1电力系统及常见电力设备
电力系统元件组成
电力系统元件组成
1. 发电机：将机械能转化为电能的设备，常见的有火力发电机、水力发电机、风力发电机等。
2. 变压器：用于改变交流电压大小和相位的设备，它在电力系统中起到了升压和降压的作用。
3. 输电线路：用于传输电能的导线和杆塔组成的系统，它将电能从发电厂输送到变电所或用户。
4. 变电所：用于变换电压、分配电能和控制电力系统运行的设施，它将高压电能转换为适合用户使用的低压电能。
5. 开关设备：用于控制和保护电力系统的设备，如断路器、隔离开关、负荷开关等。
6. 继电保护装置：用于检测和保护电力系统故障的设备，它可以快速切断故障电路，保护设备和人员安全。
7. 无功补偿设备：用于提高电力系统功率因数和稳定电压的设备，如电容器、电抗器等。
8. 电力电子设备：用于控制和调节电力系统的设备，如变频器、整流器、逆变器等。
9. 负荷：电力系统中消耗电能的设备和用户，包括工业负荷、商业负荷、居民负荷等。
10. 储能设备：用于储存电能的设备，如电池、超级电容器等，它可以在电力系统需要时释放储存的电能。
这些元件相互协作，共同构成了电力系统的基本框架。
它们的正常运行和协调工作是确保电力系统安全、可靠、高效运行的关键。
电力系统、电力设备、电力安全等电工基础知识
电力系统、电力设备、电力安全等电工基础知识1. 电力系统：电力系统是指由发电厂、输电线路、变电站、配电线路和用户组成的系统，用于将发电厂产生的电能传输到用户处。
2. 电力设备：电力设备是指用于发电、输电、变电和配电等过程中使用的各种设备，包括发电机、变压器、开关设备、断路器等。
3. 电力安全：电力安全是指在电力生产、传输和使用过程中保证安全可靠的措施和要求，包括电气设备的防止触电、防止短路、过载保护等措施，以及电气工作人员的安全操作要求。
4. 电路基础知识：电路是指电流在电器元件之间的路径。
基本电路元件包括电源、电线、开关、电阻、电容和电感等。
电路可以分为串联电路、并联电路和混联电路。
在电路中，欧姆定律描述了电流与电压、电阻之间的关系。
5. 电气安全知识：电气安全知识包括使用电器时的安全操作方法，如插拔电器时应先切断电源，避免用湿手触摸电器等；还包括防止触电的措施，如使用带有漏电保护器的插座，避免在潮湿环境中使用电器等。
6. 电力负荷与功率知识：电力负荷是指发电站提供给用户的电能需求，通常用功率来表示，单位为瓦(W)或千瓦(kW)。
功率是电流乘以电压，表示单位时间内消耗或产生的能量。
7. 电力损耗与效率知识：电力系统在输电、变电和配电过程中会有损耗，这是由于电阻和电感引起的。
电力效率是指实际输出功率与输入功率之比。
提高电力效率可以减少能源浪费。
8. 电力维护与检修知识：电力设备需要定期的维护和检修以保持其正常运行状态。
维护工作包括清洁、润滑、紧固、绝缘检测等。
检修工作包括故障排除、维修和更换损坏的部件等。
9. 电力市场与能源政策知识：电力市场是指电力生产和消费之间的交易市场，包括发电厂的建设、发电成本、电价形成等。
能源政策是指国家或地区制定的关于能源产业发展和能源利用的政策，包括能源发展目标、能源结构调整等。
10. 新能源与智能电网知识：随着能源问题和环境问题的日益突出，新能源技术得到了广泛发展，如太阳能、风能、生物质能等。
发电厂及电力系统的主要电气设备和作用
