电压等级的确定
电网电压等级的确定,是与供电方式、供电负荷、
供电距离等因素有关的。
有关资料提供了供电电压与输送容量的关系:
当负荷为2000KW时,供电电压易选6KV,输送距离在3-10公里;
当负荷为3000KW-5000KW时,供电电压易选10KV,输送距离在5-15公里;
当负荷为2000KW-10000KW时,供电电压易选35KV,输送距离在20-50公里;
当负荷为10000KW-50000KW时,供电电压易选110KV,输送距离在50-150公里;
当负荷为50000KW-200000KW时,供电电压易选220KV,输送距离在150-300公里;
当负荷为200000KW以上时,供电电压易选500KV,输送距离在300公里以上。
但近年来,随着电气设备的进步及电力技术的发展,输送容量及距离有了很大
进步。
电力系统电压等级与变电站种类
电力系统电压等级有220/380V(0.4 kV),3 kV、6 kV、10 kV、20 kV、35
kV、66 kV、110 kV、220 kV、330 kV、500 kV。随着电机制造工艺的提高,10 kV
电动机已批量生产,所以3 kV、6 kV已较少使用,20 kV、66 kV也很少使用。供电
系统以10 kV、35 kV为主。输配电系统以110 kV以上为主。发电厂发电机有6
kV与10 kV两种,现在以10 kV为主,用户均为220/380V(0.4 kV)低压系统。
根据《城市电力网规定设计规则》规定:输电网为500 kV、330 kV、220
kV、110kV,高压配电网为110kV、66kV,中压配电网为20kV、10kV、6 kV,低压配电
网为0.4 kV(220V/380V)。
发电厂发出6 kV或10 kV电,除发电厂自己用(厂用电)之外,也可以用10 kV 电压送给发电厂附近用户,10 kV供电范围为10Km、35 kV为20~50Km、66 kV 为
30~100Km、110 kV为50~150Km、220 kV为100~300Km、330 kV为200~600Km、500 kV为150~850Km。
2.变配电站种类
电力系统各种电压等级均通过电力变压器来转换,电压升高为升压变压器(变
电站为升压站),电压降低为降压变压器(变电站为降压站)。一种电压变为另一种电压的选用两个线圈(绕组)的双圈变压器,一种电压变为两种电压的选用三个线圈(绕组)的三圈变压器。
变电站除升压与降压之分外,还以规模大小分为枢纽站,区域站与终端站。枢
纽
站电压等级一般为三个(三圈变压器),550kV /220kV /110kV。区域站一般也
有三个电压等级(三圈变压器),220 kV /110kV /35kV或110kV /35kV /10kV。终端站一般直接接到用户,大多数为两个电压等级(两圈变压器)110kV /10 kV 或35 kV /10 kV。用户本身的变电站一般只有两个电压等级(双圈变压器)110 kV /10kV、
35kV /0.4kV、10kV /0.4kV,其中以10kV /0.4kV为最多。
3.变电站一次回路接线方案
1)一次接线种类
变电站一次回路接线是指输电线路进入变电站之后,所有电力设备(变压器及
进出线开关等)的相互连接方式。其接线方案有:线路变压器组,桥形接线,单母线,单母线分段,双母线,双母线分段,环网供电等。
2)线路变压器组
变电站只有一路进线与一台变压器,而且再无发展的情况下采用线路变压器组接线。
3)桥形接线
有两路进线、两台变压器,而且再没有发展的情况下,采用桥形接线。针对变
压器,联络断路器在两个进线断路器之内为内桥接线,联络断路器在两个进线断路器之外为外桥接线。
4)单母线
变电站进出线较多时,采用单母线,有两路进线时,一般一路供电、一路备用(不同时供电),二者可设备用电源互自投,多路出线均由一段母线引出。
5)单母线分段
有两路以上进线,多路出线时,选用单母线分段,两路进线分别接到两段母线上,两段母线用母联开关连接起来。出线分别接到两段母线上。
单母线分段运行方式比较多。一般为一路主供,一路备用(不合闸),母联合上,当主供断电时,备用合上,主供、备用与母联互锁。备用电源容量较小时,备用电源合上后,要断开一些出线。这是比较常用的一种运行方式。
对于特别重要的负荷,两路进线均为主供,母联开关断开,当一路进线断电时,
母联合上,来电后断开母联再合上进线开关。
单母线分段也有利于变电站内部检修,检修时可以停掉一段母线,如果是单母
线不分段,检修时就要全站停电,利用旁路母线可以不停电,旁路母线只用于电力
系统变电站。
6)双母线
双母线主要用于发电厂及大型变电站,每路线路都由一个断路器经过两个隔离开关分别接到两条母线上,这样在母线检修时,就可以利用隔离开关将线路倒在一条件母线上。双母线也有分段与不分段两种,双母线分段再加旁路断路器,接线方式复杂,但检修就非常方便了,停电范围可减少。
4.变配电站二次回路
1)二次回路种类
变配电站二次回路包括:测量、保护、控制与信号回路部分。测量回路包括:计量测量与保护测量。控制回路包括:就地手动合分闸、防跳联锁、试验、互投联锁、保护跳闸以及合分闸执行部分。信号回路包括开关运行状态信号、事故跳闸信号与事故预告信号。
2)测量回路
测量回路分为电流回路与电压回路。电流回路各种设备串联于电流互感器二次侧(5A),电流互感器是将原边负荷电流统一变为5A测量电流。计量与保护分别用各自的互感器(计量用互感器精度要求高),计量测量串接于电流表以及电度表,功率表与功率因数表电流端子。保护测量串接于保护继电器的电流端子。微机保护一般将计量及保护集中于一体,分别有计量电流端子与保护电流端子。
电压测量回路,220/380V低压系统直接接220V或380V,3KV以上高压系统全部经过电压互感器将各种等级的高电压变为统一的100V电压,电压表以及电度表、功率表与功率因数表的电压线圈经其端子并接在100V电压母线上。微机保护单元计量电压与保护电压统一为一种电压端子。
3)控制回路
(1)合分闸回路
合分闸通过合分闸转换开关进行操作,常规保护为提示操作人员及事故跳闸报警需要,转换开关选用预合-合闸-合后及预分-分闸-分后的多档转换开关。以使利用不对应接线进行合分闸提示与事故跳闸报警,国家已有标准图设计。采用微机保护以后,要进行远分合闸操作后,还要到就地进行转换开关对位操作,这就失去了远分操作的意义,所以应取消不对应接线,选用中间自复位的只有合闸与分闸的三档转换开关。
(2)防跳回路
当合闸回路出现故障时进行分闸,或短路事故未排除,又进行合闸(误操作),这时就会出现断路器反复合分闸,不仅容易引起或扩大事故,还会引起设备损坏或人身事故,所以高压开关控制回路应设计防跳。防跳一般选用电流启动,电压保持的双线圈继电器。电流线圈串接于分闸回路作为启动线圈。电压线圈接于合闸回路,作为保持线圈,当分闸时,电流线圈经分闸回路起动。如果合闸回路有故障,或处于手动合闸位置,电压线圈起启动并通过其常开接点自保持,其常闭接点马上断开合闸回路,保证断路器在分闸过程中不能马上再合闸。防跳继电器的电流回路还可以通过其常开接点将电流线圈自保持,这样可以减轻保护继电器的出口接点断开负荷,也减少了保护继电器的保持时间要求。
有些微机保护装置自己已具有防跳功能,这样就可以不再设计防跳回路。断路器操作机构选用弹簧储能时,如果选用储能后可以进行一次合闸与分闸的弹簧储能操作机构(也有用于重合闸的储能后可以进行二次合闸与分闸的弹簧储能操作机构),因为储能一般都要求10秒左右,当储能开关经常处于断开位置时,储一次能,合完之后,将储能开关再处于断开位置,可以跳一次闸;跳闸之后,要手动储能之后才能进行合闸,此时,也可以不再设计防跳回路。
(3)试验与互投联锁与控制
对于手车开关柜,手车推出后要进行断路器合分闸试验,应设计合分闸试验按钮。进线与母联断路,一般应根据要求进行互投联锁或控制。
(4)保护跳闸
保护跳闸出口经过连接片接于跳闸回路,连接片用于保护调试,或运行过程中解除某些保护功能。
(5)合分闸回路
合分闸回路为经合分闸母线为操作机构提供电源,以及其控制回路,一般都应单独画出。
4)信号回路
(1)开关运行状态信号由合闸与分闸指示两个装于开关柜上的信号灯组成:经过操作转换开关不对应接线后接到正电源上。采用微机保护后,转换开关取消了不对应接线,所以信号灯正极可以直接接到正电源上。
