供电系统基础知识
电力系统基础知识培训教材PPT(共 61张)
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
变电所：按其在电力系统中的地位分类
枢纽变电所： 中间变电所： 地区变电所： 终端电站所：
/kV 3
6
10 20 35 60 110 220 330 500 750
发电机 额定电压
/kV 3.15
6.30
10.50 13.80 15.75 18.0 20.0 22.0 24.0
电 力 变 压 器 额 定 电 压 /kV
一次绕组 二次绕组
3 及 3.15 6 及 6.30 10 及 10.5
4
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
5
超高压远距 离输电网
变电所A：枢纽
500kV
220kV
区域电力网
变电所C：地方 110kV
地方电力网
变电所D：终端 10 kV
110
kV
变电所B：
35kV
中间
35kV
~
~
水力发电厂 火力发电厂
6
2、电力系统的电压等级
7
电力系统 额定电压
24
目前，中国有4座核电站11台机组运行 浙江秦山核电站 广东大亚湾核电站
江苏田湾核电站 中国在建中核电站
广东阳江核电站
辽宁红沿河核电厂
岭澳核电站
浙江南部的三门核电站 江西彭泽核电厂
•核电站特点：
a.消耗燃烧少 c.容量越大越经济
电网基础知识
第一节电网基础知识1、电力系统由什么组成？什么是电网？组成电力工业的发电及其动力系统、输电、变电、配电、用电设备，也包括调相调压、限制短路电流、加强稳定等的辅助设施，以及继电保护、计量、调度通信、远动和自动调控设备等所谓二次系统的种种设备的总和统称为电力系统，它是按规定的技术和经济要求组成的，并将一次能源转换成电能输送和分配到用户的一个统一系统。
一般我们把电力系统中的发电、输电、变电、配电等一次系统及相关继电保护、计量、和自动化等二次网络统称为电力网络，俗称电网。
电网一般可分为输电网和配电网。
2、电网的功能是什么？现代电网具有哪些特点？电网是电源和用户之间的纽带，其主要功能就是把电能安全、优质、经济的送到用户。
现代电网的特点主要包括：（1）主网架由强大的超高压系统构成。
（2）各电网之间联系较强。
（3）电压等级简化和供电电压提高（4）具有足够的调峰、调频、调压容量，能实现自动发电控制（AGC）。
（5）具有较高的供电可靠性。
（6）具有相应的安全稳定控制系统。
（7）具有高度自动化的监控系统和电能量自动计量系统。
（8）具有高度现代化的通信系统。
（9）具有适应电力市场运营的技术支持系统。
（10）有利于各种能源的合理利用。
（11）具有高素质的职工队伍。
3、如何从宏观上对电网进行分析？组成电网的发电、输电、变电、配电、用电等设备，从电路原理上理解，无外乎是由电阻、电抗、和电容三个元件组成的多重环网电路，由于发电设备是旋转设备，电路中建立的电压和流动的功率（包括有功功率和无功功率）是交流分量，因此分析电路中的电压、电流、功率的关系就必须以基尔霍夫定律和矢量分析为基础，在掌握好电阻、电抗、和电容间的电器关系前提下，用电路基本定律和矢量图的分析方法即可对电网中的诸如电压（势）、电流、功率和损耗进行分析。
4、目前电网中有哪几种发电形式？特点是什么？目前电网中的发电厂主要有火力发电、水利发电、核能发电和新能源发电四类，它们的特点分别是：（1）火力发电。
电力系统基础知识大全课件
