电力系统基础知识

1、本章要点 重点：电力系统组成及分类；.变配电一次设备及电气主接线；衡量电能质量的基本参数；短路及其危害，限制短路的措施；中性点的运行方式。 难点：中性点的运行方式，限制短路的方法。内容纲要 第一节 电力系统的组成及特点 第四节 变、配电所 第五节 电力系统短路 第六节 电力系统中性点接地方式第一节 电力系统的组成及特点见习一个电力见习一个电力系统系统变电站变电站大型工厂大型工厂商店商店学校学校小型电能用户小型电能用户输电线输电线厂水力发电厂水力发电变电站变电站小型配电站小型配电站配电站配电站住宅乡村住宅乡村第一节电力系统组成及特点第一节电力系统组成及特点简单电力系统简单电力系统电能的输送和分配

2、电能的输送和分配发电厂发电厂主传输线主传输线500 kV500 kV升压升压降压降压电压分配电压分配10 kV10 kV降压降压变电站变电站三三 相相单相单相 主设备主设备 ( 380V )( 380V )插座插座 ( 220V )( 220V )仪表控制盘仪表控制盘仪表仪表单单 相相第一节电力系统组成及特点第一节电力系统组成及特点MMMM 一一 、 电力系统的组成电力系统的组成第一节电力系统组成及特点第一节电力系统组成及特点名词解释 发电厂发电厂：将一次能源转换成电能的场所。有火力：将一次能源转换成电能的场所。有火力 、水力、水力 、核能发电厂等、核能发电厂等 变电所变电所：接受电能、变换电

3、压和分配电能的场所。：接受电能、变换电压和分配电能的场所。 配电所配电所：仅用于接受和分配电能的场所。：仅用于接受和分配电能的场所。 换流站：换流站：交、直流相互转换的场所。交、直流相互转换的场所。 电力线路：电力线路：将发电厂、变电所和电能用户连接起来将发电厂、变电所和电能用户连接起来 ，完成输送电能和分配电能的任，完成输送电能和分配电能的任务务 电能用户：电能用户：所有消耗电能的用电设备或用电单位。所有消耗电能的用电设备或用电单位。第一节电力系统组成及特点第一节电力系统组成及特点 第一节电力系统组成及特点第一节电力系统组成及特点简单电力系统简单电力系统第一节电力系统组成及特点第一节电力系统

4、组成及特点第一节电力系统组成及特点第一节电力系统组成及特点 总降压变电所：将总降压变电所：将35-110KV35-110KV的外部供电的外部供电电源降到电源降到6-10KV6-10KV给高压配电所、车间变给高压配电所、车间变电所、高压用电设备供电。一般大型企电所、高压用电设备供电。一般大型企业都设之。业都设之。 高压配电所：接受高压配电所：接受6-10KV6-10KV电压，再分配电压，再分配。一般负荷分散、厂区大的大型企业需。一般负荷分散、厂区大的大型企业需设置。设置。 配电线路：分配电线路：分6-10KV6-10KV厂内高压配电线路厂内高压配电线路和和380/220V380/220V厂内低压

5、配电线路。厂内低压配电线路。 车间变电所：车间变电所：6-10KV6-10KV降到降到380/220V380/220V，给，给用电设备供电。用电设备供电。第一节电力系统组成及特点第一节电力系统组成及特点MMMM 第一节电力系统组成及特点第一节电力系统组成及特点第一节电力系统组成及特点第一节电力系统组成及特点MMMM 第一节电力系统组成及特点第一节电力系统组成及特点电能的生产输送及使用的连续性；与生产及人民生活的密切相关性；过渡过程的短暂性。第一节电力系统组成及特点第一节电力系统组成及特点对电力系统的基本要求：最大限度地满足用户的用电需要；安全可靠的供电；保证良好的电能质量；提高电力系统运行的经

6、济性。第一节电力系统组成及特点第一节电力系统组成及特点 第一节电力系统组成及特点第一节电力系统组成及特点 第一节电力系统组成及特点第一节电力系统组成及特点 第一节电力系统组成及特点第一节电力系统组成及特点返返 回回下一页下一页上一页上一页下一节下一节. 1234567 水电厂按照取水的方式可分为坝式水电厂、水电厂按照取水的方式可分为坝式水电厂、引水式水电厂、混合式水电厂和抽水蓄能电厂引水式水电厂、混合式水电厂和抽水蓄能电厂等。等。 核电厂根据原子反应堆型式不同可分为几核电厂根据原子反应堆型式不同可分为几种类型，目前使用较为广泛的是轻水堆型，包种类型，目前使用较为广泛的是轻水堆型，包括沸水堆和压

7、水堆型。括沸水堆和压水堆型。控制器逆变器交流负载直流负载蓄电池组耗能负载 风力发电机组控制器逆变器交流负载直流负载蓄电池组太阳电池 方阵G太阳锅炉蓄热器锅炉汽轮发电机组凝汽器给水泵凝结水泵火电厂水电厂10kV 一、一、电力电力负荷负荷：使用电能的单位称为电力用户。用电的类型主要有工业用电、农业用电与生活用电等。电力用户用电设备所消耗的功率称为负荷。电力用户的负荷按其对供电可靠性的要求可分为三级：一级负荷（也称一类负荷，对应一类用户）；二级负荷（也称二类负荷，对应二类用户）；三级负荷（也称三类负荷，对应三类用户） 10020030040050060070080090004812162024t(h

