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中山電工培訓基礎教材
- 2018-11-16 -

中山電工培訓基礎教材如下:

1.電能的應用:電能應用在工業、農業及國民經濟各部門,在日常生活中也是不可缺少的。電能的優越性 :(1)便于轉換 (2)便于傳輸(3)便于控制。


2. 不足之處 :難于儲存

電路的作用與組成部分

電源:将非電能轉換成電能的裝置

中間環結:把電源與負載連接起來的部分

負載:将電能轉換成非電能的用電設備(電燈,電爐,電動機)

電路的作用:電力系統運行特點和基本要求


1.電力系統的組成:

由發電廠的發電機、升壓及降壓變電設備、電力網及電能用戶(用電設備)組成的系統統稱為電力系統。

(1)發電廠:生産電能。

(2)電力網:變換電壓、傳送電能,由變電所和電力線路組成。

(3)配電系統:将系統的電能傳輸給電力用戶。 

(4)電力用戶:高壓用戶額定電壓在1kV以上,低 壓用戶額定電壓在1kV以下。

(5)用電設備:消耗電能。


2.電能的特點:

(1)電能不能儲存,電能的生産、輸送、分配和使用同時完成。 

(2)暫态過程非常迅速電能以電磁波的形式傳播,傳播速度為300km/ms。 

(3)和國民經濟各部門間的關系密切 。


3.對電力系統提出的要求

(1)保證供電可靠性 

(2)保證電能質量 

(3)提高電力系統運行的經濟性 

(4)環境保護問題

衡量電能質量的指标

1.電壓偏差(移):

電壓偏差(移)指當供配電系統改變運行方式或負荷緩慢地變化使供配電系統各點的電壓也随之改變,各點的實際電壓與系統額定電壓之差,通常用與系統額定電壓的百分比值數表示。


2.電壓波動:

一系列的電壓變動或電壓包絡線的周期性變動,電壓的大值與小值之差與系統額定電壓的比值以百分數表示,其變化速度等于或大于每秒0.2%時稱為電壓波動。


3.電壓閃變:

負荷急劇的波動造成供配電系統瞬時電壓升高,照度随之急劇變化,使人眼對燈閃感到不适,這種現象稱為電壓閃變。


4.不對稱度:

不對稱度是衡量多相負荷平衡狀态的指标,多相系統的電壓負序分量與電壓正序分量之比值稱為電壓的不對稱度,電流負序分量與電流正序分量之比值稱為電流的不對稱度,均以百分數表示。 


5.頻率偏差:

頻率偏差是指供電的實際頻率與電網的額定頻率的差值。 我國電網的标準頻率為50Hz,又叫工頻, 頻率偏差一般不超過±0.25Hz,當電網容量大于3000MW時,頻率偏差不超過±0.2Hz。調整頻率的辦法是增大或減小電力系統發電機有功功率。 


額定電壓:

1. 電網的額定電壓:線路首末兩端電壓的平均值應等于電網額定電壓。此電壓做為确定其他電力設備額定電壓的依據。

2. 用電設備的額定電壓用電設備的額定電壓等于電網額定電壓。

3. 發電機的額定電壓發電機的額定電壓規定比同級電網電壓高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連接情況不同分為兩種:當變壓器直接與發電機相連時,其一次繞組的額定電壓與發電機的額定電壓相同,即高出同級電網額定電壓5%,當變壓器直接與電網相連時,其一次繞組的額定電壓與電網的額定電壓相同,即等于同級電網額定電壓。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、二次繞組的阻抗将引起變壓器自身的電壓降(大約相當于電網額定電壓的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高于電網額定電壓5%,因此變壓器二次繞組的額定電壓規定比同級電網額定電壓高10%;若變壓器靠近用戶,供電半徑較小時,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高于電網額定電壓5%,用以補償變壓器自身的電壓損失。


電力系統的中性點運行方式

1.中性點不接地系統:

系統中性點不接地是指系統中性點對地絕緣。當系統發生單相接地故障後系統的三相對稱關

系并未破壞,僅中性點及各相對地電壓發生變化,中性點的電壓上升到相電壓,非故障相對地電

壓值增大為倍相電壓,故對于該中性點不接地系統可以帶故障繼續運行2小時。故障相接地點的

對地故障電流為正常運行時對地電容電流的3倍。 在我國配電網電壓在10~35kV之間的架空線路

多采用此接地方式。


2.中性點直接接地系統:

