電力系統(tǒng)基礎(chǔ)知識介紹

電力系統(tǒng)基礎(chǔ)知識

介紹一次系統(tǒng)二次系統(tǒng)第一部分：一次系統(tǒng)概述第二部分：一次設(shè)備第三部分：一次主接線圖一次系統(tǒng)第一部分

一次系統(tǒng)概述一次系統(tǒng)概述電力系統(tǒng)——由發(fā)電、輸電、變電、配電和用電等環(huán)節(jié)組成的電能生產(chǎn)、傳輸與消費(fèi)系統(tǒng)。發(fā)電用電輸電變電配電RTURTURTU數(shù)據(jù)采集和傳輸應(yīng)用服務(wù)器電網(wǎng)調(diào)度中心相關(guān)概念水庫水輪機(jī)汽輪機(jī)汽輪機(jī)汽輪機(jī)汽輪機(jī)水輪機(jī)鍋爐鍋爐核反應(yīng)堆核反應(yīng)堆水電站火電站核電站發(fā)電機(jī)變壓器發(fā)電機(jī)變壓器電動(dòng)機(jī)電燈動(dòng)力系統(tǒng)電力系統(tǒng)電網(wǎng)動(dòng)力部分發(fā)電環(huán)節(jié)輸電環(huán)節(jié)配電環(huán)節(jié)供電環(huán)節(jié)變電環(huán)節(jié)一次系統(tǒng)概述水電站一次系統(tǒng)概述火電站一次系統(tǒng)概述核電站一次系統(tǒng)概述風(fēng)電站輸電網(wǎng)絡(luò)輸電網(wǎng)絡(luò)一次系統(tǒng)概述變電站變電站一次系統(tǒng)概述一次設(shè)備：直接生產(chǎn)、轉(zhuǎn)換、分配電能的設(shè)備。1生產(chǎn)和轉(zhuǎn)換電能的設(shè)備：同步發(fā)電機(jī)，變壓器，電動(dòng)機(jī)2開關(guān)電器：斷路器，隔離開關(guān)，熔斷器3限流電器：串聯(lián)電抗器4載流導(dǎo)體：母線，架空線和電纜5補(bǔ)償設(shè)備：調(diào)相機(jī)，電力電容器，消弧線圈，并聯(lián)電抗器6互感器7防御過電壓設(shè)備：避雷線，避雷器，避雷針8絕緣子9接地裝置一次設(shè)備組成的系統(tǒng)成為電力一次系統(tǒng)。一次系統(tǒng)概述——為輸電線上的功率損耗正比于電流的平方。傳輸同樣的功率，提高傳輸電壓就可以降低線路電流，從而降低了線路損耗。為什么要采用高壓輸電呢？為什么常見的輸電采用交流電？——由于不便于將直流電低電壓升至高電壓進(jìn)行遠(yuǎn)距離傳輸，直流輸電曾讓位于交流輸電。變電站在電力系統(tǒng)中位置示意圖電壓等級的劃分變電站類別作用升壓變電站（電廠附近）降壓變電站（負(fù)荷中心附近）樞紐變電站（匯集多個(gè)電源）管理形式有人值守?zé)o人值守結(jié)構(gòu)形式屋外（高壓）屋內(nèi)（居民密集區(qū)、污穢嚴(yán)重區(qū)）地理?xiàng)l件地面地下作用：匯集和分配電力、控制操作、升降電壓規(guī)模電壓等級35KV110KV220KV330KV500KV變壓器總?cè)萘砍鼍€回路數(shù)第二部分

一次設(shè)備常見一次設(shè)備斷路器（CircuitBreakers）用途：接通或切斷負(fù)載結(jié)構(gòu)：SF6，真空，空氣，油，磁場原理：——高壓隔離開關(guān)和低壓快分開關(guān)中，采用冷卻滅弧及速拉滅弧?！刑盍戏忾]式熔斷器，利用狹縫滅弧及冷卻滅?。粺o填料封閉式熔斷器，利用速拉電弧，冷卻及增大壓力等方法滅弧。——低壓斷路器、接觸器和帶滅弧罩的刀開關(guān)，應(yīng)用串聯(lián)短弧及冷卻滅弧等方法滅弧?！猄F6斷路器、壓縮空氣斷路器、油斷路器及負(fù)荷開關(guān)等廣泛利用氣體吹弧方法。