電力系統(tǒng)分析章

電力系統(tǒng)分析章第1頁，課件共45頁，創(chuàng)作于2023年2月

能源的分類：

一次能源:自然界存在的能源如:煤炭、石油、天然氣、水力等二次能源：由一次能源轉(zhuǎn)換而成如：電能1.1電力系統(tǒng)的組成和特點第2頁，課件共45頁，創(chuàng)作于2023年2月1.1電力系統(tǒng)的組成和特點能源的轉(zhuǎn)換與傳輸：發(fā)電廠：

把其他形式的能量轉(zhuǎn)換成電能變壓器：

改變電壓等級輸電線路：

輸送電能用電設備：

把電能轉(zhuǎn)換成適合用戶需要的其他形式的能量第3頁，課件共45頁，創(chuàng)作于2023年2月基本概念：

1、電力系統(tǒng)

2、電力網(wǎng)

3、動力系統(tǒng)1.1.1電力系統(tǒng)的組成第4頁，課件共45頁，創(chuàng)作于2023年2月第5頁，課件共45頁，創(chuàng)作于2023年2月電力系統(tǒng)：把這些生產(chǎn)、輸送、分配和消費電能的各種電氣設備連接在一起而組成的整體稱為電力系統(tǒng)，它包括從發(fā)電、變電、輸電、配電直到用電這樣一個全過程。

動力系統(tǒng):電力系統(tǒng)加上發(fā)電廠的動力部分，就稱為動力系統(tǒng)。

1.1.1電力系統(tǒng)的組成火電廠的動力部分包括汽輪機、鍋爐、供熱管道和熱用戶，水電廠的動力部分包括水庫和水輪機，核電廠的動力部分包括反應堆和汽輪機。

電力網(wǎng)：電力系統(tǒng)中輸送和分配電能的部分稱為電力網(wǎng)，它包括升、降壓變壓器和各種電壓的輸電線路?？梢?，電力系統(tǒng)是動力系統(tǒng)的一部分，電力網(wǎng)又是電力系統(tǒng)的一部分。第6頁，課件共45頁，創(chuàng)作于2023年2月電力網(wǎng)電力系統(tǒng)動力系統(tǒng)動力部分負荷發(fā)電機1.1.1電力系統(tǒng)的組成圖1.1動力系統(tǒng)、電力系統(tǒng)和電力網(wǎng)的示意圖第7頁，課件共45頁，創(chuàng)作于2023年2月

1、電力系統(tǒng)的特點

（1）電能與國民經(jīng)濟各部門及人民日常生活關系密切

1.1.2電力系統(tǒng)運行應滿足的基本要求（2）電能不能大量儲存(生產(chǎn)消費同時)（3）電力系統(tǒng)暫態(tài)過程非常短暫第8頁，課件共45頁，創(chuàng)作于2023年2月

2、電力系統(tǒng)運行的基本要求（1）保證安全可靠的供電

1.1.2電力系統(tǒng)運行應滿足的基本要求（2）保證良好的電能質(zhì)量

（3）保證電力系統(tǒng)運行的經(jīng)濟性其它要求：環(huán)保第9頁，課件共45頁，創(chuàng)作于2023年2月（1）保證安全可靠的供電

第一級負荷：對這一級負荷中斷供電將會造成人身事故、設備損壞、大量廢品，導致生產(chǎn)秩序長期不能恢復，市政生活混亂。

1.1.2電力系統(tǒng)運行應滿足的基本要求第二級負荷：

對這一級負荷中斷供電將造成大量減產(chǎn)，影響人民生活。第三級負荷：

不屬于第一、第二級，停電影響不大的其他負荷。第10頁，課件共45頁，創(chuàng)作于2023年2月（2）保證良好的電能質(zhì)量

1）頻率

fN=50±0.2Hz

1.1.2電力系統(tǒng)運行應滿足的基本要求2)電壓偏移不超過0.1UN

3）波形第11頁，課件共45頁，創(chuàng)作于2023年2月

1）煤耗：

發(fā)電廠生產(chǎn)1KWh電能所消耗的標準煤量。(3)保證電力系統(tǒng)運行的經(jīng)濟性1.1.2電力系統(tǒng)運行應滿足的基本要求

2）網(wǎng)損率：

電力網(wǎng)中損耗的電量占向電力網(wǎng)供電量的百分比。

3）廠用電率：

發(fā)電廠自用電量占發(fā)電量的百分比。第12頁，課件共45頁，創(chuàng)作于2023年2月1、電力系統(tǒng)的額定電壓1.2.1電力系統(tǒng)的額定電壓2、電力網(wǎng)電壓等級的選擇1.2電力系統(tǒng)的電壓等級和規(guī)定第13頁，課件共45頁，創(chuàng)作于2023年2月1、網(wǎng)絡額定電壓當設備在該電壓下運行具有最好的技術性能和經(jīng)濟效果，這一電壓即稱為電網(wǎng)的額定電壓。

