電力工程基礎(chǔ)知識(shí)課件

第一章概論電力工程基礎(chǔ)知識(shí)2022/12/311第一章概論電力工程基礎(chǔ)知識(shí)2022/12/2912022/12/312第一章概論1.1電力系統(tǒng)的基本概念1.2發(fā)電廠的生產(chǎn)過程1.3電力系統(tǒng)的電壓與電能質(zhì)量1.4電力系統(tǒng)中性點(diǎn)的運(yùn)行方式1.5我國電力工業(yè)發(fā)展概況及前景2022/12/292第一章概論1.1電力系統(tǒng)的基本2022/12/3131.1電力系統(tǒng)的基本概念

一、電力系統(tǒng)的組成

發(fā)電廠電力網(wǎng)電力用戶或者說：由發(fā)電廠、電力網(wǎng)和電力用戶就構(gòu)成了電力系統(tǒng)。電力系統(tǒng)示意圖如圖1-1所示。1.電力系統(tǒng)

電力系統(tǒng)是指完成電能生產(chǎn)、輸送、分配和消費(fèi)的統(tǒng)一整體。2022/12/2931.1電力系統(tǒng)的基本概念一、2022/12/314圖1-1電力系統(tǒng)示意圖工業(yè)企業(yè)供電系統(tǒng)2022/12/294圖1-1電力系統(tǒng)示意圖工業(yè)企業(yè)2022/12/3151.1電力系統(tǒng)的基本概念

通常將220kV及以上的電力線路稱為輸電線路，110kV及以下的電力線路稱為配電線路。配電線路又分為高壓配電線路（110kV）、中壓配電線路（6～35kV）和低壓配電線路（380/220V）。地方電力網(wǎng)：電壓等級(jí)在35kV及以下、供電半徑在20～50km以內(nèi)的電力網(wǎng);區(qū)域電力網(wǎng)：電壓等級(jí)在35kV以上、供電半徑超過50km的電力網(wǎng);超高壓遠(yuǎn)距離輸電網(wǎng)：電壓等級(jí)為330～500kV的電力網(wǎng)，一般由遠(yuǎn)距離輸電線路連接而成。發(fā)電廠：生產(chǎn)電能，將一次能源轉(zhuǎn)換成二次能源（電能），分為火、水、核、風(fēng)、太陽、地?zé)岬劝l(fā)電廠。電力網(wǎng)：由不同電壓等級(jí)的輸電線路和變壓器組成，可分為地方電力網(wǎng)、區(qū)域電力網(wǎng)及超高壓遠(yuǎn)距離輸電網(wǎng)三種類型。2022/12/2951.1電力系統(tǒng)的基本概念2022/12/3161.1電力系統(tǒng)的基本概念

變電所：是變換電能電壓和接受分配電能的場所。分為區(qū)域變電所、地區(qū)變電所和終端變電所等。配電所：只接受和分配電能，不變換電壓。電力用戶：消耗電能，將電能轉(zhuǎn)換成其他形式能量。2．工業(yè)企業(yè)供電系統(tǒng)

工廠供配電系統(tǒng)由總降壓變電所、高壓配電線路、車間變電所、低壓配電線路及用電設(shè)備組成。

總降壓變電所：將35～110kV的供電電壓變換為6～10kV的高壓配電電壓，給廠區(qū)各車間變電所或高壓電動(dòng)機(jī)供電。區(qū)域變電所：電壓等級(jí)高，變壓器容量大，進(jìn)出線回路數(shù)多，由大電網(wǎng)供電，高壓側(cè)電壓為330～500kV，全所停電后，將引起整個(gè)系統(tǒng)解列甚至瓦解；地區(qū)變電所：由發(fā)電廠或區(qū)域變電所供電，高壓側(cè)電壓為110～220kV，全所停電后，將使該地區(qū)中斷供電；終端變電所：是電網(wǎng)的末端變電所，主要由地區(qū)變電所供電，其高壓側(cè)為10～110kV，全所停電后，將使用戶中斷供電。2022/12/2961.1電力系統(tǒng)的基本概念變電所：2022/12/3171.1電力系統(tǒng)的基本概念

車間變電所：將6～10kV的電壓降為380/220V，再通過車間低壓配電線路，給車間用電設(shè)備供電。配電線路：分為廠區(qū)高壓配電線路和車間低壓配電線路。車間變電所可分為以下幾種類型（圖1-2）：附設(shè)式變電所（1~4）車間內(nèi)變電所（5）獨(dú)立變電所（7）露天變電所（6）地下變電所桿上變電所圖1-2車間變電所的類型

2022/12/2971.1電力系統(tǒng)的基本概念2022/12/3181.1電力系統(tǒng)的基本概念

二、建立大型電力系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)1．可以減少系統(tǒng)的總裝機(jī)容量。2．可以減少系統(tǒng)的備用容量。3．可以提高供電可靠性。4．可以安裝大容量的機(jī)組。5．可以合理利用動(dòng)力資源，提高系統(tǒng)運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)性。2022/12/2981.1電力系統(tǒng)的基本概念二、2022/12/3191.1電力系統(tǒng)的基本概念

三、電力系統(tǒng)的基本參量1.總裝機(jī)容量：指系統(tǒng)中所有機(jī)組額定有功功率的總和，以MW、GW計(jì)。

2.年發(fā)電量：指系統(tǒng)中所有發(fā)電機(jī)組全年實(shí)際發(fā)出電能的總和，以MW·h、GW·h、TW·h計(jì)。3.最大負(fù)荷：指規(guī)定時(shí)間內(nèi)電力系統(tǒng)總有功功率負(fù)荷的最大值，以MW、GW計(jì)。4.額定頻率：50Hz5.最高電壓等級(jí)：指系統(tǒng)中最高電壓等級(jí)線路的額定電壓，以kV計(jì)。1GW=103MW（10萬千瓦）1MW=103kW（1000千瓦）1MW·h=103kW·h（千度），1GW·h=103MW·h（100萬度）1TW·h=103GW·h（10億度），1kW·h=1度2022/12/2991.1電力系統(tǒng)的基本概念三、電力2022/12/31101.1電力系統(tǒng)的基本概念

四、電力系統(tǒng)的特點(diǎn)1．電能不能大量儲(chǔ)存。2．電力系統(tǒng)的過渡過程十分短暫。3．與國民經(jīng)濟(jì)各部門的關(guān)系密切。1．保證供電的可靠性。2．保證良好的電能質(zhì)量。

五、對(duì)電力系統(tǒng)的基本要求3．為用戶提供充足的電能。4．提高電力系統(tǒng)運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)性。2022/12/29101.1電力系統(tǒng)的基本概念四112022/12/311.2發(fā)電廠的生產(chǎn)過程

一、火力發(fā)電廠1．火電廠的燃料：煤炭、石油、天然氣等。2．能量轉(zhuǎn)換過程：燃料的化學(xué)能→熱能→機(jī)械能→電能。3．分類：汽輪機(jī)發(fā)電廠、蒸汽機(jī)發(fā)電廠、內(nèi)燃機(jī)發(fā)電廠等。4．火電廠的組成：燃燒系統(tǒng)（鍋爐）：燃料→灰渣，風(fēng)（空氣）→煙氣電力系統(tǒng)：發(fā)電機(jī)、變壓器、輸電線路等。5．火電廠的生產(chǎn)過程（見圖1-3）汽水系統(tǒng)（汽輪機(jī)）：水蒸汽、循環(huán)水（冷水熱水）112022/12/291.2發(fā)電廠的生產(chǎn)過程一、火力2022/12/3112圖1-3凝氣式火電廠生產(chǎn)過程示意圖

2022/12/2912圖1-3凝氣式火電廠生產(chǎn)過程示意2022/12/31136．火電廠是我國目前最主要的電源，比例大于75%。1.2發(fā)電廠的生產(chǎn)過程江蘇諫壁發(fā)電廠7．火力發(fā)電存在的問題8．今后火電建設(shè)的重點(diǎn)采用高參數(shù)、大容量、高效率的設(shè)備。開發(fā)清潔煤燃燒發(fā)電、天然氣蒸汽聯(lián)合循環(huán)發(fā)電。鼓勵(lì)熱電聯(lián)產(chǎn)。加強(qiáng)煤炭基地的礦口電廠建設(shè)。安全問題：采礦和運(yùn)輸中的安全性災(zāi)難等。環(huán)境問題：酸雨、溫室效應(yīng)、可吸入顆粒物等。效率問題：凝汽式火電廠效率為40%，熱電廠為60%~70%。張家口發(fā)電總廠浙江北侖發(fā)電廠2022/12/29136．火電廠是我國目前最主要的電源，比2022/12/31141.2發(fā)電廠的生產(chǎn)過程

二、水力發(fā)電廠1．水電廠的能量轉(zhuǎn)換過程：水的位能→機(jī)械能→電能。2．水電廠的總發(fā)電功率：

3．水電廠的分類堤壩式水電廠引水式水電廠抽水蓄能電站壩后式：如三門峽、劉家峽、丹江口、三峽水電站河床式：如葛洲壩水電站4．水電廠的組成：水庫、水輪機(jī)、電力系統(tǒng)2022/12/29141.2發(fā)電廠的生產(chǎn)過程二、水力2022/12/31151.2發(fā)電廠的生產(chǎn)過程5．水電廠的生產(chǎn)過程（見圖1-4）圖1-4堤壩式水電廠生產(chǎn)過程示意圖2022/12/29151.2發(fā)電廠的生產(chǎn)過程5．水電廠2022/12/31161.2發(fā)電廠的生產(chǎn)過程6．水電廠是我國目前最重要的電源之一，比例大于10%。

