主要內容第1章概論第2章負荷計算及無功功率補償?shù)?章 短路電流及其計算第4章 變配電所系統(tǒng)的電氣設備及選擇第5章 變配電所的電氣主接線及結構第6章 供配電系統(tǒng)電力線路第7章 供配電系統(tǒng)的繼電保護第8章 變配電所二次回路和自動裝置第9章 防雷、接地與電氣安全主要內容第1章概論1第1章

概論

第1章

概論

2主要內容供電的意義、要求及課程任務電力系統(tǒng)和供配電系統(tǒng)概述電力系統(tǒng)的額定電壓電力系統(tǒng)中性點運行方式供配電的質量指標電力負荷電力負荷分級及對供電的要求分布式發(fā)電及微電網(wǎng)基本環(huán)節(jié)和作用用電負荷類別及對供電可靠性的要求主要內容供電的意義、要求及課程任務基本環(huán)節(jié)和作用用電負荷類別31.0供電的意義、要求及本課任務電力工業(yè)在國民經(jīng)濟中的地位人類的生產(chǎn)和生活都需要消耗能量，能量的來源稱為能源。

能源

一次能源：由自然界直接向人類提供的能源；

二次能源：將一次能源轉換后生成的能源。

采用電能的優(yōu)越性

易于傳輸

易于轉換

易于控制1.0供電的意義、要求及本課任務電力工業(yè)在國民經(jīng)濟中的地位人41.0供電的意義、要求及本課任務供電的意義在國民經(jīng)濟和日常生活中占重要地位供配電技術：用電單位所需電能的供應和分配問題

電能正常供應有利于生產(chǎn)過程自動化

電能供應的中斷將對企業(yè)生產(chǎn)造成嚴重后果將發(fā)電廠產(chǎn)生的電能，經(jīng)電力網(wǎng)和變、配電設備輸送和分配到電能用戶的過程。

什么是供電？1.0供電的意義、要求及本課任務供電的意義在國民經(jīng)濟和日常生51.0供電的意義、要求及本課任務對供電的要求

經(jīng)濟性

可靠性

安全性

優(yōu)質性合理選擇導線截面及結線方式對重要用戶應保證可靠供電應具有必要的事故保護線路電壓損失不應超出允許范圍，減少電壓波動及諧波的影響1.0供電的意義、要求及本課任務對供電的要求經(jīng)濟性可靠性61.0供電的意義、要求及本課任務本課程的任務

掌握供配電系統(tǒng)基本理論和基本知識

掌握供配電系統(tǒng)設計和計算方法1.0供電的意義、要求及本課任務本課程的任務掌握供配電系統(tǒng)71.1電力系統(tǒng)和供配電系統(tǒng)的基本構成電力系統(tǒng)：由各種電壓的電力線路將一些發(fā)電廠、變電所和電能用戶聯(lián)系起來的一個發(fā)電、輸電、變電、配電和用電的整體。為什么高壓供電？1.1電力系統(tǒng)和供配電系統(tǒng)的基本構成電力系統(tǒng)：由各種電壓的8圖1-1從發(fā)電廠到用戶的輸配電過程示意圖圖1-1從發(fā)電廠到用戶的輸配電過程示意圖91.1.1電力系統(tǒng)的組成1發(fā)電廠：產(chǎn)生電能的供配電系統(tǒng)，其他能源——電能

火力發(fā)電廠

水力發(fā)電廠

核能發(fā)電廠

風力、地熱、太陽能和潮汐能等類型發(fā)電廠將燃料燃燒的化學能轉變?yōu)殡娔軐⑺鞯奈荒苻D變?yōu)殡娔芾迷雍肆炎兡芰哭D變?yōu)殡娔?.1.1電力系統(tǒng)的組成1發(fā)電廠：產(chǎn)生電能的供配電系統(tǒng)，101.1.1電力系統(tǒng)1發(fā)電廠：其他——電能

火力發(fā)電廠

“火電廠”它利用燃料（煤、天然氣、石油等）的化學能來生產(chǎn)電能。我國的火電廠以燃煤為主。為了提高燃煤效率，現(xiàn)代火電廠都把煤塊粉碎成煤粉，用鼓風機吹入鍋爐的爐膛內充分燃燒，將鍋爐內的水燒成高溫高壓的蒸汽，推動氣輪機轉動，帶動與它聯(lián)軸的發(fā)電機旋轉發(fā)電?；痣姀S的能量轉換過程是：1.1.1電力系統(tǒng)1發(fā)電廠：其他——電能火力發(fā)電廠11

發(fā)電過程為：燃料充分燃燒后，使鍋爐內的水變成高溫高壓的蒸汽，推動汽輪機轉動，帶動與之聯(lián)軸的發(fā)電機旋轉發(fā)電。發(fā)電過程為：燃料充分燃燒后，使鍋爐內的水變成高121.1.1電力系統(tǒng)1發(fā)電廠：其他——電能

水力發(fā)電廠

“水電廠”的發(fā)電容量與水電站所在地點上下游的水位差（通稱“水頭”或“落差”）和流過水輪機的水流量的乘積成正比，因此建造水電站，必須用人工的辦法來提高水位，通常水力發(fā)電廠有“壩后式水電站”、“引水式水電站”和“混合式水電站”。水電廠的能量轉換過程是：1.1.1電力系統(tǒng)1發(fā)電廠：其他——電能水力發(fā)電廠13水電站——將水流能量轉變?yōu)殡娔艿碾娬尽?/p>

發(fā)電過程為：有落差的水流沖動水輪機，帶動與之連軸的發(fā)電機旋轉發(fā)電。水電站——將水流能量轉變?yōu)殡娔艿碾娬?。發(fā)電過程141.1.1電力系統(tǒng)1發(fā)電廠：其他——電能

核能發(fā)電廠

“核電廠”又稱“原子能發(fā)電廠”簡稱“核電站”，它是利用原子核的裂變能來生產(chǎn)電能的供配電系統(tǒng)，其生產(chǎn)過程與火電廠基本相同，只是以核反應堆代替了燃煤鍋爐。核電站的能量轉換過程是：1.1.1電力系統(tǒng)1發(fā)電廠：其他——電能核能發(fā)電廠 15核電站——由核反應獲得熱能的熱力發(fā)電站。

發(fā)電過程為：反應堆中的核燃料發(fā)生核裂變時釋放出的能量，使水變成高溫高壓的蒸汽，推動汽輪機轉動，帶動與之聯(lián)軸的發(fā)電機旋轉發(fā)電。

核電站——由核反應獲得熱能的熱力發(fā)電站。發(fā)電過161.1.1電力系統(tǒng)1發(fā)電廠：其他——電能

其他類型發(fā)電廠

我國確定21世紀在發(fā)展常規(guī)能源的同時，還要發(fā)展風能、地熱能、太陽能和潮汐能等，以保持能源與國民經(jīng)濟及環(huán)保事業(yè)的協(xié)調發(fā)展。在未來電能結構調整中，中國要快速提高非化石能源發(fā)電比例，到2020年可再生能源發(fā)電和核電比例將達到15%。1.1.1電力系統(tǒng)1發(fā)電廠：其他——電能其他類型發(fā)電廠 17

其他：太陽能電站、風力電站、地熱電站、潮汐電站等。其他：太陽能電站、風力電站、地熱電站、潮汐18

其他：太陽能電站、風力電站、地熱電站、潮汐電站等。其他：太陽能電站、風力電站、地熱電站、潮汐191.1.1電力系統(tǒng)2電力網(wǎng)：電力系統(tǒng)中各級電壓電力線路及其連接的各級各類變配電所七大區(qū)域電網(wǎng)組成： 東北、華北、華東、華中、西北、南方、川渝我國電網(wǎng)建設目標：按照“西電東送、南北互供、全國聯(lián)網(wǎng)”的思路，以三峽為中心，向四周輻射，形成聯(lián)系緊密的骨干網(wǎng)架。電力線路：將發(fā)電廠、變電所和電能用戶連接起來，完成輸送電能和分配電能的任務。超高壓遠距離電力網(wǎng)：電壓等級500kV，輸電距離300km以上；區(qū)域電力網(wǎng)：范圍大，電壓等級220~330kV，輸電距離50km以上；地方電力網(wǎng)：范圍較小，電壓等級35~110kV，輸電距離50km以內。1.1.1電力系統(tǒng)2電力網(wǎng)：電力系統(tǒng)中各級電壓電力線路及其201.1.1電力系統(tǒng)2電力線路：

