电力系统基础知识大全
电力系统基础知识
感性无功功率的电流相量滞后于电压相量90度，容性无功功率的电流相量超前电压 相量90度。所以常用容性无功功率补偿感性无功功率以减少电网无功负荷。这就是所 谓变压器“吸收”无功电流而电容器“发”无功电流的道理。 视在功率：在具有电阻、电感和电容的电路内，电压有效值与电流有效值的乘积称 为视在功率，以字母S表示，单位伏安（VA）
3ห้องสมุดไป่ตู้
变压器的原理
变压器是一种静止的电磁装置，是利用电磁感应原理，从一个电路向另一个电路传 递电能或传输信号的一种电器。 电力变压器是将电力系统中的电压升高或降低，以利于电能的合理输送、分配和使 用。 按相数分为三相变压器和单相变压器，按绕组形式分为自耦变压器、双绕组变压器 和三绕组变压器，按冷却介质分为油浸式、干式和充气式。 变压器正常运行时，由于负荷变动，或一次测电源电压的变化，二次侧电压也是经 常在变动的。电网各点的实际电压一般不能恰好与额定电压相等。这种实际电压与额 定电压之差称为电压偏移。这种偏移时不可避免的，但不能太大，否则就不能保证供 电质量，所以对变压器进行调压时变压器正常运行中一项必要的工作。 有载调压的基本原理就是在变压器的绕组中，引出若干分接头，通过有载调压分接 开关，在保证不切断负荷电流的情况下，由一个分接头切换到另外一个，以达到改变 绕组的有效匝数，即改变变压器变比。
2 2 视在功率2＝有功功率 ＋无功功率
功率因数：有功功率P与视在功率S之比 一次设备是指直接生产和输、配电能的高压电气设备，电能从发电厂送到各用户。 如发电机、变压器、断路器、隔离开关、电压互感器、电流互感器、电抗器、电容器、 输电线路等。 二次设备指对一次设备进行监视、测量、控制、调节、保护以及为运行、维护人员 提供运行情况或产生指挥信号所需的电气设备。 对于交流一次回路和二次回路，一般可以用互感器作为它们的分界，也就是说，与 互感器一次绕组处于同一回路中的电气回路称为一次回路，连接在互感器二次绕组端 的电气回路称为二次回路。
(完整版)电力系统分析基础知识点总结
一．填空题1、输电线路的网络参数是指（电阻）、（电抗）、（电纳）、（电导）。
2、所谓“电压降落”是指输电线首端和末端电压的（相量）之差。
“电压偏移”是指输电线某点的实际电压和额定电压的（数值）的差。
3、由无限大的电源供电系统，发生三相短路时，其短路电流包含（强制/周期）分量和（自由/非周期）分量，短路电流的最大瞬时的值又叫（短路冲击电流），他出现在短路后约（半）个周波左右，当频率等于50HZ时，这个时间应为（0.01）秒左右。
4、标么值是指（有名值/实际值）和（基准值）的比值。
5、所谓“短路”是指（电力系统正常运行情况以外的相与相之间或相与地之间的连接），在三相系统中短路的基本形式有（三相短路），（两相短路），（单相短路接地），（两相短路接地）。
6、电力系统中的有功功率电源是（各类发电厂的发电机），无功功率电源是（发电机），（电容器和调相机），（并联电抗器），（静止补偿器和静止调相机）。
7、电力系统的中性点接地方式有（直接接地）（不接地）（经消弧线圈接地）。
8、电力网的接线方式通常按供电可靠性分为（无备用）接线和（有备用）接线。
9、架空线是由（导线）（避雷线）（杆塔）（绝缘子）（金具）构成。
10、电力系统的调压措施有（改变发电机端电压）、（改变变压器变比）、（借并联补偿设备调压）、（改变输电线路参数）。
11、某变压器铭牌上标么电压为220±2*2.5%，他共有（5）个接头，各分接头电压分别为（220KV）（214.5KV）（209KV）（225.5KV）（231KV）。
二：思考题1.电力网，电力系统和动力系统的定义是什么？（p2）答: 电力系统：由发电机、发电厂、输电、变电、配电以及负荷组成的系统。
电力网：由变压器、电力线路、等变换、输送、分配电能的设备组成的部分。
动力系统：电力系统和动力部分的总和。
2.电力系统的电气接线图和地理接线图有何区别？（p4-5）答：电力系统的地理接线图主要显示该系统中发电厂、变电所的地理位置，电力线路的路径以及它们相互间的连接。
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• (1) 国家电网
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云南
广东 南方电网
海南
贵州
