电力系统常见的电压等级有哪些

随着现代新型电力电子设备的广泛应用,用户对电能质量的要求不断提高。电压骤降已日益成为电力部门和用户共同关注的最重要的电能质量问题。本文阐述电压骤降的基本概念,分析电压骤降的产生原因和对实际生产的危害,介绍了电压骤降的分析计算方法和改善措施,并对电压骤降问题的研究提出一些建议。

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第8卷第4期 20 0 6年 l月 0

漳州职业技术学院学报J u n l o Zh n z o Te h ia I siu e o r a f aghu c nc l n tt t

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电力系统电压骤降的研究李闽( I漳卅职业技术学院电子工程系，福建漳州 330 ) 600

摘要：随着现代新型电力电子设备的广泛应用，用户对电能质量的要求不断提高。电压骤降已日益成为电力部门和用户共同关注的最重要的电能质量问题。本文阐述电压骤降的基本概念，分析电压骤降的产生原因和对实际生产的危害，介绍了电压骤降的分析计算方法和改善措施，并对电压骤降问题的研究提出一些建议。

关键词：电压骤降；电能质量；供电电压中图分类号：T 7 1 . M 6 1 文献标识码： A 文章编号：17.47( 06 0.08 4 6311 2 0 ) 4

武汉大学电气工程学院 2009-2010学年第一学期期末考试 《电力系统过电压》试卷A

姓名 学号 得分

一、填空题（每小题3分，共30分）

1. 一个雷电波沿架空线路传到与之相连的电缆线路，在节点处的电压将变 。

2. 变压器绕组在暂态电压作用下沿绕组的初始电位呈 分布。

3. 接地电阻体现的主要是 的电阻。增大变电站接地网的面积，接地电阻变 。

4. 直配电机的防雷保护中，在发电机母线上装并联电容器的作用是 和 。

5. 进线段的作用是 和 。

6. 双端电源供电的长线路，两断电源的容量分别为S1和S2，且S1>S2，则线路合闸的顺序应该是先合 侧，后合 侧。

7. 接地系数与 相关。

8. 切空变过电压产生的根源是 。

9. 切空线过电压产生的根源是 。

现代生产和现代生活离不开电力。电力部门不仅要满足用户对电力数量不断增长的需要，而且也要满足对电能质量上的要求。所谓电能质量，主要是指所提供电能的电压、频率和波形是否合格，在合格的电能下工作，用电设备性能最好、效率最高，电压质量是电能质量的一个重要方面，同时，电压质量的高低对电网稳定、经济运行也起着至关重要的作用。

1 电压与无功补偿

电压顾名思义就是电(力)的压力。在电压的作用下电能从电源端传输到用户端，驱动用电设备工作。

交流电力系统需要电源供给两部分能量，一部分将用于作功而被消耗掉，这部分电能将转换为机械能、光能、热能或化学能，我们称

为“有功功率”。另一部分能量是用来建立磁场，用于交换能量使用的，对于外部电路它并没有作功，由电能转换为磁能，再由磁能转换为电能，周而复始，并没有消耗，这部分能量我们称为“无功功率”，无功是相对于有功而言，不能说无功是无用之功，没有这部分功率，就不能建立感应磁场，电动机、变压器等设备就不能运转。在电力系统中，除了负荷无功功率外，变压器和线路的电抗上也需要大量无功功率。

国际电工委员会给出的无功功率的定义是：电压与无功电流的乘积

为无功功率。其物理意义是：电路中电感元件与电容元件活动所需要的功率交换称为无功功率。

　我们以电

母线和用户受电端电压质量的要求 8.2 升压变压器高压侧的额定电压 330kV 证后确定 并考虑电力系统 10 15 年发展的需要 经计算论 220kV 及以下电压等级者 宜选 1.1 倍系统额定电压 宜根据系统无功功率分层平衡要求 500kV 级变压器高压侧的额定电压 8.3 降压变压器高压侧的额定电压 宜选系统额定电压 中压侧和低压侧的额定电压 宜选 1.05 倍系统额定电压 8.4 发电机升压变压器 计算论证可行时 一般可选用无励磁调压型 330kV 500kV 级升压变压器 可选用有载调压型 经调压计算论证确有必要且技术经 经调压计算 仅此一级调 经调压 也可采用不设分接头的变压器 经调压计算论证有必要时 8.5 发电厂的联络变压器 济比较合理时 8.6 330kV 500kV 级降压变压器宜选用无励磁调压型 可选用有载调压型 8.7 直接向 10kV 配电网供电的降压变压器 应选用有载调压型 变压器 压尚不能满足电压控制的要求时 可在其电源侧各级降压变压器中 再采用一级有载调压型 8.8 电力用户对电压质量的要求高于本导则 4.1 条规定的数值时 该用户的受电变压器应选 用有载调压型 8.9 变 压 器 分 接 开 关 调 压 范

