电力系统组成与结构
电力系统是指由发电厂、输电网和配电网组成的综合性能源供应体系。它是实现电能的生产、传输和利用的基础设施，是现代社会不可
或缺的重要组成部分。本文将介绍电力系统的基本组成和结构。
一、发电厂
发电厂是电力系统的起点，负责将各种能源转化为电能。常见的发
电厂包括火电厂、水电厂、核电厂、风电场、太阳能发电站等。发电
厂根据能源类型和发电方式的不同，具有不同的特点和工作原理。无
论是传统的火电厂还是新兴的可再生能源发电厂，它们的共同目标是
将能源转化为电能，并通过电网传输给用户。
二、输电网
输电网是将发电厂产生的电能高效地传输到各个地方的重要组成部分。输电网通常由高压输电线路、变电站和配电线路组成。高压输电
线路用于远距离传输电能，常见的线路包括架空输电线路和地下电缆。变电站负责将高压电能转换为适合配电的低压电能，同时也起到分流
和保护的作用。配电线路将低压电能传输到用户家庭和工业企业等终端。
三、配电网
配电网是将输电网输送的电能分配给最终用户的网络系统。它分为
城市配电网和农村配电网。城市配电网一般由变电站、配电室和用户
之间的配电线路构成。变电站将高压电能转换为适合城市用电的低压
电能，然后通过配电室将电能分配到各个用户。农村配电网由变压器、支线杆和农村用户组成，用于向农村地区供电。
四、现代电力系统技术
随着科技的不断进步，电力系统的技术也在不断发展。现代电力系
统利用智能化、自动化和远程通信等技术，提高了供电可靠性和效率。例如，智能电网可以实现对电力系统的全面监控和调度，减少能源浪
费和污染。此外，电力系统中还涉及到输电线路的优化设计、电能质
量的控制和电力设备的故障检测等技术，以提升系统的稳定性和可靠性。
总结
电力系统的组成和结构包括发电厂、输电网和配电网。发电厂将能
源转化为电能，输电网将电能高效地传输到各地，配电网将电能分配
给最终用户。随着技术的不断发展，电力系统实现了智能化和自动化，提高了供电可靠性和效率。电力系统在推动社会发展和改善人民生活
方面起到了至关重要的作用。
电力系统 1．电力系统的组成及其作用 电力系统是由发电厂、输电网、配电网和电力用户组成的整体，是将一次能源转换成电能并输送和分配到用户的一个统一系统。输电网和配电网统称为电网，是电力系统的重要组成部分。发电厂将一次能源转换成电能，经过电网将电能输送和分配到电力用户的用电设备，从而完成电能从生产到使用的整个过程。电力系统还包括保证其安全可靠运行的继电保护装置、安全自动装置、调度自动化系统和电力通信等相应的辅助系统（一般称为二次系统）。 输电网是电力系统中最高电压等级的电网，是电力系统中的主要网络（简称主网），起到电力系统骨架的作用，所以又可称为网架。在一个现代电力系统中既有超高压交流输电，又有超高压直流输电。这种输电系统通常称为交、直流混合输电系统。 配电网是将电能从枢纽变电站直接分配到用户区或用户的电网，它的作用是将电力分配到配电变电站后再向用户供电，也有一部分电力不经配电变电站，直接分配到大用户，由大用户的配电装置进行配电。 在电力系统中，电网按电压等级的高低分层，按负荷密度的地域
分区。不同容量的发电厂和用户应分别接入不同电压等级的电网。大容量主力电厂应接入主网，较大容量的电厂应接入较高压的电网，容量较小的可接入较低电压的电网。 配电网应按地区划分，一个配电网担任分配一个地区的电力及向该地区供电的任务。因此，它不应当与邻近的地区配电网直接进行横向联系，若要联系应通过高一级电网发生横向联系。配电网之间通过输电网发生联系。不同电压等级电网的纵向联系通过输电网逐级降压形成。不同电压等级的电网要避免电磁环网。 电力系统之间通过输电线连接，形成互联电力系统。连接两个电力系统的输电线称为联络线。 2．电力系统的负荷 电力系统中所有用电设备消耗的功率称为电力系统的负荷。其中把电能转换为其他能量形式（如机械能、光能、热能等），并在用电设备中真实消耗掉的功率称为有功负荷。电动机带动风机、水泵、机床和轧钢设备等机械，完成电能转换为机械能还要消耗无功。例如，异步电动机要带动机械，需要在其定子中产生磁场，通过电磁感应在其转子中感应出电流，使转子转动，从而带动机械运转。这种为产生磁场所消耗的功率称为无功功率。变压器要变换电压，也需要在其一次绕组中产生磁场，才能在二次绕组中感应出电压，同样要消耗无功
电力系统的构成及电力生产环节 一、电力系统的构成 电力系统是由电力生产各个环节的设备与电力用户的用电设备（电力消费环节），以及相应的辅助系统，按规定的技术和经济要求构成的，从而完成电能从生产、输送、分配直至使用整个过程的统一系统。电力系统中包括发电、变电、输电和配电、用电设备，他们构成电力系统的一次系统，实现电能的生产和消费全过程。电力系统还包括继电保护和安全自动装置，调节自动化设备和通信设备，以及计算机和电子信息化设备等相应的辅助设备，它们构成了二次系统，以保证整个电力系统的安全可靠运行和经济运营。 电力系统中将一次能源转换成电能（即从事电能生产）的部分称发电厂，根据采用的一次能源不同分别为火力发电厂、水力发电厂和核电厂等。电力系统中从事电能输送、变换和分配的部分称为电力网，它包括输电网和配电网。输电网和配电网有不同的电压等级，不同容量的发电厂和电力用户应分别接入不同电压等级的输电网和配电网。大型发电厂应接入超高压输电网（330kV和500kV），大中型发电厂可接入高压输电网（220kV），小型发电厂可直接接入配电网。配电网也分为高压配电网、中压配电网和低压配电网，电力用户也按其容量的大小分别接入不同电压等级的配电网。电力系统构成的示意图如下图所示。
