电力系统基础知识培训教材(PPT 61页)
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电力系统基础知识课件ppt
1.3
1．
供电系统的高压配电电压主要取决于当地供电电源电压以及高 压用电设备的电压、容量和数量等因素。中、 小型工厂采用的高压 配电电压通常为6～10 kV，从技术经济指标来看，最好采用10 kV配 电电压。由于同样的输送功率和输送距离条件下，配电电压越高， 线路电流越小，线路所采用的导线或电缆截面越小，因而采用10 kV 配电电压可以减少线路的初投资和金属消耗量，还可以减少线路的 电能损耗和电压损耗。从设备的选型及将来的发展来说，10 kV更优 于6 kV。 对于一些厂区面积大、负荷大且集中的大型厂矿，如厂区 的环境条件允许，可采用35～220 kV架空线直接深入工厂负荷中心 配电， 这样可以分散建立总降压变电所，简化供电环节，节约有色 金属， 降低功率损耗和电压损失。
2． 低压配电电压的选择
供电系统的低压配电电压一般采用220/380 V的标准电压 等级，但在某些特殊的场合如矿井，因负荷中心远离变电所， 为保证负荷端的电压水平故采用660 V电压作为配电电压， 这 样不仅可以减少线路的电压损耗，降低线路有色金属消耗量， 而且能够增加配电半径，提高供电能力，简化供配电系统。 另外，在某些场合，由于安全的原因，可以采用特殊的安全低 电压配电。
因此，载流导体大约经30 min后可达到稳定温升值，计算负荷
也就是半小时最大负荷。分别用P30、Q30、S30和I30表示有功计
算负荷、无功计算负荷、视在计算负荷和计算电流。
计算负荷是分析和设计供电系统的基础，是选择供电系统 导线、变压器、开关电器等设备的依据。如计算负荷过大， 则将使电器和导线电缆选得过大，造成投资和有色金属的浪费； 如计算负荷过小，又将使电器和导线电缆处于过负荷下运行， 增加电能损耗，产生过热，导致绝缘过早老化甚至烧毁。因此， 正确确定计算负荷意义重大。
电力系统PPT课件
第9页/共141页
高压输电线
中国矿业大学电气工程系
第10页/共141页
10
•电力系统----由发电、输电和配电系统组成。 •电力网----输、配电线路和变电所，即连接发电厂 和用户的中间环节。包括输电网和配电网两大部分。 • 输电网—由35kv及以上的输电线路和与其相连接 的变电所组成的网络，输电网的作用是将电力输送 到各个地区或直接送给大型用户。 • 配电网--由10kv及以下的配电线路和配电变压器 所组成，它的作用是将电力分配到给类用户。
第27页/共141页
根据不同负荷对供电可靠性的要求分三级。 • 一级负荷 • 二级负荷 • 三级负荷
第28页/共141页
1、 一级负荷
• (1)中断供电将造成人员伤亡及重要设备损坏 • (2)中断供电将造成重大政治影响 • (3)中断供电将造成重大经济损失 • (4)中断供电将造成公共场所的秩序严重混乱 • (5)发生中毒、引发火灾及爆炸等严重事故
第25页/共141页
电力系统的主要环节（3）
变电所：指进行电压变换和汇集、分配电能的场所。
第26页/共141页
4.2 负荷分级、供电要求及质量
4.2.1 电力负荷的分级
• 电力系统运行的最基本要求是供电的可靠性，但有些 负荷也不是绝对不能停电的，为了正确地反映电力负荷 对供电可靠性要求的界限，恰当选择供电方式，提高电 网运行的经济效率，将负荷分为三级。
第39页/共141页
3. 频率偏差：指实际频率与电网的标准频率的差值。
f 0.4Hz 产生的原因：系统有功功率不平衡是产生频率 偏差的根本原因。 危害：频率变化对电力系统运行的稳定性造成 很大的影响。频率降低，电动机速度降低，因 而将影响工厂产品的产量和质量。
