1、内容提要：内容提要：本章概述电力系统的基本知识和相关概念。首先简要说本章概述电力系统的基本知识和相关概念。首先简要说明电力系统的构成，电网的额定电压明电力系统的构成，电网的额定电压 ,电力系统的中性点运行方式电力系统的中性点运行方式 ;最后介绍了用户供电系统的特点和决定供电质量的主要指标。最后介绍了用户供电系统的特点和决定供电质量的主要指标。第一节第一节 电力系统的基本概念电力系统的基本概念第二节第二节 用户供电系统的特点和决定供电质量的主要指标用户供电系统的特点和决定供电质量的主要指标第一节第一节 电力系统的基本概念电力系统的基本概念 一、电力系统的构成一、电力系统的构成 一切大规模现代化工
2、农业生产、交通运输和人民生活都需要电能。电一切大规模现代化工农业生产、交通运输和人民生活都需要电能。电能是由发电厂生产，但发电厂往往距离城市和工业中心很远，这就需要将能是由发电厂生产，但发电厂往往距离城市和工业中心很远，这就需要将电能经过线路输送到城市或工业企业。为了减少输电时的电能损耗，输送电能经过线路输送到城市或工业企业。为了减少输电时的电能损耗，输送电能时要升压，采用高压输电线路将电能输送给用户，同时为了满足用户电能时要升压，采用高压输电线路将电能输送给用户，同时为了满足用户对电压的要求，输送到用户之后还要经过降压，而且还要合理地将电能分对电压的要求，输送到用户之后还要经过降压，而且还要
3、合理地将电能分配到用户或生产车间的各个用电设备。配到用户或生产车间的各个用电设备。为了提高供电的可靠性和经济性，将各发电厂通过电力网连接起来，为了提高供电的可靠性和经济性，将各发电厂通过电力网连接起来，并联运行，组成庞大的联合动力系统。将各种类型发电厂中的发电机、升并联运行，组成庞大的联合动力系统。将各种类型发电厂中的发电机、升压变压器、输电线路以及各类电力用户联系在一起构成的统一的整体就是压变压器、输电线路以及各类电力用户联系在一起构成的统一的整体就是电力系统，用以实现完整的发电、输电、变电、配电和用电，图电力系统，用以实现完整的发电、输电、变电、配电和用电，图1.11.1为电为电力系统的示
4、意图。力系统的示意图。图图1.1 1.1 电力系统示意图电力系统示意图 二、电力系统的额定电压二、电力系统的额定电压1 1 用电设备的额定电压和电网的额定电压是一致的。用电设备的额定电压和电网的额定电压是一致的。2 2 发电机的额定电压发电机的额定电压高高于电网额定电压于电网额定电压5%（一般正常工作时，（一般正常工作时，线路电压损耗约线路电压损耗约10%；用电设备允许电压偏差用电设备允许电压偏差）。）。3 变压器的额定电压变压器的额定电压-5%G5%UN线路首端线路首端线路末端线路末端一次线圈一次线圈 ：升压变压器，比电网的额定电压高升压变压器，比电网的额定电压高5%5%。降压变压器，与电网
5、额定电压相同。降压变压器，与电网额定电压相同。二次线圈二次线圈 ：升压变压器升压变压器，高出电网额定电压高出电网额定电压10%10%。降压变压器降压变压器，高出电网额定电压，高出电网额定电压10%10%（或（或5%5%）。）。表表1.1 1.1 我国交流电网和电力设备的额定电压我国交流电网和电力设备的额定电压 电网和用电设备 额定电压 发电机 额定电压 电力变压器额定电压 一次绕组 二次绕组 低压/V 220127 380220 660380 230 400 690 220127 380220 660380 230133 400230 690400高压/kV3 6103511022033050
6、0750 3.15 6.3 10.513.8,15.75,18,20-3及3.156及6.310及10.513.8,15.75,18,20351102203305007503.15及3.36.3及6.6lO.5及1138.5121242363550-三、电力系统的中性点运行方式三、电力系统的中性点运行方式AUBUCUOCa)中性点不接地中性点不接地1中性点非有效接地方式中性点非有效接地方式优点：在正常运行时，各相对地分布电容相同，三相对地电容电流对称且其优点：在正常运行时，各相对地分布电容相同，三相对地电容电流对称且其和为零，各相对地电压为相电压。这种系统中发生一相接地故障时，线间电和为零，各
7、相对地电压为相电压。这种系统中发生一相接地故障时，线间电压不变。压不变。AUBUCUOCLb)中性点经消弧线圈接地中性点经消弧线圈接地图1-3 中性点经消弧线圈接地系统发生单相接地故障 图1-2 中性点非有效接地系统发生单相接地故障 缺点：发生一相接地故障时，非故障相对地电缺点：发生一相接地故障时，非故障相对地电压升高到原来相电压的压升高到原来相电压的 倍。故障相电容电流倍。故障相电容电流增大到原来的增大到原来的3倍。电气设备的绝缘要按线电倍。电气设备的绝缘要按线电压来选择。压来选择。3AUBUCUOCc)中性点直接接地中性点直接接地 优点：这种方式下的非故障相对地电压不变，电气设备绝缘按相电
