東南大學(xué)電能系統(tǒng)全

電能系統(tǒng)基礎(chǔ)

東南大學(xué)電氣工程學(xué)院

1.2電能系統(tǒng)負(fù)荷與負(fù)荷曲線1.2.1電能系統(tǒng)的負(fù)荷與分類(lèi)1.

電能系統(tǒng)的負(fù)荷:電能系統(tǒng)的負(fù)荷指各種用電設(shè)備從電力系統(tǒng)中取用的功率或電能。2.負(fù)荷分類(lèi):(1)

一級(jí)負(fù)荷:指供電突然中斷將造成人傷亡，或政治上造成極壞影響，經(jīng)濟(jì)上造成重大損失或引起社會(huì)混亂的負(fù)荷。

1.2.1電能系統(tǒng)的負(fù)荷與分類(lèi)(2)

二級(jí)負(fù)荷:指供電突然中斷將造成政治上不好影響，經(jīng)濟(jì)上較大損失或社會(huì)生活的正常規(guī)律被打亂的負(fù)荷。(3)

三級(jí)負(fù)荷:指有計(jì)劃停電時(shí)不會(huì)造成較大影響的負(fù)荷。

1.2.2電力負(fù)荷曲線及其特性系數(shù)（１）負(fù)荷曲線：電力負(fù)荷隨時(shí)間變化的圖形。1.負(fù)荷曲線的用途:(1)根據(jù)預(yù)測(cè)負(fù)荷曲線，計(jì)劃和分配各發(fā)電廠的發(fā)電任務(wù)。為提高經(jīng)濟(jì)效益，各發(fā)電廠負(fù)荷分配見(jiàn)下圖。(2)按年最大負(fù)荷曲線確定系統(tǒng)裝機(jī)容量，安排主要設(shè)備檢修計(jì)劃。

圖1-8電力系統(tǒng)日負(fù)荷曲線的分配

1.2.2電力負(fù)荷曲線及其特性系數(shù)（２）2.負(fù)荷曲線的繪制及其特性系數(shù)1)運(yùn)行日負(fù)荷曲線:指以橫軸代表時(shí)間延續(xù)，以縱軸代表實(shí)測(cè)的功率變化，逐點(diǎn)描繪而成的曲線。該曲線下包圍的面積表示一天24小時(shí)內(nèi)的電能消耗。

圖1-10日有功負(fù)荷曲線梯形圖

1.2.2電力負(fù)荷曲線及其特性系數(shù)（３）曲線中平均功率:

負(fù)荷系數(shù)：

1.2.2電力負(fù)荷曲線及其特性系數(shù)（４）２）年負(fù)荷曲線:

運(yùn)行年負(fù)荷曲線：其繪制與運(yùn)行日負(fù)荷曲線相似。年最大負(fù)荷曲線：1年內(nèi)逐日或逐月系統(tǒng)最大負(fù)荷的變化曲線。電力負(fù)荷全年持續(xù)曲線：電力系統(tǒng)全年負(fù)荷按其大小及其持續(xù)運(yùn)行時(shí)間（小時(shí)數(shù)）的順序排列而成。曲線中的一點(diǎn)反映了在一年內(nèi)負(fù)荷負(fù)荷超過(guò)P1的積累持續(xù)時(shí)間

1.2.2電力負(fù)荷曲線及其特性系數(shù)（5）電力負(fù)荷全年持續(xù)曲線的繪制:

選擇典型夏季日負(fù)荷曲線和典型冬季日負(fù)荷曲線，冬季取213天，夏天取152天，以全年8760h為橫軸，從最大功率開(kāi)始，依功率遞減順序依次繪制出功率及其該功率在全年持續(xù)的時(shí)間。

圖1-11全年時(shí)間負(fù)荷曲線

1.2.2電力負(fù)荷曲線及其特性系數(shù)（6）負(fù)荷全年持續(xù)曲線下的面積代表一年消耗的電能最大負(fù)荷利用小時(shí)：年平均負(fù)荷功率：

各類(lèi)用戶的年最大負(fù)荷利用小時(shí)數(shù)負(fù)荷類(lèi)型（h）戶內(nèi)照明及生活用電一班制企業(yè)用電二班制企業(yè)用電三班制企業(yè)用電農(nóng)灌用電2000～30001500～22003000～45006000～70001000～1500

1.2.3

電能負(fù)荷的計(jì)算（１）計(jì)算負(fù)荷：持續(xù)半小時(shí)及以上的最大負(fù)荷，用、、表示，是按發(fā)熱條件選擇電氣設(shè)備的等效負(fù)荷，是選擇電器設(shè)備和導(dǎo)線的基本依據(jù)。

