第二章_電力系統(tǒng)基本知識(shí)()

1、第二章電力系統(tǒng)基本知識(shí)第二章電力系統(tǒng)基本知識(shí) 電力系統(tǒng)是由發(fā)電廠、送變電線路、供配電所電力系統(tǒng)是由發(fā)電廠、送變電線路、供配電所 和用電單位組成的整體，和用電單位組成的整體，在同一瞬間，發(fā)電廠將發(fā)在同一瞬間，發(fā)電廠將發(fā) 出的電能通過(guò)送變電線路，送到供配電所，經(jīng)過(guò)變出的電能通過(guò)送變電線路，送到供配電所，經(jīng)過(guò)變 壓器將電能送到用電單位，供給工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和人民壓器將電能送到用電單位，供給工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和人民 生活。生活。 第一節(jié)電力系統(tǒng)概述第一節(jié)電力系統(tǒng)概述 由發(fā)電、送電、變電、配電和用電組成由發(fā)電、送電、變電、配電和用電組成 的整體稱為的整體稱為電力系統(tǒng)電力系統(tǒng)。電力系統(tǒng)中的送電、。電力系統(tǒng)中的送電、 變

2、電、配電三個(gè)部分稱為變電、配電三個(gè)部分稱為電力網(wǎng)電力網(wǎng)。 電力系統(tǒng)示意圖電力系統(tǒng)示意圖 火力發(fā)電廠火力發(fā)電廠：以煤、石油、天然氣為燃料：以煤、石油、天然氣為燃料燃燃 燒產(chǎn)生熱量燒產(chǎn)生熱量通過(guò)汽輪機(jī)熱能轉(zhuǎn)換為機(jī)械能通過(guò)汽輪機(jī)熱能轉(zhuǎn)換為機(jī)械能 帶動(dòng)發(fā)電機(jī)發(fā)電產(chǎn)生電能。帶動(dòng)發(fā)電機(jī)發(fā)電產(chǎn)生電能。 水力發(fā)電廠水力發(fā)電廠：水位落差：水位落差水位勢(shì)能通過(guò)水輪機(jī)水位勢(shì)能通過(guò)水輪機(jī) 轉(zhuǎn)換為機(jī)械能轉(zhuǎn)換為機(jī)械能帶動(dòng)發(fā)電機(jī)發(fā)電帶動(dòng)發(fā)電機(jī)發(fā)電產(chǎn)生電能。產(chǎn)生電能。 核能發(fā)電廠核能發(fā)電廠：核燃料在反應(yīng)堆發(fā)生核裂變釋放熱：核燃料在反應(yīng)堆發(fā)生核裂變釋放熱 能能通過(guò)汽輪機(jī)熱能轉(zhuǎn)換為機(jī)械能通過(guò)汽輪機(jī)熱能轉(zhuǎn)換為機(jī)械能帶動(dòng)發(fā)電帶動(dòng)發(fā)電

3、 機(jī)發(fā)電產(chǎn)生電能。機(jī)發(fā)電產(chǎn)生電能。 為什么要建設(shè)升壓站、降壓站？（為什么要建設(shè)升壓站、降壓站？（p41） 為什么要建設(shè)大型電力系統(tǒng)（為什么電網(wǎng)要互為什么要建設(shè)大型電力系統(tǒng)（為什么電網(wǎng)要互 聯(lián)）？聯(lián)）？ 1. 提高電力系統(tǒng)可靠性提高電力系統(tǒng)可靠性 2. 減少了系統(tǒng)備用容量（華北網(wǎng)與華中網(wǎng)互聯(lián)，晉減少了系統(tǒng)備用容量（華北網(wǎng)與華中網(wǎng)互聯(lián)，晉 電入湘）什么叫備用容量：電入湘）什么叫備用容量：電力系統(tǒng)為在設(shè)備檢修、 事故、調(diào)頻等情況下仍能保證負(fù)荷需求而需要增設(shè) 的設(shè)備容量 （一般為電力系統(tǒng)最高負(fù)荷的 25%30% ） 3. 降低峰谷差降低峰谷差 湖南上半年最大負(fù)荷湖南上半年最大負(fù)荷2280萬(wàn)萬(wàn)kW，最大

