第二章電力系統(tǒng)基本知識

1、1第一章第一章 電力系統(tǒng)基本知識電力系統(tǒng)基本知識21.1 1.1 電力系統(tǒng)、電力網(wǎng)構成電力系統(tǒng)、電力網(wǎng)構成1.2 1.2 電力負荷電力負荷1.3 1.3 變電所變電所1.4 1.4 供電質(zhì)量供電質(zhì)量1.5 1.5 電力系統(tǒng)短路概述電力系統(tǒng)短路概述1.6 1.6 電力系統(tǒng)接地電力系統(tǒng)接地31.1 1.1 電力系統(tǒng)、電力網(wǎng)構成電力系統(tǒng)、電力網(wǎng)構成電能是如何傳送的？電能是如何傳送的？4 電力系統(tǒng)電力系統(tǒng)= =發(fā)電機發(fā)電機+ +變電所變電所+ +輸電線路輸電線路+ +用戶用戶 動力系統(tǒng)動力系統(tǒng)= =電力系統(tǒng)電力系統(tǒng)+ +發(fā)電廠發(fā)電廠動力部分動力部分 電電 力力 網(wǎng)網(wǎng)= =變電所變電所+ +輸電線路輸電

2、線路 電力系統(tǒng)電力系統(tǒng)是由發(fā)電、變電、輸電、配電、是由發(fā)電、變電、輸電、配電、用電等設備和相應的輔助系統(tǒng)，按規(guī)定的技用電等設備和相應的輔助系統(tǒng)，按規(guī)定的技術和經(jīng)濟要求組成的一個統(tǒng)一系統(tǒng)。術和經(jīng)濟要求組成的一個統(tǒng)一系統(tǒng)。 一個現(xiàn)代電力系統(tǒng)是由極寬闊的地域內(nèi)一個現(xiàn)代電力系統(tǒng)是由極寬闊的地域內(nèi)的大量電力設備互聯(lián)在一起的。的大量電力設備互聯(lián)在一起的。一、電力系統(tǒng)的基本組成、功能與作用一、電力系統(tǒng)的基本組成、功能與作用5 發(fā)電、變電、輸電、配電、用電等設備稱為電發(fā)電、變電、輸電、配電、用電等設備稱為電力主設備，也稱為力主設備，也稱為一次設備一次設備，由主設備構成的系統(tǒng)，由主設備構成的系統(tǒng)稱為主系統(tǒng)，也稱

3、為稱為主系統(tǒng)，也稱為一次系統(tǒng)一次系統(tǒng)； 測量、監(jiān)視、控制、繼電保護、安全自動裝置、測量、監(jiān)視、控制、繼電保護、安全自動裝置、通信，以及各種自動化系統(tǒng)等用于保證主系統(tǒng)安全、通信，以及各種自動化系統(tǒng)等用于保證主系統(tǒng)安全、穩(wěn)定、正常運行的設備稱為穩(wěn)定、正常運行的設備稱為二次設備二次設備，二次設備構，二次設備構成的系統(tǒng)稱為輔助系統(tǒng)，也稱為成的系統(tǒng)稱為輔助系統(tǒng)，也稱為二次系統(tǒng)二次系統(tǒng)。 電力系統(tǒng)的電力系統(tǒng)的基本任務基本任務是安全、可靠、優(yōu)質(zhì)、經(jīng)是安全、可靠、優(yōu)質(zhì)、經(jīng)濟地生產(chǎn)、輸送與分配電能，滿足國民經(jīng)濟和人民濟地生產(chǎn)、輸送與分配電能，滿足國民經(jīng)濟和人民生活需要。生活需要。6 為了發(fā)揮為了發(fā)揮電力系統(tǒng)電力

4、系統(tǒng)的功能和作用，應滿足以下的功能和作用，應滿足以下基本要求：基本要求： 1)1)滿足用戶需求；滿足用戶需求； 2)2)安全可靠性要求；安全可靠性要求； 3)3)經(jīng)濟性要求；經(jīng)濟性要求； 4)4)環(huán)保和生態(tài)要求。環(huán)保和生態(tài)要求。 由于電力不能大量儲存，其生產(chǎn)、輸送分配和消由于電力不能大量儲存，其生產(chǎn)、輸送分配和消費都在同一時間內(nèi)完成，同一瞬間，發(fā)電廠發(fā)出的電費都在同一時間內(nèi)完成，同一瞬間，發(fā)電廠發(fā)出的電能通過送變電線路，送到供配電所，經(jīng)過變壓器將電能通過送變電線路，送到供配電所，經(jīng)過變壓器將電能送到用電單位，供給工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和人民生活。能送到用電單位，供給工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和人民生活。7電力系統(tǒng)的輸配電

