第一章--电力系统概述..优秀PPT.ppt
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1、电力系统稳态分析电力系统稳态分析1 1、教材:东南高校、教材:东南高校 陈珩(第三版)陈珩(第三版)2 2、本课程特点、前修课程、后续课程、本课程特点、前修课程、后续课程 特点:特点:前修课程:电路理论、电机学、电磁场前修课程:电路理论、电机学、电磁场 后续课程:电力系统暂态分析、继电爱护、电后续课程:电力系统暂态分析、继电爱护、电力系统自动化力系统自动化3 3、教学参考书教学参考书4 4、考核方式:考核方式:笔试(闭卷,笔试(闭卷,120120分钟、卷面分钟、卷面100100分,占分,占7070),平常(主要是上课考勤记录、课堂练习、作,平常(主要是上课考勤记录、课堂练习、作业,占业,占20
2、20),试验(),试验(1010)前言前言现代限制理论(作支撑)微机原理应用(作硬件)数据库应用(作软件)专业课:电力系统分析、继电保 护原理(微机爱护)、发电厂电气部分、高电压技术等来进行计算机限制前言电力系统稳态分析(一)电力系统分析正常稳态分析计算(U、I、P、Q、f)运行调整和优化电力系统的基本概念各元件的特性和模型潮流计算调频调压经济运行电力系统暂态分析(二)电磁暂态分析(故障分析)正常稳态分析(稳定性分析)发电机的电磁暂态分析对称故障(三相短路)不对称短路静态暂态前言主要内容前言n重点:n三大计算1、标幺值计算2、稳态计算:潮流;调频、调压3、暂态计算:故障;稳定性第一章 电力系统
3、的基本概念1 11 1 电力系统概述电力系统概述1 12 2 我国电力工业和电力系统简介我国电力工业和电力系统简介1 13 3 对电力系统运行的基本要求对电力系统运行的基本要求1 14 4 结线方式和电压等级结线方式和电压等级1 15 5 课程的主要内容课程的主要内容第一章第一章 电力系统的基本概念电力系统的基本概念重点重点及及难点难点:重点:1、电力系统的基本概念 2、电力系统的基本要求 3、电能质量 4、结线方式 5、电压等级难点:1、电能质量 2、电压等级11 电力系统概述一、电力系统的组成一、电力系统的组成工业工业农业农业商业商业生活生活发电发电 输电输电 配电配电 用电用电电网电网电
4、力系统电力系统11 电力系统概述一、电力系统的组成一、电力系统的组成 1、来源来源 火电:锅炉汽轮机发电机火电:锅炉汽轮机发电机 水电:水库水轮机发电机水电:水库水轮机发电机 核电:核反应堆汽轮机发电机核电:核反应堆汽轮机发电机 其它:如风能、地热能、太阳能、潮汐等其它:如风能、地热能、太阳能、潮汐等11 电力系统概述一、电力系统的组成一、电力系统的组成2、基本概念、基本概念电力系统电力系统是由发电厂、变电所、输电是由发电厂、变电所、输电线、配电系统及负荷组成的。是现代社会线、配电系统及负荷组成的。是现代社会中最重要、最庞杂的工程系统之一。中最重要、最庞杂的工程系统之一。电力网络电力网络是由变
5、压器、电力线路等变是由变压器、电力线路等变换、输送、安排电能设备所组成的部分。换、输送、安排电能设备所组成的部分。动力系统动力系统在电力系统的基础上,把发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、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)包含在内的系核动力发电厂的反应堆等)包含在内的系统。统。11 电力系统概述一、电力系统的组成一、电力系统的组成2、基本概念、基本概念总装机容量总装机容量指该系统中实际安装的发指该系统中实际安装的发电机组额定有功功率的总和,以千瓦电机组额定有功功率的总
6、和,以千瓦(KW)、兆瓦()、兆瓦(MW)、吉瓦()、吉瓦(GW)为单)为单位计。位计。年发电量年发电量指该系统中全部发电机组全指该系统中全部发电机组全年实际发出电能的总和,以千瓦时年实际发出电能的总和,以千瓦时(KWh)、兆瓦时()、兆瓦时(MWh)、吉瓦时)、吉瓦时(GWh)为单位计。)为单位计。最大负荷最大负荷指规定时间内,电力系统总指规定时间内,电力系统总有功功率负荷的最大值,以千瓦(有功功率负荷的最大值,以千瓦(KW)、)、兆瓦(兆瓦(MW)、吉瓦()、吉瓦(GW)为单位计。)为单位计。11 电力系统概述一、电力系统的组成一、电力系统的组成2 2、基本概念、基本概念额定频率额定频率按
