一、電力系統(tǒng)簡(jiǎn)述

電力網(wǎng)：電力系統(tǒng)中各種電壓的變電所及輸配電線(xiàn)路組成的統(tǒng)一體 。

電力系統(tǒng)：由發(fā)電廠(chǎng)中的電氣部分、各類(lèi)變電所及輸電、配電線(xiàn)路及各種類(lèi)型的用電設(shè)備組成的統(tǒng)一體，稱(chēng)為電力系統(tǒng)。

具體組成如下：

發(fā)電廠(chǎng)：生產(chǎn)電能。

電力網(wǎng)：變換電壓、傳送電能。由變電所和電力線(xiàn)路組成。

配電系統(tǒng)：將系統(tǒng)的電能傳輸給電力用戶(hù)。

電力用戶(hù)：高壓用戶(hù)額定電壓在1kV以上，低壓用戶(hù)額定電壓在1kV以下。

用電設(shè)備：消耗電能。

動(dòng)力系統(tǒng)：在電力系統(tǒng)的基礎(chǔ)上，把發(fā)電廠(chǎng)的動(dòng)力部分（例如火力發(fā)電廠(chǎng)的鍋爐、汽輪機(jī)和水力發(fā)電廠(chǎng)的水庫(kù)、水輪機(jī)以及核動(dòng)力發(fā)電廠(chǎng)的反應(yīng)堆等）包含在內(nèi)的系統(tǒng)。

通常，將發(fā)電廠(chǎng)電能送到負(fù)荷中心的線(xiàn)路叫輸電線(xiàn)路。負(fù)荷中心至各用戶(hù)的線(xiàn)路叫配電線(xiàn)路。負(fù)荷中心一般設(shè)變電站。

1.1電力網(wǎng)—按電壓等級(jí)分類(lèi)：

低壓網(wǎng)：電壓等級(jí)在1kV以下；

中壓網(wǎng)：1～10kV；

高壓網(wǎng)：高于10kV、低于330kV；

超高壓網(wǎng)：低于750kV；

特高壓網(wǎng)：1000kV及以上。

電力網(wǎng)：按電壓等級(jí)的高低、供電范圍的大小的分類(lèi)

地方電力網(wǎng)：電壓等級(jí)在35kV及以下，供電半徑在20~50km以?xún)?nèi)

區(qū)域電力網(wǎng)：電壓等級(jí)在35kV以上（一般為110kV~220kV），供電半徑超過(guò)50km，聯(lián)系較多發(fā)電廠(chǎng)的網(wǎng)絡(luò)

超高壓遠(yuǎn)距離輸電網(wǎng)：電壓等級(jí)為330kV~500kV的網(wǎng)絡(luò)，其主要任務(wù)是把遠(yuǎn)處發(fā)電廠(chǎng)生產(chǎn)的電能輸送到負(fù)荷中心，同時(shí)還聯(lián)系若干區(qū)域電力網(wǎng)形成跨省、跨地區(qū)的大型電力系統(tǒng)

1.2變電所—按其在電力系統(tǒng)中的地位分類(lèi)

樞紐變電所；中間變電所；地區(qū)變電所；終端電站所：

1.3對(duì)電力系統(tǒng)運(yùn)行的基本要求如下：

（1）保證供電可靠性

（2）保證電能質(zhì)量

（3）提高電力系統(tǒng)運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)性

（4）環(huán)境保護(hù)問(wèn)題

1.4電壓質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)

1.5頻率：

額定頻率：50Hz（國(guó)外：50 或 60Hz）

頻率偏差：±0.2Hz（≥3000MW系統(tǒng)）

±0.5Hz（＜3000MW系統(tǒng)）

國(guó)外：±(0.1~0.2)Hz 或 ±0.5Hz

1.6波形：

質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)：正弦波電壓和電流

諧波的危害與抑制：對(duì)于電網(wǎng)、電力設(shè)備、通訊都會(huì)產(chǎn)生負(fù)面影響；

1.7額定電壓

額定電壓是由國(guó)家規(guī)定的一種標(biāo)準(zhǔn)電壓，是電氣設(shè)備設(shè)計(jì)時(shí)所依據(jù)的電壓值。在這一電壓下工作時(shí)，電氣設(shè)備的技術(shù)經(jīng)濟(jì)性能指標(biāo)能夠達(dá)到最佳狀態(tài)，保證長(zhǎng)期可靠運(yùn)行。

1.8電力系統(tǒng)的額定電壓及電壓等級(jí)

我國(guó)規(guī)定的額定電壓按電壓高低及使用范圍可分為三類(lèi)：

第一類(lèi)指100V及其以下的額定電壓。主要用于安全動(dòng)力、照明、蓄電池及特殊設(shè)備。

第二類(lèi)指100～1000V之間的額定電壓，其應(yīng)用最廣、數(shù)量最多。

第三類(lèi)指1000V及其以上電壓等級(jí)。電力系統(tǒng)的發(fā)、供、輸、配、用電都采用該電壓等 級(jí)。

二、變電站的一次設(shè)備及主接線(xiàn)

