电气工程配电系统基本概念和特点
电气知识点总结
电气知识点总结电气工程是一门研究电力、电子与电磁学的学科，广泛应用于电力系统、通信系统、电子设备、自动化控制、仪器仪表等领域。
电气工程的基本原理包括电路分析、电力系统、电子电路、信号与系统等方面。
本文将对电气工程的基本知识点进行总结。
一、电路分析1. 电路基本原理电路是由电阻、电容、电感以及电源等基本元件组成的系统，是研究电流和电压关系的基本模型。
电路分为直流电路和交流电路，其中直流电路主要研究恒定电压、恒定电流条件下的电路特性，而交流电路则研究交流电压、交流电流条件下的电路特性。
2. 电路分析方法电路分析包括基本的基尔霍夫定律、节点分析法、支路电压法等分析方法，通过这些方法可以对电路进行分析、求解电压、电流等参数。
此外，还有频域分析、时域分析等方法，用于研究电路对不同频率信号的响应。
3. 交流电路分析交流电路分析是电路分析的重要内容，主要研究交流电路中交流电压、电流的变化规律，包括交流电路的阻抗、相位、功率等特性。
4. 电路仿真与实验电路仿真和实验是验证电路分析结果的重要手段，可以通过软件仿真和实际实验来验证电路分析结果的准确性。
二、电力系统1. 电力传输与配电系统电力传输与配电系统是电力系统的重要组成部分，主要包括电力生产、输送、配送等环节。
传统的电力传输系统主要使用交流输电，而近年来直流输电技术也得到了广泛应用。
2. 变压器变压器是一种电磁互感器件，用于改变电压、电流大小的装置，主要用于电力系统中的变电站、配电等环节。
3. 发电机发电机是将机械能转换为电能的装置，主要通过磁场与导体的相对运动产生感应电动势，从而实现电能的转换。
4. 输电线路输电线路是电力系统中的重要组成部分，主要包括高压输电线路、电缆等，用于输送电力。
5. 电力负荷管理电力负荷管理是指对电力系统的负荷进行合理调度，以保证系统的稳定运行，避免过载、短路等问题。
三、电子电路1. 半导体元件半导体元件是电子电路中的基本元件，主要包括二极管、晶体管、集成电路等。
配电网的概念和特点.ppt
• 电缆线路配电网主要的接线模式
电缆敷设方式：
1）直接埋在地下的直 埋式 2）专用的电缆沟敷设 3）排管敷设 4）隧道敷设 5）水下敷设
✓电缆线路主要指直接埋设地下的配电线路。 ✓与架空线路相比，其受外界的因素影响较小。 ✓但成本高，投资费用大，故障地点较难确定，有时造成用户 较长时间停电。
• A. 单放射式接线
LGJ-120
306
LGJ-150
362
LGJ-185
415
LGJ-240
/
2980 3510 4010 4630
(5) 评价指标—容载比
➢ 容载比
我国《城市电力网规划设计导则》规定：各地区 城市电网规划设计中应根据现有统计资料和电网结 构形式确定合理的容载比，并推荐220kV变电所可取 1.8～2.35；35～110kV变电所可取1.6～1.9。
(4) 评价指标—负荷矩
➢ 负荷矩
《电力工程电气设计手册》规定：35kV输电线路的供电半 径为20-50km；110kV为50-150km；220kV为100-300km。并 给出了电压损耗为10%时各电压等级线路在使用不同型号导 线时，对应不同功率因数的负荷矩。(下表功率因数为0.95)
导线型号 35kV架空线路负荷矩 110kV架空线路负荷矩
• C. 三电源环网形（手拉手）接线
三个电源点之间每两个变电站由两条线放射形线路通过 联络开关相连接，构成环网，形成互相支援的格局。
• D. 四电源环网接线
✓ 其故障隔离与转带方法与三电源点环网接线相似。 ✓ 两个双电源环网之间通过两个联络开关分别相连，使4个
站所带的每一条线路除本站所在电源外，均可通过联络开 关与另几个电源点相连。
电气工程基础-01电力系统基础知识
4.1.2 衡量电能质量的指标
3．电压闪变 负荷急剧的波动造成供配电系统瞬时电压升 高，照度随之急剧变化，使人眼对灯闪感到不 适，这种现象称为电压闪变。 4．不对称度 不对称度是衡量多相负荷平衡状态的指标， 多相系统的电压负序分量与电压正序分量之比 值称为电压的不对称度，电流负序分量与电流 正序分量之比值称为电流的不对称度，均以百 分数表示。
4.1.1
电力系统运行特点和基本要求
2．电能的特点 （1）电能不能储存 电能的生产、输送、分配和使用同时完成。 （2）暂态过程非常迅速 电能以电磁波的形式传播，传播速度为 300km／ms。 （3）和国民经济各部门间的关系密切 。
4.1.1
电力系统运行特点和基本要求
3．对电力系统提出的要求 （1）保证供电可靠性 （2）保证电能质量 （3）提高电力系统运行的经济性 （4）环境保护问题
思考题、习题
1-1．电力网、电力系统和动力系统的定义是什么？ 1-2．对电力系统运行的基本要求是什么？ 1-3．电力系统的电气接线图和地理接线图有何区别？ 1-4．何为电力系统的中性点？其运行方式如何？它们有 什么特点？我国电力系统中性点运行情况如何？ 1-5．中性点不接地的电力系统发生单相接地故障时，各 相对地电压有什么变化？单相接地电流的性质如何？怎 样计算？ 1-6．消弧线圈的工作原理是什么？补偿方式有哪些？电 力系统一般采用哪种补偿方式？为什么？
7．供电可靠性 供电可靠性指标是根据用电负荷的等 级要求制定的。 衡量供电可靠性的指标，用全年平均 供电时间占全年时间百分数表示。
4.1.3 电网接线方式与特点
电力系统的接线方式大致分为两大类： （1）无备用电源接线 （2）有备用电源接线 具体表现型式有 （1）放射式 （2）树干式 （3）混合式 （4）环网式
电气工程基础
电气工程基础第一章1）电力网：输电网络，配电系统。
电力系统：发电机，电力网，负荷。
动力系统：原动机，电力系统。
2）额定频率——我国交流电力系统均为50Hz。
最高电压等级——我国为750KV。
五个区域网:东北、华北、华东、华中及西北电网。
南方电网公司3）对电力系统的基本要求（1）保证供电可靠；（2）为用户提供充足的电力；3）保证良好的电能质量；（4）提高电力系统运行的经济性。
衡量电能质量的主要指标：电压、频率和波形。
220、380V；3、6、10、35、（60）、110、（154）、220、330、500和750KV第二章1）火电厂的特点：布局灵活，装机容量可按需要确定；一次性建造投资少，工期短，发电设备年利用小时数高；耗煤量大，发电成本高；动力设备繁多，发电机组控制操作复杂，厂用电量和运行人员都多于水电厂，运行费用高。
对空气和环境污染大。
2）水电厂的特点：水可再生能源，几乎没有污染，可综合利用。
第三章1）电流互感器：将大电流变成小电流（５Ａ或１Ａ），串联在一次回路里。
电压互感器：将大电压变成小电压（100V、V、100/3V ），并联在一次回路里。
互感器的作用：向仪表和继电器供电，正确反映一次系统的运行情况。
使设备和运行工作人员免于和大电压、大电流接触。
2）一次设备：生产、变换、输送、分配和使用电能的设备，如：发电机、变压器和断路器等。
