超高压远距离输电 区域电力网
网络 50公里以外 300公里以上
110、220 330、500、750
发电厂之间的 将远区电能输送到
互联
负荷中心
适用地区
农村、城市、工 各省、各区内 跨省区、跨国家 矿区的配电网 的 互联网络 的大型电力网
表1-1 电力网的分类
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二、电力系统的特点
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图1-1 电力网、电力系统和动力系统
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? 1.发电厂 生产电能的工厂，把不同形式的一次能源转
换成电能。
? 分类：据所利用能源的种类不同，可将发电厂 分为火力发电厂、水力发电厂、核能发电厂、 风力发电厂、地热发电厂、太阳能发电厂和潮 汐发电厂等。
? 发电厂举例
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V互成120°）有效值与正序分量有效值的百分比来
表示，称为 三相电压不平衡度 ，即
?U % ? U 2 ? 100%
U1
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（1-3）
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? （2）频率 电力系统运行时的频率与额定频率之差称为频率偏差，
是电能质量的又一个主要指标。
? 我国电力系统采用的额定频率为50Hz，其允许偏差如表 1-3所示。
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? 理想的三相交流电力系统中，三相电压应有相同的 幅值，且顺时针按 U、V、W顺序互成 120°，这样 的系统就是 三相平衡的系统 。
? 电力系统实际运行中，由于三相负荷大小不等或系 统三相阻抗不对称等因素的存在，使得电力系统三 相电压处于 不平衡运行状态 。
? 三相电压不平衡用电压负序分量（顺时针按 U、W、
运行情况
允许频率偏移 值（Hz）
正常运行
中、小系统 大系统
±0.5 ±0.2
事故运行
30min以内 15min以内 决不允许低于
±1 ±1.5 -4
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表1-3 系统频率允许偏差
允许标准时钟误差 （s） 40 30
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? （3）波形 电力系统稳态运行时，其电压或电流波形应
为正弦波，但由于系统中谐波源的存在，如变 频调速等产生大量的谐波，造成了正弦波形的 畸变。
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? 3．地区变电所 地区变电所是一个地区或城市的主要变电所，高压侧
电压一般为110~220kV。 全所一旦停电，将使该地区中断供电。
? 4．终端变电所 终端变电所是电网的末端变电所，一般为降压变电所，
由地区变电所供电，高压侧电压为10~110kV。 全所一旦停电，将使用户中断供电。
的发生，以及在事故发生后能够最快的缩小事故范围， 防止事故扩大。
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? 2．保证良好的电能质量 衡量电能质量的主要指标有电压、波形和频率。
? （1）电压 电压质量一般用电压偏差、电压波动和闪变以及三相
电压不平衡度三个指标来衡量。
? U % ? U ? U N ? 100% UN
（1-1）
电气工程基础
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第一章 电气工程概论
? 第一节 电力系统的基本概念 ? 第二节 电力系统的电压等级 ? 第三节 电力系统中性点接地方式
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第一节 电力系统的基本概念
? 一、电力系统的组成 ? 二、电力系统的特点 ? 三、电力系统运行的基本要求 ? 四、建立大型电力系统的优点
级较高，变压器容量大，进出线回路数多。 其高压侧电压为330~550kV，全所一旦停电，将引
起整个系统解列，甚至使部分系统瘫痪。
? 2．中间变电所 将发电厂、枢纽变电所及负荷中心联系起来，处于电
源与负荷的中间位置。主要用以交换潮流或使长距离输 电线路分段，同时降低电压给所在区域供电。
电压为220~330kV。全所一旦停电，将引起区域电 力系统解列。
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一、电力系统的组成
? 电力系统就是由发电厂、变电所、输配电线路 和电力用户连接而成的统一整体，包含着电能 的生产、输送、分配和使用。
? 电力系统加上发电厂的动力部分，如汽轮机、 水轮机、锅炉、水库、反应堆等，称之为动力 系统。
图1-1 电力网、电力系统和动力系统
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? 1．电能不能大量储存 ? 2．过渡过程十分短暂 ? 3.电能生产与国计民生密切相关 ? 4.地区性特点较强
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三、电力系统运行的基本要求
终极目标:给用户提供充裕、安全、优质的电能。 ? 1．保证系统安全可靠的运行 1. 要求系统设备的运行具有足够的可靠性，加强对设备
运行状态的监视和维修。 2. 要完善电力系统结构，提高系统抗干扰的能力。 3. 提高操作人员的技术水平和责任心，防止误操作事故
式中：△U% 为电压偏差；U电网某点的实际运行电压； UN 为额定电压。
? 我国规定的用户受电端的电压偏差见表1-2。
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线路额 电压允许变化 线路额定 电压允许变
定电压 范围（%）
电压 化范围（ %）
35kV及
以上
±5
低压照明 +5~-10
10kV及
以下
±7
农业用户 +5~-10
? 我国在《公用电网谐波》中规定了谐波电压的 限制，如表1-4 所示。
? 电能质量主要指标的影响因素、主要危害以及 可采用的解决方法见表1-5。
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? 3.电力网 电力系统的重要组成部分，用于输送和分配
电能。 ? 分类：一般按其供电范围的大小和电压等级的
高低可分为地方电力网、区域电力网和超高压 远距离输电网三类。 24
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类型
地方电力网
输电范围 典型电压等
级(kV)
主要功能
50公里以内 10、35 分配电能
表1-2 用户供电电压允许变化范围
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? 电压波动是指电压在系统中作快速、短时的变 化，变化更为剧烈的电压波动称为闪变。
电压波动一般用电网某点电压最大值与最小 值之差对电网额定电压的百分比表示，即
?U % ? Umax ? U min ? 100%
UN
（1-2）
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? 2.变电所 变电所是联系发电厂和用户的中间环节，起
着变换和分配电能的作用。 ? 根据变电所在电力系统中的地位，可分为以下
几种：
? 1．枢纽变电所 ? 2．中间变电所 ? 3．地区变电所 ? 4．终端变电所
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? 1．枢纽变电所 联系电力系统各部分的中枢，由大电网供电，电压等