供配電系統(tǒng)課件

1、 第1章概論1.1 供配電系統(tǒng)基本知識(shí)供配電系統(tǒng)基本知識(shí)1.2 電力系統(tǒng)的電壓電力系統(tǒng)的電壓 1.3 電力系統(tǒng)中性點(diǎn)運(yùn)行方式電力系統(tǒng)中性點(diǎn)運(yùn)行方式 小結(jié)小結(jié)1 11 1供配電系統(tǒng)基本知識(shí)供配電系統(tǒng)基本知識(shí)1 1電能的定義電能的定義 由發(fā)電廠將一次能源（如煤、油、水、原子能等）轉(zhuǎn)換而由發(fā)電廠將一次能源（如煤、油、水、原子能等）轉(zhuǎn)換而成的二次能源。成的二次能源。 2 2特點(diǎn)特點(diǎn) （1 1）輸送和分配簡(jiǎn)單經(jīng)濟(jì)，）輸送和分配簡(jiǎn)單經(jīng)濟(jì)， （2 2）便于控制、調(diào)節(jié)和測(cè)量，）便于控制、調(diào)節(jié)和測(cè)量， （3 3）易于轉(zhuǎn)換為其它形式的能量（如機(jī)械能、光能、熱能等），）易于轉(zhuǎn)換為其它形式的能量（如機(jī)械能、光能、熱能

2、等）， 3 3供配電系統(tǒng)定義供配電系統(tǒng)定義 對(duì)電能進(jìn)行供應(yīng)和分配的系統(tǒng)，為工廠企業(yè)及人們對(duì)電能進(jìn)行供應(yīng)和分配的系統(tǒng)，為工廠企業(yè)及人們 生活提供所需要的電能。生活提供所需要的電能。 1.1.1 電力系統(tǒng)電力系統(tǒng) 1電力系統(tǒng)的組成概述電力系統(tǒng)的組成概述 （1）組成）組成 由發(fā)電廠、電力網(wǎng)和電能用戶組成的一個(gè)發(fā)電、輸電、變由發(fā)電廠、電力網(wǎng)和電能用戶組成的一個(gè)發(fā)電、輸電、變電、配電和用電的整體，如圖電、配電和用電的整體，如圖1-1所示。其中：所示。其中： 發(fā)電廠的發(fā)電機(jī)生產(chǎn)電能，在發(fā)電機(jī)中機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能；發(fā)電廠的發(fā)電機(jī)生產(chǎn)電能，在發(fā)電機(jī)中機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能；變壓器、電力線路輸送、分配電能；變壓器、電力

3、線路輸送、分配電能；電動(dòng)機(jī)、電燈、電爐等用電設(shè)備使用電能。電動(dòng)機(jī)、電燈、電爐等用電設(shè)備使用電能。 總結(jié)總結(jié)：電力網(wǎng)絡(luò)是電力系統(tǒng)的一個(gè)組成部分，而電力系統(tǒng)又是動(dòng)力：電力網(wǎng)絡(luò)是電力系統(tǒng)的一個(gè)組成部分，而電力系統(tǒng)又是動(dòng)力系統(tǒng)的一個(gè)組成部分，這三者的關(guān)系也示于圖系統(tǒng)的一個(gè)組成部分，這三者的關(guān)系也示于圖1-11-1。（3 3）動(dòng)力系統(tǒng)）動(dòng)力系統(tǒng) 指電力系統(tǒng)加上發(fā)電廠的指電力系統(tǒng)加上發(fā)電廠的“動(dòng)力部分動(dòng)力部分”。“動(dòng)力部分動(dòng)力部分”包括水力發(fā)電廠的水庫(kù)、水輪機(jī)，熱力發(fā)電廠的鍋爐、包括水力發(fā)電廠的水庫(kù)、水輪機(jī)，熱力發(fā)電廠的鍋爐、汽輪機(jī)、熱力網(wǎng)和用電設(shè)備，以及核電廠的反應(yīng)堆等等。汽輪機(jī)、熱力網(wǎng)和用電設(shè)備，以及

4、核電廠的反應(yīng)堆等等。（2）電力網(wǎng)絡(luò)或電網(wǎng)）電力網(wǎng)絡(luò)或電網(wǎng) 指電力系統(tǒng)中除發(fā)電機(jī)和用電設(shè)備之外的部分指電力系統(tǒng)中除發(fā)電機(jī)和用電設(shè)備之外的部分,即電力系統(tǒng)中各級(jí)電壓的電力線路及其聯(lián)系的變配電所。即電力系統(tǒng)中各級(jí)電壓的電力線路及其聯(lián)系的變配電所。1.1.1 電力系統(tǒng)電力系統(tǒng) 圖圖1-1 動(dòng)力系統(tǒng)、電力系統(tǒng)、電力網(wǎng)絡(luò)示意圖動(dòng)力系統(tǒng)、電力系統(tǒng)、電力網(wǎng)絡(luò)示意圖1.1.1 電力系統(tǒng)電力系統(tǒng)2. 發(fā)電廠發(fā)電廠發(fā)電廠是將自然界蘊(yùn)藏的各種一次能源轉(zhuǎn)換為電能（二次能源）的工廠。發(fā)電廠是將自然界蘊(yùn)藏的各種一次能源轉(zhuǎn)換為電能（二次能源）的工廠。 （1 1）水力發(fā)電廠，簡(jiǎn)稱水電廠或水電站，其能量轉(zhuǎn)換過(guò)程是：）水力發(fā)電廠，

5、簡(jiǎn)稱水電廠或水電站，其能量轉(zhuǎn)換過(guò)程是：水流位能水流位能機(jī)械能機(jī)械能電能電能 （2 2）火力發(fā)電廠，簡(jiǎn)稱火電廠或火電站，其能量轉(zhuǎn)換過(guò)程是：）火力發(fā)電廠，簡(jiǎn)稱火電廠或火電站，其能量轉(zhuǎn)換過(guò)程是：燃料的化學(xué)能燃料的化學(xué)能熱能熱能機(jī)械能機(jī)械能電能電能 （3 3）核能發(fā)電廠通常稱為核電站，其能量轉(zhuǎn)換過(guò)程是：）核能發(fā)電廠通常稱為核電站，其能量轉(zhuǎn)換過(guò)程是：核裂變能核裂變能熱能熱能機(jī)械能機(jī)械能電能電能 （4 4）風(fēng)力發(fā)電、地?zé)岚l(fā)電、太陽(yáng)能發(fā)電簡(jiǎn)介）風(fēng)力發(fā)電、地?zé)岚l(fā)電、太陽(yáng)能發(fā)電簡(jiǎn)介1）風(fēng)力發(fā)電）風(fēng)力發(fā)電 利用風(fēng)力的動(dòng)能來(lái)生產(chǎn)電能。利用風(fēng)力的動(dòng)能來(lái)生產(chǎn)電能。2）地?zé)岚l(fā)電）地?zé)岚l(fā)電 利用地球內(nèi)部蘊(yùn)藏的大量地?zé)崮軄?lái)生

6、產(chǎn)電能。利用地球內(nèi)部蘊(yùn)藏的大量地?zé)崮軄?lái)生產(chǎn)電能。3）太陽(yáng)能發(fā)電廠）太陽(yáng)能發(fā)電廠 利用太陽(yáng)光能或太陽(yáng)熱能來(lái)生產(chǎn)電能。利用太陽(yáng)光能或太陽(yáng)熱能來(lái)生產(chǎn)電能。1.1.1 電力系統(tǒng)電力系統(tǒng)3變配電所變配電所（1）變電所的任務(wù)）變電所的任務(wù) 接受電能、變換電壓和分配電能，即受電接受電能、變換電壓和分配電能，即受電變壓變壓配配電。電。1）升壓變電所）升壓變電所 一般建在發(fā)電廠，主要任務(wù)是將低電壓變換為高電壓；一般建在發(fā)電廠，主要任務(wù)是將低電壓變換為高電壓；2）降壓變電所）降壓變電所 一般建在靠近負(fù)荷中心的地點(diǎn)，主要任務(wù)是將高電壓變換到一般建在靠近負(fù)荷中心的地點(diǎn)，主要任務(wù)是將高電壓變換到一個(gè)合理的電壓等級(jí)。一個(gè)

