多电压级电力系统
电力系统的电压等级
电力系统的电压等级
目前我国常用的电压等级：220V、380V、6kV、10kV、35kV、110kV、220kV、330kV、500kV，1000KV。
电力系统一般是由发电厂、输电线路、变电所、配电线路及用电设备构成。
通常将35kV 及35kV以上的电压线路称为送电线路。
330KV-500KV称为超高压，500KV以上称为特高压。
10kV及其以下的电压线路称为配电线路。
将额定1kV以上电压称为“高电压”，额定电压在1kV以下电压称为“低电压”。
我国规定安全电压为36V、24V、12V三种。
我国最高交流电压等级是1000KV（长治---荆门线），于2008年12月30日投入运行。
在建输电线路（向家坝-上海，锦屏-苏南特高压直流800kV），其下有500、330、220、110、（60）、35、10KV，380/220V，其中60kV是由于历史原因遗留下来的，目前仅在我国东北地区存在；
我国最高直流电压等级为±500KV（葛洲坝---上海南桥线、天生桥---广州线、贵州---广东线、三峡---广东线），另有±50KV（上海---嵊泗群岛线），±100KV（宁波---舟山线），南方电网公司已建成±800KV特高压直流输电线——云广特高压直流输电线路，国家电网公司已建成两条±800kV特高压直流线路，分别为向家坝-上海±800kV特高压直流线路及锦屏-苏南±800kV特高压直流线路。
1。
电力系统电压等级
电力系统电压等级的发展过程及发展趋势输电电压一般分为高压、超高压和特高压 高压(HV HV--High Voltage )：35kV ～200 kV超高压(EHV EHV--Extra High Voltage )：330 kV ～750 kV 特高压(UHV UHV--Ultra High Voltage )：1 000 kV 及以上配电网电压一般为35kV 以下低压(LV LV--Low Voltage )：0.4 kV 及以下 中压(MV MV--Medium Voltage )：3 kV ～35 kV对于直流输电高压直流(HVDC HVDC--High Voltage Direct Current )：330 kV ～750 kV 特高压直流(UHVDC UHVDC--Ultra High Voltage Direct Current ):1 000 kV 及以上中国国家标准中国国家标准《《额定电压额定电压》》（GB I56GB I56--1980）规定的电压等级为：3，6，10，35，63，110，220，330，500，750 kV （待定）。
根据相邻级差不宜太小的原则，可以认为上述电压等级中的35kV 、63kV 和110kV 不宜在同一个地区性电网中并存；330kV 和500 kV 、500 kV 和750 kV 不宜在同一输电系统中并存。
中国电力系统中除西北地区采用330/（220）/110/（35）/10 kV 和东北地区采用500/220/63/10 kV ，其他地区都采用500 /220/110 /(35)/10 kV 系列。
其他国家的情况如下：美国、日本、加拿大、前苏联多采用500/220（275，230）/110 kV 系列，美国、加拿大、前苏联也有750（765）/330（345）/110（154）kV 系列；西欧和北欧国家采用400（380）/220/110（138）系列。
多电压级电力系统
多电压级电力系统引言多电压级电力系统是指电力系统中同时存在多个不同的电压级别的电力设备和设施的系统。
如今，随着电力需求的增加和电力传输技术的发展，越来越多的国家和地区开始采用多电压级电力系统来满足不同电力负载的需求。
本文将介绍多电压级电力系统的概念、优势以及应用领域。
概念多电压级电力系统是指在一个电力系统中，存在两个或多个不同电压级别的电力设备和设施。
这些电压级别通常是以输电线路的电压等级来衡量的。
在传统的电力系统中，往往只有一个固定的电压级别，例如220kV或110kV等。
而多电压级电力系统通过增加多个电压级别，可以更好地适应各种不同电力负载的需求。
优势多电压级电力系统有以下几个优势：负载的需求，选择合适的电压级别来满足需求。
这种灵活性可以提高电力系统的可调度性和可靠性。
2.能效性：不同电力负载的需求可能存在差异，某些负载可能需要较高的电压来传输电能，而某些负载只需要较低的电压。
通过使用多个电压级别，可以更好地匹配电力负载，提高电力传输和分配的能效性。
传输和分配中的能量损耗。
通过使用更接近负载需求的电压级别，可以减少输电损耗和变压器损耗，从而提高电力系统的经济性。
4.可扩展性：随着电力负载的增加，电力系统需要不断扩展。
多电压级电力系统具备较好的可扩展性，可以根据需要增加新的电压级别，适应系统的扩展需求。
应用领域多电压级电力系统可以应用于各种不同的领域，包括但不限于以下几个方面：电力传输网络多电压级电力系统可以应用于电力传输网络，包括长距离的高压输电线路和地区性的输电线路。
通过在电力传输网络中增加多个电压级别，可以更好地适应不同地区的电力需求，提高电力系统的可靠性和经济性。
发电厂多电压级电力系统可以应用于发电厂，包括火电厂、水电厂和风电厂等。
通过在发电厂中使用多个电压级别的设备，可以更好地匹配不同的发电机、变压器和输电线路，提高发电系统的效率和可靠性。
