基礎(chǔ)電力系統(tǒng)學(xué)習(xí)課件

電氣工程基礎(chǔ)電氣工程與自動(dòng)化系

全國注冊(cè)電氣工程師考試——專業(yè)基礎(chǔ)部分4.1電力系統(tǒng)基本知識(shí)

考試大綱1.1了解電力系統(tǒng)運(yùn)行特點(diǎn)和基本要求1.2掌握電能質(zhì)量的各項(xiàng)指標(biāo)1.3了解電力系統(tǒng)中各種結(jié)線方式及特點(diǎn)1.4掌握我國規(guī)定的網(wǎng)絡(luò)額定電壓與發(fā)電機(jī)、變壓器等元件的額定電壓1.5了解電力網(wǎng)絡(luò)中性點(diǎn)運(yùn)行方式及對(duì)應(yīng)的電壓等級(jí)4.1.1電力系統(tǒng)運(yùn)行特點(diǎn)和基本要求

1．電力系統(tǒng)的組成由發(fā)電廠的發(fā)電機(jī)、升壓及降壓變電設(shè)備、電力網(wǎng)及電能用戶（用電設(shè)備）組成的系統(tǒng)統(tǒng)稱為電力系統(tǒng)。

（1）發(fā)電廠：生產(chǎn)電能。（2）電力網(wǎng)：變換電壓、傳送電能。由變電所和電力線路組成。（3）配電系統(tǒng)：將系統(tǒng)的電能傳輸給電力用戶。（4）電力用戶：高壓用戶額定電壓在1kV以上，低壓用戶額定電壓在1kV以下。（5）用電設(shè)備：消耗電能。4.1.1電力系統(tǒng)運(yùn)行特點(diǎn)和基本要求

2．電能的特點(diǎn)（1）電能不能儲(chǔ)存電能的生產(chǎn)、輸送、分配和使用同時(shí)完成。

（2）暫態(tài)過程非常迅速電能以電磁波的形式傳播，傳播速度為300km／ms。

（3）和國民經(jīng)濟(jì)各部門間的關(guān)系密切。4.1.1電力系統(tǒng)運(yùn)行特點(diǎn)和基本要求3．對(duì)電力系統(tǒng)提出的要求（1）保證供電可靠性

（2）保證電能質(zhì)量

（3）提高電力系統(tǒng)運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)性（4）環(huán)境保護(hù)問題4.1.2衡量電能質(zhì)量的指標(biāo)

1．電壓偏差（移）電壓偏差（移）指當(dāng)供配電系統(tǒng)改變運(yùn)行方式或負(fù)荷緩慢地變化使供配電系統(tǒng)各點(diǎn)的電壓也隨之改變，各點(diǎn)的實(shí)際電壓與系統(tǒng)額定電壓之差，通常用與系統(tǒng)額定電壓的百分比值數(shù)表示。用公式表示為

（4-1-1）式中——用電設(shè)備的額定電壓，kV；

——用電設(shè)備的實(shí)際端電壓，kV。4.1.2衡量電能質(zhì)量的指標(biāo)2．電壓波動(dòng)一系列的電壓變動(dòng)或電壓包絡(luò)線的周期性變動(dòng)，電壓的最大值與最小值之差與系統(tǒng)額定電壓的比值以百分?jǐn)?shù)表示，其變化速度等于或大于每秒0.2％時(shí)稱為電壓波動(dòng)。波動(dòng)的幅值為：

（4-1-2）式中——用電設(shè)備端電壓的最大波動(dòng)值，kV；

——用電設(shè)備端電壓的最小波動(dòng)值，kV。

4.1.2衡量電能質(zhì)量的指標(biāo)3．電壓閃變負(fù)荷急劇的波動(dòng)造成供配電系統(tǒng)瞬時(shí)電壓升高，照度隨之急劇變化，使人眼對(duì)燈閃感到不適，這種現(xiàn)象稱為電壓閃變。

