第一章 电力系统概述
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电工基础知识
（3 ） β 插 座： 测 量 三 极 管的 β 值 ， 注意 区 别 管 型 是 NPN 还是 PNP。
1.3.3 兆欧表
屏G
RA
N
线L
1
Rx
RV
2
地E
S
－ 直流
发电机
+
兆欧表俗称摇表，是测量绝缘体电阻的专用仪表， 主要由磁电式流比计与手摇直流发电机组成。
兆欧表的接线端钮有3个，分别标有“G（屏）”、“L（线 ）”、“E（地）”。被测的电阻接在L和E之间，G端的作 用是为了消除表壳表面L、E两端间的漏电和被测绝缘物表 面漏电的影响。在进行一般测量时，把被测绝缘物接在L、 E之间即可。但测量表面不干净或潮湿的对象时，为了准确 地测出绝缘材料内部的绝缘电阻，就必须使用G端，图示为 测量电缆绝缘电阻的接线图。
2、数字式万用表
数字式万用表由功能变换器、转换开关和直流数字电压表3部 分组成，其原理框图如图所示。直流数字电压表是数字式万用 表的核心部分，各种电量或参数的测量，都是首先经过相应的 变换器，将其转化为直流数字电压表可以接受的直流电压，然 后送入直流数字电压表，经模／数转换器变换为数字量，再经 计数器计数并以十进制数字将被测量显示出来。
2．保护接零 在中性点接地的电网中，由于单相对地电流较大，保护接地 就不能完全避免人体触电的危险，而要采用保护接零。将电 气设备的金属外壳或构架与电网的零线相连接的保护方式叫 保护接零。
？思考
• 1. 哪种触电最危险？ • 2. 怎样预防触电？ • 3. 发生触电了怎么办？
1.3.1 电工仪表的分类
RV1
RV2
RV3
RV1'
RV2'
RV3'
－
1.3.3 兆欧表
屏G
RA
N
线L
1
Rx
RV
2
地E
S
－ 直流
发电机
+
兆欧表俗称摇表，是测量绝缘体电阻的专用仪表， 主要由磁电式流比计与手摇直流发电机组成。
兆欧表的接线端钮有3个，分别标有“G（屏）”、“L（线 ）”、“E（地）”。被测的电阻接在L和E之间，G端的作 用是为了消除表壳表面L、E两端间的漏电和被测绝缘物表 面漏电的影响。在进行一般测量时，把被测绝缘物接在L、 E之间即可。但测量表面不干净或潮湿的对象时，为了准确 地测出绝缘材料内部的绝缘电阻，就必须使用G端，图示为 测量电缆绝缘电阻的接线图。
2、数字式万用表
数字式万用表由功能变换器、转换开关和直流数字电压表3部 分组成，其原理框图如图所示。直流数字电压表是数字式万用 表的核心部分，各种电量或参数的测量，都是首先经过相应的 变换器，将其转化为直流数字电压表可以接受的直流电压，然 后送入直流数字电压表，经模／数转换器变换为数字量，再经 计数器计数并以十进制数字将被测量显示出来。
2．保护接零 在中性点接地的电网中，由于单相对地电流较大，保护接地 就不能完全避免人体触电的危险，而要采用保护接零。将电 气设备的金属外壳或构架与电网的零线相连接的保护方式叫 保护接零。
？思考
• 1. 哪种触电最危险？ • 2. 怎样预防触电？ • 3. 发生触电了怎么办？
1.3.1 电工仪表的分类
RV1
RV2
RV3
RV1'
RV2'
RV3'
－
电力系统概述发电系统与发电原理
90
80
P / Pmax (100%)
70
60
50
40
30
20
10
4 8 12 16 20 24
0
钢铁工业负荷
时间（h)
4 8 12 16 20 24 食品工业负荷 时间（h)
100
90
80
P / Pmax (100%)
70
60
50
40
30
20
10
4 8 12 16 20 24
0
时间（h)
4 8 12 16 20 24
（允许短时停电） 造成大量减产、交通停顿、 生活受到影响（工厂等）。
三级负荷：其他负荷
电力负荷的特征描述——负荷曲线
• 系统负荷的特征： 时变性、随机性、规律性（可预测性）
