电力系统基本概述
附录一—电力系统概述,由发电、变电、输电、配电和用电等环节组成的电能生产与消费系统。它的功能是将自然
附录一：电力系统概述一、电力系统1．电力系统简介英文：power system电力系统图由发电、变电、输电、配电和用电等环节组成的电能生产与消费系统。
它的功能是将自然界的一次能源通过发电动力装置（主要包括锅炉、汽轮机、发电机及电厂辅助生产系统等）转化成电能，再经输、变电系统及配电系统将电能供应到各负荷中心，通过各种设备再转换成动力、热、光等不同形式的能量，为地区经济和人民生活服务。
由于电源点与负荷中心多数处于不同地区，也无法大量储存，故其生产、输送、分配和消费都在同一时间内完成，并在同一地域内有机地组成一个整体，电能生产必须时刻保持与消费平衡。
因此，电能的集中开发与分散使用，以及电能的连续供应与负荷的随机变化，就制约了电力系统的结构和运行。
据此，电力系统要实现其功能，就需在各个环节和不同层次设置相应的信息与控制系统，以便对电能的生产和输运过程进行测量、调节、控制、保护、通信和调度，确保用户获得安全、经济、优质的电能。
建立结构合理的大型电力系统不仅便于电能生产与消费的集中管理、统一调度和分配，减少总装机容量，节省动力设施投资，且有利于地区能源资源的合理开发利用，更大限度地满足地区国民经济日益增长的用电需要。
电力系统建设往往是国家及地区国民经济发展规划的重要组成部分。
电力系统的出现，使高效、无污染、使用方便、易于调控的电能得到广泛应用，推动了社会生产各个领域的变化，开创了电力时代，发生了第二次技术革命。
电力系统的规模和技术水准已成为一个国家经济发展水平的标志之一。
2．电力系统发展简况在电能应用的初期，由小容量发电机单独向灯塔、轮船、车间等的照明供电系统，可看作是简单的住户式供电系统。
白炽灯发明后，出现了中心电站式供电系统，如1882年T.A.托马斯·阿尔瓦·爱迪生在纽约主持建造的珍珠街电站。
它装有6台直流发电机（总容量约670千瓦），用110伏电压供1300盏电灯照明。
19世纪90年代，三相交流输电系统研制成功，并很快取代了直流输电，成为电力系统大发展的里程碑。
面试电力专业基础知识
面试电力专业基础知识一、电力系统概述电力系统是指由发电厂、输变电设施和配电网等组成的供电网络系统。
它是现代工业、农业和生活的基础设施，也是保障国民经济正常运行的重要支撑。
1.1 电力系统的组成•发电厂：负责将其他能源（如水力、煤炭、天然气等）转化为电能的设施。
•输电系统：负责将发电厂产生的电能通过高压输电线路送达各个地区。
•变电站：负责将高压输电线路的电能转换为适合分配和使用的电压。
•配电系统：负责将变电站输出的电能经过配电变压器降压后分配给各个用户。
1.2 电力系统的分类根据电力系统的规模和范围不同，可以将电力系统分为以下几类：- 送电系统：主要指输变电设施和相关的电网，用于向用户提供电能。
- 发电系统：主要指发电厂及其附属设施，用于将其他能源转化为电能。
- 配电系统：主要指配电变压器及其附属设施，用于将高压电能降压并分配给用户。
二、电力系统的运行与保护电力系统的运行与保护是保证电力系统安全可靠运行的重要环节。
2.1 电力系统的运行电力系统的运行包括以下几个方面： - 负荷调度：根据用户的实际用电需求，合理安排发电机组的运行和负荷分配，以保证电网供需平衡。
- 运行控制：通过监控设备和自动化系统对电力系统进行实时监测和控制，及时发现故障并采取相应措施。
- 频率控制：保持电力系统的频率在合理范围内，以确保电力设备的正常运行。
- 电压控制：保持电力系统的电压稳定，以满足用户的电压需求。
2.2 电力系统的保护电力系统的保护是为了防止电力设备受到损坏，保障电力系统的安全运行。
-过电流保护：主要用于检测和保护系统中的电流超过额定值的情况，以防止设备过载和短路故障。
- 过电压保护：主要用于检测和保护系统中的电压超过额定值的情况，以防止设备过电压损坏。
- 欠电压保护：主要用于检测和保护系统中的电压低于额定值的情况，以防止设备欠电压损坏。
- 过频保护：主要用于检测和保护系统中的频率超过额定值的情况，以防止设备因频率异常而受损。
电力系统解析与设计
