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电力系统概论课程介绍专业必修课、考试课总学时：32考试成绩评定：考勤20%，作业20%，期末成绩60%2第1节.电力系统概述第2节.电力系统运行的特点和要求第3节.电压的变换和传输第4节.电力网络的接线盒电压等级第5节.电力系统负荷第6节.电力系统中性点运行方式第一章电力系统的基本概念3第1节电力系统概述一、电力系统的基本组成1、电能电能是一种十分重要的二次能源，它能方便、经济地从蕴藏于自然界中的一次能源（如：煤炭、石油、天然气、水力、核燃料、风能等）转换而来，并且可以转换为其它能量供人们使用。4电能是由发电厂生产的，大容量发电厂往往建在燃料，水力资源丰富的地方，而用户往往远离发电厂需要建设较长的输电线路进行输电，建设升压和降压变电所进行变电，通过配电线路向各类用户配电，由发电厂、变电所、输电线路和电力用户连接成的统一整体，称为电力系统。51、概述----1.1什么是电力系统？发电用电输电变电配电RTURTURTU数据采集和传输应用服务器电网调度6图1-3简单电力系统71.1什么是电力系统？水库G~M~M~电力网电力系统动力系统发电厂水轮机发电机变电所升压变压器输电线路变电所降压变压器用户用电设备8图1-1动力系统、电力系统和电力网示意图9生产、输送分配和消费电能的各种电气设备连接在一起而组成的整体，称为电力系统。电力系统中输送和分配电能的部分叫电力网，它包括升、降压变压器和各种电压的输电线路10发电厂是将自然界蕴藏的各种一次能源转换为电能（二次能源）的工厂。2.发电厂11图1-2火力发电厂生产过程12（1）水力发电厂，简称水电厂或水电站，其能量转换过程是：水流位能→机械能→电能（2）火力发电厂，简称火电厂或火电站，其能量转换过程是：燃料的化学能→热能→机械能→电能（3）核能发电厂通常称为核电站，其能量转换过程是：核裂变能→热能→机械能→电能（4）风力发电、地热发电、太阳能发电13发电：目前我国的发电厂主要是燃煤机组，容量占80%强；其次是水电、核电，占15%左右；其余5%是风能、太阳能和生物质能（即烧秸秆）发电，此外还有一部分燃气机组，多用于市里供热的（燃气污染环境要少一些）。143.变压器电力变压器是一种静止的电气设备，是用来将某一数值的交流电压（电流）变成频率相同的另一种或几种数值不同的电压（电流）的设备。主要部件：高压线圈、低压线圈、铁芯、油箱、瓦斯继电器、油枕、信号温度计、分接开关等15变压器：16（三）电力变压器其功能是将电力自动化系统中的电压升高或降低，以利于电能的合理输送，分配和使用。按用途分为：升压变压器、降压变压器；按相数分为：单项变压器、三相变压器；按绕组分为：双绕组变压器、三绕组变压器、自耦变压器；按调压方式分为：有载调压变压器、无载调压变压器；按绕组绝缘和冷却方式分为：油浸式、干式（双氧树脂浇注绝缘）、充气式（SF6气体）；174.输电线路：电能的传输185.配电线路在电力系统中担负着分配电能任务的电力网称为配电网。高压配电线路：35—110kV中压配电线路：3—10kV低压配电线路：380V、220V19图1有一个降压变电所的一次变压供配电系统a）装有一台电力变压器的车间变电所b）装有两台电力变压器的车间变电所20*低压供配电系统(如图2所示)无高压用电设备且用电设备总容量较小的小型工厂，直接采用380/220V低压电源进线，只需设置一个低压配电室，将电能直接分配给各车间低压用电设备使用。图2低压进线的供配电系统21♛从发电厂或变电站升压，把电力输送到降压变电站的高压电力线路，叫输电线路。电压一般在35kV以上。♛降压变电站把电力送到配电变压器的电力线路，叫高压配电线路。电压一般在3kV，6kV，10kV。♛从配电变压器把电力送到一般用户的线路，叫低压配电线路，电压一般为380V，220V。22电力网按电压等级的高低和其供电范围的大小可分为地方电力网，区域电力网及超高压远距离运输网三种类型。（1）电压等级在35kV及以下，供电半径在20-50km以内的电力网，称为地方电力网。一般企业、工矿和农村乡镇配电网属于此类型.（2）电压等级在35kV及以上，供电半径超过50km的电力网，称为区域电力网,目前我国电压为110-220kV的电力网就属于这种类型.（3）电压等级为330-500kV的电力网，一般由远距离输电线路连接而成，通常称为超高压远距离输电网.23区域变电所多由发电厂或区域变电所供电，其高压侧电压为110-220kV，全所一旦停电后，将使该地区中断供电。