1-认识电力系统.pptx

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1、学习电力系统的基本知识学习电力系统的基本知识 广东水利电力职业技术学院广东水利电力职业技术学院学习情境1主讲人：容亮主讲人：容亮LOGO2目目 录录认识电力系统认识电力系统1计算短路电流计算短路电流3认识电弧认识电弧4了解中性点运行方式了解中性点运行方式2LOGO项目项目一一：认识电力系统：认识电力系统3LOGO学习目标学习目标v了解电力系统的构成；了解电力系统的构成；v能能够够比比较较电电力力系系统统、电电力力网网、动动力力系系统统之间的异同之处。之间的异同之处。4LOGO5目目 录录电力系统的基本组成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电力系统运行的特点及运行要求1.2认识

2、电力系统认识电力系统1电力系统电力系统的额定电压的额定电压1.3LOGO目目 录录6电力系统的基本组成电力系统的基本组成1.11.发电厂发电厂2.变变配电所配电所3.电力网电力网4.电能用户电能用户LOGO基本概念基本概念v电力系统电力系统=发电厂发电厂+变电所变电所+电力网电力网+电能用户电能用户v动力系统动力系统=电力系统电力系统+动力装置动力装置v电力网络电力网络=输输配电线路配电线路+变电所变电所7LOGO动力系统、电力系统、电网示意图动力系统、电力系统、电网示意图8LOGO发电厂发电厂v发电厂是将发电厂是将一次能源一次能源转化为转化为二次能源二次能源的工厂。的工厂。9化学能化学能水能

3、水能核核能能火力发电厂火力发电厂火力发电厂火力发电厂水力发电厂水力发电厂水力发电厂水力发电厂核能核能核能核能发电厂发电厂发电厂发电厂电能电能电能电能LOGO1.火力发电厂火力发电厂v利用利用煤、石油、天然气煤、石油、天然气燃烧燃烧使使汽轮机汽轮机转动。转动。v分为：分为：凝汽式发电厂凝汽式发电厂（专供发电专供发电）热电厂（热电厂（发电兼供热发电兼供热）如黄埔电厂：如黄埔电厂：4 4台台12.512.5万万kVA 2kVA 2台台3030万万kVAkVA机组机组 1 1号号44号机烧油号机烧油 5 5号、号、6 6号机烧煤号机烧煤10化学能化学能热能热能机械机械能能电能电能LOGO火电厂生产过程

4、示意图火电厂生产过程示意图11LOGO2.水力发电厂水力发电厂v利用水的利用水的落差落差、流量流量使使水水轮机轮机转动转动v优点：优点：生产过程简单、污染小、发电成本生产过程简单、污染小、发电成本低；低；v缺点：缺点：建设投资大、工期长、受气候、水文建设投资大、工期长、受气候、水文条件条件 影响影响大，分丰水期和枯水期。大，分丰水期和枯水期。12水水能能机械机械能能电能电能LOGO广东封开江口水电站广东封开江口水电站13LOGO3.核能发电厂核能发电厂v利用利用铀铀或或钚钚在在反应堆反应堆核裂变使核裂变使汽轮机汽轮机转动。转动。如：浙江秦山核电站如：浙江秦山核电站 （2*60万万kW）广东大亚

5、湾核电站广东大亚湾核电站 （2*90万万kW）广东阳江核电站广东阳江核电站 （2*90万万kW）14核核能能机械能机械能电电能能LOGO核能发电厂特点核能发电厂特点v消耗燃烧少消耗燃烧少 例如容量为例如容量为50万万kW的火电厂，需煤燃料的火电厂，需煤燃料150万吨万吨/年年;而容量为而容量为50万万kW的核电厂，需铀燃料的核电厂，需铀燃料20吨吨/年。年。v燃烧时不需要空气助燃燃烧时不需要空气助燃v容量越大越经济容量越大越经济v有放射性污染有放射性污染15LOGO大亚湾核电站大亚湾核电站16我我国第一座大型商用核电站国第一座大型商用核电站深圳大亚湾核电站深圳大亚湾核电站我我国第四代核电站国第

