电气培训电力系统基础知识

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电压偏偏差（（移））当供配配电系系统改改变运运行方方式或或负荷荷缓慢慢地变变化时时，供供配电电系统统各点点的电电压也也随之之改变变，各各点的的实际际电压压与系系统额额定电电压之之差，，通常常用与与系统统额定定电压压的百百分比比值数数表示示。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电压波波形中出现谐谐波（有时为为非谐波）时时网络电压波波形就要发生生畸变。谐波波干扰是由于于非线性系统统引起的。它它产生出不同同于网络频率率的电压波，，或者具有非非正弦形的电电流波。n次谐波电压、、电流含有率率电压、电流总总谐波畸变率率谐波电压的总总平均畸变系系数2.6频率偏差频率偏差是指供电的实实际频率与电电网的额定频频率的差值。。我国电网的标标准频率为50Hz，又叫工频。频率偏差一般般不超过±0.25Hz，当电网容量量大于3000MW时，频率偏差差不超过±0.2Hz。调整频率的办办法是增大或或减小电力系系统发电机有功功功率。2.7供电可靠性供电可靠性指指标是根据用用电负荷的等等级要求制定定的。衡量供电可靠靠性的指标，，用全年平均均供电时间占占全年时间百百分数表示。。电网接线方式式与特点电力系统的接接线方式：（（1）无备用电源源接线（2）有备用电源源接线具体表现型式式：（1）放射式（2）树干式（3）混合式（4）环网式3.1无备用接线（（开式电力网网）方式19a）单回放射式式b）干线式c）链式3.2有备用接线（闭闭式电力网））方式20a）双回放射式式b）干线式c）链式d）环式e）两端供电式用于一、二级负负荷。特点：供电经济济、可靠，但运运行调度复杂，，线路发生故障障切除后，由于于功率重新分配配，可能导致线线路过载或电压压质量降低。特点：必须有两两个独立的电源源。额定电压额定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%电力变压器一次次绕组的额定电电压1）当变压器直接接与发电机相连连，如左下图中中T1。变压器一次绕组组的额定电压=电网的额定电压压×105%2）当变压器不不与发电机相相连，如左下下图中T2。变压器一次绕绕组的额定电电压=电网的额定电电压电力变压器二二次绕组的额额定电压指一次绕组在在额定电压作作用下，二次次绕组的空载载电压。1）当变压器满满载时，变压压器的一、二二次绕组的阻阻抗将引起变变压器自身的的电压降（大大约相当于电电网额定电压压的5％），从而使使二次绕组的的端电压小于于空载电压。。为了弥补线路路中的电压损损失，变压器器二次绕组的的额定电压应应同级电网额额定电压高5％，因此变压压器二次绕组组的额定电压压规定比同级级电网额定电电压高10％，如左下图图中T1；2）如果变压器器靠近用户，，供电半径较较小时，如左左下图中T2。由于线路较较短，线路的的电压损失可可以忽略不计计，这时变压压器二次绕组组的额定电压压应高于电网网额定电压5％，用以补偿偿变压器自身身的电压损失失。三相交流电网网和电力设备备的额定电压压23例题已知图中所示示系统中的额额定电压，求求发电机及变变压器T1、T2一二次绕组的的额定电压。。24T1T21WLG2WL110kV6kV10kV3WL电力系统的中中性点运行方方式电力系统的中中性点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。当系统发生单单相接地故