电力系统基础知识

前言

一、课程定位、目标1.课程定位（1）专业技术课；（2）培养学生具有建筑供配电与照明系统的基本理论、基本知识及一定的设计能力；（3）为学生从事建筑供配电与照明系统设计、装调、运行维护方面的工作打下基础。……前言

一、课程定位、目标2.课程目标（课程标准）（1）识读绘制建筑电气施工图；（2）遵守查阅国家标准规范和工程资料；（3）胜任建筑电气相关岗位工作。前言

二、本课程的考核方式平时成绩35%（考勤+课堂态度、表现+小测验）任务完成情况25%------完成每节课的小组或个人任务期末考成绩40%（开卷A/B卷）模块一电力系统基础知识单元1认识电力系统1.1发电厂（站）1.2电网1.3电力用户教学目标1．认识电力系统，熟记各概念。2．理解电力系统各组成部分功能。3.能写出建筑供配电系统的组成教学重点基本概念及建筑供配电系统组成教学难点各电力系统的组成部分及功能模块一电力系统基础知识模块一电力系统基础知识单元1认识电力系统请根据下图思考什么是电力系统？发电厂电能用户发电输电变电配电用电模块一电力系统基础知识单元1认识电力系统电力系统：是指由各种电压等级的电力线路，将各发电厂、变电所和电能用户连在一起构成的发电、输电、变电、配电和用电的统一整体。发电厂输电线路变电站变电站变电站用户发6.3KV模块一电力系统基础知识单元1认识电力系统思考：1.发电厂有哪些种类？2.发电厂是如何进行发电的？模块一电力系统基础知识单元1认识电力系统1.发电厂（站）概念：将一次能源转换为电能的工厂（电站）。分类：火力发电厂水力发电厂

原子能发电厂

其他新型发电厂

风力发电厂太阳能发电厂潮汐发电厂垃圾发电厂模块一电力系统基础知识单元1认识电力系统化学能水能核能火力发电厂水力发电厂核能发电厂。。。。。。电能模块一电气系统基础知识单元1认识电力系统利用煤、石油、天然气燃烧使汽轮机转动。分为：

凝汽式发电厂（专供发电）、热电厂（发电兼供热）

化学能热能机械能电能1）火力发电厂模块一电力系统基础知识单元1认识电力系统火力发电厂生产过程示意图模块一电力系统基础知识单元1认识电力系统模块一电力系统基础知识单元1认识电力系统2）水力发电厂利用水的落差、流量使水轮机转动优点：生产过程简单、污染小、发电成本低；缺点：建设投资大、工期长、受气候、水文条件影响大，分丰水期和枯水期。水能机械能电能模块一电力系统基础知识单元1认识电力系统中国三峡电站巴西依泰普水电站模块一电力系统基础知识单元1认识电力系统3）原子能发电厂利用铀或钚在反应堆核裂变使汽轮机转动。如：浙江秦山核电站广东大亚湾核电站广东阳江核电站核能机械能电能模块一电力系统基础知识单元1认识电力系统我国第一座大型商用核电站——深圳大亚湾核电站我国第四代核电站——连云港田湾核电站模块一电力系统基础知识单元1认识电力系统4）其他新型发电厂亚洲最大的风力发电厂——新疆达坂城风力发电厂模块一电力系统基础知识单元1认识电力系统

1）电网中，为什么有变电所和配电站，他们的区别是什么？2）电网的分类有哪些？模块一电力系统基础知识单元1认识电力系统2.电网：是电力系统中发电厂和用户之间的中间环节，由各种电压等级的输配电线路和变配电所构成，用以变换电压、输送和分配电能。按用途分为：输电网配电网

按电压分为：低压网（1kV以下）

中压网（1~10kV）

高压网（35~220kV）

超高压网（330~750kV）

特高压网（1000kV以上）1）电网分类：模块一电力系统基础知识单元1认识电力系统按结构特征分为：开式：用户只能从单方向得到供电。闭式：用户可从两个或两个以上方向得到供电模块一电力系统基础知识电力网和电力系统有哪些关系？模块一电力系统基础知识单元1认识电力系统模块一电力系统基础知识模块一电力系统基础知识（1）电力系统：生产、输送、分配与消费电能的

