供電技術(shù)第四版緒論

1、中國(guó)礦業(yè)大學(xué)信電學(xué)院電氣工程研究所供電技術(shù)中國(guó)礦業(yè)大學(xué)信電學(xué)院電氣工程研究所供電技術(shù)劉建華：劉建華：Email:張棟梁張棟梁 Email: 供電技術(shù)供電技術(shù)中國(guó)礦業(yè)大學(xué)信電學(xué)院電氣工程研究所供電技術(shù)供電技術(shù)供電技術(shù) 供電技術(shù)供電技術(shù)課程分為七章。共計(jì)課程分為七章。共計(jì)48學(xué)時(shí)，學(xué)時(shí)，其中其中42學(xué)時(shí)講課，學(xué)時(shí)講課，6學(xué)時(shí)實(shí)驗(yàn)。學(xué)時(shí)實(shí)驗(yàn)。 實(shí)驗(yàn)時(shí)間和內(nèi)容提前通知實(shí)驗(yàn)時(shí)間和內(nèi)容提前通知 中國(guó)礦業(yè)大學(xué)信電學(xué)院電氣工程研究所供電技術(shù)供電技術(shù)課程結(jié)構(gòu)供電技術(shù)課程結(jié)構(gòu)p 本書(shū)包括三大部分。本書(shū)包括三大部分。p 第一部分：前第一部分：前5章，基礎(chǔ)部分。章，基礎(chǔ)部分。p 以用電系統(tǒng)設(shè)計(jì)為主線，內(nèi)容包括：以用電

2、系統(tǒng)設(shè)計(jì)為主線，內(nèi)容包括：電力系統(tǒng)電力系統(tǒng) 負(fù)荷計(jì)算、電氣設(shè)備、電氣接線、電力線路負(fù)荷計(jì)算、電氣設(shè)備、電氣接線、電力線路短路電流計(jì)算、電氣設(shè)備選擇和校驗(yàn)短路電流計(jì)算、電氣設(shè)備選擇和校驗(yàn)繼電保護(hù)繼電保護(hù)保護(hù)接地和防雷保護(hù)接地和防雷對(duì)供用電系統(tǒng)及設(shè)備有較深入了解，能夠進(jìn)行初步的供對(duì)供用電系統(tǒng)及設(shè)備有較深入了解，能夠進(jìn)行初步的供用電系統(tǒng)設(shè)計(jì)。用電系統(tǒng)設(shè)計(jì)。中國(guó)礦業(yè)大學(xué)信電學(xué)院電氣工程研究所供電技術(shù)供電技術(shù)課程結(jié)構(gòu)供電技術(shù)課程結(jié)構(gòu)p第二、三部分屬于專(zhuān)題部分。第二、三部分屬于專(zhuān)題部分。 第二部分：第第二部分：第6章，電能質(zhì)量和無(wú)功補(bǔ)償章，電能質(zhì)量和無(wú)功補(bǔ)償 第三部分：第第三部分：第7章，變電所綜合自動(dòng)化

3、章，變電所綜合自動(dòng)化中國(guó)礦業(yè)大學(xué)信電學(xué)院電氣工程研究所供電技術(shù)考核方式考試 60%平時(shí)和作業(yè) 20%實(shí)驗(yàn) 20%中國(guó)礦業(yè)大學(xué)信電學(xué)院電氣工程研究所供電技術(shù)參考書(shū)孟祥忠，孟祥忠，現(xiàn)代供電技術(shù)現(xiàn)代供電技術(shù)，清華大學(xué)出版社，清華大學(xué)出版社 ，2006 年年翁雙安翁雙安,供電工程供電工程,機(jī)械工業(yè)出版社，機(jī)械工業(yè)出版社，2004年年劉介才，劉介才，工廠供電工廠供電第第4版，機(jī)械工業(yè)出版社，版，機(jī)械工業(yè)出版社，2004周瀛，周瀛，工業(yè)企業(yè)供電工業(yè)企業(yè)供電，冶金工業(yè)出版社，冶金工業(yè)出版社，2002王崇林等，王崇林等，供電技術(shù)供電技術(shù)，煤炭工業(yè)出版社，煤炭工業(yè)出版社，1997諸駿偉，諸駿偉，電力系統(tǒng)分析電力

4、系統(tǒng)分析，中國(guó)電力出版社，中國(guó)電力出版社，1995賀家李，賀家李，電力系統(tǒng)繼電保護(hù)原理電力系統(tǒng)繼電保護(hù)原理，水利電力出版社，水利電力出版社，1994張學(xué)成，張學(xué)成，工礦企業(yè)供電工礦企業(yè)供電，中國(guó)礦大出版社，中國(guó)礦大出版社，1998中國(guó)礦業(yè)大學(xué)信電學(xué)院電氣工程研究所供電技術(shù)引言電力工業(yè)歷史電力工業(yè)歷史現(xiàn)代電力系統(tǒng)的主要特點(diǎn)現(xiàn)代電力系統(tǒng)的主要特點(diǎn)u多種一次能源發(fā)電多種一次能源發(fā)電u機(jī)組容量增大機(jī)組容量增大u高電壓、遠(yuǎn)距離、大規(guī)模互聯(lián)電網(wǎng)輸電高電壓、遠(yuǎn)距離、大規(guī)模互聯(lián)電網(wǎng)輸電u電能質(zhì)量問(wèn)題更突出電能質(zhì)量問(wèn)題更突出u自動(dòng)化水平大大提高自動(dòng)化水平大大提高u電力工業(yè)市場(chǎng)化電力工業(yè)市場(chǎng)化u外部環(huán)境制約明顯外

5、部環(huán)境制約明顯u大停電事故帶來(lái)災(zāi)難性后果大停電事故帶來(lái)災(zāi)難性后果中國(guó)礦業(yè)大學(xué)信電學(xué)院電氣工程研究所供電技術(shù)本章概述電力系統(tǒng)的基本知識(shí)和相關(guān)概念。本章概述電力系統(tǒng)的基本知識(shí)和相關(guān)概念。簡(jiǎn)要說(shuō)明電力系統(tǒng)的構(gòu)成，電網(wǎng)的額定電壓簡(jiǎn)要說(shuō)明電力系統(tǒng)的構(gòu)成，電網(wǎng)的額定電壓 , ,電力系統(tǒng)的中性點(diǎn)運(yùn)行方式電力系統(tǒng)的中性點(diǎn)運(yùn)行方式 ; ;介紹了用戶供電系統(tǒng)的特點(diǎn)和決定供電質(zhì)量的介紹了用戶供電系統(tǒng)的特點(diǎn)和決定供電質(zhì)量的主要指標(biāo)。主要指標(biāo)。 中國(guó)礦業(yè)大學(xué)信電學(xué)院電氣工程研究所供電技術(shù)第一節(jié)第一節(jié) 電力系統(tǒng)的基本概念電力系統(tǒng)的基本概念第二節(jié)第二節(jié) 用戶供電系統(tǒng)的特點(diǎn)和決定供電質(zhì)量的主要指標(biāo)用戶供電系統(tǒng)的特點(diǎn)和決定供電

6、質(zhì)量的主要指標(biāo)中國(guó)礦業(yè)大學(xué)信電學(xué)院電氣工程研究所供電技術(shù)第一節(jié)第一節(jié) 電力系統(tǒng)的基本概念電力系統(tǒng)的基本概念 中國(guó)礦業(yè)大學(xué)信電學(xué)院電氣工程研究所供電技術(shù)一、電力系統(tǒng)相關(guān)概念及構(gòu)成一、電力系統(tǒng)相關(guān)概念及構(gòu)成 電力系統(tǒng)：是指進(jìn)行電力系統(tǒng)：是指進(jìn)行生產(chǎn)、傳輸、分配、消費(fèi)電能生產(chǎn)、傳輸、分配、消費(fèi)電能的的各個(gè)環(huán)節(jié)構(gòu)成的一個(gè)整體。各個(gè)環(huán)節(jié)構(gòu)成的一個(gè)整體。電力網(wǎng)：指的是聯(lián)系電力網(wǎng)：指的是聯(lián)系發(fā)電廠和用戶的中間環(huán)節(jié)發(fā)電廠和用戶的中間環(huán)節(jié)，由變，由變電站（所）和各種電站（所）和各種不同電壓等級(jí)的電力線路不同電壓等級(jí)的電力線路組成。組成。變電站（所）變電站（所） ：完成電壓變換和電能再分配。：完成電壓變換和電能再

