作者关于电力知识图谱的文章尽量写得通俗易懂，并在理论中加入了自己的一些评论和理解。看起来比纯理论要简单，也有助于大家保持学习电学的热情。
最近，我在知乎上看到作者“颜童”写的一篇关于电力系统的文章。也是比较轻松的科普解释。经作者同意在电力知识图谱网站转载该特点，并选取几篇受众范围较广的文章向公众推送。不需要，如果你想一次性看完，可以跳转到小程序。
高压电网的网架结构与配电网的接线方式应相对应。
电网结构应该是电力系统设计中比较顶层的设计。缺乏系统梳理。都是基于经验、想法或者合理的计算，所以值得总结，但是有点专业。
首先，特高压。我个人认为没有必要联网，就不写了。我们从 500kV 开始。
500kV电网结构
国内大城市500kV电网布局及结构
北京500kV电网
北京500kV电网将形成由昌平-顺义-通州-安定-房山-门头沟-昌平6个变电站和城北、海淀、城南、朝阳4个500kV变电站作为负荷变电站组成的500kV环网。
为限制短路电流，“十二五”期间北京将实行分区供电，形成以相邻500kV变电站220kV母线为供电中心的双环网结构。
上海500kV电网
与北京类似，500kV外半环骨干电网和500kV终端站建在市中心深处。
500kV电网结构及灵活性
环网结构和网架结构是500kV电网常用的结构型式，它们有其合理性和必然性：
环形结构：环网结构的特点是环网上变电站之间相互支持能力强；易于从多个方向接收电力；通过解环或扩容环网可以方便地调整结构。
网格结构：网格结构的特点是线路短，相互支撑能力更强，网格坚固；方便多点受电；缺点是短路电流难以控制；而且采取分散电网的措施也难以控制事故范围。
环网结构从形式上可分为单环网、C(U)环网(半环网)和双环网，分别对应城市电网发展的不同阶段。单环网络和半环网络可以轻松过渡到双环网络。
网格结构可分为日式、网状、田状和网状。由围绕城市内多个中心区或城市的500kV环网组成。日本型、眼睛型、田野型、网络型分别对应城市扩张的不同阶段，过渡模式为双环网-日本型-木子型-田型-网络型。
220kV电网结构
220kV电网一直是各级电网中值得研究的课题。因为220kV电网分区规划和运行不仅可以分解系统，而且对于减少短路电流、控制潮流具有重要的现实意义。
一般来说，当最高电压等级（如500kV）的环网运行且电网框架坚固时，为保证电网结构的优化，较低电压等级（如220kV）的电网）应分区规划和运营，分区之间应保持合理的沟通和支持。此时，城市高压配电网（如110kV）应采用环网结构，辐射状运行。同一220kV区域电网内优先形成环网结构深圳钢结构网架，不同220kV区域之间尽量减少110kV环网结构。
220kV电网分区原则
分级分区是指开通电磁环网，根据电网电压等级将电网划分为若干结构等级，根据供电能力划分若干包含不同结构等级的供电区域，并安排相应的电源。根据各地区的电力负荷情况进行供电，形成该地区的电力供需大致平衡。分区应遵循以下原则：
• 独立原则：合理分区应尽量使区域内负荷和装机容量基本平衡。
• 接触原则：分区之间保持适当的接触。各区之间的界面应该清晰。
• 可靠性原则：电网结构的简化导致热备线路的减少可能导致可靠性降低。
220kV电网分区类型
根据供电区内500kV变电站的数量和运行方式，220kV电网可分为独立分区和互联分区两种模式。
独立分区：以一座500kV变电站和数座220kV本地发电厂作为供电点。运行期间，只有一座500kV变电站作为与大电网的接触点。一般为围绕500kV变电站220kV母线的放射状网络或自环网络结构。