5、方式示意圖電力系統(tǒng)的輸配電方式示意圖 電力系統(tǒng)中的輸電、變電、配電稱為電力系統(tǒng)中的輸電、變電、配電稱為電力網(wǎng)電力網(wǎng)。是將各電壓等級的輸電線路和各種類型的變電所是將各電壓等級的輸電線路和各種類型的變電所連接而成的網(wǎng)絡。連接而成的網(wǎng)絡。8 發(fā)電廠：發(fā)電廠：把非電形式的能量轉換成電能，有把非電形式的能量轉換成電能，有火力發(fā)電、水力發(fā)電、原子能發(fā)電、地熱發(fā)電、潮火力發(fā)電、水力發(fā)電、原子能發(fā)電、地熱發(fā)電、潮汐發(fā)電、風力發(fā)電、太陽能發(fā)電等。汐發(fā)電、風力發(fā)電、太陽能發(fā)電等。 電力線路：電力線路：是電能輸送的通道和載體。一般按是電能輸送的通道和載體。一般按其功能將電力線路劃分為輸電線路和配電線路。其功能將電力

6、線路劃分為輸電線路和配電線路。 輸電：輸電：通常指的是將發(fā)電廠或發(fā)電基地（包括通常指的是將發(fā)電廠或發(fā)電基地（包括若干電廠）發(fā)出的電能輸送到消費電能的地區(qū)，又若干電廠）發(fā)出的電能輸送到消費電能的地區(qū)，又稱負荷中心，或者將一個電網(wǎng)的電能輸送到另一個稱負荷中心，或者將一個電網(wǎng)的電能輸送到另一個電網(wǎng)，實現(xiàn)電網(wǎng)互聯(lián)，構成互聯(lián)電網(wǎng)。電網(wǎng)，實現(xiàn)電網(wǎng)互聯(lián)，構成互聯(lián)電網(wǎng)。 由發(fā)電、輸電、變電、配電和用電組成的整體由發(fā)電、輸電、變電、配電和用電組成的整體稱為電力系統(tǒng)。稱為電力系統(tǒng)。9 配電：配電：通常是指從降壓變電站（所）將電能分通常是指從降壓變電站（所）將電能分配給各個用戶。配電網(wǎng)中又分為高壓配電網(wǎng)指配給各個用

7、戶。配電網(wǎng)中又分為高壓配電網(wǎng)指110KV110KV及以上電壓、中壓配電網(wǎng)指及以上電壓、中壓配電網(wǎng)指35KV35KV、10KV10KV、6KV6KV、3KV3KV電壓及低壓配電網(wǎng)電壓及低壓配電網(wǎng)220V220V、380V380V。 輸電線路：輸電線路：通常指通常指35kV35kV及以上電壓等級的電力及以上電壓等級的電力線路，而線路，而35kV35kV以下電壓等級的電力線路常稱為配電以下電壓等級的電力線路常稱為配電線路，前者構成輸電網(wǎng)絡，后者構成配電網(wǎng)絡。線路，前者構成輸電網(wǎng)絡，后者構成配電網(wǎng)絡。 工程概數(shù)：交流線路一般工程概數(shù)：交流線路一般100kV100kV可送可送100km100km。10

8、1 1、按時間分、按時間分 高峰負荷高峰負荷：指電網(wǎng)或用戶在單位時間內(nèi)所發(fā)：指電網(wǎng)或用戶在單位時間內(nèi)所發(fā)生的最大負荷值，常用小時用電量作為負荷。生的最大負荷值，常用小時用電量作為負荷。 低谷負荷低谷負荷：指電網(wǎng)中或某用戶在一天：指電網(wǎng)中或某用戶在一天24h24h內(nèi)內(nèi)谷負荷的時間。谷負荷的時間。 平均負荷：指電網(wǎng)或用戶在某一段確定的時平均負荷：指電網(wǎng)或用戶在某一段確定的時間階段內(nèi)平均小時用電量，常用日平均負荷。間階段內(nèi)平均小時用電量，常用日平均負荷。 2 2、按物理性能分、按物理性能分 可分為可分為有功負荷有功負荷與與無功負荷無功負荷。 3 3、按行業(yè)分、按行業(yè)分 工業(yè)負荷、非工業(yè)負荷和居民生活

9、負荷等。工業(yè)負荷、非工業(yè)負荷和居民生活負荷等。二、電力負荷分類二、電力負荷分類11 4 4、按用途分、按用途分 照明負荷和動力負荷。前者為單相負荷；后者照明負荷和動力負荷。前者為單相負荷；后者一般視為三相平衡負荷。一般視為三相平衡負荷。 5 5、按供電可靠性分、按供電可靠性分 電力負荷根據(jù)其對供電可靠性的要求及中斷供電力負荷根據(jù)其對供電可靠性的要求及中斷供電在政治、經(jīng)濟上所造損失或影響的程度，分為三電在政治、經(jīng)濟上所造損失或影響的程度，分為三級：一級負荷，二級負荷和三級負荷。級：一級負荷，二級負荷和三級負荷。 所謂所謂一級負荷一級負荷，是指對這類用戶停止供電，將，是指對這類用戶停止供電，將會帶

