电力系统基本概念

这是一篇关于电力系统基本概念的思维导图，包括电气设备额定电压、中性点运行方式、电力系统负荷曲线等内容。

电力系统基本概念

• 电气设备额定电压
  • 衡量电能质量的指标
    • 电压大小
      • 供电电压允许偏差
        • 电力系统各处电压偏移其额定值的百分比，在一段时间内电压幅值缓慢变化（变化率小于1%）而偏离额定电压的程度，属于基波无功的范畴
        • 35kv及以上：±5%
        • 20kv及以下三相系统：±7%
        • 220v单相供电系统：-10%~7%
      • 三相电压允许不平衡度
        • 原因
          • 三相电压对称，但各相所加的负荷不均衡
        • 表示
          • 用电压或电流负序分量和正序分量方均根值百分比表示
      • 电压允许波动和闪变
        • 电压波动指在一段时间内电压急剧的变化（变化率大于1%）而偏离额定电压的现象
        • 相继出现的电压最大值和最小值之差与额定值之比的百分数表示，由电压波动引起的灯光闪烁对人脑产生的刺激效应称为闪变，属于无功冲击问题，与负荷启动特性有关
        • 电压允许波动值
          • 10kv及以下：2.5%
          • 35-110kv：2%
          • 220kv及以上：1.6%
        • 形成原因
          • 用电设备中冲击负荷或波动负荷、电力系统中发生短路，电力系统中设备的自动投切时产生的操作扰动、电力系统遭受雷击
      • 暂时过电压和瞬态过电压
      • 电压暂降和短时中断
    • 电压波形
      • 公用电网谐波
      • 公用电网间谐波
      • 畸变
        • 非线性元件造成的，与其固有性质有关，只要含非线性元件，就会产生谐波
        • 用谐波畸变率衡量波形质量
        • 谐波源
          • 铁磁饱和型
          • 电子开关型
          • 电弧型：冶炼电弧炉在熔化期间以及交流电弧焊机在焊接时，电弧的点燃和剧烈变动形成的高度非线性，使电流不规则波动
    • 频率
      • 电力系统频率
  • 额定电压相关规定
    • 定义
      • 电气设备撑起正常工作时的最佳电压，也叫标称电压
      • 标称电压通常指开路输出电压，可认为电源输出电压上限
      • 相邻电压等级之比不宜过小应在2倍左右，我国国家标准规定的额定电压均值线电压
    • • 电力网
        • 等于用电设备的额定电压
          • Un
      • 电力线路
        • 始端比用电设备的额定电压高5%，末端比用电设备的额定电压低5%
          • 1.05Un-0.95Un
      • 发电机
        • 1.05Un
      • 变压器
        • 原边
          • 与发电机相连
            • 等于发电机额定电压1.05Un
          • 与线路相连
            • 等于线路额定电压 Un
        • 副边
          • 1.1Un
          • 当变压器副边绕组相连的线路很短，线路压降很小时，或变压器本身短路电压较小（＜7.5%）时，取用电设备额定电压的1.05倍，1.05Un
• 中性点运行方式
  • 中性点直接接地
    • 短路相电压降为0
    • 非接地相电压不变
    • 中性点对地电位不变
  • 中性点非直接接地
    • 故障相对地电压降为0
    • 非故障相电压升高为线电压
    • 中性点电压变为相电压
    • 相对中性点电压和线电压不变
    • 接地点流过的电容电流是正常每相对地电容电流的3倍，不易熄灭，容易造成“弧光接地”
  • 接地方式选择
    • 3-60kv电压等级
      • 3-6kv，电容电流＞30A
      • 10kv，电容电流＞20A
      • 35-60kv，电容电流＞10A
      • 需加消弧线圈，若不超过次数值，可采用中性点直接接地
    • 110kv及以上电压等级，一般采用中性点直接接地；对于380-220v低压系统，一般采用中性点直接接地方式
    • 自耦变压器中性点必须接地，防止高压侧接地故障，中压侧过电压
    • 交流高压系统的中性点有效接地，指的是部分变压器中性点接地
      • 减小系统短路电流
      • 运行方式改变时，零序网络尽量保持不变
• 电力系统负荷曲线
  • 定义
    • 负荷（P）随时间（t）的变化曲线
  • 分类
    • 按负荷种类
      • 有功功率负荷和无功功率负荷
    • 按时间长短
      • 日负荷曲线
        • 安排日发电计划和确定系统运行方式的重要依据
      • 年负荷曲线
        • 表示一年内每月最大有功负荷的变化曲线
        • 是安排发电设备检修计划和制定发电机组或发电厂的扩建或新建计划提供依据
    • 按计量地点
      • 个别用户
      • 电力线路
      • 变电所发电厂乃至整个系统
      • 电力系统越大，负荷曲线越平稳，备用容量所占比重越少
• 系统运行情况发生变化、波动时，中性点电位不发生漂移，保证系统相间电压的稳定
• 电压闪变（等效10Hz电压闪变值）允许值