電網(wǎng)基本知識

電網(wǎng)基本知識電力系統(tǒng)的組成電力系統(tǒng)是由發(fā)電機、變壓器、輸電線路、配電線路及負(fù)荷組成的。這些生產(chǎn)電能、變換電壓、輸送電能、分配屯能和消費電能的各種電氣設(shè)備連接在一起而組成的整體稱為電力系統(tǒng)。發(fā)電機升電力蛾陷降g-ftaa用戶0-1=|-@11TOC\o"1-5"\h\z廠用電 （M）卜 電力系統(tǒng) {卜 電力網(wǎng) <圖1-1電力系統(tǒng)、電力網(wǎng)電力網(wǎng)是指由各種電壓等級的輸配電線路以及由它們所聯(lián)系起來的各類變電所所組成的網(wǎng)絡(luò)，包括變壓器、電力線路等變換、傳輸、分配電能的設(shè)備等（不包含發(fā)電機和用電設(shè)備），分為輸電網(wǎng)和配電網(wǎng)。輸電網(wǎng)：是一種用于互相連接供應(yīng)端與用戶端的供電的網(wǎng)絡(luò)。具體說就是通過高壓、超高壓輸電線將發(fā)電廠與變電所、變電所與變電所連接起來，完成電能傳輸?shù)碾娏W(wǎng)絡(luò)。配電網(wǎng)：是從輸電網(wǎng)或地區(qū)發(fā)電廠接受電能。通過配電設(shè)施就地或逐級分配給用戶的電力網(wǎng)。配電網(wǎng)是直接將電能送到用戶的網(wǎng)絡(luò)。動力系統(tǒng)是指電力系統(tǒng)及其動力部分的總體。動力部分包括火力發(fā)電廠的鍋爐、汽輪發(fā)電機；水電廠的水庫、水輪機；原子能電廠的反應(yīng)堆、汽輪機等。圖1-1動力系統(tǒng)示意圖互聯(lián)（聯(lián)合）電力系統(tǒng)：將幾個區(qū)域電力系統(tǒng)通過聯(lián)絡(luò)線路聯(lián)系在一起所形成的統(tǒng)一電力系統(tǒng)稱為聯(lián)合電力系統(tǒng)?；ヂ?lián)電力系統(tǒng)具有以下幾點優(yōu)勢：（1） 提高供電可靠性和電能質(zhì)量；（2） 降低系統(tǒng)總的負(fù)荷峰值，減少總的裝機容量：（3） 減少備用容量：（4） 能提高一次能源利用率；（5） 可以合理利用資源；（6） 提高運行經(jīng)濟性。注意：互聯(lián)電力系統(tǒng)也存在一定的問題。例如會擴大故障而積：系統(tǒng)短路容量可能增加：需要進行聯(lián)絡(luò)線功率控制等。能源的轉(zhuǎn)換與傳輸發(fā)電機在電力系統(tǒng)中，發(fā)電機是指將機械能轉(zhuǎn)換成電能的機械設(shè)備，是由原動機（汽輪機、水輪機等）驅(qū)動的。變壓器變壓器的作用是對電壓進行變換，具體是對電壓的幅值和電壓的相位進行變換。升髙電壓滿足大容量遠(yuǎn)距離輸電需求，降低電壓滿足用電需求。輸電線路將發(fā)電廠生產(chǎn)的電能輸送到變電站，或在變電站之間輸送電能的電力線路。其特點是電壓等級高、輸送容量大、輸送距離遠(yuǎn)。配電線路將電能從降壓變電所配送到電力用戶的電力線路，其特點是輸送距離近、輸送容量小、電壓等級低。負(fù)荷將電能轉(zhuǎn)換成其他形式的能量。電力系統(tǒng)的基本參量總裝機容量：指該系統(tǒng)中實際安裝的發(fā)電機組額定有功功率的總和，以千瓦(kW)、兆瓦(MW)、吉瓦(GW)為單位計。年發(fā)電量：指該系統(tǒng)中所有發(fā)電機組全年實際發(fā)出的電能總和，以千瓦?時(kWh)、兆瓦?時(MWh)、吉瓦?時(GW-h)為單位計。最大負(fù)荷：指規(guī)定時間內(nèi)，如一天、一月或一年內(nèi)，電力系統(tǒng)總有功功率負(fù)荷的最大值，以千瓦(kW)、兆瓦(MW)、吉瓦(GW)為單位計。年發(fā)電量與最大負(fù)荷比稱為年最大負(fù)荷利用小時數(shù)7；心。額定頻率:我國所有交流電力系統(tǒng)的額定頻率為50Hz。國外則有額定頻率為60Hz或25Hz的電力系統(tǒng)。最高電壓等級：同一電力系統(tǒng)中的電力線路往往有幾種不的同電壓等級，所謂某電力系統(tǒng)的最高電壓等級，指該系統(tǒng)中最高的電壓等級電力線路的額定電壓。電力系統(tǒng)運行的特點任何一個系統(tǒng)都有它自己的特征。