• 定义 指某一段时间内负荷随时间变化的曲线
P=p(t); Q=q(t). • 分类
时间尺度：日负荷曲线、年负荷曲线 空间尺度：用户负荷曲线、电力线路的负荷 曲线、变电站的负荷曲线、发电机的负荷曲 线、整个电力系统的负荷曲线
时间（h)
农村加工业负荷
市政、商业和生活用电负荷
常用的负荷曲线
• 日有功负荷曲线
系统日有功负 荷曲线 ——反映一天当 中系统内所有用 电设备的有功负 荷之和随时间变 化的曲线。
作用：安排调度计划
东北电网某日日负荷曲线
常用的负荷曲线
• 年最大负荷曲线 横坐标（时间） ：月 纵坐标（负荷） ：月内最大负荷
负荷的分类
• 物理性能分类 有功负荷 无功负荷
负荷的分类
• 用户性质分类 工业负荷：量大，比较稳定 农业负荷：季节性强，负荷密度小，功率 因数低，负荷的结构变化大。 商业负荷：很强的时间性，电网峰荷的主 要组成部分。 居民用电负荷：负荷变化大，负荷同时率 高，负荷功率因数低。
电力系统分析复习讲解
jQZ
4）电力网环节首端功率 S1 S 2 S Z P1 jQ1
5）首端导纳支路的功率损耗
S y1
j
1 2
BU12
jQy1
6）线路首端功率
S
' 1
S1 S y1
P1'
jQ1'
在求得线路两端有功功率后可求输电效率
P2' P1'
100%
电力网：由变电所和不同电压等级的输配电线路组成的网络。 电力系统：由各类发电厂、电力网和用户组成的一个系统， 能够完成发电、输电、变电、配电直到用电的全过程。
对电力系统的基本要求
1．保证供电的可靠性。 根据电力负荷对供电可靠性的要求，负荷分为一类、二类
和三类负荷。电力系统供电的可靠性，就是要保证一级负荷在 任何情况下都不停电，二级负荷尽量不停电，三级负荷可以停 电。 2．保证良好的电能质量。
Pk 23
Pk23
100 50
2
4Pk23
Pk 31
Pk31
100 50
2
4Pk31
式中，Pk23 、Pk31为未折算的绕组间短路损耗（铭牌数据）； Pk 、 23 Pk31为折算到变压器额定容量下的绕组间短路损耗。
换算方法是： 先将以额定值为基准的标幺值还原为有名值，选 定SB和UB，计算以此为基准的标幺值。
统一基准值下各元件电抗标幺值的计算
发电机：通常给出SN、UN和额定电抗标幺值
X
电力系统分析期末重点复习newer
例：
变电所运 算负荷SB
发电厂运算 功率SC
S B S LD
1 1 ST 1 S0T 1 ( j QCAB j QCBC ) 2 2
1 S C S G S P S T 2 S 0T 2 ( j QCBC ) 2
变压器T2的二次侧供 电距离较短，可不考 U2N=1.1×110=121（kV ） 虑线路上的电压损失
变压器T1的变比为：10.5/121kV
变压器T2的额定电压：U1N=110（kV） U2N=1.05×6=6.3（kV）
变压器T2的变比为：110/6.3kV
二.电力系统的负荷
1、电力负荷的分级及其对供电的要求
和三类负荷。电力系统供电的可靠性，就是要保证一级负荷在 任何情况下都不停电，二级负荷尽量不停电，三级负荷可以停 电。 2．保证良好的电能质量。
保证系统的电压、频率、波形在允许的范围内变动。
电压偏移：一般不超过用电设备额定电压的±5%。 频率偏移：一般不超过±0.2Hz。 3．为用户提供充足的电能。
SB IB 3U B
2 UB UB ZB 3I B S B
近似计算法
在实际计算中，总是希望基准电压等于（或接近于）该电压级 的额定电压。考虑到电力系统中同一电压等级的各元件额定电 压也不同，取该电压级的平均额定电压Uav。将变压器的变比 用其两侧网络的平均额定电压之比来代替，称近似计算法。 采用近似计算法后，各段的基准电压即为该段网络的Uav， 不需再计算。 必需注意：采用近似法时，各元件的额定电压一律采用该元件所 在段网络的平均额定电压代替，只有电抗器除外。
