电力系统课程课件

第一章

电力系统

主要内容

有关电力系统知识及发电厂和变电所的主接线教学难点电力系统运行特点及各种主接线的优缺点及其适用范围教学重点电力系统运行特点及各种主接线的优缺点及其适用范围概述电力系统中电源的构成各种形式的发电厂动力系统与电力系统电力系统运行的负荷电力系统运行的特点及要求电力系统的电压等级发电厂和变电所的电气主接线课外作业5/19/20231第一章电力系统5/19/20232

电是什么?

电力在生活中的广泛运用?电能的发.输.配.送是怎样完成的?5/19/20233什么是电力系统?什么是动力系统？5/19/202341－热力网；2－变压器；3－负荷；4一高压电动机；5－照明负荷；6－低压电动机5/19/20235包括发电厂的发电机、升压及降压变电所、电力线路及用电设备总称就是电力系统。

发电厂、变电所、电能用户之间用电力线路连接起来，发电厂与热能用户之间用热力管道联系起来，构成电能和热能的统一生产、输送、分配和使用的总体称为动力系统

5/19/20236重点动力系统＝电力系统+动力部分电力系统=电力网＋发电机＋用电设备5/19/20237一电力系统概述

电能是二次能源煤，石油，天然气水利电能其他能源5/19/20238电能生产原理一次能源热能势能电能5/19/20239火力发电厂凝汽式火力发电厂

单一生产电能的火电厂，效率低文本文本文本文本文本文本文本文本文本热电厂

即生产电能又能向用户提供热能，效率高5/19/202310我国常采用那种形式的火力发电厂?为什么?5/19/202311在凝汽式火力发电厂中，由于做过功的蒸汽(称为乏汽)中仍含有热量，被凝结成水时，这些热量基本上被循环水带出变成热损失，因而这种类型电厂效率不高，先进的电厂其效率也不过37％～40％，凝汽式火力发电厂生产过程见图1—1。热电厂效率较高，可达60％～70％，但是受热负荷等条件的限制，建热电厂的数量有限。提高凝汽式电厂效率的有效途径是尽量采用高温度、高压力的蒸汽参数和大容量的汽轮机一发电机组。5/19/2023125/19/202313水力发电厂

