电力系统运行概论

电力系统运行概论锅炉发电机升压变压器降压变压器电能用户输电线热能用户汽轮机抽汽电力网电力系统动力系统动力系统与电力系统、电力网关系示意图1、电力系统的组成一、电力系统运行特点和基本要求电力系统的组成：发电厂、变电所、输配电线路和用户。功能：生产、输送、分配和消耗。电力网：输电线路、变压器。输电网---将电能可靠而经济地送到负荷集中地区配电网---分配电能。

电力系统是由发电厂发电机、升降压变电设备、输电、配电和电能用户组成的整体。电力网电力系统中的输电、变电和配电的三个部分称为电力网。电能用户

消耗电能的场所，电能转换为其他形式能量。GG交流系统换流站直流输电线换流站交流系统直流输电系统示意图

2、电能的特点电能生产、输送、分配和使用在同一时刻内完成的。（同时性）2)暂态过程迅速。（快速性）3)与国民经济密切相关。（重要性）（1）保证供电可靠性3、对电力系统的要求负荷突然中断对供电的影响，用电负荷又分为：1）一类负荷也称一级负荷一类负荷也称一级负荷，指突然中断供电将会造成人身伤亡或会引起对周围环境严重污染，造成经济上巨大损失；以及突然中断供电将会造成社会秩序严重混乱或政治上的严重影响的用电负荷。3）三类负荷也称三级负荷三类负荷也称三级负荷，指不属于一类负荷和二类负荷的其他负荷，对此类负荷，突然中断供电所造成损失不大或不会造成直接损失。2）二类负荷也称二级负荷二类负荷也称二级负荷，指突然中断供电将会造成较大的经济损失；以及突然中断供电将会造成社会秩序混乱或政治上的较大影响的用电负荷。（2）保证电能质量（3）保证运行的最大经济性电力系统运行有三个主要经济指标：生产每度电的能源消耗(煤耗率、油耗率、水耗率等)；生产每度电的自用电(自用电率)；以及供配每度电在电力网中的电能损耗(线损率)。在生产和供配一定数量的电能时，使上列三个指标达到最小。为了实现电力系统的经济运行，必须对整个系统实施最佳经济调度。（4）环保问题，减少对生态环境的有害影响。二、电能质量的各项指标电压幅值、频率、波形1、电压偏差（移）2、电压波动U%△U%3、电压闪变

周期性电压急剧波动引起灯光闪烁，光通量急剧波动，而造成人眼视觉不舒适的现象。电压缓慢变化电压变动电压允许偏差：35kV及以上±5%，10kV及以下±7%，低压及农业用户+5%～-10%4、不对称度衡量多相负荷平衡状态的指标。电压不对称度：电压负序分量与正序分量的比值。电流不对称度：电流负序分量与正序分量的比值。5、正弦波形畸变率 1）n次谐波电压、电流含有率2）电压、电流总谐波畸变率

为保证电压质量，要求电压为正弦波，但总有某种原因产生一些谐波，造成电压波形畸变。为此对电压正弦波形畸变率也有限制，（波形畸变率是指各次谐波有效值平方和的方根对基波有效值的百分比），对于6-10kV供电电压不超过4%，0.4kV电压不超过5%。6、频率偏差我国额定频率为50Hz，正常运行时允许偏移为±0.2Hz-±0.5Hz。7、供电可靠性：根据用电负荷等级制定三、电力系统接线方式及特点1、无备用接线（开式电力网）2、有备用接线（闭式电力网）优缺点

（a)放射式（b）干线式（c）树状几种常用的无备用网络(

a)环形(b)环网供电式

(c)两端供电式几种常用的有备用网络甘肃宝二雍城马营汉中大扬汤峪安康柞水宁夏黄陵金锁西峰韩城桃曲桥陵蒲城高明渭河渭南秦二庄头南郊东郊北郊沣河发电厂330kV变电站——330kV线路电力系统地理接线图示例四、电力系统额定电压

额定线电压

电网的额定电压：线路首末端电压的平均值用户设备的额定电压=电网的额定电压发电机额定电压：比网络的额定电压高5%变压器额定电压：1）一次绕组：与发电机直接连接，等于发电机的额定电压；与电网直接连接，与电网的额定电压同。2）二次绕组：相当于供电设备，，比电网高5%，，比电网高10%。T1T2我国电力网络的额定电压等级：3、6、10、35、110、220、330、500

、750

、1000

kV电力系统平均额定电压：UavN=1.05UN3.15、6.3、10.5、37、115、230、345、525kV变压器的分接头及其变比调压额定变比：主抽头额定电压之比实际变比：实际所接分接头的额定电压之比发电机的额定电压为额定电压等级电压的1.05倍。输电线路的额定电压等于我国规定的额定电压等级。变压器一次边额定电压等于与之相连的设备的额定电压；二次的倍边额定电压等于与之相连的设备的额定电压1.05倍或1.1倍。额定频率（50/60Hz)二次侧直接与用电设备相连北美地区电力系统接线图五、中性点接地方式中性点：是指电力系统发电机、变压器接成星形绕组的节点称为中性点。中性点运行方式分为直接接地单相负载低压（380/220V）、高压110kV以上输电线路。高压系统，接地电流大于500A称为大电流接地系统，小于500A称为小电流接地系统。非直接接地（不接地或经消弧线圈、电阻、电压互感器等接地）。通常10—35kV经小电阻接地（电缆线路多）中性点直接接地优点：当系统发生一相接地故障时，能限制非故障相对电压的升高，从而保证单相用电设备的安全。缺点：很大，继电保护动作，断路器跳开，造成停电；发生人身一相对地电击时，危险性较大。1、中性点不接地系统1）正常运行时正常运行时各相对地电压是对称的UBUA..120°120°120°UC.2）一相接地故障时AXYZBCeA+–eC+–eB+–

30°中性点不接地系统特点

1）发生单相接地故障时，接地相对地电压下降，非故障相对地电压升高，最高可达线电压。对用电设备的绝缘水平应按线电压考虑；2）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