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电力系统背景知识简介,一、电力系统发展概况,电力系统是由发电、输电、变电、配电、用电等设备和相应的辅助系统，按规定的技术、经济要求组成的一个统一系统。,发电,输电,配电,变电,发电厂,输电网,变电站,配电网,电力用户,用电,电力系统的发展历程,1875年，巴黎北火车站建成世界上第一座火电厂;1882年，在中国上海，英国人R.W.Little等成立了上海电气公司；,中国电力系统的发展,代表年装机容量1949年185万kW1980年2246万kW1990年5084万kW1998年2.74亿kW,中国电力系统电网分布,中国电力系统电压等级划分,中国电力系统电压划分为输电电压和配电电压两类：输电电压的分级：特高压（UHV）1000kV以上超高压（EHV）330、500、750kV高压输电电压（HV）220kV配电电压的分段：高压配电电压35110kV中压配电电压10kV低压配电电压380/220V某些地区在220kV输电网尚未出现前，可将110kV作为输电电压。,电力系统设施,输电网设施变电站设施配电网设施,输电网的结构形式,输电网是由若干输电线路组成的将许多电源点与许多供点连接起来的网络体系。,输电线路设施,输电线路、又称送电线路，组成输电线路的设施主要包括架空线（导线、架空地线）、绝缘子、金具、杆塔基础以及接地装置等部分组成。1、架空线：在电力系统中架空敷设的用以输送电力的导线和用以防雷的架空地线的统称。最常用的架空线有铝绞线（LJ）、钢芯铝绞线（LGJ）、铜绞线（TJ）等，架空线的型号标识有两种形式：LJ150标称截而积为150mm2；LJ36/2.42由36根直径为2.42mm铝线组成的绞线。,输电线路设施,2、绝缘子：由固体绝缘材料制成的，安装在不同电位的导体或导体与接地构件之间，能够耐受电压和机械应力作用的部件，绝缘子按照安装方式不同，可分为悬式绝缘子和支柱绝缘子两大类；按照使用的绝缘材料不同可分为瓷绝缘子、玻璃绝缘子和合成绝缘子。分别为悬式、蝴蝶型、横担。,输电线路设施,3、金具：在架空输电线路上用于悬挂、固定、保护、连接、接续架空线或绝缘子的以及在挂线杆塔的拉线结构上用于连接拉线的金属器件。一般分为悬重线夹。耐张线夹，连接金具、接续金具、保护金具和接线金具六类。,输电线路设施,4、杆塔：支承架空输电线路导线和架空地线，并使它们之间以及与大地之间保持一定距离的杆形成塔形建筑物。杆塔按其在输电线路中的用途和功能分为直线、耐张、转角、终端、换位跨越等六种类别的杆塔。直线杆：a、只承受导线、架空地线的重力，不承受线条张力；b、导线和架空地线在直线杆塔处不开断耐张杆：a、除支撑导线和架空地线的重力和风力外，还承受这些线条张力；b、导线和架空地线在耐张杆塔处开断。换位杆：用来改变线路中三相导线相互位置，又根据导线在换位杆塔处是否断开分为直线换位杆、耐张式转角换位杆。,直线杆,终端杆,耐张杆,跨越杆,换位杆,输电线路杆型（根据功能）,输电线路杆型（根据外观结构）,输电线命名及相关图纸,线路示意图,输电线命名及相关图纸,线路平断面图,输电线命名及相关图纸,线路相序图,变电站,变电站是电力网中的线路连接点，用以变换电压、变换功率和汇集、分配电能的设施。变电站设施主要包括有不同电压的配电装置、电力变压器，控制、保护、测量、信号（又称“二次回路”）和通信设施，以及站用电源等。,变电站设施,配电装置是变电站中交换功率和汇集、分配电能的电气装置，包括母线、断路器、隔离开关、电压互感器（PT）、电流互感器（CT）和避雷器等。,母线,变电站设施,电力变压器，就是变换电压的设备，它连接着不同电压等级的配电装置，一般又称为变电站的主变压器。