7、分配。圖圖1 一個(gè)簡(jiǎn)單的電力系統(tǒng)一個(gè)簡(jiǎn)單的電力系統(tǒng)中國(guó)礦業(yè)大學(xué)信電學(xué)院電氣工程研究所供電技術(shù)電力系統(tǒng)的主要環(huán)節(jié)電力系統(tǒng)的主要環(huán)節(jié)發(fā)電廠（站）發(fā)電廠（站）發(fā)電廠（站）：發(fā)電廠（站）： 指將一次能源轉(zhuǎn)換成電能的場(chǎng)所。指將一次能源轉(zhuǎn)換成電能的場(chǎng)所。 一次能源一次能源包括：煤炭、石油、天然氣、水能、原子核能、包括：煤炭、石油、天然氣、水能、原子核能、風(fēng)能、太陽(yáng)能、地?zé)?、潮汐能等。風(fēng)能、太陽(yáng)能、地?zé)?、潮汐能等?我國(guó)一次能源主要是：煤炭、水力和原子能。我國(guó)一次能源主要是：煤炭、水力和原子能。 p 一般根據(jù)所使用的能源的不同，將電廠分為火力發(fā)電廠、一般根據(jù)所使用的能源的不同，將電廠分為火力發(fā)電廠、水力發(fā)電

8、站、核電站、風(fēng)力發(fā)電場(chǎng)、太陽(yáng)能發(fā)電場(chǎng)、地?zé)崴Πl(fā)電站、核電站、風(fēng)力發(fā)電場(chǎng)、太陽(yáng)能發(fā)電場(chǎng)、地?zé)岚l(fā)電廠、潮汐電站等。發(fā)電廠、潮汐電站等。中國(guó)礦業(yè)大學(xué)信電學(xué)院電氣工程研究所供電技術(shù)內(nèi)蒙古內(nèi)蒙古準(zhǔn)格爾準(zhǔn)格爾電廠電廠（西部（西部大開(kāi)發(fā)大開(kāi)發(fā)中第一中第一個(gè)大型個(gè)大型火電項(xiàng)火電項(xiàng)目）目） 中國(guó)礦業(yè)大學(xué)信電學(xué)院電氣工程研究所供電技術(shù)長(zhǎng)江三峽長(zhǎng)江三峽水利水利樞紐工程樞紐工程 中國(guó)礦業(yè)大學(xué)信電學(xué)院電氣工程研究所供電技術(shù)廣東大亞灣廣東大亞灣核電站核電站 中國(guó)礦業(yè)大學(xué)信電學(xué)院電氣工程研究所供電技術(shù)中國(guó)礦業(yè)大學(xué)信電學(xué)院電氣工程研究所供電技術(shù)太太陽(yáng)陽(yáng)能能中國(guó)礦業(yè)大學(xué)信電學(xué)院電氣工程研究所供電技術(shù) 變電站（所）變電站（所）

9、：變換電壓、接收電能與分配電：變換電壓、接收電能與分配電能的場(chǎng)所，是聯(lián)系發(fā)電廠和用戶的中間環(huán)節(jié)。能的場(chǎng)所，是聯(lián)系發(fā)電廠和用戶的中間環(huán)節(jié)。 主要由電力變壓器、母線和開(kāi)關(guān)控制設(shè)備等組主要由電力變壓器、母線和開(kāi)關(guān)控制設(shè)備等組成。成。 若僅只有配電設(shè)備而無(wú)電力變壓器則稱(chēng)為若僅只有配電設(shè)備而無(wú)電力變壓器則稱(chēng)為開(kāi)閉開(kāi)閉所或開(kāi)關(guān)站所或開(kāi)關(guān)站。 凡是把交流電能變換成直流電能的變電站稱(chēng)為凡是把交流電能變換成直流電能的變電站稱(chēng)為變流站變流站。 電力系統(tǒng)的主要環(huán)節(jié)電力系統(tǒng)的主要環(huán)節(jié)變電站（所）變電站（所）中國(guó)礦業(yè)大學(xué)信電學(xué)院電氣工程研究所供電技術(shù)變電所按作用分有升壓變電站（所）和降壓變電變電所按作用分有升壓變電站（

10、所）和降壓變電站（所）站（所） 。升壓變電站（所）：升壓變電站（所）：多建在發(fā)電廠內(nèi)，把電能升多建在發(fā)電廠內(nèi)，把電能升高后，再進(jìn)行長(zhǎng)距離輸送。高后，再進(jìn)行長(zhǎng)距離輸送。降壓變電站（所）降壓變電站（所） ：多設(shè)在用電區(qū)域，將高壓電多設(shè)在用電區(qū)域，將高壓電適當(dāng)降低電壓后，對(duì)某地區(qū)或用戶供電。適當(dāng)降低電壓后，對(duì)某地區(qū)或用戶供電。 電力系統(tǒng)的主要環(huán)節(jié)電力系統(tǒng)的主要環(huán)節(jié)變電站（所）變電站（所）中國(guó)礦業(yè)大學(xué)信電學(xué)院電氣工程研究所供電技術(shù)變電站（所）按地位分：變電站（所）按地位分：樞紐變電站（所）樞紐變電站（所）：位于電力系統(tǒng)的樞紐點(diǎn)，連接電力系統(tǒng)：位于電力系統(tǒng)的樞紐點(diǎn)，連接電力系統(tǒng)多個(gè)電壓等級(jí)，匯集多個(gè)電源

11、的變電所，稱(chēng)為樞紐變電站多個(gè)電壓等級(jí)，匯集多個(gè)電源的變電所，稱(chēng)為樞紐變電站（所）。（所）。中間變電站（所）中間變電站（所） ：起到系統(tǒng)交換功率的作用，或使長(zhǎng)距離：起到系統(tǒng)交換功率的作用，或使長(zhǎng)距離輸電線路分段，同時(shí)有降壓給當(dāng)?shù)赜脩?。這樣的變電所主要輸電線路分段，同時(shí)有降壓給當(dāng)?shù)赜脩?。這樣的變電所主要起中間環(huán)節(jié)的作用，所以叫中間變電站（所）。起中間環(huán)節(jié)的作用，所以叫中間變電站（所）。地區(qū)變電站（所）地區(qū)變電站（所） ：高壓側(cè)電壓一般為：高壓側(cè)電壓一般為110-220kV，對(duì)地區(qū)，對(duì)地區(qū)用戶供電的變電所。用戶供電的變電所。終端變電站（所）終端變電站（所） ：在輸電線路的終端，接近負(fù)荷點(diǎn)，經(jīng)降：在輸

12、電線路的終端，接近負(fù)荷點(diǎn)，經(jīng)降壓后直接給用戶供電的變電所。壓后直接給用戶供電的變電所。電力系統(tǒng)的主要環(huán)節(jié)電力系統(tǒng)的主要環(huán)節(jié)變電站（所）變電站（所）中國(guó)礦業(yè)大學(xué)信電學(xué)院電氣工程研究所供電技術(shù)中國(guó)礦業(yè)大學(xué)信電學(xué)院電氣工程研究所供電技術(shù)中國(guó)礦業(yè)大學(xué)信電學(xué)院電氣工程研究所供電技術(shù) 電力網(wǎng)電力網(wǎng)：將輸送、變換、分配電能的各種變電所和：將輸送、變換、分配電能的各種變電所和各電壓等級(jí)的電力線路構(gòu)成的網(wǎng)絡(luò)稱(chēng)為電力網(wǎng)。各電壓等級(jí)的電力線路構(gòu)成的網(wǎng)絡(luò)稱(chēng)為電力網(wǎng)。電力系統(tǒng)的主要環(huán)節(jié)電力系統(tǒng)的主要環(huán)節(jié)電力網(wǎng)電力網(wǎng)根據(jù)電壓等級(jí)的不同，電力網(wǎng)可分為：根據(jù)電壓等級(jí)的不同，電力網(wǎng)可分為： 低低 壓壓 電電 網(wǎng)：網(wǎng)：1kV及以

