用户自用发电厂升压站额定电压选择
电站直流系统额定电压的选择
电站直流系统额定电压的选择阮定骏 (新疆阿克苏电力有限责任公司,新疆阿克苏 843000)中图分类号:TM721.1 文献标识码:B 文章编号:100824835(2001)05200562020 概 况电站直流系统为电站的控制、保护、信号和事故照明供电而设置。
电站直流系统的电压可采用220V,也可用110V。
过去,断路器操作机构,一般为电磁操作机构,合闸电流大,需用截面积很大的合闸电缆,采用220V比110V的合闸电缆截面小1/2,显然采用220V有明显优势。
近年来,断路器的操作机构大部分采用液压或弹簧机构,合闸电流很小(110V5A、220 V2.5A),无需大截面的合闸电缆,而利用控制电缆即可进行合闸操作。
本文将讨论直流系统电压的选择。
1 直流110V和220V优缺点比较1.1 直流110V的优缺点1.1.1 优点(1)动力负荷和控制、保护、信号分开,动力负荷采用直流220V,其它采用直流110V。
110V网络较少,提高了操作电源的可靠性和供电质量。
火电厂有此优点,水电站若采用110V无此优点(水电站一般采用同一电压等级直流系统)。
(2)110V直流系统要求的绝缘水平较低,提高了运行的安全性,同时减少中间断电器线圈的断线和接地故障。
采用晶体管控制保护或计算机110V继电器触点断开时干扰电压幅值下降,可提高设备工作的可靠性。
1.1.2 缺点(1)控制电缆截面可能较大,这要根据断路器的跳合闸电流及供电距离确定。
(2)需采用逆变电源装置或采取其他办法解决事故照明的供电问题。
1.2 直流220V的优缺点1.2.1 优点(1)水电站一般采用同一电压等级直流系统,采用220V可兼顾各种直流设备,对电站的事故照明有利,接线简单。
(2)控制电缆截面较小。
1.2.2 缺点(1)直流系统装置综合造价比较高,比110V系统高25%。
(2)直流110V的优点(2)就是直流220V 的缺点。
1.3 供电距离220V比110V供电距离远,见表1。
额定电压的确定
额定电压的确定1、电网的额定电压电网(线路)的额定电压只能使用国家规定的额定电压。
它是确定各类电气设备额定电压的基本依据。
主要有0.38、6、10、35、110、220、500kV2、用电设备的额定电压用电设备的额定电压与同级电网的额定电压相同。
3、发电机的额定电压发电机的额定电压为线路额定电压的105%。
即U N.G=1.05U N4、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。
连接的线路上的降压变压器的一次绕组的额定电压应与线路的额定电压相同。
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电压。
但在额定负荷下，变压器的电压降为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），变压器二次绕组的额定电压应比相联线路的额定电压高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），二次绕组的额定电压应比相联线路的额定电压高5%。
如图所示。
例1-2 已知图所示系统中的额定电压，试求发电机和变压器的额定电压。
解：发电机G的额定电压UN.G = 1.05 UN.1WL =1.05×6 = 6.3(kV)变压器1T的额定电压U1N.1T = UN.G = 6.3kVU2N.1T = 1.1 UN.2WL= 1.1×110 = 121(kV)1T额定电压为: 121/6.3kV变压器2T的额定电压U1N.2T = UN.2WL = 110kVU2N.2T = 1.05 UN.3WL= 1.05×10 = 10.5(kV) 2T的额定电压为: 110/10.5kV。
不同电压等级允许的电压偏差
不同电压等级允许的电压偏差电压等级是指电力系统中规定的电压标准，不同的电压等级适用于不同的电力设备和电气设备。
在电力系统中，电压的稳定性对设备运行和电网安全都非常重要。
因此，针对不同的电压等级，都有对应的允许电压偏差标准。
一般来说，电压偏差是指在正常运行条件下，电网中各个节点或者用户端所测得的电压值与其额定电压值之间的差值。
在正常情况下，电压偏差不应该超过一定的标准范围，否则会对设备运行和用电安全造成影响。
不同的电压等级允许的电压偏差标准是不同的。
下面将分析一下常见的电压等级对应的允许电压偏差标准。
1.高压输电线路电压等级在高压输电线路中，通常采用的电压等级有220kV、330kV、500kV 等。
