电力系统基础知识科普

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。

电力系统基本知识一、电力系统的基本知识1.1电力系统的基本概念1.1.1电力系统及电力网1.1.1.1电力系统的定义把发电、变电、电网、配电和用电等各种电器设备相连接在一起的整体，称作电力系统。

它包含发电厂的电气部分、降压变压器、升压变压器、输配电线路及各类用电设备等。

1.1.1.2电力网的定义、作用、分类1.定义：由相同电压等级的变电所和输配电线路形成的网络结构称作电力网。

2.作用:汇聚、传输、变换、分配电能。

3.分类：为了分析排序电力网可以分成地方电网、区域电网和远距离输电网。

地方电网电压较低（110kv以下)，运送功率较小，线路较短（100km以下），排序时可以搞较多精简；区域电网电压较低（110kv-330kv），运送功率很大，线路较长（100km-300km），排序时就可以搞一定精简；远距离输电网（电压在330kv及以上），运送线路少于300km，排序时无法精简。

按电压多寡，电力网可以分成扰动电网，（1kv及以下）、中压电网（3、6、10kv）、高压电网（35、60、110、220kv）、超高压电网（330kv、差值500、差值600、差值750）、特高压电网（差值800、1000kv）。

按接线方式，电力网分成一端电源可供电网、两端电源可供电网、多端电源可供电网。

1.1.2对电力系统的基本要求电能做为一种特定的商品，它的生厂、运送、分配和采用同时展开；生产与国民经济及人名生活关系密切；电力系统运行的过度过程非常短暂。

要求具有较高的自动化程度，需要继电保护、自动装置的投入，实施实时监控。

1．最大限度的满足用户的建议；2．安全、平衡、可信的供电；3．为电力用户提供更多优质的电能；4．满足系统运行的经济性。

电力系统运行的经济性应考虑合理分配各个发电厂的负荷、降低发电厂燃料消耗率、厂用电率、降低电力网的电能损耗和管理成本。

1.2电能质量的标准良好的电能质量可以使电气设备正常工作，并取得最佳的经济效果。

电力系统基本知识一、电力系统与电力网1、电力系统由发电厂的发电部分、输配电线路、变配电所，以及用户的各种用电设备所组成的整体，称为电力系统，简称系统。

现代化电力系统规模一般较大，通常把许多不在一地的发电厂并列起来，连成较大的电力系统，可以充分发挥系统运行的稳定性和安全性，提高发、供电的经济效益。

大型电力系统在技术、经济上具有以下优点：1）提高供电可靠性；2）减少系统备用容量；3）便于发展大型机组及利用大型动力资源，特别是充分发挥水力发电厂电能生产成本低的优越性；4）通过合理分配负荷可以降低系统的高峰负荷，提高运行经济性；5）提高供电质量。

