供配电系统基本认识
供配电面试基础知识
供配电面试基础知识1. 供配电系统概述供配电系统是指将电力从发电厂输送至用户终端的过程中，经过变电站、配电站和配电线路等设备进行输电和配电的系统。
其主要功能是实现电力的输送、分配和控制，确保用户终端获得可靠、稳定的电力供应。
2. 供配电系统组成供配电系统由以下几个主要组成部分组成：2.1 发电厂发电厂是电力系统的起点，负责将各种能源转换为电能。
常见的发电厂包括火力发电厂、水电站、核电站等。
发电厂通过发电机产生交流电，然后通过变压器提高电压进行输送。
2.2 变电站变电站是供配电系统中重要的环节，负责将发电厂输送过来的高压电能进行分配和转换。
变电站包括主变电站和分支变电站，主要设备有变压器、断路器、隔离开关等，用于实现电能的转换、分支和控制。
2.3 配电站配电站是将变电站输送过来的中压电能进一步降压并分配至用户终端的场所。
配电站设备包括变压器、开关设备、电能计量设备等，用于实现电能的降压、分支和计量。
2.4 配电线路配电线路是将配电站输送过来的低压电能分配至用户终端的线路系统。
常见的配电线路有架空线路和地下电缆线路两种形式。
配电线路的设计和敷设需要考虑线路的容量、电压降、线损等因素。
3. 供配电系统运行原理供配电系统的运行原理主要涉及电能的输送、分配和控制。
3.1 电能输送电能从发电厂输送至用户终端，需要经过变电站、配电站和配电线路等设备。
在输送过程中，电能经过变压器进行电压的升降，以适应不同电压等级的需求。
3.2 电能分配变电站将高压电能分配至各个配电站，配电站则进一步将中压电能分配至用户终端。
分配过程中，通过变压器实现电能的降压，使其适应用户终端的用电需求。
3.3 电能控制供配电系统通过各种开关设备和保护装置实现对电能的控制和保护。
例如，通过断路器实现对电能的开关控制，通过避雷器和继电器实现对电能的保护。
4. 供配电系统安全与优化供配电系统的安全性和优化性是设计和运行过程中需要考虑的重要因素。
4.1 安全性供配电系统在设计和运行过程中需要考虑电流、电压、功率因素等因素的合理控制，以确保系统的安全运行。
供配电系统基础
1.2.2 供电电能的质量
线路电压/kV
0.38 0.38
6 6 10 10 35 66 110 220
线路结构
架空线 电缆线 架空线 电缆线 架空线 电缆线 架空线 架空线 架空线 架空线
输送功率/kW
≤100 ≤175 ≤1000 ≤3000 ≤2000 ≤5000 2000～10000 3500～30000 10000～50000 100000～500000
输送距离/km
≤0.25 ≤0.35 ≤10
≤8 5-20 ≤10 20～50 30～100 50～150 200～300
各级电压电力线路合理的输送功率和输送距离
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供配电系统基本知识
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§1．1供配电系统基本知识
1．电能的定义 由发电厂将一次能源（如煤、油、水、原子能等）转换而 成的二次能源。
2．特点 （1）输送和分配简单经济， （2）便于控制、调节和测量， （3）易于转换为其它形式的能量（如机械能、光能、热能等），
（1）水力发电厂，简称水电厂或水电站，其能量转换过程是： 水流位能→机械能→电能
（2）火力发电厂，简称火电厂或火电站，其能量转换过程是： 燃料的化学能→热能→机械能→电能
（3）核能发电厂通常称为核电站，其能量转换过程是： 核裂变能→热能→机械能→电能
（4）风力发电、地热发电、太阳能发电简介
1）风力发电 利用风力的动能来生产电能。 2）地热发电 利用地球内部蕴藏的大量地热能来生产电能。 3）太阳能发电厂 利用太阳光能或太阳热能来生产电能。
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作用：供配电系统是电力系统的重要 组成部分，负责将电能从发电厂输送 到用户端，满足用户的用电需求。
