工廠供電教材：（1）供配電技術，唐志平等編，電子工業出版社；參考資料：（1）工廠供電，劉介才編，機械工業出版社。（2）《工業與民用配電設計手冊》第三版中國電力出版社。。（3）電力工程基礎，孫麗華主編，機械工業出版社。（4）現代供電技術，孟祥忠編，清華大學出版社。（5）電力系統繼電保護，賀家李，中國電力出版社。（6）電能質量與控制，蕭湘寧，中國電力出版社.（7）供電技術，鄒有明編，中國電力出版社主講：張松燦電話疑：工2-211，周四晚7：-8：009/22/20231第一章電力系統概論

主要講述工廠供配電系統的工程設計理論、基本概念、基本計算、系統運行及管理知識。課程內容課程內容是供配電涉及運行、管理的各種規范的匯總與提煉。1、電力系統分析2、電力系統繼電保護3、工廠照明技術4、變電站綜合自動化5、配電網綜合自動化6、工廠供電涉及的課程：9/22/20232第一章電力系統概論內容框架1、電力系統和供配電系統的基本知識2、負荷計算—負荷、損耗及功率因數3、短路--概述、過程分析、短路電流及短路電流計算4、一次系統—電壓選擇、電氣設備概述、主接線5、電氣主設備的選擇—高低壓開關設備、互感器母線等6、電力線路—導線及電纜選擇方法7、繼電保護—基本知識、繼電器、電力線路保護（常規及微機保護）8、二次回路與自動裝置—斷路器控制回路、ARD、APD等9/22/20233第一章電力系統概論1、電力系統和工廠供配電系統

◆電力系統的基本知識

◆供配電系統的組成

◆電力系統的運行要求2、電力系統的額定電壓

◆電力系統的電壓等級

◆電力系統中各元件的額定電壓規定

介紹電力系統的組成、供配電系統、變電所的類型、額定電壓和電能質量等基本概念，主要包括：第一章電力系統概論9/22/20234第一章電力系統概論3、電力系統中性點的運行方式

◆電力系統中性點運行方式類型

◆各種運行方式特點及適用場合4、電能質量指標

◆電力系統電能質量衡量標準

◆各指標的具體含義重點:（1）電力系統及常用電氣設備額定電壓的確定（2）中性點的運行方式9/22/20235第一章電力系統概論電能是一種清潔的二次能源，具有以下優點：（1）方便地、經濟地、遠距離的輸送和分配；（2）易于轉化為其他形式的能量，如機械能、熱能、化學能、光能等；（3）易于操作、調節和控制；（4）有利于實現生產過程的自動化；（5）可以提高產品的質量和經濟效果。故在國民經濟、社會生產和人民生活中得到廣泛應用。

第一節電力系統的基本概念一次能源：從自然界取得未經改變或轉變而直接利用的能源。如原煤、原油、天然氣、水能、風能、太陽能、海洋能、潮汐能、地熱能、天然鈾礦等。

補充知識：9/22/20236第一章電力系統概論生產中所占的比重◆在產品成本中所占比重一般很小（除電化工業外）。如機械工業中，電費僅占產品成本的5%左右。◆從投資額來看，一般機械工廠在供電設備上的投資，僅占總投資的5%左右。電能的來源：

電能大都由電力系統中發電廠提供，電力工業為基礎行業。工業用電量已占全部用電量的50～70%，是電力系統的最大電能用戶,故以工廠供配電來講述電能的供應與分配。

工廠供配電系統的任務：企業所需電能的供應和分配。9/22/20237第一章電力系統概論1.電力系統——電力系統由各種不同類型的發電廠、變電所、輸電線路及電力用戶組成。或電力系統:完成電能生產、輸送、分配和消費的統一整體。從發電廠到用戶的送電過程9/22/20238第一章電力系統概論

