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供配电系统基础知识供配电系统常用电气设备变电所的电气主接线变电所的结构与布置供配电网络的网络结构供电网络的结构与敷设1、供配电系统常用电气设备1.1 电力变压器电力变压器:是变电所的核心设备，通过它将一种电压的交流电能转换成另一种电压的交流电能，以满足输电、供电、配电或用电的需要。
1). 常用电力变压器的种类:（1）按相数分类：有三相电力变压器和单相电力变压器。
大多数场合使用三相电力变压器，在一些低压单相负载较多的场合，也使用单相变压器。
（2）按绕组导电材料分类：有铜绕组变压器和铝绕组变压器。
目前一般均采用铜绕组变压器。
（3）按绝缘介质分类：有油浸式变压器和干式变压器。
油浸式变压器由于价格低廉而得到了广泛应用；干式变压器有不易燃烧、不易爆炸的特点，特别适合在防火、防爆要求高的场合使用，绝缘形式有环氧浇注式、开启式、六氟化硫（SF6）充气式和缠绕式等。
干式变压器现已在中压等级的电网中逐步得到了广泛的应用。
2). 常用变压器的容量系列我国目前的变压器产品容量系列为R10系列，即变压器容量等级是按为倍数确定的，如：100kVA、125 kVA、160 kVA、200 kVA、250 kVA、315 kVA、500 kVA、630 kVA、800 kVA、1000 kVA、1250 kVA、1600 kVA等。
3). 电力变压器的型号标示◆电力变压器的型号代表符号：绕组的耦合方式：自耦—O；互耦—无标示。
1.按相数：单相—D；三相—S。
2.按冷却方式：油浸自冷—缺省或无标示。
油浸风冷—F油浸水冷—S强迫油循环风冷——FP强迫油循环水冷——SP3.按绕组数：双绕组—缺省；三绕组—S绕组导线材料：铜—无标示；铝—L。
4.按调压方式：无载调压（无励磁调压）——缺省。
有载调压——Z。
◆变压器的并联运行及其并联条件：两台或两台以上变压器的一次侧绕组共同接到一次母线上，二次绕组共同接到二次母线上的运行方式：并联运行的条件：1、连接组别必须相同（否则将产生环流）2、变比应相等3、阻抗电压应相同◆变压器的损耗：铁损——消耗在铁心上的电能，发热，属于有功功率损耗，属于固定损耗——简称：励磁损耗。
第一章供配电基础整个供电系统由发电，输电，变电，配电，用电组成，而我们所要了解的只是配电方面的。
在讲配电方面的知识前，让我们看一下电力网组成和电压等级。
一，中国电力网和电压等级1，电网由各种不同电压等级和不同结构类型的线路组成，按电压的高低可将电力网分为低压网，中压网，高压网和超高压网。
低压网<6KV;6~35KV称中压网；35K V＜高压网≤330KV;超高压网>330KV;电网按供电范围可分为：区域供电，地方供电和终端供电区域供电范围较大，电压一般为220KV以上；地方供电范围较小，电压一般为35~110KV;终端供电范围最小，电压一般为20KV~6KV；三．配电的基本要求安全在电能的供应，分配和使用中，不应发生人身事故和设备事故。
可靠应满足用电设备对供电可靠性的要求。
优质应满足用电设备对电压，频率，谐波等供电质量的要求。
经济供配电应尽量做到投资省，运行费用低，尽可能的降低电能损耗，提高电能利用率。
现阶段，用户越来越多的考虑供电设备在整个寿命周期的全部费用，并以此为依据来选择合适的电力设备。
也就是说用户不仅仅考虑设备的初期投入，还考虑设备的寿命，后期维护及维修等方面的支出。
四．电力负荷1.用电负荷：对用户而言，就是某时刻从电力网中取用功率总和（P=UI）；对电力系统而言，就是某时刻满足用户用电需要的发电能力。
2.线路损失负荷：再输电过程中产生的功率和能量的损失。