按集中落差方式不同，水电厂的开发方式分为堤坝式、引水式及混合式三类，以期望得到尽可能大的落差P=9．81ηQH式中P——发电容量，kW；Q——水流量，m3／s；H——水的落差，m；η——水轮机组的效率。5/19/202314堤坝式水电厂示意图5/19/202315引水式水电厂枢纽布置图5/19/202316在河流上游，当河床坡度较大时，宜于修建隧洞和渠道以获取最大落差，利用这种方式修建的水电厂称为引水式水电厂。引水式水电厂不建坝或只建低坝，该坝只起壅水作用，落差靠引水渠道或隧洞形成。根据河流特点也可建造兼有堤坝式和引水式两种特点的水电厂，称为混合式水电厂。5/19/202317水电厂生产电能的原理无论哪一类水电厂，均是通过压力水管把水引人水轮机的螺旋形蜗壳，推动水轮机转子旋转，带动发电机转动，把机械能变为电能。由上可见，水电厂的生产过程远比火力发电厂简单。5/19/202318其他发电厂核能电厂地热电厂潮汐电厂风力发电5/19/202319电力称并网免运行伞的优锻越性减少昼系统皱总备孤用容青量的四比重可采苍用高虹效率谣的大荷容量事机组可充逆分利漂用水邪电厂卫的水惰能资需源可减爷少负堡荷的航峰值提高代供电歪可靠口率5/政12电/2姥02系320三破电力惨系统邀的负求荷用电所设备袖从电奥力系浑统中遭取用嘱的功尝率(讲有功断与无接功)蝇称为烂负荷用负梯荷曲遵线表溜示和沸反应晚一天体或者盈一年坚的用筹电量堤（折狸线法傲和阶符梯法洪)三类辅负荷5/欠12敲/2品02队321第Ⅰ评类负屑荷：腔这类品用户俭停电领将造瓦成人交身事撤故、栏设备秋损坏绞、产座品报宋废、孙生产德秩序翠长期讨不能咱恢复高、市迷政生嫂活混贿乱等露。第Ⅱ腔类负证荷：源该类泄负荷阿供电堤中断挡将造洒成用周户大开量减滤产，妈使人滋民生羡活受肠到影对响。第Ⅲ摊类负屯荷：泰不属惹于第酒Ⅰ、柳Ⅱ类程的负其荷，椒如工群厂的课附属搅车间巡寿，小嫂城镇呀及农菊村公磨用负精荷等碌。依据括这种未分类探，供辽电部肉门可吧以采奶用不恋同的国技术肆措施级，满收足各册类负嘉荷的宋供电垮可靠隆性要巾求5/撒12您/2未02朗322所谓谢负荷体曲线够就是粪指在检某一骨段时霸间内脾用电像负荷闸大小痛随时贫间变稀化的裁曲线挨图。5/炸12继/2碰02抱323负荷伯曲线含的最她高点掀和最假低点艘分别财代表四日最踪蝶大负陵荷和像日最桥小负抽荷，民是电昂力系赶统运桌行中代必须惰掌握奏的重俭要数挥据。5/救12长/2税02应324四解电力芒系统害运行测特点锣及要衡求电能晌的特律点：不能溜储存脉（发管输配垮送同极时完支成）暂态良过程臭非常妹迅速电力桃与国穿家社训会关私系密侧切5/氧12简/2鬼02柄325对电甜力系结统运南行要绒求保证刊供电订可靠菠性保证辅电能散质量提高零电力范系统喜运行掌经济焦性5/摆12挣/2肢02矩326电力净系统水的电谷压等定级额定碰电压沉：技术笋经济淹性能东指标荒都将陈发挥恢得最淋好时命的标北准电屡压就奥称为采额定矛电压，同泼时，电力殖网应啦有自绪己的怨额定辈电压挡，并轮且规果定电厘力网牢的额皇定电镜压和让用电括设备牛的额则定电蓄压相浮一致狗。我国纷有自侨己制勇定的菜一套富适合软我国漂国情球的标努准电寺压5/芝12算/2送02狡327课外锅作业发电语厂，侵水电班厂生誉产电骆能的尤原理恼？电能器有几虹大特虹点？对电采力系练统的芝要求独是什陈么？动力唇系统姐及电叫力系支统的挎区别击是什笋么？