电力系统的构成

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供电工程复习题-翁双安

供电工程复习题-翁双安

供电工程复习题—翁双安第一章1.P1 电力系统的构成包含:发电、输电、变电、配电和用电。

2.P4 电力系统运行的特点:(1)电力系统发电与用电之间的动态平衡(2)电力系统的暂态过程十分迅速 (3)电力系统的地区性特色明显(4)电力系统的影响重要3、P4 简答:对电力系统运行的要求(1)安全在电能的生产、输送、分配和使用中,应确保不发生人身和设备事故(2)可靠在电力系统的运行过程中,应避免发生供电中断,满足用户对供电可靠性的要求(3)优质就是要满足用户对电压和频率等质量的要求(4)经济降低电力系统的投资和运行费用,尽可能节约有色金属的消耗量,通过合理规划和调度,减少电能损耗,实现电力系统的经济运行。

4、P7 电力系统中性点的接地方式:电源中性点不接地,电源中性点经消弧线圈接地,电源中性点经小电阻接地和中性点直接接地.P9 电源中性点不接地的电力系统发生单相接地故障时,非故障相的对地电压电压升至电源相电压的√3倍,非故障相的电容电流为正常工作时的√3,而故障相的对地电容电流升至正常工作时的3倍.·中性点不接地发生单相短路时,短路电流小;·源中性点直接接地发生单相短路时,短路电流很大。

对于3-10kV电力系统中单相接地电流大于30A,20kV及以上电网中单相接地电流大于10A时,电源中性点必须采用经消弧线圈的接地方式.5、P14 三相低压配电系统分类N、TT和IT系统。

6、P18 各级电力负荷对供电电源的要求:一级负荷:由两个独立电源供电二级负荷:采用两台变压器和两回路供电三级负荷:对供电方式无特殊要求(一个回路)7、额定电压的计算:P6用电设备的额定电压=所连电网的额的电压UN发电机的额定电压UN。

G =1.05UN(UN同级电网额定电压)电力变压器的额定电压:一次绕组:与发电机或同级电网的额定电压相同,U1N.T =UN.G或U1N。

T=UN1;二次绕组:线路长:U2N.T =1.1UN.G;线路短: U2N.T=1.05UN28、输电电压等级:220/380v,380/660v,1kv,3kv,6kv,10kv,20kv,35kv,66kv,110kv,220kv,330kv,500kv,750kv. 我国最高电压等级为750kv。

电力系统基础知识

电力系统基础知识

第一章电力系统基础知识继电保护、自动装置对电力系统起到保护和安全控制的作用,因此首先应明确所要保护和控制对象的相关情况,涉及的内容包括:电力系统的构成,电力系统中性点接地方式及其特点,电力系统短路电流计算及其相关概念。

这是学习继电保护、自动装置等本书内容的基础。

>>第一节电力系统基本概念一、电力系统构成电力系统是由发电厂、变电站(所)、送电线路、配电线路、电力用户组成的整体。

其中,联系发电厂与用户的中间环节称为电力网,主要由送电线路、变电所、配电所和配电线路组成,如图1-1中的虚框所示。

电力系统和动力设备组成了动力系统,动力设备包括锅炉、汽轮机、水轮机等。

在电力系统中,各种电气设备多是三相的,且三相系统基本上呈现或设计为对称形式,所以可以将三相电力系统用单相图表述。

动力系统、电力系统及电力网之间的关系示意图如图1-l所示。

图1-1 动力系统、电力系统及电力网示意图需要指出的是,为了保证电力系统一次电力设施的正常运行,还需要配置继电保护、自动装置、计量装置、通信和电网调度自动化设施等。

电力系统主要组成部分和电气设备的作用如下。

(1)发电厂。

发电厂是把各种天然能源转换成电能的工厂。

天然能源也称为一次能源,例如煤炭、石油、天然气、水力、风力、太阳能等,根据发电厂使用的一次能源不同,发电厂分为火力发电厂(一次能源为煤炭、石油或天然气)、水力发屯厂、风力发电厂等。

