第一章 电力系统基本知识

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1、欢迎大家学习进网高压理论！祝大家学习愉快！取得好的成绩！学习本课程的方法及考试注意事项：1. 上课听讲，用笔在书上勾画重要句段。2. 上课认真听复习题讲解，能用笔记下复习题。3. 下课能对照复习题有针对地看书、记重点（主要是习题中涉及的东西 ）。4. 能较轻松地做完模拟练习题。5. 认真分配时间，做到强化学习而不影响身体。6. 从开始学习时就要有紧迫感，要树立辛苦几天，受益一辈子的观点。7. 学习就是工作，就是打仗！要树立我一定要学好，一定好考过的观念！要在战略上树立胜利的信 心，战术上用功的方法。8. 考试不要作弊，千万不要害了自己的前途！学习好了害怕什么考试，其实考试很简单！9. 注意答题

2、的一些计算机操作，答题的注意事项！认真答题，注意检查！10. 交卷要点“我要交卷退出”图标。第一章 电力系统基本知识电力系统是由发电厂、送变电线路、供配电所和用电单位组成的整体。第一节 电力系统、电力网构成发电厂：将燃料的热能、水流的位能或动能以及核能等转换为电能。由发电、输电、变电、配电和用电组成的整体称为电力系统。电力系统中的输电、变电、配电三个部分称为电力网。动力系统与电力系统、电力网关系示意图见图1-1，电力系统、电力网示意图见图1-2.电力网是将各电压等级的输电线路和各种类型的变电所连接而成的网络。输电网是以高压甚至超高压电压将发电厂、变电所或变电所之间连接起来的输电网络，所以又称

3、为电力网中的主网架。直接将电能送到用户的网络称为配电网。配电网又分高压配电网、中压配电网、电压配电网。高压配电网指110KV及以上的电压。中压配电网指35KV、10KV、6KV、3KV电压。低压配电网指220V、380V电压。一、大型电力系统优点大型电力系统主要在技术经济上具有下列优点：1. 提高供电可靠性2. 减少系统的备用容量3. 降低系统的高峰负荷4. 提高了供电质量5. 便于利用大型动力资源二、电力生产特点1. 电力生产特点（1）同时性 电能的生产、输送、分配以及转换为其他形态能量的过程，是同时进行的。电能不能大量储存。（2）集中性 电力生产是高度集中的、统一的。（3）适用性 电能使用

4、最方便，适用性最广泛。（4）先行性。2. 国民经济发展电力必须先行电力是先行工业是由一系列因素决定的。（书第4 页共4 点）。电力装机容量、电网容量、发电量增长速度应大于工业总产值的增长。第二节 电力负荷电力负荷是指电力设备或用电单位所消耗的功率（KW、容量（KVA）或电流（A）一、电力负荷组成1. 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。2. 线路损失负荷 电能从发电厂到用户的输电过程中发生功率和能量的损失所对应的功率。3. 供电负荷 是指用电负荷加上同一时刻的线路损失负荷，是发电厂对外供电时所承担的全部负 荷，称为供电负荷。二、按时间不同负荷分类一、按负荷发生时间不同，可

5、分为以下几类：（1）高峰负荷高峰负荷是指电网或用户在单位时间内所发生的最大负荷值。常以小时用电量作为负 荷。高峰负荷又分为日高峰负荷和晚高峰负荷。（2）低谷负荷 低谷负荷是指电网中或某用户在一天24h内，发生的用电量最少时的负荷。（3）平均负荷 指电网中或某用户在某一段确定的时间阶段内平均小时用电量。二、按负荷的重要性可分为一类负荷、二类负荷、三类负荷三类。（1）一类负荷 也称一级负荷，指突然中断供电将会造成人身伤或会引起对周围环境严重污染，造 成经济上的巨大损失。（2）二类负荷 也称二级负荷，指突然中断供电将会造成较大经济损失。（3）三类负荷 也称三级负荷，指不属于上述一类和二类负荷的其他负

6、荷。对一级负荷的用电设备，应按有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。第三节 变电所变电所是联接电力系统的中间环节，用以汇集电源、升降电压和分配电力，通常由高低压配电装 置、主变压器、主控制室和相应的设施以及辅助生产建筑物等组成。根据其在系统中的位置、性质、作用及控制方式等，可分为升压变电所、降压变电所、枢纽变电所、地区变电所、终端变电所，有人变电所和无人变电所。一、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。2. 主接线型式 如图 1-3所示。口2*610kV 电缆引人线图1 -

7、3 SOOkVA及以下变电所主接线负荷开关TM380/220V高压熔断器低压引岀线二、变电所一次电气设备1. 主变压器 在降压变电所是将高电压改变为低电压的电气设备。2. 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气，它具有开断正常负荷和过 载、短路故障的保护能力。3. 隔离开关 隔离开关是隔离电源用的电器。4. 电压互感器 将系统的高电压转变为低电压，供保护和计量用。5. 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的小电流，供保护计量用6. 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，从而使电气设备的到保护。7. 负荷开关 用来不频繁地接通和分

8、断小容量的配电线路和负荷，起到隔离电源的作用。第四节 供电质量供电质量 指电能质量与供电可靠性。电能质量包括电压、频率和波形的质量。 供电可靠性是以供电企业对用户停电的时间次数来衡量的。一、电能质量电能质量是指供给用电单位受电端电能的优劣程度。电能质量主要包括电压质量与频率质量两部 分。电压质量又分为电压允许偏差、电压允许波动与闪变、公用电网谐波、三相电压允许不平衡度1. 供电电压允许偏差在某一时段内，电压幅值缓慢变化而偏离额定值的程度，以电压实际值和电压额定值之差AU与电 压额定值UN之比的百分比AU%来表示，即U - UNAU% = X100 %(1-1)UN式中：U检测点上电压实际值(V

