企业供电系统及运行教案

1企业供电系统及运行2007年8月2第一章概论（4学时）§1-1电力系统的基本概念§1-2电力系统的电压（2学时）1.教学目的和要求:了解电力系统简介、电力系统电压。2.教学重点:电力系统组成、电力电压3.教学方法：讲授法4.教学内容:一、电力产生过程电力是能源一次能源、二次能源1、火力发电厂将一次能源煤、石油等转变为二次能源的电能的工厂－火力发电厂。（1）凝汽式发电厂（2）热电厂产生过程32、水力发电厂（1）、水力发电厂堤坝式发电厂的类型引水式水力发电厂混合式水力发电厂（2）、水力发电厂的产生过程3、核能发电厂二、电力系统简介1、电力系统的组成电力系统：由发电、送电、变电、配电、用电组成的整体为电力系统。（1）电力网发电和用电之间属于输送和分配的中间环节为电力网。也就是说电力系统中除发电机和用电设备之外的中间部份。电力网的作用：将电厂发出的电能合理地送给用户。按作用不同分：输电网（由35KV以上的电力网），电压最高的网；4其作用是将发电厂发出的电能输送到各地区的配电网。或直接送给大型企业用户。配电网（由10KV及以下的配电线路和配电变电所组成）。其作用：将电力分配到各类用户。从电压等级分：高压配电网、中压配电网、低压配电网按结构分：开式电力网、闭式电力网。按类型分：地方性、区域性。（2）电力线路：把电厂变电所和用户连接起来电力线路。（3）变电所：起输送、分配电能的作用。电厂的能量要经升高后，利用高电压输电，可以增加输电容量和距离并降低送电损耗。2、电力负荷：电力系统中在某一时刻所承担的各类用电设备消费电功率的总和。可分：用电负荷、线路损失负荷、供电负荷、厂用负荷、发电负荷（以上统包括有功负荷和无功负荷）有功负荷：电能转换成其他形式能量时，在用电设备中实际消耗的有功功率。5无功负荷：不转换成其他形式能量的电能。总能量为S＝3、联合电力系统的优越性用输电线路把几个地区性电力系统连接起来，组成大的电力系统－联合电力系统。优点：（1）提高了供电的可靠性和电能质量。（2）可减少系统的装机容量，提高设备利用率。（3）便于安装大型机组。（4）合理利用资源，提高运行的经济性。4、对电力系统的基本要求（1）保证供电可靠性。（2）保证良好的电能质量。（3）保证电力系统运行的生。（4）具有一定的性和方便性。三、电力网的额定电压1、用电设备的额定电压使各种用电设备处于最佳运行状态的工作电压。6用电设备的额定电压等级表1－12、电力网的额定电压一般说，供电线路正常工作电压应该和线路直接连接的用电设备的额定电压相等，胆由于供电线路中有电压损耗，沿线路各点的电压不等，线路的始端电压比末端电压高。则线路两端电压的算平均值U作为用电设备的额定电压。即电力网的额定电压。而用电设备电压：5‰3、发电机、变压器的额定电压的规定发电机额定电压：发电机在线路两端，额定电压U高于电网电压的5‰变压器的额定电压：即发电机和用电设备的双重性。一次线圈接收电能，相当于用电设备等于电力网的电压。二次线圈送出电能，相当于发电机电压高于电力网的5‰。小结：1、电力系统的概念2、电力系统的电压7§1-3电力系统中性点的接地方式§1-4企业常见的电气设备（2学时）1.教学目的和要求:1、掌握电力网的额定电压。2、掌握电力系统中性点的接地方式2.教学重点:电力网的额定电压；电力系统中性点的接地方式3.教学方法：讲授法4.教学内容:二、电力系统中性点的接地方式1、中性点不接地正常运行：相电压对称对地电容负荷电流对地电流8相电流中性点的电位为零，为地电位单相接地故障当发生任何一相绝缘受到破坏而接地时，各对地电压，对地电容电流都改变。（1）故障相完全接地故障相对地电压为零，中性点对电压变为相电压；末故障相对地电压升高了倍变为线电压；故障相对地电流等于原来电流的3倍；末故障相对地电流升高学时的对地电容电流的倍。（2）故障相不完全接地这时接地电压大于零小于相电压，而非故障相对地电压大于相电压小于，接地电流也比完全接地的小一些。