華北電力大學(xué)-任建文-電力系統(tǒng)PPT(第1章)

1、North China Electric Power University電力工程系電力工程系Department of Electrical Engineering電力系統(tǒng)分析基礎(chǔ)電力系統(tǒng)分析基礎(chǔ)Power System Analysis Basis（一）（一） 任 建 文 課程內(nèi)容簡介 一.教師自我介紹 二.課程介紹 給出一個(gè)課程及電力系統(tǒng)全貌三. 講課方式四.參考書 課程介紹 1.電力專業(yè)類專業(yè)課程介紹 -傳統(tǒng)上的課程劃分，為選課提供參考電力系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)分析電力系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)分析正常的、相對靜止的 運(yùn)行狀態(tài)電力系統(tǒng)暫態(tài)分析電力系統(tǒng)暫態(tài)分析從一種運(yùn)行狀態(tài)向另一種運(yùn)行狀態(tài)的過渡過程 課程介紹電電力力系

2、系統(tǒng)統(tǒng)穩(wěn)穩(wěn)態(tài)態(tài)分分析析電力系統(tǒng)的基本知識和等值網(wǎng)絡(luò)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)正常運(yùn)行狀況的分析和計(jì)算電力系統(tǒng)有功功率電力系統(tǒng)有功功率頻率、無功功率頻率、無功功率電壓的控制與調(diào)整電壓的控制與調(diào)整 課程介紹電電力力系系統(tǒng)統(tǒng)暫暫態(tài)態(tài)分分析析波過程波過程操作或雷擊產(chǎn)生的過電壓操作或雷擊產(chǎn)生的過電壓(過程最短過程最短) ) 高壓課程高壓課程 主講主講電磁暫態(tài)過程電磁暫態(tài)過程與短路及勵磁有關(guān)與短路及勵磁有關(guān)(過程較長過程較長) )機(jī)電暫態(tài)過程機(jī)電暫態(tài)過程與動力系統(tǒng)有關(guān)與動力系統(tǒng)有關(guān)(過程最長過程最長) )涉及電壓、電流涉及電壓、電流電力系統(tǒng)故障分析電力系統(tǒng)故障分析

3、 主講主講涉及功率、功角涉及功率、功角導(dǎo)致系統(tǒng)振蕩、穩(wěn)定性破壞、異步運(yùn)行導(dǎo)致系統(tǒng)振蕩、穩(wěn)定性破壞、異步運(yùn)行短路計(jì)算短路計(jì)算對稱分量法及序網(wǎng)概念對稱分量法及序網(wǎng)概念不對稱故障的分析與計(jì)算不對稱故障的分析與計(jì)算靜穩(wěn)靜穩(wěn)暫穩(wěn)暫穩(wěn) 課程介紹發(fā)發(fā)電電廠廠電電氣氣部部分分電氣主接線電氣主接線賣電的網(wǎng)絡(luò)賣電的網(wǎng)絡(luò)電器的原理與選擇電器的原理與選擇賣電的工具賣電的工具控制與信號控制與信號二次系統(tǒng)二次系統(tǒng)配電裝置配電裝置電器的組合及布置電器的組合及布置高壓斷路器運(yùn)行高壓斷路器運(yùn)行同步發(fā)電機(jī)的運(yùn)行同步發(fā)電機(jī)的運(yùn)行變壓器的運(yùn)行變壓器的運(yùn)行 課程介紹電電力力系系統(tǒng)統(tǒng)繼繼電電保保護(hù)護(hù)原原理理電流保護(hù)電流保護(hù)距離保護(hù)距離保

4、護(hù)高頻保護(hù)高頻保護(hù)自動重合閘自動重合閘變壓器保護(hù)變壓器保護(hù)發(fā)電機(jī)保護(hù)發(fā)電機(jī)保護(hù)母線保護(hù)母線保護(hù) 課程介紹 2.電力工程 非電力類專業(yè)選修課程，了解電力系統(tǒng)的入門非電力類專業(yè)選修課程，了解電力系統(tǒng)的入門課程，深度不夠、面面俱到課程，深度不夠、面面俱到穩(wěn)態(tài)分析穩(wěn)態(tài)分析故障計(jì)算故障計(jì)算一、二次系統(tǒng)一、二次系統(tǒng)穩(wěn)定性穩(wěn)定性防雷防雷綜合性綜合性基礎(chǔ)性基礎(chǔ)性50學(xué)時(shí)學(xué)時(shí)五門電專業(yè)課程五門電專業(yè)課程三掌握三掌握基本知識基本知識基本計(jì)算基本計(jì)算基本原理基本原理二目的二目的一般性認(rèn)識一般性認(rèn)識業(yè)務(wù)技術(shù)管理業(yè)務(wù)技術(shù)管理 課程介紹主要學(xué)習(xí)電力系統(tǒng)的基本知識，分七章介紹主要學(xué)習(xí)電力系統(tǒng)的基本知識，分七章介紹電力系統(tǒng)的

