工务与电务、工务与供电结合部实用技术鄢世林，铁路工务系统工程师、国家注册监理工程师、企业高级培训师、国家职业技能鉴定考评员。该同志近两年来，深入到工务段、电务段和供电段的多个车间、班组，把理论知识与现场实际集合于一体，制作了《工务与电务、工务与供电结合部实用技术》（PPT），课件图文并茂，2012年5月经工务处审查合格。该同志讲课声音宏亮、幽默风趣，学员在听课过程中会轻松的掌握到所学知识，2012年6月该同志到工务段首次给工班长培训班讲课，很受现场职工的欢迎。
该同志不私自外出讲课，只能经单位同意后代表单位外出讲课。
附：课件目录
供配电系统基本知识
课题1：供配电系统基础知识 课型：讲解、参观 教学目的： （1）了解电力系统基本概念和组成 （2）了解用电负荷的分类 （3）掌握常用低压供配电系统基础知识 教学重点：低压供配电系统基础知识 教学难点：中线、零线、地线的区别 教学分析： 授课时主要通过参观学院配电室，让学生对供配电有个感性认识。再讲解电力系统的组成、电力的产生、传输、分配等基本概念，重点分析常用的几种低压供配电系统。 复习、提问： （1）家里的电是怎么来的呢？ （2）一般家里用的电是多少伏特的？ 教学过程： 一、课程绪论 先向学生介绍课程主干内容、地位及学习方法、考试考核手段（根据教学大纲要求）等。再引入本次课的内容，电力系统及低压供配电系统基础知识。 二、电力系统概述 1、电力的产生、传输、分配过程： 电力的产生、传输、分配过程如参考书上第2页图1-2所示，从发电厂（水力、火力、核能、风力、太阳能、垃圾发电等）先发电，发出的电压一般为10.5KV，13.8KV或13.75KV。为了能将电能输送远些，并减少输电损耗，需通过升压变压器将电压升高到110KV，220KV或500KV。然后经过远距离高压输送后，再经过降
压变压器降压至负载所需电量，如35KV，10KV，最后经配电线路分配到用电单位和住宅区基层用户，或者再降压至380/220V供电给普通用户。因此这个由发电、送电、变电、配电和用电组成的整体就是电力系统。 提问：为什么要升压供电？ 答案：电流↑，传输距离↑，热能消耗↑，电能损失↑ 所以，在传输容量一定的条件下，输电电压↑，输电电流↓，电能消耗↓ 我国常用的输电电压等级：有35kV、110kV、220kV、330kV、500kV等多种 提问：目前我们常用的电力传输线路有哪 几种？ 答案：架空线路、电缆线路 2、电力系统：由发电、送电、变电、配电和 用电组成的“整体”。 3、电力网：输送、变换和分配电能的网络。 由输电线路和变配电所组成，分为输电网 和配电网。 （1）输电网：由35KV以上的输电线路和与其连接的变电所组成，其作用是将电能输 送到各个地区的配电网或直接送给大型企业用户。 （2）配电网：由10KV及以下的配电线路和配电变压器组成，其作用是将电能送给各类用户。一般将3KV、6KV、10KV的电压称为配电电压。 4、电力网的电压等级： 低压：1KV以下；中压：（1-10）KV； 高压：（10-330）KV；超高压：（330-1000）
第十章电力系统基础知识 一、单项选择题（每题只有一个选项是正确的，不选、多选、错选均不得分） 1、输电网又叫供电网，电压在(C )kV以上。 A、6 B、10 C、35 2、配电网是由配电线路、配电所及用户组成，它的作用是把电力分配给配电所或用户，通常电压在(B )kV及以下。 A、35 B、10 C、6 3、35kV及以上电压供电的，电压正、负偏差的绝对值之和不超过额定值的(C )%。 A、5 B、8 C、10 4、变压器、发电机、电动机等电气设备均有规定的额定电压，而且在( A )电压下运行，其经济效果最佳. A、额定 B、长时 C、最大 5、电力网的高压电力线路一般可分为(A ) A、输电线路和配电线路 B、输电线路和用电线路 C、高压线路和配电线路 二、多项选择题（每题至少有两个选项是正确的，不选、少选、多选、错选均不得分） 1、按工、企事业用电单位按其用电性质及重要性用电负荷分(ABC )。 A、一类负荷 B、二类负荷 C、三类负荷 D、四类负荷2．一类负荷的备用电源可选用下列几种方式.(ABC )。
A、在同一供电网络中有效地独立于正常电源的专门馈电线路 B、独立于正常电源的发电机组 C、蓄电池静止型不间断供电装置等 D、保护接零装置 3、对供电系统的基本要求有(ABCD )。 A，供电可靠性 B、供电质量合格 C、安全、经挤、合理性 D、电力网运行调度的灵活性 4、供电质量指标主要有：( ABCD )。 A、电压 B、频率 C、可靠性 D、正弦波形及三相电压的对称性 5、内桥接线的特点有：(ABCD )。 A、设备简单，投资省 B、运行灵活 C、检修时操作复杂 D、继电保护复杂 三、判断题（正确的打“√”，错误的打“×”） 1、电力系统是指通过电力网连接在一起的发电厂、变电所及用户的电气设备的总体。 (√ ) 2、在电力系统中，连接各种电压等级的输电线路、各种类型的变、配电所及用户的电缆和架空线路构成的输、配电网络称为电力网。（√） 3、配电网按其额定电压又分为一次配网和辅助电网．（×）二次配网
