电力基础知识汇总课件

1、 产品部曹亮电力基础知识介绍1电力系统介绍电力网介绍发电厂输电网变电站配电网电力调度五防定义防误装置的发展目录21、电力系统介绍结构图发电用电输电变电配电RTURTURTU数据采集和传输应用服务器电 网 调 度3水库水轮机汽轮机汽轮机汽轮机汽轮机水轮机锅炉锅炉核反应堆核反应堆水电站火电站核电站发电机变压器发电机变压器电动机电灯动力系统电力系统电力网动力部分发电环节输电环节配电环节供电环节1、电力系统介绍关系图41、电力系统介绍术语定义电力网：电力系统中各种电压的变电所及输配电线路组成的统一体 。 电力系统：由发电厂中的电气部分、各类变电所及输电、配电线路及各种类型的用电设备组成的统一体，称为电

2、力系统。具体组成如下： 发电厂：生产电能。电力网：变换电压、传送电能。由变电所和电力线路组成。配电系统：将系统的电能传输给电力用户。 电力用户：高压用户额定电压在1kV以上，低压用户额定电压在1kV以下。用电设备：消耗电能。 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。通常，将发电厂电能送到负荷中心的线路叫输电线路。负荷中心至各用户的线路叫配电线路。负荷中心一般设变电站 。51、电力系统介绍电力网关系图超高压远距离输电网地方电力网区域电力网110kV35kV35kV500kV220kV110

3、kV10 kV水力发电厂火力发电厂变电所A：枢纽变电所C：地方变电所D：终端变电所B：中间62、电力网介绍分类地方电力网：电压等级在35kV及以下，供电半径在2050km以内。区域电力网：电压等级在35kV以上（一般为110kV220kV），供电半径超过50km，联系较多发电厂的网络。超高压远距离输电网：电压等级为330kV500kV的网络，其主要任务是把远处发电厂生产的电能输送到负荷中心，同时还联系若干区域电力网形成跨省、跨地区的大型电力系统。 电力网：按电压等级的高低、供电范围的大小的分类72、电力网介绍分类 电力网：按电压等级分类低压网：电压等级在1kV以下；中压网：110kV；高压网：

4、高于10kV、低于330kV；超高压网：低于750kV；特高压网：1000kV及以上。 8目前，国家电网担负中国约80%的电力输送，中国南方电网担负其余20%的电力输送。 2、电力网介绍概况9国家电网公司：投资建设运营电网为核心业务，经营区域覆盖26个省、自治区、直辖市，覆盖国土面积的88%以上。 其下分五家区域电网公司：东北电网公司、华北电网公司、华东电网公司、华中电网公司、西北电网公司；26家省、自治区、直辖市电力公司。南方电网公司：投资建设运营电网为核心业务，经营区域包括南方五省：海南、广东、广西、云南、贵州五省。2、电力网介绍概况103、发电厂火力发电厂：将煤、油、天然气或其它燃料的化

5、学能转换成电能的工厂。通常运行寿命25年。113、发电厂水电厂：利用水能发电。可分为堤坝式、径流式（如葛洲坝）、抽水畜能（广州抽水蓄能电厂）三类。通常运行寿命50年。 123、发电厂 核电厂：均采用原子核裂变时释放出来的能量发电。133、发电厂144、输电网输电网： 电力系统中最高电压等级的电网，是电力系统中的主要网络，起到电力系统骨架的作用，所以又可称为网架。在一个现代电力系统中既有超高压交流输电，又有超高压直流输电。这种输电系统通常称为交、直流混合输电系统。154、输电网直线塔大角度转角塔 164、输电网双回路鼓型塔174、输电网 绝缘子 地线 杆塔 导线185、变电站 把一些设备组装起来

