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供电技术
[ 编辑:admin | 时间:2013-01-16 15:27:09 | 浏览:1415次 | 来源:百度 | 作者: ]

PT的特点:

1.一次绕组并接在电路中,其匝数很多,阻抗很大,因而它的介入对被测电路没有影响;

2.二次侧负载高阻抗,PT在近于开路状态下运行。

 

CT的特点:

1.一次绕组串联在电路中,其匝数很少,故一次绕组中的电流完全取决于被测电路中的负荷电流;

2.二次侧负载低阻抗,CT在近于短路状态下运行。

 

PT不能短路的原因:因为PT的二次侧线圈匝数比一次侧少,但线径较大,一旦二次侧短路,将在二次侧引起很大的短路电流,会烧毁互感器,因此必须在PT二次侧装设保险丝,防止其短路。

CT不能开路的原因:因为运行中的CT二次侧开路时会产生很高的电势,会造成人员及设备的损伤,同时在CT铁心中产生剩磁,造成CT本身计量不准。当CT在运行中需要拆除连接的仪表时,会导致CT开路。

 

1.常态:当设备未通电或通电但未达到其动作时的状态。

2.跳跃:指运行人员手动合闸断路器与故障时,断路器又被继电器保护动作与跳闸,由于控制开关位于“合闸”位置,则会引起断路器重新合闸。

3.防跳:为防止“跳跃”现象,断路器控制电路设有防止跳跃的电器连锁装置。P38页图2-28中KL为跳跃闭锁继电器,它具有电流和电压两个线圈,当继电保护动作时,即触电K闭合使断路器跳闸线圈YR接通时,同时也接通了KL的电流线圈并使之启动,于是,防跳继电器的常闭触点KL2断开,将KO回路断开,避免了断路器再次合闸,同时常开触点KL1闭合,通过SA5-8或自动装置触点KM使KL得电压线圈接通并自保持,从而防止了断路器的“跳跃”。触点KL3与继电器触点K并联,用来保护后者,使其不致断开超过其触点容量的跳闸线圈电流。

*自动跳闸:如果由于故障继电保护装置动作,使触电K闭合,引起断路器跳闸。由于“合闸后”位置SA19-10已接通,于是绿灯发出闪光。

 

要求:架空线路的机械过载能力、导线最高允许工作温度以及由实际情况提出的附加要求

1.按照发热选择导线截面积(主要用于校验)

2.按经济电流密度选择导线面积

总投资费用Z=(Z0+bA)l;Z0--单位长度的第一项费用;b--线路造价与导线截面积间的关系系数;A--导线截面积;l--线路长度。

电网运行费Fl=F折旧+F管理+F维护=a/100(Z0+bA)l;a反映以上三项费用的系数;电能损耗费:Fs=3*Imax*Imax*R*t*B*10(-3)=3*Imax*Imax*(pl/A)*t*B。R--导线电阻,B--电价;Imax--设计时求得的最大电路即Ic;t--最大负荷耗损时数;l--导线长度;

年运行费:F=Fl+Fs;

令dF/dA=0

AJn=Imax/Jn;Jn=根号(10ab/3ptB);其中Jn为经济电流密度;

适用于能耗大的进线,能耗大的短网。

3.按电压损失要求选择导线截面(必须用1来校验)

A>=B/r0.

 

1.低电压闭锁的过电流保护:采用低电压闭锁可以使过流继电器的动作电流不必按躲过线路的最大负荷电流来整定,而只需按躲过线路计算负荷电流来整定,从而提高灵敏度。

2.用于电动机的低电压保护:电动机采用低电压保护的目的是当电网电压降低到某一数值时,低电压保护动作,将不重要的或不允许自起动的电动机从电网切除,以保证重要电动机在电网电压恢复时顺利地自起动.

