工厂供电 第一章 电力系统概论

工厂供电教材：（1）供配电技术，唐志平等编，电子工业出版社；参考资料：（1）工厂供电，刘介才编，机械工业出版社。（2）《工业与民用配电设计手册》第三版中国电力出版社。。（3）电力工程基础，孙丽华主编，机械工业出版社。（4）现代供电技术，孟祥忠编，清华大学出版社。（5）电力系统继电保护，贺家李，中国电力出版社。（6）电能质量与控制，萧湘宁，中国电力出版社.（7）供电技术，邹有明编，中国电力出版社主讲：张松灿电话疑：工2-211，周四晚7：-8：009/22/20231第一章电力系统概论

主要讲述工厂供配电系统的工程设计理论、基本概念、基本计算、系统运行及管理知识。课程内容课程内容是供配电涉及运行、管理的各种规范的汇总与提炼。1、电力系统分析2、电力系统继电保护3、工厂照明技术4、变电站综合自动化5、配电网综合自动化6、工厂供电涉及的课程：9/22/20232第一章电力系统概论内容框架1、电力系统和供配电系统的基本知识2、负荷计算—负荷、损耗及功率因数3、短路--概述、过程分析、短路电流及短路电流计算4、一次系统—电压选择、电气设备概述、主接线5、电气主设备的选择—高低压开关设备、互感器母线等6、电力线路—导线及电缆选择方法7、继电保护—基本知识、继电器、电力线路保护（常规及微机保护）8、二次回路与自动装置—断路器控制回路、ARD、APD等9/22/20233第一章电力系统概论1、电力系统和工厂供配电系统

◆电力系统的基本知识

◆供配电系统的组成

◆电力系统的运行要求2、电力系统的额定电压

◆电力系统的电压等级

◆电力系统中各元件的额定电压规定

介绍电力系统的组成、供配电系统、变电所的类型、额定电压和电能质量等基本概念，主要包括：第一章电力系统概论9/22/20234第一章电力系统概论3、电力系统中性点的运行方式

◆电力系统中性点运行方式类型

◆各种运行方式特点及适用场合4、电能质量指标

◆电力系统电能质量衡量标准

◆各指标的具体含义重点:（1）电力系统及常用电气设备额定电压的确定（2）中性点的运行方式9/22/20235第一章电力系统概论电能是一种清洁的二次能源，具有以下优点：（1）方便地、经济地、远距离的输送和分配；（2）易于转化为其他形式的能量，如机械能、热能、化学能、光能等；（3）易于操作、调节和控制；（4）有利于实现生产过程的自动化；（5）可以提高产品的质量和经济效果。故在国民经济、社会生产和人民生活中得到广泛应用。

第一节电力系统的基本概念一次能源：从自然界取得未经改变或转变而直接利用的能源。如原煤、原油、天然气、水能、风能、太阳能、海洋能、潮汐能、地热能、天然铀矿等。

补充知识：9/22/20236第一章电力系统概论生产中所占的比重◆在产品成本中所占比重一般很小（除电化工业外）。如机械工业中，电费仅占产品成本的5%左右。◆从投资额来看，一般机械工厂在供电设备上的投资，仅占总投资的5%左右。电能的来源：

电能大都由电力系统中发电厂提供，电力工业为基础行业。工业用电量已占全部用电量的50～70%，是电力系统的最大电能用户,故以工厂供配电来讲述电能的供应与分配。

工厂供配电系统的任务：企业所需电能的供应和分配。9/22/20237第一章电力系统概论1.电力系统——电力系统由各种不同类型的发电厂、变电所、输电线路及电力用户组成。或电力系统:完成电能生产、输送、分配和消费的统一整体。从发电厂到用户的送电过程9/22/20238第一章电力系统概论

