电力系统工程基础知识概述
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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
超高压远距离输电网：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
衡量点为电网公共连接点(PCC)，取实 测 95%概率值；
给出闪变电压限值和频度的关系曲线， 可以根据电压波动曲线查得允许值，并 给出算例；
对测量方法和测量仪器作出基本规定
各级电压要求一样；
衡量点为 PCC，取实测 95%概率值或
正常允许 2%，短时不超过 4%； 日累计超标不超过 72min，且每 30min
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
14
1.4电力系统的额定电压及电压等级
▲电能不能大量存储：电能的生产、变换、输送、
分配和使用是同时进行的。
P发 P用＋P 频率f 频率表征电力系统有功功率的平衡 Q发 Q用＋Q 电压V 电压则表征该处无功功率的平衡
10
1.2电力系统的特点
对电力系统运行的基本要求如下： （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
~
~
水力发电厂 火力发电厂
6
1.1什么是电力系统？
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。
7
1.1什么是电力系统？
电力网：按电压等级的高低、供电范围的大 小的分类
通常，将发电厂电能送到负荷中心的线路叫输电线路。负荷中心至各用户的线路叫 配电线路。负荷中心一般设变电站 。
5
1.1什么是电力系统？
超高压远距 离输电网
变电所A：枢纽
500kV
220kV
区域电力网
变电所C：地方 110kV
地方电力网
变电所D：终端 10 kV
110
kV
变电所B：
35kV
中间
35kV
11
1.3电能的质量指标
电压质量标准：
名称 供电电 压允许
偏差
电压允 许波动 和闪变
三相供 电电压 允许不 平衡度
允许限值
说明
35kV 及以上为正负偏差绝对值
之和不超过 10%； 10kV 及以下三相供电为7%；
衡量点为供用电产权分界处或电能计量点
220V 单相供电为+7%，-10%
1．电压波动： 10kV 及以下 2.5%; 35kV~110kV 为 2%； 220kV 及以上 1.6% 2．闪变V10： 对照明要求较高,0.4%(推荐值); 一般照明负荷,0.6%(推荐值)
波形：
➢ 质量标准：
正弦波电压和电流
➢ 谐波的危害与抑制：对于电网、电力设备、通讯都会产生 负面影响；
13
1.4电力系统的额定电压及电压等级
额定电压是由国家规定的一种标准电压，是电气设备设计时所依据的电压值。 在这一电压下工作时，电气设备的技术经济性能指标能够达到最佳状态，保证 长期可靠运行。
电力系统 额定电压
用电
3
1.1什么是电力系统？
发电厂
变电所
水轮机 发电机 升压变压器
水库
G~
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~
4
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，称为电力系统。具体组成如下： 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。 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。
U1
I U2
Z
S
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。
/kV 3
6
10 20 35 60 110 220 330 500 750
发电机 额定电压
/kV Biblioteka Baidu.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
13.80 15.75 18.0 20.0 22.0 24.0
电力系统工程基础
1
主要内容
1.概述 2.发电厂 3.变电站的一次接线 4.电力系统一次设备简介 5.变电站的二次接线 6.变电站综合自动化简介 7.配电管理系统DMS-组网结构
2
1、概述----1.1什么是电力系统？
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
每个用户一般不得超过 1.3%
中超标不超过 5min；
对测量方法和测量仪器作出规定；
提供不平衡度算法
12
1.3电能的质量指标
频率：
➢ 额定频率： ➢ 频率偏差：
国外：
50Hz（国外：50 或 60Hz） ±0.2Hz（≥3000MW系统） ±0.5Hz（＜3000MW系统） ±(0.1~0.2)Hz 或 ±0.5Hz
8
1.1什么是电力系统？
变电所：按其在电力系统中的地位分类
枢纽变电所： 中间变电所： 地区变电所： 终端电站所：
9
1.2 电力系统的特点
▲过渡过程十分短暂：控制操作自动化程度高。必须 借助自动装置对电力系统进行控制：继电保护装置、
远动装置、减载装置、同期装置、励磁装置、 ▲电能生产与国民经济各部门和人民生活有着极为 密切的关系：社会政治经济影响巨大。负荷分类： 一 类负荷、 二类负荷、三类负荷
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
超高压远距离输电网：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
衡量点为电网公共连接点(PCC)，取实 测 95%概率值；