10、來人身傷亡、設備損壞、交通及通信混亂，從會帶來人身傷亡、設備損壞、交通及通信混亂，從而在政治上、經(jīng)濟上以及人民生活秩序上造成重大而在政治上、經(jīng)濟上以及人民生活秩序上造成重大損失的負荷；損失的負荷；二級負荷二級負荷是指停電將帶來減產(chǎn)、并使是指停電將帶來減產(chǎn)、并使城市公用事業(yè)及人民生活受到較大影響的負荷；城市公用事業(yè)及人民生活受到較大影響的負荷；三三級負荷級負荷是指短時停電不會帶來嚴重后果，且不屬于是指短時停電不會帶來嚴重后果，且不屬于一級、二級用戶的其他用戶。一級、二級用戶的其他用戶。12三、各級電力負荷對供電電源的要求三、各級電力負荷對供電電源的要求 1 1、一級負荷應由兩個獨立電源供電，、一

11、級負荷應由兩個獨立電源供電，當一個電源發(fā)當一個電源發(fā)生故障時，另一電源不應同時受到損壞；一級負荷中特別生故障時，另一電源不應同時受到損壞；一級負荷中特別重要的負荷，除由兩個獨立電源供電以外，應增設應急電重要的負荷，除由兩個獨立電源供電以外，應增設應急電源，并嚴禁將其他負荷接入應急供電系統(tǒng)?？勺鳛閼彪娫?，并嚴禁將其他負荷接入應急供電系統(tǒng)?？勺鳛閼彪娫吹碾娫从校邯毩⒂谡ｋ娫吹陌l(fā)電機組；供電網(wǎng)絡中獨源的電源有：獨立于正常電源的發(fā)電機組；供電網(wǎng)絡中獨立于正常電源的專用饋電線路；蓄電池；干電池。立于正常電源的專用饋電線路；蓄電池；干電池。 2 2、二級負荷應由兩回線路供電，供電變壓器也應有、二級負

12、荷應由兩回線路供電，供電變壓器也應有兩臺；兩臺；在負荷較小或地區(qū)供電條件困難時，可由一回在負荷較小或地區(qū)供電條件困難時，可由一回6kV6kV以上專用的架空線路或電纜供電。當采用架空線時，可為以上專用的架空線路或電纜供電。當采用架空線時，可為一回架空線供電；當采用電纜線路時，應采用兩根電纜組一回架空線供電；當采用電纜線路時，應采用兩根電纜組成的線路供電。成的線路供電。 3 3、三級負荷對供電電源無特殊要求。、三級負荷對供電電源無特殊要求。131.4 1.4 變電所變電所 變電所變電所是聯(lián)結電力系統(tǒng)的中間環(huán)節(jié)，用是聯(lián)結電力系統(tǒng)的中間環(huán)節(jié)，用以匯集電源、升降電壓和分配電力，通常由以匯集電源、升降電壓

13、和分配電力，通常由高低壓配電裝置、主變壓器、主控制室和相高低壓配電裝置、主變壓器、主控制室和相應的設施以及輔助生產(chǎn)建筑物等組成。應的設施以及輔助生產(chǎn)建筑物等組成。 14 樞紐變電所一般都匯集多個電源和大容量聯(lián)線，樞紐變電所一般都匯集多個電源和大容量聯(lián)線，且容量較大，處于聯(lián)系電力系統(tǒng)各部分的中樞位置，且容量較大，處于聯(lián)系電力系統(tǒng)各部分的中樞位置，地位重要，地位重要，電壓等級一般為電壓等級一般為330330500kV500kV。這種變電所。這種變電所一旦停電，將造成大范圍停電，引起系統(tǒng)解列，甚至一旦停電，將造成大范圍停電，引起系統(tǒng)解列，甚至整個系統(tǒng)癱瘓。因此，樞紐變電所對電力系統(tǒng)運行的整個系統(tǒng)癱瘓

14、。因此，樞紐變電所對電力系統(tǒng)運行的穩(wěn)定和可靠性起著重要作用。穩(wěn)定和可靠性起著重要作用。 說明：說明：330kV330kV電壓為非國際標準電壓等級。在我電壓為非國際標準電壓等級。在我國電力系統(tǒng)中只有部分地區(qū)輸電線路仍在使用。國電力系統(tǒng)中只有部分地區(qū)輸電線路仍在使用。152、中間變電所中間變電所 中間變電所中間變電所處于發(fā)電廠和負荷中心之處于發(fā)電廠和負荷中心之間，間，電壓等級一般為電壓等級一般為220220330kV330kV，匯集，匯集2 23 3個電源和若干線路，高壓側起交換功率的作個電源和若干線路，高壓側起交換功率的作用，或使長距離輸電線路分段；中、低壓側用，或使長距離輸電線路分段；中、低壓