發電機生產的電能，受發電機制造電壓的限制，不適宜遠距離輸送。因此，通常使發電機的電壓經過升壓達220～500kV，再通過超高壓遠距離輸電網送往遠離發電廠的城市或工業集中地區，再通過區域降壓變電所將電壓降到35～110kV，然后再用35～110kV的高壓輸電線路將電能送至工廠降壓變電所降至6～10kV配電或終端變電所。9/22/20239第一章電力系統概論從發電到用電的示意圖火力發電站核電站水力發電站超高壓變電站一般水力發電站一次變電站配電用變電所牽引變電所大工廠高壓配電線農家住宅商店小工廠9/22/202310第一章電力系統概論工業企業供電系統9/22/202311第一章電力系統概論2、為什么要組建大型電力系統？1．可以減少系統的總裝機容量。2．可以減少系統的備用容量。3．可以提高供電可靠性。4．可以安裝大容量的機組。5．可以合理利用動力資源，提高系統運行的經濟性。目前，我國電力系統已形成東北、華北、華東、華中、西北、南方共6個跨省電網，由兩大集團分別管理。9/22/202312第一章電力系統概論國家電網公司南方電網公司9/22/202313第一章電力系統概論名詞解釋1）發電廠：生產電能，將一次能源轉換成二次能源（電能），分為火、水、核、風、太陽、地熱等發電廠。2）變電所：功能--接受電能、變換電壓和分配電能。3）配電所：僅用于接受電能和分配電能的場所。4）換流站：交、直流相互轉換的場所--整流站和逆變站。5）電力線路：將發電廠、變電所和電能用戶連接起來，完成輸送和分配電能。6）電能用戶：所有消耗電能的用電設備或用電單位。9/22/202314第一章電力系統概論2.）年發電量：指系統中所有發電機組全年發出電能的總和，以兆瓦時（MW·）h、吉瓦時（GW·）h、太瓦時（TW·h）計。3）最大負荷：指規定時間內電力系統總有功功率負荷的最大值，以兆瓦（MW）、吉瓦（GW）計。4）額定頻率：50Hz5）電壓等級：指系統中電力線路的額定電壓，以千伏（kV）計。1MW·h=103kW·h（千度），1GW·h=103MW·h（100萬度）1TW·h=103GW·h（10億度），1kW·h=1度3、電力系統的基本參量1）總裝機容量：指系統中所有機組額定有功功率的總和，以兆瓦（MW）、吉瓦（GW）計。

1GW=103MW（10萬千瓦）1MW=103kW（1000千瓦）9/22/202315第一章電力系統概論1）電能不能大量儲存，生產、輸送、使用瞬間完成。2）電力系統的過渡過程十分短暫。3）與國民經濟各部門的關系密切。1）保證供電的可靠性。2）保證良好的電能質量。3）為用戶提供充足的電能。4）提高電力系統運行的經濟性。5、對電力系統的基本要求4、電力系統的特點9/22/202316第一章電力系統概論二、發電廠及變電所將燃料燃燒加熱鍋爐中的水，利用高溫高壓的水蒸氣推動汽輪機，帶動與它聯軸的發電機發電。

（1）火電廠的燃料：煤炭、石油、天然氣等。（2）能量轉換過程：燃料的化學能→熱能→機械能→電能。1．火力發電廠--火電站（4）火電廠的生產過程（3）火電廠的組成：燃燒系統（鍋爐）：燃料→灰渣，風（空氣）→煙氣電力系統：發電機、變壓器、輸電線路等。汽水系統（汽輪機）：水蒸汽、循環水（冷水熱水）9/22/202317第一章電力系統概論9/22/202318第一章電力系統概論（5）火電廠是我國目前最主要的電源，比例大于75%。江蘇諫壁發電廠

（6）火力發電存在的問題（7）今后火電建設的重點采用高參數、大容量、高效率的設備。開發清潔煤燃燒發電、天然氣蒸汽聯合循環發電。鼓勵熱電聯產。加強煤炭基地的礦口電廠建設。安全問題：采礦和運輸中的安全性災難等。環境問題：酸雨、溫室效應、可吸入顆粒物等。效率問題：凝汽式火電廠效率為40%，熱電廠為60%~70%。張家口發電總廠浙江北侖發電廠9/22/202319第一章電力系統概論江蘇諫壁發電廠始建于1959年，于1987年9月全部建成，共安裝10臺機組，總容量162.5萬千瓦，年發電量在100億度左右，成為80年代末到90年代初國內最大的火力發電廠。9/22/202320第一章電力系統概論浙江北侖發電廠是我國目前最大的現代化火力發電廠，總裝機容量為300萬千瓦(5×600MW)，工程于1988年1月正式開工建設，2000年9月全部建成發電。年發電量167億度，為浙江省各類發電廠發電總量的四分之一，其中兩臺機組的發電量就能滿足寧波市全部用電所需。9/22/202321第一章電力系統概論北侖發電廠主控制室北侖發電廠汽輪機房9/22/202322第一章電力系統概論