(2)事故信号有事故跳闸与事故预告两种信号,事故跳闸报警也要通过转化开关不对应后,接到事故跳闸信号母线上,再引到中央信号系统。事故预告信号通过信号继电器接点引到中央信号系统。采用微机保护后,将断路器操作机构辅助接点与信号继电器的接点分别接到微机保护单元的开关量输入端子,需要有中央信号系统时,如果微机保护单元可以提供事故跳闸与事故预告输出接点,可将其引到中央信号系统。否则,应利用信号继电器的另一对接点引到中央信号系统。
(3)中央信号系统为安装于值班室内的集中报警系统,由事故跳闸与事故预告两套声光报警组成,光报警用光字牌,不用信号灯,光字牌分集中与分散两种。采用变电站综合自动化系统后,可以不再设计中央信号系统,或将其简化,只设计集中报警作为计算机报警的后备报警。
5.变配电站继电保护
1)变配电站继电保护的作用
变配电站继电保护能够在变配电站运行过程中发生故障(三相短路、两相短路、单相接地等)和出现不正常现象时(过负荷、过电压、低电压、低周波、瓦斯、超温、控制与测量回路断线等),迅速有选择性发出跳闸命令将故障切除或发出报警,从而减少故障造成的停电范围和电气设备的损坏程度,保证电力系统稳定运行。
2)变配电站继电保护的基本工作原理
变配电站继电保护是根据变配电站运行过程中发生故障时出现的电流增加、
电压升高或降低、频率降低、出现瓦斯、温度升高等现象超过继电保护的整定值(给定值)或超限值后,在整定时间内,有选择的发出跳闸命令或报警信号。
根据电流值来进行选择性跳闸的为反时限,电流值越大,跳闸越快。根据时间
来进行选择性跳闸的称为定时限保护,定时限在故障电流超过整定值后,经过时间定值给定的时间后才出现跳闸命令。瓦斯与温度等为非电量保护。
可靠系数为一个经验数据,计算继电器保护动作值时,要将计算结果再乘以可
靠系数,以保证继电保护动作的准确与可靠,其范围为1.3~1.5。
发生故障时的最小值与保护的动作值之比为继电保护的灵敏系数,一般为
1.2~2,应根据设计规范要进行选择。
3)变配电站继电保护按保护性质分类
4)变电站继电保护按被保护对象分类
(1)发电机保护
发电机保护有定子绕组相间短路,定子绕组接地,定子绕组匝间短路,发电机外部短路,对称过负荷,定子绕组过电压,励磁回路一点及两点接地,失磁故障等。出口方式为停机,解列,缩小故障影响范围和发出信号。
(2)电力变压器保护
电力变压器保护有绕组及其引出线相间短路,中性点直接接地侧单相短路,绕组
匝间短路,外部短路引起的过电流,中性点直接接地电力网中外部接地短路引起的过电流及中性点过电压、过负荷,油面降低,变压器温度升高,油箱压力升高或冷却系统故障。
(3)线路保护
线路保护根据电压等级不同,电网中性点接地方式不同,输电线路以及电缆或架空线长度不同,分别有:相间短路、单相接地短路、单相接地、过负荷等。
(4)母线保护
发电厂和重要变电所的母线应装设专用母线保护。
(5)电力电容器保护
电力电容器有电容器内部故障及其引出线短路,电容器组和断路器之间连接线短路,电容器组中某一故障电容切除后引起的过电压、电容器组过电压,所连接的母线失压。
(6)高压电动机保护
高压电动机有定子绕组相间短路、定子绕组单相接地、定子绕组过负荷、定子绕组低电压、同步电动机失步、同步电动机失磁、同步电动机出现非同步冲击电流。
6.微机保护装置
1)微机保护的优点
(1)可靠性高:一种微机保护单元可以完成多种保护与监测功能。代替了多种保护继电器和测量仪表,简化了开关柜与控制屏的接线,从而减少了相关设备的故障环节,提高了可靠性。微机保护单元采用高集成度的芯片,软件有自动检测与自动纠错功能,也有提高了保护的可靠性。
(2)精度高,速度快,功能多。测量部分数字化大大提高其精度。CPU速度提高可以使各种事件以m s来计时,软件功能的提高可以通过各种复杂的算法完成多种保护功能。
(3)灵活性大,通过软件可以很方便的改变保护与控制特性,利用逻辑判断实现各种互锁,一种类型硬件利用不同软件,可构成不同类型的保护。
(4)维护调试方便,硬件种类少,线路统一,外部接线简单,大大减少了维护工作量,保护调试与整定利用输入按键或上方计算机下传来进行,调试简单方便。
(5)经济性好,性能价格比高,由于微机保护的多功能性,使变配电站测量、
控制与保护部分的综合造价降低。高可靠性与高速度,可以减少停电时间,节省人力,提高了经济效益。
2)微机保护装置的特点
微机保护装置除了具有上述微机保护的优点之外,与同类产品比较具有以下特点:
(1)品种齐全:微机保护装置,品种特别齐全,可以满足各种类型变配电站的各
种设备的各种保护要求,这就给变配电站设计及计算机联网提供了很大方便。
(2)硬件采用最新的芯片提高了技术上的先进性,CPU采用80C196KB,测量为
14位A/D转换,模拟量输入回路多达24路,采到的数据用DSP信号处理芯片进行处理,利用高速傅氏变换,得到基波到8次的谐波,特殊的软件自动校正,确保了测量的高精度。利用双口RAM与CPU变换数据,就构成一个多CPU系统,通信采用CAN总线。具有通信速率高(可达100MHZ,一般运行在80或60MHZ)抗干扰能力强等特点。通过键盘与液晶显示单元可以方便的进行现场观察与各种保护方式与保护参数的设定。
(3)硬件设计在供电电源,模拟量输入,开关量输入与输出,通信接口等采用了
特殊的隔离与抗干扰措施,抗干扰能力强,除集中组屏外,可以直接安装于开关柜上。
(4)软件功能丰富,除完成各种测量与保护功能外,通过与上位处理计算机配合,可以完成故障录波(1秒高速故障记录与9秒故障动态记录),谐波分析与小电流接
地选线等功能。
(5)可选用RS232和CAN通信方式,支持多种远动传输规约,方便与各种计算机管理系统联网。
(6)采用宽温带背景240×128大屏幕LCD液晶显示器,操作方便、显示美观。
(7)集成度高、体积小、重量轻,便于集中组屏安装和分散安装于开关柜上。
3)微机保护装置的使用范围
(1)中小型发电厂及其升压变电站。
(2)110 kV /35 kV /10 kV区域变电站。
(3)城市10 kV电网10 kV开闭所
(4)用户110 kV /10kV或35kV /10kV总降压站。
(5)用户10kV变配电站
4)微机保护装置的种类
(1)微机保护装置共有四大类。
(2)线路保护装置
微机线路保护装置微机电容保护装置微机方向线路保护装置
微机零序距离线路保护装置微机横差电流方向线路保护装置
(3)主设备保护装置
微机双绕组变压器差动保护装置微机三绕组变压器差动保护装置
微机变压器后备保护装置微机发电机差动保护装置微机发电机后备保护装置微机发电机后备保护装置微机电动机差动保护装置微机电动机保护装置
微机厂(站)用变保护装置
(4)测控装置
微机遥测遥控装置微机遥信遥控装置微机遥调装置微机自动准同期装置
微机备自投装置微机PT切换装置微机脉冲电度测量装置
微机多功能变送测量装置微机解列装置
(5)管理装置单元
通信单元管理单元双机管理单元
5)微机保护装置功能
微机保护装置的通用技术要求和指标(工作环境、电源、技术参数、装置结构)以及主要功能(保护性能指标、主要保护功能、保护原理、定值与参数设定,以及外部接线端子与二次图)详见相关产品说明书。
7. 220/380V低压配电系统微机监控系统
1)220/380V低压配电系统特点
(1)应用范围广,现在工业与民用用电除矿井、医疗、危险品库等外,均为
220/380V,所以应用范围非常广泛。
(2)低压配电系统一般均为TN—S,或TN—C—S系统。TN—C系统为三个相线
(A、B、C)与一个中性线(N),N线在变压器中性点接地或在建筑物进户处重复接地。输电线为四根线,电缆为四芯,没有保护地线(PE),少一根线。设备外壳,金属导电部分保护接地接在中性线(N)上,称为接零系统,接零系统安全性较差,对电子设备干扰大,设计规范已规定不再采用。
TN—S系统为三个相线,一个中性线(N)与一个保护地线(PE)。N线与PE线在
变压器中性点集中接地或在建筑物进户线处重复接地。输电线为五根,电缆为五芯。中性线(N)与保护地线(PE)在接地点处连接在一起后,再不能有任何连接,因此
