电力技术基础知识讲座

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1、电力技术基础知识讲座电力发变（配）电系统目 录 概述 电力系统 发电厂 变电站（所) 输电线路 电气主接线图 电力技术专业术语解释概 述煤、石油、水能、风能、太阳能、核能等是自然界的一次能源，经过发电 厂加工，转换为电能。电能是二次能源。 电能是种特殊的商品，从生产经过输送、分配、销售和使用，是一次性完 成。一般意义上，电能不能储存，既发既用。特殊情况下，必须将电能转 换成其他能源（水能、化学能）储存，需要时再转换为电能使用。 为了避免环境污染，减少运输量（有些能源根本不能运输）发电厂通常建 设在一次能源所在地附近，经高压输送到消费中心。相对于其他能源来说 ，电能是一种易于输送、卫生、安全、经

2、济、使用简单、应用广泛的能源 。 电能生产的种类很多，有热能发电、水能发电、核能发电、风能发电以及 其他（化学能、太阳能）发电形式。 要把电能从电厂远距离的传输到负荷中心供用户使用，必须经过升压、输 送、降压、分配、销售等诸多环节。 发电-输变电-配电构成一个有机的不可分割的网络，简称电网。 35kv以上称为高压网 10kv称为中压配电网 0.4kv以下称为低压配电网电力系统电力系统是由多个发电设备、输变电设备和用电设备组成的网络 ，它具有生产、输送、分配和消费电能的功能。 从发电机出口将电能升压-输送-降压-分配到负荷中心的一系列设 备所构成的网络称为电网。发变输供电系统框图基建成本低 发电

3、成本高 污染大化石性燃料火力发电厂 热能转换成电能基建规模大 发电成本低 环境污染小水能水力发电厂 水能转换电能基建成本高 发电成本低 环境污染小核燃料核能发电厂 原子能转换电能发电厂 能源转换相同功率 电压高 则电流小 损耗低远距离、大功率220kv 330kv 500kv 更高升压变电站 便于传输电阻损耗 电感损耗 电容损耗电压容易转换交流超高压 220kv 330kv 500kv只有电阻损耗 分正负双极 传输功率大 传输距离远必须经交直流变换直流超高压 500kv 换流站换流 长距离大功率输电线路 能量传输电力联网 电能分配 负荷中心 便于应用交流变换电压500kv 330kv 220k

4、v 110kv 35kv 10kv 多级降压降压变电站 便于用户使用线路复杂 距离短 数量多 管理难度大向用户供电35kv 10kv 6kv 3kv 400/220v配电线路 向用户分配电能电力系统 发电输电配电（交流）（交流）发电发电-升压变升压变-输电输电-降压变降压变-供电供电（直流）（直流）电力生产、传输、消费 发电厂用以将热能、核 能、水能、太阳能、风 能等转换为电能 电能经传输送到负荷终 端再根据用户的需要转 化为机械能、热能、光 能、化学能满足人们的 社会需求和生活需求 便于传输，便于能量转 换 电能清洁、卫生。电厂 远离城市，是一种环保 型二次能源水力发电厂水 力 发 电 机

5、主 厂 房水力发电水 轮 发 电 机 组 剖 面 图进水进水 口口发电发电 机机水轮水轮 机机下游下游 水位水位变压变压 器器水库水库 水位水位火力发电机组 火 力 发 电 机 组火力发电 火力发电过程示意图燃煤燃煤 处理处理蒸汽蒸汽 锅炉锅炉汽轮汽轮 机机蒸汽蒸汽 包包发电发电 机机变电站变电站是电能的集散地，是电压变换 、电能传输分配的中心。 电能在变电站汇集、联络、分配、将 电压升高便于传输，将电压降低便于 使用。变电站的电压等级：750kV、500kV、 330kV、220kV、110kV、66kV、 35kV、10kV、6kV通常有一次变和二次变之分，110kV及 以上变电所称一次变