电力系统构成示意图 （一）电力系统的组成和基本特征 电力系统是由发电厂、电力网、用电设备和相应的辅助系统（继电保护、安全自动、测量、调度自动化和通信等装置），按规定的技术和经济要求组成的整体。 火力发电厂、水力发电厂和核电厂发出的电力，按其容量的不同和所需输送距离的不同，分别接入110、220kV和500kV交流电力
电能的生亡、输婆乏分配和使用组成了一个系统，称为电力系统，主要由发电厂、电力网、电能用户组成。 （一）电力网是电力系统的重要萎成部分，电力网担负着将发电厂和电能甬产连结起来羞成系统的任务，它对于电力系统的可靠性和经济住运行有着重要的意义。从图1-5可以看到，电力网由各种电压等级的输、配电线路和变（配）电站（所）组成。电力网的任务是将电能从发电厂输送和分配到电能用户。按其功能常分为输电网和配电网两大部分，输电网是由220 kV及以上的输电线路和与其相连接的变电所组成，是电力系统的主要网络，其作用是将电能输送到各个地区的配电网或直接输送给大型企业用户。配电网是由110kV及以下的配电线路和与其相连接的配电所（或简单的配电变压器）组成，其作用是将电能输送到各类用户。 为了减少电流在输电网络上产生的电能损耗，在远距离的输电网中，一般采用超高压(330 kV及以上）输电方式。发电厂的发电机端电压不可能过高（一般为6-10 kV），电能用户的电压也不可能很高（一般为10 kV及以下），因此，电力网还担负着改变电压等级的作用，这就是变、配电所（站）。变电所（站）由电力变压器和配电装置组成，它是改变电压和分配电能的场所：将电压升高的称为升压变电所（站）；将电压降低的称为降压变电所（站）；而配电所（站）只负担分配电能的任务。 供电中断将导致生产停顿和人们正常秩序生活被打乱，供电可靠性的衡量指标是以年平 均供电小时占全年小时数（8 760 h）的百分数表示的。如有一企业全年停电时间为8.76 h，停电时间占全年小时数的0.1%，则其可靠性为99.9%。 目前，我国大多数企业是以10 KV，供电的，而居民的生活用电，则多采用380/220V系统供电。供电部门应满足各种电能用户对供电可靠.竺的要求，按用户的重要程度和对供电可靠性的要求，用电负荷可分为三类，负荷等级不同的工矿企业对供电可靠性的要求有所差别。一级负荷 一级负荷是用户负荷中对供电可靠性要求最高的负荷，这类负荷中断供电将造成人身伤亡、重要设备严重损坏、重要产品大量报废、生产秩序被打乱长期不能恢复或使城市生活发生严重混乱。如炼钢厂、重要矿井、电气化铁路（城市地铁）、铁路自动闭塞信号电源、城市重要照明等。对这类负荷，必须有两个以上的独立电源供电。 2．二级负荷。对二级负荷中断供电将造成产品产量及质量严重下降，如纺织厂、化工厂等：对荷，一般要求有两个独立电源供电且当任何一个电源失去后，能保证全部或大部分二级负荷的供电。 3．三级负荷三级负荷是指不属于一级负荷和二级负荷的其他负荷，这类负荷对供电可靠性要求不高，可以允许非连续性供电，如附属车间、机修车间、小市镇及农村公共用电等，这类负荷通常用一个电源供电。 4．二、供电电能质量指标 5．电能的质量指标包括电源的频率、电压、三相电压的不对称性和波形的非正弦性：6．（一）供电频率 7．我国国标规定工业用交流电的额定频率为50 Hz，这也是国际电工学会规定的工业用交流电的标准频率简称工频50 Hz。当电力系统的有功功率电源不足或缺乏备用容量时，往往会造成低周波运行。当供电频率低于额定频率运行时，将会造成很大的危害：影响发电厂的安全运行，使电动机转速下降，影响企业产品的质量、影响电钟行走的准确性等．为此国家“供用电规则”规定：电网容量在300万kW及以上者，供电频率允许偏差±0.2 Hz；300万kW以下者，允许偏差差±0.5 Hz；电力系统非正常状况下，供电频率允许偏差不应超过±1.0 Hz。
电力系统中的电网架构设计 随着电力系统的不断发展，电网架构设计愈加复杂。电网架构 设计是电力系统建设的重要组成部分，对电力系统的可靠性、经 济性和可扩展性有着至关重要的影响。 1. 电网架构概述 电网架构是电力系统的重要组成部分，包括主要输电和配电设施、电源、调度控制中心、通信系统、保护和自控设备、接地网等。电网架构主要由电力系统中的传输线路、变电站、配电线路 和配电站组成，这些组件的结构设计直接关系到电力系统的效率、安全性和可靠性。电网架构设计应考虑各种因素，如电网负荷、 输电线路最大容量、配电站容量、占地面积、能源成本等。 2. 传输线路设计 传输线路设计是电网架构设计的重要部分，由高压输电线路和 架空线路组成。高压输电线路主要传输高压电力，而架空线路则 是较低电压的配电线路。传输线路的设计应考虑线路的长度、输 电功率、电流、线路"失衡率"、电阻和感抗等因素。
