第一章 电力系统基础知识
电力系统基础知识课件ppt
1.3
1．
供电系统的高压配电电压主要取决于当地供电电源电压以及高 压用电设备的电压、容量和数量等因素。中、 小型工厂采用的高压 配电电压通常为6～10 kV，从技术经济指标来看，最好采用10 kV配 电电压。由于同样的输送功率和输送距离条件下，配电电压越高， 线路电流越小，线路所采用的导线或电缆截面越小，因而采用10 kV 配电电压可以减少线路的初投资和金属消耗量，还可以减少线路的 电能损耗和电压损耗。从设备的选型及将来的发展来说，10 kV更优 于6 kV。 对于一些厂区面积大、负荷大且集中的大型厂矿，如厂区 的环境条件允许，可采用35～220 kV架空线直接深入工厂负荷中心 配电， 这样可以分散建立总降压变电所，简化供电环节，节约有色 金属， 降低功率损耗和电压损失。
2． 低压配电电压的选择
供电系统的低压配电电压一般采用220/380 V的标准电压 等级，但在某些特殊的场合如矿井，因负荷中心远离变电所， 为保证负荷端的电压水平故采用660 V电压作为配电电压， 这 样不仅可以减少线路的电压损耗，降低线路有色金属消耗量， 而且能够增加配电半径，提高供电能力，简化供配电系统。 另外，在某些场合，由于安全的原因，可以采用特殊的安全低 电压配电。
因此，载流导体大约经30 min后可达到稳定温升值，计算负荷
也就是半小时最大负荷。分别用P30、Q30、S30和I30表示有功计
算负荷、无功计算负荷、视在计算负荷和计算电流。
计算负荷是分析和设计供电系统的基础，是选择供电系统 导线、变压器、开关电器等设备的依据。如计算负荷过大， 则将使电器和导线电缆选得过大，造成投资和有色金属的浪费； 如计算负荷过小，又将使电器和导线电缆处于过负荷下运行， 增加电能损耗，产生过热，导致绝缘过早老化甚至烧毁。因此， 正确确定计算负荷意义重大。
电工基础知识(电工必读资料)
电流 种类
～ ～ 或 3～
A
mA uA kV kW
测量 对象
V W
kW · h
V
f
Ω
MΩ
欧姆表、兆欧表
常用电工仪表的符号和意义
磁电式仪表 电磁式仪表 工作 原理 电动式仪表 整流式仪表 感应式仪表 准确度 等级 绝缘等级 工作 位置 1.0
1.5
电流、电压、电阻 电流、电压 电流、电压、电功率、功率因数、 电能量 电流、电压 电功率、电能量 以标尺量限的百分数表示 以指示值的百分数表示 表示仪表绝缘经过 2kV 耐压试验
电工技术
第一章 电工基础知识
• 1-1 常用低压供配电系统 • 1-2 电工安全的基本知识 • 1-3 常用仪表与测量
1.1.1电力系统概述
• • 电力系统中，由升压和降压变电所和各种不同电压等级的送电线路连接在一起的部分称电力网 。 电力系统的运行必须满足下列基本要求: 电力用户，对供电可靠性的要求并不一样，即使一个企业中各个部门或车间，对供电持续性的 要求也有所差别。根据对供电持续性的要求，可把用户分为三级。 一级负荷：如停止供电，将会危害生命、捐坏设备、产生废品和使生产过程混乱，给国民经济 带来重大损失，或者使市政生活发生重大混乱。 二级负荷：如停止供电，将造成大量减产，城市大量居民的正常活动受到影响。 三级负荷：指所有不属于一级及二级的负荷，如非连续生产的车间及辅助车间和小城镇用电等。 • • •
电缆外皮 电缆芯 内层绝缘
E L G
MΩ
500V－ 50V－ 5V－ 50μ A 5mA 50mA －
+
（1）直流电流的测量。转换开关置于直流电流档，被测电流 从+、－两端接入，便构成直流电流测量电路。图中RAl、RA2、 RA3 是分流器电阻，与表头构成闭合电路。通过改变转换开关 的档位来改变分流器电阻，从而达到改变电流量程的目的。 （2）直流电压的测量。转换开关置于直流电压档，被测电压 接在+、－两端，便构成直流电压的测量电路。图中RVl、RV2、 RV3 是倍压器电阻，与表头构成闭合电路。通过改变转换开关 的档位来改变倍压器电阻，从而达到改变电压量程的目的。 （3）交流电压的测量。转换开关置于交流电压档，被测交流 电压接在+、－两端，便构成交流电压测量电路。测量交流时 必须加整流器，二极管D1和Dl组成半波整流电路，表盘刻度反 映的是交流电压的有效值。RVl'、RV2'、RV3'是倍压器电阻，电 压量程的改变与测量直流电压时相同。 （4）电阻的测量。转换开关置于电阻档，被测电阻接在+、－ 两端，便构成电阻测量电路。电阻自身不带电源，因此接入电 池E。电阻的刻度与电流、电压的刻度方向相反，且标度尺的 分度是不均匀的。
(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。
电力系统基础知识培训资料
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.（3)输电网.输电网是通过高压、超高压输电线将发电厂与变电站、变电站与变电站连接起来，完成电能传输的电力网络，又称为电力网中的主网架。
电力系统基础知识培训
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。
第一章--电力系统继电保护基础知识
第一章电力系统继电保护基础知识1。
1 判断题1.1.1电力系统振荡时任何一点电流与电压之间的相位角都随功角的变化而改变；而短路时,系统各点电流与电压之间的角度基本不变的。
（）答：对1。
1.2 某电厂的一条出线负荷功率因数角发生了摆动，由此可以断定电厂与系统之间发生了振荡。
（ )答：错1.1。
3 系统振荡时，变电站现场观察到表计每秒摆动两次,系统的振荡周期应该是0。
5秒。