張家口發電總廠成立于1988年8月，由下花園發電廠和沙嶺子發電廠合并而成，位于張家口市東南14km，距首都北京170km，距煤都大同180km。發電廠總裝機容量240萬千瓦（8×300MW），通過500kV雙回線向北京供電，同時兼顧地方用電，擔負著北京地區1/4電力負荷的供電任務。張家口發電總廠夜景廠區景色汽輪機房9/22/202323第一章電力系統概論（1）水電廠的能量轉換過程：水的位能→機械能→電能。（2）水電廠的總發電功率：

（3）水電廠的分類堤壩式水電廠引水式水電廠抽水蓄能電站壩后式：如三門峽、劉家峽、丹江口、三峽水電站河床式：如葛洲壩水電站2．水力發電廠9/22/202324第一章電力系統概論堤壩式水電廠生產過程示意圖（4）水電廠的組成：水庫、水輪機、電力系統9/22/202325第一章電力系統概論（5）水電廠是我國目前最重要的電源之一，比例大于10%。

葛洲壩水電站

南美伊泰普水電站

長江三峽水電站

廣州抽水蓄能電站（6）水力發電的優點最干凈的能源之一。最廉價的能源之一：無需燃料、無環境污染、生產效率高、發電成本低、運行維護簡單。綜合水利工程：可同時解決發電、防洪、灌溉、航運、水產養殖等問題。

特殊的水電廠：抽水蓄能電廠，起“削峰填谷”作用。9/22/202326第一章電力系統概論葛洲壩27孔泄洪閘葛洲壩水電站葛洲壩水電站是長江干流上修建的第一座大型水電工程，是三峽工程的反調節和航運梯級。電站始建于1970年，共有機21臺機組，總裝機容量271.5萬千瓦，年發電量157億度。電站以500kV和220kV輸電線路并入華中電網，并通過500kV直流輸電線路向距離1000km的上海輸電120萬千瓦。9/22/202327第一章電力系統概論南美伊泰普水電站是二十世紀最大的水電站

，位于巴西和巴拉圭交界處的巴拉那河上，從1974年5月開始修建，于1991年5月竣工，由巴西與巴拉圭共建。總裝機容量12.6GW（18×700MW），年發電量790億度。水電站壩身長7.7公里，壩高196米（相當于65層樓的高度）。9/22/202328第一章電力系統概論三峽水電站效果圖長江三峽水電站壩長2309m，壩高185m，水頭175m，總庫容393億立方米，總裝機容量1820萬KW（26×700MW），年發電量846.8億千瓦時；庫區將淹沒耕地36萬畝，淹沒城鎮129座，需安置遷移人口113萬；電站于93年起步，首批機組于2003年10月發電，以后每年投產4臺機組（280MW），2009年全部機組建成投產。三峽電站發出的強大電力將送往華中、華東地區和廣東省。電站將引出15條超高壓交流輸電線路，其中3條線路通過換流站將交流電轉換成直流電后，再通過500kＶ直流輸電線路，2條送往華東、1條送往廣東。9/22/202329第一章電力系統概論三期導流圖三峽大壩模型三峽大壩由多個功能模塊組成，從左至右（面向下游）依次為永久船閘、升船機、泄沙通道（臨時船閘）、左岸大壩及電站、泄洪壩段、右岸大壩及電站、山體地下電站等。升船機的最大提升高度為113米，供3000噸以下船只通過大壩，用時約40分鐘；永久船閘是雙線五級船閘，供3000噸以上船只從這里翻過大壩，用時約3小時。9/22/202330第一章電力系統概論三峽雙線五級船閘