(2)变电站(所)。

变电站是电力系统中联系发电厂与用户的中间环节,具有汇集电能和分配电能、变换电压和交换功率等功能,是一个装有多种电气设备的场所。

根据在电力系统中所起的作用,可分为升压变电站和降压变电站;根据设备安装位置,可分为户外变电站、户内变电站、半户外变电站和地下变电站。

变电站内一次电气设备主要有变压器、断路器、隔离开关、避雷器、电流互感器、电压互感器、高压熔断器、负荷开关等。

变电站内还配备有继电保护和自动装置、测量仪表、自动控制系统及远动通信装置等。

电力系统问答题

电力系统问答题

电力系统概念汇总CHAPTER11、什么是电力系统?什么是电力网?他们都由那些设备组成?电力系统:由发电、变电、输电、配电、用电等设备和相应辅助设备、按规定的技术和经济要求组成的,将一次能源转换成电能并输送和分配到用户的一个统一系统.组成:电力系统是由发电机、变压器、线路、负荷等4类设备组成的有机整体.其组成根据功能分3个层次:电力网络:升压变压器+输电线路+降压变压器+配电线路电力系统:发电机+电力网络+用电设备〔用电负荷〕动力系统:电力系统+发电厂动力局部〔一次能源转换设备〕2、电力网的额定电压是怎样规定的?电力系统各类元件的额定电压与电力网的额定电压有什么关系?I〕电力线路的额定电压和系统的额定电压相等;II〕发电机的额定电压与系统的额定电压为同一级别时,其额定电压规定比系统的额定电压高5%; III〕变压器接受功率一侧的绕组为一次绕组〔相当于受电设备〕,输出功率一侧的绕组为二次绕组〔相当于供电设备〕;IV〕变压器一次绕组的额定电压与系统的额定电压相等,但直接与发电机联接时,其额定电压那么与发电机的额定电压相等.V〕变压器二次绕组的额定电压规定比系统的额定电压高10%,如果变压器的短路电压小于7%、或直接〔包括通过短距离线路〕与用户联接时,那么规定比系统的额定电压高5%.3、升压变压器和降压变压器的分接头是怎样规定的?变压器的额定变比和实际变比有什么区别?变压器分接头:①为满足电力系统的调压要求,电力变压器的绕组设有假设干个分接抽头分接头,相应绕组的中央抽头称之为主抽头.②变压器绕组额定电压,指主轴头对应的绕组额定电压.③分接头位置用“%〞示出,表示抽头偏离主抽头的额定电压%④分接头的设置:双绕组变压器一一分接头设在高压侧三绕组变压器一一分接头分别设在高压侧和中压侧⑤分接头调节方式与个数:个数为奇数〔含主抽头〕变压器变比A〕额定变比:kN二高压侧额定电压/低压侧额定电压B〕运行变比:k二高压侧分接头电压/低压侧额定电压C〕标么变比:k*= k / kN 〔or : k*= k / kB见2.6 节〕4、电能生产的主要特点是什么?对电力系统运行有哪些根本要求?特点:同时性,瞬时性,与日常生活联系的密切性根本要求:1、供电平安可靠;2、电能质量良好;3、系统运行经济;4、环境友好.5、电力系统负荷可以分为哪几个等级,各级负荷有何特点?第一级负荷:中断供电的后果极为严重〔人身平安事故等〕第二级负荷:〔大量减产、对居民生活产生影响〕第三级负荷:停电影响不大的其他负荷6、电能质量的根本指标是什么?1、频率fN±0.2〜0.5Hz2、电压35kV及以上电压等级VN±5%, 10kV及以下电压等级VN±7%.3、谐波正弦波形畸变率W4〜5%.7、电力网的接线方式中,有备用接线和无备用接线,各有什么特点?无备用特点:简单、设备费用较少、运行方便、供电可靠性低有备用特点:简单,运行方便,供电可靠性和电压质量有明显提升,缺点是设备费用增加很多.8,什么是开式网络,什么是闭式网络,他们各有什么特点?开式网络:每一个负荷都只能沿惟一的路径取得电能的网络.闭式网络:每一个负荷点至少通过两条线路从不同的方向取得电能的网络.特点上有CHAPTER21、电力网计算中,单位长度输电线路常采用哪种等值电路?