电气安全及供配电系统
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➢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。
电力生产的特点
（1）同时性；发电、供电、用电必须时刻保持平衡； （2）集中性；电力生产是高度集中的，统一调度； （3）适用性；电能不受或少受时间、地点、空间、气温
电气安全及供配电系统 (高压部分）
设备工程部——电气 授课人：慕金辉 2015年9月29日
2020/8/10
第一章 电力系统基本知识
由发电、送电、变电、配电和用电组成的整体 称为电力系统。电力系统中的送电、变电、配电三个 部分称为电力网。
2020/8/10
第一节 电力系统、电力网构成
电力网按其在电力系统中的作用不同，分为输电 网和配电网。
国家标准规定电压偏差的允许值为： 1）35kV及以上电源供电的，电压允许偏差为
额定电压的±5％。 2）10kV及以下三相供电的电压允许偏差为额
定电压的±7％。 3）220V单相供电电压允许偏差为额定电压的
＋7％，－10％。
2020/8/10
2.电压允许波动和闪变 （1）电压允许波动 在某一时段内，电压
输电网是电力网中的主网架 ，它以高压甚至超高 压将发电厂、变电所或变电所之间连接起来。
配电网是直接将电能送到用户的网络，分为高压 配电网即指110kV及以上电压、中压配电网指（35kV ）10kV、6kV、3kV电压及低压配电网220V、380V。
2020/8/10
电力系统额定电压
➢中国国家标准《额定电压》规定的电压等级为：低压 0.38, (0.66); 中压（3，6），10，(20)；高压35，66，(63) ，110，220kV;超高压330，500，750 kV；特高压1000kV 及以上。
➢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。
U % U U N 100 %
• 当电压降低时，白炽灯的发光效U率N和光通量都会急 剧下降；U =0.9U时,光通量下降30%；当电动机输 出功率一定时，端电压降低会使定子，转子的电流 都有显著增大，温度上升。
• 当电压上升时，白炽灯的寿命会大为缩短,U =1.1U 时则寿命缩减一半；当电压过高时，会使各关电气 设备绝缘老化过程加快，设备寿命缩短。.
3.供电负荷
用电负荷加上同一时刻的线路损失负荷，是发电 厂对外供电时所承担的全部负荷，称为供电负荷。
二、按发生时间不同负荷分类
（1）高峰负荷 高峰负荷是指电网或用户在单位 时间内所发生的最大负荷值。高峰负荷分日、晚高峰 负荷；分析时常选24小时中最高的一小时的平均负荷 为高峰负荷。
（2）低谷负荷 低谷负荷是指电网中或某用户在 一天24h内，发生的用电量最少的电量。为了合理使 用电能应尽量减少发生低谷负荷的时间，对于电力系 统来说，峰、谷负荷差越小，用电则越趋近于合理。 （3）平均负荷 平均负荷是指电网中或某用户在 某20一20/8/段10 确定的时间阶段内平均小时用电量。
供电质量指电能质量与供电可靠性。
一、电能质量 电能质量主要包括电压质量与频率质量两
部分。 电压质量又分为电压允许偏差、电压允许
波动与闪变、公用电网谐波、三相电压允许不 平衡度。
频率质量为频率允许偏差等项。
1.供电电压允许偏差
在某一时段内，电压幅值缓慢变化而偏离额 定值的程度，以电压实际值（U）和电压额定值（ UN）之差ΔU与电压额定值UN之比的百分数ΔU%来 表示，即
量日益增加。
第二节 电力负荷
电力负荷是指用电设备或用电单位所消耗的功 率（kW）、容量（kVA）或电流（A）。
一、电力网负荷组成(用电+线路损耗) 1.用电负荷 用电负荷是用户在某一时刻对电力系统所需求
的功率。 2.线路损失负荷 电能从发电厂到用户的输送过程中会发生功率
和能量的损失，与之对应的发电功率叫线路损失负 荷，也称为线损。
