1.2 電力系統的額定電壓和額定頻率

電氣設備都是按照指定的電壓和頻率來進行設計與制造的，這個指定的電壓和頻率分別稱為電氣設備的額定電壓和額定頻率。當電氣設備在此電壓和頻率下運行時，將具有最好的技術性能和經濟效果。

為了進行成批生產和實現設備的互換，各國都制定有標準的額定電壓和額定頻率。我國制定的三相交流3kV及以上設備與系統的額定線電壓見表1-1。

表1-1 3kV及以上設備與系統的額定線電壓

（續）

注：帶*號的數字為發電機專用。

從表1-1中可以看到，同一個電壓級別下，各種設備的額定電壓并不完全相等。為了使各種互相聯接的電氣設備都能運行在較有利的電壓下，各電氣設備的額定電壓之間有一個相互配合的問題。

電力線路的額定電壓和系統的額定電壓相等，有時把它們稱為網絡的額定電壓，如220kV網絡等。

發電機的額定電壓與系統的額定電壓為同一等級時，發電機的額定電壓規定比系統的額定電壓高5%。

變壓器額定電壓的規定略為復雜。根據變壓器在電力系統中傳輸功率的方向，規定變壓器接受功率一側的繞組為一次繞組，輸出功率一側的繞組為二次繞組。一次繞組的作用相當于受電設備，其額定電壓與系統的額定電壓相等，但直接與發電機聯接時，其額定電壓則與發電機的額定電壓相等。二次繞組的作用相當于供電設備，考慮其內部電壓損耗，規定其額定電壓比系統的額定電壓高10%；如果變壓器的短路電壓小于7%或直接（包括通過短距離線路）與用戶聯接時，則規定其額定電壓比系統的額定電壓高5%。為了適應電力系統運行調節的需要，通常在變壓器的高壓繞組上設計、制造有分接抽頭。分接抽頭用百分數表示，即表示分接抽頭電壓與主抽頭電壓的差值為主抽頭電壓的百分之幾。對于同一電壓等級的變壓器（升壓變壓器和降壓變壓器），即使分接抽頭百分值相同，分接抽頭的額定電壓也不同。圖1-3所示為用線電壓表示的220kV電壓級具有抽頭（1±2×2.5%）U_N的變壓器的抽頭額定電壓。對于+5%抽頭，升壓變壓器的抽頭額定電壓為242×1.05kV=254kV，降壓變壓器的抽頭額定電壓則為220×1.05kV=231kV。

圖1-3 用線電壓表示的抽頭額定電壓

我國規定，電力系統的額定頻率為50Hz，也就是工業用電的標準頻率，簡稱工頻。