发电机生产的电能，受发电机制造电压的限制，不适宜远距离输送。因此，通常使发电机的电压经过升压达220～500kV，再通过超高压远距离输电网送往远离发电厂的城市或工业集中地区，再通过区域降压变电所将电压降到35～110kV，然后再用35～110kV的高压输电线路将电能送至工厂降压变电所降至6～10kV配电或终端变电所。9/22/20239第一章电力系统概论从发电到用电的示意图火力发电站核电站水力发电站超高压变电站一般水力发电站一次变电站配电用变电所牵引变电所大工厂高压配电线农家住宅商店小工厂9/22/202310第一章电力系统概论工业企业供电系统9/22/202311第一章电力系统概论2、为什么要组建大型电力系统？1．可以减少系统的总装机容量。2．可以减少系统的备用容量。3．可以提高供电可靠性。4．可以安装大容量的机组。5．可以合理利用动力资源，提高系统运行的经济性。目前，我国电力系统已形成东北、华北、华东、华中、西北、南方共6个跨省电网，由两大集团分别管理。9/22/202312第一章电力系统概论国家电网公司南方电网公司9/22/202313第一章电力系统概论名词解释1）发电厂：生产电能，将一次能源转换成二次能源（电能），分为火、水、核、风、太阳、地热等发电厂。2）变电所：功能--接受电能、变换电压和分配电能。3）配电所：仅用于接受电能和分配电能的场所。4）换流站：交、直流相互转换的场所--整流站和逆变站。5）电力线路：将发电厂、变电所和电能用户连接起来，完成输送和分配电能。6）电能用户：所有消耗电能的用电设备或用电单位。9/22/202314第一章电力系统概论2.）年发电量：指系统中所有发电机组全年发出电能的总和，以兆瓦时（MW·）h、吉瓦时（GW·）h、太瓦时（TW·h）计。3）最大负荷：指规定时间内电力系统总有功功率负荷的最大值，以兆瓦（MW）、吉瓦（GW）计。4）额定频率：50Hz5）电压等级：指系统中电力线路的额定电压，以千伏（kV）计。1MW·h=103kW·h（千度），1GW·h=103MW·h（100万度）1TW·h=103GW·h（10亿度），1kW·h=1度3、电力系统的基本参量1）总装机容量：指系统中所有机组额定有功功率的总和，以兆瓦（MW）、吉瓦（GW）计。

1GW=103MW（10万千瓦）1MW=103kW（1000千瓦）9/22/202315第一章电力系统概论1）电能不能大量储存，生产、输送、使用瞬间完成。2）电力系统的过渡过程十分短暂。3）与国民经济各部门的关系密切。1）保证供电的可靠性。2）保证良好的电能质量。3）为用户提供充足的电能。4）提高电力系统运行的经济性。5、对电力系统的基本要求4、电力系统的特点9/22/202316第一章电力系统概论二、发电厂及变电所将燃料燃烧加热锅炉中的水，利用高温高压的水蒸气推动汽轮机，带动与它联轴的发电机发电。

（1）火电厂的燃料：煤炭、石油、天然气等。（2）能量转换过程：燃料的化学能→热能→机械能→电能。1．火力发电厂--火电站（4）火电厂的生产过程（3）火电厂的组成：燃烧系统（锅炉）：燃料→灰渣，风（空气）→烟气电力系统：发电机、变压器、输电线路等。汽水系统（汽轮机）：水蒸汽、循环水（冷水热水）9/22/202317第一章电力系统概论9/22/202318第一章电力系统概论（5）火电厂是我国目前最主要的电源，比例大于75%。江苏谏壁发电厂

（6）火力发电存在的问题（7）今后火电建设的重点采用高参数、大容量、高效率的设备。开发清洁煤燃烧发电、天然气蒸汽联合循环发电。鼓励热电联产。加强煤炭基地的矿口电厂建设。安全问题：采矿和运输中的安全性灾难等。环境问题：酸雨、温室效应、可吸入颗粒物等。效率问题：凝汽式火电厂效率为40%，热电厂为60%~70%。张家口发电总厂浙江北仑发电厂9/22/202319第一章电力系统概论江苏谏壁发电厂始建于1959年，于1987年9月全部建成，共安装10台机组，总容量162.5万千瓦，年发电量在100亿度左右，成为80年代末到90年代初国内最大的火力发电厂。9/22/202320第一章电力系统概论浙江北仑发电厂是我国目前最大的现代化火力发电厂，总装机容量为300万千瓦(5×600MW)，工程于1988年1月正式开工建设，2000年9月全部建成发电。年发电量167亿度，为浙江省各类发电厂发电总量的四分之一，其中两台机组的发电量就能满足宁波市全部用电所需。9/22/202321第一章电力系统概论北仑发电厂主控制室北仑发电厂汽轮机房9/22/202322第一章电力系统概论