——真空斷路器應(yīng)用真空的高絕緣強(qiáng)度和擴(kuò)散性能滅弧。常見三一次三設(shè)備常見三一次三設(shè)備隔離三開關(guān)三（Sw三it三ch三ge三ar）用途三：——檢修三設(shè)備三隔離三高壓三電源三：用三隔離三開關(guān)三斷口三的可三靠絕三緣能三力，三將需三要檢三修的三設(shè)備三與帶三電部三分相三互隔三離。——倒換三母線三：在三斷口三兩端三接近三等電三位的三條件三下，三帶負(fù)三荷進(jìn)三行分三閘、三合閘三；變?nèi)龘Q雙三母線三或其三他不三長的三并聯(lián)三線路三的接三線方三式?！峡杖d電三路：三利用三隔離三開關(guān)三斷口三在分三開時(shí)三將電三弧拉三長和三空氣三的自三然熄三弧能三力，三分、三合一三定長三度的三母線三、空三載電三纜或三架空三線路三的電三容電三流（三不超三過5A），三一定三容量三的變?nèi)龎浩魅目杖d勵(lì)三磁電三流（三不超三過2A），三以及三分、三合電三壓互三感器三，避三雷器三和消三弧線三圈等三回路三。常見三一次三設(shè)備常見三一次三設(shè)備電壓三互感三器（Po三te三nt三ia三l三Tr三an三sf三or三me三r）用途三：——將一三次側(cè)三的高三電壓三按比三例變?nèi)秊檫m三合儀三表或三繼電三器使三用的三額定三電壓三為10三0V的變?nèi)龘Q設(shè)三備。三用于三隔離三、保三護(hù)、三測量三等。常見三一次三設(shè)備常見三一次三設(shè)備電流三互感三器（Cu三rr三en三t三Tr三an三sf三or三me三r）用途三：——電力三系統(tǒng)三廣泛三采用三的是三電磁三式電三流互三感器(以下三簡稱三電流三互感三器)，它三的工三作原三理和三變壓三器相三似。特點(diǎn)三：(1三)一次三線圈三串聯(lián)三在電三路中三，并三且匝三數(shù)很三少，三因此三，一三次線三圈中三的電三流完三全取三決于三被測三電路三的負(fù)三荷電三流．三而與三二次三電流三無關(guān)三；(2三)電流三互感三器二三次線三圈所三接儀三表和三繼電三器的三電流三線圈三阻抗三都很三小，三所以三正常三情況三下，三電流三互感三器在三近于三短路三狀態(tài)三下運(yùn)三行。常見三一次三設(shè)備常見三一次三設(shè)備避雷三器（Su三rg三e三Ar三re三st三er）用途三：——一種三能釋三放雷三電或三兼能三釋放三電力三系統(tǒng)三操作三過電三壓能三量，三保護(hù)三電工三設(shè)備三免受三瞬時(shí)三過電三壓危三害，三又能三截?cái)嗳m(xù)流三，不三致引三起系三統(tǒng)接三地短三路的三電器三裝置三（見三圖）三。避三雷器三通常三接于三帶電三導(dǎo)線三和地三之間三，與三被保三護(hù)設(shè)三備并三聯(lián)。三當(dāng)過三電壓三值達(dá)三到規(guī)三定的三動(dòng)作三電壓三時(shí),避雷三器立三即動(dòng)三作,流過三電荷三，限三制過三電壓三幅值三，保三護(hù)設(shè)三備絕三緣；三當(dāng)電三壓值三正常三后，三避雷三器又三迅速三恢復(fù)三原狀三，以三保證三系統(tǒng)三正常三供電三。常見三一次三設(shè)備常見三一次三設(shè)備變壓三器（Tr三an三sf三or三me三r）用途三：——電力三變壓三器是三一種三靜止三的電三氣設(shè)三備，三是用三來將三某一三數(shù)值三的交三流電三壓（三電流三）變?nèi)深l三率相三同的三另一三種或三幾種三數(shù)值三不同三的電三壓（三電流三）的三設(shè)備三。當(dāng)三一次三繞組三通以三交流三電時(shí)三，就三產(chǎn)生三交變?nèi)拇湃?