6、，用以切断或接通、改变或者调整电压，变电站是电力系统中变换电压、接受和分配电能、控制电力的流向和调整电压的电力设施，它通过其变压器将各级电压的电网联系起来。变电站(Substation)：195、变电站205、变电站分类(1)在电力系统中的作用可分为： 1)枢纽变电站 2)地区变电站 3)用户变电站(2)按构造型式分为： 1)屋外式变电站 2)屋内式变电站 3)地下变电站21电气主接线的基本接线形式有汇流母线：单母线、单母线分段，双母线，双母线分段；增设旁路母线或旁路隔离开关，一倍半断路器接线，变压器母线组接线等。无汇流母线：单元接线、桥形接线、角形接线等。 几个基本概念：汇流母线：起汇集和分

7、配电能的作用，也称汇流排。进、出线：进线指电源，出线指线路。断路器、隔离开关（母线、线路）、接地刀闸断路器与隔离开关的操作顺序：送电操作顺序：先合上断路器两侧的隔离开关，再投入断路器。停电检修操作顺序：先断开断路器，再断开断路器两侧的隔离开关。待线路对方仃电后，再合上接地刀闸。5、变电站接线方式225、变电站接线方式QFQSQSWL4QFQSQSWL3QFQSQSWL2QFQSGQF1QS1GQF2QS3QS2WL1QS4W1 ）单母线接线特点简单、清晰、设备少。当母线故障或检修或母线隔离开关检修时，整个系数全部停电。断路器检修期间也必须停止该回路的供电。适用范围单电源的发电厂和变电所，且出线

8、回路数少，用户对供电可靠性要求不高的场合。235、变电站接线方式2 ）单母线分段接线QF1分段断路器GWL1WL2WL3WL4G特点减少母线故障或检修时的停电范围。断路器检修期间必须停止该回路的供电。母线分段的数目，通常以23分段为宜，分段太多增加了分段断路器。适用范围610kV配电装置出线6回及以上；35kV出线数为48回；110220kV出线数为34回。243） 单母线分段加装旁路母线接线5、变电站接线方式旁路母线的作用不停电检修进出线断路器。操作方式（检修QF4，且WL4不停电）如A、B段经QF1和QS1、QS2并列运行，则闭合QS5断开QF1断开QS1闭合QS3闭合QF1使W3带电（不

9、要首先闭合QS8）。此时若W3隐含故障，则由继电保护装置动作断开QF1。若W3充电正常，操作可以继续进行：合上QS8断开QF4。这时WL4由母线BQS2QF1QS3 W3QS8 WL4供电。并由QF1替代断路器QF4。QF4检修前，应把QS6、QS7断开。适用范围中小型发电厂和35110kV的变电所。GGWL1WL4WL3WL2QS7QS6QF4WABQS8W3QS5QF1QS1QS3QS2QS4（分段断路器QF1兼旁母断路器）255、变电站接线方式4 ） 双母线接线运行方式母联QF断开，一组母线工作，另一组母线备用，全部进出线接于运行母线上。母联QF断开，进出线分别接于两组母线，两组母线分裂

10、运行。母联QF闭合，电源和馈线平均分配在两组母线上。优点检修一组母线，可使回路供电不中断；一组母线故障，部分进出线会暂时停电。供电可靠，调度灵活，又便于扩建。QFQS2QS1W1W2电源1电源2265、变电站接线方式5） 双母线带旁路母线接线QS4W3QF1W1W2QF4QF2电源1电源2275、变电站接线方式6） 一个半断路器接线特点具有较高的供电可靠性及运行灵活性。母线故障，只跳开与此母线相连的断路器，任何回路不停电。隔离开关不作操作电器，减少了误操作的几率。使用设备较多，投资较大，二次控制接线和继电保护配置也比较复杂。适用范围大型电厂和变电所的超高压配电装置。W1W2QFQSQSQSQS