终端变电所是电网的末端变电所系统工矿企业，居民区，商业网关，箱式变电所其高压侧为10-110kV，全所一旦停电后，中断用户供电。只用来接受和分配电能而不承担变换电压的场所，称为配电所，多建于工业企业内部。2425它的任务就是把远处发电厂生产的电能输送到负荷中心，同时还联系区域电力网行程跨省，跨地区的大电力系统，如我国的东北、华北、华中、华东、西北和南方等电力网，就属于这种类型。在国外，像北欧、西欧等一些国家的电力网互相连接起来，形成跨国的联合电力系统。26区域变电所在电力系统中的地位比较重要，处于联系电力系统各部分的中枢位置，又叫枢组变电所。其特点是电压等级高，变压器容量大，进出线回路数多，区域变电所由大电网供电，其高压侧电压为330-500kV，全所一旦停电后，将引起整个系统解列，甚至是部分系统瘫痪。272、电力系统的特点：（1）电能不能大量储存；（2）过渡过程十分短暂；（3）与国民经济，各部门和人民生活关系密切。283、对电力系统的基本要求：（1）保证安全可靠的供电在供电过程中，供电的突然中断大多由事故引起，必须从各方面采取措施以防止和减少事故的发生，如严密监视设备的运行状态和认真维修设备以减少其事故，不断提高运行人员技术水平以防止人为事故。29为提高运行的安全可靠性，必须配备足够的有功功率电源和无功功率电源。完善电力系统的结构，提高电力系统抗干扰的能力，增强电力系统运行的稳定性利用电力自动化设备、计算机对系统的运行进行安全监视和控制等。301.1什么是电力系统？电力网：电力系统中各种电压的变电所及输配电线路组成的统一体。电力系统：由发电厂中的电气部分、各类变电所及输电、配电线路及各种类型的用电设备组成的统一体，称为电力系统。具体组成如下：发电厂：生产电能。电力网：变换电压、传送电能。由变电所和电力线路组成。配电系统：将系统的电能传输给电力用户。电力用户：高压用户额定电压在1kV以上，低压用户额定电压在1kV以下。用电设备：消耗电能。31动力系统：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、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）包含在内的系统。通常，将发电厂电能送到负荷中心的线路叫输电线路。负荷中心至各用户的线路叫配电线路。负荷中心一般设变电站。321.1什么是电力系统？超高压远距离输电网地方电力网区域电力网110kV~35kV~35kV500kV220kV110kV10kV水力发电厂火力发电厂变电所A：枢纽变电所C：地方变电所D：终端变电所B：中间331.1什么是电力系统？电力网：按电压等级分类：低压网：电压等级在1kV以下；中压网：1～10kV；高压网：高于10kV、低于330kV；超高压网：低于750kV；特高压网：1000kV及以上。341.1什么是电力系统？电力网：按电压等级的高低、供电范围的大小的分类地方电力网：电压等级在35kV及以下，供电半径在20~50km以内区域电力网：电压等级在35kV以上（一般为110kV~220kV），供电半径超过50km，联系较多发电厂的网络超高压远距离输电网：电压等级为330kV~500kV的网络，其主要任务是把远处发电厂生产的电能输送到负荷中心，同时还联系若干区域电力网形成跨省、跨地区的大型电力系统351.1什么是电力系统？变电所：按其在电力系统中的地位分类枢纽变电所：中间变电所：地区变电所：终端电站所：36变电所是联系发电厂和用户的中间环节，由电力变压器和配电装置组成，起着变换电压，交换和分配电能的作用。变电所根据在电力系统中的地位不同，可分为区域变电所，地区变电所和终端变电所。37第2节电力系统运行的特点和要求▲电能不能大量存储：电能的生产、变换、输送、分配和使用是同时进行的。P发P用＋P频率f频率表征电力系统有功功率的平衡Q发Q用＋Q电压V电压则表征该处无功功率的平衡▲过渡过程十分短暂：控制操作自动化程度高。必须借助自动装置对电力系统进行控制：继电保护装置、远动装置、减载装置、同期装置、励磁装置。▲电能生产与国民经济各部门和人民生活有着极为密切的关系：社会政治经济影响巨大。负荷分类：一类负荷、二类负荷、三类负荷38电力系统的特点对电力系统运行的基本要求如下：（1）保证供电可靠性（2）保证电能质量（3）提高电力系统运行的经济性（4）环境保护问题39