在电力生产中，大、中型发电厂往往建设在产煤地区或水力资源丰富的地区。因发电厂距负荷中心较远，必须通过高压输电线路和变电站这一中间环节，将生产的电能降压供给用户使用。把电能从发电厂传输到用户要通过的导线系统称为电力网。
为了提高供电的可靠性和实现经济运行，往往将许多发电厂和电力网连接在一起并列运行。这样，把由发电厂、电力网和用户组成的统一整体称为电力系统，如图8.1.1所示，图中T1、T2分别为升压、降压变压器。
电力网按功能常分为输电网和配电网两大部分。输电网是由35kV及以上的输电线路和与其相连接的变电所组成，是电力系统的主要网络。它的作用是将电能输送到各个地区的配电网或直接送给大型的工业企业用户。我国国家标准中规定输电网的额定电压为35kV、110kV、220kV、330kV、500kV等。配电网是由10kV及以下的配电线路和配电变压器所组成。它的作用是将电力分配到各类用户。输送电能的距离越远，要求输电线的电压越高。电力网和电气设备的额定电压等级如表8.1.1所示。
图8.1.1 电力系统结构示意图
表8.1.1 电力网和电气设备的额定电压等级（单位：kV）
发电厂按照所利用的能源种类不同可分为以下几种类型：水力发电厂、火力发电厂、核能发电厂以及利用风力、太阳能等其他能源作为动力的发电厂。在现代的电力系统中，仍然以火力发电厂和水力发电厂为主。近几十年来，世界上已有20多个国家和地区建成了各种类型的核能发电厂，总容量已超过1亿kW。我国自行设计建造的核能发电厂已于1993年投入运行。至于地热发电厂、风力发电厂和太阳能发电厂，由于技术要求复杂以及受地理、气候和开发条件等的限制，容量还不能做得很大。
火力发电厂是利用煤、石油或天然气等燃料发电的电厂。在火力发电厂中，一般利用锅炉产生水蒸汽，用水蒸汽冲击汽轮机的叶片使其转动，由汽轮机带动发电机发电。采用燃气轮机的发电厂也是火力发电厂中的一种。有些火电厂中装有供热式机组，除了发电之外，还向周围的工业企业和住宅区供应生产用气和生活用热水，俗称为热电厂。我国由于煤的资源丰富，分布也较广，所以目前的火电厂仍以燃煤为主。
利用自然界的江河水流在高处与低处之间存在的位能进行发电的电厂，称为水力发电厂。在水力发电厂中，一般从河流较高处或水库内引水，利用水的压力或流速冲动水轮机旋转，通过水轮机再带动发电机发电，如我国的葛洲坝水力发电站、三峡大坝工程就属于这类。水力发电比火力发电节省燃料、没有污染、能量转换效率高、发电成本低（为火电的1/3～1/4）等优点。但是，水力发电厂的不足之处是，一次投资较大，建设工期较长，同时受气候条件的影响较大。
核能发电厂是利用原子核裂变产生的原子能转变为热能来发电的电厂，又称为原子能发电厂。原子能在反应堆中转变为热能，将水加热为蒸汽，然后蒸汽冲动汽轮机，带动发电机发电。一般核电站的造价比烧煤的火电厂高50%～60%，发电成本与烧煤的火电厂差不多。核能发电厂运行的可靠性也在逐年提高，设备利用率已与一般的火电厂接近。
接在电力系统各级电力网上的一切用电设备所需用的功率，称为用户的用电负荷。按照消耗功率的性质，用电负荷分为有功负荷（kW）和无功负荷（kvar）。电力系统中，工业企业的负荷，按其重要程度一般可分为以下3级。
1.一级负荷
一级负荷负荷停电后，会引起人身伤亡或重大设备损坏事故以及国民经济的大型企业的大量减产。例如，对炼钢厂的炼钢炉突然停电超过30min，可能会造成炼钢炉的报废；对电解铝厂停电超过15min，电解槽就要遭到破坏；矿井下突然停电，可能造成人身事故或矿井倒塌事故等。
2.二级负荷
二级负荷负荷停电后，将引起主要设备损坏、产品的大量报废或大量减产，如纺织厂、化工厂等。(www.xing528.com)
3.三级负荷
不属于一、二级的负荷称为三级负荷，如工业企业的附属车间等。
随着国民经济的发展，发电厂数量的增加，电网供电范围的逐步扩大，电能的需求量也逐年上升，电力系统的规模越来越大。电力系统之间通过联络线实现并网运行，则形成了所谓联合电力系统。电力系统和联合电力系统较地区电厂单独供电有以下几点好处：
（1）减少电力系统的总装机容量和备用容量。
（2）提高供电可靠性。
（3）提高运行的经济性。
（4）提高电能质量。
（5）便于安装大容量机组连接。
电力系统中的各种动力设备以及发电厂、电力网和用户的电气设备都可能发生各种故障，影响电力系统的正常运行，造成对用户供电的中断。电气设备常发生的故障主要是各种形式的短路和断路。短路故障，如发电机、变压器等绝缘损坏引起的匝间或层间短路，线路在承受雷击后发生的导线与大地间的短路，以及由于操作人员过失而造成的带地线合闸等三相短路。断路故障，包括一相断路或二相断路的非全相运行等。
对用户供电的中断，会给工农业生产和国民经济造成损失，影响人们的正常生活。
衡量供电可靠性的指标，一般以全部用户平均供电时间占全年时间（8760h）的百分数来表示。例如，用户每年平均停电（包括事故和检修停电）时间为8.76h，则停电时间占全年时间的0.1%，即供电可靠性为99.9%。
为了提高电力系统的供电可靠性，除了在设计时选择合理的电力系统结构和接线，采用高度可靠的电气设备和自动装置外，运行过程中还应做好发、供电设备的定期维护和检修，加强运行管理工作，提高电气运行人员的技术水平以防止可能发生的各种错误操作。另外，制定合理的系统运行方式，保持适当的备用容量也是减少事故、缩小事故范围、提高供电可靠性的措施之一。
8.1测试题及答案
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