1、“供配电技术”课程教学内容,第1章 电力系统概论 第2章 负荷计算 第3章 短路电流计算 第4章 供配电系统 第5章 电气设备的选择 第6章 电力线路 第7章 供配电系统的继电保护 第9章 电气安全、防雷和接地 第11章 供配电系统的运行和管理,第1章 电力系统概论,1、概念（填空）： （1）电力系统：4个组成部分：发电厂、变电所、电力线路、电能用户。 （2）供配电系统：6个组成部分：总降压变电所、高压配电所、配电线路、车间变电所、建筑物变电所、用电设备。,2、电力系统额定电压的计算（计算）：电网、用电设备、发电机、电力变压器。（1）电网（线路）的额定电压：由国家规定（详见P5表1-1）；（2
2、）用电设备的额定电压：等于电力线路的额定电压；（3）发电机的额定电压：比电力线路的额定电压高5%；（4）变压器一次绕组额定电压：等于发电机的额定电压（升压变压器）或电力线路的额定电压（降压变压器）；二次绕组额定电压：比电力线路的额定电压高10%（35kV）或5%（10kV）。,例1：我国规定的三相交流电网额定电压序列是：0.22，0.38，0.66，3，6，10，35，66，110，220，330，500kV。请问：0.22，0.38，0.60，3，6，10.5，35，66，110，220，330，500kV是吗？,3、电力系统的中性点运行方式（填空）： （1）3种：中性点不接地系统；中性点经
3、消弧线圈接地系统；中性点直接接地系统。 （2）不同电压等级对中性点运行方式的采用情况：采用中性点不接地运行方式：363kV采用中性点经消弧线圈接地运行方式：3 10kV（接地电流30A）2063kV（接地电流10A）采用中性点直接接地运行方式：110kV 或1kV,4、按工作制的负荷分类（填空）：3类：连续工作制负荷；短时工作制负荷；反复短时工作制负荷。 5、电能的质量指标（填空）： 3项：电压质量；频率质量；供电可靠性。,6、电压质量（计算）：电压偏移；电压波动与闪变；电压畸变。,例2：某380V输电线路，由于线路损失，某用户实际电压为370V，该用户的电压偏移为多少？,例3：频率的变化对电
4、力系统运行的稳定性影响很大，因而对频率的要求比对电压的要求严格得多，一般不超过0.5Hz。电网低频率运行时，所有用户的交流电动机转速都相应降低，因而许多工厂的产量和质量都将不同程度地受到影响。,第2章 负荷计算,1、计算负荷（PC）的概念：PmaxP30PC如：已知电度表（KWh）的读数，求PC（每30min平均功率的最大值）。,例1：某车间有三班制，其中最大负荷工作班从9点16点，由电度表每隔半小时记录一次电表值（单位kWh），记录为：20，21，22.5，20.6，20.3，20.7，20.9，20.5，20.8，20.1，20.5，20.8，20.1，20.2，20.2。则计算负荷PC为
5、多少？解：PC=22.52=45kW,2、负荷曲线的有关物理量： 年最大负荷PmaxP30PC； 年最大负荷利用小时数Tmax：,例2：南方某厂的夏日负荷曲线上P1占的时间为8h，冬日负荷曲线上P1占的时间为2h，则年负荷曲线上P1占的时间为多少？,物理意义：如图所示，使面积S1S2，负荷曲线所包络的面积即为全年所消耗的电能Wa，则矩形所包围的面积也为Wa，即WaTmaxPmax它表示全年如果都在最大负荷下工作时的工作时数。,3、物理意义：利用负荷曲线求Tmax,例3：某厂的年最大负荷为1752kW，Tmax为4000h，则年平均负荷为多少？ 解：,4、设备容量的确定：对反复短时工作制设备（电