0.38/0.66/3/6/10/35（66）/110（154）/220/330/500/750/1000kV154kv：東北地區(qū)歷史遺留下來的電壓等級，現(xiàn)正被淘汰；66kv：東北電力系統(tǒng)采用，選擇66kv后就不再使用110和35kv了；330kv：西北電力系統(tǒng)采用；各區(qū)域電網(wǎng)主干線及相鄰網(wǎng)間聯(lián)絡線電壓高低劃分：低壓：

1kv及以下；高壓：

1kv以上；城市、農(nóng)村及大工業(yè)企業(yè)連接區(qū)域性發(fā)電廠和大用戶按電壓等級來劃分：最常用較低一級高壓配電電壓1.1.1電力系統(tǒng)2電力線路：154kv：東北地區(qū)歷史遺留211.1.1電力系統(tǒng)2電力線路：不同類型：架空線：導線、避雷線、桿塔、絕緣子和金具等構成；電纜線：由導線、絕緣層、保護層構成；電纜線價格較高，電壓越高，兩者差別越大；維修電纜線路費時費工；電纜線路不需在地面設桿塔，供電可靠，不易受外力破壞。1.1.1電力系統(tǒng)2電力線路：不同類型：架空線：導線、避雷221.1.1電力系統(tǒng)3變電所：將一種電壓的電能變換成另一種電壓的電能的場所。組成：電力變壓器、母線和開關設備等分類：升壓、降壓功能：接受電能、變換電能和分配電能僅用來接收電能和分配電能的場所稱為配電所與發(fā)電機相連的變電所為升壓變電所；其余均為降壓變電所。1.1.1電力系統(tǒng)3變電所：將一種電壓的電能變換成另一種電231.1.1電力系統(tǒng)4電能用戶：所有消耗電能的用電設備或用電單位；工業(yè)用電占比重較大，非工業(yè)用戶比重較小。其中工業(yè)用電約占70%左右。按使用性質不同分為工業(yè)用戶和非工業(yè)用戶。1.1.1電力系統(tǒng)4電能用戶：所有消耗電能的用電設備或用電24圖1-2大型電力系統(tǒng)的系統(tǒng)圖圖1-2大型電力系統(tǒng)的系統(tǒng)圖25電力系統(tǒng)運行的特點與要求電力系統(tǒng)影響重要電力系統(tǒng)的地區(qū)性特色明顯電力系統(tǒng)的暫態(tài)過程十分迅速電力系統(tǒng)發(fā)電與用電之間處于動態(tài)平衡運行特點發(fā)展趨勢現(xiàn)代電力系統(tǒng)的發(fā)展趨勢運行要求：安全、可靠、優(yōu)質、經(jīng)濟

能源結構的多樣性和互補性

控制和調度手段的先進性

輸電方式的新穎性電力系統(tǒng)運行的特點與要求電力系統(tǒng)影響重要電力系統(tǒng)的地區(qū)性特色261.1.2供配電系統(tǒng)企業(yè)總降壓變電所、高壓配電所、配電線路、車間變電所、用電設備等。1.1.2供配電系統(tǒng)企業(yè)總降壓變電所、高壓配電所、配電線27

在以下情況，建立自用發(fā)電廠：本企業(yè)生產(chǎn)及生活需大量熱能；距離系統(tǒng)太遠；本企業(yè)所在地區(qū)有可供使用的能源。本企業(yè)有大量重要負荷，需獨立的備用電源；在以下情況，建立自用發(fā)電廠：本企業(yè)生產(chǎn)及生活需大量熱能；距28用戶電能供應的樞紐；接受電能、變換電能、分配電能集中接收6~10kV電壓，再分配到附近各車間變電所及高壓用電設備。一般負荷分散、廠區(qū)大的大型企業(yè)需要。接受電能、變換電能、分配電能用戶電能供應的樞紐；集中接收6~10kV電壓，再分配到附近各29接受電能、變換電能、分配電能6~10kV廠內高壓配電線路220/380V廠內低壓配電線路對于某個具體的供配電系統(tǒng)的組成，主要取決于電力負荷的大小和廠區(qū)的大小。接受電能、變換電能、分配電能6~10kV廠內高壓配電線路301.1.2供配電系統(tǒng)1大型企業(yè)及某些中型企業(yè)（進線電壓35kV以上的）供配電系統(tǒng)具有總降壓變電所的方式：電源進廠后，先經(jīng)總降壓變電所，將35kV及以上的電源電壓降為6~10kV的配電電壓，然后通過高壓配電線將電能送到各個車間變電所，也有的經(jīng)高壓配電所再送到車間變電所，最后經(jīng)變壓器降為一般低壓用電設備所需的電壓。1.1.2供配電系統(tǒng)1大型企業(yè)及某些中型企業(yè)（進線電壓35311大型企業(yè)及某些中型企業(yè)（進線電壓35kV以上的）供配電系統(tǒng)1.1.2企業(yè)供配電系統(tǒng)優(yōu)點：可省去一級變壓，簡化供電系統(tǒng)接線，節(jié)約了投資和有色金屬，降低電能電壓損耗，提高供電質量；高壓深入負荷中心的直配方式：根據(jù)廠區(qū)環(huán)境條件是否滿足深入負荷中心的”安全走廊”要求而定。1大型企業(yè)及某些中型企業(yè)（進線電壓35kV以上的）供配電系統(tǒng)321.1.2供配電系統(tǒng)2中型企業(yè)供配電系統(tǒng)一般，電源進線電壓是6~10kV。電能經(jīng)高壓配電所集中，再由高壓配電線路將電能分送到各車間變電所，或由高壓配電線路直接供給高壓用電設備。車間變電所內裝設有電力變壓器，將高壓電降為一般低壓用電設備所需的電壓，然后由低壓配電線路將電能分送給各用電設備使用。1.1.2供配電系統(tǒng)2中型企業(yè)供配電系統(tǒng)一般，電源進線電壓是331.1.2供配電系統(tǒng)3小型企業(yè)供配電系統(tǒng)如果所需容量一般不大于1000kVA或稍多，通常只設一個降壓變電所即可。這種降壓變電所相當于上述的車間變電所。1.1.2供配電系統(tǒng)3小型企業(yè)供配電系統(tǒng)如果所需容量一般341.1.2供配電系統(tǒng)3小型企業(yè)供配電系統(tǒng)如果供配電系統(tǒng)所需容量不大于160kVA，一般采用低壓電源進線，直接由公共低壓電網(wǎng)供電，只設一個低壓配電間。1.1.2供配電系統(tǒng)3小型企業(yè)供配電系統(tǒng)如果供配電系統(tǒng)351.2電力系統(tǒng)的額定電壓額定電壓：保證用電設備（電動機、白熾燈等）、發(fā)電機和變壓器正常工作時能獲得最佳技術經(jīng)濟指標的電壓。

電網(wǎng)的額定電壓用電設備的額定電壓發(fā)電機的額定電壓 變壓器一次繞組的額定電壓 二次繞組的額定電壓是根據(jù)什么決定的呢？1.2電力系統(tǒng)的額定電壓額定電壓：保證用電設備（電動機、白熾361.2電力系統(tǒng)的額定電壓1）電網(wǎng)（電力線路）的額定電壓只能選用國家規(guī)定的額定電壓電網(wǎng)額定電壓是國家根據(jù)國民經(jīng)濟的發(fā)展需要和電力工業(yè)的發(fā)展水平，經(jīng)全面技術經(jīng)濟分析后確定的，是確定其他電力設備額定電壓的基本依據(jù)。

0.38/0.66/3/6/10/35（66）/110（154）/220/330/500/750/1000kV1.2電力系統(tǒng)的額定電壓1）電網(wǎng)（電力線路）的額定電壓只能371.2電力系統(tǒng)的額定電壓2）用電設備的額定電壓3）發(fā)電機的額定電壓與同級電網(wǎng)的額定電壓相同發(fā)電機的額定電壓高于電網(wǎng)和用電設備的額定電壓值，因為考慮到線路在輸送負荷電流時必然產(chǎn)生電壓損失，發(fā)電機的額定電壓比電網(wǎng)電壓高5%來補償電網(wǎng)上的電壓損失。例如：10kV電網(wǎng)，發(fā)電機額定電壓應為10.5kV1.2電力系統(tǒng)的額定電壓2）用電設備的額定電壓3）發(fā)電機的384）變壓器額定電壓1.2電力系統(tǒng)的額定電壓

