生命賜給我們，我們必須奉獻(xiàn)生命，才能獲得生命。第一章 概述◆ 本章學(xué)習(xí)目標(biāo)1、了解電力系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)、工作原理與聯(lián)網(wǎng)運(yùn)行。2、初步掌握電力系統(tǒng)結(jié)構(gòu)與運(yùn)行狀態(tài)的表述方法；掌握常用電氣參量的西文符號(hào)及下標(biāo)的應(yīng)用。3、掌握電力系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)電壓體系及其在電力工程中的應(yīng)用。4、深刻理解電力負(fù)荷；在理解城網(wǎng)的基礎(chǔ)上，從技術(shù)原理與工程現(xiàn)狀兩個(gè)方面理解供配電系統(tǒng)?！?本章教學(xué)內(nèi)容1、電能與電力系統(tǒng)。2、電力系統(tǒng)的表達(dá)。3、電力系統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)電壓。4、電力負(fù)荷及其對供電可靠性的要求。5、城市電網(wǎng)與供配電系統(tǒng)?！?本章重點(diǎn)1、電力系統(tǒng)聯(lián)網(wǎng)運(yùn)行特點(diǎn)。2、電力系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)電壓體系的形成與應(yīng)用。3、城市電網(wǎng)的結(jié)構(gòu)、供配電系統(tǒng)的定義?！?本章難點(diǎn)1、參量符號(hào)下標(biāo)的應(yīng)用。2、系統(tǒng)標(biāo)稱電壓與設(shè)備額定電壓、系統(tǒng)運(yùn)行電壓之間的關(guān)系。3、對城網(wǎng)的理解。◆ 本章學(xué)習(xí)方法建議及參考資料學(xué)習(xí)方法：1、熟記 110kV及以下標(biāo)準(zhǔn)電壓，在熟記的基礎(chǔ)上理解標(biāo)準(zhǔn)電壓體系。2、結(jié)合本專業(yè)另一門課程《電力系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)分析》，以城網(wǎng)的送電網(wǎng)為界，向上理解輸變電系統(tǒng)，向下理解供配電系統(tǒng)，將電力系統(tǒng)的概念具體化。3、參量符號(hào)識(shí)讀常成為學(xué)習(xí)的障礙，下標(biāo)表述是難點(diǎn)，應(yīng)學(xué)會(huì)區(qū)分屬性與對象。以變壓器額定電壓為切入點(diǎn)，掌握多屬性、多對象的下標(biāo)表述方法。參考資料：希望是本無所謂有，無所謂無的。這正如地上的路；其實(shí)地上本沒有路，走的人多了，也便成了路。生命賜給我們，我們必須奉獻(xiàn)生命，才能獲得生命。1、《城市電網(wǎng)規(guī)劃與改造》．藍(lán) 毓俊主編．中國電力出版社．2004年6月2、《標(biāo)準(zhǔn)電壓》（GB156-2007）．中國計(jì)劃出版社．2008年 1月1.1電力系統(tǒng)結(jié)構(gòu)及各環(huán)節(jié)功能、電力系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)電力系統(tǒng)由發(fā)電、輸變電、變配電和用電等四個(gè)環(huán)節(jié)組成，簡稱“發(fā)、輸、配、用”四環(huán)節(jié)，如圖1.1.1。電力系統(tǒng)不包含發(fā)電機(jī)的部分叫做電力網(wǎng)絡(luò)，簡稱電網(wǎng)；電力系統(tǒng)連同為發(fā)電機(jī)提供動(dòng)力的原動(dòng)機(jī)統(tǒng)稱為動(dòng)力系統(tǒng)。二、電力系統(tǒng)各構(gòu)成環(huán)節(jié)功能1）發(fā)電。其作用是將其他形式的能轉(zhuǎn)換成電能。這些其他形式的能主要有煤、油等礦物的化學(xué)能，水、風(fēng)、潮汐等流體的機(jī)械能，地?zé)豳Y源中的熱能，以及核能和太陽能等，這些能量均為自然界自身所蘊(yùn)藏，我們稱之為一次能源，相應(yīng)地將電能稱為二次能源。發(fā)電廠一般以其所使用的一次能源特征冠名，如火力發(fā)電廠、水力發(fā)電廠、核電廠等。2）輸變電。其作用是將電能集中地從一處輸送到另一處，一般來說傳輸?shù)墓β蚀?、距離長。因長距離大功率輸送電能所產(chǎn)生的損耗較大，一般需要使用比較高的電壓，但發(fā)電機(jī)因制造和運(yùn)行等方面的原因，輸出電壓不可能很高，因此必須在傳輸前將電壓升高，這就使得升壓變電成為輸電的一個(gè)必不可少的環(huán)節(jié)，統(tǒng)稱輸變電。3）變配電。其作用是將集中的電能分配給散布的用戶。輸變電環(huán)節(jié)傳輸來的電能電壓一般較高，而用戶由于安全等諸多方面的原因不能使用很高的電壓，因此需要先將電壓降低后再進(jìn)行分配，統(tǒng)稱變配電。4）用電。其作用是將電能轉(zhuǎn)化為其他形式的能，如機(jī)械能、光能、聲能等。三、電力系統(tǒng)構(gòu)成形式的工程背景希望是本無所謂有，無所謂無的。這正如地上的路；其實(shí)地上本沒有路，走的人多了，也便成了路。生命賜給我們，我們必須奉獻(xiàn)生命，才能獲得生命。電力系統(tǒng)為什么會(huì)是這樣的結(jié)構(gòu)形式，它背后的原因到底是什么？這主要緣于以下因素。1）自然界不存在足量的可控制使用的原生電能，工程實(shí)用的電能都是二次能源，發(fā)電環(huán)節(jié)因此是必不可少的。2）發(fā)電廠與用電負(fù)荷中心通常相距甚遠(yuǎn)，輸電環(huán)節(jié)由此產(chǎn)生。或問：為什么不將電廠建在負(fù)荷中心呢？這是有原因的。負(fù)荷中心通常是大、中城市，水電廠受地理?xiàng)l件的限制，通常修建在高山峽谷處，這些處所一般都遠(yuǎn)離大、中城市；火電廠由于環(huán)保和燃料運(yùn)輸?shù)仍?，很多修建在城市外圍或煤礦處（即坑口電站），距大、中城市都有一定的距離。因此，以現(xiàn)有技術(shù)來看，長距離輸電不可避免。3）即使在城市、廠礦等負(fù)荷中心，負(fù)荷一般也是分布在不同地點(diǎn)的，且類別多樣、數(shù)量龐大、權(quán)屬又各有不同，無法將它們集中在一個(gè)地點(diǎn)來使用電能，因此必須將電能進(jìn)行分配。