分布式发电是指将发电设备分散安装在用户端或靠近用户端的位置，通 过配电系统直接向用户供电。分布式发电具有节能、环保和可靠性高等 优点，是未来电力系统发展的重要方向之一。
智能电网
智能电网概述
智能电网是一种基于现代信息技术和通信技术的电力系统，具有自动化、互动化和信息化 等特点。智能电网能够实现电力系统的优化运行和用户侧的智能管理，提高电力系统的安 全性和可靠性。
电力系统的分类
01
02
03
按电压等级分类
可分为高压电力系统（ 35kV以上）、中压电力系 统（6-10kV）和低压电力 系统（220V/380V）。
按功能分类
可分为发电系统、输电系 统、变电系统和配电系统 等。
按地理位置分类
可分为城市电力系统、农 村电力系统、工业电力系 统等。
02
发电系统
火力发电
总结词
利用化石燃料（煤、油、气）燃烧产生的热能转换为电能的发电方式。
详细描述
火力发电是当前全球最主要的发电方式之一，其技术成熟、效率高、成本低。通过燃烧化石燃料，将热能转换为 机械能，再通过发电机转换为电能。火力发电的缺点是会产生大量的二氧化碳、氮氧化物、硫氧化物等污染物， 对环境造成一定影响。
水力发电
数据采集与监控系统（SCADA ）
数据采集与监控系统是调度自动化的基础 ，通过对电力系统运行数据的实时采集和 监控，为调度员提供决策支持。
自动发电控制（AGC）
负荷管理
自动发电控制是调度自动化的重要组成部 分，通过对发电机组的自动控制，实现电 力系统的频率和功率的自动调节。
负荷管理是调度自动化的重要手段之一， 通过对用户负荷的控制和管理，实现电力 系统的供需平衡和优化运行。
电分相、电分段、越区供电基础知识
电分相、电分段、越区供电 基本知识
济南机务段
电分相基本知识
济南机务段
什 么 是 电 分 相
电分相的基本知识
c
b
a
4
3
2
1
器件式电分相
在单相交流牵引供电
普 速
系统中，电力机车是
由单相电供电的，为
了平衡电力系统的A、
B、C各相负荷，一般 高 1 2 3 4 5 6 7 8
c
b速
关节式电分相
济南机务段
电分相的基本知识
分
分段绝缘器的种类较多，但由于接触网
段 绝
设备及材料的发展，曾经广泛使用的玻
缘 器
璃钢、环氧树脂分区绝缘器等，因结构
简
笨重或耐脏污、耐电弧性能差，也有的
介
易老化开裂或泄漏距离不足等原因，现
已逐渐淘汰，被新型的高铝陶瓷分段绝
缘器和引进英国的滑道式菱形式分段绝
缘器所代替。
济南机务段 越区供电基本知识
三、一条供电臂只能供二十几公里的电， 再远末端电压就会降低，所以在两条供 电臂交汇的关节处设置电分相，这样才 能保证所有的接触网最低电压能满足电 力机车的工作电压。
电分相的基本知识
济南机务段 分相绝缘器分为两种
1、单棒型分相绝缘器：绝缘滑板、接头
分 相
线夹、定位架、单孔线夹、引弧件、承
绝 缘
力索绝缘子、承力索吊弦线夹、承力索
弦、夹环、承力索终端锚固线夹等。
济南机务段
分 段 绝 缘 器 简 介
电分相的基本知识
分段绝缘器在电气化铁道区段各车站的 装卸线、机车整备线上及电力机车库线 等地，为了保证工作人员的作业方便及 人身安全，将接触网在电的方向分成独 立的区段。分段绝缘器安设在上述独立 区段的两端，其结构既能保证供电的分 段，又能使受电弓平滑地通过该设备。 分段绝缘器大多应配合隔离开关使用， 以便使分段绝缘器两端的接触线当开关 闭合时都能带电；当隔离开关打开时， 独立的区段中则没有电，便于在该独立
供配电基础知识
供配电基础知识第一章简述供配电系统及电力系统和自备电源的基本知识第一节供配电系统的基本知识以工厂为例，其供配电系统是指工厂企业所需的电力从进场起到所有用电设备入端止的整个供配电线路及其中变配电设备。