系统。包括：发电机、电力网和用电设备。（2）电力网：电力系统中输送与分配电能的

部分。包括：变压器、电力线路等。（3）动力系统：动力部分和电力系统组成的整体。模块一电力系统基础知识模块一电力系统基础知识单元1认识电力系统升压变电所：低压

高压，一般在发电厂附近。降压变电所：高压

低压，一般靠近负荷中心。枢纽变电所：220~1000kV35~110kV，位于大用电区或大城市附近，从超高压输

电网或发电厂受电，供给该区域用户或大型工业企业用电。中间变电所：交换功率或分段长距离高压输电，高压侧电压等级220~330kV。地区变电所：110kV~220kV10~110kV，从枢纽变电所受电，对市区或地区供电。终端变电所：接近负荷中心，高压侧35~110kV，降压后直接向用户供电。模块一电力系统基础知识模块一电力系统基础知识单元1认识电力系统按重要性分为：Ⅰ类用户：若停止供电，会带来人身危险，设备损坏，产生大量废品，长期破

坏生产秩序给国民经济带来巨大的损失或造成重大的政治影响。Ⅱ类用户：对这类负荷停止供电，会造成大量减产城市公用事业和人民生活受

到影响等。Ⅲ类用户：短时停电不会造成严重后果的用户，如工厂附属车间、小城镇、小

加工厂。其中Ⅰ类用户又称为一级负荷，Ⅱ类用户成为二级负荷，Ⅲ类用户成为三级负荷，针对不同级别的用户，其对供电电源的要求不同。模块一电力系统基础知识单元1认识电力系统1）建筑供配电系统的范围：指从电力电源进入建筑物变配电起，到所有用电设备入端止的整个电路。2）建筑供配电系统的组成：建筑供配电系统的接线型式与负荷等级、大小、电压及供配电距离等因素有关。3）对建筑供配电系统的基本要求：安全、可靠、优质、经济

模块一电力系统基础知识单元1认识电力系统模块一电力系统基础知识小结1.电力系统2.发电厂3.电网4.电力用户模块一电力系统基础知识思考题1.我国有哪些是火力发电厂，请举例列出？2.电力系统为什么要互联并网运行？

能够准确计算出各电气设备的电压值。小组任务模块一电力系统基础知识模块一电力系统基础知识单元2电力系统的额定电压及中性点运行方式1.电力系统的额定电压（标称电压）2.电能质量3.电力系统中性点运行方式4.低压配电系统的接地型式教学目标1．了解电力系统额定电压等级及电能质量；2．正确标注电力系统各组成部分的额定电压；3.理解电力系统的中性点运行方式。教学重点电力系统的额定电压教学难点电力变压器的额定电压模块一电力系统基础知识模块一电力系统基础知识单元2电力系统的额定电压及中性点运行方式请大家根据身边的设备电压回答电压的分类有哪些？1.电力系统的额定电压（标称电压）模块一电力系统基础知识单元2电力系统的额定电压及中性点运行方式

额定电压的国家标准(见表1-1)。3.15及3.36.3及6.610.5及11－38.572.61212423635503及3.156及6.310及10.513.8，15.75，18，2035661102203305003.156.310.513.8，15.75，18，20－－－－－－3610－3566110220330500高压0.400.690.380.660.400.690.38/0.220.66/0.38低压二次绕组一次绕组电力变压器额定电压/kV发电机额定电压/kV电网和用电设备额定电压/kV分类表1-1三相交流电网和电力设备的额定电压模块一电力系统基础知识单元2电力系统的额定电压及中性点运行方式如何确定电气设备的额定电压？同一标称电压下，不同电气设备的额定电压是不同的1）、用电设备允许偏差±5%2）、线路首末端允许偏差10%3）、发电机在首端：额定电压高出接入电网电压5%1.05UN0.95UNU2U1UN4）、变压器一次侧：用电设备二次侧：发电设备=电网额定电压升压变：=发电机额定电压降压变：=电网额定电压UN额定电压为空载电压内部损耗约5%二次电压高出10%模块一电力系统基础知识单元2电力系统的额定电压及中性点运行方式