在这些电压等级下，允许的电压偏差标准一般是按照百分比来规定的。
一般来说，220kV的电压等级允许的电压偏差在正负10%之间，330kV和500kV的电压等级允许的电压偏差在正负5%之间。
这是因为在高压输电线路中，电压偏差过大会对线路的传输容量和稳定性造成影响，同时也会对线路上的设备和电器造成潜在的安全隐患。
因此，对于高压输电线路来说，严格控制电压偏差是非常重要的。
2.中压配电线路电压等级在中压配电线路中，常见的电压等级有3kV、6kV、10kV等。
对于这些电压等级，允许的电压偏差标准一般也是按照百分比来规定的。
一般来说，3kV的电压等级允许的电压偏差在正负5%之间，6kV和10kV的电压等级允许的电压偏差在正负3%之间。
在中压配电线路中，允许的电压偏差标准相对较小，这是因为中压配电线路一般服务于城市和工业区域，对电压的稳定性要求较高。
如果允许的电压偏差范围过大，会给工业生产和城市用电带来很大的影响。
3.低压配电线路电压等级在低压配电线路中，常见的电压等级有220V、380V等。
对于这些低压配电线路来说，允许的电压偏差标准也是非常严格的。
一般来说，220V的电压等级允许的电压偏差在正负5%之间，380V的电压等级允许的电压偏差在正负2%之间。
高压上压标准
高压上压标准
高压上压标准是指在电力系统中，对高压电力设备的电压等级进行划分和规定的标准。
具体来说，高压上压标准通常是指电力设备的额定电压，也就是设备正常运行时所承受的电压。
在中国，高压上压标准通常分为以下几个等级：
1. 10kV：这是最常见的高压电力设备电压等级之一，适用于城市和农村的配电网。
2. 35kV：适用于一些中型电力用户和配电网的主干线路。
3. 110kV：适用于大型电力用户和配电网的主干线路。
4. 220kV：适用于大型电力用户和电力传输线路。
5. 500kV：适用于超大型电力用户和电力传输线路。
需要注意的是，高压上压标准的具体数值可能会因地区、行业和设备类型等因素而有所不同。
在使用高压电力设备时，必须严格按照相关的标准和规定进行设计、安装、调试和维护，以确保设备的安全可靠运行。
井下配电电压和电气设备额定电压等级要求
井下配电电压和电气设备额定电压等级要求
一、等级要求：
1、高压不超过10000v
2、低压不超过1140v
3、照明、信号、电话、手持式电气设备的供电额定电压不超过127v
4、远距离控制线路的额定电压不超过36v
二、井下高压使用10000v主要原因：
1、可由电力部门城市工矿企业及农村灌溉10000v直接下井供电，取消了地面10000v/6000v 变电环节
2、节约了大量投资和电力消耗，提高了矿井供电的可靠性
3、煤矿自动化和机械化的发展，井下电气设备容量、供电距离增加，6000v供电已受限制
三、远距离控制线路的额定电压不超过36v
1、控制先导电路电压不高于36v（先导电路：电路中先导可以看成诱导，也可以看成是公共线。
它的作用是将不同层的线路板焊点引出，然后和其它层的线路板焊接起来，并主要用以完成电路板在加工制作中的位置指示和引导，使其方便高效）
2、安全电压：防止触电事故而采取的由特定电源供电的电压系列。
安全电压分为42v、36v、24v、12v、6v5个等级。
煤矿井下安全电压等级为36v
四、采区供电要求：
1、煤矿综采工作面大部分采用1140v等级电压供电
2、随着综采安全高效工作面电气设备容量大幅度增加，1140v提高到3300v
3、使用3300v供电时，必须制定专门的安全措施。
电网电压等级的确定
电网电压等级的确定，是与供电方式、供电负荷、供电距离等因素有关的。
有关资料提供了供电电压与输送容量的关系：当负荷为2000KW时，供电电压易选6KV，输送距离在3-10公里；当负荷为3000KW-5000KW时，供电电压易选10KV，输送距离在5-15公里；当负荷为2000KW-10000KW时，供电电压易选35KV，输送距离在20-50公里；当负荷为10000KW-50000KW时，供电电压易选110KV，输送距离在50-150公里；当负荷为50000KW-200000KW时，供电电压易选220KV，输送距离在150-300公里；当负荷为200000KW以上时，供电电压易选500KV，输送距离在300公里以上。
但近年来，随着电气设备的进步及电力技术的发展，输送容量及距离有了很大进步。
电力系统电压等级与变电站种类电力系统电压等级有220/380V（0.4 kV），3 kV、6 kV、10 kV、20 kV、35 kV、66 kV、110 kV、220 kV、330 kV、500 kV。
随着电机制造工艺的提高，10 kV 电动机已批量生产，所以3 kV、6 kV已较少使用，20 kV、66 kV也很少使用。