工业领域多电压级电力系统可以应用于各种工业领域，包括制造业、石化行业和交通运输等。
电力系统对各种电压等级线路保护的配置要求
电力系统对各种电压等级线路保护的配置要求一、220kV及以上电压等级的线路保护配置要求1、220kV及以上电压等级线路保护应按双重化配置。
2、对于220kV及以上电力系统的线路继电保护，一般采用近后备保护方式，即当故障元件的一套继电保护装置拒动时，由相互独立的另一套继电保护装置动作切除故障；而当断路器拒动时，起动断路器失灵保护，断开与故障元件所接入母线相连的所有其他连接电源的断路器。
有条件时可采用远后备保护方式，即故障元件所对应的继电保护装置或断路器拒绝动作时，由电源侧最邻近故障元件的上一级继电保护装置动作切除故障。
3、对于220kV及以上电力系统的母线，母线差动保护是其主保护，变压器或线路后备保护是其后备保护。
如果没有母线差动保护，则必须由对母线故障有灵敏度的变压器后备保护或/及线路后备保护充任母线的主保护及后备保护。
4、每套保护除具有全线速断的纵联保护功能外，还至少具有三段式相间、接地距离保护，反时限或定时限零序方向过流保护的后备保护功能。
5、配置综合重合闸。
二、3~110kV电压等级的线路保护配置要求1、一般采用远后备原则，即在临近故障点的断路器处装设的继电保护或断路器本身拒动时，能由电源侧上一级断路器处的继电保护动作切除故障。
2、110kV及以下电网均采用三相重合闸。
3、110kV的重要线路配置纵联保护；4、66kV~110kV中性点接地系统线路应配置零序保护，由零序末段保证高电阻接地故障可靠切除。
5、66kV~110kV线路配置的距离保护应根据系统特点选择是否经振荡闭锁；6、35kV及以下线路距离保护一般不考虑系统振荡误动问题。
7、3~110kV可根据线路要求配置阶段式电流保护。
8、3~110kV平行双回线可根据要求配置横差保护。
三、我国电力系统中中性点接地系统种类及它们对继电保护的要求我国电力系统中性点接地方式有三种：(1)中性点直接接地系统；(2)中性点经消弧线圈接地系统；(3)中性点不接地系统；110kV及以上电网的中性点均采用第（1）种接地方式；在这种系统中，发生单相接地故障时接地短路电流很大，故称其为大接地电流系统。
电力系统多电压等级有名值归算为标幺值解析
多电压等级网络中参数和变量的归算为标幺值1.1 多电压等级转化为标幺值第一种方法1.1.1 步骤1、选定基准级，然后将其他电压等级按下面操作归算到基准级，此时，整个系统都处于同一电压等级，还是有名值。
2、选定基准电压、容量，将步骤1中归算的系统转化为标幺值。
1.1.2 归算到同一电压等级首先选定基准级，需要归算的参数：阻抗、导纳、电压、电流；（有功功率、无功功率，都不需要归算，归算前，归算后，两者都是一样的）2121221212()()11n n n n Z Z k k k U U k k k Y Y k k k I I k k k '=⨯⨯'=⨯⨯⎛⎫'= ⎪⨯⨯⎝⎭⎛⎫'= ⎪⨯⨯⎝⎭ 举例：如下，将右侧规定为基准级，将Z1（其他电压等级系统）归算到右边变为Z1’（基准级）。
原电力系统：归算到基准级后的电力系统：1Z '()2'Z Z k =k=k 需要归算侧电压等级系统的额定电压取值：基准级系统的额定电压1.1.3 转换为标幺值=有名值（欧、西、千伏、千安、兆伏安）标幺值基准值（与对应有名值的量刚相同）在基准值的规定中，一般只规定两个参数：S B （基准容量—总功率或某发、变额定功率）、 U B （基准级额定电压）。
之后衍生出三个基准参数：基准电流B I 、基准阻抗B Z 、基准导纳B Y 。
;B B B S I =B B B U Z =；1B BZ Y=此时，一共得到五个基准：B S 、B U 、B Z 、B I 、B Y 。
下面就是将具体系统的有名值转化为标幺值，如下所示。
*B R R Z =、*B X X Z =、*B P P S =、*B Q Q S =、*BSS S =；1.2 多电压等级转化为标幺值第二种方法总结第一种方法：（归算有名值）1、指定基本级，将其它级有名值归算到基本级2、指定一套基本级下的基准值3、用标幺值定义求取各个参数的标幺值 第二种方法：归算基准值1、 先选定某一电压等级的系统作为基准，在基准级下指定一套基准值（转化标幺值时用的基准）。
国内外电力系统电压等级的划分
输配电线路施工－ 电子教案
教学课题 教学目的 教学重难点 教学方法 教学过程 课程小结 课程作业
发展中的中国电网
输配电线路施工－ 电子教案
教学课题
1
教学目的 教学重难点
教学方法 课 程 小 结
教学过程
课程小结
课程作业
电压等级
电力线路分为交流线路和直流线路，其电压等级分属高压、超高压、特高压。
2中国电力发展战略
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1981年，第一条500千伏超高压输电线路投入运行，从河南平顶山姚孟火 电厂到湖北武昌凤凰山变电所，使中国成为世界上第8个拥有500千伏超高 压输电的国家。 1983年底，全部采用国产设备的东北董家到辽阳的 500千伏输变电工程调 试结束，其他地区也相继采用500kV级电压。 1989年，中国第一条±500千伏直流输电线路（葛洲坝－上海，1080公里 ）建成投入运行，实现华中电力系统与华东电力系统互联，形成中国第一 个跨大区的联合电力系统。 2002年底，国家电网公司拥有500kV线路28035km，330kV线路9612km。 500kV变电容量10070万kVA，330 kV变电容量1755万kVA。500KV超高压输 电线路已成为电网骨干网架，直流输电得到了更多应用. 2005年9月,西北电网建成750kV青海官亭-甘肃兰州线超高压输变电工程（ 140.7km），中国输电技术提高到了一个新的水平,目前中国正在建设 1000kV、±800kV特高压输电线路。