电力系统基础知识 继电保护、自动装置对电力系统起到保护和安全控制的作用，因此首先应明确所要保护和控制对象的相关情况，涉及的内容包括：电力系统的构成，电力系统中性点接地方式及其特点，电力系统短路电流计算及其相关概念。这是学习继电保护、自动装置等本书内容的基础。 >>第一节电力系统基本概念 一、电力系统构成 电力系统是由发电厂、变电站(所)、送电线路、配电线路、电力用户组成的整体。其中，联系发电厂与用户的中间环节称为电力网，主要由送电线路、变电所、配电所和配电线路组成，如图1-1中的虚框所示。电力系统和动力设备组成了动力系统，动力设备包括锅炉、汽轮机、水轮机等。 在电力系统中，各种电气设备多是三相的，且三相系统基本上呈现或设计为对称形式，所以可以将三相电力系统用单相图表述。动力系统、电力系统及电力网之间的关系示意图如图1-l所示。 图1-1 动力系统、电力系统及电力网示意图
互感器是—种变流设备，将交流一次侧大电流转换成二次电流，供给测量、保护等二次设备使用，一般二次额定电流为5A或1A；电压互感器是—种变压设备，将交流一交侧高电压转换成二次电压，供给控制、测量、保护等二次设备使用，—般二次额定的相电压为100/3V。 二、电力系统中性点运行方式 电力系统中性点运行方式即中性点接地方式，是指电力系统中发电机或变压器的中性点的接地方式，是一种工作接地。目前，我国电力系统中性点接地方式分为中性点直接接地与非直接接地两大类，具体有；中性点不接地、经电阻接地、经电抗接地、经消弧线圈接地和直接接地等。 1．中性点直接接地方式 中性点直接接地是指电力系统中至少有一个中性点直接与接地设施相连接，如图1-2中的N点接地，通常应用于500kV、330kV、220kV、110kV电网。 中性点直接接地系统保持接地中性点零电位，发生单相接地故障时如图1-2所示，非故障相对地电压数值变化较小。由于高压、尤其是超高压电力变压器中性点的绝缘水平、电气设备的绝缘水平都相对较低，采用中性点直接接地方式，对保证变压器及其电气设备的安全尤其重要。但由于中性点直接接地，与短路点构成直接短路通路，故障相电流很大，造成接于故障相的电气设备过电流。为此，需要通过继电保护和断路器动作，切断短路电流。
电力系统的基本知识 1、什么叫电力系统的稳定和振荡？答：电力系统正常运行时，原动机供给发电机的功率总是等于发电机送给系统供负荷消耗的功率，当电力系统受到扰动，使上述功率平衡关系受到破坏时，电力系统应能自动地恢复到原来的运行状态，或者凭借控制设备的作用过度到新的功率平衡状态运行，即谓电力系统稳定。这是电力系统维持稳定运行的能力，是电力系统同步稳定研究的课题。电力系统稳定分为静态稳定和暂态稳定。静态稳定是指电力系统受到微小的扰动后，能自动地恢复到原来运行状态的能力。暂态稳定对应的是电网受到大扰动的情况。系统的各点电压和电流均作往复摆动，系统的任何一点电流与电压之间的相位角都随功角δ的变化而改变、频率下降等我们通常把这种现象叫电力系统振荡。 2、电力系统振荡和短路的区别是什么？答：电力系统振荡和短路的主要区别是：振荡时系统各点电压和电流值均作往复摆动，而短路时电流、电压值是突变的。此外，振荡时电流、电压值的变化速度较慢，而短路时的电流、电压值突变量很大。振荡时系统任何一点电流与电压之间的相位角随功角δ的变化而改变；而短路时，电流与电压之间的相位是基本不变的。振荡时无零序和负序分量，短路时有零序和负序分量。 3、电力系统振荡时，对继电保护装置有那些影响？那些保护装置不受影响？答：电力系统振荡时，对继电保护装置的电流继电器、阻抗继电器有影响。对电流继电器的影响。当保护装置的时限大于1.5-2秒时，就可能躲过振荡不误动作。对阻抗继电器的影响。I↑U↓保护动作，I↓U↑保护返回。距离ⅠⅡ段采用振荡闭锁原理躲开系统振荡，以防止阻抗继电器误动作。原理上不受振荡影响的的保护有相差动保护，和电流差动纵联保护，零序电流保护等。 4、我国电力系统中性点接地有几种方式？它们对继电保护的要求是什么？答：我国电力系统中性点接地有三种方式：①中性点直接接地方式；②中性点经过消弧线圈接地方式；③中性点不接地方式。110KV以上电网的中性点均采用第①种接地方式。在这种系统中，发生单相接地故障时接地短路电流很大，故称大接地电流系统。在大接地系统中，发生单相接地故障的几率较高，可占短路故障的70%左右，因此要求其接地保护能灵敏、可靠、快速、
第一章电力系统基本知识 一、单项选择题(每题的备选项中，只有一项最符合题意) 1.电力系统是由(B)、配电和用电组成的整体。 A.输电、变电 B.发电、输电、变电 C.发电、输电 2.电力系统中的输电、变电、(B)三个部分称为电力网。 A.发电 B.配电 C.用电 3.直接将电能送到用户的网络称为(C)。 A.发电网 B.输电网 C.配电网 4.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称为（B）。 A.发电网 B.输电网 C.配电网 5.电力生产的特点是(A)、集中性、适用性、先行性。 A.同时性 B.广泛性 C.统一性 6.线损是指电能从发电厂到用户的输送过程中不可避免地发生的 (C)损失。 A.电压 B.电流 C.功率和能量 7.在分析用户的负荷率时，选(A)中负荷最高的一个小时的平均负荷作为高峰负荷。 A.一天24小时 B.一个月720小时 C一年8760小时 8.对于电力系统来说，峰、谷负荷差越(B)，用电越趋于合理。 A.大 B.小 C.稳定 D.不稳定 9.为了分析负荷率，常采用(C)。 A.年平均负荷 B.月平均负荷 C.日平均负荷 10.突然中断供电会造成经济较大损失、社会秩序混乱或在政治上产生较大影响的负荷属(B)类负荷。 A.一类 B.二类 C.三类 11.高压断路器具有开断正常负荷和(B)的能力。 A.