第1章工廠供電概論1宋蕓ok-第5版

1、工 廠 供 電南京林業(yè)大學(xué)南京林業(yè)大學(xué) 信息科學(xué)技術(shù)學(xué)院信息科學(xué)技術(shù)學(xué)院宋宋 蕓蕓課程說明工廠供電工廠供電 劉介才劉介才 機械工業(yè)出版社機械工業(yè)出版社教材教材48學(xué)時學(xué)時 專業(yè)課專業(yè)課工廠供電工廠供電 蘇文成蘇文成 機械工業(yè)出版社機械工業(yè)出版社 考核方式考核方式課堂出勤率課堂出勤率20%+20%+作業(yè)作業(yè)20%+20%+考試考試60%60%主要內(nèi)容第二章第二章 負(fù)荷計算負(fù)荷計算第三章第三章 工廠供電系統(tǒng)工廠供電系統(tǒng)第一章第一章 工廠供電概論工廠供電概論第四章第四章工廠供電系統(tǒng)的保護(hù)及工廠供電系統(tǒng)的保護(hù)及供電自動化供電自動化 第六章第六章工廠供電系統(tǒng)的電壓質(zhì)量工廠供電系統(tǒng)的電壓質(zhì)量 第七章第七章

2、工廠電氣照明技術(shù)工廠電氣照明技術(shù) 第五第五章章節(jié)約電能與提高工廠供電節(jié)約電能與提高工廠供電統(tǒng)功率因數(shù)統(tǒng)功率因數(shù) 本章首先簡要說明工廠供電的意義、要求及本章首先簡要說明工廠供電的意義、要求及本課程的任務(wù)；其次簡紹典型的各類工廠供電系本課程的任務(wù)；其次簡紹典型的各類工廠供電系統(tǒng)及發(fā)電廠、電力系統(tǒng)的基本知識，然后重點論統(tǒng)及發(fā)電廠、電力系統(tǒng)的基本知識，然后重點論述關(guān)系到供電系統(tǒng)全局的述關(guān)系到供電系統(tǒng)全局的兩個基本問題兩個基本問題，即電力，即電力系統(tǒng)的電壓和電力系統(tǒng)的中性點運行方式，最后系統(tǒng)的電壓和電力系統(tǒng)的中性點運行方式，最后概述工廠供電設(shè)計的概述工廠供電設(shè)計的基本概念基本概念。第一章 工廠供電概論第

3、一章 工廠供電概論第三節(jié)第三節(jié) 電力系統(tǒng)中性點運行方式電力系統(tǒng)中性點運行方式 及低電壓配電系統(tǒng)接地型式及低電壓配電系統(tǒng)接地型式 第二節(jié)第二節(jié) 工廠供電系統(tǒng)及其電源工廠供電系統(tǒng)及其電源 和負(fù)荷的基本知識和負(fù)荷的基本知識第一節(jié)第一節(jié) 工廠供電的意義、要求工廠供電的意義、要求 及課程任務(wù)及課程任務(wù)第四節(jié)第四節(jié) 電力系統(tǒng)的電壓與電能質(zhì)量電力系統(tǒng)的電壓與電能質(zhì)量 第一節(jié) 工廠供電的意義、要求及課程任務(wù)工廠供電（工廠供電（plant power supplyplant power supply）是指工廠所需）是指工廠所需電能的供應(yīng)和分配，也稱工廠配電。電能的供應(yīng)和分配，也稱工廠配電。 重要性：重要性： 工

4、業(yè)生產(chǎn)實現(xiàn)電氣化以后可以增加產(chǎn)量、提工業(yè)生產(chǎn)實現(xiàn)電氣化以后可以增加產(chǎn)量、提高產(chǎn)品質(zhì)量和勞動生產(chǎn)率，供電突然中斷，則對高產(chǎn)品質(zhì)量和勞動生產(chǎn)率，供電突然中斷，則對工業(yè)生產(chǎn)可能造成嚴(yán)重的后果，甚至可能發(fā)生重工業(yè)生產(chǎn)可能造成嚴(yán)重的后果，甚至可能發(fā)生重大的人身事故，給國家和人民帶來經(jīng)濟上甚至政大的人身事故，給國家和人民帶來經(jīng)濟上甚至政治上的重大損失。治上的重大損失。第一節(jié) 工廠供電的意義、要求及課程任務(wù)工廠供電的要求：工廠供電的要求： （1 1）安全）安全 （2 2）可靠）可靠 （3 3）優(yōu)質(zhì)）優(yōu)質(zhì) （4 4）經(jīng)濟）經(jīng)濟工廠供電的課程任務(wù)：工廠供電的課程任務(wù)： 講述中小型工廠內(nèi)部的電能供應(yīng)和分配問題，并

5、講講述中小型工廠內(nèi)部的電能供應(yīng)和分配問題，并講述電氣照明，使學(xué)生初步掌握中小型工廠供電系統(tǒng)和電述電氣照明，使學(xué)生初步掌握中小型工廠供電系統(tǒng)和電氣照明運行維護(hù)和簡單設(shè)計計算所必需的基本理論和基氣照明運行維護(hù)和簡單設(shè)計計算所必需的基本理論和基本知識。本知識。第一節(jié) 工廠供電的意義、要求及課程任務(wù) 第二節(jié) 工廠供電系統(tǒng)及其電源和負(fù)荷的基本知識一、工廠供電系統(tǒng)概況一、工廠供電系統(tǒng)概況 從電源線路進(jìn)廠起到高低壓用電設(shè)備進(jìn)線端止的整個電路系從電源線路進(jìn)廠起到高低壓用電設(shè)備進(jìn)線端止的整個電路系統(tǒng)。統(tǒng)。 電能先經(jīng)高壓配電所（電能先經(jīng)高壓配電所（High-voltage distribution substaH

6、igh-voltage distribution substationtion，HDSHDS）集中，再由高壓配電線路將電能送到各車間變電）集中，再由高壓配電線路將電能送到各車間變電所（所（shop transformer substationshop transformer substation，STSSTS），或由高壓配電），或由高壓配電線路直接供給高壓用電設(shè)備。線路直接供給高壓用電設(shè)備。 車間變電所內(nèi)裝有配電變壓器，將車間變電所內(nèi)裝有配電變壓器，將6-10kV6-10kV的高壓降為一般低的高壓降為一般低壓設(shè)備所需的電壓，如壓設(shè)備所需的電壓，如220/380V220/380V，然后由低壓配電

7、線路將電，然后由低壓配電線路將電能分送給各用電設(shè)備使用。能分送給各用電設(shè)備使用。分類分類: :大型用戶大型用戶: :圖l1高壓深入負(fù)荷中心高壓深入負(fù)荷中心: :圖12中型用戶中型用戶 : :圖13、圖14小型用戶小型用戶 : : 圖15、圖16一般中型工廠的電源進(jìn)線電壓是一般中型工廠的電源進(jìn)線電壓是6-10kV6-10kV。一、工廠供電系統(tǒng)概況一、工廠供電系統(tǒng)概況 第二節(jié) 工廠供電系統(tǒng)及其電源和負(fù)荷的基本知識 第二節(jié) 工廠供電系統(tǒng)及其電源和負(fù)荷的基本知識 對于大型工廠及某些電源進(jìn)線，或電壓為對于大型工廠及某些電源進(jìn)線，或電壓為35kV35kV及以上的中及以上的中型工廠，一般經(jīng)兩次降壓型工廠，一

8、般經(jīng)兩次降壓 ，即電源進(jìn)廠以后，先經(jīng)總降壓變電，即電源進(jìn)廠以后，先經(jīng)總降壓變電所，然后通過高壓配電線將電能送到各個車間變電所，也有的經(jīng)所，然后通過高壓配電線將電能送到各個車間變電所，也有的經(jīng)高壓配電所再送到車間變電所，最后經(jīng)配電變壓器降為一般低壓高壓配電所再送到車間變電所，最后經(jīng)配電變壓器降為一般低壓用電設(shè)備所需的電壓。其簡圖如用電設(shè)備所需的電壓。其簡圖如圖圖1-11-1所示。所示。 有的有的35kV35kV進(jìn)線的工廠，只經(jīng)一次降壓，即進(jìn)線的工廠，只經(jīng)一次降壓，即35kV35kV線路直接引入線路直接引入靠近負(fù)荷中心的車間變電所，經(jīng)車間變電所的配電變壓器直接降靠近負(fù)荷中心的車間變電所，經(jīng)車間變電