5、組成電力系統(tǒng)的組成發(fā)、輸、變、配發(fā)、輸、變、配短路電流分析與計(jì)算短路電流分析與計(jì)算故障分析，三相短路概念故障分析，三相短路概念電氣參數(shù)及等值電路電氣參數(shù)及等值電路物理元件的數(shù)學(xué)模型物理元件的數(shù)學(xué)模型穩(wěn)態(tài)分析與計(jì)算穩(wěn)態(tài)分析與計(jì)算功率流動、功率流動、潮流計(jì)算、有功潮流計(jì)算、有功調(diào)整、無功調(diào)整調(diào)整、無功調(diào)整發(fā)電廠和變電所一次系統(tǒng)發(fā)電廠和變電所一次系統(tǒng)接線方式，電氣設(shè)備接線方式，電氣設(shè)備發(fā)電廠和變電所二次系統(tǒng)發(fā)電廠和變電所二次系統(tǒng)繼電保護(hù)，電網(wǎng)監(jiān)護(hù)繼電保護(hù)，電網(wǎng)監(jiān)護(hù)電力系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定性電力系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定性靜穩(wěn)、暫態(tài)穩(wěn)定靜穩(wěn)、暫態(tài)穩(wěn)定 課程介紹3.電力系統(tǒng)分析基礎(chǔ) -今年改革后的電力系的平臺課程主要學(xué)習(xí)電力

6、系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)和短路分析知識主要學(xué)習(xí)電力系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)和短路分析知識電力系統(tǒng)的基本概念電力系統(tǒng)的基本概念發(fā)、輸、變、配。發(fā)、輸、變、配。 8學(xué)時(shí)學(xué)時(shí)電力網(wǎng)元件參數(shù)及等值電路電力網(wǎng)元件參數(shù)及等值電路物理元件的物理元件的 數(shù)學(xué)模型數(shù)學(xué)模型 8學(xué)時(shí)學(xué)時(shí)簡單電力網(wǎng)穩(wěn)態(tài)分析與計(jì)算簡單電力網(wǎng)穩(wěn)態(tài)分析與計(jì)算功率流動、功率流動、手工手工潮流計(jì)算潮流計(jì)算 8學(xué)時(shí)學(xué)時(shí) 課程介紹電力系統(tǒng)潮流的計(jì)算機(jī)算法電力系統(tǒng)潮流的計(jì)算機(jī)算法 潮流計(jì)算的潮流計(jì)算的基本原理、數(shù)學(xué)模型、求解方法和計(jì)算程基本原理、數(shù)學(xué)模型、求解方法和計(jì)算程序框圖序框圖 。 8學(xué)時(shí)學(xué)時(shí)有功最優(yōu)分配及頻率控制有功最優(yōu)分配及頻率控制如何保證低損如何保證低損耗、耗、 高回

7、收高回收 6學(xué)時(shí)學(xué)時(shí)無功功率及電壓調(diào)整無功功率及電壓調(diào)整如何使無功合理分布如何使無功合理分布使電壓損耗最小使電壓損耗最小 6學(xué)時(shí)學(xué)時(shí)短路電流分析與計(jì)算短路電流分析與計(jì)算三相短路及不對稱故三相短路及不對稱故障計(jì)算障計(jì)算 20學(xué)時(shí)學(xué)時(shí) 講課方式1、側(cè)重基礎(chǔ)、側(cè)重基礎(chǔ)2、物理概念與數(shù)學(xué)模型相結(jié)合、物理概念與數(shù)學(xué)模型相結(jié)合3、補(bǔ)充新概念及專業(yè)領(lǐng)域研究成果和方向、補(bǔ)充新概念及專業(yè)領(lǐng)域研究成果和方向4、輔助教學(xué)手段，錄像、模型、圖片、輔助教學(xué)手段，錄像、模型、圖片5、以講為主，自學(xué)為輔、以講為主，自學(xué)為輔6、聽課自由，前提是有自學(xué)能力、聽課自由，前提是有自學(xué)能力7、歡迎討論、提意見、歡迎討論、提意見8、板