张家口发电总厂成立于1988年8月，由下花园发电厂和沙岭子发电厂合并而成，位于张家口市东南14km，距首都北京170km，距煤都大同180km。发电厂总装机容量240万千瓦（8×300MW），通过500kV双回线向北京供电，同时兼顾地方用电，担负着北京地区1/4电力负荷的供电任务。张家口发电总厂夜景厂区景色汽轮机房9/22/202323第一章电力系统概论（1）水电厂的能量转换过程：水的位能→机械能→电能。（2）水电厂的总发电功率：

（3）水电厂的分类堤坝式水电厂引水式水电厂抽水蓄能电站坝后式：如三门峡、刘家峡、丹江口、三峡水电站河床式：如葛洲坝水电站2．水力发电厂9/22/202324第一章电力系统概论堤坝式水电厂生产过程示意图（4）水电厂的组成：水库、水轮机、电力系统9/22/202325第一章电力系统概论（5）水电厂是我国目前最重要的电源之一，比例大于10%。

葛洲坝水电站

南美伊泰普水电站

长江三峡水电站

广州抽水蓄能电站（6）水力发电的优点最干净的能源之一。最廉价的能源之一：无需燃料、无环境污染、生产效率高、发电成本低、运行维护简单。综合水利工程：可同时解决发电、防洪、灌溉、航运、水产养殖等问题。

特殊的水电厂：抽水蓄能电厂，起“削峰填谷”作用。9/22/202326第一章电力系统概论葛洲坝27孔泄洪闸葛洲坝水电站葛洲坝水电站是长江干流上修建的第一座大型水电工程，是三峡工程的反调节和航运梯级。电站始建于1970年，共有机21台机组，总装机容量271.5万千瓦，年发电量157亿度。电站以500kV和220kV输电线路并入华中电网，并通过500kV直流输电线路向距离1000km的上海输电120万千瓦。9/22/202327第一章电力系统概论南美伊泰普水电站是二十世纪最大的水电站

，位于巴西和巴拉圭交界处的巴拉那河上，从1974年5月开始修建，于1991年5月竣工，由巴西与巴拉圭共建。总装机容量12.6GW（18×700MW），年发电量790亿度。水电站坝身长7.7公里，坝高196米（相当于65层楼的高度）。9/22/202328第一章电力系统概论三峡水电站效果图长江三峡水电站坝长2309m，坝高185m，水头175m，总库容393亿立方米，总装机容量1820万KW（26×700MW），年发电量846.8亿千瓦时；库区将淹没耕地36万亩，淹没城镇129座，需安置迁移人口113万；电站于93年起步，首批机组于2003年10月发电，以后每年投产4台机组（280MW），2009年全部机组建成投产。三峡电站发出的强大电力将送往华中、华东地区和广东省。电站将引出15条超高压交流输电线路，其中3条线路通过换流站将交流电转换成直流电后，再通过500kＶ直流输电线路，2条送往华东、1条送往广东。9/22/202329第一章电力系统概论三期导流图三峡大坝模型三峡大坝由多个功能模块组成，从左至右（面向下游）依次为永久船闸、升船机、泄沙通道（临时船闸）、左岸大坝及电站、泄洪坝段、右岸大坝及电站、山体地下电站等。升船机的最大提升高度为113米，供3000吨以下船只通过大坝，用时约40分钟；永久船闸是双线五级船闸，供3000吨以上船只从这里翻过大坝，用时约3小时。9/22/202330第一章电力系统概论三峡双线五级船闸

