《电力基础培训》PPT课件

LOGO 电力基础培训电力基础培训 主要内容主要内容电的物理现象与本质电的物理现象与本质电力的生产与分配电力的生产与分配变电站的相关知识变电站的相关知识电气传动中变频装置的简要介绍电气传动中变频装置的简要介绍电力基本参数及意义电力基本参数及意义与静电荷或动电荷相联系的能量的一种表现形式。是一种自然现象，是一种能量。电具有电子和质子这样的亚原子粒子之间的产生排斥力和吸引力的一种属性。电是由于电荷的存在或移动而产生的现象。这其中有许多很容易观察到的现象，像闪电、静电等等，还涉及另外一些概念，像电磁场、电磁感应等等。电的概念电的概念 基本定义基本定义 基本属性基本属性 一般术语一般术语电的物理现象与本质电的物理现象与本质电的物理现象与本质电的物理现象与本质ContentsContentsContents-Click to add Text-Click to add Text-Click to add Text电的分类电的分类闪电闪电静电静电直流电直流电交流电交流电发电发电Identity输变电输变电利用发电动力装置将水能、石化燃料（煤、油、天然气）的热能、核能以及太阳能、风能、地热能、海洋能等一次能源转换为电能的生产过程称为发电。将相距甚远的发电厂和负荷中心联系起来，使电能的开发和利用超越地域的限制。和其他能源的传输相比，输电的损耗小、效益高、灵活方便、易于调控、环境污染少。由配电变电所（降压变压器、高压配电线路、低压配电线路）以及相应的控制保护设备组成。配电电压通常有3560千伏和310千伏等。输变电输变电发电发电供配电供配电电力的生产与分配电力的生产与分配供配电供配电火力发电火力发电风力发电风力发电核能发电核能发电 利用核反应堆中核裂变所释放出的热能进行发电的方式。它与火力发电极其相似。只是以核反应堆及蒸汽发生器来代替火力发电的锅炉，以核裂变能代替矿物燃料的化学能。水力发电水力发电 火力发电一般是指利用石油、煤炭和天然气等燃料燃烧时产生的热能来加热水，使水变成高温、高压水蒸气，然后再由水蒸气推动发电机来发电的方式的总称。水力发电的基本原理是利用水位落差 配合水轮发电机产生电力，也就是利用水的位能转为水轮的机械能，再以机械能推动发电机，而得到电力。发电部分发电部分优点：1.清洁，环境效益好；2、可再生，永不枯竭；3、基建周期短；4、装机规模灵活。缺点1、噪声，视觉污染；2、占用大片土地；3、不稳定，不可控；4、目前成本仍然很高。5、影响鸟类。输变电部分输变电部分 高压输电：输送功率一定（S=3UI）时，电压越高电流就越小，这样高压输电就能减少输电时的电流，从而降低因电流产生的热损耗。输电主要分为：架空输电线路和地下输电线路，下面主要介绍架空输电线路。架空输电线路由线路杆塔、导线、绝缘子、架空地线等构成。线路巡检主要内容有：1.沿线环境2.杆塔基础3.接地装置4.杆塔本体5.绝缘子、金具及导地线附件6.导线和地线7.其他附属设备输变电部分输变电部分电压等等级及相关知及相关知识序号序号电压（kVkV）绝缘子数（个）子数（个）输送距离（送距离（kmkm）输送功率（送功率（MWMW）安全距离安全距离（m m）性性质1 10.40.40 00.60.60.15005002000200025002500101010001000100010001500150030003000特高特高压资料：料：GB12326-2000GB12326-2000电能能质量量 电压波波动和和闪变及及国家国家电网网电力安全工作力安全工作规程程供配电部分供配电部分 供配电是通过配电变电所（通常是将电网的输电电压降为配电电压），为负荷用户提供电能。配电线路按结构有架空线路和地下电缆。农村和中小城市可用架空线路，大城市（特别是市中心区）、旅游区、居民小区等应采用地下电缆。根据城市电力网规定设计规则规定：输电网为500 kV330 kV220 kV110kV高压配电网为110kV66kV，中压配电网为20kV10kV6 kV。低压配电网为0.4 kV（220V/380V）变电站是电力系统的一部分，功能是：变电站是电力系统的一部分，功能是：1.变换电压等级2.汇集配送电能3.控制电力的流向主要设备有：主要设备有：母线，隔离开关（接地开关），断路器，电力变压器（主变），站用变，电压互感器TV（PT）、电流互感器TA(CT），避雷针，建筑物及电力系统安全和控制所需的设施。