供电系统以10 kV、35 kV为主。
输配电系统以110 kV以上为主。
发电厂发电机有6 kV与10 kV两种，现在以10 kV为主，用户均为220/380V（0.4 kV）低压系统。
根据《城市电力网规定设计规则》规定：输电网为500 kV、330 kV、220 kV、110kV，高压配电网为110kV、66kV，中压配电网为20kV、10kV、6 kV，低压配电网为0.4 kV（220V/380V）。
发电厂发出6 kV或10 kV电，除发电厂自己用（厂用电）之外，也可以用10 kV电压送给发电厂附近用户，10 kV供电范围为10Km、35 kV为20~50Km、66 kV为30~100Km、110 kV为50~150Km、220 kV为100~300Km、330 kV为200~600Km、500 kV为150~850Km。
电动机额定电压一般可按下列原则选用
电动机拖动基础与调速原理讲义第一部分一,调速在现代工业生产中在不同的下要求生产机械采用不同的速度进行工作以保证生产机械合理运行，并提高产品质量。
改变生产机械的工作速度就是调速。
1、什么是机械调速？什么是电气调速？电气调速的优点？机械调速是人为的改变机械传动装置传动来达到调速的目的。
而电气调速则是通过改变电动机的机械特性来达到调速的目的。
优点：简化机械节后，提高生产效率，操作简便。
易于实现对生产机械的自动控制。
2、什么是开环调速系统？该系统有何特点我们把控制量决定被控量，而被控量对控制量不能反施任何影响的调速系统成为开环调速系统。
特点：作用信号时单方向传递的，没有反馈环节。
3、什么是闭环调速系统？该系统有何特点？根据输出信号的变化来影响输入信号，这就构成了反馈，具有反馈的调速系统称为闭环调速系统。
闭环调速系统的输出具有较强的干扰能力，控制精度高，但只能减少转速偏差，不能使负载增加后的转速达到原来的转速。
二、调速系统的质量指标1、静态指标（1）调速范围：它是指电动机工作在额定负载时，电动机所能达到的最高转速与最低转速之比。
（2）静差率：反映了电动机在负载转矩变化时转速变化的程度。
也就是电动机由理想空载变为满载时所产生的转速降落与理想空载转速之比的百分数对一个系统的静差率要求就是对最低转速时的静差率要求。
2、动态指标（1）稳定性三、电压微分负反馈和电流微分负反馈（1）造成系统不稳定的原因主要是系统放大倍数太大。
为了使系统稳定工作，同时又要保持良好的动静态性能，最好的办法是降低动态放大倍数，而使静态放大倍数不变，因此在自动调速系统中加入电压微分负反馈和电流微分负反馈。
微分电路能起突出变化量，压低恒变量的作用。
四,集成运算放大器的应用1、集成放大的两种基本接法：（比例运算）（1）反向放大（2）同向放大2、求和运算3、积分运算4、微分运算第二部分一,电动机额定电压一般可按下列原则选用（1）高压供电电源电压为6KV时，不小于200KW的电动机选用6KV，小于200KW的电动机选用380V。
电力网额定电压等级
电力网额定电压等级简介电力网是指由输电线路、变电站和配电网组成的系统，用于传输和分配电能。
在电力网中，电压等级是指电力输电和供电的电压水平。
电力网的电压等级通常根据不同的用途和需求进行划分和标准化。
本文将介绍电力网中常见的额定电压等级及其特点。
低压电力网低压电力网是指电压等级较低的电力供应系统。
根据不同国家和地区的标准，低压电力网的额定电压一般范围为220V至480V。
在低压电力网中，电能主要用于家庭、商业和轻工业等小型用电设备。
低压电力网的输电线路一般采用铜质导线和铝合金导线。
低压电力网的主要特点如下：•电压等级较低，适用于家庭和小型商业设施；•电流较大，输电线路的电流负荷较大；•输电距离较短，一般在几百米至几千米之间；•铜线和铝合金导线具有良好的导电性能，但输电损耗较大。
中压电力网中压电力网是指电压等级介于低压电力网和高压电力网之间的电力供应系统。
根据不同国家和地区的标准，中压电力网的额定电压一般范围为3.3kV至35kV。
中压电力网的输电线路一般采用裸导线或绝缘导线。
中压电力网的主要特点如下：•电压等级介于低压电力网和高压电力网之间，适用于中型工业设施和商业区域；•输电距离适中，一般在数十公里至数百公里之间；•铜线和铝合金导线仍然是常见的导线材料，但输电损耗相对较小；•部分地区或场合可能会采用绝缘导线，以提高安全性和可靠性。
高压电力网高压电力网是指电压等级较高的电力供应系统。
根据不同国家和地区的标准，高压电力网的额定电压一般范围为110kV至750kV。
高压电力网的输电线路一般采用绝缘导线和电缆。