11、QFQFQSQSQS1QS128295、变电站母线、线路电压等级颜色305、变电站一次、二次设备 一次设备及一次系统一次设备有：发电机、变压器、断路器、隔离开关、电抗器、电力电缆以及母线、输电线路等。由这些设备按一定规律相互连接构成的电路称为一次接线或一次系统，它是发电、输变电和配电的主体。 二次设备及二次系统二次设备包括监察测量仪表、控制及信号器具、继电保护装置、自动装置、远动装置等。这些设备通常是由电流互感器、电压互感器、蓄电池组或厂（所）用低压电源供电。表明二次设备互相连接关系的电路称为二次接线或二次系统。 二次接线图：原理接线图、展开接线图和安装接线图。315、变电站一次设备变压器将各

12、级电压的电网联系起来325、变电站一次设备 断路器 隔离开关 接地刀闸开关设备：包括断路器、隔离开关、负荷开关、高压熔断器等都是断开和合上电路的设备。335、变电站一次设备高压断路器345、变电站一次设备隔离开关355、变电站一次设备负荷开关365、变电站一次设备电压互感器（PT）和电流互感器（CT）在额定运行情况下电压互感器二次电压为l00V/，电流互感器二次电流为5A或1A。 375、变电站一次设备电抗器385、变电站一次设备电容器39在电网中，由电源供给负载的电功率有两种：一种是有功功率，另一种是无功功率有功功率有功功率是保持用电设备正常运行所需的电功率，也就是将电能转换为其他形式能量(

13、机械能、光能、热能)的电功率。比如：5.5kW的电动机就是把5.5kW的电力转换为机械能，各种照明设备将电能转换为光能，供人们生活和工作照明。无功功率无功功率比较抽象，它是用于电路内电场与磁场，并用来在电气设备中建立和维持磁场的电功率。凡是有电磁线圈的电气设备，要建立磁场，就要消耗无功功率5、变电站一次设备母线405、变电站一次设备绝缘子及电缆415、变电站二次接线图1）原理接线图原理接线图：是用来表示继电保护、测量仪表和自动装置等工作原理的一种二次接线图。425、变电站二次接线图2） 展开接线图展开接线图（简称展开图）：用来说明二次回路的动作原理，在现场使用极为普遍。435、变电站二次接线图

14、3）安装接线图安装接线图是制造厂加工制造屏（屏盘）和现场施工安装所必不可少的图，也是运行试验、检修和事故处理等的主要参考图。445、变电站倒闸操作基本概念什么是变电站的倒闸操作？ 当电气设备由一种状态转到另一种状态或改变电力系统的运行方式时，需要进行一系列的操作，这种当电气设备由一种状态转到另一种状态或改变电力系统的运行方式时，需要进行一系列的操作，这种操作就叫做电气设备的倒闸操作。操作就叫做电气设备的倒闸操作。倒闸操作的基本流程：调度通知工作-接令-填写操作票-模拟操作-实际操作-回令45十项制度：岗位责任制度运行管理制度检修管理制度设备管理制度安全管理制度技术培训制度备品配件管理制度燃料管

15、理制度技术档案与资料管理制度合理化建议与技术革新管理制度规章制度的管理三项规程：安全工作规程运行规程检修规程三项措施计划：技术组织措施计划生产技术培训提高设备可靠性与利用率改进技术经济指标与节能环保技术革新反事故措施计划安全技术劳动保护措施计划5、变电站规章制度46二票三制二票：工作票热力机械工作票电气第一种工作票电气第二种工作票动火工作票操作票及操作监护制度三制：交接班制度巡回检查制度缺陷管理制度工作票内容：主要包括工作票的编号、工作内容、工作负责人、工作票签发人、工作许可人、许可工作时间、完工时间、安全措施等。工作负责人填写工作票工作票签发人审核签字工作负责人工作许可人确认安全措施完善或执

16、行共同签字许可工作负责人执行工作票工作负责人清理现场工作负责人工作许可人检查验收共同签字终结工作操作人填写操作票结束操作票签字/存档监护人审核签名值长审核签名监护人按序唱票操作人复诵预演监护人发操作令操作人执行操作完成操作内容5、变电站规章制度475、变电站自动化系统简介变电站综合自动化系统的基本功能：1监控子系统。包括模拟量、开关量和电能量数据采集；事件顺序记录SOE；故障记录；故障录波和测距；操作控制功能；安全监视功能；人机联系功能；打印功能；数据处理与记录功能；谐波分析与监视。2微机保护子系统。包括变压器、输电线、电容器组、母线等的保护和不完全接地系统的单相接地。3电压、无功综合控制子系