2、输 配 变 电的基本知识 1、电力系统的组织结构 1、电力系统的组织结构 1、电力系统的组织结构 2、输 配 变 电的基本知识 2、输 配 变 电的基本知识 1、电力系统的组织结构 1、电力系统的组织结构 2、输 配 变 电的基本知识 1、电力系统的组织结构 1、电力系统的组织结构 2、输 配 变 电的基本知识 2、输 配 变 电的基本知识 1、电力系统的组织结构 2、输 配 变 电的基本知识 2、输 配 变 电的基本知识
1、电力系统的组织结构
1、电力系统的组织结构
1、电力系统的组织结构
1、电力系统的组织结构
输电
变
电
配电
用电
发电厂
输电网
变电站 配电网
电力用户
3、电力设备
绝缘子
架空线
换 位
杆塔： 杆
2、输 配 变 电的基本知识
2、输 配 变 电的基本知识
2、输 配 变 电的基本知识
2、输 配 变 电的基本知识
2、输 配 变 电的基本知识 2、输 配 变 电的基本知识 1、电力系统的组织结构
2、输 配 变 电的基本知识
1、电力系统的组织结构
2、输 配 变 电的基本知识
2、输 2、输
配 配
变 变
电电的的基基本本知知识识发
电
2、输 配 变 电的基本知识
2、输 配 变 电的基本知识
2、输 配 变 电的基本知识
2、输 配 变 电的基本知识
1、电力系统的组织结构
(完整版)电力系统的基础知识
❖ 火力发电：
▪ 燃料在锅炉中燃烧，水变成高温高压水蒸气推 动汽轮机旋转，带动发电机发电。
• 按水蒸气温度压力分：中低压发电厂，高压发电厂 ，超高压发电厂，亚临界压力发电厂，超临界压力 发电厂；超超临界压力发电厂
动力系统：电力系统加上各类型发电厂中的动力部分就是动力系统。
电网调度
应用服务器
数据采集和传输
RTU
RTU
RTU
发电
输电
变电
配电
用电
❖ 电力网：
❖ 按电压等级的高低、供电范围的大小的分 类
▪ 地方电力网：电压等级在35kV及以下，供电半 径在20~50km以内
▪ 区域电力网：电压等级在35kV以上（一般为 110kV~220kV），供电半径超过50km，联系 较多发电厂的网络
▪ 水能可储蓄和调节。 ▪ 发电不污染环境。 ▪ 建设投资大、工期长，受自然条件限制。
建设中的水电站
❖ 核电：
▪ 核反应堆中发生核反应发热，水烧成高温高压 水蒸气推动汽轮机，带动发电机发电。
• 按照反应堆形式分：
– 压水堆核电站 – 沸水堆核电站（现在发生事故的日本福岛第一核电站） – 重水堆核电站（如中国秦山III期核电站） – 快堆核电站 – 石墨气冷堆电站
▪ 远距离输电网：电压等级为330kV~500kV的网 络，其主要任务是把远处发电厂生产的电能输 送到负荷中心，同时还联系若干区域电力网形 成跨省、跨地区的大型电力系统
电力网：
按电压等级分类： ➢ 低压网：电压等级在1kV以下； ➢ 中压网：1～10kV； ➢ 高压网：高于10kV、低于330kV； ➢ 超高压网：低于750kV； ➢ 特高压网：1000kV及以上。
电力系统基础知识
第一章电力系统基础知识继电保护、自动装置对电力系统起到保护和安全控制的作用，因此首先应明确所要保护和控制对象的相关情况，涉及的内容包括：电力系统的构成，电力系统中性点接地方式及其特点，电力系统短路电流计算及其相关概念。
这是学习继电保护、自动装置等本书内容的基础。
>>第一节电力系统基本概念一、电力系统构成电力系统是由发电厂、变电站(所)、送电线路、配电线路、电力用户组成的整体。
其中，联系发电厂与用户的中间环节称为电力网，主要由送电线路、变电所、配电所和配电线路组成，如图1-1中的虚框所示。
电力系统和动力设备组成了动力系统，动力设备包括锅炉、汽轮机、水轮机等。
在电力系统中，各种电气设备多是三相的，且三相系统基本上呈现或设计为对称形式，所以可以将三相电力系统用单相图表述。
动力系统、电力系统及电力网之间的关系示意图如图1-l所示。
图1-1 动力系统、电力系统及电力网示意图需要指出的是，为了保证电力系统一次电力设施的正常运行，还需要配置继电保护、自动装置、计量装置、通信和电网调度自动化设施等。
电力系统主要组成部分和电气设备的作用如下。
(1)发电厂。
发电厂是把各种天然能源转换成电能的工厂。
天然能源也称为一次能源，例如煤炭、石油、天然气、水力、风力、太阳能等，根据发电厂使用的一次能源不同，发电厂分为火力发电厂(一次能源为煤炭、石油或天然气)、水力发屯厂、风力发电厂等。