7、合理的電壓等級(jí)。降壓變電所根據(jù)其在電力系統(tǒng)中的地位和作用不同，又分為：降壓變電所根據(jù)其在電力系統(tǒng)中的地位和作用不同，又分為： 樞紐變電站樞紐變電站 地區(qū)變電所地區(qū)變電所 工業(yè)企業(yè)變電所工業(yè)企業(yè)變電所（2 2）配電所的任務(wù)）配電所的任務(wù) 接受電能和分配電能，但不改變電壓，即受電接受電能和分配電能，但不改變電壓，即受電配配電。電。4 4電力線路電力線路（1 1）作用）作用 輸送電能，并把發(fā)電廠、變配電所和電能用戶連接起來(lái)。輸送電能，并把發(fā)電廠、變配電所和電能用戶連接起來(lái)。（2 2）分類）分類1 1）按其傳輸電流的種類不同分為：交流線路和直流線路；）按其傳輸電流的種類不同分為：交流線路和直流線路；2

8、 2）按其結(jié)構(gòu)及敷設(shè)方式不同分為：架空線路、電纜線路及室內(nèi)配電線路。）按其結(jié)構(gòu)及敷設(shè)方式不同分為：架空線路、電纜線路及室內(nèi)配電線路。1.1.1 電力系統(tǒng)電力系統(tǒng)5電能用戶電能用戶（1）定義）定義 電能用戶又稱電力負(fù)荷。在電力系統(tǒng)中，一切消費(fèi)電能的用電電能用戶又稱電力負(fù)荷。在電力系統(tǒng)中，一切消費(fèi)電能的用電設(shè)備均稱為電能用戶。設(shè)備均稱為電能用戶。（2）分類）分類 1）按電流分：）按電流分： 直流設(shè)備與交流設(shè)備；直流設(shè)備與交流設(shè)備； 2 2）按電壓分：）按電壓分： 低壓設(shè)備低壓設(shè)備 1000v1000v及以下的設(shè)備；及以下的設(shè)備； 高壓設(shè)備高壓設(shè)備 高于高于1000v1000v的設(shè)備；的設(shè)備； 3

9、3）按頻率分：低頻（）按頻率分：低頻（50hz50hz以下）、工頻（以下）、工頻（50hz50hz）及中、高頻）及中、高頻（50hz50hz以上）設(shè)備。以上）設(shè)備。 注注：絕大部分設(shè)備采用工頻；：絕大部分設(shè)備采用工頻； 4）按工作制分：）按工作制分： 連續(xù)運(yùn)行、短時(shí)運(yùn)行和反復(fù)短時(shí)運(yùn)行設(shè)備。連續(xù)運(yùn)行、短時(shí)運(yùn)行和反復(fù)短時(shí)運(yùn)行設(shè)備。 1.1.1 電力系統(tǒng)電力系統(tǒng)1.1.2 供配電系統(tǒng)概況供配電系統(tǒng)概況 供配電系統(tǒng)由總降壓變電所（高壓配電所）、高壓配電線路、車間供配電系統(tǒng)由總降壓變電所（高壓配電所）、高壓配電線路、車間變電所、低壓配電線路及用電設(shè)備組成。變電所、低壓配電線路及用電設(shè)備組成。1一次變壓的

10、供配電系統(tǒng)一次變壓的供配電系統(tǒng)（1）只有一個(gè)變電所的一次變壓系）只有一個(gè)變電所的一次變壓系統(tǒng)（如圖統(tǒng)（如圖1-2所示）將所示）將610kv電壓降電壓降為為380/220v電壓的變電所。電壓的變電所。注注：這種：這種變電所通常稱為車間變電所。變電所通常稱為車間變電所。圖圖1-2有一個(gè)降壓變電所的一次變壓供配電系統(tǒng)有一個(gè)降壓變電所的一次變壓供配電系統(tǒng) a）裝有一臺(tái)電力變壓器的車間變電所）裝有一臺(tái)電力變壓器的車間變電所 b）裝有兩臺(tái)電力變壓器的車間變電所）裝有兩臺(tái)電力變壓器的車間變電所 （2 2）擁有高壓配電所的一次變壓）擁有高壓配電所的一次變壓供配電系統(tǒng)（如圖供配電系統(tǒng)（如圖1-31-3所示）所示

11、）6 610kv10kv電源進(jìn)線電源進(jìn)線 高壓配電所高壓配電所 各個(gè)車間變電所（各個(gè)車間變電所（6 610kv10kv降至降至380/220v380/220v）1.1.2 供配電系統(tǒng)概況供配電系統(tǒng)概況圖圖1-3具有高壓配電所的供電系統(tǒng)具有高壓配電所的供電系統(tǒng)1.1.2 供配電系統(tǒng)概況供配電系統(tǒng)概況 （3 3）高壓深入負(fù)荷中心的一次變）高壓深入負(fù)荷中心的一次變壓供配電系統(tǒng)（如圖壓供配電系統(tǒng)（如圖1-41-4所示）所示）35kv35kv電源進(jìn)線電源進(jìn)線 車間變電所（車間變電所（35kv 35kv 降至降至380/220v380/220v）特點(diǎn)特點(diǎn) 節(jié)省一級(jí)變壓，簡(jiǎn)化了供配電節(jié)省一級(jí)變壓，簡(jiǎn)化了供配

12、電系統(tǒng)，節(jié)約有色金屬，降低電能損耗系統(tǒng)，節(jié)約有色金屬，降低電能損耗和電壓損耗，提高了供電質(zhì)量，而且和電壓損耗，提高了供電質(zhì)量，而且有利于工廠電力負(fù)荷的發(fā)展。有利于工廠電力負(fù)荷的發(fā)展。圖圖1-4高壓深入負(fù)荷中心的供配電系統(tǒng)高壓深入負(fù)荷中心的供配電系統(tǒng)1.1.2 供配電系統(tǒng)概況供配電系統(tǒng)概況 2二次變壓的供配電系統(tǒng)二次變壓的供配電系統(tǒng)(如圖如圖1-5所示所示) 大型工廠和某些電力負(fù)荷較大的中大型工廠和某些電力負(fù)荷較大的中型工廠，一般采用具有總降壓變電所的型工廠，一般采用具有總降壓變電所的二次變壓供電系統(tǒng)，。二次變壓供電系統(tǒng)，。 圖圖1-5兩次變壓的供配電系統(tǒng)兩次變壓的供配電系統(tǒng)1.1.2 供配電系

13、統(tǒng)概況供配電系統(tǒng)概況3低壓供配電系統(tǒng)低壓供配電系統(tǒng)(如圖如圖1-6所示所示)無(wú)高壓用電設(shè)備且用電設(shè)備總?cè)轃o(wú)高壓用電設(shè)備且用電設(shè)備總?cè)萘枯^小的小型工廠，直接采用量較小的小型工廠，直接采用380/220v低壓電源進(jìn)線，只需設(shè)低壓電源進(jìn)線，只需設(shè)置一個(gè)低壓配電室，將電能直接置一個(gè)低壓配電室，將電能直接分配給各車間低壓用電設(shè)備使用。分配給各車間低壓用電設(shè)備使用。 圖圖1-6低壓進(jìn)線的供配電系統(tǒng)低壓進(jìn)線的供配電系統(tǒng)1.1.2 供配電系統(tǒng)概況供配電系統(tǒng)概況 1.1.3 供電的基本要求供電的基本要求1安全在電能的供應(yīng)、分配和使用中，不應(yīng)發(fā)生人身事故和設(shè)備事故。安全在電能的供應(yīng)、分配和使用中，不應(yīng)發(fā)生人身事故

14、和設(shè)備事故。2可靠應(yīng)滿足電能用戶對(duì)供電可靠性即供電連續(xù)性的要求?？煽繎?yīng)滿足電能用戶對(duì)供電可靠性即供電連續(xù)性的要求。3優(yōu)質(zhì)應(yīng)滿足電能用戶對(duì)電壓和頻率等方面的質(zhì)量要求。優(yōu)質(zhì)應(yīng)滿足電能用戶對(duì)電壓和頻率等方面的質(zhì)量要求。4經(jīng)濟(jì)應(yīng)使供配電系統(tǒng)的投資少、運(yùn)行費(fèi)用低，并盡可能地節(jié)約電能和減經(jīng)濟(jì)應(yīng)使供配電系統(tǒng)的投資少、運(yùn)行費(fèi)用低，并盡可能地節(jié)約電能和減 少有色金屬的消耗量。少有色金屬的消耗量。1.1.3 供電的基本要求供電的基本要求 1.2.1 額定電壓的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)額定電壓的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)1額定電壓的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)額定電壓的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)(見(jiàn)表見(jiàn)表1-1)。1.2 電力系統(tǒng)的電壓電力系統(tǒng)的電壓3.15及3.36.3及6.610.