13、下及以下 高高 壓壓 電電 網(wǎng)：網(wǎng)：3kV330kV 超高壓電網(wǎng)：超高壓電網(wǎng)：330kV1000kV 特高壓電網(wǎng)：特高壓電網(wǎng)：1000kV以上以上中國(guó)礦業(yè)大學(xué)信電學(xué)院電氣工程研究所供電技術(shù)中國(guó)礦業(yè)大學(xué)信電學(xué)院電氣工程研究所供電技術(shù)電力系統(tǒng)示意圖電力系統(tǒng)示意圖1 1 中國(guó)礦業(yè)大學(xué)信電學(xué)院電氣工程研究所供電技術(shù)電力系統(tǒng)示意圖電力系統(tǒng)示意圖2 2 中國(guó)礦業(yè)大學(xué)信電學(xué)院電氣工程研究所供電技術(shù)輸電網(wǎng)互聯(lián)輸電網(wǎng)互聯(lián) 提高了供電可靠性提高了供電可靠性 遠(yuǎn)距離傳輸?shù)幕A(chǔ)遠(yuǎn)距離傳輸?shù)幕A(chǔ) 實(shí)現(xiàn)大范圍的能源優(yōu)化配置和規(guī)模經(jīng)濟(jì)效益實(shí)現(xiàn)大范圍的能源優(yōu)化配置和規(guī)模經(jīng)濟(jì)效益 電力市場(chǎng)化的基礎(chǔ)電力市場(chǎng)化的基礎(chǔ) 巨大的環(huán)保效

14、益巨大的環(huán)保效益中國(guó)礦業(yè)大學(xué)信電學(xué)院電氣工程研究所供電技術(shù)主要電氣設(shè)備符號(hào)主要電氣設(shè)備符號(hào) 交流發(fā)電機(jī)(G) 電力變壓器(T) 斷路器(QF) 隔離開(kāi)關(guān)(QS) 熔斷器(FU) 刀開(kāi)關(guān)(QK) 熔斷器式開(kāi)關(guān)(Q) 跌落式熔斷器(FU)中國(guó)礦業(yè)大學(xué)信電學(xué)院電氣工程研究所供電技術(shù)主要電氣設(shè)備符號(hào)主要電氣設(shè)備符號(hào)負(fù)荷開(kāi)關(guān)(Q) 線路、母線(W)電流互感器(TA) 電壓互感器(TV)電流互感器(TA) 電抗器(L)閥型避雷器(F) 電纜及終端(X)電容器( C ) 電動(dòng)機(jī)中國(guó)礦業(yè)大學(xué)信電學(xué)院電氣工程研究所供電技術(shù)二、電力系統(tǒng)的額定電壓二、電力系統(tǒng)的額定電壓 電力系統(tǒng)的額定電壓是根據(jù)國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展的需要、

15、技術(shù)經(jīng)濟(jì)電力系統(tǒng)的額定電壓是根據(jù)國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展的需要、技術(shù)經(jīng)濟(jì)的合理性及電氣設(shè)備的制造水平等因素，經(jīng)全面分析論證，的合理性及電氣設(shè)備的制造水平等因素，經(jīng)全面分析論證，由國(guó)家統(tǒng)一制定和頒布的。由國(guó)家統(tǒng)一制定和頒布的。 GB156-80規(guī)定的額定電壓等級(jí)，見(jiàn)表規(guī)定的額定電壓等級(jí)，見(jiàn)表1-1。 1kV以下的為低壓以下的為低壓,3-220kV為高壓，為高壓，330-750kV為超高壓，為超高壓，1000kV以上為特高壓。以上為特高壓。 我國(guó)目前的最高電壓等級(jí)為我國(guó)目前的最高電壓等級(jí)為750kV， 1000kV正在建設(shè)中。正在建設(shè)中。 3kV及以上的高壓用于發(fā)電，配電及高壓用電設(shè)備及以上的高壓用于發(fā)電，配

16、電及高壓用電設(shè)備; 110kV及及以上的高壓與超高壓用于遠(yuǎn)距離輸電。以上的高壓與超高壓用于遠(yuǎn)距離輸電。 煤礦煤礦1140V為低壓，人身安全電壓為交流為低壓，人身安全電壓為交流36V，直流，直流92V。 直流電壓為平均值直流電壓為平均值,交流電壓為有效值交流電壓為有效值,且指線電壓。且指線電壓。中國(guó)礦業(yè)大學(xué)信電學(xué)院電氣工程研究所供電技術(shù)表表1.1 1.1 我國(guó)交流電網(wǎng)和電力設(shè)備的額定電壓我國(guó)交流電網(wǎng)和電力設(shè)備的額定電壓 電網(wǎng)和用電電網(wǎng)和用電設(shè)備設(shè)備 額定電壓額定電壓 發(fā)電機(jī)額定電發(fā)電機(jī)額定電壓壓 電力變壓器額定電壓電力變壓器額定電壓 一次繞組一次繞組 二次繞組二次繞組 低壓低壓 / V 2201

17、27 380220 660380 230 400 690 220127 380220 660380 230133 400230 690400高壓高壓 / kV3 61035110220330500750 3.15 6.3 10.513.8,15.75,18,20-3及及3.156及及6.310及及10.513.8,15.75,18,20351102203305007503.15及及3.36.3及及6.6l0.5及及1138.5121242363550-強(qiáng)電電壓等級(jí)的顏色強(qiáng)電電壓等級(jí)的顏色 500KV500KV，淡黃色；，淡黃色； 220KV220KV，紫色；，紫色； 110KV110KV，朱紅

18、色；，朱紅色； 35KV35KV，鮮黃色；，鮮黃色； 10KV10KV，絳紅色；，絳紅色； 6KV6KV，深藍(lán)色。，深藍(lán)色。 中國(guó)礦業(yè)大學(xué)信電學(xué)院電氣工程研究所供電技術(shù)二、電力系統(tǒng)的額定電壓二、電力系統(tǒng)的額定電壓用電設(shè)備的額定電壓和電網(wǎng)的額定電壓是一致的。用電設(shè)備的額定電壓和電網(wǎng)的額定電壓是一致的。 發(fā)電機(jī)的額定電壓發(fā)電機(jī)的額定電壓高高于電網(wǎng)額定電壓于電網(wǎng)額定電壓5%（一般正常工作時(shí)，（一般正常工作時(shí)，線路電壓損耗約線路電壓損耗約10%；用電設(shè)備允許電壓偏差；用電設(shè)備允許電壓偏差）。）。-5%G5%UN線路首端線路首端線路末端線路末端中國(guó)礦業(yè)大學(xué)信電學(xué)院電氣工程研究所供電技術(shù)變壓器的變壓器的二

19、次繞組二次繞組對(duì)于用電設(shè)備而言，相當(dāng)于供對(duì)于用電設(shè)備而言，相當(dāng)于供電設(shè)備。電設(shè)備。u第一種情況比用電設(shè)備額定電壓高第一種情況比用電設(shè)備額定電壓高10% 10% u第二種情況比用電設(shè)備額定電壓高第二種情況比用電設(shè)備額定電壓高5%5%變壓器變壓器變壓器的變壓器的一次繞組一次繞組：相當(dāng)于是用電設(shè)備，所以規(guī)：相當(dāng)于是用電設(shè)備，所以規(guī)定變壓器一次繞組的額定電壓與受電設(shè)備額定電定變壓器一次繞組的額定電壓與受電設(shè)備額定電壓相同。壓相同。注意：但當(dāng)變壓器一次繞組直接與發(fā)電機(jī)相連時(shí)，變壓器一次繞組的額定電壓與發(fā)電機(jī)額定電壓相等。其中5%用于補(bǔ)償變壓器滿載供電時(shí)，一、二次繞組上的電壓損失； 另外5%用于補(bǔ)償線路上