发电厂及电力系统的主要电气设备与作用一、发电厂生产过程简介（一）、发电厂的分类发电厂是把其他形式的能量转换为电能的特殊工厂，根据利用能量的形式的不同，分为以下几类：1、火力发电厂2、水力发电厂3、原子能发电厂4、风力发电厂5、其他，如太阳能、地热、潮汐发电等目前，我国电力系统中主要以火力发电厂与水力发电厂为主(二)火力发电厂的能量转换过程燃料的化学能→蒸汽的热能→汽轮机发电机转子的动能（机械能）→电能锅炉（吸热）汽轮机（膨胀做功）发电机（电磁转换）二、火力发电厂的主要电气设备及作用1、一次设备1）、发电机：将机械能转换为电能参数2）、变压器：将发电机输出的电能的电压升高或降低参数3）、高低压配电装置：它是按主接线的要求，由断路器、隔离开关、自动开关、接触器、熔断器、母线与必要的辅助设备如避雷器、电压互感器、电流互感器等构成的主体，其作用是接受与分配电能4）、电力电缆：向用电设备输送电能5）、电动机：厂用附属设备的拖动设备、原动机，主要包括交流电动机与直流电动机两种，交流电动机又分为三相鼠笼式、绕线式两种参数2、二次设备对一次设备进行控制、测量、监察以及在发生故障时能迅速切除故障的继电保护装置、自动控制与信号装置等设备，如：继电器、测量仪表、控制、自动、信号装置、控制电缆等，称为二次设备三、继电保护装置（一）电气设备的故障1、造成故障的原因（1）外力破坏（2）内部绝缘击穿（3）误操作2故障种类（1）三相短路（2）两相短路（3）大电流接地系统的单相接地短路（4）电气设备内部线圈的匝间短路3故障的后果（1）短路——短路电流——强电弧或导电回路的严重过热——烧毁电气设备（2）短路——短路电流——强大的电动力——机械破坏（3）短路——系统电压下降——破坏正常生产——设备停产、停车（4）破坏系统稳定——发电厂解裂——系统瓦解——巨大损失（5）人身伤亡4、继电保护的作用迅速切除故障设备，针对各种不正常运行状态发出信号，通知运行人员，限制事故范围，投入备用电源，使重要设备迅速获得供电5、对继电保护的要求1）选择性2）快速性3）灵敏性4）可靠性5、常用继电保护种类1）过电流保护2）电流速断保护3）限时电流速断保护4）低电压保护5）过负荷保护6）差动保护7）方向过流保护8）距离保护9）瓦斯保护10）零序电流保护6、自动装置1）自动调节励磁装置2）自动准同期装置3）备用电源自动投入装置4）自动重合闸四、电气运行的主要参数、指标1、电量（KWH）发电量、厂用电量、送电量（上网电量）发电量＝厂用电量＋送电量2、电力（KW）发电电力厂用电力送出电力发电电力＝厂用电力＋送出电力3、厂用电率厂用电率＝(厂用电量÷发电量)×100℅4、电流（A）发电机电流厂用电流送出电流厂用变电流低压各段电流5、电压（V）发电机电压电网电压厂用电压6、发电机功率因数（力率）COS¢COS¢＝发电机有功功率／发电机视在功率五、安全用电1、两票三制两票：工作票、操作票三制：交接班制、巡回检查制、设备定期试验与轮换制2、保证安全的组织措施1）工作票制度2）工作许可制度3）工作监护制度4）工作间断、转移与终结制度3、保证安全的技术措施1）停电2）验电3）装设接地线4) 悬挂标示牌与装设遮拦。
电力系统简介
二次回路的作用是对电气一次系统进行控制，测 量和计量、监视和保护，对于一次系统发生故障 时，根据故障时电气量的变化而切除故障的电气 设备，对一次系统不正常运行时，发出相应的信 号，让值班人员进行检查处理。 变电站的主要电气设备有电力变压器，断路器， 隔离开关，电压互感器，电流互感器，避雷器， 母线以及各种无功补偿装置等
L1 L2 L3 N PE
低压配电线路
低压配电线路是指经配电变压器，将高压10kV降低到 低压配电线路是指经配电变压器，将高压10kV降低到 10kV 380/220V等级的线路 等级的线路。 380/220V等级的线路。从配电室到用电设备的线路就属于 低压配电线路。配电变压器高压电源一般统一为10kV 10kV。 低压配电线路。配电变压器高压电源一般统一为10kV。
调度自动化系统
远动装置（ 远动装置（RTU）是电力系统计算机监控系统的基础。目前， ）是电力系统计算机监控系统的基础。目前， 世界上多数国家使用应答式RTU，日本则采用循环式 世界上多数国家使用应答式 ，日本则采用循环式RTU。 。
营销系统
(要电费)