高压输电线
中国矿业大学电气工程系
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10
•电力系统----由发电、输电和配电系统组成。 •电力网----输、配电线路和变电所，即连接发电厂 和用户的中间环节。包括输电网和配电网两大部分。 • 输电网—由35kv及以上的输电线路和与其相连接 的变电所组成的网络，输电网的作用是将电力输送 到各个地区或直接送给大型用户。 • 配电网--由10kv及以下的配电线路和配电变压器 所组成，它的作用是将电力分配到给类用户。
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根据不同负荷对供电可靠性的要求分三级。 • 一级负荷 • 二级负荷 • 三级负荷
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1、 一级负荷
• (1)中断供电将造成人员伤亡及重要设备损坏 • (2)中断供电将造成重大政治影响 • (3)中断供电将造成重大经济损失 • (4)中断供电将造成公共场所的秩序严重混乱 • (5)发生中毒、引发火灾及爆炸等严重事故
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电力系统的主要环节（3）
变电所：指进行电压变换和汇集、分配电能的场所。
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4.2 负荷分级、供电要求及质量
4.2.1 电力负荷的分级
• 电力系统运行的最基本要求是供电的可靠性，但有些 负荷也不是绝对不能停电的，为了正确地反映电力负荷 对供电可靠性要求的界限，恰当选择供电方式，提高电 网运行的经济效率，将负荷分为三级。
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3. 频率偏差：指实际频率与电网的标准频率的差值。
f 0.4Hz 产生的原因：系统有功功率不平衡是产生频率 偏差的根本原因。 危害：频率变化对电力系统运行的稳定性造成 很大的影响。频率降低，电动机速度降低，因 而将影响工厂产品的产量和质量。
高压电工证培训课件(电力系统基础知识)PPT课件可修改文字
（1）高压侧采用隔离开关和熔断器或跌落式熔断器的 变电所主接线
（2）高压侧采用负荷开关和熔断器的变电所主接线 （3）高压侧采用隔离开关和断路器的变电所主接线 （4）双台变压器的用电区变电所或小型用户变电所电 气主接线
.
15
电气主接线图的基本元素
.
16
电气主接线图的基本元素
.
17
电气主接线图的基本元素
一、用电负荷分类
（一）一类负荷 1.中断供电时将造成人身伤亡。 2.中断供电将在经济上造成重大损失。 3.中断供电时将影响有重大政治、经济意义的用电单位的正常工作。 （二）二类负荷 1.中断供电时将在经济上造成较大损失。 2.中断供电时将影响重要用电单位的正常工作。 （三）三类负荷 凡不属于一类和二类的用电负荷称为三类负荷。
无功损耗大，电压 损耗大 提高功率因数：并联电容器 . 5.合理改变供电系统运行方3式4
二、频率
电网中发电机发出的正弦交流电每秒钟交变的 次数，称为频率，或叫供电频率。供电频率偏 差是以实际频率和额定频率之差△f与额定频 率fN之比的百分数△f%表示，即：
△f%=[(f－ fN)/ fN]×100%
供电可靠性频率质量
主要是频率允许偏差
.
28
电能质量
电能质量是指供给用电单位受电端电能 的优劣程度。
电能质量主要包括电压质量与频率质 量两部分。
电压质量又分为电压允许偏差、电压允 许波动与闪变、公用电网谐波、三相电 压允许不平衡度
.