2 变压器的功率损耗
阻抗支路中的功率损耗（变动损耗）
S
电力系统概念概要
13.80 15.75 18.0 20.0 22.0 24.0
35 60 110 220 330 500 -
3.15 及 3.3 6.3 及 6.6 10.5 及 11.0
38.5 66 121 242 363 550 -
电气设备 最高电压
/kV 3.6 7.2 12
24
40.5 72.5 126 252 363 550 800
⑶ 三类负荷：指不属于第一类、第二类的其它负荷。对这类负荷中断供 电，造成的损失不大。因此，对三类负荷的供电无特殊要求。
二、电力系统负荷曲线的基本概念及其分类
❖ 电力系统负荷曲线 ❖ 分类：
按时间分类： 日负荷曲线：
日平均负荷曲线 日负荷持续曲线 三、电力系统日负荷曲线 最小负荷 最大负荷 基荷、峰荷、腰荷
1. 低于3kV系统的额定电压
低于3kV交流三相/单相电力系统额定电压和电气设备 额定电压
电力系统额 定电压/kV
发电机 额定电 压/kV
变压器额定电压/kV 一次绕组 二次绕组
0.22/0.127 0.23 0.22/0.127 0.23/0.133
0.38/0.22 0.40 0.38/0.22 0.40/0.23
电力系统 额定电压
/kV 3
6
10 20 35 60 110 220 330 500 750
发电机 额定电压
/kV 3.15
6.30
10.50 13.80 15.75 18.0 20.0 22.0 24.0
电力变压器额定电压/kV
一次绕组 二次绕组
3 及 3.15 6 及 6.30 10 及 10.5
A
B
负
荷
C
a. 电路图
35 60 110 220 330 500 -
3.15 及 3.3 6.3 及 6.6 10.5 及 11.0
38.5 66 121 242 363 550 -
电气设备 最高电压
/kV 3.6 7.2 12
24
40.5 72.5 126 252 363 550 800
⑶ 三类负荷：指不属于第一类、第二类的其它负荷。对这类负荷中断供 电，造成的损失不大。因此，对三类负荷的供电无特殊要求。
二、电力系统负荷曲线的基本概念及其分类
❖ 电力系统负荷曲线 ❖ 分类：
按时间分类： 日负荷曲线：
日平均负荷曲线 日负荷持续曲线 三、电力系统日负荷曲线 最小负荷 最大负荷 基荷、峰荷、腰荷
1. 低于3kV系统的额定电压
低于3kV交流三相/单相电力系统额定电压和电气设备 额定电压
电力系统额 定电压/kV
发电机 额定电 压/kV
变压器额定电压/kV 一次绕组 二次绕组
0.22/0.127 0.23 0.22/0.127 0.23/0.133
0.38/0.22 0.40 0.38/0.22 0.40/0.23
电力系统 额定电压
/kV 3
6
10 20 35 60 110 220 330 500 750
发电机 额定电压
/kV 3.15
6.30
10.50 13.80 15.75 18.0 20.0 22.0 24.0
电力变压器额定电压/kV
一次绕组 二次绕组
3 及 3.15 6 及 6.30 10 及 10.5
A
B
负
荷
C
a. 电路图
电力系统的基本概念
对于双回路情况： 特点：供电可靠性高，电能质量高。 缺点：不够经济。
对于环式网： 优点：供电可靠且较双回路要经济。 缺点：运行调度复杂，且故障时电压质量差。
两端供电网： 是常见的接线方式，但必须有两个及两个以
上的独立电源。
3、选择接线方式考虑的因素：
供电可靠，有良好的电能质量和经济指标， 经过各种方案的技术、经济比较，而且也要考虑 运行调度灵活和操作安全。
第一章 电力系统的基本概念
第一节 电力系统概述
一、电力系统的形成和发展： 从1831年法拉第发现了电磁感应定律，到1875 年巴黎北火车站发电厂的建立，电真正进入了实 用阶段。
Δ 第一次高压输电技术：
