供配电系统--1第1章 概论

区域电网：供电电压在220kV及以上（彩图5
地方电网：供电电压小于等于110kV
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山东电网）
4．电能用户
凡取用电能的所有单位均称为电能用户 ，其中工 业企业用电量约占我国全年总发电量的64%，是最大的 电能用户。 电力系统示意图
例 某一办公楼各种能源比例：
电力84%（照明插座42%，一般动力21%， 空调机14%，冷冻机7%〕
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1.2 电力系统的额定电压
电气设备的额定电压：能使电气设 备长期运行时获得最好经济效果的电压。
电力网的电压等级是比较多的，不同的电压等级有 不同的作用。
从输电的角度看，电压越高则输送的距离就越 远，传输的容量越大，电能的损耗就越小；但电压 越高，要求绝缘水平也越高，因而造价也越高。 目前，我国电力网的电压等级主要有0.22、 0.38、3、6、10、35、110、220、330、500、750、 1000kV等。
•预计到2050年，全国总装机容量可达15 ~18亿kw, 每年总发电量可达7 ~ 8万亿kw· h。
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年份 1996 1997 1998 1999 2000 2001 2002 2003 2004
總數 23654 25424 27729 29877 31932 33849 35657 39141 44070

第二种情况变压器二次侧线路不太长(如为低压电网或直接供
电给高/低压用电设备时额定电压)时，二次侧比用电设备额定电
压高5%
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1.2 电力系统的额定电压
线路的平均额定电压
线路的平均额定电压（average rated voltage）指线路始端最大电压（变压器空载电压） 和末端用电设备额定电压的平均值。由于线路始 端最大电压比电网额定电压高10%，因而线路的 平均额定电压比电网额定电压高5%。各级分别为： 0.4kV，3.15kV，6.3kV,10.5kV,37kV，63kV， 115kV，230kV，346kV，525kV。
火電 17886 19241 20988 22343 23754 25314 26555 28977 32490
裝機容量(萬千瓦) 水電 其它(如:核電、 風電等) 5558 210 5973 210 6507 234 7297 237 7935 243 8301 234 8607 495 9490 674 10826 754
高压用电设备
2、具有总降变的工厂供电系统（大中型）图1-3 电能输送过程：
35KV 及 电源进线 总降压变电所 6~10KV 以上 高压配电所 车间变电所 220/380V 低压用电设备
高压用电设备
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3、高压深入负荷中心的供电方式
电源进线 35KV 车间变电所
图1-4
低压用电设备
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1.1 供配电系统的一般概念
火力发电的原理：燃料在锅炉中充分燃烧，将锅炉中 的水转换为高温高压蒸汽，蒸汽推动汽轮机转动，带动发 电机旋转发出电能。彩图1-1
水力发电厂将水的位能转换成电能。其原理是水流驱动 水轮机转动，带动发电机旋转发电。按提高水位的方法， 电厂有堤坝式水电厂、引水式水电厂和混合式水电厂三类。
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1.2 电力系统的额定电压
1、电网(电力线路)的额定电压：额定电压 是确定各类电力设备额定电压的基本依据。 2、用电设备的额定电压： 规定与同级电网的额定电压相同。
3、发电机的额定电压： 规定高于同级电网额定电压的5％。 用于补偿线路上的电压损失
？？？
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G
供电距离较短，可以不考虑 线路上的电压损失。 变压器T1的变比为：10.5/121kV
变压器T2的额定电压：U1N· =UN· =110（kV） T2 L2 U2N· =1.05UN· =1.05×6=6.3(kV) T2 L3 变压器T2的变比为：110/6.3kV 山东农业大学电气工程系
1.3 电力系统中性点运行方式
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典型的工厂供电系统 用户负荷在1000kVA以下，称为小型工厂供电系统 用户负荷在1000kVA~10000kVA，称为中型工厂供电系统 用户负荷在10000kVA以上，称为大型工厂供电系统
1、具有高压配电所的工厂供电系统（中型）图1-1
电能输送过程：
电源进线 6~10KV 高压配电所 6~10KV 车间变电所 220/380V 低压用电设备
经济：供电系统的投资要少，运行费用要低，并尽可能地节约电 能和减少有色金属的消耗量。
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1.1 供配电系统的一般概念
一、电力系统（electrical power system）
由各级电压的电力线路将一些发电厂、变电 所和电力用户联系起来的一个发电、输电、变 电、配电和用电的整体，称为电力系统。
例 我国居民用电:
1996年1130亿kw· h 2005年2700亿kw· h 2000年1690亿kw· h 2010年3920亿kw· h
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～
火力发电厂 升压变电所
220～500kV 升压变电所
～
水力发电厂
220～500kV
220～500kV
枢纽变电所 6～10kV 380/220V
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1.1 供配电系统的一般概念
核能发电厂利用原子核的核能生产电能。核燃料在原子反应 中堆裂变释放核能，将水转换成高温高压的蒸汽，蒸汽推动汽 轮机转动，带动发电机旋转发出电能、其生产过程与火电厂基 本相同。彩图1-1
电力建设方针：大力发展火电，积极发展水电，适当发展核电。
2．变电所（substation） 变电所是变换电能电压和接受分配电能的场所。如果仅用 以接受电能和分配电能，则称为配电所（站），仅用以把交流 电能变换成直流电能，则称为变流所。变电所
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1.2 电力系统的额定电压
其中5%用于补偿变压器满载供电 变压器的一次绕组：相当于是用电设备，所以规定变压器 时，一、二次绕组上的电压损失； 一次绕组的额定电压与受电设备额定电压相同。 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 注意：但当变压器一次绕组直接与发电机相连时，变压 较长时的情况。 器一次绕组的额定电压与发电机额定电压相等。 当变压器供电距离较短时， 可以不考虑线路上的电压损 变压器的二次绕组对于用电设备而言，相当于供电设备。 失，只需要补偿满载时变压 第一种情况若变压器二次侧供电线路较长(如为较大的高压电网) 器绕组上的电压损失即可。 时，则二次侧额定电压，比用电设备额定电压高10%
1.1 供配电系统的一般概念
1．发电厂（generating
plant）
发电厂将一次能源转换成电能。
按一次能源介质划分为火力发电厂、水力发电 站、核电站等，此外，还有小容量的太阳能发电厂、 风力发电厂、地热发电厂和潮汐发电厂等，正在研 究的还有磁流体发电和氢能发电等。
火力发电厂将煤、天然气、石油的化学能转换 为电能。我国火力发电厂燃料以煤炭为主，随着西 气东输，将逐步扩大天然气燃料的比例。
供配电工程
第1章 概论
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2005年10月制作
第1章 概论



