内容简介
§ 1 发电厂和变电所的类型
§ 2 发电厂电器设备概述
§ 3 电气设备的额定电压和额定电流（ 补充 ）
§ 4 电力系统中性点的运行方式（ 补充 ）
第一章 绪 论 (Introduction)
§ 1 发电厂和变电所的类型
由发电机、配电装置、升压和降压变电
所、电力线路及电能用户所组成的整体。
电力系统中由各级电压的输配电线路
和变电所组成的部分为电力网。
电力系统,
电力网：
一、电力系统及电力网：
1、按所取用的能源
的形式分：
火力
水力
原子能
太阳能,地热,风力, 潮汐
二、发电厂的类型
(electric power
system)
(Power network)
(heat power)
(water power)
(atomic energy)
2、按生产产品分, (1)凝气式发电厂 (2)热电厂
（ 2）地区性电厂, 直接供本地区用电 。
（ 3）自备专用电厂,专为大型企业服务 。
3、按供电范围和建设地点分,
（ 1）区域性电厂, 无发电机电压用户 。
变电所的作用, （ 1）改变电压 （ 2）接受分配电能
（ 3）把不同电压等级的网络连接起来
三、变电所的类型,(补充 )
1、系统枢纽变电所, 位于系统的枢纽点,停电后将引起
系统解裂 。（ 330-500KV）
2、中间变电所,起中间环节的作用 。停电后，将引起区
域网解裂。（ 220-330KV)
以对 地区用户 供电为主。
（ 110-220KV)
3、地区变电所：
(substation)
4、终端变电所,接近负荷点，高压侧高电压多为 110KV。
5、企业变电所, 工矿企业专用变电所，电压为 110-220KV。
§ 2 发电厂电器设备概述
发电厂的电气设备是发电厂生产过程的最后一个环节。
一、主要电气设备,
锅
炉
汽
轮
机
G
QF QS
WB FU TV
T
WB
发电厂电气部分
1、一次设备：
直接 生产 和 输配 电能的设备，包括：
锅
炉
汽
轮
机
G
QF QS
WB FU TV
T
WB
发电厂电气部分
生产和变换电能的设备、开关设备、限制短路电流
和过电压的设备、接地装置、载流导体等。
2、二次设备：
对上述一次设备进行 测量, 控制, 监视, 保护 用
的设备，包括：
保护电器、测量和监察设备、直流设备。
(primary installations)
(secondary installation)
用两种图表示电气接线的情况
（ 1）电路图：
用图形符号并按工作顺序排列，详细表示电路、设
备等的全部基本组成和连接关系，而 不考虑实际位置 。
二、电气接线和装置：（ 补充 ）
1、电气接线：
各种电气设备根据工作的要求和它们的作用，依一
定的顺序用导线连接成的电路，称 电气主接线 。可分
为两种：
一次电路,由一次设备组成,包括电气主接线、主电路
二次电路,由二次设备组成,二次接线
（ 2）接线图,设备位置与实际位置相 一致 。
2、配电装置：
3、控制室：
§ 3 电气设备的额定电压和额定电流（ 补充 ）
一,额定电压, 按长期正常工作时，有最大经济效益
所规定的电压。 1000V以上为高压，以
下为低压
二,额定电流,
指在一定的基准环境温度下，允许长期通过设备的最
大电流，并且此时设备的绝缘和载流部分被长期加热的最
高温度不超过所规定的允许值。
超过额定温度会造成绝缘老化，降低设备使用年限。
(rated voltage)
(rated current)
目前主要采用的有三种：
1、中性点不接地
2、中性点经消弧线圈接地
3、中性点直接接地
（统称为中性点非直接接地，
适用于小接地电流系统 ）
（ 大接地电流系统 ）
§ 4 电力系统中性点的运行方式（ 补充 ）
一、中性点接地方式,
三相电力系统中性点的接地方式有：不接地、经电
阻接地经消弧线圈接地、经电抗接地、直接接地等。
(star point)
二、中性点不接地
系统,
1、正常运行情况：
（ 1）中性点与地等电位，
既
0?NU?
（ 3）各相对地电容电流的相量和为零，所以 没有 电容
电流流过大地
N
负
荷
U
V
W
VC UCWC
（ 2）各相对地的电压分别为电源各相的 相电压 。
单相接地后，中性点 N对地电压变为
WU??
则 U相对地电压
wunuud UUUUU ????? ????
则 V相对地电压
wVnVVd UUUUU ????? ????