电力系统
2002年国务院批准电力体制改革方案，实施厂 网分开，重组发电和电网企业。原国家电力公 司管理的资产按照发电和电网两类业务划分并 分别进行资产重组。 在电网方面，成立国家电网公司和南方电网公 司。由国家电网公司负责组建华北（含山东）、 东北（含内蒙古东部）、西北、华东（含福建） 和华中（含重庆、四川）五个区域电网有限责 任公司或股份有限公司。西藏电力企业由国家 电网公司代管。
电力网
电力系统中连接发电厂和用户的中间环节称为电力网， 电力系统中连接发电厂和用户的中间环节称为电力网，它 由各种电压等级的输配电线路和变电站组成。 由各种电压等级的输配电线路和变电站组成。电力网按其功 能可分为输电网和配电网。 能可分为输电网和配电网。 输电网是电力系统的主网，它是由35kV及以上的输电线 35kV及以上的输电线和 输电网是电力系统的主网，它是由35kV及以上的输电线和 变电站组成 配电网是由10kV 10kV及其以下的配电线路和配电变压器组成 配电网是由10kV及其以下的配电线路和配电变压器组成 就我国目前绝大多数电网来说，高压电网指：110KV， 就我国目前绝大多数电网来说，高压电网指：110KV， 220KV电网 超高压电网指330KV 500KV和750KV电网 电网； 330KV， 电网。 220KV电网；超高压电网指330KV，500KV和750KV电网。特 高压电网指的是以1000KV输电网为骨干网架， 1000KV输电网为骨干网架 高压电网指的是以1000KV输电网为骨干网架，超高压输电 网和高压输电网以及特高压直流输电（正负800KV），高 网和高压输电网以及特高压直流输电（正负800KV），高 800KV）， 压直流输电和配电网构成的现代化大电网。 压直流输电和配电网构成的现代化大电网。
电路基础知识之电力设备
电路基础知识之电力设备电力设备是电力系统中起着重要作用的组成部分，它主要是指输电线路、变电站、发电机组、变压器等设备。
在电力系统中，电力设备是负责输送电能的，它们的质量和性能直接影响着整个电力系统的稳定性和安全性。
从组成结构上来看，电力设备主要由两部分组成：电器和机械部分。
电器部分是指设备内置的各种电器元件和设备上的电控系统。
电机部分则是指设备中负责运动的各种机械元件，如转子、定子、齿轮等等。
在电力系统中，电力设备的种类繁多，下面简单介绍几种比较常见的电力设备：1. 输电线路输电线路是电力系统中最长的电力设备，它们负责将发电厂产生的电能传输到各个地方。
输电线路的主要组成部分包括导线、杆塔、绝缘子等等。
在电力系统中，输电线路的运行状态直接影响着整个系统的稳定性和安全性。
2. 变电站变电站是电力系统中重要的组成部分，它负责将输电线路传输的高电压电能进行转换和分配。
主要有220kV、110kV、35kV、10kV等多种级别。
变电站主要由开关设备、保护设备、变压器等部分组成。
其主要功能是：变电所将从电站发出的10kV、35kV、110kV或220kV电能送到用户附近的变电所中，再由变电所提供220V或380V的低压电能，供用户使用。
同样引入由电站或其他变电所发出的10kV、35kV、110kV或220kV 电能，通过变压器升压或降压，送往下一个电站或下一个变电所，按照用户的用电量进行分配。
3. 发电机组发电机组是电力系统中负责产生电能的设备，它主要由发电机和控制系统两部分组成。
发电机主要靠燃油、天然气、水力等能源产生的动力驱动，将机械能转换为电能。
控制系统则负责对发电机组里的各种参数进行监测和控制。
4. 变压器变压器是电力系统中常见的设备，它是一种用来调整电压值的设备。
变压器的功能是：将高电压转换为低电压或低电压转换为高电压。
变压器主要由铁心、绕组、箱体构成，其操作稳定、可靠性高，使用寿命长。