這表明了配電環(huán)節(jié)的必要性。1.2電力系統(tǒng)運(yùn)行特點(diǎn)電能既是電力系統(tǒng)的產(chǎn)品，又是電力系統(tǒng)的消費(fèi)品。與一般工業(yè)產(chǎn)品相比，它有其自身的特點(diǎn)，這些特點(diǎn)最終反映在對系統(tǒng)運(yùn)行的要求上。（1）可靠性要求非常高。由于電能具有清潔、高效、易轉(zhuǎn)化等突出的優(yōu)點(diǎn)，使其成為大多數(shù)生產(chǎn)和生活活動(dòng)中的首選能源，使用上的廣泛性決定了電能的基礎(chǔ)性和重要性特征。電能供應(yīng)的中斷或不足，不僅會(huì)產(chǎn)生比較大的經(jīng)濟(jì)損失，還會(huì)造成諸多不便、混亂甚至嚴(yán)重的事故和災(zāi)難。因此，電力系統(tǒng)的運(yùn)行，需要很高的可靠性。（2）生產(chǎn)和消費(fèi)需要實(shí)時(shí)平衡。以現(xiàn)有的技術(shù)，電能尚不能大量存儲(chǔ)，因此需要生產(chǎn)與消費(fèi)同時(shí)完成。但電能的消費(fèi)是由龐大的用戶群共同確定的，用電量的大小有一定的隨機(jī)性，電力系統(tǒng)必須具有應(yīng)對這種隨機(jī)性的技術(shù)措施。（3）暫態(tài)過程非常短暫。所謂暫態(tài)，是指電力系統(tǒng)從一種穩(wěn)定運(yùn)行狀態(tài)轉(zhuǎn)變到另一種穩(wěn)定運(yùn)行狀態(tài)之間的過渡過程，這種轉(zhuǎn)變一般是由系統(tǒng)的擾動(dòng)產(chǎn)生的。電力系統(tǒng)對擾動(dòng)的響應(yīng)若不及時(shí)，常常會(huì)產(chǎn)生比較嚴(yán)重的后果，因此電力系統(tǒng)需要有完善的自動(dòng)控制手段。1.3電力系統(tǒng)聯(lián)網(wǎng)運(yùn)行實(shí)際的電力系統(tǒng)，一般不只有一個(gè)電源，而是將分布在不同地點(diǎn)的多個(gè)電源組成網(wǎng)絡(luò)，共同服務(wù)于所有用戶，這就叫電力系統(tǒng)的聯(lián)網(wǎng)運(yùn)行。圖1.1.3就是一個(gè)聯(lián)網(wǎng)運(yùn)行的電力系統(tǒng)，圖中除了有由電源向負(fù)荷供電的單向功率傳輸通道外，各電源之間還有功率可雙向傳輸?shù)碾姎馔ǖ?。?lián)網(wǎng)運(yùn)行的理論依據(jù)可以用兩個(gè)數(shù)學(xué)定理來表述，這兩個(gè)定理分別是大數(shù)定理和比例尺定理，它們主要表述的是資源使用效率與服務(wù)對象數(shù)量之間的關(guān)系，在此不作詳述。從工程的角度看，聯(lián)網(wǎng)運(yùn)行主要有以下好處。希望是本無所謂有，無所謂無的。這正如地上的路；其實(shí)地上本沒有路，走的人多了，也便成了路。生命賜給我們，我們必須奉獻(xiàn)生命，才能獲得生命。1）提高發(fā)電設(shè)備利用率。用電負(fù)荷并不會(huì)一直維持在一個(gè)恒定量值，而是隨時(shí)間變化的，其最大值（峰值）和最小值（谷值）之間有一定的落差，稱為峰谷差。為了在峰值時(shí)滿足供電需求，發(fā)電設(shè)備必須具有不小于峰值負(fù)荷的發(fā)電能力，但這些發(fā)電能力在負(fù)荷非峰值期間就會(huì)有部分處于閑置狀態(tài)，使得設(shè)備利用率降低。聯(lián)網(wǎng)運(yùn)行，相當(dāng)于擴(kuò)大了用戶樣本數(shù)量和分布區(qū)域，由于不同類別負(fù)荷（如生活照明負(fù)荷與生產(chǎn)動(dòng)力負(fù)荷）峰、谷值出現(xiàn)時(shí)間不一致，不同地區(qū)間負(fù)荷峰、谷值出現(xiàn)的時(shí)間也可能有差異，使得總的負(fù)荷峰谷差趨于減小，有利于提高設(shè)備的利用率。2）優(yōu)化一次能源的利用。這一點(diǎn)主要體現(xiàn)在兩個(gè)方面。一方面，聯(lián)網(wǎng)會(huì)使總的負(fù)荷量值增大，使得采用大容量發(fā)電機(jī)組成為可能，而大容量發(fā)電機(jī)組的效率一般要高于小容量機(jī)組；另一方面，聯(lián)網(wǎng)可合理調(diào)配可再生與不可再生能源，如可充分利用季節(jié)優(yōu)勢，在豐水期多發(fā)廉價(jià)的水電，來減少煤、油等礦產(chǎn)的消耗。3）提高供電可靠性。聯(lián)網(wǎng)不僅使發(fā)電機(jī)的數(shù)量增加，而且使可供選擇的供電路徑增多，系統(tǒng)對發(fā)電機(jī)或供電回路故障的代償能力因此提高，供電可靠性更有保障。希望是本無所謂有，無所謂無的。這正如地上的路；其實(shí)地上本沒有路，走的人多了，也便成了路。生命賜給我們，我們必須奉獻(xiàn)生命，才能獲得生命。4）提高電能質(zhì)量。由于聯(lián)網(wǎng)使負(fù)荷波動(dòng)相對減小，以及系統(tǒng)對局部故障的代償能力增強(qiáng)，使得電壓波動(dòng)、頻率穩(wěn)定性等電能質(zhì)量指標(biāo)得到提高。當(dāng)然，聯(lián)網(wǎng)運(yùn)行也并非百利無弊。大電網(wǎng)一旦發(fā)生穩(wěn)定性故障導(dǎo)致系統(tǒng)崩潰，則會(huì)造成一個(gè)很大的區(qū)域、一個(gè)國家甚至若干個(gè)國家停電，產(chǎn)生嚴(yán)重的混亂和巨大的損失。這種事故在國外已多次發(fā)生，在我國也曾有發(fā)生。1.2.1 對象表達(dá)的一般概念一、什么叫對象表達(dá)所謂表達(dá)研究對象，是指用約定的方式傳達(dá)出關(guān)于對象的有用信息。所謂對象，是指我們所針對的事物，如一臺(tái)設(shè)備、一個(gè)系統(tǒng)、一種技術(shù)體系等。所謂對象的有用信息，是指我們在研究、設(shè)計(jì)、制造、運(yùn)行一個(gè)對象時(shí)所需要了解的內(nèi)容。二、對象表達(dá)的基本要求1）規(guī)范。所謂規(guī)范，就是應(yīng)該遵守共同的表達(dá)規(guī)則，就好比語言交流應(yīng)遵守語法一樣。2）簡潔。所謂簡潔，就是要盡量減少無關(guān)的信息。