电力系统基本知识(电工进网作业许可考试培训).
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• 输电网： 交流：高压（220kV）
超高压（330kV,500kV,750kV） 特高压（1000kV及以上） 直流：高压（±500kV及以下） 特高压（±800kV）
配电网
• 直接将电能配送到用户的网络称为配电网；
• 高压配电网（35kV，110kV及以上） • 中压配电网（20kV，10kV，6kV，3kV） • 低压配电网（220V，400V）
• 分类 按用户的重要程度和对供电可靠性的要求， 将电力负荷分为三类。
用电负荷分类
• 一类负荷 指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 巨大损失；以及突然中断供电将会造成社 会秩序严重混乱或政治上的严重影响的用 电负荷。
供电要求：一类负荷用电设备，应加两个 以上的独立电源供电，并辅之以其他必要 的非电力电源的保安措施。
核能发电厂
• 基本原理：核燃料的裂变能—热能—机械 能—电能
其他新能源发电
• 风力发电
• 太阳能发电
其他新能源发电
• 地热发电
• 潮汐发电
大型电力系统的技术经济优点
• 提高供电可靠性 • 减少系统的备用容量 • 减少系统的峰谷差 • 提高供电质量 • 有效利用水力等一次动力资源的作用
电力网分为输电网和配电网
电力网：是将各个电压等级的输电线路和各种类型的变电所 连接成网络，就是电力系统中的输电、变电、配电三个部 分称为电力网。
动力系统 电力系统 电力网关系示意图
电力系统及电力网示意图
各种类型的发电厂
• 发电厂是生产电能的工厂，它将蕴藏于自然界中的一次 能源转换为电能，根据其所利用的电能不同，分为：
20kV中低压配电系统的优点
• 提高了中压配电系统的容量 • 降低了线路上的电压损失 • 增大了中压配电网的供电半径 • 降低线损
电力生产的特点
• 同时性 电能不能大量储存，发电和用电时刻保
持平衡，因此电能的生产和运输、分配和 转换成其他形态的能量，必须同时完成。 • 集中性
电力生产高度集中，要求电力网所有电 力生产，必须同一调度，同一质量保证， 统一管理。
变电所主接线是电气部分的主体，将变压器、断 路器等各种电气设备通过母线、导线有机的联结 起来，并配置避雷器、互感器等保护、测量电器， 构成变电所汇集和分配电能的一个系统。 1、电气主接线的基本要求
1）保证必要的供电可靠性和电能质量。 2）具有一定的灵活性和方便性。 3）具有经济性。 4）具有发展和扩建的可能性。
• 高压断路器
高压断路器是作为保护变 压器和高压线路的保护电器， 它具有开断正常负荷和过载、 短路故障的保护能力。
常用的一次电气设备
• 隔离开关 隔离开关是隔离电源用的电器
•电压互感器（PT） 电压互感器是将系统的高电压转变为低电压，供保 护和计量用。 •电流互感器(CT) 电流互感器将高压系统中的电流或低压系统中的大 电流转变为标准小电流，供保护和计量用。
常用的一次电气设备
电压互感器
电流互感器
常用的一次电气设备
• 熔断器 当电路发生短路或过负荷时，熔断器能
自动切断故障电路，从而使电器设备得到 保护。 • 负荷开关
负荷开关是用来不频繁的接通和分断小 容量的配电线路和负荷，起到隔离电源的 作用。
常用的一次电气设备
熔断器
负荷开关
变电所的常用电气主接线
• 枢纽变电所 • 区域变电所 • 地区变电所 • 用户变电所 • 地下变电所 • 无人值班变电所
一次电气设备
• 变、配电所中用来承担输送和分配电能任 务的电路，称为一次电路或电气主接线。
• 一次电路中所用的电气设备，称为一次设 备。
常用的一次电气设备
• 主变压器 在降压电所内变压器是
将高电压改变为低电压电气 设备。在10kV变电所内，主 变压器是将10kV电压变为 380~220V，供给380~220V 的负荷。
变、配电所
变、配电所是电力网中的线路连接点， 是用以变换电压、交换功率和汇集、分配 电能的设施。它主要由主变压器、配电装 置及测量、控制系统等构成，是电网的重 要组成部分和电能传输的重要环节，对保 证电网安全、经济运行具有举足轻重的作 用。
