电能系统基础
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。
电能系统基础复习资料
电能系统基础复习资料 Document number：WTWYT-WYWY-BTGTT-YTTYU-2018GT《电能系统基础》复习要点一、简答、简述：1、电力线路按结构通常可以分为哪几种 (P17)答: ①架空线路②电缆线路③架空线路和电缆线路的混合线路2、什么是电弧电弧的危害游离方式有哪些去游离方式有些（P23）答：（1）当触头间刚出现断口时，两触头间距离极小，电场强度极大，在高热和强电场的作用下，金属内部的自由电子从阴极表面逸出，奔向阳极，这些自由电子电场中撞击中性气体分子，使之激励和游离，产生正离子和电子，这些电子在强电场作用下继续向阳极移动时，还要不断的撞击其他的气体中性分子。
因此，在触头间隙中产生了大量的带电粒子，使气体导电形成了炽热的电子流即电弧。
（2）电弧的危害：①延长电路开断的时间；②破坏开关触头、引起电器烧毁；③形成相间短路。
（3）游离方式：①强电场发射；②热电发射；③碰撞游离；④热游离（4）去游离的方式：①复合；②扩散3、交流电弧的灭弧条件和方法直流灭弧的方法（P23）答：（1）灭弧条件：交流电弧自然过零后，弧隙介质强度始终大于加在触头两端的恢复电压。
（2）交流灭弧的方法：①提高触头的分离速度；②利于高速气体或油吹灭电弧；③采用多断口将长电弧分成多段短电弧；④利用磁吹线圈使电弧不断移动与拉长来灭弧；⑤采用介质强度高的物质作灭弧介质，如SF６、真空、压缩空气、油等。
（3）直流灭弧的方法：①在直流电流上叠加一振动电流，使弧电流过零，用交流电弧相似的方法熄灭直流电弧。
②电阻耗散能量限流法：在开断电路的过程中，逐级串入电阻，使直流弧电流不断减小直至熄灭，并保证基本不产生过电压。
4、何为电气的一次设备、二次设备，并举例说明（P23）答：（1）在发电厂和变电所中，为了满足用户对电力的需求和保证电力系统运行的安全稳定和经济性，安装有各种电气设备。
通常把直接生产、输送、分配和使用电能的设备称为一次设备。
(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。
电力系统基础理论
电力系统基础理论电力系统是现代社会不可或缺的基础设施之一，它承担着输送和分配电能的重要任务。
本文将介绍电力系统的基础理论，包括电压、电流、功率以及传输线路等相关概念。
1. 电压和电流电压是指电力系统中电荷分布不平衡所产生的电势差，也称为电压差。
单位为伏特（V）。
电压的大小可决定电力系统的运行状态和电气设备的工作性能。
在电力系统中，常见的电压等级有110kV、220kV、500kV等。
电流是电荷在导体中移动所形成的电流量。
单位为安培（A）。
根据欧姆定律，电流与电压之间存在线性关系，即I=V/R，其中I为电流，V为电压，R为电阻。
2. 功率和能量功率是指单位时间内完成的功或能的转换速度。
单位为瓦特（W）。
在电力系统中，功率通常分为有功功率和无功功率两种。
有功功率表示设备有效转换电能的能力，无功功率则表示设备在电能转换中所消耗的无效功率。
能量是指物体所拥有的完成工作的能力。
在电力系统中，能量的单位为焦耳（J）。
功率与时间的乘积即为能量。
电能是电力系统输送和分配的主要形式之一，其单位为千瓦时（kWh）。
3. 传输线路传输线路是电力系统中电能输送的通道。
根据电压的不同，传输线路可分为输电线路和配电线路。
输电线路承担着远距离输送高压电能的任务，常见的有输电塔和架空线。
配电线路则用于将输电线路输送的高压电能进行分配和供应，常见的有电缆和配电柜。
传输线路的重要指标包括线路的电阻、电感和电容。
这些参数会对电力系统的稳定性和效率产生影响。
因此，在电力系统设计和运行中需要充分考虑这些参数以及其对功率传输的影响。
4. 电力系统保护电力系统保护是指为了保障电力系统运行安全而采取的一系列措施和装置。
电力系统中常见的故障包括短路、过载和接地故障。
保护系统可以及时检测和隔离这些故障，以确保电力系统的可靠性和安全性。
电力系统保护装置的设计和选择需要充分考虑系统的工作条件、故障类型以及保护的速度和可靠性等因素。
同时，保护装置还需与电力系统的控制系统和通信系统相配合，实现对整个电力系统的全面监测和控制。
电力系统基础知识培训全
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
电力系统基础知识 综合自动化系统 培训讲座
第一部分 电力系统基础知识
电力系统传输 示意图
电网调度
50.0Hz
50.2
49.8
发电
通讯服务器
用电
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
发电领域的几个概念
发电厂类型：火(热)电、水电、风电、核 电……
发电机容量：3000KW－80万KW 发电机机端电压：6kV，10kV 同期的概念：同相位、同幅值、同频率 发电机指挥信号：主要用来让电气主控室跟汽
X SNP-2313
A1 A2
A3 A4
A5 A6
A7
4
接
口 CANL
电能量脉冲1
脉 电能量脉冲2 冲
口 脉冲公共端
X SNP-2313