3）高效。所謂高效，就是要選擇最恰當(dāng)?shù)谋磉_(dá)方式，例如有選擇性地使用圖形、語言、圖表、模型、公式等，使信息傳達(dá)更具效率。三、對象表達(dá)所涉及的兩個(gè)方面1）需要表達(dá)的內(nèi)容，此即目的。2）所使用的表達(dá)形式，此即手段。、電力系統(tǒng)需要表達(dá)的主要內(nèi)容1）電力系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)，簡稱結(jié)構(gòu)描述。結(jié)構(gòu)描述是對電力系統(tǒng)固有屬性的靜態(tài)描述。2）電力系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)，簡稱運(yùn)行狀態(tài)描述。運(yùn)行狀態(tài)描述是對電力系統(tǒng)工作情況的動(dòng)態(tài)描述。五、電力系統(tǒng)常用的表達(dá)形式1）語言表達(dá)。通過語言描述系統(tǒng)的屬性和（或）狀態(tài)。2）圖形表達(dá)。主要用于結(jié)構(gòu)描述。3）公式表達(dá)。主要用于各參量間相互關(guān)系的描述。4）圖表表達(dá)。主要用于參量關(guān)系的直觀描述，或數(shù)據(jù)的羅列。2.2結(jié)構(gòu)描述結(jié)構(gòu)描述所要表達(dá)的信息，主要包括網(wǎng)絡(luò)拓?fù)?、設(shè)備與線纜（或統(tǒng)稱元件）設(shè)置以及結(jié)構(gòu)參數(shù)三大類。希望是本無所謂有，無所謂無的。這正如地上的路；其實(shí)地上本沒有路，走的人多了，也便成了路。生命賜給我們，我們必須奉獻(xiàn)生命，才能獲得生命。一、一次系統(tǒng)與二次系統(tǒng)電力系統(tǒng)中，電作為能源通過的部分稱為一次系統(tǒng)，對一次系統(tǒng)進(jìn)行測量、保護(hù)、監(jiān)控的部分稱為二次系統(tǒng)。從控制系統(tǒng)的角度看，一次系統(tǒng)相當(dāng)于受控對象，二次系統(tǒng)相當(dāng)于控制環(huán)節(jié)，受控量主要有開關(guān)電器的開、合等數(shù)字量和電壓、功率、頻率、發(fā)電機(jī)功率角等模擬量。以下主要針對一次系統(tǒng)進(jìn)行討論。二、一次系統(tǒng)單線結(jié)線圖表達(dá)電力系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浜驮O(shè)置的最有效方式就是電氣圖，GB6988-86《電氣制圖》和GB4728-85《電氣圖用圖形符號(hào)》是關(guān)于電氣圖的兩部國家標(biāo)準(zhǔn)。電力系統(tǒng)的單線結(jié)線圖屬于GB6988中簡圖diagram）的范疇。所謂簡圖，是指用圖形符號(hào)、帶注釋的圍框或簡化外形表達(dá)系統(tǒng)中各組成部分之間相互關(guān)系及其聯(lián)結(jié)的一種圖。電力系統(tǒng)是三相系統(tǒng)，當(dāng)我們更關(guān)心系統(tǒng)中各組成部分之間相互關(guān)系而不是具體的電路接線時(shí)，就可以用一根線表示三相線路、用圖形符號(hào)的單線形式表示系統(tǒng)中的設(shè)備或設(shè)施來構(gòu)成簡圖，習(xí)慣上將這種簡圖稱為單線結(jié)線圖，或簡稱結(jié)線，如圖1.2.2-1所示。按照所表達(dá)信息的側(cè)重點(diǎn)不同，單線結(jié)線圖又可分為電氣結(jié)線圖和位置結(jié)線圖兩類。1、電氣結(jié)線圖它屬于按功能布局的簡圖，主要表明系統(tǒng)中設(shè)備與線路的電氣聯(lián)系，但并不考慮它們的實(shí)際位置和幾何尺寸，如圖1.2.2-2所示。工程上又常將電氣結(jié)線圖稱為系統(tǒng)圖或網(wǎng)絡(luò)結(jié)線圖。希望是本無所謂有，無所謂無的。這正如地上的路；其實(shí)地上本沒有路，走的人多了，也便成了路。生命賜給我們，我們必須奉獻(xiàn)生命，才能獲得生命。2、位置結(jié)線圖它屬于按位置布局的簡圖，主要表明系統(tǒng)中設(shè)備、設(shè)施的位置和線路的敷設(shè)路徑，如圖1.2.2-3所示。希望是本無所謂有，無所謂無的。這正如地上的路；其實(shí)地上本沒有路，走的人多了，也便成了路。生命賜給我們，我們必須奉獻(xiàn)生命，才能獲得生命。電氣結(jié)線圖和位置結(jié)線圖都有不同的表達(dá)層次。就電氣結(jié)線圖而言，可以是一個(gè)大區(qū)域電網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)結(jié)線，也可以是一座變電所的電氣主結(jié)線，甚至可以是一只配電箱的系統(tǒng)圖；就位置結(jié)線圖而言，可以是區(qū)域電網(wǎng)的地理結(jié)線圖，也可以是一棟建筑的照明或動(dòng)力配電平面圖。三、結(jié)構(gòu)參數(shù)結(jié)構(gòu)參數(shù)主要有兩類，一類是系統(tǒng)中各元件的電氣參數(shù)，如額定電壓、阻抗等；另一類是非電氣參數(shù)，如體積、尺寸、重量等，這其中又以系統(tǒng)各元件的位置坐標(biāo)參數(shù)較為重要。位置參數(shù)多數(shù)時(shí)候?yàn)槎S平面坐標(biāo)，有時(shí)也會(huì)有三維空間坐標(biāo)，如平原上架空線路的路徑，是由桿塔的平面坐標(biāo)確定的，但線路的弧垂（表明架空線路高差的一個(gè)參數(shù)），就是一個(gè)豎直方向上的坐標(biāo)。1.2.3 運(yùn)行狀態(tài)描述一、運(yùn)行狀態(tài)及其劃分由于各種不可控因素的存在，電力系統(tǒng)不可能總是運(yùn)行在我們設(shè)定的理想狀態(tài)。根據(jù)系統(tǒng)偏離理想狀態(tài)的后果，我們可以對系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行如下分類。1、正常運(yùn)行狀態(tài)希望是本無所謂有，無所謂無的。這正如地上的路；其實(shí)地上本沒有路，走的人多了，也便成了路。生命賜給我們，我們必須奉獻(xiàn)生命，才能獲得生命。指系統(tǒng)可持續(xù)工作，沒有中斷系統(tǒng)正常工作的跡象顯現(xiàn)。