我國的網(wǎng)絡額定電壓有：

3KV、6KV、10KV、35KV、60KV、110KV、220KV、330KV、500KV

1.2.1電力系統(tǒng)的額定電壓第14頁，課件共45頁，創(chuàng)作于2023年2月系統(tǒng)的額定電壓第15頁，課件共45頁，創(chuàng)作于2023年2月第16頁，課件共45頁，創(chuàng)作于2023年2月例題1.1電力系統(tǒng)接線圖如圖1.2所示，圖中標明了各級電力線路的額定電壓。試求發(fā)電機和變壓器繞組的額定電壓。圖1.2例1.1的附圖1.2.1電力系統(tǒng)的額定電壓解：發(fā)電機G的額定電壓為10.5KV。變壓器T1:低壓側(cè)額定電壓為10.5KV,高壓側(cè)額定電壓為242KV；變壓器T2:高壓側(cè)額定電壓為220KV，中壓側(cè)額定電壓為121KV，低壓側(cè)額定電壓為38.5KV；變壓器T3:高壓側(cè)額定電壓為110KV,低壓側(cè)額定電壓為11KV；變壓器T4:高壓側(cè)額定電壓為35KV，低壓側(cè)額定電壓為6.6KV；變壓器T5:高壓側(cè)額定電壓為10.5KV,低壓側(cè)額定電壓為3.15KV。第17頁，課件共45頁，創(chuàng)作于2023年2月1.2.2電力網(wǎng)電壓等級的選擇電壓等級高

優(yōu)點：因為所以，

導線截面小，節(jié)省有色金屬

缺點：絕緣要求高，網(wǎng)絡投資增加第18頁，課件共45頁，創(chuàng)作于2023年2月額定電壓

（KV）輸送容量（MW）輸送距離（Km）適用地區(qū)0.380.1以下0.6以下低壓動力與三相照明30.1～1.01～3高壓電動機60.1～1.24～15發(fā)電機電壓、高壓電動機100.2～2.06～20配電線路、高壓電機352.0～1020～50縣級輸電網(wǎng)、用戶配電網(wǎng)11010～5050～150地區(qū)級輸電網(wǎng)、用戶配電網(wǎng)220100～500100～300省、區(qū)級輸電網(wǎng)330200～1000200～600省、區(qū)級輸電網(wǎng)、聯(lián)合系統(tǒng)輸電網(wǎng)5001000～1500150～850省、區(qū)級輸電網(wǎng)、聯(lián)合系統(tǒng)輸電網(wǎng)7502000～2500500以上聯(lián)合系統(tǒng)輸電網(wǎng)1.2.2電力網(wǎng)電壓等級的選擇表1.2各級電壓架空線路與輸送容量、輸送距離的關系

第19頁，課件共45頁，創(chuàng)作于2023年2月1.3電力系統(tǒng)的接線方式

1.3.1電力系統(tǒng)接線圖1.3.2電力系統(tǒng)的接線方式第20頁，課件共45頁，創(chuàng)作于2023年2月1、電力系統(tǒng)電氣結(jié)線圖圖中較詳?shù)乇硎境鲭娏ο到y(tǒng)各主要元件之間的電氣聯(lián)系，但不能反映各發(fā)電廠、變電所的相對地理位置。1.3.1電力系統(tǒng)接線圖

第21頁，課件共45頁，創(chuàng)作于2023年2月

2、電力系統(tǒng)地理結(jié)線圖圖中各發(fā)電廠、變電所相對地理位置和線路路徑都按一定比例畫出，但各主要元件較詳細的電氣聯(lián)系卻難以表示。1.3.1電力系統(tǒng)接線圖第22頁，課件共45頁，創(chuàng)作于2023年2月

1、按供電可靠性分類

1.3.2電力系統(tǒng)的接線方式（1）無備用結(jié)線任何一個變電站（用戶）都只能從一條線路取得電能的電力網(wǎng)絡。有單回路放射式、干線式、鏈式。無備用結(jié)線有備用結(jié)線第23頁，課件共45頁，創(chuàng)作于2023年2月優(yōu)點：結(jié)線簡單、投資少、運行維護方便；缺點：供電可靠性較低，當干線式、鏈式線路長時，末端電壓可能偏低。單回路放射式單回路干線式單回路鏈式無備用結(jié)線1.3.2電力系統(tǒng)的接線方式第24頁，課件共45頁，創(chuàng)作于2023年2月（2）有備用結(jié)線任何一個變電站（用戶）可以從兩條及兩條以上的線路取得電能的電力網(wǎng)絡。有:雙回路放射式、干線式、鏈式，環(huán)形供電網(wǎng)絡，和兩端供電網(wǎng)絡。

