电工技能实训基础第1章课件.ppt

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1、第一章供配电知识1.1电力系统概述1.2对供电系统的基本要求和电能质量1.3工业与民用供电系统1.4实训——电力系统及变配电所思考题1.1电力系统概述1.1.1电力系统1.电力系统的概念由于电能不能大量储存,电能的生产、传输、分配和使用就必须在同一时间内完成。“由各种电压的电力线路将一些发电厂、变电所和电力用户联系起来”的一个发电、变电、输电、配电和用电的整体,称为电力系统。电力系统加上发电厂的动力部分及其热能系统和热能用户,就是动力系统。在整个动力系统中,除发电厂的锅炉、汽轮机等动力设备外的所有电气设备都属于电力系统的范

2、畴,主要包括发电机、变压器、架空线路、电缆线路、配电装置、各类用电设备。图1-1所示是电力整体结构示意图,图1-2所示是从发电厂到电力用户的输、配电过程示意图。图1-1电力结构示意图图1-2从发电厂到电力用户的输、配电过程示意图2.电力系统的优点建立大型的电力系统可以更经济合理地利用动力资源,减少电能损耗,降低发电成本,保证供电质量,并大大提高供电可靠性,有利于整个国民经济的发展。为了充分利用动力资源,减少燃料运输,降低发电成本,可以在有水力资源的地方建造水电站,在有燃料资源的地方建造火电厂。但是,这些有动力资源的地方,往往离用电中

3、心地区较远,必须用高压输电线路进行远距离输电。这就需要各种升压、降压变电所和输配电线路。特别是在构成环网后,对重要用户的供电就有了保证,当系统中某局部设备故障或某部分线路检修时,可以通过变更电力网的运行方式,对用户连续供电,这就减少了由于停电所造成的损失,减少了系统的备用容量,使电力系统的运行更具有灵活性。另外，各地区也可以通过电力网互相支援,电网所必需的备用机组数量可大大地减少。1.1.2发电厂1.发电厂类型自然界中存在的电能只有雷电。人类使用的所有电能都不能从一次能源中直接获得,而必须由其他形式的能源(如水能、热能、风能、光能

4、等)转化而来。发电厂是实现这种能源转化的场所。它是电力系统的中心环节。发电厂按照所利用的能源种类可分为水力、火力、风力、核能、太阳能发电厂等。现阶段我国的发电厂主要是火力发电厂和水利发电厂,同时核电厂也在大力发展中。近年来,国家也开始建立起一批利用绿色能源和再生能源进行发电的发电厂,如风力发电厂、潮汐发电厂、太阳能发电厂、地热发电厂和垃圾发电厂等,以逐步缓解未来能源短缺和绿色环保问题并做到因地制宜,合理利用。根据电厂容量大小及其供电范围,发电厂可分为区域性发电厂、地方性发电厂和自备电厂等。区域性发电厂大多建在水力或煤矿资源丰富的地区附

5、近,其容量大,距离用电中心远,往往是几百公里以至一千公里以上,需要超高压输电线路进行远距离输电。地方性发电厂一般为中小型电厂,建在用户附近。自备电厂建在大型厂矿企业,作为自备电源,对重要的大型厂矿企业和电力系统起到后备作用。2.发电厂的电压、频率一般发电厂的发电机发出的电是对称的三相正弦交流电(有效值相等,相位差分别相差120°,三相电压为eu、ev、ew,如图1-3所示)。在我国,发电厂发出的电压等级主要有10.5kV、13.8kV、15.75kV、18kV等,频率则为50Hz,此频率通称为“工频”。工频的频率偏差一般不得超过±0

6、.5Hz。频率的调整主要是依靠发电厂调节发电机的转速来实现的。电力系统中的所有电气设备,都是在一定的电压和频率下工作的。能够使电气设备正常工作的电压就是它的额定电压。各种电气设备在额定电压下运行时,其技术性能和经济性最佳。频率和电压是衡量电能质量的两个基本参数。由于发电厂发出的电压不能满足各种用户的需要,同时电能在输送过程中会产生不同的损失,所以需要在发电厂和用户之间建立电力网,将电能安全、可靠、经济地输送、分配给用户。图1-3对称的三相电源1.1.3电力网1.电力网的概念在电力系统中,在各个发电厂、变电所和电力用户之间,用不同电

7、压的电力线路将它们连接起来,这些不同电压的电力线路和变电所的组合,称为电力网。电力网的任务是输送和分配电能,即把由各发电厂发出的电能经过输电线路传送并分配给用户。2.电力网的分类电力网按其电压、用途和特征可分为:直流电力网和交流电力网,低压电力网和高压电力网,城市电力网、工矿电力网和农村电力网,户外电力网和户内电力网等。通常为了便于分析研究,把电力网分成区域电力网和地方电力网。电压在35kV以上,供电区域较大的电力网叫区域电力网。电压在35kV以下,供电范围不大的电力网叫地方电力网。至于35kV的电力网,可属于区域电力网,也可属于

8、地方电力网。电力网按其在电力系统中的作用不同,又可分为供电网和配电网。如果电能是先从电源输送到供、配电中心,然后从供、配电中心再引出配电网,则这种电力网叫供电网,它是电力系统中的主网,又称网架,电压通常在35kV以上。