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1、第二章电力变压器第二章电力变压器本讲稿第一页，共十四页第一节 变压器的工作原理与结构 工作原理：在闭合的铁芯上绕有两个互相绝缘的绕组，接入电源的叫一次侧，输出电能的叫二次侧。根据电磁感应定律导出：一次侧绕组感应电动势：E1=4.44fN1m 二次侧绕组感应电动势：E2=4.44fN2m U1/U2=E1/E2=N1/N2=K K：变压器变比 I1/I2=N2/N1=1/K 变压器结构：1、铁芯：是变压器的磁路部分，分心式和壳式。主要采用心式。主要使用硅钢片叠制而成，钢片有热轧和冷轧 厚度有0.35、0.30、0.27 mm几种。本讲稿第二页，共十四页 2、绕组：变压器的电路部分，用绝缘纸包的铝
2、或铜线绕制而成。分同心式和交叠式。3、绝缘：变压器油、绝缘纸板、电缆纸、皱纹纸等。4、分接开关：4、提高供电质量。5、便于利用在型动力资源，充分发挥水电厂的作用。电力生产特点 1、电力生产具有的特点（1）同时性（2）集中性 （3）适用性 （4）先行性 2、国民经济发展电力必须先行。本讲稿第三页，共十四页第二节 电力负荷 电力负荷：指用电设备或用电单位所消耗的功率 （KW）、容量（KVA）或电流（A）。一、电力网负荷组成 1、用电负荷 用户在某一时刻对电力系统所需求的功率。2、线路损失负荷 电力传输过程发生功率和能量的损失，称为线损。3、供电负荷 用电负荷加上线路损失负荷本讲稿第四页，共十四页二
3、、负荷分类 1、按发生时间不同分类 （1）高峰负荷 分日高峰负荷和晚高峰负荷，分析负荷率时，选一天24h中最高的一个小时的平均负荷作为高峰负荷。（2）低谷负荷 电网或用户在一天24h内，发生用电量最少的电量。（3）平均负荷 日平均负荷：一天的用电量除以一天的用电小时。月平均负荷或年平均负荷计算方法以参照以上方法。本讲稿第五页，共十四页 2、受突然中断供电引起的影响的负荷分类（1）一类负荷 中断供电会造成经济巨大损失，政治上严重影响。（2）二类负荷 中断供电会造成经济较大损失，政治上较大影响。（3）三类负荷 损失不大或没有直接损失。对于一级负荷，应有两个以上的独立电源供电，辅之其他必要时的非电力
4、电源保安措施本讲稿第六页，共十四页第三节 变电所 变电所：变电所：汇集电源，升降电压和分配电力。组成：高低压配电装置、主变压器、主控制室和相应设施及建筑物。电气主接线的基本要求 1、保证必要的供电可靠性和电能质量 2、具有一定的灵活性和方便性 3、具有经济性 4、具有发展和扩建的可能性 主接线形式：高压线-负荷开关-高压熔断器-变压器-低压侧-低压断路器-低压负荷。变电所一次电气设备：主变压器、高压熔断器、隔离开关、电压互感器、电流互感器、熔断器、负荷开关本讲稿第七页，共十四页第三节 供电质量 供电可靠性：供电企业对用户停电的时间次数。电能质量：电压质量、频率质量 电压质量：电压允许偏差、电压
5、允许波动与闪变、公用电网谐波、三相电压不平衡度。频率质量：频率允许偏差。1、电压允许偏差值 （1）35KV及以上供电，10%；（2）10KV及以下三相供电，7%；（3）220V单相供电为额定电压的+7%、-10%。电压偏差过大，对电气设备性能影响较大，如白炽 灯，电压比额定上升10%，寿命降一半，电压 比额定下降10%，光通量降30%。本讲稿第八页，共十四页 2、电压波动和闪变 （1）电压允许波动 电压波动：在某一个时段内，电压急剧变化而偏离额定值的现象。电压变化速率大于1%，即为急剧变化。电压波动允许值：1）220KV及以上为1.6%；2）35KV110KV为2%；3）10KV及以下2.5%
6、。（2）电压闪变 周期性电压急剧波动引起灯光闪烁，光通量急剧波动，而造成人眼视觉不舒适的现象，称为闪变。本讲稿第九页，共十四页 3、公共电网谐波 （1）产生的原因：电力系统中存在各种非线性元件，即存在大量的谐波源，使得实际的电压波形偏离正弦波。（2）危害性见P12 4、供电频率允许偏差 电网中发电机发出交流电压每秒钟交变的次数，称频率。我国电力系统频率额定值为50Hz。我国规定允许误差0.2Hz。在并联运行的同一电力系统中，任一瞬间的频率在全系统都是一致的。本讲稿第十页，共十四页 二、供电可靠性 1、供电可靠性是指供电企业某一统计期内对用户停电的时间和次数。2、供电可靠性一般利用年供电可靠率进
7、行考核。3、提高供电可靠率措施：尽量缩短用户平均停电时间。4、停电时间：事故停电、计划检修停电、临时性停电。本讲稿第十一页，共十四页第四节 电力系统接地 工作接地：配电变压器或低压发电机中性点这接地装置与大地连接。接地电阻一般不应大于4。一、接地保护型式 1、文字代号 TN-C TN-S TT IT 第一个字母：T 直接接地 I 非直接接地 第二个字母：T 外露可接近导体独立接地，接地点与电力系统接地点无直接关联。N 外露可接近导体通过保护线与电力系统的接地点 直接作电气连接。本讲稿第十二页，共十四页 后面还有字母，表示中性线与保护线的组合；S 中性线和保护线是分开的；C 中性线和保护线是合一
8、的。2、电力系统中性点接地方式 （1）中性点直接接地 作用：使系统中性点保持零电位。特点：当发生一相接地，能限制非故障相对地电压的升高；接地故障电流较大，使保护元件动作，切断电源，造成停电；发生人身一相对地电击时，危险性也较大。本讲稿第十三页，共十四页 （2）中性点非直接接地 形式：中性点不接地或经消弧线圈，电压互感器、高电阻与接地装置连接。特点：1）可减少人身电击时流经人体的电流。2）一相接地故障电流很小，且三相线电压大少不变，三相负荷在一相接地时，一般允许2h时间内可继续用电。3）发生接故障时接地相对地电压下降，非故障相对地电压升高，达线电压数值。4）规程规定：配电变压器各出线应装设保险。接地保护系统接线型式见P17P19本讲稿第十四页，共十四页