电力系统解析与设计随着社会的不断发展，电力系统作为现代社会中不可或缺的基础设施，具有着重要的意义。
电力系统的解析与设计是确保电力供应的可靠性和稳定性的关键，本文将对电力系统的解析与设计进行探讨。
一、电力系统概述电力系统是由发电厂、输电线路、变电站、配电线路和用户组成的一个供电网络。
它的任务是将电能从发电厂输送到不同的用户，并保证电力供应的稳定和可靠。
电力系统通常包括三个主要组成部分：发电系统、输电系统和配电系统。
发电系统是指将各种能源转化为电能的设备组成。
它可以由火力发电厂、水力发电厂、核电站、风力发电厂等不同类型的发电厂组成。
输电系统负责将发电厂生成的电能通过输电线路输送到远离发电厂的地方，以满足不同地区的电力需求。
配电系统将输电系统输送过来的高压电能转化为低压电能，以供给各个用户使用。
二、电力系统的解析1. 负荷流分析负荷流分析是电力系统解析的一种重要方法。
它通过计算不同节点上的电压和功率来确定电力系统中的电能分布情况。
负荷流分析可以帮助我们了解系统中是否存在功率不平衡、电压下降等问题，并提出相应的解决方案。
2. 短路分析短路分析是电力系统解析中的另一项重要工作。
它用于确定电力系统中可能发生短路故障的位置以及故障后对系统的影响。
通过短路分析，我们可以评估电力系统的短路能力，以确保系统在出现故障时能够正常运行，并提供有效的保护措施。
3. 暂态稳定分析暂态稳定分析是电力系统解析中对系统稳定性的评估。
它考虑了电力系统在故障发生后的暂态过程，包括故障与恢复之间的过渡。
通过暂态稳定分析，我们可以确定电力系统中潜在的不稳定性问题，并提出相应的改进方案，以确保系统的稳定运行。
三、电力系统的设计1. 发电系统设计发电系统设计需要考虑不同类型的发电设备的选择、容量计算和配置。
根据实际需求和资源状况，选择合适的发电设备和能源类型，并进行合理的容量规划和布置。
2. 输电系统设计输电系统设计包括输电线路的选址、敷设和电缆选择等方面。
现代电力系统简介.ppt
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。
3. 电力网
电力系统中连接发电厂和用户的中间环节称为电力网，它 由各种电压等级的输配电线路和变电站组成。电力网按其功 能可分为输电网和配电网。
输电网是电力系统的主网，它是由35kV及以上的输电线和 变电站组成
配电网是由10kV及其以下的配电线路和配电变压器组成
就我国目前绝大多数电网来说，高压电网指：110KV， 220KV电网；超高压电网指330KV，500KV和750KV电网。特 高压电网指的是以1000KV输电网为骨干网架，超高压输电 网和高压输电网以及特高压直流输电（正负800KV），高 压直流输电和配电网构成的现代化大电网。
电力系统简介
1. 概述
由于电能不能大量储存，电能的生产、传输、分配和使用 就必须在同一时间内完成。这就需要将发电厂发出的电能通 过输电线路、配电线路和变电站配送，将发电厂和用电设备 连接在一起有机地联成一个“整体”。
我们将这个由发电、送电、变电、配电和用电五个环节组 成的“整体”称为电力系统
2. 电力系统
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。
电力系统分析期末重点复习newer
例：
变电所运 算负荷SB
发电厂运算 功率SC
S B S LD
1 1 ST 1 S0T 1 ( j QCAB j QCBC ) 2 2
1 S C S G S P S T 2 S 0T 2 ( j QCBC ) 2
变压器T2的二次侧供 电距离较短，可不考 U2N=1.1×110=121（kV ） 虑线路上的电压损失
变压器T1的变比为：10.5/121kV
变压器T2的额定电压：U1N=110（kV） U2N=1.05×6=6.3（kV）
变压器T2的变比为：110/6.3kV
二.电力系统的负荷
1、电力负荷的分级及其对供电的要求
和三类负荷。电力系统供电的可靠性，就是要保证一级负荷在 任何情况下都不停电，二级负荷尽量不停电，三级负荷可以停 电。 2．保证良好的电能质量。
保证系统的电压、频率、波形在允许的范围内变动。
电压偏移：一般不超过用电设备额定电压的±5%。 频率偏移：一般不超过±0.2Hz。 3．为用户提供充足的电能。
