電力系統(tǒng)基本概念

1、一、電力工業(yè)發(fā)展概況及前景幾個(gè)需要記住的知識(shí)點(diǎn)1、電力工業(yè)是將一次能源轉(zhuǎn)換成二次能源的工業(yè)，其發(fā)展水平是反映國(guó)家經(jīng)濟(jì)發(fā)展程 度的重要標(biāo)志。2、1882年在上海建立第一個(gè)火電廠。3、1912年在昆明滇池石龍壩建立第一座水電站。4、2001年，針對(duì)我國(guó)能源結(jié)構(gòu)的實(shí)際情況，我國(guó)的電源發(fā)展實(shí)施了 優(yōu)先開(kāi)發(fā)水電、 大力發(fā)展火電、適當(dāng)發(fā)展核電、積極發(fā)展新能源發(fā)電”的方針，使電源發(fā)展呈現(xiàn)多種 能源互補(bǔ)的格局。5、在水電方面我取得了驕人成績(jī)，有許多世界之最1994年12月開(kāi)工建設(shè)世界上最大的水電站-三峽界上最大的抽水蓄能電站一廣州抽水蓄能電站世界上海拔最高的電站一西藏羊卓雍湖水電站等。6、 我國(guó)電力已經(jīng)開(kāi)始進(jìn)

2、入大機(jī)組、大電網(wǎng)、超高壓、高自動(dòng)化的發(fā)展新階段。二、電力系統(tǒng)基本概念（一）、電力系統(tǒng)1、電力系統(tǒng)概念由發(fā)電廠、升壓變電站、輸電線路、降壓變電站及電力用戶所組成的統(tǒng)一整體稱為電 力系。2、動(dòng)力系統(tǒng)概念電力系統(tǒng)加上帶動(dòng)發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)的動(dòng)力裝置構(gòu)成的整體稱為動(dòng)力系統(tǒng)。3、電力網(wǎng)概念由各類升壓變電站、輸電線路、降壓變電站、組成的電能傳輸和分配的網(wǎng)絡(luò)稱為電力 網(wǎng)。（二）、發(fā)電廠1、定義發(fā)電廠是電力系統(tǒng)的中心環(huán)節(jié)，它是把其他形式的一次能源轉(zhuǎn)換成二次能源的一種特 殊工程。2、分類a、按其所用能源分為火力發(fā)電廠、水力發(fā)電廠、核能發(fā)電廠、風(fēng)力發(fā)電廠、潮汐發(fā)電廠、地?zé)岚l(fā)電、太陽(yáng) 能發(fā)電、垃圾發(fā)電、沼氣發(fā)電等等。b、按

3、發(fā)電廠的規(guī)模和供電范圍劃分為：區(qū)域性發(fā)電廠、地方發(fā)電廠、自備專用發(fā)電廠 等。、火力發(fā)電廠定義利用煤、石油、天然氣、油頁(yè)巖等燃料的化學(xué)能生產(chǎn)電能的工廠。熱能一機(jī)械能機(jī) 電能。凝汽式火力發(fā)電廠火力發(fā)電廠中的原動(dòng)機(jī)可以是凝汽式汽輪機(jī)、燃?xì)馐狡啓C(jī)或內(nèi)燃機(jī)。我國(guó)大部分火 力發(fā)電廠采用凝汽式汽輪發(fā)電機(jī)組，所以稱為凝汽式火力發(fā)電廠。汽式火力發(fā)電廠熱 效率較低只有30-40%。適宜建在燃料產(chǎn)地。熱電廠既發(fā)電又供熱的火力發(fā)電廠稱為熱電廠。熱效率可以上升到6070%。一般建在大城 市及工業(yè)附近。水力發(fā)電廠定義通常稱水電廠。利用江河水流的水能生產(chǎn)電能的工廠。水能一機(jī)械能一電能。核電廠定義核能熱能T機(jī)械能T電能。特