8、書亂、發(fā)音不準(zhǔn)希望諒解、板書亂、發(fā)音不準(zhǔn)希望諒解9、考試不會難為同學(xué)們，不要求死記硬背、考試不會難為同學(xué)們，不要求死記硬背 參考資料1、電力系統(tǒng)分析基礎(chǔ)電力系統(tǒng)分析基礎(chǔ) 李庚銀、栗然、楊淑英，機(jī)械工業(yè)出版李庚銀、栗然、楊淑英，機(jī)械工業(yè)出版2、電力系統(tǒng)分析復(fù)習(xí)指導(dǎo)與習(xí)題精解、電力系統(tǒng)分析復(fù)習(xí)指導(dǎo)與習(xí)題精解 楊淑英楊淑英 中國電力出版社中國電力出版社5、電力系統(tǒng)自動化、電網(wǎng)技術(shù)等雜志、電力系統(tǒng)自動化、電網(wǎng)技術(shù)等雜志3、電力系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)分析電力系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)分析 （第二版）（第二版） 東南大學(xué)，陳珩，水利電力出版社東南大學(xué)，陳珩，水利電力出版社 4、電力系統(tǒng)暫態(tài)分析電力系統(tǒng)暫態(tài)分析 （第二版）（第二版） 西安

9、交通大學(xué)，李光琦，水利電力出版社西安交通大學(xué)，李光琦，水利電力出版社第一章 電力系統(tǒng)的基本概念 1.電力系統(tǒng)的概念和組成 2.電能變換和電源構(gòu)成 3.電力系統(tǒng)的負(fù)荷 4.電力系統(tǒng)運(yùn)行的特點(diǎn)及要求 5.電力系統(tǒng)的電壓等級 6.電力系統(tǒng)的接線及中性點(diǎn)接地第一節(jié)第一節(jié) 電力系統(tǒng)的概念和組成電力系統(tǒng)由發(fā)、輸、變、配組成電力系統(tǒng)由發(fā)、輸、變、配組成（生產(chǎn)、輸送、分配、消費(fèi)（生產(chǎn)、輸送、分配、消費(fèi)）第一節(jié)第一節(jié) 電力系統(tǒng)的概念和組成從調(diào)度、管理、控制的角度看從調(diào)度、管理、控制的角度看第一節(jié)第一節(jié) 電力系統(tǒng)的概念和組成第一節(jié)第一節(jié) 電力系統(tǒng)的概念和組成第一節(jié)第一節(jié) 電力系統(tǒng)的概念和組成從發(fā)電到用戶的供電過程

10、第一節(jié)第一節(jié) 電力系統(tǒng)的概念和組成第一節(jié)第一節(jié) 電力系統(tǒng)的概念和組成第一節(jié)第一節(jié) 電力系統(tǒng)的概念和組成我國電網(wǎng)介紹第一節(jié)第一節(jié) 電力系統(tǒng)的概念和組成我國電網(wǎng)介紹第一節(jié)第一節(jié) 電力系統(tǒng)的概念和組成 目前我國基本上進(jìn)入大電網(wǎng)、大電廠、大機(jī)組、高電壓輸電、高度自動控制的新時(shí)代 。截止2004年底裝機(jī)總?cè)萘窟_(dá)4.00億千瓦。 我國現(xiàn)有發(fā)電裝機(jī)容量在20000MW以上的電力系統(tǒng)11個(gè)，其中東北、華北、華東、華中電網(wǎng)裝機(jī)容量均超30000MW，華東、華中電網(wǎng)甚至超過40000MW，西北電網(wǎng)的裝機(jī)容量也達(dá)到20000MW。南方電力聯(lián)營系統(tǒng)連結(jié)廣東、廣西、貴州、云南四省電網(wǎng)，實(shí)現(xiàn)了西電東送。其它幾個(gè)獨(dú)立省網(wǎng)，

11、如四川、山東、福建等電網(wǎng)和裝機(jī)容量也超過或接近10000MW。 各電網(wǎng)中500KV（包括330KV）主網(wǎng)架逐步形成和壯大。220KV電網(wǎng)不斷完善和擴(kuò)充。 從1988年起連續(xù)每年新增投產(chǎn)大中型發(fā)電機(jī)組超過10000MW。 1990年我國第一條從葛洲壩水電站至上海南橋換流站的500KV直流輸電線路實(shí)現(xiàn)雙極運(yùn)行，使華中和華東兩大區(qū)電網(wǎng)實(shí)現(xiàn)非同期聯(lián)網(wǎng)。 第一節(jié)第一節(jié) 電力系統(tǒng)的概念和組成兩家電網(wǎng)公司是國家電網(wǎng)公司、中國南方電網(wǎng)有限兩家電網(wǎng)公司是國家電網(wǎng)公司、中國南方電網(wǎng)有限責(zé)任公司；責(zé)任公司；家發(fā)電集團(tuán)公司是中國華能集團(tuán)公司、中國大唐家發(fā)電集團(tuán)公司是中國華能集團(tuán)公司、中國大唐集團(tuán)公司、中國華電集團(tuán)公司