（一）具有高压配电所的供配电系统（一般用于高压配电所有10KV的电源进线）（二）具有总降压变电所的供配电系统（一般用于总降压变电所有35KV的电源进线）（三）高压深入负荷中心的企业供配电系统如果当地公共电网电压为35KV,而企业的环境条件和设备条件有允许采用35KV架空线和较经济的电气设备时，则可考虑采用35KV线路直引入靠近负荷中心的车间变电所，经电力变压器直接将为低压用电设备所需的电压220|380V.这种高压深入负荷中心的直配方式，可以节省一级中间电压，从而简化了供配电系统，节省有色金属，降低电能损耗和电压损耗，减少运行费用，提高供电质量。
但是选用这种高压直配方式必须考虑企业内有满足35KV架空线的“安全走廊”，以确保供电安全。
第二节用户自备电源基本知识对于用户的重要负荷，一般要求在正常供电电源之外，设置应急的自备电源。
最常用的自备电源是柴油发电机组。
对于重要的计算机系统等，除了应设柴油发电机组外，往往还另设不间断电源UPS。
对于电源频率和电压稳定要求很高的场所，宜采用稳频稳压不停电电源。
（一）采用柴油发电机组的自备电源采用柴油发电机组作应急自备电源，有下列优点：1）柴油发电机组操作简便，起动迅速。
当公共电网停电时，柴油发电机组一般能在10~15S内起动并接上负荷，这是汽轮发电机组无法做到的，水轮发电机组更是望尘莫及。
2）柴油发电机组效率较高，功率范围大，可从几KW到几千KW，而且体积小，重量轻。
特别是在高层建筑中，采用体型紧凑的高效柴油发电机组是最合适的。
3）柴油发电机组的燃料采用柴油，其储存和运输比较方便，这一优点是以燃煤为主的汽轮发电机组无法比拟的。
4）运行可靠，维修方便。
作为应急的备用电源，可靠性是非常重要的指标，离开可靠性，就谈不上“应急”。
国家电网电力业务基础知识课件
08
添加标题
“ 一些电路基本概念－功率、负荷、电量 ”
三、电力系统运行 “ 一些电路基本概念－等值电路 ”
双绕组 变压器
中等长度线路
电阻
电抗（感抗）
电抗（容抗）
阻抗
三、电力系统运行 “ 一些电路基本概念－无功 ”
储能元件（电感、电容）吸收和释放电能。
充电和放电 的循环
三、电力系统运行 “ 一些电路基本概念－潮流 ”
四、电力系统计算 “ 潮流计算 ”
潮流计算是研究电力系统稳态运行的一种最主要的基本计算，EMS系统。 可帮助我们掌握系统中各元件的运行状态，以便：发现和调整系统薄弱环节、发现元件是否过负荷、各节点电压是否符合要求、正确选择电气设备和导线截面、确定供电方案，为改进提供依据 。
四、电力系统计算 “ 状态估计 ”
CIM中的拓扑连接信息 ConnectivityNode （CN） 是拓扑描述的关键
CN是导电设备的端点通过零阻抗连接在一起的点，而且可以是一个TopologicalNode（TN，即母线）的一个成员，而一个TN又是一个TopologicalIsland的成员。TN和TI是动态建立的，由拓扑连接关系和实际开关位置动态决定。
State Estimation。“状态”：电力系统状态通常用各节点电压幅值与相角表征，但相角难以测量，因此量测量中一般仅包括节点注入有功功率、无功功率，线路有功潮流、无功潮流和节点电压幅值等量测项目。
对系统某一断面的SCADA遥测和遥信信息进行实时处理：提高数据精度、补充测点与量测项目不足（如各节点电压相角）、辨识并排除错误数据等，然后送入实时数据库－后续计算基础。
03.
经济：降低损耗，减少燃料，节约成本。
04.