3. 变电站设计 变电站设计是电网架构设计的另一个重要组成部分，主要用于 改变电力的电压和电流。该站通常包括多个输电线路、变压器、 隔离开关、稳压器、监测装置等。变电站的设计应考虑各种因素，如变压器的额定容量和工作温度、电源电压和频率、变电站占地 面积等。 4. 配电站设计 配电站设计是电力系统中电网架构的另一个重要组成部分。该 站主要用于分配和控制电能，以满足消费者所需的功率和电压。 配电站包括变压器、保护设备、隔离开关、计量设备、负荷开关等。配电站的设计应考虑其容量、配置、排列和占地面积等因素。 5. 现代电网架构 现代电网架构旨在提高电力系统的可靠性、灵活性和经济性。 现代电网架构包括智能电网架构和微网架构。
第六章船舶电力系统 §6—1 船舶电力系统概述 一、船舶电力系统的组成及特点 1．船舶电力系统的组成 船舶电力系统是由电源装置、配电装置、电力网和负载组成并按照一定方式连接的整体，是船上电能产生、传输、分配和消耗等全部装置和网络的总称。其结构简图如图6—1所示。 图6—1典型船舶系统简图 1）电源装置。将机械能、化学能等能源转变为电能的装置。船舶电源主要是指发电机和蓄电池。 2）配电装置。对电源和用电设备进行保护、监测、分配、转换、控制的装置。 3）船舶电力网。是全船电缆电线的总称，也是电能的生产者(各种电源)和电能的消耗者(各类用电设备)的中间传递环节。船舶电力网根据其所连接的负载性质和类别可以分为动力电网、照明电网、应急电网、低压电网和弱电电网等。 4）负载。即用电设备。船舶负载有：甲板机械、船舶舵机、动力装置用辅机(为主机和主锅炉等服务的辅机，如主机滑油泵、海水冷却泵、淡水冷却泵和鼓风机等)、舱室辅机(生活水泵、消防泵、舱底泵以及为辅锅炉服务的辅机等)、电力推进设备(主电力推进装置、首尾侧推装置等)、机修机械(车床、钻床、电焊机等)、冷藏通风(冷藏集装箱、空调装置、伙食冷库和通风机等)、照明设备、船舶通信导航设备(无线电通信设备、导航和船内通信设备)等。 2．船舶电力系统的特点 根据船用负载的特点，船舶电力系统的电站容量、连接方式、电压等级、配电装置等与陆上电力系统有着很大的差别。从驱动发电机的原动机形式分类，船舶发电机组有柴油发电机组、蒸汽发电机组、汽轮发电机组、轴带发电机组等。 船舶电站单机容量一般不超过l 000kW，装机总功率不超过5 000 kW(电力推进船和特种船除外)，相比陆上要小得多。船舶电力系统大多采用多台同容量同类型的发电机组联合供配电的方式，以方便管理维护。正常航行时仅有1台或2台发电机向电网供电，但是要求船舶发电机组有较高品质的调速和调压装置来满足负载变化、在突发局部故障时也能保障船
1、电力系统由哪些主要部分组成？各部分的作用是什么？ 答：发电、输电、变电、配电、用电设备及相应的辅助系统组成的电能生产、输送、分配、使用的统一整体称为电力系统。其中发电机为生产电能设备。变压器、电力线路为变压输送分配电能设备，用电设备为耗能设备。 2、电能生产的主要特点有哪些？ 答：电能生产的主要特点可以归纳为以下三点。①电能生产的连续性特点；由于电能不能大量储存，电能的生产、输送和消费是同时完成的。②电能生产瞬时性的特点；这是因为电能的传输速度非常快（接近光速），电力系统中任何一点发生故障都马上影响到整个电力系统。③电能生产重要性的特点；电能清洁卫生、易于转换、便于实现自动控制，因此国民经济各部门绝大多数以电能作为能源，而电能又不能储存，所以电能供应的中断或减少将对国名经济产生重大影响。 3、对电力系统运行的基本要求是什么？ 答：对电力系统运行的基本要求有：①保证对用户的供电可靠性；②电能质量要好；③电力系统运行经济性要好；④对环境的不良影响要小。 4、电力系统中负荷的分类（I、II、III类负荷）是根据什么原则进行的？各类负荷对供电可靠性的要求是什么？ 答：电力系统中负荷的分类是根据用户的重要程度和供电中断或减少对用户所造成的危害的大小来划分的，凡供电中断将导致设备损坏、人员伤亡、产品报废、社会秩序还乱、政治影响大的用户的用电设备称为I类负荷；凡供电中断或减少将导致产品产量下降、人民生活受到影响的用户的用电设备称为II类负荷；I类、II类负荷以外的负荷称为III类负荷。 I类负荷对供电可靠性的要求是任何情况下不得中断供电； II类负荷对供电可靠性的要求是尽可能不中断供电；III类负荷可以停电。 5、衡量电能质量的主要技术指标有哪些？ 答：电能质量包括电压质量、频率质量和波形质量三个方面。例如：允许电压偏移为额定值的±5%，允许频率偏移为±0.2-0.5Hz，波形质量则以畸变率是否超过给定值来衡量。） 