总之，电力设备是电力系统的重要组成部分，它们起着传输、分配和转换电能的重要作用。
大一电力专业知识点
大一电力专业知识点一、电力工程概述电力工程是指利用能源转化设备将其他形式的能源转化为电能，并通过输配电设备将电能传输、分配给用户的工程领域。
电力工程是现代社会的基础设施之一，涉及电力系统、电力设备、电力调度等多个方面。
二、电力系统1. 电力系统的组成电力系统由电源、输电线路、变电站和用户组成。
电源包括火电、水电、风电等不同形式的发电厂；输电线路用于将发电厂产生的电能输送到变电站和用户；变电站主要起到电能转换和分配的作用；用户则是指各种用电场所。
2. 输电线路输电线路是电力系统中连接发电厂、变电站和用户的纽带，主要包括高压输电线路和低压配电线路。
高压输电线路一般采用铁塔或电缆进行架设，以减少电能传输过程中的损耗；低压配电线路则通过电缆或电线将电能送达用户处。
3. 变电站变电站负责将输送至变电站的高压电能进行变压、变频等处理，以适应用户的用电需求。
变电站还承担电能调度和保护的功能，确保电力系统的稳定运行。
三、电力设备1. 发电设备发电设备是电力工程中最核心的部分，主要包括火电机组、水电机组、风电机组等。
火电机组通过燃烧煤炭、油气等燃料产生高温高压的蒸汽，驱动汽轮机旋转从而产生电能；水电机组则利用水流的动能转换为电能；风电机组则利用风能驱动风轮转动产生电能。
2. 输配电设备输配电设备主要包括变压器、断路器、开关柜等。
变压器用于承担电能转换的任务，将输送至变电站的高压电能转换为适用于用户的低电压电能；断路器用于在电路过载或故障时进行断电，以保护电力设备和用户安全；开关柜则用于控制电能的传送和分配。
四、电力调度电力调度是指根据用户的用电需求和发电设备的运行状况，合理安排电力生产和供应的过程。
通过电力调度，可以保证电力系统的供需平衡，提高电能利用效率，并确保电力系统的安全运行。
总结大一电力专业的知识点主要包括电力工程概述、电力系统、电力设备和电力调度等方面。
掌握这些知识点对于理解电力工程的基本原理和运行机制具有重要意义，也为将来的学习和实践打下了坚实基础。
电力系统ppt课件
详细描述
输电通常通过高压或超高压线路进行，以减少线路损耗和满足大范围供电的需 求。输电线路的规划和建设需要考虑地理环境、经济成本和环境保护等因素。
变电
总结词
变电是将电压进行变换的过程，以满足不同设备对电压的需求。
详细描述
在电力系统中，变电所是实现电压变换的关键设施。通过变压器等设备，将高压 电转换为低压电或反过来进行变换。变电过程中需要确保电压稳定，以保障电力 设备和用户的安全。
电费回收
及时回收电费，降低电力企业经营风险，保障电力供应的可持续性 。
电力市场与能源政策
市场分析
分析电力市场供需情况、价格走势等因素，为企业决策提供依据。
能源政策
关注国家能源政策动态，了解政策对电力行业的影响，为企业发展 做好准备。
竞争环境
了解竞争对手的动态和市场地位，制定合理的竞争策略，提高企业竞 争力。
机械储能、化学储能、电磁储能等。
电力储能技术的优点
能够解决电力系统的峰谷差问题，提高电力系统的稳定性 和可靠性，同时还可以为可再生能源提供储存和释放能量 的平台。
电力储能技术的应用
在家庭、工业、电力系统等领域都有广泛的应用前景，是 未来电力系统发展的重要方向之一。
THANK YOU
防雷的方法
包括安装避雷针、避雷线、避雷网等避雷装置，以及采用电涌保护器 等设备。
接地与防雷的要求
根据电力系统的电压等级、设备的重要性和所处的环境条件等因素， 选择合适的接地方式和防雷措施。
接地与防雷的维护
定期对接地装置进行检查和维护，确保其完好有效；同时也要定期对 防雷装置进行检查和维护，确保其正常工作。
故障检修
电力工程知识点
电力工程知识点一、电力工程简介电力工程是指利用各种能源生产和供应电能的一门工程学科。
