什么是电力系统

电力系统基础知识福建瑞森化工有限公司11、什么是电网？什么是电力系统？2

电力网：由变电所和不同电压等级输电线路组成的网络。电力系统：由发电机、变压器、输电线路以及用电设备（或发电厂、变电所、输配电线路以及用户），按照一定的规律连接而组成的统一整体。发电厂： 生成电能变电所： 变换和分配电能输配电线路： 输送电能用户： 消费电能动力系统：在电力系统的基础上，把发电厂的动力部分（例如火力发电厂的锅炉、汽轮机和水力发电厂的水库、水轮机以及核动力发电厂的反应堆等）包含在内的系统。3电力网：按电压等级的高低、供电范围的大小的分类地方电力网：电压等级在35kV及以下，供电半径在20~50km以内区域电力网：电压等级在35kV以上（一般为110kV~220kV），供电半径超过50km，联系较多发电厂的网络超高压远距离输电网：电压等级为330kV~500kV的网络，其主要任务是把远处发电厂生产的电能输送到负荷中心，同时还联系若干区域电力网形成跨省、跨地区的大型电力系统变电所：按其在电力系统中的地位分类枢纽变电所：中间变电所：地区变电所：终端电站所：4发电用电输电变电配电RTURTURTU数据采集和传输应用服务器电网调度5超高压远距离输电网地方电力网区域电力网110kV~35kV~35kV500kV220kV110kV10kV水力发电厂火力发电厂变电所A：枢纽变电所C：地方变电所D：终端变电所B：中间62、电力系统的电压等级78500kV交流变电站、500kV直流变电站750kV交流变电站1000kV交流特高压和800kV直流特高压目前刚开始建设1000kV交流特高压有部分开始投入使用93、电力系统的行政划分。全国分2大电网：国家电网公司和南方电网公司。102002年以前电力系统划分跨省电力系统5个，独立省电力系统若干个112002年以后电力体制改革后的划分12国家电网公司13144、发电厂15一次能源是指直接由自然界采用的能源，如：煤、石油、天然气、水利资源、核原料等。二次能源是由一次能源经加工转换而获得的另一种形态的能源，如电力、煤气、蒸汽、焦碳等。一、发电厂的基本类型

发电厂是把各种一次能源转换成二次能源（即电能）的场所。按照发电厂所消耗一次能源的不同，发电厂分为以下几种。1.火力发电厂以煤炭、石油、天然气等为燃料。⑴凝汽式火电厂：只生产电能，热效率低，仅为30%~40%。16火电厂外景17热电厂外景18⑵热电厂:既生产电能又生产热能。热电厂的热效率高达60%~70%。

⑶燃气轮机发电厂：燃气轮机与汽轮机工作原理相似，所不同的是燃气轮机的工质是高温高压的气体而不是蒸汽。这些作为工质的气体可以是用清洁煤技术将煤炭转化成的清洁煤气，也可以是天然气等。2．水力发电厂水电厂是将水的位能和动能转换成电能的场所，也称水电站。水电站的类型可以分为：

(1)堤坝式:一般河流水位的落差沿河流是分散的，为提高落差就需要在河流的上游修建拦河坝，将水积蓄、提高水头，进行发电。通常这类水电站又细分为坝后式和河床式两种。

19坝后式水电站:发电机厂房建在坝后，全部水头的压力由坝体承受，水库的水由压力水管引入厂房，推动水轮发电机发电。图1-2坝后式水电站示意图20图1-3河床式水浴电站示意际图河床式水狐电站:发电机厂纵房和挡水冠堤连成一纽奉体，厂房嗽也起挡水锦作用。由办于厂房修咐建在河床休中，故称臂河床式。21图1-4引水式水末电站示意森图3．抽水蓄能爷电站抽水蓄困能电站径是一种宝特殊形显式的水闹电站，粒具有水敲轮机-发电机和迅电动机-水泵两种秆可逆的工页作方式编。⑵引水愉式水电站:建在山区功水流湍急罢的河道上新或河床坡撕度较陡的展地段，由倚引水渠道港提供水头挎，一般不债需要修建尖堤坝，或滤只修低堰漫，适用于庸水头比较勒高的情况居。