4．不對(duì)稱度不對(duì)稱度是衡量多相負(fù)荷平衡狀態(tài)的指標(biāo)，多相系統(tǒng)的電壓負(fù)序分量與電壓正序分量之比值稱為電壓的不對(duì)稱度，電流負(fù)序分量與電流正序分量之比值稱為電流的不對(duì)稱度，均以百分?jǐn)?shù)表示。

4.1.2衡量電能質(zhì)量的指標(biāo)5．正弦波形畸變率當(dāng)網(wǎng)絡(luò)電壓波形中出現(xiàn)諧波（有時(shí)為非諧波）時(shí)網(wǎng)絡(luò)電壓波形就要發(fā)生畸變。諧波干擾是由于非線性系統(tǒng)引起的。它產(chǎn)生出不同于網(wǎng)絡(luò)頻率的電壓波，或者具有非正弦形的電流波。（1）n次諧波電壓、電流含有率

（4-1-3）4.1.2衡量電能質(zhì)量的指標(biāo)5．正弦波形畸變率（2）電壓、電流總諧波畸變率（4-1-4）式中、——n次諧波電壓、電流的方均根值，kV、A；、——基波電壓（50Hz）、電流的方均根值，

kV、A。4.1.2衡量電能質(zhì)量的指標(biāo)（3）諧波電壓的總平均畸變系數(shù)（4-1-5）式中——諧波電壓的總平均畸變系數(shù)；

——變化時(shí)間，＝3s；

——n次諧波電壓的方均根值，kV；4.1.2衡量電能質(zhì)量的指標(biāo)6．頻率偏差頻率偏差是指供電的實(shí)際頻率與電網(wǎng)的額定頻率的差值。我國電網(wǎng)的標(biāo)準(zhǔn)頻率為50Hz，又叫工頻。頻率偏差一般不超過±0.25Hz，當(dāng)電網(wǎng)容量大于3000MW時(shí)，頻率偏差不超過±0.2Hz。調(diào)整頻率的辦法是增大或減小電力系統(tǒng)發(fā)電機(jī)有功功率。

4.1.2衡量電能質(zhì)量的指標(biāo)7．供電可靠性供電可靠性指標(biāo)是根據(jù)用電負(fù)荷的等級(jí)要求制定的。衡量供電可靠性的指標(biāo)，用全年平均供電時(shí)間占全年時(shí)間百分?jǐn)?shù)表示。4.1.3電網(wǎng)接線方式與特點(diǎn)

電力系統(tǒng)的接線方式大致分為兩大類：（1）無備用電源接線（2）有備用電源接線具體表現(xiàn)型式有（1）放射式（2）樹干式（3）混合式（4）環(huán)網(wǎng)式4.1.3電網(wǎng)接線方式與特點(diǎn)1．無備用接線（開式電力網(wǎng)）方式無備用接線包括：（1）單回放射式（2）樹干式（3）鏈?zhǔn)骄W(wǎng)絡(luò)a）放射式b）干線式c）鏈?zhǔn)?.1.3電網(wǎng)接線方式與特點(diǎn)2．有備用接線（閉式電力網(wǎng)）方式有備用接線方式包括（1）雙回放射式（2）樹干式（3）鏈?zhǔn)剑?）環(huán)式（5）兩端供電網(wǎng)絡(luò)a）放射式b）干線式c）鏈?zhǔn)絛）環(huán)式e）兩端供電網(wǎng)絡(luò)

4.1.3電網(wǎng)接線方式與特點(diǎn)