6、，35kV（66kV） 变电所称二次变。 分户内式、户外式、敞开式和全封闭 式等。 有升压站、降压站、枢纽站和终端站 之分。变电站设备基本结构由一次设备（变压 变流设备、开关设备、导线 ）和二次设备（计量检测保 护控制设备）组成。 一次设备主要包括：进出线 、母线、变压器、电抗器、 隔离开关、断路器、开关柜 、避雷器、电压电流互感器 、电容补偿装置。 二次设备主要包括：一次设 备及输电线路的继电保护装 置、监测控制装置，测量计 量装置等。 变电站还应配备通讯调度设 备。户内、户外变电站 户内、户外式变电站的 区别通常是将高低压配 电装置布置在户内，还 是布置在户外。而变压 器一般都是放置在户外

7、 （在城市中心区域，也 有把变压器布置在户内 的）。 户内式变电站占地面积 小，结构紧凑，外貌美 观、设备防污秽能力强 ，但造价高，通常分布 在城市周围或市区内； 户外式变电站则完全相 反。GIS变电站 GIS-气体绝缘金属封闭开 关设备 是将若干个独立元件封闭组 合在充有高于大气压的SF6 气体的接地金属外壳中，而 形成的金属封闭开关设备 GIS体积小，组成的配电装 置占地面积少，不受环境条 件的影响，运行安全可靠， 维护简单，检修间隔时间长 ，特别是在超高压和特高压 输变电领域中较之敞开式电 器有更大的优势。开闭站（所） 开闭站：也叫开闭所、开关站。以电能分配及联 络为目的，主要设备包括：

8、进出线、母线、开关 （10kV多采用环网柜）、避雷器、电压电流互感 器、二次设备（直流系统、继电保护、计量）等 。各种电压等级都可设置开闭所。输电线路 电力线路通过变电站间 的相互联络、相互连接 形成一个电力网络，称 为电网。 各电厂所发出的电能通 过输电线路与电网连接 。 通过变电站升（降）电 压，各电压等级输电线 路所形成的电网把电能 传输到各地的负荷中心 强大的电网使电力供应 更加安全可靠 电力输电线路的标准电力输电线路的标准 电压等级：电压等级：(750(750kVkV) )、 500500kVkV、330330kVkV、220220kVkV 、110110kVkV (66 (66kV

9、kV) )、3535kVkV城乡配电网电压：城乡配电网电压：1010kVkV(6(6kVkV) )用户使用电压：用户使用电压： 400400v/220vv/220v电力系统专业术语 额定电压（额定电压（Rated VoltageRated Voltage）：维持设备正常工作的工作电维持设备正常工作的工作电 压，以有效值表示，单位：压，以有效值表示，单位：V V（伏特）或伏特）或kvkv（千伏）。千伏）。 额定电流（额定电流（Rated CurrentRated Current）：设备在正常工作条件下所能设备在正常工作条件下所能 承受的最大电流，以有效值表示，单位：承受的最大电流，以有效值表示，

10、单位：A A（安培）。安培）。 额定频率（额定频率（Rated FrequencyRated Frequency）：也叫工频，交流电在单位也叫工频，交流电在单位 时间内交变的周期数，单位：时间内交变的周期数，单位：HzHz（赫兹）。我国电网频率为赫兹）。我国电网频率为 5050HzHz。 额定容量（额定容量（Rated CapacityRated Capacity）：在正常工作条件下，设备（在正常工作条件下，设备（ 系统）输入、输出电能的能力。一般来说，此值表示设备（系统）输入、输出电能的能力。一般来说，此值表示设备（ 系统）的输入、输出定值；单位可以是系统）的输入、输出定值；单位可以是WW（

11、瓦特），也可以瓦特），也可以 是是VAVA（伏安），常用伏安），常用KWKW（千瓦）或千瓦）或KVAKVA（千伏安）。千伏安）。 电力系统专业术语 线电压（线电压（Line Voltage Line Voltage 或或 Phase to Phase VoltagePhase to Phase Voltage）：通常供通常供 电方式采用三相三线制、三相四线制、三相五线制，三相电电方式采用三相三线制、三相四线制、三相五线制，三相电 主要用于工、农业中功率较大的电器设备。三相一般用主要用于工、农业中功率较大的电器设备。三相一般用L1L1、L2L2 、L3L3表示，对于电机类产品则用表示，对于电机类