1.2.3

電能負(fù)荷的計(jì)算（２）1.單臺(tái)用電設(shè)備的計(jì)算負(fù)荷負(fù)荷點(diǎn)1的單臺(tái)設(shè)備計(jì)算負(fù)荷：2.用電設(shè)備組的計(jì)算負(fù)荷負(fù)荷點(diǎn)2處的用電設(shè)備組的計(jì)算負(fù)荷:

稱(chēng)為該設(shè)備組的需要系數(shù)。

1.2.3

電能負(fù)荷的計(jì)算（３）

-----用電設(shè)備組各工作設(shè)備的同時(shí)系數(shù)。-----用電設(shè)備組各工作設(shè)備的負(fù)荷系數(shù)。-----用電設(shè)備組各工作設(shè)備的平均效率。-----供電線路的效率。

1.2.3

電能負(fù)荷的計(jì)算（４）3.變壓器低壓母線側(cè)的計(jì)算負(fù)荷:負(fù)荷點(diǎn)3處的計(jì)算負(fù)荷：

式中、為有功和無(wú)功同時(shí)系數(shù)。

1.3電能系統(tǒng)的電壓等級(jí):為使電力工業(yè)和電工制造業(yè)的生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)化、系列化和統(tǒng)一化，世界各國(guó)都制定有關(guān)于額定電壓等級(jí)的標(biāo)準(zhǔn)。我國(guó)電力系統(tǒng)的電壓等級(jí)

西北系統(tǒng)：330/110/35/10KV

東北地區(qū)：

500/220/63/10KV

其它地區(qū)：500/220/110/35/10KV

低壓：0.38/0.22KV

IEC對(duì)電網(wǎng)及設(shè)備電壓的選擇原則可以歸納為以下三點(diǎn):1)對(duì)50Hz的標(biāo)準(zhǔn)電壓，在3.3、6.6、11、22、33kV中建議采用一個(gè)。其中3.3、6.6kV不應(yīng)用于配電系統(tǒng)。2)任一國(guó)家內(nèi)，相鄰兩級(jí)電壓之比，不應(yīng)小于2倍。3)對(duì)任一地理區(qū)域內(nèi)，對(duì)下列三組電壓等級(jí)中只能選用每組中的一個(gè):(245～330～363kV)，(363～420kV)，(420～525kV)。

國(guó)際大電網(wǎng)會(huì)議(CIGRE)與國(guó)際供電會(huì)議(CIRED)的聯(lián)合工作組對(duì)電壓的選擇也提出了建議。認(rèn)為超高壓(220～500)kV以下的電壓，其相鄰兩級(jí)電壓之比應(yīng)大于3倍。高壓(50～150)kV以下的電壓，其相鄰兩級(jí)電壓之比應(yīng)大于5倍，并建議：1)已采用220kV或275kV為主的國(guó)家，最好選用500、230kV電壓系列。2)已采用330kV或345kV為主的國(guó)家，最好選用750、330、110kV電壓系列。3)在一個(gè)國(guó)家內(nèi)，以選用一種電壓系列為宜，以免額定電壓不同的電力系統(tǒng)互聯(lián)時(shí)，需要專(zhuān)用的互聯(lián)變壓器。

各級(jí)電壓送電線路的輸送能力額定電壓/kV送電容量/MW送電距離/km100.2~2.010~20201.0~5.015~30352.0~1520~50603.5~3030~10011010~5050~150220100~500100~300330200~800200~6005001000~1500150~8507502000~2500500以上

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)備的額定電壓額定電壓是用來(lái)代表電網(wǎng)或電氣設(shè)備運(yùn)行電壓特性的數(shù)值。對(duì)于1000V以下的電壓等級(jí)，供電設(shè)備比受電設(shè)備額定電壓高5％。1000V以上的電壓等級(jí)，發(fā)電機(jī)額定電壓比同等電壓級(jí)的電網(wǎng)電壓高5％。直接與發(fā)電機(jī)組相連的變壓器一次繞組的額定電壓與發(fā)電機(jī)相同。