三峡船闸全长6.4公里，可通过万吨级船队，单向年通过能力5000万吨。船闸主体段闸首和闸室分南北两线，每线船闸主体段由6个闸首和5个闸室组成，每个闸室长280米、宽34米。而船闸人字门是名副其实的“天下第一门”，单扇门宽20.2米，高38.5米，厚度3米，面积有两个篮球场那么大，重达850多吨。9/22/202331第一章电力系统概论三峡工程综合效益防洪：三峡水库正常蓄水位175米，总库容393亿立方米，防洪库容221.5亿立方米，能有效地控制长江上游洪水，保护长江中下游荆江地区1500万人口、2300万亩土地，是世界上防洪效益最为显著水利工程。发电：三峡水电站装机总容量为1820万kW，年均发电量847亿kW·h。以直线距离1000公里为半径，全国除辽宁、吉林、黑龙江、新疆、西藏、海南、台湾7省区外，其余地区的主要城市和工业基地都在这个范围内。如图所示航运：它将改善航运里程660公里，使重庆至宜昌航道通行的船队吨位由现在的3000吨级提高至万吨级，年单向通过能力由1000万吨提高到5000万吨。9/22/202332第一章电力系统概论三峡的供电范围9/22/202333第一章电力系统概论广州抽水蓄能电站为目前世界上最大的抽水蓄能电站，是为大亚湾核电站安全经济运行而建设的配套工程，同时还承担着广东、香港电网的调峰填谷和事故备用的任务。电站总装机容量2.4GW（8×300MW），分两期建设，每期4台，设计水头535m，电站一期工程于1989年5月25日开工且1993年6月29日1号机投产，二期工程于1994年9月12日开工，至2000年3月14日8号机投产。9/22/202334第一章电力系统概论（7）水力发电存在的问题建设问题：投资大、工期长，存在库区移民、淹没耕地、破坏人文景观、破坏自然生态平衡等问题。运行问题：发电量受气象、水文、季节水量变化的影响较大，分丰水期和枯水期，出力不稳定，增加电力系统运行的复杂性。

3.核电厂（1）核电厂的能量转换过程：核燃料的裂变能→热能→机械能→电能。（2）核电厂的组成：核反应堆、汽水系统（汽轮机）、电力系统9/22/202335第一章电力系统概论（3）核电厂是我国目前最重要的电源之一，比例大于10%。秦山核电站大亚湾核电站（4）核电迅速发展的原因核电是一种新型的巨大能源。煤、石油等火电燃料储量有限，不可再生。发达国家的水资源已基本殆尽。资源贫乏国家“能源危机”，不得不发展核电。（5）核能发电的优缺点：节省大量煤炭、石油等燃料，避免燃料运输。不需空气助燃，可建在地下、水下、山洞或空气稀薄地区。比火电厂造价高，但发电成本低30%～50%，且规模越大越合算。存在问题：放射性污染。9/22/202336第一章电力系统概论秦山核电站位于东海之滨美丽富饶的杭州湾畔，是中国第一座依靠自己的力量设计、建造和运营管理的压水堆核电站，总装机容量2×300MW。1985年3月动工，1991年12月首次并网发电。它的建成使我国成为继美、英、法、前苏联、加拿大、瑞典之后世界上第七个能够自行设计、建造核电站的国家。9/22/202337第一章电力系统概论秦山核电站主控制室秦山核电站汽轮机房9/22/202338第一章电力系统概论

大亚湾核电站位于深圳市东部大亚湾畔，为我国目前最大的核电站。大亚湾核电站是我国引进国外资金、设备和技术建设的第一座大型商用核电站。核电站安装有两台单机容量为900MW的压水堆反应堆机组。1987年8月7日工程正式开工，1994年2月1日和5月6日两台机组先后投入商业营运。大亚湾核电站每年发电量超过100亿度，其中七成电力供应香港，三成电力供应广东电网。大亚湾核电站电站设备9/22/202339第一章电力系统概论

4、其它新能源发电（1）太阳能发电：太阳光能或太阳热能→电能太阳能发电系统的组成：电池板、控制器和逆变器优缺点：取之不尽、用之不竭的廉价能源。不需要燃料、生产成本低、不产生污染受季节、昼夜、地理和气象条件的影响较大。太阳能光伏电源在西部地区应用广泛。（青海、新疆）我国的太阳能光伏发电产业于20世纪70年代起步，2007年底累计装机容量只有100MW。9/22/202340第一章电力系统概论太阳能发电系统的组成太阳能电池板：将太阳的辐射能转换为电能。太阳能控制器：控制整个系统的工作状态，对蓄电池起到过充电保护、过放电保护的作用。蓄电池：有光照时将太阳能电池板所发出的电能储存起来，到需要的时候再释放出来。逆变器：将太阳能发电系统所发出的直流电能转换成交流电能。