（）答：对1.1.4 暂态稳定是指电力系统受到小的扰动（如负荷和电压较小的变化）后，能自动地恢复到原来运行状态的能力。
（）答：错1.1。
5 全相振荡是没有零序电流的，非全相振荡是有零序电流的，但这一零序电流不可能大于此时再发生接地故障时,故障分量中的零序电流。
（）答：错1。
1。
6 系统振荡时，线路发生断相,零序电流与两侧电动势角差的变化无关，与线路负荷电流的大小有关。
（）答：错1。
1.7 电力系统振荡时，电流速断、零序电流速断保护有可能发生误动作。
( ) 答：错1.1.8 快速切除线路和母线的短路故障是提高电力系统静态稳定的重要手段。
（）答：错1。
1。
9 电力系统的不对称故障有三种单相接地、三种两相短路接地、三种两相短路和断线、系统振荡。
( ）答：错1.1。
10 零序、负序功率元件不反应系统振荡和过负荷。
（）答：对1.1。
11 220kV系统时间常数较小，500kV系统时间常数较大，后者短路电流非周期分量的衰减较慢.（ )答：对1。
1。
12 电力系统有功出力不足时,不只影响系统的频率，对系统电压的影响更大.（ ) 答：错1。
1。
13 空载长线路充电时，末端电压会升高。
这是由于对地电容电流在线路自感电抗上产生了电压降。
（）1.1.14 无论线路末端断路器是否合入，始端电压必定高于末端电压。
（）答:错1.1.15 输电线路采用串联电容补偿,可以增加输送功率、改善系统稳定及电压水平。
（ )答：对1。
1.16 连锁切机即指在一回线路发生故障而切除这回线路的同时，连锁切除送电端发电厂的部分发电机.( ）答：对1.1.17 只要电源是正弦的，电路中的各个部分电流和电压也是正弦的。
第一章电力系统的基础知识(输配电技术课件13级)
北方工业大学
研究生输配电技术课程
第一章 电力系统的基础知识
内容二：电网认识
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（四）、分析上图的电力网络的组成
研究生输配电技术课程
第一章 电力系统的基础知识
内容三：电压等级
一、知识目标 1、了解额定电压国家标准 2、三相交流电网电力设备额定电压
3、供电质量 二、能力目标
会运用交流电网及其电力设备额定电压
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研究生输配电技术课程
任务一：电力网络认识
内容一：电力系统认识
（三）、供配电系统的基本知识
1、具有高压配电 所的供配电系统
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研究生输配电技术课程
第一章 电力系统的基础知识
内容一：电力系统认识
2、具有总降压变电 所的供配电系统
北方工业大学
研究生输配电技术课程
第一章 电力系统的基础知识
根据用电负 荷的性质和 突然停电在 政治或经济 上造成损失 或影响程度 对用电设备 提出的不允 许中断供电 的要求。
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二级负荷：中断供电将在政治上、经济上造成较大损失者， 如主要设备损坏、大量产品报废，连续性生产过程被打乱需较 长时间才能恢复，重点企业大量减产等；中断供电系统将影响 重要用电单位正常工作的负荷者；中断供电将造成大型影剧院、 大型商场等较多人员集中的重要公共场所秩序混乱者。
研究生输配电技术课程
第一章 电力系统的基础知识
内容二：电网认识
国家电网公司
主要负责各区域电 网之间的电力交易、调 度，参与跨区域电网的 投资与建设，协助国家 能源主管部门制订全国 电力发展规划，如三峡 输、配、电网络工程的 建设任务，即由国家电 网公司负责。
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中性点直接接地系统保持接地中性点零电位，发生单相接地故障所示，非故障相对地电压数值变化较小。
由于高压、尤其是超高压电力变压器中性点的绝缘水平、电气设备的绝缘水平都相对较低，采用中性点直接接地方式，对保证变压器及其电气设备的安全尤其重要。
但由于中性点直接接地，与短路点构成直接短路通路，故障相电流很大，造成接于故障相的电气设备过电流。
为此，需要通过继电保护和断路器动作，切断短路电流。
．中性点不接地方式
中性点不接地系统指电力系统中性点不接地。
中性点不接地系统发
“一低两高三不变”
当中性点不接地系统发生一相接地情况时,该相的对地电压变低此为一低;此时其它两相的对地电压升高,
由于中性点没有接地,此时接地相没有形成电流通路接地时三相对地电流基本不变(先前有每相的对地电容电流当为三不变了.正因如此,线电压是肯定不变的了。
．中性点经消弧线圈接地方式
）母线B 三相短路。
Ω
=+=+=Ω=⨯==∑12.29.122.09.1538.0)1(1AB s k AB AB X X X L x X
kA kV
X U I k A k 86.212.235.103)1()
3(1=Ω
⨯==
∑
三相短路。
计算时需要将等值电源电抗和线路电抗折算到并计算变压器电抗（详细论述请参考电力系统故障分析计算
根据图1-12，短路电流数值可计算如上： ∑
=
X E I s
k 2)2( （1-5）
式中)2(k I ——两相短路电流周期分量有效值。
s E ——等值电源线电动势，实际计算进可以采用平均额定电压；∑X ——一相短路回路总电抗。
将式（1-5）与式（1-1）比较可得
中性点直接接地电力系统发生单相接地时，经直接接地的中性点、故障相和短路点构成短路回路，由故障相电源电动势产生短路电流，流过故障线路，非故障线路没有短路电流，因此出现三相不对称，在不计负荷电流的情况下，三相的短路电流分别为。