三相交流電網(wǎng)和電力設(shè)備的額定電壓變壓器一次繞組與線路或母線相連時(shí)，其額定電壓與相連的線路或母線電壓相同。對(duì)于變壓器的二次繞組，因變壓器在滿載時(shí)其本身內(nèi)部壓降約占5％，所以在計(jì)級(jí)較長(zhǎng)的線路壓降時(shí)，變壓器二次側(cè)額定電壓應(yīng)比線路額定電壓或用電設(shè)備額定電壓高10％，當(dāng)線路不長(zhǎng)時(shí)，變壓器二次側(cè)電壓則只高5％。對(duì)于1000V以下的電壓等級(jí)，供電(電源)與受電設(shè)備的額定電壓則取得相等。

1.4輸電線路電力線路按結(jié)構(gòu)通?？煞譃榧芸蘸碗娎|線路。1.4.1架空線路:架空線路由導(dǎo)線、避雷線(架空地線)、絕緣子、金具和桿塔等主要部件組成。

1.4.1架空線路（１）１.導(dǎo)線和避雷線:導(dǎo)線可分為裸線和絕緣導(dǎo)線兩大類(lèi)。高壓輸電線常采用裸導(dǎo)線，低壓線路常采用絕緣導(dǎo)線。導(dǎo)線材料主要有鋁、銅、鋼等。導(dǎo)線按結(jié)構(gòu)形式不同分為單股、多股絞線和鋼芯鋁絞線三種。其中，鋼芯鋁絞線機(jī)械強(qiáng)度較高，較為常用。其型號(hào)有LGJQLGJ和LGJJ型。220KV以上輸電線路為減小電暈損耗，常采用分裂導(dǎo)線。

1.4.1架空線路（２）2.桿塔：

桿塔按材料不同可分為木桿、鐵塔和鋼筋混凝土桿三種。桿塔通常分為直線桿、轉(zhuǎn)角桿、耐張桿、終端桿、換位桿和跨越桿。3.絕緣子和金具1）絕緣子：其作用為支撐和懸掛導(dǎo)線，并使導(dǎo)線與桿塔絕緣。2）金具：連接導(dǎo)線和絕緣子所使用的金屬部件總稱(chēng)為金具。

1.4.2電纜線路1.電力電纜結(jié)構(gòu)：電力電纜主要由三部分組成：導(dǎo)線、絕緣層和保護(hù)層。2.電力電纜的敷設(shè)：

電力電纜的敷設(shè)有以下幾種：直接埋入土中、電纜溝敷設(shè)及穿管敷設(shè)。

1.5發(fā)電廠變電所的主要電電器設(shè)備發(fā)電廠變電所的主要電氣設(shè)備有：高壓開(kāi)關(guān)電器、高壓保護(hù)電器、高壓測(cè)量電器等。1.5.1開(kāi)關(guān)電器開(kāi)斷電路時(shí)的電弧1.電弧的危害：１）延長(zhǎng)電路開(kāi)斷的時(shí)間；２）破壞開(kāi)關(guān)觸頭、引起電器燒毀；３）形成相間短路；

1.5.1開(kāi)關(guān)電器開(kāi)斷電路時(shí)的電?。ǎ保?.電弧中的游離和去游離方式：

１）游離方式：電弧中的游離方式有：強(qiáng)電場(chǎng)發(fā)射、熱電發(fā)射、碰撞游離、熱游離。２）去游離方式：電弧中的去游離方式有：復(fù)合、擴(kuò)散。

1.5.1開(kāi)關(guān)電器開(kāi)斷電路時(shí)的電?。ǎ玻?.交流電弧的滅弧條件和方法：１）滅弧條件：交流電弧自然過(guò)零后，弧隙介質(zhì)強(qiáng)度始終大于加在觸頭兩端的恢復(fù)電壓。

1.5.1開(kāi)關(guān)電器開(kāi)斷電路時(shí)的電?。ǎ常玻╅_(kāi)關(guān)電器中常用的滅弧方法：提高觸頭的分離速度；利于高速氣體或油吹滅電弧；采用多斷口將長(zhǎng)電弧分成多段短電弧；利用磁吹線圈使電弧不斷移動(dòng)與拉長(zhǎng)來(lái)滅??；采用介質(zhì)強(qiáng)度高的物質(zhì)作滅弧介質(zhì)，如SF６、真空、壓縮空氣、油等。

1.5.1開(kāi)關(guān)電器開(kāi)斷電路時(shí)的電?。ǎ矗?.直流電弧的滅弧方法：１）在直流電流上疊加一振動(dòng)電流，使弧電流過(guò)零，用交流電弧相似的方法熄滅直流電弧。２）電阻耗散能量限流法：在開(kāi)斷電路的過(guò)程中，逐級(jí)串入電阻，使直流弧電流不斷減小直至熄滅，并保證基本不產(chǎn)生過(guò)電壓。

1.5.2高壓斷路器與重合閘（１）１.高壓斷路器的功能正常工作時(shí)開(kāi)斷與閉合電路配合繼電保護(hù)裝置，自動(dòng)開(kāi)斷電網(wǎng)中的短路故障。配合自動(dòng)重合閘裝置，在跳閘后能夠自動(dòng)重合閘。

1.5.2高壓斷路器與重合閘（２）２.高壓斷路器種類(lèi)：油斷路器壓縮空氣斷路器SF６斷路器真空斷路器

1.5.2高壓斷路器與重合閘（３）3.