變壓器一次側額定電壓

變壓器二次側額定電壓二次繞組向負荷供電，相當于供電設備：直接接高、低壓用電設備：應比用電設備電壓高5%左右。與后面用電設備距離較遠(35kV及以上高壓線路)：二次額定電壓比電網(wǎng)和用電設備的額定電壓高10%（變壓器繞組的電壓損失5%，電網(wǎng)上電壓損失5%）；一次繞組接電源，相當于用電設備：直接與發(fā)電機相連：應與發(fā)電機額定電壓相同，比電網(wǎng)額定電壓高5%；連接在線路中間：應與線路額定電壓相同，等于電網(wǎng)額定電壓。一次繞組加額定電壓而二次側開路時的電壓，即空載電壓4）變壓器額定電壓1.2電力系統(tǒng)的額定電壓變壓器一次側額392.發(fā)電機的額定電壓

發(fā)電機的額定電壓UN.G比所連接電網(wǎng)的系統(tǒng)額定電壓UN高5%。用于補償線路的電壓損失。UNGMMM+5%-5%-10%2.發(fā)電機的額定電壓發(fā)電機的額定電壓UN.G比403.電力變壓器的額定電壓T2T1G二次繞組額定電壓：（空載電壓）一次繞組額定電壓：a、直接接于發(fā)電機出線端，則其額定電壓應與發(fā)電機額定電壓相同。b、當接于電網(wǎng)時，則等于電網(wǎng)標稱電壓。a、當二次側線路較短時，比電網(wǎng)標稱電壓高5%。b、當二次側輸電線路較長時，考慮線路電壓損失，則應比電網(wǎng)標稱電壓高10%。線路長線路短U1N.T=UNGU1N.T=U1nU1nU2nUGU2N.T=1.1U1nU2N.T=1.05U2NUn-5%-5%-5%-5%+5%UN3.電力變壓器的額定電壓T2T1G二次繞組一次繞組a、直接接41

線路傳輸功率越大，傳輸距離越遠，則所選擇的電壓等級也應越高。330～1000kV主要用于長距離輸電網(wǎng)；110～220kV電壓等級主要用于區(qū)域配電網(wǎng)；10～110kV為一般電力用戶的高壓供電電壓；220/380V為低壓配電電壓（工礦企業(yè)亦可采用380/660V）。二、電力系統(tǒng)中各種標稱電壓的適用范圍線路傳輸功率越大，傳輸距離越遠，則所選擇的電壓等級也42分類電網(wǎng)額定電壓（kV）用電設備發(fā)電機額定電壓（kV）電力變壓器額定電壓（kV）額定電壓（kV）最高電壓（kV）一次繞組二次繞組低壓0.22/0.380.38/0.661(1.140)0.22/0.380.38/0.661(1.140)0.400.690.380.660.400.69高壓361020—35661102203305007501000361020—356611022033050075010003.67.2122440.572.5126（123）252（245）36355080011003.156.310.513.8，15.75，18，20，22，24，26————————3及3.156及6.310及10.513.8，15.75，18，20，22，24，26356611022033050075010003.15及3.36.3及6.610.5及11—38.572.5121242363550825（800）1100

表1－1我國三相交流電網(wǎng)和電力設備的額定電壓分類電網(wǎng)用電設備發(fā)電機電力變壓器額定電壓（kV）額定電壓（k43系

統(tǒng)額定電壓系

統(tǒng)最高電壓高壓開關、互感器及支柱絕緣子的額定電壓穿墻套管額定電壓熔斷器額定電壓361020353.56.911.52440.53.67.2122440.5—6.911.52440.53.56.9122440.5

表1-2系統(tǒng)的額定電壓、最高電壓和部分高壓設備的額定電壓（單位：kV）高壓開關設備和控制設備標注的額定電壓：按GB/T11022-2011《高壓開關設備和控制設備標準的共同技術要求》規(guī)定，高壓開關設備和控制設備的額定電壓按其允許的最高工作電壓來標注，即其額定電壓不得小于它所在系統(tǒng)可能出現(xiàn)的最高電壓，如表1-2所示。我國現(xiàn)在生產(chǎn)的高壓設備大多已按此新規(guī)定標注。系統(tǒng)系統(tǒng)高壓開關、互感器及支柱絕緣子的額44例1：例1-1（p9）已知電力系統(tǒng)中線路的額定電壓，試求發(fā)電機和變壓器的額定電壓。變壓器T2：發(fā)電機：變壓器T1：圖1-14例1-1供電系統(tǒng)圖10.5/38.5kV35/6.6kV例1：例1-1（p9）已知電力系統(tǒng)中線路的額定電壓，試求45例2：試確定下圖供電系統(tǒng)中變壓器T1和線路WL1、WL2的額定電壓。變壓器T1：線路1：線路2：變壓器T3：10/0.40kV例2：試確定下圖供電系統(tǒng)中變壓器T1和線路WL1、WL2的額46三種運行方式1.3電力系統(tǒng)的中性點運行方式1）中性點不接地2）中性點經(jīng)消弧線圈接地3）中性點直接接地——“大接地電流的電力系統(tǒng)”“小接地電流的電力系統(tǒng)”我國3~66KV的電力系統(tǒng)，特別是3~10KV系統(tǒng)如果單相接地電流大于一定值時（3~10KV系統(tǒng)>30A，20~66KV以上系統(tǒng)>10A）我國110KV及以上系統(tǒng)和1kV以下低壓系統(tǒng)三種運行方式1.3電力系統(tǒng)的中性點運行方式1）中性點不接地2471）中性點不接地的電力系統(tǒng)1.3電力系統(tǒng)的中性點運行方式、系統(tǒng)正常運行時：

三個相的相電壓、、是對稱的，各相對地電壓就等于相電壓；各相的對地電容電流也是對稱的，其對地電容電流的相量和為零。1）中性點不接地的電力系統(tǒng)1.3電力系統(tǒng)的中性點運行方式、系481）中性點不接地的電力系統(tǒng)1.3電力系統(tǒng)的中性點運行方式系統(tǒng)發(fā)生單相接地故障時，假設C相接地：、各相對地電壓：1）中性點不接地的電力系統(tǒng)1.3電力系統(tǒng)的中性點運行方式系統(tǒng)491）中性點不接地的電力系統(tǒng)1.3電力系統(tǒng)的中性點運行方式系統(tǒng)發(fā)生單相接地故障時，假設C相接地：系統(tǒng)接地電流：正常運行時每相對地電容電流的3倍。1）中性點不接地的電力系統(tǒng)1.3電力系統(tǒng)的中性點運行方式系統(tǒng)501）中性點不接地的電力系統(tǒng)1.3電力系統(tǒng)的中性點運行方式、線電壓：無論其相位和量值均未發(fā)生變化接地電流：正常運行時每相對地電容電流的3倍。相電壓：線路中完好兩相的相電壓變?yōu)樵瓉淼木€電壓。這類系統(tǒng)的供配電設備的絕緣需要按線電壓考慮。該系統(tǒng)中的三相用電設備都能繼續(xù)運行。但不允許在單相短路故障情況下長期運行，以免再有一相發(fā)生接地故障時，形成兩相接地短路，使故障擴大。超過一定數(shù)值將在接地故障點出現(xiàn)斷續(xù)電弧1）中性點不接地的電力系統(tǒng)1.3電力系統(tǒng)的中性點運行方式、線512）中性點經(jīng)消弧線圈接地的電力系統(tǒng)1.3電力系統(tǒng)的中性點運行方式系統(tǒng)發(fā)生單相接地故障時，假設C相接地：各相對地電壓：和中性點不接地系統(tǒng)一樣。2）中性點經(jīng)消弧線圈接地的電力系統(tǒng)1.3電力系統(tǒng)的中性點運行522）中性點經(jīng)消弧線圈接地的電力系統(tǒng)1.3電力系統(tǒng)的中性點運行方式系統(tǒng)發(fā)生單相接地故障時，假設C相接地：系統(tǒng)接地電流：當兩者量值差小于發(fā)生電弧的最小電流，電弧就不會發(fā)生。2）中性點經(jīng)消弧線圈接地的電力系統(tǒng)1.3電力系統(tǒng)的中性點運行533）中性點直接接地的電力系統(tǒng)1.3電力系統(tǒng)的中性點運行方式系統(tǒng)發(fā)生單相接地故障時，假設C相接地：、各相對地電壓：系統(tǒng)接地電流：這類系統(tǒng)的供配電設備的絕緣只需要按相電壓考慮。對于110kV及以上的超高壓系統(tǒng)很有經(jīng)濟技術價值。比線路的正常負荷電流大得多，因此在此系統(tǒng)發(fā)生單相短路時保護裝置應動作于跳閘，切除短路故障，使系統(tǒng)其他部分恢復正常運行。3）中性點直接接地的電力系統(tǒng)1.3電力系統(tǒng)的中性點運行方式系541.4電能的質量指標（1）電壓；（2）頻率；（3）可靠性。1）電壓偏差定義：電器設備的端電壓偏離額定電壓的幅度：電壓偏差的影響電力設備只有在額定電壓下運行才能獲得最佳的經(jīng)濟效果。允許值：