过载 B.过载、短路故障 C.短路故障 12.供电质量指电能质量与(A) A.供电可靠性 B.供电经济性 C.供电服务质量 13.电压质量分为电压允许偏差、三相电压允许不平衡度、(C)、电压允许波动与闪变。 A.频率允许偏差 B.供电可靠性 C.公网谐波 14.10kV三相供电电压允许偏差为额定电压的(A) A.±7% B. ±10% C.+7%-10% 15.当电压上升时，白炽灯的(C)将下降。 A.发光效率 B.光通量 C.寿命 16.当电压过高时，电动机可能(B)。 A.不能起动 B.绝缘老化加快 C.反转 17.我国国标对35~110kV系统规定的电压波动允许值是(B)。 A.1.6% B.2% C.2.5% 18.(B)的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。 A.连续性 B.周期性 C.间断性 19.电网谐波的产生，主要在于电力系统中存在(C)。 A.电感和电容元件 B.三相参数不对称 C.非线性元件 20.在并联运行的同一电力系统中，任一瞬间的(B)在全系统都是统一的。 A.电压 B.频率 C.波形 21.供电可靠性是指供电企业某一统计期内对用户停电的(C)。 A.时间 B.次数 C.时间和次数 22.停电时间包括事故停电、(C)及临时性停电时间。 A.限电 B.用户非工作时间段停电 C.计划检修停电 23电力系统中有一点直接接地，电气设备的外露可导电部分通过保护地线接至与电力系统接地点无关的接地极，此系统称为(B)。 A.IT系统 B.TT系统 C.TN系统 24.工作接地的接地电阻一般不应超过(A)。 A.4Ω B.5Ω C.10Ω 25.中性点直接接地是指电力系统中(B)中性点直接或经小阻抗与接地装置相连接。 A.只有1个 B.至少1个 C.必须全部 26.中性点直接接地系统中发生单相接地时，非故障相对地电压会 (A)。
电力系统的基础知识 一、电力系统的构成 一个完整的电力系统由分布各地的各种类型的发电厂、升压和降压变电所、输电线路及电力用户组成，它们分别完成电能的生产、电压变换、电能的输配及使用。 二．电力网、电力系统和动力系统的划分 电力网：由输电设备、变电设备和配电设备组成的网络。 电力系统：在电力网的基础上加上发电设备。 动力系统：在电力系统的基础上，把发电厂的动力部分（例如火力发电厂的锅炉、汽轮机和水力发电厂的水库、水轮机以及核动力发电厂的反应堆等）包含在内的系统。 三．电力系统运行的特点 一是经济总量大。目前，我国电力行业的资产规模已超过2万多亿，占整个国有资产总量的四分之一，电力生产直接影响着国民经济的健康发展。 二是同时性，电能不能大量存储，各环节组成的统一整体不可分割，过渡过程非常迅速，瞬间生产的电力必须等于瞬间取用的电力，所以电力生产的的发电、输电、配电到用户的每一环节都非常重要。 三是集中性，电力生产是高度集中、统一的，无论多少个发电厂、供电公司，电网必须统一调度、统一管理标准，统一管理办法;安全生产，组织纪律，职业品德等都有严格的要求。 四是适用性，电力行业的服务对象是全方位的，涉及到全社会所有人群，电能质量、电价水平与广大电力用户的利益密切相关。 五是先行性，国民经济发展电力必须先行。 四、电力系统的额定电压 电网电压是有等级的，电网的额定电压等级是根据国民经济发展的需要、技术经济的合理性以及电气设备的制造水平等因素，经全面分析论证，由国家统一制定和颁布的。 我们国家电力系统的电压等级有220/380V、3 kV、6 kV、10 kV、20 kV、35 kV、66 kV、110 kV、220 kV、330 kV、500 kV。随着标准化的要求越来越高，3 kV、6 kV、20 kV、66 kV也很少使用。供电系统以10 kV、35 kV、为主。输配电系统以110 kV以上为主。发电机过去有6 kV与10 kV两种，现在以10 kV为主，低压用户均是220/380V。 用电设备的额定电压和电网的额定电压一致。实际上，由于电网中有电压损失，致使各点实际电压偏离额定值，为了保证用电设备的良好运行，显然，用电设备应具有比电网电压允许偏差更宽的正常工作电压范围。发电机的额定电压一般比同级电网额定电压要高出5%，用于补偿电网上的电压损失。 变压器的额定电压分为一次和二次绕组。对于一次绕组，当变压器接于电网末端时，性质上等同于电网上的一个负荷(如工厂降压变压器)，故其额定电压与电网一致，当变压器接于发电机引出端时(如发电厂升压变压器)，则其额定电压应与发电机额定电压相同。对于二次绕组，考虑到变压器承载时自身电压损失(按5%计)，变压器二次绕组额定电压应比电网额定电压高5%，当二次侧输电距离较长时，还应考虑到线路电压损失(按5%计)，此时，二次绕组额定电压应比电网额定电压高10%。 五、电力系统的中性点运行方式