外国输电线路建设历程
电力系统电压等级汇总
国外高压直流输电线路
20世纪70年代，前苏联的耶基巴斯图兹到欧 洲中部的直流输电线路规模最大, 输送容量 为6 000MW , 输电电压为±750 kV ,线路长度 2 400 km。
前苏联设计过±750 kV 直流输电系统，先 后生产过能满足±750 kV 直流输电工程需 要的320 MVA 单相双绕组换流变压器多台， 但±750 kV直流输电工程没有建成运行过。
8
国外高压直流输电线路
1985年建成的巴西伊泰普直流工程，两回±600kV， 长806km，输送容量2× 3450MW，是国外目前运行 最高电压等级的直流输电线路。
9
国外高压直流输电线路
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中国输电线路发展过程
1949年以前，中国电力工业发展缓慢，输电电压按具体工程 决定，电压等级繁多。
➢ 1897年上海裴伦路电厂以5条输电线路供路灯用电 ➢ 1900年形成第一个输配电网,电压25kV,全长18km ➢ 1908年，第一条22kV输电线路建成，从云南石龙坝水电站
➢ 根据相邻级差不宜太小的原则，可以认为上述电压等级中 的35kV、63kV和110kV不宜在同一个地区性电网中并存； 330kV和500 kV、500 kV和750 kV不宜在同一输电系统中并 存。中国电力系统中除西北地区采用330/（220）/110/ （35）/10 kV和东北地区采用500/220/63/10 kV，其他地 区都采用500 /220/110 /(35)/10 kV系列。
6
国外特高压交流输电线路
日本1000kV电力系统集中在东京电力公司，1988 年开始建设1000kV输变电工程，1999年建成两条 总长度430km的1000kV输电线路和1座1000kV变电 站，第一条是从北部日本海沿岸原子能发电厂到 南部东京地区的1000kV输电线路，称为南北线(长 度190km)；第二条是联接太平洋沿岸各发电厂的 1000kV输电线路，称为东西线(长度240km)。所有 的1000kV线路和变电站从建成后都一直降压为 500kV电压等级运行。该工程原本考虑配合太平洋 沿岸和东北地区原子能发电厂的建设拟升压至额 定电压1000kV运行，但是由于负荷增长停滞不前， 预计在2020年左右才能升压至1000kV运行。
我国电力系统额定电压等级
我国电力系统额定电压等级电网电压是有等级的，电网的额定电压等级是根据国民经济发展的需要、技术经济的合理性以及电气设备的制造水平等因素，经全面分析论证，由国家统一制定和颁布的。
我国最高交流电压等级是750KV（兰州---官亭线），其下有500、330、220、110、（60）、35、10KV，380/220V，国家电网公司正在实验1000KV特高压交流输电；我国最高直流电压等级为正负500KV（葛洲坝---上海南桥线、天生桥---广州线、贵州---广东线、三峡---广东线），另有正负50KV（上海---嵊泗群岛线），100KV（宁波---舟山线），南方电网公司将建设正负800KV特高压直流输电线。
目前我国常用的电压等级：220V、380V、6kV、10kV、35kV、110kV、220kV、330kV、500kV。
电力系统一般是由发电厂、输电线路、变电所、配电线路及用电设备构成。
通常将35kV及35kV以上的电压线路称为送电线路。
10kV及其以下的电压线路称为配电线路。
将额定1kV以上电压称为“高电压”，额定电压在1kV以下电压称为“低电压”。
我国规定安全电压为36V、24V、12V三种。
随着电力电子技术的广泛应用与发展，供电系统中增加了大量的非线性负载，特别是静止变流器，从低压小容量家用电器到高压大容量用的工业交直流变换装置，由于静止变流器是以开关方式工作的，会引起电网电流、电压波形发生畸变，引起电网的谐波“污染”。
另外，冲击性、波动性负荷，如电弧炉、大型轧钢机、电力机车等运行中不仅会产生大量的高次谐波，而且使得电压波动、闪变、三相不平衡日趋严重，这些对电网的不利影响不仅会导致供用电设备本身的安全性降低，而且会严重削弱和干扰电网的经济运行，造成对电网的“公害”，为此，国家技术监督局相继颁布了涉及电能质量五个方面的国家标准，即：供电电压允许偏差，供电电压允许波动和闪变，供电三相电压不允许平衡度，公用电网谐波，以及供电频率允许偏差等的指标限制。
高压输电系统为什么要用不同的电压等级？
高压输电系统为什么要用不同的电压等级？电能从生产到消费一般要经过发电、输电、配电和用电四个环节。
对于图1-3 所示的简单电力系统而言，首先是发电环节，这个环节是在发电厂完成的。
由于发电机绝缘条件的限制，发电机的较高电压一般在22kV及以下。
其次是输电环节，输电系统是将发电厂发出的电能输送到消费电能的地区（也称负荷中心），或进行相邻电网之间的电能互送，使其形成互联电网或统一电网。