重合器重合器主要用在35kV及以下中壓電網(wǎng)。重合器的功能:自動(dòng)檢測(cè)故障電流；在給定時(shí)間內(nèi)開(kāi)斷故障電流；按給定次數(shù)重合電路。

1.5.3隔離開(kāi)關(guān)1.主要功能：

檢修時(shí)用于可靠的隔離電源。2.結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：

無(wú)滅弧裝置；觸頭暴露在空氣中；有明顯、清晰可見(jiàn)的斷開(kāi)點(diǎn)。隔離開(kāi)關(guān)不能拉合負(fù)荷電流和短路電流，必須與斷路器配合使用，按重合閘操作規(guī)則進(jìn)行操作。

1.5.4負(fù)荷開(kāi)關(guān)與分?jǐn)嗥?.負(fù)荷開(kāi)關(guān)：

用于開(kāi)合負(fù)載電流及過(guò)載電流的開(kāi)關(guān)電器，具有一定的滅弧能力，常與熔斷器配合使用。

2.分?jǐn)嗥鳎?/p>

配電系統(tǒng)中用來(lái)隔離線路區(qū)段的自動(dòng)裝置?？捎脕?lái)開(kāi)斷負(fù)載電流，通常與重合器或斷路器配合使用。

1.5.5熔斷器1.功能：

在短路、過(guò)載或過(guò)電壓時(shí)切斷電路。2.結(jié)構(gòu)：

熔斷器由金屬熔件，觸頭裝置及外殼構(gòu)成。3.滅弧方法：

縱向吹弧滅弧、利用石英砂填料冷卻滅弧。4.分類(lèi)：

限流式熔斷器與非限流式熔斷器。

1.5.6儀用互感器儀用互感器的作用：將一次側(cè)的高電壓大電流變換成二次側(cè)的標(biāo)準(zhǔn)的低電壓、小電流，使二次側(cè)裝置標(biāo)準(zhǔn)化、系列化。將二次側(cè)與高電壓隔離，保證設(shè)備和人身安全。使二次側(cè)可以使用低壓小截面控制電纜傳送電壓、電流信號(hào)。

電壓互感器與電流互感器的連接示意圖

1.5.6儀用互感器—電壓互感器（１）1.電壓互感器電磁式電壓互感器工作原理與電力變壓器相同。

電壓互感器的主要特點(diǎn)是容量很小．最大不過(guò)數(shù)百伏安；它的另一特點(diǎn)是二次側(cè)所接的測(cè)量?jī)x表和繼電器的電壓線圈阻抗很大，接近于空載狀態(tài)下運(yùn)行。

1.5.6儀用互感器—電壓互感器（2）

１）測(cè)量誤差：

電壓誤差角誤差：為與之間的夾角。

電壓互感器等效電路圖

電壓互感器相量圖

1.5.6儀用互感器—電壓互感器（3）電壓互感器測(cè)量誤差與空載電流、二次負(fù)載等因素有關(guān)?？蛰d誤差主要決定于激磁電流的大小．采用高磁導(dǎo)率鐵芯、縮短磁路長(zhǎng)度、適當(dāng)加大鐵芯截面、減小空氣隙等均可使空載誤差明顯降低。負(fù)載誤差則主要決定于二次負(fù)載值及其功率因數(shù)，還與一次、二次繞組阻抗有關(guān)。隨著二次負(fù)載的加大，電壓互感器的電壓誤差和角誤差呈直線增加，所以二次負(fù)載不應(yīng)超過(guò)額定值，否則誤差將超過(guò)其限值。

1.5.6儀用互感器—電壓互感器（4）２）準(zhǔn)確度級(jí)：電壓互感器的準(zhǔn)確度級(jí)用最大允許誤差表示。有０.１、０.２、０.５、１、3、３P、6P等準(zhǔn)確度級(jí)，分別用在不同的測(cè)量與保護(hù)場(chǎng)合。３）結(jié)構(gòu)類(lèi)型：電磁式（包括普通的電磁式電壓互感器，及串級(jí)式電壓互感器）；電容分壓式；

