毕业设计---高压固定开关设备及其电气设计

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1、 1 第一章第一章 概述概述 1.1 电力系统概述 1.1.1 电力系统的定义 在动力系统中同时生产电能和转变的能量，全部或其中的主要部分是电能 的称为电能系统，其中的电气部分称为电力系统。发电厂是生产电能的工厂，它 担负着把不同种类的一次能源转换成电能的任务。 根据一次能源的不同又可分为 火力发电厂，水力发电厂，地热发电厂，潮汐发电厂及核能发电厂。由发电厂生 产的电能,经过由变压器和输电线路组成的网络输送到城市，农村和工矿企业供 给用户的用电设备消耗。变电所是联系发电厂和用户的中间环节，一般安装有变 压器及其控制和保护装置，起着变换和分配电能的作用。在电力系统中，升压和 降压变电所和各种不同

2、电压等级的配电线路称为电力网。 电力网的作用是将电能 从发电厂送至电力用户。 由发电厂内的发电机， 电力网内的变压器和输电线路以及用户的各种用户设 备，这些生产、输送、分配、消费电能的发电机、变压器、电力线路及各种用电 设备联系在一起构成的统一整体称为电力系统。在电力系统的基础上，还把发电 厂的动力部分，例如火力发电厂的锅炉、汽轮机、火力发电厂的水库，水轮机以 及核动力发电厂的反应堆等都包括的内系统，称为动力系统。 由此可知，是电力用户和电力网构成了电力系统；电力系统加上原动机力能 部分构成动力系统。 1.1.2 电力系统的形成 在电力系统中，发电机、变压器、线路和受控电器等直接参与生产、输送

3、、 分配和使用电能的电力设备常称为主设备或称一次设备， 由一次设备连接在一起 构成的电路称为一次接线或主接线。 还包括对一次设备进行监察、控制、测量、调整和保护的低压设备，称为二 次设备，又称为辅助设备，包括测量仪表、控制和信号器具、继电保护装置、自 动远动装置、操作电源、控制电缆及熔断器等。由二次设备互相连接构成的电路 2 称为二次接线，又称二次回路。 二次接线是发电厂和变电所电气接线的重要组成部分，是电力系统安全生 产、经济运行的可靠保障。二次接线的基本任务是：反映一次设备的工作状况， 控制一次设备；当一次设备发生故障时，能将故障部分迅速退出工作，以保证电 力系统在最佳运行状态。 电力系统

4、由一次接线和二次接线共同组成，他们是不可分割的一个整体。如 果将电力系统比喻成一个人的话，其一次接线是人的骨骼和肌肉，而二次接线则 是人的神经系统，只有二者都处在良好的状态，才能保证电力系统的正常运行。 尤其是在高度自动化的现代电网中，二次接线的重要作用更显突出。 1.1.3 电力负荷的分类 1.电力负荷的概念 电力系统的总负荷就是系统中所有用电设备消耗总功率的总和；将工业、农 业、邮电、交通、市政、商业以及城乡居民所消耗的功率相加，就得电力系统的 综合用电负荷； 综合用电负荷加网络损耗的功率就是系统中各发电厂应供应的功 率，称为电力系统的供电负荷（供电量） ；供电负荷再加各发电厂本身消耗的功 率（即厂用电） ，就是系统中各发电机应发的功率，称为系统的发电负荷（发电 量） 。 电力负荷是指电路中的电功率，直流电路中负荷就是电功率。在交流电路中， 电功率包括有功功率，称为有功负荷，单位 KW；无功功率称为无功负荷，单位 Kvar。视在功率包括有功和无功两部分，往往以负荷电流取而代之。由于系统电 压比较稳定，电压乘电流就是视在功率，所以负荷电流也就反映了系统中的视在 功率，因此