(電力系統(tǒng)基礎(chǔ))第1章PPT

1、第第1章章 電力系統(tǒng)基本知識(shí)電力系統(tǒng)基本知識(shí)廣東工業(yè)大學(xué)電力工程系一、電力系統(tǒng)的組成一、電力系統(tǒng)的組成 電力系統(tǒng)電力系統(tǒng)是由生產(chǎn)生產(chǎn)、輸送、分配輸送、分配和消耗消耗電能的所有電氣設(shè)備所組成的統(tǒng)一整體。 1 1發(fā)電廠：發(fā)電廠：按一次能源介質(zhì)劃分為火力發(fā)電廠、水力發(fā)電廠、核電廠，風(fēng)力發(fā)電場(chǎng)、太陽(yáng)能光伏發(fā)電等。 2 2電力網(wǎng)絡(luò)：電力網(wǎng)絡(luò)：包括:變壓器和電力線路。 3 3一次系統(tǒng)：一次系統(tǒng)：包括:發(fā)電機(jī)、變壓器、電力線路和各種用電設(shè)備。 4 4二次系統(tǒng)：包括：二次系統(tǒng)：包括：繼電保護(hù)裝置、安全自動(dòng)裝置、通信設(shè)備和調(diào)度自動(dòng)化等輔助系統(tǒng)。 5 5動(dòng)力系統(tǒng)動(dòng)力系統(tǒng)電廠的原動(dòng)機(jī)等動(dòng)力部分電力系統(tǒng) 變壓器和電力

2、線路電力用戶電力用戶發(fā)電廠發(fā)電廠第第1章章 電力系統(tǒng)基本知識(shí)電力系統(tǒng)基本知識(shí)220kV及以上的電力線路組成輸電網(wǎng)絡(luò)110kV及以下的電力線路組成配電網(wǎng)絡(luò)110kV為高壓配電線路635kV為中壓配電線路380/220V為低壓配電線路電能傳輸?shù)姆绞剑航涣鬏旊?、直流輸電二、電力系統(tǒng)的額定電壓和額定頻率二、電力系統(tǒng)的額定電壓和額定頻率n 我國(guó)電網(wǎng)的額定頻率為50Hzn 電氣設(shè)備的額定電壓，是使電氣設(shè)備長(zhǎng)期運(yùn)行時(shí)獲得最好經(jīng)濟(jì)效果的電壓。n 以網(wǎng)絡(luò)額定電壓為基準(zhǔn)，我國(guó)標(biāo)稱(chēng)額定電壓包括：3，6，10，20，35，110，220，330，500，750，1000kVn 用電設(shè)備的額定電壓和電網(wǎng)的額定電壓一致。

3、n 發(fā)電機(jī)的額定電壓一般比同級(jí)電網(wǎng)的額定電壓高出5%，用于補(bǔ)償線路上的電壓損失。第第1章章 電力系統(tǒng)基本知識(shí)電力系統(tǒng)基本知識(shí)變壓器：變壓器：n 一次繞組相當(dāng)于用電設(shè)備，規(guī)定其額定電壓與受電設(shè)備額定電壓UN相同;與發(fā)電機(jī)直接相連時(shí)，取1.05UNn 二次繞組相當(dāng)于供電設(shè)備，額定電壓比電網(wǎng)額定電壓高10%或高5%當(dāng)變壓器供電距離較長(zhǎng)或短當(dāng)變壓器供電距離較長(zhǎng)或短路電壓較大時(shí)，路電壓較大時(shí)，5%5%用于補(bǔ)償用于補(bǔ)償變壓器繞組上的電壓損失；變壓器繞組上的電壓損失；5%5%用于補(bǔ)償線路上的電壓損用于補(bǔ)償線路上的電壓損失失當(dāng)變壓器供電距離當(dāng)變壓器供電距離較短或短路電壓較較短或短路電壓較小時(shí)小時(shí)第第1章章 電

4、力系統(tǒng)基本知識(shí)電力系統(tǒng)基本知識(shí)n 兩繞組變壓器的高壓繞組和三繞組變壓器的高、中壓繞組一般設(shè)有抽頭，稱(chēng)為分接頭。n 變壓器的檔距為分接頭電壓相對(duì)于主抽頭電壓的偏差百分?jǐn)?shù)。n 變壓器有額定變比和實(shí)際變比的區(qū)別。第第1章章 電力系統(tǒng)基本知識(shí)電力系統(tǒng)基本知識(shí)n 線路的平均額定電壓線路的平均額定電壓： 指線路始端最大電壓（變壓器空載電壓）和末端用電設(shè)備額定電壓的平均值。由于線路始端最大電壓比電網(wǎng)額定電壓高10%，因而線路的平均額定電壓比電網(wǎng)額定電壓高5%，取1.05UNn 電壓等級(jí)越高高，傳輸功率越大大，輸電距離越遠(yuǎn)遠(yuǎn)第第1章章 電力系統(tǒng)基本知識(shí)電力系統(tǒng)基本知識(shí) 解：發(fā)電機(jī)的額定電壓：解：發(fā)電機(jī)的額定電