4、點(diǎn)能取得較大的經(jīng)濟(jì)效益，所需原料極少。（三）、變電站1、定義變電站是匯集電源、升降電壓和分配電力的場(chǎng)所，是聯(lián)系發(fā)電廠和用戶的中間環(huán)節(jié)。2、分類按升降電壓劃分為、升壓變電站一通常是發(fā)電廠升壓部分，緊靠發(fā)電廠。、降壓變電站通常運(yùn)離發(fā)電廠而靠近負(fù)荷中心。按變電站在電力系統(tǒng)中所處的地位和作用劃分為、樞紐變電站：樞紐變電站位于電力系統(tǒng)的樞紐點(diǎn)，電壓等級(jí)一般為330kV以上， 連接多個(gè)電源，出現(xiàn)回路多，變電容量大；全站停電后將造成大面積停電或系統(tǒng)瓦解。、中間變電站：中間變電站位于系統(tǒng)主干環(huán)行線或系統(tǒng)主干線的接口處，電壓等級(jí) 一般為330220kV，匯集23個(gè)電源和若干線路。、地區(qū)變電站：地區(qū)變電站是某個(gè)地

5、區(qū)和某個(gè)城市的主要變電站，電壓等級(jí)一般為 220kV。、企業(yè)變電站：企業(yè)變電站是大、中型企業(yè)的專用變電站，電壓等級(jí)35220kV , 12回進(jìn)線。、終端變電站：終端變電站位于配電線路的終端，接近負(fù)荷處，高壓側(cè)1035kV 引入線，經(jīng)降壓后向用戶供電。（四）、電力網(wǎng)1、定義由各類升壓變電站、輸電線路、降壓變電站、組成的電能傳輸和分配的網(wǎng)絡(luò)稱為電力 網(wǎng)。其作用是輸送、控制和分配電能。2、分類、按供電范圍、輸送功率和電壓等級(jí)劃分為、地方電力網(wǎng)：電壓等級(jí)為110kV及以下、區(qū)域電力網(wǎng)：電壓等級(jí)為110kV及以上。、電力網(wǎng)按結(jié)構(gòu)特征分為、開(kāi)式電力網(wǎng)：用戶只能從單方向得到供電的叫開(kāi)式電力網(wǎng)、閉式電力網(wǎng)：用

6、戶可以從兩個(gè)或兩個(gè)以上方向得到供電的叫閉市電力網(wǎng)。安電壓等級(jí)分為、低壓（1kV及以下）、高壓（1330kV）、超高壓（3301000kV）、特高壓（ 1000kV及以上）（五）、電力系統(tǒng)的優(yōu)越性電力系統(tǒng)使發(fā)電、供電、和用電稱為一個(gè)整體，在技術(shù)上和經(jīng)濟(jì)上具有一系列的優(yōu)點(diǎn)。、提高了電力網(wǎng)運(yùn)行的可靠性。、提高了供電的穩(wěn)定性。、提高了發(fā)電的經(jīng)濟(jì)性一、連成和擴(kuò)大電力系統(tǒng)可以合理利用資源，提高經(jīng)濟(jì)效 益。連成和擴(kuò)大電力系統(tǒng)可以提高發(fā)電的平均效率和其他經(jīng)濟(jì)指標(biāo)。連成和擴(kuò)大 電力系統(tǒng)可以減小總裝機(jī)容量。（六）、電力系統(tǒng)運(yùn)行的特點(diǎn)及運(yùn)行要求1、特點(diǎn)、電能難以儲(chǔ)存。、正常輸電過(guò)程和故障過(guò)程都非常迅速。、電力系統(tǒng)的

7、地區(qū)性特點(diǎn)較強(qiáng)，組成情況不盡相同。、電能生產(chǎn)與國(guó)民經(jīng)濟(jì)、人民生活的關(guān)系密切。2、要求、保證供電的安全可靠性、此要求是對(duì)電力系統(tǒng)的基本要求?？煽啃允谴_保用戶能夠隨時(shí)得到電。、用戶對(duì)供電的可靠性的要求不一樣，通常按重要性將用戶分為-I類用戶：對(duì)這類 負(fù)荷停止供電，會(huì)帶來(lái)人身危險(xiǎn)，設(shè)備損壞，產(chǎn)生大量廢品，長(zhǎng)期破壞生產(chǎn)秩序，給 國(guó)民經(jīng)濟(jì)帶來(lái)巨大的損失或造成重大的政治影響。II類用戶：對(duì)這類負(fù)荷停止供電， 會(huì)造成大量減產(chǎn)，城市公用事業(yè)和人民生活受到影響。III類用戶：一般是指暫時(shí)停電 不會(huì)造成嚴(yán)重后果的用戶、保證電能的良好質(zhì)量、衡量電能的指標(biāo)：頻率、波形、電壓、我國(guó)規(guī)定的電力系統(tǒng)的額定頻率為50Hz，大

