电力系统基础知识

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。

电力系统基础知识电力系统基础知识是指关于电力系统的基本概念、构成、工作原理、调度管理及优化等方面的知识。

电力系统是一个复杂的工程系统，由输电、变电、发电、调度和配电等多个环节组成，它是现代社会的重要组成部分。

电力系统基础知识是电力工程师必备的基础知识，它不仅涉及到电力系统的工程实践，也涵盖了电力系统的理论基础。

1、电力系统基本概念电力系统是指由发电、输电、变电、调度和配电等组成的一整套电力供应系统，它是保障电力供应的重要基础设施。

电力系统包括三级电力系统，即国家电网、区域电网和地方电网。

其中国家电网是最高级别、覆盖范围最广的电力系统，其主要任务是接受和分配区域电网全部电力负荷。

2、电力系统构成电力系统包含四大子系统：发电系统、输电系统、变电系统和配电系统。

其中发电系统是指能够将机械能转化为电能的设备，输电系统是指将电能从发电厂输送到用户用电地点的线路、变电器和开关设备。

变电系统则是将输送在高压线上的电能升压或降压为合适的电压等级，以满足不同用户的用电需求。

配电系统负责将电能分配到用户的终端用电设备上。

3、电力系统的工作原理电力系统的工作原理是将水能、燃料能、核能等能源转化为机械能，再将机械能传递到发电机上，发电机将机械能转化为电能，电能通过输电和变电进行分配和转换后，最终被配电系统送达用户的终端设备上。

4、电力系统的调度管理电力系统的调度管理是指对电力系统的运行情况进行监控、分析和控制，以实现对电力系统的优化调度，保障电力系统的安全运行。

电力系统调度管理的主要任务包括：电量调度、电压调节、负荷平衡、电网稳定控制等。

5、电力系统的优化电力系统的优化是指对电力系统进行规划、设计、运营和调度的优化，以最大程度地提高电力系统的效率和可靠性，降低系统成本、提高电力质量和优化供电结构。

电力系统的优化包括系统优化、运行优化、管理优化、市场优化等。

6、电力系统的未来发展未来电力系统发展重点将转向寻找可再生能源替代传统能源，如太阳能、风能等，同时也需要通过新能源技术等手段来提高电力系统的效率和可靠性。

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。

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。

电力系统基础知识1、什么是电力系统的稳定性和振荡？答：电力系统正常运行时，原动机向发电机提供的功率始终等于发电机向系统提供的负载消耗功率，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（简称稳定）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（如负载和电压较小的变化）后，能自动地恢复到原来运行状态的能力。

暂态稳定性对应于电网受到严重干扰的情况。

系统的各点电压和电流均作往复摆动，系统任何点的电流和电压之间的相位角随功率角而变化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之间有什么区别？答：电力系统振荡和短路之间的主要区别是：在振荡期间，系统每个点的电压和电流值来回摆动，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。

振荡期间，系统任何点的电流和电压之间的相位角随功率角而变化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。

振荡期间没有零序和负序分量，短路时有零序和负序分量。

3、电力系统振荡时，对继电保护装置有什么影响？那些保护装置不受影响？答：电力系统振荡时，继电保护装置用电流继电器、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，可以避免振荡而不会误操作。

对阻抗继电器的影响。

I↑U↓保护动作，I↓U↑保护返回。

距离ⅠⅡ该段采用振荡锁定原理，以避免系统振荡，以防止阻抗继电器误动作。

原则上，不受振荡影响的保护具有相位差保护，和电流差动纵联保护，零序电流保护等。

4、中国电力系统中有几种中性点接地方式？它们对继电保护的要求是什么？答：中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。

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。

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。

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。

电力系统基础知识1、电力体系差不多常识电力体系的构成电力体系的额定电压电力体系的中性点运行方法供电质量的重要指标电气主接线方法电力体系的构成一个完全的电力体系由分布各地的各类类型的发电厂、升压和降压变电所、输电线路及电力用户构成，它们分别完成电能的临盆、电压变换、电能的输配及应用。

图1－1 电力体系的构成示意图电力体系的额定电压电网电压是有等级的，电网的额定电压等级是依照公平易近经济成长的须要、技巧经济的合理性以及电气设备的制造程度等身分，经周全分析论证，由国度同一制订和颁布的。

表1－1 我邦交换电力网和电气设备的额定电压电力网和用电设备额定电压发电机额定电压电力变压器额定电压一次绕组二次绕组低压V 220/127380/220660/380 230400690 220/127380/220660/380 230/133400/230690/400高压kV 3610－3563110220330500750 3.156.310.513.8,15.75,18,20－－－－－－－ 3及3.156及6.310及10.513.8,15.75,18,203563110220330500750 3.15及3.36.3及6.610.5及11－38.569121242363550－1．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，因为电网中有电压损掉，致使各点实际电压偏离额定值。

为了包管用电设备的优胜运行，国度对各级电网电压的误差均有严格规定。

明显，用电设备应具有比电网电压许可误差更宽的正常工作电压范畴。

2．发电机发电机的额定电压一样比同级电网额定电压赶过5%，用于补偿电网上的电压损掉。

3．变压器变压器的额定电压分为一次和二次绕组。

关于一次绕组，当变压器接于电网末尾时，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雷同。

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、输电线路、变电站和配电网组成的一个复杂的系统，用于将发电厂产生的电能输送到家庭、工业和商业用户。

第一部分：发电厂发电厂是电力系统的起点。

它们使用各种能源，如煤炭、天然气、核能和风能，将机械能转化为电能。

发电厂的核心设备是发电机，它通过转子磁场和定子通过磁感应原理产生电能。

发电机产生的交流电经过变压器提高电压级别，然后通过输电线路输送到变电站。

第二部分：输电线路输电线路是将发电厂产生的电能从发电厂输送到变电站的关键组成部分。

输电线路有不同的类型，包括高压直流（HVDC）线路和交流（AC）线路。

HVDC线路可以实现远距离传输，而AC线路适用于中短距离传输。

输电线路通常使用电缆或电杆支撑，以及绝缘材料保护电力输送中途不丧失过多的能量。

输电线路上的输电塔用于支撑电缆，并提供必要的电气绝缘。

输电线路上的电能输送需要经过多次变压，以提高或降低电压级别，以适应不同电网的需求。

第三部分：变电站变电站是电力系统的关键组成部分，它将高压输电线路带来的电能转换为适用于配电网和终端用户的低电压。

变电站使用变压器进行电能变换，并通过开关设备进行电能控制和分配。

变电站还提供对电能质量、电压稳定性和短路保护的监测和调整。

第四部分：配电网配电网是将电能从变电站输送到家庭、工业和商业用户的最后一环。

配电网包括各种低压开关设备、断路器和配电变压器，用于控制电能的分配和保护。

配电网还涉及用于远程读取电能使用量和控制的智能电表。

总结：电力系统是一个复杂而庞大的系统，而其中的发电厂、输电线路、变电站和配电网是使电能到达最终用户的基础设施。

理解电力系统的基础知识对于我们日常生活中对电能的使用至关重要。

近年来，随着可再生能源的发展和智能电网技术的应用，电力系统正经历着重大变革。

掌握电力系统的基础知识，将帮助我们更好地理解和应对这些变化，并为未来的能源转型做好准备。