电力系统分析基础 稳态部分 一、填空题 1、我国国家标准规定的额定电压有3kV、6kV、10kV、35kV、110kV、220kV、330kV、500kV。 2、电能质量包含电压质量、频率质量、波形质量三方面。 3、无备用结线包括单回路放射式、干线式、链式网络。 4、有备用界结线包括双回路放射式、干线式、链式，环式、两端供电网络。 5、我国的六大电网：东北、华北、华中、华东_ 西南、西北。 6、电网中性点对地运行方式有：直接接地、不接地、经消弧线圈接地三种，其中直接接地为大接地电流系统。 7、我国110kV及以上的系统中性点直接接地，35kV及以下的系统中性点不接地。 二、简答题 1、电力网络是指在电力系统中由变压器、电力线路等变换、输送、分配电能设备所组成的部分。 2、电力系统是指由发电机、各类变电所和输电线路以及电力用户组成的整体。 3、总装机容量是指电力系统中实际安装的发电机组额定有功功率的总和。 4、电能生产，输送，消费的特点: （1）电能与国民经济各个部门之间的关系都很密切 （2）电能不能大量储存 （3）生产，输送，消费电能各个环节所组成的统一整体不可分割 （4）电能生产，输送，消费工况的改变十分迅速 （5）对电能质量的要求颇为严格 5、对电力系统运行的基本要求 （1）保证可靠的持续供电 （2）保证良好的电能质量 （3）保证系统运行的经济性 6、变压器额定电压的确定： 变压器的一次侧额定电压应等于用电设备额定电压（直接和发电机相连的变压器一次侧额定电压应等于发电机的额定电二次侧额定电压才可能较线路额定电压仅高5%
压），二次侧额定电压应较线路额定电压高10%。只有漏抗很小的、二次直接与用电设备相联的和电压特别高的变压器，其7、所谓过补偿是指感性电流大于容性电流时的补偿方式，欠补偿正好相反，实践中，一般采用欠补偿。 一、填空题 1、按绝缘材料，电缆可分为纸绝缘、橡胶绝缘、塑料绝缘三种类型。 2、架空线路由导线、避雷线、杆塔、绝缘子和金具等构成。 3、电缆线路由导线、绝缘层、保护层等构成。 4、、导线主要由铝（Z）、钢（G）、铜（T）等材料构成。 5、线路电压超过220KV时为减小电晕损耗或线路电抗，采用扩径导线或分裂导线。 6、为了减少三相参数的不平衡采取架空线路的换位。 二、简答题 1、⑴ 普通钢芯、铝线，标号为LGJ,铝线和钢线部分截面积的比值为 5.3?6.0。 ⑵ 加强型钢芯铝线，标号为LGJT,铝线和钢线部分截面积的比值为 4.3~4.4。 ⑶轻型钢芯铝线，标号为LGJQ,铝线和钢线部分截面积的比值为8.0?8.1。 2、整换位循环，指一定长度内，有两次换位而三相导线都分别处于三个不同位置，完成一次完整的循环。 3、钢芯铝线的电阻，由于可只考虑主要载流部分一一铝线部分的载流作用，可认为与同样额定截面积的铝线相同。 4、分裂导线的采用改变了导线周围的磁场分布，等效的增大了导线半径，从而减小了导线电抗。 5、单位长度钢导线的电抗就是单位长度外电抗和内电抗之和。 6、电缆线路的电阻路略大于相同面积的架空线路，而电抗则小得多，电抗小是因为电缆三相导体间的距离远小于同样电压级的架空线路。 7、所谓长线路是指在长度>300km的架空线路和>100km的电缆线路。 &一般线路，指中等及中等以下长度线路，对架空线路，对长度大约为300km,对电缆线路，大约为100km。 9、短线路是指长度不超过100km的架空线路，线路电压不高时，这种线路电纳的影响一般不大，可略去。 10、电力系统负荷的运行特性广义分为负荷曲线和负荷特性，负荷曲线是指负荷随时间而变化的规律，负荷特性是指负荷随电压或频率变化的规律。 11、综合用电负荷是将工业、农业、邮电交通、市政、商业以及城乡居民所消耗的相加功率，因而称电力系统的供电负荷； 12、供电负荷再加各发电厂本身所消耗的功率一一厂用电，是系统中各发电机应发的功率，称电力系统中的发电负荷。 13、平均额定电压是约定的，较线路额定电压约高5%的电压系列。 14、各个量基准值的关系：S B=??? 3 U B I B，U B= 3 I B Z B。
10 标出图１－10 中发电机和变压器的额定电压。 自测题（一）---- 电力系统的基本知识 一、单项选择题（下面每个小题的四个选项中，只有一个是正确的，请你在答题区填入正确答案的序号，每小题2.5分，共50分） 1、对电力系统的基本要求是（A）。 A、保证对用户的供电可靠性和电能质量，提高电力系统运行的经济性，减少对环境的不良影响； B、保证对用户的供电可靠性和电能质量； C、保证对用户的供电可靠性，提高系统运行的经济性； D、保证对用户的供电可靠性。 2、停电有可能导致人员伤亡或主要生产设备损坏的用户的用电设备属于（A）。 A、一级负荷； B、二级负荷； C、三级负荷； D、特级负荷。 3、对于供电可靠性，下述说法中正确的是（D）。 A、所有负荷都应当做到在任何情况下不中断供电； B、一级和二级负荷应当在任何情况下不中断供电； C、除一级负荷不允许中断供电外，其它负荷随时可以中断供电； D、一级负荷在任何情况下都不允许中断供电、二级负荷应尽可能不停电、三级负荷可以根据系统运行情况随时停电。 4、衡量电能质量的技术指标是（B）。 A、电压偏移、频率偏移、网损率； B、电压偏移、频率偏移、电压畸变率； C、厂用电率、燃料消耗率、网损率； D、厂用电率、网损率、电压畸变率 5、用于电能远距离输送的线路称为（C）。 A、配电线路； B、直配线路； C、输电线路； D、输配电线路。