4、峰，最大峰 谷差谷差1200萬(wàn)萬(wàn)kW。超過(guò)了。超過(guò)了50%，調(diào)峰壓力很，調(diào)峰壓力很 大。大。 如果把華中電網(wǎng)看做一個(gè)整體，各地區(qū)高如果把華中電網(wǎng)看做一個(gè)整體，各地區(qū)高 峰、低谷負(fù)荷的非同時(shí)性，可以拉平負(fù)荷曲峰、低谷負(fù)荷的非同時(shí)性，可以拉平負(fù)荷曲 線。（與減少備用容量同一概念）線。（與減少備用容量同一概念） 4. 提高供電質(zhì)量提高供電質(zhì)量 兩個(gè)互聯(lián)系統(tǒng)，如果兩個(gè)互聯(lián)系統(tǒng)，如果B系統(tǒng)負(fù)荷增加至沒(méi)系統(tǒng)負(fù)荷增加至沒(méi) 有足夠的調(diào)頻（調(diào)峰）電源，就需要有足夠的調(diào)頻（調(diào)峰）電源，就需要A系統(tǒng)系統(tǒng) 的調(diào)頻廠向的調(diào)頻廠向B系統(tǒng)輸送有功功率。比如調(diào)頻系統(tǒng)輸送有功功率。比如調(diào)頻 電廠遠(yuǎn)離負(fù)荷中心的情況。電廠遠(yuǎn)離負(fù)荷

5、中心的情況。 5.有效利用水力等一次動(dòng)力資源有效利用水力等一次動(dòng)力資源 水電要全額消納。富余的水電怎么辦？水電要全額消納。富余的水電怎么辦？ （可再生能源法可再生能源法要求全額消納水電等可要求全額消納水電等可 再生能源）再生能源） 輸電網(wǎng)輸電網(wǎng)是電力網(wǎng)中的主網(wǎng)架是電力網(wǎng)中的主網(wǎng)架 ，它以高壓甚，它以高壓甚 至超高壓將發(fā)電廠、變電所或變電所之間連至超高壓將發(fā)電廠、變電所或變電所之間連 接起來(lái)。接起來(lái)。 配電網(wǎng)配電網(wǎng)是直接將電能送到用戶的網(wǎng)絡(luò)，是直接將電能送到用戶的網(wǎng)絡(luò)，分分 為高壓配電網(wǎng)即指為高壓配電網(wǎng)即指110kV及以上電壓、中壓及以上電壓、中壓 配電網(wǎng)指（配電網(wǎng)指（35kV）10kV、6kV

6、、3kV電壓及電壓及 低壓配電網(wǎng)低壓配電網(wǎng)220V、380V。 現(xiàn)在城市中也有現(xiàn)在城市中也有220kV的配電網(wǎng)。的配電網(wǎng)。 電力生產(chǎn)的特點(diǎn)電力生產(chǎn)的特點(diǎn) （1）同時(shí)性；）同時(shí)性；發(fā)電、供電、用電必須時(shí)刻保持平衡發(fā)電、供電、用電必須時(shí)刻保持平衡 決定于電力的不可儲(chǔ)存性（關(guān)于電力系統(tǒng)的所有研究幾決定于電力的不可儲(chǔ)存性（關(guān)于電力系統(tǒng)的所有研究幾 乎都源于這一特點(diǎn)：穩(wěn)定性、調(diào)峰、調(diào)頻、調(diào)壓）乎都源于這一特點(diǎn)：穩(wěn)定性、調(diào)峰、調(diào)頻、調(diào)壓） （2）集中性；）集中性；電力生產(chǎn)是高度集中的，統(tǒng)一調(diào)度；電力生產(chǎn)是高度集中的，統(tǒng)一調(diào)度； （3）適用性；）適用性；電能不受或少受時(shí)間、地點(diǎn)、空間、氣電能不受或少受時(shí)間、

7、地點(diǎn)、空間、氣 溫、場(chǎng)地的限制，適用性最廣泛。溫、場(chǎng)地的限制，適用性最廣泛。 （與太陽(yáng)能、風(fēng)能對(duì)比） （4）先行性。）先行性。 2.國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展電力必須先行國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展電力必須先行 1）工農(nóng)業(yè)方面產(chǎn)生的提高，主要依靠勞動(dòng)生產(chǎn)率的提）工農(nóng)業(yè)方面產(chǎn)生的提高，主要依靠勞動(dòng)生產(chǎn)率的提 高，并不斷提高機(jī)械化和電氣化的水平；高，并不斷提高機(jī)械化和電氣化的水平； 2）出現(xiàn)許多新的、規(guī)模大的、耗電多的工業(yè)部門，如）出現(xiàn)許多新的、規(guī)模大的、耗電多的工業(yè)部門，如 電氣冶煉、電化學(xué)等電氣冶煉、電化學(xué)等 ； 3）農(nóng)業(yè)、交通運(yùn)輸業(yè)等，隨著新技術(shù)推廣，將廣泛應(yīng)）農(nóng)業(yè)、交通運(yùn)輸業(yè)等，隨著新技術(shù)推廣，將廣泛應(yīng) 用電能，使電能