有備用接線的雙回放射式、樹干式和鏈?zhǔn)骄W(wǎng)絡(luò)用于一、二級(jí)負(fù)荷。環(huán)式接線，供電經(jīng)濟(jì)、可靠，但運(yùn)行調(diào)度復(fù)雜，線路發(fā)生故障切除后，由于功率重新分配，可能導(dǎo)致線路過載或電壓質(zhì)量降低。兩端供電接線方式必須有兩個(gè)獨(dú)立的電源。4.母1.鏡4額定電旅壓1.電網(wǎng)刻的額腐定電外壓線路省首末懂兩端永電壓鵝的平熟均值羅應(yīng)等墳于電豬網(wǎng)額難定電燈壓。此電芽壓做刑為確由定其愁他電桑力設(shè)股備額即定電慌壓的廳依據(jù)陳。2.用電設(shè)單備的額丘定電壓用電文設(shè)備說的額捎定電能壓等宴于電執(zhí)網(wǎng)額健定電奴壓。3.發(fā)電機(jī)彎的額定護(hù)電壓發(fā)電另機(jī)的飼額定債電壓床規(guī)定爛比同廢級(jí)電因網(wǎng)電扎壓高5％。胃補(bǔ)償醒電壓足損失可。4.1腦.4額定即電壓4.電力變嫂壓器的聾額定電攤壓電力變螞壓器的攪一次繞跳組的額搜定電壓噸根據(jù)連誤接情況蘭不同分熔為兩種芹：當(dāng)變勸壓器直提接與發(fā)患電機(jī)相危連時(shí)，總其一次決繞組的丈額定電使壓與發(fā)梁電機(jī)的慌額定電閥壓相同蛾，即高至出同級(jí)滴電網(wǎng)額風(fēng)定電壓5％；當(dāng)變降壓器嘆直接朝與電頭網(wǎng)相訓(xùn)連時(shí)遼，其蒙一次揉繞組絲式的額胖定電斷壓與侮電網(wǎng)觀的額匆定電哲壓相拿同，油即等錢于同修級(jí)電沃網(wǎng)額曉定電無壓。4.1包.4額定前電壓電力瞞變壓宜器的刪二次嘗繞組渠的額崖定電翁壓是芹指一濫次繞坐組在鍵額定淡電壓撲作用怖下，含二次粒繞組堅(jiān)的空揮載電對(duì)壓。當(dāng)變壓沃器滿載乓時(shí)，變永壓器的貌一、二咬次繞組乒的阻抗世將引起楚變壓器都自身的母電壓降貸（大約韻相當(dāng)于惜電網(wǎng)額束定電壓冊(cè)的5％）昏，從汗而使絡(luò)二次霧繞組走的端緩電壓洋小于迎空載喝電壓茄。為溜了彌股補(bǔ)線根路中罵的電吧壓損個(gè)失，暗變壓歸器的珍二次者繞組晝的額弓定電倆壓應(yīng)盈高于蒜電網(wǎng)腥額定白電壓5％，哄因此櫻變壓酬器二曲次繞莫組的視額定評(píng)電壓牽規(guī)定伶比同悲級(jí)電械網(wǎng)額孝定電綢壓高10％；若變貨壓器犧靠近芳用戶耕，供五電半革徑較鐮小時(shí)潛，由刮于線攤路較伙短，占線路喬的電詞壓損方失可迎以忽桐略不撲計(jì)，斑這時(shí)疊變壓真器的矛二次套繞組滿的額療定電糕壓應(yīng)于高于元電網(wǎng)貼額定器電壓5％，用固以補(bǔ)償毒變壓器萄自身的袋電壓損飛失。4.抄1.煌5電力系旅統(tǒng)的中秀性點(diǎn)運(yùn)唉行方式1．中性俗點(diǎn)不接氧地系統(tǒng)系統(tǒng)慌中性懇點(diǎn)不欺接地島是指帽系統(tǒng)嫩中性控點(diǎn)對(duì)榆地絕躺緣。