第四章电力系统自动化.doc

第章电力系统自动化 4.1电力系统构成 4.1.1 电力系统主要参数 （1）总装机容量；（2）年发电量；（3）最大负荷；（4）年用电量；（5）额定频率；（6）最高电压等级。 4.1.2 我国五大电网 现今我国有五个区域电网（每个覆盖一些省区）和十二个省网。 五个区域网是东北电网华北电网华东电网华中电网西北电网。4.2电力系统的电压等级 制定标准电压的依据：三相功率正比于线电压及线电流（S=UI）。当输送功率一定时，输电电压愈高，则输送电流愈小，因而所用导线截面积愈小；但电压愈高对绝缘的要求愈高，杆塔、变压器、断路器的绝缘投资也愈大。因而对应于一定的输送功率与输送距离应有一个最佳的输电电压。但从设备制造的经济性以及运用时便于代换，必须规格化、系列化，且等级不宜过多 6、10、35、（60）、110、（154）、220、330和500 kV 线路额定电压： 各用电设备的额定电压取与线路的额定电压相等。从而使所有用电设备在额定电压的附近处运行线路额定电压用电设备容许的电压偏移一般为5%，沿线电压降落一般为10%，因而要求线路始端电压为额定值的1.05倍，并使末端电压不低于额定值的0.95倍。 发电机额定电压： 发电机通常接于线路始端，因此发电机的额定电压为线路额定电压的1.05倍UGN＝UN（1＋5％） 变压器额定电压变压器具有发电机和负荷的双重地位，它的一次侧是接受电能的，相当于用电设备；二次侧是送出电能的，相当于发电机变压器一次侧额定电压取等同于用电设备额定电压，对于直接和发电机相联的变压器，其一次侧额定电压等于发电机的额定电压即：U1N＝UGN＝UN（1＋5％） 二次侧额定电压取比线路额定电压高5%，因变压器二次侧额定电压规定为空载时的电压，而额定负荷下变压器内部电压降落约为5%。为使正常时变压器二次侧电压较线路额定电压高5%，变压器二次侧额定电压取比线路额定电压高10%。4.3电力系统接线图 定义：电力系统整体性质的图形表示方法。 分类：地理接线图；单线电气接线图 干线式 干线式 链式 链式及两端供电网 图4-2电力系统接线图 4.4发电厂及变电所 火力发电厂 水力发电厂：迳流式、堤坝式、河床式、抽水蓄能 核能发电厂 风力地热 潮汐太阳能 按功能划分：升压变电所；降压变电所 按照在系统中的地位： 枢纽变电所中间变电所地区变电所终端变电所 电力系统中的能量形式： 发电厂将自然界的可用的“生”能转换为电能，并输送和分配这种电形式的能量至各类用户，然后转换为各种有用的能量形式。 在电力系统中存在电能的附加形式，即电场能、磁场能及耗散能。发电机组中的原动机属动力系统的范畴，它们服从刚体围绕定轴旋转的规律，因而存在着机械能，即转子动能与位能。4.5工厂电器基本知识按电压的适用范围 分为低压电器和高压电器。电器分为高压电器和低压电器。低压电器一般是指在交流50Hz、额定电压1200V、直流额定电压1500V及以下的电路中起通断、保护、控制或调节作用的电器产品。 根据其控制的对象分为低压配电电器和低压控制电器。配电电器主要用于供、配电系统中，进行电能输送和分配。这类电器有刀开关、自动开关、隔离开关、转换开关以及熔断器等。对这类电器的主要技术要求是分断能力强，限流效果好，动稳定及热稳定性能好。控制电器主要用于各种控制电路和控制系统。这类电器有接触器、继电器、转换开关、电磁阀等。对这类电器的主要技术要求是有一定的通断能力，操作频率要高，电器和机械寿命要长。 按所起作用分类 依据电器所起的作用可分为控制电器和保护电器。保护电器主要用于对电路和电气设备进行安全保护。这类低压电器有熔断器、热继电器、安全继电器、电压继电器、电流继电器和避雷器等。对这类电器的主要技术要求是有一定的通断能力，反应要灵敏，可靠性要高。 按动作性质分类 依据电器的动作性质可分为自动控制电器依据电器的动作性质可分为自动控制电器和非自动控制电器。 2 按钮和接触器结构及工作原理 下面分别以控制按钮和接触器为例介绍手动电器和自动电器的结构和工作原理。 按钮 按钮是手动控制电器的一种，用来发出信号和接通或断开控制电路。下图是按钮的结构示意图和图文符号，图-3（a）中1、2是动断（常闭）触点，3，4是动合（常开）触点，5是复位弹簧，6是按钮帽。图-3（b）为图文符号。 （a）结构示意 （b）图文符号 图4-3按钮的结构示意图和图文符号 2. 接触器结构及工作原理 下图为交流接触器结构示意图，交流接触器由以下4部分组成。 1）电磁机构。电磁机构由线圈、动铁心(衔铁)和静铁心组成，其作用是将电磁能转换成机械能，产生电磁吸力，带动触头