供配电技术,工厂供电,电力系统概况(超详细)

怎么布线开关设备变电设备用什么线导线变电所配电所负荷多少接地防雷建筑设备供电电力系统基本规则提示1：需要用什么东西？提示2：需要建什么装置和设施？提示3：需要知道什么信息？你如何给建筑物内分配电能？第一章建筑供配电工程概述第四章电力负荷计算第五章导线与电缆截面选择第六、七章主要开关设备和变电设备第八章变电所与配电所第九章接地保护装置与建筑物防雷课程学时：28学时本课程的特色与学习方法建议课程的特色：实用性、可操作性和针对性，与实际联系紧密，分散性。学习方法的建议：注重名词区分，强调分析方法，培养实际应用能力，通过例题和习题充分熟悉供配电规则。忘了和没记过是不一样的考勤、纪律、作业学习要求考核方法期末成绩55平时成绩45考勤15作业15课堂表现15第一章建筑供配电工程概述第一节建筑供配电的作用与要求第二节电力系统组成第三节电力系统电压第四节电力系统中性点工作方式第五节电力接地接零系统基本方式第六节负荷分级及供电要求第一章建筑供配电工程概述第一节建筑供配电的作用与要求第一章建筑供配电工程概述建筑供配电的要求安全：可靠：优质：经济：在电能的供应，分配，使用中，不应发生人身伤亡事故和设备事故；满足不同级别用电负荷对供电可靠性的要求；为用户提供符合电能质量指标要求的电能；电压：系统在正常运行情况下用电设备端子处电压偏差不应超过国家规范所确定的允许值。波形：要求系统输出波形为较严格的正弦波。频率：一般用电设备要求频率的变化范围为-0.5Hz～+0.5Hz。变配电系统投资要少，运行费用要低，并尽可能节约电能和减少有色金属损耗。第二节电力系统组成第一章建筑供配电工程概述第一章第二节电力系统的组成电力系统：包括发电、变电（升压和降压）、输电、配电、用电五部分。这个系统实现了非电能量通过电能方式传输，最终可以在人们需要的地方，以人们希望的非电能量方式消耗的全过程。电力网：是电力系统的一部分，由变电所和各种电压的线路组成。以变换电压（变电）输送和分配电能为主要功能，是协调电力生产、分配、输送和消费的重要基础设施。用电设备的额定电压：与同级电网的额定电压相同。发电机的额定电压：比同级电网的额定电压高出5%，用于补偿线路上的电压损失。一、电力系统的额定电压电力网的额定电压：我国高压电网的额定电压等级有0.22、0.38、0.66、3、6、10、35、63、110、220、330、500、750、800、1000kV。图1-6供电线路上的电压变化示意图图1-6为供电线路上的电压变化示意图。第一章第三节电力系统电压线路电压∕kV线路结构传输功率∕kW传输距离∕km0.38架空线1000.250.38电缆线1750.353架空线100～10001～36架空线200～20003～106电缆线3000810架空线200～30005～2010电缆线50001035架空线2000～1000020～50110架空线10000～5000050～150220架空线100000～500000100～300330架空线200000～1000000200～600500架空线1000000～1500000250～850750架空线2000000～2500000500以上表1-2电力网的额定电压与传输功率和传输距离之间的关系变压器的二次绕组：对于用电设备而言，相当于电源。变压器的额定电压我国公布的三相交流系统的额定电压见表1-1。变压器的一次绕组：相当于是用电设备，其额定电压应与电网的额定电压相同。注意：当变压器一次绕组直接与发电机相连时，其额定电压应与发电机的额定电压相同。当变压器二次侧供电线路较长时：应比同级电网额定电压高10%当变压器二次侧供电线路较短时：应比同级电网额定电压高5%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，用于35kV及以上线路。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，用于10kV及以下线路。第一章第三节电力系统电压表1－1我国三相交流电网和电力设备的额定电压分类电网和用电设备额定电压(kV)发电机额定电压(kV)电力变压器额定电压(kV)一次绕组二次绕组低压0.220.380.660.230.400.690.220.380.660.230.400.69高压361035631102203305003.156.310.5------------3及3.156及6.310及10.535631102203305003.15及3.36.3及6.610.5及1138.569121242363550第一章第三节电力系统电压发电机G的额定电压：UN·G=1.05×10=10.5（kV）变压器T1的额定电压：U1N=10.5（kV）U2N=1.1×110=121（kV）变压器T1的变比为：10.5/121kV变压器T2的额定电压：U1N=110（kV）U2N=1.05×6=6.3（kV）变压器T2的变比为：110/6.3kV例1-1已知下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。