电力培训教材1

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,*,概论,1,、课程的性质和任务：,本课程是专业主干课程。通过本课程的学习，使学生获得电力系统的基本知识以及电力系统运行的分析计算能力。,2,、学习本课程应达到的目标,：,（,l,）掌握电力系统的基本知识；,（,2,）能做出电力网的等值电路，计算电力网的参数；,（,3,）能进行潮流计算、电压和线损计算；,（,4,）掌握电力系统频率调整、电压调整、经济运行的基本概念和方法；,（,5,）能进行电力系统的短路计算；,（,6,）掌握电力系统运行稳定性的基本概念和提高稳定性的措施,课 题,：电力系统概述、额定电压、接线方式,目的要求,：,1,、掌握电力系统的组成、运行特点、对电力系统的基本要求,2,、掌握电力系统各主要元件的额定电压,3,、懂得电力系统的接线形式,重 点,：电力系统各主要元件的额定电压,第一节 电力系统的组成和特点,第一章 电力系统基本知识,一、电力工业的发展现状,1,、截止,2008,年底，我国的总装机容量为,79253,万,KW,；年增长,10.3%,，年发电量为,34334,亿,KWh,，装机容量和发电量居世界第二,2,、我国已形成南方、东北、西北、华北、华中、华东,6,个跨省电网和鲁、闽、琼、疆、藏和台湾,6,个独立省电网,二、电力系统的组成,1,、电力系统是由生产、输送、分配和消费电能的发电机、变压器、电力线路和电力用户组成的整体，是将一次能源转换成电能并输送和分配到用户的一个统一系统。,2,、电力系统还包括：保证其安全可靠运行的继电保护装置、安全自动装置、调度自动化系统和电力通信等相应的辅助系统（一般称为二次系统），以及通过电或机械的方式联入电力系统中的设备（如发电机的励磁调节器、调速器等）。,电力系统,发电,变电,输电,配电,变电,发电机,变压器,变压器,输电线路,配电线路,电力用户,电力网,用电,电力网：,是电力系统中输送、变换和分配电能的一部分，包含输电网络和配电网络。,输电网：,一般是电力系统中最高电压等级的电网，是电力系统的主要网络。同时，输电线路还有联络相邻电力系统和联系相邻枢纽变电所的作用。,配电网：,是将电能从枢纽变电所分配到配电变电所后，再向用户供电的电力网络。,动力系统,是电力系统和“动力部分”的总和。动力部分包括热力发电厂的锅炉、汽轮机、热力网和用热设备，水力发电厂的水库、水轮机，原子能发电厂的反应堆等。,秦山核电站全景,秦山核电站汽轮机房,秦山核电站输电塔,二次系统,对一次系统的工作进行监测、控制、调节和保护的系统。,二次控制屏,模拟屏,二次设备,2010,年,220kV,及以上电网图,“,十一五,”,河南电网发展规划,“十一五”期间一次电网建设规模,建设内容,规模,500kV,变电,新建,14,座，扩建7座，新增主变20台，,新增容量,1575,万千瓦,500kV,线路,新建3308公里,220kV,变电,新建,91,座，扩建,47,座，新增,150,台主变，,新增容量,2340,万千瓦,220kV,线路,新建,4063,公里,110kV,变电,新建,302,座，扩建,193,座，新增容量,2057,万千瓦,110kV,线路,新建,4785,公里,三、电力系统的特点,将小系统联合成大系统具有下列优点：,（,1,）提高了供电可靠性；,（,2,）提高了供电的电能质量；,（,3,）可以减少系统的备用容量，提高设备利用率；,（,4,）便于安装大机组，且机组容量越大，技术经济效益越好；,（,5,）可以合理利用动力资源，提高了系统运行的经济性。,电力系统的运行与其它工业系统相比较，有,非常明显的运行特点,：,（,1,）与国民经济、人民生活、社会的安全稳定密切相关。,（,2,）电能不能大量储存，电能的生产、输送、分配、使用是同时进行的。,（,3,）过渡过程非常短促。,（,4,）自动化程度要求高,四、对电力系统的基本要求,1,、保证连续可靠的供电,2,、保证良好的电能质量,电压和频率和波形,是三个主要的电能质量指标。,我国规定额定,频率,为,50Hz,，允许的频率偏差为：装机容量,300,万,kW,及以上的为,0.2Hz,；,300,万,kW,以下,0.5Hz,。,用户受电端的,供电电压,允许的偏差是：,35kV,及以上，电压偏差不超过额定值的,5%,；,10 kV,及以下三相供电的，不超过额定值的,7%,；,220V,单相供电的，不超过额定值的,+7,-,10,。,供电的要求是,正弦波,3,、保证电力系统运行的经济性,发电厂：,能源消耗,和,厂用电率,。,电力网的,线损,。