篇一：电力系统基础知识
电力系统的基础知识
一、电力系统的构成
一个完整的电力系统由分布各地的各种类型的发电厂、升压和降压变电所、输电线路及电力用户组成，它们分别完成电能的生产、电压变换、电能的输配及使用。
二．电力网、电力系统和动力系统的划分
电力网：由输电设备、变电设备和配电设备组成的网络。
电力系统：在电力网的基础上加上发电设备。
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。
三．电力系统运行的特点
一是经济总量大。目前，我国电力行业的资产规模已超过2万多亿，占整个国有资产总量的四分之一，电力生产直接影响着国民经济的健康发展。
二是同时性，电能不能大量存储，各环节组成的统一整体不可分割，过渡过程非常迅速，瞬间生产的电力必须等于瞬间取用的电力，所以电力生产的的发电、输电、配电到用户的每一环节都非常重要。
三是集中性，电力生产是高度集中、统一的，无论多少个发电厂、供电公司，电网必须统一调度、统一管理标准，统一管理办法;安全生产，组织纪律，职业品德等都有严格的要求。
四是适用性，电力行业的服务对象是全方位的，涉及到全社会所有人群，电能质量、电价水平与广大电力用户的利益密切相关。
五是先行性，国民经济发展电力必须先行。
四、电力系统的额定电压
电网电压是有等级的，电网的额定电压等级是根据国民经济发展的需要、技术经济的合理性以及电气设备的制造水平等因素，经全面分析论证，由国家统一制定和颁布的。
我们国家电力系统的电压等级有220/380V、3 kV、6 kV、10 kV、20 kV、35 kV、66 kV、110 kV、220 kV、330 kV、500 kV。随着标准化的要求越来越高，3 kV、6 kV、20 kV、66 kV也很少使用。供电系统以10 kV、35 kV、为主。输配电系统以110 kV以上为主。发电机过去有6 kV与10 kV两种，现在以10 kV为主，低压用户均是220/380V。
用电设备的额定电压和电网的额定电压一致。实际上，由于电网中有电压损失，致使各点实际电压偏离额定值，为了保证用电设备的良好运行，显然，用电设备应具有比电网电压允许偏差更宽的正常工作电压范围。发电机的额定电压一般比同级电网额定电压要高出5%，用于补偿电网上的电压损失。
变压器的额定电压分为一次和二次绕组。对于一次绕组，当变压器接于电网末端时，性质上等同于电网上的一个负荷(如工厂降压变压器)，故其额定电压与电网一致，当变压器接于发电机引出端时(如发电厂升压变压器)，则其额定电压应与发电机额定电压相同。对于二次绕组，考虑到变压器承载时自身电压损失(按5%计)，变压器二次绕组额定电压应比电网额定电压高5%，当二次侧输电距离较长时，还应考
五、电力系统的中性点运行方式
在电力系统中，中性点直接接地或中性点经小阻抗（小电阻）接地的系统称为大电流接地系统，中性点不接地或中性点经消弧线圈接地的系统称为小电流接地系统。中性点的运行方式主要取决于单相接地时电气设备绝缘要求及供电可靠性。
各种运行方式优缺点比较
中性点直接接地方式：当发生一相对地绝缘破坏时，即构成单相短路，供电中断，可靠性降低。但是，该方式下非故障相对地电压不变，电气设备绝缘水平可按相电压考虑。我们国家的220V/380V和110KV以上级系统，都采用中性点直接接地，以大电流接地方式运行。 中性点不接地或经消弧线圈接地方式：当发生单相接地故障时，线电压不变，而非故障相对地电压升高到原来相电压的√3倍，供电不中断，可靠性高。我们国家的10KV和35KV系统，都采用中性点不接地或经消弧线圈接地，以小电流接地方式运行。
六、供电质量
决定用户供电质量的指标为电压、频率和可靠性。
1．电压
理想的供电电压应该是幅值恒为额定值的三相对称正弦电压。由于供电系统存在阻抗、用电负荷的变化和用电负荷的性质等因素，实际供电电压无论是在幅值上、波形上还是三相对称性上都与理想电压之间存在着偏差。
（1）电压偏差：电压偏差是指电网实际电压与额定电压之差，实际电压偏高或偏低对用电设备的良好运行都有影响。