为了降低线路的电能损耗、增大电能输送的距离，发电厂发出的电能通常需要通过升高电压才能接入不同电压等级的输电系统。
第三是配电环节，配电系统就是将来自高压电网的电能以不同的供电电压分配给各个电力用户。
较后是用电环节，电力用户根据不同的能量需求通常采用中、低压供电和消费。
如图1-3所示，在电力系统中，需要多次采用升压或降压变压器对电压进行变换，也就是说在电力系统中采用了很多不同的电压等级。
输电系统的电压等级一般分为高压、超高压和特高压。
在国际上，对于交流输电系统，通常把35～220kV的输电电压等级称为高压（HV），把330～750（765）kV的输电电压等级称为超高压（EHV），而把1000kV及以上的输电电压等级通称为特高压（UHV）。
另外，一般把±500kV电压等级的直流输电系统称为高压直流输电系统（HVDC）。
对我国目前绝大多数交流电网来说，高压电网指的是110kV和220kV电压等级的电网，超高压电网指的是330、500kV和750kV电压等级的电网，特高压电网指的是正在建设的1000kV交流电压等级和±800kV直流电压等级的输电系统。
在同一个电网中采用了不同的电压等级，这些电压等级组成该电网的电压序列。
目前，我国除了西北电网外，大部分电网的电压序列是500/220/110/35/10/0.38kV，西北电网的电压序列分别为750/330/110/35/10/0.38kV和220/110/35/10/0.38kV。
电力系统电压等级介绍 PPT
电力系统电压等级的发展过程 及发展趋势
学号：ZS10060266
电力系统电压等级
输电电压一般分为高压、超高压和特高压 ➢ 高压(HV- High Voltage )：35kV～200 kV ➢ 超高压(EHV- Extra High Voltage )：330 kV～750 kV ➢ 特高压(UHV-Ultra High Voltage)： 1 000 kV及以上 配电网电压一般为35kV以下 ➢ 低压(LV-Low Voltage)： 0.4 kV及以下 ➢ 中压(MV-Medium Voltage)： 3 kV～35 kV 对于直流输电 ➢ 高压直流(HVDC- High Voltage Direct Current )：
全长534km，形成西北电网330kV骨干网架。 ➢ 1981年，第一条500kV超高压输电线路投入运行，从河南平顶山姚孟
火电站至湖北武昌凤凰山变电所，使中国成为世界上第八个拥有 500kV超高压输电的国家。1983年，又建成葛洲坝至武昌、葛洲坝至 双河两回500kV线路，开始形成华中电网500kV骨干网架。 ➢ 1989年我国第一条± 500kV直流输电线路葛洲坝-上海(1080km)建成投 入运行，实现华中电力系统与华东电网互联，形成中国第一个跨大区 的联合电力系统。 ➢ 2005年9月，西北电网建成750kV青海官亭-甘肃兰州超高压输变电工程 （140.7km），输变电设备全为国产。
我国城市电网的电压等级配置基本分5级
电力系统负荷预测是电力系统自动化领域中的一项重要内容,对于电力系统的控制、运行和规划都有着非凡的意义。
我国城市、工业园区电网的电压等级的划分基本上以500、330、220kv为输电电压等级，以110、35kV为高压配电电压等级，以20、10kV为中压配电电压等级，以0.4kV为低压配电电压等级。
发达国家城市电网具有变电层次少、中压配电网形成多方向互联的环网的结构特点，具有较高的供电可靠性，且对上一级电网容载比要求较低。
如法国巴黎电网的电压等级配置为400/225/20/0.4kV，由3个20kV的中压环网，1个225kV环网和l个400kV环网共同构成的网架结构，该结构的适应性很强，虽然其225kv 的容载比仅为1.3，但即使失去2个225kV变电站，系统仍可正常供电且不丢失用电负荷。
部分发达国家城市电网的电压等级配置情况见表2。
我国高中压配网均为辐射结构，没有形成环网。
中压配电电压等级低、容量小，高中配电压等级不够匹配。
现有的中压电网无法对上级电网起到足够的支撑作用，电网整体的可靠性较低。
为使电网的整体经济性最高，在电压等级合理配置中需要考虑城市电网在哪个电压等级实现分区供电、在哪个电压等级实现电网互联、在哪个电压等级实现全面自动化，以及采用哪个电压等级为城市中心供电的问题。
同时，需要考虑城市人口增长，负荷增加，城市扩展等因素，以适应未来20-50年社会经济发展对供电的需求和未来城市电网对变电站站址和线路走廊的用地需求等。
城市外围电压等级的配置，主要需考虑城市外围电压等级的供电距离和相对于饱和负荷的供电容量。
我国城市市区面积s一般小于5以x〕kmZ，按照理想情况计算由城市外围到市区中心的最大供电距离几二了亏7夏二40km。
根据表3中各电压等级的供电距离和供电容量数据，我国各城市现有的城网外围电压500、330、220kV均具有向市区负荷中心供电的能力。
其电压等级和传输功率、经济输送距离的关系见表3。
国内、外电力系统电压等级划分
输电线路施工－ 电子课件
发展中的中国电网
U2 Se R jX
输电线路施工－ 电子课件
内 容 小 结
1
电压等级
电力线路分为交流线路和直流线路，其电压等级分属高压、超高压、特高压。
2中国电力发展战略
西电东送、北电南济 是中国电网建设与发展的根本战略。
练
1.