20、的電壓損失，因此適用于變壓器供電距離較長(zhǎng)時(shí)的情況。當(dāng)變壓器供電距離較短時(shí)，可以不考慮線路上的電壓損失，只需要補(bǔ)償滿載時(shí)變壓器繞組上的電壓損失即可。變壓器的額定電壓變壓器的額定電壓中國(guó)礦業(yè)大學(xué)信電學(xué)院電氣工程研究所供電技術(shù)一次繞組一次繞組 ：升壓變壓器，比電網(wǎng)的額定電壓高升壓變壓器，比電網(wǎng)的額定電壓高5% 5% ( (等于發(fā)等于發(fā)電機(jī)的額定電壓電機(jī)的額定電壓) )。降壓變壓器，與電網(wǎng)額定電壓相同。降壓變壓器，與電網(wǎng)額定電壓相同。二次繞組二次繞組 （指的是變壓器的空載電壓）：（指的是變壓器的空載電壓）：升壓變壓器升壓變壓器， 高出電網(wǎng)額定電壓高出電網(wǎng)額定電壓10%10%。降壓變壓器降壓變壓器，高出

21、電網(wǎng)額定電壓，高出電網(wǎng)額定電壓10%10%（或（或5%5%）。）。變壓器額定電壓變壓器額定電壓中國(guó)礦業(yè)大學(xué)信電學(xué)院電氣工程研究所供電技術(shù)MT1T2UN+5%+10%0%+5%G額定電壓的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)額定電壓的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn) 中國(guó)礦業(yè)大學(xué)信電學(xué)院電氣工程研究所供電技術(shù)發(fā)電機(jī)發(fā)電機(jī)G G的額定電壓的額定電壓：UNG=1.05UNL1=1.0510=10.5（kV） 變壓器變壓器T1的額定電壓：的額定電壓： U1NT1=UN.G=10.5（kV） U2NT1=1.1UNL2=1.1110=121(kV)變壓器變壓器T1的變比為：的變比為：10.5/121kV變壓器變壓器T2的額定電壓：的額定電壓：U1NT2=

22、UNL2=110（kV） U2NT2=1.05UNL3=1.056=6.3(kV)變壓器變壓器T2的變比為：的變比為：110/6.3kV變壓器直接與電動(dòng)機(jī)相連，供電距離較短，可以不考慮線路上的電壓損失。變壓器T1的一次繞組與發(fā)電機(jī)直接相連，所以其一次繞組的額定電壓取發(fā)電機(jī)的額定電壓例1 已知圖所示系統(tǒng)中電網(wǎng)的額定電壓，試確定發(fā)電機(jī)和變壓器的額定電壓。中國(guó)礦業(yè)大學(xué)信電學(xué)院電氣工程研究所供電技術(shù)6kV110kV380V 35kV 10kV330kVGT1T2T3T46.3kV6.3/363/121kV110/10.5kV330/38.5kV6/0.4kV請(qǐng)根據(jù)下面系統(tǒng)圖已知參數(shù)確定各電氣元件的額定

23、電壓。中國(guó)礦業(yè)大學(xué)信電學(xué)院電氣工程研究所供電技術(shù)p電網(wǎng)中性點(diǎn)：電網(wǎng)中性點(diǎn)：變壓器（或發(fā)電機(jī)）星形繞組的公共端。變壓器（或發(fā)電機(jī)）星形繞組的公共端。p中性點(diǎn)的中性點(diǎn)的運(yùn)行方式運(yùn)行方式指的是中性點(diǎn)與大地之間的連接關(guān)系。指的是中性點(diǎn)與大地之間的連接關(guān)系。p中性點(diǎn)運(yùn)行方式的中性點(diǎn)運(yùn)行方式的選擇選擇主要取決于單相接地時(shí)電氣設(shè)備的主要取決于單相接地時(shí)電氣設(shè)備的絕緣要求及供電可靠性。絕緣要求及供電可靠性。p中性點(diǎn)運(yùn)行方式的不同，直接影響到安全和經(jīng)濟(jì)問(wèn)題，需中性點(diǎn)運(yùn)行方式的不同，直接影響到安全和經(jīng)濟(jì)問(wèn)題，需要進(jìn)行綜合比較分析。要進(jìn)行綜合比較分析。三、電力系統(tǒng)的中性點(diǎn)運(yùn)行方式中國(guó)礦業(yè)大學(xué)信電學(xué)院電氣工程研究所供

24、電技術(shù)Ce（中線）（中線）（火線）（火線）（火線）（火線）（火線）（火線）ceBeAXYCBZNAe三相四線三相四線制供電制供電火線（相線）火線（相線）:ABC中線（零線）：中線（零線）：N三相交流電路星形接法三、電力系統(tǒng)的中性點(diǎn)運(yùn)行方式中國(guó)礦業(yè)大學(xué)信電學(xué)院電氣工程研究所供電技術(shù)線電壓和相電壓的關(guān)系線電壓和相電壓的關(guān)系BNUABUBNUANUCNU30 BNANBNANABUUUUU303ANABUU三相交流電路星形接法中國(guó)礦業(yè)大學(xué)信電學(xué)院電氣工程研究所供電技術(shù)CZCABYBCAXABUUUUUU plUUACAuAXYCBZABuBCuBC特點(diǎn)：特點(diǎn)：線電壓線電壓=相電壓相電壓三相交流電路三

25、角形接法中國(guó)礦業(yè)大學(xué)信電學(xué)院電氣工程研究所供電技術(shù)p中性點(diǎn)的中性點(diǎn)的運(yùn)行方式運(yùn)行方式指的是中性點(diǎn)與大地之間的連接關(guān)系。指的是中性點(diǎn)與大地之間的連接關(guān)系。中性點(diǎn)運(yùn)行方式分為：中性點(diǎn)運(yùn)行方式分為： 大接地電流系統(tǒng)大接地電流系統(tǒng) 1 1）直接接地，又稱(chēng)為有效接地）直接接地，又稱(chēng)為有效接地 2 2）經(jīng)低阻接地）經(jīng)低阻接地 小接地電流系統(tǒng)小接地電流系統(tǒng) 1 1）不接地，又稱(chēng)為中性點(diǎn)絕緣）不接地，又稱(chēng)為中性點(diǎn)絕緣 2 2）經(jīng)消弧線圈接地）經(jīng)消弧線圈接地 3 3）經(jīng)高阻接地）經(jīng)高阻接地常用為三種：直接接地、不接地、經(jīng)消弧線圈接地。常用為三種：直接接地、不接地、經(jīng)消弧線圈接地。 以以6KV6KV的中壓電網(wǎng)為例

26、，中性點(diǎn)接地阻值在的中壓電網(wǎng)為例，中性點(diǎn)接地阻值在1 11010歐姆的屬歐姆的屬于低阻接地，于低阻接地，1010100100歐姆的屬于中阻接地，數(shù)百數(shù)千的歐姆的屬于中阻接地，數(shù)百數(shù)千的為高阻接地為高阻接地 三、電力系統(tǒng)的中性點(diǎn)運(yùn)行方式中國(guó)礦業(yè)大學(xué)信電學(xué)院電氣工程研究所供電技術(shù)中性點(diǎn)運(yùn)行方式的種類(lèi)中性點(diǎn)運(yùn)行方式的種類(lèi)中國(guó)礦業(yè)大學(xué)信電學(xué)院電氣工程研究所供電技術(shù)1.中性點(diǎn)不接地方式p主要特點(diǎn)：?jiǎn)蜗嘟拥仉娏餍?。p適用范圍：3-35kV的電網(wǎng)(單相接地電流小于30A，35kV及以上電網(wǎng)小于10A。) 。因?yàn)樵谶@類(lèi)電網(wǎng)中，發(fā)生單相接地故障的比例很大。采用中性點(diǎn)不接地方式可以減少單相接地電流，從而減輕其危害