6、电力系统的接线方式有哪两种类型？各种接线方式的主要特点是什么？ 答：无备用接线和有备用接线。无备用接线的主要优点在于简单、经济、运行方便，主要缺点是供电可靠性差。有备用接线的优点在于供电可靠性和电压质量高，缺点是可能不够经济。 8、电力系统中各元件的额定电压为多少？什么叫电力系统的平均额定电压？ 答：电力系统中属于同一电压等级的不同设备其额定电压并不完全相同，近似计算时可以认为同一电压等级的电气设备具有相同的额定电压，此额定电压就是平均额定电压。电力系统的“平均额定电压”是约定的，较线路电压高5%的电压系列。 10、如何提高中性点直接接地电力系统的供电可靠性？ 答：通常采取的措施为架空线路架设避雷线，线路装设自动重合闸装置。 11、消弧线圈的工作原理是什么？电力系统中为什么一般采用过补偿方式？ 答：消弧线圈的作用是单相接地故障时，以电感电流补偿流过短路点的电容电流，将接地点电流减小到规定值以下，从而防止接地点电弧的出现。其工作原理如下图所示 电力系统之所以一般采用过补偿方式，是因为全补偿方式在正常运行方式下可能引起串联谐振，是应避免出现的补偿方式；欠补偿方式在系统运行方式变化时可能成为全补偿方式，因此也不能采用，过补偿方式在系统运行方式不会全补偿的情况。 12、联合电力系统的优越性有哪些？ 答：联合电力系统可以合理利用资源、减少系统备用容量、装设高效率的大容量机组，提高电力系统运行的经济性；系统间相互支援可以提高系统的供电可靠性；系统容量越大抗干扰能力越强，可以减少系统受到干扰（负荷变化）时的频率波动和电压波动，提高电能质量。 ②架空输电线路电导反映线路的哪些特性？为么正常运行情况下一般不考虑线路电导的影响？答：电导反映了沿绝缘子的泄露损耗和电晕损耗。由于架空线路一般绝缘良好，发生泄露损耗的几率很小，又由于线路电压一般达不到电晕临界电压，所以一般情况下电晕损耗也可不计，电导g=0。
中国电网结构及概况 【导读】 XXXXX：本文主要介绍全国电网的结构，并举例介绍各部分的系统构成。此文也将作为开篇引子，引导大家查看我们即将推出的系列专题。在这些专题中，我们将会带领大家对发电厂--电网--变配电等各个系统做详细的了解。对于整个电力系统感兴趣的自动化或电气工程师，以及电力系统及其自动化行业相关的人员，可将本页面加入到收藏，以备日后查阅。 要谈到自动化和电气控制，我们先从供电谈起。为提高发电设备的运行效率，提高用户用电的可靠性，现今发电厂的电能都是通过电网输送到工厂，本期专题将主要介绍全国电网的结构，并举例介绍各部分的系统构成。如果错误或遗漏的地方，欢迎大家批评指正。 一般来说，把由输电、变电、配电设备及相应的辅助系统组成的联系发电与用电的统一整体称为电力网。简称电网。 近年来，伴随着中国电力发展步伐不断加快，中国电网也得到迅速发展，电网系统运行电压等级不断提高，网络规模也不断扩大，全国已经形成了东北电网、华北电网、华中电网、华东电网、西北电网和南方电网6个跨省的大型区域电网，并基本形成了完整的长距离输电电网网架。全国电网结构图
由于中国的国土面积大，所以把全国的电网划分成六大电网，有两大集团分别管理。其中东北电网、华北电网、华中电网、华东电网、西北电网属国家电网公司，南方电网属南方电网公司。电网大型区域的划分，是为了方便管理。对于国土面积小一些的国家，比如韩国、日本等，其电网结构基本上相当于一个大型区域电网。 大型区域电网一般由省级或地市级电网组成，比如华中电网，华北电网。他们的结构图如下： 华中电网在全国电网系统中处于枢纽地位，承担主要的西电东送任务。华中电网由河南电网、四川电网、重庆电网、湖北电网、江西电网、湖南电网六部分组成。其中河南电网与西北电网、华北电网相连，湖北电网与华东电网、南方电网相连。 [查看详情] 华北电网包括蒙西电网、京津唐电网、河北南部电网、山西电网、山东电网5部分。并与东北电网、华中电网相连。 [查看详情] 省级电网则由地市级电网组成，例如华北电网中的京津唐电网、山西电网。 山西电网属省级电网，其包括大同电网、朔州电网、忻州电网、太原电网、阳泉电网、吕梁电网、晋中电网、长治电网、晋城电网、运城电网、临汾电网等11个地市级电网。 [查看详情]
电力系统的构成及特点 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 在电力系统中，中性点直接接地或中性点经小阻抗（小电阻）接地的系统称为大电流接地系统，中性点不接地或中性点经消弧线圈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。 各种运行方式优缺点比较 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