给出闪变电压限值和频度的关系曲线， 可以根据电压波动曲线查得允许值，并 给出算例；
对测量方法和测量仪器作出基本规定
各级电压要求一样；
衡量点为 PCC，取实测 95%概率值或
正常允许 2%，短时不超过 4%； 日累计超标不超过 72min，且每 30min
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
14
1.4电力系统的额定电压及电压等级
▲电能不能大量存储：电能的生产、变换、输送、
分配和使用是同时进行的。
P发 P用＋P 频率f 频率表征电力系统有功功率的平衡 Q发 Q用＋Q 电压V 电压则表征该处无功功率的平衡
10
1.2电力系统的特点
对电力系统运行的基本要求如下： （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
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水力发电厂 火力发电厂
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1.1什么是电力系统？
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。
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1.1什么是电力系统？
电力网：按电压等级的高低、供电范围的大 小的分类
通常，将发电厂电能送到负荷中心的线路叫输电线路。负荷中心至各用户的线路叫 配电线路。负荷中心一般设变电站 。
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1.1什么是电力系统？
超高压远距 离输电网
变电所A：枢纽
500kV
220kV
区域电力网
变电所C：地方 110kV
地方电力网
变电所D：终端 10 kV
110
kV
变电所B：
35kV
中间
35kV
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1.3电能的质量指标
电压质量标准：
名称 供电电 压允许
偏差
电压允 许波动 和闪变
三相供 电电压 允许不 平衡度
允许限值
说明
35kV 及以上为正负偏差绝对值
之和不超过 10%； 10kV 及以下三相供电为7%；
衡量点为供用电产权分界处或电能计量点
220V 单相供电为+7%，-10%
1．电压波动： 10kV 及以下 2.5%; 35kV~110kV 为 2%； 220kV 及以上 1.6% 2．闪变V10： 对照明要求较高,0.4%(推荐值); 一般照明负荷,0.6%(推荐值)
波形：
➢ 质量标准：
正弦波电压和电流
➢ 谐波的危害与抑制：对于电网、电力设备、通讯都会产生 负面影响；
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1.4电力系统的额定电压及电压等级
额定电压是由国家规定的一种标准电压，是电气设备设计时所依据的电压值。 在这一电压下工作时，电气设备的技术经济性能指标能够达到最佳状态，保证 长期可靠运行。
电力系统 额定电压
用电
3
1.1什么是电力系统？
发电厂
变电所
水轮机 发电机 升压变压器
水库
G~
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~
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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，称为电力系统。具体组成如下： 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。 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。
U1
I U2
Z
S
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。
/kV 3
6
10 20 35 60 110 220 330 500 750
发电机 额定电压
/kV Biblioteka Baidu.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
13.80 15.75 18.0 20.0 22.0 24.0
电力系统工程基础
1
主要内容
1.概述 2.发电厂 3.变电站的一次接线 4.电力系统一次设备简介 5.变电站的二次接线 6.变电站综合自动化简介 7.配电管理系统DMS-组网结构
2
1、概述----1.1什么是电力系统？
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
每个用户一般不得超过 1.3%
中超标不超过 5min；
对测量方法和测量仪器作出规定；
提供不平衡度算法
12
1.3电能的质量指标
频率：
➢ 额定频率： ➢ 频率偏差：
国外：
50Hz（国外：50 或 60Hz） ±0.2Hz（≥3000MW系统） ±0.5Hz（＜3000MW系统） ±(0.1~0.2)Hz 或 ±0.5Hz
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1.1什么是电力系统？
变电所：按其在电力系统中的地位分类
枢纽变电所： 中间变电所： 地区变电所： 终端电站所：
9
1.2 电力系统的特点
▲过渡过程十分短暂：控制操作自动化程度高。必须 借助自动装置对电力系统进行控制：继电保护装置、
远动装置、减载装置、同期装置、励磁装置、 ▲电能生产与国民经济各部门和人民生活有着极为 密切的关系：社会政治经济影响巨大。负荷分类： 一 类负荷、 二类负荷、三类负荷