等值电路有哪些主要参数?这些参数 个反映什么物理现象?一、输电线路的参数1、电阻:反映线路通过电流时产生的有功功率损失效应2、电感:反映载流导线产生磁场效应3、电导:反映线路带电时绝缘介质中产生泄 导线附近空气游离而产生有功功率损失4、电容:反映带电导线周围电场效应.输电线路的参数可视为沿全长均匀分布,每单 参数为电阻r0,电感L0,电导g0,电容C0.等 下:2、架空线路的导线换位有什么作用? 当三相导线排列不对称时,各相导线所交链的磁链及各相等值电感便不相同,这将引起三相参数不 对称.因此必须利用导线换位来使三相参数恢复对称.3、分裂导线对线路的参数有什么影响?分裂导线根数愈多,电阻愈小,电感越小,电纳越大.一般单导线线路每公里电抗为0.4.左右,分裂导线根数为2、3、4根时,每公里的电抗分别为0.33、 0.30、0.28 Q 左右.一般单导线线路每公里电纳大约为2.8X10-6 S/km 左右;对于分裂导线线路,每相分裂根数为2、 3、4根时,每公里的电纳分别为3.4X10-6 S, 3.8X10-6 S, 4.1 X 10-6 S 左右.4、电力网计算中两绕组变压器和三绕组变压器常采用哪种等值电路?5、计算绕组容量不同的三绕组变压器的电阻和电抗是要注意什么问题?1)依次让一个绕组开路,其余两个绕组按双绕组变压器做短路实验,测得短路损耗A PS(1-2)、 A PS(2-3)、A PS(3-1).a)容量比为100/100/100时,测得短路损耗A PS(1-2)、A PS(2-3)、A PS(3T)保持不变;b)容量比为 100/50/100 和 100/100/50 时,测得短路损耗A P‘ S(1-2)、A P/ S(2-3)、A P/ S(3T) 必须折算以得到A PS(1-2)、A PS(2-3)、A PS(3-1).折算公式见P-29式2-64.6、变压器变比是如何定义的?它与原、副方绕组的匝数比有何不同?在三相电力系统计算中,变压器的变比通常是指两侧绕组空载线电压的比值,它与统一铁芯柱上的 原副方绕组匝数比石油区别的.对于Yy 和Dd 解放的变压器,k 「V N / V 2 N = w 1/叱,即原副方绕 组匝数比;对于Yd 接法的变压器k T = VJ 匕N = 尽1/叱.7、为什么变压器的五型等值电路能够实现原副方电压和电流的交换?1)变压器的n 型等值电路中三个阻抗(导纳)都与变比k 有关;2)n 型的两个并联支路的阻抗(导纳)的符号总是相反的;3)三个支路阻抗之和恒等于零,即构成了谐振三角形;4)三角形内产生谐振环流,实现原、副方的变压和电流变换,使等值电路起到变压器的作用.8、什么是标幺值?采用标幺值有什么好处?标幺值:在电力系统计算时,采用没有单位的阻抗、导纳、电压、电流和功率等进行计算.漏电流及 位长度的 值电路如 图2-1单位长线路的一相等值电路好处:元件参数实际大小不明确;相对大小清楚,便于比拟.CHAPTER41、怎样形成节点导纳矩阵?它的元素有什么物理意义?1、对角线元素Yii称为节点1的自导纳,其值等于接于节点i的所有支路导纳之和.2、非对角线元素Yij称为节点i , j间的互导纳,它等于直接联接于节点i , j间的支路导纳的负值.3、假设节点i , j间不存在直接支路,那么有Yij=0.4、节点导纳矩阵是一个稀疏的对称矩阵.2、节点导纳矩阵的特点:1〕直观易得2〕稀疏矩阵2〕对称矩阵CHAPTER91、电力系统日负荷曲线有什么特点?安排日发电方案和确定系统运行方式的重要依据.2、负荷率和最小负荷系数?负荷率:k=P / P ,最小负荷系数:a=P i / P3、年最大负荷曲线和年持续负荷曲线年最大负荷曲线:主要用来安排发电设备的检修方案,同时也为制订发电机组或发电厂的扩建或新建方案提供依据.