电力工程基础第一章绪论

1、P1、2（数据来源：中国能源统计年鉴）（数据来源：中国能源统计年鉴） 全线单回路架设，全长全线单回路架设，全长654公里，跨越公里，跨越黄河和汉江。变电容量黄河和汉江。变电容量600万千伏安。万千伏安。系统标称电压系统标称电压1000千伏，最高运行电压千伏，最高运行电压1100千伏，静态投资约千伏，静态投资约57亿元。亿元。 特高压特高压此部分为补充内容此部分为补充内容此部分为补充内容此部分为补充内容华电华电 国电国电 电力投资电力投资 大唐大唐 华能华能 五大发电五大发电集团集团两大电网公司两大电网公司国家电网公司国家电网公司 中国南方电网中国南方电网有限责任公司有限责任公司 国投电力国投电

2、力 中广核中广核 国华电力国华电力华润电力华润电力 四小豪门四小豪门1820年奥斯特证实了电流的磁效应1831年法拉第发现了电磁感应定律，年法拉第发现了电磁感应定律，促进电动机和发电机的发明促进电动机和发电机的发明1882年实现了较高电压的直流输电年实现了较高电压的直流输电远距离、大功率传输困难远距离、大功率传输困难1885年实现了单相交流输电，年实现了单相交流输电，1889年发明了年发明了三相异步电动机、三相变压器和三相交流制三相异步电动机、三相变压器和三相交流制电电力力工工业业的的发发展展方方向向M汽轮机发电机用户配电变压器配电线路降压变压器输电线路升压变压器动力系统电力系统电力网一、电力

3、系统的概念N通过图示掌握电力网、电力系统和动力系统的概念通过图示掌握电力网、电力系统和动力系统的概念1 1）电力网：电力网：由各个电压等级的由各个电压等级的电力线路和电力变压器电力线路和电力变压器构构成的网络。成的网络。2 2）电力系统：电力系统：由由发电机、电力网和用户负荷发电机、电力网和用户负荷组成的系统。组成的系统。3 3）动力系统：动力系统：由发电厂中的由发电厂中的动力部分和电力系统动力部分和电力系统共同组共同组成的系统。成的系统。电能的传输电能的传输1）引入）引入2003年美加年美加814停电事件。停电事件。2）说明电能质量指标。）说明电能质量指标。3）拉闸限电。）拉闸限电。4）经济

4、性。）经济性。 把上述各点归纳起来可知：保证对用户不间断地把上述各点归纳起来可知：保证对用户不间断地供给充足、优质而又价廉的电能，这就是电力系统的供给充足、优质而又价廉的电能，这就是电力系统的基本任务。基本任务。%100%NNUUUU 用电设备的额定电压，用电设备的额定电压，kV； 用电设备的实际端电压，用电设备的实际端电压，kV。NUU%100%minmaxNUUUU 用电设备端电压的最大波动值，用电设备端电压的最大波动值，kV； 用电设备端电压的最小波动值，用电设备端电压的最小波动值，kV。 maxUminUUGN UN（15）GT110KVT4T2T3D1220KV110KV6KV35K

5、V3KV10.5KV10.5KV/242KV10.5KV/3.15KV220KV/121KV/38.5KV35KV/6.6KV因为三相功率因为三相功率S和线电压和线电压U、线电流、线电流I之间的关之间的关系式，输电功率一定时输电电压越高，电流越系式，输电功率一定时输电电压越高，电流越小，导线截面越小，投资越小。小，导线截面越小，投资越小。但电压越高，杆塔、变压器、断路器等绝缘的但电压越高，杆塔、变压器、断路器等绝缘的投资越大。投资越大。根据电力系统中发生单相接地故障（占）时接地故障电流的大小，可将中性点接地方式分为两类： 当各相对地电容不相等时，即使在正常运行状态下，中性点的对地电位便不再是零