电力系统概述 （一）电力系统的组成和基本特征 电力系统是由发电厂、电力网、用电设备和相应的辅助系统（继电保护、安全自动、测量、调度自动化和通信等装置），按规定的技术和经济要求组成的整体。 火力发电厂、水力发电厂和核电厂发出的电力，按其容量的不同和所需输送距离的不同，分别接入110、220kV和500kV交流电力网以及高压电流输电线路。在电力网的构成中，不同电压的输电线路和配电线路通过相应电压等级的变电所相互连接，在配电网的低压侧接有动力负荷和照明负荷等各种用电设备，这就形成了发电、输电和配电设备，以及用电设备在内的统一的电力系统。 电力系统的基本特征包括电力系统电压等级，电力系统频率、电力网结构和电力系统流量等。 1、电力系统频率 电力系统频率是电力系统中发电厂的同步发电机所产生的交流正弦基波电压的频率。频率质量是电能质量的一个重要指标。在稳态运行的条件下，各发电机同步运行，整个电力系统的频率是相等的。它是电力系统一致的运行参数。世界上，电力系统采用的额定频率有50Hz和60Hz 两种。我国和世界多数国家均采用50Hz电力系统；只有美国、加拿大、古巴、朝鲜等少数国家采用60Hz电力系统；日本的东部地区为50Hz电力系统，中部和西部地区为60Hz电力系统，两种不同频率的电力系统与
直流变频站互联。 电力系统中的发电和用电设备，都是按照额定频率设计和制造的，只有在额定频率附近运行时，才能发挥最好的功能。只有当电力系统中所有发电设备发出的有功功率之总和与电力网中电力负荷吸收和消耗的有功功率相等时，系统频率才能保持不变。 2、电力系统的电压等级 电压等级是电力系统及电力设备的额定电压级别系列，额定电压是指电力系统及电力设备规定的正常工作电压。电力系统各个节点的实际运行电压容许在一定程度上偏离额定电压。在上述容许偏离的电压范围内，各种电力设备和整个电力系统仍能正常运行。 我国国家标准规定的电力系统额定电压等级为分3、6、10、35、 63、110、220、330、500、750 kV。一般认为，在一个电力系统中，相邻两级电压之比取1.7~3.0是比较合理的，因此在上述电压等级中，35kV与63kV，63kV与110kV不宜在同一地区性电力系统中并存。 3、电力网结构 电力网结构与电压等级、电源和负荷点的容量和数目，以及它们之间的地理位置及供电可靠性要求等因素有关。 4、电力系统容量 电力系统容量是指系统中各类发发电厂机组额定容量的总和，也称为系统装机容量。电力系统装机容量和覆盖的地域大小反映了电力系统的规模。到2002年底我国已形成了覆盖全国大部分省区的统一调度或联合调度的6个跨省区域电力系统，即东北、华北、华东、华中、西北和
电力系统组成与结构 电力系统是指由发电厂、输电网和配电网组成的综合性能源供应体系。它是实现电能的生产、传输和利用的基础设施，是现代社会不可 或缺的重要组成部分。本文将介绍电力系统的基本组成和结构。 一、发电厂 发电厂是电力系统的起点，负责将各种能源转化为电能。常见的发 电厂包括火电厂、水电厂、核电厂、风电场、太阳能发电站等。发电 厂根据能源类型和发电方式的不同，具有不同的特点和工作原理。无 论是传统的火电厂还是新兴的可再生能源发电厂，它们的共同目标是 将能源转化为电能，并通过电网传输给用户。 二、输电网 输电网是将发电厂产生的电能高效地传输到各个地方的重要组成部分。输电网通常由高压输电线路、变电站和配电线路组成。高压输电 线路用于远距离传输电能，常见的线路包括架空输电线路和地下电缆。变电站负责将高压电能转换为适合配电的低压电能，同时也起到分流 和保护的作用。配电线路将低压电能传输到用户家庭和工业企业等终端。 三、配电网 配电网是将输电网输送的电能分配给最终用户的网络系统。它分为 城市配电网和农村配电网。城市配电网一般由变电站、配电室和用户 之间的配电线路构成。变电站将高压电能转换为适合城市用电的低压
电能，然后通过配电室将电能分配到各个用户。农村配电网由变压器、支线杆和农村用户组成，用于向农村地区供电。 四、现代电力系统技术 随着科技的不断进步，电力系统的技术也在不断发展。现代电力系 统利用智能化、自动化和远程通信等技术，提高了供电可靠性和效率。例如，智能电网可以实现对电力系统的全面监控和调度，减少能源浪 费和污染。此外，电力系统中还涉及到输电线路的优化设计、电能质 量的控制和电力设备的故障检测等技术，以提升系统的稳定性和可靠性。 总结 电力系统的组成和结构包括发电厂、输电网和配电网。发电厂将能 源转化为电能，输电网将电能高效地传输到各地，配电网将电能分配 给最终用户。随着技术的不断发展，电力系统实现了智能化和自动化，提高了供电可靠性和效率。电力系统在推动社会发展和改善人民生活 方面起到了至关重要的作用。