E1 E2
X SNP-2313
E10 E11 E12
- 220V 工 作
+ 220V 电 源
事故信号 信
预告信号 号 出
信号公共端 口
控制电源
X SNP-2313
F1
1K F2
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。
电力系统分析基础知识点总结
1、输电线路的网络参数是指（电阻）、（电抗）、（电纳）、（电导）。
2、所谓“电压降落”是指输电线首端和末端电压的（相量）之差。
“电压偏移”是指输电线某点的实际电压和额定电压的（数值）的差。
3、由无限大的电源供电系统，发生三相短路时，其短路电流包含（强制/周期）分量和（自由/非周期）分量，短路电流的最大瞬时的值又叫（短路冲击电流），他出现在短路后约（半）个周波左右，当频率等于50HZ时，这个时间应为（0.01）秒左右。
4、标么值是指（有名值/实际值）和（基准值）的比值。
5、所谓“短路”是指（电力系统正常运行情况以外的相与相之间或相与地之间的连接），在三相系统中短路的基本形式有（三相短路），（两相短路），（单相短路接地），（两相短路接地）。
6、电力系统中的有功功率电源是（各类发电厂的发电机），无功功率电源是（发电机），（电容器和调相机），（并联电抗器），（静止补偿器和静止调相机）。
7、电力系统的中性点接地方式有（直接接地）（不接地）（经消弧线圈接地）。
8、电力网的接线方式通常按供电可靠性分为（无备用）接线和（有备用）接线。
9、架空线是由（导线）（避雷线）（杆塔）（绝缘子）（金具）构成。
10、电力系统的调压措施有（改变发电机端电压）、（改变变压器变比）、（借并联补偿设备调压）、（改变输电线路参数）。
11、某变压器铭牌上标么电压为220±2*2.5%，他共有（5）个接头，各分接头电压分别为（220KV）（214.5KV）（209KV）（225.5KV）（231KV）。
二：思考题1.电力网，电力系统和动力系统的定义是什么？（p2）答:电力系统：由发电机、发电厂、输电、变电、配电以及负荷组成的系统。
电力网：由变压器、电力线路、等变换、输送、分配电能的设备组成的部分。
动力系统：电力系统和动力部分的总和。
2.电力系统的电气接线图和地理接线图有何区别？（p4-5）答：电力系统的地理接线图主要显示该系统中发电厂、变电所的地理位置，电力线路的路径以及它们相互间的连接。
《电能系统基础》课程概论详解共53页PPT
21、没有人陪你走一辈子，所以你要 适应孤 独，没 有人会 帮你一 辈子， 所以你 要奋斗 一生。 22、当眼泪流尽的时候，留下的应该 是坚强 。 23、要改变命运，首先改变自己。
24、勇气很有理由被当作人类德性之 首，因 为这种 德性保 证了所 有其余 的德性 。--温 斯顿． 丘吉尔 。 25、梯子的梯阶从来不是用来搁脚的 ，它只 是让人 们的脚 放上一 段时间 ，以便 让别一 只脚能 够再往 上登。
Hale Waihona Puke 31、只有永远躺在泥坑里的人，才不会再掉进坑里。——黑格尔 32、希望的灯一旦熄灭，生活刹那间变成了一片黑暗。——普列姆昌德 33、希望是人生的乳母。——科策布 34、形成天才的决定因素应该是勤奋。——郭沫若 35、学到很多东西的诀窍，就是一下子不要学很多。——洛克
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电能系统发展简史
（9.18讲到此处）
1831年电磁感应定律
1882年高压输电（法国人德普勒、水电、慕尼黑、直流、1500 ～2000V、57km、2kW）
1885年单相变压器－－单相交流输电
1891年三相异步电动机、三相变压器－－三相交流输电（德国 人奥斯卡.冯.密勒、拉芬镇－法兰克福、水轮发电机230kVA电 压95V、升压25kV、4毫米铜线、降压112V、负荷：白炽灯和异 步电动机）
电能系统基础
——第一章
第一章 电能系统概论
１．１ 概述
１．２ 电能系统负荷与负荷曲线
１．３ 电能系统的电压等级
１．４ 输电线路
１．５ 发电厂、变电所电气设备
１．６ 电能系统的电气连接方式
１．７ 三相电能系统中性点运行方式
１．８ 电能系统的运行特点和基本要求
１．９ 电能系统的运行监视、控制与保护
１．１０ 安全接地
第一章 电能系统基础
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电能的特点：
⑴电能可以方便地由其它能量形式转化而来 ，也可以简便地转化成其他形式的能量。
⑵电能便于大规模生产、输送、分配、并且 价格低廉。
⑶电能的生产、输送、分配、控制及测量等 各环节容易实现自动控制。
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2.1882年上海建立第一个发电厂，容量12kW 。 3.新中国成立以来，我国电力工业取得了长足的
发展。 形成了华北、东北、华东、华中、西北和南方
互联等6个跨省大网 发电机装机容量和年发电量位居世界第1位（
2011年底达到10.6亿千瓦），但人均用电量只 有世界平均水平的1/3。
第一章 电能系统基础
PG PD PL
QG QD QL
第一章 电能系统基础