29
一、电压
电压质量包括电压允许偏差、电压允许波动与闪变等 内容。
降压变电所将电压降低到10KV的高压配电电压，然后再用
电区变电所再降压到380/220V低压。
35KV电源进线
（2）高压侧采用负荷开关和熔断器的变电所主接线 （3）高压侧采用隔离开关和断路器的变电所主接线 （4）双台变压器的用电区变电所或小型用户变电所电 气主接线
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电气主接线图的基本元素
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电气主接线图的基本元素
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电气主接线图的基本元素
一、用电负荷分类
（一）一类负荷 1.中断供电时将造成人身伤亡。 2.中断供电将在经济上造成重大损失。 3.中断供电时将影响有重大政治、经济意义的用电单位的正常工作。 （二）二类负荷 1.中断供电时将在经济上造成较大损失。 2.中断供电时将影响重要用电单位的正常工作。 （三）三类负荷 凡不属于一类和二类的用电负荷称为三类负荷。
无功损耗大，电压 损耗大 提高功率因数：并联电容器 . 5.合理改变供电系统运行方3式4
二、频率
电网中发电机发出的正弦交流电每秒钟交变的 次数，称为频率，或叫供电频率。供电频率偏 差是以实际频率和额定频率之差△f与额定频 率fN之比的百分数△f%表示，即：
△f%=[(f－ fN)/ fN]×100%
供电可靠性频率质量
主要是频率允许偏差
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电能质量
电能质量是指供给用电单位受电端电能 的优劣程度。
电能质量主要包括电压质量与频率质 量两部分。
电压质量又分为电压允许偏差、电压允 许波动与闪变、公用电网谐波、三相电 压允许不平衡度
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一、电压
电压质量包括电压允许偏差、电压允许波动与闪变等 内容。
降压变电所将电压降低到10KV的高压配电电压，然后再用
电区变电所再降压到380/220V低压。
35KV电源进线
电力系统基础知识培训PPT课件
20
武汉中元华电科技有限公司研发部
20
输变电系统
一台半断路器接线
广泛用于大型电厂和变电所的超高压配电装 置具有较高可靠性及运行灵活性 母线故障，只跳开与此母线相连的断路器， 任何回路不停电
21
武汉中元华电科技有限公司研发部
21
扩大单元接线
输变电系统
使用断路器数目少，结构简单
电能的质量指标
频率
50Hz变化范围±0.1～0.2Hz
波形
标准正弦波形，不应产生畸变
7
武汉中元华电科技有限公司研发部
7
电力系统基本概念
电力系统电压等级
电力系统额定电压 电力设备ຫໍສະໝຸດ 定电压 高出或低于系统额定5％－10％
受电设备与电力系统额 定线电压/kV
3 6 10 — — — — 35 110 220 330 500
开关电器：断开或接通电路的电气设备总称
负荷开关—仅用于断开或闭合正常工作电流的开关电器 熔断器—仅用于断开过负荷电流或短路电流的开关电器 断路器—用于断开或闭合正常工作电流、短路电流的开关电器
隔离开关—不要求断开或闭合电流，只用于检修时隔离电压的开关电器
13
武汉中元华电科技有限公司研发部
13
输变电系统
双母线三种运行方式
母联QF断开，一组母线工作
一组备用
母联QF断开，进出线分别接
入两组母线，两组母线分裂 运行
母联QF闭合，电源以及溃线
平均分配在两组母线
19
武汉中元华电科技有限公司研发部
19
双母线分段接线
输变电系统
正常工作：Ⅱ、Ⅲ段工作， Ⅰ段备用 L限制故障时相邻段供给短路电流
QF1 QF2－母联断路器 QF3－分段断路器 L－电抗器 WL－线路 G1 G2 －发电机
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2．水力发电厂 水电厂是将水的位能和动能转换成电能的场所，也 称水电站。水电站的类型可以分为： (1) 堤坝式:一般河流水位的落差沿河流是分散的， 为提高落差就需要在河流的上游修建拦河坝，将水积蓄、 提高水头，进行发电。
通常这类水电站又细分为坝后式和河床式两种。
19
坝后式水电站:发电机厂房建在坝后，全部水头的压力 由坝体承受，水库的水由压力水管引入厂房，推动水轮发 电机发电。
8
500kV交流变电站、500kV直流变电站 750kV交流变电站 1000kV交流特高压和800kV直流特高压目前刚开始建设 1000kV交流特高压有部分开始投入使用
9
3、电力系统的行政划分。 全国分2大电网：国家电网公司和南方
电网公司。
10
2002年以前电力系统划分
跨省电力系统5个，独立省电力系统若干个
37Байду номын сангаас
5、变电站
38
变电所的基本类型
