電力系統(tǒng)的電壓

第一章

概論01040203建筑供配電的意義、要求及課程任務(wù)建筑供配電系統(tǒng)及其電源與負(fù)荷電力系統(tǒng)的電壓電力系統(tǒng)的中性點運(yùn)行方式主要內(nèi)容第三、四節(jié)1.我國三相交流電網(wǎng)和電氣設(shè)備的額定電壓（如何不同？）2.電壓偏差和電壓調(diào)整3.低壓配電系統(tǒng)的接地制式：TN、TT、IT4.電力系統(tǒng)的中性運(yùn)行方式1.額定電壓（為什么不同？）2.低壓配電系統(tǒng)的接地制式重點難點電力系統(tǒng)的電壓一、概述03電力系統(tǒng)中的所有電氣設(shè)備，都是規(guī)定有一定的工作電壓和頻率的。電氣設(shè)備在其額定電壓和頻率下工作時，其綜合的經(jīng)濟(jì)效果最好。一般認(rèn)為，電壓、頻率和供電連續(xù)可靠，是表征電能質(zhì)量的基本指標(biāo)。第三節(jié)電力系統(tǒng)的電壓我國采用的工業(yè)頻率（簡稱“工頻”）為50HZ，頻率偏差范圍一般規(guī)定為±0.5HZ。如電力系統(tǒng)容量達(dá)3000MW及以上時，則頻率偏差范圍規(guī)定為±0.2HZ。頻率的調(diào)整主要依靠發(fā)電廠（發(fā)電廠有一種“自動按頻率減負(fù)荷裝置”）。電壓質(zhì)量，不只是指對額定電壓來說是電壓偏高或偏低即電壓偏差的問題，而且包括電壓波動以及電壓波形是否畸變即所含高次諧波是否超過規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)的問題。二、三相交流電網(wǎng)和電力設(shè)備的額定電壓第三節(jié)電力系統(tǒng)的電壓我國規(guī)定的三相交流電網(wǎng)和電力設(shè)備的額定電壓，如表1-2所示。表1-2我國三相交流電網(wǎng)和電力設(shè)備的額定電壓

分類電網(wǎng)和用電設(shè)備額定電壓/kV

發(fā)電機(jī)額定電壓/kV

電力變壓器額定電壓/kV

一次繞組二次繞組

低壓0.380.400.380.40

0.660.690.660.69

33.153，3.153.15，3.3

66.36，6.36.3，6.6

1010.510，10.510.5，11

－13.8，15.75，18，20，22，24，2613.8，15.75，18，20，22，24，26－

35－3538.5

66－6672.5

110－110121

220－220242

330－330363

500－500550

750－750825（800）

1000－10001100（二）用電設(shè)備的額定電壓第三節(jié)電力系統(tǒng)的電壓電網(wǎng)的額定電壓等級是國家根據(jù)國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展的需要及電力工業(yè)的水平，經(jīng)全面的技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析后確定的。它是確定各類電力設(shè)備額定電壓的基本依據(jù)。表1-2中電網(wǎng)額定電壓等級是GB156－2007《標(biāo)準(zhǔn)電壓》所規(guī)定的。（一）電網(wǎng)（電力線路）的額定電壓由于用電設(shè)備運(yùn)行時要在線路中產(chǎn)生電壓損耗，因而造成線路上各點電壓略有不同，如圖1-6的虛線所示。（三）發(fā)電機(jī)的額定電壓第三節(jié)電力系統(tǒng)的電壓由于同一電壓的線路一般允許的電壓偏差是±5％，即整個線路允許有10％的電壓損耗，因此，為了維持線路首端與末端的平均電壓在額定值，線路首端電壓應(yīng)較電網(wǎng)額定電壓高5％，如圖1-6所示。而發(fā)電機(jī)是接在線路首端的，所以規(guī)定發(fā)電機(jī)額定電壓高于所供電網(wǎng)額定電壓5％。圖1-6用電設(shè)備和發(fā)電機(jī)的額定電壓（四）電力變壓器的額定電壓第三節(jié)電力系統(tǒng)的電壓電力變壓器一次繞組的額定電壓01若變壓器不與發(fā)電機(jī)直接相連，而是連接在線路的其他部位，則應(yīng)將變壓器看作是線路上的用電設(shè)備。因此變壓器的一次繞組額定電壓應(yīng)與供電電網(wǎng)額定電壓相同，如圖1-7中的變壓器T2。若變壓器直接與發(fā)電機(jī)相連，如圖1-7中的變壓器T1，則其一次繞組額定電壓應(yīng)與發(fā)電機(jī)額定電壓相同，即高于電網(wǎng)額定電壓5％。第三節(jié)電力系統(tǒng)的電壓電力變壓器二次繞組的額定電壓02如果變壓器二次側(cè)的供電線路較長（如為較大容量的高壓電網(wǎng)），則變壓器二次繞組額定電壓一方面要考慮補(bǔ)償繞組本身5％的電壓降，另一方面還要考慮變壓器滿載時輸出的二次電壓仍要高于二次側(cè)電網(wǎng)額定電壓5％（因變壓器處在其二次側(cè)線路的首端），所以這種情況的變壓器二次繞組額定電壓應(yīng)高于二次側(cè)電網(wǎng)額定電壓10％，如圖1-7中變壓器T1變壓器二次繞組的額定電壓是指變壓器在其一次繞組加上額定電壓時的二次繞組開路電壓（空載電壓）。而變壓器在滿載運(yùn)行時，其繞組內(nèi)有大約5％的阻抗電壓降，因此應(yīng)分兩種情況討論：1圖1-7電力變壓器的額定電壓如果變壓器二次側(cè)的供電線路不長（如為低壓電網(wǎng)，或直接供電給高低壓用電設(shè)備的線路），則變壓器二次繞組的額定電壓，只需高于二次側(cè)電網(wǎng)額定電壓5％，僅考慮補(bǔ)償變壓器滿載時繞組本身5％的電壓降，如圖1-7中變壓器T2。2