，三交變?nèi)拇湃ㄍㄈ^鐵三芯導(dǎo)三磁作三用，三就在三二次三繞組三中感三應(yīng)出三交流三電動(dòng)三勢。三二次三感應(yīng)三電動(dòng)三勢的三高低三與一三二次三繞組三匝數(shù)三的多三少有三關(guān)，三即電三壓大三小與三匝數(shù)三成正三比。三主要三作用三是傳三輸電三能，三因此三，額三定容三量是三它的三主要三參數(shù)三。額三定容三量是三一個(gè)三表現(xiàn)三功率三的慣三用值三，它三是表三征傳三輸電三能的三大小三，以kV三A或MV三A表示三，當(dāng)三對變?nèi)龎浩魅┘尤~定三電壓三時(shí)，三根據(jù)三它來三確定三在規(guī)三定條三件下三不超三過溫三升限三值的三額定三電流三。常見三一次三設(shè)備組成三部件外殼鐵芯線圈變壓三器油三枕充油三套管瓦斯三繼電三器防爆三管散熱三器呼吸三器外殼三接地分接三開關(guān)常見三一次三設(shè)備組合三電器三（Co三mp三os三it三e三Ap三pa三ra三tu三s）——兩種三或兩三種以三上的三電器三，按三接線三要求三組成三一個(gè)三整體三而各三電器三仍保三持原三性能三的裝三置。三結(jié)構(gòu)三緊湊三，外三形及三安裝三尺寸三小，三使用三方便三，且三各電三器的三性能三可更三好地三協(xié)調(diào)三配合三。按三電壓三高低三可分三為低三壓組三合電三器及三高壓三組合三電器三。比三較常三見的三是GI三S（氣三體絕三緣組三合電三器）三。常見三一次三設(shè)備常見三一次三設(shè)備第三三部分一次三主接三線一次系統(tǒng)三主接線三示意三圖一次系統(tǒng)三主接線三示意三圖二次三系統(tǒng)第一三部分三：概三述第二三部分三：二次系三統(tǒng)組三成及三功能第三部分三：二三次系三統(tǒng)的三發(fā)展第一三部分概述什么三是二三次系三統(tǒng)？一次三系統(tǒng)三：對用三戶供三電的三電路三，是三發(fā)電三、變?nèi)姾腿旊娙闹魅w，三包括三發(fā)電三機(jī)、三變壓三器、三斷路三器、三隔離三開關(guān)三、電三抗器三、電三力電三纜以三及母三線、三輸電三線路三等設(shè)三備，三這些三設(shè)備三相互三連接三構(gòu)成三一次三系統(tǒng)三。什么三是二三次系三統(tǒng)？二次三系統(tǒng)三：對一三次系三統(tǒng)實(shí)三施測三量、三控制三、調(diào)三節(jié)、三保護(hù)三的電三路，三是發(fā)三電、三變電三和輸三電的三測量三和控三制設(shè)三備，三包括三測量三儀表三、測三控裝三置、三保護(hù)三裝置三、自三動(dòng)裝三置、三遠(yuǎn)動(dòng)三裝置……防誤三設(shè)備三，這三些設(shè)三備相三互連三接構(gòu)三成二三次系三統(tǒng)。二次三系統(tǒng)三的作三用測量三：采集三、顯三示、三記錄三電壓三、電三流、三功率三電度三等參三數(shù)信號三：采集三、顯三示、三記錄三設(shè)備三狀態(tài)三、告三警和三事故三信息控制三：對斷三路器三、電三動(dòng)刀三閘等三設(shè)備三分合三操作調(diào)節(jié)三：發(fā)電三機(jī)功三率調(diào)三節(jié)、三變壓三器調(diào)三壓、三無功三補(bǔ)償三等保護(hù)三：在系三統(tǒng)或三設(shè)備三異常三或故三障時(shí)三自動(dòng)三切除三相關(guān)三部分自動(dòng)三裝置三：自動(dòng)三重合三閘、三自動(dòng)三準(zhǔn)同三期、三備用三電源三自投三等第二三部分二次三系統(tǒng)三組成總體三組成用輸、三變CT/PTCT/PT發(fā)CT/PT配CT/PTCT/PT運(yùn)行監(jiān)視設(shè)備狀態(tài)監(jiān)視視頻及環(huán)境監(jiān)視人工控制遠(yuǎn)動(dòng)通信電壓無功控制運(yùn)行缺陷管理……運(yùn)行監(jiān)視設(shè)備狀態(tài)監(jiān)視脫硫監(jiān)視廠內(nèi)AGC遠(yuǎn)動(dòng)通信……用電監(jiān)視負(fù)荷管理終端…..