15、側則則可以轉送或抽引一部分負荷可以轉送或抽引一部分負荷，對鄰近區(qū)域?qū)︵徑鼌^(qū)域供電。供電。 這樣的變電所在系統(tǒng)中主要起中間環(huán)節(jié)這樣的變電所在系統(tǒng)中主要起中間環(huán)節(jié)的作用，故稱中間變電所。全所停電后，將的作用，故稱中間變電所。全所停電后，將引起區(qū)域電網(wǎng)的解列。引起區(qū)域電網(wǎng)的解列。16 3 3、地區(qū)變電所和終端變電所、地區(qū)變電所和終端變電所 地區(qū)變電所地區(qū)變電所 地區(qū)變電所的電壓等級一般為地區(qū)變電所的電壓等級一般為110110220kV220kV，主，主要向一個地區(qū)用戶供電，是一個地區(qū)或一個中小城要向一個地區(qū)用戶供電，是一個地區(qū)或一個中小城市的主要變電所，一停電，將造成該地區(qū)或城市供市的主要變電所，一

16、停電，將造成該地區(qū)或城市供電的紊亂，甚至中斷供電。電的紊亂，甚至中斷供電。 終端變電所終端變電所 終端變電所位于配電線路的末端，終端變電所位于配電線路的末端，一般都是降壓一般都是降壓變電所，它只是負責供應一個局部地區(qū)的負荷而不承變電所，它只是負責供應一個局部地區(qū)的負荷而不承擔轉送功率，擔轉送功率，電壓等級一般為電壓等級一般為3535110kV110kV，經(jīng)降壓為，經(jīng)降壓為10kV10kV和和0.4kV0.4kV后，分別向不同的用戶供電。后，分別向不同的用戶供電。17四、變電所一次電氣設備四、變電所一次電氣設備 在發(fā)電廠和變電所中，為了滿足用戶對電力的需求和保證在發(fā)電廠和變電所中，為了滿足用戶對

17、電力的需求和保證電力系統(tǒng)運行的安全穩(wěn)定和經(jīng)濟性，安裝有各種電氣設備。通電力系統(tǒng)運行的安全穩(wěn)定和經(jīng)濟性，安裝有各種電氣設備。通常把直接生產(chǎn)、輸送、分配和使用電能的設備稱為一次設備，常把直接生產(chǎn)、輸送、分配和使用電能的設備稱為一次設備， 它們包括：它們包括：(1)(1)生產(chǎn)和轉換電能的設備。生產(chǎn)和轉換電能的設備。如發(fā)電機、變壓器和如發(fā)電機、變壓器和電動機電動機等。等。(2)(2)接通或斷開電路的開關設備接通或斷開電路的開關設備。如如斷路器斷路器QFQF、隔離開關、隔離開關QSQS、 熔斷器熔斷器FUFU、負荷開關等。、負荷開關等。(3)(3)載流導體載流導體。如母線、電纜等。如母線、電纜等。(4)

18、(4)隔離高壓的設備隔離高壓的設備。如如電壓互感器電壓互感器PTPT和電流互感器和電流互感器CTCT。(5)(5)限制電流和防止過電壓的限制電流和防止過電壓的保護保護設備設備。電抗器、避雷器。電抗器、避雷器等。等。(6)(6)接地裝置。接地裝置。18五、變電所二次設備五、變電所二次設備 在電力系統(tǒng)中在電力系統(tǒng)中對一次設備、其它設備的工作對一次設備、其它設備的工作狀況狀況進行監(jiān)測進行監(jiān)測和控制保護的設備和控制保護的設備稱為電氣二次設備。稱為電氣二次設備。 它們包括：它們包括： (1) (1)測量表計測量表計。如電壓表、電流表、功率表、電能表、頻如電壓表、電流表、功率表、電能表、頻率表等，用于測量

19、一次電路中的電氣參數(shù)。率表等，用于測量一次電路中的電氣參數(shù)。 (2) (2)繼電保護及自動裝置繼電保護及自動裝置。如各種繼電器和自動裝置等，。如各種繼電器和自動裝置等，用于監(jiān)視一次系統(tǒng)的運行狀況，迅速反應不正常情況并進行調(diào)用于監(jiān)視一次系統(tǒng)的運行狀況，迅速反應不正常情況并進行調(diào)節(jié)或作用于斷路器跳閘，切除故障。節(jié)或作用于斷路器跳閘，切除故障。 (3) (3)直流設備。直流設備。如直流發(fā)電機、蓄電池組、硅整流裝置，如直流發(fā)電機、蓄電池組、硅整流裝置，為保護、控制和事故照明等提供直流電源為保護、控制和事故照明等提供直流電源。191.5 1.5 供電質(zhì)量供電質(zhì)量 供電質(zhì)量指電能質(zhì)量與供電可靠性。電能質(zhì)量