17、统。包括补偿电容器、电抗和有载调压变压器等的微机电压无功综合控制装置。4电力系统的低频减负荷控制。5备用电源自投控制；6变电站综合自动化系统的通信。包括内部现场级间的通信和自动化系统与上级调度的通信两部分。前者有并行通信、串行通信、局域网络和现场总线等多种方式，后者以部颁通信规约（如POLLING、CDT等规约）与上级调度通信完成遥测、遥信、遥调、遥控等四遥功能。 485、变电站自动化系统简介49测量部分，逻辑部分和执行部分5、变电站继电保护装置的构成测量部分输入信号逻辑部分执行部分输出信号整定值图1继电保护装置的原理方框图50SCADA：监视控制和数据采集 (Supervisory Cont

18、rol And Data Acquisition)EMS：能量管理系统 （Energy Management System）AGC：自动发电控制（Automatic Generation Control）TMR：电能计量系统（Tele-Meter Reading）DTS：调度员培训仿真系统（Dispatcher Training Simulator）EMOS：电力市场技术支持系统（Electricity Market Operation System） DMS：配电管理系统(Distribution Management System)DMIS：调度管理信息系统(Dispatching Man

19、agement Information System)GIS：地理信息系统（Geographic Information System ）DAS：数据采集系统(data acquisition system)DCS：分散控制系统(distributed control system)SIS：监控信息系统（Supervisory Information System）5、变电站专用术语51CIS：（Consumer Information System）用户信息系统PAS：（Power Application Software）电力应用软件CRMS：（Control Room Managemen

20、t System）控制室管理系统FCS: (Fieldbus Control System)现场总线控制系统OMS：（Outage Management System）停电管理系统。WMS：（Work Management System）工作管理系统。SA：（Substation Automation ）变电站自动化RTU：（Remote Terminal Unit）站内远方终端FA（Feeder Automation）馈线自动化FTU：（Feeder Terminal Unit）馈线远方终端DA：（Distribution Automation）配电自动化DSM：（Demand Side M

21、anagement）需求侧管理AMR：（Automatic Message Recording）自动抄表5、变电站专用术语52ERP企业资源计划（Enterprise Resource Planning）MRP物料需求计划（Material Requirement Planning）MRP制造资源计划（Manufacturing Resource Planning）RCM以可靠性为中心的维修(Reliability Centered Maintenance)TPM全员生产维修(Total Productive Maintenance)BPR业务流程重组（Business Process Ree

22、ngineering ）CRM客户关系管理（Customer Relation Management）DRP分销资源计划（Distribution Resource Planning）EIP企业信息门户（Enterprise Information Portal）EAM企业资产管理（Enterprise Asset Management）HRM人力资源管理(Human Resource Management)KRM知识资源管理（Knowledge Resources Management） MIS管理信息系统（Management Information System） PM项目管理（Proj

23、ect Management）SCM供应链管理（Supply Chain Management）5、变电站专用术语536、配电网配电网： 将电能从枢纽变电站直接分配到用户区或用户的电网，它的作用是将电力分配到配电变电站后再向用户供电，也有一部分电力不经配电变电站，直接分配到大用户，由大用户的配电装置进行配电。546、配电网环网线路分类树状网辐射状网环状网556、配电网网络结构图110KV/10KV110KV/10KVKWhKWhKWh566、配电网环网柜环网柜从本质上说就是负荷开关柜，只是由于被应用在环网供电方面，因此被人们称为环网柜。负荷开关柜主母线载流量一般小于等于630A负荷开关额定开断

