第一章电气工程基础.ppt

2002004 4/6/6许继许继6185061850战略战略第一章第一章引论引论电气工程基础电气工程基础电气工程基础电气工程基础上海交通大学电气工程系2002004 4/6/6许继许继6185061850战略战略第一章第一章引论引论电气工程基础电气工程基础主要内容主要内容n 电力系统构成、基本参量电力系统构成、基本参量n 额定电压等级额定电压等级n 接线图接线图n 发电厂变电站类型发电厂变电站类型n 电力系统运行的特点、要求电力系统运行的特点、要求2002004 4/6/6许继许继6185061850战略战略第一章第一章引论引论电气工程基础电气工程基础电力系统构成、基本参量原动机原动机发电机发电机输电网络输电网络配电系统配电系统负荷负荷电力系统电力系统动力系统动力系统2002004 4/6/6许继许继6185061850战略战略第一章第一章引论引论电气工程基础电气工程基础电力系统和电力网络示意图电力系统和电力网络示意图2002004 4/6/6许继许继6185061850战略战略第一章第一章引论引论电气工程基础电气工程基础电力系统电力系统 基本参量基本参量（1 1）总装机容量总装机容量（2 2）年发电量年发电量（3 3）最大负荷最大负荷（4 4）年用电量年用电量（5 5）额定频率额定频率（6 6）最高电压等级最高电压等级 2002004 4/6/6许继许继6185061850战略战略第一章第一章引论引论电气工程基础电气工程基础我国五大电网我国五大电网现今我国有五个区域电网（每个覆盖一些现今我国有五个区域电网（每个覆盖一些省区）和十二个省网。五个区域网是东北、省区）和十二个省网。五个区域网是东北、华北、华东、华中及西北电网。华北、华东、华中及西北电网。2002004 4/6/6许继许继6185061850战略战略第一章第一章引论引论电气工程基础电气工程基础电力系统的电压等级与接线图 电力系统的电压等级及其适用范围 制定标准电压的依据制定标准电压的依据 ：三相功率正比于线电压及线三相功率正比于线电压及线电流（电流（S=UIS=UI）。）。当输送功率一定时，输电电压愈高，当输送功率一定时，输电电压愈高，则输送电流愈小，因而所用导线截面积愈小则输送电流愈小，因而所用导线截面积愈小 ；但电；但电压愈高对绝缘的要求愈高，杆塔、变压器、断路器的压愈高对绝缘的要求愈高，杆塔、变压器、断路器的绝缘投资也愈大。因而对应于一定的输送功率与输送绝缘投资也愈大。因而对应于一定的输送功率与输送距离应有一最佳的输电电压。但从设备制造的经济性距离应有一最佳的输电电压。但从设备制造的经济性以及运用时便于代换，必须规格化、系列化，且等以及运用时便于代换，必须规格化、系列化，且等级级不宜过多不宜过多 2002004 4/6/6许继许继6185061850战略战略第一章第一章引论引论电气工程基础电气工程基础我国国家标准规定：我国国家标准规定：6 6、10 10、35 35、（、（60 60）、）、110110、（、（154154）、）、220220、330330和和500500KV KV 2002004 4/6/6许继许继6185061850战略战略第一章第一章引论引论电气工程基础电气工程基础线路额定电压线路额定电压 线路额定电压即线路的平均电压线路额定电压即线路的平均电压(UaUaUb)/2 Ub)/2。各用电设备的额定电压取与线路的额定电各用电设备的额定电压取与线路的额定电压相等。从而使所有用电设备在额定电压压相等。从而使所有用电设备在额定电压的附近处运行。的附近处运行。2002004 4/6/6许继许继6185061850战略战略第一章第一章引论引论电气工程基础电气工程基础线路额定电压线路额定电压用用电电设设备备容容许许的的电电压压偏偏移移一一般般为为5%5%，沿沿线线电电压压降降落落一一般般为为10%10%，因因而而要要求求线线路路始始端端电电压压为为额额定定值值的的1.051.05倍倍，并并使使末末端端电电压压不不低低于于额定值的额定值的0.950.95倍。倍。