22(1)夜晚或周壁末低负荷敬时，抽水排蓄能电站致的机组作援为电动机司运行，利罩用电力系匹统富余的攻电能将下倚库的水抽饿到上库，罗以位能的孝形式将电码能储存起箭来。(2)在电力系等统的峰荷递期间，抽烘水蓄能电肚站的机组披又作为发驳电机运行似，将上库洪的水放下笔来通过水吴轮机发电千，用以担茄任电力系厌统峰荷中怖的尖峰部岔分，即起砌到调峰作骡用。图1-5抽水蓄能善电站示意恼图23核电厂发忌电的原理磨与火电厂查相似，都找要有一个键热源，将到水加热成越蒸汽，进粉而推动汽忌轮机旋转销并带动发茄电机转动扰而发出电应能。不同采的是核电撒厂所用的萌热源不是鱼煤或石油息，它的热虾源是原子肉核的裂变丧能。4．核电厂核电是一临种安全清饼洁的能源引，利用它粥可以大大处地节约煤祖和减少污袍染。一个100槽0MW的火电圆厂一天滚燃烧的妈煤是960籍0t，而相应1000跌MW的核电饮厂，一苏天只要3.3颠kg的U23敬5，同样容踏量的电厂回其用燃料惕量竟相差300万倍。利用铀(或钚）链在反应揉堆核裂趁变热能→（拿汽轮机）肤机械能→兵电能24目前，中验国有4座核电槽站11台机组粉运行浙江秦滚山核电啊站庆广机东大亚盒湾核电狐站江苏田湾症核电站伟岭屯澳核电站中国在耍建中核抚电站广东阳晃江核电榆站否浙江南族部的三拨门核电脑站辽宁红沿算河核电厂很江砌西彭泽核供电厂a.消耗燃日烧少b.燃烧时已不需要灿空气助筋燃c.容量越大酱越经济d.有放射性晋污染核电站特贴点：25大亚湾弃核电站26核电站远栽景27①太阳能皇热发电：品它是将吸抛收的太阳冠辐射热能今转换成电锈能的装置携，其基本残组成与常废规火力电后厂相似。②太阳能两光发电：卖太阳能光串发电不通优过热过程淡而直接将沾太阳的光胀能转换成阅电能，其渠中光伏电食池是一种茄主要的太酬阳能光发赏电形式，乏也叫光伏抗发电。光伏发扁电是把渠照射到刃太阳能赠电池上早的光直懒接变换添成电能希的一种爸发电形迟式，它仿是目前拣太阳能经发电研罗究的方内向。（1）太阳能躲发电5．新能源李发电太阳能旱发电胆、风力香发电、她地热发轧电、潮麻汐发电步、生物画质能发怎电及垃锈圾电厂晴等。28太阳能炊发电——光伏发电29将风能转条换成电能帜的发电方神式称为风普力发电。当风能属于再生去能源，又皱是一种过伯程性的能谣源，无法攀直接储存，还桶具有随唉机性，毒所以对禾风能的堵应用技窝术上比相较复杂。图1-８是风力跌发电装置执的示意图件。由此图喜可以看出风力发电缸机生产过漏程的简单煎描述。（2）风力特发电图1-8风力发逼电装置干的示意辣图1—风力机2—升速齿格轮箱3—发电机4—控制系堂统5—改变方向藏的驱动装款置6—底板7—塔架8—控制和保咏护装置9—基础10—电缆线登路11—配电装宾置30风力发电啄厂31内蒙古风锅能储量全忍国第一目前，内澡蒙古建有连辉腾锡勒械、达里、眼锡林浩特窜等几个大孩型风力发躬电厂。截马至200韵4年底，全酱区累计推德广小型风跑力发电机15.8万台，败解决了15万散居牧胁户的基本仅生活用电场。截至200珍5年底，撇内蒙古广风力发猎电厂总窑装机容告量达到16.凝6万千瓦士，居全君国第一载位，2006年风力叨发电总挡装机容著量发展狱到100万千瓦纱。据内蒙古工工业大学乔能源与动便力工程学蚁院刘志璋姑教授介绍猜，内蒙古10米高度肯可开发劈燕利用的顷风能储迅量为1.01亿千瓦炮，占全病国总储荣量的40%，居全国慢首位；50米高度可及开发利用昏的风能储银量为2.02亿千瓦，饥占全国总观储量的40%。但是叫，由于恋风电成挂本高、师投资大闹、价格想尚未确塑定以及诱缺乏自妇主研发盈的大型仇风机制乎造技术钳等，内跌蒙古目摔前已经读开发利没用的风鸡能还不室到风能肝总储量露的1%。内蒙古覆风电开母发正处汁在发展凝时期，申到2010年计划承发展为400万千瓦辨。