1、電力系統(tǒng)基本知識(shí)電力系統(tǒng)基本知識(shí)電力系統(tǒng)、電力網(wǎng)構(gòu)成電力系統(tǒng)、電力網(wǎng)構(gòu)成電力系統(tǒng)電力系統(tǒng)-發(fā)電廠發(fā)電廠( (發(fā)電發(fā)電) )、送變電線路、送變電線路( (輸電和變輸電和變電電) )、供配電所、供配電所( (配電配電) )和用電單位和用電單位( (用電用電) )組成的整體組成的整體發(fā)電廠發(fā)電廠( (或發(fā)電設(shè)備或發(fā)電設(shè)備) )將燃料的熱能、水流的位能或?qū)⑷剂系臒崮?、水流的位能或?dòng)能、核能等轉(zhuǎn)換為電能。動(dòng)能、核能等轉(zhuǎn)換為電能。經(jīng)過、經(jīng)過、輸電、配電等環(huán)節(jié)。輸電、配電等環(huán)節(jié)。送至用電單位送至用電單位( (或用電設(shè)備或用電設(shè)備) )轉(zhuǎn)換成動(dòng)力轉(zhuǎn)換成動(dòng)力( (機(jī)械機(jī)械) )能、能、光能、熱能等。光能、熱能等

2、。電力網(wǎng)電力網(wǎng)-是將各電壓等級(jí)的輸電線路和各種類型是將各電壓等級(jí)的輸電線路和各種類型的變電所連接而成的網(wǎng)絡(luò)。的變電所連接而成的網(wǎng)絡(luò)。組成組成: :電力系統(tǒng)中的輸電、變電、配電等部分。電力系統(tǒng)中的輸電、變電、配電等部分。分類分類: :輸電網(wǎng)和配電網(wǎng)。輸電網(wǎng)和配電網(wǎng)。1.1.輸電網(wǎng)輸電網(wǎng)( (主網(wǎng)架主網(wǎng)架) )-是以高壓或超高電壓將發(fā)電是以高壓或超高電壓將發(fā)電廠、變電所或變電所之間連接起來的輸電網(wǎng)絡(luò)。廠、變電所或變電所之間連接起來的輸電網(wǎng)絡(luò)。2.2.配電網(wǎng)配電網(wǎng)-直接將電能送到用戶的網(wǎng)絡(luò)。直接將電能送到用戶的網(wǎng)絡(luò)。(1)(1)高壓配電網(wǎng)高壓配電網(wǎng)-指指110kV110kV及以上電壓的配電網(wǎng)。及以上

3、電壓的配電網(wǎng)。(2)(2)中壓配電網(wǎng)中壓配電網(wǎng)-指指35kV35kV、10kV10kV、6kV6kV、3kV3kV電壓的配電壓的配電網(wǎng)。電網(wǎng)。(3)(3)低壓配電網(wǎng)低壓配電網(wǎng)-指指220V220V、380V380V電壓的配電網(wǎng)。電壓的配電網(wǎng)。電力生產(chǎn)的特點(diǎn)電力生產(chǎn)的特點(diǎn)1.1.同時(shí)性同時(shí)性: :電能的生產(chǎn)、輸送、分配以及轉(zhuǎn)換為其他電能的生產(chǎn)、輸送、分配以及轉(zhuǎn)換為其他形態(tài)能量的過程是同時(shí)進(jìn)行的。形態(tài)能量的過程是同時(shí)進(jìn)行的。電能是不能大量?jī)?chǔ)存。電能是不能大量?jī)?chǔ)存。2.2.集中性集中性: :電力生產(chǎn)是高度集中的、統(tǒng)一的。電力生產(chǎn)是高度集中的、統(tǒng)一的。3.3.適用性適用性: :電能使用最方便、最廣泛。