三峽船閘全長6.4公里，可通過萬噸級船隊，單向年通過能力5000萬噸。船閘主體段閘首和閘室分南北兩線，每線船閘主體段由6個閘首和5個閘室組成，每個閘室長280米、寬34米。而船閘人字門是名副其實的“天下第一門”，單扇門寬20.2米，高38.5米，厚度3米，面積有兩個籃球場那么大，重達850多噸。9/22/202331第一章電力系統概論三峽工程綜合效益防洪：三峽水庫正常蓄水位175米，總庫容393億立方米，防洪庫容221.5億立方米，能有效地控制長江上游洪水，保護長江中下游荊江地區1500萬人口、2300萬畝土地，是世界上防洪效益最為顯著水利工程。發電：三峽水電站裝機總容量為1820萬kW，年均發電量847億kW·h。以直線距離1000公里為半徑，全國除遼寧、吉林、黑龍江、新疆、西藏、海南、臺灣7省區外，其余地區的主要城市和工業基地都在這個范圍內。如圖所示航運：它將改善航運里程660公里，使重慶至宜昌航道通行的船隊噸位由現在的3000噸級提高至萬噸級，年單向通過能力由1000萬噸提高到5000萬噸。9/22/202332第一章電力系統概論三峽的供電范圍9/22/202333第一章電力系統概論廣州抽水蓄能電站為目前世界上最大的抽水蓄能電站，是為大亞灣核電站安全經濟運行而建設的配套工程，同時還承擔著廣東、香港電網的調峰填谷和事故備用的任務。電站總裝機容量2.4GW（8×300MW），分兩期建設，每期4臺，設計水頭535m，電站一期工程于1989年5月25日開工且1993年6月29日1號機投產，二期工程于1994年9月12日開工，至2000年3月14日8號機投產。9/22/202334第一章電力系統概論（7）水力發電存在的問題建設問題：投資大、工期長，存在庫區移民、淹沒耕地、破壞人文景觀、破壞自然生態平衡等問題。運行問題：發電量受氣象、水文、季節水量變化的影響較大，分豐水期和枯水期，出力不穩定，增加電力系統運行的復雜性。

3.核電廠（1）核電廠的能量轉換過程：核燃料的裂變能→熱能→機械能→電能。（2）核電廠的組成：核反應堆、汽水系統（汽輪機）、電力系統9/22/202335第一章電力系統概論（3）核電廠是我國目前最重要的電源之一，比例大于10%。秦山核電站大亞灣核電站（4）核電迅速發展的原因核電是一種新型的巨大能源。煤、石油等火電燃料儲量有限，不可再生。發達國家的水資源已基本殆盡。資源貧乏國家“能源危機”，不得不發展核電。（5）核能發電的優缺點：節省大量煤炭、石油等燃料，避免燃料運輸。不需空氣助燃，可建在地下、水下、山洞或空氣稀薄地區。比火電廠造價高，但發電成本低30%～50%，且規模越大越合算。存在問題：放射性污染。9/22/202336第一章電力系統概論秦山核電站位于東海之濱美麗富饒的杭州灣畔，是中國第一座依靠自己的力量設計、建造和運營管理的壓水堆核電站，總裝機容量2×300MW。1985年3月動工，1991年12月首次并網發電。它的建成使我國成為繼美、英、法、前蘇聯、加拿大、瑞典之后世界上第七個能夠自行設計、建造核電站的國家。9/22/202337第一章電力系統概論秦山核電站主控制室秦山核電站汽輪機房9/22/202338第一章電力系統概論

大亞灣核電站位于深圳市東部大亞灣畔，為我國目前最大的核電站。大亞灣核電站是我國引進國外資金、設備和技術建設的第一座大型商用核電站。核電站安裝有兩臺單機容量為900MW的壓水堆反應堆機組。1987年8月7日工程正式開工，1994年2月1日和5月6日兩臺機組先后投入商業營運。大亞灣核電站每年發電量超過100億度，其中七成電力供應香港，三成電力供應廣東電網。大亞灣核電站電站設備9/22/202339第一章電力系統概論

4、其它新能源發電（1）太陽能發電：太陽光能或太陽熱能→電能太陽能發電系統的組成：電池板、控制器和逆變器優缺點：取之不盡、用之不竭的廉價能源。不需要燃料、生產成本低、不產生污染受季節、晝夜、地理和氣象條件的影響較大。太陽能光伏電源在西部地區應用廣泛。（青海、新疆）我國的太陽能光伏發電產業于20世紀70年代起步，2007年底累計裝機容量只有100MW。9/22/202340第一章電力系統概論太陽能發電系統的組成太陽能電池板：將太陽的輻射能轉換為電能。太陽能控制器：控制整個系統的工作狀態，對蓄電池起到過充電保護、過放電保護的作用。蓄電池：有光照時將太陽能電池板所發出的電能儲存起來，到需要的時候再釋放出來。逆變器：將太陽能發電系統所發出的直流電能轉換成交流電能。