8、需要量大大增加；用電能，使電能需要量大大增加； 4）人民生活水平、文化水平不斷提高，都會(huì)使居民用）人民生活水平、文化水平不斷提高，都會(huì)使居民用 電量日益增加。電量日益增加。 用電負(fù)荷用電負(fù)荷 用電負(fù)荷用電負(fù)荷是用戶在某一時(shí)刻對(duì)電力系統(tǒng)所需求的是用戶在某一時(shí)刻對(duì)電力系統(tǒng)所需求的 功率。功率。 用電負(fù)荷加上同一時(shí)刻的線路損耗，用電負(fù)荷加上同一時(shí)刻的線路損耗，是發(fā)電廠對(duì)是發(fā)電廠對(duì) 外供電時(shí)所承擔(dān)的全部負(fù)荷外供電時(shí)所承擔(dān)的全部負(fù)荷，稱為，稱為供電負(fù)荷供電負(fù)荷。 電力負(fù)荷電力負(fù)荷是電力系統(tǒng)中所有電力設(shè)備消耗的功率。是電力系統(tǒng)中所有電力設(shè)備消耗的功率。 供電負(fù)荷加上廠用電負(fù)荷。供電負(fù)荷加上廠用電負(fù)荷。 按

9、照受到突然中斷供電所引起的影響，用電負(fù)按照受到突然中斷供電所引起的影響，用電負(fù) 荷可分為以下幾類：荷可分為以下幾類： （1）一類負(fù)荷）一類負(fù)荷也稱也稱一級(jí)負(fù)荷一級(jí)負(fù)荷，指，指突然中突然中 斷供電將會(huì)造成人身傷亡或會(huì)引起對(duì)周圍環(huán)境嚴(yán)重?cái)喙╇妼?huì)造成人身傷亡或會(huì)引起對(duì)周圍環(huán)境嚴(yán)重 污染，造成經(jīng)濟(jì)上的巨大損失污染，造成經(jīng)濟(jì)上的巨大損失，以及突然中斷供電，以及突然中斷供電 將會(huì)造成社會(huì)秩序嚴(yán)重混亂或產(chǎn)生政治上的嚴(yán)重影將會(huì)造成社會(huì)秩序嚴(yán)重混亂或產(chǎn)生政治上的嚴(yán)重影 響的用電負(fù)荷。響的用電負(fù)荷。 供電要求：雙電源外加備用（應(yīng)急電源）供電要求：雙電源外加備用（應(yīng)急電源） （2）二類負(fù)荷）二類負(fù)荷也稱二級(jí)負(fù)荷，

10、是也稱二級(jí)負(fù)荷，是指突然指突然 中斷供電會(huì)造成較大的經(jīng)濟(jì)損失、社會(huì)秩序混亂或中斷供電會(huì)造成較大的經(jīng)濟(jì)損失、社會(huì)秩序混亂或 政治上產(chǎn)生較大影響的用電負(fù)荷。政治上產(chǎn)生較大影響的用電負(fù)荷。 供電要求：雙回路供電，并要引自不同變壓器供電要求：雙回路供電，并要引自不同變壓器 或兩段母線。或兩段母線。 （3）三類負(fù)荷也稱三級(jí)負(fù)荷，是指不屬于上）三類負(fù)荷也稱三級(jí)負(fù)荷，是指不屬于上 述一類和二類負(fù)荷的其他負(fù)荷，對(duì)這類負(fù)荷，突然述一類和二類負(fù)荷的其他負(fù)荷，對(duì)這類負(fù)荷，突然 中斷供電所造成的損失不大或不會(huì)造成直接損失。中斷供電所造成的損失不大或不會(huì)造成直接損失。 供電無(wú)特殊要求供電無(wú)特殊要求 第三節(jié)變電所 變電所

11、是聯(lián)結(jié)電力系統(tǒng)的中間環(huán)節(jié)，變電所是聯(lián)結(jié)電力系統(tǒng)的中間環(huán)節(jié)，用以匯集用以匯集 電源、升降電壓和分配電力電源、升降電壓和分配電力。通常由高低壓配電裝。通常由高低壓配電裝 置、主變壓器、主控制室和相應(yīng)的設(shè)施以及輔助生置、主變壓器、主控制室和相應(yīng)的設(shè)施以及輔助生 產(chǎn)建筑物等組成。產(chǎn)建筑物等組成。 根據(jù)變電所在系統(tǒng)中的位置、性質(zhì)、作用及控制根據(jù)變電所在系統(tǒng)中的位置、性質(zhì)、作用及控制 方式等，可分為升壓變電所、降壓變電所、樞紐變方式等，可分為升壓變電所、降壓變電所、樞紐變 電所、地區(qū)變電所、終端變電所，有人值班變電所電所、地區(qū)變電所、終端變電所，有人值班變電所 和無(wú)人值班變電所。和無(wú)人值班變電所。 變配電