27、。正常運(yùn)行時(shí)三相對(duì)稱(chēng)，沒(méi)有電流在地中流過(guò)。中性點(diǎn)對(duì)地電位為0。各相對(duì)地電壓等于相電壓。其中C為電網(wǎng)對(duì)地電容（高壓電網(wǎng)忽略電網(wǎng)對(duì)地絕緣電阻R）中國(guó)礦業(yè)大學(xué)信電學(xué)院電氣工程研究所供電技術(shù) 圖1-2 中性點(diǎn)非有效接地系統(tǒng)發(fā)生單相接地故障 中國(guó)礦業(yè)大學(xué)信電學(xué)院電氣工程研究所供電技術(shù)中性點(diǎn)不接地方式中性點(diǎn)不接地方式單相接地單相接地中國(guó)礦業(yè)大學(xué)信電學(xué)院電氣工程研究所供電技術(shù)CBCACBCACEUCjCUjCUjIII3)()(.CUIE3中性點(diǎn)不接地方式單相接地電流中國(guó)礦業(yè)大學(xué)信電學(xué)院電氣工程研究所供電技術(shù)中性點(diǎn)不接地方式中性點(diǎn)不接地方式單相接地故障的情況單相接地故障的情況當(dāng)發(fā)生當(dāng)發(fā)生金屬性金屬性接地時(shí)，

28、接地故障相對(duì)地電壓為零。接地時(shí)，接地故障相對(duì)地電壓為零。中性點(diǎn)對(duì)地的電壓上升到相電壓，且與接地相的電源電壓中性點(diǎn)對(duì)地的電壓上升到相電壓，且與接地相的電源電壓相位相反。相位相反。非故障相對(duì)地電壓由相電壓升高為線電壓。非故障相對(duì)地電壓由相電壓升高為線電壓。三相的線電壓仍保持對(duì)稱(chēng)且大小不變，對(duì)電力用戶接于線三相的線電壓仍保持對(duì)稱(chēng)且大小不變，對(duì)電力用戶接于線電壓的設(shè)備的工作并無(wú)影響，無(wú)須立即中斷對(duì)用戶供電。電壓的設(shè)備的工作并無(wú)影響，無(wú)須立即中斷對(duì)用戶供電。單相接地電流，等于正常運(yùn)行時(shí)一相對(duì)地電容電流的三倍，單相接地電流，等于正常運(yùn)行時(shí)一相對(duì)地電容電流的三倍，為容性電流。為容性電流。過(guò)大的單相接地電容電

29、流會(huì)產(chǎn)生穩(wěn)定的電弧致使電網(wǎng)出現(xiàn)過(guò)大的單相接地電容電流會(huì)產(chǎn)生穩(wěn)定的電弧致使電網(wǎng)出現(xiàn)暫態(tài)過(guò)電壓，危及電氣設(shè)備安全運(yùn)行。暫態(tài)過(guò)電壓，危及電氣設(shè)備安全運(yùn)行。中國(guó)礦業(yè)大學(xué)信電學(xué)院電氣工程研究所供電技術(shù)2.中性點(diǎn)經(jīng)消弧線圈接地中性點(diǎn)經(jīng)消弧線圈接地p原理：?jiǎn)蜗嘟拥仉娏髦饕请娙蓦娏?。如果能原理：?jiǎn)蜗嘟拥仉娏髦饕请娙蓦娏鳌Ｈ绻軌蛟诎l(fā)生單相接地時(shí)部分或全部抵消掉電容電夠在發(fā)生單相接地時(shí)部分或全部抵消掉電容電流，則單相接地電流將大減小。方法就是在中流，則單相接地電流將大減小。方法就是在中性點(diǎn)處加入消弧線圈。性點(diǎn)處加入消弧線圈。p消弧線圈的工作原理：消弧線圈的工作原理：消弧線圈是一個(gè)具有鐵消弧線圈是一個(gè)具有鐵芯

30、的可調(diào)電感線圈，線圈的電阻很小（消耗功芯的可調(diào)電感線圈，線圈的電阻很小（消耗功率?。娍购艽螅ūＷC對(duì)地絕緣水平），電率?。?，電抗很大（保證對(duì)地絕緣水平），電抗值可用改變線圈的匝數(shù)來(lái)調(diào)節(jié)?？怪悼捎酶淖兙€圈的匝數(shù)來(lái)調(diào)節(jié)。中國(guó)礦業(yè)大學(xué)信電學(xué)院電氣工程研究所供電技術(shù)中性點(diǎn)經(jīng)消弧線圈接地情況中性點(diǎn)經(jīng)消弧線圈接地情況p發(fā)生單相接地故障發(fā)生單相接地故障時(shí)，通過(guò)消弧線圈時(shí)，通過(guò)消弧線圈使接地處流過(guò)一個(gè)使接地處流過(guò)一個(gè)與容性接地電流相與容性接地電流相反的感性電流，從反的感性電流，從而減小、甚至抵消而減小、甚至抵消接地電流，消除接接地電流，消除接地電弧引發(fā)的問(wèn)題，地電弧引發(fā)的問(wèn)題，提高供電可靠性。提高供電可靠性

31、。中國(guó)礦業(yè)大學(xué)信電學(xué)院電氣工程研究所供電技術(shù)圖1-3 中性點(diǎn)經(jīng)消弧線圈接地系統(tǒng)發(fā)生單相接地故障 中國(guó)礦業(yè)大學(xué)信電學(xué)院電氣工程研究所供電技術(shù)中性點(diǎn)經(jīng)消弧線圈接地時(shí)電流中性點(diǎn)經(jīng)消弧線圈接地時(shí)電流接地電流接地電流流過(guò)消弧線圈的電流流過(guò)消弧線圈的電流完全補(bǔ)償?shù)臈l件完全補(bǔ)償?shù)臈l件即有：即有：CBCACBCACECUjUUCjIII3)()(.LUjjXUICLCL0LEIICL231中國(guó)礦業(yè)大學(xué)信電學(xué)院電氣工程研究所供電技術(shù)消弧線圈的補(bǔ)償方式消弧線圈的補(bǔ)償方式p 完全補(bǔ)償完全補(bǔ)償消弧線圈提供的電感電流等于接地電容電流，接地處消弧線圈提供的電感電流等于接地電容電流，接地處電流為電流為0。易滿足諧振條件，形

32、成串聯(lián)諧振，產(chǎn)生過(guò)電壓。易滿足諧振條件，形成串聯(lián)諧振，產(chǎn)生過(guò)電壓。p 欠補(bǔ)償欠補(bǔ)償電感電流小于接地電容電流，單相接地時(shí)接地電流為電感電流小于接地電容電流，單相接地時(shí)接地電流為容性。容性。因線路停電或系統(tǒng)頻率降低等原因使接地電流減少，因線路停電或系統(tǒng)頻率降低等原因使接地電流減少，可能出現(xiàn)完全補(bǔ)償。故一般也不采用?？赡艹霈F(xiàn)完全補(bǔ)償。故一般也不采用。p 過(guò)補(bǔ)償過(guò)補(bǔ)償電感電流大于接地電流，單相接地電流為感性。電感電流大于接地電流，單相接地電流為感性。過(guò)補(bǔ)償方式在電網(wǎng)中得到廣泛使用。但過(guò)補(bǔ)償程度要過(guò)補(bǔ)償方式在電網(wǎng)中得到廣泛使用。但過(guò)補(bǔ)償程度要合適合適. 以前的原則以前的原則中國(guó)礦業(yè)大學(xué)信電學(xué)院電氣工程研

33、究所供電技術(shù)中性點(diǎn)非有效接地系統(tǒng)的優(yōu)缺點(diǎn)中性點(diǎn)非有效接地系統(tǒng)的優(yōu)缺點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)：發(fā)生單相接地時(shí)，不必立即停電，供電可靠性優(yōu)點(diǎn)：發(fā)生單相接地時(shí)，不必立即停電，供電可靠性高。高。缺點(diǎn)：設(shè)備和線路對(duì)地絕緣需按線電壓設(shè)計(jì)。發(fā)生一缺點(diǎn)：設(shè)備和線路對(duì)地絕緣需按線電壓設(shè)計(jì)。發(fā)生一相接地故障時(shí)，非故障相對(duì)地電壓升高到原來(lái)相電壓相接地故障時(shí)，非故障相對(duì)地電壓升高到原來(lái)相電壓的的1.7321.732倍。故障相電容電流增大到原來(lái)的倍。故障相電容電流增大到原來(lái)的3 3倍。電氣倍。電氣設(shè)備的絕緣要按線電壓來(lái)選擇。設(shè)備的絕緣要按線電壓來(lái)選擇。 中國(guó)礦業(yè)大學(xué)信電學(xué)院電氣工程研究所供電技術(shù)3.中性點(diǎn)直接接地正常運(yùn)行時(shí)，三相系統(tǒng)對(duì)稱(chēng)