15、5及1138.572.61212423635503及3.156及6.310及10.513.8，15.75，18，2035661102203305003.156.310.513.8，15.75，18，2036103566110220330500高壓0.400.690.380.660.400.690.380.66低壓二次繞組一次繞組電力變壓器額定電壓/kv發(fā)電機(jī)額定電壓/kv電網(wǎng)和用電備額定電壓/kv分類表表1-1三相交流電網(wǎng)和電力設(shè)備的額定電壓三相交流電網(wǎng)和電力設(shè)備的額定電壓 2 2電力線路（或電網(wǎng)）的額定電壓電力線路（或電網(wǎng)）的額定電壓電力線路（或電網(wǎng)）的額定電壓等級(jí)是國(guó)家根據(jù)國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展的需

16、要及電力線路（或電網(wǎng)）的額定電壓等級(jí)是國(guó)家根據(jù)國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展的需要及電力工業(yè)的水平，經(jīng)全面技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析后確定的。它是確定各類用電設(shè)電力工業(yè)的水平，經(jīng)全面技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析后確定的。它是確定各類用電設(shè)備額定電壓的基本依據(jù)備額定電壓的基本依據(jù)( (見(jiàn)表見(jiàn)表1-1)1-1)。3用電設(shè)備的額定電壓用電設(shè)備的額定電壓 規(guī)定與同級(jí)電力線路的額定電壓相同規(guī)定與同級(jí)電力線路的額定電壓相同理由理由：由于用電設(shè)備運(yùn)行時(shí)，電力線路上要有負(fù)荷電流流過(guò)，因而在：由于用電設(shè)備運(yùn)行時(shí)，電力線路上要有負(fù)荷電流流過(guò)，因而在電力線路上引起電壓損耗，造成電力線路上各點(diǎn)電壓略有不同，如圖電力線路上引起電壓損耗，造成電力線路上各點(diǎn)電壓略有不同

17、，如圖1-7的虛線所示。但成批生產(chǎn)的用電設(shè)備，其額定電壓不可能按使用地點(diǎn)的虛線所示。但成批生產(chǎn)的用電設(shè)備，其額定電壓不可能按使用地點(diǎn)的實(shí)際電壓來(lái)制造，而只能按線路首端與末端的平均電壓即電力線路的實(shí)際電壓來(lái)制造，而只能按線路首端與末端的平均電壓即電力線路的額定電壓的額定電壓u來(lái)制造。來(lái)制造。4 4發(fā)電機(jī)的額定電壓發(fā)電機(jī)的額定電壓 發(fā)電機(jī)的額定電壓高于同級(jí)線路額定電壓的發(fā)電機(jī)的額定電壓高于同級(jí)線路額定電壓的5%5%理由理由：由于電力線路允許的電壓損耗為：由于電力線路允許的電壓損耗為5%5%，因此為了維護(hù)線路首端，因此為了維護(hù)線路首端與末端平均電壓的額定值，線路首端（電源端）電壓應(yīng)比線路額定電與末端

18、平均電壓的額定值，線路首端（電源端）電壓應(yīng)比線路額定電壓高壓高5%5%，而發(fā)電機(jī)是接在線路首端的，所為了補(bǔ)償線路上的電壓損耗，而發(fā)電機(jī)是接在線路首端的，所為了補(bǔ)償線路上的電壓損耗，如圖如圖1-71-7所示，發(fā)電機(jī)的額定電壓高于同級(jí)線路額定電壓的所示，發(fā)電機(jī)的額定電壓高于同級(jí)線路額定電壓的5%5%。1.2.1 額定電壓的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)額定電壓的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)5電力變壓器的額定電壓電力變壓器的額定電壓（1）電力變壓器一次繞組的額定電）電力變壓器一次繞組的額定電壓壓 有兩種情況：有兩種情況： 1）當(dāng)電力變壓器直接與發(fā)電機(jī)相）當(dāng)電力變壓器直接與發(fā)電機(jī)相連，如圖連，如圖1-8中的變壓器中的變壓器t1，一次繞，一次繞

19、組的額定電壓應(yīng)與發(fā)電機(jī)額定電壓相組的額定電壓應(yīng)與發(fā)電機(jī)額定電壓相同，即同，即高于同級(jí)線路額定電壓高于同級(jí)線路額定電壓5%。1.2.1 額定電壓的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)額定電壓的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)圖圖1-7用電設(shè)備和發(fā)電機(jī)的額定電壓用電設(shè)備和發(fā)電機(jī)的額定電壓圖圖1-81-8電力變壓器一、二次額定電壓說(shuō)明圖電力變壓器一、二次額定電壓說(shuō)明圖2）當(dāng)變壓器不與發(fā)電機(jī)相連，）當(dāng)變壓器不與發(fā)電機(jī)相連，而是連接在線路上，如圖而是連接在線路上，如圖1-8中中的變壓器的變壓器t2，則可將變壓器看，則可將變壓器看作是線路上的用電設(shè)備，因此作是線路上的用電設(shè)備，因此其其一次繞組的額定電壓應(yīng)與線一次繞組的額定電壓應(yīng)與線路額定電壓相同。路額定電

20、壓相同。（2 2）變壓器二次繞組的額定電壓）變壓器二次繞組的額定電壓 變壓器二次繞組的額定電壓，是指變壓器一次繞組接上額定電壓而二變壓器二次繞組的額定電壓，是指變壓器一次繞組接上額定電壓而二次繞組開(kāi)路時(shí)的電壓，即空載電壓。而變壓器在滿載運(yùn)行時(shí)，二次繞次繞組開(kāi)路時(shí)的電壓，即空載電壓。而變壓器在滿載運(yùn)行時(shí)，二次繞組內(nèi)約有組內(nèi)約有5%5%的阻抗電壓降。因此分兩種情況討論：的阻抗電壓降。因此分兩種情況討論： 1）變壓器二次側(cè)供電線路很長(zhǎng)（例如較大容量的高壓線路），）變壓器二次側(cè)供電線路很長(zhǎng)（例如較大容量的高壓線路），如圖如圖1-8中的變壓器中的變壓器t1，變壓器二次繞組額定電壓要，變壓器二次繞組額定電

21、壓要比線路額定電比線路額定電壓高壓高10%。原因原因：一方面要考慮補(bǔ)償變壓器二次繞組本身：一方面要考慮補(bǔ)償變壓器二次繞組本身5%的阻抗電壓降，的阻抗電壓降，另一方面還要考慮變壓器滿載時(shí)輸出的二次電壓要滿足線路首端應(yīng)另一方面還要考慮變壓器滿載時(shí)輸出的二次電壓要滿足線路首端應(yīng)高于線路額定電壓的高于線路額定電壓的5%，以補(bǔ)償線路上的電壓損耗。，以補(bǔ)償線路上的電壓損耗。 2）變壓器二次側(cè)供電線路不長(zhǎng)（例如為低壓線路或直接供電給）變壓器二次側(cè)供電線路不長(zhǎng)（例如為低壓線路或直接供電給高、低壓用電設(shè)備的線路），如圖高、低壓用電設(shè)備的線路），如圖1-8中變壓器中變壓器t2，變壓器二次繞，變壓器二次繞組的額定電

22、壓，只需組的額定電壓，只需高于其所接線路額定電壓高于其所接線路額定電壓5%。原因原因：僅考慮補(bǔ)償變壓器內(nèi)部：僅考慮補(bǔ)償變壓器內(nèi)部5%的阻抗電壓降。的阻抗電壓降。 1.2.1 額定電壓的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)額定電壓的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)1.2.2 供電電能的質(zhì)量供電電能的質(zhì)量 1.2.2 供電電能的質(zhì)量供電電能的質(zhì)量 額定電壓額定電壓1電能質(zhì)量的基本參數(shù)電能質(zhì)量的基本參數(shù) 供電的連續(xù)可靠供電的連續(xù)可靠 額定頻率額定頻率 2 2電壓及波形電壓及波形 電壓的數(shù)值電壓的數(shù)值 交流電的電壓質(zhì)量交流電的電壓質(zhì)量 波形波形 電壓質(zhì)量對(duì)各類用電設(shè)備的工作性能、使用壽命、安全及經(jīng)濟(jì)運(yùn)行電壓質(zhì)量對(duì)各類用電設(shè)備的工作性能、使用壽命、安全及

