知識(shí)點(diǎn)1：電力系統(tǒng)的組成

電力系統(tǒng)與供配電系統(tǒng)的基本概念目錄CONTENTS01電力系統(tǒng)供配電系統(tǒng)02供配電的要求和課程任務(wù)03

電能是一種清潔的二次能源。電能不僅便于輸送和分配，易于轉(zhuǎn)換為其他的能源，而且便于控制、管理和調(diào)度,易于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化。因此，電能已廣泛應(yīng)用于國(guó)民經(jīng)濟(jì)、社會(huì)生產(chǎn)和人民生活的各個(gè)方面，電能已成為現(xiàn)代社會(huì)的主要能源。我國(guó)已建成并投入運(yùn)行交流1000kV特高壓輸電線(xiàn)路、直流±800kV特高壓輸電線(xiàn)路，達(dá)到世界領(lǐng)先水平。截止目前，我國(guó)發(fā)電機(jī)裝機(jī)容量達(dá)105577萬(wàn)千瓦（kW），居世界第2位，發(fā)電量達(dá)46037億度（kWh），居世界第1位。工業(yè)用電量已占全部用電量的70～80%，是電力系統(tǒng)的最大電能用戶(hù)，供配電系統(tǒng)的任務(wù)就是向用戶(hù)和用電設(shè)備供應(yīng)和分配電能，供配電系統(tǒng)是電力系統(tǒng)的重要組成部分。用戶(hù)所需的電能，絕大多數(shù)是由公共電力系統(tǒng)供給的，故在介紹供配電系統(tǒng)之前，先介紹電力系統(tǒng)的知識(shí)。01電力系統(tǒng)

電力系統(tǒng)是由發(fā)電廠(chǎng)、變電所、電力線(xiàn)路和電能用戶(hù)組成的發(fā)電、輸電、變電、配電和用電一個(gè)整體。如圖1-1所示。圖1-2為大型電力系統(tǒng)示意圖。01電力系統(tǒng)

電力系統(tǒng)中各級(jí)電壓的電力線(xiàn)路及其聯(lián)系的變電所，稱(chēng)為電力網(wǎng)或電網(wǎng)。習(xí)慣上，電網(wǎng)或系統(tǒng)往往以電壓等級(jí)來(lái)區(qū)分，如10kV電網(wǎng)或10kV系統(tǒng)、110kV電網(wǎng)或110kV系統(tǒng)等。這里所說(shuō)的電網(wǎng)或系統(tǒng)，實(shí)際上指某一電壓等級(jí)的相互聯(lián)系的整體電力線(xiàn)路。電力系統(tǒng)加上發(fā)電廠(chǎng)的動(dòng)力部分及其熱能系統(tǒng)的熱能用戶(hù)，稱(chēng)為動(dòng)力系統(tǒng)。為了充分利用動(dòng)力資源，降低發(fā)電成本，發(fā)電廠(chǎng)往往遠(yuǎn)離城市和電能用戶(hù)，例如，火力發(fā)電廠(chǎng)大多建在靠近一次能源的地區(qū)，水力發(fā)電廠(chǎng)一般建在水利資源豐富的地區(qū)，核能發(fā)電廠(chǎng)選址則受到很多條件的限制。因此，需要輸送和分配電能，將發(fā)電廠(chǎng)發(fā)出的電能經(jīng)過(guò)升壓、輸送、降壓和分配，最后送到用戶(hù)。

圖1-1電力系統(tǒng)圖01電力系統(tǒng)圖1-2大型電力系統(tǒng)示意圖1、發(fā)電廠(chǎng)