34、，中性點(diǎn)對(duì)地電壓為零。發(fā)生單相接地，就變成單相短路。繼電保護(hù)裝置應(yīng)立即動(dòng)作，使斷路器斷開(kāi)，迅速切除故障部分，從而造成停電。單相短路時(shí)，故障相對(duì)地電壓為零，非故障相對(duì)地電壓基本不變，仍接近于相電壓。中國(guó)礦業(yè)大學(xué)信電學(xué)院電氣工程研究所供電技術(shù)中性點(diǎn)直接接地系統(tǒng)的優(yōu)缺點(diǎn)中性點(diǎn)直接接地系統(tǒng)的優(yōu)缺點(diǎn)設(shè)備和線路對(duì)地絕緣可以按相電壓設(shè)計(jì)，從而降低了設(shè)備和線路對(duì)地絕緣可以按相電壓設(shè)計(jì)，從而降低了造價(jià)。電壓等級(jí)愈高，因絕緣降低的造價(jià)愈顯著。造價(jià)。電壓等級(jí)愈高，因絕緣降低的造價(jià)愈顯著。由于中性點(diǎn)直接接地系統(tǒng)在單相短路時(shí)須斷開(kāi)故障線由于中性點(diǎn)直接接地系統(tǒng)在單相短路時(shí)須斷開(kāi)故障線路，中斷用戶供電，影響供電可靠性。路，

35、中斷用戶供電，影響供電可靠性。單相短路時(shí)短路電流很大，開(kāi)關(guān)和保護(hù)裝置必須完善。單相短路時(shí)短路電流很大，開(kāi)關(guān)和保護(hù)裝置必須完善。由于較大的單相短路電流只在一相內(nèi)通過(guò)，在三相導(dǎo)由于較大的單相短路電流只在一相內(nèi)通過(guò)，在三相導(dǎo)線周?chē)鷮⑿纬奢^強(qiáng)的單相磁場(chǎng)，對(duì)附近通信線路產(chǎn)生線周?chē)鷮⑿纬奢^強(qiáng)的單相磁場(chǎng)，對(duì)附近通信線路產(chǎn)生電磁干擾。電磁干擾。中國(guó)礦業(yè)大學(xué)信電學(xué)院電氣工程研究所供電技術(shù)中性點(diǎn)直接接地系統(tǒng)的適用范圍中性點(diǎn)直接接地系統(tǒng)的適用范圍p目前我國(guó)電壓等級(jí)為目前我國(guó)電壓等級(jí)為110kV及以上，及以上，380/220V三相四線三相四線制的系統(tǒng)，廣泛采用中性點(diǎn)直接接地的運(yùn)行方式。制的系統(tǒng)，廣泛采用中性點(diǎn)直接接地

36、的運(yùn)行方式。110kV及以上主要從絕緣角度考慮，節(jié)省投資。及以上主要從絕緣角度考慮，節(jié)省投資。380/220V三相四線制主要為了生成單相電壓。三相四線制主要為了生成單相電壓。中國(guó)礦業(yè)大學(xué)信電學(xué)院電氣工程研究所供電技術(shù)電網(wǎng)中性點(diǎn)運(yùn)行方式的比較發(fā)生單相發(fā)生單相接地時(shí)接地時(shí)不接地不接地經(jīng)消弧經(jīng)消弧線圈接地線圈接地直接接地直接接地經(jīng)電阻經(jīng)電阻接地接地特點(diǎn)特點(diǎn)接地電流接地電流小小接地電流接地電流被減小被減小接地變成接地變成短路短路范圍范圍6-35kV6-35kV110kV及以上及以上380/220V 中國(guó)礦業(yè)大學(xué)信電學(xué)院電氣工程研究所供電技術(shù)各種中性點(diǎn)運(yùn)行方式比較序號(hào)序號(hào) 中性點(diǎn)接中性點(diǎn)接地方式地方式中

37、性點(diǎn)不中性點(diǎn)不接地接地中性點(diǎn)經(jīng)中性點(diǎn)經(jīng)電阻接地電阻接地中性點(diǎn)經(jīng)消中性點(diǎn)經(jīng)消弧線圈接地弧線圈接地消弧線圈并消弧線圈并電阻接地電阻接地中性點(diǎn)直中性點(diǎn)直接接地接接地單相接地單相接地電流大小電流大小大大大大小小小小最大最大人身觸電人身觸電危險(xiǎn)危險(xiǎn)大大大大減小減小減小減小最危險(xiǎn)最危險(xiǎn)單相接地單相接地過(guò)電弧過(guò)電弧最高最高低低較高較高低低低低單相接地單相接地保護(hù)實(shí)現(xiàn)保護(hù)實(shí)現(xiàn)容易容易容易容易難難較復(fù)雜較復(fù)雜很容易很容易保護(hù)接地保護(hù)接地安全性安全性電容電流電容電流大時(shí)危險(xiǎn)大時(shí)危險(xiǎn)電容電流電容電流大時(shí)危險(xiǎn)大時(shí)危險(xiǎn)安全安全安全安全危險(xiǎn)危險(xiǎn)中國(guó)礦業(yè)大學(xué)信電學(xué)院電氣工程研究所供電技術(shù)幾點(diǎn)補(bǔ)充 中性點(diǎn)不接地方式是過(guò)渡方式

38、中性點(diǎn)不接地方式是過(guò)渡方式 大接地電流系統(tǒng)和小電流接地系統(tǒng)之爭(zhēng)大接地電流系統(tǒng)和小電流接地系統(tǒng)之爭(zhēng) 各國(guó)應(yīng)用情況各國(guó)應(yīng)用情況 美國(guó)美國(guó)低阻低阻 日本日本低阻低阻消弧線圈消弧線圈 德國(guó)德國(guó)消弧線圈消弧線圈 法國(guó)法國(guó)低阻低阻消弧線圈消弧線圈中國(guó)礦業(yè)大學(xué)信電學(xué)院電氣工程研究所供電技術(shù)幾個(gè)關(guān)于接地的名詞 工作接地工作接地 保護(hù)接地保護(hù)接地 保護(hù)接零保護(hù)接零M在正常情況下，將電氣設(shè)備的金屬外殼在正常情況下，將電氣設(shè)備的金屬外殼或構(gòu)架用導(dǎo)線與接地極可靠地連接起來(lái)，或構(gòu)架用導(dǎo)線與接地極可靠地連接起來(lái)，使之與大地做電氣上的連接，這種接地使之與大地做電氣上的連接，這種接地的方式就叫保護(hù)接地。的方式就叫保護(hù)接地。M

39、圖例圖例接地極接地極保護(hù)地線保護(hù)地線v保護(hù)接零又叫保護(hù)接中線，保護(hù)接零又叫保護(hù)接中線，在三相四線制系統(tǒng)中，電源在三相四線制系統(tǒng)中，電源中線是接地的，將電氣設(shè)備中線是接地的，將電氣設(shè)備的金局外殼或構(gòu)架用導(dǎo)線與的金局外殼或構(gòu)架用導(dǎo)線與電源零線電源零線(即中線即中線)直接連接，直接連接，就叫保護(hù)接零。就叫保護(hù)接零。 v圖例圖例1L2L3LN工作零線工作零線接接零零線線接地示意圖中國(guó)礦業(yè)大學(xué)信電學(xué)院電氣工程研究所供電技術(shù)第二節(jié)第二節(jié) 用戶供電系統(tǒng)特點(diǎn)和決定供用戶供電系統(tǒng)特點(diǎn)和決定供電質(zhì)量的主要指標(biāo)電質(zhì)量的主要指標(biāo) 中國(guó)礦業(yè)大學(xué)信電學(xué)院電氣工程研究所供電技術(shù)一、用戶供電系統(tǒng)特點(diǎn)一、用戶供電系統(tǒng)特點(diǎn)電力用