中性线(N)也必须用绝缘线。中性线(N)引出后如果不用绝缘对地绝缘,或引出后又与保护地线有连接,虽然用了五根线,也为TN—C系统,这一点应特别引起注意。TN—S或TN—C—S系统安全性好,对电子设备干扰小,可以共用接地线(CPE),,采用等电位连接后安全性更好,干扰更小。所以设计规范规定除特殊场所外,均采用TN—S或TN—C—S系统。
(3)220/380V低压配电系统的保护现在仍采用低压断路器或熔断器。所以
220/380V只有监控没有保护。监控包括电流、电压、电度、频率、功率、功率因数、温度等测量(遥测),开关运行状态,事故跳闸,报警与事故预告(过负荷、超温等)报警(遥信)与电动开关远方合分闸操作(遥控)等三个内容(简称三遥),而没有保护。
(4)220/380V低压配电系统一次回路一般均为单母线或单母线分段,两台以上变压器均为单母线分段,有几台变压器就分几段,这是因为用户变电站变压器一般不采用并列运行,这是为了减小短路电流,降低短路容量,否则,低压断路器的断开容量就要加大。
(5)220/380V低压配电系统进线、母联、大负荷出线与低压联络线因容量较大,一般一路(1个断路器)占用一个低压柜。根据供电负荷电流大小不同,一个低压开关柜内有两路出线(安装两个断路器),四路出线(安装四个断路器),以及五、六、八与十路出线,不象高压配电系统一个断路器占用一个开关柜。因此低压监控单元就要有用于一路、两路或多路之分,设计时要根据每个低压开关的出线回路数与低压监控单元的规格来进行设计。
(6)低压断路器除手动操作外,还可以选用电动操作。大容量低压断路器一般均有手动与电动操作,设计时应选用带遥控的低压监控单元,小容量低压断路器,设计时,大多数都选用只有手动操作的断路器,这样低压监控单元的遥控出口就可以不接线,或选用不带遥控的低压监控单元。
2)220/380V低压配电系统微机监控系统的设计
(1)220/380V低压配电系统微机监控系统首先根据一次系统及用户要求进行
遥测、遥信及遥控设计。
(2)测量回路设计
A 测量部分的二次接线与高压一样,电流回路串联于电压互感器二次回路,电
压回路并联于电压测量回路。由于220/380V低压配电系统没有电压互感器,电压测量可以直接接到220/380V母线上,和电度表电压回路一样一般可以不加熔断器保护,但柜内接线应尽量短,有条件时最好加熔断器保护,以便于检修。
B 电度测量可选用自带电源有脉冲输出的脉冲电度表,对于有计算功率与电度功能的低压监控单元,只作为内部计费时,可以不再选用脉冲电度表。
C 选用有显示功能的低压监控单元,可以不再设计电流、电压表,选用不带显
示功能的低压监控单元时还应设计电流或电压表,不应两种都设计。
(3)信号回路设计
设计时,低压断路器要增加一对常开接点接到低压监控单元开关状态输入端子上。有事故跳闸报警输出接点的,再将其接到低压监控单元事故预告端子上。
(4)遥控回路设计
低压监控系统的遥控设计比较简单,电动操作的低压断路器都有一对合分闸按钮,只要将低压监控单元合分闸输出端子分别并在合分闸按钮上即可,必要时,可设计一个就地与遥控操作转换开关,防止就地检修开关时,遥控操作引起事故。
(5)供电电源与通信电缆设计
低压监控单元电源为交流220V供电,耗电量一般只有几瓦,设计时将其电源由端子上引到一个220V/5A两极低压断路器上,再引到开关柜端子上,然后统一用KVV—3×1.0电缆集中引到低压柜一路小容量出线上。需要时可加一个UPS电源。
通信电缆一般距离不超过200米可选用KVV—3×1.0普通屏蔽控制电缆,超过200米时应选用屏蔽双绞线(最好选带护套型)或计算机用通信电缆。
8.变配电站综合自动化系统
1)系统组成
高压采用微机保护,低压采用监控单元,再用通信电缆将其与计算机联网之后就可以组成一个现代化变配电站管理系统——变配电站综合自动化系统。
2)变配电站综合自动化系统设计内容
A高压微机保护单元(组屏或安装在开关柜上)选型及二次图设计。
B低压微机监控单元(安装在开关柜上)选型及二次图设计。
C管理计算机(放在值班室,无人值班时可放在动力调度室)选型。
D模拟盘(放在值班室或调度室)设计。
E上位机(与工厂计算机或电力部门调度联网)联网方案设计。
F通信电缆设计(包括管理计算机与上位机)。
3)管理计算机
管理计算机可根据系统要求进行配置。
4)模拟盘
用户要求有模拟盘时,可以设计模拟盘,小系统可以用挂墙式,大系统用落地式,模拟盘尺寸根据供电系统一次图及值班室面积来决定。模拟盘采用专用控制单元,将其通信电缆引到管理计算机处。模拟盘还需要一路交流220V电源,容量只有几十瓦,设计时应与管理计算机电源一起考虑。
5)变配电站综合自动化系统主要功能
变配电站综合自动化系统的管理计算机通过通信电缆与安装在现场的所有微
机
保护与监控单元进行信息交换。管理计算机可以向下发送遥控操作命令与有
关参数修改,随时接受微机保护与监控单元传上来的遥测、遥信与事故信息。管理计算机就可通过对信息的处理,进行存盘保存,通过记录打印与画面显示,还可以对系统的运行情况进行分析,通过遥信可以随时发现与处理事故,减少事故停电时间,通过遥控可以合理调配负荷,实现优化运行,从而为实现现代化管理提供了必须的条件。
管理计算机软件要标准化,操作要简单方便,人机界面好,组态方便,用户使用
与二次开发简单,容易掌握。
国内电网电压等级划分
国内电网电压等级划分 局民用电是220V，工业用电是380V，为什么同样是变电站出来的电，到了用户端就不同呢？高压与低压有什么不同呢？ 工业用电与居民用电 工业用电其实就是我们经常提到的三相交流电（由三个频率相同、电势振幅相等、相位差互差 120 °角的交流电路组成的电力系统），而民用电采用的是单相220V对居民供电。 三相交流电可以使电机转动，当三相交流电流通入三相定子绕组后，在定子腔内便产生一个旋转磁场。转动前静止不动的转子导体在旋转磁场作用下，相当于转子导体相对地切割磁场的磁力线，从而在转子导体中产生了感应电流(电磁感应原理)。这些带感应电流的转子导体在磁场中便会发生运动，因此工业用电都是三相交流电。 民用电的火线与零线之间电压为220V ，工业用电则是各相线间电压380V ，相地之间电压220V。民用电其实就是三相之中的一相。电厂到居民变电站都是3相5线，变电站的作用之一就是把电分成很多个1相3线给居民使用。 高压与低压的分界线 根据GB/T 2900.50-2008中定义2.1规定，高[电]压通常指高于1000V（不含）的电压等级，低[电]压指用于配电的交流电力系统中1000V及以下的电压等级；国际上公认的高低压电器的分界线交流电压则是1000V（直流则为1500V）。 在工业上也有另外一种说法，电压为380V或以上的称之为高压电，因此我们习惯上所说的220V、380V都是低压，高于这个电压都是高压；再之前的电业规程中规定分界线为250V，虽然新的《电业安全工作规程》已经出台，但很多地方执行的还是以前的标准。 高压电器的通俗分类 1、所谓的高压、超高压、特高压并无本质区别（随着电压增高，绝缘要求、安全要求会有不同），只是人们的叫法不同而已，其分界线也是约定俗成，并无明确规定。 2、电网就是指整个供配电系统，包括发电厂，变电站，线路，用电侧。
电力系统电压等级与规定
电力系统的电压等级与规定 1、用电设备的额定电压 要满足用电设备对供电电压的要求，电力网应有自己的额定电压，并且规定电力网的额定电压和用电设备的额定电压相一致。为了使用电设备实际承受的电压尽可能接近它们的额定电压值，应取线路的平均电压等于用电设备的额定电压。 由于用电设备一般允许其实际工作电压偏移额定电压±5%，而电力线路从首端至末端电压损耗一般为10%，故通常让线路首端的电压比额定电压高5%，而让末端电压比额定电压低5%。这样无论用电设备接在哪一点，承受的电压都不超过额定电压值的±5% 2、发电机的额定电压 发电机通常运行在比网络额定电压高5%的状态下，所以发电机的额定电压规定比网络额定电压高5%。具体数值见表4.1-1的第二列。 表4.1-1 我国电力系统的额定电压 网络额定电压发电机额定电压 变压器额定电压 一次绕组二次绕组 3 6 103.15 6.3 10.5 3及3.15 6及6.3 10及10.5 3.15及3.3 6.3及6.6 10.5及11 13.8 15.75 18 20 13.8 15.75 18 20 35 110 220 330 500 35 110 220 330 500 38.5 121 242 363 550 3、变压器的额定电压 根据功率的流向，规定接收功率的一侧为一次绕组，输出功率的一侧为二次绕组。对于双绕组升压变压器，低压绕组为一次绕组，高压绕组为二次绕组；对于双绕组降压变压器，高压绕组为一次绕组，低压绕组为二次绕组。 ①变压器一次绕组相当于用电设备，故其额定电压等于网络的额定电压，但当直接与发电机连接时，就等于发电机的额定电压。 ②变压器二次绕组相当于供电设备，再考虑到变压器内部的电压损耗，故当变压器的短