應(yīng)特別說明，正常運(yùn)行狀態(tài)并不表明系統(tǒng)處于最理想的工作狀態(tài)。例如，發(fā)電機(jī)輕載并不是最理想的狀況，但仍屬于正常運(yùn)行狀態(tài)。2、不正常運(yùn)行狀態(tài)指已有中斷系統(tǒng)工作或損壞系統(tǒng)的跡象出現(xiàn)，但還不至于立刻產(chǎn)生后果，系統(tǒng)仍可以繼續(xù)運(yùn)行一段時(shí)間。如過載、小接地系統(tǒng)中發(fā)生單相接地等。3、故障狀態(tài)指如不采取措施，系統(tǒng)就會(huì)立刻損壞或發(fā)生工作中斷。如短路，斷線等。根據(jù)狀態(tài)的持續(xù)性，我們還可將運(yùn)行狀態(tài)分為穩(wěn)態(tài)和暫態(tài)兩大類。請注意，穩(wěn)態(tài)不一定是正常運(yùn)行狀態(tài)，暫態(tài)也不一定就是故障狀態(tài)。如系統(tǒng)過載運(yùn)行就是一種穩(wěn)態(tài)，而發(fā)電機(jī)功角或勵(lì)磁電流的調(diào)整雖然是暫態(tài)過程，但仍屬正常運(yùn)行。二、運(yùn)行參數(shù)1、運(yùn)行參數(shù)與本構(gòu)參數(shù)運(yùn)行參數(shù)與本構(gòu)參數(shù)是相互對應(yīng)的兩類參數(shù)，屬性不同，但關(guān)系緊密。所謂本構(gòu)參數(shù)，是指由對象的結(jié)構(gòu)、材料、尺寸、制造工藝等所決定的反映對象自身特性的參數(shù)。我們前面所說的電力系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)參數(shù)，實(shí)際上就是一系列元件本構(gòu)參數(shù)的集合。所謂運(yùn)行參數(shù)，是指對象在工作時(shí)某些物理量的實(shí)際量值，這些量值關(guān)聯(lián)著對象的工作狀態(tài)。本構(gòu)參數(shù)與運(yùn)行參數(shù)即使是同一個(gè)物理量，也具有不同的含義。如電動(dòng)機(jī)的額定功率是一個(gè)本構(gòu)參數(shù)，它是指我們設(shè)定的電動(dòng)機(jī)的最佳輸出機(jī)械功率，通過正確的設(shè)計(jì)制造，這一參數(shù)成為電動(dòng)機(jī)本身的特性；而電動(dòng)機(jī)工作時(shí)實(shí)際的輸出功率，是電動(dòng)機(jī)的一個(gè)運(yùn)行參數(shù)，這一參數(shù)主要由電動(dòng)機(jī)拖動(dòng)的對象而非電動(dòng)機(jī)自身決定。一般來說，本構(gòu)參數(shù)和運(yùn)行參數(shù)之間會(huì)有一定的關(guān)系，這種關(guān)系一般表現(xiàn)為要求運(yùn)行參數(shù)盡可能趨近本構(gòu)參數(shù)，或者要求將運(yùn)行參數(shù)控制在本構(gòu)參數(shù)所確定的范圍之內(nèi)。2、運(yùn)行參數(shù)與運(yùn)行狀態(tài)之間的關(guān)系運(yùn)行參數(shù)可以準(zhǔn)確地反映系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)。長期的工程實(shí)踐發(fā)現(xiàn)，運(yùn)行狀態(tài)的變化，一定伴隨著某些運(yùn)行參數(shù)在量值、特征或相互關(guān)系上的變化。因此，為了讓系統(tǒng)能自動(dòng)識(shí)別自身的運(yùn)行狀態(tài)，我們總是給某些參數(shù)設(shè)置臨界點(diǎn)，以作為判斷的依據(jù)。另外，運(yùn)行參數(shù)不僅只是被動(dòng)地反映系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)，我們還可以通過對某些運(yùn)行參數(shù)的調(diào)節(jié)，在一定程度上控制系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)。2.4表達(dá)手段的要素如前所述，語言、圖形、公式、圖表等是電力系統(tǒng)表達(dá)的主要手段，而術(shù)語與符號(hào)則是以上各種表達(dá)手段的要素。希望是本無所謂有，無所謂無的。這正如地上的路；其實(shí)地上本沒有路，走的人多了，也便成了路。生命賜給我們，我們必須奉獻(xiàn)生命，才能獲得生命。一、術(shù)語術(shù)語是用來表達(dá)系統(tǒng)或其組成部分類別、特征、屬性、工作狀態(tài)等的技術(shù)詞匯。有些術(shù)語由相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)或規(guī)范給予了嚴(yán)格定義，有些則是工程界約定俗成的。對于前者，我們在使用時(shí)要準(zhǔn)確理解其內(nèi)涵與外延，而對于后者，有時(shí)會(huì)有模糊的邊界，在理解上更應(yīng)甄別它出現(xiàn)在某一處時(shí)的準(zhǔn)確含義。如“負(fù)載”一詞，它既可能指具體的用電設(shè)備，也可能指用電功率，還可能指的是設(shè)備阻抗，這就需要根據(jù)實(shí)際情況來判別其真實(shí)含義。二、符號(hào)（1）圖用符號(hào)。用圖來描述電力系統(tǒng)時(shí)會(huì)用到圖用圖形符號(hào)和圖用文字符號(hào)，這兩種符號(hào)分別在國標(biāo)GB4728-85和GB7159-87中有明確規(guī)定，其中圖用文字符號(hào)還可用于其他電氣技術(shù)文件的編制，我們會(huì)在后面陸續(xù)介紹。特別說明一下有關(guān)相序的表示。我國電工界長期習(xí)慣用A、B、C表示三相系統(tǒng)的相序，但GB4728.11-85規(guī)定：交流系統(tǒng)電源第1、2、3相分別用L1、L2、L3表示，交流系統(tǒng)設(shè)備端第1、2、3相分別用U、V、W表示。本書采用國標(biāo)表示方法，并且在不特指是電源還是設(shè)備端時(shí)，統(tǒng)一用U、V、W表示相序。2）參量符號(hào)。當(dāng)我們用公式或圖表來表達(dá)參量之間的關(guān)系時(shí)，會(huì)用到參量的符號(hào)表示。參量一般均采用西文字符來表示，并遵守國家標(biāo)準(zhǔn)或業(yè)界習(xí)慣。