發(fā)電廠(chǎng)是將自然界蘊(yùn)藏的各種一次能源轉(zhuǎn)換為電能（二次能源）的工廠(chǎng)。常見(jiàn)的有水力發(fā)電廠(chǎng)、火力發(fā)電廠(chǎng)、核能發(fā)電廠(chǎng)、風(fēng)力發(fā)電廠(chǎng)、地?zé)岚l(fā)電廠(chǎng)和太陽(yáng)能發(fā)電廠(chǎng)等。接下來(lái)表1-1為大家介紹幾種常見(jiàn)的發(fā)電廠(chǎng)類(lèi)型及主要特征。01電力系統(tǒng)2、變電所（配電所）

變電所的功能是接收電能、變換電壓和分配電能。為了實(shí)現(xiàn)電能的遠(yuǎn)距離輸送和將電能分配到用戶(hù)，需將發(fā)電機(jī)電壓進(jìn)行多次電壓變換，這個(gè)任務(wù)由變電所完成。變電所由電力變壓器、配電裝置和二次裝置等構(gòu)成。按變電站的性質(zhì)和任務(wù)不同，可以分為升壓變電所和降壓變電所。按變電所的地位和作用不同，又分為樞紐變電所、地區(qū)變電所和用戶(hù)變電所。僅用于接收電能和分配電能的場(chǎng)所稱(chēng)為配電所，而用于交流電流與直流電流相互轉(zhuǎn)換的場(chǎng)所稱(chēng)為換流站。

01電力系統(tǒng)類(lèi)型能量來(lái)源工作原理能量轉(zhuǎn)換過(guò)程優(yōu)點(diǎn)缺點(diǎn)水力發(fā)電廠(chǎng)風(fēng)力的動(dòng)能利用風(fēng)力帶動(dòng)風(fēng)車(chē)葉片旋轉(zhuǎn)，再通過(guò)增速機(jī)將旋轉(zhuǎn)的速度提升，進(jìn)而促使發(fā)電機(jī)發(fā)電水流位能→機(jī)械能→電能清潔，環(huán)保，發(fā)電效率高，成本低，綜合價(jià)值高建設(shè)初期投資高，建設(shè)周期長(zhǎng)火力發(fā)電廠(chǎng)燃料燃燒產(chǎn)生的化學(xué)能將鍋爐內(nèi)的水燒成高溫、高壓的蒸汽，推動(dòng)汽輪機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)，使與他連軸的發(fā)電機(jī)旋轉(zhuǎn)發(fā)電燃料的化學(xué)能→熱能→機(jī)械能→電能建設(shè)周期短，工程造價(jià)低，投資回收快發(fā)電成本高，污染環(huán)境核能發(fā)電廠(chǎng)原子核的裂變能與火電廠(chǎng)基本相同，只是以核反應(yīng)堆代替了燃煤鍋爐，以少量的核燃料代替大量的煤炭核裂變能→熱能→機(jī)械能→電能安全，清潔，經(jīng)濟(jì)，燃料費(fèi)用所占比例較低投資成本高，會(huì)產(chǎn)生放射性廢料，不適宜做尖峰、離峰隨載運(yùn)轉(zhuǎn)風(fēng)力發(fā)電廠(chǎng)風(fēng)力的動(dòng)能利用風(fēng)力帶動(dòng)風(fēng)車(chē)葉片旋轉(zhuǎn)，再透過(guò)增速機(jī)將旋轉(zhuǎn)的速度提升，進(jìn)而促使發(fā)電機(jī)發(fā)電風(fēng)力的動(dòng)能→機(jī)械能→電能清潔，廉價(jià)，可再生，取之不盡需有蓄電裝置，造價(jià)高地?zé)岚l(fā)電廠(chǎng)地球內(nèi)部蘊(yùn)藏的大量地?zé)崮芑九c火力發(fā)電的原理一樣。不同的是利用的能源是地?zé)崮埽ㄌ烊徽羝蜔崴┑叵聼崮堋鷻C(jī)械能→電能無(wú)須消耗燃料，運(yùn)行費(fèi)用低熱效率不高，需要對(duì)所排熱水進(jìn)行環(huán)保處理太陽(yáng)能發(fā)電廠(chǎng)太陽(yáng)光能或太陽(yáng)熱能通過(guò)太陽(yáng)能電池板等直接將太陽(yáng)能的輻射能轉(zhuǎn)換為電能太陽(yáng)的輻射能→電能安全，經(jīng)濟(jì)，環(huán)保，取之不盡效率低，成本高，穩(wěn)定性差表1-1幾種常見(jiàn)的發(fā)電廠(chǎng)類(lèi)型及主要特點(diǎn)3、電力線(xiàn)路

