实用电工技术问答
电气设备的额定电压是指能够保证电气设备正常运行并能获得最佳经济效益的电压，它也是电气设备设计的依据。我国交流电力网和电气设备的额定电压标准如表1-1所示。 表1-1 我国交流电力网和电气设备的额定电压标准 分类 低 压 高 压 电力网和电气设备额定电压 (kV) 0. 22 0. 38 0.66 3 6 10 - 35 63 110 220 330 500 发电机额定电压 （kV） 1. 23 0. 4 0.69 2. 15 6.3 10.5 13.8,15.75, 18,20 - - - - - - 电力变压器额定电压（kV） 一次绕组 1. 22 0. 38 0.66 3,3.15 6,6.3 10,10.5 13.8,15.75 18,20 35 63 110 220 330 500 二次绕组 1. 23 0. 4 0.69 3. 15,3.3 6.3,6.6 10.5,11 - 38.5 69 121 242 363 500 注：根据国标GB156-80《额定电压》的规定，额定电压分为受电设备和供电设备两大类。 表中用电设备和变压器一次绕组相当于受电设备，而发电机和变压器的二次绕组相当于供电设备。但在表中关于变压器的一、二次绕组额定电压的依据，是我国变压器生产厂家的标准产品规格。
8-9电力系统中电能质量的含义是什么？
在电力系统中的电能质量是按照国家标准或规范对电压偏差、电压波动和波形畸变率的一种质量鉴别。
（1）电压偏差 它是指用电设备实际的端电压U与其额定电压UN之差，一般以其对额定电压UN之比的百分值来表示，即
?U%?U?UN?100 UN ～6～ 第1章 变配电基础知识
实用电工技术问答
我国电力系统的用户受电端的电压变动幅度不应超过下述数值：
35kV及以上供电和对电压质量有特殊要求的用户为额定电压的?5%； 10kV及以下高压供电和低压电力用户为额定电压的?7%； 低压照明用户为额定电压的+5～-10%。
（2） 频率偏差 我国电力系统的额定频率是50Hz，规定的容许偏差为： 电网容量在300万kW及以上者为50?0.2Hz； 电网容量在300万kW以下者为50?0.5Hz。
（3） 波形畸变率 所谓电压波动是指电力系统电压有效值的快速变动。电压 波动的幅度以用电设备端电压最高值与最低值之差对额定电压的百分值来表示。电压波动的频率用单位时间内电压波动的次数来表示。
电压波形的好坏一般用其正弦波形畸变的程度来衡量。由于非正弦波可以分解为基波和若干个高次谐波，而对称于时间轴的非正弦波不含直流分量，因此用其表征电压波形的的畸变程度，也就是波形畸变率。一般波形畸变率?可由下式来计算：
2U?ii??n??U1
式中 U1----基波电压（V），可近似取电网的额定电压值； Ui----i次谐波电压值（V）,一般最高次n可取至19次为止。
电力系统的电压波形应是正弦波形，电网中任何一点的电压正弦波形畸变率均 不得超过规定值。
由于现代用电设备中出现了整流、逆变、换流、变频、调速设备。另外还有电弧炉、电气机车、电视机等非线形负荷。它们不但引起电压波动，而且造成电压的不对称和非非正弦性。
电压的不对称性系指三相电压的不对称。根据对称分量法，不对称的三相电压可以分解成对称的正序、负序和零序分量。
电压的非正弦性是指电压波形的畸变。根据傅立叶变换，非正弦的电压可分解为基波（50Hz）
～7～ 第1章 变配电基础知识
实用电工技术问答
电压和一系列高次谐波小电压，总谐波电压是所有的高次谐波电压的均方根之和。我国对供电的谐波电压和电流允许值作了相应的规定，以10kV的电网为例，总的谐波电压畸变率(GHI)应小于4%，奇次谐波应小于3.2%，偶次谐波应小于 1.6%；而各次谐波总的电流允许值如表1-2所示。 表1-2 各次谐波相应的电流允许值
谐波次数 电流允许值 2 26 3 20 4 13 5 20 6 8．5 7 15 注：短路容量以100kVA为基准。
电网谐波管理意义重大，工业发达国家极为重视。目前我国已开始对电网污染问题给予了较大的关注，以求保证电网谐波能在允许范围以内。如电网谐波不治理，将导致电气设备寿命缩短、网损增加、仪表指示不准、干扰通信线路，甚至引起继电保护和自动装置的误动或拒动。
8-10电力系统中的电能质量和供电质量有哪些区别？
供电质量与电能质量具有两个不同的概念，即供电质量不同于电能质量，不能混为一谈。供电质量包括供电可靠性和电能质量。