电缆可以按照电压等级来划分资料
电缆可以按照电压等 级来划分
电缆可以按照电压等级来划分：380V/220V～660V为低压电缆，6kV～35kV 为中压电缆，110kV~220kV为高压电缆，330kV～500kV为超高压电缆。也可以按照绝缘材料来划分：PVC绝缘、PP绝缘、PE绝缘、XLPE（交联聚乙烯）等。按照载体材料来分还可以分为：铜芯/铝芯电缆、光电复合电缆、超导电缆等。从电缆生产工艺上看，可分为悬链生产线、立塔生产线。如果按照用途来划分那就更多了：输电电缆、装备电缆、建筑电缆、矿用电缆、船用电缆、轨道交通电缆、风电电缆、核电电缆、海底电缆等（不包括专用于弱电系统的通信电缆和控制电缆）。 对于普通投资者来说，最初的认识就是“生产电线的”，而深入研究时又会对纷繁复杂的品种无所适从。为了在投资时删繁就简、清晰界定，在此可以简单地把所有强电电缆分为两大类——常规电缆、特种电缆。（资本市场投资分析所需，非专业分类！） 常规电缆——即在现有电网和用户中大量使用的常规意义上的电缆产品，包括几乎所有低压电缆、大部分中压电缆。这也是我们以前包括目前对“电缆”概念的基本认识。这部分产品由于准入门槛低，成本波动大，同业低价竞争异常惨烈，产品利润空间被反复挤压，前景不容乐观。 特种电缆——包括中低压电缆中采用新型绝缘材料的品种、高压超高压电缆、新能源电站电缆，工业特种用途电缆，轨道交通、海底传输电缆等。总之，技术含量高、应用领域新、发展前景好、有进口产品替代需求的电缆，都可以划入特种电缆。相比常规电缆，特种电缆的利润空间较高，竞争对手较少。
三、特种电缆需求 1、城乡电网大面积改造对耐水树电缆的放量需求 如果说“智能电网”对普通老百姓还是个陌生的新概念的话，身处全国各地的每一个人，应该都体会到了居住地电网的扩建改造正紧锣密鼓地展开。尤其在城网改造中，配网入地已成趋势。大城市双环网供电、空间走廊日益狭小、市中心地下电缆率的目标提升（80%以上），都给中压配电电缆带来极大的需求。而电缆的免维护要求和绝缘耐压的寿命关注，又对配电电缆的绝缘介质、性能指标、品牌信誉提出更高的要求。 常规电缆的绝缘介质在电场、水分和杂质等绝缘缺陷的协同作用下，逐步产生树枝状早期劣化。当树枝状劣化贯穿介质或转变成电树枝，将导致电力电缆线路的电缆本体或附件发生试验击穿或运行击穿故障。所以，如何防止水树（WT）和电树（ET）的产生，避免电缆绝缘击穿，是电缆选型的关键。 因此，具有特殊工艺的耐水树电缆自然就得到青睐。虽然目前在整个中压电缆中，耐水树电缆的份额只有10%，但优越的抗击穿性能和免维护性决定着耐水树份额的大幅拉高指日可待。 2、高压超高压电缆的局部应用 高压超高压电网历来以架空裸线为主。近年来，随着电网容量的扩大，原有区域主干网110kV已经让位于220kV，大量的110kV线路已经变身为主力配网，城市负荷中心、商业中心、居民中心对负荷的需求越来越大，在城市负荷中心兴建110kV变电站已经大力开展，虽说居民对电场辐射的恐惧给城市中
电力系统电压等级与变电站种类
1.电力系统电压等级与变电站种类 电力系统电压等级有220/380V（0.4kV），3kV、6kV、10kV、20kV、35kV、66kV、110kV、220kV、330kV、500kV。随着电机制造工艺的提高，10kV电动机已批量生产，所以3kV、6kV已较少使用，20kV、66kV也很少使用。供电系统以10kV、35kV为主。输配电系统以110kV以上为主。发电厂发电机有6kV与10kV两种，现在以10kV为主，用户均为220/380V（0.4kV）低压系统。 根据《城市电力网规定设计规则》规定：输电网为500kV、330kV、220kV、110kV，高压配电网为110kV、66kV，中压配电网为20kV、10kV、6kV，低压配电网为0.4kV（220V/380V）。 发电厂发出6kV或10kV电，除发电厂自己用（厂用电）之外，也可以用10kV电压送给发电厂附近用户，10kV供电范围为10Km、35kV为20~50Km、66kV为30~100Km、110kV 为50~150Km、220kV为100~300Km、330kV为200~600Km、500kV为150~850Km。 2.变配电站种类 电力系统各种电压等级均通过电力变压器来转换，电压升高为升压变压器（变电站为升压站），电压降低为降压变压器（变电站为降压站）。一种电压变为另一种电压的选用两个线圈（绕组）的双圈变压器，一种电压变为两种电压的选用三个线圈（绕组）的三圈变压器。 变电站除升压与降压之分外，还以规模大小分为枢纽站，区域站与终端站。枢纽站电压等级一般为三个（三圈变压器），550kV/220kV/110kV。区域站一般也有三个电压等级（三圈变压器），220kV/110kV/35kV或110kV/35kV/10kV。终端站一般直接接到用户，大多数为两个电压等级（两圈变压器）110kV/10kV或35kV/10kV。用户本身的变电站一般只有两个电压等级（双圈变压器）110kV/10kV、35kV/0.4kV、10kV/0.4kV，其中以10kV/0.4kV 为最多。 3.变电站一次回路接线方案 1）一次接线种类：变电站一次回路接线是指输电线路进入变电站之后，所有电力设备（变压器及进出线开关等）的相互连接方式。其接线方案有：线路变压器组，桥形接线，单母线，单母线分段，双母线，双母线分段，环网供电等。 2）线路变压器组：变电站只有一路进线与一台变压器，而且再无发展的情况下采用线路变压器组接线。 3）桥形接线：有两路进线、两台变压器，而且再没有发展的情况下，采用桥形接线。针对变压器，联络断路器在两个进线断路器之内为内桥接线，联络断路器在两个进线断路器之外为外桥接线。 4）单母线：变电站进出线较多时，采用单母线，有两路进线时，一般一路供电、一路备用（不同时供电），二者可设备用电源互自投，多路出线均由一段母线引出。 5）单母线分段：有两路以上进线，多路出线时，选用单母线分段，两路进线分别接到两段母线上，两段母线用母联开关连接起来。出线分别接到两段母线上。 单母线分段运行方式比较多。一般为一路主供，一路备用（不合闸），母联合上，当主供断电时，备用合上，主供、备用与母联互锁。备用电源容量较小时，备用电源合上后，要断开一些出线。这是比较常用的一种运行方式。 对于特别重要的负荷，两路进线均为主供，母联开关断开，当一路进线断电时，母联合上，来电后断开母联再合上进线开关。 单母线分段也有利于变电站内部检修，检修时可以停掉一段母线，如果是单母线不分段，检修时就要全站停电，利用旁路母线可以不停电，旁路母线只用于电力系统变电站。 6）双母线：双母线主要用于发电厂及大型变电站，每路线路都由一个断路器经过两个隔离开关分别接到两条母线上，这样在母线检修时，就可以利用隔离开关将线路倒在一条件母线上。双母线也有分段与不分段两种，双母线分段再加旁路断路器，接线方式复杂，但检
电力系统的电压等级