它涉及电力产生、传输、变换和利用的各个环节。
二、电力系统1. 电力系统组成电力系统主要由发电厂、变电站、输电线路和配电系统组成。
2. 发电厂发电厂依据能源类型分为火力发电厂、水力发电厂、核能发电厂、风力发电厂以及太阳能发电厂等。
3. 变电站变电站负责接收发电厂产生的高电压电能，经过变压器降低电压，并将电能输送到不同用户之间。
4. 输电线路输电线路分为高压输电和低压输电。
高压输电通常采用特高压交流传输方式，而低压输电则是通过配电系统将电能送达用户。
5. 配电系统配电系统是将输电线路提供的电能送达到不同的用户，常用的方式有架空线路和地下电缆两种。
三、电力设备1. 发电机发电机是将机械能转化为电能的设备。
它通常由转子和定子两部分组成，利用电磁感应原理产生电力。
2. 变压器变压器用于改变电压大小。
它由两个或多个线圈组成，通过电磁感应原理来实现功率的传输和变换。
3. 开关设备开关设备用于控制电能的流动和切断电路。
常见的开关设备有隔离开关、负荷开关和断路器等。
4. 电力电容器电力电容器主要用于提高电力系统的功率因数和稳定电压。
5. 输电线路输电线路包括导线、杆塔和地线等，用于将电能从发电厂传输到各个变电站。
四、电力安全与节能1. 电力安全电力工程中的安全问题十分重要，涉及到电流过载、短路、接地故障等。
在设计和操作电力系统时，需要严格遵守安全规范，防止事故的发生。
2. 节能技术电力系统的节能是一个重要的方向。
通过合理的供电方式、提高电气设备的效率以及加强用电优化管理等手段，可以有效地降低能源消耗。
五、电力工程应用场景电力工程应用广泛，包括家居用电、工业生产、城市供电等。
例如，家庭中使用电力来照明、供暖、烹饪等；工业领域使用电力来驱动生产设备；城市供电系统则提供稳定的电能供应。
六、电力行业发展趋势1. 新能源开发随着环保意识的增强，新能源的开发和利用逐渐成为电力工程的重要方向。
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电压互感器原理
开关柜
• 开关柜外线先进入柜内主控开关，然后进 入分控开关，各分路按其需要设置。如仪 表，自控，电动机磁力开关，各种交流接 触器等，有的还设高压室与低压室开关柜， 设有高压母线，如发电厂等，有的还设有 为保主要设备的低周减载。主要作用是在 电力系统进行发电、输电、配电和电能转 换的过程中，进行开合、控制和保护用电 设备。
B
A
发电机产生交流电（AC)
电流方向 (Alternative current)
A
B
电流方向
发电原理
电流类型
时间
电流 电流
时间
DC: Direct current (直流电） AC: Alternative current （交流电）
时 间
时 间
电池
房间里的插座
发电机基础
线路接法
交
AC (交流） +230V
磁铁
旋转
电 灯泡
发电机基础
右手拇指定律 线圈 手指显示电流方向
电流方向
磁场
电流方向
拇指显示磁场方向 右手
线圈电流
产生磁场
电流方向
决定磁场方向
发电厂（power plant）又称发电站，是 将自然界蕴藏的各种一次能源转换为电 能（二次能源）的工厂。 有多种发电途径：靠燃煤、石油或天然 气驱动涡轮机发电的称火电厂，靠水力 发电的称水电站，还有些靠太阳能（光 伏），风力和潮汐发电的小型电站，以 核燃料为能源的核电站。
流
50Hz
商业电源
60Hz
1 Hz
60Hz = 60 次/1 秒 50Hz = 50 次/1 秒
3,600 r/分钟 (60 秒) = 60 r/秒 3,000 r/分钟 (60 秒) = 50 r/秒
发电机基础
发电机应用原理
发动机 线圈 (导体)
步骤 １．发动机带动磁铁旋转. ２．磁场移动. ３．线圈产生电流. ４．点亮灯泡
发电原理
法拉第法则 ① ① 磁场越强