1.电力系统，电力网，动力系统的组成？和区别 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。 2.发电厂的类型 3.变电站的分类 火力发电厂，水力发电厂，核能发电厂，风力发电厂，其他还有地热发电厂、潮汐发电厂、太阳能发电厂等；室外变电站，室内变电站，地下变电站，移动式变电站，升压变电站区域变电站和枢纽变电站，地区变电站和用户变电站 4.额定电压分类 我国电力系统的额定电压等级为：220/380V（0.4 kV）、3kV、6kV、l0kV、35kV、（60kV）、110kV、220kV、330kV、500kV等。 5.各类电器设备额定电压规定方法 6.电力系统中性点运行方式 中性点不接地系统中性点经消弧线圈接地系统中性点经阻抗接地三项系统 适用范围：我国500KV、330KV、220KV、及大部分110KV电力系统均采用此运行方式；我国35KV、及部分110KV电力系统采用过补偿方式。但发电机必须采用欠补偿方式，系统的并联电容也是欠补偿，以防止发生发电机传递过电压；国外也有采用完全补偿的谐振接地方式；1）、电压小于1000V以下的三相三线制电网（380/220V的照明系统除外；）2）、6~10KV 电网，单相接地电流Ic ≤30A；3）、35~60KV电网，单相接点电流I c≤10A。 7.电弧的本质8.电弧的危害 电弧电流也是电流的一种，也是由带电物体移动产生的；1、烧伤触点触头造成电路的损坏。 2、可能对人的眼、皮肤等造成电弧灼伤 3、在一些对电弧火花敏感的地方一丁点的电弧火花都可能引起爆炸等。 4、电弧火花可能随着电路对一些电子产品造成击穿损坏等。 9.电弧的产生与熄灭原理 产生：触头本身及触头周围介质含有大量可被游离的电子，当分断的触头间存在足够大的外施电压的条件下，而且电力电压也达到最小生弧电流，期间的介质就会强烈游离形成电弧。熄灭原理：复合去游离扩散去游离 10.开关电器常用灭弧方法 速拉灭弧法冷却灭弧法吹弧灭弧法狭缝灭弧法长弧切短法多断口灭弧法 11.交流电弧特性及熄灭的最佳时机：鞍形线 特性：流瞬时值随时间变化，因而电弧的温度、直径以及电弧电压也随时间变化，电弧的这种特性称为动特性。由于弧柱的受热升温或散热降温都有一定过程，跟不上快速变化的电流，所以电弧温度的变化总滞后于电流的变化，这种现象称为电弧的热惯性 最佳时机：交流电弧电流通过零点时，由于电源停止供给电弧能量，热游离迅速下降，为电弧的最终熄灭创造了最有利的条件，此时只要采取一定的消游离措施，使少量的剩余离子复合，就能防止电弧在下半周重燃，使电弧最终熄灭。 12.改善断器灭弧特性的措施和要求（并电阻或电容） 13.短路的危害：热效应电动效应 14.短路类型？最严重的？发生频率最高的？进行设备选择考虑什么情况进行校验 1.短路接地，故障两相电压相等，非故障相电流为零。2。两相短路，非故障相电流为零，故障两相电压相等，电流互为相反数（即电流和为零）3。单相短路接地三相电压和为零，三相电流相等4。三相短路，三相电压和为零，电流和为零;单相短路概率最大 15.短路计算方法：欧姆法标幺制法
一、电力系统知识介绍 （一）电力系统基本概念 1、电力系统组成： 电能是一种十分重要的二次能源，它能方便、经济地从蕴藏于自然界中的一次能源（如：煤炭、石油、天然气、水力、核燃料、风能等）转换而来，并且可以转换为其它能量供人们使用。 电能是由发电厂生产的，大容量发电厂往往建在燃料，水力资源丰富的地方，而用户往往远离发电厂需要建设较长的输电线路进行输电，建设升压和降压变电所进行变电，通过配电线路向各类用户配电，电力系统——是由发电、输电、变电、配电和用电连接成的统一整体。是现代社会中最重要、最庞杂的工程系统之一。 电力网——其中输电、变电、配电所组成的部分。它包括升、降压变压器和各种电压的输电线路。它的任务就是把远处发电厂生产的电能输送到负荷中心，同时还联系区域电力网行程跨省，跨地区的大电力系统，如我国的东北、华北、华中、华东、西北和南方等电力网，就属于这种类型。 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。 电力系统示意图
2、电力系统的组成 由发电厂的发电机、升压及降压变电设备、电力网及电能用户（用电设备）组成的系统统称为电力系统。 （1）发电厂：生产电能。 （2）电力网：分为输电网和配电网。 输电网：是以高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输电网络，所以又称为电力网中的主网架。 配电网：直接将电能送到用户的网络。它的作用是将电能分配给各类不同的用户，变换电压、传送电能。 配电网的电压因用户的需要而定，因此，配电网中又分为： 高压配电网：110KV及以上电压、 中压配电网：（35KV）10KV、6KV、3KV 低压配电网：220V、380V。 （3）电力用户：高压用户额定电压在1kV以上，低 压用户额定电压在1kV以下。 （4）用电设备：消耗电能。 3、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，比同级电网额定电压要高出5% 。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%。 