第一章

概論01040203建筑供配電的意義、要求及課程任務建筑供配電系統及其電源與負荷電力系統的電壓電力系統的中性點運行方式主要內容第三、四節1.我國三相交流電網和電氣設備的額定電壓（如何不同？）2.電壓偏差和電壓調整3.低壓配電系統的接地制式：TN、TT、IT4.電力系統的中性運行方式1.額定電壓（為什么不同？）2.低壓配電系統的接地制式重點難點電力系統的電壓一、概述03電力系統中的所有電氣設備，都是規定有一定的工作電壓和頻率的。電氣設備在其額定電壓和頻率下工作時，其綜合的經濟效果最好。一般認為，電壓、頻率和供電連續可靠，是表征電能質量的基本指標。第三節電力系統的電壓我國采用的工業頻率（簡稱“工頻”）為50HZ，頻率偏差范圍一般規定為±0.5HZ。如電力系統容量達3000MW及以上時，則頻率偏差范圍規定為±0.2HZ。頻率的調整主要依靠發電廠（發電廠有一種“自動按頻率減負荷裝置”）。電壓質量，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定標準的問題。二、三相交流電網和電力設備的額定電壓第三節電力系統的電壓我國規定的三相交流電網和電力設備的額定電壓，如表1-2所示。表1-2我國三相交流電網和電力設備的額定電壓

分類電網和用電設備額定電壓/kV

發電機額定電壓/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）用電設備的額定電壓第三節電力系統的電壓電網的額定電壓等級是國家根據國民經濟發展的需要及電力工業的水平，經全面的技術經濟分析后確定的。它是確定各類電力設備額定電壓的基本依據。表1-2中電網額定電壓等級是GB156－2007《標準電壓》所規定的。（一）電網（電力線路）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，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）發電機的額定電壓第三節電力系統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，線路首端電壓應較電網額定電壓高5％，如圖1-6所示。而發電機是接在線路首端的，所以規定發電機額定電壓高于所供電網額定電壓5％。圖1-6用電設備和發電機的額定電壓（四）電力變壓器的額定電壓第三節電力系統的電壓電力變壓器一次繞組的額定電壓01若變壓器不與發電機直接相連，而是連接在線路的其他部位，則應將變壓器看作是線路上的用電設備。因此變壓器的一次繞組額定電壓應與供電電網額定電壓相同，如圖1-7中的變壓器T2。若變壓器直接與發電機相連，如圖1-7中的變壓器T1，則其一次繞組額定電壓應與發電機額定電壓相同，即高于電網額定電壓5％。第三節電力系統的電壓電力變壓器二次繞組的額定電壓02如果變壓器二次側的供電線路較長（如為較大容量的高壓電網），則變壓器二次繞組額定電壓一方面要考慮補償繞組本身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電網額定電壓5％（因變壓器處在其二次側線路的首端），所以這種情況的變壓器二次繞組額定電壓應高于二次側電網額定電壓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）。而變壓器在滿載運行時，其繞組內有大約5％的阻抗電壓降，因此應分兩種情況討論：1圖1-7電力變壓器的額定電壓如果變壓器二次側的供電線路不長（如為低壓電網，或直接供電給高低壓用電設備的線路），則變壓器二次繞組的額定電壓，只需高于二次側電網額定電壓5％，僅考慮補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）電壓偏差用電設備端子處的電壓偏差△U，是以設備端電壓U與設備額定電壓UN差值的百分值來表示的，即電壓偏差是由于系統運行方式改變及負荷緩慢變化而引起的，其變動相當緩慢。按GB50052－2009《供配電系統設計規范》規定，正常運行情況下，用電設備端子處電壓偏差允許值（以UN的百分數表示）宜符合下列要求：第三節電力系統的電壓電壓偏差和電壓調整03第三節電力系統的電壓010302電動機為±5％。照明：在一般工作場所為±5％；對于遠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％；應急照明、道路照明和警衛照明等為＋5％、－10％。其他用電設備當無特殊規定時為±5％。第三節電力系統的電壓0104050203正確選擇變壓器的電壓分接頭或采用有載調壓變壓器降低系統阻抗

盡量使三相負荷平衡合理地改變系統的運行方式采用無功功率補償裝置措施為了減小電壓偏差，供電系統必須采取相應的電壓調整措施：（二）電壓調整電力變壓器調壓（flash）第三節電力系統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荷引起的電壓波動和電壓閃變，宜采取下列措施：1234第三節電力系統的電壓采用專線或專用變壓器供電

降低線路阻抗

用短路容量較大或電壓等級較高的電網供電

采用靜止補償裝置（一）高次諧波的概念第三節電力系統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”。當前，高次諧波的干擾已成為電力系統中影響電能質量的一大“公害”。國家標準GB/T14549－1993《電能質量·公用電網諧波電壓》規定了公用電網中諧波電壓限