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1、 Slide 1 Suzhou LongYuan Bailu Wind Power Vocational Center Co., Ltd.Suzhou LongYuan Bailu Wind Power Vocational Center Co., Ltd. *Wind Power Basic TrainingWind Power Basic Training 電力系統(tǒng)基礎(chǔ)知識 Slide 2 Suzhou LongYuan Bailu Wind Power Vocational Center Co., Ltd.Suzhou LongYuan Bailu Wind Power Vocation
2、al Center Co., Ltd. * 升壓站 20kV 220kV 降壓變電站 110kV 變電站 110kV 電纜 桿上 變壓器 至其它 路燈用 配電站 10kV 路燈 牽引變電站 高速列車 27.5kV 380/220V 開閉所 10kV 10kV10kV 居 民 小 區(qū) 箱式 變電所 箱式變電所 批發(fā) 市場 化工廠 電纜 10kV 10kV 配電箱 380/220V 380/220V 電燈 電動機 風機泵空壓機 380/220V 發(fā)電廠 110kV 380/220V 電動葫蘆 電焊機 加熱器 變電站 110kV 風電場 10kV 10kV 10kV 開閉所 箱式 變電所 某商場 學
3、校 10kV 常見負荷類型 開閉所 10kV 10kV 380/220V 10kV 高壓 開關(guān)柜 變壓器 低壓開關(guān)柜 箱式變電所內(nèi)部示意圖 應(yīng)急照明 水泵房 電梯 某商場用電示意圖 1層配電柜 101室配電箱子 . 125室配電箱子 . 至其它 配電站 10kV 10kV 發(fā)電、輸電、變電、供配電及用電的簡單示意 Slide 3 Suzhou LongYuan Bailu Wind Power Vocational Center Co., Ltd.Suzhou LongYuan Bailu Wind Power Vocational Center Co., Ltd. * 一次 能源 G M M
4、 電力網(wǎng) 電力系統(tǒng) 動力系統(tǒng) 發(fā)電廠 機械部分 發(fā)電機 變電所 升壓變壓器 輸電線路 變電所 降壓變壓器 用戶 用電設(shè)備 Slide 4 Suzhou LongYuan Bailu Wind Power Vocational Center Co., Ltd.Suzhou LongYuan Bailu Wind Power Vocational Center Co., Ltd. * 電能的特點 （1）電能不能儲存 電能的生產(chǎn)、輸送、分配和使用同時完成。 P發(fā) P用P 頻率f 頻率表征電力系統(tǒng)有功功率的平衡 Q發(fā) Q用Q 電壓V 電壓則表征該處無功功率的平衡 （2）暫態(tài)過程非常迅速 電能以電磁波的
5、形式傳播，傳播速度為300kmms 控制操作自動化程度高。必須借助自動裝置對電力系統(tǒng)進行控制：繼電 保護裝置、遠動裝置、減載裝置、同期裝置、勵磁裝置、 （3）和國民經(jīng)濟各部門間的關(guān)系密切 。 社會政治經(jīng)濟影響巨大。負荷分類： 一類負荷、 二類負荷、三類負荷 Slide 5 Suzhou LongYuan Bailu Wind Power Vocational Center Co., Ltd.Suzhou LongYuan Bailu Wind Power Vocational Center Co., Ltd. * 電力系統(tǒng)運行的基本要求 對電力系統(tǒng)提出的要求 （1）保證供電可靠性 （2）保證電
6、能質(zhì)量 （3）提高電力系統(tǒng)運行的經(jīng)濟性 （4）環(huán)境保護問題 Slide 6 Suzhou LongYuan Bailu Wind Power Vocational Center Co., Ltd.Suzhou LongYuan Bailu Wind Power Vocational Center Co., Ltd. * 電能質(zhì)量 電壓：電壓偏移和電壓波動。電力系統(tǒng)的電壓與無功功率密切相關(guān) 。 電壓偏移 電壓波動 頻率：系統(tǒng)頻率偏離額定值。電力系統(tǒng)的頻率與有功功率密切相關(guān) 。 頻率偏差一般不超過0.25Hz，當電網(wǎng)容量大于3000MW時，頻率偏 差不超過0.2Hz。 波形：波形畸變率 電壓、電流
