电力系统基础知识学习(doc 10页)

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STATE GRID 国家电网公司

电力系统知识学习

一、 SG（SG186大型软件）

1、电网公司

供电网： 国家电网公司、南方电网公司（广东、广西、海南、云南）

发 电： 大唐、华能、中电投

级 别： 国网公司 —〉省网公司 —〉县公司

—〉供电所

2、县供电公司主要部门及其职责：

营 销 部：售电、收费 （县局一年购电量平均3～4亿度，多的可达10亿度）

生 产 部：架设线路、变电站、设备安装等

计量中心：表计管理、校表等

调度中心：监视全电网的一次系统图、开关的关合等

信息中心：保证网络畅通、相关系统的维护等

3、输送电过程

发电 —〉供电 220V 50HZ 交流 单相电

我们日常所用的都是单相电

发电厂发出 A、B、C 单相电之后要先经过

升压的变电站 —〉降压的变电站—〉降压的变电站 —〉降压的变压器 —〉用户

4、重要名词解释(一)

线 损：电能损耗的简称，电能在传输过程中由于电阻的存在产生的有功电能损失。

线损电量：根据电能表所计量的总的供电量和总的售电量之差。

线 损 率：线损占供电量的百分比。

技术线损：也称理论线损，是电网中各元件的电能损耗，是不可避免的。

管理线损：主要是由于管理不善或者失误造成的，如：偷窃电，错抄、漏抄，统计失误等。

营销线损：全部购电量与全部售电量之差。

统计线损：也称实际线损，是根据供、售电能表的表记读数计算出的差值。

变压器铁损：变压器的初级绕组通电后，线圈所产生的磁通在铁芯流动，因为铁芯本身也是导体，在垂直磁力线的平面上就会感应电势，这个感应电势在铁芯的断面上形成闭合回路并产生

电流，好像一个漩涡，所以称为“涡流”。这个涡流使得变压器的损耗增加，并且使变压器的铁芯发热，变压器的温升增加。由涡流产生的损耗，我们称之为“铁损”。

变压器铜损：绕制变压器需要大量的铜线，这些铜导线存在着电阻，电流流过这些电阻时，会消耗一定的功率，这部分损耗往往变成热量而消耗，我们则称这种损耗为“铜损”。

5、线电压与相电压

发电机：A相、B相、C相

u

B

A

o t

C

图1

图2

各相线之间的w角度差是120度，电压、电流波形为正(余)弦波形

相线与中间的中性线的电压称为 相电压，220V

相线与相线之间的电压称为 线电压，380V

(220*√3)

6、常用电压等级及线制

电压等级

低压：0.4kV （200V、380V）

高压：6kV、10kV、35kV、66kV、110kV、220kV、500kV等 （10kV的没变电站）

主要线制

单相两线制、三相三线制、三相四线制

高压：只三相三线制

7、重要名词解释(二)

视在功率：反应电网输送有功功率的能力。 S =

= U * I

无功功率：在具有电感或电容的电路里，这些储能元件在半周期的时间里把电源能量转换为磁场或电场得能量存储起来，在另外半个周期的时间里把已存储的磁场或电场的能量送还给电源，它们只是进行能量交换，并没有真正消耗电能，我们把与电源交换能量的速率的振幅叫做无功功率。

为建立磁场和感应磁通而需要的电功率称为无功功率。所谓的‘无功’并不是‘无用’的电功率，只不过它的功率并不转化为机械能、热能而已，因此，在供电系统中，除了需要有功电源外，还需要无功电源，两者缺一不可。

电力系统中的负载大多是电感性电器设备（有电磁圈结构），线圈为建立磁场，就要消耗（滞后、感性的）无功功率。如：40瓦的日光灯，除了需要40多瓦（镇流器也需要消耗部分有功功率）有功功率外，还需要40乏左右的无功功率供镇流器的线圈建立交变磁场，这就使得负载电流相位滞后于电压，想相角差越大，对滞后无功功率的需求也越大。