光電板控制器逆變器配電線路負載蓄電池9/22/202341第一章電力系統概論（2）風力發電：風力的動能→機械能→電能優點：西部地區的風能資源占全國的50%以上

。（青海、甘肅、新疆、內蒙、云南、西藏等）一種取之不盡、用之不竭的自然能源。有一定的隨機性和不穩定性，須配蓄能裝置。達板城風力發電廠裝機容量7.23萬千瓦，占全國的30%。9/22/202342第一章電力系統概論（3）地熱發電：地熱能→電能電能生產過程：與火電廠相似，用地熱井取代鍋爐設備。地熱資源的開發利用在西部地區已取得了良好的效益。西藏羊八井電廠（4）潮汐發電：海水漲潮或落潮的動能或勢能→電能。潮汐發電示意圖江廈潮汐電站

法國郎斯潮汐電站我國正在運行發電的潮汐電站共有8座（浙江4座，山東、江蘇、廣西、福建各1座）9/22/202343第一章電力系統概論

羊八井電廠是我國最大的地熱電廠，總裝機容量為25.18MW，水溫約150℃，擔負拉薩地區50%的供電任務。電站由5眼地熱井供水，單井產量為75～160立方米／小時。羊八井地熱電廠

羊八井地熱溫泉9/22/202344第一章電力系統概論潮汐發電示意圖

9/22/202345第一章電力系統概論法國郎斯潮汐電站示意圖

法國朗斯潮汐電站

法國郎斯電站1967年建成，位于法國圣馬洛灣郎斯河口。一道750米長的大壩橫跨郎斯河。壩上是通行車輛的公路橋，壩下設置船閘、泄水閘和發電機房。郎斯潮汐電站機房中安裝有24臺雙向渦輪發電機，漲潮、落潮都能發電。總裝機容量24萬千瓦，年發電量5億多度，輸入國家電網。9/22/202346第一章電力系統概論

江廈潮汐電站是中國第一座雙向潮汐電站，位于浙江省溫嶺市樂清灣北端江廈港。1980年5月第一臺機組投產發電。電站裝有雙向貫流式機組6臺，總裝機容量3200干瓦，年發電量600萬度，可晝夜發電14～15小時

。規模僅次于法國郎斯潮汐電站、加拿大芬地灣安娜波利斯潮汐電站，居世界第三。9/22/202347第一章電力系統概論◆太陽能、風能、地熱能、潮汐能等新能源都屬于清潔、廉價和可再生能源，是未來的能源主要形式。◆其他新能源：燃料電池、垃圾燃料、核聚變能、生物質能等。◆太陽能、風能發電容量小，分散性大，屬于分布式能源，互聯后在運行安全和管理方面存在很多問題。5．新能源發電的優缺點9/22/202348第一章電力系統概論三、變配電所變電所：是變換電壓、接受電能、分配電能的場所。區域變電所：電壓等級高，變壓器容量大，進出線回路數多，由大電網供電，高壓側電壓為330～750kV，全所停電后，將引起整個系統解列甚至瓦解；地區變電所：由發電廠或區域變電所供電，高壓側電壓為110～220kV，全所停電后，將使該地區中斷供電；終端變電所：是電網的末端變電所，主要由地區變電所供電，其高壓側為35～110kV，全所停電后，將使用戶中斷供電。配電所：只接受和分配電能，不變換電壓。升壓變電所：多建在發電廠內，電壓升高后，進行長距離輸送。降壓變電所：多設在用電區域，將高壓電能適當降低電壓后，對某地區或用戶供電。分為區域變電所、地區變電所和終端變電所等。9/22/202349第一章電力系統概論

通常將220kV及以上的電力線路稱為輸電線路，110kV及以下的電力線路稱為配電線路。配電線路又分為：高壓配電線路（110kV）、中壓配電線路（6～35kV）和低壓配電線路（380/220V）。地方電力網：電壓為110kV以下的電力網（如35kV、10kV等）區域電力網：電壓為110kV以上的電力網（如220kV）超高壓遠距離輸電網：電壓為330～500kV及以上的電力網110kV屬于地方網還是區域網，要視其在電力系統中的作用而定電力網：由不同電壓等級的輸電線路和變壓器組成，是把發電廠、變電所和電能用戶聯系起來的紐帶。可分為地方電力網、區域電力網及超高壓遠距離輸電網三種類型。四、輸送電網9/22/202350第一章電力系統概論直流輸電優點：

