电力系统一次设备和二次设备

电力系统一次设备和二次设备

引用

CSDN

1.

https://blog.csdn.net/sean9169/article/details/145513532

电力系统是现代社会的重要基础设施，其中一次设备和二次设备是构成电力系统的两大类核心设备。一次设备直接参与电能的生产、输送和分配，而二次设备则负责监测、控制和保护一次设备的运行。本文将详细介绍这两类设备的定义、特点、常见设备及其功能，并探讨它们之间的区别与联系。

一次设备

定义

也称主设备，是构成电力系统的主体，是电力系统中直接用于生产、输送、分配和使用电能的设备，它们构成了发电、输电、配电和用电的主回路。它是直接生产、输送和分配电能的设备，包括发电机、变压器、开关电器、电力线路、互感器、避雷器等。
一次电气设备按用途及功能相互连接构成的电路，称为一次回路或一次接线或主接线图。

特点

高电压、大电流

常见的电力一次设备及其功能

• 发电机：将其他形式的能量（如水能、化石燃料的化学能、核能等）转换为电能的设备。
• 变压器：利用电磁感应原理，将一种等级的电压和电流转换为另一种等级的电压和电流，以满足电能的传输和分配需求。
  
• 断路器：用于切断电路，在出现过载、短路、设备故障等异常情况下，自动断开电路，防止电力设备受到进一步损坏。
  
• 隔离开关：一种能够在不带负荷的情况下切断电流的设备，通常与断路器配合使用，用于电力系统的检修或维护。
• 母线：将配电装置中的各个载流分支回路连接在一起，起着汇集、分配和传送电能的作用。
  
• 输电线路：将发电厂产生的电能从发电厂输送到负荷中心的设备。
• 电力电缆：用于将电能从发电厂、变电站输送到用户端。
• 电抗器：用于吸收容性无功，降低长距离输电线路的容性电压，降低涌流和操作过电压，限制瞬时短路电流

二次设备

定义

二次设备是指对一次设备的工作进行监测、控制、调节、保护以及为运行、维护人员提供运行工况或生产指挥信号所需的低压电气设备，包括测量表计、继电保护和自动装置、操作电器及直流电源设备等。
二次设备通过电压互感器和电流互感器与一次设备取得电的联系。
二次电气设备相互连接构成的电路，称为二次回路或二次接线。

特点

低电压、小电流

常见的电力二次设备及其功能

• 继电保护装置：对电力系统进行实时监控，一旦发生故障能迅速切断故障点，保护电力系统安全。
• 自动化装置：实现电力系统的自动控制，提高运行效率。
• 测量仪表：包括电压表、电流表等，用于测量电力系统中的电压、电流等参数。
• 控制装置：用于控制一次设备的运行状态，如断路器的分合闸操作。
• 信号元件：发出音响或灯光信号，以指示电力系统的运行状态或故障情况。
• 操作、信号电源回路：为二次设备提供稳定的电源。
• 控制电缆及连接导线：用于连接二次设备，传输控制信号。
• 熔断器：用于保护电路，当电路中出现过载或短路时，熔断器会自动熔断，切断电路。

区别与联系

功能区别

• 一次设备：一次设备是电力系统中直接用于生产、输送、分配和使用电能的设备，它们构成了发电、输电、配电和用电的主回路。一次设备的主要功能是实现电能的传输和转换，例如发电机将其他形式的能量转换为电能，变压器将电能从一种电压等级转换为另一种电压等级，输电线路将电能从发电厂输送到负荷中心等。一次设备的性能和运行状态直接影响到整个电力系统的安全、稳定和经济运行。
• 二次设备：二次设备是对一次设备的工作进行监测、控制、调节、保护以及为运行、维护人员提供运行工况或生产指挥信号所需的低压电气设备。二次设备的主要功能是确保一次设备的安全稳定运行，例如继电保护装置能够实时监控电力系统，一旦发生故障能迅速切断故障点，保护电力系统安全；自动化装置能够实现电力系统的自动控制，提高运行效率；测量仪表能够测量电力系统中的电压、电流等参数，为运行人员提供必要的数据支持。

电压等级区别

• 一次设备：一次设备通常工作在高电压、大电流的环境下，例如发电机、变压器、输电线路等，它们需要承受高电压和大电流的冲击，因此对设备的绝缘性能和载流能力要求较高。
• 二次设备：二次设备通常工作在低电压、小电流的环境下，例如继电保护装置、自动化装置、测量仪表等，它们通过电压互感器和电流互感器与一次设备取得电的联系，将一次设备的高电压、大电流转换为低电压、小电流，以满足二次设备的工作需求。

设备类型区别

• 一次设备：一次设备主要包括发电机、变压器、断路器、隔离开关、母线、输电线路、电力电缆、电抗器等。这些设备通常具有较大的体积和重量，结构复杂，制造工艺要求高。
• 二次设备：二次设备主要包括继电保护装置、自动化装置、测量仪表、控制装置、信号元件、操作电源回路、控制电缆及连接导线、熔断器等。这些设备通常体积较小，结构相对简单，但对精度和可靠性要求较高。

技术要求区别

• 一次设备：一次设备的技术要求主要集中在高电压、大电流的绝缘和载流能力，以及设备的机械强度和热稳定性等方面。例如，发电机需要具备良好的绝缘性能和散热能力，以承受高电压和大电流的长期运行；断路器需要具备快速切断电路的能力，以保护电力设备免受短路电流的损害。
• 二次设备：二次设备的技术要求主要集中在高精度、高可靠性和快速响应等方面。例如，继电保护装置需要具备快速准确的故障检测和判断能力，以确保在电力系统发生故障时能够迅速动作；测量仪表需要具备高精度的测量能力，以提供准确的电力系统运行数据。

运行环境区别

• 一次设备：一次设备通常运行在户外或高压室内，直接暴露在自然环境中，因此需要具备良好的防潮、防尘、防腐蚀和防雷击等性能。例如，输电线路需要具备良好的抗风、抗冰和抗雷击能力，以确保在恶劣天气条件下的安全运行。
• 二次设备：二次设备通常运行在控制室内或配电室内，环境相对较为稳定，但对电磁干扰和温度、湿度等环境条件也有一定的要求。例如，继电保护装置和自动化装置需要具备良好的抗电磁干扰能力，以确保在复杂的电磁环境下能够正常工作。