（3）发电机的额定电压发电机的额定电压高于同级线路额定电压的5%。

用电设备和发电机的额定电压线路首尾两端电压平均值与同级电力线路相同比同级电力线路高5%电压损耗模块一电力系统基础知识单元2电力系统的额定电压及中性点运行方式

（4）电力变压器的额定电压

1）一次绕组额定电压：电网中变压器的一次绕组，可看成线路上的用电设备，因此其一次绕组额定电压应与供电电网额定电压相同。

电力变压器一次额定电压说明图10.5KV10.5KV110KVUN=110KV模块一电力系统基础知识单元2电力系统的额定电压及中性点运行方式电力变压器一、二次额定电压说明图10.5KV10.5KV/121KV输电线路较长110KV/0.4KV380V/220VUN=110KV模块一电力系统基础知识单元2电力系统的额定电压及中性点运行方式习题：试确定下图中电力变压器T1和T2的一次、二次绕组的额定电压。10.5KV/38.5KV35KV/0.4KV模块一电力系统基础知识单元2电力系统的额定电压及中性点运行方式2.电能质量

电能质量的两个基本参数电压频率（1）电压偏差：是指用电设备端电压与用电设备额定电压之差对额定电压的百分数，即模块一电力系统基础知识单元2电力系统的额定电压及中性点运行方式

1）用电设备端子处电压偏移的允许值：①电动机±5%；②照明灯一般场所±5%；难以满足上述要求时可为+5%，-10%；应急照明、道路照明和警卫照明为+5%，-10%；③其它用电设备无特殊规定时±5%；

2）电压调整措施：

①正确选择变压器的电压比和电压分接头；②合理减少供配电系统的阻抗；③尽量使三相负荷平衡；模块一电力系统基础知识单元2电力系统的额定电压及中性点运行方式(4）三相电压不平衡度：

三相电压不平衡会引起继电保护误动、电动机附加振动力矩和发热。模块一电力系统基础知识单元2电力系统的额定电压及中性点运行方式3.电力系统中性点运行方式

电力系统的中性点是指电源（发电机或变压器）的中性点。中性点不接地中性点经消弧线圈接地中性点直接接地中性点经低电阻接地小电流接地系统大电流接地系统模块一电力系统基础知识（1）.中性点不接地的电力系统

正常运行时，系统的三相电压对称，三相导线对地电容电流也对称，其电路图和相量图如图所示。系统正常运行时中性点没有电流流过，各相对地电压就是其相电压。中性点不接地系统正常运行时的电路图和相量图a）电路图b）相量图中性点对地电压U0=0

模块一电力系统基础知识当系统发生A相接地故障时，A相对地电压降为零，相当于在中性点叠加上一个零序电压U0=-UA.其电路图和相量图如图所示。

中性点不接地系统发生A相接地故障时的电路图和相量图a）电路图b）相量图当系统发生单相接地时，非接地两相对地电压均升高变为线电压。对地电容电流相应的增大。但线电压不变，三相设备允许继续运行2小时。我国电力规程规定，中性点不接地的电力系统发生单相接地故障时，单相接地运行时间不应超过2小时。模块一电力系统基础知识（2）.中性点经消弧线圈接地的电力系统

适用范围：（1）3～10KV系统中，接地电流大于30A；（2）20KV及以上系统中，接地电流大于10A；采用经消弧线圈接地的措施来减小接地电流，熄灭电弧，避免过电压的产生。一相接地时的中性点经消弧线圈接地系统

a）电路图b）相量图模块一电力系统基础知识（3）.中性点直接接地的电力系统

一相接地时的中性点直接接地系统模块一电力系统基础知识发生单相接地时，其它两完好相的对地电压不会升高，因此，该系统中的供电设备的绝缘只需按相电压考虑，而无需按线电压考虑。适用范围：（1）110KV以上的超高压系统（2）380/220V低压配电系统

模块一电力系统基础知识（4）.中性点经低电阻接地的电力系统它接近于中性点直接接地的运行方式，在系统发生单相接地时，保护装置会迅速动作，切除故障线路，通过备用电源的自动投入，使系统的其他部分恢复正常运行。电力系统的中性点运行方式，对于供电可靠性、过电压、绝缘配合、短路电流、继电保护、系统稳定性以及对弱电系统的干扰等诸方面都有不同程度的影响，特别是在系统发生单相接地故障时，有明显的影响。因此，电力系统的中性点运行方式，应依据国家的有关规定，并根据实际情况而确定。模块一电力系统基础知识（1）TN系统（1）中性线（N线）的作用①用来接相电压为220V的单相用电设备；②用来传导三相系统中的不平衡电流和单相电流；③减少负载中性点的电压偏移。（2）保护线（PE线）的作用保障人身安全，防止触电事故发生。