8、)P（MW)（a a）24t(h)100200300400500600700800900048121620Q(MVAR)（b b） 有功功率年最大负荷曲线有功功率年最大负荷曲线：表示一年内每月最大有功功率负：表示一年内每月最大有功功率负 荷变化的曲线。荷变化的曲线。 用途：作为扩建发电机组，新建电厂以及安排全年发电设备用途：作为扩建发电机组，新建电厂以及安排全年发电设备 检修计划的依据。检修计划的依据。Pt(h)8760Tmaxt1t2t3P1P2P3abcdefgi 87600PdtAmaxmaxmax87600PPdtPATP Pt(h)t(h)87608760T Tmaxmaxt t1

9、1t t2 2t t3 3P P1 1P P2 2P P3 3a ab bc cd de ef fg gi i 第四节第四节 变、配电所变、配电所 一变、配电所常用的一次设备一变、配电所常用的一次设备（1）概念概念: :直接参与生产、转换、输送和分配电能的电气设备称为一次设备（2）分类分类: :1）能量转换设备:发电机、变压器、电动机 2）开关设备：用于电路的接通和开断。断路器、 熔断器、负荷开关、隔离开关3）载流导体：母线、裸导线和电缆等4）绝缘设备：支持和固定裸载流导体，使之与地或装置中不同电位的载流导体绝缘。支柱式、套管式、盘形悬式。 5）互感器:获得系统或设备运行信息的设备。电压互感器

10、和电流互感等 6）防过压设备：避雷线、避雷针、避雷器 7）接地装置：电力系统中性点工作接地或保护接地。 8）限流设备：限制短路电流。普通电抗器、分裂电抗器等 9）补偿及补偿设备：补偿系统的无功功率。调相机、电力电容器、消弧线圈、并联电抗器第四节第四节 变、配电所变、配电所 二二次设备对电气一次设备及系统的工作状况进行监察、测量、控制、保护和调节的辅助性电气设备称为二次设备。 1）测量表计：电压表、电流表、有功功率表等 2）绝缘监察装置：交直流电网的绝缘状况监测。（设备课） 3）控制和信号装置：以手动或自动方式实现开关的分合闸控制与指示。 4）继电保护装置：发生故障时开关跳闸或异常时发信号 5）

11、自动装置：自动并列装置、自动励磁调节、自动投入装置、自动频率调节装置等。 6）直流电源设备：整流装置、蓄电池组等。 7）其他电力辅助设备第四节第四节 变、配电所变、配电所 三三. .电气主接线及电气主接线图：电气主接线及电气主接线图： 1 1）电气主接线：一次设备按预期的生产流程实际所连）电气主接线：一次设备按预期的生产流程实际所连成的电路叫电气主接线。又叫一次接线、一次电路、成的电路叫电气主接线。又叫一次接线、一次电路、主电路、主系统。主电路、主系统。 （二次电路又叫二次接线）（二次电路又叫二次接线） 2 2）电气主接线图：）电气主接线图：以规定的图形及文字符号画成以规定的图形及文字符号画成

12、的反的反映电气主接线连接关系的单线图叫电气主接线图。映电气主接线连接关系的单线图叫电气主接线图。 （它能表明电能生产、汇集、转换、分配关系和运（它能表明电能生产、汇集、转换、分配关系和运行方式，是运行、操作、维护及维修电路的依据）行方式，是运行、操作、维护及维修电路的依据） 一次电气一次电气接线图（电路图、接线图、安装图等）接线图（电路图、接线图、安装图等） 二次电气接线图（电路图、接线图、安装图等二次电气接线图（电路图、接线图、安装图等）电路图：反映组成及连接关系，不考虑实际位置电路图：反映组成及连接关系，不考虑实际位置作用：理解工作原理、分析、计算作用：理解工作原理、分析、计算接线图：反映

13、设备实际位置，用于接线及检查接线图：反映设备实际位置，用于接线及检查第四节第四节 变、配电所变、配电所 注意哦！注意哦！不记住不记住图形及图形及文字符文字符号看不号看不懂呀懂呀第四节第四节 变、配电所变、配电所 第四节第四节 变、配电所变、配电所 第五节第五节 电力系统短路电力系统短路第五节第五节 电力系统短路电力系统短路第五节第五节 电力系统短路电力系统短路1、选择适当的主接线形式和运行方式 原理：减少并联方式或采用计算阻抗大的接线。 具体实现：单元接线分裂运行双回路单回运行环网连接开环运行。2、加装限流电抗器（1）加装普通电抗器：线路电抗器：610KV电缆馈线母线电抗器：装于母线分段上（2）加装分裂电抗器：原理特点：正常时电抗小，发生短路时电抗大3、采用低压分裂绕组变压器 发电机主变扩大单元接线；厂用高压变：分裂绕组接到两组不同的常用母线上二、限制短路电流的措施二、限制短路电流的措施第五节第五节 电力系统短路电力系统短路 第六节 电力系统中性点接地方式电力系统中性点接地方式350)35(cabohNCllUI3第六节 电力系统中性点接地方式电力系统中性点接地方式第六节 电力系统中性点接地方式电力系统中性点接地方式3第六节 电力系统中性点接地方式电力系统中性点接地方式可能性减小可能性减小。第六节 电力