电力系统基础知识讲义课件

ElectricalEngineeringFoundation电气工程基础目录CONTENTS2电力系统运行特点和基本要求额定电压衡量电能质量的指标电力系统的中性点运行方式电网接线方式与特点电力系统运行特点和基本要求电力系统的组成发电厂用电设备电力网配电系统电力用户生产电能将系统的电能传输给电力用户变换电压、传送电能。由变电所和电力线路组成。消耗电能。高压用户额定电压在1kV以上，低压用户额定电压在1kV以下。电力系统示意图56发电厂水电发电厂风电发电厂光伏发电厂火力发电厂核电厂电网7电能的特点电能不能储存电能的生产、输送、分配和使用同时完成。暂态过程非常迅速电能以电磁波的形式传播，传播速度为300km／ms。和国民经济各部门间的关系密切对电力系统提出的要求9环境保护问题提高电力系统运行的经济性保证供电可靠性保证电能质量衡量电能质量的指标电压偏差（移）电压波动电压闪变不对称度正弦波形畸变率频率偏差供电可靠性2.1电压偏差差（移））当供配电电系统改改变运行行方式或或负荷缓缓慢地变变化时，，供配电电系统各各点的电电压也随随之改变变，各点点的实际际电压与与系统额额定电压压之差，，通常用用与系统统额定电电压的百百分比值值数表示示。用公式式表示示为：：式中：：——用电设设备的的额定定电压压，kV；——用电设设备的的实际际端电电压，，kV。2.2电压波波动一系列列的电电压变变动或或电压压包络络线的的周期期性变变动，，电压压的最最大值值与最最小值值之差差与系系统额额定电电压的的比值值以百百分数数表示示，其其变化化速度度等于于或大大于每每秒0.2％时称称为电电压波波动。。波动的的幅值值为：：式中：：——用电设设备端端电压压的最最大波波动值值，kV；——用电设设备端端电压压的最最小波波动值值，kV。2.3电压闪闪变负荷急急剧的的波动动造成成供配配电系系统瞬瞬时电电压升升高，，照度度随之之急剧剧变化化，使使人眼眼对灯灯闪感感到不不适，，这种种现象象称为为电压压闪变变。2.4不对称称度不对称称度是衡量量多相相负荷荷平衡衡状态态的指指标，，均以以百分分数表表示。。多相系系统的的电压压负序序分量量与电电压正正序分分量之之比值值称为为电压的的不对对称度度。多相系系统的的电流流负序序分量量与电电流正正序分分量之之比值值称为为电流的的不对对称度度。2.5正弦波波形畸畸变率率当网络络电压压波形形中出出现谐谐波（（有时时为非非谐波波）时时网络络电压压波形形就要要发生生畸变变。谐谐波干干扰是是由于于非线线性系系统引引起的的。它它产生生出不不同于于网络络频率率的电电压波波，或或者具具有非非正弦弦形的的电流流波。。n次谐波波电压压、电电流含含有率率电压、、电流流总谐谐波畸畸变率率谐波电电压的的总平平均畸畸变系系数2.6频率偏偏差频率偏偏差是指供供电的的实际际频率率与电电网的的额定定频率率的差差值。。我国电电网的的标准准频率率为50Hz，又叫叫工频。频率偏偏差一一般不不超过过±0.25Hz，当电电网容容量大大于3000MW时，频频率偏偏差不不超过过±0.2Hz。调整频频率的的办法法是增增大或或减小小电力力系统统发电机机有功功功率率。2.7供电可可靠性性供电可可靠性性指标标是根根据用用电负负荷的的等级级要求求制定定的。。衡量供供电可可靠性性的指指标，，用全全年平平均供供电时时间占占全年年时间间百分分数表表示。。电网接接线方方式与特点点电力系系统的的接线线方式式：（（1）无备备用电电源接接线（2）有备备用电电源接接线具体表表现型型式：：（1）放射射式（2）树干干式（3）混合合式（4）环网网式3.1无备用用接线线（开开式电电力网网）方方式19a）单回回放射射式b）干线线式c）链式式3.2有备用接接线（（闭式式电力力网））方式式20a）双回回放射射式b）干线线式c）链式式d）环式式e）两端端供电电式用于一一、二二级负负荷。。特点：：供电电经济济、可可靠，，但运运行调调度复复杂，，线路路发生生故障障切除除后，，由于于功率率重新新分配配，可可能导导致线线路过过载或或电压压质量量降低低。特点：：必须须有两两个独独立的的电源源。额定电电压额定电电压电网用电设备发电机电力变压器一次绕组额定电压比100%100%105%100%105%电力变变压器器一次次绕组组的额额定电电压1）当变变压器器直接接与发发电机机相连连，如如左下下图中中T1。变压器器一次次绕组组的额额定电电压=电网的的额定定电压压×105%2）当变变压器器不与与发电电机相相连，，如左左下图图中T2。变压器器一次次绕组组的额额定电电压=电网的的额定定电压压电力变变压器器二次次绕组组的额额定电电压指一次次绕组组在额额定电电压作作用下下，二二次绕绕组的的空载载电压压。1）当变变压器器满载载时，，变压压器的的一、、二次次绕组组的阻阻抗将将引起起变压压器自自身的的电压压降（（大约约相当当于电电网额额定电电压的的5％），，从而而使二二次绕绕组的的端电电压小小于空空载电电压。。为了弥弥补线线路中中的电电压损损失，，变压压器二二次绕绕组的的额定定电压压应同同级电电网额额定电电压高高5％，因因此变变压器器二次次绕组组的额额定电电压规规定比比同级级电网网额定定电压压高10％，如如左下下图中中T1；2）如果果变压压器靠靠近用用户，，供电电半径径较小小时，，如左左下图图中T2。由于于线路路较短短，线线路的的电压压损失失可以以忽略略不计计，这这时变变压器器二次次绕组组的额额定电电压应应高于于电网网额定定电压压5％，用用以补补偿变变压器器自身身的电电压损损失。。三相交交流电电网和和电力力设备备的额额定电电压23例题已知图图中所所示系系统中中的额额定电电压，，求发发电机机及变变压器器T1、T2一二次次绕组组的额额定电电压。。24T1T21WLG2WL110kV6kV10kV3WL电力系系统的的中性性点运运行方方式电力系系统的的中性性点运运行方方式多用于我国配电网电压在10～35kV之间的架空线路应用系统中性点对地绝缘解释概念中性点不接地系统中性点直接接地系统中性点经阻抗接地系统一般应用在接有单相负载的380/220V配电系统和110kV以上输电线路上。系统中性点经一无阻抗（金属性）接地线接地根据接地电阻器电阻值的大小，接地系统分为高电阻接地和低电阻接地。（1）高电阻接地：此种方式接地电流较小，通常在5～10A范围内，但至少应等于系统对地的总电容电流。保护方式需要配合接地指示器或警报器，保证故障时线路立即跳脱。（2）低电阻接地：增大接地短路电流，使保护迅速动作，切除故障线路。电阻值的大小，必须使系统具有足够的最小接地故障电流（大约400A以上），保证接地继电器准确动作。我国大城市10kV配电网的接地方式大多采用经低电阻接地的方式。在系统中性点与大地之间用一阻抗相连的接地方式称为中性点经阻抗接地。当系统统发生生单相相接地地故障障后系系统的的三相相对称称关系系并未未破坏坏，仅仅中性性点及及各相相对