二）大型电力系统优点： 1、提高供电可靠性 2、减少系统的备用容量 3、降低系统的高峰负荷 4、提高了供电质量 5、便于利用大型动力资源 三）电力生产的特点 一是同时性，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。 二是集中性，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。 三是适用性，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。 四是先行性，国民经济发展电力必须先行。 二电力负荷 概念：是指用电设备或用电单位所消耗的功率、容量、或电流。 一）、组成： 1.用电负荷：用户的用户在某一时刻实际取用的功率的总和。 2.线路损耗（线损）：电能从发电厂到用户输送过程中的损耗。 3.供电负荷：发电厂对外供电时承担的全部负荷。用电负荷+线损 二）、分类 电力负荷分类的方法比较多，最有意义的是按电力系统中负荷发生的时间对负荷分类和根据突然中断供电所造成的
电力系统的基本概念 由于电能不仅便于输送和分配、易于转换为其他的能源，而且便于控制、管理和调度，易于实现自动化。因此，电能在现代工业生产及整个国民经济生活中应用极为广泛。由于电能的生产、输送、分配和使用几乎是同时完成，是一个紧密联系的整体，为了更好地做好工业企业供电工作，下面对电力系统的基本概念作简要介绍。 为了提高供电的可靠性和经济性，目前广泛地将许多发电厂用电力网连接起来。这些由发电厂、变电所、电力线路和电能用户组成的统一整体，称为电力系统。电力系统加上热能动力装置和水能动力装置及其他能源动力装置，称为动力系统。电力系统中由各级电压的输配电线路和变电所组成的部分称为电力网，简称电网。 图1-1 为某电力系统的示意图。
一、发电厂 发电厂又称发电站，它是电力系统的中心环节。发电厂是将其他形式的能源（如热能、水能等）转换为电能的一种工厂。根据所利用一次能源的形式不同，发电厂可分为火力发电厂、水力发电厂、核能发电厂、风力发电厂、地热发电厂、太阳能发电厂、潮汐发电厂等。 根据发电厂的容量大小及其供电范围又可分为区域性发电厂、地方性发电厂和自备专用发电 厂。 目前，我国的发电厂主要是火力发电厂和水力发电厂，火力发电厂一般是以煤炭为燃料的凝汽式发电厂。 为了充分利用动力资源，减少燃料运输，降低发电成本，区域性发电厂多建在一次能源附近，如具有大量水力资源或煤矿蕴藏的地方。但这些有动力资源的地方，往往远离用电中心，必须通过高压输电线路远距离输送，向大片区域供电。地方性发电厂一般为中小型发电厂，多建设在用户附近，直接供本地区用电。自备专用发电厂建在大型企业作为自备电源（一般为小型汽轮机或内燃机发电厂），这种发电厂虽然经济性较差，但对重要的大型企业和电力系统起到了后备保安作用。 二、变电所 变电所又称变电站，是联系发电厂和电能用户的中间枢纽。变电所的功能是接受电能、变换电压和分配电能。为了实现电能的远距离输送和将电能分配到用户，需将发电机电压进行多次电压变换，这个任务由变电所完成。它主要由电力变压器、母线和开关控制设备等组成。
电力系统的构成 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、 20kV、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
电力系统的组成及其作用 电力系统是由发电厂、输电网、配电网和电力用户组成的整体，是将一次能源转换成电能并输送和分配到用户的一个统一系统。输电网和配电网统称为电网，是电力系统的重要组成部分。发电厂将一次能源转换成电能，经过电网将电能输送和分配到电力用户的用电设备，从而完成电能从生产到使用的整个过程。电力系统还包括保证其安全可靠运行的继电保护装置、安全自动装置、调度自动化系统和电力通信等相应的辅助系统（一般称为二次系统）. 输电网是电力系统中最高电压等级的电网,是电力系统中的主要网络（简称主网），起到电力系统骨架的作用，所以又可称为网架。在一个现代电力系统中既有超高压交流输电，又有超高压直流输电。这种输电系统通常称为交、直流混合输电系统。 配电网是将电能从枢纽变电站直接分配到用户区或用户的电网，它的作用是将电力分配到配电变电站后再向用户供电，也有一部分电力不经配电变电站,直接分配到大用户，由大用户的配电装置进行配电。 在电力系统中,电网按电压等级的高低分层，按负荷密度的地域分区。不同容量的发电厂和用户应分别接入不同电压等级的电网。大容量主力电厂应接入主网，较大容量的电厂应接入较高压的电网，容量较小的可接入较低电压的电网。 配电网应按地区划分，一个配电网担任分配一个地区的电力及向该地区供电的任务。因此，它不应当与邻近的地区配电网直接进行横向联系,若要联系应通过高一级电网发生横向联系。配电网之间通过输电网发生联系.不同电压等级电网的纵向联系通过输电网逐级降压形成.不同电压等级的电网要避免电磁环网. 电力系统之间通过输电线连接，形成互联电力系统.连接两个电力系统的输电线称为联络线.
