电力系统基础知识简介
合集下载
相关主题
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
YOUR LOGO
电力系统基础知识简介
日期：2019.07
目录 一 二 三
电力系统构成 电气设备介绍 配电自动化系统介绍
电力系统构成
电能从生产到消费主要经过由发电、输电、变电、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转化成电能，再经输电、变电和配电将电能供应到 各用户。为实现这一功能，电力系统在各个环节和不同层次还具有相应的信息与控制系统，对电能的 生产过程进行测量、调节、控制、保护、通信和调度，以保证用户获得安全、经济、优质的电能。
电压电流波形图
目录 一 二 三
电力系统构成 电气设备介绍 配电自动化系统介绍
电力一次设备介绍
以某110/10kV变电站为例，其主要一次设备由110kV配电装置、主变压器、10kV配电装置三个层面设备 构成：
110kV配电装置
主变压器
10kV配电装置
电力一次设备介绍
变电站主要一次电气设备包含：变压器、断路器、隔离开关、互感器、母线等。
环网柜外形图
F
F
环网柜系统图
电力一次设备介绍
箱式变电站：简称箱变，是一种将配电变压器、中压环网开关、低压开关按照一定的结构和接线方 式组合起来的预装式配电装置。优点是占地面积小，可以工厂化生产，现场安装施工快，节省了二 次部分的接线，所有开关及二次仪表、传感器在厂内连接调试完毕，不需再建配电所等土建，投资 节约，外形美观且与环境相协调，因此己被广泛采用。
DAS主站
主干通信网
配电子站
分பைடு நூலகம்通信网
变电所、开闭所自动 化或RTU
隔离开关 母线
变压器
断路器
电压互感器
电力一次设备介绍
断路器：能够关合、开断回路正常条件下和短路条件下的电流的开关装置。因灭弧介质不同，常用 高压断路器可分为真空断路器、SF6断路器、油断路器等几类。 电弧的产生：触头绝缘介质的中性质点转换为带电质点被游离，电子发射是起因，碰撞游离是重要 因素，热游离维持电弧燃烧；当游离过程＞去游离过程，电弧增大；当游离过程＜去游离过程，电 弧熄灭；当游离过程＝去游离过程，电弧稳定燃烧。 电弧的熄灭： （1）利用灭弧介质：如空气、绝缘油、真空、SF6等； （2）特殊金属材料作灭弧触头：如铜、银、钨合金等； （3）利用灭弧介质或电流磁场吹动电弧：纵吹、横吹、混合吹弧、环吹等； （4）多断口熄弧； （5）提高触头分离速度； （6）加装并联电阻等。
箱变外形图
箱变结构示意图
电力一次设备介绍
真空断路器
真空灭弧室
中置式铠装金属封 闭高压开关柜
电力一次设备介绍
油侵变压器 原理示意图
干式变压器 原理示意图
电力二次设备介绍
二次设备：电力二次设备是对电力系统内一次设备进行监察、测量、控制、保护、调节的辅助设备；即 不直接和电能产生联系的设备。 主要包括： （1）测量表计，如电压表、电流表、功率表、电能表用于测量电路中的电气参数。 （2）绝缘监察装置。 （3）控制和信号装置。 （4）继电保护及自动装置，如继电器、自动装置等，用于监视一次系统的运行状况，迅速反应异常和 事故，然后作用于断路器，进行保护控制。 （5）直流电源设备，如蓄电池组、直流发电机、硅整流装置等，供给控制保护用的直流电源及用直流 负荷和事故照明用电等。 （6）备自投装置等。
电能生产与消费环节
电力系统构成
500kV 枢纽变电站
水电厂 G G
输电线路
中间变电站 220kV
110kV
地区变电站
220kV
10kV
10/0.4kV
用户
110kV
110kV 10kV
35kV
终端变电站
G 火电厂
10kV
G
G
火电厂
电力系统构成示意图
电力系统各环节
