认识电力系统课件

1、学习电力系统的基本知识 广东水利电力职业技术学院学习情境1主讲人：容亮学习电力系统的基本知识 2目 录认识电力系统1计算短路电流3认识电弧4了解中性点运行方式22目 录认识电力系统1计算短路电流3认识电弧4了解中性点运项目一：认识电力系统3项目一：认识电力系统3学习目标了解电力系统的构成；能够比较电力系统、电力网、动力系统之间的异同之处。4学习目标了解电力系统的构成；45目 录 电力系统的基本组成1.1 电力系统运行的特点及运行要求1.2认识电力系统1 电力系统的额定电压1.35目 录 电力系统的基本组成1.1 电力系统运目 录6电力系统的基本组成1.11. 发电厂2. 变配电所3. 电力网4

2、. 电能用户目 录6电力系统的基本组成1.11. 发电厂2. 变配电所基本概念电力系统=发电厂+变电所+电力网+电能用户动力系统=电力系统+动力装置电力网络=输配电线路+变电所7基本概念电力系统=发电厂+变电所+电力网+电能用户7动力系统、电力系统、电网示意图8动力系统、电力系统、电网示意图8发电厂发电厂是将一次能源转化为二次能源的工厂。9化学能水能核能火力发电厂水力发电厂核能发电厂。电能发电厂发电厂是将一次能源转化为二次能源的工厂。9化学能水能核1.火力发电厂利用煤、石油、天然气燃烧使汽轮机转动。分为： 凝汽式发电厂 （专供发电） 热电厂（发电兼供热） 如黄埔电厂：4台12.5万kVA 2台

3、30万kVA机组 1号4号机烧油 5号、6号机烧煤10化学能热能机械能电能1.火力发电厂利用煤、石油、天然气燃烧使汽轮机转动。10化学火电厂生产过程示意图11火电厂生产过程示意图112.水力发电厂利用水的落差、流量使水轮机转动优点：生产过程简单、污染小、发电成本低；缺点：建设投资大、工期长、受气候、水文条件 影响大，分丰水期和枯水期。12水能机械能电能2.水力发电厂利用水的落差、流量使水轮机转动12水能机械能电广东封开江口水电站13广东封开江口水电站133.核能发电厂利用铀或钚在反应堆核裂变使汽轮机转动。如：浙江秦山核电站 （2*60万kW） 广东大亚湾核电站 （2*90万kW） 广东阳江核电

4、站 （2*90万kW）14核能机械能电能3.核能发电厂利用铀或钚在反应堆核裂变使汽轮机转动。14核能核能发电厂特点消耗燃烧少 例如容量为50万kW的火电厂，需煤燃料150万吨/年; 而容量为50万kW的核电厂，需铀燃料20吨/年。 燃烧时不需要空气助燃容量越大越经济有放射性污染15核能发电厂特点消耗燃烧少15大亚湾核电站16我国第一座大型商用核电站深圳大亚湾核电站我国第四代核电站田湾核电站大亚湾核电站16我国第一座大型商用核电站深圳大亚湾核电站4.潮汐能发电站潮汐能是地球在自转过程中，海水受月流重力牵引产生的。还有小部分潮汐是受太阳引力牵引形成的。海水涨落的周期为12小时25分钟，同时在海底造

5、成三角流。世界最大的潮汐发电站：法国北部LaRance河，Pe=240MW。世界最高的潮汐发电站：加拿大Fundy高达39英尺Pe=20MW。世界首座海底潮汐发电站：挪威北部Kvalsund Pe=300KW（无生态污染，无噪音、不占地）投资1亿美元。174.潮汐能发电站潮汐能是地球在自转过程中，海水受月流重力牵引4.潮汐能发电站18中国第一座双向潮汐电站温岭江夏潮汐发电站法国LaRance潮汐发电站4.潮汐能发电站18中国第一座双向潮汐电站温岭江夏潮汐发5.风力发电厂19亚洲最大的风力发电厂新疆达坂城风力发电厂5.风力发电厂19亚洲最大的风力发电厂新疆达坂城风力发电目 录20电力系统的基本组

6、成1.11. 发电厂2. 变配电所3. 电力网4. 电能用户目 录20电力系统的基本组成1.11. 发电厂2. 变配电变电所变电所又称变电站，它是联系发电厂和电能用户的桥梁，它的任务是接受电能、变换电压和分配电能，即受电变压配电。按变电所的性质和任务分为： 升压变电所 降压变电所按变电所在电网中的地位和作用分为： 枢纽变电所 中间变电所 地区变电所 终端变电所 21变电所变电所又称变电站，它是联系发电厂和电能用户的桥梁，它的变电所升压变电所：低压高压，一般在发电厂附近。降压变电所：高压低压，一般靠近负荷中心。枢纽变电所：2201000kV35110kV，位于大用 电区或大城市附近，从超高压输电