,我国电力工业的发展方针,继续续发展燃煤电厂，提高能源效率，减小环 境污染,加速水力资源的开发利用和水电厂的建设,发展核电技术并适度发展核电厂,开发风力和潮汐等可再生能源,加速建设输、配、变电工程，西电东送，促 进区域电网互联，并最终形成全国电力系统,河南电网规划总体方针：,服从国家电网发展战略，依托本省区位优势，立足能源分布构成，结合电网现状和经济产业发展布局，坚持建设可靠、高效、灵活的统一坚强智能电网,一般原则：优化电压序列、合理开环运行、限制短路电流,主网原则：优先发展网架、地区合理分类、留有发展裕度,城网原则：推广典型网络、容量适当充裕、建设标准规范,农网原则：县域分区明确、供电容量适度、控制,35kV,配网原则：明确供电范围、强化网络建设、确保供电可靠,二次电网原则：紧密配合一次、同步协调发展、建设智能电网,电源接入原则：合理发展导向、并网技术规范、保障系统安全,用户供电原则：供电可靠分级、规范重点行业、一二次协调并重,第二节 电力系统的额定电压和接线方式,一、额定电压等级,标称系统电压,系统设计选定的电压。,系统,在一个共同标称电压下工作、相互连接的导线（线路）和设备的组合。,我国交流三相系统的,标称电压,：,220/380,、,380/660,、,1000,（,1140,）,V,；,3,、,6,、,10,、（,20,）、,35,、,66,、,110,、,220,、,330,、,500,、,750kV,供电电压,：供电端处相对相或相对中性导体的电压。,供电端,：供电部门的配电系统与用户电气系统的联结点,用电电压,：在设备的电源插座上或端子上的相对相或相对中性导体的电压。,额定电压,：通常由制造厂确定，用以规定元件、器件或设备的工作条件的电压。,电气设备在额定电压下运行才能取得最佳的技术性能和经济效果。,河南电网电压等级划分,1,、河南电网标准电压等级,特高压交流：,1000kV,；,特高压直流：,800kV,（,1000kV,）；,超高压：,500kV,；,高压：,220kV,、,110kV,、,35kV,；,中压：,10kV,（,20kV,）；,低压：,380,220V,。,2,、电压序列优化,合理简化电压等级,1,）城网应逐步取消,35kV,电压等级。,2,）农网县城区和工业聚集区限制并逐步取消,35kV,电压等级；重要乡镇和农业区可采用,35kV,供电。,3,）中低压配电网电压等级提升,在大城市负荷密度高的新城区，试点采用,20kV,电压等级。,3,、电网分类,（,1,）主网：,500kV,电网。,（,2,）城市高压电网：城市,220kV,、,110kV,高压电网。,（,3,）农网：县域,220kV,及以下各级电网。,（,4,）城市中低压配电网：城市,10kV,（含,20kV,）及以下电网。,二、电气设备的额定电压,1,、用电设备的额定电压,用电设备的额定电压等于电网的额定电压,电力线路的平均额定电压：,U,av,=(U,N,+1.1U,N,)/2=1.05U,N,2,、交流发电机的额定电压,它的额定电压比电网电压高,5%,，用以补偿电网上的电压损失,3,、变压器的额定电压,1,）变压器接受功率的一侧为一次绕组（,相当于受电设备,）,绕组与系统连接：其额定电压等于系统的标称电压；,若与发电机连接：其额定电压等于发电机的额定电压,。,2,）变压器输出功率的一侧为二次绕组（,相当于电源,）,绕组与电网相连：额定电压一般比所连接电网的额定电压高,10%,。,若变压器的,U,K,%7.5,，或直接与用户相连,(,即二次侧输电距离较短,),，则其二次绕组的额定电压比同级网络的额定电压高,5%,）,变压器二次侧接,380V,低压配电网时，其二次侧额定电压为,400V,。,三、各级电压的经济输送能力,额定电压在,110kV,以下的配电网，电压间的级差一般在,3,倍左右；额定电压在,110kV,及以上的输电网，电压间的级差一般在,2,倍左右。,例：确定发电机和变压器各绕组的额定电压,10kV,110kV,35kV,3kV,T,1,T,2,T,3,6kV,四、电力网的接线,（一）电力系统接线图,1,、电气接线图：常用单线图反映系统中各个主要元件之间的电气联系关系。它不能反映各发电厂、变电所得相对地理位置及电力线路的路径。,2,、地理接线图 按比例反映各发电厂、变电所得相对地理位置及电力线路的路径，但不能反映各元件之间的电气联系。,（二）电力系统的电气连接方式,1,、无备用：单回路的放射式、干线式和链式。结构简单、经济且运行方便，但供电可靠性差，常与自动重合闸装置配合运行。一般只适宜向不太重要的负荷供电。,2,、有备用接线双回路的放射式、干线式和链式的供电可靠性高、电能质量高，但不够经济。而环式、两端供电网的供电可靠性高、经济、运行方式灵活，但运行调度较复杂，发生故障时某点的电压质量差。这类接线多用于重要负荷。,电力系统的接线方式需要对各种方案进行技术经济比较后才能确定，所选的接线方式应满足运行的可靠性、灵活性、经济性和操作的安全性。,城市,220kV,主干网架采用双回路链式结构或双回路环网结构，每一回路或每一链中,220kV,变电站数量不应超过,4,座；在城市外围一般形成双环网结构。一般要求变电站有来自两个不同方向的独立电源。对于处在城市郊区或市区中心的终端变电站，也可考虑由城市,220kV,环网引出,2,回或,3,回线形成辐射结构,