電力系統(tǒng)負(fù)荷第一頁，共62頁。本課程的主要內(nèi)容及特點(diǎn)主要內(nèi)容電力系統(tǒng)同步電機(jī)的數(shù)學(xué)模型電力系統(tǒng)故障分析電力系統(tǒng)穩(wěn)定性分析靜態(tài)穩(wěn)定暫態(tài)穩(wěn)定穩(wěn)態(tài)分析暫態(tài)分析電力系統(tǒng)的分析與計(jì)算電力系統(tǒng)的平衡與調(diào)整電力系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)運(yùn)行簡(jiǎn)單復(fù)雜有功無功第二頁，共62頁。第一節(jié)電力系統(tǒng)概述第二節(jié)電力系統(tǒng)的電壓等級(jí)和負(fù)荷第三節(jié)電力系統(tǒng)的中性點(diǎn)得接地方式第四節(jié)電力系統(tǒng)分析課程的主要內(nèi)容

第一篇電力系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)分析

第1章

電力系統(tǒng)分析基本概念

第三頁，共62頁。主要知識(shí)點(diǎn)：電力系統(tǒng)的組成

電能生產(chǎn)的特點(diǎn)電力系統(tǒng)運(yùn)行的基本要求電力系統(tǒng)的接線方式和特點(diǎn)電壓等級(jí)中性點(diǎn)運(yùn)行方式及特點(diǎn)電力系統(tǒng)的負(fù)荷及其曲線第四頁，共62頁。第一節(jié)電力系統(tǒng)的概述

問題的提出顯著優(yōu)點(diǎn)潔凈：環(huán)保方便:

輸送、分配、使用節(jié)能:

能耗小，轉(zhuǎn)換效率高人類為什么選擇使用電能？電氣化第五頁，共62頁。電能是如何產(chǎn)生的？大規(guī)模電能是由同步發(fā)電機(jī)產(chǎn)生同步發(fā)電機(jī)發(fā)電原理？回顧一下電機(jī)學(xué)知識(shí)……..

機(jī)械能

電能第六頁，共62頁。推動(dòng)轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)的能源形式→多種多樣，大家說說…..

蒸汽

水力

風(fēng)力火力、核、地?zé)崴Πl(fā)電風(fēng)力、潮汐發(fā)電第七頁，共62頁。福建安砂水電廠寬縫重力壩第八頁，共62頁。2002年，中國電力消費(fèi)在終端能源消費(fèi)中的比例為42％，2020年達(dá)到70％左右。

2002年，中國人均電力消費(fèi)1280千瓦時(shí)，僅相當(dāng)于20世紀(jì)70年代的世界平均水平，約為目前世界平均水平2500千瓦時(shí)的一半。2011年1-10月全國電力消費(fèi)，1-10月份，全國全社會(huì)用電量38951億千瓦時(shí)，同比增長11.9%。10月份，全社會(huì)用電量3797億千瓦時(shí)，同比增長11.4%。今年各季用電量增速基本在12.3%-11.9%之間波動(dòng),總體處于平穩(wěn)增長的范圍，是2007年以來各季增長最平穩(wěn)的一年。

試想：沒有電能你的生活會(huì)如何？

蘇維埃＋電氣化＝共產(chǎn)主義（^_^）第九頁，共62頁。美加2003年“8.14”大停電事故紐約一篇漆黑，布什一臉無奈，與911并提損失6180萬KW5000萬居民無電300億美元/天第十頁，共62頁。

電力系統(tǒng)是如何描述的？1980~2002年全國發(fā)電量如圖示（億千瓦時(shí)）第十一頁，共62頁。

電力需求旺盛、增長快1882年我國開始使用電能1987年全國發(fā)電裝機(jī)容量突破1億千瓦1995年3月，裝機(jī)容量突破2億千瓦到1996年，發(fā)電裝機(jī)容量居世界第2位。2000年4月，全國裝機(jī)突破3億千瓦2004年5月底，全國裝機(jī)容量突破4億千瓦2005年底我國裝機(jī)總?cè)萘繉⑼黄?億千瓦。105年不到8年5年4年1.5年每增加1億裝機(jī)2000年容量3億千瓦1995年容量2億千瓦1987年容量1億千瓦1978年容量5712萬千瓦1949年容量185萬千瓦第十二頁，共62頁。中國電網(wǎng)500kV220kV330kV火電廠水電廠核電廠新疆西藏東北華北西北川渝華中華東南方電網(wǎng)覆蓋率96.4%第十三頁，共62頁。電力系統(tǒng)中國三峽電站巴西依泰普水電站第十四頁，共62頁。500kV交流變電站全景220kV交流變電站第十五頁，共62頁。一、電力系統(tǒng)的基本概念電力系統(tǒng)發(fā)電機(jī)--變壓器--輸電線路--用電設(shè)備（負(fù)荷）網(wǎng)絡(luò)通過電的或機(jī)械的方式連接在網(wǎng)絡(luò)中的所有設(shè)備。

