(完整版)电力系统的基础知识
电力系统基础知识
第一章电力系统基础知识继电保护、自动装置对电力系统起到保护和安全控制的作用，因此首先应明确所要保护和控制对象的相关情况，涉及的内容包括：电力系统的构成，电力系统中性点接地方式及其特点，电力系统短路电流计算及其相关概念。
这是学习继电保护、自动装置等本书内容的基础。
>>第一节电力系统基本概念一、电力系统构成电力系统是由发电厂、变电站(所)、送电线路、配电线路、电力用户组成的整体。
其中，联系发电厂与用户的中间环节称为电力网，主要由送电线路、变电所、配电所和配电线路组成，如图1-1中的虚框所示。
电力系统和动力设备组成了动力系统，动力设备包括锅炉、汽轮机、水轮机等。
在电力系统中，各种电气设备多是三相的，且三相系统基本上呈现或设计为对称形式，所以可以将三相电力系统用单相图表述。
动力系统、电力系统及电力网之间的关系示意图如图1-l所示。
图1-1 动力系统、电力系统及电力网示意图需要指出的是，为了保证电力系统一次电力设施的正常运行，还需要配置继电保护、自动装置、计量装置、通信和电网调度自动化设施等。
电力系统主要组成部分和电气设备的作用如下。
(1)发电厂。
发电厂是把各种天然能源转换成电能的工厂。
天然能源也称为一次能源，例如煤炭、石油、天然气、水力、风力、太阳能等，根据发电厂使用的一次能源不同，发电厂分为火力发电厂(一次能源为煤炭、石油或天然气)、水力发屯厂、风力发电厂等。
(2)变电站(所)。
变电站是电力系统中联系发电厂与用户的中间环节，具有汇集电能和分配电能、变换电压和交换功率等功能，是一个装有多种电气设备的场所。
根据在电力系统中所起的作用，可分为升压变电站和降压变电站；根据设备安装位置，可分为户外变电站、户内变电站、半户外变电站和地下变电站。
变电站内一次电气设备主要有变压器、断路器、隔离开关、避雷器、电流互感器、电压互感器、高压熔断器、负荷开关等。
变电站内还配备有继电保护和自动装置、测量仪表、自动控制系统及远动通信装置等。
电力系统基础知识大全
RTU
RTU
发电
输电
变电
配电
用电
4
1.1什么是电力系统？
发电厂 水轮机 发电机
水库
G~
变电所 升压变压器
输电线路
变电所 降压变压器
用户 用电设备
电力网 电力系统 动力系统
M~ M~
5
1.1什么是电力系统？
电力网： 电力系统中各种电压的变电所及输配电线路组成的统一体 。
电力系统： 由发电厂中的电气部分、各类变电所及输电、配电线路及各种类型的用电设备组成的统一体，以及为保证这些设施正 常运行所需的继电保护和安全自动装置、计量装置、电力通信设施、电网调度自动化设施等，称为电力系统。 发电厂：生产电能。 电力网：变换电压、传送电能。由变电所和电力线路组成。 配电系统：将系统的电能传输给电力用户。 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。 用电设备：消耗电能。
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
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1.4电力系统的额定电压及电压等级
U1
I U2
S Z
S = √3U2I
我国规定的额定电压按电压高低及使用范围可分为三类： 第一类指100V及其以下的额定电压。主要用于安全动力、照明、蓄电池及特殊设备。 第二类指100～1000V之间的额定电压，其应用最广、数量最多。 第三类指1000V及其以上电压等级。电力系统的发、供、输、配、用电都采用该电压等 级。
因此，高压开关设备是非常重要的输配电设备，其安全、可靠运行对电力系统的安全、 有效运行具有十分重要的意义。
电力系统基本知识
电力系统基本知识一、电力系统的基本知识1.1电力系统的基本概念1.1.1电力系统及电力网1.1.1.1电力系统的定义把发电、变电、电网、配电和用电等各种电器设备相连接在一起的整体，称作电力系统。
它包含发电厂的电气部分、降压变压器、升压变压器、输配电线路及各类用电设备等。
1.1.1.2电力网的定义、作用、分类1.定义：由相同电压等级的变电所和输配电线路形成的网络结构称作电力网。
2.作用:汇聚、传输、变换、分配电能。
3.分类：为了分析排序电力网可以分成地方电网、区域电网和远距离输电网。
地方电网电压较低（110kv以下)，运送功率较小，线路较短（100km以下），排序时可以搞较多精简；区域电网电压较低（110kv-330kv），运送功率很大，线路较长（100km-300km），排序时就可以搞一定精简；远距离输电网（电压在330kv及以上），运送线路少于300km，排序时无法精简。
按电压多寡，电力网可以分成扰动电网，（1kv及以下）、中压电网（3、6、10kv）、高压电网（35、60、110、220kv）、超高压电网（330kv、差值500、差值600、差值750）、特高压电网（差值800、1000kv）。