2.1輸變電設(shè)備包括

變換電壓的設(shè)備：如變壓器。

接通和開(kāi)斷電路的開(kāi)關(guān)電器：如斷路器，隔離開(kāi)關(guān)，熔斷器等。

防御過(guò)電壓，限制故障電流的電器：如避雷器、避雷針、避雷線(xiàn)、電抗器。

無(wú)功補(bǔ)償設(shè)備：如電力電容器，同步調(diào)相機(jī)，靜止補(bǔ)償器。

載流導(dǎo)體：如母線(xiàn)，引線(xiàn)，電纜，架空線(xiàn)。

接地裝置；如變壓器中性點(diǎn)接地、設(shè)備外殼接地、防雷接地等。

2.2電氣主接線(xiàn)

發(fā)電廠(chǎng)和變電所中的一次設(shè)備，按照一定規(guī)律連接而成的電路，也稱(chēng)電氣一次接線(xiàn)或一次系統(tǒng)。

2.3 輸電線(xiàn)路

1）開(kāi)關(guān)電器

高壓斷路器的基本參數(shù)

額定開(kāi)斷電流INbr、全開(kāi)斷時(shí)間tab、合閘時(shí)間ton

額定動(dòng)穩(wěn)定電流（峰值）ies、熱穩(wěn)定電流It、自動(dòng)重合閘性能

2）電流互感器

運(yùn)行特點(diǎn)：二次繞組不能開(kāi)路

二次接線(xiàn)：?jiǎn)蜗嘟泳€(xiàn)；星形接線(xiàn)；不完全星形接線(xiàn)

3）電壓互感器

運(yùn)行特點(diǎn)：二次繞組不能短路

接線(xiàn)方式：

2.4 電力系統(tǒng)接線(xiàn)和輸變電網(wǎng)絡(luò)接線(xiàn)

1）電力系統(tǒng)接線(xiàn)

地理接線(xiàn)圖：表明各發(fā)電廠(chǎng)、變電所的相對(duì)地理位置和它們之間的聯(lián)接關(guān)系

電氣接線(xiàn)圖：表明電力系統(tǒng)中各主要元部件之間和廠(chǎng)所之間的電氣聯(lián)接關(guān)系

2）輸變電網(wǎng)絡(luò)接線(xiàn)

無(wú)備用：?jiǎn)位芈贩派涫?、干線(xiàn)式和鏈?zhǔn)骄W(wǎng)絡(luò)等，每一負(fù)荷只能靠一條線(xiàn)路獲得電能，又稱(chēng)開(kāi)式網(wǎng)絡(luò)。

有備用：雙回路式、單環(huán)式、雙環(huán)式和兩端供電式等，每一個(gè)負(fù)荷點(diǎn)至少可以通過(guò)兩條線(xiàn)路從不同方向取得電能，又稱(chēng)閉式網(wǎng)絡(luò)。

2.5 電氣主接線(xiàn)的基本接線(xiàn)形式

有匯流母線(xiàn)：?jiǎn)文妇€(xiàn)、單母線(xiàn)分段，雙母線(xiàn)，雙母線(xiàn)分段；增設(shè)旁路母線(xiàn)或旁路隔離開(kāi)關(guān)，一倍半斷路器接線(xiàn)，變壓器母線(xiàn)組接線(xiàn)等。

無(wú)匯流母線(xiàn)：?jiǎn)卧泳€(xiàn)、橋形接線(xiàn)、角形接線(xiàn)等。

幾個(gè)基本概念：

匯流母線(xiàn)：起匯集和分配電能的作用，也稱(chēng)匯流排。

進(jìn)、出線(xiàn)：進(jìn)線(xiàn)指電源，出線(xiàn)指線(xiàn)路。

斷路器、隔離開(kāi)關(guān)（母線(xiàn)、線(xiàn)路）、接地刀閘：

三、變電站的一次接線(xiàn)

一次設(shè)備及一次系統(tǒng)

一次設(shè)備有：發(fā)電機(jī)、變壓器、斷路器、隔離開(kāi)關(guān)、電抗器、電力電纜以及母線(xiàn)、輸電線(xiàn)路等。

由這些設(shè)備按一定規(guī)律相互連接構(gòu)成的電路稱(chēng)為一次接線(xiàn)或一次系統(tǒng)，它是發(fā)電、輸變電和配電的主體。

3.1單母線(xiàn)接線(xiàn)

1）特點(diǎn)

簡(jiǎn)單、清晰、設(shè)備少。

當(dāng)母線(xiàn)故障或檢修或母線(xiàn)隔離開(kāi)關(guān)檢修時(shí)，整個(gè)系數(shù)全部停電。

斷路器檢修期間也必須停止該回路的供電。

2）適用范圍

單電源的發(fā)電廠(chǎng)和變電所，且出線(xiàn)回路數(shù)少，用戶(hù)對(duì)供電可靠性要求不高的場(chǎng)合。

3.2單母線(xiàn)分段連接

1）特點(diǎn)