運(yùn)行監(jiān)視設(shè)備狀態(tài)監(jiān)視故障定位運(yùn)行缺陷管理遠(yuǎn)動(dòng)通信……安穩(wěn)運(yùn)行監(jiān)視狀態(tài)估計(jì)負(fù)荷預(yù)測人工控制直流功率自動(dòng)控制運(yùn)行風(fēng)險(xiǎn)管控運(yùn)行計(jì)劃管理……保護(hù)運(yùn)行監(jiān)視在線穩(wěn)定計(jì)算自動(dòng)電壓控制保護(hù)定值i計(jì)算電能質(zhì)量監(jiān)視設(shè)備狀態(tài)監(jiān)視低頻振蕩監(jiān)視雷電監(jiān)視潮流計(jì)算自動(dòng)發(fā)電控制運(yùn)行缺陷管理發(fā)電監(jiān)視調(diào)度三主站三（網(wǎng)三、省三、地三、縣三）通信三（調(diào)三度數(shù)三據(jù)網(wǎng)三）發(fā)電三廠自三動(dòng)化三系統(tǒng)變電三站自三動(dòng)化三系統(tǒng)配電自動(dòng)三化系三統(tǒng)用戶三終端功能三架構(gòu)二次三系統(tǒng)三界面三示意三圖二次三系統(tǒng)三界面三示意三圖二次三系統(tǒng)三界面三示意三圖二次三系統(tǒng)三界面三示意三圖二次三系統(tǒng)三界面三示意三圖變電三站自三動(dòng)化三系統(tǒng)三界面三示意三圖變電三站自三動(dòng)化三系統(tǒng)三界面三示意三圖第三三部分三二三次系三統(tǒng)的三發(fā)展55二次三系統(tǒng)三發(fā)展繼電三保護(hù)三從電三磁型三，經(jīng)三整流三型、三晶體三管型三、集三成電三路型三，至三上世三紀(jì)9三0年三代中三后期三普遍三使用三微機(jī)三型。多個(gè)三繼電三器共三同構(gòu)三成，三接線三復(fù)雜三，采三樣值三離散三性大三，時(shí)三間繼三電器三精度百毫三秒級。計(jì)算機(jī)（Computer）技術(shù)促進(jìn)了二次系統(tǒng)的發(fā)展由單三一裝三置實(shí)三現(xiàn)所三需功三能，三屏內(nèi)三配線三清晰三，采三樣值三精確三度大三幅提三高，三時(shí)間三繼電三器精三度提三高到毫秒三級。通信計(jì)算機(jī)（Computer）技術(shù)促進(jìn)了電力系統(tǒng)監(jiān)測的自動(dòng)化、智能化水平早期三廠站三通過三儀表三盤、三模擬三屏顯三示廠三站運(yùn)三行工三況，三調(diào)度三員和三廠站三運(yùn)行三人員三通過三電話三溝通三運(yùn)行三情況三?，F(xiàn)三在通三過計(jì)三算機(jī)三系統(tǒng)三中展三示廠三站運(yùn)三行工三況，三將有三功、三無功三、電三壓、三開關(guān)三、刀三閘等三運(yùn)行三信息三實(shí)時(shí)三發(fā)送三給調(diào)三度中三心，三調(diào)度三對廠三站實(shí)三施遠(yuǎn)三方控三制能三力更三強(qiáng)，三范圍三更廣三，電三廠/變電三站控三制更三加精三細(xì)化三。儀表三盤+模擬三屏計(jì)算三機(jī)中三控臺二次三系統(tǒng)三發(fā)展通信通信（Communication）技術(shù)的發(fā)展，使得電力系統(tǒng)大范圍快速調(diào)整與控制成為可能二次三系統(tǒng)三發(fā)展通信三技術(shù)三經(jīng)電三力線三載波三、微三波，三至上三世紀(jì)90年代三中后三期，三光纖三通信三技術(shù)三趨于三成熟三并得三到廣三泛應(yīng)三用。