生產(chǎn)

變換

輸送和分配

消費(fèi)（發(fā)電機(jī)）（變壓器、整流器、逆變器）（電力傳輸線、配電網(wǎng)）

（負(fù)荷）第十六頁，共62頁。第十七頁，共62頁?，F(xiàn)代電力系統(tǒng)的構(gòu)成

20世紀(jì)中葉以來出現(xiàn)的大電力系統(tǒng)，是一切工業(yè)系統(tǒng)中，規(guī)模最大、層次復(fù)雜、資金和技術(shù)密集的人造復(fù)合系統(tǒng)，是人類工程科學(xué)史上最重要的成就之一?，F(xiàn)代電力系統(tǒng)由電力流、信息流、貨幣流構(gòu)成第十八頁，共62頁。電力流：由高壓設(shè)備（如發(fā)電機(jī)、變壓器、輸電線路以及其它配電裝置）構(gòu)成（一次系統(tǒng)），實(shí)現(xiàn)電能的轉(zhuǎn)化和變換、電能傳輸、分配、使用。信息流：由傳感器、通信網(wǎng)絡(luò)和計(jì)算機(jī)構(gòu)成的，旨在電力系統(tǒng)可靠、穩(wěn)定、安全和經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的監(jiān)控、保護(hù)、自動(dòng)控制、調(diào)度自動(dòng)化等（二次系統(tǒng)）；貨幣流：電能的市場(chǎng)行為交易活動(dòng)。

電力技術(shù)→發(fā)展，直流輸電作為補(bǔ)充的輸電方式→應(yīng)用。在交流電力系統(tǒng)內(nèi)或兩個(gè)交流電力系統(tǒng)間嵌入直流輸電系統(tǒng)，便構(gòu)成了現(xiàn)代交、直流聯(lián)合系統(tǒng)。圖1-2為直流輸電系統(tǒng)示意圖。第十九頁，共62頁。電力網(wǎng)絡(luò)定義：發(fā)電機(jī)用電設(shè)備（負(fù)荷）中間環(huán)節(jié)組成：變壓器+輸電線路功能：實(shí)現(xiàn)電能的傳輸與分配的功能。特點(diǎn)：電力網(wǎng)絡(luò)是由許多子電力網(wǎng)絡(luò)發(fā)展、互聯(lián)而成，分區(qū)分層是電力網(wǎng)絡(luò)的一大特點(diǎn)。類型：輸電網(wǎng)絡(luò)、

高壓配電網(wǎng)絡(luò)中壓配電網(wǎng)絡(luò)

低壓配電網(wǎng)絡(luò)。

連接第二十頁，共62頁。二、電力系統(tǒng)的發(fā)展概況自學(xué)第二十一頁，共62頁。電力系統(tǒng)的參量電壓等級(jí)(KV）--最高額定值

1000（計(jì)劃建設(shè)中）、750（建設(shè)中）、500、330、220、110、60、35、10、0.60.38/0.22頻率（Hz）50，60三、電力系統(tǒng)的基本參量和接線圖總裝機(jī)容量—

實(shí)際安裝發(fā)電機(jī)組，額定有功功率總和。kW、MW、GW年發(fā)電量—

系統(tǒng)中所有發(fā)電機(jī)組全年實(shí)際發(fā)出電能總和。M（G、T）Wh最大負(fù)荷—

電力系統(tǒng)總有功負(fù)荷在一年內(nèi)的最大值數(shù)。第二十二頁，共62頁。電力系統(tǒng)接線圖電氣接線圖地理位置接線圖年最大負(fù)荷利用小時(shí)數(shù)—

負(fù)荷的年耗電量與最大負(fù)荷比—最大負(fù)荷利用小時(shí)數(shù)。電力系統(tǒng)的電氣接線圖電力系統(tǒng)各元件之間的電氣聯(lián)系的電路圖。一般是以單線圖表示，但不能反映發(fā)電廠、變電所的相對(duì)地理位置。如圖1-3所示的簡(jiǎn)單電力系統(tǒng)接線圖。圖中，G--發(fā)電機(jī)，T1、T2--變壓器，l--電力線路，L--負(fù)荷。電力系統(tǒng)的地理接線圖按比例表示出電力系統(tǒng)中各發(fā)電廠和變電所相對(duì)地理位置，以及反映各條電力線路按一定比例的路徑的接線圖。但它不能完全表示出各電力元件之間的連接情況，如圖1-4所示。圖1-3電力系統(tǒng)的電氣接線圖圖1-4電力系統(tǒng)的地理接線圖第二十三頁，共62頁。四、電力系統(tǒng)運(yùn)行的特點(diǎn)與要求