7、国家标准规定,我国全按国家标准规定,我国全部沟通电力系统的额定功率为部沟通电力系统的额定功率为50Hz50Hz。最高电压等级最高电压等级是指该系统中最高的是指该系统中最高的电压等级电力线路的额定电压。电压等级电力线路的额定电压。11 电力系统概述二、近代电力系统(三大一特)二、近代电力系统(三大一特)电压、输送距离、输送功率;电源的构 成;负荷的构成;高度自动化;远距离大容量直流输电12 我国电力工业和电力系统简介一、我国电力工业概况及今后发展电力一、我国电力工业概况及今后发展电力工业的方针工业的方针二、我国主要电力系统概述二、我国主要电力系统概述三、我国电力工业的发展前景三、我国电力工业的发
8、展前景13电力系统运行应满足的基本要求特点特点 电能不能大量储存电能不能大量储存 暂态过程特别短促暂态过程特别短促 与国民经济及日常生活关系亲与国民经济及日常生活关系亲密密要求要求 平安平安 优质优质 经济经济 环保环保13电力系统运行应满足的基本要求平安:保证牢靠的供电平安:保证牢靠的供电 措措施施电源与电网的建设(西电东电源与电网的建设(西电东送全国联网)送全国联网)SCADA 设备检修(支配检修设备检修(支配检修状态状态检修)检修)人员素养人员素养13电力系统运行应满足的基本要求优质优质指标指标 电压:电压:35kV 5%6 10kV 4%380V 5%(无功功率)无功功率)频率:频率:
9、0.2 0.5Hz(有功功率)(有功功率)谐波:负荷谐波:负荷 谐波谐波13电力系统运行应满足的基本要求负荷(一级负荷(一级 二级二级 三级)三级)一级负荷:对这一级负荷中断一级负荷:对这一级负荷中断供电,将造成人身事故,经济严供电,将造成人身事故,经济严峻损失,人民生活发生混乱。峻损失,人民生活发生混乱。二级负荷:对这一级负荷中断二级负荷:对这一级负荷中断供电,将造成大量减产,人民生供电,将造成大量减产,人民生活受影响。活受影响。三级负荷:全部不属于一、二三级负荷:全部不属于一、二级的负荷。级的负荷。13电力系统运行应满足的基本要求经济经济厂用电率厂用电率 网损网损煤耗率(水耗率)煤耗率(水
10、耗率)13电力系统运行应满足的基本要求环保环保火电厂装机火电厂装机70 煤炭燃烧造成的污染煤炭燃烧造成的污染 限制污染物的排放量限制污染物的排放量14 电力系统的结线方式和电压等级放射式放射式干线式干线式树状树状无无备备用用结结线线包括单回路放射式、干线式和链式网络包括单回路放射式、干线式和链式网络优点:简洁、经济、运行便利优点:简洁、经济、运行便利缺点:供电牢靠性差缺点:供电牢靠性差 适用范围:二级负荷适用范围:二级负荷一、结线方式一、结线方式14 电力系统的结线方式和电压等级环行网络环行网络双端供电双端供电有有备备用用结结线线包括双回路放射式、干线式和链式网络包括双回路放射式、干线式和链式
11、网络 优点:供电牢靠性和电压质量高优点:供电牢靠性和电压质量高缺点:不经济缺点:不经济 适用范围:电压等级较高或重要的负荷适用范围:电压等级较高或重要的负荷14 电力系统的结线方式和电压等级二、电压等级及其适用范围二、电压等级及其适用范围1、电力系统的额定电压等级电压等级的选择 S=3U2I I(U1U2)/Z传输功率S、电压等级U、输电距离l之间的关系SConst,l U2lConst,S U2U1I U2SZ14 电力系统的结线方式和电压等级1、电力系统的额定电压等级14 电力系统的结线方式和电压等级二、电压等级及其适用范围二、电压等级及其适用范围说明:说明:用电设备的容许电压偏移一般为用