9、所的配電變壓器直接降為低壓用電設(shè)備所需的電壓，如為低壓用電設(shè)備所需的電壓，如圖圖1-21-2所示。所示。 圖圖1-1 1-1 具有總降壓變電所的工廠供電系統(tǒng)簡圖具有總降壓變電所的工廠供電系統(tǒng)簡圖 第二節(jié) 工廠供電系統(tǒng)及其電源和負(fù)荷的基本知識 圖圖1-2 1-2 高壓深入負(fù)荷中心高壓深入負(fù)荷中心的直配式工廠供電系統(tǒng)簡圖的直配式工廠供電系統(tǒng)簡圖 可以省去一級中間變壓。簡化可以省去一級中間變壓。簡化供電系統(tǒng)接線，節(jié)約投資和有供電系統(tǒng)接線，節(jié)約投資和有色金屬用量，降低電能和電壓色金屬用量，降低電能和電壓損耗。損耗。是否滿足是否滿足35kV35kV架空線路架空線路深入負(fù)荷中心的深入負(fù)荷中心的“安全安全走

10、廊走廊”要求要求指在計算導(dǎo)線最大風(fēng)偏和安全距指在計算導(dǎo)線最大風(fēng)偏和安全距離情況下，離情況下，35kV35kV及以上高壓架空及以上高壓架空電力線路兩邊導(dǎo)線向外側(cè)延伸一電力線路兩邊導(dǎo)線向外側(cè)延伸一定距離所形成的兩條平行線之間定距離所形成的兩條平行線之間的專用通道。的專用通道。 第二節(jié) 工廠供電系統(tǒng)及其電源和負(fù)荷的基本知識工廠供電 圖1-3是一個比較典型的中型工廠供電系統(tǒng)簡圖。 圖圖1-3 1-3 中型工廠供電系統(tǒng)簡圖中型工廠供電系統(tǒng)簡圖單母線分段制單母線分段制隔離開關(guān)閉合，由一條電源隔離開關(guān)閉合，由一條電源進(jìn)線供電，通常來自公網(wǎng)，進(jìn)線供電，通常來自公網(wǎng)，另一條備用，來自鄰近單位。另一條備用，來自鄰

11、近單位。 第二節(jié)第二節(jié) 工廠供電系統(tǒng)及其電源和負(fù)荷的基工廠供電系統(tǒng)及其電源和負(fù)荷的基本知識本知識 圖圖1-41-4是如圖是如圖1-31-3所示工廠供電系統(tǒng)的平面布線示意圖。所示工廠供電系統(tǒng)的平面布線示意圖。 圖圖1-4 1-4 圖圖1-31-3中型工廠供電系統(tǒng)的平面布線示意圖中型工廠供電系統(tǒng)的平面布線示意圖 第二節(jié)第二節(jié) 工廠供電系統(tǒng)及其電源和負(fù)荷的基工廠供電系統(tǒng)及其電源和負(fù)荷的基本知識本知識 對于小型工廠，由于其容量一般不大于對于小型工廠，由于其容量一般不大于1000kVA1000kVA或稍多，因此通常只或稍多，因此通常只設(shè)一個降壓變電所，將設(shè)一個降壓變電所，將6 610kV10kV降為低壓

12、用電設(shè)備所需的電壓，如圖降為低壓用電設(shè)備所需的電壓，如圖1-51-5所所示。示。 圖圖1-5 1-5 只設(shè)一個降壓變電所的工廠供電系統(tǒng)簡圖只設(shè)一個降壓變電所的工廠供電系統(tǒng)簡圖 a a）裝有一臺主變壓器）裝有一臺主變壓器 b b）裝有兩臺主變壓器）裝有兩臺主變壓器一般直接由公共低壓電網(wǎng)供電。一般直接由公共低壓電網(wǎng)供電。 第二節(jié)第二節(jié) 工廠供電系統(tǒng)及其電源和負(fù)荷的基工廠供電系統(tǒng)及其電源和負(fù)荷的基本知識本知識圖圖16容量不大于容量不大于160kVA時時經(jīng)過分析可知：經(jīng)過分析可知：配電所的任務(wù)是配電所的任務(wù)是接受電能和分配電能，不改變電接受電能和分配電能，不改變電壓；而變電所的任務(wù)是接受電能、壓；而變

13、電所的任務(wù)是接受電能、變換電壓和分配電能。變換電壓和分配電能。 4.小型用戶小型用戶 二、工廠供電系統(tǒng)電源簡介二、工廠供電系統(tǒng)電源簡介 （一）發(fā)電廠（一）發(fā)電廠 將自然界蘊藏的各種一次能源轉(zhuǎn)換為電能將自然界蘊藏的各種一次能源轉(zhuǎn)換為電能( (二次能源二次能源) )的的 工廠。工廠。 種類：水力、火力、核能、風(fēng)力、地?zé)峒疤柲馨l(fā)電廠。種類：水力、火力、核能、風(fēng)力、地?zé)峒疤柲馨l(fā)電廠。 第二節(jié)第二節(jié) 工廠供電系統(tǒng)及其電源和負(fù)荷的基工廠供電系統(tǒng)及其電源和負(fù)荷的基本知識本知識 二、工廠供電系統(tǒng)電源簡介二、工廠供電系統(tǒng)電源簡介（二）電力系統(tǒng)（二）電力系統(tǒng) 送電過程：送電過程：發(fā)電機發(fā)電機升壓升壓高壓輸電線

14、路高壓輸電線路降壓降壓配電配電 圖圖1-7 1-7 從發(fā)電廠到用戶的送電過程示意圖從發(fā)電廠到用戶的送電過程示意圖 第二節(jié)第二節(jié) 工廠供電系統(tǒng)及其電源和負(fù)荷的基工廠供電系統(tǒng)及其電源和負(fù)荷的基本知識本知識 第二節(jié)第二節(jié) 工廠供電系統(tǒng)及其電源和負(fù)荷的基工廠供電系統(tǒng)及其電源和負(fù)荷的基本知識本知識 （三）工廠的自備電源簡介（三）工廠的自備電源簡介 1. 1.采用柴油發(fā)電機組的自備電源。采用柴油發(fā)電機組的自備電源。 第二節(jié)第二節(jié) 工廠供電系統(tǒng)及其電源和負(fù)荷的基工廠供電系統(tǒng)及其電源和負(fù)荷的基本知識本知識圖圖1-91-9是采用快速自啟動型是采用快速自啟動型柴油發(fā)電機組作備用電源柴油發(fā)電機組作備用電源的主接線圖

15、。的主接線圖。 2.2.采用柴油發(fā)電機組的自備電源采用柴油發(fā)電機組的自備電源 柴油發(fā)電機組組成示意圖 第二節(jié)第二節(jié) 工廠供電系統(tǒng)及其電源和負(fù)荷的基工廠供電系統(tǒng)及其電源和負(fù)荷的基本知識本知識 三、工廠電力負(fù)荷簡介三、工廠電力負(fù)荷簡介 電力負(fù)荷又稱電力負(fù)載，有兩種含義：電力負(fù)荷又稱電力負(fù)載，有兩種含義： 1. 1.是指耗用電能的用戶設(shè)備或用戶是指耗用電能的用戶設(shè)備或用戶，如重要負(fù)荷、一，如重要負(fù)荷、一 般負(fù)荷、動力負(fù)荷、照明負(fù)荷等；般負(fù)荷、動力負(fù)荷、照明負(fù)荷等； 2.2.是指用電設(shè)備或用戶耗用的功率或電流大小是指用電設(shè)備或用戶耗用的功率或電流大小，如輕，如輕 負(fù)荷（輕載）、重負(fù)荷（重載）、空負(fù)荷（