電力系統(tǒng)運(yùn)行的特點(diǎn)

電能不能大量儲(chǔ)存，要求電能的生產(chǎn)、輸送、分配和使用幾乎是在同一瞬間內(nèi)完成。電能和生產(chǎn)、人民生活、國民經(jīng)濟(jì)緊密相關(guān)。電力系統(tǒng)的暫態(tài)過程短促。對(duì)電能質(zhì)量的要求比較嚴(yán)格。第二十四頁，共62頁。電力系統(tǒng)運(yùn)行的基本要求

供電安全可靠性

持續(xù)為用戶供電—電源容量充足、布局合理電能的優(yōu)質(zhì)性

（電能質(zhì)量）-頻率—50Hz(±0.2~±0.5)

電壓--供電電壓（+5%~-7%）

運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)性

一次能源的消耗、網(wǎng)損和線損↓

環(huán)保第二十五頁，共62頁。第二節(jié)電力系統(tǒng)的電壓等級(jí)和負(fù)荷

電力線路輸送功率一定，輸電電壓越↑，線路電流越↓，導(dǎo)線載流截面積越↓；電壓越↑，設(shè)備絕緣水平要求越↑，設(shè)備的投資越↑。綜之，對(duì)一定輸送功率和輸送距離有--最合理的線路電壓。國際電工委員會(huì)的《IEC標(biāo)準(zhǔn)電壓》對(duì)電壓等級(jí)的選擇建議在任意國家內(nèi)，相鄰兩級(jí)電壓之比不應(yīng)小于2倍。我國規(guī)定的電力網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)電壓等級(jí)為線路的額定電壓，主要有0.22/0.38、3、6、10、35(60)、110、220、330、500KV、750KV、1000KV。

一、電力系統(tǒng)的額定電壓等級(jí)第二十六頁，共62頁。我國的電力網(wǎng)額定電壓等級(jí)（KV）：--0.22,0.38,3,6,10,35,60,110,220,330,500。配電線路—10kV以下線路，輸電線路—35kV、60kV線路，高壓線路—110kV、220kV線路，超高壓線路—330kV以上線路，地域電網(wǎng)—60kV以下電網(wǎng)，區(qū)域電網(wǎng)—110kV、220kV電網(wǎng)，超高壓電網(wǎng)—330kV以上電網(wǎng)，負(fù)荷--電力用戶從系統(tǒng)所取用的功率，低壓設(shè)備—1kV以下的電力設(shè)備及裝置，高壓設(shè)備—1kV以上的設(shè)備。第二十七頁，共62頁。不同電壓等級(jí)的適用范圍500、330、220kV—大電力系統(tǒng)的主干線；110kV—中、小電力系統(tǒng)的主干線（大系統(tǒng)的二次網(wǎng)絡(luò)）35kV—大城市、或大工業(yè)內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)、農(nóng)村網(wǎng)絡(luò)；10kV—常用的低一級(jí)配電電壓；6

kV—負(fù)荷重高壓電動(dòng)機(jī)較多時(shí)；3

kV—僅用于工業(yè)企業(yè)內(nèi)部。表1-2為用架空線路時(shí)各電壓等級(jí)→輸送功率和輸送距離（書6頁）第二十八頁，共62頁。電氣設(shè)備額定電壓等級(jí)間的配合關(guān)系配合原則：以電氣設(shè)備的額定電壓為參考表1－1，同一電壓級(jí)別下各種電氣設(shè)備額定電壓并不完全相等線路用電設(shè)備，線路Ue=用電設(shè)備Ue(稱網(wǎng)絡(luò)Ue→110kV、220kV）用電設(shè)備允許電壓±5％，線路的電壓降落為10％，要求線路始端電壓為其額定值的105％，使末端電壓≮額定值95％。線路始端→發(fā)電機(jī)額定電壓為105％，第二十九頁，共62頁。電氣設(shè)備額定電壓配合關(guān)系如圖1-5所示一次側(cè)接受電能→用電設(shè)備二次側(cè)向負(fù)荷供電→發(fā)電機(jī)一次側(cè)Ue=網(wǎng)絡(luò)Ue變壓器發(fā)電機(jī)變壓器一次繞組Ue=發(fā)電機(jī)Ue保證正常運(yùn)行時(shí)變壓器二次側(cè)U比線路Ue高5％，變壓器二次側(cè)Ue應(yīng)比線路Ue高10％。二次側(cè)接在線路首端，要求正常運(yùn)行，二次側(cè)U較線路Ue高5％二次側(cè)Ue→空載時(shí)電壓，帶額定負(fù)荷，變壓器內(nèi)部U降落約為5％