葛洲壩水電站

南美伊泰普水電站

長江三峽水電站

廣州抽水蓄能電站7．水力發(fā)電的優(yōu)點(diǎn)是最干凈的能源之一。是最廉價(jià)的能源之一：無需燃料、無環(huán)境污染、生產(chǎn)效率高、發(fā)電成本低、運(yùn)行維護(hù)簡單。綜合水利工程：可同時(shí)解決發(fā)電、防洪、灌溉、航運(yùn)、水產(chǎn)養(yǎng)殖等問題。

特殊的水電廠：抽水蓄能電廠，起“削峰填谷”作用。2022/12/29161.2發(fā)電廠的生產(chǎn)過程6．水電廠2022/12/31178．水力發(fā)電存在的問題1.2發(fā)電廠的生產(chǎn)過程建設(shè)問題：投資大、工期長，存在庫區(qū)移民、淹沒耕地、破壞人文景觀、破壞自然生態(tài)平衡等問題。運(yùn)行問題：發(fā)電量受氣象、水文、季節(jié)水量變化的影響較大，分豐水期和枯水期，出力不穩(wěn)定，增加電力系統(tǒng)運(yùn)行的復(fù)雜性。

三、核電廠1．核電廠的能量轉(zhuǎn)換過程：核燃料的裂變能→熱能→機(jī)械能→電能。2．核電廠的組成：核反應(yīng)堆、汽水系統(tǒng)（汽輪機(jī)）、電力系統(tǒng)2022/12/29178．水力發(fā)電存在的問題1.2發(fā)電2022/12/31181.2發(fā)電廠的生產(chǎn)過程

3．核反應(yīng)堆的分類：輕水堆（包括沸水堆和壓水堆）、重水堆和石墨冷氣堆等。輕水堆核電廠的生產(chǎn)過程示意圖如圖1-5所示。圖1-5輕水碓核電廠生產(chǎn)過程示意圖a）沸水碓b）壓水碓熱力系統(tǒng)由單回路構(gòu)成，有可能使汽輪機(jī)等設(shè)備受放射性污染由雙回路系統(tǒng)構(gòu)成，兩個(gè)回路各自獨(dú)立循環(huán)，不會(huì)造成設(shè)備的放射性污染。2022/12/29181.2發(fā)電廠的生產(chǎn)過程3．核2022/12/31194．核電廠是我國目前最重要的電源之一，比例大于10%。秦山核電站大亞灣核電站1.2發(fā)電廠的生產(chǎn)過程5．核電迅速發(fā)展的原因核電是一種新型的巨大能源。煤、石油等火電燃料儲(chǔ)量有限，不可再生。發(fā)達(dá)國家的水資源已基本殆盡。一些資源貧乏國家“能源危機(jī)”，不得不發(fā)展核電。6.核能發(fā)電的優(yōu)缺點(diǎn)節(jié)省大量煤炭、石油等燃料，避免燃料運(yùn)輸。不需空氣助燃，可建在地下、水下、山洞或空氣稀薄地區(qū)。2022/12/29194．核電廠是我國目前最重要的電源之一2022/12/31201.2發(fā)電廠的生產(chǎn)過程比火電廠造價(jià)高，但發(fā)電成本低30%～50%，且規(guī)模越大越合算。存在問題：放射性污染。

四、其它新能源發(fā)電1．太陽能發(fā)電：太陽光能或太陽熱能→電能太陽能發(fā)電系統(tǒng)的組成太陽能發(fā)電的優(yōu)點(diǎn)是一種取之不盡、用之不竭的廉價(jià)能源。不需要燃料、生產(chǎn)成本低、不產(chǎn)生污染受季節(jié)、晝夜、地理和氣象條件的影響較大。2022/12/29201.2發(fā)電廠的生產(chǎn)過程比火電廠造2022/12/31211.2發(fā)電廠的生產(chǎn)過程太陽能光伏電源在西部地區(qū)應(yīng)用廣泛。（青海、新疆）我國首座太陽能發(fā)電廠：2005年10月29日在南京江寧發(fā)電成功，發(fā)電量只有70kW。2．風(fēng)力發(fā)電：風(fēng)力的動(dòng)能→機(jī)械能→電能風(fēng)力發(fā)電的優(yōu)點(diǎn)西部地區(qū)的風(fēng)能資源占全國的50%以上

。（青海、甘肅、新疆、內(nèi)蒙、云南、西藏等）新疆達(dá)板城風(fēng)電廠是一種取之不盡、用之不竭的自然能源。不需要燃料、沒有污染、運(yùn)行成本低。有一定的隨機(jī)性和不穩(wěn)定性，因此必須配有蓄能裝置。2022/12/29211.2發(fā)電廠的生產(chǎn)過程太陽能光伏2022/12/31221.2發(fā)電廠的生產(chǎn)過程3．地?zé)岚l(fā)電：地?zé)崮堋娔茈娔苌a(chǎn)過程：與火電廠相似，用地?zé)峋〈仩t設(shè)備。地?zé)豳Y源的開發(fā)利用在西部地區(qū)已取得了良好的效益。西藏羊八井電廠4．潮汐發(fā)電：海水漲潮或落潮的動(dòng)能或勢能→電能。潮汐發(fā)電示意圖江廈潮汐電站

法國郎斯潮汐電站我國正在運(yùn)行發(fā)電的潮汐電站共有8座（浙江4座，山東、江蘇、廣西、福建各1座）2022/12/29221.2發(fā)電廠的生產(chǎn)過程3．地?zé)岚l(fā)2022/12/31235．新能源發(fā)電的優(yōu)缺點(diǎn)太陽能、風(fēng)能、地?zé)崮堋⒊毕艿刃履茉炊紝儆谇鍧?、廉價(jià)和可再生能源，是未來的能源主要形式。其他新能源：燃料電池、垃圾燃料、核聚變能、生物質(zhì)能等。太陽能、風(fēng)能發(fā)電容量小，分散性大，屬于分布式能源，互聯(lián)后在運(yùn)行安全和管理方面存在很多問題。1.2發(fā)電廠的生產(chǎn)過程2022/12/29235．新能源發(fā)電的優(yōu)缺點(diǎn)太陽能、風(fēng)能、用電設(shè)備的額定電壓：與同級(jí)電網(wǎng)的額定電壓相同。發(fā)電機(jī)的額定電壓：比同級(jí)電網(wǎng)的額定電壓高出5%，用于補(bǔ)償線路上的電壓損失。242022/12/311.3電力系統(tǒng)的電壓與電能質(zhì)量

一、電力系統(tǒng)的額定電壓電力網(wǎng)的額定電壓：我國高壓電網(wǎng)的額定電壓等級(jí)有3kV、6kV、10kV、35kV、63kV、110kV、220kV、330kV、500kV等。圖1-6供電線路上的電壓變化示意圖

圖1-6為供電線路上的電壓變化示意圖。用電設(shè)備的額定電壓：與同級(jí)電網(wǎng)的額定電壓相同。發(fā)電機(jī)的額定電2022/12/3125變壓器的二次繞組：對(duì)于用電設(shè)備而言，相當(dāng)于電源。變壓器的額定電壓1.3電力系統(tǒng)的電壓與電能質(zhì)量我國公布的三相交流系統(tǒng)的額定電壓見表1-1。

變壓器的一次繞組：相當(dāng)于是用電設(shè)備，其額定電壓應(yīng)與電網(wǎng)的額定電壓相同。注意：當(dāng)變壓器一次繞組直接與發(fā)電機(jī)相連時(shí)，其額定電壓應(yīng)與發(fā)電機(jī)的額定電壓相同。當(dāng)變壓器二次側(cè)供電線路較長時(shí)：應(yīng)比同級(jí)電網(wǎng)額定電壓高10%

當(dāng)變壓器二次側(cè)供電線路較短時(shí)：應(yīng)比同級(jí)電網(wǎng)額定電壓高5%其中5%用于補(bǔ)償變壓器滿載供電時(shí)一、二次繞組上的電壓損失；另外5%用于補(bǔ)償線路上的電壓損失，用于35kV及以上線路?？梢圆豢紤]線路上的電壓損失，只需要補(bǔ)償滿載時(shí)變壓器繞組上的電壓損失即可，用于10kV及以下線路。2022/12/2925變壓器的二次繞組：對(duì)于用電設(shè)備而言，2022/12/3126例1-1已知下圖所示系統(tǒng)中電網(wǎng)的額定電壓，試確定發(fā)電機(jī)和變壓器的額定電壓。發(fā)電機(jī)G的額定電壓：UN·G=1.05×10=10.5（kV）變壓器T1的額定電壓：U1N=10.5（kV）

U2N=1.1×110=121（kV）變壓器T1的變比為：10.5/121kV變壓器T2的額定電壓：U1N=110（kV）

U2N=1.05×6=6.3（kV）變壓器T2的變比為：110/6.3kV~T1GT2110kV10kV6kV變壓器T1的一次繞組與發(fā)電機(jī)直接相連，其一次側(cè)的額定電壓應(yīng)與發(fā)電機(jī)的額定電壓相同變壓器T1的二次側(cè)供電距離較長，其額定電壓應(yīng)比線路額定電壓高10%變壓器T2的二次側(cè)供電距離較短，可不考慮線路上的電壓損失2022/12/2926例1-1已知下圖所示系統(tǒng)中電網(wǎng)的2022/12/31271.3電力系統(tǒng)的電壓與電能質(zhì)量