1882年 直流输电（法国）
德普勒（Marcel Depree）用装在米斯巴赫 煤矿的直流发电机功率约为3kw，以 1500~2000VDC沿57km电报线，把电能送至慕 尼黑国际博览会，供给一台电动机，使装饰喷泉 转动。
f=50HZ±0.2 U=UN±5% 波形：正弦波 3、保证系统运行的经济性
三、单一电力系统的联合
优点： 1、提高供电的可靠性； 2、合理地调配用电，降低联合系统的最大负荷，减 小系统发电设备的总装机容量； 3、合理地利用各类发电厂，提高运行的经济性 4、联合系统容量很大，个别负荷的波动对系统电能 质量影响很小
缺点： 需要投资，特别是系统间相距较远时。
第四节 电力系统的接线方式
一、几种典型接线方式的特点： 由地理接线图可见，复杂的接线可以简化分
解为几种典型的接线方式，大致可分成两大类： 无备用和有备用方式。
1、有备用接线方式：
包括单回放射式、干线式和链式网络。即：每 个负荷只能靠一条线路取得电能。见图1-16（a） (b)(c)（P21）
对于环式网： 优点：供电可靠且较双回路要经济。 缺点：运行调度复杂，且故障时电压质量差。
两端供电网： 是常见的接线方式，但必须有两个及两个以
上的独立电源。
3、选择接线方式考虑的因素：
供电可靠，有良好的电能质量和经济指标， 经过各种方案的技术、经济比较，而且也要考虑 运行调度灵活和操作安全。
第一章 电力系统的基本概念
第一节 电力系统概述
一、电力系统的形成和发展： 从1831年法拉第发现了电磁感应定律，到1875 年巴黎北火车站发电厂的建立，电真正进入了实 用阶段。
Δ 第一次高压输电技术：
1882年 直流输电（法国）
德普勒（Marcel Depree）用装在米斯巴赫 煤矿的直流发电机功率约为3kw，以 1500~2000VDC沿57km电报线，把电能送至慕 尼黑国际博览会，供给一台电动机，使装饰喷泉 转动。
f=50HZ±0.2 U=UN±5% 波形：正弦波 3、保证系统运行的经济性
三、单一电力系统的联合
优点： 1、提高供电的可靠性； 2、合理地调配用电，降低联合系统的最大负荷，减 小系统发电设备的总装机容量； 3、合理地利用各类发电厂，提高运行的经济性 4、联合系统容量很大，个别负荷的波动对系统电能 质量影响很小
缺点： 需要投资，特别是系统间相距较远时。
第四节 电力系统的接线方式
一、几种典型接线方式的特点： 由地理接线图可见，复杂的接线可以简化分
解为几种典型的接线方式，大致可分成两大类： 无备用和有备用方式。
1、有备用接线方式：
包括单回放射式、干线式和链式网络。即：每 个负荷只能靠一条线路取得电能。见图1-16（a） (b)(c)（P21）
电气化铁路牵引供变电技术—第一章—绪论
第一章 概 述
第二节 牵引供电系统概述
一、牵引供电系统的电流制
电力牵引供电系统是指从电力系统或一次供电系统接受电能，通过变 压、变相或换流（将工频交流变换为低频交流或直流电压）后，向电 力机车负载提供所需电流制式的电能，并完成牵引电能传输、配电等 全部功能的完整系统。电流制是指牵引供电系统中牵引网的供电电流 种类。目前中国主要采用直流制和交流制。
③三级负荷。是指不属于上述一类和二类负荷的其他负荷。如： 农村负荷等。对供电无特殊要求。
第一章 概 述
三、电力系统中性点运行方式 电力系统的中性点的运行方式主要有中性点不接地、中性点
经消弧线圈接地和中性点直接接地三种。前两种又称为小电流 接地系统，后一种称为大电流接地系统。
中性点不接地
中性点经消弧线圈接地
第一章 概 述
总结： 线路首端至末端损耗组成：绕组损耗（5%）+线路损耗（5%） ①普通线路：首端高10%，末端为线路额定电压。 ②连接发电机：首端高5%，末端变压器高5%。 ③连接短线路发电机：首端高5%，末端为线路额定电压。
第一章 概 述
2、电能的电压指标 （1）电压偏差