1.1 1.2 1.3 1.4 1.5 1.6
供配电系统的一般概念 电力系统的额定电压 电力系统中性点运行方式 电能的质量 供配电设计的内容程序与要求 本课程的特点及学习要求
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1.1 供配电系统的一般概念
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全國每年電力裝機容量
萬千瓦 50000
其它(如:核電、風電等) 水電 火電
45000
40000
35000
30000
25000
20000
15000
10000
5000
0 1996 1997 1998 1999 2000 年份 2001 2002 2003 2004
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220 ∕ 380V
4、只有车间变电所的工厂供电系统（小型）图1-5
电源进线
6~10KV 车间变电所 220 ∕ 380V
低压用电设备
★ 配电所与变电所的区别 ★ 工厂供电系统范围：从电源进线进厂到高低压用电设备进线端 止的整个电路，包括厂内的变配电所和高低压配电线路。
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例1.2.1 已知图1.2.1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。
G T1
～
L1 10kV 图1.2.1
L2 110kV
T2
L3 6kV
M
变压器T1的一次绕组与发电机 直接相连，所以其一次绕组的 例1.2.1图 额定电压取发电机的额定电压
发电机G的额定电压：UN· =1.05UN· =1.05×10=10.5（kV） G L1 变压器T1的额定电压： U1N· =UN.G=10.5（kV） T1 变压器直接与电动机相连， U2N· =1.1UN· =1.1×110=121(kV) T1 L2
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升压变电 6、10、15kv 升110、220、500kv 降压变电 110、220、500kv降6、10、kv 3．电力网（electrical power network） 电力系统中各级电压的电力线路及其联系的变电所， 称为电力网。 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）。