電力系統(tǒng)復(fù)習(xí)課件2005級穩(wěn)態(tài)

1、電力系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)分析第一章 緒論第一節(jié) 電力系統(tǒng)概述 一、近代電力系統(tǒng)（續(xù)）電力系統(tǒng)組成：一次系統(tǒng)（高電壓，本課程研究的內(nèi)容）發(fā)電機(jī)：一次能源轉(zhuǎn)換成二次能源(電能)，火/水/核/風(fēng)/輸電線路：輸送電能。配電線路(系統(tǒng))：分配電能，高壓/低壓配電系統(tǒng)。/地?zé)?。?fù)荷：電能轉(zhuǎn)換成其他形式能量，電/照明/電爐等。二次系統(tǒng)（低電壓）：保證一次系統(tǒng)安全/可靠/經(jīng)濟(jì)運(yùn)行量測保護(hù)操作通訊一、 近代電力系統(tǒng)（續(xù)）動力系統(tǒng)：二、電力系統(tǒng)的基本參量和結(jié)線圖基本參量總裝機(jī)容量年發(fā)電量最大負(fù)荷額定頻率最高電壓等級二、電力系統(tǒng)的基本參量和結(jié)線圖（續(xù)）結(jié)線圖 地理結(jié)線圖顯示系統(tǒng)中發(fā)電廠、變電所的地理位置，電力線路的路徑，以及它

2、們相互的聯(lián)結(jié)。電氣結(jié)線圖顯示系統(tǒng)中發(fā)電之間的電氣結(jié)線 單線圖廠站結(jié)線圖壓器、母線、斷路器、電力線路等主要電機(jī)、電器、線路第二節(jié) 電力系統(tǒng)運(yùn)行應(yīng)滿足的基本要求一、電能生產(chǎn)、輸送、消費(fèi)的特點(diǎn)電能與國民經(jīng)濟(jì)各個部門之間的關(guān)系都很密切；電能不能大量；生產(chǎn)、輸送、消費(fèi)電能各環(huán)節(jié)所組成的整體不可分割；電能生產(chǎn)、輸送、消費(fèi)工況改變十分迅速；對電能質(zhì)量的要求頗為嚴(yán)格。二、對電力系統(tǒng)運(yùn)行的基本要求保證可靠地持續(xù)供電；事故原因；供電可靠性分級；可中斷負(fù)荷；供電可靠性分析。保證良好的電能質(zhì)量；電壓（頻率（）；發(fā)電機(jī)無功出力、調(diào)相）；調(diào)頻廠 AGC 裝置壓器和無功補(bǔ)償裝置等；波形（畸變率 4%）。二、對電力系統(tǒng)運(yùn)行的

3、基本要求（續(xù)）保證系統(tǒng)運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)性。降低煤耗率；降低網(wǎng)損率；充分利用水能；避免頻繁開停機(jī)（100MW 機(jī)組冷態(tài)啟動的需要 10 萬元，熱態(tài)啟動需要 3-4 萬元；300MW 機(jī)組冷態(tài)啟動的需要 20-30 萬元），經(jīng)濟(jì)性能好的火電機(jī)組優(yōu)先發(fā)電；水能利用和調(diào)峰問題；功率在電網(wǎng)中的合理分布；環(huán)保問題。三、單一電力系統(tǒng)聯(lián)合幾個名詞發(fā)電設(shè)備平均利用小時數(shù)：全年發(fā)電量與最大容量之比；負(fù)荷率：全年平均負(fù)荷與最大負(fù)荷的百分比；電壓頻率；三、單一電力系統(tǒng)聯(lián)合聯(lián)網(wǎng)的優(yōu)點(diǎn)提高可靠性，減小備用容量；合理調(diào)配用電，提高發(fā)電設(shè)備的利用率；各類電廠互相補(bǔ)充，提高運(yùn)行經(jīng)濟(jì)性；由于容量大，事故對系統(tǒng)的沖擊小；聯(lián)網(wǎng)的缺點(diǎn)聯(lián)網(wǎng)工