1.5.6儀用互感器—電壓互感器（5）４）運(yùn)行注意事項(xiàng)：電壓互感器工作時(shí)，二次側(cè)有一端必須可靠接地，運(yùn)行中二次側(cè)不允許短路。電壓互感器的一次側(cè)和二次側(cè)均應(yīng)裝設(shè)熔斷器，用于過(guò)負(fù)載及短路保護(hù)。

1.5.6儀用互感器—電流互感器（１）２．電流互感器電磁式電流互感器工作原理與變壓器相同

1.5.6儀用互感器—電流互感器（2）1）電流互感器結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：一次側(cè)匝數(shù)很數(shù)少，二次側(cè)匝數(shù)多。正常工作時(shí)，二次側(cè)負(fù)荷阻抗很小，接近短路狀態(tài)。

圖1-34電流互感器原理接線圖

電流互感器等效電路圖

電流互感器相量圖

1.5.6儀用互感器—電流互感器（２）2）電流互感器的誤差：

電流誤差：角誤差：為與－之間的夾角。電流互感器的誤差與激磁磁勢(shì)（互感器鐵心材料、結(jié)構(gòu)）、一次側(cè)電流、二次側(cè)負(fù)載等因素有關(guān)。

1.5.6儀用互感器—電流互感器（３）3）確度級(jí)：電流互感器有0.2、0.5、1、3、5、D、B、P等準(zhǔn)確度級(jí)，可供不同的測(cè)量和保護(hù)場(chǎng)合使用。不同準(zhǔn)確度級(jí)的電流互感器有不同的額定二次負(fù)荷。４）運(yùn)行注意事項(xiàng)：電流互感器運(yùn)行二次側(cè)不允許斷開(kāi)。否則二次側(cè)會(huì)感應(yīng)出高電壓，危及人身和設(shè)備安全。電流互感器二次側(cè)有一端應(yīng)可靠接地。

1.5.7避雷器

（１）1.功能：用來(lái)限制過(guò)電壓的一種主要保護(hù)電器，是發(fā)電廠變電所防雷保護(hù)的基本保護(hù)措施之一。2.工作原理：

避雷器與被保護(hù)設(shè)備并聯(lián)，當(dāng)線路上有雷電侵入時(shí)，首先擊穿避雷器對(duì)地放電，從而保護(hù)設(shè)備絕緣。3.結(jié)構(gòu)類(lèi)型：放電間隙；閥形避雷器；管形避雷器；壓敏避雷器；

1.6電能系統(tǒng)的電氣連接方式

（１）1.電能系統(tǒng)的接線圖

電氣接線圖（如圖１－１）電氣結(jié)線圖反映電力系統(tǒng)各元件之間的電氣聯(lián)系。為簡(jiǎn)明起見(jiàn)，電力系統(tǒng)的電氣結(jié)線圖多畫(huà)成單線形式，稱(chēng)為單線圖。地理接線圖（如下圖）電力系統(tǒng)的地理結(jié)線圖反映各發(fā)電廠、變電所的相對(duì)地理位置以及電力線路的路徑。地理結(jié)線圖不反映各元件之間的電氣聯(lián)系，因此，兩類(lèi)結(jié)線圖常常配合使用，互為補(bǔ)充。

圖1-38電力系統(tǒng)的地理接線圖

1.6電能系統(tǒng)的電氣連接方式

（２）２.電能系統(tǒng)的接線方式1）無(wú)備用電源接線無(wú)備用接線包括：?jiǎn)位胤派涫?、?shù)干式、鏈?zhǔn)骄W(wǎng)絡(luò)。優(yōu)點(diǎn)：線路結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、經(jīng)濟(jì)和運(yùn)行方便。缺點(diǎn)：供電可靠性差。

1.6電能系統(tǒng)的電氣連接方式（３）2）有備用電源接線有備用接線方式包括：雙回放射式、干線式、鏈?zhǔn)?、環(huán)式及兩端供電網(wǎng)絡(luò)。

1.6電能系統(tǒng)的電氣連接方式（4）雙回放射式、干線式、鏈?zhǔn)骄W(wǎng)絡(luò)優(yōu)點(diǎn)：供電可靠、電壓質(zhì)量比較高缺點(diǎn)：設(shè)備投資成倍增加環(huán)式網(wǎng)絡(luò)優(yōu)點(diǎn)：供電經(jīng)濟(jì)、可靠缺點(diǎn)：運(yùn)行調(diào)度復(fù)雜，線路發(fā)生故障切除后，由于功率重新分配，可能導(dǎo)致線路過(guò)載或電壓質(zhì)量降低。