6、关于变压器，下述说法中错误的是（B） A、对电压进行变化，升高电压满足大容量远距离输电的需要，降低电压满足用电的需求； B、变压器不仅可以对电压大小进行变换，也可以对功率大小进行变换； C、当变压器原边绕组与发电机直接相连时（发电厂升压变压器的低压绕组），变压器原边绕组的额定电压应与发电机额定电压相同； D、变压器的副边绕组额定电压一般应为用电设备额定电压的1.1倍。 7、衡量电力系统运行经济性的主要指标是（A）。 A、燃料消耗率、厂用电率、网损率； B、燃料消耗率、建设投资、网损率； C、网损率、建设投资、电压畸变率； D、网损率、占地面积、建设投资。 8、关于联合电力系统，下述说法中错误的是（D）。 A、联合电力系统可以更好地合理利用能源； B、在满足负荷要求的情况下，联合电力系统的装机容量可以减少； C、联合电力系统可以提高供电可靠性和电能质量； D、联合电力系统不利于装设效率较高的大容量机组。 9、我国目前电力系统的最高电压等级是（D）。 A、交流500kv，直流； B、交流750kv，直流； C、交流500kv，直流；； D、交流1000kv，直流500 kv 。 10、用于连接220kv和110kv两个电压等级的降压变压器，其两侧绕组的额定电压应为（D）。 A、220kv、110kv； B、220kv、115kv； C、242Kv、121Kv； D、220kv、121kv。 11、对于一级负荷比例比较大的电力用户，应采用的电力系统接线方式为（B）。 A、单电源双回路放射式； B、双电源供电方式； C、单回路放射式接线； D、单回路放射式或单电源双回路放射式。 12、关于单电源环形供电网络，下述说法中正确的是（C）。 A、供电可靠性差、正常运行方式下电压质量好； B、供电可靠性高、正常运行及线路检修（开环运行）情况下都有好的电压质量； C、供电可靠性高、正常运行情况下具有较好的电压质量，但在线路检修时可能出现电压质量较差的情况； D、供电可靠性高，但电压质量较差。 13、关于各种电压等级在输配电网络中的应用，下述说法中错误的是（D）。 A、交流500kv通常用于区域电力系统的输电网络； B、交流220kv通常用于地方电力系统的输电网络； C、交流35kv及以下电压等级通常用于配电网络；
第一章 电力系统基础知识 继电保护、自动装置对电力系统起到保护和安全控制的作用，因此首先应明确所要保护和控制对象的相关情况，涉及的内容包括：电力系统的构成，电力系统中性点接地方式及其特点，电力系统短路电流计算及其相关概念。这是学习继电保护、自动装置等本书内容的基础。 >>第一节电力系统基本概念 一、电力系统构成 电力系统是由发电厂、变电站(所)、送电线路、配电线路、电力用户组成的整体。其中，联系发电厂与用户的中间环节称为电力网，主要由送电线路、变电所、配电所和配电线路组成，如图1-1中的虚框所示。电力系统和动力设备组成了动力系统，动力设备包括锅炉、汽轮机、水轮机等。 在电力系统中，各种电气设备多是三相的，且三相系统基本上呈现或设计为对称形式，所以可以将三相电力系统用单相图表述。动力系统、电力系统及电力网之间的关系示意图如图1-l所示。
图1-1 动力系统、电力系统及电力网示意图 需要指出的是，为了保证电力系统一次电力设施的正常运行，还需要配置继电保护、自动装置、计量装置、通信和电网调度自动化设施等。 电力系统主要组成部分和电气设备的作用如下。 (1)发电厂。发电厂是把各种天然能源转换成电能的工厂。天然能源也称为一次能源，例如煤炭、石油、天然气、水力、风力、太阳能等，根据发电厂使用的一次能源不同，发电厂分为火力发电厂(一次能源为煤炭、石油或天然气)、水力发屯厂、风力发电厂等。 (2)变电站(所)。变电站是电力系统中联系发电厂与用户的中间环节，具有汇集电能和分配电能、变换电压和交换功率等功能，是一个装有多种电气设备的场所。根据在电力系统中所起的作用，可分为升压变电站和降压变电站；根据设备安装位置，可分为户外变电站、户内变电站、半户外变电站和地下变电站。
1、电力系统基础知识 ●电力系统的构成 ●电力系统的额定电压 ●电力系统的中性点运行方式●供电质量的主要指标 ●电气主接线方式
电力系统的构成 一个完整的电力系统由分布各地的各种类型的发电厂、升压和降压变电所、输电线路及电力用户组成，它们分别完成电能的生产、电压变换、电能的输配及使用。 图1－1 电力系统的组成示意图
电力系统的额定电压 电网电压是有等级的，电网的额定电压等级是根据国民经济发展的需要、技术经济的合理性以及电气设备的制造水平等因素，经全面分析论证，由国家统一制定和颁布的。 1．用电设备 用电设备的额定电压和电网的额定电压一致。实际上，由于电网中有电压损失，致使各点实际电压偏离额定值。为了保证用电设备的良好运行，国家对各级电网电压的偏差均有严格规定。显然，用电设备应具有比电网电压允许偏差更宽的正常工作电压范围。 2．发电机 发电机的额定电压一般比同级电网额定电压高出5%，用于补偿电网上的电压损失。3．变压器 变压器的额定电压分为一次和二次绕组。对于一次绕组，当变压器接于电网末端时，性质上等同于电网上的一个负荷(如工厂降压变压器)，故其额定电压与电网一致，当变压器接于发电机引出端时(如发电厂升压变压器)，则其额定电压应与发电机额定电压相同。对于二次绕组，额定电压是指空载电压，考虑到变压器承载时自身电压损失(按5%计)，变压器二次绕组额定电压应比电网额定电压高5%，当二次侧输电距离较长时，还应考虑到线路电压损失(按5%计)，此时，二次绕组额定电压应比电网额定电压高10%。
电力系统的中性点运行方式 在电力系统中，当变压器或发电机的三相绕组为星形联结时，其中性点可有两种运行方式：中性点接地和中性点不接地。中性点直接接地系统称为大电流接地系统，中性点不接地和中性点经消弧线圈（或电阻）接地的系统称为小电流接地系统。中性点的运行方式主要取决于单相接地时电气设备绝缘要求及供电可靠性。图1－2列出了常用的中性点运行方式。图中，电容C为输电线路对地分布电容。 图1－2 电力系统中性点运行方式 a)中性点直接接地b)中性点不接地 c)中性点经消弧线圈接地d)中性点经电阻接地 中性点直接接地方式：当发生一相对地绝缘破坏时，即构成单相短路，供电中断，可靠性降低。但是，该方式下非故障相对地电压不变，电气设备绝缘水平可按相电压考虑。此外，在380/220V低压供电系统中，线对地电压为相电压，可接入单相负荷。 中性点不接地方式：当发生单相接地故障时，线电压不变，而非故障相对地电压升高到原来相电压的√3倍，供电不中断，可靠性高。