联网区：联网区采用两个及以上500kV变电站和若干个220kV本地发电厂作为供电点。运行时，有两个或两个以上500kV变电站作为与大电网的接触点，一般呈太阳形、眼睛形、田形或网络等网格结构。正常情况下各区域相对独立，发生事故时相互支持。
220kV电网结构模型
独立分区网格结构
独立区建有一座500kV变电站作为区电网的电力下载通道，有多座220kV地方发电厂作为区电网的供电支撑。根据220kV电网分区可靠性原则，为保证220kV电网运行可靠性，应在独立分区内采用环网运行。
在此基础上，推荐了三种独立分区的电网结构：双放射状结构、双链状结构和自环网络结构。
双辐射结构的220kV变电站都有两条回路供电线路。
双链结构的220kV变电站均有4条回路供电线路。
凡是双辐射结构的220kV变电站（不包括终端站或发电厂连接变电站）都有四回路供电线路。
网架结构中的任何220kV变电站（不包括终端站或负荷站）都有四路或四路以上供电回路。
互连区域网格结构
互联区内有两台及以上500kV变电站作为区内电网的电力下载通道，若干220kV本地发电厂作为区内电网的供电支撑。根据220kV电网分区可靠性原则，为保证220kV电网运行可靠性，互联分区内宜采用环网运行。
双链结构的220kV变电站均有4条回路供电线路。
任何一个220kV球拍结构的变电站都有4到6个回路供电。
哑铃式结构的220kV变电站均有4～6路供电。
网架结构中的任何220kV变电站（不包括终端站或负荷站）都有四路或四路以上供电回路。
220kV电网结构转型过程
110kV电网结构
110kV属于高压配电网，主要适合目前城市高压变电站的配电网结构模式，以及各种网络结构的可靠性、经济性和灵活性。
110kV变电站结构
110kV变电站结构的研究对象是变电站的主要接线形式。常用的形式有：内桥、线路变压器组、内桥+线路变压器组、单母线段和单元接线等。
110kV电网结构
110kV电网采用环网布局，开环运行。目的是避免与220kV电网形成电磁环网，从而形成以220kV变电站作为独立供电点的110kV电网。
由于110kV电网接线形式有多种，下面主要根据变电站的最终规模，结合各种接线方式的合理组合、主变压器的数量、变电站主接线。
两种主变方式
三主变压器方式
110kV电网结构可靠性
城市电网供电安全采用N-1准则。
主变压器N-1负载率
主变压器N-1负载率是指满足N-1原则的主变压器负载率。
N-1电网结构分析
110kV电网结构供电能力
在满足主变N-1原则的情况下，110kV电网结构的供电能力如下：
电网供电能力
线路供电能力
在110kV线路中，一般环境空气温度为40℃，110kV架空线路选用钢芯铝绞线（LGJ），110kV电缆线路选用交联聚乙烯电力电缆（YJV）。
线材选择
110kV电网结构转型方案
两个主变压器之间的电网过渡
场景一：两线一变压器（单电源）→三线二变压器→四线二变压器→四线三变压器
场景二：两线一变（双电源）→两线两变（双电源）→四线两变→四线三变
三主变并网方式
1）链式结构网格过渡
场景一：完整和不完整双链网络架构之间的过渡；
场景 2：过渡到三链网格。
2）“三T”结构网格转型
场景一：从六行两改过渡到六行三改；
场景2：从四行两改过渡到四行三改。
3）从四行两变过渡到四行三变
场景1：4条线路2台变压器（模式1）在2个变电站之间新增一座3台主变的变电站；
场景2：4条线路、2台变压器（模式1） 在2个变电站之间新增一座2台主变的变电站。
组合方式