這里說明一下本書對下標(biāo)的使用方法。下標(biāo)一般表示參量的屬性或所指的對象，例如U表示電壓，加上下標(biāo)“r”，Ur就表示“額定”電壓，這里下標(biāo)“r”表示了電壓U的屬性。如果還要表明這是特指電動(dòng)機(jī)M1的額定電壓，則可用Ur?M1表示，下標(biāo)“M1”表明了Ur所指的對象。我們約定，當(dāng)有多個(gè)下標(biāo)時(shí)，總是表示屬性的下標(biāo)在前，表示對象的下標(biāo)在后，中間用“·”隔開。3.1電壓等級(jí)劃分的工程背景、電力系統(tǒng)為什么需要不同的電壓在三相交流系統(tǒng)中，三相視在功率S與線電壓U、線電流I之間的關(guān)系為：視在功率 S在網(wǎng)絡(luò)中傳輸時(shí)產(chǎn)生的有功功率損耗 與網(wǎng)絡(luò)每相電阻r的關(guān)系為：可見，當(dāng)傳輸功率S一定時(shí)，電網(wǎng)損耗與電壓平方成反比。因此，提高電壓對減小電網(wǎng)損耗是有效的。電壓的升高還會(huì)減小電流的量值，對電網(wǎng)載流量的要求相應(yīng)降低，可節(jié)省有色金屬的用量，降低投資。但是，電壓也并非越高越好。因?yàn)殡妷涸礁?，對絕緣的要求就越高，花費(fèi)在絕緣上的投資也就越大，會(huì)抵消減小網(wǎng)損和節(jié)省有色金屬希望是本無所謂有，無所謂無的。這正如地上的路；其實(shí)地上本沒有路，走的人多了，也便成了路。生命賜給我們，我們必須奉獻(xiàn)生命，才能獲得生命。用量所帶來的經(jīng)濟(jì)上的好處。另外，高電壓在安全性上的弱點(diǎn)、以及絕緣需要占用更大的空間體積，也限制了它的應(yīng)用。因此，在電能生產(chǎn)、傳輸、分配、消費(fèi)等環(huán)節(jié)，根據(jù)具體情況使用不同的電壓，可達(dá)到最佳的技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)。二、為什么要?jiǎng)澐蛛妷旱燃?jí)綜合來看，對每一給定的傳輸距離和傳輸功率，都會(huì)對應(yīng)著一個(gè)在技術(shù)經(jīng)濟(jì)上最為合理的理論電壓值，但工程上不容許對電壓無限制地任意取值，否則就不可能建立起規(guī)范的工程體系，相關(guān)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展會(huì)因此而受到嚴(yán)重制約。因此，將電壓劃分為有限個(gè)電壓等級(jí)，并對每一個(gè)電壓等級(jí)的電壓給予嚴(yán)格的規(guī)定，電力系統(tǒng)所使用的電壓只能在這些電壓等級(jí)中選取，以達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)化的要求并滿足工程體系配套的需要，就成為工程實(shí)踐的必然選擇。3.2標(biāo)準(zhǔn)電壓及其解讀、標(biāo)準(zhǔn)電壓體系簡介國家標(biāo)準(zhǔn)GB156-2007《標(biāo)準(zhǔn)電壓》體系主要框架歸納如圖1.3.2-1所示。以下重點(diǎn)對系統(tǒng)標(biāo)稱電壓 UN和設(shè)備額定電壓 Ur進(jìn)行介紹。二、標(biāo)準(zhǔn)電壓規(guī)定國家標(biāo)準(zhǔn)《標(biāo)準(zhǔn)電壓》（GB156-2003）中有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)電壓的部分內(nèi)容如表1.3.2所示。表 1.3.2 我國規(guī)定的三相交流系統(tǒng)的部分標(biāo)準(zhǔn)電壓電變壓器額定電壓/kV用電設(shè)發(fā)電機(jī)力系統(tǒng)平備額定額定電系一次繞二次繞組均電壓電壓壓統(tǒng)組Ur1?TUr2?TUav/kVUr?D/kVUr?G/kV標(biāo)希望是本無所謂有，無所謂無的。這正如地上的路；其實(shí)地上本沒有路，走的人多了，也便成了路。生命賜給我們，我們必須奉獻(xiàn)生命，才能獲得生命。稱電壓UN/kV0.380.380.400.380.400.400.660.660.690.660.690.69333.1533.153.153.33.15666.366.36.36.66.3101010.51010.510.51110.5－－13.813.8－－－－15.7515.75－－－－1818－－－－2020－－3535－3538.5376666－6672.669110110－110121115220220－220242231330330－330363347550550－500550525表1.3.2中第1、2、3列該標(biāo)準(zhǔn)直接規(guī)定，第4列（變壓器額定電壓）變壓器相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)按該標(biāo)準(zhǔn)精神所做規(guī)定，第5列（系統(tǒng)平均電壓）是工程計(jì)算中常引用的一個(gè)參量，羅列在此以備引用，但不屬于標(biāo)準(zhǔn)中的內(nèi)容。三、系統(tǒng)標(biāo)稱電壓與設(shè)備額定電壓解讀1、分類表1.3.2中的電壓可分為兩大類，一類為電力系統(tǒng)標(biāo)稱電壓UN，另一類為電氣設(shè)備額定電壓Ur。這兩類電壓在數(shù)值上有確定的關(guān)系，但具有不同的含義。2、系統(tǒng)標(biāo)稱電壓（Norminalvoltageofsystem）UNUN是一個(gè)基礎(chǔ)量值，它劃分了電力系統(tǒng)的電壓等級(jí)，設(shè)定了某一電壓等級(jí)電網(wǎng)的正常運(yùn)行電壓，也是制訂電氣設(shè)備額定電壓的依據(jù)。應(yīng)當(dāng)明確，UN只是一個(gè)量值的標(biāo)準(zhǔn)，它并不表示系統(tǒng)的實(shí)際運(yùn)行電壓UOp。比如我們說到某個(gè)10kV系統(tǒng)，是指有一個(gè)10kV電壓等級(jí)的電網(wǎng)，我們期望在該電壓等級(jí)電網(wǎng)中，運(yùn)行電壓UOp處處保持為希望是本無所謂有，無所謂無的。這正如地上的路；其實(shí)地上本沒有路，走的人多了，也便成了路。生命賜給我們，我們必須奉獻(xiàn)生命，才能獲得生命。