2、中性点经消弧线圈接地方式（1）消弧线圈接的结构（2）工作原理（3）补偿方式3、中性点直接接地9中改正咪直接接地也叫大电流接地系统。系统单相一点接地时，通过接地点的短路电流很大，要损坏电气设备，因此发生故障后，电力网不能继续供电，系统必须有相应的保护装置，继电器动作开始跳闸，切除故障。中性点直接接地的电力系统优点：单相接地时，中性点电压接近于零，不产生间歇电弧，可使电力网绝缘水平和簮降低，对电力网说比较经济。小结：1、电力系统中性点的接地方式2、企业电气设备第二章工厂企业供电系统（6学时）§2-1企业变配站的作用§2-2企业变配站的接线（2学时）1.教学目的和要求:掌握电力负荷的分类、供电方式、企业调配电网。2.教学重点:10负荷的分类、供电方式、企业调配电网3.教学方法：讲授法4.教学内容:一、工厂企业供电方式1、负荷的分类类2、供电方式分为：二次降压供电方式、一次降压供电方式3、供电电压的确定工厂企业供电电压决定于地区电力网电压，工厂用电设备总容量和输送电能的距离。工厂供电电压的确定原则。（1）工厂厂区内配电电压的确定原则4、供电电压的调整（1）正确选择无栽调压型变压器的电压分接头或采用有栽调压型调压措施。（2）合理地减少系统的阻抗（3）尽量使系统的三相负荷均衡11（4）采用无功的补偿二、企业高压配电网络可分单回路放射式、双回路放射式、具有公共备用线的放射式回路1、单放式由工厂企业总降压变电所的6－10KV母线上引出一线路直接姠高压用电设备或车间变电所供电，沿线路无分支。优点：线路敷设简单，检修维护方便，继电保护简单。缺点：由于总降压变电所出线多，所需高压设备较多，投资大，供电可靠性差，用于类负荷。双回路放射式网络：为提高供电可靠性，在任一变电所采用双回路线路供电。优点：提高供电可靠性，担负全部负荷。缺点：高压设备多，投资大，一般类负荷，当电源发生故障或检12查总降压变电所需停电。公共备用放射式网络。总降压变电所的6－10KV母线采用开关分段形式，公共备用线由另一电源供电，正常运行处于带电状态。优点：保证供电可靠性，一般胜于类负荷。二、树干式网络它是由总降压变电所引出一回路高压配电干线架空敷设，每个车间变电所，杆上变电所或高压用电设备等都从该线上直接接出分支线供电，其分支线数一般不超过5个。优点：高压配电设备数目少，总降压变电所出线少。缺点：供电可靠性差。链串型树杆式网络：优点：务车间线路独立与总高压相连，减少了停电时间，提高了供电可靠性。三、环状式网络13分：开环式、闭环式闭环运行时，两端供电，当线路发生故障，反断开一路进行线路断路器，则改变断开位置，其余所有变电所恢复供电。特点：运行灵活、供电可靠、适用于2、3类负荷。企业变、配电所电气主接线方式一、电气主接线：就是由变压器、断路器、隔离开关、互感器、母线等电气设备按一定次序的集中和分配电能的电路。电气主接线图：就是用规定的图形符号表示的上述电气设备及其连接关系的电路图。电气主接线的确定，对变、配电所设备的选择，配电装置的布置以及运行的可靠性和经济性有着密切的关系。选择主接线应满足可靠性、灵活性、操作方便、经济性、有扩建的可能性等基本要求。二、变、配电所电气主接线的基本形式电气主接线的基本形式有三种，即单母线接线、双母线接线和桥形接线。（一）、单母线接线141、单母线不分段接线如图4－2a所示各进出线路与母线之间都装有断路器和隔离开关。当任一线路检修时，均可通过断路器和隔离开关将该线从母线上断开。单母线接线的缺点：（1）检修任一线路的断中器时，该线路必须停止运行；（2）母线或母线隔离开关检修时，接在母线上的所有线路都将停电；（3）母线或母线隔离开关上发生短路故障，全部线路停止运行；2、单母线分段接线如图所示缺点：（1）检修任一线路的断路器时，该线路必须停止供电运行；（2）任一分段母线或母线隔离开关检查时，连接在该分段母线上的所有线路都将停止运行。3、段带旁母线的接线图所示在检修负载线路的断路器时，以旁路断路器替代被检修断路器工作，从而保证该线路的继续供电，使供电可靠性获得进一步的提高。