電力線(xiàn)路將發(fā)電廠(chǎng)、變電所和電能用戶(hù)連接起來(lái)，完成輸送電能和分配電能的任務(wù)。電力線(xiàn)路有各種不同的電壓等級(jí)：通常將220kV及以上的電力線(xiàn)路稱(chēng)為輸電線(xiàn)路；110kV及以下的電力線(xiàn)路稱(chēng)為配電線(xiàn)路；交流1000kV及以上和直流±800kV及以上的輸電線(xiàn)路稱(chēng)為特高壓輸電線(xiàn)路；220～800kV輸電線(xiàn)路稱(chēng)為超高壓輸電線(xiàn)路。配電線(xiàn)路又分為高壓配電線(xiàn)路、中壓配電線(xiàn)路和低壓配電線(xiàn)路，前者一般作為城市配電網(wǎng)和特大型企業(yè)供電線(xiàn)路，中者一般作為城市主要配電網(wǎng)和大中型企業(yè)供電線(xiàn)路，后者一般作為城市和企業(yè)的低壓配電網(wǎng)。除上述交流輸電線(xiàn)路外，還有直流輸電線(xiàn)路。直流輸電線(xiàn)路主要用于遠(yuǎn)距離輸電，連接兩個(gè)不同頻率的電網(wǎng)和向大城市供電。直流輸電線(xiàn)路具有線(xiàn)路造價(jià)低，損耗小，調(diào)節(jié)和控制迅速、簡(jiǎn)便及無(wú)穩(wěn)定性問(wèn)題等優(yōu)點(diǎn)，但其換流站造價(jià)高。01電力系統(tǒng)4、電能用戶(hù)

電能用戶(hù)又稱(chēng)電力負(fù)荷，所有消耗電能的用電設(shè)備或用電單位均稱(chēng)為電能用戶(hù)。電能用戶(hù)按行業(yè)可分為工業(yè)用戶(hù)、農(nóng)業(yè)用戶(hù)、市政商業(yè)用戶(hù)和居民用戶(hù)等。01電力系統(tǒng)02供配電系統(tǒng)02供配電系統(tǒng)

企業(yè)內(nèi)部供配電系統(tǒng)由高壓和低壓配電線(xiàn)路、變電所（或配電所）及用電設(shè)備構(gòu)成。它通常是由電力系統(tǒng)或企業(yè)自備發(fā)電廠(chǎng)供電的。

一般中型企業(yè)的電源進(jìn)線(xiàn)電壓為6～10kV。電能先經(jīng)高壓配電所集中，再由高壓配電線(xiàn)路將電能分送到各車(chē)間變電所，或由高壓配電線(xiàn)路直接供給高壓用電設(shè)備。車(chē)間變電所內(nèi)裝設(shè)有配電變壓器，將6～10kV的電壓降為低壓用電設(shè)備所需的電壓（如220/380V），然后由低壓配電線(xiàn)路將電能分送給各用電設(shè)備使用。02供配電系統(tǒng)圖1-3中型企業(yè)的供電系統(tǒng)03供配電的要求和課程任務(wù)1、安全

在電能的供應(yīng)、分配和使用中，不應(yīng)發(fā)生人身事故和設(shè)備事故。

做好供配電工作，對(duì)于促進(jìn)工業(yè)生產(chǎn)，降低產(chǎn)品成本，實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)自動(dòng)化和工業(yè)現(xiàn)代化有著十分重要的意義。

對(duì)