1.6電能系統(tǒng)的電氣連接方式（5）開(kāi)式網(wǎng)絡(luò)：每個(gè)負(fù)荷只能從一個(gè)方向取得電能的電氣接線方式，如放射式、干線式和鏈?zhǔn)骄W(wǎng)絡(luò)。閉式網(wǎng)絡(luò)：每一個(gè)負(fù)荷可以從兩個(gè)方向取得電能的電氣接線方式，如環(huán)形和兩端供電網(wǎng)絡(luò)。

1.7三相電能系統(tǒng)中性點(diǎn)運(yùn)行方式（1）電力系統(tǒng)的中性點(diǎn)指發(fā)電機(jī)和星形聯(lián)結(jié)變壓器的中性點(diǎn)。三相電力系統(tǒng)的中性點(diǎn)運(yùn)行方式的影響：對(duì)地絕緣內(nèi)部過(guò)電壓繼電保護(hù)發(fā)電機(jī)并列運(yùn)行的穩(wěn)定性對(duì)線路附近通信線路的干擾電壓等級(jí)、系統(tǒng)結(jié)線等

1.7三相電能系統(tǒng)中性點(diǎn)運(yùn)行方式（2）發(fā)電機(jī)中性點(diǎn)運(yùn)行方式：不接地經(jīng)避雷器接地變壓器中性點(diǎn)運(yùn)行方式有：中性點(diǎn)不接地（10～35kV系統(tǒng)）中性點(diǎn)經(jīng)消弧線圈接地（10～63kV系統(tǒng)）中性點(diǎn)直接接地（110kV以上系統(tǒng)、380/220V三相四線低壓系統(tǒng)）

1.7三相電能系統(tǒng)中性點(diǎn)運(yùn)行方式（3）有效接地系統(tǒng)（大電流接地系統(tǒng)）：中性點(diǎn)接地中性點(diǎn)經(jīng)小電阻接地非有效接地系統(tǒng)（小電流接地系統(tǒng)）：中性點(diǎn)不接地中性點(diǎn)經(jīng)高阻抗接地中性點(diǎn)經(jīng)消弧線圈接地區(qū)分標(biāo)準(zhǔn)：若X0/X1≤3，且r0/X1≤1,則為有效接地系統(tǒng)

1.7.1中性點(diǎn)不接地電力系統(tǒng)（圖）

1.7.1中性點(diǎn)不接地電力系統(tǒng)（１）１.中性點(diǎn)不接地電力系統(tǒng)正常工作情況三相對(duì)地電壓對(duì)稱(chēng)并等于相電壓；三相對(duì)地電容電流對(duì)稱(chēng)；中性點(diǎn)與地同電位；

1.7.1中性點(diǎn)不接地電力系統(tǒng)（２）2.若發(fā)生一相接地（例C相接地）

1.7.1中性點(diǎn)不接地電力系統(tǒng)（3）

由c相接地時(shí)的相量圖可見(jiàn):中性點(diǎn)對(duì)地電壓升高為相電壓，如圖OO’相量。接地相對(duì)地電壓為０。未接地兩相對(duì)地電壓升高為線電壓。三相間電壓不變。

1.7.1中性點(diǎn)不接地電力系統(tǒng)（４）接地點(diǎn)電容電流是正常運(yùn)行時(shí)一相對(duì)地電容電流的三倍。

因此，這種情況下應(yīng)發(fā)出預(yù)告信號(hào)，允許繼續(xù)運(yùn)行２小時(shí)。

1.7.1中性點(diǎn)不接地電力系統(tǒng)（5）單相接地電容電流Ic可近似由下列經(jīng)驗(yàn)公式來(lái)計(jì)算。對(duì)于架空線

對(duì)于電纜線式中U—線電壓kV。

l—這一電壓級(jí)線路總長(zhǎng)度kM。Ic―接地電容電流A。

1.7.1中性點(diǎn)不接地電力系統(tǒng)（6）接地點(diǎn)處如果產(chǎn)生接地電弧，可能引起電器設(shè)備損壞，甚至造成相間短路。接地點(diǎn)處如果產(chǎn)生斷續(xù)電弧，可能引起電網(wǎng)的諧振過(guò)電壓。