SB IB 3U B
2 UB UB ZB 3I B S B
近似计算法
在实际计算中，总是希望基准电压等于（或接近于）该电压级 的额定电压。考虑到电力系统中同一电压等级的各元件额定电 压也不同，取该电压级的平均额定电压Uav。将变压器的变比 用其两侧网络的平均额定电压之比来代替，称近似计算法。 采用近似计算法后，各段的基准电压即为该段网络的Uav， 不需再计算。 必需注意：采用近似法时，各元件的额定电压一律采用该元件所 在段网络的平均额定电压代替，只有电抗器除外。
2 变压器的功率损耗
阻抗支路中的功率损耗（变动损耗）
S
电力系统概念概要
35 60 110 220 330 500 -
3.15 及 3.3 6.3 及 6.6 10.5 及 11.0
38.5 66 121 242 363 550 -
电气设备 最高电压
/kV 3.6 7.2 12
24
40.5 72.5 126 252 363 550 800
⑶ 三类负荷：指不属于第一类、第二类的其它负荷。对这类负荷中断供 电，造成的损失不大。因此，对三类负荷的供电无特殊要求。
二、电力系统负荷曲线的基本概念及其分类
❖ 电力系统负荷曲线 ❖ 分类：
按时间分类： 日负荷曲线：
日平均负荷曲线 日负荷持续曲线 三、电力系统日负荷曲线 最小负荷 最大负荷 基荷、峰荷、腰荷
1. 低于3kV系统的额定电压
低于3kV交流三相/单相电力系统额定电压和电气设备 额定电压
电力系统额 定电压/kV
发电机 额定电 压/kV
变压器额定电压/kV 一次绕组 二次绕组
0.22/0.127 0.23 0.22/0.127 0.23/0.133
0.38/0.22 0.40 0.38/0.22 0.40/0.23
电力系统 额定电压
/kV 3
6
10 20 35 60 110 220 330 500 750
发电机 额定电压
/kV 3.15
6.30
10.50 13.80 15.75 18.0 20.0 22.0 24.0
电力变压器额定电压/kV
一次绕组 二次绕组
3 及 3.15 6 及 6.30 10 及 10.5
A
B
负
荷
C
a. 电路图
电力系统的基本概念
对于环式网： 优点：供电可靠且较双回路要经济。 缺点：运行调度复杂，且故障时电压质量差。
两端供电网： 是常见的接线方式，但必须有两个及两个以
上的独立电源。
3、选择接线方式考虑的因素：
供电可靠，有良好的电能质量和经济指标， 经过各种方案的技术、经济比较，而且也要考虑 运行调度灵活和操作安全。
第一章 电力系统的基本概念
第一节 电力系统概述
一、电力系统的形成和发展： 从1831年法拉第发现了电磁感应定律，到1875 年巴黎北火车站发电厂的建立，电真正进入了实 用阶段。
Δ 第一次高压输电技术：
1882年 直流输电（法国）
德普勒（Marcel Depree）用装在米斯巴赫 煤矿的直流发电机功率约为3kw，以 1500~2000VDC沿57km电报线，把电能送至慕 尼黑国际博览会，供给一台电动机，使装饰喷泉 转动。
f=50HZ±0.2 U=UN±5% 波形：正弦波 3、保证系统运行的经济性
三、单一电力系统的联合
优点： 1、提高供电的可靠性； 2、合理地调配用电，降低联合系统的最大负荷，减 小系统发电设备的总装机容量； 3、合理地利用各类发电厂，提高运行的经济性 4、联合系统容量很大，个别负荷的波动对系统电能 质量影响很小
缺点： 需要投资，特别是系统间相距较远时。
第四节 电力系统的接线方式
一、几种典型接线方式的特点： 由地理接线图可见，复杂的接线可以简化分
解为几种典型的接线方式，大致可分成两大类： 无备用和有备用方式。
1、有备用接线方式：
包括单回放射式、干线式和链式网络。即：每 个负荷只能靠一条线路取得电能。见图1-16（a） (b)(c)（P21）
电力工程基础
电力工程基础知识总结一、电力系统概述：1。
1 电力系统定义：电力系统是电能生产、变换、输送、分配、消费的各种设备按照一定的技术和经济要求有机组成的一个统一系统的总称。
简言之,电力系统是由发电机、变压器、输电线路、用电设备组成的网络，它包括通过电的或机械的方式连接在网络中的所有设备。