二次设备：对一次设备和系统的运行状态进行测量、控制、监视和保护的设备，如互感器，电压表、继电保护装置等。
3）配电装置的最小安全净距：以保证不放电为条件，该级电压所允许的在空气中物体边缘的最小电气距离。
表示带电部分至接地部分之间的最小电气净距A1 ；表示不同相的带电导体之间的最小电气净距A2 。
A值应保证无论在正常最高工作电压还是在内外过电压都应保证空气间隙不被击穿。
4）送电时：先合隔离开关再合断路器。
先合母线隔离开关。
停电时：先断开断路器再断开隔离开关。
先断线路隔离开关。
电气工程的基本概念与应用
电气工程的基本概念与应用电气工程是指利用电力和电子技术进行能量传输、转换和控制的工程领域。
它涉及到电力系统、电机与驱动技术、电力电子技术、自动控制等多个方面。
本文将探讨电气工程的基本概念和其应用领域，以及电气工程在现代社会中的重要性。
一、电气工程基本概念1. 电力系统电力系统是指由发电厂、输电线路和配电系统组成的电能传输系统。
发电厂负责将各种能源(如化石燃料、水力、核能等)转换为电能，输电线路将这些电能传输到各个用户，配电系统则将电能分配给不同的电气设备和终端用户。
2. 电机与驱动技术电机是将电能转换为机械能的装置，广泛应用于各个领域，如工业生产、交通运输、家庭电器等。
电机驱动技术则是指控制电机的启动、停止和运行过程，使之能够高效地完成各种任务。
3. 电力电子技术电力电子技术是研究非线性电路元件及其控制方法，用来控制电力的流动和转换。
它在电力系统中起到重要作用，如变频调速技术、无功补偿技术等，可以提高电能的传输效率和质量。
4. 自动控制自动控制是指利用传感器、执行器和控制器等设备，对工业过程、交通运输等进行监测和控制。
它可以提高生产效率、降低能源消耗，并确保系统运行的稳定性和安全性。
二、电气工程的应用领域1. 电力系统与电力设备电力系统的建设和运维是电气工程的主要应用领域之一。
电力系统包括发电、输电和配电三个环节，涉及到电厂、变电站、输电线路、配电设备等。
电力设备则包括发电机、变压器、开关设备、电力电容器等。
2. 电气控制与自动化电气控制及自动化技术广泛应用于各个工业领域，如制造业、石化、冶金等。
自动化生产线能够实现集中控制和自动操作，提高生产效率和质量。
3. 电机与驱动技术电机与驱动技术应用于各类电动机设备，如电动汽车、电梯、风力发电机组等。
通过合理的驱动控制可以提高设备的效率和可靠性。
4. 电力电子与新能源电力电子技术在可再生能源领域有广泛应用，如太阳能发电系统、风力发电系统等。
它能够将这些可再生能源转换为可供使用的电能。
电气技术中 TT、IN、IT系统
电气技术什么是TT 、IN 、IT 系统？一、电力工程供电系绿建筑工程供电使用的基本供电系统有三相三线制三相四线制等，但这些名词术语内涵不是十分严格。
国际电工委员会＿IEC ）对此作了统一规定，称丿TT 系统〿TN 系统〿IT 系统。
其丿TN 系统又分丿TN-C 〿TN-S 〿TN-C-S 系统。
下面内容就是对各种供电系统做一个扼要的介绍。
TT 系统 TN-C供电系统↿ TN 系统↿ TN-SIT 系统 TN-C-S（一）工程供电的基本方式根据IEC 规定的各种保护方式、术语概念，低压配电系统按接地方式的不同分为三类，即TT 〿TN 咿IT 系统，分述如下。
＿1 ＿TT 方式供电系统 TT 方式是指将电气设备的金属外壳直接接地的保护系统，称为保护接地系统，也秿TT 系统。
第一个符叿T 表示电力系统中性点直接接地；第二个符号T 表示负载设备外露不与带电体相接的金属导电部分与大地直接联接，而与系统如何接地无关。
在TT 系统中负载的所有接地均称为保护接地，如囿1-1 所示。
这种供电系统的特点如下1 ）当电气设备的金属外壳带电（相线碰壳或设备绝缘损坏而漏电）时，由于有接地保护，可以大大减少触电的危险性。
但是，低压断路器（自动开关）不一定能跳闸，造成漏电设备的外壳对地电压高于安全电压，属于危险电压。
2 ）当漏电电流比较小时，即使有熔断器也不一定能熔断，所以还需要漏电保护器作保护，困此TT 系统难以推广。
3 ＿TT 系统接地装置耗用钢材多，而且难以回收、费工时、费料。
现在有的建筑单位是采甿TT 系统，施工单位借用其电源作临时用电时，应用一条专用保护线，以减少需接地装置钢材用量，如囿1-2 所示。
图中点画线框内是施工用电总配电箱，把新增加的专用保护线PE 线和工作零线N 分开，其特点是：①共用接地线与工作零线没有电的联系；②正常运行时，工作零线可以有电流，而专用保护线没有电流；③TT 系统适用于接地保护占很分散的地方。
电气工程概论重点
电气工程概论重点第一章 绪论电能的基本要求：1.安全 2.可靠 3.优质 4.经济电力系统的基本概念：由发电机、电力网内的变压器和电力线路以及用户的各种用电设备，按照一定的规律连接而组成的统一整体，称为电力系统。
电力系统的特点：1.电能不能大量存储 2.暂态过程十分短暂 3.地区性特点较强 4.与国民经济各部门有着极为密切的关系。
对电力系统的要求：1.为用户提供充足的电力 2.保证供电的安全可靠3.保证良好的电能质量4.提高电力系统运行经济性电能质量的主要指标有电压、频率和波形。
为什么要规定电力系统额定电压？为了使电力系统和电气设备制造厂的生产标准化、系列化和统一化，电力系统的电压等级应有统一的标准。
电力系统电压等级特点： 1.发电机的额定电压较电力系统的额定电压高出5%。
2.电力变压器的一次绕组是接受电能的，相当于受电设备，其一次绕组的额定电压应等于电力系统的额定电压，对于直接和发电机连接的升压变压器的一次绕组额定电压应等于发电机的额定电压，使之相互配合。
3.电力变压器的二次绕组是提供电能的，相当于供电设备，其二次绕组的额定电压较电力系统额定电压高出10%。
但在3、6、10kV 电压时，如短路阻抗小于7.5%的配电变压器，则其二次绕组的额定电压比同级电网的额定电压高出5%。
第二章 电气设备的原理与功能转差率：转差率为转子转速n 与同步转速0n 之差（0n -n ）对同步转速0n 的比值，以s 表示，则s=（0n -n ）/0n异步电机三种运行状态：1. 电动机状态 当0<n<0n 即0<s<1时2. 发电机状态 n>0n ,s<03. 电磁制动状态 n<0,s>1断路器的基本技术数据1. 额定电压N U 。
额定电压是指断路器长期工作的标准电压（线电压）。
它决定着断路器的绝缘尺寸，也决定断路器的熄弧条件。
断路器可以在1.1~1.15倍的系统额定电压下正常工作。
配电设计实用手册：工业与民用第四版
配电设计实用手册：工业与民用第四版前言《配电设计实用手册：工业与民用第四版》旨在为电气工程师、设计师以及相关从业人员提供一本全面、实用的配电设计指南。
本手册结合了工业与民用配电设计的最新规范和标准，涵盖了从电源选择、电气设备选型、配电系统设计到安全防护等方面的内容。