16、空載）、負(fù)荷（輕載）、重負(fù)荷（重載）、空負(fù)荷（空載）、 滿負(fù)荷（滿載）等。滿負(fù)荷（滿載）等。返回本章目錄 第二節(jié)第二節(jié) 工廠供電系統(tǒng)及其電源和負(fù)荷的基工廠供電系統(tǒng)及其電源和負(fù)荷的基本知識本知識 （一）工廠電力負(fù)荷的分級（一）工廠電力負(fù)荷的分級 工廠電力負(fù)荷，按工廠電力負(fù)荷，按GB 50052-1995GB 50052-1995供配電系統(tǒng)設(shè)計規(guī)范供配電系統(tǒng)設(shè)計規(guī)范規(guī)定，根據(jù)其對供電可靠性的要求及中斷供電造成的損失或規(guī)定，根據(jù)其對供電可靠性的要求及中斷供電造成的損失或影響的程度分為三級：影響的程度分為三級： 一級負(fù)荷一級負(fù)荷 中斷供電將造成人身傷亡，或者中斷供電將在政治、經(jīng)中斷供電將造成人身傷亡，

17、或者中斷供電將在政治、經(jīng)濟上造成重大損失時，如：重大設(shè)備損壞、重大產(chǎn)品報廢、用重要原料生濟上造成重大損失時，如：重大設(shè)備損壞、重大產(chǎn)品報廢、用重要原料生產(chǎn)的產(chǎn)品大量報廢、國民經(jīng)濟中重點企業(yè)的連續(xù)生產(chǎn)過程被打亂需要長時產(chǎn)的產(chǎn)品大量報廢、國民經(jīng)濟中重點企業(yè)的連續(xù)生產(chǎn)過程被打亂需要長時間才能恢復(fù)等。間才能恢復(fù)等。 二級負(fù)荷二級負(fù)荷 中斷供電將在政治、經(jīng)濟上造成較大損失，如：主要設(shè)中斷供電將在政治、經(jīng)濟上造成較大損失，如：主要設(shè)備損壞、大量產(chǎn)品報廢、連續(xù)生產(chǎn)過程被打亂需較長時間才能恢復(fù)、重點備損壞、大量產(chǎn)品報廢、連續(xù)生產(chǎn)過程被打亂需較長時間才能恢復(fù)、重點企業(yè)大量減產(chǎn)等。企業(yè)大量減產(chǎn)等。 三級負(fù)荷三級負(fù)

18、荷 不屬于一級和二級負(fù)荷者應(yīng)為三級負(fù)荷不屬于一級和二級負(fù)荷者應(yīng)為三級負(fù)荷。 第二節(jié)第二節(jié) 工廠供電系統(tǒng)及其電源和負(fù)荷的基工廠供電系統(tǒng)及其電源和負(fù)荷的基本知識本知識 第三節(jié)第三節(jié) 電力系統(tǒng)的電壓與電能質(zhì)量電力系統(tǒng)的電壓與電能質(zhì)量 一、概述一、概述 電壓和頻率是衡量電能質(zhì)量的兩個基本參數(shù)。電壓和頻率是衡量電能質(zhì)量的兩個基本參數(shù)。 對工廠供電系統(tǒng)來說，提高電能質(zhì)量主要是提高電壓對工廠供電系統(tǒng)來說，提高電能質(zhì)量主要是提高電壓質(zhì)量。質(zhì)量。 電壓質(zhì)量是按照國家標(biāo)準(zhǔn)或規(guī)范對電力系統(tǒng)電壓的偏電壓質(zhì)量是按照國家標(biāo)準(zhǔn)或規(guī)范對電力系統(tǒng)電壓的偏差、波動、波形及其三相性的對稱性（平衡性）等的一差、波動、波形及其三相性的

19、對稱性（平衡性）等的一種質(zhì)量評估。種質(zhì)量評估。 第三節(jié) 電力系統(tǒng)的電壓與電能質(zhì)量 電壓偏差是指電氣設(shè)備的端電壓與其額定電壓之差，電壓偏差是指電氣設(shè)備的端電壓與其額定電壓之差，通常以其對額定電壓的百分值來表示。通常以其對額定電壓的百分值來表示。 電壓的波動是指電網(wǎng)電壓有效值（方均根值）的快速電壓的波動是指電網(wǎng)電壓有效值（方均根值）的快速變動。電壓波動值以用戶公共供電點在時間上相鄰的最大變動。電壓波動值以用戶公共供電點在時間上相鄰的最大和最小電壓方均根之差對電網(wǎng)額定電壓的百分值來表示。和最小電壓方均根之差對電網(wǎng)額定電壓的百分值來表示。電壓波動的頻率用單位時間內(nèi)電壓波動（變動）的次數(shù)來電壓波動的頻率

20、用單位時間內(nèi)電壓波動（變動）的次數(shù)來表示。表示。 電壓波形的好壞，以其對正弦波形畸變的程度來衡量。電壓波形的好壞，以其對正弦波形畸變的程度來衡量。 三相電壓的平衡情況，以其不平衡度來衡量。三相電壓的平衡情況，以其不平衡度來衡量。 隨著電力電子技術(shù)的廣泛應(yīng)用與發(fā)展，供電系統(tǒng)中增加了大隨著電力電子技術(shù)的廣泛應(yīng)用與發(fā)展，供電系統(tǒng)中增加了大量的非線性負(fù)載，特別是靜止變流器，從低壓小容量家用電量的非線性負(fù)載，特別是靜止變流器，從低壓小容量家用電器到高壓大容量用的工業(yè)交直流變換裝置，由于靜止變流器器到高壓大容量用的工業(yè)交直流變換裝置，由于靜止變流器是以開關(guān)方式工作的，會引起電網(wǎng)電流、電壓波形發(fā)生畸變，是以

21、開關(guān)方式工作的，會引起電網(wǎng)電流、電壓波形發(fā)生畸變，引起電網(wǎng)的諧波引起電網(wǎng)的諧波“污染污染”。另外，沖擊性、波動性負(fù)荷，如。另外，沖擊性、波動性負(fù)荷，如電弧爐、大型軋鋼機、電力機車等運行中不僅會產(chǎn)生大量的電弧爐、大型軋鋼機、電力機車等運行中不僅會產(chǎn)生大量的高次諧波，而且使得電壓波動、閃變、三相不平衡日趨嚴(yán)重。高次諧波，而且使得電壓波動、閃變、三相不平衡日趨嚴(yán)重。 第三節(jié)第三節(jié) 電力系統(tǒng)的電壓與電能質(zhì)量電力系統(tǒng)的電壓與電能質(zhì)量 這些對電網(wǎng)的不利影響不僅會導(dǎo)致供用電設(shè)備本身的安這些對電網(wǎng)的不利影響不僅會導(dǎo)致供用電設(shè)備本身的安 全性降低，而且會嚴(yán)重削弱和干擾電網(wǎng)的經(jīng)濟運行，造成對全性降低，而且會嚴(yán)重削

22、弱和干擾電網(wǎng)的經(jīng)濟運行，造成對 電網(wǎng)的電網(wǎng)的“公害公害”。 為此，國家技術(shù)監(jiān)督局相繼頒布了涉及電能質(zhì)為此，國家技術(shù)監(jiān)督局相繼頒布了涉及電能質(zhì)量五個方面的國家標(biāo)準(zhǔn)，即：量五個方面的國家標(biāo)準(zhǔn)，即：供電電壓允許偏差，供電電壓允許偏差，供電電壓允許波動和閃變，供電三相電壓不允許平供電電壓允許波動和閃變，供電三相電壓不允許平衡度，公用電網(wǎng)諧波，以及供電頻率允許偏差等的衡度，公用電網(wǎng)諧波，以及供電頻率允許偏差等的指標(biāo)限制。指標(biāo)限制。 第三節(jié)第三節(jié) 電力系統(tǒng)的電壓與電能質(zhì)量電力系統(tǒng)的電壓與電能質(zhì)量二、三相交流電網(wǎng)和電力設(shè)備的額定電壓二、三相交流電網(wǎng)和電力設(shè)備的額定電壓 （一）電網(wǎng)（一）電網(wǎng)( (電力線路電力

23、線路) )的額定電壓的額定電壓 按按GB156-2003GB156-2003標(biāo)準(zhǔn)電壓標(biāo)準(zhǔn)電壓規(guī)定，我國三相交流電網(wǎng)和發(fā)規(guī)定，我國三相交流電網(wǎng)和發(fā)電機的額定電壓如表電機的額定電壓如表1-11-1所示。所示。 分分類類電網(wǎng)和用電設(shè)備電網(wǎng)和用電設(shè)備額定電壓額定電壓 / kV 發(fā)電機發(fā)電機 額定電壓額定電壓 / kV 電力變壓器額定電壓電力變壓器額定電壓 / kV 一次繞組一次繞組 二次繞組二次繞組低低壓壓 0.38 0.40 0.38 0.40 0.66 0.69 0.66 0.69 高高壓壓 3 3,15 3, 3.15 3,15, 3.3 6 6.3 6, 6.3 6.3, 6.6 10 10.

