第一章电力系统概述问题什么是电力系统？电力系统如何组成？如何表示？电力系统运行有何特点和要求？电力系统电压等级如何规定？电力系统的接线方式有哪些？电力系统中性点接地方式有哪些？§1-1电力系统的基本概念二、电力系统运行特点和要求§1-2电力系统的电压等级电气设备的额定电压：电气设备制造厂根据所规定的电气设备工作条件而确定的电压。额定电压就是某一用电器（电动机、电灯等）、发电机和变压器等在正常运行时具有最大经济效益的电压。电气设备的最高电压：考虑到设备的绝缘性能和与最高电压有关的其它性能（如变压器的激磁电流及电容器的损耗等）所确定的允许最高运行电压，其数值等于所在电力系统的最高电压值。二、额定电压的规定1.低于3kV系统的额定电压低于3kV交流三相/单相电力系统额定电压和电气设备额定电压直流系统的额定电压：100V以下的额定电压，受电设备与供电设备相同。对受电设备为110V、220V和440V的直流系统，供电设备的额定电压分别为115V、230V和460V。2.3kV及以上系统的额定电压3.例题：电力系统接线如图所示，电网各级电压已在图中标明。求：发电机、电动机以及变压器的额定电压。G：10.5KVM1：3KVM2：6KVT1：10.5/242KVT2：220/121/38.5KVT3：10.5/3.15KVT4：220/121KVT5：35/6.3KV§1-3电力系统的接线方式特点：简单、设备费用较少、运行方便。但是供电的可靠性比较低，在干线式和和链式网络中，当线路较长时，线路末端的电压往往偏低。一般是开式网络。（负荷点只能沿唯一的路径取得电能的网络）有备用的接线方式中，有双回路、环形网络和两端供电网络。双回路特点：简单、运行方便、供电可靠性和电压质量都有明显的提高，缺点是设备费用增加很多。环形网络是一类常见的有备用网络。优点：供电可靠性高，比较经济。缺点：运行调度比较复杂。两端供电网络其供电可靠性相当于有两个电源的环形网络。环形网络和两端供电网络又统称为闭式网络。电力网按其职能可以分为输电网络和配电网络输电网络的主要任务是，将大容量发电厂的电能可靠而经济地输送到负荷集中地区。输电网络通常由电力系统中电压等级最高的一级或两级电力线路组成。系统中的区域发电厂（经升压站）和枢纽变电所通过输电网络相互连接。对输电网络接线方式的要求主要是：应有足够的可靠性，要满足电力系统运行稳定性的要求，要有助于实现系统的经济调度，要具有对运行方式变更和系统发展的适应性等。用于联接远离负荷中心地区的大型发电厂的输电干线和向缺乏电源的负荷集中地区供电的输电干线常采用双回路或多回路。位于负荷中心地区的大型发电厂和枢纽变电所一般是通过环形网络相互连接。输电网络的电压等级要与系统的规模（容量和供电范围）相适应。额定电压kV§1-4电力系统中性点接地电力系统的中性点接地方式：小电流接地：中性点不接地（中性点绝缘）中性点经消弧线圈接地大接地电流：中性点直接接地中性点经电阻或电感接地注：我国广泛采用中性点不接地，直接接地和经消弧线圈接地三种接地方式。如何确定电力系统中性点接地方式？应从供电可靠性、内过电压、对通信线路的干扰、继电保护以及确保人身安全诸方面综合考虑。一、中性点不接地的电力系统适用范围3kV~60kV的电力系统正常运行时单相金属性接地故障时(A相)中性点不接地系统单相接地故障的结论1：故障相对地电压降为零；非故障相对地电压升高为线电压，且相位相差600。因此，线路及各种电气设备的绝缘要按线电压设计，绝缘投资所占比重加大，显而易见，电压等级越高绝缘投资越大。三相之间的线电压仍然对称，用户的三相用电设备仍能照常运行，但允许继续运行的时间不能超过2h。二、中性点经消弧线圈接地的电力系统消弧线圈？安装在变压器或发电机中性点与大地之间的具有气隙铁芯的电抗器。单相(C相)金属性接地故障C相发生接地时，中性点电压变为-UC，在消弧线圈作用下，产生电感电流（滞后90°），其数值为IL＝UC/XL＝U/XL消弧线圈的补偿方式全补偿方式：按IL=IC选择消弧线圈的电感，使接地故障点电流为零，此即全补偿方式。这种补偿方式并不好，因为当感抗等于容抗时，电力网将发生谐振，产生危险的高电压或过电流，影响系统安全运行。欠补偿方式：按IL<IC选择消弧线圈的电感，此时接地故障点有未被补偿的电容电流流过。采用欠补偿方式时，当电力网运行方式改变而切除部分线路时，整个电力网对地电容将减少，有可能发展成为全补偿方式，导致电力网发生谐振，危及系统安全运行；另外，欠补偿方式容易引起铁磁谐振过电压等其它问题，所以很少被采用。过补偿方式：按IL>IC选择消弧线圈的电