41電力系統(tǒng)基本知識

全國注冊電氣工程師考試——專業(yè)基礎部分

2024/4/11第4章電氣工程基礎全國注冊電氣工程師考試——專業(yè)基礎部分

2024/3/311考試大綱要求：

4.1電力系統(tǒng)基本知識

4.1.1了解電力系統(tǒng)運行特點和基本要求

4.1.2掌握電能質量的各項指標

4.1.3了解電力系統(tǒng)中各種結線方式及特點

4.1.4掌握我國規(guī)定的網絡額定電壓與發(fā)電機、變壓器等元件的額定電壓

4.1.5了解電力網絡中性點運行方式及對應的電壓等級

考試大綱要求：4.1電力系統(tǒng)基本知識

4.1.1電能是最重要、最方便的能源。電力系統(tǒng)：生產、輸送、分配和消費電能的各種電氣設備連接在一起而組成的整體。發(fā)電廠：生產電能電力網：輸送、分配電能。包括升、降壓變壓器和各種電壓等級的輸電線路。用戶：消費電能電力系統(tǒng)的組成2024/4/1電信學院34.1.1了解電力系統(tǒng)運行特點和基本要求

電能是最重要、最方便的能源。電力系統(tǒng)的組成2024/3/312024/4/1電信學院44.1.1了解電力系統(tǒng)運行特點和基本要求

2024/3/31電信學院44.1.1了解電力系統(tǒng)運行特2024/4/1電信學院5電力系統(tǒng)的組成4.1.1了解電力系統(tǒng)運行特點和基本要求

2024/3/31電信學院5電力系統(tǒng)的組成4.1.1了解2024/4/1電信學院6電力系統(tǒng)的組成4.1.1了解電力系統(tǒng)運行特點和基本要求

動力系統(tǒng)、電力系統(tǒng)和電力網之間的關系2024/3/31電信學院6電力系統(tǒng)的組成4.1.1了解電力系統(tǒng)運行的三個主要特點：1.重要性2.快速性3.同時性2024/4/1電信學院74.1.1了解電力系統(tǒng)運行特點和基本要求

電力系統(tǒng)運行的三個主要特點：2024/3/31電信學院742024/4/1電信學院82024/3/31電信學院8想起了閏土2024/4/1電信學院9想起了閏土2024/3/31電信學院92024/4/1電信學院102024/3/31電信學院10對電力系統(tǒng)運行的基本要求：“可靠、優(yōu)質、經濟、環(huán)?！?024/4/1電信學院11根據對供電可靠性的不同要求，將負荷分為三級：一級負荷：危及人身安全，生產秩序長期不能恢復正常，國民經濟重大損失，人民生活嚴重混亂。二級負荷：中斷供電將造成大量減產，人民生活受到影響。三級負荷：不屬于上兩類的。4.1.1了解電力系統(tǒng)運行特點和基本要求

對電力系統(tǒng)運行的基本要求：2024/3/31電信學院11根4.1.2掌握電能質量的各項指標

電力系統(tǒng)的電能質量是指電壓、頻率和波形的質量。

電壓偏移電壓波動和閃變不對稱度諧波頻率偏差4.1.2掌握電能質量的各項指標

電力系

一、電壓偏差（移）

1．定義：電壓偏差（移）指用電設備的實際端電壓偏離其額定電壓的百分數。

2．原因：系統(tǒng)滯后的無功負荷4.1.2掌握電能質量的各項指標

一、電壓偏差（移）2．原因：系統(tǒng)滯3.影響：異步電動機照明精密設備等

4.用電設備端子處電壓偏移允許值（1）一般電動機

5%，特殊情況下-10%～+5%。 （2）照明：在一般工作場所為

5%；在視覺要求較高的屋內場所為-2.5%～+5%；遠離變電所的小面積一般工作場所,可為-5%～+10%；應急照明、道路照明和警衛(wèi)照明為-10%～+5%。 （3）其他用電設備，當無特殊要求時為

