发电厂电力系统与电气主接线

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1.3电能的质量指标
电压质量标准：
名 称 供电电 压允许 偏差 允许限值 35kV 及以上为正负偏差绝对值 之和不超过 10%； 10kV 及以下三相供电为7%； 220V 单相供电为+7%，-10% 1．电压波动： 10kV 及以下 2.5%; 35kV~110kV 为 2%； 220kV 及以上 1.6% 2．闪变V10： 对照明要求较高,0.4%(推荐值); 一般照明负荷,0.6%(推荐值) 说 明
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1.1什么是电力系统？

变电所：按其在电力系统中的地位分类



枢纽变电所： 中间变电所： 地区变电所： 终端电站所：
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1.2 电力系统的特点
▲ 一是经济总量大。目前，我国电力行业的资产规模已超过2
万多亿，占整个国有资产总量的四分之一，电力生产直接影 响着国民经济的健康发展。
▲ 二是同时性，电能不能大量存储，各环节组成的统一整
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1.6我国电力工业发展概况

改革开放后，我国电力工业连续跃上两个台阶：1987 年，电力装机容量达１亿千瓦，1995年突破２亿千瓦， 2000年突破3亿千瓦，2003年接近4亿千瓦，2005年突 破5亿千瓦（其中水电装机容量达到1亿千瓦），2006 年突破6亿千瓦，2007年突破7亿千瓦，2008年接近8 亿千瓦。 1988年，全社会用电量5358亿千瓦时，1996年突 破1万亿千瓦时，2004年突破2万亿千瓦时，2008年达 到34268亿千瓦时。 装机容量的高速增长期是2004——2008，全社会用 电量的高速增长期是2003——2007，装机容量最多的 是2006年，超过1亿，超过总装机容量的百分之二十。 全社会用电量增长最快的是2007年，比2006年增加了 4198亿千瓦时，增加了百分之十五。
体不可分割，过渡过程非常迅速，瞬间生产的电力必须等 于瞬间取用的电力，所以电力生产的的发电、输电、配电 到用户的每一环节都非常重要。
▲三是集中性，电力生产是高度集中、统一的，无论多少个发
电厂、供电公司，电网必须统一调度、统一管理标准，统一 管理办法;安全生产，组织纪律，职业品德等都有严格的要求。
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电力系统与电力网
主要内容



1.概述 2.发电厂 3.变电站的一次接线 4.电力系统一次设备简介 5.变电站的二次接线 6.变电站综合自动化简介 7.配电管理系统DMS-组网结构
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1、概述----1.1什么是电力系统？
电 网 调 度 应用服务器
RTU
数据采集和传输
RTU RTU
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1.5供电可靠率

供电可靠率是指供电企业某一统计期内对用户 停电的时间和次数，直接反映供电企业的持续 供电能力。 供电可靠率反映了电力工业对国民经济电能 需求的满足程度，已经成为衡量一个国家经济 发达程度的标准之一；供电可靠性可以用如下 一系列年指标加以衡量：供电可靠率、用户平 均停电时间、用户平均停电次数、用户平均故 障停电次数等。 国家规定的城市供电可靠率是99．96/100。 即用户年平均停电时间不超过3.5小时；
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1.5供电可靠率


我国供电可靠率目前一般城市地区达到了3个9 （即99.9%）以上，用户年平均停电时间不超 过9小时；重要城市中心地区达到了4个9 （即99.99%）以上，用户年平均停电时间不 超过53分钟。 计算公式 供电可靠率（%）=8760（年供电小时）-年 停电小时/8760最后乘以100%
35kV ~ 水力发电厂 ~ 火力发电厂 6
1.1什么是电力系统？

电力网：
按电压等级分类： 低压网：电压等级在1kV以下； 中压网：1～10kV； 高压网：高于10kV、低于330kV； 超高压网：低于750kV； 特高压网：1000kV及以上。
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1.1什么是电力系统？