6、四代核电站田湾核电站田湾核电站LOGO4.潮汐能发电站潮汐能发电站v潮潮汐汐能能是是地地球球在在自自转转过过程程中中，海海水水受受月月流流重重力力牵牵引引产产生生的的。还还有有小小部部分分潮潮汐汐是是受受太太阳阳引引力力牵牵引引形形成成的的。海海水水涨涨落落的的周周期期为为12小小时时25分分钟钟，同同时时在在海底造成三角流。海底造成三角流。l世世界界最最大大的的潮潮汐汐发发电电站站：法法国国北北部部LaRance河河，Pe=240MW。l世世界界最最高高的的潮潮汐汐发发电电站站：加加拿拿大大Fundy高高达达39英英尺尺Pe=20MW。l世世界界首首座座海海底底潮潮汐汐发发电电站站：挪挪威威

7、北北部部Kvalsund Pe=300KW（无无生生态态污污染染，无无噪噪音音、不不占占地地）投投资资1亿美元。亿美元。17LOGO4.潮汐能发电站潮汐能发电站18中国第一座双向潮汐电站中国第一座双向潮汐电站温岭江夏温岭江夏潮汐潮汐发电站发电站法国法国LaRance潮汐潮汐发电站发电站LOGO5.风力发电厂风力发电厂19亚洲最大的风力发电厂亚洲最大的风力发电厂新疆达坂城风力发电厂新疆达坂城风力发电厂LOGO目目 录录20电力系统的基本组成电力系统的基本组成1.11.发电厂发电厂2.变变配电所配电所3.电力网电力网4.电能用户电能用户LOGO变电所变电所v变变电电所所又又称称变变电电站站，它它是

8、是联联系系发发电电厂厂和和电电能能用用户户的的桥桥梁梁，它它的的任任务务是是接接受受电电能能、变变换换电电压压和和分分配配电能电能，即，即受受电电变压变压配电配电。v按变电所的性质和任务分为：按变电所的性质和任务分为：升压变电所升压变电所 降压变电所降压变电所v按变电所在电网中的地位和作用分为：按变电所在电网中的地位和作用分为：枢纽变电所枢纽变电所 中间变电所中间变电所 地区变电所地区变电所 终端变电所终端变电所21LOGO变电所变电所升压变电所升压变电所：低压低压高压高压，一般在发电厂附近。一般在发电厂附近。降压变电所降压变电所：高压高压低压低压，一般靠近负荷中心。，一般靠近负荷中心。枢纽变

9、电所枢纽变电所：2201000kV35110kV，位于大用，位于大用 电区或大城市附近，从超高压输电电区或大城市附近，从超高压输电 网或发电厂受电，供给该区域用户网或发电厂受电，供给该区域用户 或大型工业企业用电。或大型工业企业用电。22LOGO变电所变电所中间变电所中间变电所：交换功率或分段长距离高压输电，：交换功率或分段长距离高压输电，高压侧电压等级高压侧电压等级220330kV。地区地区变电所变电所：110kV220kV10110kV，从枢纽，从枢纽 变电所受电，对市区或地区供电。变电所受电，对市区或地区供电。终端变电所终端变电所：接近负荷中心，：接近负荷中心，高压侧高压侧35110kV

10、，降压后直接向用户供电。降压后直接向用户供电。23LOGO目目 录录24电力系统的基本组成电力系统的基本组成1.11.发电厂发电厂2.变变配电所配电所3.电力网电力网4.电能用户电能用户LOGO电网电网v按用途分为：按用途分为：输电网输电网 配电网配电网 v按电压分为：按电压分为：低压网（低压网（1kV以下）以下）中压网（中压网（110kV）高压网（高压网（35220kV）超高压网（超高压网（330750kV）特高压网（特高压网（1000kV以上）以上）25LOGO电网电网v按按结构特征分为结构特征分为：分开式分开式：用户只能从：用户只能从单方向单方向得到得到供电。供电。闭式闭式：用户可从：用