8、容量系統(tǒng)允許頻率偏差0.2Hz，中小容量系統(tǒng)許頻率偏差0.5Hz、保證足夠的發(fā)電功率和發(fā)電量、保證電力系統(tǒng)運(yùn)行的穩(wěn)定性保證電力系統(tǒng)運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)性三、電氣設(shè)備概述及額定參數(shù)（一）、一次設(shè)備1、定義直接參與生產(chǎn)、輸送和分配電能的電氣設(shè)備稱為一次設(shè)備。2、分類、能量轉(zhuǎn)換設(shè)備。發(fā)電機(jī)、變壓器、電動(dòng)機(jī)等、開(kāi)關(guān)設(shè)備。斷路器、熔斷器、負(fù)荷開(kāi)關(guān)、隔離開(kāi)關(guān)、載流導(dǎo)體、互感器、電抗器 和避雷器。（二）、二次設(shè)備1、定義對(duì)電氣一次設(shè)備的工作狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)測(cè)、控制、和保護(hù)的輔助性電氣設(shè)備稱為二次設(shè)備。2、分類繼電器、各種電氣儀表、自動(dòng)控制設(shè)備、信號(hào)、控制電纜等。有些設(shè)備一次和二次都 是如熔斷器、負(fù)荷開(kāi)關(guān)、母線、電纜等。（三

9、）、電氣設(shè)備的額定參數(shù)1、額定電壓定義額定電壓是按長(zhǎng)期正常工作時(shí)具有最大經(jīng)濟(jì)效果所規(guī)定的電壓。、分類用電設(shè)備和電力網(wǎng)的額定電壓a、我國(guó)用電設(shè)備和電力網(wǎng)的額定電壓，但實(shí)際輸送中由于電壓的損耗線路首段端的電 壓將高出額定電壓，線路末端的電壓將低于額定電壓。b、一般規(guī)定，用電設(shè)備的工作電壓允許在額定電壓的5%范圍內(nèi)變動(dòng)，而沿線的壓 降一般允許為10%。C、電力網(wǎng)額定電壓=（叩叩/2發(fā)電機(jī)的額定電壓a、發(fā)電機(jī)處于電力網(wǎng)首端，其額定電壓比電力網(wǎng)的高5%。即UGe=1-05Ueb、允許線路電壓降10%,從而保證用電設(shè)備的工作電壓均在5%以內(nèi)。變壓器額定電壓a、變壓器在電力系統(tǒng)中具有雙重屬性-發(fā)電機(jī)和用電設(shè)

10、備變壓器的一次繞組從電網(wǎng)接受電能一用電設(shè)備。變壓器的二次繞組輸出電能一發(fā)電機(jī) 成規(guī)定當(dāng)變壓器的一次繞組直接與發(fā)電機(jī)的出線端相連時(shí)，其一次繞組的額定電壓應(yīng)與發(fā)電機(jī)額定電壓相同，即U1 = 1.05Ue變壓器的二次繞組的額定電壓比同級(jí)電力網(wǎng)的額定電壓高10%即閂= 1.1Ue10Kv及以下電壓等級(jí)的變壓器的阻抗壓降在7.5%以下，若線路短，線路上壓降小，其二次繞組額定電壓可取1.05Ue2、額定電流定義電氣設(shè)備的額定電流是指周圍介質(zhì)在額定環(huán)境溫度時(shí)，其絕緣和載流導(dǎo)體及其連接的 長(zhǎng)期發(fā)熱溫度不超過(guò)極限值所允許長(zhǎng)期通過(guò)的最大電流值。、我國(guó)采用的周圍介質(zhì)額定溫度如下：電力變壓器和大部分電器(如斷路器、隔離開(kāi)關(guān)、互感器等)的額定周圍空氣溫度取 為 40C。