母线和用户受电端电压质量的要求 8.2 升压变压器高压侧的额定电压 330kV 证后确定 并考虑电力系统 10 15 年发展的需要 经计算论 220kV 及以下电压等级者 宜选 1.1 倍系统额定电压 宜根据系统无功功率分层平衡要求 500kV 级变压器高压侧的额定电压 8.3 降压变压器高压侧的额定电压 宜选系统额定电压 中压侧和低压侧的额定电压 宜选 1.05 倍系统额定电压 8.4 发电机升压变压器 计算论证可行时 一般可选用无励磁调压型 330kV 500kV 级升压变压器 可选用有载调压型 经调压计算论证确有必要且技术经 经调压计算 仅此一级调 经调压 也可采用不设分接头的变压器 经调压计算论证有必要时 8.5 发电厂的联络变压器 济比较合理时 8.6 330kV 500kV 级降压变压器宜选用无励磁调压型 可选用有载调压型 8.7 直接向 10kV 配电网供电的降压变压器 应选用有载调压型 变压器 压尚不能满足电压控制的要求时 可在其电源侧各级降压变压器中 再采用一级有载调压型 8.8 电力用户对电压质量的要求高于本导则 4.1 条规定的数值时 该用户的受电变压器应选 用有载调压型 8.9 变 压 器 分 接 开 关 调 压 范

母线和用户受电端电压质量的要求 8.2 升压变压器高压侧的额定电压 330kV 证后确定 并考虑电力系统 10 15 年发展的需要 经计算论 220kV 及以下电压等级者 宜选 1.1 倍系统额定电压 宜根据系统无功功率分层平衡要求 500kV 级变压器高压侧的额定电压 8.3 降压变压器高压侧的额定电压 宜选系统额定电压 中压侧和低压侧的额定电压 宜选 1.05 倍系统额定电压 8.4 发电机升压变压器 计算论证可行时 一般可选用无励磁调压型 330kV 500kV 级升压变压器 可选用有载调压型 经调压计算论证确有必要且技术经 经调压计算 仅此一级调 经调压 也可采用不设分接头的变压器 经调压计算论证有必要时 8.5 发电厂的联络变压器 济比较合理时 8.6 330kV 500kV 级降压变压器宜选用无励磁调压型 可选用有载调压型 8.7 直接向 10kV 配电网供电的降压变压器 应选用有载调压型 变压器 压尚不能满足电压控制的要求时 可在其电源侧各级降压变压器中 再采用一级有载调压型 8.8 电力用户对电压质量的要求高于本导则 4.1 条规定的数值时 该用户的受电变压器应选 用有载调压型 8.9 变 压 器 分 接 开 关 调 压 范

1、 试分析保护间隙、管型避雷器、阀型避雷器和氧化锌避雷器的工作原理。

（p131-p140） 2、 试分析冲击电晕对线路波过程的影响。（q147）

3、 输电线路有哪些防雷措施？试分析各种防雷措施的作用。（p157-p160）

4、 试分析断路器的并联电阻为何可以限制分、合闸空载线路过电压，对电阻值的大小

有何要求？（p197、q225） 5、 为什么在超高压电网中很重视工频电压升高？引起工频电压升高的主要原因有哪些？（p181、p180）

6、 220kV及以下电压等级的电气设备，往往用1min工频耐压试验代替雷电冲击与操

作冲击试验，试分析如何确定1min短时工频耐受电压值？（p213） 7、 变电站入侵雷电波防护设计的原则是什么？对于接线复杂的变电所该如何处理避

雷器的安装位置？阀型避雷器与被保护设备间的电气距离对其保护作用有何影响？（p167） 8、 说明直配电机防雷保护的基本措施及其原理，并画出25000~60000kW直配电机的