23、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行都有直接的影響。都有直接的影響。電壓偏移的危害電壓偏移的危害 感應(yīng)電動(dòng)機(jī)感應(yīng)電動(dòng)機(jī) 其最大轉(zhuǎn)矩與端電壓的平方成正比。當(dāng)電壓降低時(shí)：其最大轉(zhuǎn)矩與端電壓的平方成正比。當(dāng)電壓降低時(shí)：電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩顯著減小，以致轉(zhuǎn)差增大，從而使定子、轉(zhuǎn)子電流都顯電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩顯著減小，以致轉(zhuǎn)差增大，從而使定子、轉(zhuǎn)子電流都顯著增大，引起溫升增加，絕緣老化加速，甚至燒毀電動(dòng)機(jī)；而且由著增大，引起溫升增加，絕緣老化加速，甚至燒毀電動(dòng)機(jī)；而且由于轉(zhuǎn)矩減小，轉(zhuǎn)速下降，導(dǎo)致生產(chǎn)效益降低，產(chǎn)量減少，產(chǎn)品質(zhì)量于轉(zhuǎn)矩減小，轉(zhuǎn)速下降，導(dǎo)致生產(chǎn)效益降低，產(chǎn)量減少，產(chǎn)品質(zhì)量下降。反之，當(dāng)電壓過(guò)高：激磁電流與鐵損都大大增加，引起電機(jī)下降。反之

24、，當(dāng)電壓過(guò)高：激磁電流與鐵損都大大增加，引起電機(jī)的過(guò)熱，效率降低。的過(guò)熱，效率降低。 電熱裝置電熱裝置 其功率與電壓平方成正比。電壓過(guò)高將損傷設(shè)備，其功率與電壓平方成正比。電壓過(guò)高將損傷設(shè)備，電壓過(guò)低又達(dá)不到所需溫度。電壓過(guò)低又達(dá)不到所需溫度。1.2.2 供電電能的質(zhì)量供電電能的質(zhì)量 （1-1）100%nnuuuu（1 1）電壓偏移）電壓偏移 電壓偏移又稱電壓偏差，是指用電設(shè)備端電壓電壓偏移又稱電壓偏差，是指用電設(shè)備端電壓 與用與用電設(shè)備額定電壓電設(shè)備額定電壓 之差對(duì)額定電壓之差對(duì)額定電壓 的百分?jǐn)?shù)，即的百分?jǐn)?shù)，即nuunu2 2）電壓偏移產(chǎn)生的原因）電壓偏移產(chǎn)生的原因 是由于供電系統(tǒng)改變運(yùn)行

25、方式或電力負(fù)荷是由于供電系統(tǒng)改變運(yùn)行方式或電力負(fù)荷 緩慢變化等因素引起的。緩慢變化等因素引起的。3 3）電壓偏移的特點(diǎn)）電壓偏移的特點(diǎn) 變化相對(duì)緩慢。變化相對(duì)緩慢。4 4）用電設(shè)備端子處電壓偏移的允許值：）用電設(shè)備端子處電壓偏移的允許值：電動(dòng)機(jī)電動(dòng)機(jī)5%5%；照明燈一般場(chǎng)所照明燈一般場(chǎng)所5%5%；在視覺(jué)要求較高的場(chǎng)所；在視覺(jué)要求較高的場(chǎng)所5%5%，-2.5%-2.5%；其它用電設(shè)備無(wú)特殊規(guī)定時(shí)其它用電設(shè)備無(wú)特殊規(guī)定時(shí)5%5%；1.2.2 供電電能的質(zhì)量供電電能的質(zhì)量 白熾燈白熾燈 白熾燈的端電壓降低白熾燈的端電壓降低10%10%，發(fā)光效率下降，發(fā)光效率下降30%30%以上，燈以上，燈光明顯變暗

26、；端電壓升高光明顯變暗；端電壓升高10%10%時(shí)，發(fā)光效率將提高時(shí)，發(fā)光效率將提高1/31/3，但使用壽命將，但使用壽命將只有原來(lái)的只有原來(lái)的1/31/3。所以電壓偏移對(duì)其影響顯著，。所以電壓偏移對(duì)其影響顯著，（2）波形畸變）波形畸變 1）產(chǎn)生原因：由于硅整流、晶閘管變流設(shè)備、微機(jī)及網(wǎng)絡(luò)和各種非）產(chǎn)生原因：由于硅整流、晶閘管變流設(shè)備、微機(jī)及網(wǎng)絡(luò)和各種非線性負(fù)荷的使用，致使大量諧波電流注入電網(wǎng)，造成電壓正弦波波形畸變。線性負(fù)荷的使用，致使大量諧波電流注入電網(wǎng)，造成電壓正弦波波形畸變。 2 2）危害）危害 使電能質(zhì)量大大下降，給供電設(shè)備及用電設(shè)備帶來(lái)嚴(yán)重使電能質(zhì)量大大下降，給供電設(shè)備及用電設(shè)備帶來(lái)

27、嚴(yán)重危害。不僅使損耗增加，還使某些用電設(shè)備不能正常運(yùn)行，甚至可能引危害。不僅使損耗增加，還使某些用電設(shè)備不能正常運(yùn)行，甚至可能引起系統(tǒng)諧振，從而在線路上產(chǎn)生過(guò)電壓，擊穿線路設(shè)備絕緣；還可能造起系統(tǒng)諧振，從而在線路上產(chǎn)生過(guò)電壓，擊穿線路設(shè)備絕緣；還可能造成系統(tǒng)的繼電保護(hù)和自動(dòng)裝置發(fā)生誤動(dòng)作；并對(duì)附近的通訊設(shè)備和線路成系統(tǒng)的繼電保護(hù)和自動(dòng)裝置發(fā)生誤動(dòng)作；并對(duì)附近的通訊設(shè)備和線路產(chǎn)生干擾。產(chǎn)生干擾。 2 2頻率頻率 我國(guó)采用的工業(yè)頻率（簡(jiǎn)稱工頻）為我國(guó)采用的工業(yè)頻率（簡(jiǎn)稱工頻）為50hz50hz（1 1）影響）影響 當(dāng)電網(wǎng)低于額定頻率運(yùn)行時(shí)，所有電力用戶的電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)當(dāng)電網(wǎng)低于額定頻率運(yùn)行時(shí)，所有電力用

28、戶的電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速都將相應(yīng)降低，因而工廠的產(chǎn)量和質(zhì)量都將不同程度受到影響。頻率速都將相應(yīng)降低，因而工廠的產(chǎn)量和質(zhì)量都將不同程度受到影響。頻率的變化還將影響到計(jì)算機(jī)，自控裝置等設(shè)備的準(zhǔn)確性。電網(wǎng)頻率的變化的變化還將影響到計(jì)算機(jī)，自控裝置等設(shè)備的準(zhǔn)確性。電網(wǎng)頻率的變化對(duì)供配電系統(tǒng)運(yùn)行的穩(wěn)定性影響也很大。對(duì)供配電系統(tǒng)運(yùn)行的穩(wěn)定性影響也很大。（2 2）對(duì)頻率的要求）對(duì)頻率的要求 頻率的變化范圍一般不應(yīng)超過(guò)頻率的變化范圍一般不應(yīng)超過(guò)0.5hz0.5hz。1.2.2 供電電能的質(zhì)量供電電能的質(zhì)量 3 3可靠性可靠性衡量供配電可靠性的指標(biāo)衡量供配電可靠性的指標(biāo) 以全年平均供電時(shí)間占全年時(shí)間的百分?jǐn)?shù)來(lái)以全年平均供

