电气装置

电力规范解读五

发布时间:2022/8/13 17:48:22   

本节解读标准电压。

正弦电压曲线图

电压是一个重要的物理量,体现的是电荷在电场中不同位置的能量差,所以电压是由电能量引申出来的概念。这一点跟水压类似,可以参考水压来可理解电压的概念。

电场电压示意图

电压亦是电荷定向移动形成电流的根本原因,可以说电的概念就是通过电压表达出来的。虽然物理学中电阻定义为电压与电流的比值,但电阻其实是导体自身的固有性质决定的,只不过这个数值刚好是一个常量,而且正好等于电压/电流的比值而已。换个思路来说,数学真是个理工科的好工具,它可以如此简洁而美丽的用一个代数式来表达一个物理现象。

工程数学(理工类)

电压的单位为伏特,这是因近物理学家伏特最早发明的伏打电池,从而被近代物理学界定义而来的,即电压的单位为伏特,简写作V。

伏特像,网络搜集,本图权属原作者

为了更好的利用电这个奇妙的工具,电学界的老前辈结合电的性质,对电压做了一系列规定,于是就有了标准电压的定义。也就是说标准电压是人为规定的。

我国的标准电压是参考国际电工委员会制定的IEC标准制定的,最新版本的标准为《GB/T-标准电压》,以往的80版、93版、03版、07版均已废止。

《GB/T-标准电压》封皮截图

要理解标准电压,需要先了解两个概念:标称电压和额定电压。

什么是标称电压?先看GB/T规范中给的定义,标称电压:用以标志或识别系统电压的给定值。两个关键词:系统、给定值。标称电压是针对整个电力系统的,是系统电压值。给定值,就是字面意思,人为规定的值。即标称电压是人为规定的电力系统电压值。

什么是额定电压?同样GB/T规范中给的定义,额定电压:由制造商对一电气设备在规定的电气条件下所规定的电压。也是两个关键词:制造商、规定电气条件下所规定的电压。制造商是设计、生产某种电气设备的商家。规定电气条件下所规定的电压,就是按照一定的电气条件来设计某种电气设备的规定电压值。即额定电压是人为规定的一定的电气条件下的某种电气设备的电压值。

电力系统示例图

常用公共配电系统交流标称电压规定值:

低压:V/V;

中压:10kV、20kV、35kV;

高压:66kV、kV、kV;

超高压:kV、kV、kV、kV。

在进行电力系统设计时,按照以上标称电压进行设计。特别注意,因为电压损失的原因,在利用实用短路电流计算方法进行短语计算时引入了一个基准电压的概念,并规定基准为标称电压的1.05倍。在等效电压源法进行短路计算时则引入了电压系数“C因子”,见下表4-25。

表4-25,节选自火电一次P

上述实用短路电流计算、等效电压源法短路电流计算,参考《电力工程设计手册——火力发电厂电气一次设计》第四章第二节、第三节,中国电力出版社。

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在进行电气设备设计时,则应按照标称电压对应的设备最高电压进行设计,这是因为电气设备需要考虑绝缘配合。电力系统的端电压因实际而宜,往往电源端的端电压要高于系统标称电压。《GB/T-标准电压》对中高压电气设备最高电压也做了规定。

常用中高压电气设备交流电气设备最高电压摘抄如下:

中压系统标称电压/设备最高电压:10kV/12kV、20kV/24kV、35kV/40.5kV;

高压系统标称电压/设备最高电压:66kV/72.5kV、kV/kV、kV/kV;

超高压系统标称电压/设备最高电压:kV/kV、kV/kV、kV/kV、kV/kV。

注:电力规范解读(一)解读的《GB/T64-交流电气装置的过电压保护和绝缘配合设计规范》条文之3.2.2,其中的标幺值就是基于实用短路计算方法。同时这节中也提到基准电压。绝缘配合也是本规范主要内容。

本节至此结束。不当之处,欢迎各位同仁参与讨论与批评指正。



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