电力基础知识入门 什么是电？ 在日常生活和生产中，几乎到处都要用到电。如电灯通电会发光，电动机通电会旋转。电究竟是怎样一回事？在电线里有什么东西通到电灯、电视机里去？要了解物体带电的根本原因，首先必须了解物体的内部结构。 自然界的一切物质是分子组成的，而分子又是由原子组成。每个原子，都是由一个带正电电荷的原子核和一定数量带负电电荷的电子所组成。这些电子，分层围绕原子核作高速旋转。正电荷与负电荷有同性相斥异性相吸的特性。不同的物质有不同的原子，它们所具有的电子数目也是不一样的，例如铝原子有13个电子。在通常情况下，原子核所带的正电荷和电子所带的负电荷在数量上相等，所以物体就不显示带电现象。原子核吸引电子的吸力大小与距离平方成反比。如果由于某种外力的作用，使离原子核较远的外层电子摆脱原子核的束缚，从一个物体跑到另一个物体，这样就使物体带电，失去电子的物体带正电，获得电子的物体带负电。一个带电体所带电荷的多少可以用电子数目来表示，不过在实用上这个单位的大小，我们常以库伦作为电量的单位。 1库伦= 6.24×1018个电子电荷 电量的符号用Q表示。当电荷积聚不动时，这种电荷称为静电，如果电荷处在运动状态，我们就叫它动电。 直流电和交流电知识 把一节电池的头（正极）对着另一节的尾（负极）装在手电筒中，手电筒就亮了：如果倒过来，头对头或尾对尾，手电筒就不亮。这是因为电池所产生的电流总是朝一个方向流动，所以叫做直流电。 通过输电线或电缆送入家中的电，不是直流电，而是交流电。因为这种电流一会儿朝某个方向、一会儿又朝相反的方向流动。 尽管交流电“变化多端”，但它比起直流电来，有一个最大的优点，就是可以使用变压器，根据需要来升高或降低交流电电压。因为发电厂产的电，都要输送到很远的地方，供用户使用。电压越高，输送中损失越小。当电压升高到3.5
填空题 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 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。
第一章电力系统基本知识题库（81题占7.77％） 一、选择题（40题） 1、产生谐波电流最为突出的设备是（）。 A. 晶闸管变流设备 B. 电焊机 C. 荧光灯 正确答案:A 2、停电时间包括事故停电、（）及临时性停电时间。 A. 限电 B. 用户非工作时间段停电 C. 计划检修停电 正确答案:C 3、中性点非直接接地系统中发生单相接地时，非故障相对地电压会（）。【★★☆☆☆】 A. 不变 B. 升高 C. 降低 正确答案:B 4、10KV三相供电电压允许偏差为额定电压的（）。【★★☆☆☆】 A. ±7% B. ±10% C. +7%，-10% 正确答案:A 5、在（）系统，相与地之间通过电弧形成的连接视为短路。【★★☆☆☆】 A. 中性点直接接地 B. 中性点经消弧线圈接地 C. 中性点不接地 正确答案:A 6、供电质量指电能质量与（）。 A. 供电可靠性 B. 供电经济性 C. 供电服务质量 正确答案:A 7、工作接地的接地电阻一般不应超过（）Ω。 A. 4 B. 5 C. 10 正确答案:A 8、相与地之间通过金属导体、电弧或其他较小阻抗连接而形成的短路称为（）。 A. 单相短路 B. 两相短路 C. 三相短路 正确答案:A 9、高压长线路重载运行时，线路末端电压（）首端电压。 A. 低于
B. 高于 C. 等于 正确答案:A 10、我国技术标准规定电力系统的额定工作频率是（）Hz。 A. 40 B. 50 C. 60 正确答案:B 11、TN-C系统是指电力系统中性点直接接地，整个系统的中性线与保护线是（）。 A. 合一的 B. 分开的 C. 部分合一部分分开的 正确答案:A 12、在并联运行的同一电力系统中，任一瞬间的（）在全系统都是统一的。 A. 电压 B. 频率 C. 波形 正确答案:B 13、电压变化的速率大于（），即为电压急剧变化。 A. 1% B. 2% C. 5% 正确答案:A 14、我国电力系统中，线路始端的最低电压等级为（）。 A. 0.20kV B. 0.38kV C. 0.4kV 正确答案:C 15、发电厂的发电机输出电压通常为6.3kV，10.5kV，最高不超过（）。 A. 20kV B. 25kV C. 30kV 正确答案:A 16、远距离输送电能时，首先要将发电机的输出电压通过升压变压器升高到几万伏或几十万伏，以（）输电线上的能量损耗。【★★☆☆☆】 A. 减小 B. 增大 C. 改变 正确答案:A 17、220V单相供电电压允许偏差为额定电压的（）。 A. ±7% B. ±10% C. +7%，-10% 正确答案:C 18、远距离输送电能时，首先要将发电机的输出电压通过升压变压器升高到几万伏或几十万