12、所中承擔(dān)輸送和分配電能任務(wù)的電路，叫變配電所中承擔(dān)輸送和分配電能任務(wù)的電路，叫 一次電路或電氣主接線。一次電路中所有的電氣設(shè)一次電路或電氣主接線。一次電路中所有的電氣設(shè) 備稱一次設(shè)備。備稱一次設(shè)備。 變配電所中常用的一次電氣設(shè)備變配電所中常用的一次電氣設(shè)備 1.主變壓器主變壓器 改變電壓的電氣設(shè)備，如將壓變改變電壓的電氣設(shè)備，如將壓變10/0.4 0.23KV ) 2.高壓斷路器（高壓斷路器（QF） 高壓斷路器是高壓電器中最重要的設(shè)備，是電力 系統(tǒng)一次設(shè)備中起控制和保護(hù)作用的關(guān)鍵電器。高 壓斷路器在電網(wǎng)中起兩方面的作用：一是控制作用 （主動(dòng)）， 即根據(jù)電網(wǎng)運(yùn)行的需要，將部分電氣設(shè) 備或線路投入

13、或退出運(yùn)行；二是保護(hù)作用（被動(dòng)）， 即在電氣設(shè)備或電力線路發(fā)生故障時(shí)，繼電保護(hù)自 動(dòng)裝置發(fā)出跳閘信號(hào)，起動(dòng)斷路器，將故障部分設(shè) 備或線路從電網(wǎng)中迅速切除，確保電網(wǎng)中無(wú)故障部 分電路的正常運(yùn)行。 高壓斷路器一般按滅弧 介質(zhì)的不同分為油斷路器、 真空斷路器、六氟化硫斷 路器等。 高壓斷路器具有開(kāi)斷正 常負(fù)荷電流和切斷短路電 流的功能，具有完善的滅 弧裝置。 3.隔離開(kāi)關(guān)隔離開(kāi)關(guān) 隔離開(kāi)關(guān)的作用有兩個(gè)： （1）隔離電源，保證安全。利用隔離開(kāi)關(guān)將高 壓電氣裝置中需要檢修的部分與其他帶電部 分可靠隔離， 隔離開(kāi)關(guān)斷開(kāi)后有明顯可見(jiàn)的 斷開(kāi)間隙， 能充分保證人身和設(shè)備的安全。 (2) 倒閘操作。隔 離開(kāi)關(guān)經(jīng)

14、常用來(lái)進(jìn) 行電力系統(tǒng)運(yùn)行方 式改變時(shí)的倒閘操 作。例如，當(dāng)主接 線為雙母線時(shí)，利 用隔離開(kāi)關(guān)將設(shè)備 或線路從一組母線 切換到另一組母線。 特別強(qiáng)調(diào)，隔離開(kāi)關(guān)沒(méi)有專門的滅弧裝置， 在任何情況下，均不能接通或切斷負(fù)荷電流 和短路電流，并應(yīng)設(shè)法避免可能發(fā)生的誤操 作。 4.電壓互感器電壓互感器 將高電壓變?yōu)榈碗妷海▽⒏唠妷鹤優(yōu)榈碗妷海?00V）供保護(hù)和）供保護(hù)和 計(jì)量用計(jì)量用 )； 5.電流互感器電流互感器 將大電流變?yōu)樾‰娏鳎▽⒋箅娏髯優(yōu)樾‰娏鳎?A）供保護(hù)和計(jì)量）供保護(hù)和計(jì)量 用用 ； 6.熔斷器（熔斷器（ FU ） 熔斷器FU是最簡(jiǎn)單和最早使用的一種保 護(hù)電器，它串聯(lián)在電路中使用，當(dāng)所在電路