6、，通常称此情况为中性点位移。多是由于架空线路排列不对称而又换位不完全的缘故。 发生A相单相金属性接地故障情况，此时A相对地电压降为零,而非故障相B、C对地电压在相位和数值上均发生变化.由图还可看出，在系统发生单相接地故障时，三相之间的线电压仍然对称，用户的三相用电设备仍能照常运行 中性点不接地系统发生单相接地故障时，在接地点将流过接地故障电流（电容电流）。例如，A相发生接地故障时，A相对地电容被短接，B、C相对地电压升高到等于线电压，所以对地电容电流变为60jBCBCB3jeUCXUIBCCCC3jUCXUI30jBCCCBPE3)(eUCIII（接地电流）（接地电流）loh为同级电力网具有电

7、的直接联系的架空线路总长度（km）；lcab为同级电力网具有电的直接联系的电缆线路总长度（km）。COPEICUI33接地电流绝对值由于线路对地电容电流很难准确计算，通常按经验公式计算350/)35(NcabohPEUllI 发生单相接地故障时发生单相接地故障时，接地相短路电流很大。为保证设备安全和系统的稳定运行，必须迅速切除故障线路。当发生单相接地时切除故障线路，将中断向用户供电。为了弥补这个缺点，在线路上广泛安装三相或单相自动重合闸装置来提高供电可靠性。 在380/220V系统中，绝缘不是主要矛盾,从人身安全考虑,一般都采用中性点直接接地方式,发生故障后,可以迅速跳开自动开关或烧断熔断丝。

8、 中性点直接接地的电力系统的主要中性点直接接地的电力系统的主要优点是优点是：发生单相接地故障时中性点电位仍接近于零，非故障相对地电压接近于相电压。因此电气设备的绝缘水平只需按电力网的相电压考虑，从而可以降低工程造价。目前，我国110kV及以上的电力系统基本上都采用中性点直接接地方式。国外220kV及以上的电力系统也都采用这种接地方式。电电力系统工程学科是衍生于电路、电磁场、电力系统工程学科是衍生于电路、电磁场、电机学，并随着电力系统的发展而发展形成的一机学，并随着电力系统的发展而发展形成的一门工程学科。门工程学科。：N电力系统电力系统理论理论主要涉及超高压输电线路、远距离交直流输主要涉及超高压

9、输电线路、远距离交直流输电系统设计以及提高输电线路输送能力的方法电系统设计以及提高输电线路输送能力的方法等方面的研究等方面的研究N输配电技术输配电技术是以是以电路、电磁场和电机理论为基础，吸收电路、电磁场和电机理论为基础，吸收大量新兴学科的有关内容，并结合电力系统的大量新兴学科的有关内容，并结合电力系统的特点而形成的面向现代电力系统的理论，是其特点而形成的面向现代电力系统的理论，是其它各个电力领域的理论基础。它各个电力领域的理论基础。电电力系统工程学科是衍生于电路、电磁场、电力系统工程学科是衍生于电路、电磁场、电机学，并随着电力系统的发展而发展形成的一机学，并随着电力系统的发展而发展形成的一门

10、工程学科。门工程学科。：N电力系统电力系统规划规划电力系统规划主要涉及远景负荷预测、电源电力系统规划主要涉及远景负荷预测、电源规划、网络规划、可靠性分析、环境保护、生规划、网络规划、可靠性分析、环境保护、生态平衡等方面的问题。态平衡等方面的问题。N电力系统电力系统运行运行电力系统运行主要涉及稳态运行分析、暂态电力系统运行主要涉及稳态运行分析、暂态过程分析、安全性分析、电能质量管理、运行过程分析、安全性分析、电能质量管理、运行方式优化等方面的内容。方式优化等方面的内容。电电力系统工程学科是衍生于电路、电磁场、电机力系统工程学科是衍生于电路、电磁场、电机学，并随着电力系统的发展而发展形成的一门工学，并随着电力系统的发展而发展形成的一门工程学科。程学科。：N电力系统电力系统保护保护主要涉及故障分析、元件保护、线路保护、系主要涉及故障分析、元件保护、