(2)变电站(所)。
变电站是电力系统中联系发电厂与用户的中间环节，具有汇集电能和分配电能、变换电压和交换功率等功能，是一个装有多种电气设备的场所。
根据在电力系统中所起的作用，可分为升压变电站和降压变电站；根据设备安装位置，可分为户外变电站、户内变电站、半户外变电站和地下变电站。
变电站内一次电气设备主要有变压器、断路器、隔离开关、避雷器、电流互感器、电压互感器、高压熔断器、负荷开关等。
变电站内还配备有继电保护和自动装置、测量仪表、自动控制系统及远动通信装置等。
电力系统基础知识
L2
L3
L4
QS12
QF2
QS11
W
QS1 QF1
G2
单母线分段接线
• 特点：1）减少母线故 障或检修时的停电范 围。2）断路器检修期 间必须停止该回路的 供电。 应用范围：6~10kV配 电装置出线6回及以上 ；35kV出线数为4~8 回；110~220kV出线 数为3~4回。
L1
L2
L3
L4
一、电力系统基础知识
主要内容
1. 什么是电力系统 2. 电力负荷 3. 变电站介绍 4. 供电质量 5. 电力系统的接地方式
1 什么是电力系统？
• • • •
电力系统的发展史 电力系统描述 电力系统运行特点 电力系统接线方式
1.1 电力系统的发展史
电力系统发展图示：
1891年，德 1882年，法国， 国，奥斯 冯· 密勒， 德波列茨，世 卡· 界上第一个直 三相交流输 流电力系统； 电系统，近 代输电技术 的基础；
单选题
• 1、在分析用户的负荷率时，选一天24h中负荷最高的一个小 时的（ ）作为高峰负荷。 • A计算负荷，B最大负荷，C平均负荷。 • C • 2、突然中断供电时造成的损失不大或不会造成直接损失的负 荷是（ ）类负荷。 • A一类，B二类，C三类。 • C • 3、突然中断供电将会造成人身伤亡或会引起对周围环境严重 污染，造成经济上的巨大损失，造成社会秩序严重混乱或在 政治上产生严重影响的负荷，称为（ ） • A一类，B二类，C三类。 • A
• 1. 2. 3. 4.
影响负荷特性的主要因素 作息时间 生产工艺的影响(工业企业班制) 气候的影响 季节的影响
3 变电站介绍
• 变电站类别/规 模 • 一次系统与二次 系统 • 主控室
电力系统基础知识
电力系统基础知识电力系统是由发电厂、送变电线路、供配电所和用电单位组成的整体，在同一瞬间，发电厂将发出的电能通过送变电线路，送到供配电所，经过变压器将电能送到用电单位，供给工农业生产和人民生活。
因此掌握电力系统基础知识和电力生产特点，是对进网作业电工的基本要求。
第一节电力系统、电力网构成发电厂将燃料的热能、水流的位能或动能以及核能等转换为电能。
电力经过送电、变电和配电到各用电场所，通过各种设备在转换成为动力（机械能）热、光、等不同形式的能量，为国民经济、工农业生产和人民生活服务。
由于目前电力不能大量储存，其生产、输送、分配和消费都在同一时间内完成，因此，必须将各个环节有机的联成一个整体。
这个由发电、送电、变电、配电和用电组成的整体称为电力系统。
电力系统中的送电、变电、配电三个部分称为电力网。
什么叫电力网？电力网是将各电压等级的输电线路和各个类型的变电所连接而成的网络，简称电网。
配电网中又分为高压配电网指110KV及以上电压、中压配电网指（35KV）10KV、6KV、3KV 电压及低压配电网220V、380V。
我国标准：0.38，3，6，10，35，66，110，220，（330），500，750，1000 KV。
辽宁电网的电压中枢点为：南关岭、红旗堡、沙河营、沈东变、清河厂220KV母线及辽阳变500KV母线辽宁沈阳电网一次系统结线图什么叫电力系统？电力系统：是指由发电厂（不包括动力部分）、变电站、输配电线路直到用户等在电气上相互联结的整体，它包括了发电、输电、配电直到用电这样一个全过程。
10kV输电线路动力系统与电力系统、电力网关系示意图为什么要采用高压输电低压配电？采用高压输电，可以减小功率损耗、电能损耗和电压降落，保证电能质量，提高运行中的经济性。
P=√3UI （U↑I ↓）一、大型电力系统优点1提高了供电可靠性2减少了系统的备用容量3通过合理地分配负荷4提高了供电质量5形成大的电力系统，便于利用大型动力资源，特别是能充分发挥水力发电厂的作用。
电力系统的基本知识