1.2 动力系统的构成:动力系统是由锅炉（反应堆)、汽轮机(水轮机)、发电机等生产电能的设备，变压器、输电线路等变换、输送、分配电能的设备，电动机、电热电炉、家用电器、照明等各种消耗电能的设备以及测量、保护、控制乃至能量管理系统所组成的统一整体。
1。
3 电力系统的电压等级额定电压：通常取线路始末电压的算术平均值作为用电设备以及电力网的额定电压。
由于用电设备的允许电压偏移为±5％,而延线路的电压降落一般为10％，这就要求线路始端电压为额定值的105%，以保证末端电压不低于95%.发电机往往接于线路始端，因此发电机的额定电压为线路的105％.通常，6.3KV 多用于50MW及以下的发电机;10。
5KV用于25~100MW的发电机；13。
8KV用于125MW的汽轮发电机和72.5MW的水轮发电机;15.75KV用于200MW的汽轮发电机和225MW的水轮发电机；18KV用于300MW的汽轮发电机。
变压器的一次额定电压:升压变压器一般与发电机直接相连，故与发电机相同降压变压器相当于用电设备，故与线路相同.变压器的二次额定电压：考虑到变压器内部的电压降落一般为5％，故比线路高5%～10%。
只有漏抗很小的、二次测线路较短和电压特别高的变压器，采用5%。
习惯上把1KV以上的电气设备称为高压设备反之为低压设备。
◇ 500、330、220KV多半用于大电力系统的主干线；◇ 110KV既用于中小电力系统的主干线，也用于大电力系统的二次网络；◇ 35、10KV既用于大城市或大工业企业内部网络,也广泛用于农村网络。
◇大功率电动机用3、6、10KV，小功率电动机用220、380V；◇照明用220、380V。
电力系统基础知识介绍
© ABB Group May 11, 2020 | Slide 16
电力系统概述 电力系统故障
电力系统运行有三种状态：正常运行状态、非正常运行状态和短路故障。
பைடு நூலகம்
▪ 电力系统的故障：三相短路k(3)、两相短 路k(2) 、单相短路接地k(1)、两相短路接地 k(1,1)、断线、变压器绕组匝间短路、复合 故障等。
变压器线电压(kV)
一次绕组
二次绕组
3及3.15 6及6.3 10及10.5
35 110 220 330 500
3.15及3.3 6.3及6.6 10 .5及11
38.5 121 242 345及363 525及550
© ABB Group May 11, 2020 | Slide 9
电力系统概述 系统最大&最小运行方式
▪ 系统稳定性
▪ 110kV及以上——直接接地 ▪ 20~60kV
▪ Ic<10A——中性点不接地 ▪ Ic>10A——中性点经消弧线圈接地 ▪ 10kV ▪ Ic<20A——中性点不接地 ▪ Ic>20A——中性点经消弧线圈接地 ▪ 3~6kV ▪ Ic<30A——中性点不接地 ▪ Ic>30A——中性点经消弧线圈接地 ▪ 1kV及以下——直接接地
▪ 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
▪ 一次电路：供配电系统中担负输送和分配电力这一主要任务的电路，称为“一 次电路”，也称为“主电路”
▪ 二次电路：供配电系统中用来控制、指示、监测和保护一次电路及其中设备运 行的电路称为“二次电路”，通称“二次回路”
电力系统概述和基本概念
二、防洪效益
2020/5/12
电力系统稳态分析
第1章 概述
2020/5/12
俯瞰三峡水电站
电力系统稳态分析
第1章 概述
2020/5/12
三峡水电站
电力系统稳态分析
第1章 概述
2020/5/12
电力系统稳态分析
第1章 概述
2020/5/12
电力系统稳态分析
第1章 概述
2020/5/12
三峡水电站泄洪图
电力系统稳态分析
电力系统稳态分析
第1章 概述
电力系统概述和基本概念
• 第一节 电力系统概述 • 第二节 电力系统的电压等级和负荷 • 第三节 电力系统中性点的接地方式
2020/5/12
电力系统稳态分析
第一节
第1章 概述
电力系统概述
一、 电力系统的基本概念
1. 电力系统的基本概念
电力系统： 发电+变配电+用电 电力网络： 变配电+用电 动力系统： 动力部分+电力系统
工程总投资：434亿元
