电力系统基础知识学习
新型电力系统基础知识
新型电力系统基础知识一、电力系统基本概念电力系统是由发电、输电、配电和用电等环节组成的电能生产、传输和消费系统。
它通过各种设备将各种形式的能源转化为电能，然后通过输电、配电网络将电能输送到各个用户，满足人们的生产和生活需要。
二、电力系统的组成与运行电力系统主要由以下几个部分组成：1、发电厂：将各种能源转化为电能的地方，包括火力发电厂、水力发电厂、核能发电厂等。
2、输电线路：用于将电能从发电厂输送到配电系统或用户的线路，通常由高压输电线路和低压输电线路组成。
3、配电系统：将电能从输电线路分配到各个用户的系统，包括配电站、配电线路等。
4、用电设备：消耗电能的各种设备，如电动机、照明设备等。
电力系统的运行需要保证电能的供应和需求平衡，同时要保证电力系统的稳定性和安全性。
为了实现这一目标，电力系统需要采取一系列的措施，如调度控制、继电保护等。
三、电力系统的稳定性与安全性电力系统的稳定性是指系统在正常运行时能够保持稳定的状态，不发生振荡或崩溃。
为了保持电力系统的稳定性，需要采取一系列的措施，如加强设备维护、优化调度控制等。
电力系统的安全性是指系统在受到攻击或故障时能够保持正常运行的特性。
为了提高电力系统的安全性，需要采取一系列的措施，如加强网络安全防护、实施严格的停电管理制度等。
四、新能源发电与并网技术随着可再生能源的快速发展，新能源发电已经成为电力系统的重要组成部分。
新能源发电主要包括太阳能发电、风能发电、水能发电等。
为了实现新能源的高效利用，需要发展相应的并网技术，将新能源发电与电力系统进行有效的连接和协调。
五、电力系统的智能化与自动化随着科技的发展，电力系统的智能化和自动化已经成为趋势。
智能化是指通过先进的传感器、控制器等设备实现电力系统的智能监控和管理。
自动化是指通过自动化设备实现电力系统的自动控制和操作。
智能化和自动化可以提高电力系统的效率和安全性，减少人工干预的错误率。
六、电力市场的运营与管理电力市场是电力系统的重要组成部分，它负责电能的买卖和交易。
(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。
电力系统基本知识
电力系统基本知识一、电力系统的基本知识1.1电力系统的基本概念1.1.1电力系统及电力网1.1.1.1电力系统的定义把发电、变电、电网、配电和用电等各种电器设备相连接在一起的整体，称作电力系统。
它包含发电厂的电气部分、降压变压器、升压变压器、输配电线路及各类用电设备等。
1.1.1.2电力网的定义、作用、分类1.定义：由相同电压等级的变电所和输配电线路形成的网络结构称作电力网。
2.作用:汇聚、传输、变换、分配电能。
3.分类：为了分析排序电力网可以分成地方电网、区域电网和远距离输电网。
地方电网电压较低（110kv以下)，运送功率较小，线路较短（100km以下），排序时可以搞较多精简；区域电网电压较低（110kv-330kv），运送功率很大，线路较长（100km-300km），排序时就可以搞一定精简；远距离输电网（电压在330kv及以上），运送线路少于300km，排序时无法精简。
按电压多寡，电力网可以分成扰动电网，（1kv及以下）、中压电网（3、6、10kv）、高压电网（35、60、110、220kv）、超高压电网（330kv、差值500、差值600、差值750）、特高压电网（差值800、1000kv）。
按接线方式，电力网分成一端电源可供电网、两端电源可供电网、多端电源可供电网。
1.1.2对电力系统的基本要求电能做为一种特定的商品，它的生厂、运送、分配和采用同时展开；生产与国民经济及人名生活关系密切；电力系统运行的过度过程非常短暂。
要求具有较高的自动化程度，需要继电保护、自动装置的投入，实施实时监控。
1．最大限度的满足用户的建议；2．安全、平衡、可信的供电；3．为电力用户提供更多优质的电能；4．满足系统运行的经济性。
电力系统运行的经济性应考虑合理分配各个发电厂的负荷、降低发电厂燃料消耗率、厂用电率、降低电力网的电能损耗和管理成本。
1.2电能质量的标准良好的电能质量可以使电气设备正常工作，并取得最佳的经济效果。
电力系统基础知识
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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。