变电所起着变换和分配电能的作用。从发电厂送出的 电能一般经过升压远距离输送，再经过多次降压后才供给 用户使用，所以电力系统中的变电所的数量多于发电厂， 变压器的容量约是发电机容量的7~10倍。变电所分为发电 厂的变电所（升压变电所）和电力网的变电所（降压变电 所），根据变电所在电力系统的地位与供电范围，可以将 其分为以下几类。
24
目前，中国有4座核电站11台机组运行 浙江秦山核电站 广东大亚湾核电站
江苏田湾核电站 中国在建中核电站
广东阳江核电站
辽宁红沿河核电厂
岭澳核电站
浙江南部的三门核电站 江西彭泽核电厂
•核电站特点：
a.消耗燃烧少 c.容量越大越经济
b.燃烧时不需要空气助燃 d.有放射性污染
25
大亚湾核电站
26
核电站远景
27
5．新能源发电
太阳能发电 、风力发电、地热发电、潮汐发电、生 物质能发电及垃圾电厂等。
（1）太阳能发电 ①太阳能热发电：它是将吸收的太阳辐射热能转 换成电能的装置，其基本组成与常规火力电厂相似。
②太阳能光发电：太阳能光发电不通过热过程而 直接将太阳的光能转换成电能，其中光伏电池是一种 主要的太阳能光发电形式，也叫光伏发电。
图1-8 风力发电装置的示意图 1—风力机 2—升速齿轮箱 3—发电机 4—控制系统 5—改变方向的驱动装置 6—底板 7—塔架 8—控制和保护装置 9—基础 10—电缆线路 11—配电装置
30
风力发电厂
31
内蒙古风能储量全国第一
目前，内蒙古建有辉腾锡勒、达里、锡林浩特等几个大型 风力发电厂。截至2004年底，全区累计推广小型风力发电 机15.8万台，解决了15万散居牧户的基本生活用电。截至 2005年底，内蒙古风力发电厂总装机容量达到16.6万千瓦， 居全国第一位，2006年风力发电总装机容量发展到100万 千瓦。
13.80 15.75 18.0 20.0 22.0 24.0
35 60 110 220 330 500 -
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
24
40.5 72.5 126 252 363 550 800
图1-5 抽水蓄能电站示意图
23
4．核电厂
核电厂发电的原理与火电厂相似，都要有一个热源， 将水加热成蒸汽，进而推动汽轮机旋转并带动发电机转动 而发出电能。不同的是核电厂所用的热源不是煤或石油， 它的热源是原子核的裂变能。
利用铀(或钚）在反应堆核裂变 热能→（汽轮机）机械能→ 电能
核电是一种安全清洁的能源，利用它可以大大地节 约煤和减少污染。一个1000MW的火电厂一天燃烧的煤 是9600t，而相应1000MW的核电厂，一天只要3.3kg的 U235，同样容量的电厂其用燃料量竟相差300万倍。
1. 火力发电厂 以煤炭、石油、天然气等为燃料。
⑴ 凝汽式火电厂：只生产电能，热效率低，仅为30 % ~ 40%。
16
火电厂外景
17
热电厂外景
18
⑵ 热电厂 :既生产电能又生产热能。热电厂的热效率 高达60 % ~ 70%。
⑶ 燃气轮机发电厂：燃气轮机与汽轮机工作原理相 似，所不同的是燃气轮机的工质是高温高压的气体而不 是蒸汽。这些作为工质的气体可以是用清洁煤技术将煤 炭转化成的清洁煤气，也可以是天然气等。
光伏发电是把照射到太阳能电池上的光直接变换成 电能的一种发电形式，它是目前太阳能发电研究的方 向。
28
太阳能发电——光伏发电
29
（2）风力发电
将风能转换成电能的发电方式称为风力发电。风能 属于再生能源，又是一种过程性的能源，无法直接储 存，还具有随机性，所以对风能的应用技术上比较复 杂。图1-８是风力发电装置的示意图。由此图可以看出 风力发电机生产过程的简单描述。
33
地热发电厂
34
（4）潮汐发电
潮汐能是地球在自转过程中，海水受月流重力 牵引产生的。还有小部分潮汐是受太阳引力牵引形 成的。海水涨落的周期为12小时25分钟，同时在海 底造成三角流。
利用潮汐的落差推动水轮机而发电称之为潮汐 发电。即在海湾或河流入海口处筑起堤坝，涨潮时 蓄水，高潮时关闭。退潮时形成足以使水轮机工作 的落差时才开始放水，将蓄水放出，驱动水轮发电 机发电。
/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 二次绕组
3 及 3.15 6 及 6.30 10 及 10.5
3. 地区变电所 1) 地区变电所主要任务是给地区的用户供电，它是一 个地区或城市的主要变电所。 2) 电压等级一般为110~220 kV。 3) 若发生全所停电事故，只造成本地区或城市停电。
40
4. 终端变电所 1) 终端变电所位于输电线路的末端，靠近负荷点。 2) 高压侧电压多为110 kV或者更低（如35 kV），经 过变压器降压为6~10 kV电压后直接向用户送电。 3) 若发生全所停电事故，只是所供电的用户停电， 影响面较小。
35
潮 汐 发 电 示 意 图
36
中国最大的潮汐发电站：浙江江厦潮汐 电站，Pe=3200KW
世界最大的潮汐发电站：法国北部LaRance河， Pe=240MW
世界最高的潮汐发电站：加拿大Fundy高达 39英尺，Pe=20MW
世界首座海底潮汐发电站：挪威北部 Kvalsund Pe=300KW
生成电能 变换和分配电能 输送电能 消费电能