15、短路或過(guò)載時(shí)，熔斷器自動(dòng)斷開(kāi)電路，使其 它電氣設(shè)備得到保護(hù)（當(dāng)電流超過(guò)規(guī)定值時(shí)， 以本身產(chǎn)生的熱量使熔體熔斷，斷開(kāi)電路的 一種電器 ） 7.負(fù)荷開(kāi)關(guān) 具有簡(jiǎn)單的滅弧裝置， 因此能通斷一定 的負(fù)荷電流和過(guò)負(fù)荷電流。 但它不能斷開(kāi)短 路電流，負(fù)荷開(kāi)關(guān)斷開(kāi)后，與隔離開(kāi)關(guān)一樣， 具有明顯可見(jiàn)的斷開(kāi)間隙，因此，它也具有 隔離電源、保證安全檢修的功能。 它一般與高壓熔斷器串聯(lián)使用，借助熔斷 器來(lái)進(jìn)行短路保護(hù)。 電氣主接線 一、單母線接線 特點(diǎn)是整個(gè)配電裝置只有一組母線，所有電 源進(jìn)線和出線都接在同一組母線上。 每一回路均 裝有斷路器QF和隔離開(kāi)關(guān)QS。 斷路器用于在正?；蚬收锨闆r下接通與斷開(kāi) 電路，隔離開(kāi)

16、關(guān)當(dāng)停電檢查斷路器時(shí)作為隔離電 器隔離電壓。 單母線接線的優(yōu)點(diǎn)是接 線簡(jiǎn)單，操作方便，投資少， 便于擴(kuò)建； 缺點(diǎn)是可靠性和靈活性 較差，當(dāng)母線檢修或故障時(shí)， 各支路都必須停止工作，當(dāng) 引出線的斷路器檢修時(shí)，該 支路要停止供電。 單母線接線不能滿足不 允許停電的重要用戶的供電 要求，只適用于不重要負(fù)荷 的中、小容量的變電所。 二、二、 單母線分段接線單母線分段接線 當(dāng)引出線數(shù)目較多時(shí)，為提高供電 可靠性，可用斷路器將母線分段，即采 用單母線分段接線方式。 正常工作時(shí)，分段斷路器可以接通 也可以斷開(kāi)。 如果正常工作時(shí)分段斷路器QF是接 通的，則當(dāng)任意段母線故障時(shí)，母線繼 電保護(hù)動(dòng)作跳開(kāi)分段斷路器和

17、接至該母 線段上的電源斷路器，這樣非故障母線 段仍能工作。當(dāng)一個(gè)分段母線的電源斷 開(kāi)時(shí)， 連接在該母線上的出線可通過(guò) 分段斷路器QF從另一段母線上得到供電。 如果正常工作時(shí)分段斷路器QF是斷 開(kāi)的，則當(dāng)一段母線故障時(shí)，連在故障 母線段上的電源斷路器在繼電保護(hù)的作 用下跳開(kāi)，非故障母線段仍能照常工作； 但當(dāng)一分段母線的電源斷開(kāi)時(shí)，連接在 該母線上的出線會(huì)全部停電。 G WL1WL2WL3WL4 G QF 分段斷路器 QSQS QF1 QF2 斷路器倒閘操作原則斷路器倒閘操作原則 “先斷后合先斷后合” 線路-變壓器組接線 p50圖圖2-8主變高壓側(cè)是線路主變高壓側(cè)是線路-變壓器組接線。變壓器組接線

18、。 線路變壓器組接線就是線路和變壓器直接相連， 是一種最簡(jiǎn)單的接線方式。 特點(diǎn)是設(shè)備少、投資省、操作簡(jiǎn)便、宜于擴(kuò)建， 但靈活性和可靠性較低。 變電站只有一路進(jìn)線與一臺(tái)變壓器，而且再無(wú) 發(fā)展的情況下采用線路變壓器組接線。 當(dāng)電源進(jìn)線、變壓器高低壓側(cè)、母線故障或檢當(dāng)電源進(jìn)線、變壓器高低壓側(cè)、母線故障或檢 修，全站停電。修，全站停電。 橋型接線 用連接橋?qū)蓚€(gè)線路-變壓器組連接起來(lái)的 接線。連接橋由一個(gè)斷路器和兩個(gè)隔離開(kāi)關(guān) 組成。 內(nèi)橋接線：如圖（a）連接橋置于線路斷 路器內(nèi)側(cè)(靠近變壓器側(cè))，線路經(jīng)斷路器和 隔離開(kāi)關(guān)接至橋接點(diǎn)。 外橋接線：如圖（b）連接橋置于線路斷 路器外側(cè)(遠(yuǎn)離變壓器側(cè))，變壓