按接线方式，电力网分成一端电源可供电网、两端电源可供电网、多端电源可供电网。
1.1.2对电力系统的基本要求电能做为一种特定的商品，它的生厂、运送、分配和采用同时展开；生产与国民经济及人名生活关系密切；电力系统运行的过度过程非常短暂。
要求具有较高的自动化程度，需要继电保护、自动装置的投入，实施实时监控。
1．最大限度的满足用户的建议；2．安全、平衡、可信的供电；3．为电力用户提供更多优质的电能；4．满足系统运行的经济性。
电力系统运行的经济性应考虑合理分配各个发电厂的负荷、降低发电厂燃料消耗率、厂用电率、降低电力网的电能损耗和管理成本。
1.2电能质量的标准良好的电能质量可以使电气设备正常工作，并取得最佳的经济效果。
电力系统基础知识
L2
L3
L4
QS12
QF2
QS11
W
QS1 QF1
G2
单母线分段接线
• 特点：1）减少母线故 障或检修时的停电范 围。2）断路器检修期 间必须停止该回路的 供电。 应用范围：6~10kV配 电装置出线6回及以上 ；35kV出线数为4~8 回；110~220kV出线 数为3~4回。
L1
L2
L3
L4
一、电力系统基础知识
主要内容
1. 什么是电力系统 2. 电力负荷 3. 变电站介绍 4. 供电质量 5. 电力系统的接地方式
1 什么是电力系统？
• • • •
电力系统的发展史 电力系统描述 电力系统运行特点 电力系统接线方式
1.1 电力系统的发展史
电力系统发展图示：
1891年，德 1882年，法国， 国，奥斯 冯· 密勒， 德波列茨，世 卡· 界上第一个直 三相交流输 流电力系统； 电系统，近 代输电技术 的基础；
单选题
• 1、在分析用户的负荷率时，选一天24h中负荷最高的一个小 时的（ ）作为高峰负荷。 • A计算负荷，B最大负荷，C平均负荷。 • C • 2、突然中断供电时造成的损失不大或不会造成直接损失的负 荷是（ ）类负荷。 • A一类，B二类，C三类。 • C • 3、突然中断供电将会造成人身伤亡或会引起对周围环境严重 污染，造成经济上的巨大损失，造成社会秩序严重混乱或在 政治上产生严重影响的负荷，称为（ ） • A一类，B二类，C三类。 • A
• 1. 2. 3. 4.
影响负荷特性的主要因素 作息时间 生产工艺的影响(工业企业班制) 气候的影响 季节的影响
3 变电站介绍
• 变电站类别/规 模 • 一次系统与二次 系统 • 主控室
电力系统基础知识版
火力发电的优势是：早期建设成本低，发电 量稳定，一年四季均匀生产，所以在世界各国的 电力生产中都占主要地位，一般在70 %左右。 火力发电的缺点是：所用的煤、油、气等是不可 再生资源，虽然储量多，始终会枯竭，污染严重。
一方面是煤炭资源丰富，二一方面是其它资 源转换为油、气、化学能等成本高,我们国家火 电是以煤电为主，油、气、化学能等火电是限制 性的计划性发展。
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七、变电所
变电所是联接电力系统的中间环节，用以汇集电 源，升降电压和分配电力。
变电所的主接线 变电所的主接线是电气设备的主体，由其把发电 机、变压器、断路器、隔离开关等电气设备通过母 线、导线有机的连接起来，并配置各种互感器、避 雷器等保护测量电器，构成汇集和分配电能的系统。 变电所主接线的形式与变电所设备的选择、布置、 运行的可靠性和经济性以及继电保护的配置都有密 切的关系，它是变电所设计的重要环节。在拟定变 电所主接线方案时，应满足可靠、简单、安全、运 行灵活、经济合理、操作维护方 便和适应发展等基 本要求。
国家标准规定对电压波动的允许值为：
10KV及以下为2.50/0 35至110KV为20/0 220KV及以上为1.60/0
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（3）高次谐波：高次谐波的产生，是非线 性电气设备接到电网中投入运行，使电网电 压、电流波形发生不同程度畸变，偏离了正 弦波。高次谐波除电力系统自身背景谐波外， 主要是用户方面的大功率变流设备、电弧炉 等非线性用电设备所引起。高次谐波的存在 降导致供电系统能耗增大、电气设备绝缘老 化加快，并且干扰自动化装置和通信设施的
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按中断供电造成的损失程度分类
1、一级负荷：突然停电将造成人身
伤亡或引起对周围环境的严重污染，
造成经济上的巨大损失，如重要的大
电力系统基本知识
电力系统基本知识一、电力系统与电力网1、电力系统由发电厂的发电部分、输配电线路、变配电所，以及用户的各种用电设备所组成的整体，称为电力系统，简称系统。