1、发电：主要是各类发电厂，如火电、水电、核电、新能源发电等。 2、输电：交流输电、直流输电，主要是高电压、远距离输电线路及变电站、换流站等。 3、变电：在电力系统所起的作用主要是电压变换，包含升压、降压；升压的作用主要是电能远距离输送 ，高电压有利于降低损耗；降压的作用是将电压降低至电气设备所能使用的电压等级。 4、配电：一般将电力系统中从降压配电变电站出口到用户端的这一段系统称为配电系统。由于配电系统 作为电力系统的最后一个环节直接面向终端用户，它的完善与否直接关系着广大用户的用电可靠性和用电 质量，因而在电力系统中具有重要的地位。 5、用电：各类高低压用户，根据用电性质分为居民、大工业、一般工商业、农业等几类。
电力一次设备介绍
Y型
柱式
罐式
几种形式的SF6断路器
电力一次设备介绍
ZN23-35真空 断路器原理图
LW35-126 SF6断 路器原理图
电力一次设备介绍
环网开关柜：简称环网柜，用于电缆供电环网中，起着分支、分段、联络功能。环网柜是一种组合 配电装置，包含负荷开关柜、断路器柜、负荷开关-熔断器组合电器柜等功能柜单元。可将负荷开关 柜或组合电器柜做成单个柜子，也可将几个负荷开关柜与组合电器柜集成在一个柜（箱）体内，根 据需要可配置接地开关、电流互感器、电压互感器、避雷器、高压带电显示器、“五防闭锁”装置 等。一个环网柜的进出线回路数一般在3~6路之间。
电力二次设备介绍
监控系统 直流电源
保护装置 录波装置
目录 一 二 三
电力系统构成 电气设备介绍 配电自动化系统介绍
配电自动化
配电自动化系统（Distribution Automation System DAS）：运用计算机技术、自动控制技术、电子技 术、通信技术及高性能配电设备等手段，对配网进 行离线与在线智能监控管理（安全监视、控制、保 护），一般由主站、子站、智能终端及通信网构成。 三个基本功能： 安全监视功能：通过采集配电网的模拟量、状态量、 电度量，实现对配电网运行状态的监视。 控制功能：远方控制开关的合闸、跳闸及有载调压 档位的调节。 保护功能：监测、判断故障区段，隔离故障区段， 恢复正常区域供电，缩小故障影响范围。
电力系统常用参数
1、电压：380V、10kV、35kV、110（66）kV、220（330）kV、500kV等。 2、电流：表征单位时间里通过导体任一横截面的电荷量，单位：A，1库伦/秒。 3、频率：是指单位时间内完成周期性变化的次数，单位：Hz。 4、电量：电功率在一段时间内做功，单位：kWh。
电力系统基础知识简介
日期：2019.07
目录 一 二 三
电力系统构成 电气设备介绍 配电自动化系统介绍
电力系统构成
电能从生产到消费主要经过由发电、输电、变电、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转化成电能，再经输电、变电和配电将电能供应到 各用户。为实现这一功能，电力系统在各个环节和不同层次还具有相应的信息与控制系统，对电能的 生产过程进行测量、调节、控制、保护、通信和调度，以保证用户获得安全、经济、优质的电能。
电压电流波形图
目录 一 二 三
电力系统构成 电气设备介绍 配电自动化系统介绍
电力一次设备介绍
以某110/10kV变电站为例，其主要一次设备由110kV配电装置、主变压器、10kV配电装置三个层面设备 构成：
110kV配电装置
主变压器
10kV配电装置
电力一次设备介绍
变电站主要一次电气设备包含：变压器、断路器、隔离开关、互感器、母线等。
环网柜外形图
F
F
环网柜系统图
电力一次设备介绍
箱式变电站：简称箱变，是一种将配电变压器、中压环网开关、低压开关按照一定的结构和接线方 式组合起来的预装式配电装置。优点是占地面积小，可以工厂化生产，现场安装施工快，节省了二 次部分的接线，所有开关及二次仪表、传感器在厂内连接调试完毕，不需再建配电所等土建，投资 节约，外形美观且与环境相协调，因此己被广泛采用。
DAS主站
主干通信网
配电子站
分பைடு நூலகம்通信网
变电所、开闭所自动 化或RTU
隔离开关 母线
变压器
断路器
电压互感器
电力一次设备介绍