功率因数：有功功率与视在功率的比值。

8、线损相关知识

向量：线电压 = √3 相电压 ，正弦、余弦的有效值 = √2 / 2 * Max

有功功率P kW 能量单位：kW·h

无功功率Q Var 能量单位：kVar·h

电压U kV

电流I A

电阻R Ω

U = I*R 、P = U*I = I2*R、P=U*I* cos￠ （其中：U 线电压，I线电流）

损耗 △P = I2*R

功率因数cos

视在功率 S = = U * I

有功 无功

交流电

电阻 电感

电容

图3

U

Q

30°

o I U

图4

P = U*I*cos￠ ， Q = U*I*sin￠ ， ￠功率因数角 ， cos￠功率因数

9、常见设备型号含义

导线

LGJ-50/7 其中L - 铝、G – 钢、J – 绞线、50 – 截面积、7 – 根数

YJK - 3*50 - 1*16 其中YJK是型号，3根相线的主截面是50，1根中性线的主截面是16。

因为电流不能超过导线所能承载的安全电流，否则导线会烧坏，所以，在 电流I 一定的情况下，要想多送点电，只能提高 电压U （P = U*I）。

变压器

S9 – 50/10 S – 三相、9 – 系列、50 – 容量是50kVA、10 – 高压侧线电压

变压器空载损耗：也称固定损耗 、铁损 ，与电压 U 的平方成正比 ，因此即使是同一变压器，也有可能每个月的铁损有高有低而不相同（因为U 的影响）。

变压器负载损耗：也称铜损，与电流 I 的平方成正比。

10、重要名词解释(三)

供电面积：供电面积就是图形的几何面积，即按照图形上的杆塔坐标，构成一个包围所有杆塔和线路的外围多边形，然后计算该多边形的面积。

当线路只是一条直线时，计算时将会按照一定宽度进行近似计算。供电面积用于计算负荷密度。

负荷密度：负荷密度的计算是在负荷最大时，线路首端的有功功率除以供电面积的结果。比如一个台区安装的变压器是50kVA，负荷最大时有功功率是45kW，台区供电面积为0.1平方公里，则负荷密度就是45/0.1=450(kW/km2)。负荷密度用于指导合理选择供电半径的大小。

空载损耗：又称固定损耗，不变损耗。与负荷电流的变化无关，与元件承受的电压的变化有关，如：变压器的铁芯损耗，互感器、电动机等的铁芯损耗，以及高压线路的点晕损耗和绝缘子损耗。

负载损耗：又称可变损耗。是电网各元件中的电阻在通过电流时产生的，与通过该绕组的负荷电流的平方成正比。当变压器通过负荷时，有功功率损耗等于绕组中的铜损，无功功率损耗等于绕

组中的漏抗损耗。负载损耗又称短路损耗。

配变平均负载率：对于一台配变，平均负载率代表一个月的实际负载和额定负载的比值。比如一台50kVA的变压器，30天的额定负载是50*30*24=36000kVAh，如果月实际电量（含有功和无功）是18000kVAh，则平均负载率就是50%。

平均负载率是一段时间的累计值，一般用于衡量变压器的轻载程度。

配变最大负载率：对于一台配变，最大负载率代表负荷最大时，实际功率和额定功率的比值。比如一台50kVA的变压器，其实际最大功率为55kVA，则最大负载率就是55/50=110%。最大负载率是一个瞬时值，一般用于衡量变压器的过载程度。

11、线损计算知识

低压线损主要包括：导线损耗、接户线损耗、电能表损耗

高压线损主要包括：导线损耗、变压器损耗

➢

电能表

高压侧计量 配变 低压侧计量

2000度

（铜铁损电量100度）

图5

1800度

情况一 公用变低压侧计量 表L读数 2000 ，售电量 1800 ，则：

统计线损 = （2000 – 1800）/ 2000 = 10%

（售电量中不含铜铁损电量）

营销线损 = （2000 –（1800+100））/ 2000 =

5%（售电量中含铜铁损电量）

情况二 专用变低压侧计量 表L读数2000 ，售电量 1800 ，铜铁损电量100 ，则：

统计线损 =（供电量 - 售电量）/ 供电量

营销线损 =（供电量 -（售电量+铜铁损电量））表 表

/ 供电量

理论统计线损 = ∑loss / 供电量 （∑loss

是总的有功损耗，供电量 是有功供电量）

理论营销线损 =（∑loss –∑铜铁损）/ 供电量

情况三 专用变高压侧计量 表H，注意：

此时计算时就不用考虑铜铁损电量了，因为高压侧的表H已经把铜铁损电量包含进去了。

12、常见计算结果分析

➢ 实际线损率出现负值的可能原因：

 表计坏了，计量不准

 电工抄表多抄（电工使坏）

 抄表不同步

➢ 可能异常结果分析

一台S7 – 50/10的变压器（铭牌参数中的空载损耗为0.2 ），一个月只用了5天，总共用了500度电，计算的线损率是30% ，线损率会这么高的原因分析：

不算导线损耗和其它的损耗，就单单变压器一个月的铁损就 0.2*24*30 = 124度，