注冊(cè)電氣專業(yè)基礎(chǔ)電力系統(tǒng)基本知識(shí)新版

1、30.2 電力系統(tǒng)的額定電壓30.2.1 額定電壓世界上的電網(wǎng)工作頻率（簡(jiǎn)稱工頻）有兩種：60Hz 和50Hz。北美采用60Hz，歐洲、亞洲等多數(shù)地區(qū)采用50Hz。一個(gè)實(shí)際正常運(yùn)行的電力系統(tǒng)，其工作頻率是一樣的，處處相同（交直流混合電力系統(tǒng)除外），但額定電壓隨電氣設(shè)備而不同，即使在同一電壓等級(jí)范圍內(nèi)，各處的電壓也不完全相同。這是電力系統(tǒng)的頻率和電壓所具有的不同特點(diǎn)。為保證電氣設(shè)備生產(chǎn)的系統(tǒng)和標(biāo)準(zhǔn)化，各國(guó)都制定有標(biāo)準(zhǔn)的額定電壓等級(jí)。我國(guó)制定的標(biāo)準(zhǔn)額定電壓分為三類(lèi)：第一類(lèi)為100以下適用于蓄電池和安全照明用具等電氣設(shè)備的額定電壓；第二類(lèi)為500以下適用于一般工業(yè)和民用電氣設(shè)備的額定電壓；第三類(lèi)為1

2、000以上高壓電氣設(shè)備的額定電壓，也是電力系統(tǒng)中的額定電壓發(fā)電機(jī)的額定電壓高于線路的額定電壓，發(fā)電機(jī)的額定電壓比電力網(wǎng)的額定電壓高，因發(fā)電機(jī)接在電力線路的首端，通常還帶有一定量的地方負(fù)荷。（1）直接與發(fā)電機(jī)相聯(lián)的升壓變壓器的額定電壓與發(fā)電機(jī)的額定電壓相同，即為該電壓級(jí)額定電壓的105（2）變壓器二次側(cè)的額定電壓規(guī)定比電網(wǎng)的額定電壓高10，如果漏抗較?。ǘ搪冯妷旱陌俜种敌∮?.5）或二次側(cè)直接與用電設(shè)備相聯(lián)的變壓器，其二次側(cè)額定電壓為電網(wǎng)額定電壓的105上述規(guī)則的核心是為了保證負(fù)荷的運(yùn)行電壓為額定電壓，從而使用電設(shè)備取得最佳的技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)，因?yàn)橛脩羰请娏ο到y(tǒng)的服務(wù)對(duì)象30.2.2 額定電壓與輸電

3、距離和傳輸功率的關(guān)系電力線路的電壓等級(jí)越高，其可傳輸?shù)碾娔苋萘吭酱螅瑐鬏數(shù)木嚯x也越遠(yuǎn)。下表列出了它們之間的關(guān)系。30.3 電力系統(tǒng)的結(jié)線方式及特點(diǎn)30.3.1 結(jié)線圖電力系統(tǒng)的連接方式常用兩種方式表示：電力系統(tǒng)的地理結(jié)線圖和電氣結(jié)線圖電力系統(tǒng)的地理結(jié)線圖反映各發(fā)電廠、變電所的相對(duì)地理位置以及電力線路的路徑，地理結(jié)線圖不反映各元件之間的電氣聯(lián)系，電氣結(jié)線圖反映電力系統(tǒng)各元件之間的電氣聯(lián)系。電力系統(tǒng)的電氣結(jié)線圖多畫(huà)成單線形式，稱為單線圖因此，兩類(lèi)結(jié)線圖常常配合使用，互為補(bǔ)充。30.3.2 電力網(wǎng)的結(jié)線方式要求:供電可靠性滿足要求；檢修或事故時(shí)也有良好的電能質(zhì)量；運(yùn)行靈活、 操作安全；經(jīng)濟(jì)上合理。根

4、據(jù)發(fā)電廠特點(diǎn)以及各負(fù)荷的性質(zhì)和大小30.3.2.1 無(wú)備用結(jié)線無(wú)備用接線方式用戶只能從一個(gè)方向獲得電能的接線方式， 包括單回路放射式、單回路干線式、單回路鏈?zhǔn)浇泳€； 無(wú)備用結(jié)線方式：優(yōu)點(diǎn)： 結(jié)線簡(jiǎn)單、投資少、運(yùn)行維護(hù)方便 缺點(diǎn)：供電可靠性差30.3.2.2 有備用結(jié)線有備用接線方式用戶可以從兩個(gè)或兩個(gè)以上方向獲得電能的接線方式。包括雙回路放射式、干線式、鏈?zhǔn)綐O限；環(huán)式接線和兩端供電方式。有備用結(jié)線方式：雙回路放射式： 優(yōu)點(diǎn)：供電可靠性高、電壓質(zhì)量好 缺點(diǎn)：投資大、經(jīng)濟(jì)性差 環(huán)形：優(yōu)點(diǎn)：供電可靠性較高、較為經(jīng)濟(jì) 缺點(diǎn)：運(yùn)行調(diào)度復(fù)雜、故障或檢修切除一側(cè)線路時(shí)，電壓質(zhì)量差，供電可靠性下降 兩端供電式