电力系统动力系统的构成要素 电力系统动力系统的构成要素 电力系统及动力系统作为现代工业及生产的核心体系，其构成要素应 包含电力供应、输电线路、变电站、配电设施、发电机组、转子、传 动机构等方面。 一、电力供应 电力供应为动力系统及电力系统的核心。电力供应的终极目的是为大 众和企业提供电能，其包含发电、输电和配电等环节。 在电力系统中，发电是首要问题，其呈现出“稳定、可靠、安全、高效”的特点。因此，电力系统中的设备、设施及技术支持等应坚持技 术改革与产能提升的双轮驱动模式，使之能够应对经济高速发展和全 面治理的相关需求。 二、输电线路 输电线路作为动力系统的组成要素，其主要作用在于“输送、分配分配、稳定供电”电能。其作用是为电力供应及各项工业设施、商业机 构提供可靠稳定的电力。 因此，输电线路在使用过程中，通常要具备良好的机械强度、导电性 能及振动稳定性。此外，输电线路修建的拆东墙补西墙的工程接口， 需要严密的对线路进行调试和优化，以确保线路对电力供应管理的准 确性及工业设施、民用设施的一致性需求，同时还应提高线路的环保、安全性。
三、变电站 变电站是电力系统的核心构成要素之一，它是电力系统输电过程中所 必不可少的中转站点。其作用有明显的防雷措施，降低线路噪音及稳 定输电等方面。因此，电力系统中的变电站应具备少停留、高可靠、 设施完备、便捷维修等特点。同时，还需要具备灵活易用的特色，使 得其能够在各种电力输电情况下稳定运作。 四、配电设施 配电设施是电力系统的下一部分构成要素。其主要功能是将输送来的 高压电降为低压电，之后再将电能分配至身处于各个物理位置的终端 用户。因此，配电设施应配备适当的保护装置，并且要具备较高的安 全性及稳定性。同时还需具有数据化、重复利用的特点，使之更便于 运行设备管理，同时还需满足环保、高能效等方面的要求。 五、发电机组 发电机组作为电力系统的生产设备，在电力供应过程中承担着重要的 作用。其主要功能是测定总出口功率，并将其赋予相应的负载。因此，发电机组的性能要求非常高，其生产过程需要考虑更多的负载和压力 变化因素，同时还需具备较高的质量、工艺及维护特点。 六、转子和传动机构 转子和传动机构是电力系统的重要构成要素之一。此部分设备的主要 目的是转换电能，向整个电力系统输送需要的动能。其质量及性能要 求极高，包括高温、耐重量、减震等特点，同时还需要经过严厉的质 量管理和物理测试。换言之，转子和传动机构的质价能够直接决定动 力机构的质量和效率。
电力系统——由发电、变电、输电、配电和用电等环节组成 我国发电厂的发电机组输出额定电压为3.15～20kV（较为常见的一样为6kv和10kv）。为减少线路能耗，一样电能的输出要经发电厂中的升压变电所升压至35～500kV（火力发电厂的发电机厂房外确实是变压器，该变压器二次为220kV），再由高压输电线传送到受电区域变电所，降压至6～10kV，经高压配电线送到用户配电变电所并降压至380V低压，以提供给用户利用。 从我国此刻的电力情形来看，送电距离在200～300千米时采纳220千伏的电压输电；在100千米左右时采纳110千伏；50千米左右采纳35千伏；在15千米～20千米时采纳10千伏，有的那么用6600伏。输电电压在110千伏以上的线路，称为超高压输电线路。在远距离送电时，我国还有500千伏的超高压输电线路。 举例：大型水力发电站的输电进程：从发电站发出的交流电第一由变电所1中的输电变压器把电压升到220千伏，然后输送到远处的中心变电所2，在那里输电变压器把电压降为110千伏，送到下属各变电所，在变电所3由输电变压器再把电压降为35千伏。然后输送给下一级变电所4，变电所4又用输电变压器把电压降为10千伏，再送至各用户的变电所5，最后将电压变成380伏／220伏，供给用电设备利用。从大型水力发电站发出的电力，通过输电线路送到用户，中间要通过五次变换电压（一升、四降）。关于中、小型电站来讲，
中间变换电压的次数就少一些，这要依照发电视发出的电压、输送线路的远近等具体情形来确信。 1．发电 发电厂发电机通常都是三相发电机（能产生幅值相等、频率相等（50Hz）、相位互差120°电势的发电机），提供的是三相交流电，以三相发电机作为电源，称为三相电源；以三相电源供电的电路，称为三相电路；U、V、W称为三相，相与相之间的电压是线电压，电压为380V；相与中心线之间称为相电压，电压是220V。 那根零线，相当于发电机的轴心，电势为零，因此叫做零线。又由于大地相当于零电势，因此，零线是能够与大地相接的。 发电机的三个绕组，其中的一个绕组的引出线与零线之间电压是220伏特，也叫单相电；绕组与绕组之间电压是380伏特，也叫三相电。 2．变电 一样电力上用来升压或降压的变压器为三相变压器； 三相变压器工作原理：变压器的大体工作原理是电磁感应原理。当交流电压加到一次侧绕组后交流电流流入该绕组就产生励磁作用，在铁芯中产生交变的磁通，那个交变磁通不仅穿过一次侧绕组，同时也穿过二次侧绕组，它别离在两个绕组中引发感应电动势。这时若是二次侧与外电路的负载接通，便有交流电流流出，于是输出电能。