二、電壓等級(jí)的選擇220kV及以上：用于大型電力系統(tǒng)的主干線。110kV：用于中小型電力系統(tǒng)的主干線。35kV：用于大型工業(yè)企業(yè)內(nèi)部電力網(wǎng)。10kV：常用的高壓配電電壓，當(dāng)6kV高壓用電設(shè)備較多時(shí)，也可考慮用6kV配電。3kV：僅限于工業(yè)企業(yè)內(nèi)部采用。380/220V：工業(yè)企業(yè)內(nèi)部的低壓配電電壓。電力網(wǎng)的額定電壓、傳輸功率和傳輸距離之間的關(guān)系見表1-22022/12/29271.3電力系統(tǒng)的電壓與電能質(zhì)量2022/12/31281.3電力系統(tǒng)的電壓與電能質(zhì)量三、電能質(zhì)量電壓偏差是指用電設(shè)備的實(shí)際電壓與額定電壓之差，用占額定電壓的百分?jǐn)?shù)來表示電能質(zhì)量是指通過公用電網(wǎng)供給用戶端的交流電能的品質(zhì)。頻率偏差額定頻率：50Hz允許偏差：電網(wǎng)容量3000MW及以上者，±0.2Hz；電網(wǎng)容量3000MW以下者，±0.5Hz。電壓偏差2022/12/29281.3電力系統(tǒng)的電壓與電能質(zhì)量三2022/12/31291.3電力系統(tǒng)的電壓與電能質(zhì)量電壓偏差的危害白熾燈：電壓低時(shí)，壽命延長，但發(fā)光效率降低，照度下降；電壓高時(shí)，發(fā)光效率增加，但使用壽命大大縮短。

，電壓低時(shí)，轉(zhuǎn)矩將急劇減小，電流由于電動(dòng)機(jī)：增大，使電動(dòng)機(jī)繞組絕緣過熱受損，縮短使用壽命。電壓偏差的允許值35kV及以上電壓供電的用戶：±5%

10kV及以下高壓供電和低壓電力用戶：±7%低壓照明用戶：+5%～–10%2022/12/29291.3電力系統(tǒng)的電壓與電能質(zhì)量電2022/12/31301.3電力系統(tǒng)的電壓與電能質(zhì)量電壓波動(dòng)與閃變

電壓波動(dòng)是指電網(wǎng)電壓短時(shí)、快速的變動(dòng)，用電壓最大值與最小值之差對(duì)電網(wǎng)額定電壓的百分比表示，即

正確選擇變壓器的電壓分接頭或采用有載調(diào)壓變壓器；合理減少系統(tǒng)的阻抗；盡量保持系統(tǒng)三相負(fù)荷平衡；改變系統(tǒng)的運(yùn)行方式；采用無功功率補(bǔ)償設(shè)備等。電壓調(diào)整的措施2022/12/29301.3電力系統(tǒng)的電壓與電能質(zhì)量電2022/12/31311.3電力系統(tǒng)的電壓與電能質(zhì)量電壓波動(dòng)產(chǎn)生的原因：是由負(fù)荷急劇變動(dòng)引起的。

閃變是指人眼對(duì)因電壓波動(dòng)引起燈閃的一種主觀感覺，引起燈閃的電壓稱為閃變電壓。電壓波動(dòng)的允許值使電動(dòng)機(jī)無法正常起動(dòng)，引起同步電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子振動(dòng)；使某些電子設(shè)備無法正常工作；使照明燈發(fā)生明顯的閃爍現(xiàn)象等。10kV及以下電網(wǎng)：2.5%35～110kV電網(wǎng)：2%電壓波動(dòng)的危害2022/12/29311.3電力系統(tǒng)的電壓與電能質(zhì)量電2022/12/31321.3電力系統(tǒng)的電壓與電能質(zhì)量諧波

諧波是指對(duì)周期性非正弦交流量進(jìn)行傅里葉級(jí)數(shù)分解后所得到的頻率為基波頻率整數(shù)倍的各次分量，通常稱為高次諧波。對(duì)負(fù)荷變動(dòng)劇烈的大型電氣設(shè)備，采用專線或?qū)Ｓ米儔浩鞴╇?；增大供電容量，減小系統(tǒng)阻抗；增加系統(tǒng)的短路容量或提高供電電壓；在電壓波動(dòng)嚴(yán)重時(shí)減少或切除引起電壓波動(dòng)的負(fù)荷；對(duì)大型沖擊性負(fù)荷，可裝設(shè)能吸收沖擊無功功率的靜止型無功補(bǔ)償裝置（SVC）。電壓波動(dòng)的抑制2022/12/29321.3電力系統(tǒng)的電壓與電能質(zhì)量諧2022/12/31331.3電力系統(tǒng)的電壓與電能質(zhì)量諧波產(chǎn)生的原因：是由于電力系統(tǒng)中存在各種非線性元件

。

波形畸變程度的幾個(gè)特征量第h次諧波電壓含有率：

第h次諧波電流含有率：諧波電壓總含量：

諧波電流總含量：

電壓總諧波畸變率：

電流總諧波畸變率：

2022/12/29331.3電力系統(tǒng)的電壓與電能質(zhì)量諧2022/12/31341.3電力系統(tǒng)的電壓與電能質(zhì)量使變壓器和電動(dòng)機(jī)的鐵芯損耗增加，引起局部過熱，同時(shí)振動(dòng)和噪聲增大，縮短使用壽命；使線路的功率損耗和電能損耗增加，并有可能使電力線路出現(xiàn)電壓諧振，產(chǎn)生過電壓，擊穿電氣設(shè)備的絕緣；使電容器產(chǎn)生過負(fù)荷而影響其使用壽命；使繼電保護(hù)及自動(dòng)裝置產(chǎn)生誤動(dòng)作；使變壓器使計(jì)算電費(fèi)用的感應(yīng)式電能表的計(jì)量不準(zhǔn)；對(duì)附近的通信線路產(chǎn)生信號(hào)干擾，使數(shù)據(jù)傳輸失真等。諧波的危害2022/12/29341.3電力系統(tǒng)的電壓與電能質(zhì)量使2022/12/31351.3電力系統(tǒng)的電壓與電能質(zhì)量三相整流變壓器采用Y，d或D，y接線；增加整流器的相數(shù)；在諧波源處裝設(shè)專用濾波器；限制晶閘管整流設(shè)備投入電網(wǎng)的容量；在大型整流設(shè)備附近裝設(shè)靜止型無功補(bǔ)償裝置等。三相電壓不平衡度

指三相系統(tǒng)中三相電壓的不平衡程度，用電壓負(fù)序分量有效值與正序分量有效值的百分比來表示，即諧波電壓限值和諧波電流允許值：見教材表1-3和表1-4。諧波的抑制2022/12/29351.3電力系統(tǒng)的電壓與電能質(zhì)量三2022/12/31361.3電力系統(tǒng)的電壓與電能質(zhì)量影響變換器及其控制系統(tǒng)的正常工作并改變其設(shè)計(jì)性能，產(chǎn)生附加的非特征諧波分量；使旋轉(zhuǎn)電機(jī)的轉(zhuǎn)子受到反方向的負(fù)序旋轉(zhuǎn)磁場的作用，產(chǎn)生雙倍頻率的附加電流，使電機(jī)發(fā)熱甚至燒毀

；使繼電保護(hù)裝置產(chǎn)生誤動(dòng)和拒動(dòng)

。電力系統(tǒng)公共連接點(diǎn)：2%接于公共連接點(diǎn)的用戶：1.3%產(chǎn)生三相電壓不平衡的原因：三相負(fù)荷不對(duì)稱

。三相電壓不平衡的危害三相電壓不平衡的允許值2022/12/29361.3電力系統(tǒng)的電壓與電能質(zhì)量影2022/12/31371.3電力系統(tǒng)的電壓與電能質(zhì)量四、電能質(zhì)量的監(jiān)測與控制1．電能質(zhì)量的測量方式定期巡檢：用于需要掌握電能質(zhì)量但不需要連續(xù)檢測或不具備連續(xù)在線監(jiān)測條件的場合。專項(xiàng)檢測

：用于負(fù)荷容量變化大或有干擾源設(shè)備接人電網(wǎng)的場合。

在線監(jiān)測

：用于重要變電站、無人值班變電站的公共配電點(diǎn)或重要電力用戶的配電點(diǎn)。2022/12/29371.3電力系統(tǒng)的電壓與電能質(zhì)量四2022/12/31381.3電力系統(tǒng)的電壓與電能質(zhì)量2．電能質(zhì)量的控制與治理措施提高發(fā)電、供電和配電系統(tǒng)的電能質(zhì)量和可靠性。提高電力用戶終端設(shè)備的抗干擾能力。傳統(tǒng)的控制和改善電能質(zhì)量措施

利用有載調(diào)壓變壓器調(diào)整電壓

——可保證電壓質(zhì)量，但不能改變系統(tǒng)無功需求平衡

利用并聯(lián)電容器補(bǔ)償系統(tǒng)無功功率——可提高系統(tǒng)電壓，但不能解決輕載時(shí)系統(tǒng)電壓偏高的問題。利用無源濾波器抑制諧波電流

——只能抑制固定頻率的諧波，還有可能引起系統(tǒng)諧振。2022/12/29381.3電力系統(tǒng)的電壓與電能質(zhì)量22022/12/31391.3電力系統(tǒng)的電壓與電能質(zhì)量現(xiàn)代電能質(zhì)量的控制與治理措施

利用基于電力電子技術(shù)的柔性交流輸電技術(shù)（FACTS）和柔性配電技術(shù)（DFACTS），將電力電子、計(jì)算機(jī)和控制等高新技術(shù)運(yùn)用于中低壓配用電系統(tǒng)，形成一系列電能質(zhì)量補(bǔ)償控制設(shè)備，能夠有效地解決諧波影響、電壓波動(dòng)與閃變、三相電壓不對(duì)稱等問題，從而可大大提高電能質(zhì)量。