4、程投資大；高電壓、遠(yuǎn)距離、大容量輸電存在穩(wěn)定性問題；系統(tǒng)復(fù)雜、運(yùn)行難度大；故障電流增加。第三節(jié) 電力系統(tǒng)結(jié)線方式和電壓等級一、幾種典型結(jié)線方式的特點(diǎn)電力系統(tǒng)組成電力系統(tǒng)是一個由大量各種元件組成的復(fù)雜系統(tǒng)，發(fā)電壓器、電力線路和負(fù)荷是電力系統(tǒng)的四大主要元件，電力系統(tǒng)的軀干，稱為一次系統(tǒng)。此外，為了保證其安全正常運(yùn)行，電力系統(tǒng)還裝備有相當(dāng)于其神經(jīng)的繼電保護(hù)、通訊和調(diào)度控制系統(tǒng)等，稱為二次系統(tǒng)。一、幾種典型結(jié)線方式的特點(diǎn)（續(xù)）無備用結(jié)線；優(yōu)點(diǎn)：簡單、經(jīng)濟(jì)、運(yùn)行方便。缺點(diǎn)：供電可靠性差。應(yīng)用于以下網(wǎng)絡(luò)：一級負(fù)荷不大，并可為這些負(fù)荷單獨(dú)設(shè)置備用電源時；二級負(fù)荷；因?yàn)樽詣又睾祥l裝置成功率高；三級負(fù)荷。分類：

5、單回放射式；干線式；鏈?zhǔn)剑灰?、幾種典型結(jié)線方式的特點(diǎn)（續(xù)）有備用結(jié)線。優(yōu)點(diǎn)：供電可靠性高、電壓質(zhì)量高。缺點(diǎn)：不夠經(jīng)濟(jì)或運(yùn)行調(diào)度復(fù)雜分類：雙回放射式、干線式、鏈?zhǔn)?；環(huán)式；雙端供電網(wǎng)絡(luò)；一、幾種典型結(jié)線方式的特點(diǎn)（續(xù)）一、幾種典型結(jié)線方式的特點(diǎn)（續(xù)）就我國而言，110kv 及以上的輸電網(wǎng)，為了提高可靠性和電壓質(zhì)量，一般采用環(huán)網(wǎng)設(shè)計(jì)，環(huán)網(wǎng)運(yùn)行。35kv 及以下的配電網(wǎng)，為了平衡可靠性和調(diào)度運(yùn)行方便性二者的環(huán)網(wǎng)設(shè)計(jì)，開環(huán)運(yùn)行。，一般采用二、不壓等級的適用范圍電力系統(tǒng)的額定電壓等級；電壓等級高的優(yōu)點(diǎn)：當(dāng)輸送功率一定時，電流小、使得導(dǎo)線等載流部分的截面積越小，投資越小。當(dāng)導(dǎo)線截面積一定時，網(wǎng)損小。電壓等級

6、高的缺點(diǎn)：對絕緣要求高，絕緣投資大。結(jié)論：在國家規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)電壓的范圍內(nèi)，根據(jù)輸送功率和輸送距離選擇合適的電壓等級。二、不壓等級的適用范圍（續(xù)）對各種設(shè)備額定電壓的說明：電力系統(tǒng)的額定電壓為線電壓；同一電壓等級中各種設(shè)備的額定電壓不同，這是由于它們在系統(tǒng)中所處的位置不同而引起。用電設(shè)備的額定電壓和線路額定電壓一致，其他設(shè)備額定電壓設(shè)定的原則是使所有用電設(shè)備能接近它們的額定電壓下運(yùn)行，用電設(shè)備允許電壓偏差；線路輸送功率時，存在電壓降落，沿線路的電壓分布往往是始端高于末端（高電壓等級、輕負(fù)荷線路除外）；二、不壓等級的適用范圍（續(xù)）線路電壓降一般為 10%，為了讓處于線路末端的用電設(shè)備電壓不低于額定電壓

7、的95%，要求始端電壓不低于額定值的 105%；發(fā)電機(jī)接路始端，要求其額定電壓為線路額定電壓的 105%；變壓器一次測接電源，相當(dāng)于用電設(shè)備，二次側(cè)接負(fù)荷，相當(dāng)于發(fā)電機(jī)（一般是降壓變），因此變壓器一次側(cè)額定電壓等于用電設(shè)備額定電壓，直接和發(fā)電機(jī)相連的變壓器（一般是升壓變）一次側(cè)額定電壓應(yīng)該等于發(fā)電機(jī)額定電壓。變壓器二次側(cè)應(yīng)該較線路額定電壓高 5%，但變壓器自身有 5%的電壓降，因此二次側(cè)的額定電壓（空載時的電壓）應(yīng)該為線路額定電壓高 10%。只有漏抗很小，二次側(cè)直接接負(fù)荷和電壓特別高的變壓器，其二次側(cè)額定電壓才可以較線路額定電壓高 5%。二、不二、不二、不不壓等級的適用范圍（續(xù)）壓等級的適用范

