任務(wù)六（教學(xué)設(shè)計(jì)）

1、任務(wù)六 電力網(wǎng)的電壓等級(jí)和設(shè)備的額定電壓學(xué)科電力系統(tǒng)分析學(xué)習(xí)主題電力網(wǎng)的電壓等級(jí)和設(shè)備的額定電壓設(shè)計(jì)者張彬所屬單位內(nèi)蒙古機(jī)電職業(yè)技術(shù)學(xué)院教學(xué)目標(biāo)（一）知識(shí)目標(biāo)1. 了解額定電壓的概念2. 掌握各級(jí)電壓電力網(wǎng)的適用范圍3. 了解電力網(wǎng)的設(shè)備額定電壓4掌握電力網(wǎng)的額定電壓的確定（二） 技能訓(xùn)練目標(biāo)1. 能夠舉例各級(jí)電壓電力網(wǎng)2. 能夠確定具體電力網(wǎng)的額定電壓3. 掌握選擇額定電壓考慮因素（三） 過(guò)程與方法目標(biāo)1. 培養(yǎng)學(xué)生的分析能力、動(dòng)手能力2. 利用所學(xué)知識(shí)解決實(shí)際問(wèn)題的能力（四） 情感目標(biāo)1. 激發(fā)學(xué)生對(duì)電力相關(guān)專業(yè)課程的學(xué)習(xí)熱情知識(shí)體系一般案例額定電壓舉例、電力網(wǎng)電壓等級(jí)舉例、電力網(wǎng)的備用額

2、定電壓舉例精講案例電力網(wǎng)額定電壓的確定選擇額定電壓考慮因素 內(nèi)容分析額定電壓的概念電氣設(shè)備所使用的電壓都有規(guī)定，一般稱為額定電壓。額定電壓是國(guó)家有關(guān)部門根據(jù)技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較而規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)電壓，規(guī)定額定電壓也是為了使電力設(shè)備能標(biāo)準(zhǔn)化、系列化，便于設(shè)備的運(yùn)行、維護(hù)、管理等。電力系統(tǒng)中的發(fā)電機(jī)、變壓器、線路、用電設(shè)備等都有明確的額定電壓值，當(dāng)它們?cè)陬~定電壓下運(yùn)行時(shí)，其技術(shù)與經(jīng)濟(jì)性能將達(dá)到最好的效果。目前我國(guó)常用的電壓等級(jí)：220V、380V、3kV、6kV、10kV、35kV、110kV、220kV、330kV、500kV、750kV、1000KV。其中500kV、750kV稱為超高壓，1000kV稱為特

3、高壓，60kV是由于歷史原因遺留下來(lái)的，目前僅在我國(guó)東北地區(qū)存在。10kV及其以下的電壓線路稱為配電線路。將額定1kV以上電壓稱為“高電壓”，額定電壓在1kV以下電壓稱為“低電壓”。我國(guó)最高交流電壓等級(jí)是1000KV（長(zhǎng)治-荊門線），于2008年12月30日投入運(yùn)行。2010年7月8日向家壩-上海，錦屏-蘇南特高壓直流800kV輸電線路投入運(yùn)行。各級(jí)電壓電力網(wǎng)適用范圍表1-2 各級(jí)電壓電力網(wǎng)適用范圍電力系統(tǒng)額定電壓的確定1 用電設(shè)備用電設(shè)備的額定電壓等于電網(wǎng)額定電壓。2. 線路的額定電壓：線路首末兩端電壓的平均值應(yīng)等于電網(wǎng)額定電壓，做為其他電力設(shè)備額定電壓的依據(jù)。線路首末端電壓損耗為10% ；

4、因?yàn)橛秒娫O(shè)備允許的電壓波動(dòng)是±5% ，所以接在始端的設(shè)備，電壓最高不會(huì)超過(guò)5%；接在末端的設(shè)備最低不會(huì)低于-5% ；圖1-3 用電設(shè)備和發(fā)電機(jī)的額定電壓3. 發(fā)電機(jī)的額定電壓 發(fā)電機(jī)的額定電壓規(guī)定比同級(jí)電網(wǎng)電壓高5。這是因?yàn)殡娋W(wǎng)在傳輸功率時(shí)有電壓損失4. 變壓器的額定電壓 1)一次繞組的額定電壓： 當(dāng)變壓器直接與發(fā)電機(jī)相連時(shí)(如T1)，其一次繞組的額定電壓應(yīng)與發(fā)電機(jī)的額定電壓相同，即高于同級(jí)電網(wǎng)額定電壓的5。當(dāng)變壓器不與發(fā)電機(jī)相連，而是連接在線上(如T2)，則可看作是線路的用電設(shè)備，因此其一次繞組的額定電壓應(yīng)與電網(wǎng)額定電壓相同。 (2)二次繞組的額定電壓 若變壓器二次側(cè)供電線路較長(zhǎng)(

5、如為較大的高壓電網(wǎng))時(shí)，則變壓器二次側(cè)的額定電壓，一方面要考慮補(bǔ)償變壓器滿載時(shí)內(nèi)部5的電壓降，另一方面要考慮變壓器滿載時(shí)輸出的二次電壓還要高于電網(wǎng)額定電壓5，以補(bǔ)償線路上的電壓降，故它要比電網(wǎng)額定電壓高10(如T1)。如果變壓器二次側(cè)線路不太長(zhǎng)(如為低壓電網(wǎng)或直接供電給高/低壓用電設(shè)備時(shí)額定電壓)時(shí)，則變壓器二次側(cè)的額定電壓，只需高于電網(wǎng)額定電壓的5，僅考慮補(bǔ)償變壓器內(nèi)部的5的電壓降(如T2)。圖1-4電力變壓器的額定電壓例題：電力系統(tǒng)的部分接線如圖1-5所示，各電壓級(jí)的額定電壓及功率輸送方向表于圖中。圖1-5 電力系統(tǒng)的部分接線試求：（1）發(fā)電機(jī)及各變壓器高低繞組的額定電壓；（2）各變壓器的

6、額定變比；（3）設(shè)變壓器T1工作于+5%抽頭，T2,T4工作于主抽頭，T3工作于2.5%抽頭時(shí)，各變壓器的實(shí)際變比。例題：電力系統(tǒng)的部分接線如圖1-6所示，網(wǎng)絡(luò)的額定電壓已經(jīng)標(biāo)明圖中。圖1-6 電力系統(tǒng)的部分接線試求：（1）發(fā)電機(jī)，電動(dòng)機(jī)及變壓器高，中，低壓繞組的額定電壓；（2）設(shè)變壓器T1高壓側(cè)工作于+2.5%抽頭，中壓側(cè)工作于+5%抽頭；T2工作于額定抽頭；T3工作于2.5% 抽頭時(shí)，各變壓器的實(shí)際變比。選擇額定電壓考慮因素三相功率S和線電壓U、線電流I的關(guān)系是。當(dāng)輸送功率一定時(shí)，輸電電壓越高，電流越小，導(dǎo)線載流部分的截面積越小，投資越??；但電壓越高，對(duì)絕緣的要求越高，桿塔、變壓器、斷路器等絕緣的投資也越大。所以，對(duì)應(yīng)于一定的輸送功率和輸送距離應(yīng)有一個(gè)最合理的線路電壓。電壓電力線路合理的輸送功率和輸送距