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。
3
电力网：按电压等级的高低、供电范围的大小的分类
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
内蒙古风电开发正处在发展时期，到2010年计划发展为 400万千瓦。
32
（3）地热发电
地球本身是个大热库，地热资源遍布世界各地。仅 地表10公里以内就有可供开采的热能，地热能的储量很 大，它的总量大约是煤炭的一亿七千万倍。但是，目前 世界上实际能利用的地热资源很少，主要限于蒸汽田和 热水田，这两者统称为地热田。地热电站是清洁的能 源。它的发电成本比水电和火电都低，而且地热发电后 排出的热水还可以供采暖、医疗、提取化学物质等利 用，所以目前地热发电发展很快。
图1-2 坝后式水电站示意图
20
河床式水电站:发电机厂房和挡水堤连成一体，厂房 也起挡水作用。由于厂房修建在河床中，故称河床式。
图1-3 河床式水电站示意图
21
⑵ 引水式水电站: 建在山区水流湍急的河道上或河床 坡度较陡的地段，由引水渠道提供水头，一般不需要修建 堤坝，或只修低堰，适用于水头比较高的情况。
(3) 限制故障电流和防御过电压的电器 如用于限制短路电流的电抗器和防御过电压的避雷 器、避雷针、避雷线等。
(4) 接地装置 用来保证电力系统正常工作的工作接地或保护人身 安全的保护接地，它们均与埋入地中的金属接地体或接 成接地网的接地装置连接。
43
(5) 载流导体 电气设备必须通过载流导体按照生产和分配电能 的顺序或者说按照设计要求连接起来，常见的载流导 体如母线、架空线、电力电缆等。 (6) 补偿装置 如调相机、电力电容器、消弧线圈、并联电抗器 等。它们分别用来补偿系统的无功功率、补偿小电流 接地系统中的单相接地电容电流、吸收系统过剩的无 功功率等。 (7) 仪用互感器 如电压互感器和电流互感器，它们将一次回路中 的高电压和大电流变成低电压和小电流，供给测量仪 表和继电保护装置用。
4
电网调度
应用服务器
数据采集和传输
RTU
RTU
RTU
发电
输电
变电
配电
用电
5
超高压远距 离输电网
变电所A：枢纽
500kV
220kV
区域电力网
变电所C：地方 110kV
地方电力网
变电所D：终端 10 kV
110
kV
变电所B：
35kV
中间
35kV
~
~
水力发电厂 火力发电厂
6
2、电力系统的电压等级
7
电力系统 额定电压
2. 中间变电所 1) 中间变电所高压侧与枢纽变电所连接，以穿越功率 为主，在系统中起交换功率的作用，或使高压长距离输 电线路分段，它一般汇集2~3个电源，这样的变电所主 要起中间环节作用。 2) 电压等级多为220~330 kV，其中压侧一般是110~220 kV，供给所在的多个地区用电并接入一些中小型电厂。 3) 当全所停电时，将引起区域电网解列，影响面也比 较大。
通常这类水电站又细分为坝后式和河床式两种。
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坝后式水电站:发电机厂房建在坝后，全部水头的压力 由坝体承受，水库的水由压力水管引入厂房，推动水轮发 电机发电。
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500kV交流变电站、500kV直流变电站 750kV交流变电站 1000kV交流特高压和800kV直流特高压目前刚开始建设 1000kV交流特高压有部分开始投入使用
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3、电力系统的行政划分。 全国分2大电网：国家电网公司和南方
电网公司。
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2002年以前电力系统划分
跨省电力系统5个，独立省电力系统若干个
37Байду номын сангаас
5、变电站
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变电所的基本类型
变电所起着变换和分配电能的作用。从发电厂送出的 电能一般经过升压远距离输送，再经过多次降压后才供给 用户使用，所以电力系统中的变电所的数量多于发电厂， 变压器的容量约是发电机容量的7~10倍。变电所分为发电 厂的变电所（升压变电所）和电力网的变电所（降压变电 所），根据变电所在电力系统的地位与供电范围，可以将 其分为以下几类。
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目前，中国有4座核电站11台机组运行 浙江秦山核电站 广东大亚湾核电站
江苏田湾核电站 中国在建中核电站
广东阳江核电站
辽宁红沿河核电厂
岭澳核电站
浙江南部的三门核电站 江西彭泽核电厂
•核电站特点：
a.消耗燃烧少 c.容量越大越经济
b.燃烧时不需要空气助燃 d.有放射性污染
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大亚湾核电站