工厂供电第一章基础知识
第一章1．工厂配电答：工厂配电就是指工厂所需电能的供应和分配，亦称工厂配电。
2.工厂配电工作要很好地为工业生产服务，就必须达到下列基本要求：答：（1）安全（2）可靠（3）优质（4）经济3.一般中型工厂的电源进线是6~10KV。
4.并联电容器都是用来补偿系统的无功功率、提高功率因数的。
5.高压深入负荷中心的直配方式答：有的35KV进线的工厂，只经一次降压，即35KV线路直接引入靠近负荷中心的车间变电所，经车间变电所的配电变压器，将35KV直接降为低压用电设备所需的电压（220V/380V），这种供电方式称为高压深入负荷中心的直配方式。
6.配电所中的母线又称为汇流排，其任务是汇集电能和分配电能。
7.工厂供电系统答：是指从电源进线进厂起到高、低压用电设备进线端止的整个电力系统，包括厂内的变、配电所及所有高、低压配电线路。
8.发电厂答：发电厂又称发电站，是将自然界存在的各种一次能源转换为电能（属二次能源）的工厂。
9.电力系统答：由各级电压的电力线路将一些发电厂、变电所和电力用户联系起来的一个发电、输电、变电、配电和用电的整体，称为电力系统。
10.电力网答：电力系统中各级电压的电力线路及其联系的变电所，称为电力网。
11.地方电网的供电范围较小，最高电压一般不超过110KV，工厂供电系统属于地方电网。
12.电力系统加上发电厂的动力部分及其热能系统和热能用户，通常称为动力系统。
（范围最大）13.建立大型电力系统（联合电网）有下列优越性：（1）可以更经济合理德利用动力资源，例如在有水力资源的地方建造水电站，在有煤炭资源的地方建造坑口火电厂，在有地热资源的地方建造地热发电厂等，这样可大大降低发电成本，减少电能损耗。
（2）可以更好地保证供电的电能质量，，满足用户对电源频率和电压等的质量要求。
（3）可以大大提高供电可靠性，有利于整个国民经济的发展。
14.电气设备的额定频率和额定电压，是电气设备正常工作且能获得最佳经济效果的频率和电压。
电力系统基本知识
电力系统基本知识一、电力系统与电力网1、电力系统由发电厂的发电部分、输配电线路、变配电所，以及用户的各种用电设备所组成的整体，称为电力系统，简称系统。
现代化电力系统规模一般较大，通常把许多不在一地的发电厂并列起来，连成较大的电力系统，可以充分发挥系统运行的稳定性和安全性，提高发、供电的经济效益。
大型电力系统在技术、经济上具有以下优点：1）提高供电可靠性；2）减少系统备用容量；3）便于发展大型机组及利用大型动力资源，特别是充分发挥水力发电厂电能生产成本低的优越性；4）通过合理分配负荷可以降低系统的高峰负荷，提高运行经济性；5）提高供电质量。
2、电力网不同电压等级的电力线路和变配电所组成的网络叫电力网，简称电网。
电网是电力系统的重要组成部分，担负着输电、变电与配电（统称供电）的任务。
电力网按其在电力系统中的作用不同，分为输电网和配电网。
1）输电网输电网是以高电压甚至超高电压将发电厂、变电所或变电所之间连接起来的送电网络，是电力网中的主网架。
输电网的电压一般在35kV及以上，330kV及以上称为超高压输电线路。
2）配电网直接将电能送到用户去的网络，称为配电网。
配电网的电压根据用户负荷情况和供电要求而定。
（1）高压配电网一般指 35kV、110kV及以上电压。
（2）中压配电网一般指20kV、10kV、6kV、3kV 电压。
（3）低压配电网低压配电网通常又称为二次配电网，一般指220V、400V电压。