1.3.2電力系統(tǒng)的接線方式第25頁，課件共45頁，創(chuàng)作于2023年2月1）雙回路放射式、干線式、鏈式優(yōu)點：結(jié)線簡單，運行方便，供電可靠性和電壓,質(zhì)量高。缺點：設備投資大。雙回路放射式雙回路干線式雙回路鏈式1.3.2電力系統(tǒng)的接線方式第26頁，課件共45頁，創(chuàng)作于2023年2月2）環(huán)形供電網(wǎng)優(yōu)點：供電可靠性高，投資少。缺點：運行調(diào)度復雜；開環(huán)運行時，某些線路可能過負荷、某些負荷點電壓質(zhì)量不能滿足要求。環(huán)形供電網(wǎng)1.3.2電力系統(tǒng)的接線方式第27頁，課件共45頁，創(chuàng)作于2023年2月3）兩端供電網(wǎng)

優(yōu)點：供電可靠性高，投資少。缺點：運行調(diào)度復雜。1.3.2電力系統(tǒng)的接線方式第28頁，課件共45頁，創(chuàng)作于2023年2月2、按負荷取得電能的方向分類

（1）開式網(wǎng)絡凡變電站（用戶）只能從一個方向取得電能的網(wǎng)絡，叫做開式網(wǎng)絡。有單、雙回路放射式、干線式和鏈式。1.3.2電力系統(tǒng)的接線方式（2）閉式網(wǎng)絡凡變電站（用戶）可以從兩個或兩個以上的方向取得電能的網(wǎng)絡，叫做閉式網(wǎng)絡。有環(huán)形網(wǎng)絡、兩端供電網(wǎng)絡。第29頁，課件共45頁，創(chuàng)作于2023年2月對電力網(wǎng)絡接線方式的選擇，要考慮以下幾個方面：（1）必須保證用戶供電的可靠性；1.3.2電力系統(tǒng)的接線方式（2）必須能靈活的適應各種可能的運行方式；（3）應力求節(jié)約設備材料，減少投資與運行費用；（4）應保證在各種運行方式下運行人員能安全的操作。第30頁，課件共45頁，創(chuàng)作于2023年2月1.4電力線路的結(jié)構

1.4.1架空線路的結(jié)構1.4.2電纜線路的結(jié)構第31頁，課件共45頁，創(chuàng)作于2023年2月1.4.1架空線路的結(jié)構

架空線路由導線、避雷線（又稱架空地線）、桿塔、絕緣子和金具等元件組成如圖1.6所示。圖1.6架空線路

第32頁，課件共45頁，創(chuàng)作于2023年2月1、導線（1）作用：傳導電流，輸送電能1.4.1架空線路的結(jié)構（2）常用材料：銅、鋁、鋼、鋁合金（3）結(jié)構：單股導線、單金屬多股絞線、鋼芯鋁絞線、擴徑導線、空心導線、分裂導線（4）型號:LJ—35鋁絞線

LGJ—185鋼芯鋁絞線

LGJQ—300輕型鋼芯鋁絞線

LGJJ—400加強型鋼芯鋁絞線鋼芯鋁絞線廣泛用于35KV及以上電壓線路為防止電暈和減小線路感抗，220KV以上線路常采用擴徑導線、空心導線、分裂導線第33頁，課件共45頁，創(chuàng)作于2023年2月1.4.1架空線路的結(jié)構圖1.7導線的斷面圖

第34頁，課件共45頁，創(chuàng)作于2023年2月

2、避雷線（1）作用保護導線不受直接雷擊（2）結(jié)構架設在桿塔頂部常采用鋼絞線、鋁包鋼線1.4.1架空線路的結(jié)構第35頁，課件共45頁，創(chuàng)作于2023年2月3、桿塔

（1）作用支持導線和避雷線，并使之保持一定的安全距離

1.4.1架空線路的結(jié)構（2）分類

1）按所用材料分類木桿、鐵塔、鋼筋混凝土桿

2）按用途分類直線桿塔、耐張桿塔、轉(zhuǎn)角桿塔、終端桿塔、換位桿塔第36頁，課件共45頁，創(chuàng)作于2023年2月圖1.8架空線路的一個耐張段1.4.1架空線路的結(jié)構第37頁，課件共45頁，創(chuàng)作于2023年2月4、絕緣子（2）分類針式絕緣子懸式絕緣子瓷橫擔等1.4.1架空線路的結(jié)構（1）作用使導線與桿塔間保持絕緣第38頁，課件共45頁，創(chuàng)作于2023年2月針式絕緣子

用于電壓不超過35KV線路上1.4.1架空線路的結(jié)構圖1.10絕緣子

懸式絕緣子

用于電壓為35KV及以上線路上瓷橫擔

用于35KV及以下線路上額定電壓/KV3560110220330500絕緣子片數(shù)357131928直線桿上懸式絕緣子片數(shù)與電壓關系第39頁，課件共45頁，創(chuàng)作于2023年2月5、金具（1