习
论述中国电网发展与中国工业及能源矿产资源分布，要求论点正确、论据确实， 格式按科技论文，字数不少于500字。
输电线路施工－ 电子课件
目前，正加紧实施7个跨省大区电网之间以及大区电网与5个独立省网之间的 互联。 2010年前后，建成以三峡电网为中心连接华中、华东、川渝的中部电网；华 北、东北、西北三个电网互联形成的北部电网；以及云、贵、广西、广东4省区的 南部联合电网。同时，加快北、中、南三大电网之间实现局部互联：华北－华中 加强联网、华中－西北联网、川渝－西北联网、华东－华北联网、川黔联网等跨 区电网工程建设，实现西电东送、南北互供，初步形成全国统一的联合电网的格 局，实现全国范围内的资源优化配置，满足国民经济发展和全面建设小康社会的 要求 。 2020年前后，随着长江和黄河上游以及澜沧江、红水河上一系列大型水电站 的开发，西部和北部大型火电厂和沿海核电站的建设，以及一大批长距离、大容 量输电工程的实施，电网结构进一步加强，真正形成全国统一的联合电网。在全 国统一电网中充分实现西部水电东送，北部火电南送的能源优化配置。此外，北 与俄罗斯、南与泰国之间也可能实现周边电网互联和能源优势互补。
1985年前苏联建成第一条1150kV工业性线路，日本也在90年代初建成 1000kV线路。
目前，多端直流输电线路、高自然功率的紧凑型线路以及灵活交流输电 （FAC±S）等多种多样输电新技术的研究也取得很大进展，有的已进入工程 实践。
高低压电力系统简介
--CONFIDENTIAL--
电子脱扣器曲线(三段加接地保护)：
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• • •
Ir： 长延时脱扣电流 防止线路中长期负载过大导致异常 Isd：短延时脱扣电流 防止线路中阻抗短路时大电流导致异常，可根据上下级配合状况设定相应脱扣延时 Ii： 瞬时跳脱电流 防止系统中金属性短路的瞬间大电流，不可设定延时
类型 少油断路器 真空断路器 六氟化硫断路器
灭弧介质 油 真空 SF6
特点 分合大电流一定次数后，需更换新油， 连续多次操作，无需维护 连续操作，体小质轻，开断性能好
运用场合 66KV以下 35KV以下 所有等级
价格 便宜 偏贵 昂贵
--CONFIDENTIAL--
2、互感器： 有电压和电流互感器两种；
2，电在系统中以光速传播，其故障的发生和发展时间十分短促；
对用电线路及设备要有保护，防止故障漫延，扩大影响面；
其保护及设置要合理，及时切断故障部分；
3，与生产生活关系紧密；
要保证供电的可靠性，其系统元件要有足够的可靠性，稳定性；
保证电能质量；防止影响电压，频率及波形的产生；
--CONFIDENTIAL--
通过杠杆5使搭扣3脱开，主触点在弹簧13作用下切断电路，这就是瞬时过电流或短路保护作用。
当电路失压或电压过低时，欠压脱扣器8的衔铁7释放， 同样由杠杆5使搭扣3脱开，起到欠压和失压保护作用。
当电源恢复正常时，必须重新合闸后才能工作。
长时间过载使得过流脱扣器的 双金属片式（热脱扣）10弯曲， 同样由杠杆5使搭扣3脱开，起 到过载（过流）保护作用。
高低压电力系统简介
--CONFIDENTIAL--
内容提要
一. 二. 三. 四. 五.
电力系统的电压等级划分和应用
汤逊理论自持放电条件
1、汤逊第一放电系数α：一个电子沿电场方向行经1cm长 度，平均发生的碰撞游离次数。
2、汤逊第三放电系数γ：一个正离子撞击阴极板时，使阴 极板平均释放出来的有效电子数。 3、一个启始带电粒子从阴极到阳极的过程中由于碰撞游 离产生的正离子撞击阴极板时如果能打拉出两个电子，一 个与正离子复合掉了，另一个成为自由电子，它会产生新 的电子崩，维持放电的发展，就发生了自持放电。
1、气体分子本身的游离
中性质点中的电子摆 脱原子核的束缚成为 自由电子的过程就是 游离。
要游离需要吸收能量， 吸收的能量称为游离 能。
2、气体分子本身的游离方式
按照电子获得能量的方式划分游离： 1）碰撞游离：由于碰撞引起的游离。
红球：气体分子 小绿球：电子 粉色球：正离子 红球带绿球：负离子
其条件是撞击质点的能量不小于被撞质点的游离能、并且 有足够的作用能。
碰撞游离是气体放电中主要的带电粒子来源，电子是碰撞游 离的主导因素。
2）光游离：由于高能射线的作用产生的游离。其条件是光子 的能量不小于游离能。光游离是起始带电粒子的主要来源。 具有分级游离的特点。
3）热游离：在高温（温度达104 k0）作用下发生的游离。热 游离不是一种单独的游离形式，是碰撞游离和光游离的综合。
3、研究手段难以具备，场地难以满足，问题的重复性小， 一次击穿后很难找到完全相同的对象，是暂态问题。
4、思考问题的领域宽。
第一章 气体的放电基本物理过程和电气强度
一、补充的基本概念 1、放电：在电场的作用下由于游离使流过电介质电流增大
的现象。
2、击穿：电介质在电场作用下丧失其绝缘性能，形成沟通两 极的放电。 3、击穿电压：使电介质失去其绝缘性能所需要的最低、临界、 外加电压。
电力系统分析基础88道简答题
1.电力网，电力系统和动力系统的定义是什么？（p2)答: 电力系统:由发电机、发电厂、输电、变电、配电以及负荷组成的系统.电力网: 由变压器、电力线路、等变换、输送、分配电能的设备组成的部分。
动力系统:电力系统和动力部分的总和。
2.电力系统的电气接线图和地理接线图有何区别？(p4-5)答：电力系统的地理接线图主要显示该系统中发电厂、变电所的地理位置，电力线路的路径以及它们相互间的连接.但难以表示各主要电机电器间的联系。
电力系统的电气接线图主要显示该系统中发电机、变压器、母线、断路器、电力线路等主要电机电器、线路之间的电气结线。
但难以反映各发电厂、变电所、电力线路的相对位置.3.电力系统运行的特点和要求是什么？(p5)答:特点:（1）电能与国民经济各部门联系密切.（2)电能不能大量储存。