只有短路電壓小于7％或直接（通過短距離線路）與用戶連接的變壓器，其二次測(cè)額定電壓才比線路額定電壓高5％直接連10%5%第三十頁，共62頁。二、電力系統(tǒng)的負(fù)荷1、電力系統(tǒng)的負(fù)荷電力系統(tǒng)的綜合用電負(fù)荷

---電力系統(tǒng)中所有電力用戶的用電設(shè)備所消耗的電功率（工業(yè)、農(nóng)業(yè)、交通運(yùn)輸、市政生活等各方面消耗的功率之和）綜合用電負(fù)荷在電網(wǎng)中傳輸會(huì)引起網(wǎng)絡(luò)損耗系統(tǒng)的供電負(fù)荷綜合用電負(fù)荷+電網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)損耗=各發(fā)電廠向外輸送的功率廠用電發(fā)電廠大量的電動(dòng)機(jī)拖動(dòng)的機(jī)械設(shè)備以及運(yùn)行、操作、試驗(yàn)、照明等設(shè)備，它們所消耗的功率總和（發(fā)電機(jī)及其輔助設(shè)備的正常運(yùn)行）

電力系統(tǒng)的負(fù)荷--指電力系統(tǒng)中用電設(shè)備消耗功率的總和。分為：動(dòng)力負(fù)荷（異步、同步電動(dòng)機(jī)、電熱電爐、整流設(shè)備）

照明負(fù)荷（電燈）

第三十一頁，共62頁。電力系統(tǒng)的發(fā)電負(fù)荷供電負(fù)荷+發(fā)電廠廠用電消耗的功率以上彼此之間的關(guān)系如圖1－6所示。圖1-6電力系統(tǒng)與負(fù)荷的關(guān)系電力系統(tǒng)的負(fù)荷(總結(jié))1.發(fā)電負(fù)荷：發(fā)電機(jī)發(fā)出的電功率PG

廠用電：維持發(fā)電廠運(yùn)行自身所需的功率P廠火電廠5-8%

水電廠0.1-1%

核電廠4-5%2.供電負(fù)荷：發(fā)電廠供出的功率P供=PG－P廠

網(wǎng)絡(luò)損耗：電能傳輸、分配中消耗的功率P損第三十二頁，共62頁。

3.綜合用電負(fù)荷：各用戶功率之和(電力系統(tǒng)負(fù)荷)PLPL=P供－P損三種負(fù)荷的關(guān)系如圖所示：第三十三頁，共62頁。用電設(shè)備---異步電動(dòng)機(jī)、同步電動(dòng)機(jī)、電熱裝置和照明設(shè)備等。用電負(fù)荷---工業(yè)負(fù)荷、農(nóng)業(yè)負(fù)荷、交通運(yùn)輸業(yè)負(fù)荷和人民生活用電負(fù)荷等。用戶性質(zhì)不同，各種用電設(shè)備消耗功率所占比重也不同，如表1－2中列出了幾個(gè)工業(yè)部各類用電設(shè)備消耗功率的分配比例。第三十四頁，共62頁。根據(jù)可靠性要求不同，分為Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ負(fù)荷Ⅰ--重要負(fù)荷，保證不間斷供電若停電造成人員傷亡和設(shè)備故障、產(chǎn)生廢品，長期影響生產(chǎn)或造成政治影響，人們生活混亂。Ⅱ--較重要，停電造成大量減產(chǎn)，人們生活受到影響。Ⅲ--一般負(fù)荷，不屬于Ⅰ、Ⅱ類負(fù)荷，如：小城鎮(zhèn)、附屬車間等Ⅱ、Ⅲ類負(fù)荷，電力不足時(shí)，優(yōu)先Ⅱ類負(fù)荷2、負(fù)荷分類物理性質(zhì)：有功負(fù)荷、無功負(fù)荷生產(chǎn)與銷售：發(fā)電負(fù)荷、供電負(fù)荷、用電負(fù)荷用戶性質(zhì)：工業(yè)、農(nóng)業(yè)、交通運(yùn)輸、市政、人民生活第三十五頁，共62頁。（1）、符合下列情況之一時(shí)，應(yīng)為一級(jí)負(fù)荷：