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核电站远景
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5．新能源发电
太阳能发电 、风力发电、地热发电、潮汐发电、生 物质能发电及垃圾电厂等。
（1）太阳能发电 ①太阳能热发电：它是将吸收的太阳辐射热能转 换成电能的装置，其基本组成与常规火力电厂相似。
②太阳能光发电：太阳能光发电不通过热过程而 直接将太阳的光能转换成电能，其中光伏电池是一种 主要的太阳能光发电形式，也叫光伏发电。
图1-8 风力发电装置的示意图 1—风力机 2—升速齿轮箱 3—发电机 4—控制系统 5—改变方向的驱动装置 6—底板 7—塔架 8—控制和保护装置 9—基础 10—电缆线路 11—配电装置
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风力发电厂
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内蒙古风能储量全国第一
目前，内蒙古建有辉腾锡勒、达里、锡林浩特等几个大型 风力发电厂。截至2004年底，全区累计推广小型风力发电 机15.8万台，解决了15万散居牧户的基本生活用电。截至 2005年底，内蒙古风力发电厂总装机容量达到16.6万千瓦， 居全国第一位，2006年风力发电总装机容量发展到100万 千瓦。
13.80 15.75 18.0 20.0 22.0 24.0
35 60 110 220 330 500 -
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
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40.5 72.5 126 252 363 550 800
图1-5 抽水蓄能电站示意图
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4．核电厂
核电厂发电的原理与火电厂相似，都要有一个热源， 将水加热成蒸汽，进而推动汽轮机旋转并带动发电机转动 而发出电能。不同的是核电厂所用的热源不是煤或石油， 它的热源是原子核的裂变能。
利用铀(或钚）在反应堆核裂变 热能→（汽轮机）机械能→ 电能
核电是一种安全清洁的能源，利用它可以大大地节 约煤和减少污染。一个1000MW的火电厂一天燃烧的煤 是9600t，而相应1000MW的核电厂，一天只要3.3kg的 U235，同样容量的电厂其用燃料量竟相差300万倍。
1. 火力发电厂 以煤炭、石油、天然气等为燃料。
⑴ 凝汽式火电厂：只生产电能，热效率低，仅为30 % ~ 40%。
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火电厂外景
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热电厂外景
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⑵ 热电厂 :既生产电能又生产热能。热电厂的热效率 高达60 % ~ 70%。
⑶ 燃气轮机发电厂：燃气轮机与汽轮机工作原理相 似，所不同的是燃气轮机的工质是高温高压的气体而不 是蒸汽。这些作为工质的气体可以是用清洁煤技术将煤 炭转化成的清洁煤气，也可以是天然气等。
光伏发电是把照射到太阳能电池上的光直接变换成 电能的一种发电形式，它是目前太阳能发电研究的方 向。
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太阳能发电——光伏发电
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（2）风力发电
将风能转换成电能的发电方式称为风力发电。风能 属于再生能源，又是一种过程性的能源，无法直接储 存，还具有随机性，所以对风能的应用技术上比较复 杂。图1-８是风力发电装置的示意图。由此图可以看出 风力发电机生产过程的简单描述。
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地热发电厂
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（4）潮汐发电
潮汐能是地球在自转过程中，海水受月流重力 牵引产生的。还有小部分潮汐是受太阳引力牵引形 成的。海水涨落的周期为12小时25分钟，同时在海 底造成三角流。
利用潮汐的落差推动水轮机而发电称之为潮汐 发电。即在海湾或河流入海口处筑起堤坝，涨潮时 蓄水，高潮时关闭。退潮时形成足以使水轮机工作 的落差时才开始放水，将蓄水放出，驱动水轮发电 机发电。
/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 二次绕组
3 及 3.15 6 及 6.30 10 及 10.5
3. 地区变电所 1) 地区变电所主要任务是给地区的用户供电，它是一 个地区或城市的主要变电所。 2) 电压等级一般为110~220 kV。 3) 若发生全所停电事故，只造成本地区或城市停电。
