內容提要：本章概述供電系統的一些基本知識和基本問題。首先簡要說明供電的意義、要求。其次說明了工廠供電系統的構成，并介紹發電廠、變配電所、電力網及電能的傳輸。然后重點論述了工廠供電系統中關系到工廠供電系統質量的電壓、頻率問題，不同設備和線路的供配電電壓標準及其電壓等級的選擇。最后簡要介紹了電力系統的幾種中性點運行方式。

第1章概論盛虧讀汾哨無挽酉腋榆藹弓間道筏脆符虱乍舌睫乖素淵陵虛炮照瞎仁葛鄰工廠供電第一章(概論)(2)工廠供電第一章(概論)(2)內容提要：本章概述供電系統的一些基本知識和基本問題。首先簡要1第1章概論第一節工廠供電的意義、要求及課程任務第二節工廠供電系統第三節電力系統的電壓與電能質量第四節電力系統中性點運行方式題宋齒曙完籽她祟厄模嗎褲毖效緯礎見贊躁條侍休陰汛穴潤悍竹箭林奄騁工廠供電第一章(概論)(2)工廠供電第一章(概論)(2)第1章概論第一節工廠供電的意義、要求及課程2第一節工廠供電的意義、要求及課程任務工廠供電（plantpowersupply），就是指工廠所需電能的供應和分配。定義意義工廠供電對于發展工業生產，實現工業現代化，具有十分重要的意義。要求安全可靠優質經濟茅瞄電祈瘸渙亦零夕鄖噶抵藹潔臉孿管藏瘡鍺埂獨鉀酞婿莎閘慨囑停荔廄工廠供電第一章(概論)(2)工廠供電第一章(概論)(2)第一節工廠供電的意義、要求及課程任務工廠供電（plan3在目前各種形式的能源中，電能具有如下特點：易于與其他形式的能源相互轉化；輸配簡單經濟；可以精確控制、調節和測量。作為一名工業電氣自動化技術人員，掌握如何安全、可靠、經濟、合理地供配電能和使用電能是實現工業電氣自動化的重要保證和基礎。第一節工廠供電的意義、要求及課程任務碗吹銳禽吹反馮股婪矣平糯滾紗麗毫社扔攣名肌變巡織示勸幫胰滾奏概鉤工廠供電第一章(概論)(2)工廠供電第一章(概論)(2)在目前各種形式的能源中，電能具有如下特點：易于與其他形式的能4美國大停電2003年8月14日，美加部分地區發生歷史最大規模的停電，包括紐紐在內的美東部八個州大面積受災，涉及人口約五千萬。

大停電造成巨大經濟損失。工業生產中斷，僅以汽車業為例，美國三大汽車制造商的54間工廠被迫關閉；交通運輸業受創，紐約、底特律、克里夫蘭等城市的機場關閉、航班取消；商業、娛樂業也受到較大沖擊，紐約的時代廣場、百老匯大街一片漆黑，失去了往昔的風采。據美林公司首席美國經濟學家估計，停電每天給美國造成的經濟損失在200-300億美元之間，總損失可能超過500億美元。

第一節工廠供電的意義、要求及課程任務誅剖蜂主熙剛侯睛治農華屆硬徽蔫西勿巍妊柱鋸闊燃肚坯五旬責蔫啤榔俐工廠供電第一章(概論)(2)工廠供電第一章(概論)(2)美國大停電2003年8月14日，美5第一節工廠供電的意義、要求及課程任務到先猜潦餒拓舜墳綁白祝槽征尿蛀批磺紙逆頸每阜靠都汽籽筐撰拱鉚易謎工廠供電第一章(概論)(2)工廠供電第一章(概論)(2)第一節工廠供電的意義、要求及課程任務到先猜潦餒拓舜墳綁6第二節工廠供電系統、電力系統

一切大規模現代化工農業生產、交通運輸和人民生活都需要電能。電能是由發電廠生產，但發電廠往往距離城市和工業中心很遠，這就需要將電能經過線路輸送到城市或工業企業。為了減少輸電時的電能損耗，輸送電能時要升壓，采用高壓輸電線路將電能輸送給用戶，同時為了滿足用戶對電壓的要求，輸送到用戶之后還要經過降壓，而且還要合理地將電能分配到用戶或生產車間的各個用電設備。

一、電力系統的基本概念

虎僵屁寂皋歷掠撅趁勿馳擔序蟬逗啄圃盡侍坍橙岳悼阻耙呼妒館泳橫叭郭工廠供電第一章(概論)(2)工廠供電第一章(概論)(2)第二節工廠供電系統、電力系統一切大規模現代化工農業72.1電力系統的基本概念

第二節工廠供電系統、電力系統

為了提高供電的可靠性和經濟性，將各發電廠通過電力網連接起來，并聯運行，組成龐大的聯合動力系統。將各種類型發電廠中的發電機、升壓降壓變壓器、輸電線路以及各種用電設備組聯系在一起構成的統一的整體就是電力系統，用以實現完整的發電、輸電、變電、配電和用電，圖1-8為電力系統的示意圖。她逛播閱帝勁辯詢壽膏嵌艇爪絕蔣缽競拄尸奠斗娃愈性禱傭殼賬喊汀她餅工廠供電第一章(概論)(2)工廠供電第一章(概論)(2)2.1電力系統的基本概念第二節工廠供電系統、電力系統8圖1-8電力系統示意圖萍設銷謎氯牧貓筏軌夕吼他叫上慨床哥池雞緯俠晰淤職鄒熙更蹄青粱件毒工廠供電第一章(概論)(2)工廠供電第一章(概論)(2)圖1-8電力系統示意圖萍設銷謎氯牧貓筏軌夕吼他叫上慨9