二、电力系统的运行特点1、电能的生产和使用同时完成电能的生产、输送和使用处于一种动态的平衡状态，若供用电出现不平衡，系统运行的稳定性就会被破坏。
2、过渡过程迅速电能以电磁波形式传播，有极高的传输速度，电力系统中的过渡过程非常迅速。
3、地区性突出我国地域辽阔，自然资源分布很广，使电能结构有很强的地域特点。
4、与国民经济关系密切电能为国民经济各部门提供动力，也是人们物质文化生活现代化的基础。
三、电力系统的运行要求电力系统的基本任务是为国民经济和人民生活提供充足、可靠、经济且质量好的电能，这是对电力系统运行的最基本要求。
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• 2、直接接地方式：中性点直接与接地装置连接。 • 3、电阻接地方式：中性点经过不同数值的电阻与接
地装置连接，接入电阻在数十欧姆时，称为低电阻 接地，在数百欧姆时称为高电阻接地。
• 4、消弧线圈接地方式：中性点经过电抗线圈与接地 装置连接。电抗线圈有分接头，可用以调节电抗值， 以便系统单相接地时，电抗电流补偿输电线路的对 地分布电容，使接地点的电流减少，电弧易于熄灭， 煤矿高压单相接地电容电流超过20A，应采取此方 式。
(3)干线式主要优点是线路总长度短，造价较低，最大负荷一般不同时出现，系 统中的电压波动和电能损失较少，电源出线回路数少，节省设备，缺点是前 段线路公用，增加了停电的可能性。串联型干线式因干线的进出线侧均安装 隔离开关，事故发生时可在找到故障点后，拉开相应的隔离开关，继续供电， 从而缩小停电范围。为有选择地切断线路故障，干线式结线各段均需设断路 器和保护装置，使投资增加，保护整定时间增长，延长了故障存在时间，降 低了供电系统的安全可靠性。
尘爆炸危险；（4）预防电缆和电气设备因漏电而引起的相间短路故障。在使用屏蔽电缆的情况下，相间短路必然先从 接地漏电开始，漏电后保护装置首先动作，将故障排除。 » 3、预防漏电事故的措施： » （1）使用屏蔽想套电缆，并与检漏装置配合，提高漏电保护的可靠性。（2）采取保护接地。（3）对电网对地电容电 流进行有效的动作补偿，以减少漏电电流对人体的伤害程度。（4）提高漏电保护装置和自动馈电开关的动作速度，以 及采用超前切断电源装置。 » 4、对漏电保护装置要求 » （1）能不间断监视电网的绝缘状态。当绝缘电阻降低到漏电保护装置的动作值时，必须能及时切断其供电电源。（2） 动作迅速：检漏继电器的动作时间不应超过0.1s，总的分断时间不应超过0.2S。（2）电网的绝缘电阻值在对称下降和 不对称下降时，动作电阻值不变。（4）检漏继电器本身的内部阻抗足够大，以不降低电网对地的阻抗和不增加人身触 电危险为原则。（5）检漏继电器动作必须灵敏可靠，不能拒动也不能误动，最好具备自检功能。（6）对电网对地的电 容电流，进行有效补偿。（7）漏电保护具有选择性，缩小故障时的停电范围。还可在磁力启动器中装设漏电闭锁装置， 不仅可以缩小漏电故障范围，还可防止向故障之路送电。 » 5、漏电闭锁：主要用以低压网络，对电动机及供电支路的绝缘水平进行合闸前的监视，当绝缘电阻降低到规定值以下 时，漏电闭锁保护装置动作，将控制开关或磁力启动器闭锁，使之不能送电。漏电闭锁只能监视在断电状态下的供电线 路，当主回路带电工作时，他便退出工作，由于漏电闭锁保护能使有故障的供电回路不投入工作，减少外露火花的机会， 提高了安全性。 » 6、附加直流电源方式的漏电保护 » 电路由整流桥、灵敏继电器、零序电抗器、三相电抗器及千欧表组成。