保护接线图，并说明各种保护原件的作用。（p177、q213） 9、 电弧接地过电压产生的原因是什么,影响电弧接地过电压的因素有哪些,如何消除电弧接地过电压? 10、 什么是彼德逊法则？其适用范围如何？ 11、 试

1、电力系统由哪些主要部分组成？各部分的作用是什么？

答：发电、输电、变电、配电、用电设备及相应的辅助系统组成的电能生产、输送、分配、使用的统一整体称为电力系统。其中发电机为生产电能设备。变压器、电力线路为变压输送分配电能设备，用电设备为耗能设备。

2、电能生产的主要特点有哪些？

答：电能生产的主要特点可以归纳为以下三点。①电能生产的连续性特点；由于电能不能大量储存，电能的生产、输送和消费是同时完成的。②电能生产瞬时性的特点；这是因为电能的传输速度非常快（接近光速），电力系统中任何一点发生故障都马上影响到整个电力系统。③电能生产重要性的特点；电能清洁卫生、易于转换、便于实现自动控制，因此国民经济各部门绝大多数以电能作为能源，而电能又不能储存，所以电能供应的中断或减少将对国名经济产生重大影响。 3、对电力系统运行的基本要求是什么？

答：对电力系统运行的基本要求有：①保证对用户的供电可靠性；②电能质量要好；③电力系统运行经济性要好；④对环境的不良影响要小。

4、电力系统中负荷的分类（I、II、III类负荷）是根据什么原则进行的？各类负荷对供电可靠性的要求是什么？

答：电力系统中负荷的分类是根据用户的重要程度和供电中断或减少对用户所造成

电力系统无功功率平衡与电压调整

由于电力系统中节点很多，网络结构复杂，负荷分布不均匀，各节点的负荷变动时，会引起各节点电压的波动。要使各节点电压维持在额定值是不可能的。所以，电力系统调压的任务，就是在满足各负荷正常需求的条件下，使各节点的电压偏移在允许范围之内。

由综合负荷的无功功率一电压静态特性分析可知，负荷的无功功率是随电压的降低而减少的，要想保持负荷端电压水平，就得向负荷供应所需要的无功功率。所以，电力系统的无功功率必须保持平衡，即无功功率电源发出的无功功率要与无功功率负荷和无功功率损耗平衡。这是维持电力系统电压水平的必要条件。

一、无功功率负荷和无功功率损耗 1．无功功率负荷

无功功率负荷是以滞后功率因数运行的用电设备(主要是异步电动机)所吸收的无功功率。一般综合负荷的功率因数为0.6～O.9，其中，较大的数值对应于采用大容量同步电动机的场合。 2．电力系统中的无功损耗 (1)变压器的无功损耗。变压器的无功损耗包括两部分。一部分为励磁损耗，这种无功损耗占额定容量的百分数，基本上等于空载电流百分数I0％，约为1％～2％。因此励磁损耗为

?QTy?I0STN/100 (Mvar)

电力系统过电压数值的仿真计算

一、 我国1974年在西北地区建成刘（家峡）- 天（水）- 关（中）首条330kV输电线路，1981年建成 平（顶山）- 武（昌）第一条500kV线路，2005年西北地区建设的第一条750kV线路投入运行，交流1000kV和直流?800kV输电系统正在积极推进中。 二、电力系统电压等级的提高，意味着设备 绝缘水平 提高。电力系统的绝缘包括 发电厂、 变电所电气设备的绝缘 以及 线路 的绝缘。他们在运行中除承受正常运行时的工作电压外，还将承受各类过电压，如 工频过电压 、操作过电压 以及 雷电过电压。通常情况下， 由于电力系统电磁暂态产生的过电压在确定绝缘水平中起决定性作用。

三、 在电力系统中， 由于断路器的操作、故障或其他原因，使系统参数发生变化，引起电网内部电磁能量的转化或传递，产生电压升高 称为内部过电压。内部过电压分为两类 操作过电压、暂时过电压。 把频率为工频或接近工频的过电压 称为工频过电压，它是由 系统中长线的电容效应、不对称接地故障、甩负荷 引起的。 对因系统的电感、电容参数配合不当，出现的各类持续时间长、波形周期性重复的谐振现象及其电压升高 称为谐振过电压。