3.供电负荷：即用电负荷加上线路损失负荷五.电力负荷的分类1.根据发生的时间不同分为：（1）高峰负荷（2）低谷负荷（3）平均负荷2.根据用电的重要性可分为：（1）一类负荷一类负荷又称一级负荷，是指突然中断供电将造成人身伤亡或引起对周围环境的严重污染，造成经济的巨大损失。
如重要大型设备，重要产品或用重要原料生产的产品大量报废，连续生产过程中需要过程被打乱且需长时间才能恢复，造成社会秩序严重混乱或产生政治上的重大影响，重要的交通和通讯枢纽中断，国际社交场所突然断电等。
供配电常识：
供配电是指电力系统从发电、输电到配电的整个过程，是电力系统的重要组成部分。
以下是供配电的一些常识：
1.电压等级：电力系统中的电压等级有高压、中压、低压等不同等级，以满足不同用
户的需求。
在我国，常见的电压等级有35kV、10kV和380V等。
2.输电和配电：输电是指将电能从发电厂传输到用户的过程，而配电则是将电能从输
电系统分配到用户的过程。
3.变压器：变压器是供配电系统中的重要设备之一，用于将电压升高或降低以满足用
户的需求。
4.开关柜：开关柜是供配电系统中的控制设备之一，用于控制电能的流向和通断。
5.配电箱：配电箱是供配电系统中的终端设备之一，用于将电能分配给用户。
6.供电可靠性：供配电系统的可靠性是指系统在一定时间内对用户连续供电的能力。
为了保证供电的可靠性，供配电系统需要具备备用电源、备用线路等设备。
7.电力负荷分类：电力负荷可以根据不同的需要分为一级负荷、二级负荷和三级负荷
等。
一级负荷是指对中断供电有较大影响的负荷，需要进行特殊保护；二级负荷是指对中断供电有一定影响的负荷，可以进行适当的保护；三级负荷是指对中断供电没有太大影响的负荷，一般不需要特殊保护。
8.无功补偿：在供配电系统中，无功补偿是一种重要的技术手段，用于提高功率因数、
减少能源浪费和降低线路损耗。
常见的无功补偿方式有并联电容器、静止无功补偿器等。
第7章-供配电常识什么是供配电供配电是指将电能从发电站输送到用户的电力系统。
当今的现代电力系统都采用输电、变电、配电、用电等环节来建立完整的电力系统。
建立正确的供配电系统，可确保电源的可靠性，确保电路的安全性，并且可减少失电的情况。
供配电系统的组成供配电系统主要由输电线路、变电设备、配电设备和电气设备组成。
•输电线路：负责将发电站的电能运输到变电站，该线路通常由高压架空输电线路与光缆组成。
•变电设备：用于将电压从高压段降低到低压段，实现前段电能与用电负荷之间的转换和管理。
常规的变电设备有变压器，自耦变压器，变压调节器等。
•配电设备：负责将变压器输出的低压电能输送到用户，常见的包括开关，控制器，保护器等。
•电气设备：不断为供配电系统提供新颖的操作方法。
供配电系统的运行模式亚洲地区的供配电系统一般采用220伏特/380伏特的三相四线系统。
在过去的二十年里，随着经济增长和工业化程度的提高，电力供求关系逐渐趋于紧张。
在此情况下，各种新技术和新领域的研究逐渐发展起来，形成了不同的运行模式。
•城市轮换停电模式：在这种模式下，全市的供配电系统在限时轮换的情况下停电，可有效解决当地用电需求过大时的压力;•电力储能系统模式：因为风能和太阳能的不稳定性，储能系统发展必须变得更加先进和可靠，以确保系统的平稳运行和跨国区供电。
供配电系统的安全供配电系统的运行首先需要确保供电安全性，而供电安全性是供配电系统最重要的问题之一。
在该领域内的工程师们通常在生产和维护期间需要考虑各种因素，包括使其满足先进安全标准，确保其长期使用的安全性，确保系统的最佳使用效果。
•策略规划：合理的技术部署和维护安全是保障供电安全的关键之一。
•测试和评估措施：定期进行模型评估，以确保系统长期运行安全可靠。
