1电力系统基本知识讲解

灵活，但运行调度较复杂，发生故障时某点的电压质
量差。这类接线多用于重要负荷。
第三节 中性点接地方式
有效接地系统（110kV及以上）
– 直接接地 – 中性点经小电抗接地
非有效接地系统
– 中性点不接地 – 经消弧线圈接地 – 经电阻接地
第四节 电力系统负荷
1.负荷构成
– 发电负荷、供电负荷、综合用电负荷
1.确定发电机和变压器各绕组的额定电压 2.变压器T1工作于＋２.５％抽头， T２工作于 主抽头， T３工作于－５％抽头时的实际变比
T1
110kV T2 35kV T3 １０kV
G 10kV
220kV
10kV 110kV
110kV 35kV
10kV
• 发电机：10.5kV • 变压器1：10.5kV/242kV • 变压器2： 220kV/121kV/38.5kV • 变压器3：35KV/10.5KV • 变压器4: 220kV/ 121kV
第一章 电力系统基本知识
第一节 电力系统的组成及特点
一、电力系统的组成 电力系统、动力系统、电力网、发电厂
二、电力工业的发展现状 最高电压等级、最大的火力水力发电机组、
一次能源的类型 三、电力系统运行的特点 四、对电力系统的基本要求 五、电能质量指标
电压幅值、波形、频率
第一章 电力系统基本知识
一、电力系统的组成
18
18
20
20
35
37
35
38.5
(60)
(63)
(60)
(66)
110
115
110
121
➢为什220么表中2用30电设备、发电机、220变压器的24额2 定
电压35不3000一致？354255
330
363
500
550
750
800
750
825
1000
1050
1000
1100
二、电力系统中各元件额定电压的规定
电力设备等的投资也需增大
各级电压的经济输送容量
额定电压（kV） 输送容量（MW）输送距离（km）
3
0.1～1.0
1～3
6
0.1～1.2
4～15
10
0.2～2.0
6～20
35
2.0～10
20～50
110
10～50
30～150
220
100～500
100～300
330
200～800
200～600
500
100～1500
2.电缆
– 结构：导体、绝缘层、保护层
三相交流输电线路传输的有功功率为：
P 3UI cos
P 3I 2Rl 3(
P
3U cos
)2
l S
U2
P 2l cos2
S
当输送功率一定时，
U↑ I↓ S↓对应的导线投资减少
P↓
U↑ 线路的绝缘水平也相应提高，除对应的线路 杆塔尺寸，输电走廊等应加大外，变压器和
250～850
750
2000~2500
500以上
对应一定的传输距离和传输功率，有一个合 理的线路电压值。但为了设备制造方便，电压值 又不能任意设定，且电压等级过多也不利于电力 工业的发展。考虑到电力系统现有的实际情况和 进一步发展的需要，国家制定了一系列标准（额 定）电压等级。 我国交流三相系统的额定电压（标称电压）： 220/380、1000（1140）V； 3、6、10、（20）、35、（60）、110、220、 330、500、750、1000kV
3kV以上（三类）额定电压（kV）
用电设备
3 6 10
电力线路平 均额定电压
3.15 6.3 10.5
交流发电机 额定电压
3.15 6.3 10.5
变压器额定电压
一次绕组
二次绕组
3及3.15 3.15及3.3
6及6.3 6.3及6.6
10及10.5 10.5及11
13.8
13.8
15.75
15.75
变压器输出电能的一侧为二次绕组（相当于电源）
➢变压器一次绕组：
➢与发电机连，其额定电压等于发电机的额定电压 ➢与系统连接，其额定电压等于系统的标称电压；
➢变压器二次绕组：
➢二次侧（高压侧）接线路始端，向负荷供电，相当于 电源，应比线路的额定电压高5%，加上变压器内耗 5%，所以二次侧额定电压等于系统规定的标称电压 110%。 ➢若变压器的Uk%<7.5，或直接与用户相连，则其二次 绕组的UN比系统规定的标称电压高5%
•所以我们规定：
1. 用电设备的额定电压 用电设备的额定电压等于其接入系统的标称电 压
2. 交流发电机的额定电压 规定比系统的标称电压高5% 3.15、6.3、10.5、13.8、15.75、18、20、22、24、 26kV；
3.变压器的额定电压 变压器接受电能的一侧为一次绕组（相当于受电设备）
G
a T1 b
c T2
d
L2
L3
～
M
线路阻抗中要产生电
Ub
压损耗，Ua≠Ub
国家标准规定：
Ud
➢沿线路的电压降落不能超过额定电压的10%
➢电气设备的容许电压为±5%。
Ua=？；Ud=？
G
a T1 b
c T2 d
L2
L3
～
M
1.05UN 10.5/242
220/6.3
0.95UN
•电力线路首端的电压最好比其UN高5%，其末端电压 才能不低于UN的95% 。
• 分为有备用接线和无备用接线
无
备
用
放射式
干线式
树状
结 包括单回路放射式、干线式和链式网络
线 优点：简单、经济、运行方便
缺点：供电可靠性差
适用范围：二级负荷
有备用结线
放射型
链型
干线型
双回路的放射型、干线型和链型的供电
可靠性高、电能质量高，但不够经济。
环行网络 多电源供电
Байду номын сангаас
环式: 两端供电网的供电可靠性高、经济、运行方式
2.负荷曲线
– 日负荷曲线 – 年最大负荷曲线 – 年持续负荷曲线
发电负荷 供电负荷 综合用电负荷
厂用电
网损
第五节 电力线路结构
1.架空线路
– 结构：导线、避雷线、绝缘子、杆塔、横担及 金具
– LGJ：钢芯铝绞线/LJ – 为了防止电晕并减小线路感抗，220kV及以上
电压的线路多采用扩径或分裂导线
电力系统是由生产、输送、分配和消费电能的发电 机、变压器、电力线路和电力用户组成的整体，是 将一次能源转换成电能并输送和分配到用户的一个 统一系统。
第二节 电力系统额定电压和接线方式 1.额定电压 2.经济输送容量
– 书中表1-4所示为各级电压的经济输送功率与输 送距离的关系
3.电力网的接线
– 电力网分类 – 电力网的接线图：地理接线图、电气接线图 – 电力网的接线方式（可靠、灵活、经济）