《输变电系统工作原理》

大家下午好！ 我说课的内容是《输变电系统工作原路》这门课程。

《输变电系统工作原理》是电力等相关专业的重要学科之一，这门课程相对其他学科来说理论性与实践性都较强。

首先，先讲一下电力系统的定义？电力系统是由发电、输电、变电、配电、用电设备及相应的辅助系统组成的电能生产、输送、分配、使用的统一整体，发电站发出的强大电能只有通过输变电系统才能输送到电力用户（分类）。下面，我们来说说组成输变电系统的基本电气设备。输变电系统是一系列电气设备组成的。

1）导线。导线的主要功能就是引导电能实现定向传输。导线按其结构可以分为两大类：一类是结构比较简单不外包绝缘的称为电线；另一类是外包特殊绝缘层和铠甲的称为电缆。电线中最简单的是裸导线，裸导线结构简单、使用量最大，在所有输变电设备中，它消耗的有色金属最多。电缆的用量比裸导线少得多，但是因为它具有占用空间小、受外界干扰少、比较可靠等优点，所以也占有特殊地位。电缆不仅可埋在地里，也可浸在水底，因此在一些跨江过海的地方都离不开电缆。2007年，我国第一个超高压、长距离、大容量的500千伏海底电缆联网工程在海南开工，北起广东湛江，南至海南澄迈，将南方电网与海南电网联通。

电缆的制造比裸导线要复杂得多，这主要是因为要保证它的外皮和导线间的可靠绝缘。输变电系统中采用的电缆称为电力电缆。此外，还有供通信用的通信电缆等。

 2）变压器。变压器是利用电磁感应原理对变压器两侧交流电压进行变换的电气设备。为了大幅度地降低电能远距离传输时在输电线路上的电能损耗，发电机发出的电能需要升高电压后再进行远距离传输，

而在输电线路的负荷端，输电线路上的高电压只有降低等级后才能便于电力用户使用。电力系统中的电压每改变一次都需要使用变压器。

3）开关设备。开关设备的主要作用是连接或隔离两个电气系统。高压开关是一种电气机械，其功能就是完成电路的接通和切断，达到电路的转换、控制和保护的目的。高压开关比常用低压开关重要得多，复杂得多。常见的日用开关才几两重，而高压开关有的重达几十吨，高达几层楼。它们之间承受的电压和电流大小很悬殊。按照接通及切断电路的能力，高压开关可分为好几类。最简单的是隔离开关，它只能在线路中基本没有电流时，接通或切断电路。但它有明显的断开间隙，一看就知道线路是否断开，因此凡是要将设备从线路断开进行检修的地方，都要安装隔离开关以保证安全。断路器也是一种开关，它是开关中较为复杂的一种，它既能在正常情况下接通或切断电路，又能在事故下切断和接通电路。除了隔离开关和断路器以外，还有在电流小于或接近正常时切断或接通电路的负荷开关。电流超过一定值时切断电路的熔断器以及为了确保高压电气设备检修时安全接地的接地开关等都属于高压开关。

4）高压绝缘子。高压绝缘子是用于支撑或悬挂高电压导体，起对地隔离作用的一种特殊绝缘件。由于电瓷绝缘子的绝缘性能比较稳定，不怕风吹、日晒、雨淋，因此各种高压输变电设备（尤其是户外使用的），广泛采用高压电瓷作为绝缘，如：架空导线(画图)必须通过绝缘子挂在电线杆上才能保证绝缘，一条长500km的330kV输电线路大约需要14万个绝缘子串。高压绝缘子的另一大类是高压套管，当高压导线穿过墙壁或从变压器油箱中引出时，都需要高压套管作为绝缘。除了高压电瓷作为绝缘子外，基于硅橡胶材料的合成绝缘子也获得了广泛应用。

以上所讲的是输变电系统的基本电气设备。输变电主要的保护设备有互感器、继电保护装置、避雷器等。另外，除了上述设备，变电站一般还安装有电力电容器和电力电抗器。电力电容器的主要作用是为电力系统提供无功功率，电力电抗器与电力电容器的作用正好相反，它主要是吸收无功功率。

本门课程的内容包括有变电系统主接线及其电气设备、电力系统各元件的参数及等值序网、电力系统短路、电力系统的潮流和电压调整、电力系统的频率调整、输变电系统中常用的继电保护原理等。学完本门课程，相信大家对电力系统就会有一个比较全面的认识。