2、电力网不同电压等级的电力线路和变配电所组成的网络叫电力网，简称电网。

电网是电力系统的重要组成部分，担负着输电、变电与配电（统称供电）的任务。

电力网按其在电力系统中的作用不同，分为输电网和配电网。

1）输电网输电网是以高电压甚至超高电压将发电厂、变电所或变电所之间连接起来的送电网络，是电力网中的主网架。

输电网的电压一般在35kV及以上，330kV及以上称为超高压输电线路。

2）配电网直接将电能送到用户去的网络，称为配电网。

配电网的电压根据用户负荷情况和供电要求而定。

（1）高压配电网一般指 35kV、110kV及以上电压。

（2）中压配电网一般指20kV、10kV、6kV、3kV 电压。

（3）低压配电网低压配电网通常又称为二次配电网，一般指220V、400V电压。

二、电力系统的运行特点1、电能的生产和使用同时完成电能的生产、输送和使用处于一种动态的平衡状态，若供用电出现不平衡，系统运行的稳定性就会被破坏。

2、过渡过程迅速电能以电磁波形式传播，有极高的传输速度，电力系统中的过渡过程非常迅速。

3、地区性突出我国地域辽阔，自然资源分布很广，使电能结构有很强的地域特点。

4、与国民经济关系密切电能为国民经济各部门提供动力，也是人们物质文化生活现代化的基础。

三、电力系统的运行要求电力系统的基本任务是为国民经济和人民生活提供充足、可靠、经济且质量好的电能，这是对电力系统运行的最基本要求。

电力行业80个基础概念知识1.什么是电力系统?是由电源、电网和用户组成的整体。

即由发电厂、变电所、输配电装置、电力网的线路、用户用电设备和相应的辅助系统，按规定的技术和经济要求组成的，将一次能源转换为电能并输送和分配到用户的一个统一系统。

2.什么是电力网?电力系统中输送、变换和分配电能的那一部分。

由变电所、配电装置和各种不同的电压的线路组成，是电源和用户的中间环节。

电力网包括输电网和配电网。

3. 什么是供电营业区?供电企业经政府主管部门批准可向电力用户销售电能的营业范围。

4.什么是变电所?转换和配送电能的场所。

5.什么是公用电厂？是指向国民经济各部门、各行业以及城乡居民提供电能和热能的发电厂。

6.什么是自备电厂?是指相对公用电厂而言，主要是为满足本企业或事业单位的生产、建设及生活需要而进行电能和热能生产，在自给有余时向电网供电。

7.什么是变压器?是利用电磁感应原理来改变交流电压的装置。

它把交流电源由一种电压等级转变成频率相同的另一种或几种数值不同的电压等级。

8.什么是无功补偿？为了满足电网和负荷端电压水平及经济运行的要求，在电网内和负荷端设置无功电源。

无功补偿设备包括电容器、调相机、静止补偿器等。

9.什么是调相机?一种不带机械负荷运行的同步电动机。

既能发出无功功率，还能吸收无功功率，是调节电压控制点和地区电压的一种无功补偿设备。

10.什么是电动机?是将电能转换成机械能的电机。

11.什么是继电保护装置?当电力系统中的电力元件（如发电机、线路等）或电力系统本身发生故障或异常现象时，能够将故障部分与系统中迅速切除或及时发出信号的电气自动装置称作继电保护装置。