11、户可从两个或两个以上方向两个或两个以上方向得到供电得到供电26LOGO目目 录录27电力系统的基本组成电力系统的基本组成1.11.发电厂发电厂2.变变配电所配电所3.电力网电力网4.电能用户电能用户LOGO电能用户电能用户v电电能能用用户户又又称称电电力力负负荷荷。在在电电力力系系统统中中，一一切切消消费电能的用电设备均称为电能用户费电能的用电设备均称为电能用户。v按按电流分为：电流分为：直流设备直流设备 交流设备交流设备v按电压分为：按电压分为：低压设备（低压设备（1kV以下）以下）高压设备（高压设备（1kV以上）以上）v按频率分为：按频率分为：低频（低频（50Hz以下）、工频（以下）、工频

12、（50Hz）中、高频（中、高频（50Hz以上）设备以上）设备v按按用途分为：用途分为：动力动力用电、用电、电热电热用电、用电、照明照明用电、用电、试验用电、试验用电、工艺用电工艺用电设备。设备。28LOGO电能用户电能用户v按按重要性分为：重要性分为：类用户类用户：若停止：若停止供电，会带来人身危险，设备供电，会带来人身危险，设备损损 坏坏，产生大量废品，长期破坏生产，产生大量废品，长期破坏生产秩序秩序 给给国民经济带来巨大的损失或造成国民经济带来巨大的损失或造成重大重大 的的政治影响。政治影响。类类用户用户：对这类负荷停止供电，会造成大量：对这类负荷停止供电，会造成大量减产减产 城市城市公用

13、事业和人民生活受到影响公用事业和人民生活受到影响等。等。类类用户用户：短时停电不会造成严重后果的用户：短时停电不会造成严重后果的用户，如如工厂附属车间、小城镇、小工厂附属车间、小城镇、小加工厂。加工厂。29LOGO30目目 录录电力系统的基本组成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电力系统运行的特点及运行要求1.2认识电力系统认识电力系统1电力系统电力系统的额定电压的额定电压1.3LOGO目目 录录31电力系统运行的特点及运行要求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电力系统运行的特点2.电力系统运行的基本要求电力系统运行的基本要求LOGO电力系统运行的特点电

14、力系统运行的特点（1）电能难以）电能难以储存储存l生产生产、分配、输送、分配、输送、再分配、使用再分配、使用必须在同一时刻必须在同一时刻完成。完成。l供供电电与与用用电电的的不不平平衡衡，系系统统运运行行的的稳稳定定性性就就会会遭遭到到破破坏坏，甚甚至发生至发生事故。事故。（2）正常输电过程和故障过程都非常）正常输电过程和故障过程都非常迅速迅速l传播速度为光速（传播速度为光速（300000km/s）。）。32LOGO电力系统运行的特点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）电力系统的地区性特点较强，组成情况不尽相同相同l系系统统规规划划设设计计与与运运行行管管理理时时应

15、应从从实实际际出出发发，针针对对各各个个系系统统的的特点来分别特点来分别进行。进行。（4）电能生产与国民经济、人民生活的关系）电能生产与国民经济、人民生活的关系密切密切l电电能能供供应应的的中中断断或或不不足足，将将直直接接影影响响生生产产，造造成成人人民民生生活活秩秩序序的的紊紊乱乱，甚至，甚至会酿成极其严重的社会性灾难。会酿成极其严重的社会性灾难。33LOGO目目 录录34电力系统运行的特点及运行要求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电力系统运行的特点2.电力系统运行的基本要求电力系统运行的基本要求岗位技能：电能质量的提高方法岗位技能：电能质量的提高方法LOGO电力系

16、统运行的基本要求电力系统运行的基本要求（1）保证供电的）保证供电的可靠性可靠性l类用户类用户：两路以上相互独立的电源：两路以上相互独立的电源供电。供电。l类用户类用户：专用供电线路：专用供电线路，也，也可采用可采用双回路供电。双回路供电。l供供电电不不足足时时，切切除除类类用用户户的的用用电电负负荷荷，以以保保证证、类类用用户户的的用电用电。35LOGO电力系统运行的基本要求电力系统运行的基本要求（2）保证电能的良好）保证电能的良好质量质量l一般以一般以频率频率、电压电压和和波形波形来来衡量衡量。36频率频率质量质量电压降落电压降落电压损耗电压损耗电压偏差电压偏差电压波动与畸变电压波动与畸变电

