電力系統(tǒng)基礎(chǔ)知識n

電力系統(tǒng)構(gòu)成一個完整的電力系統(tǒng)由分布各地的各種類型的發(fā)電廠、升壓和降壓變電所、輸電線路及電力用戶組成，它們分別完成電能的生產(chǎn)、電壓變換、電能的輸配及使用。電力系統(tǒng)構(gòu)成系統(tǒng)示意圖發(fā)電廠升壓變電站輸電線路降壓變電站電力用戶發(fā)電廠火力發(fā)電廠焚燒發(fā)電廠風(fēng)力發(fā)電廠2005年發(fā)電容量占比發(fā)電裝機容量一、截至2007年底，我國電力裝機容量達到7.13億千瓦二、2007年全國水電、火電裝機容量均保持超過10%的增長，目前分別達到1.45億千瓦和5.54億千瓦。而風(fēng)電并網(wǎng)生產(chǎn)的裝機總?cè)萘縿t實現(xiàn)翻番，達到403萬千瓦。

變電站升壓變電站降壓變電站變電站主要設(shè)備：主變壓器、斷路器、母線、隔離開關(guān)、電容器、互感器、繼電保護裝置10kV配電系統(tǒng)產(chǎn)品運行圖解10kV1#進線

10kV2#進線戶外環(huán)網(wǎng)柜2#環(huán)網(wǎng)柜環(huán)網(wǎng)柜負荷開關(guān)電纜分接箱柱上真空斷路器380V380V戶內(nèi)環(huán)網(wǎng)柜戶外冷縮電纜附件冷縮中間頭負荷開關(guān)電纜分接箱斷路器電纜分接箱歐式電纜分接箱美式電纜分接箱歐式箱變美式箱變美式電纜接頭歐式電纜接頭電力網(wǎng)額定電壓及電壓等級

電網(wǎng)電壓是有等級的，電網(wǎng)的額定電壓等級是根據(jù)國民經(jīng)濟發(fā)展的需要、技術(shù)經(jīng)濟的合理性以及電氣設(shè)備的制造水平等因素，經(jīng)全面分析論證，由國家統(tǒng)一制定和頒布的。我國交流電力網(wǎng)和電氣設(shè)備的額定電壓低壓：0.22kV、0.4kV.3.6kV

中壓：7.2kV、12kV、24kV、40.5kV、72.5kV

高壓：126kV、252kV、363kV、550kV

超高壓：800kV、1100kV

供電質(zhì)量的主要指標

決定用戶供電質(zhì)量的指標為電壓、頻率和可靠性電壓偏差：電壓偏差是指電網(wǎng)實際電壓與額定電壓之差，實際電壓偏高或偏低對用電設(shè)備的良好運行都有影響。電壓波動和閃變：電網(wǎng)電壓隨時間的變化稱為電壓波動，由電壓波動引起的燈光閃爍對人眼腦的刺激效應(yīng)稱為電壓閃變。當(dāng)電弧爐等大容量沖擊性負荷運行時，劇烈變化的負荷電流將引起線路壓降的變化，從而導(dǎo)致電網(wǎng)發(fā)生電壓波動。三相不對稱：三相電壓不對稱指三個相電壓的幅值和相位關(guān)系上存在偏差。三相不對稱主要由系統(tǒng)運行參數(shù)不對稱、三相用電負荷不對稱等因素引起。供電系統(tǒng)的不對稱運行，對用電設(shè)備及供配電系統(tǒng)都有危害，低壓系統(tǒng)的不對稱運行還會導(dǎo)致中性點偏移，從而危及人身和設(shè)備安全。電網(wǎng)頻率交流電壓（電流）的波形應(yīng)為較嚴格的正弦波。電力系統(tǒng)頻率為50HZ。用戶供電系統(tǒng)的電壓頻率是由電力系統(tǒng)保證的。我國國標規(guī)定，電力系統(tǒng)正常頻率偏差允許值為±0.2Hz，當(dāng)系統(tǒng)容量較小時，偏差值可以放到±0.5Hz。高次諧波：當(dāng)電網(wǎng)電壓波形發(fā)生非正弦畸變時，電壓中出現(xiàn)高次諧波。高次諧波的產(chǎn)生，除電力系統(tǒng)自身背景諧波外，在用戶方面主要由大功率變流設(shè)備、電弧爐等非線性用電設(shè)備所引起。高次諧波的存在降導(dǎo)致供電系統(tǒng)能耗增大、電氣設(shè)備絕緣老化加快，并且干擾自動化裝置和通信設(shè)施的正常工作。

電網(wǎng)可靠性

可靠性即根據(jù)用電負荷的性質(zhì)和突然中斷其供電在政治或經(jīng)濟上造成損失和影響的程度，對用電設(shè)備提出的不允許中斷供電的要求。按照供電可靠性要求，用電負荷分為下列三級：（1）一級負荷：突然停電將造成人身傷亡，或在經(jīng)濟上造成重大損失，或在政治上造成重大不良影響者。如重要交通和通信樞紐用電負荷、重點企業(yè)中的重大設(shè)備和連續(xù)生產(chǎn)線、政治和外事活動中心等。（2）二級負荷：突然停電將在經(jīng)濟上造成較大損失，或在政治上造成不良影響者。如突然停電將造成主要設(shè)備損壞或大量產(chǎn)品報廢或大量減產(chǎn)的工廠用電負荷，交通和通信樞紐用電負荷，大量人員集中的公共場所等。（3）三級負荷：不屬于一級和二級負荷者。電力系統(tǒng)有功功率和無功功率

有功功率是保持用電設(shè)備正常運行所需的電功率，也就是將電能轉(zhuǎn)換為其他形式能量(機械能、光能、熱能)的電功率。有功功率的符號用P表示，單位有瓦(W)、千瓦(kW)、兆瓦(MW)。無功功率比較抽象，它是用于電路內(nèi)電場與磁場的交換，并用來在電氣設(shè)備中建立和維持磁場的電功率。它不對外作功，而是轉(zhuǎn)變?yōu)槠渌问降哪芰?。比?0瓦的日光燈，除需40多瓦有功功率(鎮(zhèn)流器也需消耗一部分有功功率)來發(fā)光外，還需80乏左右的無功功率供鎮(zhèn)流器的線圈建立交變磁場用。由于它不對外做功，才被稱之為“無功”。無功功率的符號用Q表示，單位為乏(Var)或千乏(kVar)。功率因數(shù)

功率因數(shù)電網(wǎng)中的電力負荷如電動機、變壓器等，屬于既有電阻又有電感的電感性負載。電感性負載的電壓和電流的相量間存在著一個相位差，通常用相位角φ的余弦cosφ來表示。cosφ稱為功率因數(shù)，又叫力率。功率因數(shù)是反映電力用戶用電設(shè)備合理使用狀況、電能利用程度和用電三相功率因數(shù)的計算公式為：P＝√3UIcosφ，Q＝√3UIsinφ，S=√3UI

式中cosφ——功率因數(shù)；P——有功功率，kW；Q——無功功率,kVar；S——視在功率,kVA；U——用電設(shè)備的額定無功補償概念電網(wǎng)中有有功功率和無功功率減少線路中無功功率，可降低損耗，提高電壓和送電能力無功功率補償裝置在供電系統(tǒng)中所承擔(dān)的作用是供給無功功率，提高電網(wǎng)的功率因數(shù)，降低供電變壓器及輸送線路的損耗，提高供電效率，改善供電環(huán)境無功補償示意圖PQ1WBQ2WBQ3-Q2Q4Q5-Q4補償容量計算