(一）電壓偏差用電設(shè)備端子處的電壓偏差△U，是以設(shè)備端電壓U與設(shè)備額定電壓UN差值的百分值來表示的，即電壓偏差是由于系統(tǒng)運(yùn)行方式改變及負(fù)荷緩慢變化而引起的，其變動相當(dāng)緩慢。按GB50052－2009《供配電系統(tǒng)設(shè)計規(guī)范》規(guī)定，正常運(yùn)行情況下，用電設(shè)備端子處電壓偏差允許值（以UN的百分?jǐn)?shù)表示）宜符合下列要求：第三節(jié)電力系統(tǒng)的電壓電壓偏差和電壓調(diào)整03第三節(jié)電力系統(tǒng)的電壓010302電動機(jī)為±5％。照明：在一般工作場所為±5％；對于遠(yuǎn)離變電所的小面積一般工作場所，難于滿足上述要求時，可為＋5％、－10％；應(yīng)急照明、道路照明和警衛(wèi)照明等為＋5％、－10％。其他用電設(shè)備當(dāng)無特殊規(guī)定時為±5％。第三節(jié)電力系統(tǒng)的電壓0104050203正確選擇變壓器的電壓分接頭或采用有載調(diào)壓變壓器降低系統(tǒng)阻抗

盡量使三相負(fù)荷平衡合理地改變系統(tǒng)的運(yùn)行方式采用無功功率補(bǔ)償裝置措施為了減小電壓偏差，供電系統(tǒng)必須采取相應(yīng)的電壓調(diào)整措施：（二）電壓調(diào)整電力變壓器調(diào)壓（flash）第三節(jié)電力系統(tǒng)的電壓電壓波動和閃變及其抑制04(一)電壓波動和閃變的概念（二）電壓波動和閃變的抑制為了降低或抑制沖擊性負(fù)荷引起的電壓波動和電壓閃變，宜采取下列措施：1234第三節(jié)電力系統(tǒng)的電壓采用專線或?qū)Ｓ米儔浩鞴╇?/p>

降低線路阻抗

用短路容量較大或電壓等級較高的電網(wǎng)供電

采用靜止補(bǔ)償裝置（一）高次諧波的概念第三節(jié)電力系統(tǒng)的電壓高次諧波及其抑制05高次諧波是指對周期性非正弦波形按傅里葉方法分解后所得到的頻率為基波頻率整數(shù)倍的所有高次分量，而基波頻率就是50Hz。高次諧波簡稱“諧波”。當(dāng)前，高次諧波的干擾已成為電力系統(tǒng)中影響電能質(zhì)量的一大“公害”。國家標(biāo)準(zhǔn)GB/T14549－1993《電能質(zhì)量·公用電網(wǎng)諧波電壓》規(guī)定了公用電網(wǎng)中諧波電壓限