1、中斷供電將造成人身傷亡時(shí)→醫(yī)院。2、中斷供電將在政治、經(jīng)濟(jì)上造成重大損失時(shí)。例如：重大設(shè)備損壞、重大產(chǎn)品報(bào)廢、用重要原料生產(chǎn)的產(chǎn)品大量報(bào)廢、國民經(jīng)濟(jì)中重點(diǎn)企業(yè)的連續(xù)生產(chǎn)過程被打亂需要長時(shí)間才能恢復(fù)等→電廠、煉鋼。3、中斷供電將影響有重大政治、經(jīng)濟(jì)意義的用電單位的正常工作。例如：重要交通樞紐、重要通信樞紐、重要賓館、大型體育場(chǎng)館、經(jīng)常用于國際活動(dòng)的大量人員集中的公共場(chǎng)所等用電單位中的重要電力負(fù)荷→電視臺(tái)、廣播電臺(tái)、鐵路、航空。在一級(jí)負(fù)荷中，當(dāng)中斷供電將發(fā)生中毒、爆炸和火災(zāi)等情況的負(fù)荷，以及特別重要場(chǎng)所的不允許中斷供電的負(fù)荷，應(yīng)視為特別重要的負(fù)荷。第三十六頁，共62頁。（2）符合下列情況之一時(shí)，應(yīng)為二級(jí)負(fù)荷：

1．中斷供電將在政治、經(jīng)濟(jì)上造成較大損失時(shí)。例如：主要設(shè)備損壞、大量產(chǎn)品報(bào)廢、連續(xù)生產(chǎn)過程被打亂需較長時(shí)間才能恢復(fù)、重點(diǎn)企業(yè)大量減產(chǎn)等。2．中斷供電將影響重要用電單位的正常工作。例如：交通樞紐、通信樞紐等用電單位中的重要電力負(fù)荷，以及中斷供電將造成大型影劇院、大型商場(chǎng)等較多人員集中的重要的公共場(chǎng)所秩序混亂。(3)不屬于一級(jí)和二級(jí)負(fù)荷者應(yīng)為三級(jí)負(fù)荷學(xué)校應(yīng)該屬于二級(jí)或三級(jí)負(fù)荷，具體應(yīng)看學(xué)校的規(guī)模和影響力而定第三十七頁，共62頁。

常用的負(fù)荷曲線：

定義：某一段時(shí)間內(nèi)負(fù)荷隨時(shí)間變化的曲線。

分類：按負(fù)荷--有功功率負(fù)荷曲線和無功功率負(fù)荷曲線按時(shí)間--日負(fù)荷曲線、月負(fù)荷曲線和年負(fù)荷曲線年最大負(fù)荷曲線—時(shí)序負(fù)荷曲線年持續(xù)負(fù)荷曲線—累計(jì)負(fù)荷曲線

按對(duì)象--發(fā)電廠負(fù)荷曲線、變電所負(fù)荷曲線、線路負(fù)荷曲線、用戶負(fù)荷曲線按計(jì)量地點(diǎn)--用戶、電力線路、變電所、發(fā)電廠和電力系統(tǒng)的負(fù)荷曲線。日負(fù)荷曲線

定義：描述系統(tǒng)負(fù)荷在一天24h內(nèi)所需功率的變化情況，分類：有功日負(fù)荷曲線和無功日負(fù)荷曲線。用途：是調(diào)度部門制定各發(fā)電廠發(fā)電負(fù)荷計(jì)劃的依據(jù)。三、電力系統(tǒng)的負(fù)荷曲線第三十八頁，共62頁。圖1－7（a）為某系統(tǒng)的日負(fù)荷曲線，實(shí)線為有功日負(fù)荷曲線，虛線為無功日負(fù)荷曲線。為方便計(jì)算，常把負(fù)荷曲線繪成階梯形，如圖1－7（b）所示。負(fù)荷曲線中最大值稱為日最大負(fù)荷Pmax（峰荷）→功率因數(shù)較高最小值稱為日最小負(fù)荷Pmin（谷荷）→功率因數(shù)較低從圖l－7（a）可見，有功功率和無功功率最大負(fù)荷不一定同時(shí)出現(xiàn)。圖1-7日負(fù)荷曲線（a）有功（b）無功圖1-7日負(fù)荷曲線（a）有功（b）無功第三十九頁，共62頁。定義：表示一年內(nèi)每月最大有功功率負(fù)荷變化的曲線，如圖1-8所示。用途：擴(kuò)建機(jī)組或新廠、安排年設(shè)備檢修有功功率年最大負(fù)荷曲線

