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电气设备及系统 第一章 绪 论 知识要点 了解电力系统的组成和特点 掌握电能质量的各项指标 了解发电厂电气设备的分类及用途；了解电气主接线的基本构成和概念。 1.2 电力系统的基本概念 1.2.1 电力系统的组成 电力系统=发电厂+变电所+输电线路+用户 动力系统=电力系统+动力装置 电力网=变电所+输电线路(+用户) 1.2.2 电力系统的特点 电能不能大量存储。发电、变电、输电和用电同时进行。 电力系统暂态过程非常短。 电力系统的发展和国民经济的发展密切相关。 电力系统电能质量要求高，对电压、频率、波形都有严格的国家标准。 1.2.3 电能质量指标 我国已颁布了6项电能质量指标的国标： 电压允许偏差，公用电网谐波，电压波动和闪变， 三相电压不平衡， 电网频率， 暂时过电压和瞬态过电压。 电压 频率 波形 额定电压：国家根据当前国民经济发展水平，以及满足电气设备设计与制造的标准化、系列化要求制定的额定电压等级。各种电气设备在额定电压下运行时，能获得最佳的技术、经济性。 电网实际电压分布示意 电压等级的选择：导线的投资，绝缘的投资；电压等级越高，输电效率越高 选择电压等级，应根据负荷的大小和送电距离二个因素综合考虑 一般： 750kV以上 ：特高压输电线路 330～750kV：超高压输电线路 220kV ：高压输电线路 35 ～ 110kV ：高压配电线路 10kV： 中压配电线路 380/220V：低压配电线路 我国规定供电电压的允许偏差 允许电压偏移一般为±5% 具体为： 由35kV及以上电压供电的用户±5% 由10kV及以下电压供电的用户±7% 低压照明用户＋7%～﹣10% 50HZ。系统容量在3000MW及以上为±0.2HZ；系统容量在3000MW以下为±0.5HZ。 电压波形的畸变率不得超过3%。 1.3 发电厂的类型 1.4 电力系统的负荷和负荷曲线 1.4.1 电力系统的负荷：系统中所有电力用户的用电设备所消耗的电功率总和。也称电力系统的综合用电负荷，是把不同地区、不同性质的所有用户的负荷加起来而得到的。 电力系统的供电负荷：综合用电负荷加上电力网的功率损耗就是各发电厂应该供给的功率。 电力系统的发电负荷：供电负荷再加上发电厂自身的厂用电消耗的功率就是各发电厂应该发出的功率。 1.4.2 负荷曲线 负荷曲线是反映电力负荷随时间变化情况的曲线。它直观地反映了用户用电的特点和规律。 负荷曲线对变电所、发电厂和电力系统的运行有重要意义。它是变电所负荷控制，发电厂安排日发电计划，确定电力系统运行方式和主变压器、发电机组等设备检修计划以及制变电所、发电厂扩建新建规划的依据。 日负荷曲线 ：负荷在一昼夜间（0~24h）变化情况。 年最大负荷曲线 年持续负荷曲线 1.5 发电厂电气设备的分类及用途 一次设备——直接用于生产、输送、分配电能的电气设备。 由一次设备按一定规律联接起来，完成电能的发、变、输、配的电路称为电气主接线（或称为一次回路，一次系统），一次系统是大功率、高电压系统。 二次设备——用来对一次设备进行监视、测量、操作和控制的设备。 由二次设备联接的电路称为二次接线（或二次回路、二次系统），二次系统是低压信号测控系统 。 断路器的控制回路、信号回路、同期回路、绝缘监察回路、继电保护装置、自动准同期装置等。 1.5.1 电气一次设备的分类 电机（发电机、电动机、变压器） 开关设备 载流导体（断路器、隔离开关等） 接地装置 互感器（电流互感器和电压互感器） 限制故障电流（限流电抗器）和防御过电压（避雷针和避雷器） 额定电流：电气设备的额定电流是指在一定的基础环境温度下，允许长期连续通过设备的最大电流，并且此时设备的绝缘和载流部分被长期加热的最高温度不超过所规定的允许温度。 习题 电力网、电力系统和动力系统的定义？ 衡量电能质量的指标及要求？ 目前我国电力系统的额定电压等级有哪些？额定电压等级选择确定原则？ 发电厂电气设备的分类及用途 1. 一次设备：直接用于生产、输送、分配电能的电气设备。 由一次设备按一定规律联接起来，完成电能的发、变、输、配的电路称为电气主接线（或称为一次回路，一次系统），一次系统是大功率、高电压系统。 2. 二次设备：用来对一次设备进行监视、测量、操作和控制的设备。 由二次设备联接的电路称为二次接线（或二次回路、二次系统），二次系统是低压信号测控系统 。 当绝缘材料处于上述规定的极限工作温度时，电机的使用寿命可以长达成15~20年。若高于上述规定的温度连续运行，电机的使用寿命将迅速下降。据实验统计，A级绝缘的工作温度每上升6℃，绝缘的寿命将减少一半。 第 2 章开关电器 2.1 开关电器的作用和分类 2.2 电弧