 

1、低压配电系统应满足用电设备对供电可靠性和电能质量的要求,同时应注意简化接线,操作安全方便,并能适应生产和使用上的变化及设备检修的需要。

2、合理选择配点方式。

3、根据生产工艺要求,对于平行的生产流水线或互为备用的用电设备组,宜由不同的配电母线或线路配电;但对于同一生产线的用电设备,宜由同一母线或线路配电。

4、对于单相用电设备、应尽量平衡地分配于三相中。由三相负荷不平引起的车间变压器中性线电流不应超过变压器低压绕组额定电流的25%。

5、为减少干扰,对冲击性负荷宜采用放射式单独配电。

 

它是由波动负荷的剧烈变化引起的。大容量负荷的剧烈变化在供电系统阻抗上引起电压损失的变化,从而引起各级电网电压水平的快速变化。

电压变动值: d=(△PR=△QX)/Un *Un ≈△Q/Sk*100%.

由上式得知: 要减少电压波动和闪变,可从提高供电系统短路容量和减少波动负荷的无功变化量入手:

1、提高系统短路容量的方法

(1)、提高供电电压

(2)、采用双回线路并联供电

(3)、采用线路串联补偿,降低输电线路电抗或动态补偿线路压降

2、减小波动负荷的无功变化量的方法

(1)、改进操作过程和运行工艺,减少负荷波动

(2)、改变波动负荷供电回路参数

(3)、采用动态无功补偿装置

 

如果三项载流导体水平铺设在同一平面上,且三项短路电流ika、ikb、ikc流过各项导体时,根据两平行导体间同相电流力相吸,异向电流力相斥的原理,中间相受力最大

 

短路电流的持续时间t=tb +tQF,tb是保护装置的动作时间,tQF是断路器切断电路的实际动作时间(固有分闸时间),是指脱扣线圈接通起到各项触头完全息弧所需的时间。

 

1.断路器:供电系统中最重要的开关电器之一。

线路正常时,通断负荷电流;

线路故障(短路)时,在保护装置的作用下用来切断巨大的短路电流;

断路器具有良好的灭弧装置和较强的灭弧能力。

2.隔离开关:无灭弧装置,其灭弧能力很小。仅当电气设备进行停电检修时,用来隔离电源,造成一个明显的断开点,以保证检修人员的工作安全。

3.操作顺序:1、送电时,先闭合隔离开关,再合断路器;

2、断电时,先断开断路器,后断开隔离开关。

 

电压偏差:电网实际电压与额定电压之差。

1)减少线路电压损失  通过正确设计供电系统,并采取各种措施,努力达到降低线路和变压器的电压损失的目的,如高压深入负荷中心供电、配电变压器分散设置到用电中心、按允许电压损失选择导线截面积、设置无功补偿等。

2)合理选择变压器的分接头 

 

 

概念:输送功率和输送距离的乘积就是负荷矩。

意义:负荷矩决定了线路上的电压损失,是判断电压质量的重要技术指标。

 

1.造成短路的主要原因:电气设备载流部分的绝缘损坏、误操作、雷击或电压击穿等。

2.在电源电压及短路地点不变的情况下,要使短路全电流达到最大值,必须具备:

1)、短路前空载,即Im=0,这时i(fi0)=-I(zm)sin(a-ψkl)。

2)、设电路的感抗Xl比电阻Rkl大得多,短路阻抗角 ψkl≈90°(线路纯感性)。

3)、短路发生于某相电压瞬时值过零值时,即当t=0时,初相角α=0。

3.高压供电系统:Rkl<<Xkl ,若时,可忽略Rkl ,用Xkl代替Zkl ;

低压供电系统:Rkl>>Xkl,若 时,可忽略Xkl ,用Rkl代替Zkl。

4.低压配电网短路电流计算的特点

1kV以下的低压配电网中短路电流计算具有的特点:

1配电变压器一次侧可以作为无穷大功率电源供电来考虑;

2低压配网中电气元件的阻值较大,电抗值较小,当XR/3时才计算X的影响;

3低压配网中电气元件的电阻多以mΩ计;

4玩因低压配网中的非周期分量衰减块,k(sh)的值在11.3范围。

 