此时,U,W相间电压为
udU'? vdU'?
V,W相间电压为
U,V相间电压为
uvU'?即：
wdvdud UUUU ???? ???????
大小为 三倍 的相电
压
UU?
VU?WU
?
WU??
udU'?
vdU'?
uvU'?
U??
cvI??
cuI??
cI?
接地电流为
)( cvcuc III ????? ???
由相量图看：
三相的 线电压 保持
对称 且大小 不变
（ 2） 3-10KV系统当接地电流 </=30A时
3、适用范围,
（ 1）电压在 500V以下的三相三线制系统
（ 3） 20-60KV系统当接地电流 </=10A时
（ 4）与发电机有直接电气联系的 3-20KV系统，如要求
发电 机带内部单相接地故障运行，当接地电流 </=5A时
单相接地故障：（假
设 W相接地，接地电
阻为零）
（ 1）中性点对地电
压为故障相电压：
WU??
线电压保持不变
（ 3）接地电流为容性，等于正
常时一相对地电容电流的 3倍
N
负
荷
U
V
W
VC UCWC
（ 2） U,V两相对地
电压升高了 3 倍，
三、中性点经消弧线
圈接地的三相系统
1、正常工作时：
与中性点不接地的情况
相同,消弧线圈内 无电流
流过。
2、单相接地时：
与中性点不接地的情况相同,此时消弧线圈中有电
感电流流过，在接地处与接地电容电流相 抵消 。
N
负
荷
U
V
W
VC UCWC
CI?
LI?
3、适用范围：
在 3-60KV系统中，凡 不符合中性点不接地条件的,均可
采用消弧线圈接地。
四、中性点直接接地
的系统
1,中性点的电位 恒
等于地电位
未接地相对地电压 基本不变,仍近似于 相电压 。
接地电流很大（短路电流），继电保护动作。
2、单相接地时，接地相对地电压为零
3、适用范围：
大部分 110KV系统,220KV及以上系统。
N
负
荷
U
V
W
dI?
dI?
dI?
总结：
1、发电厂、变电所的类型
部分概念：电力系统、电力网、一次设
备、二次设备、一次接线、二次接线等
常见的中性点运行方式，各方式下正常运行及
单相故障的特点，各方式的适用范围。
作业,2,3,5,7
2,重点,
3,难点：
§ 1 发电厂和变电所的类型
§ 2 发电厂电器设备概述
§ 3 电气设备的额定电压和额定电流（ 补充 ）
§ 4 电力系统中性点的运行方式（ 补充 ）
第一章 绪 论 (Introduction)
§ 1 发电厂和变电所的类型
由发电机、配电装置、升压和降压变电
所、电力线路及电能用户所组成的整体。
电力系统中由各级电压的输配电线路
和变电所组成的部分为电力网。
电力系统,
电力网：
一、电力系统及电力网：
1、按所取用的能源
的形式分：
火力
水力
原子能
太阳能,地热,风力, 潮汐
二、发电厂的类型
(electric power
system)
(Power network)
(heat power)
(water power)
(atomic energy)
2、按生产产品分, (1)凝气式发电厂 (2)热电厂
（ 2）地区性电厂, 直接供本地区用电 。
（ 3）自备专用电厂,专为大型企业服务 。
3、按供电范围和建设地点分,
（ 1）区域性电厂, 无发电机电压用户 。
变电所的作用, （ 1）改变电压 （ 2）接受分配电能
（ 3）把不同电压等级的网络连接起来
三、变电所的类型,(补充 )
1、系统枢纽变电所, 位于系统的枢纽点,停电后将引起
系统解裂 。（ 330-500KV）
2、中间变电所,起中间环节的作用 。停电后，将引起区
域网解裂。（ 220-330KV)
以对 地区用户 供电为主。
（ 110-220KV)
3、地区变电所：
(substation)
4、终端变电所,接近负荷点，高压侧高电压多为 110KV。
5、企业变电所, 工矿企业专用变电所，电压为 110-220KV。
§ 2 发电厂电器设备概述
发电厂的电气设备是发电厂生产过程的最后一个环节。
一、主要电气设备,
锅
炉
汽
轮
机
G
QF QS
WB FU TV
T
WB
发电厂电气部分
1、一次设备：
直接 生产 和 输配 电能的设备，包括：
锅
炉
汽
轮
机
G
QF QS
WB FU TV
T
WB
发电厂电气部分
生产和变换电能的设备、开关设备、限制短路电流
和过电压的设备、接地装置、载流导体等。
2、二次设备：
对上述一次设备进行 测量, 控制, 监视, 保护 用
的设备，包括：
保护电器、测量和监察设备、直流设备。
(primary installations)