控制、测量、信号、保护和自动装置统称二次设备，是保证电气设备（一次设备）安全运行的监控和保护手段。补偿装置：电力网内无功功率要求就地平衡。为了平衡变电站所供电范围内的无功功率，在变电站内装设同步调相机或并联电容器组；为了补偿远距离输电线路的充电功率，往往需要在变电所内装设并联电抗器；有时还需要在变电站中装设串联电容器组。,变电站一次结线图结线方式（单母线）,变电站一次结线图结线方式（双母线）,变电站一次结线图,配电网,配电，是在消费电能地区将电力分配到用户的技术与设施。配电设施包括配电线路、配电变电所、配电变压器等。从输电网到用户之间的网络结构称为配电网。相应配电设施主要包括配电线路及其附属设施、配电室等。,配电网的结线模式,由于配电网将电能直接输送到最终用户，根据地理环境的不同和用户对供电可靠性要求的不同，配电网的结线模式具有多种形式。,配电网的结线模式,配电网的结线模式,配电网的结线模式,配电网的结线模式,配电架空线路杆型,配电电杆的杆型在不同地区、不同供电局都有一定差别，但基本杆型主要包括：直线杆、耐张杆、转角杆、终端杆。,配电架空线路衍生杆型,除基本杆型外，由于配网电杆上带多种附属设备，因此生产出一些衍生杆型。,带油开关的出线杆,配电架空线路电气设备,杆上变压器：指装在电杆上的配电变压器，又称“柱上变压器”或“杆变”。杆上变压器可采用电缆进线或架空进出线，安装时在其一次侧（高压侧）需装跌落式熔断器，用于过电流保护。,配电架空线路电气设备,杆上断路器：可以安装在电杆上的断路器，通常还包括杆上负荷开关。断路器：能承载、关合和开断运行线路的正常电流，也能在规定时间内承载、关合和开断规定的异常电流（短路电流）的开关设备。按灭弧介质和绝缘介质的不同，断路可分为多油式、少油式、压缩空气式、磁吹式、真空式和六氟化硫式（SF6）等。,配电架空线路电气设备,负荷开关：一种主要用于承载、关合和开断正常条件上的电流，并能通过规定的异常电流的开关设备。可将负荷开关与高压熔断器组合成一个整体的组合式负荷开关，用负荷开关来切断负荷电流，用高压熔断器来切断短路电流及过负荷电流，以代替高压断路器。杆上隔离开关：装在电杆上部用来隔离电路的高压户外型手动操作开关，又称“杆刀”、“刀闸”。,配电电缆线路,电缆线路：采用电缆输送电力的输电和配电线路。一般敷设在地下或水下，也有架空敷设的配电电缆线路。电力电缆线路主要由电缆本体、电缆接头、电缆终端等组成，有些电力电缆线路还带有配件，如压力箱、护层保护器、交叉互联箱、压力和温度示警装置等。有些电力电缆线路也包括相应的土建设施，如电缆沟、排管、竖井、隧道等。,配电电缆线路的优缺点,电缆线路的主要优点是：1)不受自然气象条件（如雷电、风雨、盐雾、污秽等）的干扰；2)不受沿线树木生长的骚扰；3)有利于城市环境美化；4)不占地面走廊，同一地下通道可容纳多回线路；5)有利于防止触电和安全用电；6)维护费用小。缺点是：1)同样的导线截面积、输送电流比架空线的小；2)投资建设费用比率成倍增大，并随电压增高而增大；3）事故修复时间长。,配电电缆的标识方法,电缆，简单地说，就是外包绝缘的绞导线。根据其绝缘材料、导体、内护层、外护层不同，分为多种型号，具体表示方式用一个或数个汉语拼音字母及数字组成，分别代表电缆的用途类别及结构特征电压等级、芯线数及截面积。表示方法举例：,如：ZLQ223120/10Z：表示纸绝缘电力电缆；L：铝导体；Q：内护层为铅套；22：外护层为钢铠，聚氯乙烯护套；3相载流体截面为120mm2；额定电压为10kV。,配电电缆的敷设方式,电缆的敷设方式根据工程的具体条件主要有以下几种：1)直埋敷设；2)沟道敷设：沿马路