12、、中國國電集團(tuán)公司和中國集團(tuán)公司、中國華電集團(tuán)公司、中國國電集團(tuán)公司和中國電力投資集團(tuán)公司；電力投資集團(tuán)公司；家輔業(yè)集團(tuán)公司是中國電力工程顧問集團(tuán)公司、家輔業(yè)集團(tuán)公司是中國電力工程顧問集團(tuán)公司、中國水電工程顧問集團(tuán)公司、中國水利水電建設(shè)集團(tuán)公司中國水電工程顧問集團(tuán)公司、中國水利水電建設(shè)集團(tuán)公司和中國葛洲壩集團(tuán)公司。和中國葛洲壩集團(tuán)公司。 電力體制改革方案：電力體制改革方案： 1(電監(jiān)會電監(jiān)會)+2(電網(wǎng)公司電網(wǎng)公司)+5(發(fā)電集團(tuán)發(fā)電集團(tuán))+4(輔業(yè)集團(tuán)輔業(yè)集團(tuán))第一節(jié)第一節(jié) 電力系統(tǒng)的概念和組成電電 網(wǎng)網(wǎng) 圖圖第一節(jié)第一節(jié) 電力系統(tǒng)的概念和組成電力系統(tǒng)為什么要互聯(lián)并網(wǎng)運(yùn)行呢？電力系統(tǒng)為什么要

13、互聯(lián)并網(wǎng)運(yùn)行呢？ 1.采用高效率大容量機(jī)組減少備用容量 2.合理利用動力資源水、火電互補(bǔ) 3.提高供電可靠性系統(tǒng)越大，抗干擾能力越強(qiáng) 4.提高運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)性裝高效率大容量機(jī)組、 合理利用動力資源、合理分配負(fù)荷、削峰填谷。第一節(jié)第一節(jié) 電力系統(tǒng)的概念和組成全國聯(lián)網(wǎng)勢在必行全國聯(lián)網(wǎng)勢在必行現(xiàn)在現(xiàn)在： 7個(gè)跨省電網(wǎng)，個(gè)跨省電網(wǎng)，5個(gè)獨(dú)立省網(wǎng)個(gè)獨(dú)立省網(wǎng)2015年全國聯(lián)網(wǎng)：年全國聯(lián)網(wǎng)：以三峽電站為中心，東西南北四方向聯(lián)網(wǎng)以三峽電站為中心，東西南北四方向聯(lián)網(wǎng)東西以送電和聯(lián)網(wǎng)效益并重東西以送電和聯(lián)網(wǎng)效益并重南北以獲得聯(lián)網(wǎng)效益為主，兼顧送電南北以獲得聯(lián)網(wǎng)效益為主，兼顧送電聯(lián)網(wǎng)方案：聯(lián)網(wǎng)方案：首先建成三峽電網(wǎng)（華

14、東、華中、四川、重慶）首先建成三峽電網(wǎng)（華東、華中、四川、重慶）中部電網(wǎng)：以三峽電站為中心沿長江展開中部電網(wǎng)：以三峽電站為中心沿長江展開北部電網(wǎng)：以華北為中心，與東北、山東聯(lián)網(wǎng)，開發(fā)北部電網(wǎng)：以華北為中心，與東北、山東聯(lián)網(wǎng)，開發(fā) 黃河上游拉西瓦等水電站，實(shí)現(xiàn)與西北聯(lián)網(wǎng)黃河上游拉西瓦等水電站，實(shí)現(xiàn)與西北聯(lián)網(wǎng)南部電網(wǎng)：紅水河、瀾滄江、烏江流域、貴州煤炭基地南部電網(wǎng)：紅水河、瀾滄江、烏江流域、貴州煤炭基地第一節(jié)第一節(jié) 電力系統(tǒng)的概念和組成全國聯(lián)網(wǎng)勢在必行全國聯(lián)網(wǎng)勢在必行北部和中部三縱：北部和中部三縱：西線：西北與川渝以直流方式相聯(lián)西線：西北與川渝以直流方式相聯(lián)中線：華北與華中以直流背靠背相聯(lián)中線：華

15、北與華中以直流背靠背相聯(lián)東線：山東與華東以直流背靠背相聯(lián)東線：山東與華東以直流背靠背相聯(lián)南部和中部：南部和中部：提高水電利用容量，減少棄水提高水電利用容量，減少棄水湖南衡陽到廣東韶關(guān)湖南衡陽到廣東韶關(guān)500KV交直流輸電交直流輸電三峽到廣東的遠(yuǎn)距離直流輸電三峽到廣東的遠(yuǎn)距離直流輸電第一節(jié)第一節(jié) 電力系統(tǒng)的概念和組成近年來停電事故頻發(fā)近年來停電事故頻發(fā)8.14美加大停電美加大停電8.28倫敦大停電倫敦大停電9.1悉尼和馬來西亞大停電悉尼和馬來西亞大停電9.28意大利大停電意大利大停電近年來面臨嚴(yán)重缺電近年來面臨嚴(yán)重缺電去年缺電去年缺電3500萬萬KW，今年缺電，今年缺電2500萬萬KW。電力建設(shè)