6、焊机 和吊车电动机）的容量换算： 对电焊机：要求统一换算到=100%时的额定功率。,对吊车电动机：要求统一换算到=25%时的额定功率。,例4：某电焊变压器铭牌额定容量SN=42kVA，暂载率N=60%， 功率因数cosN=0.62，N=0.85，给该电焊变压器供电的支线负荷PC为多少？,5、 计算负荷的方法：2种：需要系数法；二项式系数法。, 二项式系数法（多组）：理解公式中Px的含义：Px为用电设备组中x台最大容量的用电设备的容量之和。, 需要系数法（多组时考虑同期系数）：,例5：当用电设备台数少而功率相差悬殊时，用需要系数法 计算的结果往往偏小，故此法不适用于低压线路的计算，只适用于计算变
7、、配电所的负荷。例6：用二项式系数法求计算负荷PC=bPS+cPX，式中PX代表用电设备组中X台最大容量的用电设备的容量之和。,6、功率损耗和能量损耗：变压器的近似计算：PT0.015SCQT0.06SC,7、功率因素和无功功率补偿： 补偿方式：3种：高压集中补偿；低压集中补偿；个别补偿。 补偿装置：2种：并联电容器；同步电动机。 补偿容量的计算；电容器个数的确定。参看例题与作业。,例7：某工厂全年用电量为：有功电度6000万度，无功电度7480万度，则该厂的平均功率因数为多少？,例8：某厂全年用电量为800104kW.h，原功率因数为0.67，现欲补偿到0.90，则装设BW-10.5-14-
8、1型电容器个数为多少？ 解：tgav1tg(arccos0.67)1.1080tgav2tg(arccos0.90)0.4843QccPav.(tgav1tgav2)8001048760 (1.10800.4843)569.59kVarnQcc/qCN569.59/1440.68应取3的整数倍：42个。,还需要校验cos,第3章 短路电流计算,1、标幺值的概念及计算。标幺值有名值/基准值,例1：某线路额定电压为UN，由于某种原因造成电压损失4%，则该线路的电压标么值为多少？ 解：标幺值有名值/基准值电压标幺值0.96UN/UN0.96,2、电力系统的电抗标幺值的计算。包括：线路；变压器；电抗器
9、；电力系统（或出口断路器）。,线路：,变压器：,电抗器：,电力系统：,3、对称三相短路电流的计算（包括：IK*、IK、Ish、ish、Sk）。参看例题与作业。,高压系统：ish2.55IKIsh1.51IK 低压系统 ：ish1.84IKIsh1.09IK,第4章 供配电系统,1、配电电压的选择：高压配电电压：10kV或6kV；低压配电电压：380/220V或660V。配电电压的高低取决于厂区范围、用电负荷的大小和分布情况；如果在方案比较中，高、低两种电压的优缺点相差不多，从发展观点出发，宜采用较高电压。,2、变压器台数和容量的选择原则： 单台变压器容量选择原则：按SC的100%； 两台变压器
10、容量选择原则：按SC的60%70%。 3、备用问题：明备用、暗备用。两台变压器的备用方式有两种： （1）一种是暗备用，两台变压器均按60%70%的负荷来选择； （2）另一种是明备用，每台变压器都按最大负荷的100%来选择。,4、倒闸操作原则： 接通电路时：先闭合隔离开关，后闭合断路器； 切断电路时：先断开断路器，后断开隔离开关。 原因：带负荷操作过程中要产生电弧，而隔离开关没有灭弧能力，所以隔离开关不能带负荷操作，断路器可以。,第5章 电气设备的选择,1、电气设备选择的一般原则： 按环境和正常工作条件（UN、IN）选择； 按短路条件校验动稳定和热稳定。,第6章 电力线路,1、电力线路的接线方式
