万千瓦以上:4-6%,因此联合系统的总容量大，而大型机组每千瓦设备的投资及产一度电的燃料消耗及维护费用比装设小机组便宜。可节约投资，加快建设速度，降低成本和提高劳动生产效率。D）合理利用动力资源，提高运行经济性。充分利用各种资源（水力、风力、潮汐、太阳能）又可降低火电厂的煤耗，降低了发电成本，提高运行的经济性。电力系统示意图工业企业供电系统江苏谏壁发电厂始建1959年，1987年9月全部建成，共安装10台机组，总容量162.5万千瓦，年发电量在100亿度左右，成为80年代末到90年代初国内最大的火力发电厂。浙江北仑发电厂是我国目前最大的现代化火力发电厂，总装机容量为300万千瓦(5×600MW)，工程于1988年1月正式开工建设，2000年9月全部建成发电。年发电量167亿度，为浙江省各类发电厂发电总量的四分之一，其中两台机组的发电量就能满足宁波市全部用电所需。北仑发电厂主控制室北仑发电厂汽轮机房张家口发电总厂成立1988年8月，位于张家口市东14km，距首都北京170km，距煤都大同180km。总装机容量240万千瓦（8×300MW），通过500kV双回线向北京供电，同时兼顾地方用电，担负着北京地区1/4电力负荷的供电任务。葛洲坝27孔泄洪闸葛洲坝水电站是长江干流上修建的第一座大型水电工程，是三峡工程的反调节和航运梯级。电站始建于1970年，共有21台机组，总装机容量为271.5万千瓦，年发电量为157亿度。电站以500kV和220kV输电线路并入华中电网，并通过500kV直流输电线路向距离1000km的上海输电120万千瓦。南美伊泰普水电站二十世纪最大的水电站，巴西和巴拉圭交界处的巴拉那河上，1974年5月开始修建，于1991年5月竣工，由巴西与巴拉圭共建。总装机容量12.6GW（18×700MW），年发电量790亿度。水电站坝身长7.7公里，坝高196米（相当于65层楼的高度）。三峡水电站坝长2309m，坝高185m，总库容393亿立方米，总装机容量18.2GW（26×700MW），年发电量86.5TW·h；库区将淹没耕地36万亩，淹没城镇129座，需安置迁移人口113万；电站于93年起步，首批机组于2003年10月发电，以后每年投产4台机组（280MW），2009年全部机组建成投产。三峡电站发出的强大电力将送往华中、华东地区和广东省。电站将引出15条超高压交流输电线路，其中3条线路通过换流站将交流电转换成直流电后，再通过500kＶ直流输电线路，2条送往华东、1条送往广东。三峡大坝由多个功能模块组成，从左至右（面向下游）依次为永久船闸、升船机、泄沙通道（临时船闸）、左岸大坝及电站、泄洪坝段、右岸大坝及电站、山体地下电站等。升船机的最大提升高度为113米，供3000吨以下船只通过大坝，用时约40分钟；永久船闸是双线五级船闸，供3000吨以上船只从这里翻过大坝，用时约3.5小时。三峡双线五级船闸三峡船闸全长6.4公里，单向年通过能力5000万吨。船闸主体段闸首和闸室分南北两线，每线船闸主体段由6个闸首和5个闸室组成，每个闸室长280米、宽34米。而船闸人字门是名副其实的“天下第一门”，单扇门宽20.2米，高38.5米，厚度3米，面积有两个篮球场那么大，重达850多吨。广州抽水蓄能电站为目前世界上最大的抽水蓄能电站，是为大亚湾核电站安全经济运行而建设的配套工程，同时还承担着广东、香港电网的调峰填谷和事故备用的任务。电站总装机总装机容量2.4GW（8×300MW），分两期建设，每期4台，设计水头535m，电站一期工程于1989年5月25日开工，1993年6月29日1号机投产，二期工程于1994年9月12日开工，至2000年3月14日8号机投产。三峡的供电范围秦山核电站位于东海之滨美丽富饶的杭州湾畔，是中国第一座依靠自己的力量设计、建造和运营管理的压水堆核电站，总装机容量2×300MW。1985年3月动工，1991年12月首次并网发电。它的建成使我国成为继美、英、法、前苏联、加拿大、瑞典之后世界上第七个能够自行设计、建造核电站的国家。秦山核电站主控制室秦山核电站汽轮机房大亚湾核电站位于深圳市东部大亚湾畔，为我国目前最大的核电站。大亚湾核电站是我国引进国外资金、设备和技术建设的第一座大型商用核电站。核电站安装有两台单机容量为900MW的压水堆反应堆机组。1987年8月7日工程正式开工，1994年2月1日和5月6日两台机组先后投入商业营运。大亚湾核电站每年发电量超过100亿度，其中七成电力供应香港，三成电力供应广东电网。太阳能发电系统的组成太阳能电池板：将太阳的辐射能转换为电能。太阳能控制器：控制整个系统的工作状态，对蓄电池起到过充电保护、过放电保护的作用。蓄电池：在有光照时将太阳能电池板所发出的电能储存起来，到需要的时候再释放出来。逆变器：将太阳能发电系统所发出的直流电能转换成交流电能。光电板控制器逆变器配电线路负载蓄电池达板城风力发电厂装机容量7.23万千瓦，占全国风力发电的30%。