電力系統(tǒng)教案

1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上教學(xué)內(nèi)容：對電力系統(tǒng)的組成和生產(chǎn)過程、電力系統(tǒng)運(yùn)行的特點(diǎn)和基本要求、負(fù)荷及其變化規(guī)律等有基本的了解。掌握電力系統(tǒng)接線方式和電壓等級、中性點(diǎn)接地方式。了解我國電力工業(yè)及電力系統(tǒng)基本情況。教學(xué)重點(diǎn)：電力系統(tǒng)基本概念、基本要求、電能質(zhì)量、接線方式、電壓等級。教學(xué)難點(diǎn)：電能質(zhì)量；電壓等級。教學(xué)方法：課堂教學(xué)為主，充分利用網(wǎng)絡(luò)課程中的多媒體素材來表示抽象概念。教學(xué)要求： 掌握電力系統(tǒng)基本概念，系統(tǒng)連接方式和電壓等級1.1 電力系統(tǒng)的基本概述1.1.1 電力系統(tǒng)基本概念1、電力系統(tǒng)：由進(jìn)行電能生產(chǎn)、變換、輸送、分配、消費(fèi)的各種設(shè)備按照一定的技術(shù)和經(jīng)濟(jì)要求有機(jī)組成統(tǒng)一系統(tǒng)的總稱。系

2、統(tǒng)是由相互聯(lián)系、相互作用的要素組成的，具備一定性能的某種層次的總體，它是事物存在的一種普遍形式2、電力網(wǎng)： 電力系統(tǒng)中輸送和分配電能的部分稱之。3、動(dòng)力系統(tǒng)：把火電廠的汽輪機(jī)、鍋爐、供熱管道和熱用戶，水電廠的水輪機(jī)和水庫等動(dòng)力部分加入電力系統(tǒng)中，則該系統(tǒng)稱之。1.1.2電力系統(tǒng)的形成與發(fā)展1、1831年法拉第發(fā)現(xiàn)電磁感應(yīng)定律，很快出現(xiàn)了發(fā)電機(jī)和電動(dòng)機(jī)，電能成為二次能源，就地使用。2、1885年和1890年發(fā)明了單相變壓器和三相變壓器。3、1891年出現(xiàn)了三相交流輸電，遠(yuǎn)距離輸電成為可能，出現(xiàn)了由發(fā)電機(jī)、線路和負(fù)荷構(gòu)成的最簡單的電力系統(tǒng)。4、由于實(shí)際運(yùn)行中發(fā)現(xiàn)受端系統(tǒng)在缺乏電源支持的情況下非常薄

3、弱，逐漸出現(xiàn)了多電源點(diǎn)的互聯(lián)運(yùn)行，從而形成了早期的互聯(lián)電網(wǎng)。有助于有功、無功的平衡；供電的可靠性 5、我國電力系統(tǒng)發(fā)展歷史： 裝機(jī)容量和發(fā)電量： 1880年7月，上海，第一臺1.2萬千瓦機(jī)組； 1949年，發(fā)電量43億千瓦時(shí)，裝機(jī)容量185萬千瓦；2006年，發(fā)電量28344億千瓦時(shí)，裝機(jī)容量62200萬千瓦。 電壓水平： 1953年以前： 35110kv； 19531972年： 220kv； 19721981年： 330kv； 1981至今： 500kv（交流）。注：1989年：500kv直流（葛上線，1064km）。1.1.3電力系統(tǒng)的基本參量1、總裝機(jī)容量2、年發(fā)電量3、最大負(fù)荷4、額定

4、頻率5、最高電壓等級6、地理結(jié)構(gòu)圖7、電氣結(jié)線圖1.2 電力系統(tǒng)運(yùn)行應(yīng)滿足的基本要求1.2.1 電能生產(chǎn)、輸送、消費(fèi)的特點(diǎn)1、電能不能大量存儲。2、電能生產(chǎn)與國民經(jīng)濟(jì)各部門的關(guān)系密切。3、過渡過程十分短暫。4、電能質(zhì)量（有效值、諧波含量、三相平衡度、電壓跌落等）的要求比較嚴(yán)格。1.2.2 對電力系統(tǒng)運(yùn)行的基本要求1、保證可靠地持續(xù)供電：一級負(fù)荷、二級負(fù)荷、三級負(fù)荷。2、保證良好的電能質(zhì)量：電壓額定值的±5；頻率額定值的±0.20.5赫茲 （額定值：電氣設(shè)備在此值運(yùn)行時(shí)，將具有最好的技術(shù)性能和經(jīng)濟(jì)效果）。3、保證系統(tǒng)運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)性。1.3 電力系統(tǒng)的結(jié)線方式和電壓等級1.3.1

