电力系统的额定电压
电力系统课后解答题答案
第一章1、电力系统的额定电压是如何定义的？电力系统中各元件的额定电压是如何确定的？答:电力系统的额定电压：能保证电气设备的正常运行，且具有最佳技术指标和经济指标的电压。
电力系统各元件的额定电压：a.用电设备的额定电压应与电网的额定电压相同。
b.发电机的额定电压比所连接线路的额定电压高5%，用于补偿线路上的电压损失。
c.变压器的一次绕组额定电压等于电网额定电压，二次绕组的额定电压一般比同级电网的额定电压高10%。
2、电力线路的额定电压与输电能力有何关系？答：相同的电力线路，额定电压越高，输电能力就越大。
在输送功率一定的情况下，输电电压高，线路损耗少，线路压降就小，就可以带动更大容量的电气设备。
3、什么是最大负荷利用小时数？答：是一个假想的时间，在此时间内，电力负荷按年最大负荷持续运行所消耗的电能，恰好等于该电力负荷全年消耗的电能。
第二章1、分裂导线的作用是什么？分裂导线为多少合适？为啥？答：在输电线路中，分裂导线输电线路的等值电感和等值电抗都比单导线线路小，分裂的根数越多，电抗下降也越多，但是分裂数超过4时，电抗的下降逐渐趋缓。
所以最好为4分裂。
2、什么叫变压器的空载试验和短路试验？这两个试验可以得到变压器的哪些参数？答：变压器的空载试验：将变压器低压侧加电压，高压侧开路。
此实验可以测得变压器的空载损耗和空载电流变压器的短路试验：将变压器高压侧加电压，低压侧短路，使短路绕组的电流达到额定值。
此实验可以测得变压器的短路损耗和短路电压。
3、对于升压变压器和降压变压器，如果给出的其他原始数据都相同，它们的参数相同吗？为啥？答：理论上只要两台变压器参数一致（包含给定的空载损耗，变比，短路损耗，短路电压），那么这两台变压器的性能就是一致的，也就是说可以互换使用，但是实际上不可能存在这样的变压器，我们知道出于散热和电磁耦等因数的考虑，一般高压绕组在底层（小电流），低压绕组在上层（大电流，外层便于散热）。
绕组分布可以导致一二次绕组的漏磁和铜损差别较大，故此无法做到升压变压器和降压变压器参数完全一致。
电力系统的额定电压和接线方式
电力系统的额定电压和接线方式系统标称电压、额定电压和最高电压系统标称电压——从电网建设的经济性和电网互联的可能性考虑需要系统设计选定的电压。
标称电压值：220V、380V、3kV、10kV、110kV、220kV等。
额定电压——是指电气设备在此电压下长期工作，效率是最高的，寿命是最合理的。
最高电压——是考虑设备的绝缘性能确定的设备最高运行电压。
1.用电设备的额定电压。
用电设备的额定电压，用电设备的额定电压等于其接入系统的标称电压，允许有5%的偏差。
电力线路首端的电压最好比其U N 高5%，其末端电压才能不低于U N 的5%。
输电线路的额定电压1.05U N +0.95U N 2=U N接入点系统标称电压==V a =1.05U NV b =0.95U N2.发电机的额定电压。
由于发电机总是接在线路的首端，所以发电机的额定电压：U GN=1.05U N譬如系统中发电机对应的额定电压有:3.15kv、6.3kv、10.5kV等。
3.变压器的额定电压。
变压器接受电能的一侧为一次绕组（相当于受电设备）变压器输出电能的一侧为二次绕组（相当于电源）变压器一次绕组：若与系统连接，其额定电压等于系统的标称电压，若与发电机连接，其额定电压等于发电机的额定电压，U T1=U NU T1=U GN变压器的二次绕组相当于电源，应比同级电网的额定电压高5%，同时由于内部阻抗会造成大约5%的电压损失，因此规定变压器二次绕组的额定电压应比同级额定电压高10%，即变压器二次绕组：其中，若变压器的内部阻抗Uk%<7.5，或直接与用户相连，则其二次绕组的U N 比网络的额定电压高5%，即U T2=1.1U NU T2=1.05U N确定发电机和变压器各绕组的额定电压。
10kV110kV3kVT1T2T36kVGG：U GN=10.5kVT1：U N1=10.5kV U N2=1.1×110=121kV T2：U N1=10.5kV U N2=3×1.05=3.15kV T3：高压绕组110kV中压绕组1.1×35=38.5kV低压绕组6×1.05=6.3kV电力网的接线图：电气接线图、地理接线图电气接线图电气接线图反映系统中各个主要元件之间的电气联系；它不能反映各发电厂、变电所的相对地理位置及电力线路的路径。
第三节 电力系统的额定电压与频率
第一章电力系统概述