电压偏差是指用电设备的实际工作电压与额定电压的差值，通常 用百分数表示。
太光发电是不通过热过程而直接将太阳的光能转换成电能。 7）潮汐发电— 利用潮汐的动能和势能发电。
第一章 概 述
①火力发电厂 按照能源输出的形式可分为：凝汽式发电厂、热电厂。 火力发电厂结构：燃烧系统，汽水系统，电气系统。
化学能——蒸汽热能——电能 特点： 布局灵活，建设周期较短，投资较少，但运行费用较高； 启动时间长，煤耗大； 污染环境。
中性点直接接地
第一章 概 述
1、中性点不接地 ①发生单相金属性接地（直接接地故障，阻抗值小）或单相非金
第一章 电力系统概述
图1-5 坝后式水电站断面图 1－上游水位；2－下游水位；3－坝；4－压力进水管；5 －检修闸门；6－闸门；7－吊车；8－水轮机蜗壳；9－水 轮机转子；10－尾水管；11－发电机；12－发电机间；13 －吊车；14－发电机电压配电装置；15－升压变压器；16 －架空线；17－避雷线
6）河床式厂房。如图1-6所示。其厂 房与拦河坝相连接，成为坝的一部分，厂 房承受水的压力，适用于水头小于50m的 水电站。 （2）引水式水电站。由引水系统将天 然河道的落差集中进行发电的水电站，称 为引水式水电站。引水式水电站适宜建在 河道多弯曲或河道坡降较陡的河段，用较 短的引水系统可集中较大的水头；也适宜 于高水头水电站，避免建设过高的挡水建 筑物。
图1－10 风力发电装置
1－风力机；2－升速齿轮箱；3－发电机；4－控制系统； 5－改变方向的驱动装置；6－底板和外罩；7－塔架； 8－控制和保护装置；9－土建基础；10－电缆；11－配电装置
（2）海洋能发电。海洋能是蕴藏在海水中的可再生能源，如潮汐能、波 浪能、海流能、海洋温差能、海洋盐差能等。潮汐能发电已实用化。潮汐发 电就是利用潮汐的位能发电，即在潮差大的海湾入口或河口筑堤构成水库， 在坝内或坝侧安装水轮发电机组，利用堤坝两侧的潮差驱动水轮发电机组发 电。可单向或双向发电。 1）单库单向式。单库单向式潮汐电站如图1－11所示。电站只建一个水 库，安装单向水轮发电机组，在落潮时发电。 2）单库双向式。单库双向式潮汐电站如图1－12所示。电站也只建一个 水库，安装双向水轮发电机组，在涨落潮时均发电。 3）双库（高低库）式。建两个毗连的水库，水轮发电机组安装在两水库 之间的隔坝内。
图1-1 凝汽式火电厂生产过程的示意图 1－煤场；2－碎煤机；3－原煤仓；4－磨煤机;5－煤粉仓； 6－给粉机；7－喷燃器；8－炉膛；9－锅炉；10－省煤 器；11－空气预热器；12－引风机；13－送风机；14－ 汽轮机；15－发电机； 16－凝汽器；17－抽气器； 18－ 循环水泵；19－凝结水泵； 20－除氧器；21－给水泵； 22－加热器；23－水处理设备；24－升压变压器
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2．枢纽变电站
枢纽变电站是汇集分别来自若干发电厂的主干线路，并与电力网中 的若干关键点连接，同时也是升压之后的第一次降压。电压通常为 220～500kV，二次电压为220KV或110KV。
3．区域变电站
区域变电站是将枢纽变电站送来的电能，做再一次降压后分配给用户 。一次电压通常220～330KV，二次电压为110KV、66KV或35KV。
由于同一电压的线路一般允许的电压偏差是±5%，即整个线路 允许有10%的电压损耗，因此，为了维持线路首端与末端的平均电压 为额定值，线路首端电压应比电网额定电压高5%，如图1-3所示。
4.电力变压器的额定电压
(1) 电力变压器一次绕组的额定电压
若变压器直接与发电机相连，如图1-4中的变压器T1 ，则其一次 绕组额定电压与发电机额定电压相同，即高于线路电压的5%。
第一章 电力系统概述
火力发电
水力发电
风力发电
核能发电
第一章 电力系统概述
三、变电站类型
