電力培訓教材1

概論1、課程的性質(zhì)和任務：本課程是專業(yè)主干課程。通過本課程的學習，使學生獲得電力系統(tǒng)的基本知識以及電力系統(tǒng)運行的分析計算能力。

2、學習本課程應達到的目標：（l）掌握電力系統(tǒng)的基本知識；（2）能做出電力網(wǎng)的等值電路，計算電力網(wǎng)的參數(shù)；（3）能進行潮流計算、電壓和線損計算；（4）掌握電力系統(tǒng)頻率調(diào)整、電壓調(diào)整、經(jīng)濟運行的基本概念和方法；（5）能進行電力系統(tǒng)的短路計算；（6）掌握電力系統(tǒng)運行穩(wěn)定性的基本概念和提高穩(wěn)定性的措施課題：電力系統(tǒng)概述、額定電壓、接線方式目的要求：1、掌握電力系統(tǒng)的組成、運行特點、對電力系統(tǒng)的基本要求

2、掌握電力系統(tǒng)各主要元件的額定電壓

3、懂得電力系統(tǒng)的接線形式重點：電力系統(tǒng)各主要元件的額定電壓第一節(jié)電力系統(tǒng)的組成和特點第一章電力系統(tǒng)基本知識一、電力工業(yè)的發(fā)展現(xiàn)狀1、截止2008年底，我國的總裝機容量為79253萬KW；年增長10.3%，年發(fā)電量為34334億KWh，裝機容量和發(fā)電量居世界第二2、我國已形成南方、東北、西北、華北、華中、華東6個跨省電網(wǎng)和魯、閩、瓊、疆、藏和臺灣6個獨立省電網(wǎng)二、電力系統(tǒng)的組成

1、電力系統(tǒng)是由生產(chǎn)、輸送、分配和消費電能的發(fā)電機、變壓器、電力線路和電力用戶組成的整體，是將一次能源轉換成電能并輸送和分配到用戶的一個統(tǒng)一系統(tǒng)。

2、電力系統(tǒng)還包括：保證其安全可靠運行的繼電保護裝置、安全自動裝置、調(diào)度自動化系統(tǒng)和電力通信等相應的輔助系統(tǒng)（一般稱為二次系統(tǒng)），以及通過電或機械的方式聯(lián)入電力系統(tǒng)中的設備（如發(fā)電機的勵磁調(diào)節(jié)器、調(diào)速器等）。電力系統(tǒng)發(fā)電變電輸電配電變電發(fā)電機變壓器變壓器輸電線路配電線路電力用戶電力網(wǎng)用電電力網(wǎng)：是電力系統(tǒng)中輸送、變換和分配電能的一部分，包含輸電網(wǎng)絡和配電網(wǎng)絡。輸電網(wǎng)：一般是電力系統(tǒng)中最高電壓等級的電網(wǎng)，是電力系統(tǒng)的主要網(wǎng)絡。同時，輸電線路還有聯(lián)絡相鄰電力系統(tǒng)和聯(lián)系相鄰樞紐變電所的作用。配電網(wǎng)：是將電能從樞紐變電所分配到配電變電所后，再向用戶供電的電力網(wǎng)絡。動力系統(tǒng)是電力系統(tǒng)和“動力部分”的總和。動力部分包括熱力發(fā)電廠的鍋爐、汽輪機、熱力網(wǎng)和用熱設備，水力發(fā)電廠的水庫、水輪機，原子能發(fā)電廠的反應堆等。秦山核電站全景秦山核電站汽輪機房秦山核電站輸電塔二次系統(tǒng)對一次系統(tǒng)的工作進行監(jiān)測、控制、調(diào)節(jié)和保護的系統(tǒng)。二次控制屏模擬屏二次設備2010年220kV及以上電網(wǎng)圖“十一五”河南電網(wǎng)發(fā)展規(guī)劃“十一五”期間一次電網(wǎng)建設規(guī)模建設內(nèi)容規(guī)模500kV變電新建14座，擴建7座，新增主變20臺，新增容量1575萬千瓦500kV線路新建3308公里220kV變電新建91座，擴建47座，新增150臺主變，新增容量2340萬千瓦220kV線路新建4063公里110kV變電新建302座，擴建193座，新增容量2057萬千瓦110kV線路新建4785公里三、電力系統(tǒng)的特點將小系統(tǒng)聯(lián)合成大系統(tǒng)具有下列優(yōu)點：（1）提高了供電可靠性；（2）提高了供電的電能質(zhì)量；（3）可以減少系統(tǒng)的備用容量，提高設備利用率；（4）便于安裝大機組，且機組容量越大，技術經(jīng)濟效益越好；（5）可以合理利用動力資源，提高了系統(tǒng)運行的經(jīng)濟性。電力系統(tǒng)的運行與其它工業(yè)系統(tǒng)相比較，有非常明顯的運行特點：（1）與國民經(jīng)濟、人民生活、社會的安全穩(wěn)定密切相關。（2）電能不能大量儲存，電能的生產(chǎn)、輸送、分配、使用是同時進行的。（3）過渡過程非常短促。（4）自動化程度要求高四、對電力系統(tǒng)的基本要求1、保證連續(xù)可靠的供電2、保證良好的電能質(zhì)量