三通信三帶寬三由載三波設(shè)三備64kb三ps發(fā)展三至光纖三通信10三Gb三ps以上三，傳輸三帶寬提升15萬倍。先三進(jìn)通三信技三術(shù)為復(fù)三雜的三安全穩(wěn)定控制三系統(tǒng)三、PM三U等高三速采三集業(yè)三務(wù)，三提供更快三、更三寬、三更可三靠的三通信三服務(wù)。主網(wǎng)三安穩(wěn)三系統(tǒng)三配置三示例WA三MS曲線三示例20三10年12月2日07三:2三2:三29南方三電網(wǎng)三主網(wǎng)三發(fā)生三低頻三振蕩三，觸發(fā)三設(shè)備三為羅三百二線三。上三圖分三別為07三:2三2:三00三-0三7:三25三:5三9期間PM三U曲線發(fā)電三機(jī)組三均安三裝了三一次三調(diào)頻三裝置三，響應(yīng)三速度三小于3S；調(diào)度三機(jī)構(gòu)三配置三了AG三C功能三（二三次調(diào)三頻）三；二三者協(xié)三調(diào)配三合。調(diào)度三主站三和廠三站實(shí)三施AV三C協(xié)調(diào)三控制三，保三障電三壓安三全，三降低三網(wǎng)損三。電網(wǎng)三頻率龍灘三電廠三出力二次三系統(tǒng)三發(fā)展通三信現(xiàn)代控制（Control）技術(shù)在電力系統(tǒng)深化應(yīng)用，使大規(guī)模甚至超大規(guī)模電網(wǎng)安全穩(wěn)定運(yùn)行成為可能二次調(diào)三頻一次調(diào)三頻多級AV三C協(xié)調(diào)三框圖三示例通信電網(wǎng)的發(fā)展對電力系統(tǒng)實(shí)時(shí)計(jì)算分析提出新要求大電三網(wǎng)綜三合防三御系統(tǒng)三：通過三安全三穩(wěn)定三綜合三防御三技術(shù)三對電三網(wǎng)實(shí)三時(shí)運(yùn)三行狀三況進(jìn)三行在三線安三全評三估，三實(shí)現(xiàn)了大三電網(wǎng)安全三穩(wěn)定三的實(shí)三時(shí)監(jiān)三視和三預(yù)警三；實(shí)三現(xiàn)了三電網(wǎng)三運(yùn)行三策劃三、實(shí)三施控三制、三事后三風(fēng)險(xiǎn)3個(gè)時(shí)三間尺三度的應(yīng)用三。電網(wǎng)三發(fā)展三對二三次系三統(tǒng)提三出的三新要三求在線三安全三綜合三評估三及預(yù)三警預(yù)想三事故三斷面三極限三分析電網(wǎng)發(fā)展三對二三次系三統(tǒng)提三出的三新要三求電網(wǎng)的發(fā)展對一次設(shè)備和運(yùn)行環(huán)境的實(shí)時(shí)監(jiān)測提出新要求設(shè)備三狀態(tài)三監(jiān)測三系統(tǒng)：通過安裝三在變?nèi)娫O(shè)三備上三的傳三感器三，將三采集三到的三變壓三器、三斷路三器油三氣成三分、三含量三、局三部放三電等三信號三變換三為電三信號三，并三送到主站三進(jìn)行三分析環(huán)境三監(jiān)視三系統(tǒng)三：雷電監(jiān)測系統(tǒng)三通過采集三三個(gè)三雷電三探測三站測三量到三的電三磁波三的強(qiáng)三度和三方向三信息三以及三到達(dá)三探測三站的三時(shí)間三信息三，計(jì)三算出三雷電三放電三點(diǎn)、三雷電三流幅三值以三及雷三電流三極性三。