电力系统的电压等级 额定电压：各用电设备、发电机、变压器都是按一定标准电压设计和制造的。当它们运行在标准电压下时，技术、经济性能指标都发挥得最好。此标准电压就称为~。 一、电力系统的额定电压等级 1、电力系统的额定电压等级（输电线路的额定线电压） 220，kV 3，kV 6，kV 10，kV 35，kV 60，kV 110，kV 220，kV 330，kV 500，kV 750，kV 1000一般来说：110kv 以下的电压等级以3倍为级差：10kv 35kv 110kv 110kv 以上的电压等级，则以两倍为级差：110kv 220kv 500kv 确定额定电压等级的考虑因素： 三相功率S 和线电压U 、线电流I 的关系是UI S 3=。 当输送功率一定时，输电电压越高，电流越小，导线等载流部分的截面积越小，投资越小；但电压越高，对绝缘的要求越高，杆塔、变压器、断路器等绝缘的投资也越大。所以，对应于一定的输送功率和输送距离应有一个最合理的线路电压。 但从设备制造的角度考虑，线路电压不能任意确定。规定的标准电压等级过多也不利于电力工业的发展。 2、发电机、变压器、用电设备的额定电压的确定 1）用电设备的额定电压=线路额定电压 允许其实际工作电压偏离额定电压% 5±2）线路的额定电压： 指线路的平均电压（Ua+Ub ）/2， 线路首末端电压损耗为10%；因为用电设备允许的电压波动是±5%，所以接在始端的设备，电压最高不会超过5%；接在末端的设备最低不会低于-5%； 3）发电机的额定电压 总在线路始端，比线路额定电压高5%；3kv 的线路发电机电压为3.15kv。
4）变压器的额定电压 一次侧：相当于用电设备 A、直接与发电机相连，额定电压与发电机一致。 B、直接与线路相连，额定电压与线路额定电压相同； 二次侧：相当于电源 A、二次侧位于线路始端，比线路额定电压高5%。计及自身5%的电压损耗，总共比线路额定电压高10%。 B、二次侧直接接用电设备（负荷）时，只需考虑自身5%的电压损耗。
电力系统思考题答案
第一章电力系统的基本概念 1、何谓电力系统、电力网? 电力系统——是由发电机（发电厂）、变压器（变电站）、电力线路及用户组成的。 电力网络——是由变压器、电力线路等变换、输送、分配电能设备所组成的部分。 动力系统——在电力系统的基础上，把发电厂的动力部分（例如火力发电厂的锅炉、汽轮机和水力发电厂的水库、水 轮机以及核动力发电厂的反应堆等）包含在内的系统。 2、电力系统运行有什么特点及要求? 特点：1 电能不能大量储存2 暂态过程非常短促2 与国民经济及日常生活关系密切。要求：1 保证安全可靠的供电（安 全）2 保证良好的电能质量（优质）3 良好的经济性（经济）4 提供充足的电能（充足）5 环保问题（环保） 3、我国目前3KV 及以上的电压等级是什么? 我国规定的电力系统额定电压等级（KV）：3、6、10、35、（60）、110、（154）、220、330、500KV 4、电力系统各元件的额定电压是如何确定的? 1 用电设备的额定电压与系统的额定电压相同 2 线路的额定电压：线路额定电压即线路的平均电压(Ua＋Ub)/2 。线路两端都可以接用电设备,而用电设备的容许电压 偏移一般为±5%；沿线路的电压降落一般为10%；线路首端电压：
Ua=UN(1+5%)；线路末端电压：Ub＝UN (1－5%)； ULN＝（Ua＋Ub）∕2=UN 3 发电机的额定电压：发电机通常接于线路始端，因此发电机的额定电压为线路额定电压的1.05 倍UGN ＝UN（1＋5％） 4 变压器的额定电压：变压器一次侧：额定电压取等同于用电设备额定电压，对于直接和发电机相联的变压器，其一次侧额定电压等于发电机的额定电压即： U1N＝UGN ＝UN（1＋5％） 二次侧：相当于电源，额定电压取比线路额定电压高5% 。因变压器二次侧额定电压规定为空载时的电压，而额定负荷下变压器内部电压降落约为5%。为使正常时变压器二次侧电压较线路额定电压高5%，变压器二次侧额定电压取比线路额定电压高10%。 6、电力系统的中性点接地方式有哪几种?各应用在哪些场合? 电力系统的中性点接地方式：一：不接地（小电流接地）1 中性点不接地（中性点绝缘）2 中性点经消弧线圈接地 二：直接接地（大接地电流）：1 中性点直接接地 110KV 及以上的系统直接接地 60KV 及以下的系统不接地 1）当容性电流超过下列值时采用消弧线圈接地 3~6kV 电力网 (接地电流 >30A) 10kV 电力网 (接地电流 > 20A) 35~60kV 电力网 (接地电流 > 10A) 2）其它情况采用中性点不接地
电压等级划分详细
电压等级（voltage class）电力系统及电力设备的额定电压级别系列。 额定电压是电力系统及电力设备规定的正常电压，即与电力系统及电力设备某些运行特性有关的标称电压。 电力系统各点的实际运行电压允许在一定程度上偏离其额定电压，在这一允许偏离范围内，各种电力设备及电力系统本身仍能能正常运行。 在我国电力系统中，把标称电压1kV及以下的交流电压等级定义为低压，把标称电压1kV以上、330kV以下的交流电压等级定义为高压，把标称电压330 kV及以上、1000 kV以下的交流电压等级定义为超高压，把标称电压1000 kV及以上的交流电压等级定义为特高压，把标称电压±800 kV以下的直流电压等级定义为高压直流，把标称电压±800 kV及以上的直流电压等级定义为特高压直流。通常还有一个“中压”的名称，美国电气和电子工程师协会（IEEE）的标准文件中把2.4 kV至69 kV的电压等级称为中压，我国国家电网公司(SG)的规范性文件中把1 kV 以上至20 kV 的电压等级称为中压。 目前我国常用的电压等级：220V、380V、6kV、10kV、35kV、60kV、110kV、220kV、330kV、500kV。
电力系统一般是由发电厂、输电线路、变电所、配电线路及用电设备构成。 通常将35kV及35kV以上的电压线路称为送电线路。（35KV、60KV 线路为输电线路，110KV、220KV线路为高压线路，330KV以上线路称为超高压线路。把60KV以下电网称为地域电网，110KV、220KV电网称为区域电网，330KV以上电网称为超高压电网。把电力用户从系统所取用的功率称为负荷。） 10kV及其以下的电压线路称为配电线路。 将额定1kV以上电压称为“高电压”，额定电压在1kV以下电压称为“低电压”。 我国规定安全电压为36V、24V、12V三种。
电力系统分析简答题
电力系统分析自测题 第1章绪论 二、简答题 1、电力系统的额定电压是如何定义的？电力系统中各元件的额定电压是如何规定的？ 答：电力系统的额定电压：能保证电气设备的正常运行，且具有最佳技术指标和经济指标的电压。 电力系统各元件的额定电压：a.用电设备的额定电压应与电网的额定电压相同。 b.发电机的额定电压比所连接线路的额定电压高5%用于补偿线路上的电压损失。c.变压器的一次绕组额定电压等于电网额定电压，二次绕组的额定电压一般比同级电网的额定电压高10% 2、什么是最大负荷利用小时数？ 答：是一个假想的时间，在此时间内，电力负荷按年最大负荷持续运行所消耗的电能，恰好等于该电力负荷全年消耗的电能。 三、计算题 P18 例题1-1 P25 习题1-4
第2章电力系统元件模型及参数计算 二、简答题 1、多电压等级网络参数归算时，基准值选取的一般原则？ 答：电力系统基准值的原则是：a.全系统只能有一套基准值 b. 一般取额定值为基准值c.电压、电流、阻抗和功率的基准值必须满足电磁基本关系。 2、分裂导线的作用是什么？分裂数为多少合适？ 答：在输电线路中，分裂导线输电线路的等值电感和等值电抗都比单导线线路小，分裂的根数越多，电抗下降也越多，但是分裂数超过4时，电抗的下降逐渐趋缓。所以最好为4分裂。 3、什么叫电力线路的平均额定电压？我国电力线路的平均额定电压有哪些？ 答：线路额定平均电压是指输电线路首末段电压的平均值。我国的电力线路平均额定电压有 3.15kv、6.3kv、10.5kv、15.75kv、37kv、115kv、230kv、345kv、525kv。 三、计算题 1、例题2-1 2-2 2-5 2-7 2、习题2-6 2-8 3、以下章节的计算公式掌握会用。 2.2 输电线路的等值电路和参数计算 2.4 变压器的等值电路和参数的计算 2.5 发电机和负荷模型（第45页的公式）2.6电力系统的稳态等值电路 第3章简单电力网的潮流计算 二、简答题 1、降低网络损耗的技术措施？ 答：减少无功功率的传输，在闭式网络中实行功率的经济分布，合理确定电力网的运行电压，组织变压器的经济运行等。 2、什么是电压降落，电压损耗和电压偏移？ 答：电压降落是指变压器和输电线路两端电压的向量差，电压损耗是指始末端电压的数值差。电压偏移是指网络中某节点的实际电压同网络该处的额定电压之间的数值差。