5%。4.1.2掌握電能質量的各項指標

3.影響：異步電動機照明精密設備等 4.1.2

5．改善方法

（1）采取合適的調壓方式。 （2）合理選擇變壓器分接頭。

（3）減小系統(tǒng)阻抗。（4）對無功功率進行合理的補償，改善功率因數。（5）盡量使三相負載平衡。

4.1.2掌握電能質量的各項指標

5．改善方法4.1.2掌握電能質量的各項指標

（1）采取合適的調壓方式。（中樞點）

1.逆調壓

35kV以上電網的有載調壓宜實行逆調壓方式。逆調壓的范圍宜為額定電壓的0～＋5%。

逆調壓方式就是負荷大時電網電壓向高調，負荷小時電網電壓向低調，以補償電網的電壓損失。

2.常調壓

3.順調壓4.1.2掌握電能質量的各項指標

（1）采取合適的調壓方式。（中樞點）4.1.2掌握電能質中樞點的調壓方式4.1.2掌握電能質量的各項指標

中樞點的調壓方式4.1.2掌握電能質量的各項指標

（2）合理選擇變壓器分接頭。

1．變壓器的分接頭的確定

雙繞組變壓器的高壓側繞組和三繞組變壓器的高、中壓側繞組都設有幾個分接頭供選擇使用。容量在6300kVA以下的變壓器有三個分接頭±5％、0%。容量在8000kVA以上的變壓器有五個分接頭，分別在±2×2.5％、0%。

4.1.2掌握電能質量的各項指標

（2）合理選擇變壓器分接頭。4.1.2掌握電能質量的各項4.1.2掌握電能質量的各項指標

4.1.2掌握電能質量的各項指標

有載調壓變壓器

110kV有載調壓變壓器的調壓范圍為±3×2.5％、0%，有七個分接頭。

220kV有載調壓變壓器的調壓范圍為±4×2.5％、0%，有九個分接頭。

4.1.2掌握電能質量的各項指標

有載調壓變壓器4.1.2掌握電能質量

（3）減小系統(tǒng)阻抗。1）減少系統(tǒng)的變壓級數；2）增加導線截面；（擴徑導線、分裂導線）3）以電纜取代架空；（4）對無功功率進行合理的補償，改善功率因數。1）調相機；2）電容器；4.1.2掌握電能質量的各項指標

（3）減小系統(tǒng)阻抗。1）減少系統(tǒng)的變壓級數；（4）對無功功（5）盡量使三相負載平衡。4.1.2掌握電能質量的各項指標

（5）盡量使三相負載平衡。4.1.2掌握電能質量的各項指標二、電壓波動和閃變及改善措施

1．定義：電壓在短時間內的快速變動情況，通常以電壓幅度波動值和波動頻率來衡量電壓波動的程度。其變化速度等于或大于每秒0.2％時稱為電壓波動。電壓波動的范圍在-5%-+5%。4.1.2掌握電能質量的各項指標

二、電壓波動和閃變及改善措施電壓波動的范圍在-5%-+5

電壓閃變：

負荷急劇的波動造成供配電系統(tǒng)瞬時三電壓升高，照度隨之急劇變化，使人眼對燈閃感到不適，這種現象稱為電壓閃變。

2.原因：沖擊性負荷造成的。3.危害：4.1.2掌握電能質量的各項指標

電壓閃變：2.原因：沖擊性負荷造成的。

4.抑制電壓波動和閃變的措施：采用專用線或專用變壓器；增大供電容量，減小系統(tǒng)阻抗；在系統(tǒng)出現嚴重電壓波動時，減少或切除引起電壓波動的負荷；選用更高電壓等級的電網供電；裝設靜止無功補償裝置。4.1.2掌握電能質量的各項指標

4.抑制電壓波動和閃變的措施：4.1.2掌握電能質量的各

三、不對稱度及改善措施

1.定義：不對稱度是衡量多相負荷平衡狀態(tài)的指標，多相系統(tǒng)的電壓負序分量與電壓正序分量之比值稱為電壓的不對稱度，電流負序分量與電流正序分量之比值稱為電流的不對稱度，均以百分數表示。

2.原因：三相負荷不平衡引起的4.1.2掌握電能質量的各項指標

三、不對稱度及改善措施4.1.2掌握電能質量的3.危害：1）異步電動機；2）三相變壓器；3）整流裝置；4.1.2掌握電能質量的各項指標

3.危害：4.1.2掌握電能質量的各項指標

4.改善措施

1）盡量使三相負荷均衡分配。

2）將不對稱負荷盡可能的分散接到不同的供電點。

3）將不對稱負荷接到更高電壓級的電網。4.1.2掌握電能質量的各項指標

4.改善措施4.1.2掌握電能質量的各項指標

四、諧波及改善措施一、定義：是指對周期性非正弦交流量進行傅立葉級數分解所得到的大于基波頻率的各次分量。

4.1.2掌握電能質量的各項指標

四、諧波及改善措施4.1.2掌握電能質量

2.原因：非線性設備

3.諧波的危害：（1）使電動機、變壓器等電氣設備產生附加損耗，引起發(fā)熱，導致絕緣損壞。（2）使電容極易發(fā)生短路甚至造成短路；（3）通信干擾；（4）計量誤差；4.1.2掌握電能質量的各項指標