•安全研究和分析：有时需要进行警示和态势数据分析、可行性研究以及系统优化等做法，以保证系统的可靠性和安全性。
经济效益供配电系统的经济效益是建设该系统的最终目的。
供配电技术知识要点配电技术是指电能从高压输电线路经过变电站降压后经配电变压器再经电缆或导线送到用户终端的过程。
这种技术涉及高压输电、变电、配电等多个环节，需要掌握一系列的知识点。
首先，供配电技术要点之一是电网结构。
电网结构分为输电、变电、配电三个层次。
输电层次是指将发电厂产生的电能通过高压输电线路输送到变电站的过程；变电层次是指将高压输电线路上的电能通过变电设备进行变压、分配的过程；配电层次是指将变电站提供的低压电能通过电缆或导线送到用户终端的过程。
其次，供配电技术要点之二是变电站的组成。
变电站主要由变压器、断路器、隔离开关、自动装置等设备组成。
变压器用于将高压输电线路上的电压变为适合配电的低压；断路器用于对电网进行保护，及时切断电路以防止事故发生；隔离开关用于切断电路，便于维修和检修工作；自动装置用于自动化控制和监测变电站的运行状态。
第三，供配电技术要点之三是配电系统的规划。
配电系统的规划包括配电网的布置、主干线和支线的设计、负荷的合理分配等。
合理规划和设计可以提高电网的可靠性和安全性，减少电能的损耗和浪费。
第四，供配电技术要点之四是负荷管理。
负荷管理包括对用户负荷进行监测、计量和控制，以实现电能的优化分配和合理利用。
负荷管理的目标是达到电网的平衡运行，提高供电的质量和效率。
第五，供配电技术要点之五是电能质量的控制。
电能质量是指电能在输送和使用过程中所具备的合适的电压、频率和波形等特性。
为了保证电能质量，需要加强对电网的监测和控制，防止电压波动、频率偏差和谐波等问题。
最后，供配电技术要点之六是配电网络的安全。
为了保障配电网络的安全可靠运行，需要采取适当的安全措施，包括防雷、防倒灌、接地保护等。
此外，还需要进行定期的巡检和维护，及时发现和排除潜在的故障隐患。
综上所述，供配电技术涉及电网结构、变电站的组成、配电系统规划、负荷管理、电能质量控制和配电网络安全等多个方面的知识点。
掌握这些要点，可以有效地运营和管理配电系统，保障用户的供电质量和供电可靠性。
第七章供配电常识第一节供配电系统基本知识一、电力系统电力系统是由发电厂、电力网和电能用户组成的一个发电、输电、变电、配电和用电的整体。
电能的生产、输送、分配和使用的全过程,实际上是同时进行的，即发电厂任何时刻生产的电能等于该时刻用电设备消耗的电能与输送、分配中损耗的电能之和。
发电机生产电能，在发电机中机械能转化为电能；变压器、电力线路输送、分配电能；电动机、电灯、电炉等用电设备使用电能。
在这些用电设备中，电能转化为机械能、光能、热能等等。
这些生产、输送、分配、使用电能的发电机、变压器、电力线路及各种用电设备联系在一起组成的统一整体，就是电力系统，如图7-1所示。
与电力系统相关联的还有“电力网络”和“动力系统”。
电力网络或电网是指电力系统中除发电机和用电设备之外的部分, 即电力系统中各级电压的电力线路及其联系的变配电所；动力系统是指电力系统加上发电厂的“动力部分"，所谓“动力部分”,包括水力发电厂的水库、水轮机，热力发电厂的锅炉、汽轮机、热力网和用电设备，以及核电厂的反应堆等等。
所以，电力网络是电力系统的一个组成部分，而电力系统又是动力系统的一个组成部分,这三者的关系也示于图7-1。
图 7-1 动力系统、电力系统、电力网络示意图1.发电厂发电厂是将自然界蕴藏的各种一次能源转换为电能（二次能源)的工厂。
发电厂有很多类型，按其所利用的能源不同，分为火力发电厂、水力发电厂、核能发电厂以及风力、地热、太阳能、潮汐发电厂等类型。