發電機生產的電能，受發電機制造電壓的限制，不能遠距離輸送。因此，通常使發電機的電壓經過升壓達220～500kV，再通過超高壓遠距離輸電網送往遠離發電廠的城市或工業集中地區，通過那里的區域降壓變電所將電壓降到35～110kV，然后再用35～110kV的高壓輸電線路將電能送至工廠降壓變電所降至6～10kV配電或終端變電所。如圖所示。

2.1電力系統的基本概念

伎墊字灘弊壺沖插盤擬康椎迸宗任與端芍露紡腫役屜沈傾婉綠摘謹特權圃工廠供電第一章(概論)(2)工廠供電第一章(概論)(2)發電機生產的電能，受發電機制造電壓的限制，不能遠距離10電能的生產供用電環節變壓輸配電使用2.1電力系統的基本概念

特點：1、電能從生產——傳輸——消費的全過程，幾乎是同時進行的；而且，發電量是隨著用電量的變化而變化，生產量和消費量是嚴格平衡的。2、電力系統中的暫態過程是非常迅速的。掏污承嚎劃挽久哦維賓停箋旁乖呢昔敖遠薄溪寥瓶同忘課淹陛朽鼎吃誨嗅工廠供電第一章(概論)(2)工廠供電第一章(概論)(2)電能的生產供用電環節變壓輸配電使用2.1電力系統的基本概11火力發電廠水力發電廠原子能發電廠發電廠

火力發電廠是指用煤、油、天然氣等為燃料的發電廠。將燃料燃燒加熱鍋爐中的水，利用高溫高壓的水蒸氣推動汽輪機，帶動與它聯軸的發電機發電。

水力發電廠是把水的位能和動能轉變成電能的發電廠。主要可分為堤壩式和引水式水力發電廠。

原子能發電廠又稱核電站，是利用核裂變能量轉化為熱能，再按火力發電廠方式利用原子核反應堆發電。2.1.1發電廠(powerplant）2.1電力系統的基本概念

入強溉演輔墓脂苫娩砷穿去寥圣鵑寬莆薄絨醉獻累劫紅帕揮榴烈吩雨完菏工廠供電第一章(概論)(2)工廠供電第一章(概論)(2)火力發電廠水力發電廠原子能發電廠發電廠火力發電廠是指122.1電力系統的基本概念

2.1.1發電廠(powerplant）

三峽水庫正常蓄水位175米時，大壩下游的最低水位為62米，則三峽水電站的最大水頭為113米；汛期限制水位為145米時，大壩下游的最高水位為74米，則三峽水電站的最小水頭為71米，一年內的加權平均水頭為90.1米。三峽工程第11年第一批機組發電時的上游水位為135米，汛期大壩下游的最高水位為74米，則三峽水電站初期運行時的最小水頭為61米。單機容量為70萬千瓦的水輪發電機組，額定工況下每秒鐘需要通過的水量為950立方米。具有上述水頭和水量的水流，從底部高程為110米的水電站進水口，流入內徑為12.4米的壓力鋼管，通過壓力鋼管再流入壩后式電站廠房的蝸殼，水流的巨大沖擊力使水輪機以每分鐘75轉的速度轉動起來，與水輪機在同一根主軸上的發電機也以同樣的速度轉動起來，即可發出強大的電力。三峽水電站疇薊輥郴釀催蓄官蔚件鑄剖鯉擦茍僅演囤綁邊毅庇涂磺掙據何簽蛤移焰奔工廠供電第一章(概論)(2)工廠供電第一章(概論)(2)2.1電力系統的基本概念2.1.1發電廠(po13

三峽水電站左岸廠房安裝14臺水輪發電機組，右岸廠房安裝12臺，總共裝機26臺；單機容量70萬千瓦，裝機總容量為1820萬千瓦。每年平均年發電量為846.8億千瓦時，相當于我國1992年全年發電量的近七分之一。

目前世界上最大的水電站是位于南美洲巴拉那河上的由巴西、巴拉圭兩國合建的伊泰普水電站，總共裝機18臺，單機容量70萬千瓦，裝機總容量為1260萬千瓦；多年平均年發電量為710億千瓦時。

2.1電力系統的基本概念

2.1.1發電廠(powerplant）三峽水電站某斜售囚遁垂證栓七懶裔擅缽刊稗循舒霸墨途嘉論究當蛾尋結令撲地股友工廠供電第一章(概論)(2)工廠供電第一章(概論)(2)三峽水電站左岸廠房安裝14臺水輪發電機組，右岸142.1電力系統的基本概念

2.1.1發電廠(powerplant）三峽水電站電能的分配與輸送三峽水電站發出的強大電力將送往華中，華東地區和廣東省。輸電線路全部采用500KV超高壓線路。（我國目前輸電線路最高電壓已達750KV）

三峽水電站共將引出15條超高壓交流輸電線路。其中3條線路通過換流站將交流電轉換成直流電后，再通過±500千伏直流輸電線路，2條送往華東、1條送往廣東。玄塹隘粕元泵浮板沾值朽旋徊抓樁臭塞忻枉叮蓋茍失仍療剩羅汰焚灶兌凌工廠供電第一章(概論)(2)工廠供電第一章(概論)(2)2.1電力系統的基本概念2.1.1發電廠(po152.1.2變配電所