5、 結(jié)線方式1、 兩種結(jié)線圖：電氣結(jié)線圖和地理結(jié)線圖2、 各種結(jié)線方式的分類和特點(diǎn)： 無備用：特 特點(diǎn)：簡單、經(jīng)濟(jì)、運(yùn)行方便；供電可靠性差。 有備用：特點(diǎn)：可靠性高；不夠經(jīng)濟(jì)1.3.2 電壓等級1、電力系統(tǒng)的額定電壓等級：三相功率，電壓與電流的矛盾關(guān)系 對應(yīng)一定的S有一最合理的U 為保證生產(chǎn)的系列性，不能任意確定。設(shè)定為：3、6、10、35、110、220、330、500（千伏）。2、各種電壓等級的適用范圍： 500、330、220千伏多用于大電力系統(tǒng)的主干線； 110千伏既用于中小電力系統(tǒng)的主干線，也用于大電力系統(tǒng)的二次網(wǎng)絡(luò)； 35千伏既用于大城市或大工業(yè)企業(yè)內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)，也廣泛用于農(nóng)村網(wǎng)絡(luò)； 1

6、0千伏用于配電網(wǎng)絡(luò)； 6千伏、3千伏用于高壓電動(dòng)機(jī)的負(fù)荷。額定電壓（千伏）輸送功率（千瓦）輸送距離（公里）3100100013610012004151020020006203520001000020501101000050000501502201003001.3.2 中性點(diǎn)運(yùn)行方式1、定義：電力系統(tǒng)的中性點(diǎn)指星形聯(lián)接的變壓器或發(fā)電機(jī)的中性點(diǎn)，它關(guān)系到絕緣水平、通訊干擾、接地保護(hù)方式、電壓等級、系統(tǒng)結(jié)線等方面的問題。2、分類及特點(diǎn)： 直接接地：短路電流大，對絕緣水平要求高的系統(tǒng)，適用于電壓等級較高的系統(tǒng)（110kv）； 不接地：短路電流較小，對絕緣水平要求不高的系統(tǒng)，適用于電壓等級較低的系統(tǒng)（3

7、5kv）-1中性點(diǎn)經(jīng)消弧線圈接地：抵消容性電流的影響，消除弧光接地過電壓。 （a）電流分布圖（b）電勢向量關(guān)系 （c）電流向量關(guān)系圖1. 中性點(diǎn)不接地時(shí)的一相短地（a）電流分布圖 （b）電勢向量關(guān)系 （c）電流向量關(guān)系圖2 . 中性點(diǎn)經(jīng)消弧線圈接地時(shí)的一相接地2 一般認(rèn)為，對335千伏網(wǎng)絡(luò)，容性電流超過下列數(shù)值時(shí)，中性點(diǎn)應(yīng)裝設(shè)消弧線圈： 36千伏網(wǎng)絡(luò),30安; 10千伏網(wǎng)絡(luò),20安; 35千伏網(wǎng)絡(luò), 10安。 過補(bǔ)償：； 欠補(bǔ)償：1.4 電力系統(tǒng)工程學(xué)科和電力系統(tǒng)分析課程1.4.1 電力系統(tǒng)工程學(xué)科的范疇這一學(xué)科大概包括電力系統(tǒng)理論、輸電技術(shù)、電力系統(tǒng)規(guī)劃、電力系統(tǒng)運(yùn)行、電力系統(tǒng)保護(hù)和電力系統(tǒng)控制1.4.2 電力系統(tǒng)課程內(nèi)容1、電力系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)：指電力系統(tǒng)正常的、相對靜止的運(yùn)行狀態(tài)。2、電力系統(tǒng)的暫態(tài)：指電力系統(tǒng)從一種穩(wěn)定運(yùn)行狀態(tài)向另一種穩(wěn)定運(yùn)行狀態(tài)過渡的過程3、電力系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)分析：電力系統(tǒng)的基本知識和等值網(wǎng)絡(luò)；電力系統(tǒng)正常運(yùn)行狀況的分析和計(jì)算；電力系統(tǒng)有功功率頻率和無功功率電壓的控制和調(diào)整。4、電力系統(tǒng)暫態(tài)過程：波過程、電磁暫態(tài)過程、機(jī)電暫態(tài)過程 波過程（微秒級）：涉及電壓、電流波的傳播，這類過程最短暫，一般采用分布參數(shù)； 電