通过本手册，读者可以深入了解到配电系统的设计原理和实际操作方法，为各类电气工程提供有效的解决方案。
目录1. 配电系统概述1.1 配电系统的基本概念1.2 配电系统的分类与组成1.3 配电系统的设计原则2. 电源选择与配置2.1 电源类型及其特性2.2 电源选择的原则2.3 电源配置的方法3. 电气设备选型3.1 开关设备3.2 配电变压器3.3 电缆与线缆3.4 保护设备与装置4. 配电系统的设计4.1 系统设计的基本步骤4.2 负荷计算与分析4.3 电气设备选型与安装4.4 配电线路设计4.5 防护与安全措施5. 工业配电设计5.1 概述5.2 工业配电系统的设计要点5.3 特殊工业配电设计6. 民用配电设计6.1 概述6.2 民用配电系统的设计要点6.3 特殊民用配电设计7. 配电系统的施工与验收7.1 施工前的准备工作7.2 施工过程的质量控制7.3 工程验收与维护8. 案例分析8.1 工业配电设计案例8.2 民用配电设计案例9. 附录9.1 常用电气设备的技术参数9.2 电气符号与标识9.3 相关规范与标准结论《配电设计实用手册：工业与民用第四版》为电气工程领域从业人员提供了一部极具价值的参考书籍。
通过本手册，读者可以全面了解配电系统的设计原理、方法与应用，为实际工程提供有效的解决方案。
我们希望本手册能够帮助广大读者提高专业水平，为我国的电气行业发展做出贡献。
电力系统基本概念.ppt
我国最早的水电站
❖ 云南劝业道道台刘岑舫找到云南最大商户王 筱斋，谈及不自办电力，将让权于人的无奈 。
❖ 王筱斋出面召集董瑞章、刘诚等十九位同仁 联名以民间股份制形式成立耀龙电灯公司。
❖ 在德国工程师的指导下，石龙坝水电站工程 耗资60万银元，历22月艰辛，于1912 年农 历4月12日建成，装机两台，每台240千瓦。
我国的电力工业
❖ 最早的火电厂 ❖ 最早的水电厂 ❖ 我国的现在电力工业现状
我国的总装机容量 输电企业 供电企业 电力工程造价 厂用电率 网损率
杨树浦发电厂-大上海工业时代的坐标
❖ 杨树浦发电厂前身是建于1882年的英商上海 电光公司，是中国第一家电气公司，也是世 界上最早的发电厂之一，
❖ 1893年被工部局收购，并于1911年筹建新厂 ，1913年建成运行发电，到1923年已成为远 东最大的火力发电厂。
❖ 新中国成立后，朱德元帅曾登上石龙坝电站 引水渠，叹道："要好好保护电站，它是中国 水电发展的老祖宗。"
我国最早的水电站
❖ 石龙坝引起人们广泛关注，是在2003年岁末 ，包括人民日报、新华网、中国青年报在内 的多家媒体报道称，中国最早的发电机面临 悲壮退役的命运：2002年以来，4家位于螳 螂川上游生产氟硅酸的小企业排出的污水， 使电厂发电机转轮、辅助设备和引水管受到 严重腐蚀损坏，于2003年10月14日停产。
❖ 配电网：在负荷中心，把电能分配给各个用户，短 距离、小容量、低压。
基本定义
❖ 动力部分
火力发电厂的锅炉、汽轮机、供热网络等 水利发电厂的水库、水轮机。 核能发电厂的反应堆。 风能、太阳能等。
1-1电力系统的概念、组成及特点
电力系统分析
二、电力系统的组成
1、发电厂：发电厂是电力系统的中心环节，它的基本任 务是把一次能源转变成电能。用于发电的一次能源主要 有石油、天然气、煤炭、水力和核能。发电机组的单机 容量随着负荷的不断增长、电力系统的不断扩大及科学 技术的发展，还在不断地增大。 发电厂一般建设在动力资源比较丰富的地区，如水电站 建设在江河流域水位落差较大的地方，火电厂多建设在 燃料和其他能源的产地或交通方便的地方，而大的电力 负荷中心，则多集中在工业原料产地、工农业生产基地 及大城市等地，因此，发电厂和电力负荷之间，往往相 距甚远，发电厂的电力需要经升压变压器、输电线路、 降压变压器、配电线路、配电变压器，然后供给用户。
电力系统分析
二单位称为电力用户。电力用户 所有用电设备所需功率的总和称为电力负荷。电力用户 按对供电可靠性的要求可分为三类： （1）I类用户：对这类负荷停止供电，会带来人身危险， 设备损坏，产生大量废品，长期破坏生产秩序，给国民 经济带来巨大的损失或造成重大的政治影响。（医院、 科研、军事基地、政府部门、通信等） I类用户对供电可靠性要求： 对I类用户应有两路以上相互独立的电源，其中每一路 电源的容量均应保证在此电源单独供电的情况下就能满 足用户的用电要求，确保当任何一路电源发生故障或检 修时，都不会中断对用户的供电。
电力系统分析
二、电力系统的组成
(2)Ⅱ类用户：对这类负荷停止供电，会造成大量减产， 城市公用事业和人民生活受到影响等（交通照明、大工 厂等）。 Ⅱ类用户对供电可靠性要求： 对Ⅱ类用户应设置专用供电线路，条件许可时也可采 用双回路供电，并在电力供应出现不足时优先保证其电 力供应。 (3)Ⅲ类用户：一般是指短时停电不会造成严重后果的用 户，如工厂附属车间、小城镇、小加工厂等。 Ⅲ类用户供电可靠性要求： 对Ⅲ类用户可以只设一路电源供电，当系统发生事故， 出现供电不足的情况时，应首先切除Ⅲ类用户的用电负 荷，以保证I类、Ⅱ类用户的用电。
电气工程的基础知识和应用
电气工程的基础知识和应用电气工程是一门涉及电力、电子、电磁和控制系统等方面的工程学科。
它在现代社会中扮演着重要的角色，涵盖了从发电到电力传输、配电，以及电气设备和电子器件的设计、安装和维护等方面的内容。
本文将介绍电气工程的基础知识和应用。
一、电气工程的基础知识1.1 电流和电压在电气工程中，电流和电压是最基本的概念。
电流是电荷在单位时间内通过导体的数量，单位为安培（A）。
电压是电荷在电路中的势能差，单位为伏特（V）。
1.2 电阻和电导电阻是电流流经导体时产生的阻碍，单位为欧姆（Ω）。
电导是电阻的倒数，表示电流通过导体的能力，单位为西门子（S）。
1.3 电路和电路元件电路是电流在导线、电阻、电容等元件中流动的路径。
电路元件包括电阻器、电容器、电感器等，它们在电路中起到不同的作用。
1.4 电源和功率电源提供电能，可以是电池、发电机或电网。
功率是电流通过元件时所消耗或释放的能量，单位为瓦特（W）。
二、电气工程的应用2.1 电力系统电力系统是指包括发电、输电、配电在内的能量传输和分配系统。
发电可以通过燃煤、水力、核能等方式进行，然后经过输电线路将电能传输到用户。
配电系统将电能供给各个家庭、工业和商业建筑。
2.2 电力设备电气工程也涉及到各种电力设备的设计、安装和维护。
例如，变压器用于改变电压水平，以适应不同的需求。
开关和断路器用于控制和保护电路。
发电机和电动机用于能量转换。
2.3 电子电路电子电路是电子器件和元件的组成网络，用于控制电流和电压。
它包括模拟电路和数字电路。
模拟电路处理连续变化的信号，数字电路处理离散的数字信号。
2.4 控制系统电气工程还涉及控制系统的设计和实现。
控制系统用于监测和调节各种物理、化学过程。
它们可以是基于电子、机械或计算机的。
2.5 电气安全和规范在电气工程中，安全是至关重要的。
