电力系统基本知识

电力系统基本知识第一页，共十四页，2022年，8月28日第一节电力系统、电力网构成

基本概念：

1、发电的能量转换：热能、水流位能或动能、核能等

2、电力系统组成：发电、送电、变电、配电和用电。

3、电力网：将各电压等级的输电线路和各种类型的变电所连接而面的网络。

4、输电网：以高压甚至超高压将发电厂、变电所或变电所之间连接起来的送电网络。

5、配电网：直接将电能送到用户的网络。

高压网110KV以上，中压网35、6、3KV，低压网380，220V第二页，共十四页，2022年，8月28日

大型电力系统优点

1、提高供电可靠性。减少停电造成的损失。

2、减少系统的备用容量。

3、降低系统高峰负荷。提高系统运行的经济性。

4、提高供电质量。

5、便于利用在型动力资源，充分发挥水电厂的作用。

电力生产特点

1、电力生产具有的特点

（1）同时性（2）集中性（3）适用性（4）先行性

2、国民经济发展电力必须先行。第三页，共十四页，2022年，8月28日第二节电力负荷

电力负荷：指用电设备或用电单位所消耗的功率（KW）、容量（KVA）或电流（A）。

一、电力网负荷组成

1、用电负荷用户在某一时刻对电力系统所需求的功率。

2、线路损失负荷电力传输过程发生功率和能量的损失，称为线损。

3、供电负荷用电负荷加上线路损失负荷第四页，共十四页，2022年，8月28日二、负荷分类

1、按发生时间不同分类（1）高峰负荷分日高峰负荷和晚高峰负荷，分析负荷率时，选一天24h中最高的一个小时的平均负荷作为高峰负荷。

（2）低谷负荷电网或用户在一天24h内，发生用电量最少的电量。（3）平均负荷日平均负荷：一天的用电量除以一天的用电小时。月平均负荷或年平均负荷计算方法以参照以上方法。第五页，共十四页，2022年，8月28日

2、受突然中断供电引起的影响的负荷分类

（1）一类负荷中断供电会造成经济巨大损失，政治上严重影响。（2）二类负荷中断供电会造成经济较大损失，政治上较大影响。（3）三类负荷损失不大或没有直接损失。对于一级负荷，应有两个以上的独立电源供电，辅之其他必要时的非电力电源保安措施第六页，共十四页，2022年，8月28日第三节变电所

变电所：汇集电源，升降电压和分配电力。组成：高低压配电装置、主变压器、主控制室和相应设施及建筑物。

电气主接线的基本要求

1、保证必要的供电可靠性和电能质量

2、具有一定的灵活性和方便性

3、具有经济性

4、具有发展和扩建的可能性

主接线形式：高压线-负荷开关-高压熔断器-变压器-低压侧-低压断路器-低压负荷。

变电所一次电气设备：主变压器、高压熔断器、隔离开关、电压互感器、电流互感器、熔断器、负荷开关第七页，共十四页，2022年，8月28日第三节供电质量供电可靠性：供电企业对用户停电的时间次数。电能质量：电压质量、频率质量电压质量：电压允许偏差、电压允许波动与闪变、公用电网谐波、三相电压不平衡度。频率质量：频率允许偏差。

1、电压允许偏差值（1）35KV及以上供电，±10%；（2）10KV及以下三相供电，±7%；（3）220V单相供电为额定电压的+7%、-10%。电压偏差过大，对电气设备性能影响较大，如白炽灯，电压比额定上升10%，寿命降一半，电压比额定下降10%，光通量降30%。第八页，共十四页，2022年，8月28日

2、电压波动和闪变（1）电压允许波动电压波动：在某一个时段内，电压急剧变化而偏离额定值的现象。电压变化速率大于1%，即为急剧变化。电压波动允许值：

1）220KV及以上为1.6%；

2）35KV~110KV为2%；

3）10KV及以下2.5%。（2）电压闪变周期性电压急剧波动引起灯光闪烁，光通量急剧波动，而造成人眼视觉不舒适的现象，称为闪变。第九页，共十四页，2022年，8月28日

3、公共电网谐波（1）产生的原因：电力系统中存在各种非线性元件，即存在大量的谐波源，使得实际的电压波形偏离正弦波。（2）危害性见P124、供电频率允许偏差

电网中发电机发出交流电压每秒钟交变的次数，称频率。我国电力系统频率额定值为50Hz。

我国规定允许误差±0.2Hz。在并联运行的同一电力系统中，任一瞬间的频率在全系统都是一致的。第十页，共十四页，2022年，8月28日

二、供电可靠性

1、供电可靠性是指供电企业某一统计期内对用户停电的时间和次数。

2、供电可靠性一般利用年供电可靠率进行考核。

3、提高供电可靠率措施：尽量缩短用户平均停电时间。

4、停电时间：事故停电、计划检修停电、临时性停电。

第十一页，共十四页，2022年，8月28日第四节电力系统接地

工作接地：配电变压器或低压发电机中性点这接地装置与大地连接。接地电阻一般不应大于4Ω。

一、接地保护型式

1、文字代号TN-CTN-STTIT第一个字母：T直接接地I非直接接地第二个字母：T外露可接近导体独立接地，接地点与电力系统接地点无直接关联。N外露可接近导体通过保护线与电力系统的接地点直接作电气连接。第十二页，共十四页，2022年，8月28日

后面还有字母，表示中性线与保护线的组合；

S中性线和保护线是分开的；

C中性线和保护线是合一的。

2、电力系统中性点接地方式（1）中性点直接接地方式：电力系统中至少有一个中性点直接或经小阻抗与接地装置相连接。作用：使系统中性点保持零电位。特点：发生一相地故障时，可使过流保护机构动作，造成停电。不适用于连续供电要求较高及人身安全环境安全要求较向的场合

第十三页，共十四页，2022年，8月28日

（2）中性点非直接接地形式：中性点不接地或经消弧线圈，电压互感器、高电阻与接地装置连接。特点：

1）可减少人身电击时流经人体的电流。

2）一相接地故障电流很小，且三相线电压大小不变，三相负荷在一相接地时，一般允许2h时间内可继续用电。

3）发生接故障时接地相对地电压