现代化电力系统规模一般较大，通常把许多不在一地的发电厂并列起来，连成较大的电力系统，可以充分发挥系统运行的稳定性和安全性，提高发、供电的经济效益。
大型电力系统在技术、经济上具有以下优点：1）提高供电可靠性；2）减少系统备用容量；3）便于发展大型机组及利用大型动力资源，特别是充分发挥水力发电厂电能生产成本低的优越性；4）通过合理分配负荷可以降低系统的高峰负荷，提高运行经济性；5）提高供电质量。
2、电力网不同电压等级的电力线路和变配电所组成的网络叫电力网，简称电网。
电网是电力系统的重要组成部分，担负着输电、变电与配电（统称供电）的任务。
电力网按其在电力系统中的作用不同，分为输电网和配电网。
1）输电网输电网是以高电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送电网络，是电力网中的主网架。
输电网的电压一般在35kV及以上，330kV及以上称为超高压输电线路。
2）配电网直接将电能送到用户去的网络，称为配电网。
配电网的电压根据用户负荷情况和供电要求而定。
（1）高压配电网一般指 35kV、110kV及以上电压。
（2）中压配电网一般指20kV、10kV、6kV、3kV 电压。
（3）低压配电网低压配电网通常又称为二次配电网，一般指220V、400V电压。
二、电力系统的运行特点1、电能的生产和使用同时完成电能的生产、输送和使用处于一种动态的平衡状态，若供用电出现不平衡，系统运行的稳定性就会被破坏。
2、过渡过程迅速电能以电磁波形式传播，有极高的传输速度，电力系统中的过渡过程非常迅速。
3、地区性突出我国地域辽阔，自然资源分布很广，使电能结构有很强的地域特点。
4、与国民经济关系密切电能为国民经济各部门提供动力，也是人们物质文化生活现代化的基础。
三、电力系统的运行要求电力系统的基本任务是为国民经济和人民生活提供充足、可靠、经济且质量好的电能，这是对电力系统运行的最基本要求。
电力系统的基本知识（三篇）
电力系统的基本知识电力系统是指由发电厂、变电站、输电线路和配电网等组成的一套电力供应体系。
它负责将发电厂产生的电能以高效可靠的方式输送到用户终端，为社会各个领域提供稳定可靠的电力供应。
下面将介绍电力系统的基本知识。
一、发电厂发电厂是电力系统的起点，它通过能源转换将原始能源（例如煤炭、天然气、水力、核能等）转化为电能。
发电厂通常由发电机组组成，它们通过旋转发电机的转子产生交流电，并将其送入输电线路。
根据能源形式和转换原理的不同，发电厂可以分为燃煤发电厂、天然气发电厂、核电站、水电站、风电场等。
每种类型都有其独特的特点和应用场景。
二、变电站变电站是电力系统中的重要组成部分，主要起到电能转换、传输和分配的作用。
它将输送到变电站的高电压电能转换为用户使用的低电压电能，同时也将电能从一根输电线路传送到另一根输电线路。
变电站通常由变压器、断路器、隔离开关等设备组成。
其中，变压器用于电能的电压转换，断路器和隔离开关用于控制电能的传输和分配。
三、输电线路输电线路将发电厂或变电站产生的电能从一个地方输送到另一个地方。
根据电压等级和输送距离的不同，输电线路可分为高压输电线路、超高压输电线路和特高压输电线路。
高压输电线路通常采用导线杆塔结构，通过输电线路上悬挂的导线将电能传输到目标地点。
超高压和特高压输电线路通常采用高压直流输电技术，以提高电能的远距离传输效率。
四、配电网配电网将变电站输出的低电压电能传送给用户终端。
它是电力系统中的最后一级，主要包括低压配电线路、变配电站和用户终端。
配电网的主要功能是分配电能并管理电力负荷。
它需要根据用户的需求进行电能供应的合理规划，确保电力供应的可靠性和稳定性。
五、电力负荷电力负荷是指用户终端消耗电能的需求量。
根据不同的用电特点，电力负荷可分为工业负荷、商业负荷和居民负荷等。
电力系统需要根据电力负荷的变化来调整发电量，并合理规划输电和配电设备的运行。
通过实时监测和负荷预测，电力系统可以优化电力供应，并确保供需平衡。
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烟囱
储煤场
输煤皮带 江河或水库
蒸汽管道 汽轮 发电机 升压站 机
锅炉 冷却水
冷凝器
第二节 发电厂的类型和变电所的类型
锅炉、汽轮机和发电机是火力发电厂的三大 核心设备。
火电厂生产系统包括：制粉系统 供气系统 给水系统 冷却系统
图1-2 火力发电厂生产过程示意图
第二节 发电厂的类型和变电所的类型
• 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：6-10KV降到380/220V，给 用电设备供电。
第一节电力系统组成及特点
电力系统为什么要联网？
水 库
0.38/0.22kV
M
M
0.38/0.22kV
M
M
动力系统 电力系统
电力网
220kV
220kV
第一节 电力系统的组成及特点
见习一个电力 系统
厂水力发电