FACTS系統(tǒng)的設(shè)備：串聯(lián)補(bǔ)償裝置、并聯(lián)補(bǔ)償裝置和綜合控制裝置。其設(shè)備功能見表1-5。柔性交流輸電技術(shù)：又稱為基于電力電子技術(shù)的靈活交流輸電系統(tǒng)，通過控制電力系統(tǒng)的基本參數(shù)來靈活控制系統(tǒng)潮流，使電力傳輸容量更接近線路的熱穩(wěn)定極限。2022/12/29391.3電力系統(tǒng)的電壓與電能質(zhì)量現(xiàn)2022/12/3140FACTS設(shè)備綜合補(bǔ)償裝置：統(tǒng)一潮流控制器（UPFC）串聯(lián)補(bǔ)償裝置晶閘管控制串聯(lián)電容器（TCSC）靜止同步串聯(lián)補(bǔ)償器（SSSC）晶閘管控制串聯(lián)電抗器（TCSR）并聯(lián)補(bǔ)償裝置靜止無功補(bǔ)償器（SVC）靜止同步補(bǔ)償器（STATCOM）晶閘管控制制動(dòng)電阻器（TCBR）1.3電力系統(tǒng)的電壓與電能質(zhì)量

DFACTS裝置：有源電力濾波器（APF）、動(dòng)態(tài)電壓恢復(fù)器（DVR）和固態(tài)斷路器（SSCB）等。柔性配電技術(shù)：將柔性交流輸電系統(tǒng)中的現(xiàn)代電力電子技術(shù)及相關(guān)的檢測和控制設(shè)備延伸應(yīng)用于配電領(lǐng)域。2022/12/2940FACTS設(shè)備綜合補(bǔ)償裝置：統(tǒng)一潮流2022/12/31411.3電力系統(tǒng)的電壓與電能質(zhì)量3．控制和治理電能質(zhì)量的手段實(shí)施電網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化、無功優(yōu)化、負(fù)荷控制及許多新型調(diào)頻、調(diào)壓裝置的開發(fā)和應(yīng)用，減少頻率和電壓的偏差。加強(qiáng)城鄉(xiāng)電網(wǎng)的建設(shè)和改造，提高電壓質(zhì)量。利用無源濾波器、靜止無功補(bǔ)償裝置等，抑制諧波干擾、降低電壓波動(dòng)和閃變等。利用柔性交流輸電技術(shù)，提高系統(tǒng)輸電容量和提高暫態(tài)穩(wěn)定性，對(duì)線路電壓、阻抗、相位進(jìn)行控制，實(shí)現(xiàn)控制潮流、阻尼振蕩、提高系統(tǒng)穩(wěn)定性。利用柔性配電技術(shù)，實(shí)現(xiàn)補(bǔ)償諧波、抑制電壓下跌等。2022/12/29411.3電力系統(tǒng)的電壓與電能質(zhì)量32022/12/3142

我國電力系統(tǒng)中性點(diǎn)有三種運(yùn)行方式：二、中性點(diǎn)不接地的電力系統(tǒng)正常運(yùn)行時(shí)，系統(tǒng)的三相電壓對(duì)稱，三相導(dǎo)線對(duì)地電容電流也對(duì)稱，其電路圖和相量圖如圖1-7所示。當(dāng)系統(tǒng)發(fā)生A相接地故障時(shí)，A相對(duì)地電壓降為零，相當(dāng)于在中性點(diǎn)疊加上一個(gè)零序電壓。其電路圖和相量圖如圖1-8所示。

中性點(diǎn)不接地中性點(diǎn)經(jīng)消弧線圈接地中性點(diǎn)直接接地1.4電力系統(tǒng)中性點(diǎn)運(yùn)行方式小電流接地系統(tǒng)大電流接地系統(tǒng)一、概述2022/12/2942我國電力系統(tǒng)中性點(diǎn)有三種運(yùn)行方2022/12/3143中性點(diǎn)對(duì)地電壓圖1-7中性點(diǎn)不接地系統(tǒng)正常運(yùn)行時(shí)的電路圖和相量圖a）電路圖b）相量圖1.4電力系統(tǒng)中性點(diǎn)運(yùn)行方式

2022/12/2943中性點(diǎn)對(duì)地電壓圖1-7中性點(diǎn)不442022/12/31

在數(shù)值上圖1-8中性點(diǎn)不接地系統(tǒng)發(fā)生A相接地故障時(shí)的電路圖和相量圖a）電路圖b）相量圖1.4電力系統(tǒng)中性點(diǎn)運(yùn)行方式

442022/12/29在數(shù)值上圖1-8中1.4電力系統(tǒng)中性點(diǎn)運(yùn)行方式

452022/12/31流過故障點(diǎn)的接地電流為：

數(shù)值上：單相接地電流（電容電流）的經(jīng)驗(yàn)公式：式中，、分別為架空線路和電纜線路的總長度（km）。特點(diǎn)中性點(diǎn)不接地系統(tǒng)發(fā)生單相接地故障時(shí)，線電壓不變，而非故障相對(duì)地電壓升高到原來相電壓的倍。單相接地電流等于正常時(shí)單相對(duì)地電容電流的3倍。1.4電力系統(tǒng)中性點(diǎn)運(yùn)行方式452022/12/29流2022/12/31461.4電力系統(tǒng)中性點(diǎn)運(yùn)行方式

絕緣投資大。單相故障時(shí)，非故障相對(duì)地電壓升為相電壓的倍，為確保設(shè)備的絕緣安全，系統(tǒng)相對(duì)地絕緣按線電壓設(shè)計(jì)，中性點(diǎn)絕緣按相電壓設(shè)計(jì)。單相接地電流小于30A的3~10kV電力網(wǎng)；單相接地電流小于10A的35kV電力網(wǎng)。

運(yùn)行可靠性高。發(fā)生單相故障時(shí)，電力網(wǎng)的線電壓仍然對(duì)稱，用戶的三相用電設(shè)備仍能照常運(yùn)行一段時(shí)間。但運(yùn)行時(shí)間不能太長，以免另一相又發(fā)生接地故障時(shí)形成兩相接地短路。優(yōu)點(diǎn)缺點(diǎn)適用范圍2022/12/29461.4電力系統(tǒng)中性點(diǎn)運(yùn)行方式2022/12/3147當(dāng)中性點(diǎn)不接地系統(tǒng)的單相接地電流較大時(shí)，將產(chǎn)生間歇性電弧而引起弧光接地過電壓，甚至發(fā)展成多相短路。為此，可采用中性點(diǎn)經(jīng)消弧線圈接地的方式，如圖1-9所示。1.4電力系統(tǒng)中性點(diǎn)運(yùn)行方式三、中性點(diǎn)經(jīng)消弧線圈接地的電力系統(tǒng)圖1-9中性點(diǎn)經(jīng)消弧線圈接地系統(tǒng)發(fā)生單相接地故障時(shí)的電路圖和相量圖a）電路圖b）相量圖消弧線圈2022/12/2947當(dāng)中性點(diǎn)不接地系統(tǒng)的單相接地電流2022/12/3148特點(diǎn)：運(yùn)行可靠性高，但絕緣投資大。補(bǔ)償度與脫諧度消弧線圈的補(bǔ)償容量：適用范圍：單相接地電流大于30A的3~10kV電力網(wǎng)；單相接地電流大于10A的35kV電力網(wǎng)。補(bǔ)償度（調(diào)諧度）：

脫諧度：

1.4電力系統(tǒng)中性點(diǎn)運(yùn)行方式

在電力系統(tǒng)中一般采用過補(bǔ)償運(yùn)行方式Why?消弧線圈的補(bǔ)償方式全補(bǔ)償:欠補(bǔ)償:過補(bǔ)償:2022/12/2948特點(diǎn)：運(yùn)行可靠性高，但絕緣投資大。492022/12/31特點(diǎn)：中性點(diǎn)始終保持零電位。優(yōu)點(diǎn)

節(jié)約絕緣投資。發(fā)生單相短路時(shí)，非故障相對(duì)地電壓不變，電氣設(shè)備絕緣水平可按相電壓考慮。因此，我國110kV及以上的電力系統(tǒng)基本上都采用中性點(diǎn)直接接地的方式。1.4電力系統(tǒng)中性點(diǎn)運(yùn)行方式四、中性點(diǎn)直接接地的電力系統(tǒng)圖1-10中性點(diǎn)直接接地系統(tǒng)的電力系統(tǒng)示意圖492022/12/29特點(diǎn)：中性點(diǎn)始終保持零電位。優(yōu)點(diǎn)2022/12/3150針對(duì)缺點(diǎn)應(yīng)采取的措施加裝自動(dòng)重合閘裝置，以提高供電可靠性。適用范圍110kV及以上電網(wǎng)和380/220V電力網(wǎng)。說明：110kV及以上電網(wǎng)采用中性點(diǎn)直接接地方式是為了降低工程造價(jià)，而在380/220V低壓電網(wǎng)中是為了保證人身安全。缺點(diǎn)