24、5 10, 10.5 10.5, 11表表1-1 1-1 我國三相交流電網(wǎng)和電力設(shè)備的額定電壓我國三相交流電網(wǎng)和電力設(shè)備的額定電壓 第三節(jié)第三節(jié) 電力系統(tǒng)的電壓與電能質(zhì)量電力系統(tǒng)的電壓與電能質(zhì)量 高高壓壓 13.8, 15.75, 18, 20, 22, 24, 26 13.8, 15.75, 18, 20， 22, 24, 26 35 35 38.5 66 66 72.5 110 110 121 220 220 242 330 330 363 500 500 550 750 750 825 (800) 1000 1000 1100( (續(xù)續(xù)) ) 第三節(jié)第三節(jié) 電力系統(tǒng)的電壓與電能質(zhì)量電力系

25、統(tǒng)的電壓與電能質(zhì)量（二）用電設(shè)備的額定電壓（二）用電設(shè)備的額定電壓按按GB/T11022-1999GB/T11022-1999高壓開關(guān)設(shè)備和控制設(shè)備標(biāo)準(zhǔn)的共同高壓開關(guān)設(shè)備和控制設(shè)備標(biāo)準(zhǔn)的共同技術(shù)要求技術(shù)要求規(guī)定，高壓開關(guān)設(shè)備和控制設(shè)備的額定電壓按其規(guī)定，高壓開關(guān)設(shè)備和控制設(shè)備的額定電壓按其允許的最高工作電壓來標(biāo)注，如表允許的最高工作電壓來標(biāo)注，如表1-21-2所示。所示。 表表1-2 1-2 系統(tǒng)的額定電壓、最高電壓和高壓設(shè)備的額定電壓系統(tǒng)的額定電壓、最高電壓和高壓設(shè)備的額定電壓 （單位：（單位：kVkV）系系 統(tǒng)統(tǒng)額定電壓額定電壓 系系 統(tǒng)統(tǒng)最高電壓最高電壓高壓開關(guān)、互感器高壓開關(guān)、互感器及

26、支柱及支柱 絕緣子的額定電壓絕緣子的額定電壓 穿墻套管穿墻套管 額定電壓額定電壓 熔熔 斷斷 器器 額定電壓額定電壓 3 6 10 35 3.5 6.9 11.5 40.5 3.6 7.2 12 40.5 6.9 11.5 40.5 3.5 6.9 12 40.5 第三節(jié)第三節(jié) 電力系統(tǒng)的電壓與電能質(zhì)量電力系統(tǒng)的電壓與電能質(zhì)量( (三三) )發(fā)電機的額定電壓發(fā)電機的額定電壓為了維持線路的平均電壓在額定電壓值為了維持線路的平均電壓在額定電壓值, ,線路首端線路首端( (電源端電源端) )的電壓應(yīng)較線路額定電壓高的電壓應(yīng)較線路額定電壓高5%,5%,而線路末端電壓則較線路額定而線路末端電壓則較線路額

27、定電壓低電壓低5%,5%,如圖如圖1-181-18所示。取所示。取系統(tǒng)的額定電壓系統(tǒng)的額定電壓105%105%。 圖圖1-18 1-18 用電設(shè)備和發(fā)電機的額定電壓用電設(shè)備和發(fā)電機的額定電壓 第三節(jié)第三節(jié) 電力系統(tǒng)的電壓與電能質(zhì)量電力系統(tǒng)的電壓與電能質(zhì)量（四（四) )電力變壓器的額定電壓電力變壓器的額定電壓1.變壓器一次繞組的額定電壓分兩種情況： 升壓變壓器：當(dāng)變壓器直接與發(fā)電機相連時，高于電網(wǎng) 額定電壓5% 降壓變壓器：當(dāng)變壓器直接與線路相連時，與供電線路 電壓相同。+5%+5%+10%+10%+0%+0%+5%+5% 第三節(jié)第三節(jié) 電力系統(tǒng)的電壓與電能質(zhì)量電力系統(tǒng)的電壓與電能質(zhì)量 2.2.

28、變壓器二次側(cè)額定電壓變壓器二次側(cè)額定電壓 分兩種情況：分兩種情況： 變壓器二次側(cè)供電線路較長，高于供電線路額定電壓變壓器二次側(cè)供電線路較長，高于供電線路額定電壓10%10%。 變壓器二次側(cè)供電線路較短，或低壓線路時，高于供電電變壓器二次側(cè)供電線路較短，或低壓線路時，高于供電電 網(wǎng)額定電壓網(wǎng)額定電壓5%5%。當(dāng)變壓器供電距離較短時，可以不考慮線路上的電壓損失，只需要補償滿載時變壓器繞組上的電壓損失即可。 第三節(jié)第三節(jié) 電力系統(tǒng)的電壓與電能質(zhì)量電力系統(tǒng)的電壓與電能質(zhì)量( (五五) ) 電壓高低的劃分電壓高低的劃分電力系統(tǒng)電壓高低的劃分電力系統(tǒng)電壓高低的劃分, ,因著眼點不同而有不同的劃分方法因著眼

29、點不同而有不同的劃分方法. .1.1.根據(jù)根據(jù)電業(yè)安全工作規(guī)程電業(yè)安全工作規(guī)程規(guī)定：規(guī)定：低壓低壓指設(shè)備對地電壓在指設(shè)備對地電壓在250V250V及以下者；及以下者；高壓高壓指設(shè)備對地電壓在指設(shè)備對地電壓在250V250V以上者。以上者。以上劃分是從人身安全方面著眼的。以上劃分是從人身安全方面著眼的。2. 2. 根據(jù)我國的一些設(shè)計、制造和安裝規(guī)程通常是以根據(jù)我國的一些設(shè)計、制造和安裝規(guī)程通常是以1000V1000V為界為界限來劃分電壓高低。一般規(guī)定限來劃分電壓高低。一般規(guī)定：低壓低壓指額定電壓在指額定電壓在1000V1000V（或（或1200V1200V）以下者；）以下者；高壓高壓指額定電壓在

30、指額定電壓在1000V1000V（或（或1200V1200V）以上者。）以上者。 第三節(jié)第三節(jié) 電力系統(tǒng)的電壓與電能質(zhì)量電力系統(tǒng)的電壓與電能質(zhì)量 三、電壓偏差與電壓調(diào)整三、電壓偏差與電壓調(diào)整 （一）電壓偏差的有關(guān)概念（一）電壓偏差的有關(guān)概念 電壓偏差是指給定瞬間設(shè)備的端電壓電壓偏差是指給定瞬間設(shè)備的端電壓 U U與設(shè)備額定電壓與設(shè)備額定電壓 U UN N 之差對額定電壓之差對額定電壓U UN N 的百分比，即：的百分比，即：%100%NNUUUU 對異步電動機的影響：明顯影響使用壽命。降低生產(chǎn)效率，對異步電動機的影響：明顯影響使用壽命。降低生產(chǎn)效率，影響產(chǎn)品質(zhì)量。影響產(chǎn)品質(zhì)量。 對同步電動機的