电力网：按电压等级的高低、供电范围的大 小的分类
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1.6我国电力工业发展概况
清光绪五年四月初八（1879年5月28日），上海公共 租界工部局电气工程师毕晓浦，在虹口乍浦路的一座仓 库里，用7.46千瓦的蒸汽机带动自激式直流发电机，将 发出的电能点燃碳极弧光灯。这是中华大地上点亮的第 一盏电灯。 1882年，英国人在上海南京路创办了上海第一家发 电厂，容量12千瓦，这就是中国的第一座发电厂。这座 电厂的出现，比全球率先使用弧光灯的巴黎北火车站电 厂晚7年，比伦敦霍尔蓬高架路电厂晚6个月，却比纽约 珠街电厂早2个月，比俄国彼得堡电厂早1年，就用电来 说，中国也属于最早使用电的国家之一。
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1.6我国电力工业发展概况
中国人自办电气事业，约始于1888年。当年7月23 日，两广总督张之洞从国外购入1台发电机和100盏电 灯，安装在衙门旁发电，供衙门照明。 1890年，上海一些官僚、富商家庭开始使用白炽 灯照明。 20世纪初，中国的电力发展出现了第一波热潮。 1903年江苏镇江大照电灯公司成立。1905年北平京师 华商电灯有限公司成立。天津、上海南市、济南、汉口、 重庆等地的华人也先后开办电力事业。 1904年，处于日本殖民统治下的台湾建成中国最早 的水电站龟山水电站，装机容量600千瓦。云南石龙坝 水电站也在1912年建成发电，随之出现了我国第一条 22千伏输电线路。由于历经战乱，旧中国的电力始终 缓慢发展。
衡量点为供用电产权分界处或电能计量点
电压允 许波动 和闪变
衡量点为电网公共连接点 (PCC) ，取实 测 95%概率值； 给出闪变电压限值和频度的关系曲线， 可以根据电压波动曲线查得允许值，并 给出算例； 对测量方法和测量仪器作出基本规定
各级电压要求一样； 三相供 衡量点为 PCC，取实测 95%概率值或 电电压 正常允许 2%，短时不超过 4%； 日累计超标不超过 72min，且每 30min 允许不 每个用户一般不得超过 1.3% 中超标不超过 5min； 平衡度 对测量方法和测量仪器作出规定； 提供不平衡度算法
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1.4电力系统的额定电压及电压等级
额定电压是由国家规定的一种标准电压，是电气设备设计时所依据的电压值。 在这一电压下工作时，电气设备的技术经济性能指标能够达到最佳状态，保证 长期可靠运行。
电力系统 额定电压 /kV 3 6 10 20 35 60 110 220 330 500 750 发电机 额定电压 /kV 3.15 6.30 10.50 13.80 15.75 18.0 20.0 22.0 24.0 电力变压器额定电压/kV 一次绕组 3 及 3.15 6 及 6.30 10 及 10.5 13.80 15.75 18.0 20.0 22.0 24.0 35 60 110 220 330 500 二次绕组 3.15 及 3.3 6.3 及 6.6 10.5 及 11.0 38.5 66 121 242 363 550 电气设备 最高电压 /kV 3.6 7.2 12


通常，将发电厂电能送到负荷中心的线路叫输电线路。负荷中心至各用户的线路叫 配电线路。负荷中心一般设变电站 。
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1.1什么是电力系统？
超高压远距 离输电网 变电所A：枢纽
区域电力网
变电所C：地方
地方电力网
500kV
220kV
110kV
变电所D：终端 10 kV
110 kV
变电所B： 中间
35kV
1.2电力系统的特点
▲ 四是适用性，电力行业的服务对象是全方 位的，涉及到全社会所有人群，电能质量、 电价水平与广大电力用户的利益密切相关。
▲ 五是先行性，国民经济发展电力必须先行。
▲ 六是电能生产与国民经济各部门和人民生 活有着极为密切的关系：社会政治经济影响 巨大。负荷分类： 一类负荷、 二类负荷、 三类负荷。
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1.2电力系统的特点

1、一级负荷：突然停电将造成人身伤亡 或引起对周围环境的严重污染，造成经 济上的巨大损失，如重要的大型设备损 坏，重要产品或重要原料生产的产品大 量报废，连续生产过程被打乱，需要很 长时间才能恢复生产；以及突然停电会 造成社会秩序严重混乱或在政治上造成 重大不良影响，如重要交通和通信枢纽、 国际社交场所等的用电负荷。
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1.6我国电力工业发展概况
跨省电力系统5个，独立省电力系统若干个
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1.6我国电力工业发展概况

1879年，美国的著名发明家爱迪生发明 了电灯，很快把神秘的电和人类的生活 联系了起来。 19世纪90年代，三相交流输电系统研 制成功，并很快取代了直流输电，成为 电力系统大发展的里程碑，吹响了工业 革命的号角。