19、器經(jīng)斷路器 和隔離開(kāi)關(guān)接至橋接點(diǎn)。 內(nèi)橋接線的特點(diǎn)： 任一線路檢修或故障 時(shí)，都不會(huì)影響其他回 路的正常運(yùn)行。 變壓器檢修或故障時(shí)， 則會(huì)影響一回線路的正 常運(yùn)行。 由于變壓器運(yùn)行可靠， 而且不需要經(jīng)常進(jìn)行投 入和斷開(kāi)，因此內(nèi)橋接 線的應(yīng)用較廣泛。 如變壓器T1檢修 或發(fā)生故障，則需 斷開(kāi)斷路器QF1、 QF3，使未故障線 路L1供電受到影響。 經(jīng)倒閘操作，拉開(kāi) 隔離開(kāi)關(guān)QS1后， 再閉合QF1、QF3才 能恢復(fù)線路L1工作， 這將造成該側(cè)線路 的短時(shí)停電。 外橋接線的特點(diǎn)： 外橋接線的變壓器檢修 或故障時(shí)，不會(huì)影響其他 回路的正常運(yùn)行。 當(dāng)線路檢修或故障時(shí)， 則會(huì)影響一臺(tái)變壓器的正 常運(yùn)行。

20、 外橋接線僅適用于變壓 器按照經(jīng)濟(jì)運(yùn)行需要要經(jīng) 常投入或斷開(kāi)的情況。 供電質(zhì)量供電質(zhì)量 供電質(zhì)量供電質(zhì)量指指電能質(zhì)量電能質(zhì)量與與供電可靠性供電可靠性。 電能質(zhì)量電能質(zhì)量 電能質(zhì)量電能質(zhì)量主要包括主要包括電壓質(zhì)量電壓質(zhì)量、頻率質(zhì)量頻率質(zhì)量 和和波形質(zhì)量波形質(zhì)量。 電壓質(zhì)量電壓質(zhì)量又分為又分為電壓允許偏差電壓允許偏差、電壓允電壓允 許波動(dòng)與閃變?cè)S波動(dòng)與閃變。 頻率質(zhì)量為頻率質(zhì)量為頻率允許偏差頻率允許偏差等。等。 1.供電電壓供電電壓允許偏差允許偏差 在某一時(shí)段內(nèi)，在某一時(shí)段內(nèi)，電壓幅值緩慢變化電壓幅值緩慢變化而偏離額定值的程而偏離額定值的程 度，度，以電壓實(shí)際值（以電壓實(shí)際值（U）和電壓額定值（）

21、和電壓額定值（UN）之差）之差U與電與電 壓額定值壓額定值UN之比的百分?jǐn)?shù)之比的百分?jǐn)?shù)U%來(lái)表示，即來(lái)表示，即 v電氣設(shè)備都是按照額定電壓條件下設(shè)計(jì)制造的，當(dāng)端電壓電氣設(shè)備都是按照額定電壓條件下設(shè)計(jì)制造的，當(dāng)端電壓 偏離額定電壓時(shí)，電氣設(shè)備的性能就會(huì)受到影響。偏離額定電壓時(shí)，電氣設(shè)備的性能就會(huì)受到影響。 v當(dāng)電壓降低時(shí)當(dāng)電壓降低時(shí)，白熾燈的，白熾燈的發(fā)光效率和光通量發(fā)光效率和光通量都會(huì)急劇下降，都會(huì)急劇下降， U =0.9 UN時(shí)時(shí),光通量下降光通量下降30%；當(dāng)；當(dāng)電動(dòng)機(jī)電動(dòng)機(jī)輸出功率一定時(shí)，輸出功率一定時(shí)， 端電壓降低會(huì)使定子，轉(zhuǎn)子的端電壓降低會(huì)使定子，轉(zhuǎn)子的電流都有顯著增大，溫度上電流都

22、有顯著增大，溫度上 升升。 v當(dāng)電壓上升時(shí)當(dāng)電壓上升時(shí)，白熾燈的，白熾燈的壽命會(huì)大為縮短壽命會(huì)大為縮短,U =1.1 UN時(shí)則時(shí)則 壽命縮減一半壽命縮減一半；當(dāng)電壓過(guò)高時(shí)，會(huì)使電氣；當(dāng)電壓過(guò)高時(shí)，會(huì)使電氣設(shè)備絕緣老化過(guò)設(shè)備絕緣老化過(guò) 程加快，設(shè)備壽命縮短程加快，設(shè)備壽命縮短。. %100% N N U UU U 國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定電壓偏差的允許值為：國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定電壓偏差的允許值為： 1）35kV及以上電源供電的，電壓允許偏差為及以上電源供電的，電壓允許偏差為 額定電壓的額定電壓的10。 2）10kV及以下三相供電的電壓允許偏差為額及以下三相供電的電壓允許偏差為額 定電壓的定電壓的7。 3）220V單