目前在我国接入电力系统的发电厂最主要的有火力发电厂和水力发电厂,以及核能发电厂（又称核电站）。
（1）水力发电厂，简称水电厂或水电站它利用水流的位能来生产电能，主要由水库、水轮机和发电机组成.水库中的水具有一定的位能，经引水管道送入水轮机推动水轮机旋转，水轮机与发电机联轴，带动发电机转子一起转动发电。
其能量转换过程是：水流位能→机械能→电能.(2)火力发电厂,简称火电厂或火电站它利用燃料的化学能来生产电能，其主要设备有锅炉、汽轮机、发电机。
第七章供配电常识第一节供配电系统基本知识一、电力系统电力系统是由发电厂、电力网和电能用户组成的一个发电、输电、变电、配电和用电的整体。
电能的生产、输送、分配和使用的全过程，实际上是同时进行的，即发电厂任何时刻生产的电能等于该时刻用电设备消耗的电能与输送、分配中损耗的电能之和。
发电机生产电能，在发电机中机械能转化为电能；变压器、电力线路输送、分配电能；电动机、电灯、电炉等用电设备使用电能。
在这些用电设备中，电能转化为机械能、光能、热能等等。
这些生产、输送、分配、使用电能的发电机、变压器、电力线路及各种用电设备联系在一起组成的统一整体，就是电力系统，如图7-1所示。
与电力系统相关联的还有“电力网络”和“动力系统”。
电力网络或电网是指电力系统中除发电机和用电设备之外的部分, 即电力系统中各级电压的电力线路及其联系的变配电所；动力系统是指电力系统加上发电厂的“动力部分”，所谓“动力部分”，包括水力发电厂的水库、水轮机，热力发电厂的锅炉、汽轮机、热力网和用电设备，以及核电厂的反应堆等等。
所以，电力网络是电力系统的一个组成部分，而电力系统又是动力系统的一个组成部分，这三者的关系也示于图7-1。
图 7-1 动力系统、电力系统、电力网络示意图1.发电厂发电厂是将自然界蕴藏的各种一次能源转换为电能（二次能源）的工厂。
发电厂有很多类型，按其所利用的能源不同，分为火力发电厂、水力发电厂、核能发电厂以及风力、地热、太阳能、潮汐发电厂等类型。
目前在我国接入电力系统的发电厂最主要的有火力发电厂和水力发电厂，以及核能发电厂（又称核电站）。
(1)水力发电厂，简称水电厂或水电站它利用水流的位能来生产电能，主要由水库、水轮机和发电机组成。
水库中的水具有一定的位能，经引水管道送入水轮机推动水轮机旋转，水轮机与发电机联轴，带动发电机转子一起转动发电。
其能量转换过程是：水流位能→机械能→电能。
(2)火力发电厂，简称火电厂或火电站它利用燃料的化学能来生产电能，其主要设备有锅炉、汽轮机、发电机。
我国的火电厂以燃煤为主。
为了提高燃料的效率，现代火电厂都将煤块粉碎成煤粉燃烧。
煤粉在锅炉的炉膛内充分燃烧，将锅炉的水烧成高温高压的蒸汽，推动汽轮机转动，使与之联轴的发电机旋转发电。
其能量转换过程是：燃料的化学能→热能→机械能→电能。
(3)核能发电厂通常称为核电站它主要是利用原子核的裂变能来生产电能，其生产过程与火电厂基本相同，只是以核反应堆 (俗称原子锅炉) 代替了燃煤锅炉，以少量的核燃料代替了煤炭。
其能量转换过程是：核裂变能→热能→机械能→电能。
(4)风力发电、地热发电、太阳能发电简介风力发电利用风力的动能来生产电能，它建在有丰富风力资源的地方。
地热发电利用地球内部蕴藏的大量地热能来生产电能，它建在有足够地热资源的地方。
太阳能发电厂是利用太阳光能或太阳热能来生产电能，它应建在常年日照时间长的地方。
2.变配电所变电所的任务是接受电能、变换电压和分配电能，即受电―变压―配电。
配电所的任务是接受电能和分配电能，但不改变电压，即受电－配电。
变电所可分为升压变电所和降压变电所两大类：升压变电所一般建在发电厂，主要任务是将低电压变换为高电压；降压变电所一般建在靠近负荷中心的地点，主要任务是将高电压变换到一个合理的电压等级。