简 单 变电站 电 力 大型工厂 系 统
变电站
输电线
第一节电力系统组成及特点
小型电能用户
配电站
学校 住宅乡村
商店
小型配电站
发电厂
第一节电力系统组成及特点
电能的输送和分配
升压
主传输线 500 kV
三相
降压
电压分配 10 kV
降压 变电站
单相
第一节电力系统组成及特点
三大系统的联系与区别
电力系统：由发电厂、变电所、输配电线路及用户等所 组成的统一整体。
动力系统：电力系统+原动力部分（如水库、水轮机、 锅炉、核反应堆、汽轮机等）。
电力网：变电所、输电线路。
简 单 电 力 系 统
电力系统的基本知识
电力系统的基本知识1、什么叫电力系统的稳定和振荡？答：电力系统正常运行时，原动机供应发电机的功率总是等于发电机送给系统供负荷消耗的功率，当电力系统受到扰动，使上述功率平衡关系受到破坏时，电力系统应能自动地恢复到原来的运行状态，或者凭借掌握设备的作用过度到新的功率平衡状态运行，即谓电力系统稳定。
这是电力系统维持稳定运行的力量，是电力系统同步稳定（简称稳定）讨论的课题。
电力系统稳定分为静态稳定和暂态稳定。
静态稳定是指电力系统受到微小的扰动（如负载和电压较小的变化）后，能自动地恢复到原来运行状态的力量。
暂态稳定对应的是电网受到大扰动的状况。
系统的各点电压和电流均作往复摇摆，系统的任何一点电流与电压之间的相位角都随功角δ的变化而转变、频率下降等我们通常把这种现象叫电力系统振荡。
2、电力系统振荡和短路的区分是什么？答：电力系统振荡和短路的主要区分是：振荡时系统各点电压和电流值均作往复摇摆，而短路时电流、电压值是突变的。
此外，振荡时电流、电压值的变化速度较慢，而短路时的电流、电压值突变量很大。
振荡时系统任何一点电流与电压之间的相位角随功角δ的变化而转变；而短路时，电流与电压之间的相位是基本不变的。
振荡时无零序和负序重量，短路时有零序和负序重量。
3、电力系统振荡时，对继电爱护装置有那些影响？那些爱护装置不受影响？答：电力系统振荡时，对继电爱护装置的电流继电器、阻抗继电器有影响。
对电流继电器的影响。
当爱护装置的时限大于1.5-2秒时，就可能躲过振荡不误动作。
对阻抗继电器的影响。
I↑U↓爱护动作，I↓U↑爱护返回。
距离ⅠⅡ段采纳振荡闭锁原理躲开系统振荡，以防止阻抗继电器误动作。
原理上不受振荡影响的的爱护有相差动爱护，和电流差动纵联爱护，零序电流爱护等。
4、我国电力系统中性点接地有几种方式？它们对继电爱护的要求是什么？答：我国电力系统中性点接地有三种方式：①中性点直接接地方式；②中性点经过消弧线圈接地方式；③中性点不接地方式。
电力系统基本知识
电力系统基本知识电力系统是现代社会不可或缺的基础设施之一，电力系统由主要的发电、输电和配电三部分组成。
在这个过程中，能量从能源的来源通过输电，最终到达消费者。
在这篇文章中，我将讨论电力系统的基础知识，包括电力系统结构、电力系统组成部分、电力系统的运行原理和安全问题。
一、电力系统结构电力系统结构包括三个方面：发电系统、输电系统和配电系统。
发电系统提供电力，输电系统负责把电力从发电站传输到各个城市、地区、企业，配电系统则是把输送来的电力传递给住宅和商业用户等最终消费者。
二、发电系统发电系统主要包括燃煤发电、水力发电、核能发电、风能发电、太阳能发电等。
不同的发电方式，有不同的优缺点。
燃煤发电是最常见的一种发电方式。
它的优点是成本低，因为燃煤是易得的。
然而，这个方法会产生大量的温室气体，加重环境负担。
水力发电由于具有稳定性、可持续性和环保性等优势，是比较理想的一种发电方式。
然而，其缺点是需要特定的条件，比如水资源，而且在干旱时期会产生一定的影响。
核能发电仍然是一种有争议的发电方式，尽管核能发电的成本很低，且排放温室气体少。
但是，其使用有核废料的问题还没有得到有效解决。
而太阳能发电和风能发电是没有排放有害气体，同时也可以在很多地方使用。
然而，这些发电方式的成本较高，且其能量产生是受天气因素影响。
三、输电系统输电系统包括输电线路、变电站和输电设备等。
输电线路载有高压电流，因此需要选择安全可靠的材料、设备和设施等，以避免电力发生故障。
变电站是将高压电流转变为低压电压的设施。
输电设备的特点是需要经过高强度和持续的运行考验，尤其对于输电设备来说，在防直击雷的稳定性上更有要求。
四、配电系统配电系统包括变电站、配电设备、输电线路、变压器等。
变电站将输电线路的高压电流变成适合家庭和企业使用的低压电流。
配电设备包括开关、断路器，电表等。
变压器为配电系统提供了稳定可靠的电源。
五、电力系统的运行原理在电力系统中，能量从势能和动能转换到电能，再由高压变成稳定的低压供给用户。
二、电力系统分析基础知识
电力系统分析基础知识一、电力系统的基本概念No.1 电力系统的组成和接线方式1、电力系统的四大主要元件：发电机、变压器、电力线路、负荷。
2、动力系统包括动力部分（火电厂的锅炉和汽轮机、水电厂的水库和水轮机、核电厂的核反应堆和汽轮机）和电力系统。