24、电流一般小于等于630A出线柜额定电流（熔断器）一般不大于125A高档负荷开关的转移电流可以达到2800A576、配电网环网柜基本结构开关室（气箱）机构室、二次仪表电缆室泄压通道586、配电网环网柜分类1）环网柜按作用分类：进线环网柜出线环网柜联络环网柜 环网柜的作用是联系环网线路，提高线路的供电可靠性，如环网线路合环运行或环网线路负荷割接等。环网柜在环网中的使用部位不同，在分类上也略有不同。596、配电网环网柜分类2）环网柜的应用环境分类户内环网柜 户内环网柜是用于高压侧的配电，必要时户内环网柜也可以安装断路器，以保证电网的顺利安全通断。户内环网柜主要由进线柜、计量柜、PT柜、变压器出线柜等

25、组成。户外环网柜 户外环网柜则是用于城市电网的环网柜，多采用SF6绝缘和负荷开关。户外环网柜的防腐等级高，并有一定的防水耐潮性能，可以承受户外比较复杂的工作环境。606、配电网设备类型断路器负荷开关隔离开关 可开断负荷电流、短路电流可开断负荷电流不可开断电流1）开关类616、配电网设备类型626、配电网设备类型636、配电网设备类型干式变压器油浸式变压器SCB、SGB、SCLS7、S9、S112）变压器646、配电网设备类型656、配电网设备类型交联聚乙烯电缆减少短路故障故障查找困难充电功率大3）电缆666、配电网设备类型避雷器熔断器站内继电保护 防止过电压 切断短路电流 速断、过流、零序4）

26、保护设备类676、配电网配电管理系统DMS配电自动化是集计算机技术、自动控制技术、数据通信技术、数据库技术以及相关电力系统技术于一身的信息管理系统。 68发电用电配电变电输电调度中心7、调度中心69电能不能大量储存 电能的生产、输送和消费实际上是同时进行的，发电设备任何时刻生产的电能必须等于该时刻用电设备消费与输送中损耗电能之和，而且这一数值还随时间不断变化。 发、输、配、供各环节组成统一的不可分割的整体 由于电能不能大量储存，必须保持电能生产、输送、消费流程的连续性，由这些环节组成的统一整体电力系统，是不可分割的。 电能生产、输送、消费工况的改变十分迅速 发电机、变压器、电力线路、用电设备的

27、投入或退出都在一瞬间完成，所以，电能生产、输送、消费工况的改变十分迅速。7、调度中心电力行业特点：707、调度中心1.负责电网的安全、优质、经济运行，负责指挥市调调度管辖范围内设备的运行、操作及电网的事故处理；2.负责统一指挥调频、调峰及调压工作，负责按规定指挥网间联络线潮流的调控；电力调度职责：718、五防定义误操作：在停电时，必须先断开断路器，再断隔离开关，因为在线路带负荷（有大电流）时，开闭电路会产生电弧，隔离开关没有灭弧装置，所以断电时要先断断路器，再断隔离开关，反之，在送电时，先合隔离开关，再合断路器。如果违反了这些顺序，就属于误操作（带负荷拉、合隔离开关）。倒闸操作：当电气设备由一

28、种状态转换到另一种状态或改变电力系统的运行方式时，需要进行一系列的操作。728、五防定义 在停电检修挂接地线或合接地刀时，应先断开与之相连的隔离开关，再挂接地线或合接地刀，否则就可能造成系统三相对地短路，引起二次保护装置动作，甚至全站停电，这种误操作叫带电挂接地线或合接地刀闸。 与上述过程相反，在送电合刀闸（或开关）时应保证所有与刀闸（或开关）两侧相连的地线和接地刀闸都在断开位置，即先拆接地线（或拉开接地刀）再合上隔离开关。违反这个顺序，也属于误操作（带接地刀闸或接地线合隔离开关）。 在一个变电站中有很多设备间隔，如果调度命令在传达过程式中出现错误，就会导致操作错误，比如应该拉开131开关，结