电力系统基础知识1、什么是电力系统的稳定性和振荡？答：电力系统正常运行时，原动机向发电机提供的功率始终等于发电机向系统提供的负载消耗功率，当电力系统受到扰动，使上述功率平衡关系受到破坏时，电力系统应能自动地恢复到原来的运行状态，或者凭借控制设备的作用过度到新的功率平衡状态运行，即谓电力系统稳定。
这是电力系统维持稳定运行的能力，是电力系统同步稳定（简称稳定）研究的课题。
电力系统稳定分为静态稳定和暂态稳定。
静态稳定是指电力系统受到微小的扰动（如负载和电压较小的变化）后，能自动地恢复到原来运行状态的能力。
暂态稳定性对应于电网受到严重干扰的情况。
系统的各点电压和电流均作往复摆动，系统任何点的电流和电压之间的相位角随功率角而变化δ的变化而改变、频率下降等我们通常把这种现象叫电力系统振荡。
2、电力系统振荡和短路之间有什么区别？答：电力系统振荡和短路之间的主要区别是：在振荡期间，系统每个点的电压和电流值来回摆动，而短路时电流、电压值是突变的。
此外，振荡时电流、电压值的变化速度较慢，而短路时的电流、电压值突变量很大。
振荡期间，系统任何点的电流和电压之间的相位角随功率角而变化δ的变化而改变；而短路时，电流与电压之间的相位是基本不变的。
振荡期间没有零序和负序分量，短路时有零序和负序分量。
3、电力系统振荡时，对继电保护装置有什么影响？那些保护装置不受影响？答：电力系统振荡时，继电保护装置用电流继电器、阻抗继电器有影响。
对电流继电器的影响。
当保护装置的时限大于1.5-2秒时，可以避免振荡而不会误操作。
对阻抗继电器的影响。
I↑U↓保护动作，I↓U↑保护返回。
距离ⅠⅡ该段采用振荡锁定原理，以避免系统振荡，以防止阻抗继电器误动作。
原则上，不受振荡影响的保护具有相位差保护，和电流差动纵联保护，零序电流保护等。
4、中国电力系统中有几种中性点接地方式？它们对继电保护的要求是什么？答：中国电力系统中性点接地有三种方式：①中性点直接接地方式；②中性点经过消弧线圈接地方式；③中性点不接地方式。
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220kV
区域电力网
变电所C：地方 110kV
地方电力网
变电所D：终端 10 kV
110
kV
变电所B：
35kV
中间
35kV
~
~
水力发电厂 火力发电厂
9
1.1什么是电力系统？
电力网：按电压等级的高低、供电范围的大 小的分类
地方电力网：电压等级在35kV及以下，供电半径 在20~50km以内
区域电力网：电压等级在35kV以上（一般为 110kV~220kV），供电半径超过50km，联系较多发 电厂的网络
RTU
发电
输电
变电
配电
用电
3
1.1什么是电力系统？
发电厂
变电所
水轮机 发电机 升压变压器
水库
G~
输电线路
变电所 降压变压器
用户 用电设备
电力网 电力系统 动力系统
M~ M~
4
1.1什么是电力系统？
电力网： 电力系统中各种电压的变电所及输配电线路组成的统一体 。
电力系统： 由发电厂中的电气部分、各类变电所及输电、配电线路及各种类型的用电
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1.3电能的质量指标
电压质量标准：过电压、欠电压影响用电设备安全运行
名称 供电电 压允许
偏差
电压允 许波动 和闪变
三相供 电电压 允许不 平衡度
允许限值
说明
35kV 及以上为正负偏差绝对值
之和不超过 10%； 10kV 及以下三相供电为7%；
衡量点为供用电产权分界处或电能计量点
220V 单相供电为+7%，-10%
1．电压波动： 10kV 及以下 2.5%; 35kV~110kV 为 2%； 220kV 及以上 1.6% 2．闪变V10： 对照明要求较高,0.4%(推荐值); 一般照明负荷,0.6%(推荐值)
衡量点为电网公共连接点(PCC)，取实 测 95%概率值；
给出闪变电压限值和频度的关系曲线， 可以根据电压波动曲线查得允许值，并 给出算例；
在电力系统的基础上，把发电厂的动力部分（例如火电厂的锅炉、汽轮机 和水电厂的水库、水轮机以及核动力发电厂的反应堆等）包含在内的系统。
5
1.1什么是电力系统？
△ 通常，将发电厂电能送到负荷中心的线路叫输电线 路。
△ 负荷中心至各用户的线路叫配电线路。 △ 负荷中心一般设变电站 。
输电网：由35KV以上的输电线路和与其连接的变电所 组成，其作用是将电能输送到各个地区的配电网或直 接送给大型企业用户。