定義：年持續(xù)負(fù)荷曲線由一年中系統(tǒng)負(fù)荷按其數(shù)值大小及其持續(xù)時(shí)間由大→小順序排列而成，如圖1-9所示。用途：安排發(fā)電計(jì)劃，可靠性估算、計(jì)算電網(wǎng)能量損耗。年持續(xù)負(fù)荷曲線

圖1-8有功功率年最大負(fù)荷曲線

圖1-9年持續(xù)負(fù)荷曲線某系統(tǒng)年最大負(fù)荷曲線其中陰影面積A為檢修機(jī)組的容量與檢修時(shí)間的乘積；B為系統(tǒng)擴(kuò)建或新建的機(jī)組容量。第四十頁，共62頁。Tmax---全年用電量若以最大負(fù)荷運(yùn)行時(shí)可供耗用的時(shí)間。已知Tmax、Pmax，可估算出電力系統(tǒng)的全年耗電量

各類用戶Tmax值見表1-3，系統(tǒng)發(fā)電能力=按最大負(fù)荷需要+適當(dāng)?shù)膫溆萌萘看_定，∴也反映了系統(tǒng)發(fā)電設(shè)備的利用率。全年耗電量(數(shù)值)=曲線P包圍的面積若負(fù)荷始終=最大值Pmax經(jīng)Tmax小時(shí)后消耗的電能=全年的實(shí)際耗電量，則稱Tmax為最大負(fù)荷利用小時(shí)數(shù)，即第四十一頁，共62頁。負(fù)荷曲線的用途日負(fù)荷曲線：

制定日調(diào)度計(jì)劃、計(jì)算日耗電量年最大負(fù)荷曲線：安排檢修、擴(kuò)建、新建年持續(xù)負(fù)荷曲線：編制發(fā)電計(jì)劃、計(jì)算可靠性、系統(tǒng)規(guī)劃第四十二頁，共62頁。鋼鐵工業(yè)三班制生產(chǎn)，負(fù)荷曲線平坦，最小負(fù)達(dá)最大負(fù)荷85%食品工業(yè)一班制生產(chǎn)負(fù)荷曲線變幅較大，最小負(fù)荷僅達(dá)最大負(fù)荷13%農(nóng)村加工負(fù)荷每天僅用電12小時(shí)市政生活用電有明顯用電高峰，各行業(yè)最大負(fù)荷不可能同出現(xiàn)，系統(tǒng)負(fù)荷曲線上最大值≤各行業(yè)負(fù)荷曲線上最大值之和。1-10第四十三頁，共62頁。一、電力系統(tǒng)的接線方式定義：指電力網(wǎng)絡(luò)的輸電線路、變電所與用戶間的電氣連接關(guān)系。作用：對(duì)保證安全、優(yōu)質(zhì)和經(jīng)濟(jì)地向用戶供電具有非常重要的作用。

分類：按供電可靠性分為無備用和有備用兩類。第三節(jié)電力系統(tǒng)接線方式

第四十四頁，共62頁。無備用接線（開式）有備用接線（閉式）二、電力網(wǎng)絡(luò)接線方式（1）無備用接線（開式）每一個(gè)負(fù)荷點(diǎn)只能從一電源點(diǎn)獲得電能。應(yīng)用于對(duì)供電可靠性要求較低的網(wǎng)絡(luò)或負(fù)荷。

(a)放射式(b)干線式(c)鏈?zhǔn)?/p>

圖1－3無備用接線方式優(yōu)點(diǎn)：簡(jiǎn)單、經(jīng)濟(jì)、運(yùn)行操作方便缺點(diǎn)：供電可靠性差，線路較長、線路末端電壓偏低。適合范圍：不適合一級(jí)負(fù)荷占很大比重的場(chǎng)合，廣泛用二級(jí)負(fù)荷。第四十五頁，共62頁。（2）有備用接線（閉式）

每一個(gè)負(fù)荷點(diǎn)能從兩個(gè)或兩個(gè)以上的電源點(diǎn)獲得電能。應(yīng)用于對(duì)供電可靠性要求高的網(wǎng)絡(luò)，如輸電網(wǎng)等。

(a)放射式(b)干線式(c)鏈?zhǔn)?d)環(huán)網(wǎng)(e)兩端供電網(wǎng)--供電可靠性高，電壓質(zhì)量好。

缺點(diǎn)不夠經(jīng)濟(jì)運(yùn)行調(diào)度復(fù)雜，故障時(shí)電壓質(zhì)量差；兩端供電網(wǎng)絡(luò)--須有兩個(gè)（以上）獨(dú)立電源，接線的合理性接線方式選擇：經(jīng)技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較后確定。選接線方式滿足安全、優(yōu)質(zhì)、經(jīng)濟(jì)的指標(biāo)外，還應(yīng)保證運(yùn)行靈活和操作方便。