12、产品则用U U、V V、WW表示，零线（中性表示，零线（中性 线）用线）用NN表示，接地线一般用表示，接地线一般用PEPE表示，表示，PEPE与与NN并非同一点。并非同一点。 相电压（相电压（PhasePhase tp tp Ground Voltage Ground Voltage）：线电压是指相对相之线电压是指相对相之 间的电压，相电压相线对中性线之间的电压。例如：间的电压，相电压相线对中性线之间的电压。例如： 380380V/220VV/220V，前者是线电压，后者是相电压，两者相差前者是线电压，后者是相电压，两者相差3 3 倍。倍。 工频耐压（工频耐压（AC Withstand Vol

13、tageAC Withstand Voltage）：设备、系统在额定频设备、系统在额定频 率下所能承受而不损坏的电压耐受强度。可分为干耐受和湿率下所能承受而不损坏的电压耐受强度。可分为干耐受和湿 耐受，一般情况下，工频耐受电压的时间为耐受，一般情况下，工频耐受电压的时间为1 1分钟（分钟（6060秒），秒）， 由系统的操作过电压决定。由系统的操作过电压决定。 视在功率视在功率：指设备所能输入、输出的总功率，包括有功功率和无功指设备所能输入、输出的总功率，包括有功功率和无功 功率，通常用功率，通常用“S”S”表示，单位：表示，单位：VAVA（伏安）或伏安）或KVAKVA（千伏安）。千伏安）。 有

14、功功率有功功率：视在功率中用来做功的分量，用：视在功率中用来做功的分量，用“P”P”表示，单位：表示，单位：WW（ 瓦）。瓦）。 无功功率无功功率：视在功率中用来建立电磁场的分量，用：视在功率中用来建立电磁场的分量，用“Q”Q”表示，单表示，单 位：位：VarVar（乏）。乏）。 功率因数功率因数：是指电力系统或设备的有功功率占视在功率的比率，用：是指电力系统或设备的有功功率占视在功率的比率，用 CosCos表示，分滞后和超前两种。一般的配电网络均为滞后，而调相表示，分滞后和超前两种。一般的配电网络均为滞后，而调相 机及电容器为超前。机及电容器为超前。 无功补偿无功补偿：为了提高用电设备的效率

15、，利用电容器对电网的功率因：为了提高用电设备的效率，利用电容器对电网的功率因 数进行修正的一种手段，无功补偿有集中补偿和分散补偿两种，多数数进行修正的一种手段，无功补偿有集中补偿和分散补偿两种，多数 采用集中补偿，大型设备和特殊设备一般采用分散补偿。采用集中补偿，大型设备和特殊设备一般采用分散补偿。 电力系统专业术语电力系统专业术语 系统接地方式系统接地方式：是指供电、配电系统的中性点接地方：是指供电、配电系统的中性点接地方 式。主要分为大电流接地和小电流接地方式，大电流式。主要分为大电流接地和小电流接地方式，大电流 接地方式是指中性点直接接地，小电流接地方式是指接地方式是指中性点直接接地，小电流接地方式是指 中性点不接地或经消弧线圈、电阻等元件接地。在我中性点不接地或经消弧线圈、电阻等元件接地。在我 国，国，400400V V和和110110kVkV以上等级的电力系统绝大部分采用以上等级的电力系统绝大部分采用 中性点直接接地方式，即大电流接地方式；中性点直接接地方式，即大电流接地方式；6 6kVkV至至 6060kVkV系统大部分采用中性点系统大部分采用中性点 不直接接地或不接地方式不直接接地或不接地方式 ，即小电流接地方式。，即小电流接地方式。 供电可靠性供电可靠性：是指供电的可靠程度。计算公式为：供：是指供电的可靠程