4、電能使用最方便、最廣泛。4.4.先行性先行性: :在國(guó)民經(jīng)濟(jì)及生活中起主導(dǎo)作用。在國(guó)民經(jīng)濟(jì)及生活中起主導(dǎo)作用。電力負(fù)荷電力負(fù)荷電力負(fù)荷電力負(fù)荷-指電力設(shè)備或用電單位所消耗的功率指電力設(shè)備或用電單位所消耗的功率(kW)(kW)或容量或容量(kVA(kVA) )或電流或電流(A)(A)。負(fù)荷負(fù)荷種類種類1.1.用電負(fù)荷用電負(fù)荷-是指用戶在某一時(shí)刻對(duì)電力系統(tǒng)所需是指用戶在某一時(shí)刻對(duì)電力系統(tǒng)所需求的功率。求的功率。2.2.線路損失負(fù)荷線路損失負(fù)荷( (線損線損) )-是指電能從發(fā)電廠到用戶是指電能從發(fā)電廠到用戶的輸電過程中的輸電過程中, ,產(chǎn)生功率和能量損失所對(duì)應(yīng)的功率。產(chǎn)生功率和能量損失所對(duì)應(yīng)的功率

5、。3.3.供電負(fù)荷供電負(fù)荷-是指用電負(fù)荷和同一時(shí)刻的線路損失是指用電負(fù)荷和同一時(shí)刻的線路損失負(fù)荷負(fù)荷, ,是發(fā)電廠對(duì)外供電時(shí)所承擔(dān)的全部負(fù)荷。是發(fā)電廠對(duì)外供電時(shí)所承擔(dān)的全部負(fù)荷。分類分類1.1.按負(fù)荷發(fā)生時(shí)間不同按負(fù)荷發(fā)生時(shí)間不同(1)(1)高峰負(fù)荷高峰負(fù)荷-是指電網(wǎng)或用戶在單位時(shí)間內(nèi)所發(fā)生是指電網(wǎng)或用戶在單位時(shí)間內(nèi)所發(fā)生的最大負(fù)荷值。的最大負(fù)荷值。(2)(2)低谷負(fù)荷低谷負(fù)荷-是指電網(wǎng)中或某用戶在一天是指電網(wǎng)中或某用戶在一天24h24h內(nèi)內(nèi), ,發(fā)發(fā)生的用電量最少時(shí)的負(fù)荷。生的用電量最少時(shí)的負(fù)荷。峰、谷負(fù)荷差越小，用電越趨于合理。峰、谷負(fù)荷差越小，用電越趨于合理。(3)(3)平均負(fù)荷平均負(fù)荷

6、-指電網(wǎng)中或某用戶在某一段確定的時(shí)指電網(wǎng)中或某用戶在某一段確定的時(shí)間階段內(nèi)平均小時(shí)用電量。間階段內(nèi)平均小時(shí)用電量。為了分析為了分析負(fù)荷率負(fù)荷率, ,常采用日平均負(fù)荷。常采用日平均負(fù)荷。為了安排用電量為了安排用電量, ,常采用月平均負(fù)荷和年平均負(fù)荷。常采用月平均負(fù)荷和年平均負(fù)荷。2.2.按負(fù)荷的重要性按負(fù)荷的重要性(1)(1)一類負(fù)荷一類負(fù)荷( (一級(jí)負(fù)荷一級(jí)負(fù)荷) )-指突然中斷供電將會(huì)造成指突然中斷供電將會(huì)造成人身傷亡或會(huì)引起對(duì)周圍環(huán)境嚴(yán)重污染，造成經(jīng)濟(jì)人身傷亡或會(huì)引起對(duì)周圍環(huán)境嚴(yán)重污染，造成經(jīng)濟(jì)上的巨大損失以及將會(huì)造成社會(huì)秩序嚴(yán)重混亂或產(chǎn)上的巨大損失以及將會(huì)造成社會(huì)秩序嚴(yán)重混亂或產(chǎn)生政治上