2020/8/10
（3）三类负荷 也称三级负荷，是指不属 于上述一类和二类负荷的其他负荷，对这类负荷， 突然中断供电所造成的损失不大或不会造成直接损 失。供电无要求
对于一级负荷的用电设备，应按有两个以上的 独立电源供电，并辅之以其他必要的非电力电源的 保安措施。
2020/8/10
第三节 供电质量
由于受到突然中断供电所引起的影响，用电负 荷可分为以下几类：
（1）一类负荷 也称一级负荷，指突然中 断供电将会造成人身伤亡或会引起对周围环境严重 污染，造成经济上的巨大损失，以及突然中断供电 将会造成社会秩序严重混乱或产生政治上的严重影 响的用电负荷。供电要求双电源及备用
（2）二类负荷 也称二级负荷，是指突然 中断供电会造成较大的经济损失、社会秩序混乱或 政治上产生较大影响的用电负荷。供电要求双回路
、场地的限 制，适用性最广泛。
（4）先行性。 国民经济发展电力必须先行 1）工农业方面产生的提高，主要依靠劳动生产率的提高
，并不断提高机械化和电气化的水平； 2）出现许多新的、规模大的、耗电多的工业部门，如电
气冶炼、电化学等 ； 3）农业、交通运输Байду номын сангаас等，随着新技术推广，将广泛应用
电能，使电能需要量大大增加； 4）人民生活水平、文化水平不断提高，都会使居民用电
急剧变化而偏离额定值的现象，称为电压波动。电 压变化的速率大于1％的，即为电压急剧变化。电压 波动程度以电压在急剧变化过程中，相继出现的电 压最大值和最小值之差与额定电压之比的百分数来 表示，即：
U % U max U min 100 % 电压波动的原因：1）、电U动N机启动；2）、电焊机 工作；3）、大型电弧炉运行；4）、大型轧钢机冲 击性工作；等负荷的急剧变动的冲击负荷所引起。
电力生产的特点
（1）同时性；发电、供电、用电必须时刻保持平衡； （2）集中性；电力生产是高度集中的，统一调度； （3）适用性；电能不受或少受时间、地点、空间、气温
电气安全及供配电系统 (高压部分）
设备工程部——电气 授课人：慕金辉 2015年9月29日
2020/8/10
第一章 电力系统基本知识
由发电、送电、变电、配电和用电组成的整体 称为电力系统。电力系统中的送电、变电、配电三个 部分称为电力网。
2020/8/10
第一节 电力系统、电力网构成
电力网按其在电力系统中的作用不同，分为输电 网和配电网。
国家标准规定电压偏差的允许值为： 1）35kV及以上电源供电的，电压允许偏差为
额定电压的±5％。 2）10kV及以下三相供电的电压允许偏差为额
定电压的±7％。 3）220V单相供电电压允许偏差为额定电压的
＋7％，－10％。
2020/8/10
2.电压允许波动和闪变 （1）电压允许波动 在某一时段内，电压
输电网是电力网中的主网架 ，它以高压甚至超高 压将发电厂、变电所或变电所之间连接起来。
配电网是直接将电能送到用户的网络，分为高压 配电网即指110kV及以上电压、中压配电网指（35kV ）10kV、6kV、3kV电压及低压配电网220V、380V。
2020/8/10
电力系统额定电压
➢中国国家标准《额定电压》规定的电压等级为：低压 0.38, (0.66); 中压（3，6），10，(20)；高压35，66，(63) ，110，220kV;超高压330，500，750 kV；特高压1000kV 及以上。
➢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。
U % U U N 100 %
• 当电压降低时，白炽灯的发光效U率N和光通量都会急 剧下降；U =0.9U时,光通量下降30%；当电动机输 出功率一定时，端电压降低会使定子，转子的电流 都有显著增大，温度上升。
• 当电压上升时，白炽灯的寿命会大为缩短,U =1.1U 时则寿命缩减一半；当电压过高时，会使各关电气 设备绝缘老化过程加快，设备寿命缩短。.