9、);UN检测点电网电压的额定值(V)；我国国家标准规定电压偏差的允许值为：1) 35KV及以上供电电压正负偏差之和不超过标称电压的土5%2) 10KV及以下三相供电电压允许偏差为标称系统电压的土7%3) 220V 单相供电电压允许偏差为标称系统电压的+7%、 -10%。2. 电压允许波动和闪变(1)电压允许波动 在某一个时段内，电压急剧变化而偏离额定值的现象，称为电压波动。 电压变化的速率大于1%的，即为电压急剧变化。电压最大值和最小值之差与额定电压之比的百分数4U%来表示，即：Umax -UminAU% = x100 %(1-2)UN式中：UN额定电压(V)；Umax、Umin某一时段内电压

10、波动的最大值与最小值(V)。电压波动是由于负荷急剧变化的冲击性负荷说引起的.我国国家标准对电压波动允许值规定为:1) 220KV及以上电压波动允许值为1.6%2) 35110KV电压波动允许值为2%3) 10KV及以下电压波动允许值为2.5%(2)电压闪变周期电压急剧波动一起灯光闪烁，光通量急剧波动，而造成人视觉不舒适的现象称为闪变。3. 公用电网谐波电网谐波的产生，主要在于电力系统中存在各种韭线性元件。4. 供电频率允许偏差电网中发电机发出的正弦交流电压每秒钟交变数，称为频率，或叫供电频率。供电频率偏差是以实际频率f和额定频率之差Af与额定频率fN之比的百分数Af %表示，即 f-fNAf

11、% = X100 %(1-3)fN式中：卜实际供电频率(HZ)fN供电网额定频率(HZ)我国规定对频率允许误差，正常允许土0.2 HZ。二、供电可靠性 供电可靠性是指供电企业某一统计期内对用户停电的次数，可以直接反映供电企业持续向用电 单位的供电能力。不同性质的用户可靠性的要求是不一样的，属于一类（级）负荷的用电设备，对供 电可靠性要求比较高；属于可间断供电的负荷，对供电可靠性较低。供电可靠性一般利用年供电可靠率进行考核。供电可靠率一般是指在二年内，对用户有效时间 总小时数和统计期间停电影响用户小时数之差与统计期间用户有效供电时间总小时数比值的百分数， 记住Rs。，即：8760N -工 tii

12、Rs = X100 %（1-4）8760N式中： Rs年平均供电可用率（%）；N统计用户总数；ti年每次停电时间（h）；ni年每次停电影响用户数。由公式可以看出，要提高供电可靠率就要尽量缩短用户平均停电时间。停电时间ti及停电影响的户数ni的因素有：1）线路长短，所带负荷的多少，可使 ni 的因素有：2）供电部门及时抢修和恢复供电运行工作水平，可直接影响ti值；3）统一安排检修和带点作业，可以减少 ti 和 ni 值；4）供电设备故障及检修周期要求等。第五节 电力系统接地接地配电变压器或低压发电机中性点通过接地装置与大地相连，称为工作接地。工作接地分为直接接地与非直接接地（包括不接地或经消弧线

13、圈接地）两类。工作接地的接地电 阻一般不超过血一、系统接地的形式1. 接地保护系统的形式文字代号 第一个字母表示电力系统的对地关系：T直接接地；I 所有带电部分与地绝缘，或一点经阻抗接地。第二个字母表示装置的外露可接近导体的对地关系：T外露可接近导体对地直接作电气连接，此接地点与电力系统的接地点无直接关连；N外露可接近导体通过保护线与电力系统的接地点直接作电气连接。如果后面还有字母时，这些字母表示中性线与保护线的组合：S中性线和保护线是分开的；C中性线和保护线是合一的。2. 电力系统中性线接地（1）中性点直接接地 指电力系统中至少有一个中性点直接或经小阻抗与接地装置相连接。 这种接地方式是通过

14、系统中全部或部分变压器中性点直接接地来实现的。（2）中性点非直接接地（不直接接地或经消弧线圈接地）指电力系统中性点不接地或经消弧线圈、 电压互感器、高压互感器、高电阻与接地装置相接。随着城市配电网中电缆线路的发展，在城市中配电网的接地方式应用情况为：220KV、110KV直接接地方式；35KV经消弧线圈接地；10KV经消弧线圈接地方式或经小电阻接地方式（以电缆线路为主的配电网）；220V/380V直接接地方式。二、低压系统接地形式1. TN系统接地电力系统有一点直接接地，电气装置的外露可接近导体通过保护线与该接地点相连接。TN 系统可分为：TN-S系统:整个系统的中性线N与保护线PE是分开的，

15、如1-4图所示；TN-C系统：整个系统的中性线N与保护线PE是合一的，如图1-5所示PEN线；TN-C-S系统：系统中有一部分线路的中性线N与保护线PE是合一的，如图1-6所示。2. TT系统电力系统中有一点直接接地，电气设备的外露可接近导体通过保护接地线接至与电力系统接 地点无关的接地极，如图 1-7 所示。3. IT 系统电力系统与大地间不直接连接，电气装置的外露可接近导体，通过保护接电线与接地极连接 如图 1-8 所示。第一章 电力系统基本知识 复习题一、单项选择题（每题的备选项中，只有一项最符合题意，每题1分,不选或有错选为0分） 1高压配电网是指电压在（ ）及以上的配电网。A1KVB35KVC110KV2电力生产的特点是（ ）、集中性、适用性、先行性。A. 同时性 B.广泛性C .统一性3对于突然中断供电将造成人身伤亡或会引起