7、 网或发电厂受电，供给该区域用户 或大型工业企业用电。22变电所升压变电所：低压高压，一般在发电厂附近。22变电所中间变电所：交换功率或分段长距离高压输电， 高压侧电压等级220330kV。地区变电所：110kV220kV10110kV，从枢纽 变电所受电，对市区或地区供电。终端变电所：接近负荷中心，高压侧35110kV， 降压后直接向用户供电。23变电所中间变电所：交换功率或分段长距离高压输电， 23目 录24电力系统的基本组成1.11. 发电厂2. 变配电所3. 电力网4. 电能用户目 录24电力系统的基本组成1.11. 发电厂2. 变配电电网按用途分为：输电网 配电网 按电压分为：低压网

8、（1kV以下） 中压网（110kV） 高压网（35220kV） 超高压网（330750kV） 特高压网（1000kV以上）25电网按用途分为：输电网 配电网 25电网按结构特征分为：分开式 ：用户只能从单方向得到供电。闭式：用户可从两个或两个以上方向得到供电26电网按结构特征分为：26目 录27电力系统的基本组成1.11. 发电厂2. 变配电所3. 电力网4. 电能用户目 录27电力系统的基本组成1.11. 发电厂2. 变配电电能用户电能用户又称电力负荷。在电力系统中，一切消费电能的用电设备均称为电能用户。按电流分为：直流设备 交流设备按电压分为：低压设备（1kV以下） 高压设备（ 1kV以上

9、）按频率分为：低频（50Hz以下）、工频（50Hz） 中、高频（50Hz以上）设备按用途分为：动力用电、电热用电、照明用电、 试验用电、工艺用电设备。28电能用户电能用户又称电力负荷。在电力系统中，一切消费电能的用电能用户按重要性分为：类用户：若停止供电，会带来人身危险，设备损 坏，产生大量废品，长期破坏生产秩序 给国民经济带来巨大的损失或造成重大 的政治影响。类用户：对这类负荷停止供电，会造成大量减产 城市公用事业和人民生活受到影响等。类用户：短时停电不会造成严重后果的用户， 如工厂附属车间、小城镇、小加工厂。29电能用户按重要性分为：2930目 录 电力系统的基本组成1.1 电力系统运行的

10、特点及运行要求1.2认识电力系统1 电力系统的额定电压1.330目 录 电力系统的基本组成1.1 电力系统目 录31电力系统运行的特点及运行要求1.21.电力系统运行的特点2.电力系统运行的基本要求目 录31电力系统运行的特点及运行要求1.21.电力系统运电力系统运行的特点（1）电能难以储存生产、分配、输送、再分配、使用必须在同一时刻完成。供电与用电的不平衡，系统运行的稳定性就会遭到破坏，甚至发生事故。（2）正常输电过程和故障过程都非常迅速传播速度为光速（300000km/s）。32电力系统运行的特点（1）电能难以储存32电力系统运行的特点（3）电力系统的地区性特点较强，组成情况不尽相同系统规

11、划设计与运行管理时应从实际出发，针对各个系统的特点来分别进行。（4）电能生产与国民经济、人民生活的关系密切电能供应的中断或不足，将直接影响生产，造成人民生活秩序的紊乱，甚至会酿成极其严重的社会性灾难。33电力系统运行的特点（3）电力系统的地区性特点较强，组成情况不目 录34电力系统运行的特点及运行要求1.21.电力系统运行的特点2.电力系统运行的基本要求岗位技能：电能质量的提高方法目 录34电力系统运行的特点及运行要求1.21.电力系统运电力系统运行的基本要求（1）保证供电的可靠性类用户：两路以上相互独立的电源供电。类用户：专用供电线路，也可采用双回路供电。供电不足时，切除类用户的用电负荷，以

12、保证、类用户的用电。35电力系统运行的基本要求（1）保证供电的可靠性35电力系统运行的基本要求（2）保证电能的良好质量一般以频率、电压和波形来衡量。 36频率质量电压降落电压损耗电压偏差电压波动与畸变电压质量10kV以下35kV及35kV以上照明用户 电网装机容量在3000MW以上 3000MW以下 电力系统非正常情况电力系统运行的基本要求（2）保证电能的良好质量36频率质量电电力系统运行的基本要求用户对供电质量的基本要求： 安全、可靠、优质、经济电压主要取决于无功功率的平衡。频率主要取决于有功功率的平衡。可通过调频、调压和无功补偿等措施来保证频率和电压的稳定。电力系统的供电电压（或电流）的波