重要性：供配电系统是电力系统的 基础，其稳定运行直接影响到电力 系统的可靠性和用户的用电质量。
组成：电源、配电 设备、用电设备、 控制设备、保护设 备等
分类：按电压等级 可分为高压配电系 统和低压配电系统
调度中心的职责：负责供配电系统的运行、维护和管理 调度中心的功能：监控供配电系统的运行状态，及时发现和处理故障 调度中心的设备：包括调度台、监控系统、通信系统等
调度中心的人员：包括调度员、技术员、维修员等，负责供配电系统的运行和管理
定期检查：对供配电系统进行定期检查，确保设备正常运行 故障处理：及时发现和处理供配电系统的故障，保证供电连续性 设备维护：对供配电系统的设备进行定期维护，延长设备使用寿命 安全管理：加强供配电系统的安全管理，防止安全事故发生
发电站和变电所 的作用：为供配 电系统提供稳定 的电能，满足各 种用电需求
变压器是供配电 系统中的重要设 备，用于改变电 压和电流
变压器的工作原 理是电磁感应， 通过电磁感应实 现电压和电流的 变换
变压器的主要参 数包括电压比、 电流比、功率因 数等
变压器的分类包 括电力变压器、 特种变压器等， 其中电力变压器 是供配电系统中 最常用的变压器 类型
采用高效节能设备，如高效变压器、节能电 机等
实施能源管理，监测和优化能源消耗
采用可再生能源，如太阳能、风能等
推广节能技术，如变频调速、无功补偿等
加强用电安全，减少事故发生，降低能源消 耗
采用节能型设 备：如高效节 能变配电系 统设计：如采 用分布式电源、 优化配电网络
供配电系统基本认识
[能力目标]
了解发电厂、电力系统基本知识； 熟悉电能的生产过程； 掌握电力系统中性点的运行方式； 掌握低压配电系统的接地形式。
供配电系统…
电网
电站 矿山
电站 水坝
电站 油井
一、发电厂、电力系统基本知识
该系统由5个环节组成：发电、输电、变电、配电、用电。
1、发电厂的类型及电能的生产
（2）配电所的任务 接受电能、分配电能。
（3）变电所的任务 接受电能、变换电压、
分配电能。
二、电力系统中性点运行方式
电力系统中性点：系统 中发电机或变压器的中 性点。
1、中性点不接地系统
特点： （1）发生单相接地时，其余两
相对地电压升高√3倍 （2）允许短时运行，但应装设
单相接地保护或绝缘监视装置。 当发生单相接地故障时发出报警 信号或指示，提醒值班人员采取 措施。
特点： （1）发生单相接地故障时，
其余两相电压不会升高。 对绝缘要求降低。
（2）单相短路故障时，短 路电流很大，可动作于跳 闸。 亦称大电流接地系统。
三、低压配电系统的接地形式及应用
1、N线、PE线、PEN线功能
（1）N线（中性线）
A、 用来接额定电压为相电压的单相设备 B、用来传导三相系统中不平衡电流的单相电流 C、减小负荷性电位偏移
缺点：开停机复杂、有放射性污 染。
如： 浙江秦山核电站 （2*60万kw） 广东大亚湾核电站（2*90万kw） 阳江核电站 （2*90万kw）
（4）其它类型电厂
风能、 太阳能、 潮汐能、 地热能
2、电力网
由各类升压变电所、输电线路、降压变电所组 成的电能传输和分配的网络。
电网电压等级：
（1）火力发电厂
供配电系统
供配电系统介绍供配电系统是指用于将电源能量输送到各个用户终端的系统。
它包括了从电源站到用户的输电网络以及在用户端的配电设备。
供配电系统的稳定运行对于现代社会的正常运转至关重要。
本文将首先介绍供配电系统的基本结构和组成，然后详细讨论其各个部分的功能和特点。
结构和组成供配电系统由以下几个部分组成：1.电源站：电源站是供电系统的起始点，它接收来自发电厂的电能，并通过变压器将电压升高以适应输电的需求。
2.输电线路：输电线路负责将电能从电源站输送到各个用户终端。
根据输电的距离和负载容量的不同，输电线路可以分为高压输电线路和低压输电线路。
3.变电站：变电站位于输电线路上，负责将输送的电能进行变压处理，以适应用户终端的需要。
变电站通常还具有保护和监控功能，以确保供电的安全和可靠。