降压变电所根据其在电力系统中的地位和作用不同，又分枢纽变电站、地区变电所和工业企业变电所等。
3.电力线路电力线路的作用是输送电能，并把发电厂、变配电所和电能用户连接起来。
水力发电厂须建在水力资源丰富的地方，火力发电厂一般也多建在燃料产地，即所谓的“坑口电站”，因此，发电厂一般距电能用户均较远，所以需要多种不同电压等级的电力线路，将发电厂生产的电能源源不断地输送到各级电能用户。
通常把电压在35kV及以上的高压电线路称为送电线路，而把10kV及以下的电力线路，称为配电线路。
电力线路按其传输电流的种类又分为交流线路和直流线路；按其结构及敷设方式又可分为架空线路、电缆线路及户内配电线路。
4.电能用户电能用户又称电力负荷。
在电力系统中，一切消费电能的用电设备均称为电能用户。
用电设备按电流可分为直流设备与交流设备，而大多数设备为交流设备；按电压可分为低压设备与高压设备，1000V及以下的属低压设备，高于1000V的属高压设备；按频率可分为低频（50Hz以下）、工频（50Hz）及中、高频（50Hz以上）设备，绝大部分设备采用工频；按工作制分为连续运行、短时运行和反复短时运行设备三类；按用途可分为动力用电设备（如电动机）、电热用电设备（如电炉、干燥箱、空调器等）、照明用电设备、试验用电设备、工艺用电设备（如电解、电镀、冶炼、电焊、热处理等）。
用电设备分别将电能转换为机械能、热能和光能等不同形式的适于生产、生活需要的能量。
二、供配电系统概况供配电系统由总降压变电所（高压配电所）、高压配电线路、车间变电所、低压配电线路及用电设备组成。
下面分别介绍几种不同类型的供配电系统。
1.一次变压的供配电系统(1)只有一个变电所的一次变压系统对于用电量较少的小型工厂或生活区，通常只设一个将6～10kV电压降为380/220V电压的变电所，这种变电所通常称为车间变电所。
图7-2a所示为装有一台电力变压器的车间变电所，图7-2b所示为装有两台电力变压器的车间变电所。
图 7-2 有一个降压变电所的一次变压供配电系统a）装有一台电力变压器的车间变电所 b）装有两台电力变压器的车间变电所(2)拥有高压配电所的一次变压供配电系统一般中、小型工厂，多采用6～10kV电源进线，经高压配电所将电能分配给各个车间变电所，由车间变电所再将 6～10kV电压降至380/220V,供低压用电设备使用；同时，高压用电设备直接由高压配电所的6～10kV母线供电，如图7-3所示。
图 7-3 具有高压配电所的供电系统(3)高压深入负荷中心的一次变压供配电系统某些中小型工厂，如果本地电源电压为35kV，且工厂的各种条件允许时，可直接采用35kV作为配电电压，将35kV 线路直接引入靠近负荷中心的工厂车间变电所，再由车间变电所一次变压为 380/220V,供低压用电设备使用。
图7-4所示的这种高压深入负荷中心的一次变压供配电方式，可节省一级中间变压，从而简化了供配电系统，节约有色金属，降低电能损耗和电压损耗，提高了供电质量，而且有利于工厂电力负荷的发展。
图 7-4 高压深入负荷中心的供配电系统2.二次变压的供配电系统大型工厂和某些电力负荷较大的中型工厂，一般采用具有总降压变电所的二次变压供电系统，如图7-5所示。
该供配电系统，一般采用35～110kV电源进线，先经过工厂总降压变电所，将35～110kV 的电源电压降至6～10kV，然后经过高压配电线路将电能送到各车间变电所，再将6～10kV的电压降至380/220V，供低压用电设备使用；高压用电设备则直接由总降压变电所的6～10kV母线供电。
这种供配电方式称为二次变压的供配电方式。