变、配电所
变电所分类
• 根据其在系统中的位置、性质、作用及控 制方式等，可分为：
负荷曲线
• 高峰负荷 选一天24h中最高的一小时的平均负 荷作为高峰负荷。
• 低谷负荷 低谷负荷是指电网中用户在一天24h 内，发生用电量的最少的电量。
• 平均负荷 是指电网中或某用户在某一段确定的 时间段内平均小时用电量。
• 日平均负荷 即一天的用电量除以一天的用电小 时。
用电负荷
• 用电负荷是用户在某一时刻对电力系统所 需求的功率。
第一章 电力系统基本知识
2020年8月2日
电力系统基本知识
• 电力系统概述 • 用电负荷 • 变、配电所 • 电能质量 • 电力系统短路概述 • 电力系统接地概述
第一节 电力系统概述
• 电力系统及其组成
电力系统：由各种电压等级输配电线路，将发电厂、变电所 和用户连接成 一个整体，完成发电、输电、变电、配电、 用电过程，称为电力系统。
用电负荷分类
• 二类负荷 指突然中断供电将会造成较大的经济损
失；以及突然中断供电将会造成社会秩序 混乱或政治上的较大影响的用电负荷。
供电要求：采用双回路线供电，两回路线应 尽量引自不同变压器或两段母线。
用电负荷分类
• 三类负荷 指不属于一类负荷和二类负荷的其他负
荷，对此类负荷，突然中断供电所造成损 失不大或不会造成直接损失。
• 火力发电厂 • 水力发电厂 • 核能发电厂 • 风力发电厂 • 地热发电厂 • 太阳能发电厂 • 潮汐发电厂
火力发电厂
利用煤炭、石油、天然气等可燃物为原料来发电的 工厂，其能量转换过程为：
燃料的化学能→热能→机械能→电能
水力发电厂
• 利用江河所蕴藏的水力资源来发电
ຫໍສະໝຸດ Baidu其能量转换过程是：水的位能—机械能—电能
电力生产的特点
• 适用性 绿色能源，清洁能源，不受时间、空间、
地点、气温、天气等限制。 • 先行性
人民生活对电力能源的依赖，工农业生产， 国民经济等因素，决定装机容量、发电量 和供电量的增长速度。
负荷曲线
• 实际的系统负荷时随时间变化的，变化的 规律用负荷曲线描述，常用的负荷曲线有 日负荷曲线和年负荷曲线：
超高压（330kV,500kV,750kV） 特高压（1000kV及以上） 直流：高压（±500kV及以下） 特高压（±800kV）
配电网
• 直接将电能配送到用户的网络称为配电网；
• 高压配电网（35kV，110kV及以上） • 中压配电网（20kV，10kV，6kV，3kV） • 低压配电网（220V，400V）
• 分类 按用户的重要程度和对供电可靠性的要求， 将电力负荷分为三类。
用电负荷分类
• 一类负荷 指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 巨大损失；以及突然中断供电将会造成社 会秩序严重混乱或政治上的严重影响的用 电负荷。
供电要求：一类负荷用电设备，应加两个 以上的独立电源供电，并辅之以其他必要 的非电力电源的保安措施。
核能发电厂
• 基本原理：核燃料的裂变能—热能—机械 能—电能
其他新能源发电
• 风力发电
• 太阳能发电
其他新能源发电
• 地热发电
• 潮汐发电
大型电力系统的技术经济优点
• 提高供电可靠性 • 减少系统的备用容量 • 减少系统的峰谷差 • 提高供电质量 • 有效利用水力等一次动力资源的作用
电力网分为输电网和配电网
电力网：是将各个电压等级的输电线路和各种类型的变电所 连接成网络，就是电力系统中的输电、变电、配电三个部 分称为电力网。
动力系统 电力系统 电力网关系示意图
电力系统及电力网示意图
各种类型的发电厂
• 发电厂是生产电能的工厂，它将蕴藏于自然界中的一次 能源转换为电能，根据其所利用的电能不同，分为：
20kV中低压配电系统的优点
• 提高了中压配电系统的容量 • 降低了线路上的电压损失 • 增大了中压配电网的供电半径 • 降低线损
电力生产的特点
• 同时性 电能不能大量储存，发电和用电时刻保
持平衡，因此电能的生产和运输、分配和 转换成其他形态的能量，必须同时完成。 • 集中性