4.配电网络：配电网络是将电能从变电站输送到各个用户终端的网络。
它包括了配电变压器、配电线路和配电设备等组成部分。
5.用户终端：用户终端是供配电系统的最后一环，它将电能供给各个家庭、工业、商业和公共设施等用户。
用户终端通常包括了电表、开关、插座和照明设备等。
功能和特点供配电系统有以下几个主要功能和特点：1.供电稳定性：供配电系统需要保证稳定的电压和频率，以满足用户终端的需求。
为了实现这一点，供配电系统采用了多种措施，如电力调度、电压调节和冗余设计等。
2.远距离输电：供配电系统需要将电能从电源站输送到远离发电厂的用户终端。
为了减小输电过程中的能量损耗，供配电系统采用了高压输电线路和变压器等设备，以降低输电线路的比例材料及绝缘材料需求。
3.安全可靠性：供配电系统需要保证供电的安全和可靠。
为了实现这一点，供配电系统采用了多重保护措施，如过压保护、过流保护和短路保护等。
而配电设备通常还具有自动开关和远程监控等功能，以快速定位和排除故障。
4.节能环保：供配电系统需要考虑能源的消耗和环境的影响。
为了减少能量损耗，供配电系统采用了高效的变压器和输电线路。
供配电系统学习课件
定期检查设备运行状态，记录运行数据，及时发现并处理小故障，确保系统稳定运行。
定期维护
按照规定的时间周期对设备进行全面的检查、清洁、润滑等维护工作，预防性维护能延长设备使用寿命。
故障诊断
通过监测和检查，确定故障的性质和位置，为后续的故障处理提供依据。
05
CHAPTER
供配电系统的设计与优化
故障诊断与预防性维护
优化调度与自动控制
高级计量基础设施（AMI）
06
CHAPTER
供配电系统的安全与防护
Hale Waihona Puke 接地方式根据供配电系统的特点选择合适的接地方式，如中性点接地、保护接地等。
接地电阻
对接地电阻进行定期检测和维护，确保其符合相关标准。
接地故障检测
建立接地故障检测系统，及时发现和处理接地故障，保障供配电系统的安全运行。
二级负荷
不属于一级和二级的负荷，对供电可靠性要求较低，允许较长时间停电。
三级负荷
03
CHAPTER
供配电系统的主要设备
变压器是供配电系统中的核心设备之一，用于实现电压变换和电能传输。
变压器在供配电系统中主要用于连接不同电压等级的电网，以及为用户提供合适的电压等级。
变压器由铁芯、绕组、绝缘材料等部分组成，根据不同的需求可以选择不同的绕组匝数比，以实现升压或降压的功能。
组成
03
提高生活质量
供配电系统的发展为人民提供了便捷、舒适的生活条件，如照明、空调、电视等。
01
保障工业生产和人民生活的正常进行
供配电系统是现代社会运转的基础设施，为各种用电设备提供可靠的电能。
02
促进经济发展
稳定的供配电系统能够保障企业正常生产和经营，推动经济发展。
供配电系统
供配电系统一、简介供配电系统是现代工业生产和民用电力供应的重要组成部分。
它主要包括电源、配电设备和配电线路等组成部分，用于将电能从电源供应到各个用电设备上。
本文将对供配电系统的构成、工作原理以及常见问题进行详细介绍。
二、供配电系统的组成供配电系统包括电源、配电设备和配电线路等几个主要组成部分。
1. 电源：电源是供电系统的起始点，通常可分为传统电网电源和独立发电电源两种。
传统电网电源指的是从电力公司供应的电能，通常采用交流电。
独立发电电源则是通过发电机、太阳能光电池、风能发电等方式独立产生电能。
2. 配电设备：配电设备主要包括变压器、开关设备和保护设备等。
变压器用于将电能从高压电网变换为适用于不同用电设备的电压，开关设备用于控制电能的传送和断开，保护设备则用于保护电网和用电设备的安全运行。
3. 配电线路：配电线路是将电能从电源传送到各个用电设备的介质。
它通常包括输电线路、变电站配电线路和低压配电线路等。
输电线路主要用于将电能从电源输出到变电站，变电站配电线路将电能从变电站传送到不同区域的配电线路，低压配电线路将电能从配电线路分配到各个用电设备。
三、供配电系统的工作原理供配电系统的工作原理可以简单描述为以下几个步骤：1. 供电：电能从电源供应到供配电系统的起始点。