31、影響：同步電機和電源頻率同步，與電壓沒對同步電動機的影響：同步電機和電源頻率同步，與電壓沒關(guān)系，但電壓下降，輸出功率下降，帶載能力下降，過低，將關(guān)系，但電壓下降，輸出功率下降，帶載能力下降，過低，將失步，轉(zhuǎn)速可能下降，也可能停轉(zhuǎn)失步，轉(zhuǎn)速可能下降，也可能停轉(zhuǎn) 。 對電光源的影響：明顯影響使用壽命。對電光源的影響：明顯影響使用壽命。 第三節(jié)第三節(jié) 電力系統(tǒng)的電壓與電能質(zhì)量電力系統(tǒng)的電壓與電能質(zhì)量電能質(zhì)量供電電壓允許偏差電能質(zhì)量供電電壓允許偏差（GB12325GB123259090）規(guī)定電力）規(guī)定電力系統(tǒng)在正常運行條件下，用戶受電端供電電壓的允許偏差為系統(tǒng)在正常運行條件下，用戶受電端供電電壓的允許

32、偏差為: :(1(1）35kV35kV及以上供電和對電壓質(zhì)量有特殊要求的用戶為額定及以上供電和對電壓質(zhì)量有特殊要求的用戶為額定電壓的電壓的5 55 5；（2 2）10kV10kV及以下高壓供電和低壓電力用戶為額定電壓的及以下高壓供電和低壓電力用戶為額定電壓的7 77 7；（3 3）低壓照明用戶為額定電壓的）低壓照明用戶為額定電壓的5 51010。 為了保證用電設(shè)備的正常運行，在綜合考慮了設(shè)備制造和為了保證用電設(shè)備的正常運行，在綜合考慮了設(shè)備制造和電網(wǎng)建設(shè)的經(jīng)濟合理性后，對各類用戶設(shè)備規(guī)定了如上的允許電網(wǎng)建設(shè)的經(jīng)濟合理性后，對各類用戶設(shè)備規(guī)定了如上的允許偏差值，此值為工業(yè)企業(yè)供配電系統(tǒng)設(shè)計提供了

33、依據(jù)。偏差值，此值為工業(yè)企業(yè)供配電系統(tǒng)設(shè)計提供了依據(jù)。 第三節(jié) 電力系統(tǒng)的電壓與電能質(zhì)量（二）電壓調(diào)整的措施（二）電壓調(diào)整的措施（1 1）正確選擇無載調(diào)壓型變壓器的電壓分接頭或采用有）正確選擇無載調(diào)壓型變壓器的電壓分接頭或采用有 載調(diào)壓變壓器。我國工廠供電系統(tǒng)中應(yīng)用的載調(diào)壓變壓器。我國工廠供電系統(tǒng)中應(yīng)用的6 610kV10kV電力變壓電力變壓 器，一般為無載調(diào)壓型，其高壓繞組（一次繞組）有器，一般為無載調(diào)壓型，其高壓繞組（一次繞組）有5%5%的電的電 壓分頭，并裝設(shè)有無載調(diào)壓分接開關(guān)，如圖壓分頭，并裝設(shè)有無載調(diào)壓分接開關(guān)，如圖1-201-20所示。所示。（2 2）合理減小系統(tǒng)的阻抗。）合理減小

34、系統(tǒng)的阻抗。 （3 3）合理改變系統(tǒng)的運行方式。）合理改變系統(tǒng)的運行方式。 （4 4）盡量使系統(tǒng)的三相負(fù)荷均衡。）盡量使系統(tǒng)的三相負(fù)荷均衡。 （5 5）采用無功功率補償裝置。）采用無功功率補償裝置。在工業(yè)企業(yè)中，改善電壓偏差的主要措施有三種：在工業(yè)企業(yè)中，改善電壓偏差的主要措施有三種： （1 1）就地進(jìn)行無功功率補償，及時調(diào)整無功功率補償量，無功負(fù)荷的變）就地進(jìn)行無功功率補償，及時調(diào)整無功功率補償量，無功負(fù)荷的變化在電網(wǎng)各級系統(tǒng)中均產(chǎn)生電壓偏差，它是產(chǎn)生電壓偏差的根源，因此，化在電網(wǎng)各級系統(tǒng)中均產(chǎn)生電壓偏差，它是產(chǎn)生電壓偏差的根源，因此，就地進(jìn)行無功功率補償，及時調(diào)整無功功率補償量，從源頭上解

35、決問題，就地進(jìn)行無功功率補償，及時調(diào)整無功功率補償量，從源頭上解決問題，是最有效的措施。是最有效的措施。（2 2）調(diào)整同步電動機的勵磁電流，在銘牌規(guī)定值的范圍內(nèi)適當(dāng)調(diào)整同步）調(diào)整同步電動機的勵磁電流，在銘牌規(guī)定值的范圍內(nèi)適當(dāng)調(diào)整同步電動機的勵磁電流，使其超前或滯后運行，就能產(chǎn)生超前或滯后的無功功電動機的勵磁電流，使其超前或滯后運行，就能產(chǎn)生超前或滯后的無功功率，從而達(dá)到改善網(wǎng)絡(luò)負(fù)荷的功率因數(shù)和調(diào)整電壓偏差的目的。率，從而達(dá)到改善網(wǎng)絡(luò)負(fù)荷的功率因數(shù)和調(diào)整電壓偏差的目的。（3 3）采用有載調(diào)壓變壓器。從總體上考慮無功負(fù)荷只宜補償?shù)焦β室驍?shù)）采用有載調(diào)壓變壓器。從總體上考慮無功負(fù)荷只宜補償?shù)焦β室驍?shù)

36、為為0.900.900.950.95，仍然有一部分變化無功負(fù)荷要電網(wǎng)供給而產(chǎn)生電壓偏差，仍然有一部分變化無功負(fù)荷要電網(wǎng)供給而產(chǎn)生電壓偏差，這就需要分區(qū)采用一些有效的辦法來解決，采用有載調(diào)壓變壓器就是有效這就需要分區(qū)采用一些有效的辦法來解決，采用有載調(diào)壓變壓器就是有效而經(jīng)濟的辦法之一。而經(jīng)濟的辦法之一。 第三節(jié) 電力系統(tǒng)的電壓與電能質(zhì)量 第三節(jié)第三節(jié) 電力系統(tǒng)的電壓與電能質(zhì)量電力系統(tǒng)的電壓與電能質(zhì)量 圖1-20 電力變壓器的分接開關(guān)1-帽 2-密封墊圈 3-操動螺母 4-定位釘 5-絕緣底座 6-靜觸頭 7-動觸頭 第三節(jié)第三節(jié) 電力系統(tǒng)的電壓與電能質(zhì)量電力系統(tǒng)的電壓與電能質(zhì)量 四、電壓波動及其

37、抑制四、電壓波動及其抑制l電壓波動是由于負(fù)荷劇烈變動的沖擊性負(fù)荷引起的。電壓波動是由于負(fù)荷劇烈變動的沖擊性負(fù)荷引起的。負(fù)荷急劇變動，使電網(wǎng)的電壓損耗相應(yīng)變動，從而使用戶負(fù)荷急劇變動，使電網(wǎng)的電壓損耗相應(yīng)變動，從而使用戶公共供電點的電壓出現(xiàn)波動現(xiàn)象。公共供電點的電壓出現(xiàn)波動現(xiàn)象。 如電弧爐、軋機、電如電弧爐、軋機、電弧焊機等引起的。弧焊機等引起的。 影響電動機的正常啟動，甚至無法啟動；引起同步電影響電動機的正常啟動，甚至無法啟動；引起同步電動機的轉(zhuǎn)子震動，電子設(shè)備無法正常工作，燈光照度不穩(wěn)動機的轉(zhuǎn)子震動，電子設(shè)備無法正常工作，燈光照度不穩(wěn)定造成的視感變化等。定造成的視感變化等。 電能質(zhì)量電壓波動