断路器：能够关合、开断回路正常条件下和短路条件下的电流的开关装置。因灭弧介质不同，常用 高压断路器可分为真空断路器、SF6断路器、油断路器等几类。 电弧的产生：触头绝缘介质的中性质点转换为带电质点被游离，电子发射是起因，碰撞游离是重要 因素，热游离维持电弧燃烧；当游离过程＞去游离过程，电弧增大；当游离过程＜去游离过程，电 弧熄灭；当游离过程＝去游离过程，电弧稳定燃烧。 电弧的熄灭： （1）利用灭弧介质：如空气、绝缘油、真空、SF6等； （2）特殊金属材料作灭弧触头：如铜、银、钨合金等； （3）利用灭弧介质或电流磁场吹动电弧：纵吹、横吹、混合吹弧、环吹等； （4）多断口熄弧； （5）提高触头分离速度； （6）加装并联电阻等。
箱变外形图
箱变结构示意图
电力一次设备介绍
真空断路器
真空灭弧室
中置式铠装金属封 闭高压开关柜
电力一次设备介绍
油侵变压器 原理示意图
干式变压器 原理示意图
电力二次设备介绍
二次设备：电力二次设备是对电力系统内一次设备进行监察、测量、控制、保护、调节的辅助设备；即 不直接和电能产生联系的设备。 主要包括： （1）测量表计，如电压表、电流表、功率表、电能表用于测量电路中的电气参数。 （2）绝缘监察装置。 （3）控制和信号装置。 （4）继电保护及自动装置，如继电器、自动装置等，用于监视一次系统的运行状况，迅速反应异常和 事故，然后作用于断路器，进行保护控制。 （5）直流电源设备，如蓄电池组、直流发电机、硅整流装置等，供给控制保护用的直流电源及用直流 负荷和事故照明用电等。 （6）备自投装置等。
电能生产与消费环节
电力系统构成
500kV 枢纽变电站
水电厂 G G
输电线路
中间变电站 220kV
110kV
地区变电站
220kV
10kV
10/0.4kV
用户
110kV
110kV 10kV
35kV
终端变电站
G 火电厂
10kV
G
G
火电厂
电力系统构成示意图
电力系统各环节
1、发电：主要是各类发电厂，如火电、水电、核电、新能源发电等。 2、输电：交流输电、直流输电，主要是高电压、远距离输电线路及变电站、换流站等。 3、变电：在电力系统所起的作用主要是电压变换，包含升压、降压；升压的作用主要是电能远距离输送 ，高电压有利于降低损耗；降压的作用是将电压降低至电气设备所能使用的电压等级。 4、配电：一般将电力系统中从降压配电变电站出口到用户端的这一段系统称为配电系统。由于配电系统 作为电力系统的最后一个环节直接面向终端用户，它的完善与否直接关系着广大用户的用电可靠性和用电 质量，因而在电力系统中具有重要的地位。 5、用电：各类高低压用户，根据用电性质分为居民、大工业、一般工商业、农业等几类。
电力一次设备介绍
Y型
柱式
罐式
几种形式的SF6断路器
电力一次设备介绍
ZN23-35真空 断路器原理图
LW35-126 SF6断 路器原理图
电力一次设备介绍
环网开关柜：简称环网柜，用于电缆供电环网中，起着分支、分段、联络功能。环网柜是一种组合 配电装置，包含负荷开关柜、断路器柜、负荷开关-熔断器组合电器柜等功能柜单元。可将负荷开关 柜或组合电器柜做成单个柜子，也可将几个负荷开关柜与组合电器柜集成在一个柜（箱）体内，根 据需要可配置接地开关、电流互感器、电压互感器、避雷器、高压带电显示器、“五防闭锁”装置 等。一个环网柜的进出线回路数一般在3~6路之间。
电力二次设备介绍
监控系统 直流电源
保护装置 录波装置
目录 一 二 三
电力系统构成 电气设备介绍 配电自动化系统介绍
配电自动化
配电自动化系统（Distribution Automation System DAS）：运用计算机技术、自动控制技术、电子技 术、通信技术及高性能配电设备等手段，对配网进 行离线与在线智能监控管理（安全监视、控制、保 护），一般由主站、子站、智能终端及通信网构成。 三个基本功能： 安全监视功能：通过采集配电网的模拟量、状态量、 电度量，实现对配电网运行状态的监视。 控制功能：远方控制开关的合闸、跳闸及有载调压 档位的调节。 保护功能：监测、判断故障区段，隔离故障区段， 恢复正常区域供电，缩小故障影响范围。
电力系统常用参数
1、电压：380V、10kV、35kV、110（66）kV、220（330）kV、500kV等。 2、电流：表征单位时间里通过导体任一横截面的电荷量，单位：A，1库伦/秒。 3、频率：是指单位时间内完成周期性变化的次数，单位：Hz。 4、电量：电功率在一段时间内做功，单位：kWh。