10kV，但這一點(diǎn)肯定是做不到的。如圖1.3.2-2所示，當(dāng)功率沿線路傳輸時(shí)，由于線路上分布著阻抗，電流在阻抗上會(huì)產(chǎn)生電壓損失，使得線路上各點(diǎn)電壓都不相同，且多數(shù)時(shí)候線路末端（負(fù)荷端）電壓會(huì)低于首端（電源端）電壓。理論上，線路上最多只有一個(gè)點(diǎn)的實(shí)際運(yùn)行電壓等于系統(tǒng)標(biāo)稱電壓。因此，標(biāo)稱電壓只是運(yùn)行電壓應(yīng)盡力趨近的一個(gè)量值，它并不代表電網(wǎng)上各點(diǎn)的實(shí)際運(yùn)行電壓。以系統(tǒng)標(biāo)稱電壓為據(jù)，將交流1000V以下電壓稱為低壓，1000V及以上、35kV以下稱為中壓，35kV～220kV稱為高壓，330kV及以上、1000kV以下稱為超高壓，1000kV及以上稱為特高壓。3、電氣設(shè)備額定電壓（ratedvoltageofequipment）Ur針對線路上存在電壓損失、各處電壓并不相同這一事實(shí)，如何確定電氣設(shè)備的額定電壓呢？工程上可以從兩個(gè)方面著手：第一就是用技術(shù)手段使電壓損失盡可能減小，第二就是通過工程標(biāo)準(zhǔn)體系進(jìn)行合理配合。這里僅討論后一種情況。首先，規(guī)定用電設(shè)備的額定電壓 Ur?E等于系統(tǒng)標(biāo)稱電壓 UN，即Ur?E=1.0UN，又規(guī)定用電設(shè)備的實(shí)際運(yùn)行電壓允許有±5%的偏差。設(shè)想一種最不利的情況，即線路首、末端都接有用電設(shè)備，這時(shí)，首端最高運(yùn)行電壓應(yīng)滿足 U≤1.05UN，而末端最低運(yùn)行電壓應(yīng)滿足 U≥0.95UN，這樣，線路的電壓損失最大只能允許為 10%，這一點(diǎn)也通過相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)確定下來。反過來看，10%的線路電壓損失中，5%是靠線路末端用電設(shè)備允許電壓偏差來消化的，另外5%就要靠電源端電壓升高來補(bǔ)償了，因此規(guī)定，發(fā)電設(shè)備的額定電壓Ur?G比系統(tǒng)標(biāo)稱電壓高5%，即Ur?G=1.05UN。表中第三列數(shù)據(jù)由此而來。4、關(guān)于變壓器的額定電壓變壓器是一個(gè)特殊的設(shè)備，它的一次側(cè)相當(dāng)于用電設(shè)備（接受電能），二次側(cè)相當(dāng)于發(fā)電設(shè)備（輸出電能），因此它的一次繞組應(yīng)該按用電設(shè)備規(guī)定額定電壓，即Ur1?T=1.0UN，而二次繞組應(yīng)該按發(fā)電設(shè)希望是本無所謂有，無所謂無的。這正如地上的路；其實(shí)地上本沒有路，走的人多了，也便成了路。生命賜給我們，我們必須奉獻(xiàn)生命，才能獲得生命。備規(guī)定額定電壓。由于變壓器二次繞組額定電壓定義為空載電壓，當(dāng)變壓器帶額定負(fù)載時(shí)，其內(nèi)部阻抗上會(huì)有約5%的電壓損失，這5%的電壓損失，連同線路上5%的電壓損失，都應(yīng)該由變壓器二次繞組輸出電壓來補(bǔ)償，因此規(guī)定變壓器二次繞組額定電壓比系統(tǒng)標(biāo)稱電壓高10%，即 Ur2?T=1.1UN。但表1.3.2中有些數(shù)據(jù)并不符合以上規(guī)定。以10kV系統(tǒng)為例，變壓器一、二次繞組額定電壓除了按以上規(guī)定取為10kV（1.0UN）和11kV（1.1UN）外，還都可以取值為10.5kV（1.05UN），這是為什么呢？原來，作為升壓變壓器，當(dāng)變壓器與發(fā)電機(jī)連接時(shí)，由于發(fā)電機(jī)與變壓器距離很近，基本上沒有線路電壓損失，其一次繞組額定電壓應(yīng)該等于發(fā)電機(jī)額定電壓，這時(shí)Ur1?T=Ur?G=1.05UN；而作為降壓變壓器，當(dāng)變壓器距用電設(shè)備很近（如電弧爐變壓器）時(shí)，可不考慮補(bǔ)償線路電壓損失，這時(shí)變壓器二次繞組額定電壓只需比系統(tǒng)標(biāo)稱電壓高5%，彌補(bǔ)其自身內(nèi)部的電壓損失即可。5、系統(tǒng)平均電壓 Uav這是一個(gè)為方便計(jì)算而規(guī)定的參數(shù)，其取值規(guī)定為 Uav=1.05UN。4.1電力負(fù)荷的三種含義術(shù)語“電力負(fù)荷”根據(jù)其出現(xiàn)的地點(diǎn)不同，可能具有不同的含義，最典型的是以下幾種含義，理解和使用時(shí)應(yīng)仔細(xì)甄別。一、用電設(shè)備用電設(shè)備處于電力系統(tǒng)的最末端，完成與發(fā)電設(shè)備相反的任務(wù)。用電設(shè)備常見分類如下。1）按照能量轉(zhuǎn)換形式，用電設(shè)備可分為動(dòng)力設(shè)備（電能－機(jī)械能）、照明設(shè)備（電能－光能）、電熱設(shè)備（電能－熱能）等。生產(chǎn)領(lǐng)域以感應(yīng)電動(dòng)機(jī)類動(dòng)力設(shè)備占最大比例，民用生活領(lǐng)域以照明和空調(diào)設(shè)備占最大比例。2）按額定電壓，又可將用電設(shè)備分為高壓和低壓兩大類。高壓用電設(shè)備主要為6kV或10kV，低壓用電設(shè)備一般為380/220V。在有些特殊場所，因安全等因素，可能使用更低電壓的設(shè)備，如36V，24V，6V等。需要特別說明的是，高壓用電設(shè)備的額定電壓，在電力系統(tǒng)電壓等級(jí)分類中屬于中壓，但就用電設(shè)備而言，一般不使用35kV及以上的額定電壓，為了與低壓用電設(shè)備相區(qū)別，習(xí)慣上將1000V以上用電設(shè)備稱為高壓用電設(shè)備。一方面，用電設(shè)備接受電力系統(tǒng)的電能進(jìn)行工作，另一方面，用電設(shè)備的工作又會(huì)對電力系統(tǒng)產(chǎn)生反作用。例如，大功率電機(jī)的啟動(dòng)會(huì)使附近電網(wǎng)的電壓產(chǎn)生較大的波動(dòng)，感應(yīng)式電動(dòng)機(jī)輕載會(huì)使功率因數(shù)降低，非線性用電設(shè)備產(chǎn)生的諧波可能使電壓波形發(fā)生畸變等等，大量用電設(shè)備的整體行為還會(huì)對整個(gè)電力系統(tǒng)的運(yùn)行產(chǎn)生影響。