国家标准规定电压偏差允许值为：
a、35千伏及以上电压供电的，电压正负偏差的绝对值之和不超过额定电压的±10%；
b、10千伏及以下三相供电的，电压允许偏差为额定电压的±7%。 c、220伏单相供电的，电压允许偏差为额定电压的+7%、-10%。 计算公式 电压偏差(％)＝(实际电压一额定电压)／额定电压，最后乘以100％
（2）电压波动和闪变：在某一时段内，电压急剧变化偏离额定值的现象称为电压波动。当电弧炉等大容量冲击性负荷运行时，剧烈变化的负荷电流将引起线路压降的变化，从而导致电网发生电压波动。由电压波动引起的灯光闪烁，光通量急剧波动，对人眼脑的刺激现象称为电压闪变。
国家标准规定对电压波动的允许值为：
10KV及以下为2.5%
35至110KV为2%
220KV及以上为1.6%
（3）高次谐波：高次谐波的产生，是非线性电气设备接到电网中投入运行，使电网电压、电流波形发生不同程度畸变，偏离了正弦波。
高次谐波除电力系统自身背景谐波外，主要是用户方面的大功率变流设备、电弧炉等非线性用电设备所引起。高次谐波的存在降导致供电系统能耗增大、电气设备绝缘老化加快，并且干扰自动化装置和通信设施的正常工作。
（4）三相不对称：三相电压不对称指三个相电压的幅值和相位关系上存在偏差。三相不对称主要由系统运行参数不对称、三相用电负荷不对称等因素引起。供电系统的不对称运行，对用电设备及供配电系统都有危害，低压系统的不对称运行还会导致中性点偏移，从而危及人身和设备安全。
电力系统公共连接点正常运行方式下不平衡度国家规定的允许值为2％，短时不得超过4％，单个用户不得超过1．3％
2．供电频率允许偏差
电网中发电机发出的正弦交流电每秒中交变的次数称为频率，我国规定的标准频率50HZ. 我国国标规定，电力系统正常频率偏差允许值为±0.1Hz，实际执行中，当系统容量小于300Mv时，偏差值可以放宽到±0.5Hz。
3．供电可靠率
供电可靠率是指供电企业某一统计期内对用户停电的时间和次数，直接反映供电企业的持续供电能力。
供电可靠率反映了电力工业对国民经济电能需求的满足程度，已经成为衡量一个国家经济发达程度的标准之一；供电可靠性可以用如下一系列年指标加以衡量：供电可靠率、用户平均停电时间、用户平均停电次数、用户平均故障停电次数等。
国家规定的城市供电可靠率是99．96/100。即用户年平均停电时间不超过3.5小时； 我国供电可靠率目前一般城市地区达到了3个9（即99.9%）以上，用户年平均停电时间不超过9小时；重要城市中心地区达到了4个9
（即99.99%）以上，用户年平均停电时间不超过53分钟。
计算公式
供电可靠率（%）=8760（年供电小时）-年停电小时/8760最后乘以100%
用电负荷分类
用电负荷：用户的用电设备在某一时刻实际取用的功率的总和。
电力负荷分类的方法比较多，最有意义的是按电力系统中负荷发生的时间对负荷分类和根据突然中断供电所造成的损失程度分类。
按时间对负荷分类
1、高峰负荷：是指电网或用户在一天时间内所发生的最大负荷值。一般选一天24小时中最高的一个小时的平均负荷为最高负荷，通常还有1个月的日高峰负荷、一年的月高峰负荷等。
2、最低负荷：是指电网或用户在一天24小时内发生的用电量最低的负荷。 通常还有1个月的日最低负荷、一年的月最低负荷等。
3、平均负荷：是指电网或用户在某一段确定时间阶段内的平均小时用电量。
按中断供电造成的损失程度分类
1、一级负荷：突然停电将造成人身伤亡或引起对周围环境的严重污染，造成经济上的巨大损失，如重要的大型设备损坏，重要产品或重要原料生产的产品大量报废，连续生产过程被打乱，需要很长时间才能恢复生产；以及突然停电会造成社会秩序严重混乱或在政治上造成重大不良影响，如重要交通和通信枢纽、国际社交场所等的用电负荷。
2、二级负荷：突然停电将在经济上造成较大损失，如生产的主要设备损坏，产品大量报废或减产，连续生产过程需较长时间才能恢复；以及突然停电会造成社会秩序混乱或在政治上造成较大影响，如交通和通信枢纽、城市主要水源，广播电视、商贸中心等的用电负荷。