38、和閃變電能質(zhì)量電壓波動和閃變（GB12326GB1232620002000） 第三節(jié)第三節(jié) 電力系統(tǒng)的電壓與電能質(zhì)量電力系統(tǒng)的電壓與電能質(zhì)量 電壓波動電壓波動抑制措施：抑制措施：l 對負(fù)荷變動劇烈的大型電氣設(shè)備，采用專用線路或?qū)ω?fù)荷變動劇烈的大型電氣設(shè)備，采用專用線路或?qū)Ｓ米儔浩鲉为毠╇?；用變壓器單獨供電? -最簡便有效最簡便有效l 設(shè)法增大供電容量，減少系統(tǒng)阻抗，例如單回路線路設(shè)法增大供電容量，減少系統(tǒng)阻抗，例如單回路線路改為雙回路，架空線改為電纜線路等，使系統(tǒng)的電源改為雙回路，架空線改為電纜線路等，使系統(tǒng)的電源損耗減小，從而減小負(fù)荷波動引起的電源波動；損耗減小，從而減小負(fù)荷波動引起的電

39、源波動；l 在系統(tǒng)出現(xiàn)嚴(yán)重的電壓波動時，減少或切除引起波動在系統(tǒng)出現(xiàn)嚴(yán)重的電壓波動時，減少或切除引起波動的負(fù)荷；的負(fù)荷；l 對大容量電弧爐的爐用變壓器，宜由短路容量較大的對大容量電弧爐的爐用變壓器，宜由短路容量較大的電網(wǎng)供電；電網(wǎng)供電；1.1. 對大型沖擊性負(fù)荷，可裝設(shè)能對大型沖擊性負(fù)荷，可裝設(shè)能“吸收吸收”沖擊性無功功沖擊性無功功率的靜止型無功補償裝置（率的靜止型無功補償裝置（SVCSVC）。）。 第三節(jié)第三節(jié) 電力系統(tǒng)的電壓與電能質(zhì)量電力系統(tǒng)的電壓與電能質(zhì)量五、電網(wǎng)諧波及其抑制五、電網(wǎng)諧波及其抑制（一）電網(wǎng)諧波的有關(guān)概念（一）電網(wǎng)諧波的有關(guān)概念 諧波（諧波（HarmonicHarmonic

40、）即對周期性的變流量進(jìn)行傅里葉級數(shù)分解，得到頻率）即對周期性的變流量進(jìn)行傅里葉級數(shù)分解，得到頻率 為大于為大于1 1的整數(shù)倍基波頻率的分量，它是由電網(wǎng)中非線性負(fù)荷而產(chǎn)生的。的整數(shù)倍基波頻率的分量，它是由電網(wǎng)中非線性負(fù)荷而產(chǎn)生的。 向公用電網(wǎng)注入諧波電流或公共電網(wǎng)中產(chǎn)生諧波電壓的電氣設(shè)備，稱向公用電網(wǎng)注入諧波電流或公共電網(wǎng)中產(chǎn)生諧波電壓的電氣設(shè)備，稱 為諧波源。為諧波源。（二）電網(wǎng)諧波的危害（二）電網(wǎng)諧波的危害 諧波的產(chǎn)生主要是因電力系統(tǒng)中存在各種非線性元件。最嚴(yán)重的是大型諧波的產(chǎn)生主要是因電力系統(tǒng)中存在各種非線性元件。最嚴(yán)重的是大型 晶閘管變流設(shè)備和大型電弧爐。晶閘管變流設(shè)備和大型電弧爐。 對

41、變壓器對變壓器使鐵心損耗增加，出現(xiàn)過熱，縮短壽命；使鐵心損耗增加，出現(xiàn)過熱，縮短壽命； 對交流電機對交流電機不僅使鐵心損耗增加，而且使電動機轉(zhuǎn)子發(fā)生振動現(xiàn)象，不僅使鐵心損耗增加，而且使電動機轉(zhuǎn)子發(fā)生振動現(xiàn)象， 影響產(chǎn)品質(zhì)量；影響產(chǎn)品質(zhì)量； 對電容器對電容器過負(fù)荷甚至燒毀。此外可使電力線路電能損耗和電壓損耗增過負(fù)荷甚至燒毀。此外可使電力線路電能損耗和電壓損耗增 加，計量電表不準(zhǔn)；電壓諧振等。加，計量電表不準(zhǔn)；電壓諧振等。電能質(zhì)量公用電網(wǎng)諧波電能質(zhì)量公用電網(wǎng)諧波 第三節(jié)第三節(jié) 電力系統(tǒng)的電壓與電能質(zhì)量電力系統(tǒng)的電壓與電能質(zhì)量（三）電網(wǎng)諧波的抑制（三）電網(wǎng)諧波的抑制 抑制電網(wǎng)諧波，可采取下列措施：抑

42、制電網(wǎng)諧波，可采取下列措施： （1 1）三相整流變壓器采用）三相整流變壓器采用YdYd或或DyDy聯(lián)結(jié)。聯(lián)結(jié)。 （2 2）增加整流變壓器二次側(cè)的相數(shù)。）增加整流變壓器二次側(cè)的相數(shù)。 （3 3）使各臺整流變壓器二次側(cè)互有相角差。）使各臺整流變壓器二次側(cè)互有相角差。 （4 4）裝設(shè)分流濾波器）裝設(shè)分流濾波器 。在大容量靜止。在大容量靜止“諧波源諧波源”（如大（如大 型晶閘管整流器）與電網(wǎng)連接處，裝設(shè)如圖型晶閘管整流器）與電網(wǎng)連接處，裝設(shè)如圖1-211-21所示的分流濾所示的分流濾 波器，使濾波器的各組波器，使濾波器的各組R-L-CR-L-C回路分別對需要消除的回路分別對需要消除的5 5，7 7，1

43、111 等次諧波進(jìn)行調(diào)諧，使之發(fā)生串聯(lián)諧振。等次諧波進(jìn)行調(diào)諧，使之發(fā)生串聯(lián)諧振。 （5 5）選用）選用Dyn11Dyn11聯(lián)結(jié)組三相配電變壓器。聯(lián)結(jié)組三相配電變壓器。 （6 6）其他抑制諧波的措施。）其他抑制諧波的措施。 第三節(jié)第三節(jié) 電力系統(tǒng)的電壓與電能質(zhì)量電力系統(tǒng)的電壓與電能質(zhì)量 圖圖1-21 1-21 裝設(shè)分流濾波器吸收高次諧波裝設(shè)分流濾波器吸收高次諧波 六、三相不平衡及其改善六、三相不平衡及其改善在三相供電系統(tǒng)中，如果三相的電壓或電流幅值或有效值在三相供電系統(tǒng)中，如果三相的電壓或電流幅值或有效值不相等，或者三相的電壓或電流相位差不為不相等，或者三相的電壓或電流相位差不為120120度時

44、，稱為三度時，稱為三相電壓或電流不平衡。相電壓或電流不平衡。 主要原因是三相負(fù)荷不平衡。主要原因是三相負(fù)荷不平衡。 第三節(jié)第三節(jié) 電力系統(tǒng)的電壓與電能質(zhì)量電力系統(tǒng)的電壓與電能質(zhì)量七、工廠供配電電壓的選擇七、工廠供配電電壓的選擇 （一）工廠供電電壓的選擇（一）工廠供電電壓的選擇 工廠供電的電壓，主要取決于當(dāng)?shù)仉娋W(wǎng)的供電電壓等級，工廠供電的電壓，主要取決于當(dāng)?shù)仉娋W(wǎng)的供電電壓等級， 同時也要考慮工廠用電設(shè)備的電壓、容量和供電距離等因素。同時也要考慮工廠用電設(shè)備的電壓、容量和供電距離等因素。 各級電壓電力線路合理的輸送功率和輸送距離，在同一輸送功各級電壓電力線路合理的輸送功率和輸送距離，在同一輸送功