5/海12教/2犹02沾328五宅发丹电厂陵和变艳电所塘的主役接线对主物接线齿的基科本要尝求保证善供电芒可靠允性主接氏线应庆简单惩，明聋了，衣运行丛灵活花，操罚作方掌便保证雁维护啊检修丽基本童安全星，方橡便满足庙扩建允要求力求毒一次罪投资绑及年装运行皱费用妻低5/享12冠/2疗02截329单母西线接槐线方详式优点简单动清晰棋、设纺备少因、投轿资小毛、操招作方照便、朝易于中扩建厕等缺点可靠龙性和脑灵活氏性较肤差，随当母阵线或潜母线辈隔离勿开关观检修指时，扶必须磨断开店它所扔接的湾全部卧电源稍，因扛此所亦有出唱线也赖须停盲电；证此外显，当喇线路智断路伤器检按修期躲间，苗必须男停止患该回柿路的蒜送电适用罗范围信：6～捞22涛0k凳V系尘统中盲只有税一台犹发电阿机或搂一台勾主变樱压器适，且敌出线欺回路皱又不县多的宁中、星小型鼻发电暗厂或织变电尾所，院、二悄类它则不能既满足咸一负渔荷的葱要求5/忍12窗/2常02掠3305/鞠12招/2刘02叠331单母此分段黎式接效线方俭式可靠晴性较矿单母慎接线饲式要满高分段狗的数释目取能决于葬电源忍容量专的大济小以俱及电匹源进乏线和姓负荷呈出线拘的多杜少，阅一般披以2捐～3吓段为敏宜。袭此种崇接线勾既保旬留了堤单母旦线的羊优点烫，又伐在一惠定程赵度上挨提高累了供租电可召靠性女，所屯以广尺泛应蚂用于捏中、据小容位量发穷电厂散的6碧～1庆0k庭V接器线和值6～隙22域0k拨V变羊电所膝中。5/餐12蚊/2碧02洲3325/滋12离/2浇02嚼333带旁中路母破线的沈单母行线接船线方大式优点闸：提僵高了迟供电恭可靠间性，冒便于逢检修缺点腹：投疤资高蒸，配约电装敌置复幼杂广泛旷地用版于出择线数堡较多章的1脾10拆kV服及以偶上的泡高压队配电肃装置肚中，开因为阿这些共线路叹电压旨等级周高、截输送末功率俩较大斥、送麻电距扩离较顶远、消停电膜影响服较大粗，同易时高扛压断暴路器陶每台物检修渠时间约也较含长。5/俱12面/2特02捆3345/确12壁/2民02浴335双母服线接怀线方架式运行饮方式桂灵活供电靠可靠专性高扩建摘方便双母分线有使许多氧优点仁，在馆大中趴型发踢电厂摧和变故电所腐中广衬为采出用，域并已述积累妻了丰右富的纳运行割经验赴。但川这种省接线庆使用仗设备存较多加，投悔资较瓶大，吉配电免装置誉较复院杂。5/避12宫/2随02衰3365/俩12狱/2串02延337图1槽－1姻7双缺母线邪分段南接线锋图移1－有18趣双母毛线带滑旁路剥母线梢接线5/仅12壮/2鞠02愚338简要址介绍锤其他表接线双母用线分下段接尼线双母殊线带嗓旁路驱母线货接线一台帆半断朱路器申接线变压主器母椒线组奶接线无汇叙流母尼线接那线单元拼接线掀和桥路形，需角形剑接线孩等5/佩12腹/2励02蝇339第二母章骡电力推系统灶短路暖故障仗分析主要插内容电力北系统忘短路医故障反分析哀和计膝算以竹及短干路电类流的茅电动哄力和堡发热圈分析学习抚难点短路榜故障警分析冷计算学习眉重点短路砍故障质分析丽计算桥和短伪路电啦流的公电动脆力电力狱系统丽短路躬的一霸般概挡念短路芳的种谜类短路塑的原季因短路礼对设线备和话系统柱的危苏害短路坐电流爪的电牵动力短路各电流上的发顺热特裙点和社发热屈分析5/站12兴/2满02殿340一修电力谱系统什短路趋故障骡分析短路鸽的定毫义及购种类短路坐是相指与相读之间寨通过术电弧叶或其攻它较灵小阻义抗的米一种骂非正性常连水接。处在中革性点浴直接晌接地奏系统鸟中或填三相螺四线百制系兵统中纹，还钞指单毅相或翼多相篮接地赶(或捞接中稻性线舅)。三相失系统奇中短险路的辜基本密类型末有：债三相支短路需、两侍相短朴路、巡寿单相恢接地言短路夺(单宏相接但地)央和两势相接理地短衔路5/血12石/2属02照341（a构)三盲相短撞路；榨(b林)两智相短奶路；管(c岸)单巴相接晨地短界路；踪蝶(d罩)两沉相接虎地短特路5/撕12水/2参02萄342三相列短路损是对薯称短抹路，另因为痕此时血三相冲电流敏和电换压仍加然是惊对称省的(备短路缩慧回路伶的三讲相阻埋抗相界等)足，只张是电话流大赴大增住加，偿电压诸大大巨降低讯而已毒。上述朽几种器基本却类型另的短历路，拜除三蚁相短斯路外啦都是单不对理称短躁路。恶因为趣这时乱三相制处于清不同昂情况球下，侧每相植电路渴中的戚电流速和电残压的班数值宰不相补等，学其电携流与鼓电压兵夹角现也不干相等夏。上蛛面所迹说各铅种短危路是滚指同纹时在户同一蛛地点抹短路故。此圈外．已在电哑网中带还可勒能在壤不同赌地点脾同时挽发生果短路究，如言两相座在不俱同地厚点发猴生接关地短岸路。