(secondary installation)
用两种图表示电气接线的情况
（ 1）电路图：
用图形符号并按工作顺序排列，详细表示电路、设
备等的全部基本组成和连接关系，而 不考虑实际位置 。
二、电气接线和装置：（ 补充 ）
1、电气接线：
各种电气设备根据工作的要求和它们的作用，依一
定的顺序用导线连接成的电路，称 电气主接线 。可分
为两种：
一次电路,由一次设备组成,包括电气主接线、主电路
二次电路,由二次设备组成,二次接线
（ 2）接线图,设备位置与实际位置相 一致 。
2、配电装置：
3、控制室：
§ 3 电气设备的额定电压和额定电流（ 补充 ）
一,额定电压, 按长期正常工作时，有最大经济效益
所规定的电压。 1000V以上为高压，以
下为低压
二,额定电流,
指在一定的基准环境温度下，允许长期通过设备的最
大电流，并且此时设备的绝缘和载流部分被长期加热的最
高温度不超过所规定的允许值。
超过额定温度会造成绝缘老化，降低设备使用年限。
(rated voltage)
(rated current)
目前主要采用的有三种：
1、中性点不接地
2、中性点经消弧线圈接地
3、中性点直接接地
（统称为中性点非直接接地，
适用于小接地电流系统 ）
（ 大接地电流系统 ）
§ 4 电力系统中性点的运行方式（ 补充 ）
一、中性点接地方式,
三相电力系统中性点的接地方式有：不接地、经电
阻接地经消弧线圈接地、经电抗接地、直接接地等。
(star point)
二、中性点不接地
系统,
1、正常运行情况：
（ 1）中性点与地等电位，
既
0?NU?
（ 3）各相对地电容电流的相量和为零，所以 没有 电容
电流流过大地
N
负
荷
U
V
W
VC UCWC
（ 2）各相对地的电压分别为电源各相的 相电压 。
单相接地后，中性点 N对地电压变为
WU??
则 U相对地电压
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则 V相对地电压
wVnVVd UUUUU ????? ????
此时,U,W相间电压为
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V,W相间电压为
U,V相间电压为
uvU'?即：
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大小为 三倍 的相电
压
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cuI??
cI?
接地电流为
)( cvcuc III ????? ???
由相量图看：
三相的 线电压 保持
对称 且大小 不变
（ 2） 3-10KV系统当接地电流 </=30A时
3、适用范围,
（ 1）电压在 500V以下的三相三线制系统
（ 3） 20-60KV系统当接地电流 </=10A时
（ 4）与发电机有直接电气联系的 3-20KV系统，如要求
发电 机带内部单相接地故障运行，当接地电流 </=5A时
单相接地故障：（假
设 W相接地，接地电
阻为零）
（ 1）中性点对地电
压为故障相电压：
WU??
线电压保持不变
（ 3）接地电流为容性，等于正
常时一相对地电容电流的 3倍
N
负
荷
U
V
W
VC UCWC
（ 2） U,V两相对地
电压升高了 3 倍，
三、中性点经消弧线
圈接地的三相系统
1、正常工作时：
与中性点不接地的情况
相同,消弧线圈内 无电流
流过。
2、单相接地时：
与中性点不接地的情况相同,此时消弧线圈中有电
感电流流过，在接地处与接地电容电流相 抵消 。
N
负
荷
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V
W
VC UCWC
CI?
LI?
3、适用范围：
在 3-60KV系统中，凡 不符合中性点不接地条件的,均可
采用消弧线圈接地。
四、中性点直接接地
的系统
1,中性点的电位 恒
等于地电位
未接地相对地电压 基本不变,仍近似于 相电压 。
接地电流很大（短路电流），继电保护动作。
2、单相接地时，接地相对地电压为零
3、适用范围：
大部分 110KV系统,220KV及以上系统。
N
负
荷
U
V
W
dI?
dI?
dI?
总结：
1、发电厂、变电所的类型
部分概念：电力系统、电力网、一次设
备、二次设备、一次接线、二次接线等
常见的中性点运行方式，各方式下正常运行及
单相故障的特点，各方式的适用范围。
作业,2,3,5,7
2,重点,
3,难点：