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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
电力系统基础知识版
火力发电的优势是：早期建设成本低，发电 量稳定，一年四季均匀生产，所以在世界各国的 电力生产中都占主要地位，一般在70 %左右。 火力发电的缺点是：所用的煤、油、气等是不可 再生资源，虽然储量多，始终会枯竭，污染严重。
一方面是煤炭资源丰富，二一方面是其它资 源转换为油、气、化学能等成本高,我们国家火 电是以煤电为主，油、气、化学能等火电是限制 性的计划性发展。
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七、变电所
变电所是联接电力系统的中间环节，用以汇集电 源，升降电压和分配电力。
变电所的主接线 变电所的主接线是电气设备的主体，由其把发电 机、变压器、断路器、隔离开关等电气设备通过母 线、导线有机的连接起来，并配置各种互感器、避 雷器等保护测量电器，构成汇集和分配电能的系统。 变电所主接线的形式与变电所设备的选择、布置、 运行的可靠性和经济性以及继电保护的配置都有密 切的关系，它是变电所设计的重要环节。在拟定变 电所主接线方案时，应满足可靠、简单、安全、运 行灵活、经济合理、操作维护方 便和适应发展等基 本要求。
国家标准规定对电压波动的允许值为：
10KV及以下为2.50/0 35至110KV为20/0 220KV及以上为1.60/0
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（3）高次谐波：高次谐波的产生，是非线 性电气设备接到电网中投入运行，使电网电 压、电流波形发生不同程度畸变，偏离了正 弦波。高次谐波除电力系统自身背景谐波外， 主要是用户方面的大功率变流设备、电弧炉 等非线性用电设备所引起。高次谐波的存在 降导致供电系统能耗增大、电气设备绝缘老 化加快，并且干扰自动化装置和通信设施的
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按中断供电造成的损失程度分类
1、一级负荷：突然停电将造成人身
伤亡或引起对周围环境的严重污染，
造成经济上的巨大损失，如重要的大
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变电领域的几个概念
变压器类型：两卷变、三卷变…… 变压器容量：10000kVA以上并列运行
6000kVA以上单独运行 有载调压、无载调压 差动保护、后备保护 励磁涌流、二次谐波
电力系统的特点
即时发电,即时使用,电能不能大量存储 采用高压输电,电压等级10kV-550kV 正常和故障状态的过渡过程非常短暂,以
3TA
WVa WVb WVc WVl WVn
X SNP-2313 C7 D7
C8 D8
C9 D9 C10 D10 C11 D11
C12 D12
C1 D1 C2 D2 C3 D3 C4 D4
测量电流 电 流 回
保护电流 路
零序电流
电 母线电压
压 回 零序电压 路
X SNP-2313
E4
E5
E6
F1
F2
度过高、温度升高）
变压器差动保护装置
差动速断保护 比率差动保护 二次谐波制动的差动保护 CT断线报警及闭锁差动 非电量保护（本体重瓦、有载调压重瓦、
本体轻瓦、有载调压轻瓦、压力释放、 温度过高、温度升高、油位高、油位低）
变压器后备保护装置
二段式复合电压闭锁方向过流保护（限 时速断，过流）
三段式零序电压闭锁方向零序过流保护 间隙零序保护 零序过电压保护 过负荷告警 过负荷启动通风
变压器公共测控装置
测量所用变的电流、电压 测量2台主变的温度 监视2台主变的档位 同时对2台主变实行有载调压
中性点接地系统： 包括中性点直接接地、经低阻接地 主要使用在110kV以上系统 优点：不会增加投资
中性点不接地系统
a2V N aV
V
T
3
C
2
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。
电力系统基础知识
4.1变压器