12、电设备的容许电压偏移一般为5%;沿线路的电压着陆一般为沿线路的电压着陆一般为10%;在额定负荷下,变压器内部的电压着陆约为在额定负荷下,变压器内部的电压着陆约为5%。14 电力系统的结线方式和电压等级二、电压等级及其适用范围二、电压等级及其适用范围电力网络中电压分布实行的措施:电力网络中电压分布实行的措施:取取用用电电设设备备的的额额定定电电压压为为线线路路额额定定电电压压,使使全全部部设备能在接近它们的额定电压下运行;设备能在接近它们的额定电压下运行;取线路始端电压为额定电压的取线路始端电压为额定电压的105%;取发电机的额定电压为线路额定电压的取发电机的额定电压为线路额定电压的105%;变
13、变压压器器分分升升压压变变和和降降压压变变考考虑虑一一次次侧侧接接电电源源,取取一一次次侧侧额额定定电电压压等等于于用用电电设设备备额额定定电电压压;二二次次侧侧接接负负荷荷,取取二二次次侧侧额额定定电电压压等等于于线线路路额额定定电电压。压。14 电力系统的结线方式和电压等级二、电压等级及其适用范围二、电压等级及其适用范围变压器的电压等级变压器的电压等级n升压变压器(例如升压变压器(例如35/121,10.5/242)二次侧(高压侧)接线路始端,向负荷供电,二次侧(高压侧)接线路始端,向负荷供电,相当于发电机,应比线路的额定电压高相当于发电机,应比线路的额定电压高5%,加,加上变压器内耗上变
14、压器内耗5%,所以二次侧额定电压等于,所以二次侧额定电压等于用用电设备的额定电压电设备的额定电压110%110%。干脆和发电机相联的变压器一次侧额定电压干脆和发电机相联的变压器一次侧额定电压等于发电机的额定电压即等于发电机的额定电压即105105UNUN;一次侧(低压侧)接电源,相当于用电设备,一次侧(低压侧)接电源,相当于用电设备,一次侧额定电压等于一次侧额定电压等于用电设备的额定电压用电设备的额定电压U UN N;14 电力系统的结线方式和电压等级二、电压等级及其适用范围二、电压等级及其适用范围变压器的电压等级变压器的电压等级n降压变压器(降压变压器(110/38.5,220/38.5)一
15、次侧(高压侧)接线路末端,相当于用一次侧(高压侧)接线路末端,相当于用电设备,一次侧额定电压等于电设备,一次侧额定电压等于用电设备的用电设备的额定电压;额定电压;二次侧(低压侧)向负荷供电,相当于发二次侧(低压侧)向负荷供电,相当于发电机,应比线路的额定电压高电机,应比线路的额定电压高5%,加上变,加上变压器内耗压器内耗5%,所以二次侧额定电压等于,所以二次侧额定电压等于用用电设备的额定电压电设备的额定电压110%110%。14 电力系统的结线方式和电压等级三、电力系统中性点的运行方式三、电力系统中性点的运行方式 接地接地?为为了了保保证证电电力力网网或或电电气气设设备备的的正正常常运运行行和
16、和工工作作人人员员的的人人身身平平安安,人人为为地地使使电电力力网网及及其其某某个个设设备备的的某某一一特特定定地点通过导体与大地作良好的连接。地点通过导体与大地作良好的连接。接地分类:接地分类:工工作作接接地地:为为了了保保证证电电气气设设备备在在正正常常或或发发生生故故障障状状况况下下牢靠地工作而实行的接地。牢靠地工作而实行的接地。爱爱护护接接地地:将将一一切切正正常常工工作作时时不不带带电电而而在在绝绝缘缘损损坏坏时时可可能能带带电电的的金金属属部部分分接接地地,以以保保证证工工作作人人员员接接触触时时的的平平安安。(接地爱护)(接地爱护)爱爱护护接接零零:在在中中性性点点干干脆脆接接地
17、地的的低低压压电电力力网网中中,把把电电气气设设备备的的外外壳壳与与接接地地中中性性线线(也也称称零零线线)干干脆脆连连接接,以以实实现对人现对人 身平安的爱护作用。身平安的爱护作用。防防雷雷接接地地:为为消消退退大大气气过过电电压压对对电电气气设设备备的的威威逼逼,而而对对过电压爱护装置实行的接地措施。过电压爱护装置实行的接地措施。防防静静电电接接地地:对对生生产产过过程程中中有有可可能能积积蓄蓄电电荷荷的的设设备备所所实实行的接地。行的接地。14 电力系统的结线方式和电压等级三、电力系统中性点的运行方式三、电力系统中性点的运行方式 如何实现工作接地如何实现工作接地?电电气气设设备备(电电力
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