电力系统简答题
2－9 电力系统采用标么值进行计算，有什么好处？基准值如何选取？ 答：采用标么值的优点：（1）三相电路的计算公式与单相电路的计算公式完全相同，线电压的标么值与相电压的标么值相等，三相功率的标么值和单相功率的标么值相等。（2）只需确定各电压级基准值，直接在各自基准值下计算标么值，不需要进行参数和计算结果的归算。（3）用标么值后，电力系统元件参数比较接近，易于进行计算和对结果的分析比较。 4－3 电力系统中变量的约束条件是什么？ 答：（1）所有节点电压必须满足： （2）所有电源节点的有功功率和无功功率必须满足： （3）某些节点之间电压的相位差应满足 4－4 牛顿－拉夫逊法的基本原理是什么？其潮流计算的修正方程式是什么？直角坐标表示的与极坐标表示的不平衡方程式的个数有什么不同？为什么？ 答：牛顿－拉夫逊法就是对非线性方程通过线性化处理逐步近似。 其修正方程： 直角坐标与极坐标表示的不平衡方程个数要多n -1-m 个。原因在于，PU 节点的U 的幅值已知，只有其相角未知，减少了极坐标下的方程个数。 5－6 电力系统频率的一次调整指的是什么？能否做到频率的无差调节？ 答：电力系统频率的一次调整，就是按照电力系统有功功率与频率的静态特性，负荷的增量是由调速器作用使发电机有功出力增加和负荷功率随频率下降而自动减少两方面共同调节来平衡的。 不能做到无差调节。 6－4 何为电力系统的中枢点？系统中枢点有哪三种调压方式？其要求如何？ 答：电力系统中负荷点数目众多而分散，不可能也没有必要对每个负荷点电压进行监视调整，系统中常选择一些有代表性的电厂和变电站母线作为电压监视点，称电压中枢点。 中枢点的调压方式：逆调压、顺调压和常（恒）调压三类。 逆调压：在大负荷时升高电压，小负荷时降低电压的调压方式。一般采用逆调压方式，在最大负荷时可保持中枢点电压比线路额定电压高5％，在最小负荷时保持为线路额定电压。供电线路较长、负荷变动较大的中枢点往往要求采用这种调压方式。 顺调压：大负荷时允许中枢点电压低一些，但不低于线路额定电压的102.5％；小负荷时允许其电压高一些，但不超过线路额定电压的107.5％的调压模式。对于某些供电距离较近，或者符合变动不大的变电所，可以采用这种调压方式。 常（恒）调压：介于前面两种调压方式之间的调压方式是恒调压。即在任何负荷下，中枢点电压保持为大约恒定的数值，一般较线路额定电压高2％～5％。 6－6 当电力系统无功功率不足时，是否可以通过改变变压器的变比来进行调压？为什么？答：无功功率不足时，不能通过改变变压器变比来进行调压。改变变压器变比调压的实质是改变系统无功功率的分布，并不能增加系统总的无功功率总量，当系统无功功率不足时，仅通过改变变压器变比的方式，只会加剧局部无功功率的不平衡，影响电压。 8－2 无限大容量电源的含义是什么？由这样电源供电的系统三相短路时，短路电流包括几种分量？有什么特点？答：无限大容量电源指的一种假设的理想情况，描述为其电动势为1，阻抗为0，即通常所说的恒定电动势。 无限大容量电源供电系统三相短路时，短路电流包括两种分量：周期分量（强制分量）与非周期分量（自由分量）。周期分量是短路稳态电流的主要成分；非周期分量则最终衰减到零。 ()min max 1,,i i i U U U i n ≤≤ =L min max min max Gi Gi Gi Gi Gi Gi P P P Q Q Q ≤≤??≤≤?max i j i j δδδδ-<-1k k k -??=-??()()()ΔX J F(X )
电力系统复习题..
一、单项选择题 1. 用于支持导线并且使带电和不带电体保持安全距离的器件是【c 】 A. 杆塔 B. 金具 C. 绝缘子 D. 避雷器 2. 下列变量中属于电能质量指标的是【b 】 A. 电流 B. 频率 C. 功率 D. 阻抗 3. 以下三绕组变压器关于短路电压百分数计算的公式哪个是正确的【b 】 https://www.360docs.net/doc/4d10167362.html,(1-2)%=1/2(Uk1%+Uk2%) https://www.360docs.net/doc/4d10167362.html,3%=1/2［Uk(3-1)%+Uk(2-3)%-Uk(1-2)%］ https://www.360docs.net/doc/4d10167362.html, (2-3)%=Uk2%-Uk3% https://www.360docs.net/doc/4d10167362.html,3%=1/3［Uk(3-1)%+Uk(2-3)%-Uk(1-2)%］ 4. 10kV 电压等级对应的平均额定电压为【c】 A. 10kV B. 10.25kV C. 10.5kV D. 11kV 5. 使用分裂导线的主要目的是【a 】 A. 提高输电能力 B. 增加线路电抗 C. 减少线路导纳 D. 提高电晕临界电压 6. 普通型钢芯铝绞线型号表示为【a 】 A. LGJ B. LGJJ C. LGJQ D. LJ 7. 当电力系统正常运行时，发电机的机械功率与电磁功率相比【 c 】 A．机械功率远大于电磁功率B．机械功率远小于电磁功率 C．机械功率与电磁功率基本相等D．无法确定 8. 分析简单系统的暂态稳定性可以应用【b 】 A.等耗量微增率准则 B.等面积定则 C.小干扰法 D.对称分量法 9. 冲击电流主要用于检验电气设备和载流导体的【b 】 A．热稳定B．动稳定C．绝缘强度D．电压水平 10. 三相系统对称情况下中性点电压为【a 】 A.0 B线路电压 C.线路额定电压 D.线路平均额定电压 11. 电力系统短路故障中，最严重的故障是【 d 】 A. 二相接地 B. 单相接地 C. 二相短路 D. 三相短路 12. 根据对称分量法，a、b、c三相零序分量相位是【 d 】 A．a相超前b相120°B．b相超前a相120° C．c相滞后b相120°D．相同
基本知识介绍_电压等级的划分及电压等级的选择--转载
基本知识介绍 ———电压等级的划分及电压等级的选择 汤继东 1.电压等级的划分 1.1中低压电压等级 低压系统标称电压见表1。 表1 低压系统标称电压(V) 50HZ 我国标准I EC推荐标准 60HZ 220/380230/400120/240(单相三线)277/488 380/660400/690347/600 1000600 在低压系统中,国外有的采用240/415V,如果采用I EC推荐标准230/400V系统,对于我国及使用240/415V的国家来说,在过渡期内,只要调一下电力变压器的接头即可,而电气设备也不必作改动,完全能适应新系统的要求。 中压系统的标称电压见表2。 表2 交流50HZ(60HZ)系统标 称电压及设备的最高电压 系统标称电压(kV) 系列1系列2 设备的最高电压(kV) 3 3.3 3.6 6 6.67.2 101112 1517.5 202224 3336 3540.2 表2的数据是根据I EC60038给出的数据,我国采用系列1的参数,对于33kV与35kV级,I EC正考虑制定一个统一标准。 设备的最高电压实际上规定为设备的额定电压,这里所讲的“设备”,不是指电动机,电动机的额定电压应与系统电压一致,例如在3k V、6k V及10k V 系统中,所用电动机的额定电压也分别为3k V、6k V 及10k V。这里所指“设备”为成套开关柜、熔断器、电压及电流互感器及各种开关设备而言,设备的最高电压或额定工作电压与标称电压系列2相比,一般不高出10%(约为9%),与标称电压系列1相比,一般不高出20%。 不论中压还是低压,在我国尚有些电压等级亟需尽快普及与推广。例如,在中压系统中,20kV电压等级应用得不够普遍,笔者认为,作为中压配电, 20kV比10k V优越。由于20kV比10k V电压高一倍,输出同样功率,线路有功损耗只为10kV线路的1/4。在同样的线路电压损失下,输送同样的功率20kV比10k V电压输送距离高出1倍,或者输送距离一样情况下,20kV比10k V输送容量增加一倍。 目前推行使用20kV电压系统,不论从技术还是从设备上皆不存在问题,传输电缆有专用此电压等级用的12/20(24)kV级电缆,至于成套中压柜,额定电压35k V级早已成熟。生产20kV系统用的额定电压24k V的成套开关柜更无问题,由于20k V 系统尚无普及,与此相适的额定电压24k V成套开关柜生产厂家很少,但可采用40.5kV开关壳体,作为过渡阶段使用,完全能满足使用要求,不过外形体积大了一些罢了。 目前采用660V级标称电压,更没有技术及设 信息技术 电气工程应用2009.245