高压电力网的主要特点如下：•电压等级较高，适用于大型工业设施和区域供电；•输电距离较远，一般在数百公里至数千公里之间；•电流负荷相对较小，输电线路的电流负荷较低，但输电损耗较小；•绝缘导线和电缆具有较好的绝缘性能和耐电压能力。
超高压电力网超高压电力网是指电压等级较高的电力供应系统。
根据不同国家和地区的标准，超高压电力网的额定电压一般范围为800kV以上。
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用户自用发电厂升压站额定电压选择
摘要：电压等级一般由系统容量和输送距离确定，当电压等级确定后，额定电
压选取1.05U（U为系统标称电压）还是1.1U就成了设计时必须考虑的问题。
本
文笔者结合工程项目实例，分析规范条文，研究电压配合的原则，对用户自用发
电机组升压站额定电压的选择进行了细致的论述，得出了用户自用发电厂升压站
额定电压应按1.05U选择的结论，并提出了变压器电压选择时配合的一般原则。
关键字：自用电厂升压站额定电压 1.05U
引言
发电机升压站二次电压额定值一般取1.1U（U为系统标称电压），但对于用
户自用发电厂升压站因其电量是以自用为主，就地消化，额定电压的选择会有更
多的限制条件。
1．工程项目实例
1.1项目情况
某钢铁厂，共设110kV、35kV、10kV、6kV、0.38/0.22kV五个电压等级。
建厂初期电源取自供电公司35kV电网，后经扩建主供电源取自供电公司110kV电网。
厂内电力网规划拟淘汰现有35kV电网接入点，全厂由110kV系统供电。
1.2新建自用机组接入
钢铁厂拟利用高炉煤气发电，建设65MW自用发电站一座，发电机机端电压10.5kV，考虑经变压器升压至35kV后并网运行。
结合厂内电力网规划，钢厂拟改造110kV变电站内1#主变，增加35kV绕组
用于发电机并网。
1.3并网额定电压设计
（1）常规电压设计
常规设计时，发电机升压变高压侧额定电压按设计规范[1][2]选择应为38.5kV，即1.1U。
当隔离出发电机组、升压变以及110kV并网变压器，孤立来看发电并网
系统时，机组升压后采用38.5kV电压，是没有问题的。
（2）按常规设计存在的问题
此处发电机组为用户自用机组，发电量以自用为主，考虑现有35kV系统或未来扩建的35kV系统（用户端系统，额定电压为35kV），此处采用38.5kV的额定
电压将引起一系列问题。
根据文献[3] 第4.3条，我国35kV电压等级的标称电压为35kV，设备最高运
行电压为40.5kV。
各类电气设备的绝缘均按正常35kV最高40.5kV设计。
如强行
将35kV系统额定电压提高至38.5kV，那么35kV电力设备（开关、变压器、电缆等）将长期处于1.1倍过电压运行状态。
同时，随着35kV母线电压的升高，35kV系统下的降压变压器二次电压也将
会提升。
据计算，35kV电压升至38.5kV后，该厂35kV系统下干熄焦6kV母线电
压将会由6.3kV提升至6.9kV，计及分接头的作用，6kV母线电压波动范围将是
6.6-
7.3kV。
而6kV母线上的西门子干熄焦风机变频器的过电压保护动作值为
6.5kV，此时变频器将因过电压保护动作而跳闸。
1.4用户自用发电厂升压站额定电压选择
由上述分析可知，用户自用发电厂升压站额定电压应按1.05U选择。
2．额定电压配合关系分析
各种电气设备的额定电压的配合原则是：以用电设备的额定电压为参考，即
用电设备处取标称电压值，由用电设备向电源根据各元件的压降逆向升高。
如线路直接与用电设备相连，则线路的额定电压（未端电压）和用电设备的
额定电压相等；
变压器直接接用电设备时，因变压器二次侧额定电压是空载时的电压，带额
定负荷时变压器内部的电压降落约为5%，为了保证正常运行时设备上的电压，
变压器二次侧电压比线路额定电压高5%。
3．结论
用户自用发电厂升压站，因其电能不经长距离线路输送，线路电压损失较小，因此其额定电压应按变压器二次侧直接与用户连接（包括通过短距离输电线路连接）设计，按1.05倍标称电压选择。
各种电气设备的额定电压的配合原则是以用电设备的额定电压为参考。
4．参考文献
1 SD325-89 《电力系统电压和无功电力技术导则》
2 GB17468-1998《电力变压器选用导则》
3 GB17468-2008《电力变压器选用导则》
4 GB56-2007《标准电压》
5 房俊龙电力系统分析北京：中国水利水电出版社
作者简介：宋庆雨出生年月：1988.05 籍贯：河北唐山工作单位：河北盛合
电力工程设计有限公司
李柏高 1987.03 籍贯：河北唐山工作单位：河北盛合电力工程设计有限公
司。