20、供電質(zhì)量指電能質(zhì)量與供電可靠性。電能質(zhì)量包括電壓、頻率和波形的質(zhì)量。供電可靠性以供電包括電壓、頻率和波形的質(zhì)量。供電可靠性以供電企業(yè)停電的時間次數(shù)來衡量。企業(yè)停電的時間次數(shù)來衡量。 一、電能質(zhì)量一、電能質(zhì)量 電能質(zhì)量指供給用電單位受電端電能品質(zhì)的優(yōu)電能質(zhì)量指供給用電單位受電端電能品質(zhì)的優(yōu)質(zhì)程度，主要包括質(zhì)程度，主要包括電壓質(zhì)量、頻率質(zhì)量與波形質(zhì)量電壓質(zhì)量、頻率質(zhì)量與波形質(zhì)量 電壓質(zhì)量電壓質(zhì)量分為電壓允許偏差、電壓允許波動與分為電壓允許偏差、電壓允許波動與閃變、公用電網(wǎng)諧波、三相電壓允許不平衡度。閃變、公用電網(wǎng)諧波、三相電壓允許不平衡度。 頻率質(zhì)量頻率質(zhì)量指頻率允許偏差等。指頻率允許偏差等。 2

21、01 1、供電電壓允許偏差、供電電壓允許偏差 在某一時段內(nèi)，電壓幅值緩慢變化而偏離額定在某一時段內(nèi)，電壓幅值緩慢變化而偏離額定值的程度，以電壓實際值和電壓額定值之差值的程度，以電壓實際值和電壓額定值之差U U與電與電壓額定值壓額定值UNUN之比的百分數(shù)之比的百分數(shù)U%U%來表示：來表示： U%=U- UN/ UN x100%U%=U- UN/ UN x100% U U檢測點上電壓實際值（檢測點上電壓實際值（V V） UN UN檢測點電網(wǎng)電壓的額定值（檢測點電網(wǎng)電壓的額定值（V V） 我國國家標準規(guī)定電壓偏差的允許值為：我國國家標準規(guī)定電壓偏差的允許值為： 1 1）35KV35KV及以上供電電壓

22、正負偏差絕對值之和不及以上供電電壓正負偏差絕對值之和不超過標稱電壓的超過標稱電壓的10%10%； 2 2）10KV10KV及以下三相供電電壓允許偏差為標稱系及以下三相供電電壓允許偏差為標稱系統(tǒng)電壓的統(tǒng)電壓的7%7%； 3 3）220KV220KV單相供電電壓允許偏差為標稱系統(tǒng)電單相供電電壓允許偏差為標稱系統(tǒng)電壓的壓的+7%+7%、- 10%- 10%。212 2、電壓允許波動和閃變、電壓允許波動和閃變 1) 1)電壓允許波動電壓允許波動 在某一個時段內(nèi)，電壓急劇變化而偏離額定值在某一個時段內(nèi)，電壓急劇變化而偏離額定值的現(xiàn)象，稱為電壓波動。電壓波動程度以電壓在急的現(xiàn)象，稱為電壓波動。電壓波動程度

23、以電壓在急劇變化過程中，相繼出現(xiàn)的電壓最大值和最小值之劇變化過程中，相繼出現(xiàn)的電壓最大值和最小值之差與額定電壓之比的百分數(shù)差與額定電壓之比的百分數(shù)U%U%表示。表示。 U%U%=Umax-Umin/UUmax-Umin/UN N 100%100% U UN N額定電壓額定電壓 Umax Umax、UminUmin某一時段內(nèi)電壓波動的最大值某一時段內(nèi)電壓波動的最大值和最小值和最小值 22 我國國家標準對電壓波動允許值規(guī)定為：我國國家標準對電壓波動允許值規(guī)定為：（1 1）220KV220KV及以上電壓波動允許值為及以上電壓波動允許值為1.6%1.6%（2 2）3535110KV110KV電壓波動允

24、許值為電壓波動允許值為2%2%（3 3）10KV10KV及以下電壓波動允許值為及以下電壓波動允許值為2.5%2.5%2 2）電壓閃變）電壓閃變 周期性電壓急劇波動引起燈光閃爍，光通量周期性電壓急劇波動引起燈光閃爍，光通量急劇波動，而造成人眼視覺不舒適的現(xiàn)象，稱為急劇波動，而造成人眼視覺不舒適的現(xiàn)象，稱為閃變。閃變。無功補償方式和調(diào)壓措施：無功補償方式和調(diào)壓措施：1 1、正確選擇變壓器變比和電壓分接頭、正確選擇變壓器變比和電壓分接頭2 2、降低系統(tǒng)阻抗、降低系統(tǒng)阻抗3 3、使三相負荷平衡、使三相負荷平衡4 4、采取補償無功功率措施、采取補償無功功率措施5 5、合理改變供電系統(tǒng)運行方式、合理改變供