电气工程师必须遵守相关的法规和标准，确保电气设备和电路的安全运行。
他们也负责制定和实施安全规范。
结论电气工程的基础知识包括电流、电压、电阻等基本概念，而应用方面涵盖了电力系统、电力设备、电子电路、控制系统以及电气安全和规范等多个领域。
注册电气工程师考试电气工程基础精讲
4.1 电力系统基本知识
(2) 保证电能质量 （3）运行的经济性 （4）环保问题
4.1 电力系统基本知识
电压允许偏差 ：35kV及以上 电压缓慢变化 二、 电能质量的各项指标 ±5%， 10kV及以下±7%， 电压幅值、频率、波形 低压及农业用户 + 5% ～-10% U % U UN 100% UN – 1、电压偏差（移） U max Umin 100% △ U % UN – 2、电压波动
非直接接地（不接地或经消弧线圈、电阻、电 压互感器等接地）。通常10—35kV
经小电阻接地 （电缆线路多）
中性点直接 接地优点： 当系统发生一相接地 故障时，能限制非故
障相对电压的升高，
从而保证单相用电设
备的安全。 缺点： 很大，继电保护动作，断路器跳开，造成 停电；发生人身一相对地电击时，危险性较大。
P2 R Q 2 X U U2 P2 X _ Q 2 R U U2
一般称为电压降落纵分量
一般称为电压降落横分量
4.3 简单电网的潮流计算 一、基本概念 2、电压损耗 S1 S2
U 1
PR QX U U 1 U 2 U
_
R
jX
U 2
U1 U 2 U% 100% UN
4.3 简单电网的潮流计算 潮流计算的方法： 1）解析计算 2）模拟计算 3）计算机计算
4.3 简单电网的潮流计算 一、基本概念 1、电压降落 S1 S2
U 1
R
jX
பைடு நூலகம் U 2
_ P R Q X P X Q2 R _ 2 2 2 U U 1 U 2 j U2 U2
1、中性点不接地系统
电力系统设计标准
电力系统设计标准一、引言电力系统是现代社会不可或缺的基础设施之一，为了保障电力供应的可靠性和安全性，制定电力系统设计标准是必不可少的。
本文将从电力系统的基本概念、电力传输与配电系统的设计原则、设备选型等方面进行探讨，旨在为电力系统设计提供参考依据。
二、电力系统设计概述1.电力系统的定义与特点电力系统是指由发电厂、变电站、输电线路和配电装置组成的一套相互连接的电能转换和传输系统。
其特点包括供电可靠、负荷多样、安全稳定。
2.电力系统设计的基本原则(1)可靠性原则：确保电力系统的持续供电稳定和可靠性；(2)经济性原则：在满足可靠性的前提下，优化设计方案，降低系统成本；(3)可维护性原则：设计系统时应考虑设备的维修、检修、更换等工作的方便性；(4)灵活性原则：设计灵活的电力系统以适应未来的发展需求。
三、输电线路设计标准1.输电线路选择与布置(1)选择适当的输电线路电压等级，考虑到输电距离、负荷容量、电能损耗等因素；(2)根据地理环境、地形地貌等因素选择合适的线路布置方式，包括架空线路和地下电缆等。
2.输电线路工程规范(1)建立合理的线路走廊，确保线路的安全与可靠；(2)根据设计负载，合理确定导线截面和材料；(3)保证线路的保护与绝缘，采用适当的绝缘距离、绝缘等级等。
四、配电系统设计标准1.配电系统规划与布局(1)根据用电需求，合理划分供电区域，确定主变电站的位置；(2)根据负荷特点和用电安全要求，设计合理的配电系统布局。
2.配电系统设备选型与配置(1)选择合适的开关设备、保护设备、变压器等，保证系统的可靠性和安全性；(2)根据负荷特点，考虑系统的容量、读数精度、电能质量等因素。
3.配电系统工程施工规范(1)确保配电设备的规范安装与调试；(2)保证设备的电气连接、接地等符合规范要求；(3)对设备的维护与管理提出相应规定和措施。
五、电力系统监控与保护标准1.设备保护标准(1)确保设备的过电流、过负荷、短路等故障保护；(2)采用合理的保护装置和系统对设备进行准确测试与监控。
电气工程基础
电力系统分析第一章绪论1.发电厂、变电站、电力网、电力系统、动力系统发电厂：生产电能的工厂，它把不同种类的一次能源转换成电能。
变电站：联系发电厂和用户的中间环节，一般安装有变压器及其控制和保护装置，起着变换和分配电能的作用。
电力网：由变电站和不同电压等级输电线路组成的网络，称为电力网。
电力系统：由发电厂内的发电机、电力网内的变压器和输电线路及用户的各种用电设备，按照一定的规律连接而组成的统一整体称为电力系统。
动力系统：在电力系统的基础上，还把发电厂的动力部分，如火力发电厂的锅炉、汽轮机，水力发电厂的水库、水轮机，核动力发电厂的核反应堆等也包含在内的系统，称之为动力系统。
注：从广义上来说动力系统+电力网称为电力系统，狭义上来说电力网就是电力系统。
2.电力系统的特点和要求特点:(1)电能不能大量存储；(2)过渡过程十分短暂(3)与国民经济各部门和人民生活有着极为密切的关系(4)地区性特点较强要求：(1)保证供电可靠(2)保证良好的电能质量(3)为用户提供充足的电力(4)提高电力系统运行经济性3.电能的质量指标、我国电压允许偏差、频率变化允许偏差衡量电能质量的主要指标有电压、频率和波形。
我国电压允许偏差为±5%频率变化允许偏差为±0.2%~±0.7%4.电力系统额定电压制定原则、我国电压等级原则：根据技术经济上的合理性、电气制造工业的水平和发展趋势等各种因素而规定的。
电压等级：低于3kV系统的额定电压和3kV及以上系统的额定电压两类。
5.接地及接地的种类为了保证电力网或电气设备的正常运行和工作人员的人身安全，人为地使电力网及其某个设备的某一特定地点通过导体与大地作良好的连接，称为接地。
5种接地方式：工作接地、保护接地、保护接零、防雷接地、防静电接地。
6.中性点的接地方式及特点（1）中性点不接地------保护接地（2）中性点直接接地------保护接零（3）中性点经消弧线圈接地（4）中性点经电阻接地第二章发电系统1.能源的分类、电能（1）按获得的方法分：一次能源：能源的直接提供者，例如煤炭、石油、天然气、水能、风能等二次能源：由一次能源转成而成的能源，例如电能、蒸汽、煤气等（2）按被利用的程度分常规能源：已被人们广泛利用的能源，例如煤炭、石油、天然气、水能等新能源：用新发展的科学技术开发利用的能源，例如太阳能、风能、海洋能、地热能等（3）按能否再生分可再生能源：自然界中可以不断再生并且有规律地得到补充的能源，例如水能、风能、太阳能、海洋能等。
电气工程概论重点