3、电力网包括变压器和电力线路。
4、用户只能从一回线路获得电能的接线方式称为无备用接线方式。
No.2 电力系统的运行特点1、电能的生产、传输、分配和消费具有：①重要性、②快速性、③同时性。
2、电力系统运行的基本要求：①安全可靠持续供电（首要要求）、②优质、③经济3、根据负荷的重要程度（供电可靠性）将负荷分为三级。
4、电压质量分为：①电压允许偏差、②三相电压允许不平衡度、③公网谐波、④电压允许波动与闪变5、衡量电能质量的指标：①电压、②频率、③波形（电压畸变率）6、10kV公用电网电压畸变率不超过4%。
7、抑制谐波的主要措施：①变压器星三角接线、②加装调谐波器、③并联电容/串联电抗、④增加整流器的脉冲次数8、衡量电力系统运行经济性的指标：①燃料损耗率、②厂用电率、③网损率9、线损包括：①管理线损、②理论线损、③不明线损10、线损计算方法：①最大负荷损耗时间法②最大负荷损失因数法③均方根电流法No.3 电力系统的额定频率和额定电压1、电力线路的额定电压（也称电力网的额定电压）与用电设备的额定电压相同。
2、正常运行时电力线路首端的运行电压常为用电设备额定电压的105%，末端电压为额定电压。
3、发电机的额定电压比电力网的额定电压高5%。
4、变压器的一次绕组相当于用电设备，其额定电压与电力线路的额定电压相同；但变压器直接与发电机相连时，其额定电压与发电机额定电压相同，即为该电压级额定电压的105%。
5、变压器的二次绕组相当于电源，其输出电压应较额定电压高5%，但因变压器本身漏抗的电压损耗在额定负荷时约为5%，所以变压器二次侧的额定电压规定比额定电压高10%。
6、降压变压器二次侧连接10kV线路，当短路电压百分比小于7.5%（变压器本身漏抗的电压损耗较小）时，比线路额定电压高5%。
（完整版）电力系统分析基础知识点总结
（完整版）电⼒系统分析基础知识点总结⼀．填空题1、输电线路的⽹络参数是指（电阻）、（电抗）、（电纳）、（电导）。
2、所谓“电压降落”是指输电线⾸端和末端电压的（相量）之差。
“电压偏移”是指输电线某点的实际电压和额定电压的（数值）的差。
3、由⽆限⼤的电源供电系统，发⽣三相短路时，其短路电流包含（强制/周期）分量和（⾃由/⾮周期）分量，短路电流的最⼤瞬时的值⼜叫（短路冲击电流），他出现在短路后约（半）个周波左右，当频率等于50HZ时，这个时间应为（0.01）秒左右。
4、标么值是指（有名值/实际值）和（基准值）的⽐值。
5、所谓“短路”是指（电⼒系统正常运⾏情况以外的相与相之间或相与地之间的连接），在三相系统中短路的基本形式有（三相短路），（两相短路），（单相短路接地），（两相短路接地）。
6、电⼒系统中的有功功率电源是（各类发电⼚的发电机），⽆功功率电源是（发电机），（电容器和调相机），（并联电抗器），（静⽌补偿器和静⽌调相机）。
7、电⼒系统的中性点接地⽅式有（直接接地）（不接地）（经消弧线圈接地）。
8、电⼒⽹的接线⽅式通常按供电可靠性分为（⽆备⽤）接线和（有备⽤）接线。
9、架空线是由（导线）（避雷线）（杆塔）（绝缘⼦）（⾦具）构成。
10、电⼒系统的调压措施有（改变发电机端电压）、（改变变压器变⽐）、（借并联补偿设备调压）、（改变输电线路参数）。
11、某变压器铭牌上标么电压为220±2*2.5%，他共有（5）个接头，各分接头电压分别为（220KV）（214.5KV）（209KV）（225.5KV）（231KV）。
⼆：思考题1.电⼒⽹，电⼒系统和动⼒系统的定义是什么？（p2）答: 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.电⼒系统的电⽓接线图和地理接线图有何区别？（p4-5）答：电⼒系统的地理接线图主要显⽰该系统中发电⼚、变电所的地理位置，电⼒线路的路径以及它们相互间的连接。
电力系统的基本知识范本
电力系统的基本知识范本电力系统是由发电、输电、配电和用电四个环节组成的能源系统，用于向各个领域和行业提供电力供应。
了解电力系统的基本知识对于我们理解电力供应、用电安全等方面具有重要意义。
以下将对电力系统的基本知识进行全面介绍。
1. 发电发电是电力系统的起始环节，通过转换能源形式，将其转化为电能。
常见的发电方式有火力发电、水力发电、核能发电以及新能源发电等。
火力发电利用燃煤、燃油等燃料燃烧产生蒸汽，使用蒸汽驱动涡轮机发电；水力发电则利用水能转换为电能，通过水轮机驱动发电机发电；核能发电则通过核反应将核能转换为热能，再利用热能转换为电能；新能源发电包括太阳能发电和风能发电等，利用太阳能和风能转换为电能。
2. 输电输电是将发电厂产生的电能通过输电线路传输到各个用电地点。
输电线路分为高压线路和低压线路两种。
高压线路通常用于长距离输电，采用高电压可以减小线路损耗。
常见的高压线路有220千伏、500千伏等；低压线路则用于将电能从变电站输送到各个用户，通常采用较低的电压，如10千伏、0.4千伏等。