25、電系統(tǒng)運行方式234 4、供電頻率允許偏差、供電頻率允許偏差 電網(wǎng)中發(fā)電機發(fā)出的正弦交流電壓每秒鐘交變的電網(wǎng)中發(fā)電機發(fā)出的正弦交流電壓每秒鐘交變的次數(shù)，稱為頻率或供電頻率。次數(shù)，稱為頻率或供電頻率。 供電頻率偏差是以實際頻率和額定頻率之差供電頻率偏差是以實際頻率和額定頻率之差f f與額定頻率與額定頻率fNfN之比的百分數(shù)之比的百分數(shù)f%f%來表示：來表示： f%f%= f- fN/fN f- fN/fN 100%100% f f實際供電頻率實際供電頻率 fN fN 供電網(wǎng)額定頻率供電網(wǎng)額定頻率 我國規(guī)定對頻率允許誤差，正常允許我國規(guī)定對頻率允許誤差，正常允許0.2Hz0.2Hz, ,根據(jù)系統(tǒng)容

26、量可以放寬到根據(jù)系統(tǒng)容量可以放寬到0.5Hz;0.5Hz;用戶沖擊引起的用戶沖擊引起的頻率變動一般不得超過頻率變動一般不得超過0.2Hz0.2Hz。在并聯(lián)運行的同一。在并聯(lián)運行的同一電力系統(tǒng)中，不論裝機容量的大小、任一瞬間的頻率電力系統(tǒng)中，不論裝機容量的大小、任一瞬間的頻率在全系統(tǒng)都是一致的。在全系統(tǒng)都是一致的。24公用電網(wǎng)諧波公用電網(wǎng)諧波 電網(wǎng)諧波的產(chǎn)生，主要是因為電力系統(tǒng)中存在電網(wǎng)諧波的產(chǎn)生，主要是因為電力系統(tǒng)中存在各種非線性元件各種非線性元件，最為嚴重的是大型的晶閘管變流，最為嚴重的是大型的晶閘管變流設備和大型電弧爐，產(chǎn)生的諧波電流最為突出，是設備和大型電弧爐，產(chǎn)生的諧波電流最為突出，是

27、造成電網(wǎng)諧波的主要因素。國家對波形質(zhì)量標準做造成電網(wǎng)諧波的主要因素。國家對波形質(zhì)量標準做出了規(guī)定，要求用戶的設備注入電網(wǎng)的諧波電流不出了規(guī)定，要求用戶的設備注入電網(wǎng)的諧波電流不得超過歸家規(guī)定的標準。得超過歸家規(guī)定的標準。25二、供電可靠性二、供電可靠性 供電可靠性是指供電企業(yè)某一統(tǒng)計期內(nèi)對用戶停供電可靠性是指供電企業(yè)某一統(tǒng)計期內(nèi)對用戶停電的時間和次數(shù)，可以直接反映供電企業(yè)持續(xù)向用電電的時間和次數(shù)，可以直接反映供電企業(yè)持續(xù)向用電單位的供電能力。單位的供電能力。 供電可靠性用供電可靠率進行考核。即在一年內(nèi)供電可靠性用供電可靠率進行考核。即在一年內(nèi)，對用戶有效供電時間總小時數(shù)和統(tǒng)計期間停電影響，對用

28、戶有效供電時間總小時數(shù)和統(tǒng)計期間停電影響用戶小時數(shù)之差與統(tǒng)計期間用戶有效供電時間總小時用戶小時數(shù)之差與統(tǒng)計期間用戶有效供電時間總小時數(shù)比值的百分數(shù)表示，記做數(shù)比值的百分數(shù)表示，記做RSRS： RS RS=8760N-8760N-t1t1n1/8760N n1/8760N 100% 100% RS RS 年平均供電可用率（年平均供電可用率（% %） N N 統(tǒng)計用戶總數(shù)統(tǒng)計用戶總數(shù) t1 t1 一年每次停電時間（一年每次停電時間（h h） n1 n1 一年每次停電影響用戶數(shù)一年每次停電影響用戶數(shù)26 第五節(jié)第五節(jié) 電力系統(tǒng)短路概述電力系統(tǒng)短路概述 1、短路的概念：、短路的概念： 所謂所謂“短路短