1.7.2中性點(diǎn)經(jīng)消弧線圈接地系統(tǒng)

當(dāng)10KV電網(wǎng)接地電流大于30A時(shí)，35KV電網(wǎng)接地電流大于10A電源中性點(diǎn)應(yīng)采用經(jīng)消弧線圈接地的方式。消弧線圈實(shí)際上就是帶氣隙鐵芯的線性電感線圈，其電阻很小，感抗很大。

1.7.2中性點(diǎn)經(jīng)消弧線圈接地系統(tǒng)（圖）

1.7.2中性點(diǎn)經(jīng)消弧線圈接地系統(tǒng)由圖可見(jiàn)，當(dāng)發(fā)生單相接地時(shí)，流過(guò)接地點(diǎn)的電流是接地的電容電流Ic與流過(guò)消弧線圈的電感電流IL之和。從圖1-43b可見(jiàn)，Ic越前UC90°，而IL滯后UC90°，所以Ic與IL相差180°，在接地點(diǎn)相互補(bǔ)償。當(dāng)Ic與IL的量值差小于發(fā)生電弧的最小電流（最小起弧電流）時(shí)，電弧就不會(huì)發(fā)生，也就不會(huì)出現(xiàn)諧振過(guò)電壓現(xiàn)象了。在中性點(diǎn)經(jīng)消弧線圈接地的三相系統(tǒng)與中性點(diǎn)不接地的系統(tǒng)一樣，在發(fā)生單相接地時(shí)，非接地相的對(duì)地電壓要升高倍，即成為線電壓，應(yīng)發(fā)預(yù)告信號(hào)，允許繼續(xù)運(yùn)行2h。

1.7.2中性點(diǎn)經(jīng)消弧線圈接地系統(tǒng)如感性電流等于容性電流，稱(chēng)為全補(bǔ)償；如感性電流<容性電流，稱(chēng)為欠補(bǔ)償；如感性電流>容性電流，稱(chēng)為過(guò)補(bǔ)償。實(shí)用中一般采用過(guò)補(bǔ)償以考慮系統(tǒng)的進(jìn)一步發(fā)展和避免諧振的發(fā)生。

1.7.3中性點(diǎn)直接接地系統(tǒng)（１）中性點(diǎn)直接接地系統(tǒng)發(fā)生單相接地短路時(shí)：中性點(diǎn)對(duì)地電壓不變；非接地相對(duì)地電壓不變；單相短路的短路電流較大，易造成供電中斷；

1.7.3中性點(diǎn)直接接地系統(tǒng)（２）

我國(guó)380/220低壓配電系統(tǒng)，也廣泛采用中性點(diǎn)直接接地的三相四線制。

1.7三相電能系統(tǒng)中性點(diǎn)運(yùn)行方式直接接地系統(tǒng)供電可靠性低，因在這種系統(tǒng)中發(fā)生單相接地故障時(shí)，接地點(diǎn)和中性點(diǎn)會(huì)形成回路，從而接地相的短路電流很大。此時(shí)為了防止損壞電氣設(shè)備必須迅速切除接地相。不接地系統(tǒng)單相接地時(shí)接地電流較小，三相間電壓不變，電網(wǎng)仍可運(yùn)行2h，從而供電可靠性提高，但非接地相的電壓將升高至原相電壓的倍，從而對(duì)電氣設(shè)備的絕緣水平要求較高。

1.9.1發(fā)電廠變電所的運(yùn)行監(jiān)視與控制電能系統(tǒng)的運(yùn)行是通過(guò)發(fā)電廠和變電所的控制和操作來(lái)完成，發(fā)電廠和變電所在其相應(yīng)調(diào)度范圍的指揮下完成以下主要工作：1)發(fā)電廠有功、無(wú)功出力的增減，頻率和電壓的調(diào)整。2)系統(tǒng)之間、發(fā)電廠與系統(tǒng)之間的并列與解列。3)輸電線路和變壓器的投入與停送電。4)網(wǎng)絡(luò)的合環(huán)與解環(huán)。5)母線接線方式的改變。

6)中性點(diǎn)接地方式的改變和消弧線圈補(bǔ)償?shù)恼{(diào)整。7)繼電保護(hù)和自動(dòng)裝置使用狀態(tài)的改變。8)線路檢修工作開(kāi)工前，線路所有電源端接地的連接及完工后的拆除等。另外，發(fā)電廠和變電所還要隨時(shí)監(jiān)視其設(shè)備正常運(yùn)行或不正常運(yùn)行的狀態(tài)、開(kāi)關(guān)的投切、保護(hù)的動(dòng)作與否、自動(dòng)化裝置的運(yùn)行情況等。