《供電營業(yè)規(guī)則》規(guī)定：正常運行情況下，用電設備端子處的電壓偏差允許值（以UN的百分值表示）宜符合下列要求：（1）線路額定電壓35kV及以上：允許電壓偏差為+5%；（2）線路額定電壓10kV及以下：允許電壓偏差為+7%；（3）線路額定電壓220V以上：允許電壓偏差為+7%，-10%；在電力系統(tǒng)非正常運行情況下，用戶受電端電壓最大允許偏差不應超過額定電壓的+10%1.4電能的質量指標（1）電壓；（2）頻率；551.4電能的質量指標（1）電壓；（2）頻率；（3）可靠性。2）電壓波動和閃變的概念電壓波動：電網(wǎng)電壓有效值的連續(xù)快速變化，是由于負荷急劇變動引起的。負荷的急劇變動，使系統(tǒng)的電壓損耗也相應快速變化，從而使電氣設備的端電壓出現(xiàn)波動現(xiàn)象。例如電焊機、電弧爐和軋鋼機等沖擊性負荷，都會引起電網(wǎng)電壓波動。電壓波動程度以電壓最大值與最小值之差或其百分數(shù)來表示：

閃變：周期性電壓急劇變化引起光源光通量急劇波動而造成人眼視覺不舒適的現(xiàn)象；允許值：國家標準GB12326—90《電能質量.電壓允許波動和閃變》規(guī)定了系統(tǒng)由沖擊性負荷產(chǎn)生的電壓波動允許值和閃變電壓允許值，10kV及以下電網(wǎng)的電壓波動不得超過2.5%，35~110kV不得超過2%，220kV及以上不得超過1.6%。1.4電能的質量指標（1）電壓；（2）頻率；561.4電能的質量指標（1）電壓；（2）頻率；（3）可靠性。3）電壓波形波形質量：以正弦電壓波形畸變率來衡量。由于系統(tǒng)中有各種非線性元件存在，因而在系統(tǒng)中和用戶處的線路中出現(xiàn)了高次諧波，使電壓或電流波形發(fā)生一定程度的畸變。高次諧波：指一個非正弦波按傅里葉級數(shù)分解后所含的頻率為基波頻率整數(shù)倍的所有諧波分量。

因此，國家標準GB/T14549—1993《電能質量.公用電網(wǎng)諧波》規(guī)定了公用電網(wǎng)中諧波電壓限值和諧波電流允許值。1.4電能的質量指標（1）電壓；（2）頻率；571.4電能的質量指標（1）電壓；（2）頻率；（3）可靠性。供電頻率及其允許偏差

《供電營業(yè)規(guī)則》規(guī)定：供電企業(yè)供電的額定頻率為交流50HZ。在電力系統(tǒng)正常狀況下，供電頻率的允許偏差為：電網(wǎng)裝機容量在300萬KW及以上的，為+0.2HZ；電網(wǎng)裝機容量在300萬KW以下的，為+0.5HZ。在電力系統(tǒng)非正常狀況下，供電頻率的允許偏差不應超過+1.0HZ。1.4電能的質量指標（1）電壓；（2）頻率；581.4電能的質量指標（1）電壓；（2）頻率；（3）可靠性。1）供電可靠性衡量標準：對用戶停電的時間及次數(shù)。2）供電可靠率：實際供電時間與統(tǒng)計其全部時間的比值的百分數(shù)。停電時間：事故停電、計劃檢修停電及臨時性停電時間。1.4電能的質量指標（1）電壓；（2）頻率；591.5電力負荷根據(jù)用電負荷的性質和由于事故停電在政治、經(jīng)濟上造成損失或影響的程度，來滿足用電設備對供電可靠性的要求，提出的不中斷供電的要求。用電負荷分為以下三級：(A)一級負荷：中斷供電將造成人身傷亡；將在政治、經(jīng)濟上造成重大損失。(B)二級負荷：中斷供電將在政治、經(jīng)濟上造成重大損失。(C)三級負荷：不屬于一級和二級負荷。1.5電力負荷根據(jù)用電負荷的性質和由于事故停電在政治、經(jīng)濟上601.5電力負荷

一級負荷一級負荷對供電電源的要求一級負荷屬重要負荷，應有兩個獨立電源供電；當一個電源發(fā)生故障時，另一個電源不應同時受到損壞。一級負荷中特別重要的負荷，除由兩個電源供電外，尚應增設應急電源，并嚴禁將其它負荷接入應急供電系統(tǒng)中。可作為應急電源的電源有：

①獨立于正常電源的發(fā)電機組；

②供電網(wǎng)絡中獨立于正常電源的專用饋電線路；③蓄電池；

④干電池。

中斷供電將造成人身傷亡；將在政治、經(jīng)濟上造成重大損失。1.5電力負荷一級負荷一級負荷對供電電源的要求中斷供電將造611.5電力負荷

二級負荷二級負荷對供電電源的要求

二級負荷也屬重要負荷但其重要程度次于一級負荷。二級負荷宜由兩回線路供電，供電變壓器一般也應有兩臺。在負荷較小或地區(qū)供電條件困難時，二級負荷可由一回6kV及以上專用的架空線路或電纜供電。當采用架空線時，可為一回架空線供電；當采用電纜線路時，應采用兩根電纜組成的線路供電，其每根電纜應能承受100%二級負荷。

中斷供電將在政治、經(jīng)濟上造成重大損失。三級負荷不屬于一級和二級負荷。1.5電力負荷二級負荷二級負荷對供電電源的要求中斷供電將在62

1.5電力負荷

按工作制分類。1）連續(xù)運行工作制2）短時運行工作制3）反復短時工作制設備長期運行，負荷比較穩(wěn)定。周期性的時而工作，時而停歇，工作周期一般不超過10min。設備工作時間很短，停歇時間相當長。負荷持續(xù)率：1.5電力負荷按工作制分類。1）連續(xù)運行工作制2）631.6供配電系統(tǒng)供電設計的主要內容1）按照工藝、公用設計所提供的資料，計算車間及全廠的計算負荷；2）根據(jù)車間環(huán)境及計算負荷數(shù)字，選擇車間變電所位置及變壓器容量、數(shù)量；3）根據(jù)負荷等級，全廠計算負荷，選定供電電源、電壓等級及供電方式；4）選擇總降壓變電所（配電所）位置、變壓器臺數(shù)及容量；5）確定總降壓變電所（配電所）接線圖和廠區(qū)內的高壓配電方案；6）選擇高壓電氣設備及配電網(wǎng)路載流導體的截面，必要時，并需進行短路條件下動穩(wěn)定及熱穩(wěn)定的校驗；7）選擇繼電保護及供電系統(tǒng)的自動化方式，進行參數(shù)的整定計算；8）提出變電所和供配電系統(tǒng)建筑物的防雷措施、接地方式及接地電阻的設計計算；9）確定提高功率因數(shù)的補償措施；10）選定高壓變電所的控制及調度方式；11）核算建設所需器材與總投資。1.6供配電系統(tǒng)供電設計的主要內容1）按照工藝、公用設計所提641.7用戶用電的申請及用戶受電工程的建設要求1）用戶用電的申請要求

