电力系统分析基础第一章

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,第二节,电能变换和电源构成,三、火力发电,第二节,电能变换和电源构成,三、火力发电,第二节,电能变换和电源构成,三、火力发电,第二节,电能变换和电源构成,四、水力发电,水 冲击水轮机旋转 带动发电机发电,水 电 厂,堤坝式,引水式：河床坡度较大时,坝后式：单独筑坝，厂房在坝后（三门峡）,河床式：厂房与坝一起（葛州坝）,混合式：兼有堤坝式与引水式,抽水蓄能水电厂,第二节,电能变换和电源构成,四、水力发电,第二节,电能变换和电源构成,四、水力发电,第二节,电能变换和电源构成,四、水力发电,水 资 源,蕴藏量：,6.8,亿,KW,可利用量：,3.78,亿,KW,20,世纪末，装机,3.0,亿,KW,，水电,0.9,亿,KW,三 峡,水位：,200m,流量：,14300m,3,/s,可装机：,2500,万,kw,计划装机：,70*26=1820,万,kw,，已投,980,第二节,电能变换和电源构成,三 峡 电 站,第二节,电能变换和电源构成,三 峡 电 站,第二节,电能变换和电源构成,三 峡 电 站,第二节,电能变换和电源构成,总投资,603.3,亿元、总工期,12,年两个月、装机容量,1260,万千瓦的中国第二大水站,溪洛渡水电站，已于今春正式开工,长江上再建两个三峡工程的计划已经启动。将在长江上游金沙江河段兴建溪洛渡、向家坝、乌东德、白鹤滩,4,座梯级电站。这,4,座电站的总装机容量达,3850,万千瓦，总装机容量和总发电量都超过两个三峡工程。,已探明的最大水电站在雅鲁藏布的墨脱，可装机,4380,万,KW,第二节,电能变换和电源构成,五、核电厂,核 能,用核蒸汽发生系统代替火电厂锅炉生产蒸汽系统,裂变能,：,一定能量的中子撞击重金属元素的核（铀、钚）,聚变能,：,不同轻元素的原子核进行聚合（氘、氚）,反应堆,热中子反应堆,：,铀,235,为燃料，低中子撞击，目前采用,快中子反应堆,：,铀,238,、钚,239,为燃料，高速、高能中子 撞击，效率高,100,倍，个别国家使用,1kg,铀,235,相当于,2700t,煤,第二节,电能变换和电源构成,按减速剂分,轻水堆（,86%,）,压力堆（,PWR,）：,3/4,沸水堆（,BWR,）,重水堆,气体冷却堆,1951,年第一座,100KW,核电站在美国,现在全世界有,441,座，总装机,3.5,亿,kw,我国秦山（,30+2*60+2*70,），大亚湾（,2*90,万,KW,）,第二节,电能变换和电源构成,2004,年,7,月前,701,万,kw,（,9,座），即将在浙江三门、广东阳江，江苏田湾各建,200,万,kw,，投资,500,亿人民币,2020,年我国装机达,88.5,亿,kw,其中核电,4000,万,kw,未来,15,年计划修建,40,座,100,万,kw,核电站,核电投资大：,1.11.65,万元,/kw,；火电：,4000,元,/kw,建设周期：核电,70,个月；火电：,30,个月,核电比火电寿命长,30,年,第二节,电能变换和电源构成,五、核电厂,第二节,电能变换和电源构成,五、核电厂,第二节,电能变换和电源构成,五、核电厂,第二节,电能变换和电源构成,六、新能源发电和电力储存,第三节,电力系统的负荷,一、负荷类型,负荷,用电设备在某时刻从系统中取用的功率,负 荷 类 型,异步电动机,同步电动机,各类电炉,整流设备,电子仪器,电灯,负荷变化是随机的,规律性用负荷曲线表示,第三节,电力系统的负荷,二、负荷曲线,负荷曲线及表示法,日负荷曲线,安排电能生产计划的基础,年负荷曲线,安排检修计划、装机计划的依据,第三节,电力系统的负荷,1,、日负荷曲线,日用电量：,日平均负荷：,负荷率：,k,p,=p,av,/p,max,第三节,电力系统的负荷,2,、年负荷曲线,年用电量：,T,max=,W/P,max,第四节,电力系统运行的特点及要求,一、运行特点,电能不能大量储存,过渡过程非常迅速（,30,万,KM/S,）,电力和国民经济各部门关系密切,第四节,电力系统运行的特点及要求,二、运行要求,最大限度地满足用户的用电要求,保证供电的可靠性（,3040,倍，分类负荷）,保证