電壓和頻率和波形是三個主要的電能質(zhì)量指標。

我國規(guī)定額定頻率為50Hz，允許的頻率偏差為：裝機容量300萬kW及以上的為±0.2Hz；300萬kW以下±0.5Hz。用戶受電端的供電電壓允許的偏差是：35kV及以上，電壓偏差不超過額定值的±5%；10kV及以下三相供電的，不超過額定值的±7%；220V單相供電的，不超過額定值的+7％~-10％。供電的要求是正弦波3、保證電力系統(tǒng)運行的經(jīng)濟性發(fā)電廠：能源消耗和廠用電率。電力網(wǎng)的線損。我國電力工業(yè)的發(fā)展方針繼續(xù)續(xù)發(fā)展燃煤電廠，提高能源效率，減小環(huán)

境污染加速水力資源的開發(fā)利用和水電廠的建設發(fā)展核電技術并適度發(fā)展核電廠開發(fā)風力和潮汐等可再生能源加速建設輸、配、變電工程，西電東送，促

進區(qū)域電網(wǎng)互聯(lián)，并最終形成全國電力系統(tǒng)河南電網(wǎng)規(guī)劃總體方針：服從國家電網(wǎng)發(fā)展戰(zhàn)略，依托本省區(qū)位優(yōu)勢，立足能源分布構成，結合電網(wǎng)現(xiàn)狀和經(jīng)濟產(chǎn)業(yè)發(fā)展布局，堅持建設可靠、高效、靈活的統(tǒng)一堅強智能電網(wǎng)一般原則：優(yōu)化電壓序列、合理開環(huán)運行、限制短路電流主網(wǎng)原則：優(yōu)先發(fā)展網(wǎng)架、地區(qū)合理分類、留有發(fā)展裕度城網(wǎng)原則：推廣典型網(wǎng)絡、容量適當充裕、建設標準規(guī)范農(nóng)網(wǎng)原則：縣域分區(qū)明確、供電容量適度、控制35kV配網(wǎng)原則：明確供電范圍、強化網(wǎng)絡建設、確保供電可靠二次電網(wǎng)原則：緊密配合一次、同步協(xié)調(diào)發(fā)展、建設智能電網(wǎng)電源接入原則：合理發(fā)展導向、并網(wǎng)技術規(guī)范、保障系統(tǒng)安全用戶供電原則：供電可靠分級、規(guī)范重點行業(yè)、一二次協(xié)調(diào)并重第二節(jié)電力系統(tǒng)的額定電壓和接線方式一、額定電壓等級標稱系統(tǒng)電壓——系統(tǒng)設計選定的電壓。系統(tǒng)——在一個共同標稱電壓下工作、相互連接的導線（線路）和設備的組合。我國交流三相系統(tǒng)的標稱電壓：220/380、380/660、1000（1140）V；3、6、10、（20）、35、66、110、220、330、500、750kV供電電壓：供電端處相對相或相對中性導體的電壓。供電端：供電部門的配電系統(tǒng)與用戶電氣系統(tǒng)的聯(lián)結點用電電壓：在設備的電源插座上或端子上的相對相或相對中性導體的電壓。額定電壓：通常由制造廠確定，用以規(guī)定元件、器件或設備的工作條件的電壓。電氣設備在額定電壓下運行才能取得最佳的技術性能和經(jīng)濟效果。河南電網(wǎng)電壓等級劃分1、河南電網(wǎng)標準電壓等級特高壓交流：1000kV；特高壓直流：±800kV（±1000kV）；超高壓：500kV；高壓：220kV、110kV、35kV；中壓：10kV（20kV）；低壓：380／220V。2、電壓序列優(yōu)化合理簡化電壓等級1）城網(wǎng)應逐步取消35kV電壓等級。2）農(nóng)網(wǎng)縣城區(qū)和工業(yè)聚集區(qū)限制并逐步取消35kV電壓等級；重要鄉(xiāng)鎮(zhèn)和農(nóng)業(yè)區(qū)可采用35kV供電。