杰當(dāng)系傷統(tǒng)發(fā)頸生單提相接學(xué)地故捉障后閑系統(tǒng)跟的三倚相對(duì)那稱關(guān)賊系并礦未破輩壞，當(dāng)僅中坦性點(diǎn)漲及各良相對(duì)截地電掠壓發(fā)但生變拖化，湖中性頭點(diǎn)的檔電壓逃上升占到相果電壓獻(xiàn)，非勉故障歌相對(duì)食地電箭壓值凈增大濟(jì)為倍刪相電業(yè)壓，勺故對(duì)鑄于該撞中性退點(diǎn)不篩接地煤系統(tǒng)陜可以擋帶故疾障繼呀續(xù)運(yùn)乏行2小時(shí)土。故綱障相飾接地子點(diǎn)的貴對(duì)地窮故障拒電流掩為正朱常運(yùn)制行時(shí)半對(duì)地殼電容筒電流騾的3倍。在我國旦配電網(wǎng)崖電壓在10～35k慮V之間的員架空線販路多采座用此接程地方式答。4.1脫.5電力系涌統(tǒng)的中宅性點(diǎn)運(yùn)趙行方式2．中辟性點(diǎn)艇直接竹接地鞏系統(tǒng)系統(tǒng)中窗性點(diǎn)經(jīng)樂一無阻亡抗（金剝屬性）鄰接地線膨接地的頭方式成摧為中性敏點(diǎn)直接顆接地。此接鞋地系薯統(tǒng)一刊般應(yīng)萍用在僚接有姿單相平負(fù)載挪的低蘆壓（380巡壽/22箏0V）配磨電系術(shù)統(tǒng)和趁電力槽系統(tǒng)撿高壓怎（110將kV以上）討輸電線搞路上。4.絮1.泳5電力系抄統(tǒng)的中焰性點(diǎn)運(yùn)益行方式3．中性銅點(diǎn)經(jīng)阻稼抗接地嘉系統(tǒng)在系反統(tǒng)中美性點(diǎn)理與大泊地之熔間用佩一阻剝抗相濤連的探接地為方式盯稱為才中性菌點(diǎn)經(jīng)倍阻抗肯接地愚。根羊據(jù)接策地電臨阻器支電阻財(cái)值的愿大小桑，接削地系抗統(tǒng)分腥為高尖電阻灰接地然和低幫電阻省接地挎。（1）高電帆阻接地調(diào)：此種調(diào)方式接康地電流夾較小，教通常在5～10妹A范圍娘內(nèi)，桐但至聚少應(yīng)扒等于脹系統(tǒng)鮮對(duì)地啊的總纖電容居電流但。保脆護(hù)方居式需貴要配標(biāo)合接斜地指駕示器脅或警向報(bào)器理，保遣證故薪障時(shí)之線路匹立即撲跳脫詠。（2）低電析阻接地及：增大策接地短弟路電流稅，使保的護(hù)迅速肚動(dòng)作，改切除故烘障線路斥。電阻沾值的大煎小，必助須使系抽統(tǒng)具有泄足夠的帆最小接亮地故障奶電流（懷大約40敢0A以上）腦，保證亭接地繼星電器準(zhǔn)殃確動(dòng)作種。目前我蛋國大城雜市10k栽V配電網(wǎng)童的接地籠方式大廈多采用塘經(jīng)低電感阻接地紀(jì)的方式屯。思考題爬、習(xí)題1-1．電力彈網(wǎng)、電午力系統(tǒng)俘和動(dòng)力項(xiàng)系統(tǒng)的蜓定義是峽什么？1-令2．對(duì)狡電力錯(cuò)系統(tǒng)居運(yùn)行掀的基買本要百求是童什么醬？1-3．電誰力系輕統(tǒng)的圣電氣接線圖暑和地理蘿接線圖斤有何區(qū)美別？1-警4．何為匯電力系絮統(tǒng)的中性淹點(diǎn)？怪其運(yùn)控行方袋式如關(guān)何？這它們勤有什懶么特推點(diǎn)？戴我國污電力報(bào)系統(tǒng)劇中性移點(diǎn)運(yùn)疊行情權(quán)況如暫何？1-俱5．中性點(diǎn)鑄不接地志的電力距系統(tǒng)發(fā)站生單相騎接地故胞障時(shí)，溉各相對(duì)低地電壓跟有