供電可靠性不高。單相短路時(shí)，接地相短路電流很大，保護(hù)裝置迅速跳閘，因此系統(tǒng)不能繼續(xù)運(yùn)行。1.4電力系統(tǒng)中性點(diǎn)運(yùn)行方式2022/12/2950針對(duì)缺點(diǎn)應(yīng)采取的措施加裝自動(dòng)重合閘裝2022/12/31511.5我國電力發(fā)展概況及前景一、我國電力工業(yè)發(fā)展概況中國電力工業(yè)發(fā)展史年份總裝機(jī)容量/GW年發(fā)電量/TW·h人均用電量/kW·h世界排序1882上海第一臺(tái)12kW機(jī)組發(fā)電19491.854.3小于10251979522807198580400519982771150220003001300100022004440210022022/12/29511.5我國電力發(fā)展概況及前景一、2022/12/31521.5我國電力發(fā)展概況及前景中國電力工業(yè)的發(fā)展可分為三個(gè)以下階段1882~1937年。從1982年上海第一臺(tái)機(jī)組發(fā)電到抗日戰(zhàn)爭爆發(fā)前夕，全國共有461個(gè)發(fā)電廠，總裝機(jī)容量630MW，年發(fā)電量為17億kW·h，初步形成北京、天津、上海、南京、武漢、廣州、南通等大、中城市的配電系統(tǒng)。1937~1949年。1937年抗日戰(zhàn)爭開始后，日本帝國主義以東北為基地，為戰(zhàn)爭生產(chǎn)和提拱軍需物資，從而使東北電力系統(tǒng)也有一定的發(fā)展。1949年新中國成立時(shí)，全國發(fā)電裝機(jī)容量為1848.6MW，年發(fā)電量約43億kW·h，居世界第25位。當(dāng)時(shí)中國已形成的電力系統(tǒng)有：東北中部電力系統(tǒng)；東北南部電力系統(tǒng)；東北東部電力系統(tǒng)；冀北電力系統(tǒng)。2022/12/29521.5我國電力發(fā)展概況及前景中國2022/12/31531.5我國電力發(fā)展概況及前景輸電線路建設(shè)1949年以來，中國的電力工業(yè)有很大的發(fā)展。特別是改革開放以來，我國的電力工業(yè)有了飛速的發(fā)展，平均每年以10%以上的速度在增長，到1998年全國裝機(jī)容量已達(dá)到277GW，年發(fā)電量已達(dá)到1150TW·h，均躍居世界第2位。但人均用電量、電力系統(tǒng)自動(dòng)化水平還與發(fā)達(dá)國家有差距。1954年，第一條220kV線路投入運(yùn)行，全長369.25km；1972年，第一條330kV線路投入運(yùn)行，全長534km；1981年，第一條500kV線路投入運(yùn)行，全長595km

；1989年，第一條500kV直流輸電線路投入運(yùn)行，全長1080km，實(shí)現(xiàn)了華中電網(wǎng)與華東電網(wǎng)的互聯(lián)。2022/12/29531.5我國電力發(fā)展概況及前景輸電2022/12/31541.5我國電力發(fā)展概況及前景

我國電網(wǎng)已基本上形成500kV和330kV的骨干網(wǎng)架；我國電網(wǎng)進(jìn)入了遠(yuǎn)距離、超高壓、跨大地區(qū)輸電的階段。目前，我國已形成東北、華北、華東、華中、西北、川渝、南方共7個(gè)跨省電網(wǎng)以及山東、福建、新疆、海南和西藏5個(gè)獨(dú)立省網(wǎng)。我國電力系統(tǒng)現(xiàn)狀1998年，成立了國家電力公司，提出“廠網(wǎng)分開”，建立電力市場，實(shí)行“競價(jià)上網(wǎng)”的改革方案。上海、浙江、山東作為首批改革試點(diǎn)，東北三省緊隨其后，到2010年，全面實(shí)行“廠網(wǎng)分開、竟價(jià)上網(wǎng)”。2010年后，實(shí)現(xiàn)發(fā)、輸、配三個(gè)環(huán)節(jié)分開，建立規(guī)范有序的電力市場，在更大范圍內(nèi)引入競爭機(jī)制。商業(yè)化運(yùn)行（電力市場）2022/12/29541.5我國電力發(fā)展概況及前景2022/12/31551.5我國電力發(fā)展概況及前景2010年全國裝機(jī)容量達(dá)到650GW，2020年達(dá)到950GW。二、我國電力工業(yè)發(fā)展前景21世紀(jì)發(fā)展目標(biāo)高參數(shù)（高溫、高壓、超臨界、單機(jī)容量）；大容量遠(yuǎn)距離高壓輸電、大系統(tǒng)互聯(lián)；

高度自動(dòng)化；電力市場化；分布式發(fā)電。2022/12/29551.5我國電力發(fā)展概況及前景202022/12/31561.5我國電力發(fā)展概況及前景電網(wǎng)互聯(lián)2010年：形成以三峽電站為中心，連接華中、華東、川渝三個(gè)地區(qū)電網(wǎng)的中部電網(wǎng)。屆時(shí)，全國將形成北、中、南三大互聯(lián)電網(wǎng)的格局。2020年：形成除新疆、西藏、臺(tái)灣之外的，以三峽電網(wǎng)為中心的全國統(tǒng)一聯(lián)合電網(wǎng)。21世紀(jì)：在北、中、南三大電網(wǎng)的基本格局下，逐步形成全國聯(lián)合大電網(wǎng)。與此同時(shí)，在21世紀(jì)將形成與周邊國家互聯(lián)的亞洲東部聯(lián)合電網(wǎng)。

2022/12/29561.5我國電力發(fā)展概況及前景電網(wǎng)2022/12/3157

江蘇諫壁發(fā)電廠始建于1959年，于1987年9月全部建成，共安裝10臺(tái)機(jī)組，總?cè)萘?62.5萬千瓦，年發(fā)電量在100億度左右，成為80年代末到90年代初國內(nèi)最大的火力發(fā)電廠。2022/12/2957江蘇諫壁發(fā)電廠始建于2022/12/3158

浙江北侖發(fā)電廠是我國目前最大的現(xiàn)代化火力發(fā)電廠，總裝機(jī)容量為300萬千瓦(5×600MW)，工程于1988年1月正式開工建設(shè)，2000年9月全部建成發(fā)電。年發(fā)電量167億度，為浙江省各類發(fā)電廠發(fā)電總量的四分之一，其中兩臺(tái)機(jī)組的發(fā)電量就能滿足寧波市全部用電所需。2022/12/2958浙江北侖發(fā)電廠是我國目前2022/12/3159北侖發(fā)電廠主控制室北侖發(fā)電廠汽輪機(jī)房2022/12/2959北侖發(fā)電廠主控制室北侖發(fā)電廠汽輪機(jī)房2022/12/3160

張家口發(fā)電總廠成立于1988年8月，由下花園發(fā)電廠和沙嶺子發(fā)電廠合并而成，位于張家口市東南14km，距首都北京170km，距煤都大同180km。發(fā)電廠總裝機(jī)容量240萬千瓦（8×300MW），通過500kV雙回線向北京供電，同時(shí)兼顧地方用電，擔(dān)負(fù)著北京地區(qū)1/4電力負(fù)荷的供電任務(wù)。張家口發(fā)電總廠夜景廠區(qū)景色汽輪機(jī)房2022/12/2960張家口發(fā)電總廠成立于張家2022/12/3161葛洲壩27孔泄洪閘葛洲壩水電站

葛洲壩水電站是長江干流上修建的第一座大型水電工程，是三峽工程的反調(diào)節(jié)和航運(yùn)梯級(jí)。電站始建于1970年，共有機(jī)21臺(tái)機(jī)組，總裝機(jī)容量271.5萬千瓦，年發(fā)電量157億度。電站以500kV和220kV輸電線路并入華中電網(wǎng)，并通過500kV直流輸電線路向距離1000km的上海輸電120萬千瓦。2022/12/2961葛洲壩27孔泄洪閘葛洲壩水電站2022/12/3162

南美伊泰普水電站是二十世紀(jì)最大的水電站

，位于巴西和巴拉圭交界處的巴拉那河上，從1974年5月開始修建，于1991年5月竣工，由巴西與巴拉圭共建?？傃b機(jī)容量12.6GW（18×700MW），年發(fā)電量790億度。水電站壩身長7.7公里，壩高196米（相當(dāng)于65層樓的高度）。2022/12/2962南美伊泰普水電站是二2022/12/3163三峽水電站效果圖

長江三峽水電站壩長2309m，壩高185m，水頭175m，總庫容393億立方米，總裝機(jī)容量18.2GW（26×700MW），年發(fā)電量86.5TW·h；庫區(qū)將淹沒耕地36萬畝，淹沒城鎮(zhèn)129座，需安置遷移人口113萬；電站于93年起步，首批機(jī)組于2003年10月發(fā)電，以后每年投產(chǎn)4臺(tái)機(jī)組（280MW），2009年全部機(jī)組建成投產(chǎn)。三峽電站發(fā)出的強(qiáng)大電力將送往華中、華東地區(qū)和廣東省。電站將引出15條超高壓交流輸電線路，其中3條線路通過換流站將交流電轉(zhuǎn)換成直流電后，再通過500kＶ直流輸電線路，2條送往華東、1條送往廣東。2022/12/2963三峽水電站效果圖長江三2022/12/3164三期導(dǎo)流圖三峽大壩模型

三峽大壩由多個(gè)功能模塊組成，從左至右（面向下游）依次為永久船閘、升船機(jī)、泄沙通道（臨時(shí)船閘）、左岸大壩及電站、泄洪壩段、右岸大壩及電站、山體地下電站等。升船機(jī)的最大提升高度為113米，供3000噸以下船只通過大壩，用時(shí)約40分鐘；永久船閘是雙線五級(jí)船閘，供3000噸以上船只從這里翻過大壩，用時(shí)約3.5小時(shí)。2022/12/2964三期導(dǎo)流圖三峽大壩模型2022/12/3165三峽工程綜合效益防洪：三峽水庫正常蓄水位175米，總庫容393億立方米，防洪庫容221.5億立方米，能有效地控制長江上游洪水，保護(hù)長江中下游荊江地區(qū)1500萬人口、2300萬畝土地，是世界上防洪效益最為顯著水利工程。發(fā)電：三峽水電站裝機(jī)總?cè)萘繛?820萬kW，年均發(fā)電量847億kW·h。以直線距離1000公里為半徑，全國除遼寧、吉林、黑龍江、新疆、西藏、海南、臺(tái)灣7省區(qū)外，其余地區(qū)的主要城市和工業(yè)基地都在這個(gè)范圍內(nèi)。如圖所示

航運(yùn)：它將改善航運(yùn)里程660公里，使重慶至宜昌航道通行的船隊(duì)噸位由現(xiàn)在的3000噸級(jí)提高至萬噸級(jí)，年單向通過能力由1000萬噸提高到5000萬噸。2022/12/2965三峽工程綜合效益防洪：三峽水庫正常蓄2022/12/3166三峽雙線五級(jí)船閘