29、電時(shí)間占全年時(shí)間的百分?jǐn)?shù)來(lái)表示。表示。例如例如：全年時(shí)間為：全年時(shí)間為87608760小時(shí)，用戶全年平均停電時(shí)間小時(shí)，用戶全年平均停電時(shí)間87.687.6小時(shí)，即停電小時(shí)，即停電時(shí)間占全年的時(shí)間占全年的1%1%，則供電可靠性為，則供電可靠性為99%99%。 1.2.3 1.2.3 電壓調(diào)整電壓調(diào)整 電壓調(diào)整措施電壓調(diào)整措施 為了減小電壓偏移，保證用電設(shè)備在最佳狀態(tài)下運(yùn)為了減小電壓偏移，保證用電設(shè)備在最佳狀態(tài)下運(yùn)行，供配電系統(tǒng)必須采用相應(yīng)的電壓調(diào)整措施。行，供配電系統(tǒng)必須采用相應(yīng)的電壓調(diào)整措施。 1. 1. 合理選擇變壓器的電壓分接頭或采用有載調(diào)壓器變壓器，使之合理選擇變壓器的電壓分接頭或采用有

30、載調(diào)壓器變壓器，使之在負(fù)荷變動(dòng)的情況下，有效地調(diào)節(jié)電壓，保證用電設(shè)備端電壓的穩(wěn)在負(fù)荷變動(dòng)的情況下，有效地調(diào)節(jié)電壓，保證用電設(shè)備端電壓的穩(wěn)定。定。 合理地減少供配電系統(tǒng)的阻抗，以降低電壓損耗，從而縮小電壓偏合理地減少供配電系統(tǒng)的阻抗，以降低電壓損耗，從而縮小電壓偏移范圍。移范圍。1.2.2 供電電能的質(zhì)量供電電能的質(zhì)量 2.2. 盡量使系統(tǒng)的三相負(fù)荷均衡，以減小電壓偏移。盡量使系統(tǒng)的三相負(fù)荷均衡，以減小電壓偏移。 3.合理地改變供配電系統(tǒng)的運(yùn)行方式，以調(diào)整電壓偏移。合理地改變供配電系統(tǒng)的運(yùn)行方式，以調(diào)整電壓偏移。 4.采用無(wú)功功率補(bǔ)償裝置，提高功率因數(shù)，降低電壓損耗，縮小電壓偏移采用無(wú)功功率補(bǔ)償

31、裝置，提高功率因數(shù)，降低電壓損耗，縮小電壓偏移范圍。范圍。1.2.4 供配電系統(tǒng)配電電壓的選擇供配電系統(tǒng)配電電壓的選擇1高壓配電電壓的選擇（我國(guó)電力系統(tǒng)）高壓配電電壓的選擇（我國(guó)電力系統(tǒng)）（1）220kv及以上電壓等級(jí)及以上電壓等級(jí) 多用于大型電力系統(tǒng)的主干線；多用于大型電力系統(tǒng)的主干線；（2）110kv電壓等級(jí)電壓等級(jí) 既用于中、小型電力系統(tǒng)的主干線，也用于大型電既用于中、小型電力系統(tǒng)的主干線，也用于大型電力系統(tǒng)的二次網(wǎng)絡(luò)；力系統(tǒng)的二次網(wǎng)絡(luò)；（3）35kv電壓等級(jí)電壓等級(jí) 多用于電力系統(tǒng)的二次網(wǎng)絡(luò)或大型工廠的內(nèi)部供電多用于電力系統(tǒng)的二次網(wǎng)絡(luò)或大型工廠的內(nèi)部供電網(wǎng)絡(luò)；網(wǎng)絡(luò)；（4）610kv高壓

32、配電電壓高壓配電電壓 多用于一般工廠內(nèi)部。多用于一般工廠內(nèi)部。說(shuō)明說(shuō)明：從技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)來(lái)看，最好采用：從技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)來(lái)看，最好采用10kv；從適應(yīng)發(fā)展來(lái)說(shuō)，；從適應(yīng)發(fā)展來(lái)說(shuō)，10kv更更優(yōu)于優(yōu)于6kv。1.2.2 供電電能的質(zhì)量供電電能的質(zhì)量2低壓配電電壓的選擇低壓配電電壓的選擇 主要取決于低壓用電設(shè)備的電壓主要取決于低壓用電設(shè)備的電壓（1）線電壓）線電壓380v 接三相動(dòng)力設(shè)備；接三相動(dòng)力設(shè)備；（2）相電壓）相電壓220v 供電給照明及其他供電給照明及其他220v的單相設(shè)備；的單相設(shè)備；（3） 220/127v 對(duì)于容易發(fā)生觸電或有易燃易爆的個(gè)別車間或場(chǎng)所，可對(duì)于容易發(fā)生觸電或有易燃易爆的個(gè)

33、別車間或場(chǎng)所，可考慮采用；考慮采用；（4）660v或或1140kv（只用于礦井下）用于某些特殊場(chǎng)合。（只用于礦井下）用于某些特殊場(chǎng)合。例如例如： 礦井下，因負(fù)荷中心離變電所較遠(yuǎn)，所以為保證負(fù)荷端的電壓水礦井下，因負(fù)荷中心離變電所較遠(yuǎn)，所以為保證負(fù)荷端的電壓水平而采用比平而采用比380v更高的配電電壓。更高的配電電壓。 理由理由：由表：由表1-21-2所列各級(jí)電壓線路合理的輸送功率和輸送距離可以看出，所列各級(jí)電壓線路合理的輸送功率和輸送距離可以看出，同樣的輸送功率和輸送距離條件下，配電電壓越高，線路電流越小，線路同樣的輸送功率和輸送距離條件下，配電電壓越高，線路電流越小，線路所采用的導(dǎo)線或電纜截

34、面越小，從而可減少線路的初投資和金屬消耗量，所采用的導(dǎo)線或電纜截面越小，從而可減少線路的初投資和金屬消耗量，且可減少線路的電能損耗和電壓損耗。采用且可減少線路的電能損耗和電壓損耗。采用10kv10kv電壓較之采用電壓較之采用6kv6kv電壓，輸電壓，輸送功率更大，輸送距離更遠(yuǎn)。送功率更大，輸送距離更遠(yuǎn)。 注注：如果工廠擁有相當(dāng)數(shù)量的：如果工廠擁有相當(dāng)數(shù)量的6kv6kv用電設(shè)備，或者供電電源的電壓就是用電設(shè)備，或者供電電源的電壓就是6kv6kv，則可考慮采用，則可考慮采用6kv6kv電壓作為工廠的高壓配電電壓。電壓作為工廠的高壓配電電壓。1.2.2 供電電能的質(zhì)量供電電能的質(zhì)量0.250.351

35、085-20102050301005015020030010017510003000200050002000100003500300001000050000100000500000架空線電纜線架空線電纜線架空線電纜線架空線架空線架空線架空線0.380.386610103566110220輸送距離/km輸送功率/kw線路結(jié)構(gòu)線路電壓/kv表表1-2 1-2 各級(jí)電壓電力線路合理的輸送功率和輸送距離各級(jí)電壓電力線路合理的輸送功率和輸送距離1.2.2 供電電能的質(zhì)量供電電能的質(zhì)量1.3 電力系統(tǒng)中性點(diǎn)運(yùn)行方式電力系統(tǒng)中性點(diǎn)運(yùn)行方式電力系統(tǒng)的中性點(diǎn)是指發(fā)電機(jī)或變壓器的中性點(diǎn)。考慮到電力系統(tǒng)運(yùn)行的可靠電

36、力系統(tǒng)的中性點(diǎn)是指發(fā)電機(jī)或變壓器的中性點(diǎn)?？紤]到電力系統(tǒng)運(yùn)行的可靠性、安全性、經(jīng)濟(jì)性及人身安全等因素，電力系統(tǒng)的中性點(diǎn)常采用不接地、經(jīng)性、安全性、經(jīng)濟(jì)性及人身安全等因素，電力系統(tǒng)的中性點(diǎn)常采用不接地、經(jīng)消弧線圈接地、直接接地和經(jīng)低電阻接地四種運(yùn)行方式。消弧線圈接地、直接接地和經(jīng)低電阻接地四種運(yùn)行方式。 1.3.1 1.3.1 中性點(diǎn)不接地的電力系統(tǒng)中性點(diǎn)不接地的電力系統(tǒng)1 1定義定義 中性點(diǎn)不接地的運(yùn)行方式，即電力系統(tǒng)的中性點(diǎn)不與大地相接。圖中性點(diǎn)不接地的運(yùn)行方式，即電力系統(tǒng)的中性點(diǎn)不與大地相接。圖1-91-9是電源中性點(diǎn)不接地的電力系統(tǒng)在正常運(yùn)行時(shí)的電路圖和相量圖。是電源中性點(diǎn)不接地的電力系

