電力系統(tǒng)課程課件

第一章

電力系統(tǒng)

主要內(nèi)容

有關(guān)電力系統(tǒng)知識及發(fā)電廠和變電所的主接線教學難點電力系統(tǒng)運行特點及各種主接線的優(yōu)缺點及其適用范圍教學重點電力系統(tǒng)運行特點及各種主接線的優(yōu)缺點及其適用范圍概述電力系統(tǒng)中電源的構(gòu)成各種形式的發(fā)電廠動力系統(tǒng)與電力系統(tǒng)電力系統(tǒng)運行的負荷電力系統(tǒng)運行的特點及要求電力系統(tǒng)的電壓等級發(fā)電廠和變電所的電氣主接線課外作業(yè)5/19/20231第一章電力系統(tǒng)5/19/20232

電是什么?

電力在生活中的廣泛運用?電能的發(fā).輸.配.送是怎樣完成的?5/19/20233什么是電力系統(tǒng)?什么是動力系統(tǒng)？5/19/202341－熱力網(wǎng)；2－變壓器；3－負荷；4一高壓電動機；5－照明負荷；6－低壓電動機5/19/20235包括發(fā)電廠的發(fā)電機、升壓及降壓變電所、電力線路及用電設備總稱就是電力系統(tǒng)。

發(fā)電廠、變電所、電能用戶之間用電力線路連接起來，發(fā)電廠與熱能用戶之間用熱力管道聯(lián)系起來，構(gòu)成電能和熱能的統(tǒng)一生產(chǎn)、輸送、分配和使用的總體稱為動力系統(tǒng)

5/19/20236重點動力系統(tǒng)＝電力系統(tǒng)+動力部分電力系統(tǒng)=電力網(wǎng)＋發(fā)電機＋用電設備5/19/20237一電力系統(tǒng)概述

電能是二次能源煤，石油，天然氣水利電能其他能源5/19/20238電能生產(chǎn)原理一次能源熱能勢能電能5/19/20239火力發(fā)電廠凝汽式火力發(fā)電廠

單一生產(chǎn)電能的火電廠，效率低文本文本文本文本文本文本文本文本文本熱電廠

即生產(chǎn)電能又能向用戶提供熱能，效率高5/19/202310我國常采用那種形式的火力發(fā)電廠?為什么?5/19/202311在凝汽式火力發(fā)電廠中，由于做過功的蒸汽(稱為乏汽)中仍含有熱量，被凝結(jié)成水時，這些熱量基本上被循環(huán)水帶出變成熱損失，因而這種類型電廠效率不高，先進的電廠其效率也不過37％～40％，凝汽式火力發(fā)電廠生產(chǎn)過程見圖1—1。熱電廠效率較高，可達60％～70％，但是受熱負荷等條件的限制，建熱電廠的數(shù)量有限。提高凝汽式電廠效率的有效途徑是盡量采用高溫度、高壓力的蒸汽參數(shù)和大容量的汽輪機一發(fā)電機組。5/19/2023125/19/202313水力發(fā)電廠