温馨提示：同学们，经过综合学习，你一定积累了很多知识，现在请认真、仔细地完成这张试题库吧。加油！ 最新电力系统基本知识考试题库（含答案） 一、单选题库（每题库的备选项中，只有一项最符合题库意，每题库1分，错选或不选为0分，总计40分） dx1003当20kV取代10kV中压配电电压，原来线路导线线径不变，则升压后的配电容量可以提高______倍。（A） A、1 B、2 C、3 D、4 dx1004在中性点不接地的电力系统中，当系统发生单相完全接地故障时，单相接地电流数值上等于系统正常运行时每相对地电容电流的______倍。（C） A、1 B、2 C、3 D、4 dx1043当电路发生短路或过负荷时，______能自动切断故障电路，从而使电器设备得到保护。（D） A、高压断路器 B、隔离开关 C、电压互感器 D、熔断器 dx1044频率是电能质量的重要指标之一，我国电力采用交流______Hz频率，俗称“工频”。（B） A、49 B、50 C、51 D、52 dx1060电力系统进行无功补偿起到的作用之一是______。（B） A、降低了设备维护成本 B、降低线损 C、降低了对设备的技术要求 D、降低了设备维护标准
dx1083双电源的高压配电所电气主接线，可以一路电源供电，另一路电源进线备用，两段母线并列运行，当工作电源断电时，可手动或自动地投入______，即可恢复对整个配电所的供电。（B） A、工作电源 B、备用电源 C、发电电源 D、直流电源 dx1084过补偿方式可避免______的产生，因此得到广泛采用。（B） A、谐振过电流 B、谐振过电压 C、大气过电压 D、操作过电压 dx1085中断供电时将造成人身伤亡,属于______负荷。（A） A、一类 B、二类 C、三类 D、四类 dx1086用电负荷是用户在某一时刻对电力糸统所需求的______。（C） A、电压 B、电流 C、功率 D、电阻 dx1087供电频率偏差通常是以实际频率和额定频率之差与______之比的百分数来表示。（B） A、实际频率 B、额定频率 C、平均频率 D、瞬时频率 dx1088在电力系统中，用得较多的限制短路电流的方法有，选择合适的接线方式、采用分裂绕组变压器和分段电抗器、采用线路电抗器、采用______等。（A） A、微机保护及综合自动化装置 B、电磁保护 C、晶体管保护 D、熔断器
电力系统基础知识学习(doc 10页)
STATE GRID 国家电网公司 电力系统知识学习 一、SG（SG186大型软件） 1、电网公司 供电网：国家电网公司、南方电网公司（广东、广西、海南、云南） 发电：大唐、华能、中电投 级别：国网公司—〉省网公司—〉县公司—〉供电所 2、县供电公司主要部门及其职责： 营销部：售电、收费（县局一年购电量平均3～4亿度，多的可达10亿度） 生产部：架设线路、变电站、设备安装等 计量中心：表计管理、校表等 调度中心：监视全电网的一次系统图、开关的关合等 信息中心：保证网络畅通、相关系统的维护等 3、输送电过程 发电—〉供电 220V 50HZ 交流单相电
我们日常所用的都是单相电 发电厂发出 A、B、C 单相电之后要先经过 升压的变电站—〉降压的变电站—〉降压的变电站—〉降压的变压器—〉用户 4、重要名词解释(一) 线损：电能损耗的简称，电能在传输过程中由于电阻的存在产生的有功电能损失。 线损电量：根据电能表所计量的总的供电量和总的售电量之差。 线损率：线损占供电量的百分比。 技术线损：也称理论线损，是电网中各元件的电能损耗，是不可避免的。 管理线损：主要是由于管理不善或者失误造成的，如：偷窃电，错抄、漏抄，统计失误等。营销线损：全部购电量与全部售电量之差。 统计线损：也称实际线损，是根据供、售电能表的表记读数计算出的差值。 变压器铁损：变压器的初级绕组通电后，线圈所产生的磁通在铁芯流动，因为铁芯本身也是导体，在垂直磁力线的平面上就会感应电势，这个感应电势在铁芯的断面上形成闭合回路并产生
电流，好像一个漩涡，所以称为“涡流”。这个 涡流使得变压器的损耗增加，并且使变压器的铁 芯发热，变压器的温升增加。由涡流产生的损耗， 我们称之为“铁损”。 变压器铜损：绕制变压器需要大量的铜线，这些 铜导线存在着电阻，电流流过这些电阻时，会消 耗一定的功率，这部分损耗往往变成热量而消 耗，我们则称这种损耗为“铜损”。 5、线电压与相电压 发电机：A相、B相、C相 u B A o t C 图 1 图2 各相线之间的w角度差是120度，电压、电流波 形为正(余)弦波形
电力系统基础知识 继电保护、自动装置对电力系统起到保护和安全控制的作用，因此首先应明确所要保护和控制对象的相关情况，涉及的内容包括：电力系统的构成，电力系统中性点接地方式及其特点，电力系统短路电流计算及其相关概念。这是学习继电保护、自动装置等本书内容的基础。 第一节电力系统基本概念 一、电力系统构成 电力系统是由发电厂、变电站(所)、送电线路、配电线路、电力用户组成的整体。其中，联系发电厂与用户的中间环节称为电力网，主要由送电线路、变电所、配电所和配电线路组成，如图1-1中的虚框所示。电力系统和动力设备组成了动力系统，动力设备包括锅炉、汽轮机、水轮机等。 在电力系统中，各种电气设备多是三相的，且三相系统基本上呈现或设计为对称形式，所以可以将三相电力系统用单相图表述。动力系统、电力系统及电力网之间的关系示意图如图1-l所示。 图1-1 动力系统、电力系统及电力网示意图 需要指出的是，为了保证电力系统一次电力设施的正常运行，还需要配置继电保护、自动装置、计量装置、通信和电网调度自动化设施等。