第三节电力系统的额定电压和频率教学目的：掌握标准电压的规定
教学重难点：了解电压偏差及电压调整方法
教学过程：
一、组织教学：考勤
二、讲授新课
第一章电力系统概述
第三节电力系统的额定电压和频率
一、电力系统的额定电压
1．电力网的额定电压 线路首端与末端的平均电压，
2．用电设备的额定电压
显然，对用电设备来说，它的额定电压应和电网的额定电压一致。
3．发电机的额定电压
由于同一电压线路允许偏差为±5%，且发电机视为线路首端，因此高于电网额定的5%。
U N +5%-5%
4．电力变压器的额定电压
一次部分：可视为用电设备，与电网电压相同；若与发电机组相连，则等于发电机电压。
二次部分：二次部分额定电压指一次加额定电压时，二次部分的空载电压。
要考虑变压器满载时内部的5%压降，以及线路长时的5%线路压降。
--讲解时注意，课本上谈到发电机与变压器一次直接相连
时，额定电压高于电网额定电压的5%，而要注意，其实发电
机和变压器一次电压相等且高于电网额定电压的5%。
--注意帮助学生区分变压器二次额定电压取10%和5%的差别。
二、电力系统频率
我国工业用三相交流电标准频率为50Hz
复习总结
作业: P13(3)
板书设计
第三节电力系统的额定电压和频率
一、电力系统的额定电压
1．电力网的额定电压
2．用电设备的额定电压
3．发电机的额定电压
4．电力变压器的额定电压
二、电力系统频率。
我国电力系统常用的额定电压等级
我国电力系统常用的额定电压等级我国电力系统常用的额定电压等级1. 介绍在现代社会中，电力已经成为了人们生活中不可或缺的一部分。
无论是家庭用电，还是工业生产，电力都是支撑一切的基础。
而正是通过电力系统中的各种设备，我们才能实现电能的传输与利用。
而电力系统中的关键参数之一，就是电压等级。
本文将围绕我国电力系统常用的额定电压等级进行详细介绍。
2. 额定电压等级的概念额定电压等级，简称为额定电压，指的是电力系统中所规定的各个设备、线路等的标称电压。
它是电压设备在正常运行和设计条件下的工作电压。
额定电压等级的制定，是为了保证电力系统的正常运行和设备的互通性。
在我国国家标准中，额定电压等级主要分为高压、中压和低压三个等级，并有详细的细分。
3. 高压等级高压电力系统主要用于电力传输与分配，以及冶金、化工、煤炭等大型工业企业。
在我国，高压电力系统的额定电压等级主要分为220kV、110kV、66kV和35kV四个档次。
其中，220kV是高压中的高压，通常用于大型电厂的发电厂站之间的长距离电力传输。
4. 中压等级中压电力系统主要用于城市供电、大型工矿企业和农村电网。
在我国，中压电力系统的额定电压等级主要分为10kV和35kV两个档次。
10kV电网是我国城市供电的主要电网，用于将电力从变电站传输到用户的配电站，再由配电站经过变压器降压供电给用户。
5. 低压等级低压电力系统主要用于家庭、商业、办公楼等需要电力供应的场所。
在我国，低压电力系统的额定电压等级主要为220V和380V两个档次。
220V电压是我国家庭用电的标准电压，而380V多用于商业、办公楼等场所。
6. 规划与建设我国电力系统的规划与建设，需要根据不同地理区域、经济发展水平和用电需求来确定额定电压等级。
当前，我国电网建设正朝着更高电压等级和更大容量的方向发展，以满足经济发展的需要和电力需求的增长。
7. 个人观点与理解电力系统的额定电压等级是保证电力传输和利用安全可靠的重要因素。
1-5电力系统额定电压是如何规定的？
注：受电设备的额定电压＝电力系统的额定电压。
电力系统额定电压
1. 低于3kV系统的额定电压 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。
电力系统额定电压
电力系统额定电压
超高压远距 离输电网 变电所A：枢纽 500kV 220kV
区域电力网 变电所C：地方 110kV
地方电力网
变电所D：终端 10 kV
110 kV
变电所B： 中间
35kV
35kV ~ 水力发电厂 ~ 火力发电厂
进一步阅读资料
• GB 156-1993 标准电压 • GB/T 762-1996 标准电流
2. 3kV及以上系统的额定电压