17、压质量电压质量10kV10kV以下以下35kV35kV及及35kV35kV以以上上照明用户照明用户 电网电网装机容量在装机容量在3000MW3000MW以上以上 3000MW3000MW以下以下 电力电力系统非正常情况系统非正常情况LOGO电力系统运行的基本要求电力系统运行的基本要求l用户对供电质量的基本要求：用户对供电质量的基本要求：安全、安全、可靠、优质、经济可靠、优质、经济l电压电压主要取决于主要取决于无功功率无功功率的的平衡。平衡。l频率频率主要取决于主要取决于有功功率有功功率的平衡。的平衡。l可可通通过过调调频频、调调压压和和无无功功补补偿偿等等措措施施来来保保证证频频率率和和电电压

18、压的的稳稳定定。l电力系统的供电电压（或电流）的波形为严格的电力系统的供电电压（或电流）的波形为严格的正弦形正弦形。37LOGO电力系统运行的基本要求电力系统运行的基本要求（3）保证电力系统运行的稳定性）保证电力系统运行的稳定性l合理地配置合理地配置系统参数系统参数；l自动装置灵敏可靠自动装置灵敏可靠；l合理调度合理调度；l快速果断地处理快速果断地处理事故事故。（4）保证电力系统运行的）保证电力系统运行的经济性经济性l一一次能源消耗率次能源消耗率、厂用电率厂用电率和和线损率线损率三个三个指标。指标。l合理规划合理规划设计；设计；l对整个系统实施最佳经济调度。对整个系统实施最佳经济调度。38LO

19、GO39目目 录录电力系统的基本组成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电力系统运行的特点及运行要求1.2认识电力系统认识电力系统1电力系统电力系统的额定电压的额定电压1.3LOGO目目 录录40电力电力系统的额定电压系统的额定电压1.31.额定电压的分类额定电压的分类2.电气设备额定电压的确定电气设备额定电压的确定3.选择额定电压考虑的因素选择额定电压考虑的因素LOGO额定电压的分类额定电压的分类v第一类额定电压第一类额定电压 100V100V以下：以下：1.5V1.5V、3V3V、6V6V、12V12V、24V24V、36V36V、48V48V等。等。主要用于：安全照明主要

20、用于：安全照明、蓄电池及用电设备的操作、蓄电池及用电设备的操作电源。电源。v第二第二类额定电压类额定电压 1001001000V1000V之间：之间：110V110V、220V220V、380V380V、440V440V、660V660V等等。主要用于：日常生活、主要用于：日常生活、低压电器设备。低压电器设备。v第三第三类额定电压类额定电压1000V1000V以上以上。41LOGO第三类额定电压第三类额定电压电网和用电设备电网和用电设备额定电压额定电压/kV发电机额定发电机额定电压电压/kV电力变压器额定电压电力变压器额定电压/kV一次绕组一次绕组二次绕组二次绕组33.153及3.153及及3

21、.1566.36及6.36及及6.31010.510及10.510.5及及11-13.8，15.75，18，2013.8，15.75，18，20-35-3538.560（用于东北电网）用于东北电网）-6066110-110121220-220242330（用于西北电网）用于西北电网）-330363500-50055075075082510001000110042LOGO目目 录录43电力电力系统的额定电压系统的额定电压1.31.额定电压的分类额定电压的分类2.电气设备额定电压的确定电气设备额定电压的确定3.选择额定电压考虑的因素选择额定电压考虑的因素LOGO电气设备额定电压的确定电气设备额定电

22、压的确定44线线路路首首尾尾两两端端电压电压平均值平均值与与同同级级电电力力线路线路相同相同比比同同级级电电力力线路线路高高5%5%电压损耗电压损耗LOGO电力变压器额定电压的确定电力变压器额定电压的确定45（1 1）一次绕组）一次绕组与发电机与发电机相同相同与同级电力线与同级电力线路路相同相同LOGO电力变压器额定电压的确定电力变压器额定电压的确定46（2 2）二二次绕组次绕组补补偿偿变变压压器器本本身身二二次次绕绕组组阻阻抗抗电电压压降降5%5%+补偿线路电压损耗补偿线路电压损耗5%5%=10%10%只只需需考考虑虑补补偿偿变变压压器器本本身身二二次次绕绕组组阻阻抗电压降抗电压降5%5%L