电气工程概论重点第一章绪论电能(de)基本要求：1.安全 2.可靠 3.优质 4.经济能量(de)形式：机械能,热能,化学能,辐射能,电能和核能能量(de)转换：形态,空间（输送）,时间（储存）电力系统(de)基本概念：由发电机、电力网内(de)变压器和电力线路以及用户(de)各种用电设备,按照一定(de)规律连接而组成(de)统一整体,称为电力系统.电力系统(de)特点：1.电能不能大量存储 2.暂态过程十分短暂 3.地区性特点较强 4.与国民经济各部门有着极为密切(de)关系.对电力系统(de)要求：1.为用户提供充足(de)电力 2.保证供电(de)安全可靠 3.保证良好(de)电能质量4.提高电力系统运行经济性大型电力系统(de)优势：1提高供电(de)可靠性,2减少系统装机量,3减少系统备用容量,4采用高效率大容量发电机组,5合理利用能源,充分发挥水电在系统中(de)作用电能质量(de)主要指标有电压、频率和波形.为什么要规定电力系统额定电压为了使电力系统和电气设备制造厂(de)生产标准化、系列化和统一化,电力系统(de)电压等级应有统一(de)标准.发电机,变压器和电力线路(de)额定电压与电力系统(de)额定电压(de)关系：发电机(de)容量一般比电力系统高5%,升压变压器(de)一次绕组(de)额定电压比电力系统高5%,二次高10%,降压器一次与电力系统相同,二次绕组高10%,电力线路和电力系统额定电压相同电力系统电压等级特点： 1.发电机(de)额定电压较电力系统(de)额定电压高出5%.2.电力变压器(de)一次绕组是接受电能(de),相当于受电设备,其一次绕组(de)额定电压应等于电力系统(de)额定电压,对于直接和发电机连接(de)升压变压器(de)一次绕组额定电压应等于发电机(de)额定电压,使之相互配合.3.电力变压器(de)二次绕组是提供电能(de),相当于供电设备,其二次绕组(de)额定电压较电力系统额定电压高出10%.但在3、6、10kV电压时,如短路阻抗小于%(de)配电变压器,则其二次绕组(de)额定电压比同级电网(de)额定电压高出5%.第二章电气设备(de)原理与功能变压器：利用电磁感应原理吧一种电压等级(de)交流电转换成相同频率(de)另一电压等级(de)交流电能. 采用高压输电能减少线路损耗变压器分类：油浸式,干式以及水冷式变压器额定值：1额定容量,2额定电压3额定电流4阻抗电压5短路损耗6空载损耗7空载电流百分值8链接组号变压器(de)过负荷能力：指在较短(de)时间累所能输出(de)功率,在一定条件下,可以超出变压器(de)额定容量发电站和变电站(de)主要作用：生产,输送和分配电能；根据电力系统要求投切线路；见识主要设备(de)工作状态；队主要设备进行定期(de)检修和维护；迅速消除故障,尽量减小故障(de)影同步发电机(de)非正常状态：过负荷运行,异步运行,不对称运行发电机励磁系统(de)基本要求：1有足够(de)强励顶值电压,2具有足够(de)励磁电压上升速度3有足够(de)调节容量,4应运行稳定,工作可靠,相应快速,调节平滑,具有足够(de)电压调节精度转差率：转差率为转子转速n 与同步转速0n 之差（0n -n ）对同步转速0n (de)比值,以s 表示,则s=（0n -n ）/0n异步电机三种运行状态：1. 电动机状态 当0<n<0n 即0<s<1时2. 发电机状态 n>0n ,s<03. 电磁制动状态 n<0,s>14. 最大转矩Tm=k ’U^2/2X 20三相异步电动机(de)启动方式：全压启动,降压启动,绕线型电机(de)启动 断路器(de)基本技术数据（断路器是开关电器）1. 额定电压N U . 额定电压是指断路器长期工作(de)标准电压（线电压）.它决定着断路器(de)绝缘尺寸,也决定断路器(de)熄弧条件.断路器可以在~倍(de)系统额定电压下正常工作.2. 额定电流N I 额定电流是指断路器长时间允许通过(de)最大工作电流.额定电流决定着断路器(de)导电回路(de)几何尺寸.3. 额定开断电流Nbr I 额定开断电流是指断路器在额定电压下能保证正常开断(de)最大短路电流.该电流是断路器开断能力(de)一个重要参数.开断电流和电压有关,在低于额定电压时,断路器开断电流可以提高,但由于灭弧装置机械强度(de)限制,开断电流有一极限值,该极限值称为极限开断电流.4. 短路关合电流NCl I 在额定电压下,能可靠关合、开断(de)最大短路电流称为额定关合电流,它是表征断路器灭弧能力、触头和操动机构性能(de)重要参数之一.断路器合闸于有潜伏性故障(de)线路时,就要经历一个先合后跳(de)操作循环,此时只有断路器(de)额定关合电流大于冲击电流,才能可靠地开断. 5. 热稳定电流th I 表示断路器承受短路电流热效应(de)能力.我国规定4s 内所能承受(de)热稳定电流为额定热稳定电流.通常断路器(de)热稳定电流等于它(de)额定开断电流.6. 动稳定电流es i 动稳定电流亦称为极限通过电流,是指断路器承受短路电流电动力效应(de)能力.即指断路器处在合闸位置时,允许通过(de)短路电流最大峰值.动稳定电流决定于导电部分及支持绝缘子部分(de)机械强度,并决定于触头(de)结构形式.7. 全开断（分闸）时间ab t 全开断时间是指断路器从接到分闸命令瞬间到电弧完全熄灭为止(de)时间间隔.全开断时间是用来表征断路器开断过程快慢(de)一种参数.该参数是断路器固有分闸时间与燃弧时间之和.8. 合闸时间on t 合闸时间是指断路器从接到合闸命令瞬间到各相(de)触点均接触为止(de)时间间隔.9. 额定断流容量Nbr S 断流容量综合反映断路器(de)开断能力,与额定电压和额定开断电流两个因素有关,Nbr S =3N U Nbr I互感器 互感器(de)主要作用是：把高电压和大电流按比例地换成低电压（100V 或100/3V ）和小电流（5A 或1A ）,以便提供测量和继电保护所需(de)信号,并使测量仪表和继电保护装置标准化、小型化；把高电压（一次）部分与低电压（二次）部分相互隔离,且互感器二次侧均接地,以保证运行人员和设备(de)安全. 互感器(de)分类及作用是什么互感器二次侧为何必须接地互感器分为电压互感器,电流互感器和新型互感器,（作用同上）互感器二次侧均接地,以保证运行人员和设备(de)安全.电流互感器在运行中,为什么二次绕组不允许开路当电流互感器二次绕组开路时,2•I =0,则二次侧磁动势2•F =0,而使一次侧磁动势1•F 全部用来励磁,即0•F =1•F ,从而使铁心中(de)合成磁动势较正常情况下增大很多倍,并使铁心严重饱和.铁心中磁通(de)变化d φ/dt 成正比,因此,二次绕组将在磁通过零时,感应产生很高(de)尖顶波电动势,其值可达数千甚至上万伏,这对工作人员及仪表、继电器等都是极其危险(de).同时由于磁感应强度剧增,铁心损耗大大增加,铁心会产生严重过热,损坏线圈(de)边缘.此外铁心中还会有剩磁,使互感器误差增大.因此,电流互感器在运行中,二次回路是不允许开路(de).若需断开某个仪表和继电器,必须先将该仪表或继电器绕组短路后,才能断开仪表和继电器.第三章电气设备(de)分类与系统一次设备：生产,输送,分配和使用电能(de)设备二次设备：一次设备和系统(de)运行状态进行测量,控制,监视和保护(de)设备 电力系统分为：发电系统,输变电系统,配电系统,用电系统2、火电厂(de)生产流程及特点火电厂(de)种类虽很多,但从能量转换(de)观点分析,其生产过程却是基本相同(de),概括地说是把燃料（煤）中含有(de)化学能转变为电能(de)过程.