一 、考试大纲
电力系统基本知识
1 了解电力系统运行特点和基本要求
2 掌握电能质量的各项指标
3 了解电力系统中各种结线方式及特点
4 掌握我国规定的网络额定电压与发电机、变压器等元件的额定电压
5 了解电力网络中性点运行方式及对应的电压等级
二 、电力系统基本知识
电力工业的使命包括发电、输电及向用户配电(售电)的全部过程。
完成任务的实体是电力系统。
电力系统由发电厂、输电系统、配电系统及电力用户
需要理解的定义
1、电力系统 由发电机、变压器、线路、用电设备以及其测量、保护、控制装置等按一定规律联系在一起组成的用于电能生产、输送、分配和消费的系统称为电力系统。
2、电力网
电网是由变压器和各种电压等级输电线路组成的,用于电能输送和分配的网路。其中电压等级在110kV及以上的电力网主要用于电能的远距离输送,称为输电网;35kV及以下的电力网主要用于向用户配送电能,称为配电网(有时110kV电压也用于配电网)。
3、动力系统
电力系统及其动力部分的总体称为动力系统。动力部分包括火力发电厂的锅炉、汽轮发电机;水电厂的水库、水轮机;原子能电厂的反应堆、汽轮机等。
电力系统的基本结构构成
1、发电厂:把一次能源转化为电能;
2、变电站:提高电源电压等级;
3、高压输电线路 :完成远距离大容量的输电任务;
4、配电系统:将电能分配给用户。一般分为高压配电系统( 110kV和220kV )和低压配电系统(380/
220V)两级;
5、负荷:是用户或用电设备的总称,包括照明设备、电动机、电热装置等;
三、保证电能质量
电能质量指标包括频率、电压和波形:
电压:电压偏移不超过额定电压的±5%。
频率:电力系统对频率的偏移规定在±0.2Hz以内。
①电压幅值。对于35 kV及以上电压级允许变化范围为额定值的±5% ,10 kV及以下电级允许变化范围为±7 %。
②频率。我国电力系统的额定频率为50Hz,正常运行时允许的偏移为±0. 2~0.5 Hz.
波形:标准波形应是正弦波。公用电网谐波电压必须受限制。电压总谐波畸变率U1为基波电压方均根值,UH谐波电压含量公用电网谐波电压限值。
四 、电力网的接线通常按可靠性分为无备用和有备用两类
无备用接线方式—用户只能从一个方向获得电能的接线方式,包括单回路放射式、单回路干线式、单回路链式接线;
我国电力系统的额定电压
以下所说的额定电压均指额定线电压。
额定电压:发电机、变压器、用电设备等正常运行时最经济的电压
在同一电压等级中,电力系统的各个环节(发电机、变压器、电力线路、用电设备)的额定电压各不相同。某一级的额定电压是以用电设备为中心而定的。
用电设备的额定电压是其他元件的参考电压。 用电设备端压允许在额定电压UN的5%内波动
二次侧
相当于发电机空载 U2N = UN(1+5%) 带负载 U2N = UN(1+10%)(内部压降约5%) Us%<7.5或直接连负载时U2N = UN(1+5%)
发电机的额定电压 UN(1+5%)
变压器的额定电压为变压器两侧的额定电压,以变比表示为 k= U1N / U2N
一次侧 直接与发电机相连: U1N = UN(1+5%)<35kv 联络(相当于用电设备): U1N = UN
输电线路的额定电压为线路的平均电压 [UN(1+10%)+UN]/2=1.05UN
其体为3.15kV,6. 3kV,10. 5kV,37 kV,115 kV,230kV 345kV 525kV。
电力网络中性点运行方式及对应的电压等级
1、电力网络中性点是指星形接线的变压器或发电机的中性点。中性点的运行方式或称接地方式可分为两大类:中性点直接接地;中性点不接地或经消弧线圈接地。
2、中性点直接接地的电力网络,其优点是:首先安全性好,因为系统单相接地时即为单相短路,保护装置可以立即动作切除故障;其次经济性好,因中性点汽接接地系统在任何情说下,中性点电压不会升高,且不会出现系统单相接地时电弧过电压问题,网络绝缘水平可按相电压考虑。其缺点是:供电可靠性差。目前,我国110 kV及以上电力网络采用中性点直接接地方式。
3、中性点不接地的电力网络
中性点不接地的电力网络,其优点是供电可靠性高,因为电力网络发生单相接地时,接地电流只是网络电容电流,比较小,不是单相短路,保护装置不作用于跳闸,只给出信号,电网可继续运行2小时,故提高了供电可靠性。缺点是经济性差。因不接地网络发生单相接地时、使不接地相对地电压变为了线电压,故系统的绝缘水平应按线电压设计,费用较高。此外,中性点不接地系统发生单相接地时,易出现电弧引起的谐振过电压。为了使电弧容易熄灭,在电容电流较大的35 kV或10 kV电网,采用中性点经消弧线圈(电感线圈)接地。不接地方式一般用在35 kV及以下电网,在电容电流较大的10 kV和35 kV电网,采用中性点经消弧线圈接地的方式。
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