32地球本身继是个大热亡库，地热更资源遍布疲世界各地际。仅地表10公里以内呜就有可供灰开采的热钢能，地热鸟能的储量旦很大，它的桑总量大约戒是煤炭的斤一亿七千蚕万倍。但侦是，目前世界上坊实际能喷利用的终地热资播源很少挪，主要绳限于蒸摔汽田和热水田，堂这两者统妨称为地热零田。地热难电站是清现洁的能源。它滴的发电柔成本比岗水电和啦火电都点低，而叛且地热啄发电后排出的个热水还非可以供拍采暖、道医疗、构提取化盒学物质丝式等利用，所以谜目前地热钥发电发展微很快。（3）地热发啦电33地热发电涌厂34（4）潮汐发孕电利用潮汐焰的落差推血动水轮机妻而发电称关之为潮汐卡发电。即赖在海湾或凡河流入海怀口处筑起垂堤坝，涨欢潮时蓄水声，高潮时谨关闭。退欧潮时形成视足以使水箱轮机工作彩的落差时叙才开始放干水，将蓄凝水放出，勾驱动水轮明发电机发中电。潮汐能蓄是地球福在自转女过程中勤，海水肉受月流萍重力牵全引产生吨的。还蜘有小部泪分潮汐抄是受太墨阳引力镰牵引形练成的。攻海水涨脉落的周尺期为12小时25分钟，哗同时在程海底造啄成三角肾流。35潮汐发电示意图36中国最大称的潮汐发概电站：浙后江江厦潮补汐电站，Pe=3峡200K洒W世界最大顽的潮汐发梁电站：法脚国北部LaRa推nce河，Pe=望240典MW世界最高胖的潮汐发妈电站：加之拿大Fun茂dy高达39英尺，Pe=2举0MW世界首座母海底潮汐女发电站：忠挪威北部Kval牲sund窝Pe败=300兴KW375、变电站38变电所的灭基本类型变电所歇起着变公换和分惕配电能段的作用船。从发雀电厂送浪出的电殖能一般片经过升现压远距圈离输送侧，再经园过多次糟降压后绵才供给吉用户使状用，所木以电力墨系统中跑的变电萍所的数豪量多于宇发电厂译，变压团器的容截量约是生发电机牛容量的7~1卡0倍。变电所亿分为发民电厂的烦变电所忆（升压糟变电所爪）和电祥力网的会变电所筹（降压虎变电所），根据变干电所在催电力系庭统的地吊位与供娘电范围帮，可以灭将其分供为以下偷几类。1.枢纽变电矮所1)枢纽变电络所位于电活力系统的诱枢纽点，懂汇集着电假力系统中皱多个大电柴源和多回娇大容量的跨联络线，槽连接着电短力系统的江多个大电睡厂和大区凝域。2)电压等架级一般汉为330禁~艳500药kV。3)枢纽变午电所在易系统中稍的地位竖非常重圾要，若棕发生全疤所停电斑事故，制将引起梯系统解龙列，甚松至系统腔崩溃的挎灾难局浇面。392.中间变电下所1)中间变柏电所高驴压侧与习枢纽变笑电所连敌接，以廊穿越功卧率为主强，在系色统中起碰交换功做率的作腿用，或侵使高压成长距离悔输电线鸽路分段艘，它一驼般汇集2~3个电源慎，这样林的变电启所主要顶起中间趁环节作捷用。2)电压等级起多为220庸~33拉0k并V，其中压柴侧一般是110酬~22隐0k泉V，供给漫所在的售多个地财区用电窝并接入线一些中闻小型电衣厂。3)当全所停炮电时，将耀引起区域哑电网解列攻，影响面酷也比较大炼。3.地区变电葛所1)地区变促电所主促要任务勇是给地再区的用既户供电场，它是盏一个地摸区或城构市的主君要变电跃所。2)电压等级增一般为110圈~22森0k暮V。3)若发生全订所停电事潮故，只造毫成本地区似或城市停债电。404.终端变蔑电所1)终端变电稿所位于输蜡电线路的弓末端，靠暗近负荷点迹。2)高压侧电趣压多为110腊kV或者更低衫（如35瓶kV），经过放变压器降业压为6~10逮kV电压后征直接向步用户送拔电。3)若发生全逃所停电事器故，只是涉所供电的历用户停电引，影响面画较小。分为：输峰电线路、膊配电线路三、电论力线路41发电厂和塔变电所电吓气设备简虏述1．电气腾一次设惜备直接生产买、转换和铜输配电能决的设备称情为电气一俊次设备。一、主要粒电气设备它们主邻要有以绘下几种句：(1)生产和盏转换电测能的设筝备如发电机劲、电动机赛、变压器慎等，它们局是直接生麻产和转换电盛能的最主却要的电气伟设备。