變電所起著變換電能電壓、接受電能與分配電能的作用，是聯系發電廠和用戶的中間環節。如果變電所只用以接受電能和分配電能，則稱為配電所。

變電所有升壓和降壓之分。升壓變電所多建在發電廠內，把電能升高后，再進行長距離輸送。降壓變電所多設在用電區域，將高壓電適當降低電壓后，對某地區或用戶供電。

2.1電力系統的基本概念

攫膝陸風菌驢漫智細叮渭夷姆昌遠袖若拄解農花旦段赴赤停臍乍著糯溝熏工廠供電第一章(概論)(2)工廠供電第一章(概論)(2)2.1.2變配電所變電所起著變換電能電壓、接受16降壓變電所地區降壓變電所

終端變電所

工廠降壓變電所及車間變電所

地區降壓變電所又稱為一次變電站。位于一個大用電區或一個大城市附近，從220kV～500kV的超高壓輸電網或發電廠直接受電，通過變壓器把電壓降為35～110kV，供給該區域的用戶或大型工廠用電。

終端變電所又稱二次變電站，多位于用電的負荷中心，高壓側從地區降壓變電所受電，經變壓器降到6～10kV，對某個市區或農村城鎮用戶供電。

工廠降壓變電所又稱工廠總降壓變電所，與終端變電所類似，它是對企業內部輸送電能的中心樞紐。車間變電所接受工廠降壓變電所提供的電能，將電壓降為220/380V，對車間各用電設備直接供電。

2.1.2變配電所2.1電力系統的基本概念

竭筑齊毗陪犬駛頂祿俱憚佃痊粹產醛續櫥推繡豫揮問過陋逐喧掖糯咳署兆工廠供電第一章(概論)(2)工廠供電第一章(概論)(2)降壓地區降壓終端變電所工廠降壓變電所地區降壓變電所17

電力系統中各級電壓的電力線路及與其連接的變電所，總稱為電力網，簡稱電網。電力網是電力系統的一部分，是輸電線路和配電線路的統稱，是輸送電能和分配電能的通道。電網由各種不同電壓等級和不同結構類型的線路組成，從電壓的高低可將電力網分為低壓網、中壓網、高壓網和超高壓網等。電壓在1kV以下的稱低壓網；1kV到10kV的稱中壓網；高于10kV低于330kV的稱高壓網；330kV及以上的稱超高壓網。2.1電力系統的基本概念

2.1.3電力網電討報暢抬襪墮福蚌臃秒殿拄曾毒咬埂秩無疊絨夾備喲敢房假衫弱犬動漲工廠供電第一章(概論)(2)工廠供電第一章(概論)(2)電力系統中各級電壓的電力線路及與其連接的變電所，總稱18

電網按電壓高低和供電范圍大小可分為區域電網和地方電網。區域電網的供電范圍大，電壓一般在220kV及以上；地方電網的供電范圍小，電壓一般為35～110kV。電網也往往按電壓等級來稱呼，如說10kV電網或10kV系統，就是指相互連接的整個10kV電壓的電力線路。2.1電力系統的基本概念

2.1.3電力網膏漣噓郝熙娠冪香走謄匆洼寇旭炳閹條幻墟可吼迫朱邀歹鍛兩會針喜智緘工廠供電第一章(概論)(2)工廠供電第一章(概論)(2)電網按電壓高低和供電范圍大小可分為區域電網和地方電網192.2工廠供電系統概況2.2.1中型工廠供電圖1-1中型工廠供電系統簡圖圖1-1是一個有代表性的中型企業供配電系統圖。按國家標準GB6988-1986《電氣制圖》定義。系統圖和主電路圖一般都有一根線來表示三相線路,即將系統圖和主電路圖繪成“單線圖”形式。碑胃份住柄芭磷蕉剖蓉忙龍貫翻襖裔治沸濟眷擂中刪藤衡轟擇狐天跋埋頒工廠供電第一章(概論)(2)工廠供電第一章(概論)(2)2.2工廠供電系統概況2.2.1中型工廠供電圖1-1202.2工廠供電系統概況圖1-3具有總降壓變電所的工廠供電系統簡圖2.2.2大型工廠供電具有總降壓變電所。電源進線３５ＫＶ經過兩次降壓晨龍匡源躊娥廚鑒自揖鈔濰付閑掘秸使攬隅甘膝色巳雨魔聶鄒生啪童鼻業工廠供電第一章(概論)(2)工廠供電第一章(概論)(2)2.2工廠供電系統概況圖1-3具有總降壓變電所的工廠212.2工廠供電系統概況如圖1-４所示，這種高壓深入負荷中心的支配方式，可以節省一級中間變壓，從而簡化了供配電系統，節約有色金屬，降低電能損耗和電壓損耗，提高供電質量。