7、的嚴(yán)重影響等用電負(fù)荷。生政治上的嚴(yán)重影響等用電負(fù)荷。對(duì)一級(jí)負(fù)荷的用電設(shè)備對(duì)一級(jí)負(fù)荷的用電設(shè)備, ,應(yīng)有兩個(gè)以上的獨(dú)立電源供應(yīng)有兩個(gè)以上的獨(dú)立電源供電電, ,并輔之其他必要的非電力電源的保安措施。并輔之其他必要的非電力電源的保安措施。(2)(2)二類負(fù)荷二類負(fù)荷( (二級(jí)負(fù)荷二級(jí)負(fù)荷) )-指突然中斷供電將會(huì)造成指突然中斷供電將會(huì)造成較大經(jīng)濟(jì)損失以及將會(huì)造成社會(huì)秩序混亂或在政治較大經(jīng)濟(jì)損失以及將會(huì)造成社會(huì)秩序混亂或在政治上產(chǎn)生較大影響等用電負(fù)荷。上產(chǎn)生較大影響等用電負(fù)荷。 (3)(3)三類負(fù)荷三類負(fù)荷( (三級(jí)負(fù)荷三級(jí)負(fù)荷) )-指不屬于上述一類和二類指不屬于上述一類和二類負(fù)荷的其他負(fù)荷。負(fù)荷的

8、其他負(fù)荷。變電所變電所變電所變電所-是聯(lián)接電力系統(tǒng)的中間環(huán)節(jié)是聯(lián)接電力系統(tǒng)的中間環(huán)節(jié), ,用以匯集電用以匯集電源、升降電壓和分配電力。源、升降電壓和分配電力。組成組成由高低壓配電裝置、主變壓器、主控制室和相應(yīng)的由高低壓配電裝置、主變壓器、主控制室和相應(yīng)的設(shè)設(shè)施以及輔助生產(chǎn)建筑物等。施以及輔助生產(chǎn)建筑物等。變電所主接線變電所主接線-是把變壓器、斷路器等各種電氣是把變壓器、斷路器等各種電氣設(shè)備通過母線、導(dǎo)線有機(jī)地聯(lián)結(jié)起來。設(shè)備通過母線、導(dǎo)線有機(jī)地聯(lián)結(jié)起來。變電所一次電氣設(shè)備變電所一次電氣設(shè)備1.1.主變壓器主變壓器-將高電壓變換為低電壓的電氣設(shè)備。將高電壓變換為低電壓的電氣設(shè)備。2.2.高壓斷路器

9、高壓斷路器-是保護(hù)變壓器和高壓線路的電器。是保護(hù)變壓器和高壓線路的電器。具有開斷正常負(fù)荷和過載、短路故障的保護(hù)能力。具有開斷正常負(fù)荷和過載、短路故障的保護(hù)能力。3.3.隔離開關(guān)隔離開關(guān)-是隔離電源用的電器。是隔離電源用的電器。4.4.電壓互感器和電流互感器電壓互感器和電流互感器-供保護(hù)和計(jì)量用。供保護(hù)和計(jì)量用。5.5.熔斷器熔斷器-是保護(hù)電器。是保護(hù)電器。當(dāng)電路發(fā)生短路或過負(fù)荷時(shí)當(dāng)電路發(fā)生短路或過負(fù)荷時(shí), ,熔斷器能自動(dòng)切斷故障熔斷器能自動(dòng)切斷故障電路電路, ,從而使電氣設(shè)備和線路得到保護(hù)。從而使電氣設(shè)備和線路得到保護(hù)。6.6.負(fù)荷開關(guān)負(fù)荷開關(guān)-是隔離負(fù)荷用的電器。是隔離負(fù)荷用的電器。用于不頻

10、繁地接通或分?jǐn)嘈∪萘康呐潆娋€路和負(fù)荷用于不頻繁地接通或分?jǐn)嘈∪萘康呐潆娋€路和負(fù)荷, ,起到隔離電源的作用。起到隔離電源的作用。供電質(zhì)量供電質(zhì)量供電質(zhì)量供電質(zhì)量-是指電能質(zhì)量和供電可靠性。是指電能質(zhì)量和供電可靠性。電能質(zhì)量電能質(zhì)量-是指供給用電單位受電端電能品質(zhì)的是指供給用電單位受電端電能品質(zhì)的優(yōu)劣程度。優(yōu)劣程度。主要主要包括包括: :電壓質(zhì)量電壓質(zhì)量( (有有電壓允許偏差、電壓允許波電壓允許偏差、電壓允許波動(dòng)與閃變、公用電網(wǎng)諧波、三相電壓允許不平衡度動(dòng)與閃變、公用電網(wǎng)諧波、三相電壓允許不平衡度) ) 和頻率質(zhì)量和頻率質(zhì)量( (頻率頻率允許偏差等允許偏差等) )。1.1.供電電壓允許偏差供電電壓