16、滯后。電力建設(shè)滯后于電力需求增長，電力供應(yīng)總量不足，是造成電力供應(yīng)逐于電力需求增長，電力供應(yīng)總量不足，是造成電力供應(yīng)逐步緊張的根本原因。步緊張的根本原因。頻率的抖動會造成次品堆積如山，大停電造成的災(zāi)難不頻率的抖動會造成次品堆積如山，大停電造成的災(zāi)難不壓于一次強(qiáng)烈的地震壓于一次強(qiáng)烈的地震事故鏈接事故鏈接缺電原因缺電原因第二節(jié)第二節(jié) 電能變換和電源構(gòu)成一、電能變換一、電能變換第二節(jié)第二節(jié) 電能變換和電源構(gòu)成二、電源構(gòu)成及展望二、電源構(gòu)成及展望 火電火電70%、水電、水電20%、核電、核電10% 燃料電池、太陽光、太陽能（分散型）燃料電池、太陽光、太陽能（分散型）21世紀(jì)新能源世紀(jì)新能源 熱核反應(yīng)熱

17、核反應(yīng)不使用放射性材料的核能，不使用放射性材料的核能，2030年后實(shí)用化年后實(shí)用化 2050年時(shí)，電力供應(yīng)是現(xiàn)在的年時(shí)，電力供應(yīng)是現(xiàn)在的23倍（倍（15000億億KW.h) 核能約占核能約占54%，燃料電池等分散型電源和電力儲存系，燃料電池等分散型電源和電力儲存系 統(tǒng)約占統(tǒng)約占15%20%第二節(jié)第二節(jié) 電能變換和電源構(gòu)成我國的能源結(jié)構(gòu)極不合理我國的能源結(jié)構(gòu)極不合理73.673.625.825.81.61.60 0火電火電水電水電核電核電其它其它65.565.525.925.94.54.54.34.3目前電源配置情況目前電源配置情況20202020年電源配置情況年電源配置情況第二節(jié)第二節(jié) 電能變

18、換和電源構(gòu)成二、電源構(gòu)成及展望二、電源構(gòu)成及展望第二節(jié)第二節(jié) 電能變換和電源構(gòu)成三、火力發(fā)電三、火力發(fā)電 火電發(fā)電火電發(fā)電 燃料燃燒燃料燃燒 水水 蒸汽蒸汽 機(jī)械能機(jī)械能 發(fā)電發(fā)電 火 電 廠凝汽式效率低（3740%）、容量大，坑口電廠熱電廠效率高（6770%）、容量小，城市區(qū)第二節(jié)第二節(jié) 電能變換和電源構(gòu)成三、火力發(fā)電三、火力發(fā)電第二節(jié)第二節(jié) 電能變換和電源構(gòu)成三、火力發(fā)電三、火力發(fā)電第二節(jié)第二節(jié) 電能變換和電源構(gòu)成三、火力發(fā)電三、火力發(fā)電第二節(jié)第二節(jié) 電能變換和電源構(gòu)成三、火力發(fā)電三、火力發(fā)電第二節(jié)第二節(jié) 電能變換和電源構(gòu)成四、水力發(fā)電四、水力發(fā)電水水 沖擊水輪機(jī)旋轉(zhuǎn)沖擊水輪機(jī)旋轉(zhuǎn) 帶動發(fā)

19、電機(jī)發(fā)電帶動發(fā)電機(jī)發(fā)電 水 電 廠堤壩式引水式：河床坡度較大時(shí)壩后式：單獨(dú)筑壩，廠房在壩后（三門峽）河床式：廠房與壩一起（葛州壩）混合式：兼有堤壩式與引水式抽水蓄能水電廠第二節(jié)第二節(jié) 電能變換和電源構(gòu)成四、水力發(fā)電四、水力發(fā)電第二節(jié)第二節(jié) 電能變換和電源構(gòu)成四、水力發(fā)電四、水力發(fā)電第二節(jié)第二節(jié) 電能變換和電源構(gòu)成四、水力發(fā)電四、水力發(fā)電水 資 源蘊(yùn)藏量： 6.8億KW可利用量：3.78億KW20世紀(jì)末，裝機(jī)3.0億KW，水電0.9億KW三 峽水位： 200m流量： 14300m3/s可裝機(jī)： 2500萬kw計(jì)劃裝機(jī)：70*26=1820萬kw，已投980第二節(jié)第二節(jié) 電能變換和電源構(gòu)成三 峽