37、統(tǒng)在正常運(yùn)行時(shí)的電路圖和相量圖。2 2采用的系統(tǒng)采用的系統(tǒng) 我國(guó)我國(guó)3 366kv66kv系統(tǒng)，特別是系統(tǒng)，特別是3 310kv10kv系統(tǒng)，一般采用中性點(diǎn)不系統(tǒng)，一般采用中性點(diǎn)不接地的運(yùn)行方式。接地的運(yùn)行方式。圖1-9正常運(yùn)行時(shí)中性點(diǎn)不接地的電力系統(tǒng)a） 電路圖 b） 相量圖1.3.1 中性點(diǎn)不接地的電力系統(tǒng)中性點(diǎn)不接地的電力系統(tǒng) 3 3系統(tǒng)正常運(yùn)行時(shí)的電路分析（如圖系統(tǒng)正常運(yùn)行時(shí)的電路分析（如圖1-91-9所示）：所示）：三個(gè)相電壓三個(gè)相電壓 、 、 是對(duì)稱的，三個(gè)相的對(duì)地電容電流是對(duì)稱的，三個(gè)相的對(duì)地電容電流 也是對(duì)稱的，也是對(duì)稱的，其相量和為零。其相量和為零。結(jié)論：中性點(diǎn)沒(méi)有電流流過(guò)，

38、各相對(duì)地電壓就是其相電壓。結(jié)論：中性點(diǎn)沒(méi)有電流流過(guò)，各相對(duì)地電壓就是其相電壓。結(jié)論結(jié)論：中性點(diǎn)沒(méi)有電流流過(guò)，各相對(duì)地電壓就是其相電壓。：中性點(diǎn)沒(méi)有電流流過(guò)，各相對(duì)地電壓就是其相電壓。aubucu0ci 4當(dāng)系統(tǒng)發(fā)生單相接地時(shí)的電路分析（假設(shè)當(dāng)系統(tǒng)發(fā)生單相接地時(shí)的電路分析（假設(shè)c相接地，如圖相接地，如圖1-10a所所示）：示）：（1）c相對(duì)地電壓為零相對(duì)地電壓為零,非接地相非接地相a相對(duì)地電壓相對(duì)地電壓 = +(- )= ,b相相對(duì)地電壓對(duì)地電壓 = +(- )= ,如圖如圖1-10b所示。所示。結(jié)論結(jié)論：當(dāng)一相接地時(shí)，非接地兩相對(duì)地電壓均升高：當(dāng)一相接地時(shí)，非接地兩相對(duì)地電壓均升高 倍，變?yōu)榫€

39、電壓。而倍，變?yōu)榫€電壓。而且，該兩相對(duì)地電容電流且，該兩相對(duì)地電容電流 也相應(yīng)的增大也相應(yīng)的增大 倍。倍。auaucuacububucubcu0ci331.3.1 中性點(diǎn)不接地的電力系統(tǒng)中性點(diǎn)不接地的電力系統(tǒng) （2）當(dāng)）當(dāng)c相接地時(shí)，系統(tǒng)的接地電流（電容電流）相接地時(shí)，系統(tǒng)的接地電流（電容電流） 為非接地兩相對(duì)地為非接地兩相對(duì)地電容電流之和。因此電容電流之和。因此 （1-2）由圖由圖1-10 b的相量圖可知，的相量圖可知， 在相位上正好超前在相位上正好超前 90；而在量值上，由于；而在量值上，由于 ，而，而 ，因此，因此 （1-3）結(jié)論結(jié)論：一相接地的電容電流為正常運(yùn)行時(shí)每相對(duì)地電容電流的一相

40、接地的電容電流為正常運(yùn)行時(shí)每相對(duì)地電容電流的3倍。倍。ci)(bcacciii03cciicicuaccii3cacaacxuxui/3/30ci圖1-10一相接地時(shí)的中性點(diǎn)不接地系統(tǒng)a） 電路圖 b） 相量圖 6 6注意事項(xiàng)：注意事項(xiàng)：（1 1）單相接地狀態(tài)不允許長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)行）單相接地狀態(tài)不允許長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)行理由：理由：1 1）如果另一相又發(fā)生接地故障，就形成兩相接地短路，產(chǎn)生很大的）如果另一相又發(fā)生接地故障，就形成兩相接地短路，產(chǎn)生很大的短路電流，從而損壞線路及其用電設(shè)備；短路電流，從而損壞線路及其用電設(shè)備；1.3.1 中性點(diǎn)不接地的電力系統(tǒng)中性點(diǎn)不接地的電力系統(tǒng) 5 5確定中性點(diǎn)不接地系統(tǒng)的單

41、相接地電容電流的經(jīng)驗(yàn)公式：確定中性點(diǎn)不接地系統(tǒng)的單相接地電容電流的經(jīng)驗(yàn)公式： （1-41-4）式中式中, , 為系統(tǒng)的單相接地電容電流（為系統(tǒng)的單相接地電容電流（a a）；）； 為系統(tǒng)的額定電壓（為系統(tǒng)的額定電壓（kvkv）; ; 為同一電壓為同一電壓 具有電氣聯(lián)系的架空線路總長(zhǎng)度（具有電氣聯(lián)系的架空線路總長(zhǎng)度（kmkm）；）； 為同一電壓為同一電壓 的具有電氣聯(lián)系的電纜線路（的具有電氣聯(lián)系的電纜線路（cable linecable line）總長(zhǎng)度（）總長(zhǎng)度（kmkm）。）。350)35(cabohnclluicinuohlnucablnu 2）較大的單相接地電容電流會(huì)在接地點(diǎn)引起電弧，形成

42、間歇電弧過(guò)電）較大的單相接地電容電流會(huì)在接地點(diǎn)引起電弧，形成間歇電弧過(guò)電壓，威脅電力系統(tǒng)的安全運(yùn)行。壓，威脅電力系統(tǒng)的安全運(yùn)行。 （2）我國(guó)電力規(guī)程規(guī)定，中性點(diǎn)不接地的電力系統(tǒng)發(fā)生單相接地故障時(shí)，）我國(guó)電力規(guī)程規(guī)定，中性點(diǎn)不接地的電力系統(tǒng)發(fā)生單相接地故障時(shí)，單相接地運(yùn)行時(shí)間不應(yīng)超過(guò)單相接地運(yùn)行時(shí)間不應(yīng)超過(guò)2小時(shí)。小時(shí)。 （3）中性點(diǎn)不接地系統(tǒng)一般都裝有單相接地保護(hù)裝置或絕緣監(jiān)測(cè)裝置，）中性點(diǎn)不接地系統(tǒng)一般都裝有單相接地保護(hù)裝置或絕緣監(jiān)測(cè)裝置，在系統(tǒng)發(fā)生接地故障時(shí)，會(huì)及時(shí)發(fā)出警報(bào)，提醒工作人員盡快排除故障；同在系統(tǒng)發(fā)生接地故障時(shí)，會(huì)及時(shí)發(fā)出警報(bào)，提醒工作人員盡快排除故障；同時(shí)，在可能的情況下，應(yīng)

43、把負(fù)荷轉(zhuǎn)移到備用線路上去。時(shí)，在可能的情況下，應(yīng)把負(fù)荷轉(zhuǎn)移到備用線路上去。1.3.2 中性點(diǎn)經(jīng)消弧線圈接地的電力系統(tǒng)中性點(diǎn)經(jīng)消弧線圈接地的電力系統(tǒng)1 1中性點(diǎn)經(jīng)消弧線圈接地方式中性點(diǎn)經(jīng)消弧線圈接地方式 如圖如圖1-111-11所示所示 2 2采用的系統(tǒng)采用的系統(tǒng) 在中性點(diǎn)不接地系統(tǒng)中，單相接地電流超過(guò)如下的規(guī)在中性點(diǎn)不接地系統(tǒng)中，單相接地電流超過(guò)如下的規(guī)定數(shù)值：定數(shù)值：1.3.1 中性點(diǎn)不接地的電力系統(tǒng)中性點(diǎn)不接地的電力系統(tǒng) （1 1）3 310kv10kv系統(tǒng)中，接地電流大于系統(tǒng)中，接地電流大于30a30a， （2 2）20kv20kv及以上系統(tǒng)中，接地電流大于及以上系統(tǒng)中，接地電流大于10