3、三级负荷：不属于一级和二级负荷者。
七、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。
变电所的主接线
变电所的主接线是电气设备的主体，由其把发电机、变压器、断路器、隔离开关等电气设备通过母线、导线有机的连接起来，并配置各种互感器、避雷器等保护测量电器，构成汇集和分配电能的系统。
变电所主接线的形式与变电所设备的选择、布置、运行的可靠性和经济性以及继电保护的配置都有密切的关系，它是变电所设计的重要环节。在拟定变电所主接线方案时，应满足可
靠、简单、安全、运行灵活、经济合理、操作维护方便和适应发展等基本要求。
八、电源
电源主要由发电机产生，目前世界上的发电方式主要有火力发电、水力发电和核电。其它小容量的有风能、地热能、太阳能、潮汐等。
1、火电：利用煤、石油和天然气等化石燃料所含能量发电的方式统称为火力发电。 按发电方式，火力发电分为燃煤汽轮机发电、燃油汽轮机发电、燃气——蒸汽联合循环发电和内燃机发电等。
火力发电厂简称火电厂，是利用煤、石油、天然气或其他燃料的化学能生产电能的工厂。火电厂主要组成为:
(1)、锅炉及附属设备，确保燃料的化学能转化为热能。
(2)、汽轮机及附属设备，确保热能变为机械能。
(3)、发电机及励磁机，确保机械能变为电能。
(4)、主变压器，把电能提升为高压电输送给输电线路。
火力发电的优势是：早期建设成本低，发电量稳定，一年四季均匀生产，所以在世界各国的电力生产中都占主要地位，一般在70%左右。
火力发电的缺点是：所用的煤、油、气等是不可再生资源，虽然储量多，始终会枯竭，污染严重。
一方面是煤炭资源丰富，二一方面是其它资源转换为油、气、化学能等成本高,我们国家火电是以煤电为主，油、气、化学能等火电是限制性的计划性发展。
2、水电：水力发电是利用循环的水资源进行,主要利用阶梯交接、河流落差大的优势,以产生强大的水能动力,用于发电,属于生态环保发电类型。
水电最大的优势是：环保、发电成本低、调峰能力强（可以根据负荷随时调整发电量）。 水力发电的缺点是前期建设成本高、时间长，年发电量不均匀，所以一般水电发电量只能占总量的30%左右及以下。
水力发电厂根据水力枢纽布置不同,主要可分为堤坝式、引水式、混合式等。主要由挡水建筑物(大坝)、泄洪建筑物(溢洪道或闸)、引水建筑物(引水渠或隧洞，包括调压井)及电站厂房(包括尾水渠、升压站)四大部分组成。
3、核电：核电站只需消耗很少的核燃料，就可以产生大量的电能，每千瓦时电能的成本比火电站要低20%以上。核电站还可以大大减少燃料的运输量。例如，一座100万千瓦的火电站每年耗煤三四百万吨，而相同功率的核电站每年仅需铀燃料三四十吨，运输量相差1万倍。
核电的另一个优势是干净、无污染，几乎是零排放。用核电取代火电，是世界发展的大趋势。核电的缺点是早期建设成本高，技术要求高，平时故障少，一旦发生大故障（如核泄漏），将是毁灭性的大灾难。
从1954年前苏联建成世界上第一座试验核电站、1957年美国建成世界上第一座商用核电站开始，核电产业已经过了几十年的发展，装机容量和发电量稳步提高。截止到2004年底，全世界有31个国家已经建成或正在建造核电机组，其中正在运行的核电机组440台，在建机组26
台。2004年世界核发电量26186亿千瓦时，占世界总发电量的16%。各国由于情况不同，核发电量占各自总发电量的比重相差较大：其中法国最大为78.1%，韩国38%，美国19.9%，日本29.3%，英国19.4%，日本29.3%，印度2.8%。
一是核心技术方面方面的问题（容易受外国控制），二是核泄漏的方面的问题，中国对核发电一直是走保守的限制性发展道路，按照规划，即使到2020年，中国的核发电最多也只
占总量的40/0。
4、风电的优势是环保，缺点是占地面积大，发电不稳定，不能建大中型发电厂，所以风力发电发展非常迟缓，到现在全国装机容量不到50万千瓦，最大发电机组仅750千瓦。