光电板控制器逆变器配电线路负载蓄电池9/22/202341第一章电力系统概论（2）风力发电：风力的动能→机械能→电能优点：西部地区的风能资源占全国的50%以上

。（青海、甘肃、新疆、内蒙、云南、西藏等）一种取之不尽、用之不竭的自然能源。有一定的随机性和不稳定性，须配蓄能装置。达板城风力发电厂装机容量7.23万千瓦，占全国的30%。9/22/202342第一章电力系统概论（3）地热发电：地热能→电能电能生产过程：与火电厂相似，用地热井取代锅炉设备。地热资源的开发利用在西部地区已取得了良好的效益。西藏羊八井电厂（4）潮汐发电：海水涨潮或落潮的动能或势能→电能。潮汐发电示意图江厦潮汐电站

法国郎斯潮汐电站我国正在运行发电的潮汐电站共有8座（浙江4座，山东、江苏、广西、福建各1座）9/22/202343第一章电力系统概论

羊八井电厂是我国最大的地热电厂，总装机容量为25.18MW，水温约150℃，担负拉萨地区50%的供电任务。电站由5眼地热井供水，单井产量为75～160立方米／小时。羊八井地热电厂

羊八井地热温泉9/22/202344第一章电力系统概论潮汐发电示意图

9/22/202345第一章电力系统概论法国郎斯潮汐电站示意图

法国朗斯潮汐电站

法国郎斯电站1967年建成，位于法国圣马洛湾郎斯河口。一道750米长的大坝横跨郎斯河。坝上是通行车辆的公路桥，坝下设置船闸、泄水闸和发电机房。郎斯潮汐电站机房中安装有24台双向涡轮发电机，涨潮、落潮都能发电。总装机容量24万千瓦，年发电量5亿多度，输入国家电网。9/22/202346第一章电力系统概论

江厦潮汐电站是中国第一座双向潮汐电站，位于浙江省温岭市乐清湾北端江厦港。1980年5月第一台机组投产发电。电站装有双向贯流式机组6台，总装机容量3200干瓦，年发电量600万度，可昼夜发电14～15小时

。规模仅次于法国郎斯潮汐电站、加拿大芬地湾安娜波利斯潮汐电站，居世界第三。9/22/202347第一章电力系统概论◆太阳能、风能、地热能、潮汐能等新能源都属于清洁、廉价和可再生能源，是未来的能源主要形式。◆其他新能源：燃料电池、垃圾燃料、核聚变能、生物质能等。◆太阳能、风能发电容量小，分散性大，属于分布式能源，互联后在运行安全和管理方面存在很多问题。5．新能源发电的优缺点9/22/202348第一章电力系统概论三、变配电所变电所：是变换电压、接受电能、分配电能的场所。区域变电所：电压等级高，变压器容量大，进出线回路数多，由大电网供电，高压侧电压为330～750kV，全所停电后，将引起整个系统解列甚至瓦解；地区变电所：由发电厂或区域变电所供电，高压侧电压为110～220kV，全所停电后，将使该地区中断供电；终端变电所：是电网的末端变电所，主要由地区变电所供电，其高压侧为35～110kV，全所停电后，将使用户中断供电。配电所：只接受和分配电能，不变换电压。升压变电所：多建在发电厂内，电压升高后，进行长距离输送。降压变电所：多设在用电区域，将高压电能适当降低电压后，对某地区或用户供电。分为区域变电所、地区变电所和终端变电所等。9/22/202349第一章电力系统概论

通常将220kV及以上的电力线路称为输电线路，110kV及以下的电力线路称为配电线路。配电线路又分为：高压配电线路（110kV）、中压配电线路（6～35kV）和低压配电线路（380/220V）。地方电力网：电压为110kV以下的电力网（如35kV、10kV等）区域电力网：电压为110kV以上的电力网（如220kV）超高压远距离输电网：电压为330～500kV及以上的电力网110kV属于地方网还是区域网，要视其在电力系统中的作用而定电力网：由不同电压等级的输电线路和变压器组成，是把发电厂、变电所和电能用户联系起来的纽带。可分为地方电力网、区域电力网及超高压远距离输电网三种类型。四、输送电网9/22/202350第一章电力系统概论直流输电优点：