整个生产过程可分为三个阶段：① 燃料(de)化学能在锅炉中转变为热能,加热锅炉中(de)水使之变为蒸汽,称为燃烧系统；② 锅炉产生(de)蒸汽进入汽轮机,推动汽轮机旋转,将热能转变为机械能,称为汽水系统；③由汽轮机旋转(de)机械能带动发电机发电,把机械能变为电能,称为电气系统.分类标准：按燃料,按原动机,按供出能源,按发电厂总装机容量,按蒸汽压力和温度,按供电范围特点：1布局灵活.2一次性投建设资少3耗煤量大4动力设备繁多5大型发电机组有停机到开机并带满负荷时间久6各种排放物污染大3水力发电：生产过程,从河流高处火水库内引水,利用水(de)压力或流速冲动水轮机旋转,将水能转变成机械能,然后由水轮机带动发电机旋转,将机械能转变成电能.特点：能量转换过程中损耗小,发电效率高分类：堤坝式水电厂,引水式发电厂和混合式水电厂特点：1水能是再生能源2可综合利用3发电成本低,效率高4运行灵活5可储蓄可调节6建设和生产受自然环境影响7建设投资大,工期长4抽水蓄能电厂工作原理抽水蓄电厂是以一定水量作为能量载体,通过能量转换向电力系统提供电能.为此,其上、下游均需有水库以容蓄能量转换所需要(de)水量.在抽水蓄能电厂中,必须兼备抽水和发电两类设施.在电力负荷低谷时（或丰水时期）,利用电力系统(de)富余电能（或季节性电能）,将下游水库中(de)水抽到上游水库,以位能形式储存起来；待到电力系统负荷高峰时（或枯水时期）,再将上游水库中(de)水放下,驱动水轮发电机组发电,并送往电力系统,这时,用以发电(de)水又回到下游水库.显而易见,抽水蓄能电厂既是一个吸收低谷电能(de)电力用户（抽水工况）,又是一个提供峰荷电力(de)发电厂在电力系统中作用：调峰,填谷,备用,调频,调相,黑启动,蓄能第二节输变电系统输变电系统组成：变换电压(de)设备,接通和开断电路(de)开关电器,防御过电压,限制故障电流(de)电器,无功补偿设备,载流导体,接地装置功能：将发电厂生产(de)电能经过输变电系统配给给配电系统和用户电气主接线形式：有汇流母线和无汇流母线,有汇流母线(de)形式有单母线,单母线分段,单母线分段带旁路母线,双母线,双母线分段,双母线带旁路母线和一台半断路器接线.无汇流母线形式有单元接线,桥式接线和角形接线.双母线带旁路断路器(de)电器主接线形式检修某一出线时,不中断回路步骤：w2,w1正常供电,接通旁路断路器QF2旁边(de)母线隔离开关和和旁路母线隔离开关,再闭合QF2,是旁路母线W3带点,若W3故障则由几点保护装置断开QF2,若W3正常,闭合QS4,断开QF4,再断开QF4两端隔离开关,此时即可不中断回路供电检修高压直流输电系统就是将送端系统(de)高压交流电,经换流变压器变压,由换流器将高压交流转换成高压直流,通过直流输电线路输送到另一端换流站,再由换流器将高压直流转换成高压交流,然后经过换流变压器与受端交流电网相连,将电能送至受端系统.通常将交流转换成直流称为整流,实现整流功能(de)装置称为整流器；将直流转换成交流称为逆变,实现逆变功能(de)装置称为逆变器.整流器和逆变器统称为换流器.配电系统组成及作用：配电系统处于电力系统末端,把发电系统或输变电系统与用户连接起来,向用户分配电能和供给电能(de)重要环节,组成包括配电变电站,高低压配电线路和接户线在内(de)整个配电网和设备常用(de)几个重要指标1.供电可靠率 供电可靠率=1—（统计期间总时间用户平均停电时间）×100% 2.网损率 网损率=总供电量电力网电能损耗量×100% 3.电压合格率 电压合格率是指电力系统某点电压在统计时间内电压合格(de)时间占总时间(de)百分比.电压合格率有日电压合格率、月电压合格率和年电压合格率之分.电压系统负荷 按供电(de)可靠性划分一类负荷（亦称一级负荷）二类负荷（亦称二级负荷）三类负荷（亦称三级负荷）负荷曲线：描述某一段时间内用电负荷(de)大小随时间变化规律(de)曲线 日负荷曲线是描述一天24h 负荷变化情况(de)曲线,分为日有功负荷曲线和日无功负荷曲线.日负荷曲线对电力系统(de)规划设计和运行十分有用,它是安排日发电计划、确定各发电厂发电任务和系统运行方式以及计算用户日用电量等(de)重要依据.年负荷曲线是描述一年内每月（或每日）最大有功负荷随时间变化情况(de)曲线,分为年最大负荷曲线和年持续负荷曲线.年最大负荷曲线是描述一年内每月（或每日）最大有功负荷随时间变化情况(de)曲线.年持续负荷曲线是按一年内系统负荷数值(de)大小及其持续小时数依次由大到小排列绘制而成(de)曲线.这种曲线可用来安排发电计划及进行可靠性估计.如果用户始终保持最大负荷P m ax 运行,经过T m ax 时间后所消耗(de)电能恰好等于全年(de)实际耗电量,则称T m ax 为年最大负荷利用小时数,即T m ax =m ax P A =m ax 1P 87600Pdt 年最大负荷利用小时数(de)大小,在一定程度上反映了实际负荷在一年内(de)变化程度.消弧线圈(de)作用及其使用范围：当发生单相接地故障时,接地故障与消弧线圈构成另一个回路,接地故障相接地电流中增加了一个感性电流,和装设消弧线圈前(de)容性电流方向相反,相互补偿较少了接地故障点(de)故障电流,使电弧易于自行熄灭,从而避免引起各种危害,提高了供电可靠性,范围：3-6kv 电力网30A,10kv 电力网20A,35-60kv 电力网10A消弧线圈一般运行在过补偿状态原因：在过补偿方式下,即使电力网运行方式改变,也不会发展成为全补偿方式,致使电力网发生谐振,同事,由于消弧线圈有一定(de)裕度,今后电力网发展线路增多,对地电容增加后,原有消弧线圈还可以继续使用.第四章 设备工作接地与保护接地第一节 概述工作接地 为了保证电气设备在正常或发生故障情况下可靠工作而采取(de)接地.工作接地一般都是通过电气设备(de)中性点来实现(de),所以又称为电力系统中性点接地.保护接地为了保证工作人员接触时(de)人身安全,将一切正常工作时不带电而在绝缘损坏时可能带电(de)金属部分接地,称为保护接地.保护接零在中性点直接接地(de)低压电力网中,把电气设备(de)外壳与接地中性线（也称零线）直接连接,以实现对人身安全(de)保护作用,称为保护接零（或简称接零）.防雷接地为了防止雷击和过电压对电气设备及人身造成危害,必须将强大(de)雷电流安全导入大地,以此为目(de)(de)接地称为防雷接地,也称过电压保护接地.防静电接地为消除生产过程中产生(de)静电积累引起触电或爆炸而设置(de)接地称为防静电接地.第二节工作接地（中性点接地）我国电力系统(de)中性点接地方式主要有四种,即中性点不接地（中性点绝缘）、经消弧线圈接地、中性点直接接地和经电阻接地.