~T1GT2110kV10kV6kV变压器T1的一次绕组与发电机直接相连，其一次侧的额定电压应与发电机的额定电压相同变压器T1的二次侧供电距离较长，其额定电压应比线路额定电压高10%变压器T2的二次侧供电距离较短，可不考虑线路上的电压损失第一章第三节电力系统电压1010.5/242220110101010.510.5/38.535/6.3或35/6.66第一章第三节电力系统电压练习：G10.5kVT1T2220/121kVWL1WL2练习1确定图中所示供电系统中变压器T1和线路WL1、WL2的额定电压。GT1T235kV10kV电网6kV电网练习2确定图中所示供电系统中变压器和发电机的额定电压。二、电压等级的选择220kV及以上：用于大型电力系统的主干线。110kV：用于中小型电力系统的主干线。35kV：用于大型工业企业内部电力网。10kV：常用的高压配电电压，当6kV高压用电设备较多时，也可考虑用6kV配电。3kV：仅限于工业企业内部采用。380/220V：工业企业内部的低压配电电压。电力网的额定电压、传输功率和传输距离之间的关系见表1-2用电设备总容量在250kW以下或变压器容量在160kVA以下时，可由低压供电。JGJ/16－2008《民用建筑电气设计规范》中规定：用电设备总容量在250kW及以上或变压器容量在160kVA以上时，宜以10(6)kV供电，第一章第三节电力系统电压1.大型用户：经过两次降压35kV高压深入负荷中心的直配方式中型用户某中型工厂的平面布线示意图某中型工厂的供电系统图小型用户容量不大于160kVA时容量不大于1000kVA工业企业供电系统地方电力网：电压等级在35kV及以下、供电半径在20～50km以内的电力网;区域电力网：电压等级在35kV以上、供电半径超过50km的电力网;超高压远距离输电网：电压等级为330～500kV的电力网，一般由远距离输电线路连接而成。通常将220kV及以上的电力线路称为输电线路，110kV及以下的电力线路称为配电线路。配电线路又分为高压配电线路（110kV）、中压配电线路（6～35kV）和低压配电线路（380/220V）。浙江北仑发电厂是我国十几年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。32北仑发电厂主控制室北仑发电厂汽轮机房内蒙古托克托电厂位于呼和浩特市南约70KM的托克托县境内。现已投产发电8×600MW，2x300MW(自备),托克托电厂是我国最大的火力发电基地。电厂接入系统以500KV输电线路经安定和霸州开闭所接入京津唐电网，对稳定京津唐地区的电力供应具有重要意义。目前，托克托发电厂正在筹建五期两台600MW机组，建成后托电装机总容量将达到6600MW，成为亚洲最大的火力发电基地。2014年全年发电量194.402亿千瓦时。葛洲坝27孔泄洪闸葛洲坝水电站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，共有机21台机组，总装机容量271.5万千瓦，年发电量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。金沙江溪洛渡水电站位于四川省雷波县和云南省永善县接壤的金沙江峡谷段，左右岸电站各安装9台77万千瓦的巨型水轮发电机组机组，总装机1386万千瓦，仅次于三峡和巴西伊泰普水电站，在世界在建和已建电站中居第三位。水库坝顶高程610米，最大坝高285.5米，坝顶中心线弧长698.09米；年发电量为571-640亿千瓦时。南美伊泰普水电站是二十世纪最大的水电站，位于巴西和巴拉圭交界处的巴拉那河上，从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）。三峡水电站效果图长江三峡水电站坝长2309m，坝高185m，水头175m，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。截至去年12月31日24时，三峡电站全年发电988亿千瓦时，创单座水电站年发电量新的世界最高纪录。该发电量相当于武汉市两年半的用电量（武汉市一年用电量为350亿千瓦时左右）。三峡电站总装机容量2250万千瓦，居世界第一。2012年7月，26台发电机组全部投产，现为世界最大的水电站和清洁能源生产基地。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日开工且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。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。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。经过３０年发展，秦山核电基地现有９台机组，总装机容量６５４．６万千瓦，年发电量约５００亿千瓦时，是目前内地核电机组数量最多、堆型最丰富、装机最大的核电基地。42秦山核电站主控制室秦山核电站汽轮机房达板城风力发电厂装机容量7.23万千瓦，占全国的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。羊八井地热电厂羊八井地热温泉潮汐发电示意图法国郎斯潮汐电站示意图法国朗斯潮汐电站法国郎斯电站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。郎斯潮汐电站机房中安装有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