20、電 站第二節(jié)第二節(jié) 電能變換和電源構(gòu)成三 峽 電 站第二節(jié)第二節(jié) 電能變換和電源構(gòu)成三 峽 電 站第二節(jié)第二節(jié) 電能變換和電源構(gòu)成總投資總投資603.3603.3億元、總工期億元、總工期1212年兩個(gè)月、裝機(jī)容量年兩個(gè)月、裝機(jī)容量12601260萬千瓦的萬千瓦的中國第二大水站中國第二大水站溪洛渡水電站，溪洛渡水電站，已于今春正式開工已于今春正式開工 長江上再建兩個(gè)三峽工程的計(jì)劃已經(jīng)啟動。將在長江上游長江上再建兩個(gè)三峽工程的計(jì)劃已經(jīng)啟動。將在長江上游金沙江河段興建溪洛渡、向家壩、烏東德、白鶴灘金沙江河段興建溪洛渡、向家壩、烏東德、白鶴灘4座梯級電座梯級電站。這站。這4座電站的總裝機(jī)容量達(dá)座電站的

21、總裝機(jī)容量達(dá)3850萬千瓦，總裝機(jī)容量和總?cè)f千瓦，總裝機(jī)容量和總發(fā)電量都超過兩個(gè)三峽工程。發(fā)電量都超過兩個(gè)三峽工程。已探明的最大水電站在雅魯藏布的墨脫，可裝機(jī)已探明的最大水電站在雅魯藏布的墨脫，可裝機(jī)4380萬萬KW第二節(jié)第二節(jié) 電能變換和電源構(gòu)成五、核電廠五、核電廠核 能用核蒸汽發(fā)生系統(tǒng)代替火電廠鍋爐生產(chǎn)蒸汽系統(tǒng)用核蒸汽發(fā)生系統(tǒng)代替火電廠鍋爐生產(chǎn)蒸汽系統(tǒng)裂變能裂變能：一定能量的中子撞擊重金屬元素的核（鈾、钚）一定能量的中子撞擊重金屬元素的核（鈾、钚）聚變能聚變能：不同輕元素的原子核進(jìn)行聚合（氘、氚）不同輕元素的原子核進(jìn)行聚合（氘、氚）反應(yīng)堆熱中子反應(yīng)堆熱中子反應(yīng)堆：鈾鈾235為燃料，低中子撞

22、擊，目前采用為燃料，低中子撞擊，目前采用快中子反應(yīng)堆快中子反應(yīng)堆：鈾鈾238、钚、钚239為燃料，高速、高能中子為燃料，高速、高能中子 撞擊，效率高撞擊，效率高100倍，個(gè)別國家使用倍，個(gè)別國家使用1kg鈾235相當(dāng)于2700t煤第二節(jié)第二節(jié) 電能變換和電源構(gòu)成按減速劑分輕水堆（輕水堆（86%）壓力堆（壓力堆（PWR）：）：3/4沸水堆（沸水堆（BWR）重水堆重水堆氣體冷卻堆氣體冷卻堆1951年第一座100KW核電站在美國現(xiàn)在全世界有441座，總裝機(jī)3.5億kw我國秦山（30+2*60+2*70），大亞灣（2*90萬KW）第二節(jié)第二節(jié) 電能變換和電源構(gòu)成2004年7月前701萬kw（9座），即

23、將在浙江三門、廣東陽江，江蘇田灣各建200萬kw，投資500億人民幣2020年我國裝機(jī)達(dá)88.5億kw,其中核電4000萬kw未來15年計(jì)劃修建40座100萬kw核電站核電投資大：1.11.65萬元/kw；火電：4000元/kw建設(shè)周期：核電70個(gè)月；火電：30個(gè)月核電比火電壽命長30年第二節(jié)第二節(jié) 電能變換和電源構(gòu)成五、核電廠五、核電廠第二節(jié)第二節(jié) 電能變換和電源構(gòu)成五、核電廠五、核電廠第二節(jié)第二節(jié) 電能變換和電源構(gòu)成五、核電廠五、核電廠第二節(jié)第二節(jié) 電能變換和電源構(gòu)成六、新能源發(fā)電和電力儲存六、新能源發(fā)電和電力儲存第三節(jié)第三節(jié) 電力系統(tǒng)的負(fù)荷一、負(fù)荷類型一、負(fù)荷類型負(fù)荷負(fù)荷用電設(shè)備在某時(shí)刻

24、從系統(tǒng)中取用的功率用電設(shè)備在某時(shí)刻從系統(tǒng)中取用的功率負(fù)負(fù) 荷荷 類類 型型異步電動機(jī)異步電動機(jī)同步電動機(jī)同步電動機(jī)各類電爐各類電爐整流設(shè)備整流設(shè)備電子儀器電子儀器電燈電燈負(fù)荷變化是隨機(jī)的負(fù)荷變化是隨機(jī)的規(guī)律性用負(fù)荷曲線表示規(guī)律性用負(fù)荷曲線表示第三節(jié)第三節(jié) 電力系統(tǒng)的負(fù)荷二、負(fù)荷曲線二、負(fù)荷曲線負(fù)荷曲線及表示法負(fù)荷曲線及表示法日負(fù)荷曲線日負(fù)荷曲線安排電能生產(chǎn)計(jì)劃的基礎(chǔ)安排電能生產(chǎn)計(jì)劃的基礎(chǔ)年負(fù)荷曲線年負(fù)荷曲線安排檢修計(jì)劃、裝機(jī)計(jì)劃的依據(jù)安排檢修計(jì)劃、裝機(jī)計(jì)劃的依據(jù)第三節(jié)第三節(jié) 電力系統(tǒng)的負(fù)荷1 1、日負(fù)荷曲線、日負(fù)荷曲線日用電量：日用電量：240PdtW 日平均負(fù)荷：日平均負(fù)荷：24/24/24