圖1－4有備用接線方式第四十六頁，共62頁。電力系統(tǒng)的中性點(diǎn)----星形聯(lián)結(jié)的變壓器或發(fā)電機(jī)的中性點(diǎn)。綜合性---中性點(diǎn)運(yùn)行方式涉及絕緣水平、通信干擾、接地保護(hù)方式、電壓等級(jí)、系統(tǒng)接線等方面第四節(jié)電力系統(tǒng)中性點(diǎn)的接地方式

一、電力系統(tǒng)中性點(diǎn)及其接地方式

電力系統(tǒng)中性點(diǎn)接地方式分類：大接地電流系統(tǒng)（中性點(diǎn)直接接地）需斷路器遮斷單相接地故障電流者①中性點(diǎn)有效接地方式；②中性點(diǎn)全接地方式，即非常有效接地方式；③中性點(diǎn)經(jīng)低電抗、中電阻和低電阻接地方式。主要有：

1、電力系統(tǒng)中性點(diǎn)及其接地方式

第四十七頁，共62頁。①中性點(diǎn)有效接地方式---高壓電力系統(tǒng)（110～220kV），當(dāng)電力系統(tǒng)發(fā)生單相接地故障時(shí)，在一個(gè)電力系統(tǒng)中不論變壓器中性點(diǎn)是直接接地，還是不接地，或者是經(jīng)低電阻或低電抗接地，只要在指定部分各點(diǎn)滿足x0／x1≤3和r0／xl≤1，該系統(tǒng)便屬于有效接地方式。②中性點(diǎn)全接地方式(非常有效接地方式、中性點(diǎn)死接地方式)---500kV及以上超高壓電力系統(tǒng)，廣泛使用自耦變壓器，∴全部變壓器中性點(diǎn)都保持直接接地，或特殊需要經(jīng)低電抗或低電阻接地方式，稱為中性點(diǎn)全接方式(中性點(diǎn)為非常有效接地方式、）。③中性點(diǎn)非有效接地方式---在電力系統(tǒng)各中性點(diǎn)接地方式中，除有效接地和全接地方式外，都屬中性點(diǎn)非有效接地的范疇，包括小接地電流系統(tǒng)中的中性點(diǎn)不接地，經(jīng)消弧線圈接地（諧振接地）和高電阻接地，以及大接地電流系統(tǒng)中的中性點(diǎn)經(jīng)中、低電阻、低電抗等接地的系統(tǒng)。區(qū)別：

第四十八頁，共62頁。①中性點(diǎn)不接地;②中性點(diǎn)經(jīng)消弧線圈接地③中性點(diǎn)經(jīng)高電阻接地小接地電流系統(tǒng)（中性點(diǎn)非直接接地）單相接地電弧能夠瞬間自行熄滅者主要有：

2、電力系統(tǒng)中性點(diǎn)不同接地方式的優(yōu)缺點(diǎn)（1）大接地電流方式的電力系統(tǒng)優(yōu)點(diǎn)：①故障切除快，安全性好:系統(tǒng)單相接地時(shí)保護(hù)裝置可切除故障；②經(jīng)濟(jì)性好:過電壓↓，絕緣水平投資↓，降低設(shè)備造價(jià)↓缺點(diǎn):系統(tǒng)供電可靠性差:發(fā)生單相短路，短路電流↑，繼電保護(hù)動(dòng)作，速切故障相,系統(tǒng)不能繼續(xù)運(yùn)行.(提高其供電可靠性就得加自動(dòng)重合閘裝置等措施）。產(chǎn)生強(qiáng)單相磁場(chǎng)干擾鄰近通信線路。第四十九頁，共62頁。適用范圍：高壓和超高壓電網(wǎng)→

110kV及以上電壓等級(jí)的電網(wǎng)，均采用中性點(diǎn)直接接地的運(yùn)行方式，而用其他方法提高供電可靠性適用范圍：

60kV以下電網(wǎng)問題：短路時(shí)，單相接地電容電流＜允許值（30A），否則接地電弧不易自熄，易產(chǎn)生較高弧光間歇接地過電壓，波及整電網(wǎng)（2）小接地電流方式的電力系統(tǒng)優(yōu)點(diǎn)：①供電可靠性高，絕緣要求高∵一相接地時(shí)不會(huì)短路，接地電流=線路（設(shè)備）電容電流，相間電壓仍對(duì)稱，不影響負(fù)荷供電，允許繼續(xù)運(yùn)行2小時(shí)。②安全性好:缺點(diǎn):經(jīng)濟(jì)性差:非接地相對(duì)地電壓升高為線電壓（相電壓倍，圖）第五十頁，共62頁。3、國內(nèi)外電力系統(tǒng)中性點(diǎn)的接地方式我國