根据电力系统中发生单相接地故障时接地故障电流(de)大小,可将中性点接地(de)方式分为两类：一类是小电流接地系统,包括中性点不接地和经消弧线圈接地;另一类为大电流接地系统,包括中性点直接接地和经电阻接地.电力系统中性点经消弧线圈接地时,有三种补偿方式,即全补偿方式、欠补偿方式和过补偿方式.①若选择消弧线圈(de)电感时,使得I L=I C,则接地电容电流将全部被补偿,接地故障点电流为零,此即全补偿方式.采用全补偿方式使接地电流为零似乎很理想,但实际上此时容抗等级感抗,系统会发生串联谐振,产生很大(de)谐振电流,并在消弧线圈(de)阻抗上形成很高(de)电压降,使中性点(de)对地电位大为升高,可能会损坏设备(de)绝缘.②若I L＜I C,则接地故障点有未被补偿(de)电容电流流过,这种补偿方式称为欠补偿方式.采用欠补偿方式时,当电力网运行方式改变而切除部分线路时,整个电力网对地电容抗将减小,有可能发展为全补偿方式,导致电力网发生谐振,危及系统安全运行；此外,欠补偿方式容易引起铁磁谐振过电压等其他问题,所以很少被采用.③若I L＞I C,则接地故障点有剩余(de)电感电流流过,这种补偿方式称为过补偿方式.在过补偿方式下,即使电力网运行方式改变而切除部分线路时,也不会发展成为全补偿方式,致使电力网发送谐振.同时,由于消弧线圈有一点(de)裕度,今后电力网发展,线路增多、对地电容增加后,原有消弧线圈还可以继续使用.因此,实际上大多采用过补偿方式.保护接地与接零方式混用(de)危害及中性线重复接地(de)必要性如果同时采用了接地和接零两种保护方式,若实行保护接地(de)设备发生故障,则中性线(de)对地低呀压将会升高到电源相电压(de)一半或更高.这时,实行保护接零(de)所有设备上,便会带有统样(de)高电位,使设备外壳等金属部分将呈现较高(de)对地电压,从而危及操作人员(de)安全.所以同一低压配电系统内,保护接地与保护接零这两种不同(de)方式一定不能混用.在中性点直接接地(de)低压配电系统中,为确保接零保护方式(de)安全可靠,防止中性线断线所造成(de)危害,系统中除了工作接地外,还必须在整个中性线(de)其他部位再行接地,称之为重复接地.当中性点直接接地(de)低压配电系统实行重复接地后,可保证在万一出现中性线断线(de)情况下,配电系统(de)保护方式可以从保护接零(de)TN方式转化为保护接地(de)TT方式,从而减轻触点(de)危险程度.保护接地方式及其作用：1 IT接地,通过降低接地电阻Re以及限制设备外壳接地电压Ue(de)值 2 TT接地通过接地电流使回路(de)过电流装置动作而切断故障电路3TN 接地一般情况下使熔断器熔断或自动开关跳闸,从而切断电源保障人生安全.一台半断路器接线单元接线双母线带旁路母线接线 QF2—专用旁路断路器；QS1、QS2—旁路隔离开关；W3—旁路母线第五章 电压、功率及电能损耗(de)计算工程上常用(de)几个计算量1. 电压降落 指网络元件首、末端电压(de)相量差（1•U —2•U ）2. 电压损耗 指网络元件首、末端电压(de)数值差（1U —2U ） 电压损耗=N U U U 21-×100% 3. 电压偏移 指网络中某点(de)实际电压值与网络额定电压(de)数值差（N U U -）电压偏移常以百分比值表示,即 电压偏移=NN U U U -×100% 4. 输电效率 指线路末端输出(de)有功功率2P 与线路首端输入(de)有功功率1P (de)比值,常以百分值表示,即 输电效率=%10012⨯P P 中枢点是指那些反映系统电压水平(de)主要发电厂或枢纽变电站(de)母线,系统中大部分负荷由这些节点供电.1. 逆调压 高峰负荷时升高电压（N U ）、低谷负荷时降低电压（N U ）(de)中枢点电压调整方式,称为逆调压.这种方式适用于中枢点供电线路长,负荷变化范围较大(de)场合.2. 顺调压 高峰负荷时允许中枢点电压略低（N U ）、低谷负荷时允许中枢点电压略高（U）.N3.常调压在任何负荷下都保持中枢点电压为基本不变(de)数值,取（~）UN第六章短路故障分析与计算短路所谓“短路”就是电力系统中一切不正常(de)相与相之间或相与地之间发生通路(de)情况.短路(de)四种类型三相短路、两相短路、单相接地短路、两相接地短路有名值（任意单位）标幺值标幺值=位）基准值（与有名值同单序阻抗：元件三相参数对称时,元件两端某一序(de)电压降与通过该元件同一序电流(de)比值.。
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
电气工程配电自动化系统ppt课件
针对可能出现的紧急情况，制定相应的应急处理预案，确保系统 稳定运行。
系统升级与扩展方案
技术更新
关注配电自动化领域的技术发展动态，及时 将新技术应用于系统中。
软件扩展
根据实际需求，对配电自动化系统软件进行 功能扩展和优化。
硬件升级
随着技术进步和业务发展需求，对系统硬件 进行升级，提高系统性能。
数据处理
人机界面
采用实时数据库和历史数据 库相结合的方式，实现数据 的实时处理和历史数据存储。
提供友好的人机界面，方便 用户进行系统操作和数据展 示。
04
配电自动化系统运行与维护管理
运行监控与故障诊断
实时监控
01
通过SCADA系统对配电网进行实时监控，包括电压、电流、功
率因数等参数的采集与处理。
通过对配电网运行数据的挖掘和分析，发现电网运行规律，为配电网优化运行提供决策支持。
政策法规对行业影响分析
国家能源政策对配电自动 化的影响
国家能源政策鼓励发展清洁能源和智能电网， 为配电自动化的发展提供了政策支持。
电力体制改革对配电自动化 的影响
电力体制改革推动了电网企业的市场化进程，促进了 配电自动化系统的建设和应用。
用于监测配电系统中的电压变化， 保证电压稳定。
电流传感器
用于监测配电系统中的电流变化， 防止电流过载。
温度传感器
用于监测配电设备的温度变化， 防止设备过热。
其他传感器
如湿度传感器、气体传感器等， 用于监测配电系统的环境参数，
确保系统安全运行。
数据处理与分析技术
数据采集与处理技术 对传感器采集的数据进行预处理、滤 波和压缩等操作，提高数据质量。
包括光纤、无线通信设备等，用于实现主站 与配电终端设备之间的信息传输。
配电设备基础知识
配电网网架结构
国外发达城市配电网结构
〔参考〕常预备方式的概要
22kV客户 （由２号线供给）
Annex C 1
22kV客户 （由３号线供给）
22kV Cu-CVT100sq
１号线
22kV Cu-CVT 325sq×3cct
变
２号线
电
所
３号线
22kV客户 （由１号线供给）
22kV客户 （由３号线供给）
配电网网架结构
中压配电网网架
巴黎在实施配网自动化过程中注重简单实用，在数据提取上只 是采集必须的数据，如电网故障数据、设备故障数据；对自动 化设备要求安装简易、少维护的设备。