电流越大 (电动势)
②
② 移动越快
电流越大
③
③ 线圈越多
电流越大
发电原理
右手定则 ① ② ① 导体移动方向 ② 电流方向 (电动势) ③ 磁场方向
③
③
① 旋转 导体
旋转导体 电流产生 发电
②
② 电流流动
提供电流 导体旋转 马达
①
发电原理
右手定则 ①
②
③
① 导体移动方向 ② 电流方向 (电动势) ③ 磁场方向
电网介绍
• 电力系统中的各级电压线路及其联系的各 级变、配电所组成的部分叫做电力网（电 网）。 • 输电网是以高压超高压将发电厂、变电所 或变电所之间连接起来的送点网络，是电 力网中的主网架。 • 配电网是直接将电能送到用户的网络。
直流输电 输电网 电网 配电网 交流输电
220kV 高压输电
交流输电
电力系统简介
袁浩杰 2015年3月
• 电是如何产生的？
• 电是如何传输的？ • 电是如何应用的？
电的产生
电子
原子核 带负电
电子
带正电
电压
电压
水压
电 阻
导体电阻值取决于 物质本身导电性能
R=ρ*l/S
发电原理
法拉第法则 磁场 线圈 电流
磁铁移动 线圈产生电流 (电动势)
电流表 Permanent Magnet 移动
电流互感器原理
电流互感器外观
电流互感器铭牌
电流互感器应用
电压互感器
• 电压互感器PT
• 压互感器是一个带铁心的变压器。它主要由一、二次 线圈、铁心和绝缘组成。当在一次绕组上施加一个电 压U1时，在铁心中就产生一个磁通φ，根据电磁感应 定律，则在二次绕组中就产生一个二次电压U2。改变 一次或二次绕组的匝数，可以产生不同的一次电压与 二次电压比，这就可组成不同比的电压互感器。电压 互感器将高电压按比例转换成低电压，即100V，电压 互感器一次侧接在一次系统，二次侧接测量仪表、继 电保护等。PT不能短路。
火力发电厂主要由4个系统组成：
1、燃烧气体系统 2、蒸汽系统 3、冷却系统 4、发电系统
光伏发电系统是由太阳能电池方阵， 蓄电池组，充放电控制器，逆变器， 交流配电柜，太阳跟踪控制系统
电的传输
电力系统介绍
电力系统介绍
• 1、提高供电可靠性 • 2、减少系统的备用容量 • 3、减少系统峰谷差 • 4、提高系统供电质量 • 5、有效利用一次能源
330、500、750kV
超高压输电 1000kV及以上 特高压输电
±500kV 高压直流输电 直流输电
±800kV
特高压
35、110kV及以上 高压配电 20、10、6、3kV 中压配电 1000kV及以上 低压配电
配电网
• 电力生产的特点
• 1、同时性
• 发电、供电、用电同一时间完成，时Biblioteka 保持平衡Thank you !
开关柜
负荷开关
• 负荷开关是介于断路器和隔离开关之间的 一种开关电器，具有简单的灭弧装置，能 切断额定负荷电流和一定的过载电流，但 不能切断短路电流
低压负荷开关
断路器
• 能够关合、承载和开断正常回路条件下的 电流并能关合、在规定的时间内承载和开 断异常回路条件下的电流的开关装置。 • 断路器可用来分配电能，不频繁地启动异 步电动机，对电源线路及电动机等实行保 护，当它们发生严重的过载或者短路及欠 压等故障时能自动切断电路，
• 2、集中性
• 统一调度，统一质量标准，统一管理、统一指挥
电的应用
发电侧设备
• 发电机
输变电设备
• 变压器
电流互感器
• 电流互感器CT
• 电流互感器原理是依据电磁感应原理的。电流互感器 是由闭合的铁心和绕组组成。它的一次绕组匝数很少， 串在需要测量的电流的线路中，因此它经常有线路的 全部电流流过，二次绕组匝数比较多，串接在测量仪 表和保护回路中，电流互感器在工作时，它的2次回 路始终是闭合的，因此测量仪表和保护回路串联线圈 的阻抗很小，电流互感器的工作状态接近短路。电流 互感器是把一次大电流转换成二次小电流来使用 ，二 次侧不可开路。