电力系统 额定电压 /kV 3 6 10 20 35 60 110 220 330 500 750 发电机 额定电压 /kV 3.15 6.30 10.50 13.80 15.75 18.0 20.0 22.0 24.0 电力变压器额定电压/kV 一次绕组 3 及 3.15 6 及 6.30 10 及 10.5 13.80 15.75 18.0 20.0 22.0 24.0 35 60 110 220 330 500 二次绕组 3.15 及 3.3 6.3 及 6.6 10.5 及 11.0 38.5 66 121 242 363 550 电气设备 最高电压 /kV 3.6 7.2 12
24 40.5 72.5 126 252 363 550 800
1000
电力系统额定电压
用电设备的额定电压＝系统的额定电压Ue 发电机的额定电压＝105% Ue 变压器一次绕组相当 于用电设备＝ Ue 变压器二次绕组相当 于发电设备＝110% Ue 特例1：变压器一次绕组＝105% Ue 特例2：变压器二次绕组＝105% Ue
我国电力系统额定电压等级
我国电力系统额定电压等级我国电力系统额定电压等级电网电压是有等级的，电网的额定电压等级是根据国民经济发展的需要、技术经济的合理性以及电气设备的制造水平等因素，经全面分析论证，由国家统一制定和颁布的。
我国最高交流电压等级是750KV（兰州---官亭线），其下有500、330、220、110、（60）、35、10KV，380/220V，国家电网公司正在实验1000KV特高压交流输电；我国最高直流电压等级为正负500KV（葛洲坝---上海南桥线、天生桥---广州线、贵州---广东线、三峡---广东线），另有正负50KV（上海---嵊泗群岛线），100KV（宁波---舟山线），南方电网公司将建设正负800KV特高压直流输电线。
目前我国常用的电压等级：220V、380V、6kV、10kV、35kV、110kV、220kV、330kV、500kV。
电力系统一般是由发电厂、输电线路、变电所、配电线路及用电设备构成。
通常将35kV及35kV以上的电压线路称为送电线路。
10kV及其以下的电压线路称为配电线路。
将额定1kV以上电压称为“高电压”，额定电压在1kV以下电压称为“低电压”。
我国规定安全电压为36V、24V、12V三种。
随着电力电子技术的广泛应用与发展，供电系统中增加了大量的非线性负载，特别是静止变流器，从低压小容量家用电器到高压大容量用的工业交直流变换装置，由于静止变流器是以开关方式工作的，会引起电网电流、电压波形发生畸变，引起电网的谐波“污染”。
另外，冲击性、波动性负荷，如电弧炉、大型轧钢机、电力机车等运行中不仅会产生大量的高次谐波，而且使得电压波动、闪变、三相不平衡日趋严重，这些对电网的不利影响不仅会导致供用电设备本身的安全性降低，而且会严重削弱和干扰电网的经济运行，造成对电网的“公害”，为此，国家技术监督局相继颁布了涉及电能质量五个方面的国家标准，即：供电电压允许偏差，供电电压允许波动和闪变，供电三相电压不允许平衡度，公用电网谐波，以及供电频率允许偏差等的指标限制。
电力系统的额定电压
电力系统的额定电压集团企业公司编码：（LL3698-KKI1269-TM2483-LUI12689-ITT289-电力系统的额定电压我国三相交流电网和电力设备的额定电压，如表1—1所示。
(一)电力线路的额定电压电力线路(或电网)的额定电压等级是国家根据回民经济发展的需要及电力工业的水平，经全面技术经济分析后确定的。
它是确定各类用电设备额定电压的基本依据。
(二)用电设备的额定电压由于用电设备运行时，电力线路亡要有负荷电流流过，因而在电力线路上引起电压损耗，造成电力线路亡各点电压略有不问，如图1—2的虚线所示。
但成批生产的用电设备其额定电压不可能按使用地点的实际电压来制造，只能按线路首端与末端的平均电压，即电力线路的额定电压yN来制造。
所以，规定用电设备的额定电压与问级电力线路的额定电压相同。
(三)发电机的额定电压由于电力线路允许的电压损耗为+_5％％，即整个线路允许有10％的电压损耗。
因此，为了维持线路首瑞与末端平均电压的额定位，线路首端(电源端)电压应比线路额定电压局5％，而发电机是接在线路首端的，所以规定发电机的额定电压高于同级线路额定电压5％，用以补偿线路上的电压损耗，如图1—2所示。
(四)电力变压器的额定电压1．变压器一次绕组的额定电压(1)当变压器直接与发电机相连．如图1—3中的变压器T1，则义“次绕组的额定电压府与发电机额定电压相同，即高于问级线路额定电压5％。
(2)当变压器不与发电机相连，W是连接在线路L，如图1—3小的变压器呢，则可将变压器看作是线路亡的用电设备，因此，其—“次绕组的额定电压府与线路额定电压相同o2．变压器二次绕组的额定电压变压器二次绕组的额定电压，是指变压器一次绕组接上额定电压而一次绕组开路时的电压，即空载电压u而变压器在满载运行时，二次绕组内约有5％的阻抗电压降。