23、相供電電壓允許偏差為額定電壓的單相供電電壓允許偏差為額定電壓的 7到到10。 2.電壓電壓允許波動(dòng)允許波動(dòng)和閃變和閃變 （1）電壓允許波動(dòng)）電壓允許波動(dòng) 什么是電壓波動(dòng)？電壓波動(dòng)都是沖擊性負(fù)荷引什么是電壓波動(dòng)？電壓波動(dòng)都是沖擊性負(fù)荷引 起的。在某一時(shí)段內(nèi)，電壓起的。在某一時(shí)段內(nèi)，電壓急劇變化急劇變化而偏離額定值而偏離額定值 的現(xiàn)象，稱為電壓波動(dòng)。的現(xiàn)象，稱為電壓波動(dòng)。電壓變化的速率大于電壓變化的速率大于1 的，即為電壓急劇變化的，即為電壓急劇變化。 電壓波動(dòng)程度以電壓在急劇變化過(guò)程中，相繼出電壓波動(dòng)程度以電壓在急劇變化過(guò)程中，相繼出 現(xiàn)的電壓最大值和最小值之差與額定電壓之比的百現(xiàn)的電壓最大值和

24、最小值之差與額定電壓之比的百 分?jǐn)?shù)來(lái)表示，即：分?jǐn)?shù)來(lái)表示，即： 電壓波動(dòng)的原因：電壓波動(dòng)的原因：1）電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)；）電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)；2）電焊機(jī)工作；）電焊機(jī)工作； 3）大型電弧爐運(yùn)行；）大型電弧爐運(yùn)行；4）大型軋鋼機(jī)沖擊性工作；）大型軋鋼機(jī)沖擊性工作； 負(fù)荷的急劇變動(dòng)的沖擊負(fù)荷所引起。負(fù)荷的急劇變動(dòng)的沖擊負(fù)荷所引起。 %100% minmax N U UU U 國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)對(duì)電壓波動(dòng)允許值規(guī)定為：國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)對(duì)電壓波動(dòng)允許值規(guī)定為： 1）220kV及以上為及以上為1.6； 2）35kV110kV為為2； 3）10kV及以下為及以下為2.5。 （2）電壓閃變）電壓閃變周期性周期性電壓急劇波動(dòng)引起電壓急劇波動(dòng)引

25、起 燈光閃爍，光通量急劇波動(dòng)，而造成人眼視覺(jué)不舒燈光閃爍，光通量急劇波動(dòng)，而造成人眼視覺(jué)不舒 適的現(xiàn)象，稱為閃變。適的現(xiàn)象，稱為閃變。 如何保證電壓質(zhì)量？如何保證電壓質(zhì)量？ 1.調(diào)整變壓器電壓分接頭。調(diào)整變壓器電壓分接頭。 2.降低系統(tǒng)阻抗降低系統(tǒng)阻抗 電壓損耗（電壓損耗（輸電線路首端和末端電壓的絕對(duì) 值之差 ） 可以看出：輸送功率（可以看出：輸送功率（P和和Q）和始端電壓（）和始端電壓（U） 一定的情況下，電壓損耗與系統(tǒng)阻抗成比例關(guān)系。一定的情況下，電壓損耗與系統(tǒng)阻抗成比例關(guān)系。 電壓損耗減小，可以提高末端用電設(shè)備的電壓質(zhì)量。電壓損耗減小，可以提高末端用電設(shè)備的電壓質(zhì)量。 U QXPR U

26、% 3.減小三相負(fù)荷的不平衡程度 負(fù)荷大的相，電壓損耗大。 4.無(wú)功補(bǔ)償 從電壓損耗的公式可以看出：由于R在數(shù)值上遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于X ， 的值主要決定于線路輸送的無(wú)功功率Q，要減小電 壓損耗，就要減小線路傳輸?shù)臒o(wú)功功率，因此要進(jìn)行就地 無(wú)功補(bǔ)償。 5.改變系統(tǒng)運(yùn)行方式：可以改變系統(tǒng)阻抗，從而改善電壓 U QXPR U % %U 4.供電頻率允許偏差供電頻率允許偏差 供電頻率偏差是以實(shí)際頻率和額定頻率之差供電頻率偏差是以實(shí)際頻率和額定頻率之差 f與額與額定定頻頻率率fN之比的百分之比的百分?jǐn)?shù)數(shù)f表示，即表示，即 我國(guó)電力系統(tǒng)頻率額定值為我國(guó)電力系統(tǒng)頻率額定值為50Hz。在并聯(lián)運(yùn)在并聯(lián)運(yùn) 行的同一電力系統(tǒng)