电力生产高度集中，要求电力网所有电 力生产，必须同一调度，同一质量保证， 统一管理。
变电所主接线是电气部分的主体，将变压器、断 路器等各种电气设备通过母线、导线有机的联结 起来，并配置避雷器、互感器等保护、测量电器， 构成变电所汇集和分配电能的一个系统。 1、电气主接线的基本要求
1）保证必要的供电可靠性和电能质量。 2）具有一定的灵活性和方便性。 3）具有经济性。 4）具有发展和扩建的可能性。
• 高压断路器
高压断路器是作为保护变 压器和高压线路的保护电器， 它具有开断正常负荷和过载、 短路故障的保护能力。
常用的一次电气设备
• 隔离开关 隔离开关是隔离电源用的电器
•电压互感器（PT） 电压互感器是将系统的高电压转变为低电压，供保 护和计量用。 •电流互感器(CT) 电流互感器将高压系统中的电流或低压系统中的大 电流转变为标准小电流，供保护和计量用。
常用的一次电气设备
电压互感器
电流互感器
常用的一次电气设备
• 熔断器 当电路发生短路或过负荷时，熔断器能
自动切断故障电路，从而使电器设备得到 保护。 • 负荷开关
负荷开关是用来不频繁的接通和分断小 容量的配电线路和负荷，起到隔离电源的 作用。
常用的一次电气设备
熔断器
负荷开关
变电所的常用电气主接线
• 枢纽变电所 • 区域变电所 • 地区变电所 • 用户变电所 • 地下变电所 • 无人值班变电所
一次电气设备
• 变、配电所中用来承担输送和分配电能任 务的电路，称为一次电路或电气主接线。
• 一次电路中所用的电气设备，称为一次设 备。
常用的一次电气设备
• 主变压器 在降压电所内变压器是
将高电压改变为低电压电气 设备。在10kV变电所内，主 变压器是将10kV电压变为 380~220V，供给380~220V 的负荷。
变、配电所
变、配电所是电力网中的线路连接点， 是用以变换电压、交换功率和汇集、分配 电能的设施。它主要由主变压器、配电装 置及测量、控制系统等构成，是电网的重 要组成部分和电能传输的重要环节，对保 证电网安全、经济运行具有举足轻重的作 用。
变、配电所
变电所分类
• 根据其在系统中的位置、性质、作用及控 制方式等，可分为：
负荷曲线
• 高峰负荷 选一天24h中最高的一小时的平均负 荷作为高峰负荷。
• 低谷负荷 低谷负荷是指电网中用户在一天24h 内，发生用电量的最少的电量。
• 平均负荷 是指电网中或某用户在某一段确定的 时间段内平均小时用电量。
• 日平均负荷 即一天的用电量除以一天的用电小 时。
用电负荷
• 用电负荷是用户在某一时刻对电力系统所 需求的功率。
第一章 电力系统基本知识
2020年8月2日
电力系统基本知识
• 电力系统概述 • 用电负荷 • 变、配电所 • 电能质量 • 电力系统短路概述 • 电力系统接地概述
第一节 电力系统概述
• 电力系统及其组成
电力系统：由各种电压等级输配电线路，将发电厂、变电所 和用户连接成 一个整体，完成发电、输电、变电、配电、 用电过程，称为电力系统。
用电负荷分类
• 二类负荷 指突然中断供电将会造成较大的经济损
失；以及突然中断供电将会造成社会秩序 混乱或政治上的较大影响的用电负荷。
供电要求：采用双回路线供电，两回路线应 尽量引自不同变压器或两段母线。
用电负荷分类
• 三类负荷 指不属于一类负荷和二类负荷的其他负
荷，对此类负荷，突然中断供电所造成损 失不大或不会造成直接损失。
• 火力发电厂 • 水力发电厂 • 核能发电厂 • 风力发电厂 • 地热发电厂 • 太阳能发电厂 • 潮汐发电厂
火力发电厂
利用煤炭、石油、天然气等可燃物为原料来发电的 工厂，其能量转换过程为：
燃料的化学能→热能→机械能→电能
水力发电厂
• 利用江河所蕴藏的水力资源来发电
ຫໍສະໝຸດ Baidu其能量转换过程是：水的位能—机械能—电能
电力生产的特点
• 适用性 绿色能源，清洁能源，不受时间、空间、
地点、气温、天气等限制。 • 先行性
人民生活对电力能源的依赖，工农业生产， 国民经济等因素，决定装机容量、发电量 和供电量的增长速度。
负荷曲线
• 实际的系统负荷时随时间变化的，变化的 规律用负荷曲线描述，常用的负荷曲线有 日负荷曲线和年负荷曲线：