核电的相关报道
1985年中国开始兴建第一座核电站——浙江秦山核电站，容量30万千瓦，压水堆型，自行设计、制造、施工，部分设备进口。1991年12月15日并网发电，1994年4月1日商业运行，1995年7月1日通过国家验收。目前正扩建二期工程二台国产60万千瓦核电机组，和三期工程二台自加拿大引进的重水堆型70万千瓦核电机组。
广东深圳大亚湾核电站，是中国兴建的第二座大型核电站，引进英、法两国设备，安装二台90万千瓦压水堆型核电机组。1988年8月8日浇注第一罐混凝土，1993年8月31日一号机组平网发电，1994年2月1日商业运行；二号机组于1994年5月6日商业运行。目前在建的项目有：大亚湾第二核电站—岭澳核电站，安装四台压水堆型100万千瓦核电机组；江苏连云港核电站，由俄罗斯引进二台100万千瓦核电机组；广东省规划建设第三座核电站，即阳江核电站，安装6台100万千瓦核电机组。
目前中国核电装机容量仅占全国发电装机容量的0.76%，发电量仅占总发电量的1.2%。 风电的相关报道
中国风力资源约为2.53亿千瓦，可开发量达1.6亿千瓦。1998年末，全国近20个风电场，装机总容量为22.36万千瓦。目前全国最大，也是亚洲最大的风电场是新疆达坂城风力发电场，装有300、500、600千瓦风电机组共111台，总容量5.75万千瓦。内蒙古辉腾锡勒风电场，装有42台600千瓦及10台550千瓦风电机组，总容量3.07万千瓦。浙江临海括苍山风电场，装有33台600千瓦风电机组，总容量1.98万千瓦。目前中国风电装机容量仅占可开发量的千分之一点四，有广阔的发展前景。
地热发电的相关报道
中国地热资源也很丰富，且分布面甚广。第一座地热电站建于广东丰顺县邓屋村于1970年建成，机组容量100千瓦。1971年至1975年在湖南省宁乡县灰场镇建成300千瓦地热电站。目前中国最大的地热电站是西藏羊八井地热电站，装机总容量达2.518万千瓦，1975年开始兴建，1977年一号机1000千瓦机组发电，以后续建7台3000千瓦和1台3180千瓦地热机组，至1992年全部建成。西藏那曲地热电厂系联合国开发署援建项目，安装3台1000千瓦地热机组，于1992年全部建成。
潮汐能发电的相关报道
中国拥有500千瓦以上的潮汐能电源点有191处，可开发的潮汐电站装机总容量可达2158万千瓦，年发电量可达619亿千瓦时，主要分布在杭州湾、长江北口、浙江乐清湾三大地区。中国第一座潮汐电站是1959年9月建成的浙江临海潮汐电站，安装2台60千瓦机组。中国最大的潮汐电站是浙江温岭县江厦潮汐试验电站，总容量3900千瓦，一号机500千瓦于1980年5月4日发电。目前中国已建成7座潮汐电站，最大的装机5000千瓦和3座波力实验电站40千瓦。正在兴建2座波力试验电站，装机容量200千瓦和潮汐电站一座70千瓦。 太阳能发电的相关报道
中国第一座大功率的太阳能发电站建于内蒙古巴林右旗古力古台村，功率560瓦，于1982年10月11日投运。在西藏已建成二座10千瓦、一座20千瓦和一座25千瓦的光伏电池电站。中国最大的太阳能光能发电站，建于海拔4300米的西藏革吉县，总功率10088瓦。正计划在拉萨兴建一座3.5万千瓦的太阳能发电站。
九、中国的电力起步
篇二：电力系统基础知识培训资料
第一章
电力系统基础知识
继电保护、自动装置对电力系统起到保护和安全控制的作用，因此首先应明确所要保护和控制对象的相关情况，涉及的内容包括：电力系统的构成，电力系统中性点接地方式及其特点，电力系统短路电流计算及其相关概念。这是学习继电保护、自动装置等本书内容的基础。
>>第一节 电力系统基本概念
一、电力系统构成
电力系统是由发电厂、变电站(所)、送电线路、配电线路、电力用户组成的整体。其中，联系发电厂与用户的中间环节称为电力网，主要由送电线路、变电所、配电所和配电线路组成，如图1-1中的虚框所示。电力系统和动力设备组成了动力系统，动力设备包括锅炉、汽轮机、水轮机等。