2. 变换：电能经过变压器等设备进行适当的电压变换，以满足不同用电设备的电压要求。
3. 分配：电能通过输电线路、变电站配电线路和低压配电线路等逐级分配到各个用电设备。
4. 控制：通过开关设备控制电能的传送和断开，以实现对供配电系统的有效控制。
5. 保护：配电设备通过保护设备对供配电系统和用电设备进行保护，防止电力故障对安全和设备运行造成影响。
四、供配电系统常见问题及解决方法在供配电系统的使用过程中，常常会出现一些问题，如电力故障、线路过载、设备老化等。
以下是一些常见问题及解决方法的简要介绍：1. 电力故障：电力故障可能由于供电线路断开、设备故障等原因造成。
供配电系统基本概念
山东农业大学电气工程系
～
火力发电厂 升压变电所
220～500kV
220～500kV
～
升压变电所 水力发电厂
220～500kV
35～110kV
枢纽变电所 35～110kV
山东农业大学电气工程系
典型的工厂供电系统 用户负荷在1000kVA以下，称为小型工厂供电系统 用户负荷在1000kVA~10000kVA，称为中型工厂供电系统 用户负荷在10000kVA以上，称为大型工厂供电系统 1、具有高压配电所的工厂供电系统（中型）图1-1 电能输送过程：
2电、能电具输源有送进总过线降程变6：~的10工KV厂高供压电配系电统所（大6~中10型K）V 图1-3车高间压变用电电所设备220/380V低压用电设备
一个完整的电力系统由各种不同类型的发电厂、 变电所、输电线路及电力用户组成。图1-7
山东农业大学电气工程系
电能
2003年，全国总装机容量39141万kW
2004年底，全国发电装机容量达到4.4亿KW ，发 电量为21870亿千瓦小时，居世界第二位。 其中： 火电，78％ 水电，21％ 核电，1％
2005年全國電力裝機總容量達到50,800萬千瓦
总降压变电所负责将35～110kV的外部供电电压变换为6～10kV的厂区高压 配电电压，给厂区各车间变电所或高压电动机供电。 2．车间变电所
车间变电所将6～10kV的电压降为380/220V，再通过车间低压配电线路，给 车间用电设备供电。 3．配电线路
配电线路分为厂区高压配电线路和车间低压配电线路。
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? b 、TN—S系统（三相 五线制）
? 保护单独接地
? PE线与N线分开，PE线中 没有电流通过，，所有设 备之间不会产生电磁干扰； PE线断线不会使设备外露 可导电部分带电，比较安 全。
1Kg U235=2700t标准煤
? 优点：消耗燃烧少；燃烧时不需 ? 要空气助燃 ；容量越大越经济
? 缺点：开停机复杂、有放射性污 染。
? 如： ? 浙江秦山核电站 （2*60万kw） ? 广东大亚湾核电站（2*90万kw） ? 阳江核电站 （2*90万kw）
（4）其它类型电厂
风能、 太阳能、 潮汐能、 地热能
2、电力网
? 由各类升压变电所、输电线路、降压变电所组 成的电能传输和分配的网络。
? 电网电压等级：
? 220/380V 0.4KV 10KV 35KV 110KV 220KV 330KV 500KV 750KV（我国西北电网） 1000KV 1150KV（俄罗斯） ? 低压（1kV及以下） ? 高压（1～330kV） ? 超高压（330～1000kV） ? 特高压（1000kV以上）
? （2）PE线（保护线）
? 是为保障人身安全，防止发生触电事故而设的接地线。
? （3）PEN线（保护中性线）
? 兼有N线、PE线功能 ? 习惯上称为“零线” ，设备外壳接PEN或PE线的接地形式称为
“接零” 。
2、保护接地的形式及应用
（1）TN系统
? a 、TN—C系统 （三相四线制）
? 保护接零 ? PEN线中可有电流通过，
3、变电站（所）
? 变电所是联系发电厂和用户的中间环节，起着变换、 分配电能的作用。按其地位、作用可分为：