高压配电系统的接线方式

1.放射式

特点:配电母线上每条馈出线仅给10(6)kV变压器、高压电动机、高压配电所的配电母线等设备单独供电,配电线路通常采用电缆。

优点:1供电可靠性高,故障发生后影响范围小;2继电保护装置简单且易于整定;3便于实现自动化;4运行简单,切换操作方便。

缺点:配电线路和高压开关柜数量多,投资大。

2.树干式

特点:一条配电线路沿厂区走线,T接多个设备,为检修方便,线路通常采用架空线,一般用于对三级负荷供电。

优点:变配电所的馈出线回路数少、投资小、结构简单。

缺点:可靠性差,线路故障影响范围大。

3.环式

将两条树干式配电线路在末端用开关连接起来即可构成环式接线。环式接线供电可靠性高,运行方式灵,可用于对二、三级负荷供电。当环中任一点发生故障时,只要查明故障点,经过短时停电“倒闸工作”,拉开故障点两侧隔离开光,即可全部恢复供电。环式配电系统的保护装置和整定配合均比较复杂,通常采用开环运行方式,且环中连接的变压器数目和容量的限制同树干式供电系统。

低压配电系统的接线方式

其方式与10(6)kV配电网基本相同,有放射式、树干式和链式等。

1.对容量较大、负荷性质重要或环境恶劣的车间的用电设备,宜采用放射式;

2.在正常环境下,当大部分用电设备容量较小又无特殊要求时,可采用树干式;

3.对某些距供电点较远、彼此相距又很近、容量也很小的次要用电设备,可采用链式

 

1.概念:以计算负荷通过电器及载流导体所产生的热效应应与实际变动负荷在相同时间内通过产生的最大热效应(最高温升)相等。它是用户供电系统设计、供电线路截面选择、变压器数量和容量选择、电器设备额定参数选择等的依据。

计算负荷过高,将增加供电设备的容量,浪费有色金属,增加投资;计算负荷过低,供电系统的线路及电气设备由于承担不了实际负荷电流而过热,影响供电系统的正常可靠运行,同时对工业生产、商贸活动和居民生活造成不良影响。

2.工作制与计算负荷

连续运行工作制:不允许过载运行,运行时间不小于10min

短时运行工作制:允许过载,求 时一般不考虑。

断续周期工作制:工作周期一般不超10min难达热平衡。需将铭牌功率换算(P10 )

3.设备与计算负荷

1单台用电设备的计算负荷

2用电设备组的计算负荷

3车间或全厂的计算负荷

4单相用电设备计算负荷的确定

 

(1)可靠性、指继电保护该动作时应动作、不该动作时不动作,这是对继电保护最基本的要求。继电保护的可靠性可以用拒动率、误动率来衡量,拒动率及误动率愈小,则保护的可靠性愈高。

(2)灵敏性、指在设备的被保护范围内发生金属性短路时,继电保护装置具有必要的反应能力,通常以灵敏系数来衡量。

(3)选择性、指首先由故障设备的继电保护切除故障,当故障设备的继电保护或断路器拒动时,才允许由相邻设备的继电保护切除故障。

(4)速动性、指继电保护应能尽快地切除短路故障。其目的是提高电力系统稳定性,减轻故障设备的损坏程度,缩小故障波及范围,提高自动重合闸和备用电源或备用设备自动投入的效果等。

 

为了表述流过继电器线圈的电流IK与电流互感器二次电流ITA.2的关系,引入一个接线系数kkx,kkx=IK/ITA.2。当为全星形联接方式,它是利用三个电流互感器串接三个电流继电器而成,kkx=1;当为非全星形联接法时,kkx=1;当差接法时,应用于中性点不接地系统的变压器、电动机及线路的相间保护。当发生三相短路时,kkx=  ;当AB或BC两项短路时,kkx=1;当AC两项短路情况下,kkx=2。

 

1区间:进线参数电压越上限,而进线功率因数低于与下限值,如果此时仅投入补偿电容器组来提高进线功率因数,会使母线电压进一步升高,因此控制器指令先调节变压器的分接头降压,再投入补偿电容器组来提高进线的功率因数。