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4. 终端变电所 1) 终端变电所位于输电线路的末端，靠近负荷点。 2) 高压侧电压多为110 kV或者更低（如35 kV），经 过变压器降压为6~10 kV电压后直接向用户送电。 3) 若发生全所停电事故，只是所供电的用户停电， 影响面较小。
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潮 汐 发 电 示 意 图
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中国最大的潮汐发电站：浙江江厦潮汐 电站，Pe=3200KW
世界最大的潮汐发电站：法国北部LaRance河， Pe=240MW
世界最高的潮汐发电站：加拿大Fundy高达 39英尺，Pe=20MW
世界首座海底潮汐发电站：挪威北部 Kvalsund Pe=300KW
生成电能 变换和分配电能 输送电能 消费电能
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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电力网：按电压等级的高低、供电范围的大小的分类
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
内蒙古风电开发正处在发展时期，到2010年计划发展为 400万千瓦。
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（3）地热发电
地球本身是个大热库，地热资源遍布世界各地。仅 地表10公里以内就有可供开采的热能，地热能的储量很 大，它的总量大约是煤炭的一亿七千万倍。但是，目前 世界上实际能利用的地热资源很少，主要限于蒸汽田和 热水田，这两者统称为地热田。地热电站是清洁的能 源。它的发电成本比水电和火电都低，而且地热发电后 排出的热水还可以供采暖、医疗、提取化学物质等利 用，所以目前地热发电发展很快。
图1-2 坝后式水电站示意图
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河床式水电站:发电机厂房和挡水堤连成一体，厂房 也起挡水作用。由于厂房修建在河床中，故称河床式。
图1-3 河床式水电站示意图
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⑵ 引水式水电站: 建在山区水流湍急的河道上或河床 坡度较陡的地段，由引水渠道提供水头，一般不需要修建 堤坝，或只修低堰，适用于水头比较高的情况。
(3) 限制故障电流和防御过电压的电器 如用于限制短路电流的电抗器和防御过电压的避雷 器、避雷针、避雷线等。
(4) 接地装置 用来保证电力系统正常工作的工作接地或保护人身 安全的保护接地，它们均与埋入地中的金属接地体或接 成接地网的接地装置连接。
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(5) 载流导体 电气设备必须通过载流导体按照生产和分配电能 的顺序或者说按照设计要求连接起来，常见的载流导 体如母线、架空线、电力电缆等。 (6) 补偿装置 如调相机、电力电容器、消弧线圈、并联电抗器 等。它们分别用来补偿系统的无功功率、补偿小电流 接地系统中的单相接地电容电流、吸收系统过剩的无 功功率等。 (7) 仪用互感器 如电压互感器和电流互感器，它们将一次回路中 的高电压和大电流变成低电压和小电流，供给测量仪 表和继电保护装置用。
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电网调度
应用服务器
数据采集和传输
RTU
RTU
RTU
发电
输电
变电
配电
用电
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超高压远距 离输电网
变电所A：枢纽
500kV
220kV
区域电力网
变电所C：地方 110kV
地方电力网
变电所D：终端 10 kV
110
kV
变电所B：
35kV
中间
35kV
~
~
水力发电厂 火力发电厂
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2、电力系统的电压等级
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电力系统 额定电压
2. 中间变电所 1) 中间变电所高压侧与枢纽变电所连接，以穿越功率 为主，在系统中起交换功率的作用，或使高压长距离输 电线路分段，它一般汇集2~3个电源，这样的变电所主 要起中间环节作用。 2) 电压等级多为220~330 kV，其中压侧一般是110~220 kV，供给所在的多个地区用电并接入一些中小型电厂。 3) 当全所停电时，将引起区域电网解列，影响面也比 较大。