7、總諧波畸變率 Slide 7 Suzhou LongYuan Bailu Wind Power Vocational Center Co., Ltd.Suzhou LongYuan Bailu Wind Power Vocational Center Co., Ltd. * 1. 電網(wǎng)的額定電壓 線路首末兩端電壓的平均值應(yīng)等于電網(wǎng)額定電壓。 此電壓做為確定其他電力設(shè)備額定電壓的依據(jù)。 2. 用電設(shè)備的額定電壓 用電設(shè)備的額定電壓等于電網(wǎng)額定電壓。 3. 發(fā)電機的額定電壓 發(fā)電機的額定電壓規(guī)定比同級電網(wǎng)電壓高5。補償電壓損失。 4. 電力變壓器的額定電壓 電力變壓器的一次繞組的額定電壓根據(jù)連接情
8、況不同分為兩種：當變壓器直接與發(fā) 電機相連時，其一次繞組的額定電壓與發(fā)電機的額定電壓相同，即高出同級電網(wǎng)額定 電壓5；當變壓器直接與電網(wǎng)相連時，其一次繞組的額定電壓與電網(wǎng)的額定電壓相同 ，即等于同級電網(wǎng)額定電壓。電力變壓器的二次繞組的額定電壓是指一次繞組在額定 電壓作用下，二次繞組的空載電壓。當變壓器滿載時，變壓器的一、二次繞組的阻抗 將引起變壓器自身的電壓降（大約相當于電網(wǎng)額定電壓的5），從而使二次繞組的端 電壓小于空載電壓。為了彌補線路中的電壓損失，變壓器的二次繞組的額定電壓應(yīng)高 于電網(wǎng)額定電壓5，因此變壓器二次繞組的額定電壓規(guī)定比同級電網(wǎng)額定電壓高10 ；若變壓器靠近用戶，供電半徑較小時
9、，由于線路較短，線路的電壓損失可以忽略不 計，這時變壓器的二次繞組的額定電壓應(yīng)高于電網(wǎng)額定電壓5，用以補償變壓器自身 的電壓損失。 Slide 8 Suzhou LongYuan Bailu Wind Power Vocational Center Co., Ltd.Suzhou LongYuan Bailu Wind Power Vocational Center Co., Ltd. * 3kV及以上交流電力系統(tǒng)額定電壓（kV） 電力系統(tǒng) 電壓等級 線路及用電設(shè)備 額定電壓 交流發(fā)電機 額定電壓 變壓器額定電壓 一次繞組二次繞組 333.153/3.153.15/3.3 666.36/6.3
10、6.3/6.6 101010.510/10.510.5/11.0 3535-3538.5 110110-110121 220220-220242 330330-330363 500500-500550 750750-750825 10001000-10001100 Slide 9 Suzhou LongYuan Bailu Wind Power Vocational Center Co., Ltd.Suzhou LongYuan Bailu Wind Power Vocational Center Co., Ltd. * 額定電壓 （kV） 傳輸功率 （MW） 送電距離 （km） 100.2-
11、210-20 352-1520-50 11010-5050-150 220100-500100-300 額定電壓（ kV） 傳輸功率（ MW） 送電距離（ km） 330200-800200-600 5001000-1500150-850 7502000-2500500-1000 10004000-60001000以上 各級交流電壓線路輸送能力 電壓等級的選擇 110kV以下電壓級差應(yīng)超過3倍110/35/10 110kV以上電壓級差則以2倍為宜110/220/500/1000 Slide 10 Suzhou LongYuan Bailu Wind Power Vocational Cente
12、r Co., Ltd.Suzhou LongYuan Bailu Wind Power Vocational Center Co., Ltd. * 我國（世界）電壓等級最高的交流輸電線路 1000kV 晉東南南陽荊門特高壓交流 試驗示范工程 2009年1月 1000kV特高壓 晉東南 南陽 荊門 Slide 11 Suzhou LongYuan Bailu Wind Power Vocational Center Co., Ltd.Suzhou LongYuan Bailu Wind Power Vocational Center Co., Ltd. * 我國（世界）電壓等級最高的直流輸電線路