在电力系统中，各种电气设备多是三相的，且三相系统基本上呈现或设计为对称形式，所以可以将三相电力系统用单相图表述。动力系统、电力系统及电力网之间的关系示意图如图1-l所示。
图1-1 动力系统、电力系统及电力网示意图
需要指出的是，为了保证电力系统一次电力设施的正常运行，还需要配置继电保护、自动装置、计量装置、通信和电网调度自动化设施等。
电力系统主要组成部分和电气设备的作用如下。
(1)发电厂。发电厂是把各种天然能源转换成电能的工厂。天然能源也称为一次能源，例如煤炭、石油、天然气、水力、风力、太阳能等，根据发电厂使用的一次能源不同，发电厂分为火力发电厂(一次能源为煤炭、石油或天然气)、水力发屯厂、风力发电厂等。
(2)变电站(所)。变电站是电力系统中联系发电厂与用户的中间环节，具有汇集电能和分配电能、变换电压和交换功率等功能，是一个装有多种电气设备的场所。根据在电力系统中所起的作用，可分为升压变电站和降压变电站；根据设备安装位置，可分为户外变电站、户内变电站、半户外变电站和地下变电站。 变电站内一次电气设备主要有变压器、断路器、隔离开关、避雷器、电流互感器、电压互感器、高压熔断器、负荷开关等。变电站内还配备有继电保护和自动装置、测量仪表、自动控制系统及远动通信装置等。
(3)输电网。输电网是通过高压、超高压输电线将发电厂与变电站、变电站与变电站连接起来，完成电能传输的电力网络，又称为电力网中的主网架。
(4)配电网。配电网是从输电网或地区发电厂接受电能，通过配电设施将电能分配给用户的电力网。配电设施包括配电线路、配电变压器、配电设备等。配电网按照电压等级，可分为高压配电网、中压配电网和低压配电网；按照地域服务对象，可分为城市配电网和农村配电网；按照配电线路类型，可分为架空配电网和电缆配电网。
我国配电网电压等级划分为，高压配电网电压：35kV、66kY、110kV；中压配电网电压：10(20)kV；低压配电网电压：380／220V。
(5)负荷。电力负荷是用户的用电设备或用电单位总体所消耗的功率，可以表示为功率(kW)、容量(kVA)或电流(A)。发电厂对外供电所承担的负荷的总和称为供电负荷，包括这一时刻用电负荷(用户在某一时刻对电力系统的功率需求)以及能量在传输过程中的功率损失(网损)。
(6)变压器。变压器利用电磁感应原理，把一种交流电压和电流转换成相同频
率的另一种或几种交流电压和电流。在电力系统中，由于传输电能和用户用电的需要，无论是发电厂还是变电站，都可以看到各种型式和不同容量的电力变压器。
(7)断路器。断路器是一种开关设备，既能关合、承载、开断运行回路的负荷电流，又能关合、承载、开断短路等异常电流。断路器的形式较多，结构也不尽相同，但从原理上看，均由动触头、静触头、灭弧装置、操动机构、绝缘支架等构成。
(8)隔离开关。隔离开关是将电气设备与电源进行电气隔离或连接的设备，因为没有特殊的灭弧装置，一般只能在无负荷电流的情况下进行分、合操作，与断路器配合使用。隔离开关由导电回路、绝缘支架、操作系统及底座支架等组成。
(9)负荷开关。负荷开关是另一种开关设备，既能关合、承载、开断运行线路的正常电流(包括规定的过载电流)，并能关合、承载短路等异常电流，但不能开断短路故障电流。负荷开关可以看成是断路器功能的简化，或隔离开关功能的延伸。负荷开关由灭弧装置、操动机构和绝缘支架等组成。
(10)主接线。主接线是以电源和引出线为基本环节，以母线为中间环节构成的电能通路。变电站主接线将变压器、断路器、隔离开关、互感器、母线等一次电气设备，按照一定的顺序连接，实现汇集和分配电能，按有无汇流母线分为有母线接线和无母线接线两大类。变电站主接线图一般用单线图表示。
(11)互感器。互感器有电流互感器(TA)和电压互感器(TV)。电流互感器是—种变流设备，将交流一次侧大电流转换成二次电流，供给测量、保护等二次设备使用，一般二次额定电流为5A或1A；电压互感器是—种变压设备，将交流一交侧高电压转换成二次电压，供给控制、测量、保护等二次设备使用，—般二次额定的相电压为100/3V。