3.供电负荷
用电负荷加上同一时刻的线路损失负荷，是发电 厂对外供电时所承担的全部负荷，称为供电负荷。
二、按发生时间不同负荷分类
（1）高峰负荷 高峰负荷是指电网或用户在单位 时间内所发生的最大负荷值。高峰负荷分日、晚高峰 负荷；分析时常选24小时中最高的一小时的平均负荷 为高峰负荷。
（2）低谷负荷 低谷负荷是指电网中或某用户在 一天24h内，发生的用电量最少的电量。为了合理使 用电能应尽量减少发生低谷负荷的时间，对于电力系 统来说，峰、谷负荷差越小，用电则越趋近于合理。 （3）平均负荷 平均负荷是指电网中或某用户在 某20一20/8/段10 确定的时间阶段内平均小时用电量。
供电质量指电能质量与供电可靠性。
一、电能质量 电能质量主要包括电压质量与频率质量两
部分。 电压质量又分为电压允许偏差、电压允许
波动与闪变、公用电网谐波、三相电压允许不 平衡度。
频率质量为频率允许偏差等项。
1.供电电压允许偏差
在某一时段内，电压幅值缓慢变化而偏离额 定值的程度，以电压实际值（U）和电压额定值（ UN）之差ΔU与电压额定值UN之比的百分数ΔU%来 表示，即
量日益增加。
第二节 电力负荷
电力负荷是指用电设备或用电单位所消耗的功 率（kW）、容量（kVA）或电流（A）。
一、电力网负荷组成(用电+线路损耗) 1.用电负荷 用电负荷是用户在某一时刻对电力系统所需求
的功率。 2.线路损失负荷 电能从发电厂到用户的输送过程中会发生功率
和能量的损失，与之对应的发电功率叫线路损失负 荷，也称为线损。
2020/8/10
（3）三类负荷 也称三级负荷，是指不属 于上述一类和二类负荷的其他负荷，对这类负荷， 突然中断供电所造成的损失不大或不会造成直接损 失。供电无要求
对于一级负荷的用电设备，应按有两个以上的 独立电源供电，并辅之以其他必要的非电力电源的 保安措施。
2020/8/10
第三节 供电质量
由于受到突然中断供电所引起的影响，用电负 荷可分为以下几类：
（1）一类负荷 也称一级负荷，指突然中 断供电将会造成人身伤亡或会引起对周围环境严重 污染，造成经济上的巨大损失，以及突然中断供电 将会造成社会秩序严重混乱或产生政治上的严重影 响的用电负荷。供电要求双电源及备用
（2）二类负荷 也称二级负荷，是指突然 中断供电会造成较大的经济损失、社会秩序混乱或 政治上产生较大影响的用电负荷。供电要求双回路
、场地的限 制，适用性最广泛。
（4）先行性。 国民经济发展电力必须先行 1）工农业方面产生的提高，主要依靠劳动生产率的提高
，并不断提高机械化和电气化的水平； 2）出现许多新的、规模大的、耗电多的工业部门，如电
气冶炼、电化学等 ； 3）农业、交通运输Байду номын сангаас等，随着新技术推广，将广泛应用
电能，使电能需要量大大增加； 4）人民生活水平、文化水平不断提高，都会使居民用电
急剧变化而偏离额定值的现象，称为电压波动。电 压变化的速率大于1％的，即为电压急剧变化。电压 波动程度以电压在急剧变化过程中，相继出现的电 压最大值和最小值之差与额定电压之比的百分数来 表示，即：
U % U max U min 100 % 电压波动的原因：1）、电U动N机启动；2）、电焊机 工作；3）、大型电弧炉运行；4）、大型轧钢机冲 击性工作；等负荷的急剧变动的冲击负荷所引起。