发电厂通常建立在距离一次能源丰富或运输方便的地域，与用户有 一定的距离。为了安全、经济、可靠、快速地把电能从发电厂输送 至用户，必须经过升降或降压变电站。
1．升压变电站
升压变电站是将发电厂发出的电能进行升压处理，便于远距离大功 率的传输。一次电压通常3.15～26KV，二次电压为220～500KV。
发电厂 升压变压器
区域变电所
降压变电所
用户
二、发电厂类型
发电厂又称发电站，是将自然界蕴藏的各种一次能源转换为二 次能源（电能）的工厂 。
1．火力发电
火电厂是利用煤、石油、天然气作为燃料生产电能的工厂。
第一章 电力系统概述
生产过程是：燃料在锅炉中燃烧加热水使成蒸汽，将燃料的化学
能转变成热能，蒸汽压力推动汽轮机旋转，热能转换成机械能，然 后汽轮机带动发电机旋转，将机械能转变成电能。
若变压器不直接与发电机相连，而是连接在线路上，则应将 变压器看作线路上的用电设备。因此，变压器的一次绕组额定电 压应与线路上的额定电压相同，如图1-4的T2
+5% T1 +10%
UN G ~
±0% T2 +5% M
第一章 电力系统概述
(2) 电力变压器二次绕组的额定电压
① 如果变压器二次的供电线路较长，变压器二次绕组的额定电 压应高于二次则线路额定电压的10%。
3．三级负荷
所有不属于一、二级负荷者，均属于三级负荷。
第一章 电力系统概述
二、各级负荷对供电的要求
1．一级负荷属于重要负荷，应有两个独立电源供电，且当一 个电源发生故障时，另一个电源不应受到影响而继续供电。
2．二级负荷也属于重要负荷，但其重要程度次于一级负荷。 一般采用两回路供电，两个回路电源应尽量引自不同的变压器或两 端母线
第一章 电力系统概述 1.1 电力系统的概况
第一章 电力系统概述
1.1.1电力系统
一、电力系统的组成
电力系统是由发电、变电、输电、配电、和用电等环节组成 的电能生产与消费系统。
第一章 电力系统概述
电力系统的组成示意图
3.15～26KV
220～500KV
6～10KV
380/220V
G
高压输电线
高压配电线
由于用电设备运行时要在线路中产生电压损耗，造成线路上各 点电压略有不同，如图1-3所示。但成批生产的用电设备，其额定 电压不可能按使用地点的实际电压来制造，只能按线路首端与末 端的平均电压即电网的额定电压
G ~
M
M
M
+5% UN
-5%
图1-3 用电设备和发电机的额定电压
第一章 电力系统概述
3.发电机的额定电压
3．三级负荷不属于重要负荷，对供电电源没有特殊要求。
1.1.3电力系统的电压
一、 电力系统的电压
我国目前三相交流电网和电力设备的额定电压如表1-1所示。
1.电力线路的额定电压
电力线路的额定电压等级是国家根据国民经济发展的需要及电力 工业的水平，经全面的技术经济分析后确定的。
第一章 电力系统概述
表1-1 我国目前三相交流电网和电力设备的额定电压
第一章 电力系统概述
4．用户变电站
用户变电站是将区域变电站送来的电能进一步的降压以满足用电设 备电压的要求。一次电压通常6～10KV，二次电压为220/380V。 Nhomakorabea5．配电站
配电站是只进行电能的接收和分配，没有电压变换功能。
四、电力线路
电力线路又称电力网是连接发电厂和用户的中间环节。它分为输电 线路和配电线路两种。 输电线路是将发电厂发出的经升压后的电能送到枢纽变电站，或由 枢纽变电站送到区域变电站；
② 如果变压器二次的供电线路不长，变压器二次绕组的额定电 压仅高于二次则线路额定电压的5%，即可。
二、 供配电电压的选择
1．高压配电电压的选择
2．水力发电
水力发电是利用河川、湖泊等位于高处具有位能的水流至低处， 将其中所含之位能转换成水轮机之动能，再将水轮机作为原动机， 推动发电机产生电能。
3．核能发电
核能发电厂是利用核反应堆中核燃料裂变链式反应所产生的热 能，再按火力发厂的发电方式，将热能转变成机械能，再转换成 电能。
4．风力发电