27、中，不論裝機(jī)容量的大小，范行的同一電力系統(tǒng)中，不論裝機(jī)容量的大小，范 圍的廣闊，圍的廣闊，任一瞬間的頻率在全系統(tǒng)都是一致的任一瞬間的頻率在全系統(tǒng)都是一致的。 我國(guó)規(guī)定對(duì)頻率變化的允許偏差范圍，在我國(guó)規(guī)定對(duì)頻率變化的允許偏差范圍，在 3000MW以上的系統(tǒng)中，以上的系統(tǒng)中，不超過(guò)額定值的不超過(guò)額定值的0.2Hz。 據(jù)系統(tǒng)容量可放寬到據(jù)系統(tǒng)容量可放寬到0.5%(3000MW以下以下) %100% N N f ff f 5.波形 （1）當(dāng)電源波形不是正弦波時(shí)，可以分解出很多高次諧波分 量。 （2）產(chǎn)生原因：非線性元件的存在。 （3）諧波危害：變壓器絕緣加速老化，壽命縮短；電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn) 子震動(dòng)，影響產(chǎn)品質(zhì)

28、量等等。 電力系統(tǒng)短路 1.什么是短路 相與相之間，相與地之間通過(guò)金屬導(dǎo)體、 電弧或其他較小阻抗連接形成的非正常狀態(tài) 稱為短路。 2.短路有什么特征： 電力急劇增大，電壓急劇降低，三相短路 時(shí)電壓降為0 3.短路的類型 （1）對(duì)稱短路：三相短路 （2）不對(duì)稱短路：?jiǎn)蜗嘟拥囟搪贰上喽搪?、兩相接地短路 （3）在中性點(diǎn)直接接地系統(tǒng)中，單相接地短 路占比超過(guò)90% （4）短路產(chǎn)生的原因（p59） 4.短路的危害（p60） 5.限制短路電流的方法 （1）中性點(diǎn)直接接地系統(tǒng)中，短路電流大小取決于 零序阻抗，可以采用部分變壓器中性點(diǎn)不接地方式 ，限制自耦變壓器使用，都可以增大零序阻抗。 （2）多母線分裂

29、運(yùn)行或者分段運(yùn)行，可以增大系統(tǒng) 阻抗。 （3）環(huán)形電網(wǎng)解列運(yùn)行，一般不采用，因?yàn)榻档拖?統(tǒng)可靠性。 （4）采用串聯(lián)電抗器，增大系統(tǒng)阻抗。 電力系統(tǒng)接地概述電力系統(tǒng)接地概述 電氣接地一般分為電氣接地一般分為工作接地工作接地和和保護(hù)接地保護(hù)接地。 工作接地：為了保證電氣設(shè)備能正常運(yùn)行而工作接地：為了保證電氣設(shè)備能正常運(yùn)行而 進(jìn)行的接地進(jìn)行的接地 v有直接接地和非直接接地（含中性點(diǎn)不接地有直接接地和非直接接地（含中性點(diǎn)不接地 或經(jīng)消弧線圈接地）兩類?；蚪?jīng)消弧線圈接地）兩類。 v工作接地的接地電阻工作接地的接地電阻4。 中性點(diǎn)接地方式中性點(diǎn)接地方式 （1）指電力系統(tǒng)中指電力系統(tǒng)中至少有一個(gè)中性點(diǎn)直接或經(jīng)小阻抗至少有一個(gè)中性點(diǎn)直接或經(jīng)小阻抗與接地與接地 裝置相連接。裝置相連接。 （2）通過(guò)系統(tǒng)中全部或部分變壓器中性點(diǎn)直接接地來(lái)實(shí)現(xiàn)的）通過(guò)系統(tǒng)中全部或部分變壓器中性點(diǎn)直接接地來(lái)實(shí)現(xiàn)的。 （3）作用：使中性點(diǎn)經(jīng)常保持零電位）作用：使中性點(diǎn)經(jīng)常保持零電位 （4）供電可靠性較低：因?yàn)楫?dāng)系統(tǒng)發(fā)生一相接地故障時(shí)，出）供電可靠性較低：因?yàn)楫?dāng)系統(tǒng)發(fā)生一相接地故障時(shí)，出 現(xiàn)了除中性點(diǎn)外的另一個(gè)接地點(diǎn)，構(gòu)成短路回路，產(chǎn)生很現(xiàn)了除中性點(diǎn)外的另一個(gè)接地點(diǎn)，構(gòu)成短路回路，產(chǎn)生