23、OGO例例 题题v试试确确定定下下图图中中电电力力变变压压器器T1和和T2的的一一次次、二二次次绕绕组的额定电压。组的额定电压。47LOGO例例 题题解：解：1.对对T1变压器：变压器：（1）一一次次绕绕组组：其其一一次次绕绕组组直直接接和和发发电电机机相相连连，额额定定电电压压应与发电机额定电压相同，为应与发电机额定电压相同，为10.5kV。48LOGO例例 题题 1.对对T1变压器：变压器：（2）二二次次绕绕组组：变变压压器器二二次次侧侧供供电电线线路路很很长长，二二次次绕绕组组额额定定电电压压不不仅仅考考虑虑本本身身二二次次绕绕组组5的的阻阻抗抗电电压压降降，而而且且要要考考虑虑二二次次

24、电电压压要要满满足足线线路路首首端端高高于于线线路路额额定定电电压压的的5，在在此此题题中中由由于于线线路的额定电压是路的额定电压是35kV，所以额定电压所以额定电压为为35kV10%=38.5kV。49LOGO例例 题题2.对对T2变压器：变压器：（1）一一次次绕绕组组：电电力力变变压压器器连连接接在在线线路路上上，可可以以将将电电力力变变压压器器看看作作是是线线路路上上的的用用电电负负荷荷，因因此此其其一一次次绕绕组组的的额额定定电电压压应应与与同级线路的额定电压相同，即同级线路的额定电压相同，即35kV。50LOGO例例 题题 2.对对T2变压器：变压器：（2）二二次次绕绕组组：变变压压

25、器器二二次次侧侧供供电电线线路路不不长长时时，只只需需考考虑虑补补偿偿变变压压器器内内部部5的的阻阻抗抗电电压压降降，高高于于其其所所接接线线路路额额定定电电压压5就可以，即就可以，即0.385%=400V。51LOGO目目 录录52电力电力系统的额定电压系统的额定电压1.31.额定电压的分类额定电压的分类2.电气设备额定电压的确定电气设备额定电压的确定3.选择额定电压考虑的因素选择额定电压考虑的因素LOGO选择额定电压考虑的因素选择额定电压考虑的因素v53LOGO各级电压电力线路合理的输送功率和输送距离各级电压电力线路合理的输送功率和输送距离线路电压线路电压/kV线路结构线路结构输送功率输送

26、功率/kW 输送距离输送距离/km0.38架空线架空线0.10.250.38电缆线电缆线0.1750.356架空线架空线1106电缆线电缆线3810架空线架空线25-2010电缆线电缆线51035架空线架空线2-1020-5066架空线架空线3.5-3030-100110架空线架空线10-5050-150220架空线架空线100-500200-300330架空线架空线200-600200-600500架空线架空线150-850150-85054LOGO其他次要其他次要因素因素（1）负荷的功率）负荷的功率因素因素 （2）导线截面的）导线截面的大小大小 （3）是否有大型用电设备）是否有大型用电设备等等 （4）电价）电价制度制度55选选择择供供电电电电压压不不能能很很简简单单的的用用一一句句话话概概括括，但但是是在在设设计计中中尽尽量量减减小小中中间间电电压压等等级级，这这样样一一来来就就会会取得比较好的经济效益。取得比较好的经济效益。LOGO课后思考及练习课后思考及练习1.发电厂和变电所的类型有哪些？发电厂和变电所的类型有哪些？2.分别说明发电厂的生产过程和变电所的作用。分别说明发电厂的生产过程和变电所的作用。3.电能质量的衡量标准是什么？电能质量的衡量标准是什么？4.供供电电设设备备、用用电电设设备备和和电电力力网网的的额额定定电电压压之之间间有有什什么关系？么关系？56