1.9.1發(fā)電廠變電所的運(yùn)行監(jiān)視與控制

發(fā)電廠和變電所利用各種監(jiān)視儀表和信號(hào)裝置隨時(shí)監(jiān)視系統(tǒng)和設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)。發(fā)電廠和變電所的信號(hào)裝置可分為斷路器位置信號(hào)、預(yù)告信號(hào)和事故信號(hào)。也可分為瞬時(shí)動(dòng)作信號(hào)和延時(shí)動(dòng)作信號(hào)。發(fā)電廠和變電所的控制對(duì)象主要是高壓斷路器，其控制方式多采用控制室內(nèi)的集中控制方式。

電力系統(tǒng)的特點(diǎn)：重要性、快速性、同時(shí)性37.8MW-37.8MW50.0Hz49.850.2發(fā)電用電

美加大停電

近年來(lái)國(guó)際大停電事故1、美加大停電：2003年8月，美國(guó)、加拿大多個(gè)城市均發(fā)生停電事故，這次美國(guó)歷史上最大的停電事故所造成的經(jīng)濟(jì)損失每天可能多達(dá)300億美元。2、莫斯科大停電：2005年5月，莫斯科突發(fā)停電事故，莫斯科最主要的股票交易所MICEX被迫中斷交易兩小時(shí)，地鐵系統(tǒng)全線癱瘓，交通信號(hào)燈也全部停止工作。3、印尼大停電2005年8月，印尼發(fā)生大停電，全國(guó)近半人口受影響。4、洛杉磯大停電2005年9月，美國(guó)洛杉磯全市大停電，該市一半人口受影響。

近年來(lái)國(guó)際大停電事故5、東京大停電2006年8月，日本東京發(fā)生大面積停電，至少上百萬(wàn)家庭用電被中斷。6、西歐大停電2006年11月，西歐多國(guó)發(fā)生嚴(yán)重停電事故，約1000萬(wàn)人受影響，德國(guó)、法國(guó)、意大利三國(guó)受影響最大。

電力系統(tǒng)五級(jí)調(diào)度模式國(guó)家電調(diào)中心

跨省區(qū)電力系統(tǒng)獨(dú)立省級(jí)電力系統(tǒng)主干發(fā)電廠省級(jí)電力系統(tǒng)市級(jí)電力系統(tǒng)省級(jí)發(fā)電廠輸電網(wǎng)供/配電網(wǎng)

1.9.2電能系統(tǒng)的運(yùn)行監(jiān)視與控制

現(xiàn)代電能系統(tǒng)的監(jiān)控系統(tǒng)是一個(gè)復(fù)雜的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，包括信息收集、信息傳輸、信息管理、顯示打印、遙遠(yuǎn)控制、遙遠(yuǎn)調(diào)節(jié)等各種環(huán)節(jié)聯(lián)合組成。它的范圍從變電所、發(fā)電廠到各級(jí)調(diào)度所并涉及到電能系統(tǒng)的所有單元。能量管理系統(tǒng)EMS（EnergyManagementSystem）配電管理系統(tǒng)DMS（DistributionManagementSystem）(1)數(shù)據(jù)采集與監(jiān)控系統(tǒng)SCADA（SupervisoryControlandDataAcquisition）(2)高級(jí)應(yīng)用軟件（安全分析、經(jīng)濟(jì)調(diào)度、安全控制等）

人機(jī)系統(tǒng)電廠計(jì)算機(jī)系統(tǒng)能量管理系統(tǒng)配電管理系統(tǒng)共同點(diǎn)SCADA用戶界面信息管理通訊網(wǎng)絡(luò)能量管理系統(tǒng)電能應(yīng)用網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用配電管理系統(tǒng)停電呼叫開(kāi)關(guān)操作故障隔離/恢復(fù)供電GIS界面饋線重構(gòu)

能量管理系統(tǒng)（EMS）的結(jié)構(gòu)對(duì)象（電力系統(tǒng)）SCADA/EMS（計(jì)算機(jī)系統(tǒng)）人機(jī)界面通信控制運(yùn)行人員——管理

配網(wǎng)管理系統(tǒng)配調(diào)中心工作站組配變FTU用戶集抄光纖載波RS485DA集中器配變FTU配變FTU其它變電站變電站配調(diào)中心前置機(jī)光端機(jī)光纖HUB

1.9.3電力系統(tǒng)的故障與