用戶申請新裝用電或增加用電時，應向當?shù)毓╇娖髽I(yè)提供用電工程項目批準的文件及有關的用電資料，包括用電地點、電力用途、用電性質、用電設備清單、用電負荷、用電規(guī)劃等，并按照供電企業(yè)規(guī)定的格式如實填寫用電申請及辦理所需手續(xù)。 新建受電工程項目在立項階段，用戶應與供電企業(yè)聯(lián)系，就工程供電的可能性、用電容量和供電條件等，達成意向性協(xié)議，方可定址，確定項目。 在正式供電前，申請用電用戶應與供電企業(yè)根據(jù)平等自愿、協(xié)商一致的原則簽訂《供用電合同》，確定供用電雙方的權利和義務。 （1）新裝用電及增加用電的申請《供電營業(yè)規(guī)則》1.7用戶用電的申請及用戶受電工程的建設要求1）用戶用電的申651.7用戶用電的申請及用戶受電工程的建設要求1）用戶用電的申請要求

變更用電，包括減容、暫停、暫換、遷址、移表、暫拆、過戶、分戶、并戶、銷戶、改壓和改類等。按《供電營業(yè)規(guī)則》規(guī)定，變更用電也需事先提出申請，并攜帶有關證明文件，到當?shù)毓╇娖髽I(yè)用電營業(yè)場所辦理手續(xù)，變更《供用電合同》。（2）變更用電的申請1.7用戶用電的申請及用戶受電工程的建設要求1）用戶用電的申661.7用戶用電的申請及用戶受電工程的建設要求2）用戶受電工程的建設要求1、用戶受電工程的建設與改造，一貫符合當?shù)仉娋W(wǎng)建設與改造的總體規(guī)劃。2、用戶新裝、增裝或改裝受電工程的設計、安裝、試驗與運行，應符合國家有關標準；國家尚未制訂標準的，應符合電力行業(yè)標準；國家和電力行業(yè)尚未制訂標準的，應符合省、自治區(qū)、直轄市電力管理部門的有關規(guī)定和規(guī)程。3、用戶受電工程的設計文件和有關資料，應一式兩份，送交供電企業(yè)審核。4、供電企業(yè)對用戶送審的受電工程設計文件和有關資料，應按《供電營業(yè)規(guī)則》的有關規(guī)定進行審核。審核的時間，對高壓供電的用戶，最長不超過一個月；對低壓供電的用戶，最長不超過10天。5、用戶受電工程在施工期間，供電企業(yè)應根據(jù)審核同意的設計和有關施工標準，對用戶受電工程中的隱蔽工程進行中間檢查。6、用戶受電工程施工、試驗完工后，應向供電企業(yè)提出工程竣工報告。1.7用戶用電的申請及用戶受電工程的建設要求2）用戶受電工程67小結1、電力系統(tǒng)：由發(fā)電廠、變電所、電力線路、用戶組成的整體；2、供配電系統(tǒng)：總降壓變電所、配電所、車間變電所、配電線路、用電設備組成；3、額定電壓是國家根據(jù)國民經(jīng)濟發(fā)展的需要，經(jīng)全面技術經(jīng)濟比較后制定的；發(fā)電廠、電網(wǎng)、變壓器、用電設備額定電壓的確定；4、電力系統(tǒng)中性點運行方式和應用場合；5、供電電能質量指標：電壓、頻率、可靠性；6、電力負荷的分類：一級、二級、三級。小結1、電力系統(tǒng)：由發(fā)電廠、變電所、電力線路、用戶組成的整體68主要內容第1章概論第2章負荷計算及無功功率補償?shù)?章 短路電流及其計算第4章 變配電所系統(tǒng)的電氣設備及選擇第5章 變配電所的電氣主接線及結構第6章 供配電系統(tǒng)電力線路第7章 供配電系統(tǒng)的繼電保護第8章 變配電所二次回路和自動裝置第9章 防雷、接地與電氣安全主要內容第1章概論69第1章

概論

第1章

概論

70主要內容供電的意義、要求及課程任務電力系統(tǒng)和供配電系統(tǒng)概述電力系統(tǒng)的額定電壓電力系統(tǒng)中性點運行方式供配電的質量指標電力負荷電力負荷分級及對供電的要求分布式發(fā)電及微電網(wǎng)基本環(huán)節(jié)和作用用電負荷類別及對供電可靠性的要求主要內容供電的意義、要求及課程任務基本環(huán)節(jié)和作用用電負荷類別711.0供電的意義、要求及本課任務電力工業(yè)在國民經(jīng)濟中的地位人類的生產(chǎn)和生活都需要消耗能量，能量的來源稱為能源。

能源

一次能源：由自然界直接向人類提供的能源；

二次能源：將一次能源轉換后生成的能源。

采用電能的優(yōu)越性

易于傳輸

易于轉換

易于控制1.0供電的意義、要求及本課任務電力工業(yè)在國民經(jīng)濟中的地位人721.0供電的意義、要求及本課任務供電的意義在國民經(jīng)濟和日常生活中占重要地位供配電技術：用電單位所需電能的供應和分配問題

電能正常供應有利于生產(chǎn)過程自動化

電能供應的中斷將對企業(yè)生產(chǎn)造成嚴重后果將發(fā)電廠產(chǎn)生的電能，經(jīng)電力網(wǎng)和變、配電設備輸送和分配到電能用戶的過程。

什么是供電？1.0供電的意義、要求及本課任務供電的意義在國民經(jīng)濟和日常生731.0供電的意義、要求及本課任務對供電的要求

經(jīng)濟性

可靠性

安全性

優(yōu)質性合理選擇導線截面及結線方式對重要用戶應保證可靠供電應具有必要的事故保護線路電壓損失不應超出允許范圍，減少電壓波動及諧波的影響1.0供電的意義、要求及本課任務對供電的要求經(jīng)濟性可靠性741.0供電的意義、要求及本課任務本課程的任務

掌握供配電系統(tǒng)基本理論和基本知識

掌握供配電系統(tǒng)設計和計算方法1.0供電的意義、要求及本課任務本課程的任務掌握供配電系統(tǒng)751.1電力系統(tǒng)和供配電系統(tǒng)的基本構成電力系統(tǒng)：由各種電壓的電力線路將一些發(fā)電廠、變電所和電能用戶聯(lián)系起來的一個發(fā)電、輸電、變電、配電和用電的整體。為什么高壓供電？1.1電力系統(tǒng)和供配電系統(tǒng)的基本構成電力系統(tǒng)：由各種電壓的76圖1-1從發(fā)電廠到用戶的輸配電過程示意圖圖1-1從發(fā)電廠到用戶的輸配電過程示意圖771.1.1電力系統(tǒng)的組成1發(fā)電廠：產(chǎn)生電能的供配電系統(tǒng)，其他能源——電能

火力發(fā)電廠

水力發(fā)電廠

核能發(fā)電廠

風力、地熱、太陽能和潮汐能等類型發(fā)電廠將燃料燃燒的化學能轉變?yōu)殡娔軐⑺鞯奈荒苻D變?yōu)殡娔芾迷雍肆炎兡芰哭D變?yōu)殡娔?.1.1電力系統(tǒng)的組成1發(fā)電廠：產(chǎn)生電能的供配電系統(tǒng)，781.1.1電力系統(tǒng)1發(fā)電廠：其他——電能

火力發(fā)電廠

“火電廠”它利用燃料（煤、天然氣、石油等）的化學能來生產(chǎn)電能。我國的火電廠以燃煤為主。為了提高燃煤效率，現(xiàn)代火電廠都把煤塊粉碎成煤粉，用鼓風機吹入鍋爐的爐膛內充分燃燒，將鍋爐內的水燒成高溫高壓的蒸汽，推動氣輪機轉動，帶動與它聯(lián)軸的發(fā)電機旋轉發(fā)電?；痣姀S的能量轉換過程是：1.1.1電力系統(tǒng)1發(fā)電廠：其他——電能火力發(fā)電廠79