电力系统主要组成部分和电气设备的作用如下。 (1)发电厂。发电厂是把各种天然能源转换成电能的工厂。天然能源也称为一次能源，例如煤炭、石油、天然气、水力、风力、太阳能等，根据发电厂使用的一次能源不同，发电厂分为火力发电厂(一次能源为煤炭、石油或天然气)、水力发屯厂、风力发电厂等。 (2)变电站(所)。变电站是电力系统中联系发电厂与用户的中间环节，具有汇集电能和分配电能、变换电压和交换功率等功能，是一个装有多种电气设备的场所。根据在电力系统中所起的作用，可分为升压变电站和降压变电站；根据设备安装位置，可分为户外变电站、户内变电站、半户外变电站和地下变电站。 变电站内一次电气设备主要有变压器、断路器、隔离开关、避雷器、电流互感器、电压互感器、高压熔断器、负荷开关等。变电站内还配备有继电保护和自动装置、测量仪表、自动控制系统及远动通信装置等。 (3)输电网。输电网是通过高压、超高压输电线将发电厂与变电站、变电站与变电站连接起来，完成电能传输的电力网络，又称为电力网中的主网架。 (4)配电网。配电网是从输电网或地区发电厂接受电能，通过配电设施将电能分配给用户的电力网。配电设施包括配电线路、配电变压器、配电设备等。配电网按照电压等级，可分为高压配电网、中压配电网和低压配电网；按照地域服务对象，可分为城市配电网和农村配电网；按照配电线路类型，可分为架空配电网和电缆配电网。 我国配电网电压等级划分为，高压配电网电压：35kV、66kY、110kV；中压配电网电压：10(20)kV；低压配电网电压：380／220V。 (5)负荷。电力负荷是用户的用电设备或用电单位总体所消耗的功率，可以表示为功率(kW)、容量(kVA)或电流(A)。发电厂对外供电所承担的负荷的总和称为供电负荷，包括这一时刻用电负荷(用户在某一时刻对电力系统的功率需求)以及能量在传输过程中的功率损失(网损)。 (6)变压器。变压器利用电磁感应原理，把一种交流电压和电流转换成相同频率的另一种或几种交流电压和电流。在电力系统中，由于传输电能和用户用电的需要，无论是发电厂还是变电站，都可以看到各种型式和不同容量的电力变压器。
2020年电力系统基本知识考试题及答案 一、单选题（每题的备选项中，只有一项最符合题意，每题1分，错选或不选为0分，总计40分） dx1003当20kV取代10kV中压配电电压，原来线路导线线径不变，则升压后的配电容量可以提高______倍。（A） A、1 B、2 C、3 D、4 dx1004在中性点不接地的电力系统中，当系统发生单相完全接地故障时，单相接地电流数值上等于系统正常运行时每相对地电容电流的______倍。（C） A、1 B、2 C、3 D、4 dx1043当电路发生短路或过负荷时，______能自动切断故障电路，从而使电器设备得到保护。（D） A、高压断路器 B、隔离开关 C、电压互感器 D、熔断器 dx1044频率是电能质量的重要指标之一，我国电力采用交流______Hz频率，俗称“工频”。（B） A、49 B、50 C、51 D、52 dx1060电力系统进行无功补偿起到的作用之一是______。（B） A、降低了设备维护成本 B、降低线损 C、降低了对设备的技术要求 D、降低了设备维护标准 dx1083双电源的高压配电所电气主接线，可以一路电源供电，另一路电源进线备用，两段母线并列运行，当工作电源断电时，可手动或自动地投入______，即可恢复对整个配电所的供电。（B）
C、发电电源 D、直流电源 dx1084过补偿方式可避免______的产生，因此得到广泛采用。（B） A、谐振过电流 B、谐振过电压 C、大气过电压 D、操作过电压 dx1085中断供电时将造成人身伤亡,属于______负荷。（A） A、一类 B、二类 C、三类 D、四类 dx1086用电负荷是用户在某一时刻对电力糸统所需求的______。（C） A、电压 B、电流 C、功率 D、电阻 dx1087供电频率偏差通常是以实际频率和额定频率之差与______之比的百分数来表示。（B） A、实际频率 B、额定频率 C、平均频率 D、瞬时频率 dx1088在电力系统中，用得较多的限制短路电流的方法有，选择合适的接线方式、采用分裂绕组变压器和分段电抗器、采用线路电抗器、采用______等。（A） A、微机保护及综合自动化装置 B、电磁保护 C、晶体管保护 D、熔断器 dx1089供电电压允许偏差规定，______电压允许偏差为额定电压的±7%。（A） A、10kV及以下三相供电的 B、10kV及以上三相供电的 C、35kV及以下三相供电的 D、35kV及以上三相供电的 dx1090由各级电压的电力线路，将各种发电厂、变电所和电力用户联系起来的一个______和用电的整体，叫做电力系统。（A） A、发电、输电、配电 B、发电、输电、变电 C、变电、输电、配电 D、发电、变电、配电 dx1091从发电厂到用户的供电过程包括______、升压变压器、输电线、降压变压器、配电线等。（A） A、发电机 B、汽轮机 C、电动机 D、调相机 dx1092当负荷较大，而且有很多重要负荷的用户，通常采用______的总降压变电所的电气主接线。（B） A、双电源进线单台变压器 B、双电源进线两台变压器 C、单电源进线两台变压器 D、单电源进线单台变压器 dx1113我国10kV电网，为提高供电的可靠性，一般采用______的运行方式。（A） A、中性点不接地 B、中性点直接接地 C、中性点经消弧线圈接地 D、中性点经电阻接地 dx1114变、配电所主要由主变压器、______、控制系统等部分构成，是电网的发电厂重要组成部分和电能传输的重要环节。（C）