文档介绍：电力系统基本概念及继电保护基本原理
2005年3月
培训内容:
电力系统的基本概念;
电压,电流,有功功率,无功功率,功率因数,频率的基本概念及相互关系;
发电机,变压器,线路,电容器,断路器,刀闸,电流互感器(CT),电压互感器(PT)等在电力系统中的作用;
一次设备与二次设备的概念;
继电保护的作用;
继电保护的四性及相互关系;
继电保护的发展历程;
线路保护的基本原理;
变压器保护的基本原理;
电动机保护的基本原理;
电容器保护的基本原理;
备自投的基本原理;
电力系统的基本概念
一、电力系统的组成
1、电能在现代社会中的地位及优点:
1)电能在现代社会中是最重要、也是最方便的能源;
2)它可以方便地转化为别的形式的能,如机械能、热能、光能、化学能等;
3)易于实现输送和分配;
4)应用规模也很灵活。
2、几个基本概念:
电力系统--生产、输送、分配和消费电能的各种电气设备连接在一起而组成的整体称为电力系统。
动力系统--如果把火电厂的汽轮机、锅炉、供热管道和热用户,水电厂的水轮机和水库等动力部分与电力系统包括在一起,称为动力系统。
电力网--电力系统中输送和分配电能的部分称为电力网。
二、对电力系统运行的基本要求
1、电力系统运行的基本特点:
1)电能不能大量存储:生产、输送、分配和消费同时进行;
2)电力系统的暂态过程非常短促;
3)与国民经济的各部门及人民日常生活有着极为密切的关系,供电的突然中断会带来严重的后果。
2、根据以上电力系统的特点,对其的基本要求是:
1)保证安全可靠供电;具体做法为:
A 严密监视设备的运行状态和认真维修设备以减少其事故的发生;
B 不断提高运行员的技术水平,减少误操作的次数;
C 系统具备有足够的有功及无功电源;
D 完善电力系统的结构,提高抗干扰能力;
E 利用现代的高科技实现对系统的控制和监视;
F 根据对用电可靠性的要求,降负荷按等级划分。
2)要有符合要求的电能质量(电压和频率);
3)要有良好的经济性:降低耗媒率,降低线损等。
三、电力系统的接线方式
1、无备用接线方式: 2、有备用接线方式:
电压,电流,有功功率,无功功率,功率因数,频率的基本概念及相互关系
U: 电压有效值
I: 电流有效值
F: 频率
CosǾ:功率因数
P: 有功功率
Q: 无功功率
S: 视在功率
关系:
S = P+ j Q
P = U I CosǾ
Q = U I SinǾ
发电机,变压器,线路,电容器,断路器,刀闸,电流互感器(CT),电压互感器(PT)等在电力系统中的作用
1、发电机:把各种形式的能量转化为电能的设备。
2、变压器:电能需要传送,变压器将电压升高进行长距离传输,这样可以降低损耗;当使用电能时,为了满足电气设备的要求,变压器将电压降低。
3、线路:传输电能。
4、电容器:给系统补偿无功。
5、断路器:切断大电流的设备,具有灭弧的功能。
6、刀闸:为了检修设备时,有可靠的断点。
7、电流互感器:(一次)大电流→(二次)小电流(额定值为5A或1A);隔离作用。
8、电压互感器:一次高电压二次低电压(额定值100V)。
一次设备与二次设备的概念
1、一次设备:指直接用于生产、输送和分配电能的生产过程的高压电气设备,它包括发电机、变压器、断路器、隔离开关、自动开关、接触器、刀开关、母线、输电线路、电力电缆、电抗器、电动机等;
2、二次设备:指对一次设备的工作进行监测、控制、调节、保护以及为运行、维护人员提供运行工况或生产指挥信号所需的低压电气设备,如熔断器、控制开关、保护装置、控制电缆等。
继电保护的作用
一、系统发生短路时可能产生的后果
1 、通过故障点的很大的短路电流和所燃起的电弧,使故障元件损坏;
2 、短路电流通过非故障元件,由于发热和电动力的作用,引起它们的损坏或缩短使用寿命;
3 、电力系统中部分地区的电压大大降低,破坏用户工作的稳定性或影响工厂产品的质量;
4 、破坏电力系统并列运行的稳定性,引起系统震荡,甚至瓦解整个系统。
二、继电保护的概念:当系统一旦发生故障时,保证系统能有选择性的、快速的切除故障的装置,称为继电保护装置;原来实现此功能的装置是由继电器组合来实现的,故称为继电保护装置,而目前继电器已被电子元件及计算机替代,但仍沿用此名称。在电力部门常用继电保护一词泛指机电保护技术或由各种继电保护装置组成的继电保护系统。