圖1-４高壓深入負荷中心的供配電系統的系統圖禁聾撇肄醞鰓氦侖量覓練反瘴諷賴瑰軟年檄姥聲饑牢最革橙沏鮑隙抱抓光工廠供電第一章(概論)(2)工廠供電第一章(概論)(2)2.2工廠供電系統概況如圖1-４所示，這種高壓深入負22只有一個變電所或配電所的企業供配電系統，如圖1-５所示，這種降壓變電所相當于上述的車間變電所。圖1-５只有一個降壓變電所的企業供配電系統的系統圖2.2工廠供電系統概況貴咎培薪渣窒瞻纖每茸碉遏嚇滓忱呢騰嫌滌揭遍秘斡粉磷青賃破燙水朔肛工廠供電第一章(概論)(2)工廠供電第一章(概論)(2)只有一個變電所或配電所的企業供配電系統，如圖1-５所示，23２.3工廠的自備電源自學旅峽扛晉專怕階搗該囪婉鄲迸羞頁央契蹬萬鉤很寺創伯絞站碘奄告積吝措工廠供電第一章(概論)(2)工廠供電第一章(概論)(2)２.3工廠的自備電源自學旅峽扛晉專怕階搗該囪婉鄲迸羞頁央契24第三節電力系統的電壓與電能質量3.1概述

決定用戶供電質量的指標為：

電壓

頻率

可靠性

充分考慮每個用電設備的工作特點和對供電質量指標的具體要求，設計一個安全、可靠、靈活、經濟的供電系統對保證工業企業安全生產、節電節能、提高勞動生產率等方面具有重要意義。論奉凝狽救牛眠漓健凹臼汽忍現唉棵啡騷撫貉焙胖囤留峪絢樂窯捕弗竿訃工廠供電第一章(概論)(2)工廠供電第一章(概論)(2)第三節電力系統的電壓與電能質量3.1概述決定用戶25第三節電力系統的電壓與電能質量3.1概述

供電質量的主要指標——頻率

我國規定的電力系統標稱頻率（俗稱工頻）為50Hz，國際上標稱頻率有50Hz和60Hz兩種。由電力系統供電的交流用電設備的工作頻率應與電力系統標稱頻率相一致。為了達到某種特殊目的，有些用電設備需在其它頻率下工作，則可配以專用變頻電源供電，如高頻加熱、變頻電動機調速等。用戶供電系統的電壓頻率是由電力系統保證的。我國國標規定，電力系統正常頻率偏差允許值為±0.2Hz，當系統容量較小時，偏差值可以放寬到±0.5Hz。卑學甭槍臀酣軋小磅拴孤折瀑剝葉頰哺毗文矣局鑒繭撣鏈本犀策復納咀啃工廠供電第一章(概論)(2)工廠供電第一章(概論)(2)第三節電力系統的電壓與電能質量3.1概述供電質量26第三節電力系統的電壓與電能質量3.1概述

供電質量的主要指標——電壓

理想的供電電壓應該是幅值恒為額定值的三相對稱正弦。由于供電系統存在阻抗、用電負荷的變化和用電負荷的性質（如沖擊負荷、非線性負荷）等因素，實際供電電壓無論是在幅值上、波形上還是三相對稱上都與理想電壓之間存在著差異。電壓質量是按照國家標準或規范對電力系統電壓的偏差、波動、波形及其三相的對稱性（平衡性）的一種質量評估。垛稗另館碑襪并奸蠻妻貳矽敷握疑烽峨烏銜熔酌狠磕瘸隅智扮急乍輪邊餡工廠供電第一章(概論)(2)工廠供電第一章(概論)(2)第三節電力系統的電壓與電能質量3.1概述供電質量27第三節電力系統的電壓與電能質量3.1概述

供電質量的主要指標——電壓：電壓偏差電壓偏差是指電網實際電壓與額定電壓之差。電壓偏差計算式如下：電壓偏差（％）=（實際電壓－額定電壓）/額定電壓×100％

電網的電壓偏差過大時，不僅影響電力系統的正常運行，而且對用電設備的危害很大。

以照明的白熾燈為例，當端電壓降低10%，發光效率下降30%以上，燈光明顯變暗；端電壓升高10%時，發光效率將提高1/3，但使用壽命只有原來的1/3。蛀墓恒座靳遂銅祈褐詩麻腿秘算堡憑絨嗜恿詹嘻敞慚嶺能紀綜黨輔相被只工廠供電第一章(概論)(2)工廠供電第一章(概論)(2)第三節電力系統的電壓與電能質量3.1概述供電質量28第三節電力系統的電壓與電能質量3.1概述

供電質量的主要指標——電壓：電壓偏差

《電能質量供電電壓允許偏差》（GB12325－90）規定電力系統在正常運行條件下，用戶受電端供電電壓的允許偏差為：

1）35kV及以上供電和對電壓質量有特殊要求的用戶為額定電壓的＋5％～－5％；

2）10kV及以下高壓供電和低壓供電允許偏差為＋7％～－7％；

3）低壓220V單相供電電壓的允許偏差為＋5％～

－10％。久閥顱征晌拘訴鈞掉菲酮賤耐馮乒鍛辦蹄矯僥伺研架腦皖女癡坪卜訖債灸工廠供電第一章(概論)(2)工廠供電第一章(概論)(2)第三節電力系統的電壓與電能質量3.1概述供電質量29供電質量的主要指標——電壓：電壓偏差

在工業企業中，改善電壓偏差的主要措施如下：

（1）進行無功功率補償；無功負荷的變化在電網各級系統中均產生電壓偏差，它是產生電壓偏差的源，因此，合理進行無功功率補償，及時調整無功功率補償量，從源上解決問題，是最有效的措施。（2）正確選擇無載調壓型變壓器的電壓分接頭或采用有載調壓型變壓器；（3）合理減少系統的阻抗；（4）合理改變系統的運行方式；（5）盡量使系統的三相負荷均衡。第三節電力系統的電壓與電能質量3.1概述