检测直流电源由三相电抗器中性柱上的副绕组提 供低压交流电，整流电源的负极经灵敏继电器、零序电抗器、三相电抗器接至三相电网。电源的正极经千欧表接地。检 测直流通过对地电阻构成回路，接地电容为隔直作用，其电容量一般选得足够大，对交流阻抗近似为零。其作用一是连 续监视电网的绝缘水平，通过欧姆表显示，当电网绝缘降低到某一最小允许值时，继电器动作使低压电源总开关跳闸， 另一方面当电网发生人身触电或一相接地故障时，继电器动作，切断电源，并利用零序电抗器提供的感性电流补偿流过 人体或接地点的电容电流。检漏继电器的作用是根据保证人身触电时的安全确定的。
（2）环式：所用设备少，各线路路径不同，不易同时发生故障，可靠性高且运 行灵活，负荷两条线路分担，负荷波动时电压比较稳定，缺点是故障线路较 长，电压损失较大。
（3）双回路干线式：较双回路放射式线路短，比环式长，所需设备较放射式少， 但继电保护较放射式经济。一般多采用双回路放射式或环式结线。
六、供电系统中性点接地方式
» 3、重复接地：在沿零线上把一点或多点再引入接地， 作用是发生接地短路时，进一步降低人体的接触电压 或减少零线断线时的接触电压。
» 4、煤矿井下接地网：煤矿井下的保护接地网，是由主 接地极及接地母线、局部接地极及辅助接地母线等组 成的一个网络。
八、漏电保护
1、漏电原因： » （1）运行中电气设（2）电缆在运行中受机械或其他外力的挤压、砍砸或过度弯曲等，而产生裂口或缝隙，长期受潮气和水分侵蚀，致使
绝缘恶化，造成漏电。 » （3）电缆与电气设备连接时，由于芯线接头不牢、喇叭口封堵不严，以及接线嘴压板不紧等原因，使之在运行中产生
松动脱落，与外壳相连或接头发热，烧坏绝缘。 » （4）检修电器设备时，将金属工具、材料等金属物件遗留在设备内部，造成接地故障。 » （5）电气设备接线错误或内部导线绝缘破损造成与外壳相连。 » （6）电气设备或电缆长期超负荷运行，使绝缘降低或损坏。 » 2、漏电保护作用 » （1）能够防止人身触电； » （2）能够不间断监视电网的绝缘状态，以便采取措施，防止其绝缘进一步恶化；（3）减少漏电电流引起矿井瓦斯、煤
2、有备用系统的接线方式:主要优点是供电可靠性高，正常是供电质量好，但设 备多，投资大。
（1）双回路放射式：各用户均为双回路供电，线路总长度较长，电源出线回路 数和所用开关设备多，投资大，当双回路同时工作时，可减少线路上的功率 损失和电压损失，适用于负荷大或孤立的重要用户，对于容量大，而且重要 的用户，可采用母线分段接线方式，实现自动切换，提高供电的可靠性。
2020
供电系统基础知识
五、矿井供电系统的主要接线方式
1、无备用系统接线方式:主要有单回路放射式、直接连接的干线式和串联型干线 式。
(1)该方式简单，运行方便，易于发现故障，缺点是供电可靠性差，主要用于对 三级负荷和部分二级负荷供电。
(2)放射式的主要优点是供电线路独立，线路故障互不影响，易于实现自动化， 停电机会少，继电保护简单，易于整定，保护动作时间短，电源出线回路多 和设备投资较多。
七、接地与接零
» 1、保护接地：电气设备的金属外壳由于绝缘损坏而有 可能带电，为防止漏电危及人身安全，将金属外壳通 过接地装置与大地相连即为保护接地，一般用于中性 点不接地系统。
» 2、保护接零：当电气设备外壳与接地的零线连接时称 为接零。作用是当发生设备绝缘击穿或其他碰壳事故 时，形成单相金属性短路，保护装置迅速切断电源， 使故障存在时间缩短，减少触电几率。