40、戶供電系統(tǒng)由用戶內(nèi)部變配電所、供電線路和電力用戶供電系統(tǒng)由用戶內(nèi)部變配電所、供電線路和用電設(shè)備等組成，其中變配電所是電力系統(tǒng)的一個(gè)終用電設(shè)備等組成，其中變配電所是電力系統(tǒng)的一個(gè)終端降壓變配電所。端降壓變配電所。電力用戶供電系統(tǒng)的供電電壓一般在電力用戶供電系統(tǒng)的供電電壓一般在110KV110KV及以下。及以下。大多為國(guó)家電網(wǎng)供電，也可建立自備發(fā)電站。大多為國(guó)家電網(wǎng)供電，也可建立自備發(fā)電站。中國(guó)礦業(yè)大學(xué)信電學(xué)院電氣工程研究所供電技術(shù)1 1、電壓、電壓 二、決定供電質(zhì)量的主要指標(biāo)二、決定供電質(zhì)量的主要指標(biāo)決定用戶供電質(zhì)量的主要指標(biāo)為電壓、頻率和可靠性。決定用戶供電質(zhì)量的主要指標(biāo)為電壓、頻率和可靠性。

41、 理想的供電電壓應(yīng)該是幅值恒為額定值的三相對(duì)理想的供電電壓應(yīng)該是幅值恒為額定值的三相對(duì)稱(chēng)正弦電壓。稱(chēng)正弦電壓。由于供電系統(tǒng)存在阻抗、用電負(fù)荷的變化和用電負(fù)荷的性由于供電系統(tǒng)存在阻抗、用電負(fù)荷的變化和用電負(fù)荷的性質(zhì)質(zhì)(如沖擊性負(fù)荷、非線性負(fù)荷如沖擊性負(fù)荷、非線性負(fù)荷)等因素，實(shí)際供電電壓無(wú)等因素，實(shí)際供電電壓無(wú)論是在幅值上、波形上還是三相對(duì)稱(chēng)性上都可能與理想電論是在幅值上、波形上還是三相對(duì)稱(chēng)性上都可能與理想電壓之間存在著偏差。壓之間存在著偏差。 中國(guó)礦業(yè)大學(xué)信電學(xué)院電氣工程研究所供電技術(shù)1 1、電壓、電壓 (1)電壓偏差電壓偏差 電壓偏差是指電網(wǎng)實(shí)際電壓與額定電壓之差。電壓偏差是指電網(wǎng)實(shí)際電壓與

42、額定電壓之差。 35kV及以上：及以上： 電壓正負(fù)偏差絕對(duì)值之和為電壓正負(fù)偏差絕對(duì)值之和為10； 10kV 10kV及以上：及以上： 7 7； 220V 220V單相電壓：?jiǎn)蜗嚯妷海? 7、1010；(2)電壓波動(dòng)和閃變電壓波動(dòng)和閃變 電網(wǎng)電壓幅值（或半周波方均根值）的電網(wǎng)電壓幅值（或半周波方均根值）的連續(xù)快速變化稱(chēng)為電壓波動(dòng)。由電壓波動(dòng)引起的燈光閃爍連續(xù)快速變化稱(chēng)為電壓波動(dòng)。由電壓波動(dòng)引起的燈光閃爍對(duì)人眼腦產(chǎn)生的刺激效應(yīng)稱(chēng)為電壓閃變。對(duì)人眼腦產(chǎn)生的刺激效應(yīng)稱(chēng)為電壓閃變。(3)電壓波形畸變電壓波形畸變 電網(wǎng)電壓波形發(fā)生非正弦畸變時(shí)，電壓中電網(wǎng)電壓波形發(fā)生非正弦畸變時(shí)，電壓中出現(xiàn)高次諧波。出現(xiàn)高

43、次諧波。(4)三相不對(duì)稱(chēng)三相不對(duì)稱(chēng) 三相電壓不對(duì)稱(chēng)指三個(gè)相電壓在幅值和相位三相電壓不對(duì)稱(chēng)指三個(gè)相電壓在幅值和相位關(guān)系上存在偏差。關(guān)系上存在偏差。中國(guó)礦業(yè)大學(xué)信電學(xué)院電氣工程研究所供電技術(shù) 一個(gè)交流電力系統(tǒng)只能有一個(gè)頻率。我國(guó)規(guī)定的電力系統(tǒng)一個(gè)交流電力系統(tǒng)只能有一個(gè)頻率。我國(guó)規(guī)定的電力系統(tǒng)標(biāo)稱(chēng)頻率標(biāo)稱(chēng)頻率(工頻工頻)為為50Hz。國(guó)際上標(biāo)稱(chēng)頻率有。國(guó)際上標(biāo)稱(chēng)頻率有50Hz和和60Hz兩種。兩種。 2.頻率頻率 當(dāng)電能供需不平衡時(shí)，系統(tǒng)頻率便會(huì)偏離其標(biāo)稱(chēng)值。頻當(dāng)電能供需不平衡時(shí)，系統(tǒng)頻率便會(huì)偏離其標(biāo)稱(chēng)值。頻率偏差不僅影響用電設(shè)備的工作狀態(tài)、產(chǎn)品的產(chǎn)量和質(zhì)量，率偏差不僅影響用電設(shè)備的工作狀態(tài)、產(chǎn)品的

44、產(chǎn)量和質(zhì)量，而且影響電力系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行。而且影響電力系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行。 大多數(shù)國(guó)家頻率規(guī)定偏差為大多數(shù)國(guó)家頻率規(guī)定偏差為(0.1Hz- 0.3Hz0.3Hz)。我國(guó)，。我國(guó)，300kW以上電力系統(tǒng)以上電力系統(tǒng)頻率規(guī)定偏差為頻率規(guī)定偏差為0.2Hz0.2Hz； 300kW300kW以下以下電力系統(tǒng)頻率規(guī)定偏差為電力系統(tǒng)頻率規(guī)定偏差為0.5Hz0.5Hz；中國(guó)礦業(yè)大學(xué)信電學(xué)院電氣工程研究所供電技術(shù) 頻率與轉(zhuǎn)速的關(guān)系頻率與轉(zhuǎn)速的關(guān)系 n60f/P n是轉(zhuǎn)速度，是轉(zhuǎn)速度，f是頻率，是頻率，P是發(fā)動(dòng)機(jī)的磁極對(duì)數(shù)是發(fā)動(dòng)機(jī)的磁極對(duì)數(shù) 在頻率變化時(shí)，電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速和輸出功率也隨之變化，因在頻率變化時(shí)，電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速

45、和輸出功率也隨之變化，因而嚴(yán)重影響到所生產(chǎn)出的產(chǎn)品的質(zhì)量；現(xiàn)代工業(yè)、國(guó)防和而嚴(yán)重影響到所生產(chǎn)出的產(chǎn)品的質(zhì)量；現(xiàn)代工業(yè)、國(guó)防和科學(xué)研究領(lǐng)域廣泛應(yīng)用各種電子技術(shù)設(shè)備，如果系統(tǒng)頻率科學(xué)研究領(lǐng)域廣泛應(yīng)用各種電子技術(shù)設(shè)備，如果系統(tǒng)頻率不穩(wěn)定，將會(huì)影響這些設(shè)備的精確性。不穩(wěn)定，將會(huì)影響這些設(shè)備的精確性。 頻率的變化對(duì)電力系統(tǒng)的正常運(yùn)行也是十分有害的。汽輪頻率的變化對(duì)電力系統(tǒng)的正常運(yùn)行也是十分有害的。汽輪發(fā)電機(jī)組在額定頻率下運(yùn)行時(shí)效率最佳，頻率偏高和偏低發(fā)電機(jī)組在額定頻率下運(yùn)行時(shí)效率最佳，頻率偏高和偏低對(duì)葉片都有不良的影響。電廠中所用的許多機(jī)械（如：給對(duì)葉片都有不良的影響。電廠中所用的許多機(jī)械（如：給水泵、