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电能系统与电力系统的定义
1． 动力系统：
转化、分配和应用电能及热能的全部环节称为动力系统，包括锅炉、汽 轮机、发电机、输电线、变压器、电动机等。
2．电能系统：
在动力系统中，生产、输送、转换的能量主要部 分是电能的，称为电 能系统。
3．电力系统：
电能系统中的电气部分称为电力系统。
对一次设备的工作进行测量、控制、监视、调节、 保护以及为运行维护人员提供运行工况或生产指挥 信号所用的设备称为二次设备。如测量、计量仪表 、继电保护及自动装置、直流设备、信号设备及控 制电缆等。
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电能系统的运行特点与基本要求
1. 电能系统的运行特点
（1）重要性（电能和国民经济各部门及人民生活密 切）：
电能在国民经济和人民生活中起着极其重要 的作用，电能供应的中断或减少将影响国民经济 的各个部门，造成巨大的损失。
（2）快速性（暂态过程十分短暂）：
由于电能的传播速度接近光速，因而它从一 处传至另一处所需的时间极短，电力系统从一种 运行方式转变到另一种运行方式的过渡过程非常 快，电力系统中的事故从发生到引起严重后果所 经历的时间常以秒，甚至毫秒计。
发电机、变压器、电力线路和负荷这四大元件构 成了电力系统的躯干，称为一次系统。
此外，为了保证其安全正常运行，电力系统还装 备有相当于其神经的继电保护、通讯和调度控制 系统等，称为二次系统。
第一章 电能系统基础
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为满足生产需要，发电厂中安装有各种电气设备。
通常将直接在发、输、配、用的主系统上使用的设 备称为一次设备。如：开关设备、电能生产和转换 装置、载流导体、接地设备等。
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概述
能源的分类： 一次能源：指以现成的形式存在于自然界的能
源。 二次能源：指由一次能源直接或间接转换而来
的其它形式的能源或人工制造的能源。 电能属于二次能源。常用的用来发电的一次
能源有：燃料化学能、水能、核能等。还可 继续开发的发电能源，如潮汐发电、太阳能 发电、风力发电等。
4．电力网：
在电力系统中把发电机和用电之间属于输电和配电的环节称为电力网。
第一章 电能系统基础
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电能系统、电力系统、电力网示意图
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电力系统是一个由大量各种元件组成的复杂系统 ，发电机、变压器、电力线路和负荷是电力系统 的四大主要元件。
2、2010年6月18日世界上第一个±800千伏直流输 电工程——云广特高压直流输电工程竣工投产。
3、2010年7月8日，向家坝—上海±800千伏特高压 直流输电示范工程投入运行。
第一章 电能系统基础
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2020年特高压电网规划图
第一章 电能系统基础
按照“西电东送 、南北互供”的规 划，2020年，国家 电网将建成以“三 华”特高压同步电 网为中心，东北特 高压电网、西北 750千伏电网为送 端，各级电网协调 发展的坚强智能电 网。
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第一章 电能系统基础
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第一章 电能系统基础
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特高压电网是1000千伏交流和正负800千伏直流输 电网络，具有远距离、大容量、低损耗输送电力和 节约土地资源等特点。
1、1000千伏晋东南—南阳—荆门特高压交流输电 工程于2009年1月6日投入商业运行。2010年8月12 日通过国家验收。
交流：最高线路电压>1000kV、最远输送距离>1000km、最大电 力系统容量>20000万kW
直流：电压>±500kV、输电距离>1000km、输送功率>150万kW
第一章 电能系统基础
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我国电力工业发展概况
1.我国有丰富的煤炭、石油和水力资源，这为我 国电力工业的发展提供了条件。
第一章 电能系统基础
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电能系统的运行特点与基本要求
（3）同时性（电能不易贮存）：
电能的生产、传输、分配和消费实际上是 同时进行的，即所有发电厂任何时刻生产的电 能必须与该时刻所有负荷所需的电能与传输分 配中损耗的电能之和相平衡。这代表电力系统 运行时必须满足的一类等约束条件：有功功率 平衡和无功功率平衡。