5、： 優(yōu)點(diǎn)：供電可靠性高、經(jīng)濟(jì)性好、故障或檢修時(shí)電壓質(zhì)量較好 缺點(diǎn)：受電源分布限制、運(yùn)行復(fù)雜30.4 電力系統(tǒng)中性點(diǎn)運(yùn)行方式30.4.1 電力系統(tǒng)中性點(diǎn)運(yùn)行方式電力系統(tǒng)的中性點(diǎn)指發(fā)電機(jī)和星形聯(lián)結(jié)變壓器的中性點(diǎn)。我國(guó)電力系統(tǒng)中性點(diǎn)運(yùn)行方式有3種，直接接地（有效接地）不接地（中性點(diǎn)絕緣）從屬不接地方式的經(jīng)消弧線圈接地（非有效接地）30.4.1.1 中性點(diǎn)不接地系統(tǒng)C各相對(duì)比地之間是空氣層，空氣是絕緣介質(zhì)，組成分散電容為了方便討論，認(rèn)為三相系統(tǒng)對(duì)稱（即電源中性點(diǎn)的電位為零） 對(duì)地分散電容用集中電容表示,相間電容不予考慮假設(shè)三相系統(tǒng)完全對(duì)稱，則負(fù)荷電流、對(duì)稱。當(dāng)導(dǎo)線經(jīng)過(guò)完全換位后，Cu=Cv=Cw=C，

6、則對(duì)地附加電容電流對(duì)稱而 有 即中性點(diǎn)與地電位一致當(dāng)發(fā)生單相接地故障時(shí)，電壓發(fā)生變化 （故障相） （非故障相）對(duì)地電容電流發(fā)生變化： 規(guī)定相線上的電流下方向?yàn)橛呻娫措娋W(wǎng)實(shí)用計(jì)算，對(duì)架空線路 對(duì)電纜：結(jié)論：絕緣水平按線電壓設(shè)計(jì) 三相系統(tǒng)仍然對(duì)稱，可以繼續(xù)運(yùn)行因存在接地容性電流，故在接地點(diǎn)有電弧30.4.1.2 中性點(diǎn)經(jīng)消弧線圈接地系統(tǒng)一、 工作原理當(dāng)W相發(fā)生單相接地故障時(shí)，中性點(diǎn)電位N上升為相電壓消弧線圖為可調(diào)電感線圈電感電流流過(guò)接地點(diǎn)，其總接電流調(diào)線圈匝數(shù)，使與方向相反起到抵消的作用。二、 補(bǔ)償方式及選用1、 全補(bǔ)償（不采用）缺點(diǎn)：由XL=Xc，網(wǎng)絡(luò)容易因不對(duì)稱形成串聯(lián)諧振過(guò)電壓2、 欠補(bǔ)償為

7、容性電流（少采用）缺點(diǎn)：易發(fā)展成為全補(bǔ)償方式3、 過(guò)補(bǔ)償IL>IcI接地為感性電流(采用)注意：電感電流數(shù)值不能過(guò)大三、 消弧線圈1、 結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：為了保持補(bǔ)償電流與電壓之間的線性關(guān)系，采用滯氣隙鐵芯 氣隙沿整個(gè)鐵芯均勻設(shè)置，以減少漏磁為了絕緣及散熱，鐵芯和線圈都浸在油中為適應(yīng)系統(tǒng)中電容電流變化特點(diǎn)，消弧線圈中設(shè)有分接頭（59個(gè)）接線：電壓互感器（110v、10A）發(fā)生時(shí)，電壓升高動(dòng)作，發(fā)信號(hào)，測(cè)電壓電流互感器（5A）測(cè)量補(bǔ)償電流避雷器（中性點(diǎn)）為了防止大氣過(guò)電壓損壞消弧線圈設(shè)備選擇：電壓=補(bǔ)償電網(wǎng)的額定電壓，共分為6、10、35、60kv回解容量S30.4.1.3 中性點(diǎn)直接接地系統(tǒng)中性

8、點(diǎn)的電位在電網(wǎng)的任何工作狀態(tài)下均保持為零。在這種系統(tǒng)中，當(dāng)發(fā)生一相接地時(shí)，這一相直接經(jīng)過(guò)接地點(diǎn)和接地的中性點(diǎn)短路，一相接地短路電流的數(shù)值最大，因而應(yīng)立即使繼電保護(hù)動(dòng)作，將故障部分切除。    中性點(diǎn)直接接地或經(jīng)過(guò)電抗器接地系統(tǒng)，在發(fā)生一相接地故障時(shí)，故障的送電線被切斷，因而使用戶的供電中斷。 中性點(diǎn)直接接地的主要優(yōu)點(diǎn)是它在發(fā)生一相接地故障時(shí),非故障相地對(duì)電壓不會(huì)增高, 因而各相對(duì)地絕緣即可按相對(duì)地電壓考慮。電網(wǎng)的電壓愈高，經(jīng)濟(jì)效果愈大；而且在中性點(diǎn)不接地或經(jīng)消弧線圈接地的系統(tǒng)中，單相接地電流往往比正常負(fù)荷電流小得多，因而要實(shí)現(xiàn)有選擇性的接地保護(hù)

9、就比較困難，但在中性點(diǎn)直接接地系統(tǒng)中，實(shí)現(xiàn)就比較容易，由于接地電流較大，繼電保護(hù)一般都能迅速而準(zhǔn)確地切除故障線路，且保護(hù)裝置簡(jiǎn)單，工作可靠。目前我國(guó)電力系統(tǒng)中性點(diǎn)的運(yùn)行方式，大體是：    (1)對(duì)于6-10kV系統(tǒng)，由于設(shè)備絕緣水平按線電壓考慮對(duì)于設(shè)備造價(jià)影響不大，為了提高供電可靠性，一般均采用中性點(diǎn)不接地或經(jīng)消弧線圈接地的方式。    (2)對(duì)于110kV及以上的系統(tǒng)，主要考慮降低設(shè)備絕緣水平，簡(jiǎn)化繼電保護(hù)裝置，一般均采用中性點(diǎn)直接接地的方式。并采用送電線路全線架設(shè)避雷線和裝設(shè)自動(dòng)重合閘裝置等措施，以提高供電可靠性。    (3)20-60kV的系統(tǒng)，是一種中間情況，一