(3）生产、输送、消费电能各环节所组成的统一整体不可分割。
（4）电能生产、输送、消费工况的改变十分迅速。
（5）对电能质量的要求颇为严格。
要求：(1）保证可靠的持续供电。
（2）保证良好的电能质量。
（3)保证系统运行的经济性。
4.电网互联的优缺点是什么？(p7)答：可大大提高供电的可靠性,减少为防止设备事故引起供电中断而设置的备用容量；可更合理的调配用电，降低联合系统的最大负荷，提高发电设备的利用率，减少联合系统中发电设备的总容量；可更合理的利用系统中各类发电厂提高运行经济性。
同时，由于个别负荷在系统中所占比重减小，其波动对系统电能质量影响也减小。
联合电力系统容量很大,个别机组的开停甚至故障，对系统的影响将减小，从而可采用大容高效率的机组。
5.我国电力网的额定电压等级有哪些？与之对应的平均额定电压是多少?系统各元件的额定电压如何确定?（p8—9）答：额定电压等级有(kv）：3、6、10、35、110、220、330、500平均额定电压有（kv）：3.15、6。
3、10。
5、37、115、230、345、525系统各元件的额定电压如何确定：发电机母线比额定电压高5％。
我国电力系统额定电压等级分类详解
我国电力系统额定电压等级分类详解我国电力系统额定电压等级分类详解我国电力系统的额定电压等级为：220/380V（0.4 kV）、3kV、6kV、l0kV、35kV、（60kV）、110kV、220kV、330kV、500kV等。
220kV线路，输送距离为200～300km时，可输送功率200～250MW。
110kV线路，输送距离为100km左右时，可输送功率30～60Mw；35kV架空电力线路，输送距离在50km左右时，一般输送功率为10～20MW；330 kV输送距离为200~600Km、500 kV输送距离为150~850Km。
送电线路与配电线路区别送电线路：把发电厂生产的电能经升压变压器输送到电力系统中的降压变压器及用电单位的35kV及以上的高压电力线路，称为送电线路。
配电线路：把发电厂生产的电能直接配给用电单位或由电力系统中的降压变压器配给用电单位电能的10kV及以下电力线路，称为配电线路。
3～10kV线路称高压配电线路；1kV及以下线路称为低压配电线路。
供电系统以10 kV、35 kV为主。
输配电系统以110 kV以上为主。
发电厂发电机有6 kV与10 kV两种，现在以10 kV为主，用户均为220/380V（0.4 kV）低压系统根据《城市电力网规定设计规则》规定：输电网为500 kV、330 kV、220 kV、110kV高压配电网为110kV、（66kV）中压配电网为10kV、6 kV低压配电网为0.4 kV（220V/380V）不同电压等级的线路，所能输送功率的大小和输送距离的远近都不同，其大致关系可见下表：线路电压(kV) 输送功率(kW) 输送距离(km)0.22 50以下0.15以下0.38 100以下0.6以下3 100～1000 1～36 100～1200 4～1510 200～2000 6～2035 2000～10000 20～50110 10000～50000 50～150220 10000～200000 200～300330 400000～600000 300～400500 600000～1000000 400～600。
电力系统电压等级与变电站继电保护
分享专业智慧，相聚电气天下电力系统电压等级与变电站继电保护1.电压等级电力系统电压等级有220/380V（0.4 kV），3 kV、6 kV、10 kV、20 kV、35 kV、66 kV、110 kV、220 kV、330 kV、500 kV。
随着电机制造工艺的提高，10 kV电动机已批量生产，所以3 kV、6 kV已较少使用，20 kV、66 kV也很少使用。
供电系统以10 kV、35 kV为主。
输配电系统以110 kV以上为主。
发电厂发电机有6 kV 与10 kV两种，现在以10 kV为主，用户均为220/380V（0.4 kV）低压系统。
根据《城市电力网规定设计规则》规定：输电网为500 kV、330 kV、220 kV、110kV，高压配电网为110kV、66kV，中压配电网为20kV、10kV、6 kV，低压配电网为0.4 kV（220V/380V）。
发电厂发出6 kV或10 kV电，除发电厂自己用（厂用电）之外，也可以用10 kV 电压送给发电厂附近用户，10 kV供电范围为10Km、35 kV为20~50Km、66 kV为30~100Km、110 kV为50~150Km、220 kV为100~300Km、330 kV为200~600Km、500 kV 为150~850Km。
2.变配电站种类电力系统各种电压等级均通过电力变压器来转换，电压升高为升压变压器（变电站为升压站），电压降低为降压变压器（变电站为降压站）。
一种电压变为另一种电压的选用两个线圈（绕组）的双圈变压器，一种电压变为两种电压的选用三个线圈（绕组）的三圈变压器。
变电站除升压与降压之分外，还以规模大小分为枢纽站，区域站与终端站。
枢纽站电压等级一般为三个（三圈变压器），550kV /220kV /110kV。
区域站一般也有三个电压等级（三圈变压器），220 kV /110kV /35kV或110kV /35kV /10kV。
常用的电压等级伏特
常用的电压等级伏特
电压等级是评估电力设备和系统的一项重要指标，常见的电压等级包括：
1. 低压电力系统：电压等级为220V和380V，主要用于住宅、公共建筑和小型工业企业。
2. 中压电力系统：电压等级为10kV和35kV，主要用于城市电网、农村电网和中型工业企业。
3. 高压电力系统：电压等级为110kV、220kV、330kV和500kV，主要用于大型工业企业和电力系统的输电。
4. 超高压电力系统：电压等级为800kV、1000kV和1200kV，主要用于远距离高功率输电。