5、壓：UNG=10.5(kV) 變壓器變壓器T1的額定電壓：的額定電壓： U1NT1=10.5(kV)， U2NT1=242(kV) 變壓器變壓器T1的額定變比為：的額定變比為：10.5/242， 實(shí)際變比為：實(shí)際變比為：10.5/(1.025*242) 變壓器變壓器T2的額定電壓：的額定電壓：U1NT2=220(kV), U2NT2=121(kV), U3NT2=38.5(kV) 變壓器變壓器T3的額定電壓：的額定電壓：U1NT3=35(kV), U2NT3=10.5(kV) 變壓器變壓器T3的額定變比為：的額定變比為：35/10.5， 實(shí)際變比為：（實(shí)際變比為：（0.975*35)/10.5

6、 變壓器變壓器T4的額定電壓：的額定電壓：U1NT4=220(kV), U2NT4=121(kV) 例：試確定圖中發(fā)電機(jī)和變壓器的額定電壓，各變壓器的額定變比，例：試確定圖中發(fā)電機(jī)和變壓器的額定電壓，各變壓器的額定變比，T1T1工作于工作于2.52.5抽頭，抽頭， T3T3工作于工作于 -2.5-2.5 抽頭，求實(shí)際變比。抽頭，求實(shí)際變比。三、電力系統(tǒng)的運(yùn)行特點(diǎn)三、電力系統(tǒng)的運(yùn)行特點(diǎn)電能不能大量存儲(chǔ)電能不能大量存儲(chǔ)暫態(tài)過(guò)程十分短暫暫態(tài)過(guò)程十分短暫與國(guó)民經(jīng)濟(jì)關(guān)系密切與國(guó)民經(jīng)濟(jì)關(guān)系密切計(jì)劃性（調(diào)頻調(diào)壓）廣泛采用自動(dòng)裝置（繼電保護(hù)）安全、可靠、優(yōu)質(zhì)、經(jīng)濟(jì)供電，同時(shí)注意生態(tài)保護(hù)特點(diǎn)供電要求第第1章章

7、電力系統(tǒng)基本知識(shí)電力系統(tǒng)基本知識(shí)四、電力網(wǎng)絡(luò)的接線四、電力網(wǎng)絡(luò)的接線 無(wú)備用無(wú)備用:負(fù)荷只能從一條線路取得電能的開(kāi)式網(wǎng)負(fù)荷只能從一條線路取得電能的開(kāi)式網(wǎng)放射式：放射式：干線式：干線式：樹(shù)狀式：樹(shù)狀式：用于工業(yè)企業(yè)配電系統(tǒng)用于工業(yè)企業(yè)配電系統(tǒng) 有備用有備用: 負(fù)荷至少?gòu)膬蓷l不同線路取得電能的閉式網(wǎng)負(fù)荷至少?gòu)膬蓷l不同線路取得電能的閉式網(wǎng)雙回路：雙回路：環(huán)網(wǎng)：環(huán)網(wǎng)：兩端供電網(wǎng)絡(luò)：兩端供電網(wǎng)絡(luò)：用于電力系統(tǒng)。最高電壓等級(jí)輸電網(wǎng)閉環(huán)運(yùn)行，其他電壓等用于電力系統(tǒng)。最高電壓等級(jí)輸電網(wǎng)閉環(huán)運(yùn)行，其他電壓等級(jí)網(wǎng)絡(luò)閉環(huán)設(shè)計(jì)、開(kāi)環(huán)運(yùn)行。級(jí)網(wǎng)絡(luò)閉環(huán)設(shè)計(jì)、開(kāi)環(huán)運(yùn)行。變電站母線變電站母線常開(kāi)點(diǎn)聯(lián)絡(luò)10kV電纜網(wǎng)電纜網(wǎng)“2