地方电力网：电压等级在35kV及以下，供电半径 在20~50km以内 区域电力网：电压等级在35kV以上（一般为 110kV~220kV），供电半径超过50km，联系较多 发电厂的网络 超高压远距离输电网：电压等级为330kV~500kV 的网络，其主要任务是把远处发电厂生产的电能 输送到负荷中心，同时还联系若干区域电力网形 成跨省、跨地区的大型电力系统
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1.3电能的质量指标

频率：

额定频率： 频率偏差： 国外：
50Hz（国外：50 或 60Hz） ±0.2Hz（≥3000MW系统） ±0.5Hz（＜3000MW系统） ±(0.1~0.2)Hz 或 ±0.5Hz

波形：

质量标准： 正弦波电压和电流 谐波的危害与抑制：对于电网、电力设备、通讯都会产生 负面影响；
发电
输电
变电
配电
用电
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1.1什么是电力系统？
发电厂 水轮机 发电机 水库 G ~ M ~ M ~ 变电所 升压变压器 输电线路 变电所 降压变压器 用户 用电设备
电力网 电力系统 动力系统
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1.1什么是电力系统？
电力网：电力系统中各种电压的变电所及输配电线路组成的统一体 。 电力系统：由发电厂中的电气部分、各类变电所及输电、配电线路及各种类 型的用电设备组成的统一体，称为电力系统。具体组成如下： 发电厂：生产电能。 电力网：变换电压、传送电能。由变电所和电力线路组成。 配电系统：将系统的电能传输给电力用户。 电力用户：高压用户额定电压在1kV以上，低压用户额定电压在1kV以下。 用电设备：消耗电能。 动力系统：在电力系统的基础上，把发电厂的动力部分（例如火力发电厂的锅 炉、汽轮机和水力发电厂的水库、水轮机以及核动力发电厂的反应堆等）包 含在内的系统。
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1.5我国电力工业发展概况
中国人自办电气事业，约始于1888年。当年7月23日， 两广总督张之洞从国外购入1台发电机和100盏电灯，安 装在衙门旁发电，供衙门照明。 1890年，上海一些官僚、富商家庭开始使用白炽灯 照明。 20世纪初，中国的电力发展出现了第一波热潮。 1903年江苏镇江大照电灯公司成立。1905年北平京师华 商电灯有限公司成立。天津、上海南市、济南、汉口、 重庆等地的华人也先后开办电力事业。 1904年，处于日本殖民统治下的台湾建成中国最早的 水电站龟山水电站，装机容量600千瓦。云南石龙坝水 电站也在1912年建成发电，随之出现了我国第一条22千 伏输电线路。由于历经战乱，旧中国的电力始终缓慢发 展。
24 40.5 72.5 126 252 363 550 800
Hale Waihona Puke Baidu
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1.4电力系统的额定电压及电压等级
U1 Z I U2 S S = √3U2I
我国规定的额定电压按电压高低及使用范围可分为三类： 第一类指100V及其以下的额定电压。主要用于安全动力、照明、蓄电池及特殊设备。 第二类指100～1000V之间的额定电压，其应用最广、数量最多。 第三类指1000V及其以上电压等级。电力系统的发、供、输、配、用电都采用该电压等 级。
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1.6我国电力工业发展概况
新中国成立50多年来，电力工业迅速发展。从1996年起， 我国电力装机容量、发电量和用电量一直保持世界第二位， 仅次于美国。 据统计，1949年，全国电力装机容量只有185万千瓦， 年发电量43亿千瓦时，分别位居世界第２１位和２５位。 新中国成立后，我国电力工业迅速发展。到1978年，全 国电力装机容量已达5712万千瓦，比1949年增长近３０倍； 年发电2566亿千瓦时，增长近59倍。 改革开放后，我国电力工业连续跃上两个台阶：1987年， 电力装机容量达１亿千瓦，1995年突破２亿千瓦，2000年 突破3亿千瓦，2003年接近4亿千瓦，2005年突破5亿千瓦 （其中水电装机容量达到1亿千瓦），2006年突破6亿千瓦， 2007年突破7亿千瓦，2008年接近8亿千瓦。
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1.2电力系统的特点


2、二级负荷：突然停电将在经济上造成较大 损失，如生产的主要设备损坏，产品大量报废 或减产，连续生产过程需较长时间才能恢复； 以及突然停电会造成社会秩序混乱或在政治上 造成较大影响，如交通和通信枢纽、城市主要 水源，广播电视、商贸中心等的用电负荷。 3、三级负荷：不属于一级和二级负荷者。