①线路造价低，交流用三根导线，而直流一般用两根采用大地或海水作回路时只要一根，能节省大量的线路建设费用；②年电能损失小。直流架空线只用两根，导线电阻损耗比交流输电小；没有感抗和容抗的无功损耗；没有集肤效应，导线的截面利用充分；③线路稳态运行时没有电容电流，没有电抗压降，沿线电压分布较平稳，线路本身无需无功补偿；④直流输电线联系的两端交流系统不需要同步运行，因此可用以实现不同频率或相同频率交流系统之间的非同步联系；⑤限制短路电流。如用交流输电线连接两个交流系统，短路容量增大，甚至需要更换断路器或增设限流装置。用直流输电线路连接两个交流系统，直流系统的“定电流控制”将快速把短路电流限制在额定功率附近，短路容量不因互联而增大。电能的传输方式：交流和直流9/22/202351第一章电力系统概论（1）换流站比交流系统变电所复杂、造价高、管理要求高；（2）换流装置（整流和逆变）运行中需要大量的无功补偿，正常运行时可达直流输送功率的40～60％；◆换流装置运行时在交流侧和直流侧均产生谐波，要装滤波器；◆直流输电以大地或海水作回路时，会引起沿途金属构件的腐蚀，需要防护措施。◆要发展多端直流输电，需研制高压直流断路器。直流输电存在问题：◆远距离、大功率输电及跨海输电；◆联系不同频率或相同频率而非同步运行的交流系统；◆限制短路电流；◆向长距离的大城市供电；直流输电应用场合：9/22/202352第一章电力系统概论2．工厂供配电系统：指从电源线路进厂起到高低压用电设备进线端止的整个电路系统。由总降压变电所、高压配电线路、车间变电所、低压配电线路及用电设备组成。总降压变电所：将35～110kV的供电电压变换为6～10kV的高压配电电压，给厂区各车间变电所或高压电动机供电。9/22/202353第一章电力系统概论9/22/202354第一章电力系统概论

车间变电所：将6～10kV的电压降为380/220V，通过低压配电线路，给车间用电设备供电。配电线路：分为6-10KV厂内高压配电线路和380/220V厂内低压配电线路。车间变电所可分为：附设式变电所（1~4）车间内变电所（5）独立变电所（7）露天变电所（6）地下变电所杆上变电所车间变电所的类型

9/22/202355第一章电力系统概论供配电系统的基本要求在电能的供应、分配和使用中，不应发生人身事故和设备事故。应满足电能用户对供电可靠性的要求。供电系统的投资要少，运行费要低，并尽可能地节约电能和减少有色金属消耗量。可靠优质经济应满足电能用户对电压和频率等质量要求。安全此外：要求灵活、方便且有冗余。9/22/202356第一章电力系统概论电力系统的电压是有等级的，其额定电压包括电力系统中各种发电、供电、用电设备的额定电压。额定电压：能使电气设备长期运行时获得最好经济效果的电压，由国家确定的，设备厂商必须遵守，铭牌上给出。当输送功率S一定：◆U越高，I越小，导线等载流体截面积越小，投资也越小；◆U越大，对设备绝缘要求越高，变压器、断路器等设备的绝缘投资也越大。故：对一定的输送功率和输送距离总会有一最合理的线路电压，此时最经济。第二节

电力系统额定电压电压分级原因：9/22/202357第一章电力系统概论分类电网和用电设备额定电压KV交流发电机额定线电压KV变压器额定电压一次电压KV二次电压KV低压0.220.230.220.230.380.40.380.4高压33.153及3.153.15及3.366.36及6.36.3及6.61010.510及10.510.5及11—15.7515.75—35—3538.560—6066110—110121154—154169220—220242330—330363500—500525我国交流电网和电力设备的额定电压9/22/202358第一章电力系统概论电压等级的选择220kV及以上：用于大型电力系统的主干线。110kV：用于中小型电力系统的主干线。35kV：用于大型工业企业内部电力网。10kV：常用的高压配电电压，当6kV高压用电设备较多时，也可考虑用6kV配电。3kV：仅限于工业企业内部采用。380/220V：工业企业内部的低压配电电压。9/22/202359第一章电力系统概论