向家坝水电站 工程期限：2006年 — 2015年
(金沙江下游) 总装机容量为600万千瓦，
年发电量为307亿千瓦时，位居世界第四，是中国第三
大水电站。
2020/5/12
电力系统稳态分析
第1章 概述
金沙江拟建4座水电站，发电量为三峡工程两倍
2020/5/12
电力系统稳态分析
2020/5/12
电力系统稳态分析
第1章 概述
2010年我国的水电装机容量达到21340万千瓦，居世界第一。
水库坝高：185m，水头：175m，水库长600多km 32台发电机，每台容量700MW 三峡水电站 总装机容量：18.2GW，年发电量：86.5TWh
第一章 电力系统概述
图1-5 坝后式水电站断面图 1－上游水位；2－下游水位；3－坝；4－压力进水管；5 －检修闸门；6－闸门；7－吊车；8－水轮机蜗壳；9－水 轮机转子；10－尾水管；11－发电机；12－发电机间；13 －吊车；14－发电机电压配电装置；15－升压变压器；16 －架空线；17－避雷线
6）河床式厂房。如图1-6所示。其厂 房与拦河坝相连接，成为坝的一部分，厂 房承受水的压力，适用于水头小于50m的 水电站。 （2）引水式水电站。由引水系统将天 然河道的落差集中进行发电的水电站，称 为引水式水电站。引水式水电站适宜建在 河道多弯曲或河道坡降较陡的河段，用较 短的引水系统可集中较大的水头；也适宜 于高水头水电站，避免建设过高的挡水建 筑物。
图1－10 风力发电装置
1－风力机；2－升速齿轮箱；3－发电机；4－控制系统； 5－改变方向的驱动装置；6－底板和外罩；7－塔架； 8－控制和保护装置；9－土建基础；10－电缆；11－配电装置
（2）海洋能发电。海洋能是蕴藏在海水中的可再生能源，如潮汐能、波 浪能、海流能、海洋温差能、海洋盐差能等。潮汐能发电已实用化。潮汐发 电就是利用潮汐的位能发电，即在潮差大的海湾入口或河口筑堤构成水库， 在坝内或坝侧安装水轮发电机组，利用堤坝两侧的潮差驱动水轮发电机组发 电。可单向或双向发电。 1）单库单向式。单库单向式潮汐电站如图1－11所示。电站只建一个水 库，安装单向水轮发电机组，在落潮时发电。 2）单库双向式。单库双向式潮汐电站如图1－12所示。电站也只建一个 水库，安装双向水轮发电机组，在涨落潮时均发电。 3）双库（高低库）式。建两个毗连的水库，水轮发电机组安装在两水库 之间的隔坝内。
图1-1 凝汽式火电厂生产过程的示意图 1－煤场；2－碎煤机；3－原煤仓；4－磨煤机;5－煤粉仓； 6－给粉机；7－喷燃器；8－炉膛；9－锅炉；10－省煤 器；11－空气预热器；12－引风机；13－送风机；14－ 汽轮机；15－发电机； 16－凝汽器；17－抽气器； 18－ 循环水泵；19－凝结水泵； 20－除氧器；21－给水泵； 22－加热器；23－水处理设备；24－升压变压器
第二章电力系统基本知识
16
电气主接线图的基本元素
2023/3/24
17
电气主接线图的基本元素
2023/3/24
18
三、变、配电所常用的电气主接线
对主接线的基本要求：
1. 满足用电要求； 2. 接线简单； 3. 运行经济、可靠； 4. 操作方便、运行灵活； 5. 设备选择合理； 6. 便于维护检修； 7. 故障处理能保证安全；
方法：增加发电机输出有功，拉路限电，维持整个电力系统有 功平衡
2023/3/24
34
二 波形
谐波畸变率：反映电力谐波的一个量
DFU
U n 2
n2
U1
Un-----------第n次谐波电压有效值 V； U1------------基波电压有效值 V。
交流电波形是严格的正弦波，电网谐波的产生，主要在于电 力系统中存在各种非线性元件。
（1-1）
❖ 式中：U--------检测点上电压实际值(V);
❖
UN-------检测点电网电压的额定值（V）。
❖ 我国国家标准规定电压偏差的允许值为：
❖ 1）35kV及以上供电电压正负偏差之和不超过标称电压的±5%；
❖ 2）10kV及以下三相供电电压允许偏差为标称系统电压的±7%；
❖ 3）220V单相供电电压允许偏差为标称系统电压的+7%、-10%。
第二章电力系统基本知识
第一节 电力系统概述
❖ 由发电、输电、变电、配电和用电组成的整体称为电 力系统。电力系统中的输电、变电、配电三个部分称为 电力网。