42(2)接通或厌断开电拴路的开周关电器为满足想运行、险操作或掩事故处照理的需貌要，将确电路接辛通或断劫开的设播备，如舍断路器挠、隔离穷开关、炒接触器锤、熔断牵器等。(3)限制故障汇电流和防忌御过电压像的电器如用于络限制短案路电流休的电抗顾器和防目御过电祥压的避化雷器、侮避雷针鸦、避雷田线等。(4)接地装置用来保证先电力系统布正常工作拥的工作接猴地或保护雪人身安全册的保护接赖地，它们怜均与埋入搂地中的金跌属接地体桶或接成接月地网的接榴地装置连源接。43(5)载流导体电气设滔备必须例通过载揪流导体句按照生必产和分胖配电能灯的顺序死或者说哗按照设构计要求吊连接起袄来，常机见的载推流导体瓜如母线兴、架空击线、电邮力电缆玩等。(6)补偿装毁置如调相机庆、电力电叶容器、消干弧线圈、吩并联电抗曾器等。它费们分别用掠来补偿系歌统的无功条功率、补瓦偿小电流慕接地系统必中的单相末接地电容躁电流、吸骂收系统过重剩的无功惠功率等。(7)仪用互感陈器如电压慌互感器走和电流拆互感器撕，它们取将一次糠回路中番的高电号压和大策电流变制成低电旧压和小酱电流，剪供给测乌量仪表肉和继电律保护装僵置用。442．电气弓二次设殊备对电气栗一次设践备进行煮测量、撕控制、念监视和柔保护用缺的设备兰，称为郑电气二兵次设备赢。它们桐主要有普：(1)测量仪表如电压表拳、电流表捞、功率表霜、电能表复等，它们番用以测量秘一次回路浑的运行参滚数。(2)继电保箩护及自疏动装置它们用手以迅速离反应电惕气故障生或不正扇常运行纳情况，畅并根据板要求切昏除故障摧、发出烦信号或魄作相应丢的调节队。(3)直流设备直流设备秋主要用于论供给保护期、操作、活信号以及粗事故照明暮等设备的拨直流供电涂，它们有驶直流发电写机组、蓄体电池、硅韵整流装置像等。45(4)控制和信果号设备及警其控制电抄缆控制设颗备是指召对断路沙器进行熄手动或蹈自动的豪开、合粱操作控句制的设盼备。信芦号设备贷有光字撤牌信号融、反映冷断路器渴和隔离稼开关位伶置的信役号、主认控制室挤的中央规信号等校。控制些电缆是难连接二犬次设备类的电缆询。(5)绝缘监察鼻装置用以监弦察交流悲和直流接系统的婆绝缘状赛况。46电力网绞的额定发标准电漠压(KV怎)：0.22、0.3么8（低压纱）3、6、10、35、60、110、220（高压）330、500（超高压愉）750、1000（特高怕压）471．断路器是一种浙开关电庸器，能贸切除或扁投入正溪常负荷诸，并能驴切断故叙障回路傅。故障倦回路中择故障电娘流通常煤很大（活如短路僻电流）丢，切断刃故障回视路需专超门强灭馅弧能力陷的灭弧敢装置，决所以断就路器主封触头设作于灭弧画装置内谨，无法闭观察其斑通断状啄态，即饲断开时涝无可见年断点。猜考虑使额用安全钱，除小征容量低咏压断路鞭器外，乔一般断缎路器均粗不能单筝独使用渔，必须躲与能产鸦生可见末断点的依隔离电凡器配合猛使用。2．负荷开关也是一种赔开关电器棋，能切除替或投入正维常负荷，可具有一定遭的灭弧能蒙力，断时还有明显可研见断点。3．隔离开贤关是一种唱隔离电长器，只尖能切除贿或投入约空载或灰很小（摄儿安）各的负荷暖，断开跃时有明苏显可见怪的断点印。往往孙与断路厌器配合店使用。4．熔断器是一种保探护电器，肾专门用于滔切断过负崇荷较大的启回路或短立路回路。脾当熔断器倦熔体上通赛过的电就流超过薯一定值他后，熔翅体发热渣熔断，买切断电村路。5．电流互感勾器是一种孤电流变圾换电器句，隔离嫂高电压晨，通常幕将大电档流变成泉小电流姓，以取景得测量和饲保护用市电流信沙号。6．电压互穿感器是一种电街压变换电饿器，隔离秒高电压，器通常将高及电压变成聋低电压，流以取得测量和幕保护用孤电压信烘号。7．避雷器防过电棕压侵入桶