不同的电压等级适用于不同的电力需求，电力系统的安全性和可靠性也与电压等级息息相关。
由此可见，了解并正确使用不同的电压等级是保障电力系统正常运行的重要前提。
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超高压 电力系统电压等级类别
超高压电力系统电压等级类别
1、特高压电力系统：
特高压电力系统是指：电压等级大于1000 kV 的系统。
它有大小架空
线路、架空降压设施、带电设备及其附属设备、变电站建筑及加强仪
表等组成，主要作用是链接特高压发电机组（或隔离层）与一般压的
输电送电线路或配电网络，达到长距离传输电力、稳定电能系统和改
善网络抗干扰能力的目的。
2、超高压电力系统：
超高压电力系统是指：电压等级高于500 kV 的系统。
它主要包括超高
压超高架空线路组成、架空降压设施、带电设备及其附属设施、变电
站建筑及加强仪表等组成，主要作用是链接超高压发电机组（或隔离层）与一般压的输电送电线路或配电网络，达到传输更长距离的电力，提高输电隔离效果以及改善网络抗干扰能力的目的。
超高压电力系统
能够使电能可以输送至更远的距离，还可以通过降低电能损失大幅度
减少负荷，实现更低的能耗。
3、高压电力系统：
高压电力系统是指：电压等级在220~500 kV 的系统，主要包括高压架
空线路组成、架空降压设施、变电站建筑及加强仪表等组成，主要作用是链接高压发电机组（或隔离层）与低压的输电送电线路或配电网络，达到长距离传输电力、稳定电能系统和改善网络抗干扰能力的目的。
高压电力系统的主要优势在于线路的损耗小，占地面积小，成本相对较低。
4、低压电力系统：
低压电力系统是指：电压等级在36~0.4 kV 的系统，它主要由架空线路组成，主要作用是链接高压变电站（或低压变电站）与低压用户端（如家庭），达到传输电力、稳定电能系统和改善网络抗干扰能力的目的。
低压电力系统具有安装快捷、成本低、维护方便等优点，能够有效地提供安全、可靠的电力服务。
交流电压等级划分标准
交流电压等级划分标准
交流电压等级划分标准是指将交流电压按照一定的规定进行分类，并且对每个等级的电压进行相应的标记。
在电力系统中，交流电压等级划分标准是非常重要的，因为它直接关系到电力系统的安全和稳定运行。
目前，国际上通用的交流电压等级划分标准是根据电压的额定值来划分的。
根据国际电工委员会(I.E.C)的规定，目前国际上主要的交流电压等级分为以下几种：
1. 低压电力系统：额定电压不超过1000V的电力系统；
2. 中压电力系统：额定电压在1000V至35kV之间的电力系统；
3. 高压电力系统：额定电压在35kV至230kV之间的电力系统；
4. 超高压电力系统：额定电压在230kV至1000kV之间的电力系统；
5. 特高压电力系统：额定电压在1000kV以上的电力系统。
此外，还有一种较为特殊的交流电压等级——直流输电系统。
直流输电系统的电压等级一般较高，最高可达到800kV，但是由于其电压波动较小，传输损耗较少，所以在特定的情况下也会被采用。
总的来说，交流电压等级划分标准的制定和遵守，对于电力系统的稳定运行和电力安全起着至关重要的作用。
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2.4多电压级电力系统
»电力系统由不同电压的电力网通过变压器联结而成，系统的各设备均处于不同的电压等级中。
在进行电力系统计算时必须建立全系统的等值电路。
有两种方法：
1、把所有的电流归算到指定的电压等级下
为了减少运算量，一般选元件较多的高压网作为基准级。
设乞，忍,…,心为某元件所在电压等级与基准级之间串联的n台变压器的变比。
可按下列各式将该电压级中元件的参数及电气量归算到基准级：
=
B( __________
kg…-S u，==ugk? •--心) z =z(--- 1———)**以上各式的变压器变比k取为:
指向基准级一侧的电压
= 被归算一侧的电压
2、标幺值表示
＞标幺值定义：
标幺值计算的关键在于基准值的选取，遵循两个原则：
♦首先各基准值必须应满足各有名物理量之间的各种关系
这样就可以保证标幺值表示的电路公式中各量之间的关系保持不变。
在实际系统的计算中，一般先选定S B和4,其它的基准值可按电路公式求出：
♦其次，基准值的选取应尽可能使标幺值直观，易于理解。
注意：嗣如目幽銅越舷區連蜩翊豳U岛艇初越舷凰
2.5简单电力系统的运行分析
»电力系统正常运行情况下，运行、管理和调度人员需要知道在给定运行方式下各母线的电压是否满足要求，系统中的功率分布是否合理，元件是否过载，系统有功、无功损耗各是多少等等情况。
为了了解上述运行情况所做的计算，称为系统的
»视在功率、有功功率、无功功率及复功率的概念
,为此引入
u = y[2U COS
（COt + 久）
i = V2Z cos（N +（p i）
=u i = V2t/ cos（E + 久）x V2/ cos（曲+
© ）=Ul cos（0“ —©）+ ui cos（2奴 +（p u +
©）=UI cos 0 +1// cos（2d/ +（p u +（p.y
用来表述有功、
无功和视在功率
三者之间关系的
二
呼=UI厶入一®
=VI cos cp + jUI sin
（p
了的概念，其定义为：
瞬时功率P为^
I 指的是瞬时功率p在一个周期内的平均值：
=P + ^Q
■电力网的电压降和功率损耗
不考虑线路的并联支路时的等值电路：
力1 =力2+" U
dU =/2(/? +jX)
S
’(1 U =<2(K + jX)
■
u2U2
_P2R0X、jP^x-Q*
SU
电压降落的纵分量电压降落的横分量
考虑线路的并联支路时的等值电路:
■电力网的电压降和功率损耗
R +jx s
.B・B
AS
2
设型为串联支路三相功率损耗，则有：AS Z=3I2(R+ J X)设为线路末端并联支
u.