电网（线路）的额定电压只能选用国家规定的额定电压，是确定各类电气设备额定电压的基本依据。

线路的额定电压实际就是线路首末两端电压的平均值。1、电网（线路）的额定电压2、用电设备的额定电压由于用电设备运行时要在线路中产生电压损耗，沿线各用电设备的实际端电压将不同。

为使各用电设备的电压偏移差异不大，用电设备的额定电压与同级电网（线路）的额定电压相同。9/22/202360第一章电力系统概论同一电压的线路一般允许的电压偏差是±5%，即整个线路允许有10%的电压损耗。

为保证线路首端与末端的平均电压在额定值，线路首端应比电网的额定电压高5%。发电机接在线路首端，所以规定发电机的额定电压高于所供电网额定电压5%目的：用以补偿线路的电压损失。

3、发电机的额定电压9/22/202361第一章电力系统概论4、电力变压器的额定电压变压器的二次绕组对于用电设备而言，相当于供电设备。第一种情况：比用电设备额定电压高10%第二种情况：比用电设备额定电压高5%变压器的一次绕组：相当于是用电设备，所以规定变压器一次绕组的额定电压与受电设备额定电压相同。注意：但当变压器一次绕组直接与发电机相连时，变压器一次绕组的额定电压与发电机额定电压相等。其中5%用于补偿变压器满载供电时，一、二次绕组上的电压损失；另外5%用于补偿线路上的电压损失，因此适用于变压器供电距离较长时的情况，用于35kV及以上线路。当变压器供电距离较短时，可以不考虑线路上的电压损失，只需要补偿满载时变压器绕组上的电压损失即可。9/22/202362第一章电力系统概论1、电网（线路）额定电压UN

低压380V,660V高压（3），6，10，35，（66），110，220，（330），500kV2、用电设备的额定电压，等于同级电网的额定电压3、发电机的额定电压：UN·GG=1.05UN

电力系统额定电压的总结4、电压变压器的额定电压（1）升压变压器：U1N=UN·G·G=1.05UN；U2N=1.1UN

（2）降压变压器：U1N=UN（一次侧） U2N=1.05UN

10kV及以下，线路较短时

U2N=1.1UN

35kV及以上，线路较长时9/22/202363第一章电力系统概论~T1GT2110kV10kV6kVM发电机G的额定电压：UN·G=1.05×10=10.5（kV）变压器T1的额定电压：U1N=10.5（kV）

U2N=1.1×110=121（kV）变压器T1的变比为：10.5/121kV变压器T2的额定电压：U1N=110（kV）

U2N=1.05×6=6.3（kV）变压器T2的变比为：110/6.3kV例

已知下图所示系统中电网的额定电压，试确定发电机和变压器的额定电压。变压器T1的一次绕组与发电机直接相连，其一次侧的额定电压应与发电机的额定电压相同变压器T1的二次侧供电距离较长，其额定电压应比线路额定电压高10%变压器T2的二次侧供电距离较短，可不考虑线路上的电压损失9/22/202364第一章电力系统概论

三相交流电系统的中性点是指星形联结的变压器或发电机的中性点。

中性点的运行方式涉及系统的电压等级、绝缘水平、通讯干扰、接地保护及保护整定等方面。

电力系统中性点有三种运行方式：中性点直接接地中性点不接地中性点经消弧线圈接地小接地电流系统大接地电流系统第三节电力系统的中性点运行方式9/22/202365第一章电力系统概论1中性点不接地运行假定条件：◆电路是三相对称：电源、线路和负载均对称；◆C为相对地之间的总分布电容。（1）系统正常时三相线电压对称三相相电压对称三相对地电容电流对称故：正常时，虚拟接地点的总接地电流为0，中性点对地电压也为0。虚拟接地点9/22/202366第一章电力系统概论（2）单相接地-A相接地◆电压特征：A相对地电压为0，中性点对地电压不为0，为-UA；非故障相对地电压：在数值上接地点9/22/202367第一章电力系统概论由相量图可知：相位上:Ic超前UA90度；数值上：所以接地电流：◆中性点不接地系统发生单相接地故障时，线电压不变，而非