二、电力系统中性点运行方式
电力系统中性点运行方式即中性点接地方式，是指电力系统中发电机或变压器的中性点的接地方式，是一种工作接地。目前，我国电力系统中性点接地方式分为中性点直接接地与非直接接地两大类，具体有；中性点不接地、经电阻接地、经电抗接地、经消弧线圈接地和直接接地等。
1．中性点直接接地方式
中性点直接接地是指电力系统中至少有一个中性点直接与接地设施相连接，
如图1-2中的N点接地，通常应用于500kV、330kV、220kV、110kV电网。
中性点直接接地系统保持接地中性点零电位，发生单相接地故障时如图1-2所示，非故障相对地电压数值变化较小。由于高压、尤其是超高压电力变压器中性点的绝缘水平、电气设备的绝缘水平都相对较低，采用中性点直接接地方式，对保证变压器及其电气设备的安全尤其重要。但由于中性点直接接地，与短路点构成直接短路通路，故障相电流很大，造成接于故障相的电气设备过电流。为此，需要通过继电保护和断路器动作，切断短路电流。
2．中性点不接地方式
中性点不接地系统指电力系统中性点不接地。中性点不接地系统发生单相接地故障时如图1-3所示，中性点电压发生位移，但是三相之间的线电压仍然对称，且数值不变；由于没有直接的短路通路，接地故障电流由线路和设备对地分布电容回路提供，是容性电流，通常数值不大，一般不需要立即停电，可以带故障运行一段时间(一般不超过2h)；但非故障相对地电压升高，数值最大为额定相电压的3倍，因此用电设备的绝缘水平需要按线电压考虑。中性点不接地方式具有跳闸次数少的优点，因此普遍应用于接地电容电流不大的系统，例如66kV、35kV电网。
“一低两高三不变”
当中性点不接地系统发生一相接地情况时,该相的对地电压变低,甚至为零,此为一低;此时其它两相的对地电压升高,最大可为系统线电压.此为两高;由于中性点没有接地,此时接地相没有形成电流通路,接地时三相对地电流基本不变(先前有每相的对地电容电流,一般很小)当为三不变了.正因如此,线电压是肯定不变的了。
3．中性点经消弧线圈接地方式
当电网的电容电流不大时，单相接地故障点的电弧可以自行熄灭；如果电容电流较大，接地故障点的电弧不会自行熄灭，并且产生间歇性电弧，引起过电压，可能导致绝缘损坏，使故障扩大。因目前，10kV电网采用的中性点接地低值电阻一般为10Ω。
对于6kV和10kV主要由架空线构成的系统，单相接地故障电流较小时(接地故障电流小于10A)，为了防止谐振、间歇性电弧接地过电压等对设备的损害，可以采用中性点经高值电阻接地。此时发生单相接地故障时，不立即跳闸，可运行一段时间。
>> 第二节 电力系统短路故障
一、短路的一般概念
电力系统应该正常不间断地供电，保证用户生产和生活的正常进行。但是当发生短路故障时，可能破坏电力系统正常运行，从而影响用户的生产和生活。 “短路”是指电力系统中相与相之间或相与地之间，通过电弧或其他较小阻抗形成的一种非正常连接。电力系统中发生短路的原因有多种，归纳如下：
1)电气设备绝缘损坏。其原因有设计不合理、安装不合格、维护不当等，还有外界原因如架空线断线、倒杆及挖沟时损坏电缆、雷击或过电压等。
2)运行人员误操作。如带负荷拉合隔离开关(刀闸)、带地线合闸、误将带地线的设备投入等。
3)其他原因。如鸟兽跨接导体造成短路等。
篇三：电力系统基础知识内部培训资料
1、电力系统基础知识
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电力系统的构成
电力系统的额定电压 电气主接线方式
电气一次设备与二次设备
电力系统变电所安装试验标准 电气设备故障
继电保护基础知识 变电所综合自动化系统 电力系统的中性点运行方式 供电质量的主要指标 微机常规保护的判断逻辑
电力系统的构成
一个完整的电力系统由分布各地的各种类型的发电厂、升压和降压变电所、输电线路及电力用户组成，它们分别完成电能的生产、电压变换、电能的输配及使用。
图1－1 电力系统的组成示意图
电力系统的额定电压