变电站的相关知识变电站的相关知识变电站主要可分为：变电站主要可分为：枢纽变电站：汇集多个电源和联络线或连接不同电力系统的重要变电站。终端变电站：在输电线路的终端,接近负荷点,高压侧电压多为110kV,经降压后直接向用户供电的变电站。一级负荷：一级负荷：一级负荷是指中断供电将造成人身伤亡，或将损坏主要设备且长期难以修复，或对国民经济带来巨大损失。如大型医院，炼钢厂，石油提炼厂或矿井等。对一级负荷，要求供电系统当线路发生故障停电时，仍保证其连续供电，即我们常说的双回路供电。一级负荷应由两个电源供电，且这两个电源应相互独立。二级负荷：二级负荷：中断供电将造成较大政治影响者，中断供电将造成较大经济损失者，中断供电将造成公共场所秩序混乱者。二级负荷设备的供电有多种可选择的方案，工程设计者应尽量选择安全可靠、经济合理的方案，有条件时采用双电源供电。三级负荷：三级负荷：除一、二级负荷外的所有负荷。变电站的相关知识变电站的相关知识变电站的相关知识变电站的相关知识 榆林首站榆济变电站主要为满足榆林首站站内压缩机、压缩机辅助设备及其它低压用电负荷的供电，采用双回路双电源供电。主变容量为2*25000kVA，电压等级分别为110/10kV。榆济变电站共有三层：一层：电缆室、变压器区 二层：低压配电室、变频装置室、10kV开关室 三层：MCC室、资料室、主控制室、GIS室 以榆林首站榆济变电站为例以榆林首站榆济变电站为例变电站的相关知识变电站的相关知识一次主接线图一次主接线图变电站的相关知识变电站的相关知识变电站的相关知识变电站的相关知识相关案例：相关案例：将济双线切换至济西线，母联过流保护动作，未成功。变电站的相关知识变电站的相关知识将济双线切换至济西线，选择电压差较小时，退出母联过流保护，切换成功。变电站的相关知识变电站的相关知识倒闸操作视频倒闸操作视频视频视频1、2、3、4变电站的相关知识变电站的相关知识 西门子变压器（武汉）有限公司SZ10-25000/110型有载调压油浸自冷电力变压器（主变压器）其连接组别为：YNd11，额定容量25MVA。一次侧电压等级为110kV，二次侧电压等级为。共有17个调压档位：110（11.25%8）。变电站的相关知识变电站的相关知识变电站的相关知识变电站的相关知识榆济变电站目前存在的主要问题：榆济变电站目前存在的主要问题：1.进线侧无电压互感器（PT），无法监测两路进线是否带电。2.无录波装置，无法实时监测电压、电流等电气参数，发生故障时，无法进行故障分析。（录波装置案例）3.无扰动备用电源替续装置控制系统未经过试验，无法验证是否可以实现无缝切换。4.压缩机辅助系统供电（低压）与压缩机主电机供电不匹配，致使任何一段10kV母线失电将导致所有压缩机停机。在今后变电站的设计上，应当考虑以上问题。变电站的相关知识变电站的相关知识二次回路定义二次回路定义：由二次设备互相连接，构成对一次设备进行监测、控制、调节和保护的电气回路。在电气系统中由互感器的次级绕组、测量监视仪器、继电器、自动装置等通过控制电缆联成的电路。主要作用主要作用：用以控制、保护、调节、测量和监视一次回路中各参数和各元件的工作状况。具体实例：具体实例：10kV开关柜压缩机柜二次回路图开关柜压缩机柜二次回路图变电站的相关知识变电站的相关知识 二次回路的电源系统：二次回路的电源系统：杭州中恒电气股份有限公司生产的智能高频开关整流模块式直流电源系统，主要为二次回路和变频器直流辅助系统提供不间断的直流电能供应；同时为主控制室监控电脑提供不间断的交流电能，还为GIS控制柜、10kV开关柜提供交流电能（用于照明和空间加热器）等。变电站的相关知识变电站的相关知识 综合保护屏综合保护屏 综合保护屏由#1线路保护屏、#2线路保护屏、110kV母联保护屏、#1主变保护屏、#2主变保护屏、综合测控屏、系统通信屏组成。涉及设备有：继电保护模块、电能表、无扰动备用电源替续控制系统、协议转换模块、路由器。电力基本参数及意义电力基本参数及意义电能质量电能质量(Power Quality)电电压压频频率率波波形形电感元件：电阻元件：电容元件：电压偏差电压偏差 电压波动和闪变电压波动和闪变三相电压不平衡度三相电压不平衡度电力基本参数及意义电力基本参数及意义1.供电距离超高跟合理半径。2.供电导线截面选择不当，电压损失过大。3.用电功率因数过低，无功电流大，加大了电压损失。4.调压措施缺乏或使用不当，如变压器分头摆放位置不当等。1.电压波动指电压的有效值以低于工频的频率快速或连续变动。