2区间:进线功率因数满足要求,但母线电压超越上限,控制器发出指令调节变压器分接头降压。如分接头已调到极限而电压仍高于上限,则强切补偿电容器组以调节电压。

3区间:母线电压和进线功率均超越上限,此时往往电力负荷较小,控制器发出指令,因先切补偿电容器组,一方面改善进线功率因数使其在正常范围内,另一方面降低母线电压。如电压仍超越上限,则再调节变压器分接头降压。

4区间:电压正常,但进线功率因数低于下限要求,则指令投入补偿电容器组,以提高进线功率因数。

5区间:母线电压正常,进线功率因数超越上限,控制器发出指令,逐步切除补偿电容器组,以调节进线功率因数。

6区间:进线功率因数和母线电压均低于下限值,此时,控制器优先发出投入补偿电容器组的指令。这样一方面提高进线功率因数,另一方面可改善母线电压,若母线电压仍低于下限,则再调节变压器分接头增压,使母线电压水平满足要求。

7:区间:该区间的母线电压低于下限,而进线功率因数在要求范围内,则控制器指令调节变压器分接头升压。若变压器分接头已调至极限位限时,则强制投入补偿电容器组来改善母线电压。

8区间:电压低于下限,但进线功率因数超越上限。此时,若先切补偿电容器调节进线功率因数,则母线电压会更低,所以控制器指令先调节变压器分接头升压,待电压满足运行要求后,再切补偿电容器组来调节进线功率因数。

 

当断路器发生事故跳闸后,断路器处于跳闸状态,而控制开关仍留在“合闸后”的位置,这种情况成为不对应关系。

在此情况下,触电SA9-10与断路器辅助触点QF2仍接通,电容C开始充电,电压升高,待其升高到闪光继电器K1的动作值时,继电器动作,从而断开通电回路,上述循环不断重复,继电器K1触电不断开闭,闪光母线(+)WF上便出现断续正电压使绿灯闪光。

 

1.桥型接线分为内桥和外桥两种,其共同特点是在两台变压器一次侧进线处用一桥臂将两回路相连。两种桥型接线都能实现线路和变压器的充分利用,但是当线路故障时,内桥接线产生的损失小,外桥接线产生的损失大;当变压器故障时,内桥接线产生的损失大,外桥接线产生的损失小。

2.适用范围:内桥接线适用于线路较长或不需经常切换变压器的情况,外桥接线适用于线路较短或需要经常切换变压器的情况。

 

1.为了减小本段线路故障下的事故影响范围,当过电流保护的动作时限大于0.7s时,便需设置反应电流增大而瞬时动作的电流保护即电流速断保护,以保证本段线路的短路故障能迅速的被切除。

2.速断保护的动作电流必须按躲开本段末端在最大运行方式下发生三相短路时的电流来整定。考虑到短路电流计算误差、继电器动作电流误差、短路电流中非周期分量的影响哥必要的裕度,引入可靠系数Kk.由于Kk的引入,速度保护的动作电流大于被保护范围末端的最大短路电流,使保护装置不能保护线路全长而有一段死区。

3.消除死区的方法:速断保护不能作主保护,必须和过电流保护配合使用,作为辅助保护是比较经济合理的。

 

无功补偿应本着就近平衡的原则,低压设备低压侧补偿,高压设备高压侧补偿,补偿装置应尽量靠近无功负荷。

1.按照无功补偿容量的调节方式可分为:

1动态补偿:补偿容量能够快速连续地自动跟踪负荷无功功率的变化。(静止补偿器)

2静态补偿:补偿容量在相对较长的一段时期内固定不变。(分组投切电容器)

2.按照补偿电容器的安装位置可分为:

1个别补偿(就地补偿):同投同断,适用低力率大容量设备,能够最大限度的减少系统中的无功,但容量利用率低,工作环境差,管理维护不方便,易造成功率倒送。

2分组补偿:利用率高,且电容器总容量会减少,降损耗、节能、随车间投切、无功率倒送现象。

3集中补偿:分为高压集中补偿与低压集中补偿,利用率较高,工作条件好,利于安全可靠运行,但补偿效果稍差。

3.参与的设备:

高压电容器与低压电容器:目前我国采用低压补偿方案。

高压电容器:便宜、利用率高、易于管理、投切开关及保护价格高。

低压电容器:补偿效果好,开关及保护设备价低,易实现自动投切,但容量利用不充分

 

谐波的危害:

1.谐波对发电机、变压器、电动机、电容器等几乎所有连接入电网的电气设备都有危害,主要表现为产生谐波附加损耗,使设备过热及谐波过电压加速设备绝缘老化等。

2.当配电系统存在并联电容器时,并联电容器与系统等效电抗可能在某次谐波附近发生并联谐振,导致谐波电压和电流的严重放大,影响供电系统的安全运行。

3.谐波会引起继电保护和自动装置误动作。

4.谐波对电能计量精度有影响。

5.谐波对通信质量有影响。

抑制谐波的措施:

1.增加整流装置的相数

2.采用PWM整流器

3.改变供电系统的运行方式

采取上述措施后,若谐波仍不能满足要求,应考虑设置谐波滤波器

 

 

中枢点定义:在电力系统中选定某些枢纽点作为电压监视点,以监视全系统的电压,这些监视点就是电压中枢点。一般地区负荷较大的发电厂和中枢变电站的母线常选定为电压中枢点。

 

1)、考虑到高峰负荷时供电线路上电压损耗大,将中枢点电压适当升高以抵消部分甚至全部损耗的电压损耗的增大;低谷负荷时供电线路上电压损耗小,将中枢点电压适当降低以补偿部分甚至全部电压损耗的减少,有可能满足负荷对电压质量的要求,这种调压方式叫逆调压。对于供电线路长,负荷变动大的中枢点往往采用这种调压方式。

2)、顺调压就是高峰负荷时允许中枢点电压略低;低谷负荷时,允许中枢点电压略高。对供电线路不长,负荷变动不大的中枢点,常采用这种调压方式。

3)、在任何情况下都保持中枢点电压为一基本不变的数值叫常调压方式。

 

1.中性点有效接地系统(中性点直接接地系统)

当发生单相接地故障时,会产生很大的故障相电流和零序电流,供电中断,可靠性降低。由于中性点接地的钳位作用,非故障相对地电压不变。

2.中性点非有效接地系统

(1) 中性点不接地系统:发生单相接地故障时,线间电压不变,而非故障相对地电压变为原来的 倍,故障相电容电流变为原来的3倍。

注意:a.按线电压数值来考虑电气设备对地绝缘要求;

b.若单相接地电容电流超过规定值,应采取中性点经消弧线圈(或电阻)接地运行方式。

(2) 中性点经消弧线圈接地运行方式:依然满足中性点不接地系统的各种关系。

补偿方式:

全补偿:IL=Ik(1) ,XL=XC,产生串联谐振,产生高电压和过电流,可能会损坏设备的绝缘,影响系统的安全运行。

欠补偿:IL<=Ik(1) ,当系统运行方式改变而切除部分线路时,整个系统有可能变为全补偿。

过补偿:IL>=Ik(1) ,即使系统运行方式改变而切除部分线路时,也不会变为全补偿,致使系统发生谐振。实际工程中大都采用此种方式。消弧线圈的过补偿度一般为5%10%。

3.110kV及以上高压系统、低于1kV低压配电系统多采用中性点直接接地方式;

635kV中压系统,首选中性点不接地方式,当接地电流不满足时,可采用中性点经消弧线圈(或电阻)接地运行方式。

 

 

1.Tmax即年最大负荷利用小时数,电力负荷按照最大负荷Pmax 持续运行Tmax时间所消耗的电能恰好等于该电力负荷全年实际消耗的电能Wa。

 

2. τmax即年最大负荷损耗时数,线路输送相当于最大负荷的电流,在τ时间内产生的电能损耗,恰好等于线路中全年的实际电能损耗。它与Tmax大体成正比。

△Wl=3Ic*Ic*R*τ10(-3).

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