25、0PdtWPav負(fù)荷率：負(fù)荷率： kp=pav/pmax第三節(jié)第三節(jié) 電力系統(tǒng)的負(fù)荷2 2、年負(fù)荷曲線、年負(fù)荷曲線年用電量：年用電量：iniitPW 1Tmax=W/Pmax第四節(jié)第四節(jié) 電力系統(tǒng)運(yùn)行的特點(diǎn)及要求一、運(yùn)行特點(diǎn)一、運(yùn)行特點(diǎn)v 電能不能大量儲存電能不能大量儲存v 過渡過程非常迅速（過渡過程非常迅速（30萬萬KM/S）v 電力和國民經(jīng)濟(jì)各部門關(guān)系密切電力和國民經(jīng)濟(jì)各部門關(guān)系密切第四節(jié)第四節(jié) 電力系統(tǒng)運(yùn)行的特點(diǎn)及要求二、運(yùn)行要求二、運(yùn)行要求最大限度地滿足用戶的用電要求最大限度地滿足用戶的用電要求保證供電的可靠性（保證供電的可靠性（3040倍，分類負(fù)荷）倍，分類負(fù)荷）保證電能質(zhì)量（電壓、

26、頻率、波形）保證電能質(zhì)量（電壓、頻率、波形）提高電力系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)性提高電力系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)性第五節(jié)第五節(jié) 電力系統(tǒng)的電壓等級一、電力系統(tǒng)標(biāo)稱電壓和最高電壓一、電力系統(tǒng)標(biāo)稱電壓和最高電壓標(biāo)稱電壓標(biāo)稱電壓經(jīng)濟(jì)電壓：經(jīng)濟(jì)電壓： cosUI3P電壓高，損耗小電壓高，損耗小絕緣水平高，投資大絕緣水平高，投資大制定標(biāo)準(zhǔn)電壓，以便實(shí)現(xiàn)互聯(lián)制定標(biāo)準(zhǔn)電壓，以便實(shí)現(xiàn)互聯(lián)最高電壓：最高電壓：正常運(yùn)行時(shí)，系統(tǒng)中出現(xiàn)的電壓最高值正常運(yùn)行時(shí)，系統(tǒng)中出現(xiàn)的電壓最高值二、電氣設(shè)備的額定電壓和最高電壓二、電氣設(shè)備的額定電壓和最高電壓最高電壓：考慮設(shè)備的絕緣性能確定的最高運(yùn)行電壓值最高電壓：考慮設(shè)備的絕緣性能確定的最高運(yùn)行電壓值額定電壓

27、：電氣設(shè)備在此電壓下長期工作，效率和壽命最好額定電壓：電氣設(shè)備在此電壓下長期工作，效率和壽命最好第五節(jié)第五節(jié) 電力系統(tǒng)的電壓等級三、如何確定電氣設(shè)備的額定電壓三、如何確定電氣設(shè)備的額定電壓= =電網(wǎng)額定電壓電網(wǎng)額定電壓升壓變：升壓變：= =發(fā)電機(jī)額定電壓發(fā)電機(jī)額定電壓同一標(biāo)稱電壓下，不同電氣的額定電壓是不同的同一標(biāo)稱電壓下，不同電氣的額定電壓是不同的1 1、用電設(shè)備允許偏差、用電設(shè)備允許偏差%5 2 2、線路首末端允許偏差、線路首末端允許偏差%101.05UN0.95UNU2U1UN3 3、發(fā)電機(jī)在首端：額定電壓高出接入電網(wǎng)電壓、發(fā)電機(jī)在首端：額定電壓高出接入電網(wǎng)電壓 5%5%4 4、變壓器、

