第一章 电力系统基础知识

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.（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。

电力系统基础知识电力系统是由发电厂、送变电线路、供配电所和用电单位组成的整体，在同一瞬间，发电厂将发出的电能通过送变电线路，送到供配电所，经过变压器将电能送到用电单位，供给工农业生产和人民生活。

因此掌握电力系统基础知识和电力生产特点，是对进网作业电工的基本要求。

第一节电力系统、电力网构成发电厂将燃料的热能、水流的位能或动能以及核能等转换为电能。

电力经过送电、变电和配电到各用电场所，通过各种设备在转换成为动力（机械能）热、光、等不同形式的能量，为国民经济、工农业生产和人民生活服务。

由于目前电力不能大量储存，其生产、输送、分配和消费都在同一时间内完成，因此，必须将各个环节有机的联成一个整体。

这个由发电、送电、变电、配电和用电组成的整体称为电力系统。

电力系统中的送电、变电、配电三个部分称为电力网。

什么叫电力网？电力网是将各电压等级的输电线路和各个类型的变电所连接而成的网络，简称电网。

配电网中又分为高压配电网指110KV及以上电压、中压配电网指（35KV）10KV、6KV、3KV 电压及低压配电网220V、380V。

我国标准：0.38，3，6，10，35，66，110，220，（330），500，750，1000 KV。

辽宁电网的电压中枢点为：南关岭、红旗堡、沙河营、沈东变、清河厂220KV母线及辽阳变500KV母线辽宁沈阳电网一次系统结线图什么叫电力系统？电力系统：是指由发电厂（不包括动力部分）、变电站、输配电线路直到用户等在电气上相互联结的整体，它包括了发电、输电、配电直到用电这样一个全过程。

10kV输电线路动力系统与电力系统、电力网关系示意图为什么要采用高压输电低压配电？采用高压输电，可以减小功率损耗、电能损耗和电压降落，保证电能质量，提高运行中的经济性。

P=√3UI （U↑I ↓）一、大型电力系统优点1提高了供电可靠性2减少了系统的备用容量3通过合理地分配负荷4提高了供电质量5形成大的电力系统，便于利用大型动力资源，特别是能充分发挥水力发电厂的作用。

第一章电力系统继电保护基础知识1。

1 判断题1.1.1电力系统振荡时任何一点电流与电压之间的相位角都随功角的变化而改变；而短路时,系统各点电流与电压之间的角度基本不变的。

（）答：对1。

1.2 某电厂的一条出线负荷功率因数角发生了摆动，由此可以断定电厂与系统之间发生了振荡。

（ )答：错1.1。

3 系统振荡时，变电站现场观察到表计每秒摆动两次,系统的振荡周期应该是0。

5秒。

（）答：对1.1.4 暂态稳定是指电力系统受到小的扰动（如负荷和电压较小的变化）后，能自动地恢复到原来运行状态的能力。

（）答：错1.1。

5 全相振荡是没有零序电流的，非全相振荡是有零序电流的，但这一零序电流不可能大于此时再发生接地故障时,故障分量中的零序电流。

（）答：错1。

1。

6 系统振荡时，线路发生断相,零序电流与两侧电动势角差的变化无关，与线路负荷电流的大小有关。

（）答：错1。

1.7 电力系统振荡时，电流速断、零序电流速断保护有可能发生误动作。

( ) 答：错1.1.8 快速切除线路和母线的短路故障是提高电力系统静态稳定的重要手段。

（）答：错1。

1。

9 电力系统的不对称故障有三种单相接地、三种两相短路接地、三种两相短路和断线、系统振荡。

( ）答：错1.1。

10 零序、负序功率元件不反应系统振荡和过负荷。

（）答：对1.1。

11 220kV系统时间常数较小，500kV系统时间常数较大，后者短路电流非周期分量的衰减较慢.（ )答：对1。

1。

12 电力系统有功出力不足时,不只影响系统的频率，对系统电压的影响更大.（ ) 答：错1。

1。

13 空载长线路充电时，末端电压会升高。

这是由于对地电容电流在线路自感电抗上产生了电压降。

（）1.1.14 无论线路末端断路器是否合入，始端电压必定高于末端电压。

（）答:错1.1.15 输电线路采用串联电容补偿,可以增加输送功率、改善系统稳定及电压水平。

（ )答：对1。

1.16 连锁切机即指在一回线路发生故障而切除这回线路的同时，连锁切除送电端发电厂的部分发电机.( ）答：对1.1.17 只要电源是正弦的，电路中的各个部分电流和电压也是正弦的。

第一章电力系统基础知识一、单项选择题（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。

）1、无限大容量系统的特征为（C ）。

A．当被供电系统中负荷变动甚至发生故障，电力系统母线电压应维持不变，频率不作要求B．当被供电系统中负荷变动甚至发生故障，电力系统母线频率应维持不变，电压不作要求C．当被供电系统中负荷变动甚至发生故障，电力系统母线电压及频率基本维持不变D．当被供电系统中负荷变动甚至发生故障，电力系统母线电压及频率不作要求2、电力系统中至少有一个中性点直接与接地设施相连接的接地方式称为（A ）。

A．中性点直接接地B．中性点经电阻接地C．中性点经电抗接地D．中性点经消弧线圈接地3、发电厂、变电站的电气系统，按其作用分为一次系统和（ C ）。

A．模拟系统B．数字系统C．二次系统D．变换系统4、电力系统发生相间短路时的主要特征是（A ）。

A．电流增大B．电流减小C．电压升高D．功率因数增大5、电力系统中相与相之间或相与地之间，通过电弧或其他较小阻抗形成的一种非正常连接称为（ B ）。

A．开路B．短路C．断路D．虚接6、电力系统正常运行时仅有（A ）。

A．正序分量B．负序分量C．零序分量7、规程规定：6-10kV电网中接地电容电流大于30A时，中性点接地方式采用（B ）。

A．直接接地B．经消弧线圈接地C．经电阻接地8、低压配电网中保护中性线代号为（ C ）。

A．N B．PEC．PEN D．ABC9、电力网根据在电力系统中的作用，又分为输电网和（ C ）A．高压网 B.低压网 C.配电网10、高压配电网是指电压在（ B ）及以上的配电网。

A．1kV B．35kV C．110kV11、以下设备中，属于一次设备的是（A ）。

A．隔离开关B．继电器C．操作电源12、低压配电网是指（ C ）网络A.10 kVB.35 kVC.220/380V13、当发生不对称短路时，对于接地短路除了有正序分量、负序分量外，还有（B）分量。