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技能培训专题电力系统基本知识

30.2电力系统的额定电压30.2.1额定电压世界上的电网工作频率（简称工频）有两种：60Hz和50Hz。北美采用60Hz，欧洲、亚洲等多数地区采用50Hz。一个实际正常运行的电力系统，其工作频率是一样的，处处相同（交直流混合电力系统除外），但额定电压随电气设备而不同，即使在同一电压等级范围内，各处的电压也不完全相同。这是电力系统的频率和电压所具有的不同特点。为保证电气设备生产的系统和标准化，各国都制定有标准的额定电压等级。我国制定的标准额定电压分为三类：第一类为100Ｖ以下适用于蓄电池和安全照明用具等电气设备的额定电压；第二类为500Ｖ以下适用于一般工业和民用电气设备的额定电压；第三类为1000Ｖ以上高压电气设备的额定电压，也是电力系统中的额定电压发电机的额定电压高于线路的额定电压，发电机的额定电压比电力网的额定电压高５％，因发电机接在电力线路的首端，通常还带有一定量的地方负荷。（1）直接与发电机相联的升压变压器的额定电压与发电机的额定电压相同，即为该电压级额定电压的105％（2）变压器二次侧的额定电压规定比电网的额定电压高10％，如果漏抗较小（短路电压的百分值小于7.5）或二次侧直接与用电设备相联的变压器，其二次侧额定电压为电网额定电压的105％上述规则的核心是为了保证负荷的运行电压为额定电压，从而使用电设备取得最佳的技术经济指标，因为用户是电力系统的服务对象30.2.2额定电压与输电距离和传输功率的关系电力线路的电压等级越高，其可传输的电能容量越大，传输的距离也越远。下表列出了它们之间的关系。30.3电力系统的结线方式及特点30.3.1结线图电力系统的连接方式常用两种方式表示：电力系统的地理结线图和电气结线图电力系统的地理结线图反映各发电厂、变电所的相对地理位置以及电力线路的路径，地理结线图不反映各元件之间的电气联系，电气结线图反映电力系统各元件之间的电气联系。电力系统的电气结线图多画成单线形式，称为单线图因此，两类结线图常常配合使用，互为补充。30.3.2电力网的结线方式要求:供电可靠性满足要求；检修或事故时也有良好的电能质量；运行灵活、操作安全；经济上合理。根据发电厂特点以及各负荷的性质和大小30.3.2.1无备用结线无备用接线方式—用户只能从一个方向获得电能的接线方式，包括单回路放射式、单回路干线式、单回路链式接线；无备用结线方式：优点：结线简单、投资少、运行维护方便缺点：供电可靠性差30.3.2.2有备用结线有备用接线方式—用户可以从两个或两个以上方向获得电能的接线方式。包括双回路放射式、干线式、链式极限；环式接线和两端供电方式。有备用结线方式：双回路放射式：优点：供电可靠性高、电压质量好缺点：投资大、经济性差环形：优点：供电可靠性较高、较为经济缺点：运行调度复杂、故障或检修切除一侧线路时，电压质量差，供电可靠性下降两端供电式：优点：供电可靠性高、经济性好、故障或检修时电压质量较好缺点：受电源分布限制、运行复杂30.4电力系统中性点运行方式30.4.1电力系统中性点运行方式电力系统的中性点指发电机和星形联结变压器的中性点。我国电力系统中性点运行方式有3种，直接接地（有效接地）不接地（中性点绝缘）从属不接地方式的经消弧线圈接地（非有效接地）30.4.1.1中性点不接地系统C—各相对比地之间是空气层，空气是绝缘介质，组成分散电容为了方便讨论，认为①三相系统对称（即电源中性点的电位为零）①对地分散电容用集中电容表示,相间电容不予考虑假设三相系统完全对称，则负荷电流、、对称。当导线经过完全换位后，Cu=Cv=Cw=C，则对地附加电容电流对称而有→即中性点与地电位一致当发生单相接地故障时，电压发生变化（故障相）（非故障相）对地电容电流发生变化：规定相线上的电流下方向为由电源→电网实用计算，对架空线路对电缆：结论：①绝缘水平按线电压设计②三相系统仍然对称，可以继续运行③因存在接地容性电流，故在接地点有电弧30.4.1.2中性点经消弧线圈接地系统一、工作原理当W相发生单相接地故障时，中性点电位N上升为相电压∵消弧线图为可调电感线圈∴电感电流流过接地点，其总接电流调线圈匝数，使∵与方向相反∴起到抵消的作用。二、补偿方式及选用1、全补偿（不采用）缺点：由XL=Xc，网络容易因不对称形成串联谐振过电压2、欠补偿为容性电流（少采用）缺点：易发展成为全补偿方式3、过补偿IL>Ic→I接地为感性电流(采用)注意：电感电流数值不能过大三、消弧线圈1、结构特点：①为了保持补偿电流与电压之间的线性关系，采用滞气隙铁芯②气隙沿整个铁芯均匀设置，以减少漏磁③为了绝缘及散热，铁芯和线圈都浸在油中④为适应系统中电容电流变化特点，消弧线圈中设有分接头（5～9个）接线：电压互感器（110v、10A）——发生时，电压升高动作，