三峽船閘全長6.4公里，可通過萬噸級(jí)船隊(duì)，單向年通過能力5000萬噸。船閘主體段閘首和閘室分南北兩線，每線船閘主體段由6個(gè)閘首和5個(gè)閘室組成，每個(gè)閘室長280米、寬34米。而船閘人字門是名副其實(shí)的“天下第一門”，單扇門寬20.2米，高38.5米，厚度3米，面積有兩個(gè)籃球場那么大，重達(dá)850多噸。2022/12/2966三峽雙線五級(jí)船閘

三峽船2022/12/3167

廣州抽水蓄能電站為目前世界上最大的抽水蓄能電站，是為大亞灣核電站安全經(jīng)濟(jì)運(yùn)行而建設(shè)的配套工程，同時(shí)還承擔(dān)著廣東、香港電網(wǎng)的調(diào)峰填谷和事故備用的任務(wù)。電站總裝機(jī)總裝機(jī)容量2.4GW（8×300MW），分兩期建設(shè)，每期4臺(tái)，設(shè)計(jì)水頭535m，電站一期工程于1989年5月25日開工且1993年6月29日1號(hào)機(jī)投產(chǎn)，二期工程于1994年9月12日開工，至2000年3月14日8號(hào)機(jī)投產(chǎn)。2022/12/2967廣州抽水蓄能電站為目2022/12/3168三峽的供電范圍2022/12/2968三峽的供電范圍2022/12/3169

秦山核電站位于東海之濱美麗富饒的杭州灣畔，是中國第一座依靠自己的力量設(shè)計(jì)、建造和運(yùn)營管理的壓水堆核電站，總裝機(jī)容量2×300MW。1985年3月動(dòng)工，1991年12月首次并網(wǎng)發(fā)電。它的建成使我國成為繼美、英、法、前蘇聯(lián)、加拿大、瑞典之后世界上第七個(gè)能夠自行設(shè)計(jì)、建造核電站的國家。2022/12/2969秦山核電站位于東海之2022/12/3170秦山核電站主控制室秦山核電站汽輪機(jī)房2022/12/2970秦山核電站主控制室秦山核電站汽輪機(jī)房2022/12/3171

大亞灣核電站位于深圳市東部大亞灣畔，為我國目前最大的核電站。大亞灣核電站是我國引進(jìn)國外資金、設(shè)備和技術(shù)建設(shè)的第一座大型商用核電站。核電站安裝有兩臺(tái)單機(jī)容量為900MW的壓水堆反應(yīng)堆機(jī)組。1987年8月7日工程正式開工，1994年2月1日和5月6日兩臺(tái)機(jī)組先后投入商業(yè)營運(yùn)。大亞灣核電站每年發(fā)電量超過100億度，其中七成電力供應(yīng)香港，三成電力供應(yīng)廣東電網(wǎng)。大亞灣核電站電站設(shè)備2022/12/2971大亞灣核電站位于深圳2022/12/3172太陽能發(fā)電系統(tǒng)的組成太陽能電池板：將太陽的輻射能轉(zhuǎn)換為電能。太陽能控制器：控制整個(gè)系統(tǒng)的工作狀態(tài)，對(duì)蓄電池起到過充電保護(hù)、過放電保護(hù)的作用。蓄電池：在有光照時(shí)將太陽能電池板所發(fā)出的電能儲(chǔ)存起來，到需要的時(shí)候再釋放出來。逆變器：將太陽能發(fā)電系統(tǒng)所發(fā)出的直流電能轉(zhuǎn)換成交流電能。

光電板控制器逆變器配電線路負(fù)載蓄電池2022/12/2972太陽能發(fā)電系統(tǒng)的組成太陽能電池板：將2022/12/3173達(dá)板城風(fēng)力發(fā)電廠裝機(jī)容量7.23萬千瓦，占全國的30%。2022/12/2973達(dá)板城風(fēng)力發(fā)電廠裝機(jī)容量7.23萬千2022/12/3174

羊八井電廠是我國最大的地?zé)犭姀S，總裝機(jī)容量為25.18MW，水溫約150℃，擔(dān)負(fù)拉薩地區(qū)50%的供電任務(wù)。電站由5眼地?zé)峋┧?，單井產(chǎn)量為75～160立方米／小時(shí)。羊八井地?zé)犭姀S

羊八井地?zé)釡厝?022/12/2974羊八井電廠是我國最大2022/12/3175潮汐發(fā)電示意圖

2022/12/2975潮汐發(fā)電示意圖2022/12/3176法國郎斯潮汐電站示意圖

法國朗斯潮汐電站

法國郎斯電站1967年建成，位于法國圣馬洛灣郎斯河口。一道750米長的大壩橫跨郎斯河。壩上是通行車輛的公路橋，壩下設(shè)置船閘、泄水閘和發(fā)電機(jī)房。郎斯潮汐電站機(jī)房中安裝有24臺(tái)雙向渦輪發(fā)電機(jī)，漲潮、落潮都能發(fā)電?？傃b機(jī)容量24萬千瓦，年發(fā)電量5億多度，輸入國家電網(wǎng)。2022/12/2976法國郎斯潮汐電站示意圖法國朗斯潮汐2022/12/3177

江廈潮汐電站是中國第一座雙向潮汐電站，位于浙江省溫嶺市樂清灣北端江廈港。1980年5月第一臺(tái)機(jī)組投產(chǎn)發(fā)電。電站裝有雙向貫流式機(jī)組6臺(tái)，總裝機(jī)容量3200干瓦，年發(fā)電量600萬度，可晝夜發(fā)電14～15小時(shí)

。規(guī)模僅次于法國郎斯潮汐電站、加拿大芬地灣安娜波利斯潮汐電站，居世界第三。2022/12/2977江廈潮汐電站是中國第2022/12/3178表1-1我國三相交流電力網(wǎng)和用電設(shè)備的額定電壓∕kV分類電力網(wǎng)和用電設(shè)備的額定電壓發(fā)電機(jī)額定電壓電力變壓器額定電壓一次繞組二次繞組低壓0.22/0.1270.230.22/0.1270.23/0.1330.38/0.220.400.38/0.220.40/0.230.66/0.380.690.66/0.380.69/0.40高壓33.153及3.153.15及3.366.36及6.36.3及6.61010.510及10.510.5及11—13.8，15.75，18，2013.8，15.75，18，20—35—3538.560—6066110—110121220—220242330—330363500—500550750—750—2022/12/2978表1-1我國三相交流電力網(wǎng)和用電2022/12/3179表1-2電力網(wǎng)的額定電壓與傳輸功率和傳輸距離之間的關(guān)系線路電壓∕kV線路結(jié)構(gòu)傳輸功率∕kW傳輸距離∕km0.38架空線1000.250.38電纜線1750.353架空線100～10001～36架空線200～20003～106電纜線3000810架空線200～30005～2010電纜線50001035架空線2000～1000020～50110架空線10000～5000050～150220架空線100000～500000100～300330架空線200000～1000000200～600500架空線1000000～1500000250～850750架空線2000000～2500000500以上2022/12/2979表1-2電力網(wǎng)的額定電壓與傳輸功2022/12/3180表1-5FACTS系統(tǒng)設(shè)備的主要功能設(shè)備名稱有功控制無功控制電壓控制電流控制無功補(bǔ)償諧波抑制暫態(tài)穩(wěn)定電壓穩(wěn)定抑制故障電流靜止無功補(bǔ)償器（SVC）√√√√√靜止同步補(bǔ)償器（STATCOM）√√√√√晶閘管控制制動(dòng)電阻器（TCBR）√√靜止同步串聯(lián)補(bǔ)償器（SSSC）√√√√√晶閘管控制串聯(lián)電容器（TCSC）√√√√√晶閘管控制串聯(lián)電抗器（TCSR）√√√√√晶閘管控制電壓限制器（TCVL）√√√√√晶閘管控制相位轉(zhuǎn)換變換器（TCPST）√√√√統(tǒng)一潮流控制器（UPFC）√√√√√√√√2022/12/2980表1-5FACTS系統(tǒng)設(shè)備的主要2022/12/31812022/12/29812022/12/3182

火力發(fā)電機(jī)組可分為亞臨界機(jī)組、超臨界機(jī)組、超超臨界機(jī)組、聯(lián)合循環(huán)機(jī)組等。

理論上認(rèn)為，在水的狀態(tài)參數(shù)達(dá)到臨界點(diǎn)時(shí)（壓力22.13MPa、溫度374℃）,水完全汽化會(huì)在一瞬間完成。亞臨界機(jī)組參數(shù)大約為：壓力16.5MPa、溫度為535℃；超臨界機(jī)組參數(shù)大約為：壓力24～

25MPa、溫度為560℃。超超臨界機(jī)組的壓力大約為28～29.5MPa。

浙江華能玉環(huán)電廠我國首座裝備國產(chǎn)百萬千瓦級(jí)超超臨界燃煤機(jī)組的電廠,該電廠規(guī)劃裝機(jī)容量為4×1000MW超超臨界燃煤機(jī)組，一期工程建設(shè)臺(tái)機(jī)組，2004年6月開工，預(yù)計(jì)2007年底投產(chǎn)。該電廠建成之后將成為世界第三、亞洲第二、中國第一的特大型火力發(fā)電廠。超臨界機(jī)組效率比同容量亞臨界機(jī)組提高2%～2.5%。以600MW機(jī)組為例，超臨界機(jī)組與亞臨界機(jī)組相比，每年可節(jié)省約2.5萬噸標(biāo)準(zhǔn)煤。目前,世界上先進(jìn)的超臨界機(jī)組效率已達(dá)到47%～49%。2022/12/2982火力發(fā)電機(jī)組可分為亞臨界第一章概論電力工程基礎(chǔ)知識(shí)2022/12/3183第一章概論電力工程基礎(chǔ)知識(shí)2022/12/2912022/12/3184第一章概論1.1電力系統(tǒng)的基本概念1.2發(fā)電廠的生產(chǎn)過程1.3電力系統(tǒng)的電壓與電能質(zhì)量1.4電力系統(tǒng)中性點(diǎn)的運(yùn)行方式1.5我國電力工業(yè)發(fā)展概況及前景2022/12/292第一章概論1.1電力系統(tǒng)的基本2022/12/31851.1電力系統(tǒng)的基本概念

