电力系统基础知识讲义课件

ElectricalEngineeringFoundation电气工程基基础目录CONTENTS2电力系统运行特点和和基本要求求额定电压衡量电能质质量的指标标电力系统的的中性点运行行方式电网接线方方式与特点点电力系统运行特点和和基本要求求电力系统的的组成发电厂用电设备电力网配电系统电力用户生产电能将系统的电电能传输给给电力用户户变换电压、、传送电能能。由变电所和和电力线路路组成。消耗电能。。高压用户额额定电压在在1kV以上，低压用户额额定电压在在1kV以下。电力系统示示意图56发电厂水电发电厂厂风电发电厂厂光伏发电厂厂火力发电厂厂核电厂电网7电能的特点点电能不能储储存电能的生产产、输送、、分配和使使用同时完完成。暂态过程非非常迅速电能能以以电电磁磁波波的的形形式式传传播播，，传传播播速速度度为为300km／ms。和国国民民经经济济各各部部门门间间的的关关系系密密切切对电电力力系系统统提提出出的的要要求求9环境境保保护护问问题题提高高电电力力系系统统运运行行的的经经济济性性保证证供供电电可可靠靠性性保证证电电能能质质量量衡量量电电能能质质量量的的指指标标电压压偏偏差差（（移移））电压压波波动动电压压闪闪变变不对对称称度度正弦弦波波形形畸畸变变率率频率率偏偏差差供电可可靠性性2.1电压偏偏差（（移））当供配配电系系统改改变运运行方方式或或负荷荷缓慢慢地变变化时时，供供配电电系统统各点点的电电压也也随之之改变变，各各点的的实际际电压压与系系统额额定电电压之之差，，通常常用与与系统统额定定电压压的百百分比比值数数表示示。用公式式表示示为：：式中：：———用电电设设备备的的额额定定电电压压，，kV；———用电电设设备备的的实实际际端端电电压压，，kV。2.2电压压波波动动一系系列列的的电电压压变变动动或或电电压压包包络络线线的的周周期期性性变变动动，，电电压压的的最最大大值值与与最最小小值值之之差差与与系系统统额额定定电电压压的的比比值值以以百百分分数数表表示示，，其其变变化化速速度度等等于于或或大大于于每每秒秒0.2％时时称称为为电电压压波波动动。。波动动的的幅幅值值为为：：式中中：：———用电电设设备备端端电电压压的的最最大大波波动动值值，，kV；———用电电设设备备端端电电压压的的最最小小波波动动值值，，kV。2.3电压压闪闪变变负荷荷急急剧剧的的波波动动造造成成供供配配电电系系统统瞬瞬时时电电压压升升高高，，照照度度随随之之急急剧剧变变化化，，使使人人眼眼对对灯灯闪闪感感到到不不适适，，这这种种现现象象称称为为电电压压闪闪变变。。2.4不对对称称度度不对对称称度度是衡衡量量多多相相负负荷荷平平衡衡状状态态的的指指标标，，均均以以百百分分数数表表示示。。多相相系系统统的的电电压压负负序序分分量量与与电电压压正正序序分分量量之之比比值值称称为为电压压的的不不对对称称度度。。多相相系系统统的的电电流流负负序序分分量量与与电电流流正正序序分分量量之之比比值值称称为为电流流的的不不对对称称度度。2.5正弦弦波波形形畸畸变变率率当网网络络电电压压波波形形中中出出现现谐谐波波（（有有时时为为非非谐谐波波））时时网网络络电电压压波波形形就就要要发发生生畸畸变变。。谐谐波波干干扰扰是是由由于于非非线线性性系系统统引引起起的的。。它它产产生生出出不不同同于于网网络络频频率率的的电电压压波波，，或或者者具具有有非非正正弦弦形形的的电电流流波波。。n次谐谐波波电电压压、、电电流流含含有有率率电压压、、电电流流总总谐谐波波畸畸变变率率谐波波电电压压的的总总平平均均畸畸变变系系数数2.6频率偏差差频率偏差差是指供电电的实际际频率与与电网的的额定频频率的差差值。我国电网网的标准准频率为为50Hz，又叫工频。频率偏差差一般不不超过±0.25Hz，当电网网容量大大于3000MW时，频率率偏差不不超过±0.2Hz。调整频率率的办法法是增大大或减小小电力系系统发电机有有功功率率。2.7供电可靠靠性供电可靠靠性指标标是根据据用电负负荷的等等级要求求制定的的。衡量供电电可靠性性的指标标，用全全年平均均供电时时间占全全年时间间百分数数表示。。电网接线线方式与特点电力系统统的接线线方式：：（1）无备用用电源接接线（2）有备用用电源接接线具体表现现型式：：（1）放射式式（2）树干式式（3）混合式式（4）环网式式3.1无备用接接线（开开式电力力网）方方式19a）单回放放射式b）干线式式c）链式3.2有备用接线线（闭式式电力网网）方式式20a）双回放放射式b）干线式c）链式d）环式e）两端供电式式用于一、二级级负荷。特点：供电经经济、可靠，，但运行调度度复杂，线路路发生故障切切除后，由于于功率重新分分配，可能导导致线路过载载或电压质量量降低。特点：必须有有两个独立的的电源。额定电压额定电压电网用电设备发电机电力变压器一次绕组额定电压比100%100%105%100%105%电力变压器一一次绕组的额额定电压1）当变压器直直接与发电机机相连，如左左下图中T1。变压器一次绕绕组的额定电电压=电网的额定电电压×105%2）当变压器不不与发电机相相连，如左下下图中T2。变压器一次绕绕组的额定电电压=电网的额定电电压电力变压器二二次绕组的额额定电压指一次绕组在在额定电压作作用下，二次次绕组的空载载电压。1）当变压器满满载时，变压压器的一、二二次绕组的阻阻抗将引起变变压器自身的的电压降（大大约相当于电电网额定电压压的5％），从而使使二次绕组的的端电压小于于空载电压。。为了弥补线路路中的电压损损失，变压器器二次绕组的的额定电压应应同级电网额额定电压高5％，因此变变压器二次次绕组的额额定电压规规定比同级级电网额定定电压高10％，如左下下图中T1；2）如果变压压器靠近用用户，供电电半径较小小时，如左左下图中T2。由于线路路较短，线线路的电压压损失可以以忽略不计计，这时变变压器二次次绕组的额额定电压应应高于电网网额定电压压5％，用以补补偿变压器器自身的电电压损失。。三相交流电电网和电力力设备的额额定电压23例题已知图中所所示系统中中的额定电电压，求发发电机及变变压器T1、T2一二次绕组组的额定电电压。24T1T21WLG2WL110kV6kV10kV3WL电力系统的的中性点运运行方式电力系统的的中性点运运行方式多用于我国配电网电压在10～35kV之间的架空线路应用系统中性点对地绝缘解释概念中性点不接地系统中性点直接接地系统中性点经阻抗接地系统一般应用在接有单相负载的380/220V配电系统和110kV以上输电线路上。系统中性点经一无阻抗（金属性）接地线接地根据接地电阻器电阻值的大小，接地系统分为高电阻接地和低电阻接地。（1）高电阻接地：此种方式接地电流较小，通常在5～10A范围内，但至少应等于系统对地的总电容电流。保护方式需要配合接地指示器或警报器，保证故障时线路立即跳脱。（2）低电阻接地：增大接地短路电流，使保护迅速动作，切除故障线路。电阻值的大小，必须使系统具有足够的最小接地故障电流（大约400A以上），保证接地继电器准确动作。我国大城市10kV配电网的接地方式大多采用经低电阻接地的方式。在系统