15（二）、双母线一图所示双母线接线的运行方式比较灵活，既可以采用将电源线路和负载线路均衡地分配在两组母线上，母线联络的母联断路器合闸的双母线运行方式；也可以采用任意一组母线工作，另一组母线备用，母联断路器分闸的单母线运行方式。双母线接线运行最重要的操作是切换母线（步骤）1、检修工作母线；2、工作母线故障后的供电恢复；3、检修母线隔离开关；4、检修任一线路断路器；优点：1、检修任一组母线，而不中断供电；2、检修任一线路母线开关时，可以断开隔离开关所属的一条线路；3、当工作母线发生故障时，可将全部回路转移到备用母线上，从而使变电所迅速恢复供电；（三）、外桥接线图所示16当任意一台变压器或任意一条线路发生故障或检修时，与其纵向连接的另一元件可以不停止工作或只是短时停止工作，不仅改善了运行状况，而且可以通过穿越功率。（1）、内桥接线（3）外桥接线缺点：1）检修断路器时，线路或变压器停电；2）有时，也需要用隔离开关进行操作。小结：1、企业变配站的作用2、企业变配站的接线作业：§2-3企业变配电站的运行管理§2-4计算负荷的确定（4学时）1.教学目的和要求:掌握计算负荷的确定方法。2.教学重点:计算负荷的确定173.教学方法：讲授法4.教学内容:倒闸操作一、概述当电气设备由一种状态转换到另一种状态或改变系统的运行方式时，需要一系列的倒闸操作完成。电气倒闸操作可以直接改变电气设备的运行方式和运行状态，因而是一种重要又复杂的工作，若发生误操作，可能会导致设备损坏，危及人身安全及造成大面积停电，给国民经济带来巨大的损失。二、倒闸操作的基本原则和要求1、倒闸操作的原则在拉、合闸时，必须用断路器接通或断开负荷电流及短路电流，绝对禁止用隔离开关切断负荷电流。在合闸时，应先从电源侧进行。在拉闸时，应先从负荷侧进行，拉开断路器后，检查断路器在断开位置，然后再拉开负荷侧隔离开关，最后拉开电源侧隔离开关。在倒母线时，隔离开关的拉合步骤是先逐步合上需要转换至一级母18线上的隔离开关，然后逐步拉开在另一组母线上运行的隔离开关。在回路未设置断路器时，可允许用隔离开关进行下列操作。2、倒闸操作的基本要求操作隔离开关的基本要求操作断路器的基本要求3、倒闸操作注意事项三、倒闸操作实例1、线路的停、送操作2、倒母线3、双绕组变压器的送电操作负荷曲线和负荷率负荷曲线：描述电力负荷隨时间变化的规律的图形。根据纵坐标表示物理量的不同，负荷曲线可分为：有功负荷曲线；无功负荷曲线；日负荷负荷曲线；年负荷负荷曲线1、日负荷曲线表示电力负荷在一天24小时内变化的情况。19日负荷，可用测量方法来绘制，根据变电所中的功率表，每隔一定时间的读数，也可用梯形图曲线代替。2、年负荷曲线抽最大负荷曲线；年持续负荷曲线年最大负荷曲线：在一年12个月，取每个月（30天）中日负荷最大值。年持续负荷曲线：不分日、月的界限，是以有功功率的大小为纵坐标，以相应的有功功率所有持续实际使用时间（小时）为横坐标绘制的。年持续负荷曲线意义：曲线下面从0－8760小时所包围的面积就等于该工厂在一年时间内所消耗的有功电能。二、计算负荷的确定1、计算负荷的意义2、用电设备容量的确定3、需要系数的意义三、工厂企业计算负荷的确定201、工厂需要系数法2、按年产量和单位产品消耗电量计算3、逐级计算法四、工厂企业变压器容量和台数的确定1、工厂总降压变电所主变压器的确定2、车间变电所变压器的确定小结：1、企业变本电站的运行管理2、负荷的确定作业：21第三章企业电力线路（4学时）1.教学目的和要求:熟悉工厂电力线路的结构及维护。2.教学重点:电力线路的结构及维护3.教学方法：讲授法4.教学内容:一、架空线路的结构1、架空线路的导线作用、材料、规格型号2、电杆、横担和接线电杆的分类：直线杆、耐张杆、分岐杆、终端杆等。3、架空线路的绝缘子及线路金具绝缘子：（瓷瓶）作用使带电导线之间，导线与横担、电杆的绝缘。具有良好的绝缘性能和机