8、-1”環(huán)網(wǎng)結(jié)線環(huán)網(wǎng)結(jié)線 變電站母線聯(lián)絡(luò)開(kāi)關(guān)變電站母線分段開(kāi)關(guān)分段開(kāi)關(guān)分段開(kāi)關(guān)分段開(kāi)關(guān)分段開(kāi)關(guān)分段開(kāi)關(guān)10kV架空網(wǎng)單聯(lián)絡(luò)結(jié)線架空網(wǎng)單聯(lián)絡(luò)結(jié)線 n 中性點(diǎn)直接接地：又稱(chēng)大電流接地系統(tǒng)n 中性點(diǎn)不接地或經(jīng)消弧線圈接地：又稱(chēng)小電流接地系統(tǒng) 根據(jù)單相接地電流的大小來(lái)劃分五、電力網(wǎng)絡(luò)中性點(diǎn)運(yùn)行方式五、電力網(wǎng)絡(luò)中性點(diǎn)運(yùn)行方式星形接線的變壓器星形接線的變壓器或發(fā)電機(jī)的中性點(diǎn)或發(fā)電機(jī)的中性點(diǎn)第第1章章 電力系統(tǒng)基本知識(shí)電力系統(tǒng)基本知識(shí)中性點(diǎn)直接接地系統(tǒng)發(fā)生單相接地時(shí)，非故障相對(duì)地電壓不變，電氣設(shè)備絕緣水平可按相電壓考慮。安全，經(jīng)濟(jì)，供電可靠性差第第1章章 電力系統(tǒng)基本知識(shí)電力系統(tǒng)基本知識(shí)2 2、中性點(diǎn)不接地方

9、式、中性點(diǎn)不接地方式（1）正常三相對(duì)稱(chēng)平衡：）正常三相對(duì)稱(chēng)平衡： 中性點(diǎn)電壓：中性點(diǎn)電壓： 每相對(duì)稱(chēng)電容電流：每相對(duì)稱(chēng)電容電流：00U 00cIUcl（2 2）C C相在相在k k點(diǎn)發(fā)生金屬性接地，點(diǎn)發(fā)生金屬性接地，k k點(diǎn)電壓為點(diǎn)電壓為0 00CUU 0KAAACUUUUUA A相對(duì)地電壓：相對(duì)地電壓：3KAAUU)ECACBIII-(0033( 3)3ECAAAIIUc lUcl 單相接地后接地點(diǎn)的接地電容電流為：?jiǎn)蜗嘟拥睾蠼拥攸c(diǎn)的接地電容電流為：3 3、中性點(diǎn)經(jīng)消弧線圈接地、中性點(diǎn)經(jīng)消弧線圈接地 消弧線圈消弧線圈消弧線圈對(duì)電容電流的補(bǔ)償可以有三種方式：（1）全補(bǔ)償：不允許。（2）欠補(bǔ)償：

10、少用。（3）過(guò)補(bǔ)償：推薦采用。單相接地時(shí)，接地點(diǎn)的接地電流為：?jiǎn)蜗嘟拥貢r(shí)，接地點(diǎn)的接地電流為：ECLIII+結(jié)論（中性點(diǎn)非有效接地系統(tǒng)）結(jié)論（中性點(diǎn)非有效接地系統(tǒng)）: :n 接地相電壓為0n 發(fā)生單相接地故障時(shí)，線電壓不變，而非故障相對(duì)地電壓升高到原來(lái)相電壓的 倍n 單相接地電流等于正常時(shí)單相對(duì)地電容電流的 3 倍n 設(shè)備對(duì)地絕緣按線電壓考慮，單相接地電容電流超過(guò)規(guī)定值時(shí)應(yīng)采取中性點(diǎn)經(jīng)消弧線圈或電阻接地運(yùn)行方式n 允許帶故障運(yùn)行1-2h，供電可靠性高，經(jīng)濟(jì)性差 3第第1章章 電力系統(tǒng)基本知識(shí)電力系統(tǒng)基本知識(shí)110kV以上：中性點(diǎn)直接接地（投資的考慮）6-60kV： 中性點(diǎn)不接地或經(jīng)消弧線圈接地1kV以下： 中性點(diǎn)直接接地（安全的考慮）4 4、我國(guó)電力系統(tǒng)中性點(diǎn)運(yùn)行方式、我國(guó)電力系統(tǒng)中性點(diǎn)運(yùn)行方式第第1章章 電力系統(tǒng)基本知識(shí)電力系統(tǒng)基本知識(shí)六、電力系統(tǒng)負(fù)荷六、電力系統(tǒng)負(fù)荷n 電力系統(tǒng)中所有用電設(shè)備所消耗功率的總和，稱(chēng)為電力系統(tǒng)電力系統(tǒng)負(fù)荷負(fù)荷n 根據(jù)負(fù)荷的重要性以及對(duì)供電可靠性的要求，負(fù)荷分為級(jí) 、級(jí)和級(jí)n 描述負(fù)荷隨時(shí)間變化規(guī)律的曲線，稱(chēng)為負(fù)荷曲線負(fù)荷曲線n 峰荷峰荷、谷荷谷荷、平均負(fù)荷平均負(fù)荷、最大負(fù)荷利用小時(shí)數(shù)最大負(fù)荷利用小時(shí)數(shù)的概念n 電力系統(tǒng)電壓和頻率變化時(shí)，負(fù)荷也會(huì)發(fā)生變化，反映這種變化規(guī)律的曲線或