44、a10a， 采用經(jīng)消弧線圈接地的措施來(lái)減小接地電流，熄滅電弧，避免過(guò)電壓的采用經(jīng)消弧線圈接地的措施來(lái)減小接地電流，熄滅電弧，避免過(guò)電壓的產(chǎn)生。產(chǎn)生。1.3.1 中性點(diǎn)不接地的電力系統(tǒng)中性點(diǎn)不接地的電力系統(tǒng)圖1-11一相接地時(shí)的中性點(diǎn)經(jīng)消弧線圈接地系統(tǒng) a） 電路圖 b） 相量圖3消弧線圈接地的作用分析消弧線圈接地的作用分析： 1.3.1 中性點(diǎn)不接地的電力系統(tǒng)中性點(diǎn)不接地的電力系統(tǒng)在正常情況下，三相系統(tǒng)是對(duì)稱的，中性點(diǎn)電流為零，消弧線圈中沒(méi)有在正常情況下，三相系統(tǒng)是對(duì)稱的，中性點(diǎn)電流為零，消弧線圈中沒(méi)有電流通過(guò)。電流通過(guò)。當(dāng)系統(tǒng)發(fā)生單相接地時(shí)，流過(guò)接地點(diǎn)的電流是接地電容電流當(dāng)系統(tǒng)發(fā)生單相接地時(shí)

45、，流過(guò)接地點(diǎn)的電流是接地電容電流 與流過(guò)消與流過(guò)消弧線圈的電感電流弧線圈的電感電流 之和。由于之和。由于 超前超前 90 ，而，而 滯后滯后 90 ，所以所以 與與 在接地點(diǎn)互相補(bǔ)償，使接地電流減到小于發(fā)生電弧的最小生在接地點(diǎn)互相補(bǔ)償，使接地電流減到小于發(fā)生電弧的最小生弧電流時(shí)，電弧就不會(huì)發(fā)生，從而也不會(huì)產(chǎn)生過(guò)電壓。弧電流時(shí)，電弧就不會(huì)發(fā)生，從而也不會(huì)產(chǎn)生過(guò)電壓。ciliciculicucili1.3.1 中性點(diǎn)不接地的電力系統(tǒng)中性點(diǎn)不接地的電力系統(tǒng) 4 4中性點(diǎn)經(jīng)消弧線圈接地系統(tǒng)的電路分析（與中性點(diǎn)不接地系統(tǒng)中性點(diǎn)經(jīng)消弧線圈接地系統(tǒng)的電路分析（與中性點(diǎn)不接地系統(tǒng)一樣）一樣）當(dāng)發(fā)生單相接地故障

46、時(shí)，接地相電壓為零，三個(gè)線電壓不變，其它兩當(dāng)發(fā)生單相接地故障時(shí)，接地相電壓為零，三個(gè)線電壓不變，其它兩相電壓也將升高相電壓也將升高 倍。倍。 5 5注意事項(xiàng)（與中性點(diǎn)不接地系統(tǒng)一樣）注意事項(xiàng)（與中性點(diǎn)不接地系統(tǒng)一樣）發(fā)生單相接地故障時(shí)的運(yùn)行時(shí)間不允許超過(guò)發(fā)生單相接地故障時(shí)的運(yùn)行時(shí)間不允許超過(guò)2 2小時(shí)。小時(shí)。31.3.3 中性點(diǎn)直接接地的電力系統(tǒng)中性點(diǎn)直接接地的電力系統(tǒng)1中性點(diǎn)直接接地系統(tǒng)的特點(diǎn)（如圖中性點(diǎn)直接接地系統(tǒng)的特點(diǎn)（如圖1-12所示）所示） （1）當(dāng)這種系統(tǒng)發(fā)生單相接地，即通過(guò)接地中性點(diǎn)形成單相短路。）當(dāng)這種系統(tǒng)發(fā)生單相接地，即通過(guò)接地中性點(diǎn)形成單相短路。單相短路電流比線路的正常負(fù)荷

47、電流大許多倍。因此，在系統(tǒng)發(fā)生單單相短路電流比線路的正常負(fù)荷電流大許多倍。因此，在系統(tǒng)發(fā)生單相短路時(shí)保護(hù)裝置應(yīng)動(dòng)作于跳閘，切除短路故障，使系統(tǒng)的其它部分相短路時(shí)保護(hù)裝置應(yīng)動(dòng)作于跳閘，切除短路故障，使系統(tǒng)的其它部分恢復(fù)正常運(yùn)行?；謴?fù)正常運(yùn)行。 （2 2）發(fā)生單相接地時(shí)，其它兩）發(fā)生單相接地時(shí)，其它兩完好相的對(duì)地電壓不會(huì)升高，因完好相的對(duì)地電壓不會(huì)升高，因此，該系統(tǒng)中的供電設(shè)備的絕緣此，該系統(tǒng)中的供電設(shè)備的絕緣只需按相電壓考慮，而無(wú)需按線只需按相電壓考慮，而無(wú)需按線電壓考慮。電壓考慮。1.3.1 中性點(diǎn)不接地的電力系統(tǒng)中性點(diǎn)不接地的電力系統(tǒng)圖圖1-121-12一相接地時(shí)的中性點(diǎn)直接接地系統(tǒng)一相接地

48、時(shí)的中性點(diǎn)直接接地系統(tǒng)2 2中性點(diǎn)直接接地系統(tǒng)的應(yīng)用中性點(diǎn)直接接地系統(tǒng)的應(yīng)用 （1 1）110kv110kv以上的超高壓系統(tǒng)以上的超高壓系統(tǒng) 目前我國(guó)目前我國(guó)110kv110kv以上電力網(wǎng)均采用中性點(diǎn)直以上電力網(wǎng)均采用中性點(diǎn)直接接地方式。接接地方式。理由理由：高壓電器的絕緣問(wèn)題是影響電器設(shè)計(jì)和制造的關(guān)鍵，電器絕緣要求的：高壓電器的絕緣問(wèn)題是影響電器設(shè)計(jì)和制造的關(guān)鍵，電器絕緣要求的降低，直接降低了電器的造價(jià)，同時(shí)改善了電器的性能。降低，直接降低了電器的造價(jià)，同時(shí)改善了電器的性能。 （2 2）380/220v380/220v低壓配電系統(tǒng)低壓配電系統(tǒng) 我國(guó)我國(guó)380/220v380/220v低壓配電

49、系統(tǒng)也采用中性點(diǎn)直低壓配電系統(tǒng)也采用中性點(diǎn)直接接地方式，而且引出中性線（接接地方式，而且引出中性線（n n線）、保護(hù)線（線）、保護(hù)線（pepe線）或保護(hù)中性線（線）或保護(hù)中性線（penpen線），這樣的系統(tǒng)，稱為線），這樣的系統(tǒng)，稱為tntn系統(tǒng)系統(tǒng)。3 3tntn系統(tǒng)系統(tǒng)（1 1）中性線（）中性線（n n線）的作用線）的作用 用來(lái)接相電壓為用來(lái)接相電壓為220v220v的單相用電設(shè)備；的單相用電設(shè)備；用用來(lái)傳導(dǎo)三相系統(tǒng)中的不平衡電流和單相電流；來(lái)傳導(dǎo)三相系統(tǒng)中的不平衡電流和單相電流；減少負(fù)載中性點(diǎn)的電壓偏移。減少負(fù)載中性點(diǎn)的電壓偏移。（2 2）保護(hù)線（）保護(hù)線（pepe線）的作用線）的作用

50、保障人身安全，防止觸電事故發(fā)生。保障人身安全，防止觸電事故發(fā)生。（3 3）tntn系統(tǒng)類型系統(tǒng)類型1.3.1 中性點(diǎn)不接地的電力系統(tǒng)中性點(diǎn)不接地的電力系統(tǒng) 根據(jù)根據(jù)tntn系統(tǒng)中系統(tǒng)中n n線和線和pepe線的不同形式，分為線的不同形式，分為tn-ctn-c系統(tǒng)、系統(tǒng)、tn-stn-s系統(tǒng)和系統(tǒng)和tn-c-stn-c-s系統(tǒng)，如圖系統(tǒng)，如圖1-131-13所示。所示。 1 1）tn-ctn-c系統(tǒng)系統(tǒng) n n線和線和pepe線合用一根導(dǎo)線（線合用一根導(dǎo)線（penpen線），所有設(shè)備外露可導(dǎo)電線），所有設(shè)備外露可導(dǎo)電部分（如金屬外殼等）均與部分（如金屬外殼等）均與penpen線相連，如圖線相連，