❖ 电力网是将各电压等级的输电线路和各种类型的变电 所连接而成的网络。
❖ 输电网是以高压甚至超高压电压将发电厂、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。
工业用电知识点总结大全
工业用电知识点总结大全工业用电作为现代工业生产的重要能源之一，在工业生产中起着至关重要的作用。
它的安全使用、高效利用对于提高工业生产效率、保障生产安全具有重要意义。
下面将对工业用电的知识点进行总结，以期在实际工业生产过程中能够更好的应用。
一、电力系统基本知识1. 电力系统概述电力系统是由发电厂、输电网和配电网组成的系统。
发电厂将化石能源或可再生能源转换为电能，输电网将发电厂产生的电能传输到不同地区，配电网将输电过来的电能传输给终端用户。
2. 电压、电流、功率和电阻的关系电压是以伏特（V）为单位，用于描述电路上的电压差；电流是以安培（A）为单位，用于描述电路中电子的流动情况；功率是以瓦特（W）为单位，表示单位时间内能量的转化率；电阻是用欧姆（Ω）为单位，用于描述电路对电流的阻碍程度。
3. 交流电和直流电交流电是周期性的电流，其方向和大小随时间而变；直流电是恒定方向和大小的电流。
工业生产中通常使用交流电。
4. 三相电和单相电三相电是三个正弦波形电压或电流之间相位差120度的交流电；单相电是只有一个正弦波形电压或电流的交流电。
工业用电中，三相电更为常见，使用更为稳定，功率较大。
5. 电力负荷电力负荷是指电力系统所需要的电能。
负荷分为有功负荷和无功负荷，有功负荷是完成功率型工作的负荷，无功负荷是完成磁动作负荷的负荷。
二、工业用电系统及设备1. 变压器的作用及应用变压器是用来改变电压大小的电气设备。
在工业生产中，变压器用于提高或降低交流电的电压，以保障设备的正常运行。
2. 发电机组发电机组是将机械能转换为电能的设备，是电力系统中的主要能源。
在工业生产中，发电机组通过燃料燃烧或水能等方式转化能源，提供工业用电。
3. 高低压配电设备高低压配电设备包括开关设备、断路器、隔离开关、负荷开关等，用于对电能进行开关、控制和保护。
4. 照明设备工业场所需要大量的照明设备，包括荧光灯、LED灯等。
合理的照明系统能够提升工作效率，保障员工的安全。
电力系统工程基础知识概述
电力系统工程基础知识概述1. 引言电力系统工程是指对电力系统进行设计、建造、运行和维护的工作。
本文将概述电力系统工程的基础知识，包括电力系统的组成、电力系统的工作原理以及电力系统中常见的设备和技术等方面。
2. 电力系统的组成电力系统是由发电厂、输电线路、变电站和配电网等组成的。
发电厂通过转换能源（如煤炭、石油和水力等）来产生电能。
输电线路将发电厂产生的电能传输到变电站，再由变电站进行电压转换和分配。
配电网将变电站分配的电能供应给终端用户。
3. 电力系统的工作原理电力系统的工作原理基于电能的传输和转换。
发电厂通过发电机将机械能转化为电能。
发电机输出的电能经过变压器升压，然后通过输电线路传输到变电站。
在变电站，电能再次经过变压器降压并分配到不同的配电网。
配电网将电能供应给工业、商业和个人用户。
电力系统的输电过程主要涉及到电压的变化。
高压输电可以减少输电线路的损耗，但在分配到用户时需要通过变压器降压。
低压输电则适用于近距离的输电，如城市配电网。
4. 电力系统的设备和技术4.1 发电设备发电厂的主要设备是发电机组，常见的发电机包括蒸汽轮机、水轮机和燃气轮机等。
发电机组的工作原理是利用能源（如化石燃料或水力）驱动发电机转子旋转，产生电能。
4.2 输电设备输电线路是将发电厂的电能传输到变电站的重要设备。
常见的输电线路包括高压直流（HVDC）输电线路和交流（AC）输电线路。
HVDC 输电线路能够远距离传输大容量的电能，而AC输电线路则主要用于城市和近距离的输电。
4.3 变电设备变电站是电力系统的重要组成部分，用于电能的变压和分配。
变电站包括变压器、断路器和开关等设备。
变压器用于升压和降压，断路器用于控制电力的开关和断开，开关则用于控制电路的通断。
4.4 配电设备配电网将电能从变电站分配给终端用户。
常见的配电设备包括配电变压器、配电开关和电能计量设备等。