110kV及220kV電力系統(tǒng)--采用中性點(diǎn)有效接地方式；

330kV和500kV電力系統(tǒng)--采用中性點(diǎn)全接地方式。

60kV及以下的電力系統(tǒng)--采用中性點(diǎn)小接地電流方式（其中35～60kV電力系統(tǒng)，一般采用中性點(diǎn)經(jīng)消弧線圈接地；3-10kV電力系統(tǒng)，一般采用中性點(diǎn)不接地方式和經(jīng)過消弧線圈接地方式。一般認(rèn)為3～60kV網(wǎng)絡(luò)，單相接地時(shí)電容電流超過10A時(shí)，中性點(diǎn)應(yīng)裝消弧線圈。

國外330kV及以上電壓等級(jí)的超高壓、特高壓電力系統(tǒng)廣用中性點(diǎn)為大接地電流方式。美國等西方國家，中壓配電網(wǎng)（27、13．8和4kV）用中性點(diǎn)經(jīng)小電阻接地或直接接地方式，一般用戶用單相供電，中壓電網(wǎng)深入每用戶，用戶單相微型配電變壓器直接安裝在線路桿塔上；單相接地故障要求瞬時(shí)跳閘，采用電流速斷保護(hù)和過流保護(hù)。第五十一頁，共62頁。法國等國家，近20年對(duì)配電網(wǎng)運(yùn)行提出更高要求，要求瞬時(shí)接地故障能夠熄弧，永久故障能夠保護(hù)跳閘，并要求降低接地故障電流造成的電位升高、降低跨步電壓、降低對(duì)電壓設(shè)備絕緣的危害，為此，改配電網(wǎng)中性點(diǎn)經(jīng)電阻接地方式為經(jīng)自動(dòng)調(diào)諧消弧線圈接地方式，并安裝了高性能的接地保護(hù)裝置。原蘇聯(lián)規(guī)定在下列情況下采用中性點(diǎn)不接地方式：6kV電網(wǎng)單相接地電流小于30A；10kV電網(wǎng)單相接地電流小于20A；35kV電網(wǎng)單相接地電流小于10A如果單相接地電流超過上述各值，則需采用中性點(diǎn)經(jīng)消弧線圈接地方式。原蘇聯(lián)的標(biāo)準(zhǔn)：配電網(wǎng)（3、6、10、35和60kV）采用中性點(diǎn)不接地或經(jīng)消弧線圈接地方式。我國長期采用原蘇聯(lián)的標(biāo)準(zhǔn)。第五十二頁，共62頁。二、消弧線圈工作原理

正常運(yùn)行電力系統(tǒng)

→三相對(duì)稱平衡→三相導(dǎo)線排列

→完整換位→相間及相對(duì)地電容相等

→

每相對(duì)地電壓→相電壓數(shù)值，其相量→

中性點(diǎn)N對(duì)地電位。每相對(duì)地電容電流為U--相對(duì)地電壓

C0=Ca=Cb=Cc--每相對(duì)地電容。中性點(diǎn)不接地電力系統(tǒng)單相接地見圖1-7（a）。此時(shí)，相對(duì)地電壓變化及接地電流有以下情況：

當(dāng)A相單相接地時(shí)，中性點(diǎn)電壓為UN=－Ua對(duì)地電容電流分別超前其對(duì)地電壓90°則各相對(duì)地電壓變?yōu)槿氲乜偟碾娙蓦娏饕陨想妷?、電流的相量圖如圖1-7（b）所示。(a)(b)第五十三頁，共62頁。由此可見，∵A相接地，UA=0，UB、UC=U（U-相電壓值）線電壓值。而三相線電壓并未變化。∴中性點(diǎn)不接地電力系統(tǒng)→單相接地時(shí)，可允許繼續(xù)運(yùn)行2小時(shí)。單相接地電流有效值為

即單相接地電流值為正常時(shí)一相電容電流值的3倍。中性點(diǎn)不接地電力系統(tǒng)→單相接地時(shí)，接地電流從接地點(diǎn)流過→純電容電流，非短路電流，其值不大。這個(gè)接地電流→一定值時(shí)會(huì)在接地點(diǎn)→間歇性電弧，系統(tǒng)→過電壓，甚