按集中落差方式不同，水電廠的開發(fā)方式分為堤壩式、引水式及混合式三類，以期望得到盡可能大的落差P=9．81ηQH式中P——發(fā)電容量，kW；Q——水流量，m3／s；H——水的落差，m；η——水輪機組的效率。5/19/202314堤壩式水電廠示意圖5/19/202315引水式水電廠樞紐布置圖5/19/202316在河流上游，當河床坡度較大時，宜于修建隧洞和渠道以獲取最大落差，利用這種方式修建的水電廠稱為引水式水電廠。引水式水電廠不建壩或只建低壩，該壩只起壅水作用，落差靠引水渠道或隧洞形成。根據(jù)河流特點也可建造兼有堤壩式和引水式兩種特點的水電廠，稱為混合式水電廠。5/19/202317水電廠生產(chǎn)電能的原理無論哪一類水電廠，均是通過壓力水管把水引人水輪機的螺旋形蝸殼，推動水輪機轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)，帶動發(fā)電機轉(zhuǎn)動，把機械能變?yōu)殡娔?。由上可見，水電廠的生產(chǎn)過程遠比火力發(fā)電廠簡單。5/19/202318其他發(fā)電廠核能電廠地熱電廠潮汐電廠風力發(fā)電5/19/202319電力稱并網(wǎng)免運行傘的優(yōu)鍛越性減少晝系統(tǒng)皺總備孤用容青量的四比重可采蒼用高虹效率謠的大荷容量事機組可充逆分利漂用水邪電廠衛(wèi)的水惰能資需源可減爺少負堡荷的航峰值提高代供電歪可靠口率5/政12電/2姥02系320三破電力慘系統(tǒng)邀的負求荷用電所設備袖從電奧力系渾統(tǒng)中遭取用囑的功嘗率(講有功斷與無接功)蠅稱為爛負荷用負梯荷曲遵線表溜示和沸反應晚一天體或者盈一年堅的用籌電量堤（折貍線法傲和階符梯法洪)三類輔負荷5/欠12敲/2品02隊321第Ⅰ評類負屑荷：腔這類品用戶儉停電領將造瓦成人交身事撤故、欄設備秋損壞絞、產(chǎn)座品報宋廢、孫生產(chǎn)德秩序翠長期討不能咱恢復高、市迷政生嫂活混賄亂等露。第Ⅱ腔類負證荷：源該類泄負荷阿供電堤中斷擋將造灑成用周戶大開量減濾產(chǎn)，媽使人滋民生羨活受腸到影對響。第Ⅲ攤類負屯荷：泰不屬惹于第酒Ⅰ、柳Ⅱ類程的負其荷，椒如工群廠的課附屬攪車間巡壽，小嫂城鎮(zhèn)呀及農(nóng)菊村公磨用負精荷等碌。依據(jù)括這種未分類探，供遼電部肉門可吧以采奶用不戀同的國技術(shù)肆措施級，滿收足各冊類負嘉荷的宋供電垮可靠隆性要巾求5/撒12您/2未02朗322所謂謝負荷體曲線夠就是糞指在檢某一骨段時霸間內(nèi)脾用電像負荷閘大小痛隨時貧間變稀化的裁曲線挨圖。5/炸12繼/2碰02抱323負荷伯曲線含的最她高點掀和最假低點艘分別財代表四日最蹤蝶大負陵荷和像日最橋小負抽荷，民是電昂力系趕統(tǒng)運桌行中代必須惰掌握奏的重儉要數(shù)揮據(jù)。5/救12長/2稅02應324四解電力芒系統(tǒng)害運行測特點鑼及要衡求電能晌的特律點：不能溜儲存脈（發(fā)管輸配垮送同極時完支成）暫態(tài)良過程臭非常妹迅速電力桃與國穿家社訓會關(guān)私系密側(cè)切5/氧12簡/2鬼02柄325對電甜力系結(jié)統(tǒng)運南行要絨求保證刊供電訂可靠菠性保證輔電能散質(zhì)量提高零電力范系統(tǒng)喜運行掌經(jīng)濟焦性5/擺12掙/2肢02矩326電力凈系統(tǒng)水的電谷壓等定級額定碰電壓沉：技術(shù)筍經(jīng)濟淹性能東指標荒都將陳發(fā)揮恢得最淋好時命的標北準電屢壓就奧稱為采額定矛電壓，同潑時，電力殖網(wǎng)應啦有自緒己的怨額定輩電壓擋，并輪且規(guī)果定電厘力網(wǎng)牢的額皇定電鏡壓和讓用電括設備牛的額則定電蓄壓相浮一致狗。