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电力系统及其作用与发展

时间:2023-06-23 理论教育 版权反馈
【摘要】:电力系统是由发电厂、电力网和用电设备组成的统一整体。动力系统是电力系统和“动力部分”的总和。图1-1所示为电力系统、电力网和动力系统三者的关系。电力系统的作用是使各个组成环节分别完成电能的生产、变换、输送、分配和消费等任务。目前在我国接入电力系统的发电厂主要是火力发电厂和水力发电厂,近几年内原子能发电厂将并入电力系统运行。发电机与发出的电能经升压变压器升压后由高压输电线7送到供电系统。

电力系统及其作用与发展

为了使电气设备生产标准化,便于大批生产,在使用中易于互换,电气设备的额定电压必须统一。所谓额定电压,是指电机变压器和一切用电设备正常运行时获得最佳经济效果的电压。

1.确定电力系统额定电压的基本原则

(1)线路的额定电压。线路中有电压损失,如图1-5中的用电设备1~4将得到不同的电压,首端的用电设备得到的电压比末端的高用电设备。由于在运行线路上各点电压也不恒定,随负荷变化而变化,所以规定线路的额定电压为线路首端电压V1和末端电压V2的算术平均值,即

图1-5 电网额定电压的说明

(2)用电设备的额定电压。规定:用电设备的额定电压等于供电线路的额定电压。一般用电设备的实际工作电压允许在额定电压的±5%范围内变动,而线路的电压损失一般为10%,所以始端电压V1比额定电压Ve高5%,而末端电压V2比额定电压Ve低5%,从而保证所有用电设备均处于良好的运行状态。

(3)发电机及变压器的额定电压。发电机处在线路首端,因此规定:发电机的额定电压Ve比接入它的线路电压高5%。例如在10kV线路中,发电机的额定电压为10.5kV。

变压器具有用电设备和发电机的双重作用。它的一次绕组接收电能,相当于用电设备;二次绕组输出电能,相当于发电机。变压器的额定电压如下:

①变压器一次绕组的额定电压分两种情况。当变压器直接与发电机相连时,如图1-5中的变压器T1,其一次绕组额定电压应与发电机额定电压相同,即高于同级电网额定电压5%;当变压器不与发电机相连,而是连接在线路上时,如图1-5中的变压器T2,则可看作线路的用电设备,因此一次绕组额定电压与电网的额定电压相同。(www.xing528.com)

②变压器二次绕组的额定电压也分两种情况。首先要明确,变压器二次绕组的额定电压,是指变压器一次绕组加上额定电压而二次绕组为空载时的电压,当二次绕组带上额定负载后,其中有电流通过,产生了阻抗压降,约为5%。因此,如果变压器二次侧供电线路较长(高压电网),则二次绕组的额定电压比电网额定电压高10%(其中一部分补偿变压器满载时内部5%的电压降,另一部分考虑变压器二次侧电压应高于电网额定电压5%),如图1-5中的T1;如果变压器二次侧线路不太长(如低压电网)或变压器短路电压值较小,变压器二次侧的额定电压可采用高于电网额定电压5%,如图1-5中的变压器T2

2.电力系统额定电压的分类

按照国家标准,额定电压可分为以下两类。

(1)3kV以下的设备与系统的额定电压。此类额定电压包括直流、单相交流和3kV以下的三相交流3种,见表1-3。供电设备的额定电压是指电源蓄电池、交直流发电机、变压器的二次绕组等)的额定电压。

表1-3 3kV以下的额定电压 V

(2)3kV以上的设备与系统的额定电压。此类电压均为三相交流线电压,国家标准规定见表1-4。

表1-4 额定电压及其最高电压 kV

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