3. 配电配电是将输电过来的电能分配给各个用户的过程。
在配电过程中，通常会设置变电站和配电变压器。
变电站用于将高压电能转换为低压电能，以适应不同用户的需求。
配电变压器则用于将低压电能进一步降压，以满足用户的用电需求。
4. 用电用电是电力系统的最终环节，包括各个领域和行业对电能的利用。
常见的用电设备有家庭用电器、工业生产设备、商业用电设备等。
用电设备的功率大小和运行时间会影响电力系统的负荷大小，电力系统需要根据负荷变化来控制发电和配电。
在电力系统中，安全是一个重要的考虑因素。
为了确保电力系统的安全运行，需要进行电力系统保护和监控。
电力系统保护主要是保护设备和人员不受电力系统故障带来的危害，常见的保护装置有断路器、熔断器、隔离开关等。
电力系统的监控则是通过监测电流、电压等参数，及时发现和处理电力系统的异常情况，以保证电力系统的稳定运行。
电力系统的基本知识
电力系统的基本知识电力系统是指由发电、输电、配电、用电四个环节组成的电能供应系统。
它是由发电厂通过发电设备发电后，经过输电线路输送到各个用电地点，再经过配电设备进行分配，最终供应给用户使用的系统。
电力系统的组成电力系统包括发电系统、输电系统、变电系统和配电系统四部分。
1.发电系统：发电系统是指把能量转化成电能的设备和部件。
常见的发电设备包括火电厂、水电站、风力发电厂、太阳能电池板等。
这些设备通过燃烧石油、煤炭、天然气等燃料或利用水流、风能、太阳能等自然能源进行发电，将机械能或光能转化为电能。
2.输电系统：输电系统是将发电厂产生的电能通过输电线路输送到不同地点的系统。
输电线路主要分为高压线路、中压线路和低压线路。
其中，高压线路是输电系统的主干线，由高压电缆或架空线路组成，将发电厂产生的电能输送到不同的地区。
3.变电系统：变电系统是将输电系统中的高压电能变为适合分配和使用的低压电能的系统。
变电站是变电系统的重要组成部分，主要包括变压器、开关设备、控制设备等。
在变电站中，高压电能经过变压器降压后，再经过开关设备分配到各个配电装置。
4.配电系统：配电系统将变电系统中的低压电能分配给不同的用户。
配电系统包括配电变压器、配电柜、配电箱等设备。
根据不同用户的需求和电能使用情况，配电系统将电能分配到不同的住宅、工业区、商业区等用电地点。
电力系统的运行原理电力系统的运行原理包括三个主要环节：负荷预测与调度、电能传输和用电管理。
1.负荷预测与调度：电力系统需要对未来一段时间的负荷进行预测，以便进行发电计划的安排。
根据负荷预测结果，可以调度不同的发电机组，合理安排各个发电厂的发电量，以满足用户的用电需求。
2.电能传输：电能传输是指将发电厂产生的电能通过输电线路，从发电厂输送到各个用电地点的过程。
电能传输需要考虑输电线路的安全和稳定性，在传输过程中要防止输电线路过负荷、短路等故障的发生，并采取相应的保护措施。
3.用电管理：用电管理是指对电能的分配和管理。
电力系统基础知识大全
调度自动化系统可以实现数据采集与监控、电力负荷预测 、发电计划制定、系统安全分析、调度决策等功能。
调度自动化系统的组成
调度自动化系统由数据采集与监控系统、电力系统模拟与 仿真系统、电力系统分析软件等组成。
06
电力系统规划与设计
电力需求预测
长期预测
01
根据经济增长、人口变化、产业发展等因素，预测未
测电气量的变化，逻辑部分根据测量结果判断是否需要动作，执行部分
则执行跳闸或报警等操作。
自动控制装置
自动控制装置的种类
电力系统中的自动控制装置包括发电机控制装置、变压器控制装置、断路器控制装置等， 用于实现电力系统的自动控制和调节。
自动控制装置的功能
自动控制装置可以根据系统的运行状态和负荷变化，自动调整设备的运行参数，保持系统 稳定并满足负荷需求。
变电站
变压器
01
变电站的核心设备是变压器，用于改变电压等级。
高压开关站
02
高压开关站是变电站的重要组成部分，用于控制电流的通断。
变电站的布局与设计
03
变电站的布局需考虑周边环境、设备运行安全等多方面因素，
设计需满足电力系统的需求。
配电系统
低压配电网络
低压配电网络是电力系统的末端，负责将电力分配给用户。
交易机制
电力市场交易机制包括双边交易、集中竞价交易和挂牌交易等。
交易影响因素
电力市场交易受到多种因素的影响，包括能源价格、需求量、系统安 全和环保政策等。
系统稳定性
1 2
系统稳定性定义
电力系统的稳定性是指系统在遭受干扰后能够保 持稳定运行的能力。
稳定性分类
电力系统稳定性可分为静态稳定性和动态稳定性 。
电力系统基础知识
电力系统基础知识电力系统是现代社会不可或缺的基础设施，其功能是将发电厂产生的电能传输到消费者处，满足社会经济发展对电力需求的不断增长。
想要深入了解电力系统，有几个基础概念需要了解。
一、电力系统的组成电力系统主要由发电厂、输电网、配电网和用户组成。