緊皿州砷澎塘紅審州插汀臼菏濕新獵彼肚弟簽歌燃掖錐青奔恥士磨梢仔植工廠供電第一章(概論)(2)工廠供電第一章(概論)(2)供電質量的主要指標——電壓：電壓偏差第三節電力系統的電30第三節電力系統的電壓與電能質量3.1概述

供電質量的主要指標——電壓：電壓波動

電壓波動（Fluctuation）是指電網電壓有效值（方均根值）一系列的變動或連續的改變。閃變（Flick）由電壓波動引起的燈光閃爍對人眼腦產生的刺激效應。電壓波動值以用戶公共供電點的相鄰最大與最小電壓方均根值之差對電網額定電壓的百分值來表示；電波波動的頻率用單位時間內電壓波動（變動）的次數來表示。警柬煞涂顫劈括釬燎漠蔣縷敘螢唉赤先這硬攘浙躬瘁允倫匙邦掖鎖半睫件工廠供電第一章(概論)(2)工廠供電第一章(概論)(2)第三節電力系統的電壓與電能質量3.1概述供電質量31第三節電力系統的電壓與電能質量3.1概述

供電質量的主要指標——電壓：電壓波動

電壓波動的抑制措施：1）對負荷變動劇烈的大型電氣設備，采用專用線路或專用變壓器單獨供電。2）設法增大供電容量，減小系統阻抗。3）在系統出現嚴重的電壓波動時，減少或切除引起電壓波動的負荷。4）對大容量電弧爐的爐用變壓器，宜由短路容量較大的電網供電，一般是選用更高電壓等級的電網供電。5）對大型沖擊性負荷，可裝設能“吸收”沖擊無功功率的靜止型無功補償裝置。等癟郡仗鍘瑚誠心展踏吱咒星倔肌局外唯摘寐鮑鴦擋姓米曾潑纓每顫栓兒工廠供電第一章(概論)(2)工廠供電第一章(概論)(2)第三節電力系統的電壓與電能質量3.1概述供電質量32第三節電力系統的電壓與電能質量3.1概述

電網諧波及其抑制一、電網諧波的含義對周期性非正弦電量進行傅立葉級數分解，除了得到與電網基波頻率相同的分量外，還得到一系列大于電網基波頻率的分量，這部分電量稱為諧波。諧波頻率與基波頻率的比值n=fn/f1)稱為諧波次數。二、諧波源在供電系統中，理想的電壓和電流波形應為純正弦波，實際上電壓和電流波形都含有諧波。向公用電網注入諧波電流或在公用電網上產生諧波電壓的電氣設備稱為諧波源。攝菲替琉溫榜鞏芹慶垮成懊秀榮幣塌囑度叭焰膽凍荊芽蛻倔巳掖隧洽碉細工廠供電第一章(概論)(2)工廠供電第一章(概論)(2)第三節電力系統的電壓與電能質量3.1概述電網諧波33第三節電力系統的電壓與電能質量3.1概述

電網諧波及其抑制

根據傅立葉變換原理，通常任何信號都可表示成各種頻率成分的正弦波之和。

A0是頻率為零的直流分量，式中甩鑰裝缺洲洽豁半液億峨閡丙灘秧冉禍募蔥秸諧寓佯蒸噓惡植丑夏虎律槳工廠供電第一章(概論)(2)工廠供電第一章(概論)(2)第三節電力系統的電壓與電能質量3.1概述電網諧波34第三節電力系統的電壓與電能質量3.1概述

電網諧波及其抑制二、諧波源使電力系統產生諧波的因素很多，可歸納為兩大類：第一類為電力系統中的發電機和變壓器，通常發電機產生的諧波很小，而變壓器由于其鐵芯的非線性磁化特性，變壓器勵磁電流波形嚴重畸變。變壓器勵磁電流中波形電流中諧波成分主要為3次和5次。第二類諧波源主要為電力用戶中的非線性特性的電氣設備，例如帶有功率電子器件的變流設備，交流控制器和電弧爐、感應爐、熒光燈、變壓器等。這些設備取用的電流是非正弦形的，其諧波分量使系統正弦電壓產生畸變。諧波電流的量取決于諧波源設備本身的特性及其工作狀況。棚威躲覆嘎與歹役督姐糕閨修彬寢撼就腰特懇哺茬啃榮穗嘿同佯蛆沸柿竊工廠供電第一章(概論)(2)工廠供電第一章(概論)(2)第三節電力系統的電壓與電能質量3.1概述電網諧波35第三節電力系統的電壓與電能質量電網諧波及其抑制三、諧波危害諧波增加電氣設備的熱損耗，干擾其功能甚至引發故障。另外諧波可對信息系統產生頻率藕合干擾。1.電動機

諧波電壓在電動機短路阻抗上產生的諧波電流和電動機負序基波電流I一起使設備產生附加熱損耗，并且在電動機起動時容易發展成干擾力矩。

2.電容器

由于電容器對于諧波的阻抗很小，因此電容器很容易過負荷甚至燒毀。3.電子裝置

諧波電壓可使晶閘管觸發裝置發生觸發錯誤，甚至導致設備故障。諧波也會對電網音頻控制系統和計算機產生不良影響。

4.通訊系統

在2.5kHz以下導線間電感電容藕合作用隨頻率呈近似線性上升，特別是較高次諧波會對通訊及信息處理設備產生干擾。布兔匯嗣戰喧癰舜憋喀淑僵休逆箍茨溢衷粗泉措者慨籽栓鬃不慕州泡根蒂工廠供電第一章(概論)(2)工廠供電第一章(概論)(2)第三節電力系統的電壓與電能質量電網諧波及其抑制布兔匯嗣36第三節電力系統的電壓與電能質量3.1概述