46、循環(huán)水泵、風(fēng)機(jī)等）在頻率降低時(shí)都要減小出力，水泵、循環(huán)水泵、風(fēng)機(jī)等）在頻率降低時(shí)都要減小出力，降低效率，因而影響發(fā)電設(shè)備的正常工作，使整個(gè)發(fā)電廠降低效率，因而影響發(fā)電設(shè)備的正常工作，使整個(gè)發(fā)電廠的有功輸出減小，從而導(dǎo)致系統(tǒng)的的有功輸出減小，從而導(dǎo)致系統(tǒng)的“頻率崩潰頻率崩潰”；同時(shí)頻；同時(shí)頻率降低時(shí)，異步電動(dòng)機(jī)和變壓器的勵(lì)磁電流會(huì)增大，導(dǎo)致率降低時(shí)，異步電動(dòng)機(jī)和變壓器的勵(lì)磁電流會(huì)增大，導(dǎo)致無(wú)功損耗增大。無(wú)功損耗增大。中國(guó)礦業(yè)大學(xué)信電學(xué)院電氣工程研究所供電技術(shù) 系統(tǒng)頻率的變化也將影響系統(tǒng)電壓的變化。系統(tǒng)頻率的變化也將影響系統(tǒng)電壓的變化。 當(dāng)系統(tǒng)頻率下降時(shí)，發(fā)電機(jī)發(fā)出的無(wú)功功率將減?。ㄒ?yàn)楫?dāng)系統(tǒng)頻率

47、下降時(shí)，發(fā)電機(jī)發(fā)出的無(wú)功功率將減小（因?yàn)榘l(fā)電機(jī)的電勢(shì)依勵(lì)磁接線的方式不同與頻率的平方或三次發(fā)電機(jī)的電勢(shì)依勵(lì)磁接線的方式不同與頻率的平方或三次方成正比變化）；變壓器和異步電動(dòng)機(jī)勵(lì)磁所需的無(wú)功功方成正比變化）；變壓器和異步電動(dòng)機(jī)勵(lì)磁所需的無(wú)功功率增加，繞組漏抗的無(wú)功功率損耗將要減少；線路電容充率增加，繞組漏抗的無(wú)功功率損耗將要減少；線路電容充電功率和電抗的無(wú)功損耗都要減少。電功率和電抗的無(wú)功損耗都要減少。 總之，頻率下降時(shí)，系統(tǒng)的無(wú)功需求略有增加、如果系統(tǒng)總之，頻率下降時(shí)，系統(tǒng)的無(wú)功需求略有增加、如果系統(tǒng)的無(wú)功電源不足則在頻率下降時(shí)，將很難維持電壓的正的無(wú)功電源不足則在頻率下降時(shí)，將很難維持電壓的

48、正常水平，從而使電壓降低，最終導(dǎo)致電壓崩潰，對(duì)系統(tǒng)及常水平，從而使電壓降低，最終導(dǎo)致電壓崩潰，對(duì)系統(tǒng)及用戶產(chǎn)生嚴(yán)重的不良影響。用戶產(chǎn)生嚴(yán)重的不良影響。 當(dāng)系統(tǒng)頻率增加時(shí)，發(fā)電機(jī)電勢(shì)增高，系統(tǒng)的無(wú)功需求略當(dāng)系統(tǒng)頻率增加時(shí)，發(fā)電機(jī)電勢(shì)增高，系統(tǒng)的無(wú)功需求略有減少，因此系統(tǒng)的電壓要上升，將威脅著系統(tǒng)本身機(jī)電有減少，因此系統(tǒng)的電壓要上升，將威脅著系統(tǒng)本身機(jī)電設(shè)備及用戶設(shè)備的安全運(yùn)行。設(shè)備及用戶設(shè)備的安全運(yùn)行。中國(guó)礦業(yè)大學(xué)信電學(xué)院電氣工程研究所供電技術(shù) 頻率崩潰頻率崩潰 frequency co11apse frequency co11apse 由于頻率惡性下降造成的電力系統(tǒng)嚴(yán)重事故。由于頻率惡性下降造

49、成的電力系統(tǒng)嚴(yán)重事故。電力系統(tǒng)正常運(yùn)行時(shí)，包括負(fù)荷和各環(huán)節(jié)損耗在內(nèi)的功率消耗電力系統(tǒng)正常運(yùn)行時(shí)，包括負(fù)荷和各環(huán)節(jié)損耗在內(nèi)的功率消耗與發(fā)電機(jī)的功率輸出相平衡，頻率保持恒定。與發(fā)電機(jī)的功率輸出相平衡，頻率保持恒定。當(dāng)發(fā)電功率和功率消耗之間發(fā)生很大的功率缺額時(shí)，頻率就要當(dāng)發(fā)電功率和功率消耗之間發(fā)生很大的功率缺額時(shí)，頻率就要降低。降低。當(dāng)發(fā)電廠的備用容量已全部動(dòng)用出來(lái)，按頻率降低切除部分用當(dāng)發(fā)電廠的備用容量已全部動(dòng)用出來(lái)，按頻率降低切除部分用戶的措施不及時(shí)，火電廠廠用電輔助機(jī)組因頻率下降而出力不戶的措施不及時(shí)，火電廠廠用電輔助機(jī)組因頻率下降而出力不足，造成鍋爐供水、給煤量和送風(fēng)量減少，鍋爐蒸汽壓力下降

50、，足，造成鍋爐供水、給煤量和送風(fēng)量減少，鍋爐蒸汽壓力下降，汽輪機(jī)的出力降低使頻率再降低，達(dá)到臨界頻率（在工頻為汽輪機(jī)的出力降低使頻率再降低，達(dá)到臨界頻率（在工頻為5050赫的系統(tǒng)中，約為赫的系統(tǒng)中，約為38384545赫）后，鍋爐給水中斷，切除機(jī)組，赫）后，鍋爐給水中斷，切除機(jī)組，此時(shí)電力系統(tǒng)更缺少有功功率，導(dǎo)致惡性循環(huán)，頻率急劇下降此時(shí)電力系統(tǒng)更缺少有功功率，導(dǎo)致惡性循環(huán)，頻率急劇下降, ,造成電力系統(tǒng)的全部瓦解造成電力系統(tǒng)的全部瓦解, ,并使大部分用戶、甚至全部用戶停電，并使大部分用戶、甚至全部用戶停電，即為頻率崩潰。即為頻率崩潰。頻率降低還可能使負(fù)荷節(jié)點(diǎn)的無(wú)功功率需求增加和發(fā)電機(jī)無(wú)功頻率降低還可能使負(fù)荷節(jié)點(diǎn)的無(wú)功功率需求增加和發(fā)電機(jī)無(wú)功功率出力降低，從而導(dǎo)致電力系統(tǒng)電壓崩潰。功率出力降低，從而導(dǎo)致電力系統(tǒng)電壓崩潰。中國(guó)礦業(yè)大學(xué)信電學(xué)院電氣工程研究所供電技術(shù)為了防止頻率崩潰為了防止頻率崩潰,可采取以下?lián)p失最小的措施可采取以下?lián)p失最小的措施:盡可能動(dòng)用電力系統(tǒng)中的熱備用容量。盡可能動(dòng)用電力系統(tǒng)中的熱備用容量。合理配置自動(dòng)低頻減載裝置，使頻率降低時(shí)有足夠的速度合理配置自動(dòng)低頻減載裝置，使頻率降低時(shí)有足夠的速度和切除量。和切除量。水電站由于調(diào)節(jié)系統(tǒng)慣性大，在頻率降低時(shí)可以采用加快水電站由于調(diào)節(jié)系統(tǒng)慣性大，在頻率降低時(shí)可以采用加快帶負(fù)荷裝置，不用調(diào)速器的緩沖元件。對(duì)于