供配电技术
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1.2 电力系统的额定电压

电力系统的电压是有等级的,电力系统的额定电压包括电力系统中各种发电、供电、用电设备的额定电压。额定电压是能使电气设备长期运行在经济效果最好的电压,它是国家根据国民经济发展的需要、电力工业的水平和发展趋势,经全面技术经济分析后确定的。GB/T156—2007《标准电压》规定了我国三相交流系统的标称电压和高于1000V三相交流系统的最高电压。标称电压是系统被指定的电压,又称额定电压;系统最高电压是指在正常运行条件下,在系统的任何时间和任何点上出现的电压的最高值,它不包括电压瞬变,比如,由于系统的开关操作及暂态的电压波动所出现的电压值。我国三相交流系统的标称电压、最高电压和发电机、变压器的额定电压如表1-1所示。

表1-1 我国三相交流系统的标称电压、最高电压和发电机、变压器的额定电压(单位:kV)

注:①表中数值为线电压;②表中斜线“/”左边的数值为相电压,右边的数值为线电压;③括号内数值用户有要求时使用。

1.电网(线路)的额定电压

电网(线路)的额定电压只能选用国家规定的系统标称电压。它是确定各类电气设备额定电压的基本依据。

图1-3 用电设备和发电机额定电压说明

当线路输送电力负荷时,要产生电压损失,沿线路的电压分布通常是首端高于末端,如图1-3所示。因此,沿线各用电设备的端电压将不同,线路的额定电压实际就是线路首、末两端电压的平均值。为使各用电设备的电压偏移差异不大,用电设备的额定电压与同级电网(线路)的额定电压相同。

3.发电机的额定电压

由于用电设备的电压偏移为士5%,而线路的允许电压损失为10%,这就要求线路首端电压为额定电压的105%,末端电压为额定电压的95%。因此,发电机的额定电压为线路额定电压的105%。

4.电力变压器的额定电压

(1)变压器一次绕组的额定电压

变压器一次绕组接电源,相当于用电设备。与发电机直接相连的升压变压器的一次绕组的额定电压应与发电机额定电压相同。连接在线路上的降压变压器相当于用电设备,其一次绕组的额定电压应与线路的额定电压相同,如图1-4所示。

图1-4 变压器额定电压说明

(2)变压器二次绕组的额定电压

变压器的二次绕组向负荷供电,相当于发电机。二次绕组的额定电压应比线路的额定电压高5%,而变压器二次绕组额定电压是指空载时的电压,但在额定负荷下,变压器的电压损失为5%。因此,为使正常运行时变压器二次绕组电压较线路的额定电压高5%,当线路较长(如35kV及以上高压线路)时,变压器二次绕组的额定电压应比相连线路的额定电压高10%;当线路较短(直接向高低压用电设备供电,如10kV及以下线路)时,二次绕组的额定电压应比相连线路的额定电压高5%,如图1-5所示。

例1-1 已知如图1-5所示系统中线路的额定电压,试求发电机和变压器的额定电压。

图1-5 例1-1供电系统图

因此,1T的额定电压为6.3/121kV。

2.用电设备的额定电压

因此,2T的额定电压为110/10.5kV。