45、率和輸送距離條件下，供電電壓越高，線路電流越小，使線路率和輸送距離條件下，供電電壓越高，線路電流越小，使線路 導(dǎo)線或電纜截面越小，可減少線路的初投資和有色金屬消耗量。導(dǎo)線或電纜截面越小，可減少線路的初投資和有色金屬消耗量。 如表如表1-31-3所示。所示。（二）工廠高壓配電電壓的選擇（二）工廠高壓配電電壓的選擇 主要取決于工廠高壓用電設(shè)備的電壓和容量、數(shù)量等因素。主要取決于工廠高壓用電設(shè)備的電壓和容量、數(shù)量等因素。 第三節(jié)第三節(jié) 電力系統(tǒng)的電壓與電能質(zhì)量電力系統(tǒng)的電壓與電能質(zhì)量 第三節(jié)第三節(jié) 電力系統(tǒng)的電壓與電能質(zhì)量電力系統(tǒng)的電壓與電能質(zhì)量 表表1-3 1-3 各級電壓線路合理的輸送功率和輸送

46、距離各級電壓線路合理的輸送功率和輸送距離線路電壓線路電壓/kV 線路結(jié)構(gòu)線路結(jié)構(gòu) 輸送功率輸送功率/kW 輸送距離輸送距離/km0.380.38 6 6 10 10 35 66110220架空線架空線 電纜電纜 架空線架空線 電纜電纜架空線架空線 電纜電纜架空線架空線架空線架空線架空線架空線架空線架空線 100 175 1000 3000 2000 5000 200010000 350030000 1000050000 100000500000 0.25 0.35 10 8 620 10 2050 30100 50150 200300（三）工廠低壓配電電壓的選擇（三）工廠低壓配電電壓的選擇 一

47、般采用一般采用220/380V220/380V。第四節(jié)第四節(jié) 電力系統(tǒng)中性點運行方式及低壓電力系統(tǒng)中性點運行方式及低壓配電系統(tǒng)接地型式配電系統(tǒng)接地型式 一、電力系統(tǒng)的中性點運行方式一、電力系統(tǒng)的中性點運行方式 電源中性點的不同運行方式，對電力系統(tǒng)的運行，特別電源中性點的不同運行方式，對電力系統(tǒng)的運行，特別是在系統(tǒng)發(fā)生單相接地故障時有明顯的影響，而且將影響系是在系統(tǒng)發(fā)生單相接地故障時有明顯的影響，而且將影響系統(tǒng)二次側(cè)的繼電保護(hù)和檢測儀表的選擇和運行。統(tǒng)二次側(cè)的繼電保護(hù)和檢測儀表的選擇和運行。 在三相交流電力系統(tǒng)中，作為供電電源的發(fā)電機和變壓在三相交流電力系統(tǒng)中，作為供電電源的發(fā)電機和變壓器的中性

48、點有三種運行方式：器的中性點有三種運行方式：中性點不接地；中性點不接地；中性點經(jīng)阻抗接地；中性點經(jīng)阻抗接地；中性點直接接地。中性點直接接地。 小接地電流系統(tǒng)，亦稱中性點非有效接地系統(tǒng)，或稱中小接地電流系統(tǒng)，亦稱中性點非有效接地系統(tǒng)，或稱中性點非直接接地系統(tǒng)。大接地電流系統(tǒng)，亦稱中性點有效接性點非直接接地系統(tǒng)。大接地電流系統(tǒng)，亦稱中性點有效接地系統(tǒng)。地系統(tǒng)。 第四節(jié)第四節(jié) 電力系統(tǒng)中性點運行方式及低壓電力系統(tǒng)中性點運行方式及低壓配電系統(tǒng)接地型式配電系統(tǒng)接地型式 我國我國3-66kV3-66kV的電力系統(tǒng)，特別是的電力系統(tǒng)，特別是3-10kV3-10kV系統(tǒng)，一般采用系統(tǒng)，一般采用中性點不接地的運

49、行方式。如果單相接地電流大于一定值時中性點不接地的運行方式。如果單相接地電流大于一定值時（ 3-10kV3-10kV 大于大于30A30A，20kV20kV及以上大于及以上大于10A10A）則采用中性點經(jīng)）則采用中性點經(jīng)消弧線圈接地的運行方式或低電阻接地方式。消弧線圈接地的運行方式或低電阻接地方式。110kV110kV以上采用以上采用中性點直接接地。中性點直接接地。一、電力系統(tǒng)的中性點運行方式一、電力系統(tǒng)的中性點運行方式 圖圖1-11 1-11 正常運行時的中性點不接地的電力系統(tǒng)正常運行時的中性點不接地的電力系統(tǒng) a a）電路圖）電路圖 b b）相量圖）相量圖 系統(tǒng)正常運行時，三系統(tǒng)正常運行時

50、，三相電壓是對稱的，三個相相電壓是對稱的，三個相對地電流也是平衡的。地對地電流也是平衡的。地中沒有電流流過。中沒有電流流過。 一、電力系統(tǒng)的中性點運行方式一、電力系統(tǒng)的中性點運行方式（一）中性點不接地系統(tǒng)（一）中性點不接地系統(tǒng) 圖圖1-111-11是電源中性點不接地系統(tǒng)在正常運行時的電路圖和是電源中性點不接地系統(tǒng)在正常運行時的電路圖和相量圖。相量圖。 第四節(jié)第四節(jié) 電力系統(tǒng)中性點運行方式及低壓電力系統(tǒng)中性點運行方式及低壓配電系統(tǒng)接地型式配電系統(tǒng)接地型式 當(dāng)系統(tǒng)發(fā)生單相接地故障時，假設(shè)當(dāng)系統(tǒng)發(fā)生單相接地故障時，假設(shè)C C相接地。這時相接地。這時C C相對地電壓為零，相對地電壓為零，而而A A，B

51、 B相對地電壓相對地電壓()AACACUUUU ()BBCBCUUUU .()CC AC BIII 相電壓變?yōu)榫€電壓，升高為原來的相電壓變?yōu)榫€電壓，升高為原來的 倍。接地電流超前倍。接地電流超前U UC C9090度。大小度。大小為原來的為原來的3 3倍。倍。3第四節(jié)第四節(jié) 電力系統(tǒng)中性點運行方式及低壓電力系統(tǒng)中性點運行方式及低壓配電系統(tǒng)接地型式配電系統(tǒng)接地型式 (35)350NohcabCUllIU UN N為系統(tǒng)額定電壓（為系統(tǒng)額定電壓（KVKV）；）；l lohoh為為同一電壓的具有電氣聯(lián)系同一電壓的具有電氣聯(lián)系的架空線路總長度；的架空線路總長度； l lcabcab為同一電壓的具有電氣

52、聯(lián)系的電纜為同一電壓的具有電氣聯(lián)系的電纜線路總長度。線路總長度。 由于線路對地的電容不好計算，因此由于線路對地的電容不好計算，因此 不好計不好計算。通常采用經(jīng)驗公式算。通常采用經(jīng)驗公式0ccII和提示：提示：當(dāng)發(fā)生接地故障時，三相用電設(shè)備正常工作未受影當(dāng)發(fā)生接地故障時，三相用電設(shè)備正常工作未受影響，因為線電壓的相位和量值均為變化。但不允許長時間響，因為線電壓的相位和量值均為變化。但不允許長時間運行。運行。第四節(jié)第四節(jié) 電力系統(tǒng)中性點運行方式及低壓電力系統(tǒng)中性點運行方式及低壓配電系統(tǒng)接地型式配電系統(tǒng)接地型式 （二）中性點經(jīng)消弧線圈接地的電力系統(tǒng)（二）中性點經(jīng)消弧線圈接地的電力系統(tǒng)單相接地電流大于

53、一定值時，電力系統(tǒng)中性點必須采取中單相接地電流大于一定值時，電力系統(tǒng)中性點必須采取中性點經(jīng)阻抗線圈接地的運行方式。性點經(jīng)阻抗線圈接地的運行方式。圖圖1-13 1-13 中性點經(jīng)消弧線圈接地的電力系統(tǒng)發(fā)生單相接地故障中性點經(jīng)消弧線圈接地的電力系統(tǒng)發(fā)生單相接地故障a a）電路圖）電路圖 b b）相量圖）相量圖 電容電流超前電壓電容電流超前電壓90900 0，電感電流滯后電感電流滯后90900 0?；ハ嘌a償。互相補償。第四節(jié)第四節(jié) 電力系統(tǒng)中性點運行方式及低壓電力系統(tǒng)中性點運行方式及低壓配電系統(tǒng)接地型式配電系統(tǒng)接地型式 （三）中性點直接接地或經(jīng)低電阻接地的電力系統(tǒng)（三）中性點直接接地或經(jīng)低電阻接地的