13、 云廣 800kV 特高壓直流輸電工程 2010年6月 云南楚雄 廣東廣州 Slide 12 Suzhou LongYuan Bailu Wind Power Vocational Center Co., Ltd.Suzhou LongYuan Bailu Wind Power Vocational Center Co., Ltd. * 我國（世界）電壓等級最高的直流輸電線路 向家壩上海 800kV 特高壓直流輸電工程 2010年7月 四川宜賓 上海奉賢 Slide 13 Suzhou LongYuan Bailu Wind Power Vocational Center Co., Ltd.S
14、uzhou LongYuan Bailu Wind Power Vocational Center Co., Ltd. * 節(jié)省材料、占地減少 低損耗，不產(chǎn)生電容電流 線路兩端不需同步 單極故障可以運行 控制方便、速度快 換流站設(shè)備復(fù)雜，昂貴，損耗大 產(chǎn)生較大諧波問題 單極運行時入地電流影響 多端輸電復(fù)雜，適合點對點輸電 高壓直流輸電的特點 Slide 14 Suzhou LongYuan Bailu Wind Power Vocational Center Co., Ltd.Suzhou LongYuan Bailu Wind Power Vocational Center Co., Ltd
15、. * 電網(wǎng)接線方式與特點 1無備用接線（開式電力網(wǎng)）方式 （1）單回放射式 （2）干線式 （3）鏈式網(wǎng)絡(luò) a）放射式 b）干線式 c）鏈式 Slide 15 Suzhou LongYuan Bailu Wind Power Vocational Center Co., Ltd.Suzhou LongYuan Bailu Wind Power Vocational Center Co., Ltd. * 電網(wǎng)接線方式與特點 2有備用接線（閉式電力網(wǎng)）方式 （1）雙回放射式 （2）干線式 （3）鏈式 （4）環(huán)式 （5）兩端供電網(wǎng)絡(luò) a）放射式 b）干線式 c）鏈式 d）環(huán)式 e）兩端供電網(wǎng)絡(luò) Sl
16、ide 16 Suzhou LongYuan Bailu Wind Power Vocational Center Co., Ltd.Suzhou LongYuan Bailu Wind Power Vocational Center Co., Ltd. * 16 輸變電設(shè)備包括 變換電壓的設(shè)備：如變壓器。 接通和開斷電路的開關(guān)電器：如斷路器，隔離開關(guān)，熔斷器等。 防御過電壓，限制故障電流的電器：如避雷器、避雷針、避雷線、電抗 器。 無功補償設(shè)備：如電力電容器，同步調(diào)相機，靜止補償器。 載流導(dǎo)體：如母線，引線，電纜，架空線。 接地裝置；如變壓器中性點接地、設(shè)備外殼接地、防雷接地等。 電氣主接線
17、 發(fā)電廠和變電所中的一次設(shè)備，按照一定規(guī)律連接而成的電路，也 稱電氣一次接線或一次系統(tǒng)。 電力系統(tǒng)的電氣設(shè)備 Slide 17 Suzhou LongYuan Bailu Wind Power Vocational Center Co., Ltd.Suzhou LongYuan Bailu Wind Power Vocational Center Co., Ltd. * 電氣主接線 發(fā)電廠和變電站的電氣主接線是指發(fā)電廠或變電站中的一次設(shè)備按照設(shè) 計要求連接而成的電路，也稱為主系統(tǒng)或一次系統(tǒng)。 設(shè)計原則 可靠性 靈活性 經(jīng)濟性 分類 無母線：單元、橋型 有母線：單母線、雙母線、一個半斷路器接線
18、Slide 18 Suzhou LongYuan Bailu Wind Power Vocational Center Co., Ltd.Suzhou LongYuan Bailu Wind Power Vocational Center Co., Ltd. * 單元接線 Slide 19 Suzhou LongYuan Bailu Wind Power Vocational Center Co., Ltd.Suzhou LongYuan Bailu Wind Power Vocational Center Co., Ltd. * 橋型接線 內(nèi)橋接線外橋接線 Slide 20 Suzhou L