29、路”就是電力系統(tǒng)中一切不正常的相與相之就是電力系統(tǒng)中一切不正常的相與相之間或相與地間或相與地(指中性點直接接地系統(tǒng)指中性點直接接地系統(tǒng))之間發(fā)生通路的情況。之間發(fā)生通路的情況。短路時流過的電流叫短路電流。短路時流過的電流叫短路電流。 在三相系統(tǒng)中短路的基本形式有：在三相系統(tǒng)中短路的基本形式有：三相短路、兩相短三相短路、兩相短路、單相接地短路和兩相接地短路路、單相接地短路和兩相接地短路。三相短路時，由于被。三相短路時，由于被短路的三相阻抗相等，因此，三相電流和電壓仍是對稱的，短路的三相阻抗相等，因此，三相電流和電壓仍是對稱的，故又稱為對稱短路。其余幾種類型的短路，因系統(tǒng)的三相故又稱為對稱短路。其

30、余幾種類型的短路，因系統(tǒng)的三相對稱結構遭到破壞，網(wǎng)絡中的三相電壓、電流不再對稱，對稱結構遭到破壞，網(wǎng)絡中的三相電壓、電流不再對稱，故稱為不對稱短路。故稱為不對稱短路。 27 在中性點直接接地的高壓電力網(wǎng)中，單相接在中性點直接接地的高壓電力網(wǎng)中，單相接地約占全部短路故障的地約占全部短路故障的90%。但是，在電壓較低的。但是，在電壓較低的輸配電網(wǎng)絡中，單相短路約占總短路故障數(shù)的輸配電網(wǎng)絡中，單相短路約占總短路故障數(shù)的65，兩相接地短路約占兩相接地短路約占20，兩相短路約占，兩相短路約占10，三，三相短路只占相短路只占5左右。左右。 在電力系統(tǒng)發(fā)生三相短路時，由于短路回路阻在電力系統(tǒng)發(fā)生三相短路時，

31、由于短路回路阻抗很小，所以短路回路電流很大，可能達到幾萬甚抗很小，所以短路回路電流很大，可能達到幾萬甚至幾十萬安培。短路電流的大小取決于短路點距電至幾十萬安培。短路電流的大小取決于短路點距電源的電氣距離。例如，在發(fā)電機端發(fā)生短路時，流源的電氣距離。例如，在發(fā)電機端發(fā)生短路時，流過發(fā)電機的短路電流最大瞬時值可達發(fā)電機額定電過發(fā)電機的短路電流最大瞬時值可達發(fā)電機額定電流的流的1015倍。倍。28 2 2、短路的原因及其后果短路的原因及其后果 發(fā)生短路的原因主要有下列幾種：發(fā)生短路的原因主要有下列幾種： (1) 電氣設備及載流導體因絕緣老化、或遭受機電氣設備及載流導體因絕緣老化、或遭受機械損傷?；蛞?/p>

32、雷擊、過電壓引起絕緣損壞；械損傷。或因雷擊、過電壓引起絕緣損壞； (2) 架空線路因大風或?qū)Ь€覆冰引起電桿倒塌等，架空線路因大風或?qū)Ь€覆冰引起電桿倒塌等，或因鳥獸跨接裸露導體等；或因鳥獸跨接裸露導體等； (3) 電氣設備因設計、安裝及維護不良所致的設電氣設備因設計、安裝及維護不良所致的設備缺陷引發(fā)的短路；備缺陷引發(fā)的短路； (4) 運行人員違反安全操作規(guī)程而誤操作，如運運行人員違反安全操作規(guī)程而誤操作，如運行人員帶負荷拉隔離開關，線路或設備檢修后未拆除行人員帶負荷拉隔離開關，線路或設備檢修后未拆除接地線就加上電壓等。接地線就加上電壓等。29 強大的短路電流將造成嚴重的后果，主要強大的短路電流將

33、造成嚴重的后果，主要有以下幾個方面：有以下幾個方面： (1) 強大的短路電流通過電氣設備使發(fā)熱急強大的短路電流通過電氣設備使發(fā)熱急劇增加，短路持續(xù)時間較長時，足以使設備因過劇增加，短路持續(xù)時間較長時，足以使設備因過熱而損壞甚至燒毀；熱而損壞甚至燒毀； (2) 巨大的短路電流將在電氣設備的導體間巨大的短路電流將在電氣設備的導體間產(chǎn)生很大的電動力，可能使導體變形、扭曲或損產(chǎn)生很大的電動力，可能使導體變形、扭曲或損壞；壞； (3) 短路將降引起系統(tǒng)電壓的突然大幅度下短路將降引起系統(tǒng)電壓的突然大幅度下降，系統(tǒng)中主要負荷異步電動機將因轉矩下降而降，系統(tǒng)中主要負荷異步電動機將因轉矩下降而減速或停轉，造成產(chǎn)