我國紛有自僑己制勇定的菜一套富適合軟我國漂國情球的標努準電寺壓5/芝12算/2送02狡327課外鍋作業(yè)發(fā)電語廠，侵水電班廠生譽產(chǎn)電駱能的尤原理惱？電能器有幾虹大特虹點？對電采力系練統(tǒng)的芝要求獨是什陳么？動力唇系統(tǒng)姐及電叫力系支統(tǒng)的挎區(qū)別擊是什筍么？5/海12教/2猶02沾328五宅發(fā)丹電廠陵和變艷電所塘的主役接線對主物接線齒的基科本要嘗求保證善供電芒可靠允性主接氏線應慶簡單懲，明聾了，衣運行叢靈活花，操罰作方掌便保證雁維護啊檢修麗基本童安全星，方橡便滿足廟擴建允要求力求毒一次罪投資綁及年裝運行皺費用妻低5/享12冠/2療02截329單母西線接槐線方詳式優(yōu)點簡單動清晰棋、設紡備少因、投轎資小毛、操招作方照便、朝易于中擴建廁等缺點可靠龍性和腦靈活氏性較膚差，隨當母陣線或潛母線輩隔離勿開關(guān)觀檢修指時，扶必須磨斷開店它所扔接的灣全部臥電源稍，因扛此所亦有出唱線也賴須停盲電；證此外顯，當喇線路智斷路傷器檢按修期躲間，苗必須男停止患該回柿路的蒜送電適用羅范圍信：6～撈22濤0k凳V系塵統(tǒng)中盲只有稅一臺猶發(fā)電阿機或摟一臺勾主變櫻壓器適，且敵出線欺回路皺又不縣多的寧中、星小型鼻發(fā)電暗廠或織變電尾所，院、二悄類它則不能既滿足咸一負漁荷的蔥要求5/忍12窗/2常02掠3305/鞠12招/2劉02疊331單母此分段黎式接效線方儉式可靠晴性較礦單母慎接線飼式要滿高分段狗的數(shù)釋目取能決于葬電源忍容量專的大濟小以俱及電匹源進乏線和姓負荷呈出線拘的多杜少，閱一般披以2捐～3嚇段為敏宜。襲此種崇接線勾既保旬留了堤單母旦線的羊優(yōu)點燙，又伐在一惠定程趙度上挨提高累了供租電可召靠性女，所屯以廣尺泛應螞用于捏中、據(jù)小容位量發(fā)窮電廠散的6碧～1慶0k庭V接器線和值6～隙22域0k撥V變羊電所膝中。5/餐12蚊/2碧02洲3325/滋12離/2澆02嚼333帶旁中路母破線的沈單母行線接船線方大式優(yōu)點閘：提僵高了遲供電恭可靠間性，冒便于逢檢修缺點腹：投疤資高蒸，配約電裝敵置復幼雜廣泛曠地用版于出擇線數(shù)堡較多章的1脾10拆kV服及以偶上的泡高壓隊配電肅裝置肚中，開因為阿這些共線路嘆電壓旨等級周高、截輸送末功率倆較大斥、送麻電距擴離較頂遠、消停電膜影響服較大粗，同易時高扛壓斷暴路器陶每臺物檢修渠時間約也較含長。5/俱12面/2特02捆3345/確12壁/2民02浴335雙母服線接懷線方架式運行飲方式桂靈活供電靠可靠專性高擴建摘方便雙母分線有使許多氧優(yōu)點仁，在館大中趴型發(fā)踢電廠摧和變故電所腐中廣襯為采出用，域并已述積累妻了豐右富的納運行割經(jīng)驗赴。但川這種省接線慶使用仗設備存較多加，投悔資較瓶大，吉配電免裝置譽較復院雜。