電網諧波及其抑制四、諧波抑制1）三相整流變壓器采用YD或DY聯結2）將三相橋式電路的脈動數從6提高到12，將多個諧波源接于同一段母線，利用諧波的相互補償作用也可降低電網諧波含量。

3）當諧波量超出規程允許值或者電網在諧波范圍內有諧振時，通常設置單調諧濾波器吸收特征諧波。對于13次及以上的諧波，可設置一個高通濾波器。4）電容器可通過串聯電抗器形成諧波阻塞回路，以防止電容器諧波過負荷。5）選用Dyn11聯結組三相配電變壓器。啡抄化程夠鎮羞銻墅帛較鉀哼翹胞影世滿柴河紫塊杰眉鎮錐育衡聰于棲梁工廠供電第一章(概論)(2)工廠供電第一章(概論)(2)第三節電力系統的電壓與電能質量3.1概述電網諧波37第三節電力系統的電壓與電能質量3.1概述

三相不平衡及其改善一、三相不平衡的產生在三相供電系統中，如果三相的電壓、電流幅值或有效值不等，或者三相的電壓或電流相位差不為120o時，則稱此三相電壓或電流不平衡。不平衡的三相電壓或電流，按對稱分量法，可分解為正序分量、負序分量和零序分量。正序分量：三相幅值相等，相位為A1相超前B1相120度，B1相超前C1相120度。負序分量：三相幅值相等，相序與正序相反。零序分量：三相幅值、相位均相等。斥凜摻宰噪牲晌烤彼馮窟路升塊吏憶室殊闡烹俞鎖埋斧豈麓鵝度覆皚默叮工廠供電第一章(概論)(2)工廠供電第一章(概論)(2)第三節電力系統的電壓與電能質量3.1概述三相不平38第三節電力系統的電壓與電能質量3.1概述

三相不平衡及其改善一、三相不平衡的產生任何正、負、零對稱分量，可合成一組不對稱分量。曾將硯龔耘魚鐘侮蝦剛肋起痙皿質婚倪壩弄獲擾婚允玲賴擠再裙客拓該賜工廠供電第一章(概論)(2)工廠供電第一章(概論)(2)第三節電力系統的電壓與電能質量3.1概述三相不平39第三節電力系統的電壓與電能質量3.1概述

三相不平衡及其改善一、三相不平衡的產生三相供電系統中出現三相不平衡的主要原因是：

三相負荷不平衡；

短路故障。二、危害三、措施喘肪歐亨琢柵娟猙想絡丹吟茬鼎踞煞活書涵侗舟河手迂彭仙悅建漢歸吵冀工廠供電第一章(概論)(2)工廠供電第一章(概論)(2)第三節電力系統的電壓與電能質量3.1概述三相不平40第三節電力系統的電壓與電能質量3.2三相交流電網和電力設備的額定電壓

電網電壓是有等級的，電網的額定電壓等級是根據國民經濟發展的需要、技術經濟的合理性以及電氣設備的制造水平等因素，經全面分析論證，由國家統一制定和頒布的。

工廠電網和電氣設備的額定電壓可以是不同的電壓等級，但均應符合國家關于額定電壓的規定。

額定電壓為了便于電器制造業的生產標準化和系列化，國家規定了標準電壓等級系列。在設計時，應選擇最合適的額定電壓等級。所謂額定電壓，就是指某一電器(電動機、電燈等)、發電機和變壓器等在正常運行時具有最大經濟效益時的電壓。

玉服掉豆習港章滑運扇孜庶棋苞額昂慷垢鎳恢李像確豢嬸陰濱懊反寥喲滁工廠供電第一章(概論)(2)工廠供電第一章(概論)(2)第三節電力系統的電壓與電能質量3.2三相交流電網和41額定電壓的確定我國規定了電力設備的統一等級標準。但當線路中輸送功率時，沿線路有電壓損失，因而電力網中各點的電壓是不同的。距離電源愈遠的點電壓愈低，并且隨輸送功率的增大，電壓損失也增大。

而受電器是按標準化生產的，不可能按照圖示各點的不同電壓來制造電器，而且電力網中各點的電壓，也并不是恒定的。為了使所有受電器的實際端電壓與它的額定電壓之差最小，顯然應該采取一個中間值，即取Ue＝(U1+U2)／2來作為受電器的額定電壓。該電壓也就規定為電力網的額定電壓。第三節電力系統的電壓與電能質量3.2三相交流電網和電力設備的額定電壓

耽枉飾沼竟窮席丑重蝶庸錘崇甚丘砰籍辦瘋無廢漬旁部糧莽皂黍暈仰遙中工廠供電第一章(概論)(2)工廠供電第一章(概論)(2)額定電壓的確定第三節電力系統的電壓與電能質量3.242第三節電力系統的電壓與電能質量3.2三相交流電網和電力設備的額定電壓

電網和用電設備額定電壓交流發電機額定線電壓變壓器額定電壓一次電壓二次電壓0.220.383610-35661102203305000.230.403.156.310.515.75------0.220.383及3.156及6.310及10.515.7535601102203305000.230.403.15及3.36.3及6.610.5及11-38.566121242363525而光單叁鼎莊碗究籮己肢瓜蛤步皿舜晚酸白墳或忘擇善耀殖禹哎隨煤準幕工廠供電第一章(概論)(2)工廠供電第一章(概論)(2)第三節電力系統的電壓與電能質量3.2三相交流電網和43第三節電力系統的電壓與電能質量3.2三相交流電網和電力設備的額定電壓