34、品報廢甚至設備損壞；減速或停轉，造成產(chǎn)品報廢甚至設備損壞；30 (4) 短路將引起系統(tǒng)中功率分布的突然變化，短路將引起系統(tǒng)中功率分布的突然變化，可能導致并列運行的發(fā)電廠失去同步，破壞系統(tǒng)可能導致并列運行的發(fā)電廠失去同步，破壞系統(tǒng)的穩(wěn)定性，造成大面積停電。這是短路所導致的的穩(wěn)定性，造成大面積停電。這是短路所導致的最嚴重的后果；最嚴重的后果； (5) 巨大的短路電流將在周圍空間產(chǎn)生很強巨大的短路電流將在周圍空間產(chǎn)生很強的電磁場，尤其是不對稱短路時，不平衡電流所的電磁場，尤其是不對稱短路時，不平衡電流所產(chǎn)生的不平衡交變磁場，對周圍的通信網(wǎng)絡、信產(chǎn)生的不平衡交變磁場，對周圍的通信網(wǎng)絡、信號系統(tǒng)、晶閘管

35、觸發(fā)系統(tǒng)及自動控制系統(tǒng)產(chǎn)生干號系統(tǒng)、晶閘管觸發(fā)系統(tǒng)及自動控制系統(tǒng)產(chǎn)生干擾。擾。 (6) 短路處往往有電弧產(chǎn)生，高溫電弧會燒短路處往往有電弧產(chǎn)生，高溫電弧會燒毀故障設備或燒傷周圍人員，甚至會引起火災。毀故障設備或燒傷周圍人員，甚至會引起火災。限制短路電流方法n1、選擇合適的接線方式n2、采用分裂繞組變壓器和分段電抗器n3、采用線路電抗器n4、采用微機保護及綜合自動化裝置。31321.6 1.6 電力系統(tǒng)接地電力系統(tǒng)接地 電力系統(tǒng)的中性點是指星形連接的變電力系統(tǒng)的中性點是指星形連接的變壓器或發(fā)電機的中性點。工作接地指電力壓器或發(fā)電機的中性點。工作接地指電力系統(tǒng)中性點接地方式，也就是常說的電力系統(tǒng)中

36、性點接地方式，也就是常說的電力系統(tǒng)中性點運行方式。系統(tǒng)中性點運行方式。 我國電力系統(tǒng)中普遍采用的中性點運我國電力系統(tǒng)中普遍采用的中性點運行方式：行方式：中性點直接接地、中性點不接地、中性點直接接地、中性點不接地、中性點經(jīng)消弧線圈接地中性點經(jīng)消弧線圈接地等三種。等三種。 33 一、系統(tǒng)接地的型式一、系統(tǒng)接地的型式 1 1、接地保護系統(tǒng)的型式文字代號、接地保護系統(tǒng)的型式文字代號 第一個字母表示電力系統(tǒng)的對地關系第一個字母表示電力系統(tǒng)的對地關系T T直接接地直接接地I I所有帶電部分與地絕緣，或一點經(jīng)阻抗接地。所有帶電部分與地絕緣，或一點經(jīng)阻抗接地。 第二個字母表示裝置的外露可接近導體的對地關系第二

37、個字母表示裝置的外露可接近導體的對地關系T T外露可接近導體對地直接作電氣連接，此接地點與電力外露可接近導體對地直接作電氣連接，此接地點與電力系統(tǒng)的接地點無直接關連；系統(tǒng)的接地點無直接關連；N N外露可接近導體通過保護線與電力系統(tǒng)的接地點直接作外露可接近導體通過保護線與電力系統(tǒng)的接地點直接作電氣連接電氣連接 如果后面還有字母，表示中性線與保護線的組合如果后面還有字母，表示中性線與保護線的組合S S中性線和保護線是分開的中性線和保護線是分開的C C中性線和保護線是合一的中性線和保護線是合一的34 隨著城市配電網(wǎng)中電纜線路的發(fā)展，在隨著城市配電網(wǎng)中電纜線路的發(fā)展，在城市中配電網(wǎng)的接地方式應用情況為

38、：城市中配電網(wǎng)的接地方式應用情況為： 220kV 220kV、110kV110kV直接接地方式直接接地方式 35kV 35kV經(jīng)消弧線圈接地經(jīng)消弧線圈接地 10kV 10kV經(jīng)消弧線圈接地或經(jīng)小電阻接經(jīng)消弧線圈接地或經(jīng)小電阻接地（以電纜線路為主的配電網(wǎng)）地（以電纜線路為主的配電網(wǎng)） 220V/380V 220V/380V直接接地方式直接接地方式352 2、電力系統(tǒng)中性點接地方式、電力系統(tǒng)中性點接地方式 1 1）中性點直接接地電力系統(tǒng)）中性點直接接地電力系統(tǒng) 主要優(yōu)點是：單相接地時，其中性點電位不變，主要優(yōu)點是：單相接地時，其中性點電位不變，非故障相對地電壓接近于相電壓（可能略有增大），非故障相對地電壓接近于相