组合方式接线方式更加灵活。只要能满足可靠性要求，任何两种或三种典型的接线方式都可以组合在一起。组合结构的优点在于节省了线路通道，在满足可靠性的同时提高了电网建设的经济性深圳钢结构网架，也在一定程度上简化了从典型模式到最终规模的过渡过程。典型的组合方式如下：
模式C-1是两线和一台变压器以及四线和两台变压器的组合。解决了两线一变的110kV变电站主变扩容至三台时的供电问题。一方面节省了供电通道，提高了电网效率。建筑经济学。同时，可靠性也能满足要求。四线两变部分可满足线路“N-2”验证，两线一变部分可满足线路“N-1”验证。
110kV电网结构方案应用原则
电网电压顺序
合理的电压序列关系到电网运行的可靠性、经济性和安全性。
发达国家城市电网电压等级配置一般为4-5级。各国根据实际情况选择了合理的高压输电电压等级，形成了坚强的输电电网结构。
电压等级之间的纵向关系之前在电网规划中已经总结过。这里我们主要讲20kV电网。
采用20kV对高压变电站主变容量选择的影响
可见，如果变压器低压侧电压不变，仅主变压器高压侧电压增加，则在采用相同阻抗电压百分比时，主变压器最大容量不会增加太多。
经计算，受短路电流和阻抗电压的百分比限制。一般110/10KV双绕组变压器最大容量为50MVA，220/20kV双绕组变压器最大容量为120MVA，110/20kV双绕组变压器最大容量为100MVA。使用三绕组变压器时，可适当增大容量。
采用20kV对高压变电站设计的影响
目前国内110/10kV变电站主变压器容量为31.5MVA、40MVA、50MVA。一些地区也在尝试使用63MVA主变压器。但目前国内10kV大电流开关柜理论上只能满足50MVA主变压器的要求。 63MVA主变压器需采购国外产品或采用特殊接线和限制运行方式。
采用20kV电压等级后，设备的额定电流将减少一半，因此110/20kV可采用63MVA甚至90MVA主变压器。国内厂家经过技术改造即可提供相应的开关柜。
随着城市电网日益密集，与20kV电压等级相比，110/10kV主变压器需要采用更高的阻抗值才能满足中压开关柜短路电流限值16kA的标准要求。一方面，这会增加主变压器的电能损耗，另一方面，高阻抗变压器比低阻抗变压器贵得多。
还有其他优点，如增加中压线路传输功率，减少中压间隔和线路通道，增加高压变电站供电半径，减少中压线路功率损耗，减少中压侧短路等电流减半等。这并不是提倡20kV。该网络也存在一些缺点，但它只是提供了一种思路：建设新的配网区域并预测较高的负荷密度，它确实更适合20kV网络。
中性点接地方式
随着城市电网的不断发展，我国城市电网电缆的使用率越来越高。电缆线路的大规模应用，不仅提高了配电网供电的可靠性，同时也带来了新的问题：容性电流的快速增长。这给城市电网的安全运行和中性点接地方式的选择带来了新的课题。
城市电网中性点接地方式分为有效接地和非有效接地两大类。其中，有效接地包括中性点直接接地和中性点通过低阻抗接地；而中性点通过消弧线圈接地、高阻抗接地、中性点不接地等都是无效的接地方式。
《Q/GDW 156-2006城市电网规划设计导则》规定了配电网中性点的运行方式如下：
20kV、10kV不接地或通过消弧线圈接地，或通过小电阻接地。
对于20kV、10kV电压等级的中性点不接地系统，发生单相接地故障时，若单相接地电流在10A以上，宜采用消弧线圈接地方式，并控制接地电流10A以内，并允许单相接地运行2小时。
对于20kV、10kV电压等级的无效接地系统，当单相接地故障电流达到150A以上时，应改为小电阻接地系统。
对于35kV、20kV、10kV电压等级，中性点通过小电阻系统接地。发生单相接地故障时，20kV、10kV接地电流应控制在150～500A范围内。 35kV接地电流为1000A，应考虑跳闸。停止操作并注意与重合闸的配合。