一、電力系統(tǒng)的組成

發(fā)電廠電力網(wǎng)電力用戶或者說：由發(fā)電廠、電力網(wǎng)和電力用戶就構(gòu)成了電力系統(tǒng)。電力系統(tǒng)示意圖如圖1-1所示。1.電力系統(tǒng)

電力系統(tǒng)是指完成電能生產(chǎn)、輸送、分配和消費(fèi)的統(tǒng)一整體。2022/12/2931.1電力系統(tǒng)的基本概念一、2022/12/3186圖1-1電力系統(tǒng)示意圖工業(yè)企業(yè)供電系統(tǒng)2022/12/294圖1-1電力系統(tǒng)示意圖工業(yè)企業(yè)2022/12/31871.1電力系統(tǒng)的基本概念

通常將220kV及以上的電力線路稱為輸電線路，110kV及以下的電力線路稱為配電線路。配電線路又分為高壓配電線路（110kV）、中壓配電線路（6～35kV）和低壓配電線路（380/220V）。地方電力網(wǎng)：電壓等級(jí)在35kV及以下、供電半徑在20～50km以內(nèi)的電力網(wǎng);區(qū)域電力網(wǎng)：電壓等級(jí)在35kV以上、供電半徑超過50km的電力網(wǎng);超高壓遠(yuǎn)距離輸電網(wǎng)：電壓等級(jí)為330～500kV的電力網(wǎng)，一般由遠(yuǎn)距離輸電線路連接而成。發(fā)電廠：生產(chǎn)電能，將一次能源轉(zhuǎn)換成二次能源（電能），分為火、水、核、風(fēng)、太陽、地?zé)岬劝l(fā)電廠。電力網(wǎng)：由不同電壓等級(jí)的輸電線路和變壓器組成，可分為地方電力網(wǎng)、區(qū)域電力網(wǎng)及超高壓遠(yuǎn)距離輸電網(wǎng)三種類型。2022/12/2951.1電力系統(tǒng)的基本概念2022/12/31881.1電力系統(tǒng)的基本概念

變電所：是變換電能電壓和接受分配電能的場所。分為區(qū)域變電所、地區(qū)變電所和終端變電所等。配電所：只接受和分配電能，不變換電壓。電力用戶：消耗電能，將電能轉(zhuǎn)換成其他形式能量。2．工業(yè)企業(yè)供電系統(tǒng)

工廠供配電系統(tǒng)由總降壓變電所、高壓配電線路、車間變電所、低壓配電線路及用電設(shè)備組成。

總降壓變電所：將35～110kV的供電電壓變換為6～10kV的高壓配電電壓，給廠區(qū)各車間變電所或高壓電動(dòng)機(jī)供電。區(qū)域變電所：電壓等級(jí)高，變壓器容量大，進(jìn)出線回路數(shù)多，由大電網(wǎng)供電，高壓側(cè)電壓為330～500kV，全所停電后，將引起整個(gè)系統(tǒng)解列甚至瓦解；地區(qū)變電所：由發(fā)電廠或區(qū)域變電所供電，高壓側(cè)電壓為110～220kV，全所停電后，將使該地區(qū)中斷供電；終端變電所：是電網(wǎng)的末端變電所，主要由地區(qū)變電所供電，其高壓側(cè)為10～110kV，全所停電后，將使用戶中斷供電。2022/12/2961.1電力系統(tǒng)的基本概念變電所：2022/12/31891.1電力系統(tǒng)的基本概念

車間變電所：將6～10kV的電壓降為380/220V，再通過車間低壓配電線路，給車間用電設(shè)備供電。配電線路：分為廠區(qū)高壓配電線路和車間低壓配電線路。車間變電所可分為以下幾種類型（圖1-2）：附設(shè)式變電所（1~4）車間內(nèi)變電所（5）獨(dú)立變電所（7）露天變電所（6）地下變電所桿上變電所圖1-2車間變電所的類型

2022/12/2971.1電力系統(tǒng)的基本概念2022/12/31901.1電力系統(tǒng)的基本概念

二、建立大型電力系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)1．可以減少系統(tǒng)的總裝機(jī)容量。2．可以減少系統(tǒng)的備用容量。3．可以提高供電可靠性。4．可以安裝大容量的機(jī)組。5．可以合理利用動(dòng)力資源，提高系統(tǒng)運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)性。2022/12/2981.1電力系統(tǒng)的基本概念二、2022/12/31911.1電力系統(tǒng)的基本概念

三、電力系統(tǒng)的基本參量1.總裝機(jī)容量：指系統(tǒng)中所有機(jī)組額定有功功率的總和，以MW、GW計(jì)。

2.年發(fā)電量：指系統(tǒng)中所有發(fā)電機(jī)組全年實(shí)際發(fā)出電能的總和，以MW·h、GW·h、TW·h計(jì)。3.最大負(fù)荷：指規(guī)定時(shí)間內(nèi)電力系統(tǒng)總有功功率負(fù)荷的最大值，以MW、GW計(jì)。4.額定頻率：50Hz5.最高電壓等級(jí)：指系統(tǒng)中最高電壓等級(jí)線路的額定電壓，以kV計(jì)。1GW=103MW（10萬千瓦）1MW=103kW（1000千瓦）1MW·h=103kW·h（千度），1GW·h=103MW·h（100萬度）1TW·h=103GW·h（10億度），1kW·h=1度2022/12/2991.1電力系統(tǒng)的基本概念三、電力2022/12/31921.1電力系統(tǒng)的基本概念

四、電力系統(tǒng)的特點(diǎn)1．電能不能大量儲(chǔ)存。2．電力系統(tǒng)的過渡過程十分短暫。3．與國民經(jīng)濟(jì)各部門的關(guān)系密切。1．保證供電的可靠性。2．保證良好的電能質(zhì)量。

五、對(duì)電力系統(tǒng)的基本要求3．為用戶提供充足的電能。4．提高電力系統(tǒng)運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)性。2022/12/29101.1電力系統(tǒng)的基本概念四932022/12/311.2發(fā)電廠的生產(chǎn)過程

一、火力發(fā)電廠1．火電廠的燃料：煤炭、石油、天然氣等。2．能量轉(zhuǎn)換過程：燃料的化學(xué)能→熱能→機(jī)械能→電能。3．分類：汽輪機(jī)發(fā)電廠、蒸汽機(jī)發(fā)電廠、內(nèi)燃機(jī)發(fā)電廠等。4．火電廠的組成：燃燒系統(tǒng)（鍋爐）：燃料→灰渣，風(fēng)（空氣）→煙氣電力系統(tǒng)：發(fā)電機(jī)、變壓器、輸電線路等。5．火電廠的生產(chǎn)過程（見圖1-3）汽水系統(tǒng)（汽輪機(jī)）：水蒸汽、循環(huán)水（冷水熱水）112022/12/291.2發(fā)電廠的生產(chǎn)過程一、火力2022/12/3194圖1-3凝氣式火電廠生產(chǎn)過程示意圖

2022/12/2912圖1-3凝氣式火電廠生產(chǎn)過程示意2022/12/31956．火電廠是我國目前最主要的電源，比例大于75%。1.2發(fā)電廠的生產(chǎn)過程江蘇諫壁發(fā)電廠7．火力發(fā)電存在的問題8．今后火電建設(shè)的重點(diǎn)采用高參數(shù)、大容量、高效率的設(shè)備。開發(fā)清潔煤燃燒發(fā)電、天然氣蒸汽聯(lián)合循環(huán)發(fā)電。鼓勵(lì)熱電聯(lián)產(chǎn)。加強(qiáng)煤炭基地的礦口電廠建設(shè)。安全問題：采礦和運(yùn)輸中的安全性災(zāi)難等。環(huán)境問題：酸雨、溫室效應(yīng)、可吸入顆粒物等。效率問題：凝汽式火電廠效率為40%，熱電廠為60%~70%。張家口發(fā)電總廠浙江北侖發(fā)電廠2022/12/29136．火電廠是我國目前最主要的電源，比2022/12/31961.2發(fā)電廠的生產(chǎn)過程

二、水力發(fā)電廠1．水電廠的能量轉(zhuǎn)換過程：水的位能→機(jī)械能→電能。2．水電廠的總發(fā)電功率：

3．水電廠的分類堤壩式水電廠引水式水電廠抽水蓄能電站壩后式：如三門峽、劉家峽、丹江口、三峽水電站河床式：如葛洲壩水電站4．水電廠的組成：水庫、水輪機(jī)、電力系統(tǒng)2022/12/29141.2發(fā)電廠的生產(chǎn)過程二、水力2022/12/31971.2發(fā)電廠的生產(chǎn)過程5．水電廠的生產(chǎn)過程（見圖1-4）圖1-4堤壩式水電廠生產(chǎn)過程示意圖2022/12/29151.2發(fā)電廠的生產(chǎn)過程5．水電廠2022/12/31981.2發(fā)電廠的生產(chǎn)過程6．水電廠是我國目前最重要的電源之一，比例大于10%。

葛洲壩水電站

南美伊泰普水電站

長江三峽水電站

廣州抽水蓄能電站7．水力發(fā)電的優(yōu)點(diǎn)是最干凈的能源之一。是最廉價(jià)的能源之一：無需燃料、無環(huán)境污染、生產(chǎn)效率高、發(fā)電成本低、運(yùn)行維護(hù)簡單。綜合水利工程：可同時(shí)解決發(fā)電、防洪、灌溉、航運(yùn)、水產(chǎn)養(yǎng)殖等問題。