2.原因：非線性設備4.1.2掌握電能質量

4.抑制諧波的措施（1）三相整流變壓器采用Yd或Dy接線。（2）增加換流器的相數。（3）裝設濾波裝置（無源、有源）。（4）其他措施（限制電力系統(tǒng)中接入的交流設備和交流調壓裝置等的容量；提高對大容量非線性設備的供電電壓；將“諧波源”與不能受干擾的負荷電路從電網的接線上分開）。4.1.2掌握電能質量的各項指標

4.抑制諧波的措施4.1.2掌握電能質量的各項

五、頻率偏差

1．定義：供電的實際頻率與電網的標準頻率的差值。

2.原因：與有功功率密切相關。

3.影響：

4．偏差允許值：頻率偏差一般不超過

0.25Hz。 當電網容量大于3000MW時，頻率偏差不超過

0.2Hz。

5．調整：增大或減小電力系統(tǒng)發(fā)電機有功功率。

4.1.2掌握電能質量的各項指標

2024/4/132五、頻率偏差4.1.2掌握電能質量的各項指標

2供電可靠性指標是根據用電負荷的等級要求制定的。衡量供電可靠性的指標，用全年平均供電時間占全年時間百分數表示。六、供電可靠性4.1.2掌握電能質量的各項指標

供電可靠性指標是根據用電負荷的等級要求制定的。六、供電網的接線方式：無備用和有備用無備用接線：每個負荷只能從一個供電回路取得電能的開式網。包括：放射式接線，干線式接線和鏈式接線。優(yōu)點：簡單、經濟。缺點：可靠性低。

2024/4/1電信學院34a）放射式b）干線式c）鏈式4.1.3了解電力系統(tǒng)中各種結線方式及特點電網的接線方式：無備用和有備用2024/3/31電信學院3有備用接線：每個負荷至少能從兩個不同供電回路取得電能的網絡。包括：雙回路供電網絡、雙端供電網絡和環(huán)網。特點：可靠性顯著提高；但設備費用增加較多且運行調度復雜。電力系統(tǒng)的高壓和超高壓輸電網采取有備用接線方式，配電網根據負荷性質決定接線方式。2024/4/1電信學院35a）放射式b）干線式c）鏈式d）環(huán)式e）兩端供電網絡4.1.3了解電力系統(tǒng)中各種結線方式及特點有備用接線：每個負荷至少能從兩個不同供電回路取得電2024/4.1.4掌握我國規(guī)定的網絡額定電壓與

發(fā)電機、變壓器等元件的額定電壓

一、額定頻率60HZ:北美50HZ：歐洲、亞洲二、額定電壓4.1.4掌握我國規(guī)定的網絡額定電壓與

發(fā)電機、變壓器等元42024/4/1電信學院38規(guī)則：核心是為了保證負荷的運行電壓為額定電壓。電氣設備的額定電壓，就是能使電氣設備長期運行時獲得最好經濟效果的電壓。用電設備（UN）用電設備的額定電壓和電網的額定電壓一致。輸電線路（UN）發(fā)電機(1+5%UN)發(fā)電機的額定電壓一般比同級電網的額定電壓高出5%，用于補償線路上的電壓損失。4.1.4掌握我國規(guī)定的網絡額定電壓與

發(fā)電機、變壓器等元件的額定電壓

2024/3/31電信學院38規(guī)則：核心是為了保證負荷的運2024/4/1電信學院39變壓器一次側額定電壓：1.相當于用電設備（UN）2.直接與發(fā)電機相連(1+5%UN)二次側額定電壓：1.(1+10%UN)其中5%用于補償變壓器滿載供電時，一、二次繞組上的電壓損失；另外5%用于補償線路上的電壓損失，因此適用于變壓器供電距離較長時的情況。2.(1+5%UN)漏抗較小或直接與用電設備相連4.1.4掌握我國規(guī)定的網絡額定電壓與

發(fā)電機、變壓器等元件的額定電壓

2024/3/31電信學院39變壓器4.1.4掌握我國規(guī)2024/4/1電信學院40例題1-1:確定下圖所示電力系統(tǒng)各元件的額定電壓，各級電網的額定電壓已標注于圖中。4.1.4掌握我國規(guī)定的網絡額定電壓與

發(fā)電機、變壓器等元件的額定電壓

電力線路的額定電壓與圖中所示各級電網的額定電壓相同。補充：設變壓器T1工作于+2.5％抽頭，T2工作于主抽頭，T3工作于-5%抽頭，求這些變壓器的實際變比。G:10.5KVT1:10.5/121KVT2:110/38.5KVT3:35/1