8、圍（續(xù)）壓等級的適用范圍（續(xù)）壓等級的適用范圍；500、330、220kv 適用于主干線。110kv 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)。35kv 既用于大城市或大工業(yè)企業(yè)10kv 一般只用于配電系統(tǒng)。網(wǎng)，也用于農(nóng)電。一般將 220kv 及其以上稱為輸電系統(tǒng)，110kv 及其以下稱為配電系統(tǒng)。二、不壓等級的適用范圍（續(xù)）電力線路電壓與輸送容量、距離的關(guān)系二、不壓等級的適用范圍（續(xù)）目前，在我國城市電網(wǎng)中，除以 330、500kV 作為壓輸電電壓，以 220kV 作為高壓輸電電壓外，大部分地區(qū)都采用 35kV 與 110kV(東北地區(qū)用 60kV)為高壓配電電壓，以 10kV

9、 為中壓配電電壓(也稱一次配電電壓)，220/380V 為低壓配電電壓(也稱二次配電電壓)。除東北地區(qū)實(shí)行 220/60/10/0.4kV 四級電壓制外，都采用 220/110/35/10/0.4kV 五級電壓制。三、電力系統(tǒng)中性點(diǎn)的運(yùn)行方式中性點(diǎn)直接接地系統(tǒng)優(yōu)點(diǎn)：在發(fā)生接地故障時，非故障相電壓對地不升高，對絕緣要求低。大缺點(diǎn)：在發(fā)生單相接地故障時，中性點(diǎn)和接地故障點(diǎn)回路，接地相故障電流很大，必須迅速切除接地相甚至三相，使得供電可靠性低。適用于：110kv 及其以上電壓等級的系統(tǒng)。三、電力系統(tǒng)中性點(diǎn)的運(yùn)行方式（續(xù)）中性點(diǎn)不接地系統(tǒng)優(yōu)點(diǎn)：在發(fā)生單相接地故障時，不會回路，接地相電流不大，系統(tǒng)可以代

10、故障運(yùn)行一定的時間，使得供電可靠性高。缺點(diǎn)：在發(fā)生單相接地故障時，非故障相電壓對地升高倍，對絕緣要求高。適用于：60kv 及其以下電壓等級的系統(tǒng)。三、電力系統(tǒng)中性點(diǎn)的運(yùn)行方式（續(xù)）中性點(diǎn)經(jīng)消弧線圈接地系統(tǒng)：三、電力系統(tǒng)中性點(diǎn)的運(yùn)行方式（續(xù)）三、電力系統(tǒng)中性點(diǎn)的運(yùn)行方式（續(xù)）三、電力系統(tǒng)中性點(diǎn)的運(yùn)行方式（續(xù)）第四節(jié) 電力系統(tǒng)工程學(xué)科和電力系統(tǒng)分析課程（小結(jié)電力系統(tǒng)的組成電力系統(tǒng)的基本參量和結(jié)線圖電能生產(chǎn)、輸送、消費(fèi)的特點(diǎn)對電力系統(tǒng)運(yùn)行的基本要求各種結(jié)線方式特點(diǎn)和電壓等級適用范圍中性點(diǎn)運(yùn)行方式特點(diǎn)思考題請說明火力發(fā)電的能量轉(zhuǎn)換過程。）電力系統(tǒng)中除火電、水電及核電以外的其它發(fā)電形式一般稱為“新能源”，你能說出幾種新能源發(fā)電形式？電力系統(tǒng)包括哪些主要組成部分？分別起哪些作用？電力系統(tǒng)常用的結(jié)線圖有幾種？電力系統(tǒng)生產(chǎn)的特點(diǎn)是什么？對電力系統(tǒng)運(yùn)行的基本要求是什么？電能質(zhì)量的主要指標(biāo)是什么？思考題考核電力系統(tǒng)運(yùn)行經(jīng)濟(jì)性的指標(biāo)是什么？“有備用結(jié)線”？“無備用結(jié)線”？各有幾種形式？我國電