本节介绍电力系统的四大基本元件：发电机、变压器、电力线路和无功补偿设备。
1. 发电机
现代电力系统中的火力发电、水力发电和核能发电，几乎全部采用同步交流发电机。
同步发电机与系统频率的关系
同步发电机的转速与系统频率之间存在固定关系：
其中：
- —— 同步发电机的转速（转/min）
- —— 系统频率（Hz）
- —— 电机的极对数
发电机的结构型式
根据转子结构型式的不同，同步发电机分为两类：
类型 | 特征 | 应用 |
凸极式发电机 | 转子有显露出来的磁极 | 水轮发电机 |
隐极式发电机 | 转子没有显露出来的磁极 | 汽轮发电机 |
2. 电力变压器
变压器的作用
升高电压把电能送到用电地区，把电压降低为各级使用电压，以满足用电的需要。
为什么要用电力变压器？
核心原理：
电能传送过程会产生电压和功率两部分损耗：
- 电压损耗 ∝ （与电压成反比）
- 功率损耗 ∝ （与电压的平方成反比）
在输送同一功率时，利用变压器提高电压，可以显著减少送电损失。
3. 电力线路
电力线路分为两大类：架空线路和电缆线路。
3.1 架空线路
架空线路主要由以下部分组成：
(1) 导线和避雷线
(2) 杆塔
杆塔按功能分为六种类型：
- 耐张杆塔 —— 承受导线张力
- 直线杆塔 —— 沿直线架设
- 转角杆塔和直线转角杆塔 —— 线路转向处
- 终端杆塔 —— 线路终端
- 换位杆塔 —— 导线换位
- 跨越杆塔 —— 跨越障碍物
(3) 绝缘子和金具
3.2 电缆线路
经济性对比：
电缆线路价格较架空线路高，且电压愈高，两者差别愈大。
4. 无功功率补偿设备
无功功率补偿技术的定义
在电力系统中的变电所或直接在电能用户变电所装设无功功率电源，以改变电力系统中无功功率的流动，从而：
- ✓ 提高电力系统的电压水平
- ✓ 减小网络损耗
- ✓ 改善电力系统的动态性能
无功功率补偿装置分类
三种主要装置：
① 并联电容器组 —— 静态的无功补偿装置
② 同步调相机 —— 动态的无功补偿装置
③ 静止无功补偿器 —— 动态的无功补偿装置
本节小结
本节介绍了电力系统的四大基本元件，它们各自承担着不同的功能：
- 发电机：电能生产
- 变压器：电压变换，减少输电损耗
- 电力线路：电能传输
- 无功补偿设备：改善电压质量和系统性能