电力系统的额定电压
电力系统的额定电压 我国三相交流电网和电力设备的额定电压，如表1—1所示。 (一)电力线路的额定电压 电力线路(或电网)的额定电压等级是国家根据回民经济发展的需要及电力工业的水平，经全面技术经济分析后确定的。它是确定各类用电设备额定电压的基本依据。 (二)用电设备的额定电压 由于用电设备运行时，电力线路亡要有负荷电流流过，因而在电力线路上引起电压损耗，造成电力线路亡各点电压略有不问，Atmel代理如图1—2的虚线所示。但成批生产的用电设备 其额定电压不可能按使用地点的实际电压来制 造，只能按线路首端与末端的平均电压，即电力 线路的额定电压yN来制造。所以，规定用电设 备的额定电压与问级电力线路的额定电压相同。 (三)发电机的额定电压
由于电力线路允许的电压损耗为+_5％％，即整 个线路允许有10％的电压损耗。因此，为了维持 线路首瑞与末端平均电压的额定位，线路首端(电 源端)电压应比线路额定电压局5％，而发电机是接在线路首端的，所以规定发电机的额定电压高于同级线路额定电压5％，用以补偿线路上的电压损耗，如图1—2所示。 (四)电力变压器的额定电压 1．变压器一次绕组的额定电压 (1)当变压器直接与发电机相连．如图1—3中的变压器T1，则义“次绕组的额定电压府与发电机额定电压相同，即高于问级线路额定电压5％。 (2)当变压器不与发电机相连，W是连接在线路L，如图1—3小的变压器呢，则可将变压 器看作是线路亡的用电设备，因此，其—“次绕组的额定电压府与线路额定电压相同o 2．变压器二次绕组的额定电压 变压器二次绕组的额定电压，是指变压器一次绕组接上额定电压而一次绕组开路时的电压，即空载电压u而变压器在满载运行时，二次绕组内约有5％的阻抗电压降。因此，分两种 情况讨论： (1)如果变压器二次侧供电线路很氏(如较大容量的高压线路)．则变压器二次绕组额 定电压，一方面要考虑补偿变压器二次绕组本身5％的阻抗电压降，；4一方面还要考虑变压器满载时输出的二次电压要满足线路首端应高于线路额定电压的5％，以补偿线路上的电压损耗。所以，变压器二次绕组的额定电压要比线路额定电压高10％，见图1—3中变压器T1。 (2)如果变压器二次侧供电线路不氏(如为低压线路或直接供电给高、低压用电设备的线路)，则变压器二次绕组的额定电压，ATMEL代理商只需高于其所接线路额定电乐5％p即仅考虑补偿变压器 内部5％的阻抗电压降，见图1—3中变压器T2。 综上所述，在同—“电压等级中，电力系统中各个环节(发电机、变压器、电力线路、用电设 备)的额定电压数值并不部相同。wxq$#
电压等级划分
电压等级划分 我国的电力网额定电压等级（KV）： 0.22，0.38，3，6，10，35，60，110，220，330，500。 习惯上称10KV以下线路为配电线路，35KV、60KV线路为输电线路，110KV、220KV线路为高压线路，330KV以上线路称为超高压线路。把60KV以下电网称为地域电网，110KV、220KV电网称为区域电网，330KV以上电网称为超高压电网。把电力用户从系统所取用的功率称为负荷。另外，通常把1KV以下的电力设备及装置称为低压设备，1KV以上的设备称为高压设备。 电压等级（voltage class）电力系统及电力设备的额定电压级别系列。额定电压是电力系统及电力设备规定的正常电压，即与电力系统及电力设备某些运行特性有关的标称电压。电力系统各点的实际运行电压允许在一定程度上偏离其额定电压，在这一允许偏离范围内，各种电力设备及电力系统本身仍能正常运行。 我国最高交流电压等级是750KV（兰州---官亭线），其下有500、330、220、110、（60）、35、10KV，380/220V，国家电网公司正在实验1000KV特高压交流输电。 我国最高直流电压等级为正负500KV（葛洲坝---上海南桥线、天生桥---广州线、贵州---广东线、三峡---广东线），另有正负50KV（上海---嵊泗群岛线），100KV（宁波---舟山线），南方电网公司将建设正负800KV特高压直流输电线。
目前我国常用的电压等级：220V、380V、6KV、10KV、35KV、110KV、220KV、330KV、500KV。电力系统一般是由发电厂、输电线路、变电所、配电线路及用电设备构成。通常35KV及以上的电压线路称为送电线路。10KV及以下的电压线路称为配电线路。将额定1KV以上电压称为“高电压”，额定电压在1KV以下电压称为“低电压”。我国规定安全电压为36V、24V、12V三种。 我国规定的额定电压为：42V、36V、24V、12V、6V五种。 我国高压为：750KV、500Kv、220KV、110KV、35KV、10Kv、6KV。我国低压为：380V、220V、110V、36V、24V、12V。
电力系统的基本知识 答案
10 标出图１－10 中发电机和变压器的额定电压。 自测题（一）---- 电力系统的基本知识 一、单项选择题（下面每个小题的四个选项中，只有一个是正确的，请你在答题区填入正确答案的序号，每小题2.5分，共50分） 1、对电力系统的基本要求是（A）。 A、保证对用户的供电可靠性和电能质量，提高电力系统运行的经济性，减少对环境的不良影响； B、保证对用户的供电可靠性和电能质量； C、保证对用户的供电可靠性，提高系统运行的经济性； D、保证对用户的供电可靠性。 2、停电有可能导致人员伤亡或主要生产设备损坏的用户的用电设备属于（A）。 A、一级负荷； B、二级负荷； C、三级负荷； D、特级负荷。 3、对于供电可靠性，下述说法中正确的是（D）。 A、所有负荷都应当做到在任何情况下不中断供电； B、一级和二级负荷应当在任何情况下不中断供电； C、除一级负荷不允许中断供电外，其它负荷随时可以中断供电； D、一级负荷在任何情况下都不允许中断供电、二级负荷应尽可能不停电、三级负荷可以根据系统运行情况随时停电。 4、衡量电能质量的技术指标是（B）。 A、电压偏移、频率偏移、网损率； B、电压偏移、频率偏移、电压畸变率； C、厂用电率、燃料消耗率、网损率； D、厂用电率、网损率、电压畸变率 5、用于电能远距离输送的线路称为（C）。 A、配电线路； B、直配线路； C、输电线路； D、输配电线路。
6、关于变压器，下述说法中错误的是（B） A、对电压进行变化，升高电压满足大容量远距离输电的需要，降低电压满足用电的需求； B、变压器不仅可以对电压大小进行变换，也可以对功率大小进行变换； C、当变压器原边绕组与发电机直接相连时（发电厂升压变压器的低压绕组），变压器原边绕组的额定电压应与发电机额定电压相同； D、变压器的副边绕组额定电压一般应为用电设备额定电压的1.1倍。 7、衡量电力系统运行经济性的主要指标是（A）。 A、燃料消耗率、厂用电率、网损率； B、燃料消耗率、建设投资、网损率； C、网损率、建设投资、电压畸变率； D、网损率、占地面积、建设投资。 8、关于联合电力系统，下述说法中错误的是（D）。 A、联合电力系统可以更好地合理利用能源； B、在满足负荷要求的情况下，联合电力系统的装机容量可以减少； C、联合电力系统可以提高供电可靠性和电能质量； D、联合电力系统不利于装设效率较高的大容量机组。 9、我国目前电力系统的最高电压等级是（D）。 A、交流500kv，直流； B、交流750kv，直流； C、交流500kv，直流；； D、交流1000kv，直流500 kv 。 10、用于连接220kv和110kv两个电压等级的降压变压器，其两侧绕组的额定电压应为（D）。 A、220kv、110kv； B、220kv、115kv； C、242Kv、121Kv； D、220kv、121kv。 11、对于一级负荷比例比较大的电力用户，应采用的电力系统接线方式为（B）。 A、单电源双回路放射式； B、双电源供电方式； C、单回路放射式接线； D、单回路放射式或单电源双回路放射式。 12、关于单电源环形供电网络，下述说法中正确的是（C）。 A、供电可靠性差、正常运行方式下电压质量好； B、供电可靠性高、正常运行及线路检修（开环运行）情况下都有好的电压质量； C、供电可靠性高、正常运行情况下具有较好的电压质量，但在线路检修时可能出现电压质量较差的情况； D、供电可靠性高，但电压质量较差。 13、关于各种电压等级在输配电网络中的应用，下述说法中错误的是（D）。 A、交流500kv通常用于区域电力系统的输电网络； B、交流220kv通常用于地方电力系统的输电网络； C、交流35kv及以下电压等级通常用于配电网络；