二、用電負(fù)荷希望是本無所謂有，無所謂無的。這正如地上的路；其實(shí)地上本沒有路，走的人多了，也便成了路。生命賜給我們，我們必須奉獻(xiàn)生命，才能獲得生命。撇開用電設(shè)備的具體形式，僅以用電設(shè)備對電力系統(tǒng)的功率需求來看待問題，便產(chǎn)生了用電負(fù)荷的概念。例如，一只200W的白熾燈和一臺(tái)200W的電爐，盡管用途和構(gòu)造都不相同，但從電力系統(tǒng)的角度來看，具有同樣的含義，他們都是一個(gè)需要200W有功功率、功率因數(shù)為1的用電負(fù)荷。用電負(fù)荷這一概念，實(shí)際上是從功率需求的角度出發(fā)，給用電設(shè)備建立的一個(gè)數(shù)學(xué)模型——盡管這一數(shù)學(xué)模型簡單到只有P、Q兩個(gè)參量。從電力系統(tǒng)的角度看，這一模型描述了用電設(shè)備與其相關(guān)聯(lián)的最本質(zhì)的因素。將以上概念稍作延伸，我們便可以發(fā)現(xiàn)，不僅對單臺(tái)用電設(shè)備可以用用電負(fù)荷來描述，對若干用電設(shè)備的集合也可以用用電負(fù)荷來描述。比如我們可以說一回線路的用電負(fù)荷、一座變電站的用電負(fù)荷、一座城市的用電負(fù)荷等等。需要注意的是，當(dāng)所說的用電負(fù)荷不再指一臺(tái)設(shè)備時(shí)，其量值大小不僅包括設(shè)備功率，還包括了網(wǎng)絡(luò)損耗。三、電力用戶如果說用電負(fù)荷是一個(gè)技術(shù)范疇概念的話，那么電力用戶便是一個(gè)經(jīng)營范疇的概念。電力用戶是指電能的合法使用者，是相對于售賣電能的電力企業(yè)而言的。電力用戶可以是一戶住戶、一家店面、一個(gè)建筑小區(qū)，也可以是一間工廠、一所大學(xué)、一座礦山等。電力用戶可以使用不同的供電電壓等級(jí)。住戶和商業(yè)店面等一般使用380/220V電壓，稱為低壓用戶；一般的建筑小區(qū)、高層建筑和中、小型工廠等常由10kV電壓供電，稱為中壓用戶；一些大型建筑群、大型企業(yè)、機(jī)場港口等可能使用35～110kV（甚至220kV）電壓供電，統(tǒng)稱為高壓用戶。應(yīng)當(dāng)注意的是，電力用戶的電壓等級(jí)與其內(nèi)部用電設(shè)備的額定電壓是兩個(gè)不同的概念。盡管從技術(shù)上看，電力用戶內(nèi)部的電網(wǎng)也屬于電力系統(tǒng)的一部分，但從經(jīng)營的角度看，電力企業(yè)與電力用戶之間一定會(huì)有明確的劃界點(diǎn)，該點(diǎn)稱為電力系統(tǒng)的公共連接點(diǎn)，縮寫為PCC點(diǎn)，這一點(diǎn)一般就是電力企業(yè)的收費(fèi)計(jì)量點(diǎn)，這一點(diǎn)所在電網(wǎng)的電壓等級(jí)，就是電力用戶的電壓等級(jí)，又稱供電電壓等級(jí)。電力用戶內(nèi)部若有不同于其供電電壓等級(jí)的用電設(shè)備，則電力用戶自己還需要對電壓等級(jí)進(jìn)行變換。四、電力負(fù)荷在有些時(shí)候，當(dāng)我們并不需要對以上三個(gè)概念作嚴(yán)格的區(qū)分、或?yàn)榱吮硎龊啙嵍枰粋€(gè)更具概括性的術(shù)語時(shí)，我們約定，用“負(fù)荷”或“電力負(fù)荷”一詞來作籠統(tǒng)的表述。工程上，當(dāng)“負(fù)荷”指的是用電負(fù)荷時(shí)，它不僅可以理解為負(fù)荷功率，還可理解為負(fù)荷電流。4.2負(fù)荷等級(jí)、供電可靠性與負(fù)荷分級(jí)供電可靠性是指對電力負(fù)荷電能供應(yīng)的連續(xù)性。簡單地說，供電可靠性越高，停電的可能性就越小。希望是本無所謂有，無所謂無的。這正如地上的路；其實(shí)地上本沒有路，走的人多了，也便成了路。生命賜給我們，我們必須奉獻(xiàn)生命，才能獲得生命。不同電力負(fù)荷對供電可靠性的要求是不同的，這主要與停電所造成的后果有關(guān)。根據(jù)中斷供電對生命的傷害以及在政治、經(jīng)濟(jì)上所造成損失的嚴(yán)重程度，可以將電力負(fù)荷分為以下三級(jí)。1、一級(jí)負(fù)荷符合下列情況之一者，應(yīng)為一級(jí)負(fù)荷：1）中斷供電將造成人身傷亡；2）中斷供電將在政治、經(jīng)濟(jì)上造成重大損失；3）中斷供電將影響有重大政治、經(jīng)濟(jì)意義的用電單位的正常工作。在一級(jí)負(fù)荷中，當(dāng)中斷供電將發(fā)生中毒、爆炸、火災(zāi)或重要信息數(shù)據(jù)丟失等嚴(yán)重后果時(shí)，以及特別重要場所不允許中斷供電時(shí)，應(yīng)將其視為特別重要負(fù)荷。2、二級(jí)負(fù)荷符合下列情況之一者，應(yīng)為二級(jí)負(fù)荷：1）中斷供電將在政治、經(jīng)濟(jì)上造成較大損失；2）中斷供電將影響重要電力用戶的正常工作。3、三級(jí)負(fù)荷不屬于一、二級(jí)負(fù)荷者，應(yīng)為三級(jí)負(fù)荷。負(fù)荷分級(jí)的目的，在于正確反映電力負(fù)荷對供電可靠性要求的界限，以便恰當(dāng)?shù)剡x擇合理的供配電方式，達(dá)到合理的技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)。有關(guān)供配電方式問題將在下一章進(jìn)行介紹。負(fù)荷分級(jí)的定義是描述性的，在實(shí)際工作中如何確定負(fù)荷等級(jí)，除了對照以上條件外，還應(yīng)該根據(jù)具體工程的性質(zhì)查閱相關(guān)的規(guī)范。比如，若工程對象為高層建筑，在確定建筑物中用電設(shè)備的負(fù)荷等級(jí)時(shí)，就應(yīng)遵守《高層建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范》等標(biāo)準(zhǔn)的相關(guān)規(guī)定。二、各級(jí)負(fù)荷對供電的要求1、一級(jí)負(fù)荷一級(jí)負(fù)荷要求至少有兩個(gè)電源供電，且當(dāng)這兩個(gè)電源中一個(gè)出現(xiàn)故障時(shí)，不會(huì)牽連到另一個(gè)。