发电厂是电力系统的核心，通过各种能源转换为电能，输电网将电能从发电厂输送到各地区的变电站，然后经过配电网输送到用户处。
二、电力传输方式电力传输主要有两种方式：高压直流输电和交流输电。
高压直流输电是采用高压直流电流传输，可以有效减少输电损耗；交流输电是利用交流电传输电能，能够适应大规模的电力运输需求。
三、电力负荷与发电电力系统的电力负荷指用户对电能的需求，在负荷不断增长的情况下，发电厂也需要不断增加发电能力，以保障电力系统的正常运转。
在电力系统中，发电厂的负荷需根据用户负荷波动情况动态调整，以满足用户的需求。
四、电力损耗在电力传输过程中，由于电线本身的电阻和电磁波辐射等因素，会导致电力传输的损耗。
电力系统中的损耗主要分为线路损耗和变压器损耗，通过科学的电力设计和技术手段，可以有效降低电力损耗。
五、电力系统的稳定运行电力系统的稳定运行对于社会和经济的发展至关重要。
在电力系统中，需要通过科学的电力规划、科技适配以及现代化的管理手段来保证系统的稳定运行。
此外，在电力系统的日常运行中，还要注意对于设备的维护和检修，确保设备的正常运转，进一步保证电力系统的稳定性。
六、电力系统的调度和监控为了确保电力系统的稳定运行，需要进行电力调度和监控。
电力调度是对电力系统各个环节进行协调和控制，确保整个系统稳定运行；电力监控则是通过对电力系统实时数据的采集和分析，及时发现和预警潜在问题，进一步保证电力系统的安全运行。
结语电力系统是一个涉及到能源、信息、通讯、控制等多个领域的综合性工程，也是国民经济重要的基础设施之一。
深入了解电力系统基础知识，不仅可以提高我们的能源认知水平，还有助于我们更好地理解电力系统的运行机制，为实现清洁、安全、可靠的电力生产和使用提供坚实的基础。
电力系统基础知识
联合电力系统
联合电力系统：把两个或2各以上的小型电力系统并联运行 联合电力系统 组成地 区电力系统，把地区电力系统通过输电线连接起 来，组成更大的系统成为联合电力系统 特点：1 提高供电可靠性； 2 减少系统装机容量，提高 设备利用：3便于安装大型机组：4合理利用动力资源， 提高运行的经济性。
容量
水力发电： 水力发电：是利用水的落差能量
• 特点： 1无污染 2 发电成本低 3 来电速度快 4建坝后 可调节水量，改善通航条件 5受季节来水影响大 6投资 大建设周期长，水库淹没损失大 ，每KW水电投资相当于 火电的2—3倍 • 形式 1 坝式水电站： 2 引水式水电站 3 混合式水电站 4 梯级水电站 5 抽水蓄能水电站
电力系统基础知识
云永利
电的概念
电的定义： 在某个力的作用下，通过某个导体的电子流
电能：
• 是由一次能源转化来的二次能源
电的形式 • 直流电： • 交流电：50HZ
60HZ
• ；
电能的特点
• 电能特点：是优质二次能源，不能大量存储，说以 发电 输电 用电是在同时进行
电力系统的含义
• 电力系统是指电能的产生、传输、分配、 使用以及相关设备和附属设施的总称。 是发电厂 输电网 配电网 用电器构成的 整体。输电网 配电网络统称电网。
• 1电力系统的定义 输电网中的电压等级有几种电压分别 是多少？ • 2多功能电表中 最大需量的定义与用途 峰谷电量计费的 意义 • 3变压器的用途 ，什么是铜损和铁损 ?铜损和铁损与负荷 的关系 如何？ • 4电压互感器与电流互感器的基本原理和应用位置，变比 的含义。 • 5
变压器的系列
• 国家对10kv到0.22/0.38的变压器制定了一系列型号（或 者叫做系列号），不同的厂家都可生产。相同型号的变 压器要求其生产工艺、材料、指标参数都有一定的要求， 所以相同型号的变压器其损耗可以认为是相同的
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❖ 火力发电：
▪ 燃料在锅炉中燃烧，水变成高温高压水蒸气推 动汽轮机旋转，带动发电机发电。
• 按水蒸气温度压力分：中低压发电厂，高压发电厂 ，超高压发电厂，亚临界压力发电厂，超临界压力 发电厂；超超临界压力发电厂
动力系统：电力系统加上各类型发电厂中的动力部分就是动力系统。
电网调度
应用服务器
数据采集和传输
RTU
RTU
RTU
发电
输电
变电
配电
用电
❖ 电力网：
❖ 按电压等级的高低、供电范围的大小的分 类
▪ 地方电力网：电压等级在35kV及以下，供电半 径在20~50km以内
▪ 区域电力网：电压等级在35kV以上（一般为 110kV~220kV），供电半径超过50km，联系 较多发电厂的网络
▪ 水能可储蓄和调节。 ▪ 发电不污染环境。 ▪ 建设投资大、工期长，受自然条件限制。
建设中的水电站
❖ 核电：
▪ 核反应堆中发生核反应发热，水烧成高温高压 水蒸气推动汽轮机，带动发电机发电。
• 按照反应堆形式分：
– 压水堆核电站 – 沸水堆核电站（现在发生事故的日本福岛第一核电站） – 重水堆核电站（如中国秦山III期核电站） – 快堆核电站 – 石墨气冷堆电站
