电工第9章 电力系统基本概念.ppt

电力工业发展概况 世界第一座发电厂是1875年巴黎北火车站建成，直流发电机，做照明用。 我国第一座火电12kW——1882年7月26日下午7时，上海外滩至虹口的6.4公里电线上也亮起了15盏电灯，标志着中国电力工业从这里起步。（从美国引进16马力蒸汽机发电）。 第一座水电2×240kW——昆明滇池石龙坝（1912年） （1）1882～1949年：185万千瓦、43亿千瓦时，居25位、进口设备、集中沿海。110kV线路2条共72万kW。 （2）1949～1978年：5712万kW、2566亿千瓦时，分别居8、7位。 （3）1978～1995年：总装机容量突破2亿千瓦；1996年居第2位；2000年总装机容量突破3亿千瓦； 2004年底发电装机容量达 4.4亿 kW，仅次于美国的8.9亿kW；年发电量达 21870 亿 kW.h，均居世界第 2 位。 电力系统的示意图 电力系统构成 原动机 发电机 输、配电线路 升、降压变压器 电力用户 图1-5从发电厂到用户的送电过程 （二）电力生产的特点 电力是一种特殊商品。电力生产具有不同于一般商品的下列特点： （1）同时性（2）集中性（3）快速性（4）先行性 （三）电力系统、电力网及动力系统的概念 表9-1 我国交流电力网和电气设备的额定电压（线间电压，单位kV） 电力系统的额定电压 危害： 二、中性点不接地系统（中性点绝缘） 1.正常运行情况 （1）简化等值电路如图a，假定条件：系统对称；对地电容用集中电容表示，对称分布；忽略不计相间电容。 （2）电压及电流关系分析 节点电压定律ＵN＝0，相量图：上图b （3）结论 电源中性点与地同电位，各相的相电压等于各相的对地电压（不大的中性点位移电压略）；各相对地电容电流的大小相等， Ic0＝Ｕx／Ｘc，它们的相量和为零，地中没有电容电流通过。 2. 单相接地故障 （1）简化等值电路 假定C相完全接地（金属性接地），如下图。 （2）电压及电流关系分析 说明： ⑴ 接地电流产生的弧光接地： ① Ic ＜５A：为瞬时性电弧→自然熄灭； ② Ic ＞30A：稳定燃烧电弧→烧毁设备→多相短路； ③ Ic =５～10A：间歇性电弧→串联谐振过电压， 高达 2.5～3.5 Ul 。 ⑵ 可以继续工作（不超过二小时），但应采取必要措 施。用户承受的线电压正常；系统按线电压绝缘（造价高）；一次绕组为额定相电压的电压互感器饱和，超过 二小时易烧毁。 措施：通过监察装置发现、寻找、排除接地故障。 不完全接地 均比完全接地略有变化 三、中性点经消弧线圈接地系统 1.消弧线圈的工作原理 消弧线圈是具有可调节电抗的 接地电抗器，是带铁芯的电感线圈， 一端接至变压器或接地变压器中性 点，另一端接地，当三相线路发生 单相接地故障时，产生电感电流， 补偿因线路对地电容产生的电容电 流，使故障处不发生持续电弧，不 致扩大故障范围，提高供电系统的 安全性和可靠性。 消弧线圈的电抗或电流由无载 或有载分接开关来调节。 2.适用范围 35kV及以下接地电流凡不满足中性点绝缘系统规定值时采用； 个别雷害严重的地区110kV系统不得已采用。 3.补偿方式 (1) 完全补偿 IL＝IC； 易形成串联谐振过电压危及设备绝缘，一般不采用。 (2) 欠补偿 IL＜IC； 切除部分线路或系统频率下降可能变成完全补偿，形成串联谐振，在电网中一般不采用。 (3) 过补偿 IL＞IC≯10A； 一般装在电网中变压器中性点的消弧线圈以及具有直配线的发电机中性点的消弧线圈均采用此方式。 4.消弧线圈的安装地点 发电厂的发电机或厂用变的中性点；变电所主变的中性点。 五、 中性点不同接地方式的比较和应用范围 （一）中性点不同接地方式的比较 1. 供电可靠性 中性点不接地和经消弧线圈接地方式具有较高的供电可靠性。 2. 过电压与绝缘水平 直接接地系统在发生单线接地故障时不产生过电压，系统地绝缘水平按相电压考虑。 （二）中性点运行方式的应用范围 1. 直接接地系统： ⑴ 380／220V三相四线制系统； ⑵ 110kV及以上的系统。 2. 不接地系统： ⑴ 380V三相三线制系统； ⑵ 接地电流不超过规定值的60kV及以下