電力系統(tǒng)的設(shè)備和用戶電氣設(shè)備的種類很多,它們的作用、結(jié)構(gòu)、原理、使用條件及要求各不相同,但都有額定電壓、額定電流、額定容量(功率)和額定頻率這些主要參數(shù)。
1.額定電壓
為了使電器的設(shè)計(jì)、制造、選用實(shí)現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)化和系列化,電氣設(shè)備都要規(guī)定其在正常工作條件下的電壓,即額定電壓。額定電壓是國家強(qiáng)制規(guī)定的一組系列值。各種設(shè)備在其額定電壓下運(yùn)行時(shí)的技術(shù)、經(jīng)濟(jì)效益是最佳的。對(duì)于三相電力系統(tǒng)及設(shè)備來說,額定電壓指其線電壓的有效值;對(duì)于低壓三相四線制系統(tǒng)的單相電器是指其相電壓的有效值。
我國編制的電力系統(tǒng)1kv以下的電壓等級(jí)分別為220v、380v,1kv及以上的電壓等級(jí)分別為3kv、6kv、10kv、35kv、60kv、110kv、220kv、330kv、500kv、750kv、1000kv,其中60kv只有在東北電網(wǎng)存在,330kv和750kv在西北電網(wǎng)存在。如表1所示列出了我國規(guī)定的部分額定電壓等級(jí)。從表中可以看出以下幾點(diǎn)。
(1)受電設(shè)備(用電設(shè)備和負(fù)荷)的額定電壓與系統(tǒng)(電網(wǎng))的額定電壓相等。
表1部分額定電壓
(單位:v)
受 電 設(shè) 備
發(fā)電機(jī)
變壓器
直流
三 相 交 流
直流
三相交流
(線電壓)
三 相
單 相
線電壓
相電壓
一次繞組
二次繞組
一次繞組
二次繞組
100
115
(127)
(133)
(127)
(133)
(127)
(133)
220
220
127
230
230
220
330
220
330
400
380
220
400
400
380
400
380
400
460
3000
3150
3000和
3150
3150和
3300
6000
6300
6000和
6300
6300和
6600
10000
10500
10000和
10500
11000和
10500
13800
13800
15750
15750
18000
18000
35000
35000
38500
(60000)
(60000)
(66000)
110000
110000
121000
(154000)
(154000)
(169000)
220000
220000
242000
330000
330000
363000
500000
500000
550000
注:括號(hào)內(nèi)數(shù)字為不推薦電壓等級(jí)。
(2)電力線路的額定電壓和系統(tǒng)的額定電壓相等,有時(shí)把它們稱為網(wǎng)絡(luò)的額定電壓,如220kv網(wǎng)絡(luò)等。
(3)發(fā)電機(jī)是電力系統(tǒng)的電源,處于線路首端。受電設(shè)備允許的電壓偏移為±5%,考慮線路允許10%的電壓降落,所以規(guī)定發(fā)電機(jī)額定電壓比其所接電網(wǎng)額定電壓高5%。如接入6kv系統(tǒng)的發(fā)電機(jī),其額定電壓為6.3kv等。
(4)變壓器具有電源和受電設(shè)備的雙重性,一次繞組看成受電設(shè)備,其額定電壓等于系統(tǒng)的額定電壓,與發(fā)電機(jī)直接連接時(shí)等于發(fā)電機(jī)的額定電壓。二次繞組可看成電源,規(guī)定其額定電壓為變壓器的空載電壓值,變壓器二次繞組的額定電壓比系統(tǒng)的額定電壓高10%。對(duì)于3kv~10kv電壓等級(jí),考慮到線路不會(huì)太長,變壓器二次繞組的額定電壓比系統(tǒng)的額定電壓高5%。為適應(yīng)電力系統(tǒng)運(yùn)行調(diào)節(jié)的需要,通常在變壓器的高壓繞組上設(shè)計(jì)制造有分接頭。分接頭用百分?jǐn)?shù)表示,即表示分接頭電壓與主抽頭電壓的差值為主抽頭電壓的百分之幾。當(dāng)變壓器運(yùn)行于主抽頭時(shí),高壓側(cè)額定電壓與低壓側(cè)額定電壓之比為變壓器的額定變比。對(duì)同一電壓等級(jí)的升壓變壓器和降壓變壓器,即使分接頭百分值相同,分接頭的額定電壓也不同。如圖1所示為用線電壓表
圖1變壓器分接頭的額定電壓
(a)升壓變壓器 (b)降壓變壓器
2.額定電流
額定電流是指在一定的周圍介質(zhì)(環(huán)境)計(jì)算溫度下,電氣設(shè)備所允許長期通過的最大的電流值。此時(shí)其絕緣部分和載流部分的長期最大發(fā)熱溫度不應(yīng)超過其長期工作的允許發(fā)熱溫度。為了使設(shè)備的設(shè)計(jì)、制造、選用實(shí)現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)化和系列化,額定電流不是連續(xù)任意值,而是一組系列值。
3.額定容量
電氣設(shè)備的額定容量(功率)規(guī)定的條件與額定電流相同。對(duì)于發(fā)電機(jī)、變壓器和互感器等可以作為電源的設(shè)備,額定容量(功率)是指其能夠帶負(fù)載的能力;對(duì)于電動(dòng)機(jī)等用電設(shè)備,額定容量(功率)是指其消耗的電功率。發(fā)電機(jī)的容量一般用有功功率(kw)表示,變壓器的容量一般用視在功率(kva)表示,電動(dòng)機(jī)等的容量一般用有功功率(kw或w)表示。
4.額定頻率
額定頻率沒有特殊要求和說明,我國電力系統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)頻率為50hz。