13、形为严格的正弦形。 37电力系统运行的基本要求用户对供电质量的基本要求：37电力系统运行的基本要求（3）保证电力系统运行的稳定性合理地配置系统参数；自动装置灵敏可靠；合理调度；快速果断地处理事故。（4）保证电力系统运行的经济性一次能源消耗率、厂用电率和线损率三个指标。合理规划设计；对整个系统实施最佳经济调度。38电力系统运行的基本要求（3）保证电力系统运行的稳定性3839目 录 电力系统的基本组成1.1 电力系统运行的特点及运行要求1.2认识电力系统1 电力系统的额定电压1.339目 录 电力系统的基本组成1.1 电力系统目 录40电力系统的额定电压1.31.额定电压的分类2.电气设备额定电压

14、的确定3.选择额定电压考虑的因素目 录40电力系统的额定电压1.31.额定电压的分类2.电额定电压的分类第一类额定电压 100V以下：1.5V、3V、6V、12V、24V、36V、48V等。 主要用于：安全照明、蓄电池及用电设备的操作电源。第二类额定电压 1001000V之间：110V、220V、380V、440V、660V等。 主要用于：日常生活、低压电器设备。第三类额定电压 1000V以上。41额定电压的分类第一类额定电压41第三类额定电压电网和用电设备额定电压/kV发电机额定电压/kV电力变压器额定电压/kV一次绕组二次绕组33.153及3.153及3.1566.36及6.36及6.31

15、010.510及10.510.5及11-13.8，15.75，18，2013.8，15.75，18，20-35-3538.560（用于东北电网）-6066110-110121220-220242330（用于西北电网）-330363500-50055075075082510001000110042第三类额定电压电网和用电设备发电机额定电力变压器额定电压/k目 录43电力系统的额定电压1.31.额定电压的分类2.电气设备额定电压的确定3.选择额定电压考虑的因素目 录43电力系统的额定电压1.31.额定电压的分类2.电电气设备额定电压的确定44线路首尾两端电压平均值与同级电力线路相同比同级电力线路高

16、5%电压损耗电气设备额定电压的确定44线路首尾两端电压平均值与同级电力线电力变压器额定电压的确定45（1）一次绕组与发电机相同与同级电力线路相同电力变压器额定电压的确定45（1）一次绕组与发电机相同与同级电力变压器额定电压的确定46（2）二次绕组补偿变压器本身二次绕组阻抗电压降5% + 补偿线路电压损耗5% =10% 只需考虑补偿变压器本身二次绕组阻抗电压降5%电力变压器额定电压的确定46（2）二次绕组补偿变压器本身二次例 题试确定下图中电力变压器T1和T2的一次、二次绕组的额定电压。47例 题试确定下图中电力变压器T1和T2的一次、二次绕组的额定例 题解： 1. 对T1变压器： （1）一次绕

17、组：其一次绕组直接和发电机相连，额定电压应与发电机额定电压相同，为10.5kV。 48例 题48例 题 1. 对T1变压器： （2）二次绕组：变压器二次侧供电线路很长，二次绕组额定电压不仅考虑本身二次绕组5的阻抗电压降，而且要考虑二次电压要满足线路首端高于线路额定电压的5，在此题中由于线路的额定电压是35kV，所以额定电压为35kV10%=38.5kV。 49例 题49例 题 2. 对T2变压器： （1）一次绕组：电力变压器连接在线路上，可以将电力变压器看作是线路上的用电负荷，因此其一次绕组的额定电压应与同级线路的额定电压相同，即35kV。 50例 题50例 题 2. 对T2变压器： （2）二

18、次绕组：变压器二次侧供电线路不长时，只需考虑补偿变压器内部5的阻抗电压降，高于其所接线路额定电压5就可以，即0.385%=400V。 51例 题51目 录52电力系统的额定电压1.31.额定电压的分类2.电气设备额定电压的确定3.选择额定电压考虑的因素目 录52电力系统的额定电压1.31.额定电压的分类2.电选择额定电压考虑的因素53选择额定电压考虑的因素53各级电压电力线路合理的输送功率和输送距离线路电压/kV线路结构输送功率/kW输送距离/km0.38架空线0.10.250.38电缆线0.1750.356架空线1106电缆线3810架空线25-2010电缆线51035架空线2-1020-5066架空线3.5-3030-100110架空线10-5050-150220架空线100-500200-300330架空线200-600200-600500架空线150-850150-85054各级电压电力线路合理的输送