配电变压器用于将高电压的电能变换为低电压，配电开关用于控制电能的通断，电能计量设备则用于测量电能的消耗。
电力系统概述
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。
电 力 系 统第1章电力系统的基本概念
离列于表1.4中，与220 kV以上电压级相适应的输送功率和输送距离则示于
图1.11。 1.3.3电力系统中性点的运行方式
电力系统的中性点是指系统中星形联结的变压器或发电机的中性点。中性点
的运行方式即指中性点的接地方式，这是与电压等级、绝缘水平、通讯干扰 、接地保护方式、系统结线等多方面相关的复杂问题。
线路、交直流输电系统、交流紧凑型输电线路等输电方式，以及提高输送能
32
力等方面的问题。
5）配电技术主要涉及电能安全技术、电能保质技术、需求预测管理技术等 方面的问题。
6）电力系统运行主要涉及稳态运行分析，暂态过程分析，安全性分析，运
行方式优化等方面的问题。 7）电力系统保护主要涉及故障分析，元件保护、线路保护、系统性故障保
柔性交流输电系统（Flexible AC Transmission System）是在1986年由美 国N.G.Hingorani创建的一种崭新的输电技术
34
图1.14 能量管理系统的功能
35
图1.15 全局能量管理系统示意图
36
FACTS技术是综合电力电子技术、微处理和微电子技术、通信技术和控制技 术而形成的用于控制交流输电的新技术。 FACTS技术包含系统应用技术及其控制器技术。 配电综合自动化（DOA）技术 配电综合自动化（Distribution Overall Automatic）技术是在传统的配电 自动化（DA）的基础上，利用计算机技术、通信技术、数字信号处理技术， 将原来单个自动化装置（量测、监视、保护、控制等）经过设备微机化、性 能软件化、信号数字化、功能集成化、通信局域网化或光缆化（甚至应用通 信卫星）等高新技术改造而成具有综合功能、性能更先进的自动监测控制技 术。
7
电力系统概述
第一节 电力系统与供电系统
一、电力系统的构成 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
2
1．发电厂
（ 1 ）功能：发电厂是生产电能的 场所。把自然界中的一次能源转换为 用户可以直接使用的二次能源——电 能。 （ 2 ）种类：火力发电厂、水利发 电厂、核能发电厂、潮汐发电、地热 发电、太阳能发电、风力发电等。 （3）发电设备：发电机。
4．改善方法
（1）正确设计配电系统的运行方式， 减少电网或变压器电压降。在条件许可时， 对大型企业可采取高压线路深入负载中心 及降压变电所分散设置；在技术经济合理 的条件下，采用多回路并联供电；使用灵 活的联络系统，使系统在不同的运行方式 下，做到合理供电；必要时对户外照明及 事故照明设置专用小型变压器。 （2）按照允许电压降来选择导线截面， 是减少电压降、调节电压的有效措施之一。 例如用电缆代替导线、用低电压母线槽、 用大截面的导线代替小截面导线等方法。 58
正弦波形畸变率 （2）电压、电流总谐波畸变率
Un 2 THDu （ ） 100% n2 U 1
U
n2
2 n
U1
2 I n n2
100%
I1 式中 U n 、 I n ——n次谐波电压、电流的方均根值，kV、A； I 1 ——基波电压（50Hz）、电流的方均根值， U1 、 kV、A。
65
In 2 THDi （ ） 100% n2 I1
100%
（3）谐波电压的总平均畸变系数
式中
1 t
t t
U（t）dt
t n 2 2 n
第1章 电力系统概论
3）波形 波形的质量是以正弦电压波形畸变率来衡量的。 2、频率:频率的质量是以频率偏差来衡量。 3、供电的可靠性:供电可靠性是以对用户停电的时间 及次数来衡量。它常用供电可靠率表示，即实际供电 时间与统计期全部时间的比值的百分数表示，
第五节 电力负荷
一、按对供电可靠性要求的负荷分类 我国将电力负荷按其对供电可靠性的要求及中断供电 在政治上、经济上造成的损失或影响的程度划分为三 级。
二、按工作制的负荷分类