o ,2
RR + jX)
U 2
加+°2'2(冲
可见输电线路并联支路消耗
的是容性无功，即发出感性无
功，与电压平方成正比，与负
荷无直接关系即使空载仍存
在这一功率也称为充电功率。
屁2•j B r
J2
(2-
46)
(2-
47)
同理有:
为:
■电力网的电压降和功率损耗
——考虑线路的并联支路时的等值电路
R+jX •,
$
A iyi = - yr !2
-
1
2
认J 卄堂空Z +产X-QJR
(2-48)
4
P2 + 山 2，=弓 + 屈 2 - 2； y
线路的功率损耗为:
线路的电压损耗为：
j y AS 》,i
2
B
(R + jxy-ju^-^ju
2B 2
~2。
S, £0^2" £ S- F
以末端电压的相位为参考零相位。
根据图2・13,设比的相位 为5 • I 的相位为一<!>,贝!
将上面三个关系式代入上述方程，按照方程两侧实部、虚部相等的原则，可以 求得下列的关系式：
P 一叫沁 - X
_ U 1(U [ cos3-1/?) U 2(U i -U ?) 0 = = =
在高压网中若R 《X 时，从图中可 以看出:I
・fi
考虑线路的并联支路时的等值电路
总结:
1、在高压网中一般R 《X,故电压降落主要由无功功率流过的电抗时产生的。
由式(2-46)
可以看出，即使输电线路不输送有功，同样会存在有功功率的损耗, 这意味着有能量损耗。
因此应就地平衡无功，避免长距离传送。
2、当输电线路轻载时，串联支路消耗的无功可能会小于并联支路的充电功率。
由式(2-51)可得这时电压损耗为负值。
也就是说出现线路始端电压低于末端电压 的情
况。
在超高压线路中，线路的充电功率比较大，输送功率的功率因数比较
高，输送的无功功率小，在严重情况下末端电压的升高会给电力系统带来危害。
因此，在超高压网中线路末端常接有并联电抗器，作用是吸收充电功率，避免 过电压。
当输电线路巧，LI?一定时，P2的大小由二者之间的功角
5>0, P 2>0,即有功从电压相量超前的端点流向电压相
4、由式(B)可以看出，输电线路上流过的Q2的大小由5, 6的幅
值所决定。
当 U 件U2时，Q 2>0,即无功功率从电压幅值高的一端流向电压幅值低的一
端。
3、由(A)式可以看出,
决定。
当5超前口时, 滞后的端点。
辐射形电力网的潮流计算
辐射形电力网：负荷只能从一个方向得到电源的电力网
输电线负荷
变电站
2.7无功功率平衡及无功功率与电压的关系
E—发电机电动势
P+jQ—发电机送到用户的功率
E • 由此可得: 7* L+jo 以U 为基准，其相位为0； /与U 的夹角为E 与U 的夹角为6 则上面的等式可写成: 即 从而可得: U + jX/(cos0 —jsiii0)= E(cosS +jsin5) 上面两式同时平方后相加，得 从而可以得到发电机送至负荷的无功功率Q 与电压U 的关系为:
系统的无功功率电源充足，才能满足较高电压水平下无功功率平衡 的需
要，系统就有较高的运行电压水平。
在电力系统中应力求做到额定 电压下的无功功率平衡，并根据实现额定电压下的无功功率平衡的要求, 装设必要的无功补偿设备。
电力系统中常用的无功功率电源比较如下：
无功功率电源
通过调节靠近负荷中心发电机的励磁电流来改变发电机 发出的无功功率。
低于其额定功率运行，发出更大无功 空载运行的大容量同步电动机，专门用来发无功功率的 补偿装
置。
有过激和欠激两种运行方式，分别发出感性 无功和容性无功。
具有良好的电压调节特性，但价格高、 运行维护复杂。
安
装在负荷中心附近的枢纽变电站
价格低，有功功率损耗小，运行维护简便，可分散安装 在用户
处，实现无功功率就地平衡。
缺点是电压的调节 效应差、只能
分批投切。
由可控电抗器和电容器并联组成。
兼顾了调相机和电容 器的优
点，克服了缺点。
特点 发电机
同期调相机 静止电容器 静止补偿器
2.8电力系统的电压调整
以一简单电力系统说明电压调整的几种手段
u = (U G k Y -AU)/k2
由上式可见，为调
整用户端电压埔如
下措施:
＞改变发电机端电压
人
A改变变压器的变比匕，k2
-k'-PR
曙QXf g
2.9电力系统的有功功率和频率调整
系统频率的变化原因：由于作用在发电机转轴上的转矩不平衡引起。
机械转矩大于电磁转矩，则频率升高；反之频率下降。
为了保证频率偏移不超过允许值,需要在系统中负荷变化或
由于其它原因造成电磁转矩变化时,及时调整原动机的机械功率,尽量使发电机转轴上的功率平衡。
系统发电机的装机容量，不仅应满足最大负荷、网络损耗及发电厂厂用电的需要，还必须考虑一定数量的备用容量
系统中有功功率电源备用容量的分类:
1 •负荷备用
2•事故备用
3•检修备用
冷备用4■国民经济备用
电力系统的频率调整
＞由调速器自动调整负荷变化引起的频率偏
移为频率的一次调整。
A通过发电机组调速器的转速整定元件（也称为调频器）实现频率的二次调整。