法国配电公司还根据其地域配电网特点，充分考虑降低配网自 动化建设投资，大量配置具备通信功能的故障指示器，故障信 息可以直接发送到SCADA，快速锁定故障区段，缩短故障查找时 间。
配电系统的基本概念
区分两个概念
开关站: 设有10kV配电进出线，对功率进行再分配的配电设施。起到变电 站母线延伸的作用，可用于解决变电站进出线间隔有限或进出线走 廊受限，在区域中起到电源支撑的作用。必要时可附设配电变压器。
环网单元： 用于10kV电缆线路分段、联络及分接负荷的配 电设施，按结构可分为整体式和间隔式，按使 用场所可分为户内环网单元和户外环网单元 （户外环网单元安装于箱体中时亦称开闭器）， 也称环网柜。
中压配电网网架-电缆网
N供1备
母线1 母线2
母线3 母线4
母线1
母线2
“N-1”单环
母线3
母线4
配电网网架结构
中压配电网网
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发电厂
输电线Leabharlann 高压变电站配电网用户
配电网分类
• 高压配电网(110-220kV) 中压配电网(10-35kV) 低压配电网(380/220V、660/380V)
• 城市配电网（城网） 农村配电网（农网） 工厂配电网 等
配电系统基本概 念和特点
学习目标
• 掌握配电网的基本概念及其特点 • 掌握配电网典型T接线，理解城网和
农网接线的特点 • 了解配电网开关设备，理解利用开
关设备实现配电网故障隔离的基本 方法 • 理解低压配电网的保护接零方式
学习难点
• 配电网典型T接线、城网和农网接线的特 点；
• 利用开关设备实现配电网故障隔离的基 本方法；
学习方法
• 注意从配电网的特点来理解配电网的典 型接线、配电开关设备和故障隔离；
• 注意比较第三章输电系统与本章配电系 统的区别；
配电网定义
• 配电网（Distribution Network）是指在电 力网中起电能分配作用的网络。通常是 指电力系统中二次降压变压器低压侧直 接或降压后向用户供电的网络。
城市高压配电网接线：电缆线路 支接两个变电所（单电源双“T”）
城市高压配电网接线：电缆线路 支接三个变电所（双电源双“T”）
城市中压配电网
• 由10kV线路、配电所、开闭所、箱式配 电站、杆架变压器等组成
• 依据高压配电变电所位置和负荷分布分 成若干相对独立分区，各个分区一般不 重叠
• 高压配电变电所中压出线开关停用时， 应能通过中压电网转移负荷，对用户不 停电
所谓重合器是一种具有控制及保护功能的开关设备， 它能够检测故障电流，在监测到故障电流后能在 给定时间内遮断故障电流，并能够进行给定次数 的重合。
现有重合器可以进行三次或四次重合。
如果是永久性故障，重合器经过预定重合次数后闭 锁。
重合器的分类
⑴按相别分类:单相、 三相。 ⑵按控制方式分类：液压控制、电子控制。 ⑶按使用介质分类：油介质、真空介质、SF6介质
• 具有足够的联络容量，正常时开环运行， 异常时转移负荷
城市中压配电网
• 市区架空配电网为沿道路架设的格子形 布局网络，在道路交叉口连接。全网在 适当地点用杆塔开关（即柱上开关）分 断，形成多区段（区段中又分段）、多 连接的开式运行网络
• 架空电网的供电能力有一定限度，当负 荷大量增加时，中压电网可由架空线过 渡为电缆
• 保证配电网运行经济性是配电网运行的 重要工作
城网与农网
• 城市配电网：负荷相对集中，布点多， 事故影响大，短路容量大，在 200300MVA左右
• 农村配电网：负荷分散，供电半径大， 线路长，有的10kV线路长达几十千米， 线路维护工作量大。短路容量小，一般 在100200MVA
城网电源
• 一般城网电源为220kV，在城市外围建设架 空线双环网。在不能形成地理上的环网时， 也可以采用C型电气环网。属于输变电系统 部分
• 当随着负荷增加短路容量超过规定值时， 应建设更高一级环网，将原来的环网开环 分片，并避免电磁合环
• 环网的适当地点设枢纽变电所，降压后送 市区
• 但是，220kV直供属城网范围
城市中压配电网：闭环运行的香港 中华电力公式典型闭环网（11kV）
城市中压配电网：开环运行单环网
城市中压配电网接线：直通式备 用电缆示意图
城市中压配电网接线：分布式备 用电缆示意图
城市中压配电网接线：架空线与 电缆混合网
10kV
城市低压配电网
• 低压负荷分散，进户点多，从经济性考 虑，以架空线为主
城网高压配电网
• 采用架空线路时，城区可同杆双回架设， 尽可能设双侧电源。采用电缆线路时可 为多回路。
• 当线路上T接或环入三个或三个以上变电 所时，应设双侧电源，但正常运行时两 侧电源不并列。
• 对直接接入高压配电网的小电厂或自备 电厂，可采用单电源辐射方式向附近供 电
城市高压配电网接线：同杆并架 双回架空线（双电源双“T”）
配电网在设计上的特点
• 配电网的规模快速增长 • 中低压配电网故障频繁，但继电保护选
择性配合困难，决定了中低压配电网必 须采用与输电网不同的故障隔离方式 • 除保证用户供电可靠性外，如何保证电 能质量和降低损耗是配电网的两个重要 设计目标
配电网在设计上的特点
• 配电线路通过开关设备分段和联络是提 高配电网供电可靠性的要求
重合器的参数
• 额定电压、额定电流 • 短路开断电流 • 动稳定和热稳定电流 • 灭弧介质：油、真空、SF6 • 控制方式：电子、液压 • 典型操作顺序：重合次数 • 复位时间
重合器的动作特性
• 重合器的动作特性可以分为瞬时动作特 性（又称快速动作特性）和延时动作特 性两种，通常采用时间—电流曲线 （TCC曲线）来描述。通常重合器的动 作特性按照其最大可重合次数可整定为 “一快二慢”、“二快二慢”和“一快 三慢”等。
配电网改造的基本原则
• “全面规划、综合改造、结合实际、注重 效益”
• 提高配电网整体供电能力，根除“卡脖 子”现象
• 提高可靠性，城网达到99.9%，大中城市 中心区达到99.99%
• 提高电能质量，降低线损。电压合格率 98％，线损率降低10％
重合器
• H. V. Automatic Circuit Re-closer for A. C. System
• 我国10kV、35kV配电网绝大部分属于中 性点不接地系统，在发生单相接地时， 仍允许供电一段时间。少部分属于经小 电阻接地系统
配电网在运行上的特点
• 开环运行 ：开断容量、一二次设备的配 置与投资
• 配电网的故障和异常处理是配电网运行 的首要工作
• 配电网运行中存在大量的谐波源、三相 电压不平衡、电压闪变污染等
• 供电半径一般不超过400m • 当变压器故障时，可将负荷拆开，向邻
近电网2－3个方向转移，且故障负荷转 移时，导线运行率不超过100％，线路末 端电压不超过规定值
城市低压配电网接线
农村配电网接线
• 农网接线以无备用的树状、放射状、干 线式等为主，少数采用手拉手接线
• 随着乡镇经济的发展，农网接线有向城 网接线发展的趋势