▪ 远距离输电网：电压等级为330kV~500kV的网 络，其主要任务是把远处发电厂生产的电能输 送到负荷中心，同时还联系若干区域电力网形 成跨省、跨地区的大型电力系统
电力网：
按电压等级分类： ➢ 低压网：电压等级在1kV以下； ➢ 中压网：1～10kV； ➢ 高压网：高于10kV、低于330kV； ➢ 超高压网：低于750kV； ➢ 特高压网：1000kV及以上。
▪ 采用多种发电机技术，控制设备复杂；
▪ 不同类型的风电机组在故障时的暂态响应不同；
▪ 由风电机群的特性和协调全部风电机群运行的 风电场综合控制系统决定。
太阳能发电——光伏发电
*基本的太阳能发电系统的组成 ：
太阳电 池板
充电控 制器
逆变 器
蓄电池 组
地热发电厂
潮 汐 发 电 示 意 图
❖ 输电 ▪ 将电能从电源输送到负荷中心
相隔数千公里
电厂建设在能源产地 （为了节约运输成本）
用电负荷中心（大城 市、工业中心）
电厂建设在能源产地 （为了节约运输成本）
用电负荷中心（大城 市、工业中心）
输电线路作为输送电能的通道
在电能输送的过程中，电 流在导线中产生电能损耗， 为了减少输送过程中的能量 损失，只有提高电压，因此 从电厂出来会经过升压变压 器把电压升高，到了负荷端， 经过降压变压器把电压降下 来就能适合用户的使用。
称为世界最早的发电厂，爱迪生建立。同年发给建 成世界上第一个完整电力系统
第一章 发电厂、变电站概述（2）
1
主
电力网及电力系统 组成
要2
电力系统的发展简况及对它的基本要求
内 容
3
电力系统的额定电压
4
电力网的接线方式
1 电力网及电力系统 组成
电能广泛应用于现代工农业生产、交通运输及城乡人们生活。
1. 电能由煤、石油、天然气、 水利资源、核原料等一次 能源转换而来。
❖发电 ▪ 将自然能转变为电能的过 程称为发电，一般在发电 厂中进行。
• 按燃料分：燃煤发电厂，燃油发电厂，燃气发电厂 ，余热发电厂，以垃圾及工业废料为燃料的发电厂
• 按输出能源分：凝汽式发电厂（只发电），热电厂 （发电兼供热）
• 按发电厂装机容量分：小容量发电厂，中容量发电 厂，大中容量发电厂，大容量发电厂
冷却塔
烟囱
锅炉 发电机组厂房
火电厂外景
热电厂外景
汽轮机 高压缸 低压缸
2 电力系统的发展简况及对它的基本要求
❖一、电力系统 发展简况（回顾上节内容） ▪ 世界：
• 2600多年前，希腊人发现“电力”。 • 1831年，法拉第发现电磁感应定律，制成第一台发
电机。 • 1866年德国人西门子制成第一个工业发电机。 • 1879年爱迪生发明了白炽灯泡。 • 1882 年，纽约曼哈顿地区投运的珍珠街发电厂被
云南 昆明 石龙坝电厂
❖ 水力发电：
▪ 水流冲击带动水轮机旋转，带动发电机发电。
• 按集中落差分：堤坝式水电厂（又分坝后式和河床 式），引水式水电厂和混合式水电厂
• 按径流调节程度分：无调节水电厂和有调节水电厂 • 按利用能源类型分：常规水电厂(包括梯级水电厂)
、抽水蓄能电厂、潮汐电站和波浪能电站。
大亚湾核电站
江苏田湾核电站
❖ 核电厂的主要特点是： ▪ 不需送风、吸风设备和煤份制备及输送装置， 烟囱低而小；
▪ 汽轮机参数比火电厂机组低得多； ▪ 热污染较为严重，用水量大； ▪ 对安全可靠和防护措施的要求极为严格； ▪ 反应核废料处理要求严格。
风力发电厂
内蒙古辉腾锡勒风电场
❖ 风力发电的特点： ▪ 间歇性——机组出力随着气象条件而变化，不 能按计划发电；
发电机
汽 轮 发 电 机 励磁机 组
❖ 火电厂有如下特点： ▪ 布局灵活，装机容量的大小可按需要决定。 ▪ 建造工期短，一次性建造投资少。 ▪ 耗煤量大，生产成本比水力发电要高。 ▪ 动力设备繁多，控制操作复杂，运行费用高。 ▪ 开、停机过程时间长，耗资大，不宜作为调降 电源用。
▪ 对空气和环境的污染大。
• 按单厂装机容量规模分：大型，中型，小型
• 按开发方式：纯抽水蓄能、混合式和调水式三种类 型。
河床式水电站示意图
引水式水电站
水 轮 发 电 机 组
广州抽水蓄能电站
北京十三陵抽水蓄能电站
Hale Waihona Puke ❖ 水力发电的主要特点是： ▪ 发电成本低、效率高, 发电成本低。 ▪ 可综合利用水资源。 ▪ 运行灵活,设备简单，机组启动快(水电机组从 静止状态到满负荷运行只需4—5min，紧急情 况可只用1min，而火电机组则需要数小时)， 远行操作灵活，易于实现自动化。
变电站：主要作用变换电能电压 和分配电能的场所，是联系发电
厂和电力用户的中间环节
变电站
发电厂
变电所
水轮机 发电机 升压变压器
水库
G~
变电所 输电线路 降压变压器
用户 用电设备
电力网 电力系统 动力系统
M~ M~
电力网：各种电压的变电所及输配电线路组成的统一体。
电力系统：由发电厂中的电气部分、各类变电所及输电、配电线 路及各种类型的用电器组成的统一体。