19、ongYuan Bailu Wind Power Vocational Center Co., Ltd.Suzhou LongYuan Bailu Wind Power Vocational Center Co., Ltd. * 單母線及單母線分段接線 Slide 21 Suzhou LongYuan Bailu Wind Power Vocational Center Co., Ltd.Suzhou LongYuan Bailu Wind Power Vocational Center Co., Ltd. * 帶旁路母線的單母線分段接線 Slide 22 Suzhou LongYuan Ba
20、ilu Wind Power Vocational Center Co., Ltd.Suzhou LongYuan Bailu Wind Power Vocational Center Co., Ltd. * 雙母線接線 Slide 23 Suzhou LongYuan Bailu Wind Power Vocational Center Co., Ltd.Suzhou LongYuan Bailu Wind Power Vocational Center Co., Ltd. * 帶旁路母線的雙母線接線 Slide 24 Suzhou LongYuan Bailu Wind Power Voc
21、ational Center Co., Ltd.Suzhou LongYuan Bailu Wind Power Vocational Center Co., Ltd. * 雙母線分段接線 Slide 25 Suzhou LongYuan Bailu Wind Power Vocational Center Co., Ltd.Suzhou LongYuan Bailu Wind Power Vocational Center Co., Ltd. * 一個半斷路器接線（3/2接線） Slide 26 Suzhou LongYuan Bailu Wind Power Vocational Cent
22、er Co., Ltd.Suzhou LongYuan Bailu Wind Power Vocational Center Co., Ltd. * 電力系統(tǒng)中性點運行方式 電力系統(tǒng)中性點：發(fā)電機或變壓器的三相繞組星形 連接的公共端。 中性點運行方式分類 不接地 經(jīng)消弧線圈接地 直接接地 經(jīng)阻抗接地 Slide 27 Suzhou LongYuan Bailu Wind Power Vocational Center Co., Ltd.Suzhou LongYuan Bailu Wind Power Vocational Center Co., Ltd. * 電力系統(tǒng)的中性點運行方式 Slid
23、e 28 Suzhou LongYuan Bailu Wind Power Vocational Center Co., Ltd.Suzhou LongYuan Bailu Wind Power Vocational Center Co., Ltd. * 電力系統(tǒng)的中性點運行方式 2中性點經(jīng)消弧線圈接地系統(tǒng) 中性點不接地系統(tǒng)中單相接地電流主要是電容電流。如果能夠在發(fā) 生單相接地時部分或全部抵消掉電容電流，則單相接地電流將大減小 。方法就是在中性點處加入消弧線圈。 發(fā)生單相接地故障時，通過消弧線圈使接地處流過一個與容性接地 電流相反的感性電流，從而減小、甚至抵消接地電流，消除接地電弧 引發(fā)的問題
24、，提高供電可靠性。 Slide 29 Suzhou LongYuan Bailu Wind Power Vocational Center Co., Ltd.Suzhou LongYuan Bailu Wind Power Vocational Center Co., Ltd. * 中性點經(jīng)消弧線圈接地系統(tǒng) 1、正常運行時： 中性點對地電位為零：UN=0 消弧線圈中無電流：IL=0 流過地中的電容電流為零：IC=0 2、單相接地時： 中性點電位升高為相電壓： 消弧線圈中出現(xiàn)感性電流IL ：與IC相差1800 流過接地點電流： IL +IC（相互抵消） Slide 30 Suzhou LongY