發(fā)電過程為：燃料充分燃燒后，使鍋爐內的水變成高溫高壓的蒸汽，推動汽輪機轉動，帶動與之聯(lián)軸的發(fā)電機旋轉發(fā)電。發(fā)電過程為：燃料充分燃燒后，使鍋爐內的水變成高801.1.1電力系統(tǒng)1發(fā)電廠：其他——電能

水力發(fā)電廠

“水電廠”的發(fā)電容量與水電站所在地點上下游的水位差（通稱“水頭”或“落差”）和流過水輪機的水流量的乘積成正比，因此建造水電站，必須用人工的辦法來提高水位，通常水力發(fā)電廠有“壩后式水電站”、“引水式水電站”和“混合式水電站”。水電廠的能量轉換過程是：1.1.1電力系統(tǒng)1發(fā)電廠：其他——電能水力發(fā)電廠81水電站——將水流能量轉變?yōu)殡娔艿碾娬尽?/p>

發(fā)電過程為：有落差的水流沖動水輪機，帶動與之連軸的發(fā)電機旋轉發(fā)電。水電站——將水流能量轉變?yōu)殡娔艿碾娬尽０l(fā)電過程821.1.1電力系統(tǒng)1發(fā)電廠：其他——電能

核能發(fā)電廠

“核電廠”又稱“原子能發(fā)電廠”簡稱“核電站”，它是利用原子核的裂變能來生產(chǎn)電能的供配電系統(tǒng)，其生產(chǎn)過程與火電廠基本相同，只是以核反應堆代替了燃煤鍋爐。核電站的能量轉換過程是：1.1.1電力系統(tǒng)1發(fā)電廠：其他——電能核能發(fā)電廠 83核電站——由核反應獲得熱能的熱力發(fā)電站。

發(fā)電過程為：反應堆中的核燃料發(fā)生核裂變時釋放出的能量，使水變成高溫高壓的蒸汽，推動汽輪機轉動，帶動與之聯(lián)軸的發(fā)電機旋轉發(fā)電。

核電站——由核反應獲得熱能的熱力發(fā)電站。發(fā)電過841.1.1電力系統(tǒng)1發(fā)電廠：其他——電能

其他類型發(fā)電廠

我國確定21世紀在發(fā)展常規(guī)能源的同時，還要發(fā)展風能、地熱能、太陽能和潮汐能等，以保持能源與國民經(jīng)濟及環(huán)保事業(yè)的協(xié)調發(fā)展。在未來電能結構調整中，中國要快速提高非化石能源發(fā)電比例，到2020年可再生能源發(fā)電和核電比例將達到15%。1.1.1電力系統(tǒng)1發(fā)電廠：其他——電能其他類型發(fā)電廠 85

其他：太陽能電站、風力電站、地熱電站、潮汐電站等。其他：太陽能電站、風力電站、地熱電站、潮汐86

其他：太陽能電站、風力電站、地熱電站、潮汐電站等。其他：太陽能電站、風力電站、地熱電站、潮汐871.1.1電力系統(tǒng)2電力網(wǎng)：電力系統(tǒng)中各級電壓電力線路及其連接的各級各類變配電所七大區(qū)域電網(wǎng)組成： 東北、華北、華東、華中、西北、南方、川渝我國電網(wǎng)建設目標：按照“西電東送、南北互供、全國聯(lián)網(wǎng)”的思路，以三峽為中心，向四周輻射，形成聯(lián)系緊密的骨干網(wǎng)架。電力線路：將發(fā)電廠、變電所和電能用戶連接起來，完成輸送電能和分配電能的任務。超高壓遠距離電力網(wǎng)：電壓等級500kV，輸電距離300km以上；區(qū)域電力網(wǎng)：范圍大，電壓等級220~330kV，輸電距離50km以上；地方電力網(wǎng)：范圍較小，電壓等級35~110kV，輸電距離50km以內。1.1.1電力系統(tǒng)2電力網(wǎng)：電力系統(tǒng)中各級電壓電力線路及其881.1.1電力系統(tǒng)2電力線路：

0.38/0.66/3/6/10/35（66）/110（154）/220/330/500/750/1000kV154kv：東北地區(qū)歷史遺留下來的電壓等級，現(xiàn)正被淘汰；66kv：東北電力系統(tǒng)采用，選擇66kv后就不再使用110和35kv了；330kv：西北電力系統(tǒng)采用；各區(qū)域電網(wǎng)主干線及相鄰網(wǎng)間聯(lián)絡線電壓高低劃分：低壓：

1kv及以下；高壓：

1kv以上；城市、農(nóng)村及大工業(yè)企業(yè)連接區(qū)域性發(fā)電廠和大用戶按電壓等級來劃分：最常用較低一級高壓配電電壓1.1.1電力系統(tǒng)2電力線路：154kv：東北地區(qū)歷史遺留891.1.1電力系統(tǒng)2電力線路：不同類型：架空線：導線、避雷線、桿塔、絕緣子和金具等構成；電纜線：由導線、絕緣層、保護層構成；電纜線價格較高，電壓越高，兩者差別越大；維修電纜線路費時費工；電纜線路不需在地面設桿塔，供電可靠，不易受外力破壞。1.1.1電力系統(tǒng)2電力線路：不同類型：架空線：導線、避雷901.1.1電力系統(tǒng)3變電所：將一種電壓的電能變換成另一種電壓的電能的場所。組成：電力變壓器、母線和開關設備等分類：升壓、降壓功能：接受電能、變換電能和分配電能僅用來接收電能和分配電能的場所稱為配電所與發(fā)電機相連的變電所為升壓變電所；其余均為降壓變電所。1.1.1電力系統(tǒng)3變電所：將一種電壓的電能變換成另一種電911.1.1電力系統(tǒng)4電能用戶：所有消耗電能的用電設備或用電單位；工業(yè)用電占比重較大，非工業(yè)用戶比重較小。其中工業(yè)用電約占70%左右。按使用性質不同分為工業(yè)用戶和非工業(yè)用戶。1.1.1電力系統(tǒng)4電能用戶：所有消耗電能的用電設備或用電92圖1-2大型電力系統(tǒng)的系統(tǒng)圖圖1-2大型電力系統(tǒng)的系統(tǒng)圖93電力系統(tǒng)運行的特點與要求電力系統(tǒng)影響重要電力系統(tǒng)的地區(qū)性特色明顯電力系統(tǒng)的暫態(tài)過程十分迅速電力系統(tǒng)發(fā)電與用電之間處于動態(tài)平衡運行特點發(fā)展趨勢現(xiàn)代電力系統(tǒng)的發(fā)展趨勢運行要求：安全、可靠、優(yōu)質、經(jīng)濟

能源結構的多樣性和互補性

控制和調度手段的先進性

輸電方式的新穎性電力系統(tǒng)運行的特點與要求電力系統(tǒng)影響重要電力系統(tǒng)的地區(qū)性特色941.1.2供配電系統(tǒng)企業(yè)總降壓變電所、高壓配電所、配電線路、車間變電所、用電設備等。1.1.2供配電系統(tǒng)企業(yè)總降壓變電所、高壓配電所、配電線95