? （1）枢纽变电所 （洛阳牡丹变） ? 330—500KV，汇集多个电源、连接系统高压和中压的几个部分。
一旦停电，引起系统解裂、瘫痪。 ? （2）中间变电所 ? 220—330KV，汇集2-3个电源，向一个区域供电。 ? （3）地区变电所 ? 110—220KV，向一个地区供电。 ? （4）终端变电所 ? 35—110KV，位于配电线路末端，经降压直接向用户供电。
项目1：供配电系统基本认识
三门峡职业技术学院
供用电技术教研室
供配电系统初步认识
? [能力目标]
? 了解发电厂、电力系统基本知识； ? 熟悉电能的生产过程； ? 掌握电力系统中性点的运行方式； ? 掌握低压配电系统的接地形式。
供配电系统…
电网
电站 矿山
电站 水坝
电站 油井
一、发电厂、电力系统基本知识
? 应用：电子设备、实验场 所。
? C、 TN—C—S系统(即 a、b的组合)
? 运行方式灵活，兼有TN— C系统和TN—S系统的优越 性，经济实用。
? 应用：现代企业、民用建 筑。
（2）TT系统（三相四线制）
? 每台设备均经过各自的PE线 单独接地。
? 特点：抗电磁干扰；若有设 备因绝缘不良或损坏使其外 露可导电部分带电时，漏电 电流一般很小不足以使线路 过流保护装置动作，增加了 触电危险。
4、建立大型电力系统的优缺性
（1）合理利用资源（水 煤互补）
（2）减少电能损耗、降 低电力成本
（3）保证电能质量，提 高供电可靠性
（4）系统对设备要求较 高、技术难度较大
（5）一旦出现不可挽救 的故障，将引起整个系
统崩溃
5、工厂供配电系统
（1）工厂供配电系统范围 工厂所需电力从进厂
起到 用电设备的整个电力线 路及变配电设备。
? 主要用于110KV以上电力 系统
? 特点： （1）发生单相接地故障时，
其余两相电压不会升高。 对绝缘要求降低。
（2）单相短路故障时，短 路电流很大，可动作于跳 闸。
亦称大电流接地系统。
三、低压配电系统的接地形式及应用
? 1、N线、PE线、PEN线功能
? （1）N线（中性线）
? A、 用来接额定电压为相电压的单相设备 ? B、用来传导三相系统中不平衡电流的单相电流 ? C、减小负荷性电位偏移
? 要求：必须装设灵敏的漏电 保护装置。
? 应用：电子设备。
（3）IT系统（三相三线制）
? 中性点不接地或经高阻抗 接地，每台设备均经各自 的PE线接地。
? 要求：需装设单相接地保 护。
? 应用：对连续供电要求较 高或对抗电磁干扰要求较 高的易燃易暴场所 接受电能、分配电能。
（3）变电所的任务 接受电能、变换电压、
分配电能。
二、电力系统中性点运行方式
? 电力系统中性点 ：系统 中发电机或变压器的中 性点。
? 1、中性点不接地系统
? 特点： ? （1）发生单相接地时，其余两
相对地电压升高√3倍 ? （2）允许短时运行，但应装设
单相接地保护或绝缘监视装置。 当发生单相接地故障时发出报警 信号或指示，提醒值班人员采取 措施。
2、中性点经消弧线圈接地系统
? 主要用于35KV电力系统 ? 规程规定：当3-10KV系
统Ic≥30A。20KV系统 Ic≥10A时须采用经消弧线 圈接地方式 ? 消弧线圈作用：用消弧线 圈IL补偿接地点的电容电 流IC消弧抑制谐振过电压 ? 1、2合称为小电流接地系 统。
3、中性点直接接地系统
该系统由5个环节组成：发电、输电、变电、配电、用电。
1、发电厂的类型及电能的生产
（1）火力发电厂
燃料的化学能 电能
热能
机械能
优点：建设投资小、工期短、受气候、 水文条件影响小，不分丰水期和枯 水期。
缺点：生产过程复杂、成本高、对环境 污染大。
a凝汽式火电厂：只发电不供热（热能利 用率30%～40% ）
b热电厂 ：既发电又供热（热能利用率 60%～70% ）
（2）水力发电厂
水流的位能（动能） 电能
机械能
优点：生产过程简单、易于实现 自动化、成本低、无污染 。
缺点：建设投资大、工期长、受 气候、水文条件影响大， 分丰水期和枯水期。
a堤坝式水电厂
b引水式水电
c抽水蓄能式水电厂
? （3）核电厂
? 核裂变能→热能→机械能→电能