风力发电是利用风力带动风车叶片旋转，再透过增速机将旋转的 速度提升，来促使发电机发电。
-
13.8，15.75，18，20，22， 13.8，15.75，18，20，22
24，26
，24，26
-
35
-
35
38.5
高
66
-
66
72.6
压
110
-
110
121
220
-
220
242
330
-
330
363
500
-
500
550
750
-
750
-
1000
-
1000
-
第一章 电力系统概述
2.用电设备的额定电压
分
电网和用电设备的额定
类
电压(KV)
发电机额定电压(KV)
电力变压器额定电压(KV)
一次绕组
二次绕组
0.22
0.23
0.22
0.23
低
压
0.38
0.40
0.38
0.40
0.66
0.69
0.66
0.69
3
3.15
3及3.15
3.15及3.3
6
6.3
6及6.3
6.3及6.6
10
10.5
10及10.5
10.5及11
配电线路则是将电能从区域变电站经降压后输送到用户的线路。
五、用电设备
如电动机、电磁炉、灯、声响设备等。
第一章 电力系统概述
1.1.2电力负荷
电力负荷是指用电设备或用电单位。
一、负荷的分级
1．一级负荷 一级负荷是突然停电将造成人身伤亡者；突然停电将在政治、
经济上造成重大损失。 2．二级负荷 二级负荷是突然停电将在政治、经济上造成较大损失的。
枢纽变电站是汇集分别来自若干发电厂的主干线路，并与电力网中 的若干关键点连接，同时也是升压之后的第一次降压。电压通常为 220～500kV，二次电压为220KV或110KV。
3．区域变电站
区域变电站是将枢纽变电站送来的电能，做再一次降压后分配给用户 。一次电压通常220～330KV，二次电压为110KV、66KV或35KV。
由于同一电压的线路一般允许的电压偏差是±5%，即整个线路 允许有10%的电压损耗，因此，为了维持线路首端与末端的平均电压 为额定值，线路首端电压应比电网额定电压高5%，如图1-3所示。
4.电力变压器的额定电压
(1) 电力变压器一次绕组的额定电压
若变压器直接与发电机相连，如图1-4中的变压器T1 ，则其一次 绕组额定电压与发电机额定电压相同，即高于线路电压的5%。
第一章 电力系统概述
火力发电
水力发电
风力发电
核能发电
第一章 电力系统概述
三、变电站类型
发电厂通常建立在距离一次能源丰富或运输方便的地域，与用户有 一定的距离。为了安全、经济、可靠、快速地把电能从发电厂输送 至用户，必须经过升降或降压变电站。
1．升压变电站
升压变电站是将发电厂发出的电能进行升压处理，便于远距离大功 率的传输。一次电压通常3.15～26KV，二次电压为220～500KV。
发电厂 升压变压器
区域变电所
降压变电所
用户
二、发电厂类型
发电厂又称发电站，是将自然界蕴藏的各种一次能源转换为二 次能源（电能）的工厂 。
1．火力发电
火电厂是利用煤、石油、天然气作为燃料生产电能的工厂。
第一章 电力系统概述
生产过程是：燃料在锅炉中燃烧加热水使成蒸汽，将燃料的化学
能转变成热能，蒸汽压力推动汽轮机旋转，热能转换成机械能，然 后汽轮机带动发电机旋转，将机械能转变成电能。
若变压器不直接与发电机相连，而是连接在线路上，则应将 变压器看作线路上的用电设备。因此，变压器的一次绕组额定电 压应与线路上的额定电压相同，如图1-4的T2
+5% T1 +10%
UN G ~
±0% T2 +5% M
第一章 电力系统概述
(2) 电力变压器二次绕组的额定电压
① 如果变压器二次的供电线路较长，变压器二次绕组的额定电 压应高于二次则线路额定电压的10%。
3．三级负荷
所有不属于一、二级负荷者，均属于三级负荷。
第一章 电力系统概述
二、各级负荷对供电的要求
1．一级负荷属于重要负荷，应有两个独立电源供电，且当一 个电源发生故障时，另一个电源不应受到影响而继续供电。