因此，分两种情况讨论：(1)如果变压器二次侧供电线路很氏(如较大容量的高压线路)．则变压器二次绕组额定电压，一方面要考虑补偿变压器二次绕组本身5％的阻抗电压降，；4一方面还要考虑变压器满载时输出的二次电压要满足线路首端应高于线路额定电压的5％，以补偿线路上的电压损耗。
交流电压等级划分标准
交流电压等级划分标准
交流电压等级划分标准是指将交流电压按照一定的规定进行分类，并且对每个等级的电压进行相应的标记。
在电力系统中，交流电压等级划分标准是非常重要的，因为它直接关系到电力系统的安全和稳定运行。
目前，国际上通用的交流电压等级划分标准是根据电压的额定值来划分的。
根据国际电工委员会(I.E.C)的规定，目前国际上主要的交流电压等级分为以下几种：
1. 低压电力系统：额定电压不超过1000V的电力系统；
2. 中压电力系统：额定电压在1000V至35kV之间的电力系统；
3. 高压电力系统：额定电压在35kV至230kV之间的电力系统；
4. 超高压电力系统：额定电压在230kV至1000kV之间的电力系统；
5. 特高压电力系统：额定电压在1000kV以上的电力系统。
此外，还有一种较为特殊的交流电压等级——直流输电系统。
直流输电系统的电压等级一般较高，最高可达到800kV，但是由于其电压波动较小，传输损耗较少，所以在特定的情况下也会被采用。
总的来说，交流电压等级划分标准的制定和遵守，对于电力系统的稳定运行和电力安全起着至关重要的作用。
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电力系统的额定电压
我国三相交流电网和电力设备的额定电压，如表1—1所示。
(一)电力线路的额定电压
电力线路(或电网)的额定电压等级是国家根据回民经济发展的需要及电力工业的水平，经全面技术经济分析后确定的。
它是确定各类用电设备额定电压的基本依据。
(二)用电设备的额定电压
由于用电设备运行时，电力线路亡要有负荷电流流过，因而在电力线路上引起电压损耗，造成电力线路亡各点电压略有不问，Atmel代理如图1—2的虚线所示。
但成批生产的用电设备
其额定电压不可能按使用地点的实际电压来制
造，只能按线路首端与末端的平均电压，即电力
线路的额定电压yN来制造。
所以，规定用电设
备的额定电压与问级电力线路的额定电压相同。
(三)发电机的额定电压
由于电力线路允许的电压损耗为+_5％％，即整
个线路允许有10％的电压损耗。
因此，为了维持
线路首瑞与末端平均电压的额定位，线路首端(电
源端)电压应比线路额定电压局5％，而发电机是接在线路首端的，所以规定发电机的额定电压高于同级线路额定电压5％，用以补偿线路上的电压损耗，如图1—2所示。
(四)电力变压器的额定电压
1．变压器一次绕组的额定电压
(1)当变压器直接与发电机相连．如图1—3中的变压器T1，则义“次绕组的额定电压府与发电机额定电压相同，即高于问级线路额定电压5％。
(2)当变压器不与发电机相连，W是连接在线路L，如图1—3小的变压器呢，则可将变压
器看作是线路亡的用电设备，因此，其—“次绕组的额定电压府与线路额定电压相同o 2．变压器二次绕组的额定电压
变压器二次绕组的额定电压，是指变压器一次绕组接上额定电压而一次绕组开路时的电压，即空载电压u而变压器在满载运行时，二次绕组内约有5％的阻抗电压降。
因此，分两种
情况讨论：
(1)如果变压器二次侧供电线路很氏(如较大容量的高压线路)．则变压器二次绕组额
定电压，一方面要考虑补偿变压器二次绕组本身5％的阻抗电压降，；4一方面还要考虑变压器满载时输出的二次电压要满足线路首端应高于线路额定电压的5％，以补偿线路上的电压损耗。
所以，变压器二次绕组的额定电压要比线路额定电压高10％，见图1—3中变压器T1。
(2)如果变压器二次侧供电线路不氏(如为低压线路或直接供电给高、低压用电设备的线路)，则变压器二次绕组的额定电压，ATMEL代理商只需高于其所接线路额定电乐5％p即仅考虑补偿变压器
内部5％的阻抗电压降，见图1—3中变压器T2。
综上所述，在同—“电压等级中，电力系统中各个环节(发电机、变压器、电力线路、用电设
备)的额定电压数值并不部相同。
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