2.电压闪变是指电压形上一种快速的上升及下降。（ride through）3.电压的波动可造成波形的畸变、不对称，相邻峰值的变化等，但波形曲线是光滑连续的，而闪变更主要的是造成波形的毛刺及间断。1.引起旋转电机的附加发热和振动，危及其安全运行和正常出力。2.引起以负序分量为起动元件的多种保护发生误动作。3.变压器的三相负荷不平衡，不仅使负荷 较大的一相绕组过热，导致其寿命缩短，而且还会 因磁路不平衡造成附加损耗。4.电力系统三相不平衡会增大对通信系统的干扰，影响正常通信质量。对用户影响对用户影响 引起电动机转速变化，影响产品质量。引起电动机转速变化，影响产品质量。影响国防、科技中电子设备的使用。影响国防、科技中电子设备的使用。对电网影响对电网影响 影响发电厂锅炉的正常运行，甚至解列。影响发电厂锅炉的正常运行，甚至解列。致使无功增加，电压下降，严重时电网瓦解。致使无功增加，电压下降，严重时电网瓦解。系统中频率的变动对用户、发电厂和系统本身都会产生不利影响，所以必须保持50HZ上下，且偏差不超过一定范围。电力基本参数及意义电力基本参数及意义35kV及以上：及以上：正负偏差绝对值之和不正负偏差绝对值之和不超过超过10%（110kV：99121kV）10kV及以下：及以下：允许偏差为标称系统的允许偏差为标称系统的7%（10kV：）：）220V单相偏差单相偏差+7%-10%（235.4198）电力系统标准频率：电力系统标准频率：50HZ（）（）容量在容量在3000MW以上以上允许偏差允许偏差 ；容量在容量在3000MW以上以上允许偏差允许偏差 ；电力系统电力系统THD标准标准电能质量公用电网电能质量公用电网谐波谐波110kV电压总谐波率限电压总谐波率限值：值：2.0%电压电压频率频率电力基本参数及意义电力基本参数及意义电能质量相关标准电能质量相关标准波形波形变频调速系统的变频调速系统的主要作用主要作用节能节能改善生产改善生产过程过程电气传动中变频装置的简要介绍电气传动中变频装置的简要介绍节能方面：节能方面：早期，由于不具备对交流电机进行调速的设备，所以电机速度是基本恒定的；对风量和流水量采用机械的调速方法，电能的浪费特别大。具体分析如下：风机、泵一类负荷的转矩与转速的平方成正比。风机、泵一类负荷的转矩与转速的平方成正比。电气传动中变频装置的简要介绍电气传动中变频装置的简要介绍TnTnTn消耗的功率P=转矩Tn乘以转速nTnnn电气传动中变频装置的简要介绍电气传动中变频装置的简要介绍ACS 5000 MV Variable Frequency Drive 36-pulseRectifierDC-Link5-Level Inverterand dv/dt FilterMV MotorMVSupplyI ProtMain Feeder Breaker&ProtectionI 变频器结构原理图变频器结构原理图电气传动中变频装置的简要介绍电气传动中变频装置的简要介绍ACS5000变频器变频器电气传动中变频装置的简要介绍电气传动中变频装置的简要介绍TEU单元单元LSU单元单元电气传动中变频装置的简要介绍电气传动中变频装置的简要介绍INU单元单元WCU单元单元电气传动中变频装置的简要介绍电气传动中变频装置的简要介绍COU单元单元230VACQ1011:WCU控制电源&emergency off等Q1012:230V插座（E1011）电源Q1013:温控器&风扇电源Q1031:顶部黑色换热风扇Q1033:顶部黑色换热风扇220VDCQ1041:对G2321、G2322、G2323、IPS（intergrated power supply集成电源）、INT（Interface接口电路板）、CVMI、PINT（Pulse interface 脉冲接口）等Q1042同上、Q1043同上Q1071:WCU的24VDC控制电&EAF的24VDC电源Q1002:辅助变压器T1012电源E1011:230VAC 2P辅助变压器T1012给Q1011Q1033提供电源G232X电气传动中变频装置的简要介绍电气传动中变频装置的简要介绍Q5004:1、Q1001(充电变压器)、2、Q1002(辅助变压器)上游电源开关Q5002:1#水泵Q5003：2#水泵Q5006:对COU220VDC电源进线开关Q5011:变频器空间加热器Q5012:水泵电机空间加热器电导率测温仪电气传动中变频装置的简要介绍电气传动中变频装置的简要介绍LOGO