電力系統(tǒng)的運行和其他工業(yè)系統(tǒng)比較起來，具有如下明顯的特點：1.電能不能大量儲存電能的產(chǎn)生、輸送、分配和使用實際上是同時進行的，每時每刻系統(tǒng)中發(fā)電機發(fā)出的電能必須等于該時刻用戶使用的電能，再加上傳輸這些電能時在電網(wǎng)中損耗的電能。這個產(chǎn)銷平衡關(guān)系是電能生產(chǎn)的最大特點。過渡過程非常短暫電能的傳輸近似于光的速度，以電磁波的形式傳播，傳播速度為30萬km/s,“快”是它的一個極大特點。電力系統(tǒng)從一種運行狀態(tài)過渡到另一種運行狀態(tài)的過渡過程非?？?。與國民經(jīng)濟各部門密切相關(guān)現(xiàn)代工業(yè)、農(nóng)業(yè)、國防、交通運輸業(yè)等都廣泛使用著電能。因此，電能供應(yīng)的中斷或不足，不僅直接影響各行業(yè)的生產(chǎn)，造成人民生活紊亂，而且在某些情況下甚至?xí)斐烧紊系膿p失或及其嚴(yán)重的社會性災(zāi)難。電力系統(tǒng)運行的基本要求傳統(tǒng)電力系統(tǒng)對電能這一特殊商品的基本要求可以概括為安全、優(yōu)質(zhì)和經(jīng)濟。這三個基本要求之間存在一定的矛盾，處理這三者之間關(guān)系的一般原則是：在保證安全和電能質(zhì)量的前提下使運行最為經(jīng)濟。保證安全可靠的持續(xù)供電（可靠性）供電系統(tǒng)用戶供電可靠性即供電系統(tǒng)對用戶持續(xù)供電的能力。具體衡量指標(biāo)有以下三點：供電可靠率、用戶平均停電時間、用戶平均停電次數(shù)。保證良好的電能質(zhì)量（優(yōu)質(zhì)性）根據(jù)中華人民共和國國家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，衡量電力系統(tǒng)電能質(zhì)量的具體指標(biāo)有以下七點：供電電壓偏差、電力系統(tǒng)頻率偏差、公用電網(wǎng)諧波、三相電壓不平衡、電壓波動和閃變、暫時過電壓和瞬態(tài)過電壓、公用電壓間諧波。其中，衡量電能質(zhì)量的兩個基本指標(biāo)是：電壓、頻率。不同情況下電力系統(tǒng)電壓和頻率的具體要求如下：（1） 35kV及以上電壓等級允許的偏移范圍為電壓額定值的±5%；10kV及以下電壓等級偏移范圍為電壓額定值的±7%；220V單相供電電壓允許偏差為系統(tǒng)電壓的+7%--10%o（2） 正常運行時允許的頻率偏移為土（0.2?0.5）Hz。注：老版本教材中除了頻率和電壓以外還有第三個指標(biāo)：波形。波形質(zhì)量以畸變率是否超過給定值來衡量。諧波畸變率的允許值隨電壓等級的不同而不同，如HOkV供電時不超過2%；35kV供電時不超過3%；6?10kV供電時不超過4%；0.38kV供電時不超過5%。保證系統(tǒng)運行的經(jīng)濟性（經(jīng)濟性）在這一方面，有三個考核電力系統(tǒng)運行經(jīng)濟性的重要指標(biāo)，煤耗率、線損率和廠用電率。所謂煤耗率，是指每生產(chǎn)IkWh電能所消耗的標(biāo)準(zhǔn)煤重，以g/kWh為單位，而標(biāo)準(zhǔn)煤則是指含熱量為29.31MJ/kg的煤。所謂線損率（或網(wǎng)損率），是指電力網(wǎng)絡(luò)中損耗的電能與向電力網(wǎng)絡(luò)供應(yīng)電能的百分比。廠用電率，是指發(fā)電廠自用電占發(fā)電量的百分比。盡可能減少對生態(tài)環(huán)境的有害影響（環(huán)保性）。環(huán)境問題也越來越受到人們的關(guān)注，在當(dāng)代提倡“綠色能源，低碳能源”的理念下，更為環(huán)保的新能源，如風(fēng)能、太陽能發(fā)電、潮汐發(fā)電也成為人們研究的熱點，并取得了長足的進展。電力系統(tǒng)額定電壓我國網(wǎng)絡(luò)額定電壓（4一般有：3kV、6kV、10kV、35kV、（60）kV、llOkV、220kV、330kV、500kV、750kV、lOOOkVo我國最高的交流電壓等級為lOOOkV,直流最高電壓等級為±1100kV°電壓等級分類：低壓、中壓、高