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4 电气工程基础 北京建筑工程学院 电气工程与自动化系 李英姿 2004年3月 4.1 电力系统基本知识 考试大纲 1.1 了解电力系统运行特点和基本要求 1.2 掌握电能质量的各项指标 1.3 了解电力系统中各种结线方式及特点 1.4 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 1.5 了解电力网络中性点运行方式及对应的电压等级 4.1.1 电力系统运行特点和基本要求 1．电力系统的组成 由发电厂的发电机、升压及降压变电设备、电力网及电能用户（用电设备）组成的系统统称为电力系统。 （1）发电厂：生产电能。 （2）电力网：变换电压、传送电能。 由变电所和电力线路组成。 （3）配电系统：将系统的电能传输给电力用户。 （4）电力用户：高压用户额定电压在1kV以上，低 压用户额定电压在1kV以下。 （5）用电设备：消耗电能。 4.1.1 电力系统运行特点和基本要求 2．电能的特点 （1）电能不能储存 电能的生产、输送、分配和使用同时完成。 （2）暂态过程非常迅速 电能以电磁波的形式传播，传播速度为300km／ms。 （3）和国民经济各部门间的关系密切 。 4.1.1 电力系统运行特点和基本要求 3．对电力系统提出的要求 （1）保证供电可靠性 （2）保证电能质量 （3）提高电力系统运行的经济性 （4）环境保护问题 4.1.2 衡量电能质量的指标 1．电压偏差（移） 电压偏差（移）指当供配电系统改变运行方式或负荷缓慢地变化使供配电系统各点的电压也随之改变，各点的实际电压与系统额定电压之差，通常用与系统额定电压的百分比值数表示。用公式表示为 （4-1-1） 式中 ——用电设备的额定电压，kV； ——用电设备的实际端电压，kV。 4.1.2 衡量电能质量的指标 2．电压波动 一系列的电压变动或电压包络线的周期性变动，电压的最大值与最小值之差与系统额定电压的比值以百分数表示，其变化速度等于或大于每秒0.2％时称为电压波动。波动的幅值为： （4-1-2） 式中 ——用电设备端电压的最大波动值，kV； ——用电设备端电压的最小波动值，kV。 4.1.2 衡量电能质量的指标 3．电压闪变 负荷急剧的波动造成供配电系统瞬时电压升高，照度随之急剧变化，使人眼对灯闪感到不适，这种现象称为电压闪变。 4．不对称度 不对称度是衡量多相负荷平衡状态的指标，多相系统的电压负序分量与电压正序分量之比值称为电压的不对称度，电流负序分量与电流正序分量之比值称为电流的不对称度，均以百分数表示。 4.1.2 衡量电能质量的指标 5．正弦波形畸变率 当网络电压波形中出现谐波（有时为非谐波）时网络电压波形就要发生畸变。谐波干扰是由于非线性系统引起的。它产生出不同于网络频率的电压波，或者具有非正弦形的电流波。 （1）n次谐波电压、电流含有率 （4-1-3） 4.1.2 衡量电能质量的指标 5．正弦波形畸变率 （2）电压、电流总谐波畸变率 （4-1-4） 式中 、 ——n次谐波电压、电流的方均根值，kV、A； 、 ——基波电压（50Hz）、电流的方均根值， kV、A。 4.1.2 衡量电能质量的指标 （3）谐波电压的总平均畸变系数 （4-1-5） 式中 ——谐波电压的总平均畸变系数； ——变化时间， ＝3s； ——n次谐波电压的方均根值，kV； 4.1.2 衡量电能质量的指标 6．频率偏差 频率偏差是指供电的实际频率与电网的额定频率的差值。 我国电网的标准频率为50Hz，又叫工频。 频率偏差一般不超过±0.25Hz