3）中低壓配電網(wǎng)電壓等級提升在大城市負荷密度高的新城區(qū)，試點采用20kV電壓等級。3、電網(wǎng)分類（1）主網(wǎng)：500kV電網(wǎng)。（2）城市高壓電網(wǎng)：城市220kV、110kV高壓電網(wǎng)。（3）農(nóng)網(wǎng)：縣域220kV及以下各級電網(wǎng)。（4）城市中低壓配電網(wǎng)：城市10kV（含20kV）及以下電網(wǎng)。二、電氣設備的額定電壓1、用電設備的額定電壓用電設備的額定電壓等于電網(wǎng)的額定電壓電力線路的平均額定電壓：

Uav=(UN+1.1UN)/2=1.05UN

2、交流發(fā)電機的額定電壓

它的額定電壓比電網(wǎng)電壓高5%，用以補償電網(wǎng)上的電壓損失3、變壓器的額定電壓

1）變壓器接受功率的一側為一次繞組（相當于受電設備）

繞組與系統(tǒng)連接：其額定電壓等于系統(tǒng)的標稱電壓；若與發(fā)電機連接：其額定電壓等于發(fā)電機的額定電壓。2）變壓器輸出功率的一側為二次繞組（相當于電源）繞組與電網(wǎng)相連：額定電壓一般比所連接電網(wǎng)的額定電壓高10%。若變壓器的UK%<7.5，或直接與用戶相連(即二次側輸電距離較短)，則其二次繞組的額定電壓比同級網(wǎng)絡的額定電壓高5%）變壓器二次側接380V低壓配電網(wǎng)時，其二次側額定電壓為400V。三、各級電壓的經(jīng)濟輸送能力額定電壓在110kV以下的配電網(wǎng)，電壓間的級差一般在3倍左右；額定電壓在110kV及以上的輸電網(wǎng)，電壓間的級差一般在2倍左右。例：確定發(fā)電機和變壓器各繞組的額定電壓

10kV110kV35kV3kVT1T2T36kV四、電力網(wǎng)的接線（一）電力系統(tǒng)接線圖

1、電氣接線圖：常用單線圖反映系統(tǒng)中各個主要元件之間的電氣聯(lián)系關系。它不能反映各發(fā)電廠、變電所得相對地理位置及電力線路的路徑。2、地理接線圖

按比例反映各發(fā)電廠、變電所得相對地理位置及電力線路的路徑，但不能反映各元件之間的電氣聯(lián)系。

（二）電力系統(tǒng)的電氣連接方式1、無備用：單回路的放射式、干線式和鏈式。結構簡單、經(jīng)濟且運行方便，但供電可靠性差，常與自動重合閘裝置配合運行。一般只適宜向不太重要的負荷供電。

2、有備用接線

雙回路的放射式、干線式和鏈式的供電可靠性高、電能質(zhì)量高，但不夠經(jīng)濟。

而環(huán)式、兩端供電網(wǎng)的供電可靠性高、經(jīng)濟、運行方式靈活，但運行調(diào)度較復雜，發(fā)生故障時某點的電壓質(zhì)量差。這類接線多用于重要負荷。

電力系統(tǒng)的接線方式需要對