①線路造價低，交流用三根導線，而直流一般用兩根采用大地或海水作回路時只要一根，能節省大量的線路建設費用；②年電能損失小。直流架空線只用兩根，導線電阻損耗比交流輸電小；沒有感抗和容抗的無功損耗；沒有集膚效應，導線的截面利用充分；③線路穩態運行時沒有電容電流，沒有電抗壓降，沿線電壓分布較平穩，線路本身無需無功補償；④直流輸電線聯系的兩端交流系統不需要同步運行，因此可用以實現不同頻率或相同頻率交流系統之間的非同步聯系；⑤限制短路電流。如用交流輸電線連接兩個交流系統，短路容量增大，甚至需要更換斷路器或增設限流裝置。用直流輸電線路連接兩個交流系統，直流系統的“定電流控制”將快速把短路電流限制在額定功率附近，短路容量不因互聯而增大。電能的傳輸方式：交流和直流9/22/202351第一章電力系統概論（1）換流站比交流系統變電所復雜、造價高、管理要求高；（2）換流裝置（整流和逆變）運行中需要大量的無功補償，正常運行時可達直流輸送功率的40～60％；◆換流裝置運行時在交流側和直流側均產生諧波，要裝濾波器；◆直流輸電以大地或海水作回路時，會引起沿途金屬構件的腐蝕，需要防護措施。◆要發展多端直流輸電，需研制高壓直流斷路器。直流輸電存在問題：◆遠距離、大功率輸電及跨海輸電；◆聯系不同頻率或相同頻率而非同步運行的交流系統；◆限制短路電流；◆向長距離的大城市供電；直流輸電應用場合：9/22/202352第一章電力系統概論2．工廠供配電系統：指從電源線路進廠起到高低壓用電設備進線端止的整個電路系統。由總降壓變電所、高壓配電線路、車間變電所、低壓配電線路及用電設備組成。總降壓變電所：將35～110kV的供電電壓變換為6～10kV的高壓配電電壓，給廠區各車間變電所或高壓電動機供電。9/22/202353第一章電力系統概論9/22/202354第一章電力系統概論

車間變電所：將6～10kV的電壓降為380/220V，通過低壓配電線路，給車間用電設備供電。配電線路：分為6-10KV廠內高壓配電線路和380/220V廠內低壓配電線路。車間變電所可分為：附設式變電所（1~4）車間內變電所（5）獨立變電所（7）露天變電所（6）地下變電所桿上變電所車間變電所的類型

9/22/202355第一章電力系統概論供配電系統的基本要求在電能的供應、分配和使用中，不應發生人身事故和設備事故。應滿足電能用戶對供電可靠性的要求。供電系統的投資要少，運行費要低，并盡可能地節約電能和減少有色金屬消耗量。可靠優質經濟應滿足電能用戶對電壓和頻率等質量要求。安全此外：要求靈活、方便且有冗余。9/22/202356第一章電力系統概論電力系統的電壓是有等級的，其額定電壓包括電力系統中各種發電、供電、用電設備的額定電壓。額定電壓：能使電氣設備長期運行時獲得最好經濟效果的電壓，由國家確定的，設備廠商必須遵守，銘牌上給出。當輸送功率S一定：◆U越高，I越小，導線等載流體截面積越小，投資也越小；◆U越大，對設備絕緣要求越高，變壓器、斷路器等設備的絕緣投資也越大。故：對一定的輸送功率和輸送距離總會有一最合理的線路電壓，此時最經濟。第二節

電力系統額定電壓電壓分級原因：9/22/202357第一章電力系統概論分類電網和用電設備額定電壓KV交流發電機額定線電壓KV變壓器額定電壓一次電壓KV二次電壓KV低壓0.220.230.220.230.380.40.380.4高壓33.153及3.153.15及3.366.36及6.36.3及6.61010.510及10.510.5及11—15.7515.75—35—3538.560—6066110—110121154—154169220—220242330—330363500—500525我國交流電網和電力設備的額定電壓9/22/202358第一章電力系統概論電壓等級的選擇220kV及以上：用于大型電力系統的主干線。110kV：用于中小型電力系統的主干線。35kV：用于大型工業企業內部電力網。10kV：常用的高壓配電電壓，當6kV高壓用電設備較多時，也可考慮用6kV配電。3kV：僅限于工業企業內部采用。380/220V：工業企業內部的低壓配電電壓。9/22/202359第一章電力系統概論