原理：利用电磁感应原理变换交流电压和电流器件，当初级线圈中通有交流电流时，铁芯中便产生交流磁通，使次级线圈中感应出电压。 分类：按绝缘介质主要分为干式、油浸式、充气式（六氟化硫） 结构组成：铁芯和绕组是变压器的最基本组成部分，此外还有一些辅助部件 ，如分接开关、绝缘套装、储油柜、散热器等。 空载损耗：也叫铁损。是变压器在空载时的功率损失，是由空载励磁电流产生的，单位以瓦特或千瓦计。 短路损耗：也叫铜损，是一侧绕组短路另一侧通入额定电流时的损耗，单位以瓦特或千瓦计。 短路电压：也叫阻抗电压，是指将一侧绕组短路，另一侧绕组电流达到额定电流时所加电压与额定电压的百分比。表示变压器本身的阻抗大小。 空载电流：变压器空载运行时的励磁电流占额定电流的百分比数
*
4.9电力电容器
用途：主要用于电力系统的载波通信及测量、控制、保护及提高电力系统的功率因数。
4.10电抗器
用途：电抗器时一种电感元件，在电力系统中起限流、稳流、无功补偿、移相等作用
*
4.11电缆
结构：主要分为3部分：线芯、绝缘层、防护层 分类：主要有油浸纸绝缘电缆、塑料绝缘电缆、橡皮绝缘电缆、充油电缆等 交联聚乙烯电缆目前广泛运用在35kV及以下电力输配电线路中
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三相干式变压器
三相油浸式变压器
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4.2互感器
用途：电力系统中测量仪表、继电保护等二次设备获取电气一次回路信息的传感器。互感器包括电流互感器和电压互感器，将一次侧的高电压、大电流变成二次侧标准的低电压（100V或57.74V）和小电流（5A或1A） 互感器分为电压互感器和电流互感器
电压互感器
QF
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W1
W2
电源1
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电力系统基础知识学习
电力系统基础知识学习是电力工程领域中最基础的学习内容之一，它主要包括电力系统的组成、运行、管理和维护等方面的知识。
电力系统是一个复杂的系统，由发电厂、输电系统、变电站和配电系统等组成，它们相互配合，为社会生产和生活提供不可或缺的电力服务。
在电力系统工作中，懂得电力系统的基础知识对于电力工程师的工作至关重要，下面我们就来详细了解一下电力系统基础知识的学习内容。
一、电力系统的组成
电力系统的组成包括发电厂、输电系统、变电站和配电系统四部分。
发电厂是电力系统的起点，是将动力源能转化为电能的地方，它分为火力发电厂、核电站、水电站等多种类型。
输电系统是将发电厂产生的电能送到用户手中的系统，它包括各种高、中、低压输电线路、变电站等设施。
变电站是负责将高压电能逐步降压，形成适用于不同场合的低压供电的设备，是电力系统中非常重要的一环。
配电系统是将高、中、低压电能送至用户手中的系统。
典型的配电系统包括配电变压器、配电柜、小变电站、开关设备、电缆等。
二、电力系统的运行
电力系统的运行过程主要包括发电、输电、变电和配电。
发电指将各种动力能源，如化石燃料、核能等，转化为电能的过程。
输电指电能从发电厂经过输电线路、变电站等设施输送到用户手中的过程。
变电指将输送到变电站的高、中压电能逐步降压处理，在逐步降压的过程中进行配电和转换等处理。
配电则是在各个电压等级的配电站、配电柜等设备中，将输送过来的电能进行细致、稳定的供电过程。
在电力系统的运行中，还需要考虑保证系统安全和稳定，因此需要对各种电气参数进行实时监测和控制，如电压、电流、频率等。
三、电力系统的管理和维护
电力系统的管理和维护就是指对整个电力系统进行管理和维修，使其运行稳定、安全且高效。
具体的管理和维护内容包括：
1.电力系统的规划管理，包括对电力系统的建设、运行和
维护进行规划和管理；
2.电力系统设备的检修，对于电力系统中各种设备进行定
期的检修和维修；
3.电力系统的改造升级，对于老旧设备的更新升级、线路
路线的优化调整等进行策划和实施；
4.对电力系统中各种电气参数的实时监测和控制，防止出
现过载、故障等情况；
5.支持电力系统的运行和供电，包括故障排除等工作。
以上是电力系统基础知识学习的主要内容。
总的来说，学习电力系统基础知识是电力工程师成长的必经之路，只有掌握了电力系统的组成、运行和管理维护等方面的知识，才能够更好地开展电力工程设计、生产和运营等工作。