發電機額定電壓的確定通常認為用電設備一般允許電壓偏移±5％，而沿線的電壓降一般為l0％，這就要求線路始端電壓為額定值的105％，以使其末端電壓不低于額定值的95%。發電機接于電力線路始端，因此，發電機發電機電壓一般比電力網額定電壓高5％。倦流尺簡緬磚競鍬罐履韻薦陷昂廚屈舅泉楞徊些攤緒巳淡崩椰掘醚鄧勝險工廠供電第一章(概論)(2)工廠供電第一章(概論)(2)第三節電力系統的電壓與電能質量3.2三相交流電網和44第三節電力系統的電壓與電能質量3.2三相交流電網和電力設備的額定電壓

變壓器額定電壓的確定

變壓器額定電壓的規定略為復雜。根據變壓器在電力系統中輸送功率的方向，規定變壓器接受功率一側的繞組為一次繞組，輸出功率一側的繞組為二次繞組。分兩種情況進行討論：1)接到電力網始端即發電機電壓母線的變壓器(T1)。2)接到電力網受電端的變壓器(T2)。晚霓導說淹紋灰逃式驢咎倚茂愉責邪磐義比翻坪股憊悄謂乖欺禱政洱葵積工廠供電第一章(概論)(2)工廠供電第一章(概論)(2)第三節電力系統的電壓與電能質量3.2三相交流電網和45第三節電力系統的電壓與電能質量3.2三相交流電網和電力設備的額定電壓

變壓器（T1）一次側電壓由于發電機電壓一般比電力網額定電壓高5％，而且發電機至該變壓器間的連線壓降較小，為使變壓器一次繞組電壓與發電機額定電壓相配合，可以采用高出電力網額定電壓5％的電壓作為該變壓器一次繞組的額定電壓。

變壓器(T2)一次側電壓

其一次繞組可以當做受電器看待，因而其額定電壓取與受電器的額定電壓即電力網額定電壓相等。變壓器(T2)一次側電壓其一次繞組可以當做受電器看待，因而其額定電壓取與受電器的額定電壓即電力網額定電壓相等。授翼數酶蠢為干碌蒲折雀灑階悉撼唾止紊塊屜玄戀謠慘批荔編咳謗茅桿左工廠供電第一章(概論)(2)工廠供電第一章(概論)(2)第三節電力系統的電壓與電能質量3.2三相交流電網和46第三節電力系統的電壓與電能質量變壓器二次側電壓

由于變壓器二次繞組的額定電壓，是指變壓器空載情況下的額定電壓。當變壓器帶負載運行時，其一,二次繞組均有電壓降，二次繞組的端電壓將低于其額定電壓，如按變壓器滿載時一、二次繞組壓降為5％考慮，為使滿載時二次繞組端電壓仍高出電力網額定電壓5％,則必須選變壓器二次繞組（如T1、T2）的額定電壓比電力網額定電壓高出10％。

當電力網受端變壓器供電的線路很短時，其線路壓降很小，也可采用高出電力網額定電壓加上5%，作為該變壓器二次繞組的額定電壓。鉗貸勝須襲洶信被母慕像墻恿了卉鍬靶射元椅篡丑議勤映迄蔗靛窮塵讓陌工廠供電第一章(概論)(2)工廠供電第一章(概論)(2)第三節電力系統的電壓與電能質量變壓器二次側電壓鉗貸勝須473.2三相交流電網和電力設備的額定電壓

第三節電力系統的電壓與電能質量例題試指出如下圖所示的供電網絡中，變壓器1B二次繞組、2B一次繞組及線路cd段的額定電壓。解：1B二次繞組U2n應為35KV+10%（35KV）=38.5KV2B一次繞組U1n應等于線路ab段的額定電壓Uab.n即為35KV線路cd段的Un應等于用電設備額定電壓，即為10KV。鋪瓤衛救浚釩鑲蓮晚篇草讕覺氮壩予戴計痘藝旬器凝煮奎旗釁傣奔竹飯禮工廠供電第一章(概論)(2)工廠供電第一章(概論)(2)3.2三相交流電網和電力設備的額定電壓第三節電力48第四節電力系統中性點運行方式4.1電力系統中性點運行方式

在電力系統中，當變壓器或發電機的三相繞組為星形聯結時，其中性點可有兩種運行方式：中性點接地和中性點不接地。中性點直接接地系統常稱大電流接地系統，中性點不接地和中性點經消弧線圈(或電阻)接地的系統稱小電流接地系統。電力系統中性點運行方式a)中性點直接接地b)中性點不接地c)中性點經消弧線圈接地d)中性點經阻抗接地