电力负荷按其工作制可分为三类。 1．连续工作制负荷 连续工作制负荷是指长时间连续工作的用电设备，其特 点是负荷比较稳定，连续工作发热使其达到热平衡状态， 其温度达到稳定温度，用电设备大都属于这类设备。如 泵类、通风机、压缩机、电炉、运输设备、照明设备等。 2．短时工作制负荷 短时工作制负荷是指工作时间短、停歇时间长的用电设 备。其运行特点为工作时其温度达不到稳定温度，停歇 时其温度降到环境温度，此负荷在用电设备中所占比例 很小。如机床的横梁升降、刀架快速移动电动机、闸门 电动机等。
第二节
电力系统额定电压
1、电网（线路）额定电压 UN
低压 380V,660V 高压 （3），6，10，35，（66），110，220，（330）， 500kV
2、用电设备的额定电压，等于同级电网的额定电 压 3、发电机的额定电压：UN· GG=1.05UN
注：用电设备偏移± 5%，线路允许电压降10%
配电线路：分6-10KV厂内高压配电线路和380/220V 厂内低压配电线路。
车间变电所（建筑物变电所）：6-10KV降到 380/220V
３． 供配电的要求和课程任务 供配电的基本要求是： （1）安全 （2）可靠 （3）优质
（4）经济
本课程的任务： 讲述供配电系统电能供应和分配的基本知识和 理论，使学生掌握供配电系统的设计和计算方法， 管理和运行技能，为学生今后从事供配电技术工作 奠定基础。
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电力系统基本概述
一、电力系统与电网
发电厂将一次能源转变成电能，这些电能需要通过一定方式输送给电力用户，在由发电厂向用户供电过程中，为了提高其可靠性和经济性，广泛通过升、降压变电站，输电线路将多个发电厂用电力网连接起来并联工作，向用户供电。
这种由发电厂、升压和降压变电站、送电线路以及用电设备有机连接起来的整体，称为电力系统。
发电机的原动机、原动机的力能部分、供热和用热设备，则称为动力系统。
在电力系统中，由升压和降压变电站和各种不同电压等级的送电线路连接在一起的部分称为电网。
二、电力生产的特点
电能的生产与其它工业生产有着显然不同的特点。
1．电能不能大量储藏
电力系统中发电厂负荷的多少，决定于用户的需要，电能的生产和消费时时刻刻都是保
持平衡的。
电能的生产、分配和消费过程的同时性，使电力
系统的各个环节形成了一个紧密
的有机联系的整体，其中任一台发、供、用电设备发生故障，都将影响电能的生产和供应。
2．电力系统的电磁变化过程非常迅速
电力系统中，电磁波的变化过程只有千分之几秒，甚至百万分之几秒；而短路过程、发
电机运行稳定性的丧失则在十分之几秒或几秒内即可形成。
为了防止某些短暂的过渡过程对
系统运行和电气设备造成危害，要求能进行非常迅速和灵敏的调整及切换操作，这些调整和
切换，靠手动操作不能获得满意的效果，甚至是不可能的，因此必须采用各种自动装置。
3．电力工业和国民经济各部门之间有着极其密切的关系
电能供应不足或中断，将直接影响国民经济各个部门的生产，也将影响人们的正常生活，
因此要求电力工业必须保证安全生产和成为国民经济中的
先行工业，必须有足够的负荷后备
容量，以满足日益增长的负荷需要。
三、电力系统的运行要求
为了保证为用户提供电能，电力系统的运行必须满足下列基本要求。
1．保证对用户供电的可靠性
在任何情况下都应该尽可能的保证电力系统运行的可靠性。
系统运行可靠性的破坏，将
引起系统设备损坏或供电中断，以致造成国民经济各部门生产停顿和人民生活秩序的破坏,甚至发生设备和人身事故。
电力用户，对供电可靠性的要求并不一样，即使一个企业中各个部门或车间，对供电持
续性的要求也有所差别。
根据对供电持续性的要求，可把用户分为三级。
一级负荷：如停止供电，将会危害生命、损坏设备、产生废品和使生产过程混乱，给国
民经济带来重大损失等。
二级负荷：如停止供电，将造成大量减产，城市大量居民的正常活动受到影响。
三级负荷：指所有不属于一级及二级的负荷，如非连续生产的车间及辅助车间和小城镇
用电等。
对于一级负荷，至少要由两个独立电源供电，其中每一电源的容量，都应在另一电源发
生故障时仍能完全保证一级负荷的用电；对于三级负荷，不需要备用电源；对于二级负荷是
否需要备用电源，要进行技术经济比较后才能确定。