51、如圖1-13a1-13a所示。所示。系統(tǒng)的特點(diǎn)系統(tǒng)的特點(diǎn): 保護(hù)中性線（保護(hù)中性線（pen線）兼有中性線（線）兼有中性線（n線）和保護(hù)線（線）和保護(hù)線（pe線）的線）的功能，當(dāng)三相負(fù)荷不平衡或接有單相用電設(shè)備時(shí)，功能，當(dāng)三相負(fù)荷不平衡或接有單相用電設(shè)備時(shí)，pen線上均有電流線上均有電流通過(guò)。通過(guò)。 這種系統(tǒng)一般能夠滿足供電可靠性的要求，而且投資較省，節(jié)約這種系統(tǒng)一般能夠滿足供電可靠性的要求，而且投資較省，節(jié)約有色金屬，但是當(dāng)有色金屬，但是當(dāng)pen斷線時(shí)，可使設(shè)備外露可導(dǎo)電部分帶電，對(duì)人斷線時(shí)，可使設(shè)備外露可導(dǎo)電部分帶電，對(duì)人有觸電危險(xiǎn)。有觸電危險(xiǎn)。 1.3.1 中性點(diǎn)不接地的電力系統(tǒng)中性點(diǎn)不接

52、地的電力系統(tǒng)圖1-13低壓配電tn系統(tǒng)a)tn-c系統(tǒng) b)tn-s系統(tǒng)c)tn-c-s系統(tǒng)系統(tǒng)的使用系統(tǒng)的使用 在安全要求較高的場(chǎng)在安全要求較高的場(chǎng) 所和所和要求抗電磁干擾的場(chǎng)所均不允許采用要求抗電磁干擾的場(chǎng)所均不允許采用該系統(tǒng)。該系統(tǒng)。1.3.1 中性點(diǎn)不接地的電力系統(tǒng)中性點(diǎn)不接地的電力系統(tǒng)2）tn-s系統(tǒng)系統(tǒng) 這種系統(tǒng)的這種系統(tǒng)的n線和線和pe線線是分開(kāi)的，所有設(shè)備的外露可導(dǎo)電部是分開(kāi)的，所有設(shè)備的外露可導(dǎo)電部分均與公共分均與公共pe線相連，如圖線相連，如圖1-13b所所示。示。 系統(tǒng)的特點(diǎn)系統(tǒng)的特點(diǎn) 公共公共pepe線在正常情況下沒(méi)有電流通過(guò)，因此不會(huì)對(duì)接線在正常情況下沒(méi)有電流通過(guò)，因

53、此不會(huì)對(duì)接在在pepe線上的其他用電設(shè)備產(chǎn)生電磁干擾。線上的其他用電設(shè)備產(chǎn)生電磁干擾。由于其由于其n n線與線與pepe線分開(kāi)，因此其線分開(kāi)，因此其n n線即使斷線也并不影響接在線即使斷線也并不影響接在pepe線上的用電設(shè)備的安全。線上的用電設(shè)備的安全。 系統(tǒng)的應(yīng)用系統(tǒng)的應(yīng)用 該系統(tǒng)多用于環(huán)境條件較差，對(duì)安全可靠性要求較高及該系統(tǒng)多用于環(huán)境條件較差，對(duì)安全可靠性要求較高及用電設(shè)備對(duì)抗電磁干擾要求較嚴(yán)的場(chǎng)所。用電設(shè)備對(duì)抗電磁干擾要求較嚴(yán)的場(chǎng)所。 3）tn-c-s系統(tǒng)系統(tǒng) 這種系統(tǒng)前一部分為這種系統(tǒng)前一部分為tn-c系統(tǒng)，后一部分為系統(tǒng)，后一部分為tn-s系系統(tǒng)（或部分為統(tǒng)（或部分為tn-s系統(tǒng)）

54、，如圖系統(tǒng)），如圖1-13c所示。所示。 系統(tǒng)的特點(diǎn)系統(tǒng)的特點(diǎn) 兼有兼有tn-c系統(tǒng)和系統(tǒng)和tn-s系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn) 系統(tǒng)的應(yīng)用系統(tǒng)的應(yīng)用 常用于配電系統(tǒng)末端環(huán)境條件較差并且要求無(wú)電磁干擾常用于配電系統(tǒng)末端環(huán)境條件較差并且要求無(wú)電磁干擾的數(shù)據(jù)處理或具有精密檢測(cè)裝置等設(shè)備的場(chǎng)所。的數(shù)據(jù)處理或具有精密檢測(cè)裝置等設(shè)備的場(chǎng)所。1.3.1 中性點(diǎn)不接地的電力系統(tǒng)中性點(diǎn)不接地的電力系統(tǒng)1.3.4 中性點(diǎn)經(jīng)低電阻接地的電力系統(tǒng)中性點(diǎn)經(jīng)低電阻接地的電力系統(tǒng)1 1中性點(diǎn)經(jīng)低電阻接地系統(tǒng)產(chǎn)生的背景中性點(diǎn)經(jīng)低電阻接地系統(tǒng)產(chǎn)生的背景 近幾年來(lái)，隨著近幾年來(lái)，隨著10kv10kv配電系統(tǒng)的應(yīng)用不斷擴(kuò)大，特別是現(xiàn)代化

55、大、中型配電系統(tǒng)的應(yīng)用不斷擴(kuò)大，特別是現(xiàn)代化大、中型城市在電網(wǎng)改造中大量采用電纜線路，致使接地電容電流增大。因此，即使城市在電網(wǎng)改造中大量采用電纜線路，致使接地電容電流增大。因此，即使采用中心點(diǎn)經(jīng)消弧線圈接地的方式也無(wú)法完全在發(fā)生接地故障時(shí)熄滅電??；采用中心點(diǎn)經(jīng)消弧線圈接地的方式也無(wú)法完全在發(fā)生接地故障時(shí)熄滅電??；而間歇性電弧及諧振引起的過(guò)電壓會(huì)損壞供配電設(shè)備和線路，從而導(dǎo)致供電而間歇性電弧及諧振引起的過(guò)電壓會(huì)損壞供配電設(shè)備和線路，從而導(dǎo)致供電的中斷。的中斷。2中性點(diǎn)經(jīng)低電阻接地系統(tǒng)的作用介紹中性點(diǎn)經(jīng)低電阻接地系統(tǒng)的作用介紹 它接近于中性點(diǎn)直接接地的運(yùn)行方式，在系統(tǒng)發(fā)生單相接地時(shí)，保護(hù)裝它接近

56、于中性點(diǎn)直接接地的運(yùn)行方式，在系統(tǒng)發(fā)生單相接地時(shí)，保護(hù)裝置會(huì)迅速動(dòng)作，切除故障線路，通過(guò)備用電源的自動(dòng)投入，使系統(tǒng)的其他置會(huì)迅速動(dòng)作，切除故障線路，通過(guò)備用電源的自動(dòng)投入，使系統(tǒng)的其他部分恢復(fù)正常運(yùn)行。部分恢復(fù)正常運(yùn)行。我國(guó)一些大城市的我國(guó)一些大城市的10kv系統(tǒng)采用了中性點(diǎn)經(jīng)低電阻接地的方式。系統(tǒng)采用了中性點(diǎn)經(jīng)低電阻接地的方式。例如例如，北，北京市四環(huán)路以內(nèi)地區(qū)的變電站，京市四環(huán)路以內(nèi)地區(qū)的變電站，10kv系統(tǒng)中性點(diǎn)均采用經(jīng)低電阻接地方式。系統(tǒng)中性點(diǎn)均采用經(jīng)低電阻接地方式。 總結(jié)總結(jié)：電力系統(tǒng)的中性點(diǎn)運(yùn)行方式，對(duì)于供電可靠：電力系統(tǒng)的中性點(diǎn)運(yùn)行方式，對(duì)于供電可靠性、過(guò)電壓、絕緣配合、短路電流、繼電保護(hù)、系統(tǒng)穩(wěn)性、過(guò)電壓、絕緣配合、短路電流、繼電保