在以下情況，建立自用發(fā)電廠：本企業(yè)生產(chǎn)及生活需大量熱能；距離系統(tǒng)太遠；本企業(yè)所在地區(qū)有可供使用的能源。本企業(yè)有大量重要負荷，需獨立的備用電源；在以下情況，建立自用發(fā)電廠：本企業(yè)生產(chǎn)及生活需大量熱能；距96用戶電能供應的樞紐；接受電能、變換電能、分配電能集中接收6~10kV電壓，再分配到附近各車間變電所及高壓用電設備。一般負荷分散、廠區(qū)大的大型企業(yè)需要。接受電能、變換電能、分配電能用戶電能供應的樞紐；集中接收6~10kV電壓，再分配到附近各97接受電能、變換電能、分配電能6~10kV廠內高壓配電線路220/380V廠內低壓配電線路對于某個具體的供配電系統(tǒng)的組成，主要取決于電力負荷的大小和廠區(qū)的大小。接受電能、變換電能、分配電能6~10kV廠內高壓配電線路981.1.2供配電系統(tǒng)1大型企業(yè)及某些中型企業(yè)（進線電壓35kV以上的）供配電系統(tǒng)具有總降壓變電所的方式：電源進廠后，先經(jīng)總降壓變電所，將35kV及以上的電源電壓降為6~10kV的配電電壓，然后通過高壓配電線將電能送到各個車間變電所，也有的經(jīng)高壓配電所再送到車間變電所，最后經(jīng)變壓器降為一般低壓用電設備所需的電壓。1.1.2供配電系統(tǒng)1大型企業(yè)及某些中型企業(yè)（進線電壓35991大型企業(yè)及某些中型企業(yè)（進線電壓35kV以上的）供配電系統(tǒng)1.1.2企業(yè)供配電系統(tǒng)優(yōu)點：可省去一級變壓，簡化供電系統(tǒng)接線，節(jié)約了投資和有色金屬，降低電能電壓損耗，提高供電質量；高壓深入負荷中心的直配方式：根據(jù)廠區(qū)環(huán)境條件是否滿足深入負荷中心的”安全走廊”要求而定。1大型企業(yè)及某些中型企業(yè)（進線電壓35kV以上的）供配電系統(tǒng)1001.1.2供配電系統(tǒng)2中型企業(yè)供配電系統(tǒng)一般，電源進線電壓是6~10kV。電能經(jīng)高壓配電所集中，再由高壓配電線路將電能分送到各車間變電所，或由高壓配電線路直接供給高壓用電設備。車間變電所內裝設有電力變壓器，將高壓電降為一般低壓用電設備所需的電壓，然后由低壓配電線路將電能分送給各用電設備使用。1.1.2供配電系統(tǒng)2中型企業(yè)供配電系統(tǒng)一般，電源進線電壓是1011.1.2供配電系統(tǒng)3小型企業(yè)供配電系統(tǒng)如果所需容量一般不大于1000kVA或稍多，通常只設一個降壓變電所即可。這種降壓變電所相當于上述的車間變電所。1.1.2供配電系統(tǒng)3小型企業(yè)供配電系統(tǒng)如果所需容量一般1021.1.2供配電系統(tǒng)3小型企業(yè)供配電系統(tǒng)如果供配電系統(tǒng)所需容量不大于160kVA，一般采用低壓電源進線，直接由公共低壓電網(wǎng)供電，只設一個低壓配電間。1.1.2供配電系統(tǒng)3小型企業(yè)供配電系統(tǒng)如果供配電系統(tǒng)1031.2電力系統(tǒng)的額定電壓額定電壓：保證用電設備（電動機、白熾燈等）、發(fā)電機和變壓器正常工作時能獲得最佳技術經(jīng)濟指標的電壓。

電網(wǎng)的額定電壓用電設備的額定電壓發(fā)電機的額定電壓 變壓器一次繞組的額定電壓 二次繞組的額定電壓是根據(jù)什么決定的呢？1.2電力系統(tǒng)的額定電壓額定電壓：保證用電設備（電動機、白熾1041.2電力系統(tǒng)的額定電壓1）電網(wǎng)（電力線路）的額定電壓只能選用國家規(guī)定的額定電壓電網(wǎng)額定電壓是國家根據(jù)國民經(jīng)濟的發(fā)展需要和電力工業(yè)的發(fā)展水平，經(jīng)全面技術經(jīng)濟分析后確定的，是確定其他電力設備額定電壓的基本依據(jù)。

0.38/0.66/3/6/10/35（66）/110（154）/220/330/500/750/1000kV1.2電力系統(tǒng)的額定電壓1）電網(wǎng)（電力線路）的額定電壓只能1051.2電力系統(tǒng)的額定電壓2）用電設備的額定電壓3）發(fā)電機的額定電壓與同級電網(wǎng)的額定電壓相同發(fā)電機的額定電壓高于電網(wǎng)和用電設備的額定電壓值，因為考慮到線路在輸送負荷電流時必然產(chǎn)生電壓損失，發(fā)電機的額定電壓比電網(wǎng)電壓高5%來補償電網(wǎng)上的電壓損失。例如：10kV電網(wǎng)，發(fā)電機額定電壓應為10.5kV1.2電力系統(tǒng)的額定電壓2）用電設備的額定電壓3）發(fā)電機的1064）變壓器額定電壓1.2電力系統(tǒng)的額定電壓

變壓器一次側額定電壓

變壓器二次側額定電壓二次繞組向負荷供電，相當于供電設備：直接接高、低壓用電設備：應比用電設備電壓高5%左右。與后面用電設備距離較遠(35kV及以上高壓線路)：二次額定電壓比電網(wǎng)和用電設備的額定電壓高10%（變壓器繞組的電壓損失5%，電網(wǎng)上電壓損失5%）；一次繞組接電源，相當于用電設備：直接與發(fā)電機相連：應與發(fā)電機額定電壓相同，比電網(wǎng)額定電壓高5%；連接在線路中間：應與線路額定電壓相同，等于電網(wǎng)額定電壓。一次繞組加額定電壓而二次側開路時的電壓，即空載電壓4）變壓器額定電壓1.2電力系統(tǒng)的額定電壓變壓器一次側額1072.發(fā)電機的額定電壓

發(fā)電機的額定電壓UN.G比所連接電網(wǎng)的系統(tǒng)額定電壓UN高5%。用于補償線路的電壓損失。UNGMMM+5%-5%-10%2.發(fā)電機的額定電壓發(fā)電機的額定電壓UN.G比1083.電力變壓器的額定電壓T2T1G二次繞組額定電壓：（空載電壓）一次繞組額定電壓：a、直接接于發(fā)電機出線端，則其額定電壓應與發(fā)電機額定電壓相同。b、當接于電網(wǎng)時，則等于電網(wǎng)標稱電壓。a、當二次側線路較短時，比電網(wǎng)標稱電壓高5%。b、當二次側輸電線路較長時，考慮線路電壓損失，則應比電網(wǎng)標稱電壓高10%。線路長線路短U1N.T=UNGU1N.T=U1nU1nU2nUGU2N.T=1.1U1nU2N.T=1.05U2NUn-5%-5%-5%-5%+5%UN3.電力變壓器的額定電壓T2T1G二次繞組一次繞組a、直接接109

線路傳輸功率越大，傳輸距離越遠，則所選擇的電壓等級也應越高。330～1000kV主要用于長距離輸電網(wǎng)；110～220kV電壓等級主要用于區(qū)域配電網(wǎng)；10～110kV為一般電力用戶的高壓供電電壓；220/380V為低壓配電電壓（工礦企業(yè)亦可采用380/660V）。二、電力系統(tǒng)中各種標稱電壓的適用范圍線路傳輸功率越大，傳輸距離越遠，則所選擇的電壓等級也110分類電網(wǎng)額定電壓（kV）用電設備發(fā)電機額定電壓（kV）電力變壓器額定電壓（kV）額定電壓（kV）最高電壓（kV）一次繞組二次繞組低壓0.22/0.380.38/0.661(1.140)0.22/0.380.38/0.661(1.140)0.400.690.380.660.400.69高壓361020—35661102203305007501000361020—356611022033050075010003.67.2122440.572.5126（123）252（245）36355080011003.156.310.513.8，15.75，18，20，22，24，26————————3及3.156及6.310及10.513.8，15.75，18，20，22，24，26356611022033050075010003.15及3.36.3及6.610.5及11—38.572.5121242363550825（800）1100

表1－1我國三相交流電網(wǎng)和電力設備的額定電壓分類電網(wǎng)用電設備發(fā)電機電力變壓器額定電壓（kV）額定電壓（k111系

統(tǒng)額定電壓系

統(tǒng)最高電壓高壓開關、互感器及支柱絕緣子的額定電壓穿墻套管額定電壓熔斷器額定電壓361020353.56.911.52440.53.67.2122440.5—6.911.52440.53.56.9122440.5