我国电压等级的分类
㈠我国电压等级的分类 目前，我国一般采用以下标准电压等级： 超高压：500KV； 高压：220KV，110KV，和35KV 中压：10（20）KV 低压：380/220V ㈡TT系统 三相四线制中性点直接接地、且电气设备的外露可导电部分采用接地保护的低压配电系统。 在这种系统中，保护接地的接地电阻与触及漏电设备外露可导电部分的人体电阻形成并联回路。由于分流作用，使得通过人体的电流仅为故障电流的一部分，从而可以减小电击危险程度。如接地电阻很小，使得流过人体的电流降至安全电流以下，对人体就是安全的。㈢TN系统 三相四线制中性点直接接地系统。在该系统中新建的配电小区或有专用变压器的用户，传统上要做接零保护。 TN系统又分：①TN-C系统 ②TN-S系统 ③TN-C-S系统 三种形式。其主要区别在于保护线PE和中性线N的设置问题。 ①TN-C系统 在TN-C系统中，将保护线PE和中性线N合二为一。一般应将
电气设备的外露可导电部分接至PEN线上。 ②TN-S系统 在TN-S系统中，自电源处将保护线PE和中性线N分开设置，且分开后也不允许再次相接。对于TN-S系统中，电气设备的外露可导电部分应接至保护线PE（也可认为是接零保护）。其中性线N 仅作为单相用电设备的回路。 ③TN-C-S系统 在TN-C-S系统中，靠近电源侧的部分将保护线PE和中性线N 合二为一，实际上接成了TN-C；而在靠近负荷侧的部分又将保护线PE和中性线分开设置，实际上接成了TN-S。 在该系统中电气设备的外露可导电部分，再靠近电源侧的部分应接至保护中性线PEN上，而在靠近负荷侧的部分应接至保护线PE上。㈣三相，四线指通过正常工作电流的三根相线和一根零线，不包括不通过正常工作电流的PE。 2005-10-29
电网电压等级的确定
电网电压等级的确定，是与供电方式、供电负荷、供电距离等因素有关的。 有关资料提供了供电电压与输送容量的关系： 当负荷为2000KW时，供电电压易选6KV，输送距离在3-10公里； 当负荷为3000KW-5000KW时，供电电压易选10KV，输送距离在5-15公里； 当负荷为2000KW-10000KW时，供电电压易选35KV，输送距离在20-50公里； 当负荷为10000KW-50000KW时，供电电压易选110KV，输送距离在50-150公里； 当负荷为50000KW-200000KW时，供电电压易选220KV，输送距离在150-300公里； 当负荷为200000KW以上时，供电电压易选500KV，输送距离在300公里以上。 但近年来，随着电气设备的进步及电力技术的发展，输送容量及距离有了很大进步。 电力系统电压等级与变电站种类 电力系统电压等级有220/380V（0.4 kV），3 kV、6 kV、10 kV、20 kV、35 kV、66 kV、110 kV、220 kV、330 kV、500 kV。随着电机制造工艺的提高，10 kV 电动机已批量生产，所以3 kV、6 kV已较少使用，20 kV、66 kV也很少使用。供电系统以10 kV、35 kV为主。输配电系统以110 kV以上为主。发电厂发电机有6 kV与10 kV两种，现在以10 kV为主，用户均为220/380V（0.4 kV）低压系统。 根据《城市电力网规定设计规则》规定：输电网为500 kV、330 kV、220 kV、110kV，高压配电网为110kV、66kV，中压配电网为20kV、10kV、6 kV，低压配电网为0.4 kV（220V/380V）。 发电厂发出6 kV或10 kV电，除发电厂自己用（厂用电）之外，也可以用10 kV电压送给发电厂附近用户，10 kV供电范围为10Km、35 kV为20~50Km、66 kV为30~100Km、110 kV为50~150Km、220 kV为100~300Km、330 kV为200~600Km、500 kV为150~850Km。 2.变配电站种类 电力系统各种电压等级均通过电力变压器来转换，电压升高为升压变压器（变电站为升压站），电压降低为降压变压器（变电站为降压站）。一种电压变为另一种电压的选用两个线圈（绕组）的双圈变压器，一种电压变为两种电压的选用三个线圈（绕组）的三圈变压器。 变电站除升压与降压之分外，还以规模大小分为枢纽站，区域站与终端站。枢纽站电压等级一般为三个（三圈变压器），550kV /220kV /110kV。区域站一般也有三个电压等级（三圈变压器），220 kV /110kV /35kV或110kV /35kV /10kV。终端站一般直接接到用户，大多数为两个电压等级（两圈变压器）110kV /10 kV 或35 kV /10 kV。用户本身的变电站一般只有两个电压等级（双圈变压器）110 kV /10kV、35kV /0.4kV、10kV /0.4kV，其中以10kV /0.4kV为最多。 3.变电站一次回路接线方案 1）一次接线种类 变电站一次回路接线是指输电线路进入变电站之后，所有电力设备（变压器及进出线开关等）的相互连接方式。其接线方案有：线路变压器组，桥形接线，单母线，单母线分段，双母线，双母线分段，环网供电等。
我国电力系统额定电压等级
我国电力系统额定电压等级 电网电压是有等级的，电网的额定电压等级是根据国民经济发展的需要、技术经济的合理性以及电气设备的制造水平等因素，经全面分析论证，由国家统一制定和颁布的。 我国最高交流电压等级是750KV（兰州---官亭线），其下有500、330、220、110、（60）、35、10KV，380/220V，国家电网公司正在实验1000KV特 高压交流输电；我国最高直流电压等级为正负500KV（葛洲坝---上海南桥线、天 生桥---广州线、贵州---广东线、三峡---广东线），另有正负50KV（上海---嵊泗群 岛线），100KV（宁波---舟山线），南方电网公司将建设正负800KV特高压直流 输电线。 目前我国常用的电压等级：220V、380V、6kV、10kV、35kV、110kV、 220kV、330kV、500kV。电力系统一般是由发电厂、输电线路、变电所、配电线 路及用电设备构成。通常将35kV及35kV以上的电压线路称为送电线路。10kV及其以下的电压线路称为配电线路。将额定1kV以上电压称为“高电压”，额定电压在 1kV以下电压称为“低电压”。我国规定安全电压为36V、24V、12V三种。 随着电力电子技术的广泛应用与发展，供电系统中增加了大量的非线性负载，特别是静止变流器，从低压小容量家用电器到高压大容量用的工业交直流变换装置，由于静止变流器是以开关方式工作的，会引起电网电流、电压波形发生畸变，引起电网的谐波“污染”。另外，冲击性、波动性负荷，如电弧炉、大型轧钢机、电力机 车等运行中不仅会产生大量的高次谐波，而且使得电压波动、闪变、三相不平衡日趋严重，这些对电网的不利影响不仅会导致供用电设备本身的安全性降低，而且会严重削弱和干扰电网的经济运行，造成对电网的“公害”，为此，国家技术监督局相 继颁布了涉及电能质量五个方面的国家标准，即：供电电压允许偏差，供电电压允许波动和闪变，供电三相电压不允许平衡度，公用电网谐波，以及供电频率允许偏差等的指标限制。 1.电压允许偏差 用电设备的运行指标和额定寿命是对其额定电压而言的。当其端子上出现电压偏差时，其运行参数和寿命将受到影响，影响程度视偏差的大小、持续的时间和设备状况而异，电压偏差计算式如下： 电压偏差（％）=（实际电压－额定电压）/额定电压×100％ (1) 《电能质量供电电压允许偏差》（GB12325－90）规定电力系统在正常运 行条件下，用户受电端供电电压的允许偏差为：