特殊的水電廠：抽水蓄能電廠，起“削峰填谷”作用。2022/12/29161.2發(fā)電廠的生產(chǎn)過程6．水電廠2022/12/31998．水力發(fā)電存在的問題1.2發(fā)電廠的生產(chǎn)過程建設(shè)問題：投資大、工期長，存在庫區(qū)移民、淹沒耕地、破壞人文景觀、破壞自然生態(tài)平衡等問題。運(yùn)行問題：發(fā)電量受氣象、水文、季節(jié)水量變化的影響較大，分豐水期和枯水期，出力不穩(wěn)定，增加電力系統(tǒng)運(yùn)行的復(fù)雜性。

三、核電廠1．核電廠的能量轉(zhuǎn)換過程：核燃料的裂變能→熱能→機(jī)械能→電能。2．核電廠的組成：核反應(yīng)堆、汽水系統(tǒng)（汽輪機(jī)）、電力系統(tǒng)2022/12/29178．水力發(fā)電存在的問題1.2發(fā)電2022/12/311001.2發(fā)電廠的生產(chǎn)過程

3．核反應(yīng)堆的分類：輕水堆（包括沸水堆和壓水堆）、重水堆和石墨冷氣堆等。輕水堆核電廠的生產(chǎn)過程示意圖如圖1-5所示。圖1-5輕水碓核電廠生產(chǎn)過程示意圖a）沸水碓b）壓水碓熱力系統(tǒng)由單回路構(gòu)成，有可能使汽輪機(jī)等設(shè)備受放射性污染由雙回路系統(tǒng)構(gòu)成，兩個(gè)回路各自獨(dú)立循環(huán)，不會(huì)造成設(shè)備的放射性污染。2022/12/29181.2發(fā)電廠的生產(chǎn)過程3．核2022/12/311014．核電廠是我國目前最重要的電源之一，比例大于10%。秦山核電站大亞灣核電站1.2發(fā)電廠的生產(chǎn)過程5．核電迅速發(fā)展的原因核電是一種新型的巨大能源。煤、石油等火電燃料儲(chǔ)量有限，不可再生。發(fā)達(dá)國家的水資源已基本殆盡。一些資源貧乏國家“能源危機(jī)”，不得不發(fā)展核電。6.核能發(fā)電的優(yōu)缺點(diǎn)節(jié)省大量煤炭、石油等燃料，避免燃料運(yùn)輸。不需空氣助燃，可建在地下、水下、山洞或空氣稀薄地區(qū)。2022/12/29194．核電廠是我國目前最重要的電源之一2022/12/311021.2發(fā)電廠的生產(chǎn)過程比火電廠造價(jià)高，但發(fā)電成本低30%～50%，且規(guī)模越大越合算。存在問題：放射性污染。

四、其它新能源發(fā)電1．太陽能發(fā)電：太陽光能或太陽熱能→電能太陽能發(fā)電系統(tǒng)的組成太陽能發(fā)電的優(yōu)點(diǎn)是一種取之不盡、用之不竭的廉價(jià)能源。不需要燃料、生產(chǎn)成本低、不產(chǎn)生污染受季節(jié)、晝夜、地理和氣象條件的影響較大。2022/12/29201.2發(fā)電廠的生產(chǎn)過程比火電廠造2022/12/311031.2發(fā)電廠的生產(chǎn)過程太陽能光伏電源在西部地區(qū)應(yīng)用廣泛。（青海、新疆）我國首座太陽能發(fā)電廠：2005年10月29日在南京江寧發(fā)電成功，發(fā)電量只有70kW。2．風(fēng)力發(fā)電：風(fēng)力的動(dòng)能→機(jī)械能→電能風(fēng)力發(fā)電的優(yōu)點(diǎn)西部地區(qū)的風(fēng)能資源占全國的50%以上

。（青海、甘肅、新疆、內(nèi)蒙、云南、西藏等）新疆達(dá)板城風(fēng)電廠是一種取之不盡、用之不竭的自然能源。不需要燃料、沒有污染、運(yùn)行成本低。有一定的隨機(jī)性和不穩(wěn)定性，因此必須配有蓄能裝置。2022/12/29211.2發(fā)電廠的生產(chǎn)過程太陽能光伏2022/12/311041.2發(fā)電廠的生產(chǎn)過程3．地?zé)岚l(fā)電：地?zé)崮堋娔茈娔苌a(chǎn)過程：與火電廠相似，用地?zé)峋〈仩t設(shè)備。地?zé)豳Y源的開發(fā)利用在西部地區(qū)已取得了良好的效益。西藏羊八井電廠4．潮汐發(fā)電：海水漲潮或落潮的動(dòng)能或勢能→電能。潮汐發(fā)電示意圖江廈潮汐電站

法國郎斯潮汐電站我國正在運(yùn)行發(fā)電的潮汐電站共有8座（浙江4座，山東、江蘇、廣西、福建各1座）2022/12/29221.2發(fā)電廠的生產(chǎn)過程3．地?zé)岚l(fā)2022/12/311055．新能源發(fā)電的優(yōu)缺點(diǎn)太陽能、風(fēng)能、地?zé)崮?、潮汐能等新能源都屬于清潔、廉價(jià)和可再生能源，是未來的能源主要形式。其他新能源：燃料電池、垃圾燃料、核聚變能、生物質(zhì)能等。太陽能、風(fēng)能發(fā)電容量小，分散性大，屬于分布式能源，互聯(lián)后在運(yùn)行安全和管理方面存在很多問題。1.2發(fā)電廠的生產(chǎn)過程2022/12/29235．新能源發(fā)電的優(yōu)缺點(diǎn)太陽能、風(fēng)能、用電設(shè)備的額定電壓：與同級(jí)電網(wǎng)的額定電壓相同。發(fā)電機(jī)的額定電壓：比同級(jí)電網(wǎng)的額定電壓高出5%，用于補(bǔ)償線路上的電壓損失。1062022/12/311.3電力系統(tǒng)的電壓與電能質(zhì)量

一、電力系統(tǒng)的額定電壓電力網(wǎng)的額定電壓：我國高壓電網(wǎng)的額定電壓等級(jí)有3kV、6kV、10kV、35kV、63kV、110kV、220kV、330kV、500kV等。圖1-6供電線路上的電壓變化示意圖

圖1-6為供電線路上的電壓變化示意圖。用電設(shè)備的額定電壓：與同級(jí)電網(wǎng)的額定電壓相同。發(fā)電機(jī)的額定電2022/12/31107變壓器的二次繞組：對(duì)于用電設(shè)備而言，相當(dāng)于電源。變壓器的額定電壓1.3電力系統(tǒng)的電壓與電能質(zhì)量我國公布的三相交流系統(tǒng)的額定電壓見表1-1。

變壓器的一次繞組：相當(dāng)于是用電設(shè)備，其額定電壓應(yīng)與電網(wǎng)的額定電壓相同。注意：當(dāng)變壓器一次繞組直接與發(fā)電機(jī)相連時(shí)，其額定電壓應(yīng)與發(fā)電機(jī)的額定電壓相同。當(dāng)變壓器二次側(cè)供電線路較長時(shí)：應(yīng)比同級(jí)電網(wǎng)額定電壓高10%

當(dāng)變壓器二次側(cè)供電線路較短時(shí)：應(yīng)比同級(jí)電網(wǎng)額定電壓高5%其中5%用于補(bǔ)償變壓器滿載供電時(shí)一、二次繞組上的電壓損失；另外5%用于補(bǔ)償線路上的電壓損失，用于35kV及以上線路。可以不考慮線路上的電壓損失，只需要補(bǔ)償滿載時(shí)變壓器繞組上的電壓損失即可，用于10kV及以下線路。2022/12/2925變壓器的二次繞組：對(duì)于用電設(shè)備而言，2022/12/31108例1-1已知下圖所示系統(tǒng)中電網(wǎng)的額定電壓，試確定發(fā)電機(jī)和變壓器的額定電壓。發(fā)電機(jī)G的額定電壓：UN·G=1.05×10=10.5（kV）變壓器T1的額定電壓：U1N=10.5（kV）

U2N=1.1×110=121（kV）變壓器T1的變比為：10.5/121kV變壓器T2的額定電壓：U1N=110（kV）

U2N=1.05×6=6.3（kV）變壓器T2的變比為：110/6.3kV~T1GT2110kV10kV6kV變壓器T1的一次繞組與發(fā)電機(jī)直接相連，其一次側(cè)的額定電壓應(yīng)與發(fā)電機(jī)的額定電壓相同變壓器T1的二次側(cè)供電距離較長，其額定電壓應(yīng)比線路額定電壓高10%變壓器T2的二次側(cè)供電距離較短，可不考慮線路上的電壓損失2022/12/2926例1-1已知下圖所示系統(tǒng)中電網(wǎng)的2022/12/311091.3電力系統(tǒng)的電壓與電能質(zhì)量

二、電壓等級(jí)的選擇220kV及以上：用于大型電力系統(tǒng)的主干線。110kV：用于中小型電力系統(tǒng)的主干線。35kV：用于大型工業(yè)企業(yè)內(nèi)部電力網(wǎng)。10kV：常用的高壓配電電壓，當(dāng)6kV高壓用電設(shè)備較多時(shí)，也可考慮用6kV配電。3kV：僅限于工業(yè)企業(yè)內(nèi)部采用。380/220V：工業(yè)企業(yè)內(nèi)部的低壓配電電壓。電力網(wǎng)的額定電壓、傳輸功率和傳輸距離之間的關(guān)系見表1-22022/12/29271.3電力系統(tǒng)的電壓與電能質(zhì)量2022/12/311101.3