一級(jí)負(fù)荷中特別重要的負(fù)荷，還需要配置應(yīng)急電源。應(yīng)急電源只能專供特別重要的一級(jí)負(fù)荷，一般采用應(yīng)急發(fā)電機(jī)組、蓄電池逆變電源等。2、二級(jí)負(fù)荷二級(jí)負(fù)荷供電宜有兩個(gè)回路，條件困難時(shí)可采用一路6kV及以上專線。該專線若為架空線，一個(gè)回路即可；若為電纜線路，應(yīng)由兩根電纜組成，且每根電纜都能承受100%二級(jí)負(fù)荷。3、三級(jí)負(fù)荷三級(jí)負(fù)荷對供電可靠性無特殊要求。5.1城網(wǎng)結(jié)構(gòu)與供電設(shè)施城市電網(wǎng)是為城市送電和配電的各級(jí)電網(wǎng)的總稱，它服務(wù)于一座城市的市區(qū)及所屬（部分）郊區(qū)，簡稱城網(wǎng)。城市是最重要的電力負(fù)希望是本無所謂有，無所謂無的。這正如地上的路；其實(shí)地上本沒有路，走的人多了，也便成了路。生命賜給我們，我們必須奉獻(xiàn)生命，才能獲得生命。荷中心，電力系統(tǒng)生產(chǎn)的電能大部分消耗在城市中，因此城網(wǎng)既是電力系統(tǒng)的重要組成部分，又比農(nóng)村電網(wǎng)、電氣化鐵路電網(wǎng)等更具典型性。此處對城網(wǎng)進(jìn)行簡介，一方面是將電力系統(tǒng)的一般概念具體化，另一方面又是為我們后面將要介紹的供配電系統(tǒng)充實(shí)背景。一、城網(wǎng)分層結(jié)構(gòu)與電壓層次城市電網(wǎng)由送電網(wǎng)（220kV及以上）、高壓配電網(wǎng)（35～110kV）、中壓配電網(wǎng)（10kV、試驗(yàn)中的20kV）和低壓配電網(wǎng)（0.38kV）等各級(jí)電壓電網(wǎng)構(gòu)成，圖1.5.1-1就是簡化的城市電網(wǎng)的結(jié)構(gòu)模型。1、送電網(wǎng)（主網(wǎng)架）城網(wǎng)中電壓等級(jí)最高的電網(wǎng)稱為主網(wǎng)架或骨干網(wǎng)架，也就是送電網(wǎng)，一般要求形成雙環(huán)結(jié)構(gòu)，主網(wǎng)架上的城市變電所稱為樞紐變電所。圖1.5.1-1所示城網(wǎng)送電電壓為220kV，由一個(gè)電源變電所和一個(gè)城市發(fā)電廠作為供電電源。圖1.5.1-2為某特大城市電網(wǎng)的500kV主網(wǎng)架遠(yuǎn)期規(guī)劃地理結(jié)線圖，城市供電電源由域外4組雙回路500kV交流輸電線路和2路500kV直流輸電線路、以及域內(nèi)4座城市發(fā)電廠構(gòu)成。主網(wǎng)架上的變電所均為500kV樞紐變電所，其中有4座是接受域外電能的電源變電所。除變電所M外，所有樞紐變電所間均構(gòu)成500kV閉合雙環(huán)結(jié)線，樞紐變電所G和M還負(fù)責(zé)向域外轉(zhuǎn)供電能。希望是本無所謂有，無所謂無的。這正如地上的路；其實(shí)地上本沒有路，走的人多了，也便成了路。生命賜給我們，我們必須奉獻(xiàn)生命，才能獲得生命。希望是本無所謂有，無所謂無的。這正如地上的路；其實(shí)地上本沒有路，走的人多了，也便成了路。生命賜給我們，我們必須奉獻(xiàn)生命，才能獲得生命。2、高壓配電網(wǎng)樞紐變電所一般不直接向市區(qū)內(nèi)的電力用戶供電，但有可能向臨近的郊區(qū)高壓電力用戶供電。在市區(qū)內(nèi)，根據(jù)負(fù)荷密度和供電半徑，可設(shè)置若干區(qū)域變電所。區(qū)域變電所的電源一般引自主網(wǎng)架上的樞紐變電所，也可引自城市發(fā)電廠。區(qū)域變電所電壓等級(jí)一般為110kV，但在采用500kV送電電壓的城網(wǎng)中，也有220kV的區(qū)域變電所，這時(shí)220kV已降格為高壓配電電壓。區(qū)域變電所的二次電壓一般為10kV或35kV，尤以10kV居多。高壓配電網(wǎng)就是指樞紐變電所與區(qū)域變電所之間的電力網(wǎng)絡(luò)。3、中壓配電網(wǎng)區(qū)域變電所可直接或通過開閉所間接向10kV及35kV電力用戶供電，也可向10kV公用變配電所供電，由公用變配電所將電壓降為38kV后再向低壓電力用戶供電。中壓配電網(wǎng)就是指區(qū)域變電所與公用變配電所或中壓電力用戶之間的電力網(wǎng)絡(luò)。4、低壓配電網(wǎng)公用變配電所和電力用戶專用變電所低壓側(cè)的電力網(wǎng)絡(luò)叫做低壓配電網(wǎng)，最常見的電壓為220/380V，部分工業(yè)用戶（如礦山等）也有采用380/660V電壓的情況。二、城市電網(wǎng)的供電設(shè)施這里只介紹由上面提到的、由城市供電企業(yè)管理的供電設(shè)施，電力用戶內(nèi)部的設(shè)施在技術(shù)上也屬于城網(wǎng)的一部分，將在以后的章節(jié)中詳細(xì)介紹。城市變電所：指城市中起變換電壓等級(jí)、并起集中和分配電能作用的供電設(shè)施，按其一次電壓可分為500、330、220、110、66、35等六類。城市變電所是聯(lián)系城網(wǎng)中各級(jí)電壓電網(wǎng)的中間環(huán)節(jié)，既可向下級(jí)變電所供電，又可直接向電力用戶供電。上面提到的城市電源變電所、樞紐變電所、區(qū)域變電所等，都屬于城市變電所。開關(guān)站：指城網(wǎng)中起接受和分配電能作用的配電設(shè)施，沒有變換電壓等級(jí)的作用，又稱為開閉所，電壓等級(jí)主要為10kV和35kV。由于城市負(fù)荷密度很大，要求每座變電所有很多出線回路，而受城市用地緊張的制約，變電所一般不可能有足夠的出線倉位，城市道路也很少有足夠的線路通道。為解決這一問題，可采取分級(jí)配電的技術(shù)措施，即在負(fù)荷較密集的地點(diǎn)設(shè)置若干開關(guān)站，變電所只負(fù)責(zé)將電能饋給至開關(guān)站，再由開關(guān)站配出多個(gè)回路滿足用戶要求。這樣就將集中于變電所的出線回路數(shù)壓力分散到了若干開關(guān)站處，并可增強(qiáng)配電網(wǎng)的靈活性。10kV開關(guān)站常用的有一進(jìn)線五出線、兩進(jìn)線十出線等規(guī)格。公用變配電所：指向低壓電力用戶供電的變配電所，電壓等級(jí)一般為10/0.4kV。這里“公用”一詞的含