系統中性點經一無阻抗(金屬性)接地線接地的方式成為中性點直接接地。此接地系統一般

應用在接有單相負載的低壓(380/220V)配電系統和電力系統高壓(110kV以上)輸電線路上。


3.中性點經阻抗接地系統:

在系統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阻抗接地。根據接地電阻器

電阻值的大小,接地系統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5~10A範圍内,但至少應等于系統對地的總

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,必須使系統具有足夠的比較小接地故障電流(大約400A以上),保證接地繼電器準确動作。目前我國大城市10kV配電網的接地方式大多采用經低電阻接地的方式。 


無功功率平衡

1.無功功率平衡:

電力系統中無功電源所發出的無功功率應與系統中的無功負荷及無功損耗相平衡,同時還應有一定的無功功率備用電源。


2.無功電源: 

電力系統的無功電源包括同步發電機、調相機、電容器、靜止無功補償器等。


3.無功負荷:

電力系統的無功負荷指的是用電設備所吸收的無功功率,以異步電動機需用的無功功率占的比重比較大,一般綜合負荷的功率因數為0.6~0.9。


4.無功功率損耗:

電力系統的無功功率損耗由兩部分組成:電力系統中的線路無功損耗和變壓器中的無功損耗、線路電抗中的無功損耗與線路電流的平方成正比,線路電納中的無功功率是容性的,又稱為電功率,也可把它看成是無功電源變壓器的無功損耗,包括勵磁無功損耗和電抗中的無功損兩部分。 


5.對負荷功率因數的要求:

一般高壓供電的負荷功率因數應在0.9以上;低壓供電負荷的功率因數應在0.85以上。無功的備用容量一般取無功功率負荷的7%~8%。


無功電源

1.發電機:

同步發電機不僅是電力系統的有功電源,而且是電力系統的主要的無功電源。它發出功率是可以調節的。 


2.同步調相機:

同步調相機是專門設計的無功功率發電機。可以過勵磁運行,也可以欠勵磁運行,運行狀

态根據系統的要求來調節。過勵磁運行時,向系統輸送無功功率;欠勵磁運行時,從系統吸取

無功功率。所以改變調相機的勵磁可以平滑地改變無功功率的大小和方向。調相機在欠勵磁運

行時的容量是過勵磁運行時容量的50%~65%。它一般裝在接近負荷中心處,以減少傳輸無功

功率引起的電能損耗和電壓損耗。


3.靜止無功補償器:

靜止無功補償器是由可控矽控制的可調電抗器與電容器并聯組成的新型無功補償裝置,具有極好的調節性能,能快速跟蹤負荷的變動,改變無功功率的大小,能根據需要改變無功功率的方向,響應速度快,不僅可以作為一般的無功補償裝置,而且是能用于沖擊性負荷的無功補償裝置。


靜電電容器補償

1.補償方式:

采用靜電電容器作無功補償裝置時,可以采用就地補償和集中補償的補償方式。就地補償

是低壓部分的無功負荷由低壓電容器補償,高壓部分由高壓電容器補償。容量較大、負荷集中

且經常使用的用電設備的無功負荷宜單獨就地補償。集中補償的電容器組宜在變電所内集中補償。居住區的無功負荷宜在小區變電所低壓側集中補償。


變壓器分接頭調壓

1.變壓器的分接頭的确定:

雙繞組變壓器的高壓側繞組和三繞組變壓器的高、中壓側繞組都設有幾個分接頭供選擇使用。容量在6300kVA以下的變壓器一般設有三個分接頭,調節範圍為±5%。容量在8000kVA以上的變壓器有五個分接頭,調壓範圍為±2×2.5%。


2.有載調壓變壓器:

有載調壓變壓器的高壓側有可以調節分接頭的調壓繞組,能在帶有負荷的情況下改變分接頭,調壓範圍也比較大,一般在15%以上。目前我國110kV電壓級的有載調壓變壓器的調壓範圍為±3×2.5%,有七個分接頭。220kV電壓級的有載調壓變壓器的調壓範圍為±4×2.5%,有九個分接頭,對于特殊要求的有載調壓變壓器還可有更多的分接頭。有載調壓變壓器通常有兩種形式,一種是本身有調壓繞組,一種是帶有附加調壓器的加壓變壓器。有載調壓變壓器多采用分級調壓的方式,接線方式有線性調壓、正反調壓、粗細調壓三種。