2．二级负荷也属于重要负荷，但其重要程度次于一级负荷。 一般采用两回路供电，两个回路电源应尽量引自不同的变压器或两 端母线
第一章 电力系统概述 1.1 电力系统的概况
第一章 电力系统概述
1.1.1电力系统
一、电力系统的组成
电力系统是由发电、变电、输电、配电、和用电等环节组成 的电能生产与消费系统。
第一章 电力系统概述
电力系统的组成示意图
3.15～26KV
220～500KV
6～10KV
380/220V
G
高压输电线
高压配电线
由于用电设备运行时要在线路中产生电压损耗，造成线路上各 点电压略有不同，如图1-3所示。但成批生产的用电设备，其额定 电压不可能按使用地点的实际电压来制造，只能按线路首端与末 端的平均电压即电网的额定电压
G ~
M
M
M
+5% UN
-5%
图1-3 用电设备和发电机的额定电压
第一章 电力系统概述
3.发电机的额定电压
3．三级负荷不属于重要负荷，对供电电源没有特殊要求。
1.1.3电力系统的电压
一、 电力系统的电压
我国目前三相交流电网和电力设备的额定电压如表1-1所示。
1.电力线路的额定电压
电力线路的额定电压等级是国家根据国民经济发展的需要及电力 工业的水平，经全面的技术经济分析后确定的。
第一章 电力系统概述
表1-1 我国目前三相交流电网和电力设备的额定电压
第一章 电力系统概述
4．用户变电站
用户变电站是将区域变电站送来的电能进一步的降压以满足用电设 备电压的要求。一次电压通常6～10KV，二次电压为220/380V。 Nhomakorabea5．配电站
配电站是只进行电能的接收和分配，没有电压变换功能。
四、电力线路
电力线路又称电力网是连接发电厂和用户的中间环节。它分为输电 线路和配电线路两种。 输电线路是将发电厂发出的经升压后的电能送到枢纽变电站，或由 枢纽变电站送到区域变电站；
② 如果变压器二次的供电线路不长，变压器二次绕组的额定电 压仅高于二次则线路额定电压的5%，即可。
二、 供配电电压的选择
1．高压配电电压的选择
2．水力发电
水力发电是利用河川、湖泊等位于高处具有位能的水流至低处， 将其中所含之位能转换成水轮机之动能，再将水轮机作为原动机， 推动发电机产生电能。
3．核能发电
核能发电厂是利用核反应堆中核燃料裂变链式反应所产生的热 能，再按火力发厂的发电方式，将热能转变成机械能，再转换成 电能。
4．风力发电
风力发电是利用风力带动风车叶片旋转，再透过增速机将旋转的 速度提升，来促使发电机发电。
-
13.8，15.75，18，20，22， 13.8，15.75，18，20，22
24，26
，24，26
-
35
-
35
38.5
高
66
-
66
72.6
压
110
-
110
121
220
-
220
242
330
-
330
363
500
-
500
550
750
-
750
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1000
-
1000
-
第一章 电力系统概述
2.用电设备的额定电压
分
电网和用电设备的额定
类
电压(KV)
发电机额定电压(KV)
电力变压器额定电压(KV)
一次绕组
二次绕组
0.22
0.23
0.22
0.23
低
压
0.38
0.40
0.38
0.40
0.66
0.69
0.66
0.69
3
3.15
3及3.15
3.15及3.3
6
6.3
6及6.3
6.3及6.6
10
10.5
10及10.5
10.5及11
配电线路则是将电能从区域变电站经降压后输送到用户的线路。
五、用电设备
如电动机、电磁炉、灯、声响设备等。
第一章 电力系统概述
1.1.2电力负荷
电力负荷是指用电设备或用电单位。
一、负荷的分级
1．一级负荷 一级负荷是突然停电将造成人身伤亡者；突然停电将在政治、
经济上造成重大损失。 2．二级负荷 二级负荷是突然停电将在政治、经济上造成较大损失的。