编在电诱机和刷变压捷器中获还可畅能发胡生一隔相绕夸组匝污间短联路等幻玉。5/暖12符/2尖02斩343二蹄发亚生短卖路的示原因发生辨短路魔的主暗要原译因是阻电气僻设备进载流珍部分物的绝根缘被今破坏揪。绝沙缘损梦坏多研是由禾于未驼及时倡发现凶和消精除的析设备胆缺陷关，以院及设崭计、渔制造铲、安握装和捞运行龙维护缸不良团所致嫩。如缺过电币压、掩设备贫直接絮遭受剥雷击仰、绝夺缘材爱料老岔化和区机械膛损伤乞等原得因就校常使就设备聪绝缘扯损坏铺而造释成短宜路。5/听12绍/2宝02耽344三历短路枝对设戒备和坡系统金的危耽害短路赢对设薄备的绍危害走，概忠括起勇来一鼻是电速流的跳热效观应使栗设备阵烧坏肥，损掉坏绝悼缘；眼二是现电动演力使体设备池变形锤、毁玻坏。停对系崖统的贝危害羞是使竞供电顷受阻续，甚搭至造嗽成系铺统稳房诚定的育破坏长，使罗之出搅现非召故障天部分天的大勤面积脆停电桨。短卧路也锻同时宏引起选电网涝的电冬压降组低，宋特别乖是靠绳近短敬路点脑处降院低得吧更多偏，结次果可银能导摔致部真分或猴全部尼用户疗的供植电中敬断5/忽12痕/2县02矛345短路缝时电滴压下赏降得请越大呀，持值续时声间越踪蝶长，童对系承统稳中定运骑行的提破坏蒸也越凳严重议。为了泥保证南电力孤系统刻中电蓝气设凤备安邀全可故靠地良运行葵，减丘轻一艳旦发忆生短构路时突的影赔响，掘除努故力设绢法消些除可穴能引名起短贩路的自一切画原因滴外，眨还应元尽快盛切除蝴短路泉故障盖部分皂，使以系统标电压截在较患短的啦时间虎内恢哀复到忧正常扇值。适为此掉，可旨采用协快速越动作靠的继译电保挎护装歪置和讲跳闸遵时间和短的东断路辰器。5/泪12勺/2朗02链346四喷短路教分析雷计算不对称宁短路削的分斩析计皱算，旬都是换用对牌称分淡量法造将不街对称宽量分干解为备对称轻系统恢来计藏算，国因此健三相讨短路红的分强析计蔑算是踩各种席短路开故障异分析折计算愚的基铸础，受所以上短路坚故障留的分弟析计轧算一坡般是杰从三丽相短敲路故谣障开盾始。5/般12息/2瞎02贴347五捞短路龙电流超的电汗动力绝及发它热分剑析在短篮路时涨，特按别是倘当冲眯击电永流通键过电冲气设构备和飞载流修导体咬时，何电动松力可耀能达绩到很敌大的浓数值懂，以霞致损常坏电仇器。索因此其，电政气设像备和两载流喘导体衡必须厅具有蹦足够萍的机键械强却度，炼能承粗受短换路时跳电动历力的扇作用估，即吴应具洪有足孩够的尚电动电稳定宁性。5/倍12旅/2雪02猎348当任院意截视面的牢两根狭平行姑导体路中有甜电流织i1妖和i须2流像过时无，导醉体间芦的相茄互作众用力脊如图青2—置3所妄示，轮可用夫下式攀计算侮：式中报i1栗和i串2—集—导贝体中贝电流加瞬时监值，漫kA槐；L—轨—平据行导贩体长恶度，暴cm铁；a—辟—导收体轴缝线间次距离禾，c犁m；K—济—导等体形脸状系利数；F—碗—作腿用力鱼，N。5/蝇12单/2届02形349六情短路建电流吃的热训效应电器躺和载裙流导备体在雨短路恶电流塌流过溪时，踢虽然肿因继每电保区护动堤作将家短路此切除语，流均过短尖路电屑流的慨时间茄很短偿，但耀因短崇路电恐流超县过正累常工延作电梢流很博多倍味，温纠度仍伐会上逝升很务高。君电器日和载柴流导怨体在兆短路班电流围流过刚时间归内温哨度上申升的很最高牌值，披应不舞超过德短时核发热坡的容易许温很度。挤满足毅此条百件，筛则电务器和龄载流梅导体形是满汤足热互稳定此的。5/稀12潜/2偿02涂350图所奋示为将电气叫设备榨流过草负荷金电流软及短省路电厌流时材的温猎度变货化曲自线。腿设周刻围媒带质温专度为们θ0染，在光零时县刻到沉t1迫时刻诱内设墨备未布投入昌工作仍，温没度是食θ0穴。律在t驼1时扣刻到薪t2牲时刻将内设朗备投茄入工馅作，晴流过笨负荷抓电流粘I1北，温机度上挽升到偷岛θ库1模。时串刻发四生短愉路，傻温度著上升认到θ迈k津，到蝴t3征时刻木短路努被切羊除。舰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