12. 什么是整流设备?是将直流电变成交流电或将交流电变成直流电的电器设备。

13.什么是熔断器?利用串联于电路的一个或多个熔体，在过负荷电流或短路电流作用下，在一定的持续时间内熔断以切断电路的电器。

电压在1千伏以上的熔断器称为高压熔断器。

14.什么是购电量?电网经营企业从独立发电企业、其它电网经营企业、自备发电厂购入的电量。

电力系统的基本知识电力系统是指由发电厂、变电站、输电线路和配电网等组成的一套电力供应体系。

它负责将发电厂产生的电能以高效可靠的方式输送到用户终端，为社会各个领域提供稳定可靠的电力供应。

下面将介绍电力系统的基本知识。

一、发电厂发电厂是电力系统的起点，它通过能源转换将原始能源（例如煤炭、天然气、水力、核能等）转化为电能。

发电厂通常由发电机组组成，它们通过旋转发电机的转子产生交流电，并将其送入输电线路。

根据能源形式和转换原理的不同，发电厂可以分为燃煤发电厂、天然气发电厂、核电站、水电站、风电场等。

每种类型都有其独特的特点和应用场景。

二、变电站变电站是电力系统中的重要组成部分，主要起到电能转换、传输和分配的作用。

它将输送到变电站的高电压电能转换为用户使用的低电压电能，同时也将电能从一根输电线路传送到另一根输电线路。

变电站通常由变压器、断路器、隔离开关等设备组成。

其中，变压器用于电能的电压转换，断路器和隔离开关用于控制电能的传输和分配。

三、输电线路输电线路将发电厂或变电站产生的电能从一个地方输送到另一个地方。

根据电压等级和输送距离的不同，输电线路可分为高压输电线路、超高压输电线路和特高压输电线路。

高压输电线路通常采用导线杆塔结构，通过输电线路上悬挂的导线将电能传输到目标地点。

超高压和特高压输电线路通常采用高压直流输电技术，以提高电能的远距离传输效率。

四、配电网配电网将变电站输出的低电压电能传送给用户终端。

它是电力系统中的最后一级，主要包括低压配电线路、变配电站和用户终端。

配电网的主要功能是分配电能并管理电力负荷。

它需要根据用户的需求进行电能供应的合理规划，确保电力供应的可靠性和稳定性。

五、电力负荷电力负荷是指用户终端消耗电能的需求量。

根据不同的用电特点，电力负荷可分为工业负荷、商业负荷和居民负荷等。

电力系统需要根据电力负荷的变化来调整发电量，并合理规划输电和配电设备的运行。

通过实时监测和负荷预测，电力系统可以优化电力供应，并确保供需平衡。

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，原动机供应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，或者凭借掌握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力量，是电力系统同步稳定（简称稳定）讨论的课题。

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力量。

暂态稳定对应的是电网受到大扰动的状况。

系统的各点电压和电流均作往复摇摆，系统的任何一点电流与电压之间的相位角都随功角δ的变化而转变、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分是什么？答：电力系统振荡和短路的主要区分是：振荡时系统各点电压和电流值均作往复摇摆，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的变化而转变；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重量，短路时有零序和负序重量。

3、电力系统振荡时，对继电爱护装置有那些影响？那些爱护装置不受影响？答：电力系统振荡时，对继电爱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。

当爱护装置的时限大于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↓爱护动作，I↓U↑爱护返回。

距离ⅠⅡ段采纳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爱护有相差动爱护，和电流差动纵联爱护，零序电流爱护等。

4、我国电力系统中性点接地有几种方式？它们对继电爱护的要求是什么？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。

电力系统基础知识科普1．电力系统、动力系统和电力网的划分电力网：由变电所和不同电压等级输电线路组成的网络。

电力系统：由发电设备、输电设备和用电设备组成的网络。

动力系统：在电力系统的基础上，把发电厂的动力部分包含在内的系统。

2．电力系统运行的特点电力系统运行特点：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（百分之几秒到十分之几秒）；电力系统的地区性特点较强；对电能质量的要求颇为严格；与国民经济各部门和人民生活关系极其密切3．电力系统运行的基本要求保证供电的可靠性：减少停电损失，要求元件有足够的可靠性，要求提高系统运行的稳定性保证良好的供电质量：电压、频率、波形提高电力系统运行的经济性：降低能耗4．发电厂的类型发电厂的类型：常规能源发电（主要发电形式）：火力发电厂，水力发电厂，核能电厂新能源发电：地热电厂、潮汐电厂、风力发电厂、太阳能电站、海洋能发电、磁流体发电、氢能发电、核聚变发电5．电力系统的中性点接地方式4种中性点接地方式：（前两种属于小电流接地，后两种属于大电流接地）中性点不接地；中性点经消弧线圈接地；中性点直接接地；中性点经电阻接地6．日负荷曲线、年最大负荷曲线的用途。

日负荷曲线对电力系统有很重要的意义，它是安排日发电计划，确定各发电厂发电任务以及确定系统运行方式等的重要依据。

每日的最大负荷不尽相同，一般是年初底，年末高。

夏季小于冬季。

把每天的最大负荷抽取出来按年绘成曲线，成为年最大负荷曲线。

年最大曲线的用途：安排各发电厂检修计划的依据；安排新装机组计划的依据。

7．电力系统的电压等级。

我国电力系统的电压等级分为：电力系统的标称电压3、6、10、35、60、 110 、220、330、 500、750 KV对应的最高电压3.6、7.2、12、40.5、72.5、126、252、 363、550、800 KV8．架空线路的结构组成架空线路由导线，避雷线（架空地线），绝缘子，金具，杆塔等主部件组成。