电网电压是有等级的，电网的额定电压等级是根据国民经济发展的需要、技术经济的合
理性以及电气设备的制造水平等因素，经全面分析论证，由国家统一制定和颁布的。
用电设备的额定电压和电网的额定电压一致。实际上，由于电网中有电压损失，致使各点实际电压偏离额定值。为了保证用电设备的良好运行，国家对各级电网电压的偏差均有严格规定。显然，用电设备应具有比电网电压允许偏差更宽的正常工作电压范围。 2．发电机 发电机的额定电压一般比同级电网额定电压高出5%，用于补偿电网上的电压损失。 3．变压器 变压器的额定电压分为一次和二次绕组。对于一次绕组，当变压器接于电网末端时，性质上等同于电网上的一个负荷(如工厂降压变压器)，故其额定电压与电网一致，当变压器接于发电机引出端时(如发电厂升压变压器)，则其额定电压应与发电机额定电压相同。对于二次绕组，额定电压是指空载电压，考虑到变压器承载时自身电压损失(按5%计)，变压器二次绕组额定电压应比电网额定电压高5%，当二次侧输电距离较长时，还应考虑到线路电压损失(按5%计)，此时， 二次绕组额定电压应比电网额定电压高10%。
电气主接线方式
主接线图（亦称原理接线图）表示电能由电源分配给用户的主要电路，图中表示出所有的电气设备及其联接关系。 1）母线制
常用的母线制主要有三种：单母线制、单母线分段制和双母线制，工厂供电系统一般不采用双母线制。 2）单母线 单母线制如图1所示，一般用于只有一回进线的情况。 3）单母线分段制 在两回电源进线的情况下，宜采用单母线分段制，母线分段开关如图2所示。 4）双母线制
主要用在供电部门110Kv以上电压等级的网络变电所，也有用于用户35Kv电压等级的变电所，宜采用单母线分段制，母线分段开关如图3所示
电气一次设备与二次设备
一、一次设备：
变压器（含主变压器、所用变压器、消弧线圈等）；开关（高压断路器、隔离开关、空气开关等）；电抗器；母线、电力电缆、电力线路、瓷瓶、支架等。 （一）高压开关柜的分类：（35kV、10Kv、6kV）1、固定柜（GG1）
a、由隔离刀闸b、接地刀闸c、高压开关d、支柱瓷瓶e、电流互感器（电压互感器）
f、避雷器g、高压母线h、控制小室
2、手车柜：a、开关小车b、接地刀闸c、高压开关d、支柱瓷瓶e、电流互感器（电压互感器）f、避雷器g、高压母线h、控制小室 （二）高压开关的分类：
a、多油开关b、少油开关c、真空开关d、SF6开关 6）高压开关的组成：
a、开关小车b、真空泡c、储能电机d、操作机构（机械部分）e、高压触头f、电流互感器g、分合闸线圈h、二次控制部分｛储能回路、分合闸回路（带防跳功能）｝等等 2）二次设备：
电压互感器、电流互感器、阻波器、耦合电容器以及“控制”、“测量”、“保护”、“自动装置”、“远动”、“通讯”等设备。
a、电流互感器测量级与保护级的区别：
以 10kV 电流互感器的 0.5/3 两个绕组为例。其 0.5 级准确度绕组应接电能计量仪表，而 3 级准确度绕组应接继电保护电路。如果错接则：一是使正常运行中测量的准确度降低，使电能计量不准；二是在发生短路故障时，由于计量绕组铁心设计时保证在短路电流超过额定电流的一定倍数时，铁心饱和，限制了二次电流增长，以保护仪表。而继电保护绕组铁心不饱和，二次电流随短路电流相应增大，以使继电保护准确动作。如果错接，则继电保护动作不灵敏，而计量仪表可能烧坏。总之，两个二次绕级铁心厚薄不同，接线时不可错接。 b、电流互感器的准确等级的意义：
如，10P15,意思是互感器的一次电流为额定电流的15倍时,误差不超过±10% c、电压互感器与电流互感器工作原理上的区别：
1) 电流互感器二次可以短路，但不得开路；电压互感器二次可以开路，但不得短路； 2) 相对于二次侧的负荷来说，电压互感器的一次内阻抗较小以至可以忽略，可以认为电压互感器是一个电压源；而电流互感器的一次却内阻很大，以至可以认为是一个内阻无穷大的电流源。
3) 电压互感器正常工作时的磁通密度接近饱和值，故障时磁通密度下降；电流互感器正常工作时磁通密度很低，而短路时由于一次侧短路电流变得很大，使磁通密度大大增加，有时甚至远远超过饱和值。