电能质量（电压、频率、波形）,提高电力系统的经济性,第五节,电力系统的电压等级,一、电力系统标称电压和最高电压,标称电压,经济电压：,电压高，损耗小,绝缘水平高，投资大,制定标准电压，以便实现互联,最高电压：,正常运行时，系统中出现的电压最高值,二、电气设备的额定电压和最高电压,最高电压：考虑设备的绝缘性能确定的最高运行电压值,额定电压：电气设备在此电压下长期工作，效率和寿命最好,第五节,电力系统的电压等级,三、如何确定电气设备的额定电压,=,电网额定电压,升压变：,=,发电机额定电压,同一标称电压下，不同电气的额定电压是不同的,1,、用电设备允许偏差,2,、线路首末端允许偏差,1.05U,N,0.95U,N,U,2,U,1,U,N,3,、发电机在首端：额定电压高出接入电网电压,5%,4,、变压器,一次侧：用电设备,降压变：,=,电网额定电压,U,N,二次侧：发电设备,额定电压为空载电压,内部损耗约,5%,二次电压高出,10%,第五节,电力系统的电压等级,三、如何确定电气设备的额定电压,第五节,电力系统的电压等级,四、不同标称电压下传输距离和传输功率范围,第六节,电力系统的接线及中性点接地,接线图（电气元件连接图）,地理接线图,电气接线图,1,、地理接线图（元件的相,对地理位置及输电线路距离）,一、电力系统接线图及接线方式,第六节,电力系统的接线及中性点接地,2,、电气接线图,无备用：结构简单、投资少、可靠性差,有备用：每个用户由两个或以上电源供电,第六节,电力系统的接线及中性点接地,二、电力系统中性点接地方式,中性点接地的影响,交流输电用三相，经发电机、变压器时，用星形联接形成中性点,短路电流大小,绝缘水平,供电可靠性,接地保护方式,对通信的干扰,系统接地方式,中性点接地方式,直接接地,大电流系统,110kv,及以上,不直接接地,小电流系统,110kv,以下,小电流系统,不接地,经消弧线圈接地,经电阻接地,第六节,电力系统的接线及中性点接地,1,、中性点直接接地系统一相接地的特点,故障相电流大,故障相及中性点,对地电压为零,非故障相对地电,压仍为相电压,与故障相相关的,线电压降为相电压,第六节,电力系统的接线及中性点接地,2,、中性点不接地系统一相接地的特点,故障电流小,中性点对地电压,升高为相电压,非故障相对地电,压升为线电压,三相线电压仍对称,第六节,电力系统的接线及中性点接地,3,、中性点经消弧线圈接地系统一相接地的特点,装设的目的：熄灭接地电流产生的电弧,装设原则,补偿方式,36kv,电网：,30A,10kv,电网：,20A,3566kv,电网：,10A,过补（,IpIc,），一般采用这种方式,欠补（,IpIc,）,全补（,Ip=Ic,），不允许，容易谐振,第七节,电力系统的高次谐波,一、高次谐波的概念及谐波源,1,、高次谐波的概念及产生原因,理想系统：,f=50hz,，,=2f,负荷线性则,u,，,i,保持正弦波,由于存在非线性元件（换流设备、二极管、铁芯元件）使,u,，,i,波形畸变,谐波污染,发生畸变后仍为周期函数，可用付里叶分析法,第七节,电力系统的高次谐波,2,、,畸变率,衡量畸变的程度,0.38(5%),；,6,及,10(4%),；,35,及,66(3%),；,110(2%),3,、,谐波源,谐波电压源,发电机，和负荷无关，值很小,谐波电流源,非线性负载产生，换流、电气化铁路 是主要来源,第七节,电力系统的高次谐波,二、,高次谐波的危害及抑制,1,、,危害,附加损耗，使设备发热,影响测量精度,干扰音频通信,对电子控制、继电保护造成干扰，导致误动,2,、,抑制,T,采用,Y/,接线，消除,3n,次谐波,加装调谐滤波器吸收谐波，,x=,L-1/c,并联补偿电容器加装串联电抗器材,增加整流器的脉冲次数,减少纹波,第一章 作业,1,、电力系统为什么要并网互联运行？举出我国现有的几个跨省电网。,2,、我国现行规定的电力线路额定电压等级有哪些？,3,、简述发电机、变压器和输电线路的额定电压是如何确定的？标出图,1,所示电力系统中各元件的额定电压,电力工程系,Department of Electrical Engineering,North China Electric Power University,Thanks,Http ee,