28、變壓器一次側(cè)：用電設(shè)備一次側(cè)：用電設(shè)備降壓變：降壓變：= =電網(wǎng)額定電壓電網(wǎng)額定電壓UN二次側(cè)：發(fā)電設(shè)備二次側(cè)：發(fā)電設(shè)備額定電壓為空載電壓額定電壓為空載電壓內(nèi)部損耗約內(nèi)部損耗約5%5%二次電壓高出二次電壓高出10%10%第五節(jié)第五節(jié) 電力系統(tǒng)的電壓等級三、如何確定電氣設(shè)備的額定電壓三、如何確定電氣設(shè)備的額定電壓第五節(jié)第五節(jié) 電力系統(tǒng)的電壓等級四、不同標(biāo)稱電壓下傳輸距離和傳輸功率范圍四、不同標(biāo)稱電壓下傳輸距離和傳輸功率范圍第六節(jié)第六節(jié) 電力系統(tǒng)的接線及中性點(diǎn)接地接線圖（電氣元件連接圖）接線圖（電氣元件連接圖）地理接線圖地理接線圖電氣接線圖電氣接線圖1、地理接線圖（元件的相、地理接線圖（元件的相對

29、地理位置及輸電線路距離）對地理位置及輸電線路距離）一、電力系統(tǒng)接線圖及接線方式一、電力系統(tǒng)接線圖及接線方式第六節(jié)第六節(jié)電力系統(tǒng)的接線及中性點(diǎn)接地2、電氣接線圖、電氣接線圖無備用：結(jié)構(gòu)簡單、投資少、可靠性差無備用：結(jié)構(gòu)簡單、投資少、可靠性差有備用：每個(gè)用戶由兩個(gè)或以上電源供電有備用：每個(gè)用戶由兩個(gè)或以上電源供電第六節(jié)第六節(jié)電力系統(tǒng)的接線及中性點(diǎn)接地二、電力系統(tǒng)中性點(diǎn)接地方式二、電力系統(tǒng)中性點(diǎn)接地方式中中性性點(diǎn)點(diǎn)接接地地的的影影響響交流輸電用三相，經(jīng)發(fā)電機(jī)、變壓器時(shí)，用星形聯(lián)接交流輸電用三相，經(jīng)發(fā)電機(jī)、變壓器時(shí)，用星形聯(lián)接形成中性點(diǎn)形成中性點(diǎn)短路電流大小短路電流大小絕緣水平絕緣水平供電可靠性供電可

30、靠性接地保護(hù)方式接地保護(hù)方式對通信的干擾對通信的干擾系統(tǒng)接地方式系統(tǒng)接地方式中中性性點(diǎn)點(diǎn)接接地地方方式式直接接地直接接地大電流系統(tǒng)大電流系統(tǒng) 110kv及以上及以上不直接接地不直接接地小電流系統(tǒng)小電流系統(tǒng) 110kv以下以下小電流系統(tǒng)小電流系統(tǒng)不接地不接地經(jīng)消弧線圈接地經(jīng)消弧線圈接地經(jīng)電阻接地經(jīng)電阻接地第六節(jié)第六節(jié)電力系統(tǒng)的接線及中性點(diǎn)接地1 1、中性點(diǎn)直接接地系統(tǒng)一相接地的特點(diǎn)、中性點(diǎn)直接接地系統(tǒng)一相接地的特點(diǎn)故障相電流大故障相電流大故障相及中性點(diǎn)故障相及中性點(diǎn) 對地電壓為零對地電壓為零非故障相對地電非故障相對地電 壓仍為相電壓壓仍為相電壓與故障相相關(guān)的與故障相相關(guān)的線電壓降為相電壓線電壓降

31、為相電壓第六節(jié)第六節(jié)電力系統(tǒng)的接線及中性點(diǎn)接地2 2、中性點(diǎn)不接地系統(tǒng)一相接地的特點(diǎn)、中性點(diǎn)不接地系統(tǒng)一相接地的特點(diǎn)故障電流小故障電流小中性點(diǎn)對地電壓中性點(diǎn)對地電壓 升高為相電壓升高為相電壓非故障相對地電非故障相對地電 壓升為線電壓壓升為線電壓三相線電壓仍對稱三相線電壓仍對稱第六節(jié)第六節(jié)電力系統(tǒng)的接線及中性點(diǎn)接地3 3、中性點(diǎn)經(jīng)消弧線圈接地系統(tǒng)一相接地的特點(diǎn)、中性點(diǎn)經(jīng)消弧線圈接地系統(tǒng)一相接地的特點(diǎn)裝設(shè)的目的：熄滅接地電流產(chǎn)生的電弧裝設(shè)的目的：熄滅接地電流產(chǎn)生的電弧裝設(shè)原則裝設(shè)原則補(bǔ)償方式補(bǔ)償方式36kv電網(wǎng)：電網(wǎng)：30A10kv電網(wǎng)：電網(wǎng)：20A3566kv電網(wǎng)：電網(wǎng)：10A過補(bǔ)（過補(bǔ)（IpIc），一般采用這種方式），一般采用這種方式欠補(bǔ)（欠補(bǔ)（IpIc）全補(bǔ)（全補(bǔ)（Ip=Ic），不允許，容易諧振），不允許，容易諧振第七節(jié)第七節(jié)電力系統(tǒng)的高次諧波一、高次諧波的概念及諧波源一、高次諧