第2次课（第一章第4节）.ppt

电力工程 山东电力高等专科学校 第四节 电力系统接线方式和电压等级 一、电力系统接线方式 电力系统是最大的人工系统，它敷设在非常广大的地域上，因而任何人想在不长的时间内看到整个系统的全部连接的实际情况那是不可能的，然而只能通过看元件连接情况的单线图，从而了解到整个系统的连接情况。 1、电力系统接线图 电力系统的接线图有两种：电气接线图和地理接线图。 电气接线图较详细地表示出电力系统各主要元件之间的电气联系，但不能反映各发电厂，变电所的相对地理位置。 在地理接线图上，各发电厂，变电所的相对地理位置以及各条电力线路的路径都按一定比例表示出来，但各主要元件之间的电气联系却不能在图中表示清楚。因此，这两种接线图常配合使用。 2、电力系统接线 电力系统的接线方式应能满足电力系统运行的基本要求： （1）必须保证用户供电的可靠性 （2）必须能灵活地适应各种可能地运行方式 （3）应力求节约设备和材料，减少设备费用和运行费用，使电网地建设和运行比较经济； （4）应保证各种运行方式下运行人员能安全操作。 电力系统的接线方式大致可分无备用和有备用两类。 （1）无备用接线。用户只能从一个方向取得电源的接线方式，包括单回路放射式，干线式和链式网络，如图所示。这类接线适用于向二类负荷供电。 无备用接线方式 放射式 (b) 干线式 (c) 链式 （2）有备用接线。它是用户可以从两个或两个以上方向取得电源的接线方式，如图所示的双回路放射式，干线式，链式以及环式和两端供电网络。 有备用接线方式 （a）放射式 (b) 干线式 (c)链式 (d) 环式 (e) 两端供电网 这类接线适用于对一，二类负荷尤其是一类负荷供电，应当优先考虑采用有备用接线 二、电力系统电压等级 近代电力系统中，各部分电压等级之所以不同，是因为三相功率S和线电压U、线电流I之间的关系为S＝　UI 。当输送功率一定时，输送电压越高，电流越小，导线等载流部分的截面积越小，投资就越小；但是电压越高，杆塔、变压器、断路器等绝缘的投资也就越大。综合考虑以上因素，对应于一定的输送功率和输送距离应有一个最合理的线路电压。但从设备角度考虑，为保证生产的系列性，又不能任意确定线路电压。另外，规定的标准电压等级越多也不利于电力工业的发展。考虑到现有的实际情况和进一步的发展，我国国家规定的标准电压（又称额定电压）如表所示。选择线路电压，只能选择国家规定的电压等级。 电气设备的额定电压通常是由制造厂根据其工作条件确定的电压。电力系统正常运行时，发电机、变压器、用电设备等，各种电气设备只有在额定电压运行时，技术经济性能才能最好，安全可靠运行以及使用寿命都能得到保证。但是，从设备制造及运行管理的角度考虑，额定电压等级不宜过多，且电压级差不宜过小。为了使得电力工业和电工制造业的生产标准化、系列化和统一化，世界上的许多国家和有关国际组织都制定有关于标准电压等级的条例。 我国规定的各种电气设备额定电压，按电压的高低分为三类： 第一类是100V以下的额定电压，见表，它们主要用于安全照明、蓄电池及开关设备的直流操作电源。表中的三相36V电压等级，只作为特殊情况下安全照明负荷用。 第二类是100V以上、1000V以下的额定电压，见表，它们主要用于一般电力负荷及照明设备。表中括号的电压，只用于矿井下或其他安全条件要求较高之处。 第三类是1000V以上的额定电压，见表，它们主要用于发电机、变压器及用电设备。 从上表可以看出，即使在同一个电压等级中，各种电气设备（发电机、变压器、电力线路、用电设备等）的额定电压并不完全相等。某一级的额定电压是以用电设备的额定电压为中心而定的，为了使相互连接的电气设备都能运行在比较有利的电压下，各电气设备的额定电压之间有一个相互配合的问题。 （１）用电设备的额定电压 （２）发电机的额定电压 （３）电力线路的额定电压 （４）变压器的额定电压 （１）用电设备的额定电压 用电设备的额定电压为UN（最理想、最经济的工作电压），也是其他元件的参考电压。 （３）电力线路的额定电压 升压变压器（例如35/121，10.5/242） 一次侧（低压侧）接电源，相当于用电设备，一次侧额定电压等于用电设备的额定电压； 直接和发电机相联的变压器一次侧额定电压等于发电机的额定电压； 二次侧（高压侧）接线路始端，向负荷供电，相当于发电机，应比线路的额定电压高5%，