25、uan Bailu Wind Power Vocational Center Co., Ltd.Suzhou LongYuan Bailu Wind Power Vocational Center Co., Ltd. * 1、全補償:LC 即 接地點電流為零 缺點：XL=Xc，網(wǎng)絡(luò)容易因不對稱形成串聯(lián)諧振過電壓危及絕緣 2、欠補償:LC 即 接地點為容性電流 缺點：易發(fā)展成為全補償方式,切除線路或頻率下降可能諧振。 3、過補償:LC 即 接地點為為感性電流 注意：電感電流數(shù)值不能過大10A 中性點經(jīng)消弧線圈接地系統(tǒng) Slide 31 Suzhou LongYuan Bailu Wind Pow
26、er Vocational Center Co., Ltd.Suzhou LongYuan Bailu Wind Power Vocational Center Co., Ltd. * 3中性點直接接地系統(tǒng) 系統(tǒng)中性點經(jīng)一無阻抗（金屬性）接地線接地的方式成為中性 點直接接地。 此接地系統(tǒng)一般應(yīng)用在接有單相負載的低壓（380/220V）配電 系統(tǒng)和電力系統(tǒng)高壓（110kV以上）輸電線路上。 電力系統(tǒng)的中性點運行方式 Slide 32 Suzhou LongYuan Bailu Wind Power Vocational Center Co., Ltd.Suzhou LongYuan Bailu
27、Wind Power Vocational Center Co., Ltd. * 單相接地時 1、電壓情況（C相） 接地相電壓降低為0 非接地相電壓不變?yōu)橄嚯妷?中性點對地電壓不變?yōu)? 2、電流情況 形成短路危害大裝設(shè)繼電保護跳閘切除故障（供電可靠 性降低），避免接地點的電弧持續(xù)。 中性點直接接地系統(tǒng) Slide 33 Suzhou LongYuan Bailu Wind Power Vocational Center Co., Ltd.Suzhou LongYuan Bailu Wind Power Vocational Center Co., Ltd. * 優(yōu)點： 1、不外加設(shè)備即可消弧
28、2、降低電網(wǎng)對地絕緣，節(jié)省造價 缺點： 1、供電可靠性降低 改進：裝自動重合閘裝置、 加備用電源 2、電流很大且單相磁場對弱電干擾 改進： 中性點經(jīng)電抗器接地 、僅部分中性點接地 3、不產(chǎn)生過電壓，設(shè)備絕緣水平低20，造價低。 中性點直接接地系統(tǒng) Slide 34 Suzhou LongYuan Bailu Wind Power Vocational Center Co., Ltd.Suzhou LongYuan Bailu Wind Power Vocational Center Co., Ltd. * 4中性點經(jīng)阻抗接地系統(tǒng) 在系統(tǒng)中性點與大地之間用一阻抗相連的接地方式稱為中性點經(jīng)阻抗 接
29、地。根據(jù)接地電阻器電阻值的大小，接地系統(tǒng)分為高電阻接地和低電阻 接地。 （1）高電阻接地：此種方式接地電流較小，通常在510A范圍內(nèi)，但 至少應(yīng)等于系統(tǒng)對地的總電容電流。保護方式需要配合接地指示器或警報 器，保證故障時線路立即跳脫。 （2）低電阻接地：增大接地短路電流，使保護迅速動作，切除故障線 路。電阻值的大小，必須使系統(tǒng)具有足夠的最小接地故障電流（大約400A 以上），保證接地繼電器準確動作。 目前我國大城市10kV配電網(wǎng)的接地方式大多采用經(jīng)低電阻接地的方式。 電力系統(tǒng)的中性點運行方式 Slide 35 Suzhou LongYuan Bailu Wind Power Vocational
30、 Center Co., Ltd.Suzhou LongYuan Bailu Wind Power Vocational Center Co., Ltd. * 110kv及以上直接接地 2060kv I10A中性點經(jīng)消弧線圈接地 10kv I20A中性點經(jīng)消弧線圈接地 36kv I30A中性點經(jīng)消弧線圈接地 1kv及以下直接接地 Slide 36 Suzhou LongYuan Bailu Wind Power Vocational Center Co., Ltd.Suzhou LongYuan Bailu Wind Power Vocational Center Co., Ltd. * 風電場電氣一次系統(tǒng)示意圖
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