5/避12宮/2隨02衰3365/倆12獄/2串02延337圖1槽－1姻7雙缺母線邪分段南接線鋒圖移1－有18趣雙母毛線帶滑旁路剝母線梢接線5/僅12壯/2鞠02愚338簡要址介紹錘其他表接線雙母用線分下段接尼線雙母殊線帶嗓旁路驅(qū)母線貨接線一臺帆半斷朱路器申接線變壓主器母椒線組奶接線無匯敘流母尼線接那線單元拼接線掀和橋路形，需角形劍接線孩等5/佩12腹/2勵02蠅339第二母章騾電力推系統(tǒng)灶短路暖故障仗分析主要插內(nèi)容電力北系統(tǒng)忘短路醫(yī)故障反分析哀和計膝算以竹及短干路電類流的茅電動哄力和堡發(fā)熱圈分析學習撫難點短路榜故障警分析冷計算學習眉重點短路砍故障質(zhì)分析麗計算橋和短偽路電啦流的公電動脆力電力獄系統(tǒng)麗短路躬的一霸般概擋念短路芳的種謎類短路塑的原季因短路禮對設線備和話系統(tǒng)柱的危蘇害短路坐電流爪的電牽動力短路各電流上的發(fā)順熱特裙點和社發(fā)熱屈分析5/站12興/2滿02殿340一修電力譜系統(tǒng)什短路趨故障騾分析短路鴿的定毫義及購種類短路坐是相指與相讀之間寨通過術(shù)電弧葉或其攻它較靈小阻義抗的米一種罵非正性常連水接。處在中革性點浴直接晌接地奏系統(tǒng)鳥中或填三相螺四線百制系兵統(tǒng)中紋，還鈔指單毅相或翼多相籃接地趕(或撈接中稻性線舅)。三相失系統(tǒng)奇中短險路的辜基本密類型末有：債三相支短路需、兩侍相短樸路、巡壽單相恢接地言短路奪(單宏相接但地)央和兩勢相接理地短銜路5/血12石/2屬02照341（a構(gòu))三盲相短撞路；榨(b林)兩智相短奶路；管(c岸)單巴相接晨地短界路；蹤蝶(d罩)兩沉相接虎地短特路5/撕12水/2參02萄342三相列短路損是對薯稱短抹路，另因為痕此時血三相沖電流敏和電換壓仍加然是驚對稱省的(備短路縮慧回路伶的三講相阻埋抗相界等)足，只張是電話流大赴大增住加，償電壓諸大大巨降低訊而已毒。上述朽幾種器基本卻類型另的短歷路，拜除三蟻相短斯路外啦都是單不對理稱短躁路。惡因為趣這時亂三相制處于清不同昂情況球下，側(cè)每相植電路渴中的戚電流速和電殘壓的班數(shù)值宰不相補等，學其電攜流與鼓電壓兵夾角現(xiàn)也不干相等夏。上蛛面所跡說各鉛種短危路是滾指同紋時在戶同一蛛地點抹短路故。此圈外．已在電啞網(wǎng)中帶還可勒能在壤不同賭地點脾同時挽發(fā)生果短路究，如言兩相座在不俱同地厚點發(fā)猴生接關(guān)地短岸路。編在電誘機和刷變壓捷器中獲還可暢能發(fā)胡生一隔相繞夸組匝污間短聯(lián)路等幻玉。5/暖12符/2尖02斬343二蹄發(fā)亞生短賣路的示原因發(fā)生辨短路魔的主暗要原譯因是阻電氣僻設備進載流珍部分物的絕根緣被今破壞揪。絕沙緣損夢壞多研是由禾于未駝及時倡發(fā)現(xiàn)兇和消精除的析設備膽缺陷關(guān)，以院及設嶄計、漁制造鏟、安握裝和撈運行龍維護缸不良團所致嫩。如缺過電幣壓、掩設備貧直接絮遭受剝雷擊仰、絕奪緣材愛料老岔化和區(qū)機械膛損傷乞等原得因就校常使就設備聰絕緣扯損壞鋪而造釋成短宜路。5/聽12紹/2寶02耽344三歷短路枝對設戒備和坡系統(tǒng)金的危耽害短路贏對設薄備的紹危害走，概忠括起勇來一鼻是電速流的跳熱效觀應使栗設備陣燒壞肥，損掉壞絕悼緣；眼二是現(xiàn)電動演力使體設備池變形錘、毀玻壞。停對系崖統(tǒng)的貝危害羞是使競供電頃受阻續(xù)，甚搭至造嗽成系鋪統(tǒng)穩(wěn)房誠定的育破壞長，使羅之出攪現(xiàn)非召故障天部分天的大勤面積脆停電槳。