羊八井电厂是我国最大的地热电厂，总装机容量为25.18MW，水温约150℃，担负拉萨地区50%的供电任务。电站由5眼地热井供水，单井产量为75～160立方米／小时。羊八井地热电厂潮汐发电示意图法国郎斯电站1967年建成，位于法国圣马洛湾郎斯河口。一道750米长的大坝横跨郎斯河。坝上是通行车辆的公路桥，坝下设置船闸、泄水闸和发电机房。机房中安装有24台双向涡轮发电机，涨潮、落潮都能发电。总装机容量24万千瓦，年发电量5亿多度，输入国家电网。江厦潮汐电站是中国第一座双向潮汐电站，位于浙江省温岭市乐清湾北端江厦港。1980年5月第一台机组投产发电。电站装有双向贯流式机组6台，总装机容量3200干瓦，年发电量600万度，可昼夜发电14～15小时。规模仅次于法国郎斯潮汐电站、加拿大芬地湾安娜波利斯潮汐电站，居世界第三。供电要求:•电压和频率是标志电能质量的两个重要指标。•我国规定频率为50Hz，允许偏差：±0.2-0.5Hz，各级额定电压允许偏差为：±5%•ZPSS：110kV、220kV、35kV：+7%~-3%10kV：+7%~-0%•供电基本要求：供电可靠、供电安全、供电质量、供电经济中性点接地方式:•电力系统中性点（实际上是发电机和变压器的中性点）运行方式有三种：1）中性点直接接地；2）中性点不接地；3）中性点经消弧线圈（小电阻）接地；1）称为大接地短路电流系统；2）+3）称为小接地短路电流系统中性点不接地方式——系统正常运行CABBICI0UAIBUAUCUAICIBIABCUUUCABCCUIIIX0ABC0UUUUdABC0IIII相电压：中性点电压：对地电流：结论：系统正常运行时，三相电压对称，三相对地电容电流平衡。中性点与地等电位，既③各相对地的电压分别为电源各相的相电压。特点：各相对地电容电流的相量和为零，没有电容电流流过大地。00UCABkBICIdI0UA相对地电压＝00AUUBBABCCAC()3()3UUUUUUUUCBdBCCBCC3()3CCCCCUUIIIXXUUXXUIX3BUAUCUdIBICUBUCI中性点不接地方式——单相发生金属性接地中性点电压：对地电流：发生单相接地故障时，三相电压对称破坏，三相对地电容电流平衡破坏中性点对地电压为：A相对地电压为零；B、C两相对地电压升高了根号三倍。④接地相电容电流等于正常时一相对地电容电流的3倍。AU单相发生金属性接地分析：必须指出：中性点不接地系统中，发生一相接地时，线路的线电压和相位没有发生变化，所以三相用电设备正常工作。国家规程规定：中性点不接地系统发生一相接地时允许工作2小时。原因：①如再发生一相接地就形成两相接地短路。②对地电压升高根号三倍，易损坏绝缘。优点:•单相接地故障时中性点的电压仍保零，非故障相对地电压基本上不变，而故障相直接经大地与中性点形成单相短路。•单相接地电流较大，线路继电保护装置立即动作切除故障线路，防止电弧过电压，因而降低对电网绝缘水平的要求，减少设备和线路的投资。（我国目前对110KV以上电网普遍采取此方式）缺点:•1）即使自动重合闸，发生永久故障时，也长时间中断供电；•2）可能会使故障范围扩大化和损坏设备；•3）引起电压急剧下降，影响系统稳定；4）大的接地电流将在导线周围形成较强单相磁场，使邻近的通讯线路和信号装置受电磁干扰；5）增大断路器的维修工作量.直接接地方式CABkBICIdI0U正常运行情况：中性点电位=0，与不接地方式相同。发生单相接地故障:接地相为单相接地故障，接地电流为单相短路电流，很大。未接地相对地电压基本不变，仍近似于相电压。直接接地的特点:中性点的电位恒等于地电位。优点:•单相接地故障时大地电位与接地相的电位相等非故障相的电压升高根号3倍，另两相之间电压为线电压。即3个线电压保持对称，大小不变，用户不受影响。缺点:•发生单相接地故障，继续运行时间不得超过2小时。•接地电流大于5-10A而小于30A时，电弧引起对地的过电压幅值可达到2.5-3倍的电源相电压，危及网络绝缘。适用于:•1kV以下（380/220V三相四线例外）•3-10kV电网（Ic小于30A）•35-60kV电网（Ic小于10A）决定中性点运行方式的因素是什么？三相系统的中性点运行方式取决于供电可靠性，工作要求和设备制造。110kV及以上：中性点直接接地设备绝缘按相电压设计，单相接地跳闸停电，采用重合闸提高可靠性。3--66kV：中性点不接地设备绝缘按线电压设计。单相接地可短时运行2H。接地电流大于等于防止间隙电弧过电压或高频电流经消弧线圈接地。380V：中性点直接接地单相设备工作要求2.工厂企业供电系统-工厂企业供电方式-高低压配电网络-工厂电力线路-负荷计算工厂企业供电方式:•一般分:一次降压和二次降压供电方式两种；35-110kV6-10kV380/220V10kV380/220V一次降压二次降压供电电压确定:额定电压（kV)