覆冰檢三測系統(tǒng)三通過三采集拉力、溫三度、三濕度三、風(fēng)三速、三導(dǎo)線三傾角三傳感三器和三攝制三圖像三等手段三，采三集導(dǎo)線三張力三、傾三角數(shù)三據(jù)、三氣象三數(shù)據(jù)三，推三算覆三冰厚三度和三發(fā)展趨勢電網(wǎng)的發(fā)展要求對企業(yè)的經(jīng)營狀況進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測計(jì)量三自動(dòng)三化系三統(tǒng)：傳統(tǒng)三機(jī)械三表僅三實(shí)現(xiàn)三本地三電能三計(jì)量三和讀三數(shù)的三功能三，新三型電三子式三智能三電表三可以三實(shí)現(xiàn)三分時(shí)三段計(jì)三量、三數(shù)據(jù)三遠(yuǎn)傳三、本三地結(jié)三算、三自動(dòng)三分合三閘等三功能三，并三能在三此基三礎(chǔ)上三建設(shè)三計(jì)量三自動(dòng)三化系三統(tǒng)，三可以三分析三全社三會(huì)各三類企三業(yè)經(jīng)三營狀三況提三供了三可能三。1.三3電網(wǎng)發(fā)展三對二三次系三統(tǒng)提三出的三新要三求機(jī)械表電子表網(wǎng)損三分析三系統(tǒng)三：實(shí)現(xiàn)三電網(wǎng)三網(wǎng)損三在線三計(jì)算三與監(jiān)三控，三在連三續(xù)保三存全三息數(shù)三據(jù)斷三面基三礎(chǔ)上三，進(jìn)三行各三種降三損方三式模三擬計(jì)三算，三有效三提高三網(wǎng)損三統(tǒng)計(jì)三工作三效率三，對三電網(wǎng)三經(jīng)濟(jì)三運(yùn)行三管理三提供三輔助三決策三。通信社會(huì)進(jìn)步對電網(wǎng)的節(jié)能、減排、電能質(zhì)量等實(shí)時(shí)監(jiān)測提出了新要求節(jié)能三環(huán)保三監(jiān)測三系統(tǒng)三：通過傳感三器實(shí)三時(shí)監(jiān)三測煙三氣中SO三2含量三，監(jiān)三測鍋爐三燃燒三熱值三，測算三發(fā)電和標(biāo)三煤消三耗比例三。電網(wǎng)發(fā)展三對二三次系三統(tǒng)提三出的三新要三求電能三質(zhì)量三監(jiān)測三系統(tǒng)三：通過三將實(shí)三時(shí)測三量的三電壓三波形三信號三回傳三到主三站，三進(jìn)行三分析三，得三到諧三波、三三相三電壓三不平三衡度三、電三壓波三動(dòng)和三閃變?nèi)㈦娙龎浩?、三頻率三偏差三等指三標(biāo)。二次三系統(tǒng)三現(xiàn)狀—主站三端通信主站二次系統(tǒng)網(wǎng)公三司示三例（20三12年統(tǒng)三計(jì)，37套系三統(tǒng)）系統(tǒng)三運(yùn)行三部27套系三統(tǒng)一次三設(shè)備三在線三監(jiān)測三系統(tǒng)雷電三定位三監(jiān)測三系統(tǒng)電能三質(zhì)量三監(jiān)測三系統(tǒng)線路三覆冰三監(jiān)測三系統(tǒng)電能三計(jì)量三自動(dòng)三化系三統(tǒng)配變?nèi)O(jiān)測三系統(tǒng)低壓三集抄三系統(tǒng)負(fù)荷三管理三系統(tǒng)應(yīng)急三指揮三系統(tǒng)變電三站視三頻監(jiān)三視系三統(tǒng)能量三管理三系統(tǒng)保信三主站三系統(tǒng)WA三MS主站三系統(tǒng)安穩(wěn)三主站三系統(tǒng)….遠(yuǎn)動(dòng)三機(jī)視頻三及環(huán)三境監(jiān)三控站端保信三子站PM三U集中三器電能三計(jì)量三遙測三終端電能三質(zhì)量三監(jiān)測三終端設(shè)備