短臥路也鍛同時宏引起選電網(wǎng)澇的電冬壓降組低，宋特別乖是靠繩近短敬路點腦處降院低得吧更多偏，結(jié)次果可銀能導摔致部真分或猴全部尼用戶療的供植電中敬斷5/忽12痕/2縣02矛345短路縫時電滴壓下賞降得請越大呀，持值續(xù)時聲間越蹤蝶長，童對系承統(tǒng)穩(wěn)中定運騎行的提破壞蒸也越凳嚴重議。為了泥保證南電力孤系統(tǒng)刻中電藍氣設鳳備安邀全可故靠地良運行葵，減丘輕一艷旦發(fā)憶生短構(gòu)路時突的影賠響，掘除努故力設絹法消些除可穴能引名起短販路的自一切畫原因滴外，眨還應元盡快盛切除蝴短路泉故障蓋部分皂，使以系統(tǒng)標電壓截在較患短的啦時間虎內(nèi)恢哀復到憂正常扇值。適為此掉，可旨采用協(xié)快速越動作靠的繼譯電?？孀o裝歪置和講跳閘遵時間和短的東斷路辰器。5/淚12勺/2朗02鏈346四噴短路教分析雷計算不對稱寧短路削的分斬析計皺算，旬都是換用對牌稱分淡量法造將不街對稱寬量分干解為備對稱輕系統(tǒng)恢來計藏算，國因此健三相討短路紅的分強析計蔑算是踩各種席短路開故障異分析折計算愚的基鑄礎，受所以上短路堅故障留的分弟析計軋算一坡般是杰從三麗相短敲路故謠障開盾始。5/般12息/2瞎02貼347五撈短路龍電流超的電汗動力絕及發(fā)它熱分劍析在短籃路時漲，特按別是倘當沖瞇擊電永流通鍵過電沖氣設構(gòu)備和飛載流修導體咬時，何電動松力可耀能達績到很敵大的濃數(shù)值懂，以霞致?lián)p常壞電仇器。索因此其，電政氣設像備和兩載流喘導體衡必須廳具有蹦足夠萍的機鍵械強卻度，煉能承粗受短換路時跳電動歷力的扇作用估，即吳應具洪有足孩夠的尚電動電穩(wěn)定寧性。5/倍12旅/2雪02獵348當任院意截視面的牢兩根狹平行姑導體路中有甜電流織i1妖和i須2流像過時無，導醉體間蘆的相茄互作眾用力脊如圖青2—置3所妄示，輪可用夫下式攀計算侮：式中報i1栗和i串2—集—導貝體中貝電流加瞬時監(jiān)值，漫kA槐；L—軌—平據(jù)行導販體長惡度，暴cm鐵；a—辟—導收體軸縫線間次距離禾，c犁m；K—濟—導等體形臉狀系利數(shù)；F—碗—作腿用力魚，N。5/蠅12單/2屆02形349六情短路建電流吃的熱訓效應電器躺和載裙流導備體在雨短路惡電流塌流過溪時，踢雖然腫因繼每電保區(qū)護動堤作將家短路此切除語，流均過短尖路電屑流的慨時間茄很短償，但耀因短崇路電恐流超縣過正累常工延作電梢流很博多倍味，溫糾度仍伐會上逝升很務高。君電器日和載柴流導怨體在兆短路班電流圍流過剛時間歸內(nèi)溫哨度上申升的很最高牌值，披應不舞超過德短時核發(fā)熱坡的容易許溫很度。擠滿足毅此條百件，篩則電務器和齡載流梅導體形是滿湯足熱互穩(wěn)定此的。5/稀12潛/2償02涂350圖所奮示為將電氣叫設備榨流過草負荷金電流軟及短省路電厭流時材的溫獵度變貨化曲自線。腿設周刻圍媒帶質(zhì)溫專度為們θ0染，在光零時縣刻到沉t1迫時刻誘內(nèi)設墨備未布投入昌工作仍，溫沒度是食θ0穴。律在t駝1時扣刻到薪t2牲時刻將內(nèi)設朗備投茄入工餡作，晴流過笨負荷抓電流粘I1北，溫機度上挽升到偷島θ庫1模。時串刻發(fā)四生短愉路，傻溫度著上升認到θ邁k津，到蝴t3征時刻木短路努被切羊除。艦t3芝時刻芹以后蜜，假爪如設愿備退嫌出工