11、允許偏差-是指是指在某一時(shí)段內(nèi)在某一時(shí)段內(nèi), ,電壓幅電壓幅值緩慢變化而偏離額定值的程度值緩慢變化而偏離額定值的程度。電壓電壓偏差的影響偏差的影響: :電壓下降時(shí)電壓下降時(shí)白熾燈的發(fā)光效率和光通量都會(huì)急劇下降。白熾燈的發(fā)光效率和光通量都會(huì)急劇下降。電動(dòng)機(jī)的定子、轉(zhuǎn)子電流都增大導(dǎo)致其燒毀電動(dòng)機(jī)的定子、轉(zhuǎn)子電流都增大導(dǎo)致其燒毀, ,或停轉(zhuǎn)或停轉(zhuǎn)或不能啟動(dòng)?；虿荒軉?dòng)。電熱設(shè)備不能達(dá)到所需要的溫度等。電熱設(shè)備不能達(dá)到所需要的溫度等。電壓上升時(shí)電壓上升時(shí)白熾燈的壽命將大為縮短。白熾燈的壽命將大為縮短。各類電氣設(shè)備絕緣老化加快各類電氣設(shè)備絕緣老化加快, ,使用壽命縮短等。使用壽命縮短等。【例【例】白熾燈

12、白熾燈電壓上升電壓上升1010, ,壽命減少壽命減少5050。電壓下降電壓下降1010, ,光通量減少光通量減少3030。我國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定電壓偏差的允許值我國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定電壓偏差的允許值: :35kV35kV及以上供電電壓正負(fù)偏差絕對(duì)值之和不超過及以上供電電壓正負(fù)偏差絕對(duì)值之和不超過標(biāo)稱電壓的標(biāo)稱電壓的5 5。10kV10kV及以下三相供電電壓允許偏差為標(biāo)稱系統(tǒng)電及以下三相供電電壓允許偏差為標(biāo)稱系統(tǒng)電壓的壓的7 7。220V220V單相供電電壓允許偏差為標(biāo)稱系統(tǒng)電壓的單相供電電壓允許偏差為標(biāo)稱系統(tǒng)電壓的+7+7、-10-10。2.2.電壓電壓允許波動(dòng)和閃變?cè)试S波動(dòng)和閃變(1)(1)電壓允許波動(dòng)

13、電壓允許波動(dòng)-在某一個(gè)時(shí)段內(nèi)在某一個(gè)時(shí)段內(nèi), ,電壓急劇變化電壓急劇變化而偏離額定值的現(xiàn)象。而偏離額定值的現(xiàn)象。當(dāng)電壓變化速率大于當(dāng)電壓變化速率大于1 1時(shí)時(shí), ,即認(rèn)為電壓急劇變化。即認(rèn)為電壓急劇變化。電壓波動(dòng)程度是以電壓電壓波動(dòng)程度是以電壓急劇急劇變化期間變化期間, ,電壓最大值和電壓最大值和電壓最小值之差與額定電壓值的百分?jǐn)?shù)來表示。電壓最小值之差與額定電壓值的百分?jǐn)?shù)來表示。原因原因: :由急劇變化的沖擊性負(fù)荷由急劇變化的沖擊性負(fù)荷( (如電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)、電如電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)、電焊機(jī)或大型電弧爐及軋鋼機(jī)等工作焊機(jī)或大型電弧爐及軋鋼機(jī)等工作) )所引起。所引起。我國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定對(duì)電壓波動(dòng)允許值我國(guó)國(guó)家