11、（填空）。3种：放射式、树干式、环式。 2、选择导线的一般原则： 按允许载流量的选择； 按允许电压损失的选择； 按经济电流密度的选择； 按机械强度的选择； 满足短路稳定度的条件。,第7章 供配电系统的继电保护,1、继电保护的概念与基本要求：4个：选择性、可靠性、速动性、灵敏性。理解：保护原则（有选择性）、主保护、后备保护等概念。,例1：下图中，若在K点发生故障，应由哪些断路器跳闸才算有选择性，使停电范围缩到最小？并指出图中5QF的后备保护。,若在K点发生故障时，断路器5QF跳闸才算有选择性，使停电范围缩到最小。图中5QF的后备保护为3QF和4QF。,2、时间整定原则（保证选择性）： 阶梯原则（
12、计算t1=t2+t）。请看教材P206 7-19题 3、电流速断保护存在死区，必须与主保护（过电流保护）一起配合使用，才能保证有选择性和速动性。,例2：如左图所示，有双侧电源的三绕组变压器，图中标出了各侧保护装置的动作时限，已知t=0.5s，试说明变压器三侧开关1QF、2QF、3QF上过电流保护装置的工作时限分别为多少？,t1=3.5s t2=3.0s t3=2.0s,例3：单电源三绕组变压器上装设了过电流保护，为了保证有选择性，过电流保护的时间t1、t2、t3应分别如何整定？（t=0.5s）,t1=4.0s t2=3.5s t3=2.0s,4、发生单相接地故障后：P181相电压、线电压和电流
13、的变化。 对中性点不接地系统（小电流接地系统） 系统正常运行时：每相对地电压与相电压相等。 发生单相接地故障时：故障相对地电压为0；非故障相对地电压升高 倍，与线电压相等；线电压不发生任何变化。因此，设计时，对中性点不接地系统，每相 的绝缘耐压水平，需按线电压考虑。,对中性点直接接地系统（大电流接地系统）当发生单相接地故障时，单相短路电流比正常电流大很多，保护电器将动作，能迅速切除故障部分的设备。非故障相的对地电压不会升高。因此，设计时，对中性点直接接地系统，每相绝缘耐压水平只按相电压考虑。,第9章 电气安全、防雷和接地,1、安全电压的概念：交流有效值50V；安全电流的概念：30mAs。 2、
14、避雷保护装置保护范围的计算。避雷针；避雷线。,例1：避雷针在被保护物高度hx的平面上的保护半径rx：,若在保护平面上被保护物距离 避雷针的实际距离为r： 若rrx时：则不能保护被保护物； 若rrx时：则能保护被保护物。,3、变压器的防雷保护（避雷器工作原理）。,避雷器正常工作时，保护间隙未被击穿，电阻大，不影响电网正常供电。当线路遭受雷击或发生感应雷时，产生大气冲击过电压波，击穿避雷器气隙，气隙电阻迅速变小，强大的雷电流通过接地装置入地，使变压器免受大气过电压波的冲击，这样，变压器就得到了保护。,4、接触电压（Utou）、跨步电压（Ustep）的概念。 5、保护接地：分为TN系统、TT系统、I
15、T系统。 6、对TN系统，为什么要进行重复接地（原理）？目的：减轻PEN线断开后的触电危险；降低设备外壳对地电压。 7、为什么要进行环路式接地？P271目的：使电位分布比较均匀，降低跨步电压和接触电压。,第11章 供配电系统的运行和管理,1、电力变压器的经济运行： （1）1台变压器运行的经济负荷：,1台变压器运行的经济负荷率 大致为70%左右。,（2）2台变压器运行的经济负荷：, 当S=SScr时：因PP ，故宜于1台运行； 当S=SScr时：因P P ，故宜于2台运行； 当S=Scr时：则P=P， 故可1台或2台运行。,2、电压偏差与调节：电压偏移；电压波动与闪变；电压畸变。,有关考试问题：,一、考试时间： 2010年12月2日（13周星期四） 上午3、4节 即上午9:5011:30（100分钟） 二、考试地点：03-T202,三、试题类型： 1、判断题（1分/题，共10分） 2、选择题（2分/题，共20分） 3、填空题（1分/空，共20分） 4、问答题（5分/题，共20分） 5、计算题（15分/题，共30分）,注意：考试时请带计算器。,祝同学们 考出理想成绩！,