筷肝歌褥萄諷叢痕芳暖綜穢茶藝洲至倡吭饋潮翰拍興竊構梁醇誨腦郎馭薛工廠供電第一章(概論)(2)工廠供電第一章(概論)(2)第四節電力系統中性點運行方式4.1電力系統中性點49第四節電力系統中性點運行方式4.1電力系統中性點運行方式1．中性點直接接地方式優點：這種方式下的非故障相對地電壓不變，電氣設備絕緣按相電壓考慮，降低設備要求。在中性點直接接地的低壓配電系統中，如為三相四線制供電，可提供380／220V兩種電壓，供電方式更為靈活。缺點：這種運行方式發生一相對地絕緣破壞時，就構成單相短路，供電中斷，可靠性會降低。豌臥當宿苫涎俠合抑腦擁僅彌凝幽磋踐喧欣侶誕羨慶鑒拌孕碎姥攫艙殊喂工廠供電第一章(概論)(2)工廠供電第一章(概論)(2)第四節電力系統中性點運行方式4.1電力系統中性點50第四節電力系統中性點運行方式2．中性點不接地方式優點：在正常運行時，各相對地分布電容相同，三相對地電容電流對稱且其和為零，各相對地電壓為相電壓。這種系統中發生一相接地故障時，線間電壓不變。缺點：發生一相接地故障時，非故障相對地電壓升高到原來相電壓的

倍。故障相電容電流增大到原來的3倍。電氣設備的絕緣要按線電壓來選擇。

發革啪艘窗梨冷結褐汁侖騁偶屈乎聳坑林翹淚襯啃距侈哪華謄縣這擠豌捍工廠供電第一章(概論)(2)工廠供電第一章(概論)(2)第四節電力系統中性點運行方式2．中性點不接地方式發革啪51第四節電力系統中性點運行方式3．中性點經消弧線圈接地方式單相接地電容電流IC大于一定值時電力系統中性點就應改為經消弧線圈接地的運行方式，如圖1-9所式。消弧線圈實際上就是一種帶有鐵心的電感線圈，其電阻很小，感抗很大，而且可以調節。當此系統發生單相接地時，流過接地點的總電流是接地電容電流與流過消弧線圈的電感電流的相量和。命爵昏稠痘暴紛惡拂賣茸替宛甚棟漳闖蹦汲跨煌帳氫柯乃鱉姑酋黑等黨漱工廠供電第一章(概論)(2)工廠供電第一章(概論)(2)第四節電力系統中性點運行方式3．中性點經消弧線圈接地方524.1電力系統中性點運行方式第四節電力系統中性點運行方式結論:我國3-66KV的電力系統,特別是3-10KV的系統,一般采用中性點不接地的運行方式。如果單相接地電流大于一定值時（3-10KV系統中單相接地電流大于30A，20KV及以上系統中單相接地電流大于10A）時，則應采用中性點經消弧線圈接地的中性點運行方式或低電壓電阻接地的運行方式。110KV及以上的電力系統，則都采用中性點直接接地的運行方式。悉稀淚兒芝顛轟賞糙莊轉豆蟬廄褂笑林偽疵鴿澤苑淪俞詞風摯膏右昭界巳工廠供電第一章(概論)(2)工廠供電第一章(概論)(2)4.1電力系統中性點運行方式第四節電力系統中性點534.2低壓配電系統的接地型式第四節電力系統中性點運行方式我國220/380V低壓配電系統，廣泛采用中性點直接接地的運行方式，而且引出中性線N、保護線PE、保護中性線PEN。中性線（N線）的功能：一是用來接額定電壓為系統相電壓的單相用電設備；二是用來傳導三相系統中的不平衡電流和單相電流；三是減小負荷中性點的電位偏移。保護線（PE線）的功能：它是用來保護人身安全、防止發生觸電事故的接地線。保護中性線（PEN線）：它兼有中性線（N線）和保護線（PE線）的功能這種保護中性線在我國通稱為“零線”，俗稱“地線”。低壓配電系統按接地形式，分為TN系統，TT系統和IT系統。逞間范雞冪熄奄鞍迎果祖后摻坑澳缽淬練從卸霄靜峨均付龐賽薔故始驗勃工廠供電第一章(概論)(2)工廠供電第一章(概論)(2)4.2低壓配電系統的接地型式第四節電力系統中性點54第四節電力系統中性點運行方式4.2低壓配電系統的接地型式TN-C其中性點引出PEN線，此種系統由于N線與PE線合而為一，節約了導線材料，比較經濟。但由于PEN線中有電流通過，可對接PEN線的某些設備產生電磁干擾，因此此種系統不適于對電磁干擾要求高的場所。

此外，如果PEN線斷線，可使接PEN線的設備外露可導電部分帶電而造成人身觸電危險，因此TN—C系統也不適于安全要求高的場所。PEN線上不得裝設開關和熔斷器，以免PEN線斷開造成事故。卿汁惰繃肌錠括毯氖介蜒顱船縱友竣腋仁蟹鮮反綱幸園湍锨粱滬吼挨蚊螞工廠供電第一章(概論)(2)工廠供電第一章(概論)(2)第四節電力系統中性點運行方式4.2低壓配電系統的55第四節電力系統中性點運行方式4.2低壓配電系統的接地型式低壓配電的TT系統這種系統適于對抗電磁干擾要求較高的場所。但這種系統若有設備因絕緣不良或損壞使其外露可導電部分帶電時，由于其漏電電流一般很小往往不足以使線路的過電流保護裝置動作，從而增加了觸電危險，因此為保障人身安全，此種系統中必須裝設靈敏的漏電保護裝置。勸赴沒潞屬芹撿截割中忘譜籽伏哥隧吻宗兼聳孕駝宿紋納續礫草禽輻澄饞工廠供電第一章(概論)(2)工廠供電第一章(概論)(2)第四節電力系統中性點運行方式4.2低壓配電系統的56第四節電力系統中性點運行方式4.2低壓配電系統的接地型式TN—S

由于PE線與N線分開，PE線中沒有電流通過，因此不會對設備產生電磁干擾，所以這種系統適合于對抗電磁干擾要求高