14、標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定對(duì)電壓波動(dòng)允許值: :220kV220kV及以上電壓波動(dòng)允許值為及以上電壓波動(dòng)允許值為1.61.6。3535110kV110kV電壓波動(dòng)允許值為電壓波動(dòng)允許值為2 2。10kV10kV及以下電壓波動(dòng)允許值為及以下電壓波動(dòng)允許值為2.52.5。(2)(2)電壓閃變電壓閃變-周期性電壓急劇波動(dòng)引起燈光閃爍周期性電壓急劇波動(dòng)引起燈光閃爍, ,光通量急劇波動(dòng)光通量急劇波動(dòng), ,而造成人眼視覺不舒適的現(xiàn)象。而造成人眼視覺不舒適的現(xiàn)象。3.3.公用電網(wǎng)諧波公用電網(wǎng)諧波電網(wǎng)諧波的產(chǎn)生主要在于電力系統(tǒng)中存在各種非線電網(wǎng)諧波的產(chǎn)生主要在于電力系統(tǒng)中存在各種非線性元件。性元件。大型的晶閘管變流設(shè)備和大型電

15、弧爐大型的晶閘管變流設(shè)備和大型電弧爐, ,產(chǎn)生的諧波電產(chǎn)生的諧波電流最為突出流最為突出, ,是造成電網(wǎng)諧波的主要因素。是造成電網(wǎng)諧波的主要因素。諧波對(duì)電氣設(shè)備的危害諧波對(duì)電氣設(shè)備的危害: :使變壓器及電動(dòng)機(jī)的鐵損增大使變壓器及電動(dòng)機(jī)的鐵損增大, ,出現(xiàn)過熱、絕緣老出現(xiàn)過熱、絕緣老化、壽命縮短等?；?、壽命縮短等。電容器對(duì)諧波的阻抗很小電容器對(duì)諧波的阻抗很小, ,使電容器很容易發(fā)生過使電容器很容易發(fā)生過電流發(fā)熱而導(dǎo)致?lián)舸┘盁龤У取ｋ娏靼l(fā)熱而導(dǎo)致?lián)舸┘盁龤У取?.4.供電頻率允許偏差供電頻率允許偏差我國(guó)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定供電頻率我國(guó)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定供電頻率( (工頻工頻) )為為50Hz50Hz。 我國(guó)規(guī)定對(duì)

16、頻率允許誤差我國(guó)規(guī)定對(duì)頻率允許誤差, ,正常允許正常允許0.2Hz,0.2Hz,根據(jù)系根據(jù)系統(tǒng)容量可放寬統(tǒng)容量可放寬0.5Hz0.5Hz。供電可靠性供電可靠性-是指供電企業(yè)某一統(tǒng)計(jì)期內(nèi)對(duì)用戶是指供電企業(yè)某一統(tǒng)計(jì)期內(nèi)對(duì)用戶停電的時(shí)間和次數(shù)。停電的時(shí)間和次數(shù)。1.1.可靠性直接反映供電企業(yè)持續(xù)向用電單位的供電能可靠性直接反映供電企業(yè)持續(xù)向用電單位的供電能力。力。供電可靠性一般利用年供電可靠率進(jìn)行考核。供電可靠性一般利用年供電可靠率進(jìn)行考核。2.2.供電可靠率是指在一年內(nèi)供電可靠率是指在一年內(nèi), ,對(duì)用戶有效時(shí)間總小時(shí)對(duì)用戶有效時(shí)間總小時(shí)數(shù)和統(tǒng)計(jì)期間停電影響用戶小時(shí)數(shù)之差與統(tǒng)計(jì)期間用數(shù)和統(tǒng)計(jì)期間停電

17、影響用戶小時(shí)數(shù)之差與統(tǒng)計(jì)期間用戶有效供電時(shí)間總小時(shí)數(shù)比值的百分?jǐn)?shù)。戶有效供電時(shí)間總小時(shí)數(shù)比值的百分?jǐn)?shù)。3.3.提高供電可靠率就要盡量縮短用戶平均停電時(shí)間。提高供電可靠率就要盡量縮短用戶平均停電時(shí)間。停電時(shí)間停電時(shí)間: :事故停電、計(jì)劃?rùn)z修停電、臨時(shí)性停電。事故停電、計(jì)劃?rùn)z修停電、臨時(shí)性停電。電力系統(tǒng)接地電力系統(tǒng)接地工作接地工作接地-配電變壓器或低壓發(fā)電機(jī)中性點(diǎn)通過配電變壓器或低壓發(fā)電機(jī)中性點(diǎn)通過接地裝置與大地相連。接地裝置與大地相連。工作接地的接地電阻一般不應(yīng)超過工作接地的接地電阻一般不應(yīng)超過44。電力系統(tǒng)中性線接地的型式電力系統(tǒng)中性線接地的型式( (方式方式) )1.1.中性點(diǎn)直接接地中性點(diǎn)