3）高压开关柜的五防：① 防止误分(合)断路器 ② 防止带负荷误拉(合)隔离开关（开关小车） ③ 防止带电挂接地线 ④ 防止带地线送电 ⑤ 防止误入带电间隔 4）微机电子五防：
是集图形编辑、智能开票、传统的“五防功能”的要求,并具有操作方便、安全可靠等特点。
电力系统变电所安装试验标准
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用兆欧表摇绝缘电阻时，如果接地端子与线路端子互换接线，测出的绝缘电阻比实际值偏低。
盘、柜安装时，盘间接缝允许的偏差为＜2mm。
查找直流接地时，所用仪表内阻不应低于2000Ω/V。 基础型钢安装水平度允许偏差为＜1mm/m。 电缆管的加工应符合下列要求：
（1） 管口应无毛刺和尖锐棱角，管口宜做成喇叭形。，
（2） 电缆管在弯制后，不应有裂缝和显著的凹瘪现象，其弯扁程度不宜大于管子外径的
10%，电缆管的弯曲半径不应小于所穿入电缆的最小允许弯曲半径。
（3） 金属电缆管应在外表涂防腐漆或涂沥青，镀锌管锌层剥落处应涂以防腐剂。 ? 对于盘柜内0.4kV低压母线，相线间距及相线对地间距为≥20mm。 ? 变电所电缆沟内敷设电缆时，电力电缆应放在控制电缆的上方。 ? 二次回路接线基本要求： （1） 按图施工，接线正确。
（2） 导线与电气元件间采用螺栓连接、插接、焊接或压接点，均应牢固可靠。 （3） 盘、柜内的导线不应有接头，导线芯线应无损伤。
（4） 导线芯线和所配导线的端部均应标明其回路编号，编号应正确，字迹清晰且不易脱
色。 （5） 配线应整齐、清晰、美观，导线绝缘应良好，无损伤。
（6） 每个接线端子的每侧接线宜为1根，不得超过2根。对于插接式端子，不同截面的
两根导线不得接在同一端子上；对于螺栓连接端子，当接两根导线时，中间应加平
垫片。
（7） 二次回路接地应设专用螺栓。 ? ? ? ? ?
二次回路的每一支路的绝缘电阻不应小于2MΩ。
低压配线装置应用500V摇表测量全线的电阻，相对地不应＜.022 MΩ，相对相不应＜.038MΩ。
接地保护接地电阻一般不＞4Ω，重复接地的接地电阻一般不＞10Ω，用500V摇表测移动电器时，其绝缘电阻不应＜0.5 MΩ。
用摇表测量低压变压器四线制线路时应用500V摇表，保持120转/分，持续1分钟。 1000V以下的电力电缆和控制电缆应采用1000V摇表测量绝缘电阻，其绝缘电阻不＜10 MΩ，移动电器在安装使用前，用500V摇表测试其带电部分对金属外壳的绝缘电阻，其电阻应≥0.5 MΩ，直流系统监视装置要求每个二次回路对地绝缘电阻≥1MΩ，潮湿地区≥0.5 MΩ。
当保护接地时，接地电阻越小保护效果越好。
变压器在现场安装时，如果有制造厂合格的试验报告，也必须进行吊芯检查。 低压验电器除了用于检查电气设备是否带电外还应区分火线和地线。 上、下布置的A、B、C母线应由上向下排列。
查找二次回路故障时，常用导通法、对地电压法、电压降法。 不对称负载作星形连接时，中线一定不能断开。
在地方狭窄，工作不便，阴暗潮湿等环境中，应采用12V的安全电压。
无论电容器的额定电压为多少，在切断电源后的30秒之内，电容器端电压不得超过65V。
作为电气工作人员必要清楚，直流负载的端电压就是负载两端的电位差，而直流电源两极间的电动势也是两极间的电位差。
怎样区分中性点、中性线、零点、零线。
中性点------在三相星形连接电路中，其中三个线圈连在一起的一点。 中性线------由中性点引出的线。 零点------中性点接地。 ?
零线------由零点引出的线。 如何识别接地体和接地线：
接地体------埋入地下直接与土壤接触，有一定流散电阻的金属导体或金属导体组。 接地线------连接接地体与电气设备接地部分的金属导线。 如何区分工作接地和重复接地：
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