目前，我国大部分城市和地区仍采用中性点不接地或通过消弧线圈接地的方法；上海城市供电公司、广州、深圳、苏州等供电公司近年来陆续改用小电阻接地。然而，对于城市中压配电网，尤其是实际电网中最常见的电缆架空线混合系统，工程界和理论界对于哪种接地方式更合适存在分歧。
配电网中性点接地方式的选择是一个综合性的经济技术问题。不仅要考虑配电系统设备投资和运行的经济性，还要考虑电网的可靠性、安全性、过电压水平、系统绝缘等。液位、继电保护和安全自动装置、对通信线路的干扰和系统稳定性等技术问题。
通过电阻接地、消弧线圈接地等方式对部分城市和区域电网10kV系统中性点进行了解和总结。现将具体情况介绍如下。
上海地区
上海电网对中性点接地方式的选择有如下规定： 在主城区，35kV、10kV系统电缆出线数量日益增多。发生单相接地故障后，电缆如不及时拆除，很容易扩大事故范围。因此，新建变电站宜采用电阻接地。边缘地区新建35kV、10kV系统宜采用电阻接地方式。郊区和农村地区35kV、10kV架空配电线路宜采用消弧线圈接地。
大连地区
大连供电公司根据电容电流10～200A采用消弧线圈接地，电容电流大于200A采用小电阻接地。
北京地区
北京地区明确规定，城市四环路、奥运规划区、经济开发区范围内的配电网中性点可通过小电阻接地。中性点由通过消弧线圈接地改为电阻接地后，要求用户在保护中增加零序保护。零序电流互感器应为100/5A或50/1A。
在中性点通过电阻接地的系统中，电缆仍选为不接地系统。
广州地区
郊区以架空出线为主的变电站，可按单变压器低压运行方式进行不接地系统运行。单相接地电容电流不超过20A时，超过20A时可工作在低电阻接地方式；在城市地区，以电缆出线为主要组成部分的变电站，最大运行方式为全站最低，即10k。当V母线并联运行时，单相接地电容电流不超过30A，不接地系统即可运行。当超过30A时，可采用低电阻接地方式。对于不接地变电站，随着馈线数量的增加，运行方式发生变化，进行单相接地电容电流计算和测量，以确定是否需要接地运行。
各单位配电系统运行的一些情况及意见
上海市供电局认为，在中性点通过电阻接地的系统中，当出现单相接地时，其他两相电压也会升高。因此，电缆仍应根据不接地系统来选择。
珠海供电局采用中性点通过电阻接地的方式。单相接地电流较大，针式瓷瓶容易爆裂。
广州供电局曾出现中性点接地系统通过电阻单相接地故障的情况。原因是变电站安装零序电流互感器时，电缆铠装外护套没有剥去，一起穿过零序电流互感器。顺序电流互感器。当发生单相接地时，电缆和铠装被分流，导致零序保护拒绝动作。
各区域中性点通过电阻接地后，未发生因断线而伤及行人的情况，也未发生因跨步电压、接触电压或反击造成的人员或设备事故。
部分地区供电局认为，中性点不接地或通过消弧线圈接地且发生单相接地时，过电压倍数过高，高达7-8倍。但中性点接地系统通过电阻（电抗）的过电压倍数较低。
在上海，在中性点采用消弧线圈接地的系统中，线路单相接地引起的过电压导致变电站母线故障，导致全面停电。北京10kV配电系统也发生多起单相接地过电压事故，扩大了事故范围。虽然上述事故的扩大是由多种因素造成的，但不能排除中性点未接地或通过消弧线圈接地的影响。
中性点通过小电阻接地时应考虑的问题
单相接地时应考虑线路跳闸。为保证供电可靠性要求，应考虑负荷转移问题；
单相接地时的接地电流应限制在对音频线通讯线干扰的允许范围内；
单相接地时线路的继电保护应具有足够的灵敏度和选择性。
多于。
我以前的许多论文都需要慢慢改进。