減少母線(xiàn)故障或檢修時(shí)的停電范圍。

斷路器檢修期間必須停止該回路的供電。

母線(xiàn)分段的數(shù)目，通常以2～3分段為宜，分段太多增加了分段斷路器。

2）適用范圍

6~10kV配電裝置出線(xiàn)6回及以上；

35kV出線(xiàn)數(shù)為4~8回；

110220kV出線(xiàn)數(shù)為34回。

3.3單母線(xiàn)分段加裝旁路母線(xiàn)接線(xiàn)

1）旁路母線(xiàn)的作用

不停電檢修進(jìn)出線(xiàn)斷路器。

2）操作方式（檢修QF4，且WL4不停電）

如A、B段經(jīng)QF1和QS1、QS2并列運(yùn)行，則閉合QS5斷開(kāi)QF1→斷開(kāi)QS1→閉合QS3→閉合QF1使W3帶電（不要首先閉合QS8）。此時(shí)若W3隱含故障，則由繼電保護(hù)裝置動(dòng)作斷開(kāi)QF1。

若W3充電正常，操作可以繼續(xù)進(jìn)行：→合上QS8→斷開(kāi)QF4。這時(shí)WL4由母線(xiàn)B→QS2→QF1→QS3→W3→QS8→WL4供電。并由QF1替代斷路器QF4。

QF4檢修前，應(yīng)把QS6、QS7斷開(kāi)。

QF4檢修前，應(yīng)把QS6、QS7斷開(kāi)。

3）適用范圍

中小型發(fā)電廠(chǎng)和35~110kV的變電所。

3.4雙母線(xiàn)接線(xiàn)

1）接線(xiàn)圖

具有兩組母線(xiàn)W1，W2。每一回路經(jīng)一臺(tái)斷路器和兩組隔離開(kāi)關(guān)分別與兩組母線(xiàn)連接，母線(xiàn)之間通過(guò)母線(xiàn)聯(lián)絡(luò)斷路器QF（簡(jiǎn)稱(chēng)母聯(lián)）連接。

2）運(yùn)行方式

母聯(lián)QF斷開(kāi)，一組母線(xiàn)工作，另一組母線(xiàn)備用，全部進(jìn)出線(xiàn)接于運(yùn)行母線(xiàn)上。

母聯(lián)QF斷開(kāi)，進(jìn)出線(xiàn)分別接于兩組母線(xiàn)，兩組母線(xiàn)分裂運(yùn)行。

母聯(lián)QF閉合，電源和饋線(xiàn)平均分配在兩組母線(xiàn)上。

3）優(yōu)點(diǎn)

檢修一組母線(xiàn)，可使回路供電不中斷；一組母線(xiàn)故障，部分進(jìn)出線(xiàn)會(huì)暫時(shí)停電。

供電可靠，調(diào)度靈活，又便于擴(kuò)建。

3.5雙母線(xiàn)帶旁路母線(xiàn)接線(xiàn)

雙母線(xiàn)帶旁路接線(xiàn)就是在雙母線(xiàn)接線(xiàn)的基礎(chǔ)上，增設(shè)旁路母線(xiàn)。其特點(diǎn)是具有雙母線(xiàn)接線(xiàn)的優(yōu)點(diǎn)，當(dāng)線(xiàn)路（主變壓器）斷路器檢修時(shí)，仍有繼續(xù)供電，但旁路的倒換操作比較復(fù)雜，增加了誤操作的機(jī)會(huì)，也使保護(hù)及自動(dòng)化系統(tǒng)復(fù)雜化，投資費(fèi)用較大，一般為了節(jié)省斷路器及設(shè)備間隔，當(dāng)出線(xiàn)達(dá)到5個(gè)回路以上時(shí)，才增設(shè)專(zhuān)用的旁路斷路器，出線(xiàn)少于5個(gè)回路時(shí)，則采用母聯(lián)兼旁路或旁路兼母聯(lián)的接線(xiàn)方式。

3.6一個(gè)半斷路器接線(xiàn)

1）接線(xiàn)圖

在母線(xiàn)W1，W2之間，每串接有三臺(tái)斷路器，兩條回路，每二臺(tái)斷路器之間引出一回線(xiàn)，故稱(chēng)為一臺(tái)半斷路器接線(xiàn)，又稱(chēng)二分之三接線(xiàn)。

2）特點(diǎn)

具有較高的供電可靠性及運(yùn)行靈活性。

母線(xiàn)故障，只跳開(kāi)與此母線(xiàn)相連的斷路器，任何回路不停電。

隔離開(kāi)關(guān)不作操作電器，減少了誤操作的幾率。

使用設(shè)備較多，投資較大，二次控制接線(xiàn)和繼電保護(hù)配置也比較復(fù)雜。

3）適用范圍

大型電廠(chǎng)和變電所的超高壓配電裝置。