第二章电力系统基本知识

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电力系统中的输电、变电、配电称为电力网。 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。
电力系统的输配电方式示意图
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由发电、输电、变电、配电和用电组成的整体 称为电力系统。 发电厂：把非电形式的能量转换成电能，有 火力发电、水力发电、原子能发电、地热发电、潮 汐发电、风力发电、太阳能发电等。 电力线路：是电能输送的通道和载体。一般按 其功能将电力线路划分为输电线路和配电线路。 输电：通常指的是将发电厂或发电基地（包括 若干电厂）发出的电能输送到消费电能的地区，又 称负荷中心，或者将一个电网的电能输送到另一个 电网，实现电网互联，构成互联电网。
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由于电力不能大量储存，其生产、输送分配和消 费都在同一时间内完成，同一瞬间，发电厂发出的电 能通过送变电线路，送到供配电所，经过变压器将电 能送到用电单位，供给工农业生产和人民生活。 为了发挥电力系统的功能和作用，应满足以下 基本要求： 1)满足用户需求； 2)安全可靠性要求；
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3)经济性要求；
4)环保和生态要求。
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三、各级电力负荷对供电电源的要求
1、一级负荷应由两个独立电源供电，当一个电源发 生故障时，另一电源不应同时受到损坏；一级负荷中特 别重要的负荷，除由两个独立电源供电以外，应增设应 急电源，并严禁将其他负荷接入应急供电系统。可作为 应急电源的电源有：独立于正常电源的发电机组；供电 网络中独立于正常电源的专用馈电线路；蓄电池；干电 池。 2、二级负荷应由两回线路供电，供电变压器也应有 两台；在负荷较小或地区供电条件困难时，可由一回6kV 以上专用的架空线路或电缆供电。当采用架空线时，可 为一回架空线供电；当采用电缆线路时，应采用两根电 缆组成的线路供电。 3、三级负荷对供电电源无特殊要求。
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§1.4
变电所
变电所是联结电力系统的中间环节，用 以汇集电源、升降电压和分配电力，通常由 高低压配电装置、主变压器、主控制室和相 应的设施以及辅助生产建筑物等组成。 一、变电所类型 ■ 枢纽变电所 ■中间变电所 ■ 地区变电所 ■ 终端变电所
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1、枢纽变电所
枢纽变电所一般都汇集多个电源和大容量联线， 且容量较大，处于联系电力系统各部分的中枢位置， 地位重要，电压等级一般为330～500kV。这种变电所 一旦停电，将造成大范围停电，引起系统解列，甚至 整个系统瘫痪。因此，枢纽变电所对电力系统运行的
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配电：通常是指从降压变电站（所）将电能分 配给各个用户。配电网中又分为高压配电网指 110KV及以上电压、中压配电网指35KV、10KV、6KV、 3KV电压及低压配电网220V、380V。 输电线路：通常指35kV及以上电压等级的电力 线路，而35kV以下电压等级的电力线路常称为配电 线路，前者构成输电网络，后者构成配电网络。 工程概数：交流线路一般100kV可送100km。
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二、电力负荷分类
1、按时间分 高峰负荷：指电网或用户在单位时间内所发 生的最大负荷值，常用小时用电量作为负荷。 低谷负荷：指电网中或某用户在一天24h内 谷负荷的时间。 平均负荷：指电网或用户在某一段确定的时 间阶段内平均小时用电量，常用日平均负荷。 2、按物理性能分 可分为有功负荷与无功负荷。 3、按行业分 工业负荷、非工业负荷和居民生活负荷等。
稳定和可靠性起着重要作用。
说明：330kV电压为非国际标准电压等级。在我 国电力系统中只有部分地区输电线路仍在使用。
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2、中间变电所
中间变电所处于发电厂和负荷中心之 间，电压等级一般为220～330kV，汇集2～3 个电源和若干线路，高压侧起交换功率的作 用，或使长距离输电线路分段；中、低压侧 则可以转送或抽引一部分负荷，对邻近区域 供电。 这样的变电所在系统中主要起中间环节 的作用，故称中间变电所。全所停电后，将 引起区域电网的解列。
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3、地区变电所和终端变电所
地区变电所 地区变电所的电压等级一般为110～220kV，主 要向一个地区用户供电，是一个地区或一个中小城 市的主要变电所，一停电，将造成该地区或城市供 电的紊乱，甚至中断供电。 终端变电所 终端变电所位于配电线路的末端，一般都是降压 变电所，它只是负责供应一个局部地区的负荷而不承 担转送功率，电压等级一般为35～110kV，经降压为 10kV和0.4kV后，分别向不同的用户供电。
电 力 网=变电所+输电线路 电力系统是由发电、变电、输电、配电、 用电等设备和相应的辅助系统，按规定的技 术和经济要求组成的一个统一系统。 一个现代电力系统是由极宽阔的地域内 的大量电力设备互联在一起的。
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发电、变电、输电、配电、用电等设备称为电 力主设备，也称为一次设备，由主设备构成的系统 称为主系统，也称为一次系统； 测量、监视、控制、继电保护、安全自动装置、 通信，以及各种自动化系统等用于保证主系统安全、 稳定、正常运行的设备称为二次设备，二次设备构 成的系统称为辅助系统，也称为二次系统。 电力系统的基本任务是安全、可靠、优质、经 济地生产、输送与分配电能，满足国民经济和人民 生活需要。
第一章 电力系统基本知识
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§1.1 电力系统、电力网构成 §1.2 电力负荷 §1.3 变电所 §1.4 供电质量 §1.5 电力系统短路概述 §1.6 电力系统接地
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§1.1
电力系统、电力网构成
电能是如何传送的？
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一、电力系统的基本组成、功能与作用 电力系统=发电机+变电所+输电线路+用户 动力系统=电力系统+发电厂动力部分
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4、按用途分 照明负荷和动力负荷。前者为单相负荷；后者 一般视为三相平衡负荷。 5、按供电可靠性分 电力负荷根据其对供电可靠性的要求及中断供 电在政治、经济上所造损失或影响的程度，分为三 级：一级负荷，二级负荷和三级负荷。 所谓一级负荷，是指对这类用户停止供电，将 会带来人身伤亡、设备损坏、交通及通信混乱，从 而在政治上、经济上以及人民生活秩序上造成重大 损失的负荷；二级负荷是指停电将带来减产、并使 城市公用事业及人民生活受到较大影响的负荷；三 级负荷是指短时停电不会带来严重后果，且不属于 一级、二级用户的其他用户。