29、果误拉了137开关，这种误操作叫误拉合断路器。738、五防定义 由于变电站内操作不规范有可能会引起各种事故，造成人员、设备的损伤，从而产生了防止发生误操作的微机防误闭锁系统。根据我国电力部在1986年的规定，有5 种误操作是必须防止发生的，简称“五防”：防止误拉、合断路器；防止带负荷拉、合隔离开关；防止带接地刀闸或接地线合隔离开关；防止带电挂接地线或合接地刀闸。防止误入带电间隔；749、防置装置的发展机械闭锁：挡板、设备闭锁机构互联、设备操作机构互联、程序锁等。第一代机械防误闭锁装置机械闭锁优点：强制闭锁、闭锁点靠近设备、操作简单方便缺点：设备结构限制、闭锁机构复杂、闭锁范围局限759、防置装

30、置的发展电气联锁：电磁锁、辅助接点互锁、位置联锁电磁闭锁优点：强制闭锁、闭锁点靠近设备、操作简单方便、实时性强。缺点：电缆量大、施工复杂，辅助接点可靠性差，设备户外适应性差。第二代电气防误闭锁装置769、防置装置的发展第三代微机防误系统创造性地将防误业务从闭锁装置中分离出来，把防误业务的闭锁逻辑和规则抽象为五防规则库，借助软件技术，让防误装置转变为防误管理系统。779、防置装置的发展第四代智能防误系统优点：强制闭锁、闭锁点近设备端、灵活方便、适应性强、系统全面、实时智能。它将彻底解决微机防误系统实时性不足和操作繁琐问题，最终在例行操作中甩掉电脑钥匙。智能锁具和过程层网络的出现，让微机防误步入智

31、能化、全面化时代。全面满足AIS、 H-GIS 、GIS和智能化变电站的防误需求。78问题讨论79结束谢谢大家！应需而动 随需而变Demand change On demand80 产品部金辉产品体系介绍81前言什么是产品产品体系总述防误类安全类管理类配网终端类全网防误体系目录821、前言任何事物的存在，都是因为它们被需要。与其说“存在就是合理”，不如说“存在就是被需要”。从一栋楼、到一个人、到一支笔、一个苹果，莫不满足这个道理832.1“产品”的外延任何东西都可以看作“产品”。它的好坏取决于它被需要的程度，以及它满足外界需要的程度。宝马汽车、卫生纸、男人对于女人都是产品。成功的人必是很好的满

32、足大众需要的人。这和“好坏”无关。不被需要的东西，渐渐淡出历史而消亡，或者转化为新的被需要的方式。842.2 产品的内涵产品，就是一系列符合用户需求的功能的组合。会议室用的荧光笔：男朋友：写字笔盖（保护笔芯）颜色墨水荧光带给你快乐（会玩、幽默）让你崇拜（才艺、能力）让你朋友羡慕（帅、高）让你有安全感（有钱、稳重）853.1 产品体系-腾讯863.2 公司产品战略立足防误；做透防误；拓展防误873.3 公司产品体系88发展历程3.4 公司产品体系893.5 公司产品体系903.6 公司产品体系PSM系列PSM50 综合管理PSM70 全网防误ICANIF3 FTU终端ID3 DTU终端IG1 故

33、障检测IG2 故障指示IG3 故障隔离914.1 防误类-FY4000输电防误面向输电线路检修业务提供防误管理旨在防止输电线路检修中出现误爬杆塔、误走横担、错挂漏拆接地线等安全事件，并为紧急送电时调度对现场安全措施状态检查、检修班工作结束时对工作面安全清场等提供技术手段。924.2 防误类-FY3000变电防误（智能）面向智能变电站或调控一体化业务提供防误管理。旨在针对智能变电站、GIS设备，以及调控一体化业务模式提供一套基于IEC61850通信标准的智能防误管理系统，防止远方遥控误操作、为监控系统提供实时手动设备状态、支持顺序操作提供远方与就地操作的防误管理。934.3 防误类-FY2000变电防误（常规）面向常规变电站