电力系统中，在用户用电的时间内供电不中断的概率叫做供电可靠率。供电可靠性一般常由供电可靠率来衡量，其可由下式计算：
供电可靠率?（1?用电期间的平均停电时间）?100%
统计期间的时间8-11提高供电可靠性的措施有哪些？ 提高供电可靠性的措施主要有：
（1） 采用可靠的发电、变电、输电和配电设备； （2） 加强电气设备的日常维护和管理；
（3） 严格遵守各项规章制度，防止发生各种可能的误操作； （4） 采用可靠、安全与合理的主接线方案； （5） 努力提高电气线路的运行水平； （6） 系统中应具有足够的备用容量； （7） 制定合理的运行方式；
～8～ 第1章 变配电基础知识
实用电工技术问答
（8） 采用迅速、可靠的继电保护和自动装置； （9） 开发利用电子计算机监控系统； （10） 认真做好计划检修和设备更新工作。 8-12电力系统中的电压等级是如何界定的？
目前我国对于电压等级的界定，在不同的规程中由于着眼点的不同而尚不一致。例如在1991年出版的《电业安全工作规程》中规定，电气设备对地电压在250V及以下者为低压；而电气设备对地电压在250V以上者为高压。按照安装规程的规定，传统的配电线路划分，电压在1kV以上者称为高压配电线路，电压在1kV及以下者称为低压配电线路。
毋庸讳言，当时前一分类方法显然是针对人身安全界定的。也就是说对于380V的三相四线制系统，由于其相线对地电压为220V，对地电压在250V以下，应属于低压。而后一类分类方法一般是针对配电线路的，有的在安装、制造和设计中也采用这一界定方法。
但是在IEC和新的国家标准中，安全电压确定为42V、36V、24、12V和6V。显然所谓对地电压在250V以下作为低压，在考虑人身安全的因素方面也是存在问题的。另外，随着电网容量的不断扩大以及电力技术的发展，原380/200V的电压等级存在着升压为660/380V的可能性，即前一类分类方法应予淘汰。而经济发达国家的低压电器的电压等级已经达到交流1250V。也就是说，从发展的角度出发，后一类分类方法，似亦欠妥。
目前我国一般采用以下标准电压等级 超高压：500KV
高压：220kV、110KV和35KV（对于某些大城市正在逐步取消35kV电压等级） 中压：10（20）KV
低压：380V/220V（似应与国际接轨定为交流1250V）。
8-13用电设备、发电机的额定电压与电力线路的额定电压有何关系？对于电力变压器一、二次绕组的额定电压有何规定？
（1） 用电设备的额定电压应与电力线路的额定电压相同
由于电力线路上存在着电压损失，所以造成电力线路始端与末端、甚至沿线路
各点的电压均有所不同，如图1-1所示。然而电器的生产厂家是无法满足沿线各处用电设备的电
～9～ 第1章 变配电基础知识
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压需求的，而只能按照线路的额定电压来制造。因此用电设备的额定电压必须与线路的额定电压相同。
（2） 发电机的额定电压应高于线路额定电压5%对于电力线路的允许偏差一般
为5%，也就是整个线路允许有10%的电压降。为了维持线路的平均电压在额定值，所以线路首端（即发电机的电压应较线路额定电压高5%），而线路末端的电压则可较线路的额定电压低5%。如图1-1所示。
图1-1 用电设备和发电机的额定电压（自画图）
（3） 电力变压器的一次绕组额定电压，有些情况下需要高于线路额定电压5%， 有些情况下则需要低于额定电压5%。
当变压器接在发电机的出口时，如图1-2所示的变压器1B，此时变压器一次 线绕组额定电压应与发电机的额定电压相同，也就是高于同级线路额定电压5%；
当变压器不和发电机相连，而是接在线路上时，如图1-2中所示的2B，这时可把它看作是线路的用电设备。因此其一次绕组额定电压应与线路额定电压相同。
图1-2 电力变压器的额定电压（自画图）
（4） 电力变压器的二次绕组额定电压，有些情况下高于线路额定电压10%，
有些情况下又仅高于线路额定电压5%这是因为变压器二次绕组的额定电压，是其空载时的电压（一次绕组在额定电压下）。而变压器在满载时，它的线圈内有大约5%的阻抗电压降。因此，如变压器二次侧供电线路较长（如较大的高压电网），则变压器二次绕组的额定电压，一方面应考虑补偿变压器内部5%的阻抗电压降，另一方面还应考虑变压器满载时二次电压还要高于线路额定电压5%，以补偿线路上的压降，所以它应比线路额定电压高10%，如图1-2中的1B。当变压器
～10～ 第1章 变配电基础知识