電網（線路）的額定電壓只能選用國家規定的額定電壓，是確定各類電氣設備額定電壓的基本依據。

線路的額定電壓實際就是線路首末兩端電壓的平均值。1、電網（線路）的額定電壓2、用電設備的額定電壓由于用電設備運行時要在線路中產生電壓損耗，沿線各用電設備的實際端電壓將不同。

為使各用電設備的電壓偏移差異不大，用電設備的額定電壓與同級電網（線路）的額定電壓相同。9/22/202360第一章電力系統概論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。

為保證線路首端與末端的平均電壓在額定值，線路首端應比電網的額定電壓高5%。發電機接在線路首端，所以規定發電機的額定電壓高于所供電網額定電壓5%目的：用以補償線路的電壓損失。

3、發電機的額定電壓9/22/202361第一章電力系統概論4、電力變壓器的額定電壓變壓器的二次繞組對于用電設備而言，相當于供電設備。第一種情況：比用電設備額定電壓高10%第二種情況：比用電設備額定電壓高5%變壓器的一次繞組：相當于是用電設備，所以規定變壓器一次繞組的額定電壓與受電設備額定電壓相同。注意：但當變壓器一次繞組直接與發電機相連時，變壓器一次繞組的額定電壓與發電機額定電壓相等。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，用于35kV及以上線路。當變壓器供電距離較短時，可以不考慮線路上的電壓損失，只需要補償滿載時變壓器繞組上的電壓損失即可。9/22/202362第一章電力系統概論1、電網（線路）額定電壓UN

低壓380V,660V高壓（3），6，10，35，（66），110，220，（330），500kV2、用電設備的額定電壓，等于同級電網的額定電壓3、發電機的額定電壓：UN·GG=1.05UN

電力系統額定電壓的總結4、電壓變壓器的額定電壓（1）升壓變壓器：U1N=UN·G·G=1.05UN；U2N=1.1UN

（2）降壓變壓器：U1N=UN（一次側） U2N=1.05UN

10kV及以下，線路較短時

U2N=1.1UN

35kV及以上，線路較長時9/22/202363第一章電力系統概論~T1GT2110kV10kV6kVM發電機G的額定電壓：UN·G=1.05×10=10.5（kV）變壓器T1的額定電壓：U1N=10.5（kV）

U2N=1.1×110=121（kV）變壓器T1的變比為：10.5/121kV變壓器T2的額定電壓：U1N=110（kV）

U2N=1.05×6=6.3（kV）變壓器T2的變比為：110/6.3kV例

已知下圖所示系統中電網的額定電壓，試確定發電機和變壓器的額定電壓。變壓器T1的一次繞組與發電機直接相連，其一次側的額定電壓應與發電機的額定電壓相同變壓器T1的二次側供電距離較長，其額定電壓應比線路額定電壓高10%變壓器T2的二次側供電距離較短，可不考慮線路上的電壓損失9/22/202364第一章電力系統概論

三相交流電系統的中性點是指星形聯結的變壓器或發電機的中性點。

中性點的運行方式涉及系統的電壓等級、絕緣水平、通訊干擾、接地保護及保護整定等方面。

電力系統中性點有三種運行方式：中性點直接接地中性點不接地中性點經消弧線圈接地小接地電流系統大接地電流系統第三節電力系統的中性點運行方式9/22/202365第一章電力系統概論1中性點不接地運行假定條件：◆電路是三相對稱：電源、線路和負載均對稱；◆C為相對地之間的總分布電容。（1）系統正常時三相線電壓對稱三相相電壓對稱三相對地電容電流對稱故：正常時，虛擬接地點的總接地電流為0，中性點對地電壓也為0。虛擬接地點9/22/202366第一章電力系統概論（2）單相接地-A相接地◆電壓特征：A相對地電壓為0，中性點對地電壓不為0，為-UA；非故障相對地電壓：在數值上接地點9/22/202367第一章電力系統概論由相量圖可知：相位上:Ic超前UA90度；數值上：所以接地電流：◆中性點不接地系統發生單相接地故障時，線電壓不變，而非