表1-2系統(tǒng)的額定電壓、最高電壓和部分高壓設備的額定電壓（單位：kV）高壓開關設備和控制設備標注的額定電壓：按GB/T11022-2011《高壓開關設備和控制設備標準的共同技術要求》規(guī)定，高壓開關設備和控制設備的額定電壓按其允許的最高工作電壓來標注，即其額定電壓不得小于它所在系統(tǒng)可能出現(xiàn)的最高電壓，如表1-2所示。我國現(xiàn)在生產(chǎn)的高壓設備大多已按此新規(guī)定標注。系統(tǒng)系統(tǒng)高壓開關、互感器及支柱絕緣子的額112例1：例1-1（p9）已知電力系統(tǒng)中線路的額定電壓，試求發(fā)電機和變壓器的額定電壓。變壓器T2：發(fā)電機：變壓器T1：圖1-14例1-1供電系統(tǒng)圖10.5/38.5kV35/6.6kV例1：例1-1（p9）已知電力系統(tǒng)中線路的額定電壓，試求113例2：試確定下圖供電系統(tǒng)中變壓器T1和線路WL1、WL2的額定電壓。變壓器T1：線路1：線路2：變壓器T3：10/0.40kV例2：試確定下圖供電系統(tǒng)中變壓器T1和線路WL1、WL2的額114三種運行方式1.3電力系統(tǒng)的中性點運行方式1）中性點不接地2）中性點經(jīng)消弧線圈接地3）中性點直接接地——“大接地電流的電力系統(tǒng)”“小接地電流的電力系統(tǒng)”我國3~66KV的電力系統(tǒng)，特別是3~10KV系統(tǒng)如果單相接地電流大于一定值時（3~10KV系統(tǒng)>30A，20~66KV以上系統(tǒng)>10A）我國110KV及以上系統(tǒng)和1kV以下低壓系統(tǒng)三種運行方式1.3電力系統(tǒng)的中性點運行方式1）中性點不接地21151）中性點不接地的電力系統(tǒng)1.3電力系統(tǒng)的中性點運行方式、系統(tǒng)正常運行時：

三個相的相電壓、、是對稱的，各相對地電壓就等于相電壓；各相的對地電容電流也是對稱的，其對地電容電流的相量和為零。1）中性點不接地的電力系統(tǒng)1.3電力系統(tǒng)的中性點運行方式、系1161）中性點不接地的電力系統(tǒng)1.3電力系統(tǒng)的中性點運行方式系統(tǒng)發(fā)生單相接地故障時，假設C相接地：、各相對地電壓：1）中性點不接地的電力系統(tǒng)1.3電力系統(tǒng)的中性點運行方式系統(tǒng)1171）中性點不接地的電力系統(tǒng)1.3電力系統(tǒng)的中性點運行方式系統(tǒng)發(fā)生單相接地故障時，假設C相接地：系統(tǒng)接地電流：正常運行時每相對地電容電流的3倍。1）中性點不接地的電力系統(tǒng)1.3電力系統(tǒng)的中性點運行方式系統(tǒng)1181）中性點不接地的電力系統(tǒng)1.3電力系統(tǒng)的中性點運行方式、線電壓：無論其相位和量值均未發(fā)生變化接地電流：正常運行時每相對地電容電流的3倍。相電壓：線路中完好兩相的相電壓變?yōu)樵瓉淼木€電壓。這類系統(tǒng)的供配電設備的絕緣需要按線電壓考慮。該系統(tǒng)中的三相用電設備都能繼續(xù)運行。但不允許在單相短路故障情況下長期運行，以免再有一相發(fā)生接地故障時，形成兩相接地短路，使故障擴大。超過一定數(shù)值將在接地故障點出現(xiàn)斷續(xù)電弧1）中性點不接地的電力系統(tǒng)1.3電力系統(tǒng)的中性點運行方式、線1192）中性點經(jīng)消弧線圈接地的電力系統(tǒng)1.3電力系統(tǒng)的中性點運行方式系統(tǒng)發(fā)生單相接地故障時，假設C相接地：各相對地電壓：和中性點不接地系統(tǒng)一樣。2）中性點經(jīng)消弧線圈接地的電力系統(tǒng)1.3電力系統(tǒng)的中性點運行1202）中性點經(jīng)消弧線圈接地的電力系統(tǒng)1.3電力系統(tǒng)的中性點運行方式系統(tǒng)發(fā)生單相接地故障時，假設C相接地：系統(tǒng)接地電流：當兩者量值差小于發(fā)生電弧的最小電流，電弧就不會發(fā)生。2）中性點經(jīng)消弧線圈接地的電力系統(tǒng)1.3電力系統(tǒng)的中性點運行1213）中性點直接接地的電力系統(tǒng)1.3電力系統(tǒng)的中性點運行方式系統(tǒng)發(fā)生單相接地故障時，假設C相接地：、各相對地電壓：系統(tǒng)接地電流：這類系統(tǒng)的供配電設備的絕緣只需要按相電壓考慮。對于110kV及以上的超高壓系統(tǒng)很有經(jīng)濟技術價值。比線路的正常負荷電流大得多，因此在此系統(tǒng)發(fā)生單相短路時保護裝置應動作于跳閘，切除短路故障，使系統(tǒng)其他部分恢復正常運行。3）中性點直接接地的電力系統(tǒng)1.3電力系統(tǒng)的中性點運行方式系1221.4電能的質量指標（1）電壓；（2）頻率；（3）可靠性。1）電壓偏差定義：電器設備的端電壓偏離額定電壓的幅度：電壓偏差的影響電力設備只有在額定電壓下運行才能獲得最佳的經(jīng)濟效果。允許值：

《供電營業(yè)規(guī)則》規(guī)定：正常運行情況下，用電設備端子處的電壓偏差允許值（以UN的百分值表示）宜符合下列要求：（1）線路額定電壓35kV及以上：允許電壓偏差為+5%；（2）線路額定電壓10kV及以下：允許電壓偏差為+7%；（3）線路額定電壓220V以上：允許電壓偏差為+7%，-10%；在電力系統(tǒng)非正常運行情況下，用戶受電端電壓最大允許偏差不應超過額定電壓的+10%1.4電能的質量指標（1）電壓；（2）頻率；1231.4電能的質量指標（1）電壓；（2）頻率；（3）可靠性。2）電壓波動和閃變的概念電壓波動：電網(wǎng)電壓有效值的連續(xù)快速變化，是由于負荷急劇變動引起的。負荷的急劇變動，使系統(tǒng)的電壓損耗也相應快速變化，從而使電氣設備的端電壓出現(xiàn)波動現(xiàn)象。例如電焊機、電弧爐和軋鋼機等沖擊性負荷，都會引起電網(wǎng)電壓波動。電壓波動程度以電壓最大值與最小值之差或其百分數(shù)來表示：

閃變：周期性電壓急劇變化引起光源光通量急劇波動而造成人眼視覺不舒適的現(xiàn)象；允許值：國家標準GB12326—90《電能質量.電壓允許波動和閃變》規(guī)定了系統(tǒng)由沖擊性負荷產(chǎn)生的電壓波動允許值和閃變電壓允許值，10kV及以下電網(wǎng)的電壓波動不得超過2.5%，35~110kV不得超過2%，220kV及以上不得超過1.6%。1.4電能的質量指標（1）電壓；（2）頻率；1241.4電能的質量指標（1）電壓；（2）頻率；（3）可靠性。3）電壓波形波形質量：以正弦電壓波形畸變率來衡量。由于系統(tǒng)中有各種非線性元件存在，因而在系統(tǒng)中和用戶處的線路中出現(xiàn)了高次諧波，使電壓或電流波形發(fā)生一定程度的畸變。高次諧波：指一個非正弦波按傅里葉級數(shù)分解后所含的頻率為基波頻率整數(shù)倍的所有諧波分量。

因此，國家標準GB/T14549—1993《電能質量.公用電網(wǎng)諧波》規(guī)定了公用電網(wǎng)中諧波電壓限值和諧波電流允許值。1.4電能的質量指標（1）電壓；（2）頻率；1251.4電能的質量指標（1）電壓；（2）頻率；（3）可靠性。供電頻率及其允許偏差

《供電營業(yè)規(guī)則》規(guī)定：供電企業(yè)供電的額定頻率為交流50HZ。在電力系統(tǒng)正常狀況下，供電頻率的允許偏差為：電網(wǎng)裝機容量在300萬KW及以上的，為+0.2HZ；電網(wǎng)裝機容量在300萬KW以下的，為+0.5HZ。在電力系統(tǒng)非正常狀況下，供電頻率的允許偏差不應超過+1.0HZ。1.4電能的質量指標（1）