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电力系统基础知识1电力系统概述2电力负荷的计算3变电所位置及变压器台数和容量选择4变配电所高低压一次设备5变配电所的主电路图6低压供配电线路的接线方式7供电系统的防雷与接地1电力系统概述1.1电力系统的构成1）一个完整的电力系统由分布各地的各种类型的发电厂、升压和降压变电所、输电线路及电力用户组成，它们分别完成电能的生产、电压变换、电能的输配及使用。2）电力网络或电网指电力系统中除发电机和用电设备之外的部分,即电力系统中各级电压的电力线路及其联系的变配电所。3）动力系统指电力系统加上发电厂的“动力部分”。“动力部分”――包括水力发电厂的水库、水轮机，热力发电厂的锅炉、汽轮机、热力网和用电设备，以及核电厂的反应堆等等。总结：电力网络是电力系统的一个组成部分，而电力系统又是动力系统的一个组成部分，这三者的关系也示于图1-1。图1-1动力系统、电力系统、电力网络示意图1.2电力系统的电压1.三相交流电网和电力设备的额定电压根据受电设备和供电设备的额定电压，国标GB/T156—2007《标准电压》规定了交流电力网和电力设备的额定电压等级。1）电网(电力线路)的额定电压电网的额定电压是确定其它一切电力设备额定电压的基本依据，它是国家根据国民经济发展的需要以及电力工业的现有水平，经过全面的技术分析后确定的。三相交流电网和电力设备常用的额定电压如表1.1所示。表1.1我国交流电力网和电气设备的额定电压2）电力设备的额定电压用电设备的额定电压规定与同级电网的额定电压相同。发电机的额定电压规定高于同级电网额定电压的5％，以补偿线路上的电压损失。变压器的额定电压分为一次绕组额定电压和二次绕组额定电压。（1）变压器一次绕组额定电压分两种情况：当变压器直接与发电机相连时，如图1.2中的变压器T1，其额定电压与发电机额定电压相同，即高于同级电网额定电压的5％；当变压器连接在线路上时，如图1.2中的变压器T2，成为电网上的一个负荷，其一次绕组额定电压与电网额定电压相同。（2）变压器的二次绕组额定电压也分两种情况：当变压器二次侧供电线路较长时，如图1.2中的变压器T1，其额定电压应高于同级电网额定电压的10％，5%用来补偿变压器二次绕组的内阻抗压降，5%用来补偿线路上的电压损失；当变压器二次侧供电线路不太长时，如图1.2中的变压器T2，其额定电压只需高于电网额定电压的5％即可，用于补偿变压器内部的电压损耗。2.电压分类及高低电压的划分按国标规定，额定电压分为三类：第一类额定电压为100V及以下，如12V、24V、36V等，主要用于安全照明、潮湿工地建筑内部的局部照明及小容量负荷。第二类额定电压为100V以上、1000V以下，如127V、220V、380V、600V等，主要用作低压动力电源和照明电源。第三类额定电压为1kV以上，有6kV、10kV、35kV、110kV、220kV、330kV、500kV、750kV等，主要用于高压用电设备、发电及输电设备。在电力系统中，通常把1kV以下的电压称为低压，1kV以上的电压称为高压，220kV以上的电压称为超高压，1000kV以上的电压称为特高压。三相电力设备的额定电压不作特别说明时均指线电压。1.3供电系统配电电压的选择1．高压配电电压的选择供电系统的高压配电电压主要取决于当地供电电源电压以及高压用电设备的电压、容量和数量等因素。中、小型工厂采用的高压配电电压通常为6～10kV，从技术经济指标来看，最好采用10kV配电电压。由于同样的输送功率和输送距离条件下，配电电压越高，线路电流越小，线路所采用的导线或电缆截面越小，因而采用10kV配电电压可以减少线路的初投资和金属消耗量，还可以减少线路的电能损耗和电压损耗。从设备的选型及将来的发展来说，10kV更优于6kV。对于一些厂区面积大、负荷大且集中的大型厂矿，如厂区的环境条件允许，可采用35～220kV架空线直接深入工厂负荷中心配电，这样可以分散建立总降压变电所，简化供电环节，节约有色金属，降低功率损耗和电压损失。2．低压配电电压的选择供电系统的低压配电电压一般采用220/380V的标准电压等级，但在某些特殊的场合如矿井，因负荷中心远离变电所，为保证负荷端的电压水平故采用660V电压作为配电电压，这样不仅可以减少线路的电压损耗，降低线路有色金属消耗量，而且能够增加配电半径，提高供电能力，简化供配电系统。另外，在某些场合，由于安全的原因，可以采用特殊的安全低电压配电。1.4供电系统的质量指标1．电压的质量要求国家标准GB12325—2008《电能质量供电电压偏差》规定了不同电压等级的允许电压偏差的限值：35kV及以上供电电压正、负偏差绝对值之和不超过标称电压的10%；20kV及以下三相供电电压偏差为标称电压±7%；220V单相供电电压