2002004 4/6/6许继许继6185061850战略战略第一章第一章引论引论电气工程基础电气工程基础发电机额定电压发电机额定电压发电机通常接于线路始端，因此发电机的发电机通常接于线路始端，因此发电机的额定电压为线路额定电压的额定电压为线路额定电压的1.051.05倍倍 U UGNGN U UN N（1 15 5）2002004 4/6/6许继许继6185061850战略战略第一章第一章引论引论电气工程基础电气工程基础变压器额定电压变压器额定电压变压器具有发电机和负荷的双重地位，它变压器具有发电机和负荷的双重地位，它的一次侧是接受电能的，相当于用电设备；的一次侧是接受电能的，相当于用电设备；二次侧是送出电能的，相当于发电机。二次侧是送出电能的，相当于发电机。2002004 4/6/6许继许继6185061850战略战略第一章第一章引论引论电气工程基础电气工程基础变压器额定电压变压器额定电压变压器一次侧额定电压取等同于用电设备变压器一次侧额定电压取等同于用电设备额额定电压，对于定电压，对于直接和发电机相联的直接和发电机相联的变压变压器，其一次侧额定电压等于发电机的额定器，其一次侧额定电压等于发电机的额定电压即：电压即：U U1N1NU UGNGN U UN N（1 15 5）2002004 4/6/6许继许继6185061850战略战略第一章第一章引论引论电气工程基础电气工程基础变压器额定电压变压器额定电压 二次侧额定电压取比线路额定电压高二次侧额定电压取比线路额定电压高5%5%，因变压器二次侧额定电压规定为空载时的电因变压器二次侧额定电压规定为空载时的电压，而额定负荷下变压器内部电压降落约为压，而额定负荷下变压器内部电压降落约为5%5%。为使正常时变压器二次侧电压较线路额。为使正常时变压器二次侧电压较线路额定电压高定电压高5%5%，变压器二次侧额定电压取比线，变压器二次侧额定电压取比线 路额定电压高路额定电压高10%10%。2002004 4/6/6许继许继6185061850战略战略第一章第一章引论引论电气工程基础电气工程基础变压器额定电压变压器额定电压2002004 4/6/6许继许继6185061850战略战略第一章第一章引论引论电气工程基础电气工程基础例例1 12002004 4/6/6许继许继6185061850战略战略第一章第一章引论引论电气工程基础电气工程基础额定电压等级中相邻电压级差之比不宜过额定电压等级中相邻电压级差之比不宜过小。根据经验，小。根据经验，110110KVKV以下的电压一般在三以下的电压一般在三倍左右，倍左右，110110KVKV以上的电压级差一般在二倍以上的电压级差一般在二倍左右。左右。线路电压（KV）输送功率（MW）输送距离（km）30.11.01360.11.2415100.22.0620352.010.0205011010.050.050150220100.0500.0100300330200.0800.02006005001000.01500.01508507502000.02500.0500以上2002004 4/6/6许继许继6185061850战略战略第一章第一章引论引论电气工程基础电气工程基础电力系统接线图 定义：电力系统整体性质的图形表示方法。定义：电力系统整体性质的图形表示方法。分类：地理接线图；单线电气接线图分类：地理接线图；单线电气接线图 无备用无备用有备用有备用简单接线简单接线双回路放射式双回路放射式干线式干线式链式及两端供电网链式及两端供电网 放射式放射式干线式干线式链式链式2002004 4/6/6许继许继6185061850战略战略第一章第一章引论引论电气工程基础电气工程基础发电厂及变电所的类型一、发电厂的类型 1.1.火力发电厂火力发电厂 2.2.水力发电厂水力发电厂 ：迳流式、堤坝式、迳流式、堤坝式、河床式、抽水蓄能河床式、抽水蓄能 3 3.核能发电厂核能发电厂4.4.其他可再生能源发电方式其他可再生能源发电方式风力风力地热地热潮汐潮汐太阳能太阳能 2002004 4/6/6许继许继6185061850战略战略第一章第一章引论引论电气工程基础电气工程基础发电厂及变电所的类型二二.变电所类型变电所类型按功能划分：升压变电所；降压变电按功能划分：升压变电所；降压变电所所 按照在系统中的地位：按照在系统中的地位：n 枢纽变电所枢纽变电所 n 中间变电所中间变电所 n 地区变电所地区变电所 n 终端变电所终端变电所