54、電力系統(tǒng)中性點直接接地系統(tǒng)發(fā)生單相短路時，非故障相對地電壓中性點直接接地系統(tǒng)發(fā)生單相短路時，非故障相對地電壓不變，電氣設(shè)備絕緣水平可按相電壓考慮。不變，電氣設(shè)備絕緣水平可按相電壓考慮。 圖1-14 中性點直接接地的電力系統(tǒng)在發(fā)生單相接地故障第四節(jié)第四節(jié) 電力系統(tǒng)中性點運行方式及低壓電力系統(tǒng)中性點運行方式及低壓配電系統(tǒng)接地型式配電系統(tǒng)接地型式 二、低壓配電系統(tǒng)的接地型式二、低壓配電系統(tǒng)的接地型式 我國我國220/380V220/380V低壓配電系統(tǒng)，廣泛采用中性點直接接地的運低壓配電系統(tǒng)，廣泛采用中性點直接接地的運 行方式，引出中性線（行方式，引出中性線（N N）、保護(hù)線（）、保護(hù)線（PEPE）

55、或保護(hù)中性線（）或保護(hù)中性線（PENPEN）。）。中性線功能：中性線功能：一是用來接其額定電壓為系統(tǒng)相電壓的單相用一是用來接其額定電壓為系統(tǒng)相電壓的單相用電設(shè)備；二是用來傳導(dǎo)三相系統(tǒng)中的不平衡電流和單相電流；電設(shè)備；二是用來傳導(dǎo)三相系統(tǒng)中的不平衡電流和單相電流；三是用來減少負(fù)荷中性點的電位偏移。三是用來減少負(fù)荷中性點的電位偏移。保護(hù)線功能：保護(hù)線功能： 保障人身安全，防止發(fā)生觸電事故的接地線。保障人身安全，防止發(fā)生觸電事故的接地線。系統(tǒng)中所有設(shè)備的外露可導(dǎo)電部分（指正常不帶電但故障時可系統(tǒng)中所有設(shè)備的外露可導(dǎo)電部分（指正常不帶電但故障時可能帶電的易被接觸的導(dǎo)電部分）通過保護(hù)線接地。能帶電的易被

56、接觸的導(dǎo)電部分）通過保護(hù)線接地。保護(hù)中性線功能：保護(hù)中性線功能：兼有兩者功能。我國統(tǒng)稱兼有兩者功能。我國統(tǒng)稱“零線零線”。第四節(jié)第四節(jié) 電力系統(tǒng)中性點運行方式及低壓電力系統(tǒng)中性點運行方式及低壓配電系統(tǒng)接地型式配電系統(tǒng)接地型式 二、低壓配電系統(tǒng)的接地型式二、低壓配電系統(tǒng)的接地型式 （一）（一）TNTN系統(tǒng)系統(tǒng) TNTN系統(tǒng)的中性點直接接地，所有設(shè)備的外露可導(dǎo)電部分均系統(tǒng)的中性點直接接地，所有設(shè)備的外露可導(dǎo)電部分均接公共的保護(hù)線（接公共的保護(hù)線（PEPE線）或公共的保護(hù)中性線（線）或公共的保護(hù)中性線（PENPEN線）。這線）。這種接公共種接公共PEPE線或線或PENPEN線的方式，通稱線的方式，通

57、稱“接零接零”。TNTN系統(tǒng)又分系統(tǒng)又分TNTN-C-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1-151-15所示。所示。低壓配電系統(tǒng)按接地型式分低壓配電系統(tǒng)按接地型式分TNTN系統(tǒng)、系統(tǒng)、TTTT系統(tǒng)和系統(tǒng)和ITIT系統(tǒng)。系統(tǒng)。 第四節(jié)第四節(jié) 電力系統(tǒng)中性點運行方式及低壓電力系統(tǒng)中性點運行方式及低壓配電系統(tǒng)接地型式配電系統(tǒng)接地型式 圖圖1-15 1-15 低壓配電的低壓配電的TNTN系統(tǒng)系統(tǒng)a a）TN-CTN-C系統(tǒng)系統(tǒng) ； b b）TN-STN-S系統(tǒng)系統(tǒng) ； c c）TN-C-STN-C-S系統(tǒng)系統(tǒng) P ENN單相單相三相設(shè)備NABCP E

58、P E單相三相設(shè)備NABCNP E NCBAN三相設(shè)備單相第四節(jié)第四節(jié) 電力系統(tǒng)中性點運行方式及低壓電力系統(tǒng)中性點運行方式及低壓配電系統(tǒng)接地型式配電系統(tǒng)接地型式 （二）（二）TTTT系統(tǒng)系統(tǒng) TT TT系統(tǒng)的中性點直接接地，而其中設(shè)備的外露可導(dǎo)系統(tǒng)的中性點直接接地，而其中設(shè)備的外露可導(dǎo)電部分均各自經(jīng)電部分均各自經(jīng)PEPE線單獨接地，如圖線單獨接地，如圖1-161-16所示。所示。 圖圖1-16 1-16 低壓配電的低壓配電的TTTT系統(tǒng)系統(tǒng) 根據(jù)根據(jù) 規(guī)定規(guī)定: :住宅供電系統(tǒng)住宅供電系統(tǒng), ,應(yīng)采應(yīng)采用用TTTT、TNTN系統(tǒng)接地方式。系統(tǒng)接地方式。單相單相三相設(shè)備三相設(shè)備負(fù)荷負(fù)荷ABCNA

59、BCZ第四節(jié)第四節(jié) 電力系統(tǒng)中性點運行方式及低壓電力系統(tǒng)中性點運行方式及低壓配電系統(tǒng)接地型式配電系統(tǒng)接地型式 （三）（三）ITIT系統(tǒng)系統(tǒng)l IT IT系統(tǒng)的中性點不接地，或經(jīng)高阻抗（系統(tǒng)的中性點不接地，或經(jīng)高阻抗（100100歐）接地。該歐）接地。該系統(tǒng)沒有系統(tǒng)沒有N N線線, ,因此不適合接額定電壓為系統(tǒng)相電壓的設(shè)備因此不適合接額定電壓為系統(tǒng)相電壓的設(shè)備, ,只只能接額定電壓為系統(tǒng)線電壓的設(shè)備。能接額定電壓為系統(tǒng)線電壓的設(shè)備。l 該系統(tǒng)中所有設(shè)備的外露可導(dǎo)電部分均經(jīng)各自的該系統(tǒng)中所有設(shè)備的外露可導(dǎo)電部分均經(jīng)各自的PEPE線單獨線單獨接地，如圖接地，如圖1-171-17所示所示。 圖圖1-1

60、7 1-17 低壓配電的低壓配電的ITIT系統(tǒng)系統(tǒng) 由于由于ITIT系統(tǒng)中性點不接地或經(jīng)高阻抗線圈系統(tǒng)中性點不接地或經(jīng)高阻抗線圈接地接地, ,因此當(dāng)系統(tǒng)發(fā)生單相接地故障時因此當(dāng)系統(tǒng)發(fā)生單相接地故障時, ,三相三相用電設(shè)備及接線電壓的單相設(shè)備仍能繼續(xù)運用電設(shè)備及接線電壓的單相設(shè)備仍能繼續(xù)運行行. .但應(yīng)發(fā)出報警信號，以便及時處理。但應(yīng)發(fā)出報警信號，以便及時處理。ITIT系統(tǒng)通常不引出中性線，因此，它一般系統(tǒng)通常不引出中性線，因此，它一般為三相三線制系統(tǒng)，主要用于對連續(xù)供電要為三相三線制系統(tǒng)，主要用于對連續(xù)供電要求較高及有易燃、易爆危險場所，特別是礦求較高及有易燃、易爆危險場所，特別是礦山、井下等