18、直接接地-是指電力系統(tǒng)中至少有一個(gè)中是指電力系統(tǒng)中至少有一個(gè)中性點(diǎn)直接或經(jīng)小阻抗與接地裝置相連接。性點(diǎn)直接或經(jīng)小阻抗與接地裝置相連接。即通過系統(tǒng)中全部或部分變壓器中性點(diǎn)直接接地來即通過系統(tǒng)中全部或部分變壓器中性點(diǎn)直接接地來實(shí)現(xiàn)的。實(shí)現(xiàn)的。作用作用: :使中性點(diǎn)經(jīng)常保持零電位。使中性點(diǎn)經(jīng)常保持零電位。特點(diǎn)特點(diǎn): :若若系統(tǒng)中發(fā)生一相接地時(shí)系統(tǒng)中發(fā)生一相接地時(shí), ,能能限制非故障相對(duì)地電限制非故障相對(duì)地電壓的升高。壓的升高。但發(fā)生人身一相接地或電擊時(shí)但發(fā)生人身一相接地或電擊時(shí), ,危險(xiǎn)性很大。危險(xiǎn)性很大。不適用于對(duì)連續(xù)供電要求較高及人身安全、環(huán)境安不適用于對(duì)連續(xù)供電要求較高及人身安全、環(huán)境安全全要

19、求較高的場(chǎng)合。要求較高的場(chǎng)合。2.2.中性點(diǎn)非直接接地中性點(diǎn)非直接接地-是指電力系統(tǒng)中性點(diǎn)不直接是指電力系統(tǒng)中性點(diǎn)不直接接地或經(jīng)消弧線圈、電壓互感器、高電阻與接地裝接地或經(jīng)消弧線圈、電壓互感器、高電阻與接地裝置相接。置相接。特點(diǎn)特點(diǎn): :可減小人身電擊時(shí)流經(jīng)人體的電流。可減小人身電擊時(shí)流經(jīng)人體的電流。發(fā)生單相接地時(shí)發(fā)生單相接地時(shí), ,一般允許一般允許2 2h時(shí)間內(nèi)可繼續(xù)用電。時(shí)間內(nèi)可繼續(xù)用電。發(fā)生單相接地時(shí)發(fā)生單相接地時(shí), ,接地相對(duì)地電壓下降接地相對(duì)地電壓下降, ,非故障相非故障相對(duì)地電壓將會(huì)升高對(duì)地電壓將會(huì)升高, ,達(dá)達(dá)3 3倍。倍。中性點(diǎn)經(jīng)消弧線圈接地的目的是減小故障電流中性點(diǎn)經(jīng)消弧線圈

20、接地的目的是減小故障電流, ,加加速滅弧。速滅弧。規(guī)定規(guī)定: :在中性點(diǎn)不接地系統(tǒng)中在中性點(diǎn)不接地系統(tǒng)中, ,配電變壓器各出線均配電變壓器各出線均應(yīng)裝設(shè)保險(xiǎn)和不允許引出中性線應(yīng)裝設(shè)保險(xiǎn)和不允許引出中性線( (零線零線) )N N供單相用電供單相用電 在城市中配電網(wǎng)的接地方式在城市中配電網(wǎng)的接地方式220kV220kV、110kV110kV-采用直接接地方式。采用直接接地方式。35kV35kV-采用經(jīng)消弧線圈接地。采用經(jīng)消弧線圈接地。10kV10kV-采用經(jīng)消弧線圈接地方式或經(jīng)小電阻接地方采用經(jīng)消弧線圈接地方式或經(jīng)小電阻接地方式式( (以電纜線路為主的配電網(wǎng)以電纜線路為主的配電網(wǎng)) )。220V/380V220V/380V-采用直接接地方式。采用直接接地方式。低壓系統(tǒng)接地型式低壓系統(tǒng)接地型式TNTN系統(tǒng)接線