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1.2 电力系统的特点
▲正常和故障状态的过渡过程十分短暂：必须借助自 动装置对电力系统进行控制，控制操作自动化程度高：
继电保护装置、远动装置、减载装置、同期装置等
▲电能生产与国民经济各部门和人民生活有着极为 密切的关系：社会政治经济影响巨大。负荷分类： 一 类负荷、 二类负荷、三类负荷
▲即时发电，即时使用，电能不能大量存储：电能的
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1.3电能的质量指标
频率：
额定频率： 频率偏差：
50Hz（国外：50 或 60Hz） ±0.2Hz（≥3000MW系统） ±0.5Hz（＜3000MW系统）
国外：
±(0.1~0.2)Hz 或 ±0.5Hz
波形：
质量标准：
正弦波电压和电流
谐波的危害与抑制：对于电网、电力设备、通讯都会产生负面 影响。如：增加线损、危害电容器、影响计量、保护误动作等。
生产、变换、输送、分配和使用是同时进行的。
P发 =P用＋P 频率f
频率表征电力系统有功功率的平衡
Q发 =Q用＋Q 电压V 电压则表征该处无功功率的平衡
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1.2电力系统的特点
对电力系统运行的基本要求如下： （1）保证供电可靠性 （2）保证电能质量 （3）提高电力系统运行的经济性 （4）环境保护问题
超高压远距离输电网：电压等级为330kV~500kV的 网络，其主要任务是把远处发电厂生产的电能输 送到负荷中心，同时还联系若干区域电力网形成 跨省、跨地区的大型电力系统
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1.1什么是电力系统？
变电所：按其在电力系统中的地位分类
枢纽变电所： 中间变电所： 地区变电所： 终端电站所：
对测量方法和测量仪器作出基本规定
各级电压要求一样；
衡量点为 PCC，取实测 95%概率值或
正常允许 2%，短时不超过 4%； 日累计超标不超过 72min，且每 30min
每个用户一般不得超过 1.3%
中超标不超过 5min；
对测量方法和测量仪器作出规定；
提供不平衡度算法
电力系统基础 知识大全
1
主要内容
5.变电站的二次接线 6.变电站综合自动化简介 7.配电管理系统DMS-组网结构
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1、概述----1.1什么是电力系统？
电网调度
监测
应用服务器
数据采集和传输
RTU
RTU
设备组成的统一体，以及为保证这些设施正常运行所需的继电保护和安全自 动装置、计量装置、电力通信设施、电网调度自动化设施等，称为电力系统。 发电厂：生产电能。 电力网：变换电压、传送电能。由变电所和电力线路组成。 配电系统：将系统的电能传输给电力用户。 电力用户：高压用户额定电压在1kV以上，低压用户额定电压在1kV以下。 用电设备：消耗电能。 动力系统：
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1.1什么是电力系统？
电力网：
按电压等级分类： 低压网：电压等级在1kV以下； 中压网：1～10kV； 高压网：高于10kV、低于330kV； 超高压网：低于750kV； 特高压网：1000kV及以上。
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1.1什么是电力系统？
超高压远距 离输电网
变电所A：枢纽
500kV
配电网：由10KV及以下的配电线路和配电变压器组成， 其作用是将电能送给各类用户。一般将3KV、6KV、 10KV的电压称为配电电压。
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1.1什么是电力系统？
我国发电厂的发电机组输出额定电压为3.15～20KV。随着大型发 电厂的建成投产及输电距离的增加，为了减少线路能耗、压降， 以及节约有色金属和降低线路工程造价，必须经发电厂中的升压 变电所升压至35～500KV，再由高压输电线传送到受电区域变电 所，降压至6～10KV，经高压配电线送到用户配电变电所降压至 220/380V低压，供用电设备使用。