图 7-5 两次变压的供配电系统图 7-6 低压进线的供配电系统3.低压供配电系统某些无高压用电设备且用电设备总容量较小的小型工厂，有时也直接采用380/220V低压。
电源进线，只需设置一个低压配电室，将电能直接分配给各车间低压用电设备使用，如图7-6所示。
三、供电的基本要求为了切实保证生产和生活用电的需要，并做好节能工作，供配电工作必须达到以下基本要求：1.安全在电能的供应、分配和使用中，不应发生人身事故和设备事故。
2.可靠应满足电能用户对供电可靠性即供电连续性的要求。
3.优质应满足电能用户对电压和频率等方面的质量要求。
4.经济应使供配电系统的投资少、运行费用低，并尽可能地节约电能和减少有色金属的消耗量。
此外，在供电工作中，应合理地处理局部和全局、当前和长远等关系，既要照顾局部和当前的利益，又要有全局观点，能顾全大局，适应发展。
第二节电力系统的电压一、额定电压的国家标准由于三相功率S和线电压U、线电流I之间的关系为：S ＝UI，所以在输送功率一定时，输电电压愈高，输电电流愈小，从而可减少线路上的电能损失和电压损失，同时又可减小导线截面，节约有色金属。
而对于某一截面的线路，当输电电压愈高时，其输送功率愈大，输送距离愈远；但是电压愈高，绝缘材料所需的投资也相应增加，因而对应一定输送功率和输送距离，均有相应技术上的合理输电电压等级。
同时，还须考虑设备制造的标准化、系列化等因素，因此电力系统额定电压的等级也不宜过多。
按照国家标准 GB156－1993《标准电压》规定，我国三相交流电网、发电机和电力变压器的额定电压见表7-1。
表 7-1 三相交流电网和电力设备的额定电压分类电网和用电设备额定电压 /kV发电机额定电压/kV电力变压器额定电压 /kV一次绕组二次绕组低压0.380.660.400.690.380.660.400.69高压3610－35661102203305003.156.310.513.8，15.75，18，20－－－－－－3及3.156及6.310及10.513.8，15.75，18，2035661102203305003.15及3.36.3及6.610.5及11－38.572.61212423635501 .电力线路的额定电压电力线路（或电网）的额定电压等级是国家根据国民经济发展的需要及电力工业的水平，经全面技术经济分析后确定的。
它是确定各类用电设备额定电压的基本依据。
2 .用电设备的额定电压由于用电设备运行时，电力线路上要有负荷电流流过，因而在电力线路上引起电压损耗，造成电力线路上各点电压略有不同，如图7-7的虚线所示。
但成批生产的用电设备，其额定电压不可能按使用地点的实际电压来制造，而只能按线路首端与末端的平均电压即电力线路的额定电压U来制造。
所以用电设备的额定电压规定与同级电力线路的额定电压相同。
3 .发电机的额定电压由于电力线路允许的电压损耗为±5%，即整个线路允许有 10% 的电压损耗，因此为了维护线路首端与末端平均电压的额定值，线路首端（电源端）电压应比线路额定电压高 5%，而发电机是接在线路首端的，所以规定发电机的额定电压高于同级线路额定电压5%，用以补偿线路上的电压损耗，如图7-7所示。
图7-7 用电设备和发电机的额定电压4 .电力变压器的额定电压(1)电力变压器一次绕组的额定电压有两种情况：1)当电力变压器直接与发电机相连，如图7-8中的变压器T1，则其一次绕组的额定电压应与发电机额定电压相同，即高于同级线路额定电压5% 。
2)当变压器不与发电机相连，而是连接在线路上，如图7-8中的变压器T2，则可将变压器看作是线路上的用电设备，因此其一次绕组的额定电压应与线路额定电压相同。
(2)变压器二次绕组的额定电压变压器二次绕组的额定电压，是指变压器一次绕组接上额定电压而二次绕组开路时的电压，即空载电压。