8、压考虑，优点：这种方式下的非故障相对地电压不变，电气设备绝缘按相电压考虑，降低设备绝缘要求。在中性点直接接地的低压配电系统中，如为三相四线制降低设备绝缘要求。在中性点直接接地的低压配电系统中，如为三相四线制供电，可提供供电，可提供380220V两种电压，供电方式更为灵活。两种电压，供电方式更为灵活。缺点：这种运行方式发生一相对地绝缘破坏时，就构成单相短路，供电中缺点：这种运行方式发生一相对地绝缘破坏时，就构成单相短路，供电中断，可靠性会降低。断，可靠性会降低。2中性点直接接地方式中性点直接接地方式第二节第二节 工厂供电系统特点和决定供工厂供电系统特点和决定供电质量的主要指标电质量的主要指标 一
9、、工厂供电系统特点一、工厂供电系统特点 1 1、电力用户供电系统由用户内部变配电所、供电线路和用电、电力用户供电系统由用户内部变配电所、供电线路和用电设备等组成，其中变配电所是电力系统的一个终端降压变设备等组成，其中变配电所是电力系统的一个终端降压变配电所。配电所。2 2、电力用户供电系统的供电电压一般在、电力用户供电系统的供电电压一般在110KV110KV及以下。及以下。3 3、大多为国家电网供电，也可建立自备发电站。、大多为国家电网供电，也可建立自备发电站。1 1、电压、电压 二、决定供电质量的主要指标二、决定供电质量的主要指标决定用户供电质量的主要指标为电压、频率和可靠性。决定用户供电质
10、量的主要指标为电压、频率和可靠性。理想的供电电压应该是幅值恒为额定值的三相对称正弦电压。由于供电系由于供电系统存在阻抗、用电负荷的变化和用电负荷的性质统存在阻抗、用电负荷的变化和用电负荷的性质(如冲击性负荷、非线性负荷如冲击性负荷、非线性负荷)等因素，实际供电电压无论是在幅值上、波形上还是三相对称性上都可能与等因素，实际供电电压无论是在幅值上、波形上还是三相对称性上都可能与理想电压之间存在着偏差。理想电压之间存在着偏差。(1)电压偏差电压偏差 电压偏差是指电网实际电压与额定电压之差。电压偏差是指电网实际电压与额定电压之差。(2)电压波动和闪变电压波动和闪变 电网电压幅值（或半周波方均根值）的连
11、续快速电网电压幅值（或半周波方均根值）的连续快速变化称为电压波动。由电压波动引起的灯光闪烁对人眼脑产生的刺激效应变化称为电压波动。由电压波动引起的灯光闪烁对人眼脑产生的刺激效应称为电压闪变。称为电压闪变。(3)电压波波形畸变电压波波形畸变 电网电压波形发生非正弦畸变时，电压中出现高次谐波。电网电压波形发生非正弦畸变时，电压中出现高次谐波。(4)三相不对称三相不对称 三相电压不对称指三个相电压在幅值和相位关系上存在偏差。三相电压不对称指三个相电压在幅值和相位关系上存在偏差。一个交流电力系统只能有一个频率。我国规定的电力系统标称频率一个交流电力系统只能有一个频率。我国规定的电力系统标称频率(工频工
12、频)为为50Hz。国际上标称频率有。国际上标称频率有50Hz和和60Hz两种。两种。2.频率频率 当电能供需不平衡时，系统频率便会偏离其标称值。频率偏差不仅影响用当电能供需不平衡时，系统频率便会偏离其标称值。频率偏差不仅影响用电设备的工作状态、产品的产量和质量，而且影响电力系统的稳定运行。电设备的工作状态、产品的产量和质量，而且影响电力系统的稳定运行。3 3、可靠性、可靠性 这类负荷在供电突然中断时这类负荷在供电突然中断时将造成人身伤亡的危险，或将造成人身伤亡的危险，或造成重大设备损坏且难以修造成重大设备损坏且难以修复，或给国民经济带来极大复，或给国民经济带来极大损失。损失。关键负荷关键负荷重
13、要负荷重要负荷一般负荷一般负荷要求由两个独立电源供电。要求由两个独立电源供电。而对特别重要的关键负荷，而对特别重要的关键负荷，应由两个独立电源供电。应由两个独立电源供电。这类负荷如果突然断电，将这类负荷如果突然断电，将造成生产设备局部破坏，或造成生产设备局部破坏，或生产流程紊乱且难以恢复，生产流程紊乱且难以恢复，工厂内部运输停顿，出现大工厂内部运输停顿，出现大量废品或大量减产，因而在量废品或大量减产，因而在经济上造成一定损失。经济上造成一定损失。重要负荷应由两回路供电，重要负荷应由两回路供电，两个回路应尽可能引自不同两个回路应尽可能引自不同的变压器或母线段。的变压器或母线段。不属于关键和重要负荷的电不属于关键和重要负荷的电能用户均属于一般负荷。能用户均属于一般负荷。对供电无特殊要求，允许较对供电无特殊要求，允许较长时间停电，可采用单回路长时间停电，可采用单回路供电。供电。对可靠性的要求不同划分对可靠性的要求不同划分 供电可靠性指供电系统持续供电的能力，应根据负荷等级来保证供电系统的可靠性。