描述一年内每月〔或每日〕最大有功功率负荷变化的情况.年持续负荷曲线:按一年中系统负荷的数值大小及其持续小时数顺序排列而绘制成.常用于安排发电方案和进行可靠性估算.4、负荷的电压静态特性,负荷的频率静态特性.负荷的电压静态特性:当频率维持额定值不变时,负荷功率与电压的关系.负荷的频率静态特性:当负荷端电压维持额定值,负荷功率与频率的关系.5、常用综合负荷等值电路综合负荷等值电路:电力系统分析计算中,发电机、变压器和电力线路常用等值电路代表,并由此组成电力系统的等值网络,负荷是电力系统的重要组成局部,用等值电路代表综合负荷是很自然的, 也是合理的.常用综合负荷等值电路:含源等值阻抗〔或导纳〕支路恒定阻抗〔或导纳〕支路异步电动机等值电路1〕潮流计算中,负荷常用恒定功率表示,必要时用线性化的静态特性;2〕短路计算中,负荷表示为含源阻抗支路或恒定阻抗支路;3〕稳定计算中,综合负荷可表示为恒定阻抗或不同比例的恒定阻抗和异步电动机的组合.CHAPTER101、什么叫电压损耗?什么叫电压偏移?电压损耗:两点间电压绝对值之差称为电压损耗,用AV表示.当两点电压之间的相角差5不大时, 可近似地认为电压损耗就等于电压降落的纵分量.电压偏移:网络中某点的实际电压同网络该处的额定电压之差,可以用kV表示,也可以用额定电压的百分数表示.2、电压降落公式分析1〕元件两端的电压幅值差主要由电压降落的纵分量决定;2〕元件两端的电压相角差主要由电压降落的横分量决定;3〕高压输电线的参数中,电抗要比电阻大得多,作为极端情况,令R=0可得:在纯电抗元件中,电压降落的纵分量是因传送无功功率而产生,电压降落的横分量那么因传送有功功率产生.元件两端存在电压幅值差是传送无功功率的条件,存在电压相角差那么是传送有功功率的条件.感性无功功率将从电压较高的一端流向电压较低的一端,有功功率那么从电压相位越前的一端流向电压相位落后的一端.实际的网络元件都存在电阻,电流的有功分量流过电阻将会增加电压降落的纵分量,电流的感性无功分量通过电阻那么将减少电压降落的横分量.CHAPTER111、开式网中,一直供电点的电压和负荷节点功率时,可按怎样的步骤进行潮流计算?1、从离电源点A最远的d点开始,利用线路额定电压,逆着功率传送方向依次算出各段功率损耗和功率分布.2、从电源点A开始,顺着功率传送方向,依次计算各段线路的电压降落,求出各节点电压.2、什么叫运算负荷?它在简单网络的潮流计算中有什么用处?将电纳支路分别用额定电压VN下的充电功率代替,将其分别与相应节点的负荷功率合并,得到各个节点的等效功率,叫做等效负荷,可以得到简化等值电路.3、在对多电压级的开式网络进行潮流计算时,对于变压器有哪几种处理方法?方法一:1、将变压器的阻抗归算到线路1的电压级;2、由末端向首端逐步算出各点功率,再用首端功率和电压算出第一段线路的电压损耗和节点b的电压,依次往后推算出各节点的电压.〔注意:经理想变压器时功率保持不变,两侧电压之比等于实际变压比k.〕方法二:1、将变压器阻抗和第二段的参数归算到线路1的电压级;2、按开式网络的潮流计算方法进行计算.〔注意:节点c和d的电压非该点实际电压,而是归算到线路段1的电压级的电压.〕方法三:1、将变压器用口型等值电路取代;2、按开式网络的潮流计算方法进行计算.4、什么是功率分点?电力网中功率由两个方向流入的节点称为功率分点,用▼标出.有时有功功率和无功功率分点可能出现在电力网的不同节点,通常用▼和▽分别表示有功率和无功功率分点.5、什么是循环功率?a〕每个电源点送出的功率都包含两局部:第一局部由负荷功率和网络参数确定,每一个负荷的功率都以该负荷点到两个电源点间的阻抗共轭值成反比的关系分配给两个电源点,且可以逐个计算.第二局部与负荷无关,它可以在网络中负荷切除的情况下,由两个供电点的电压差和网络参数确定, 通常称之为循环功率.b〕当两电源点电压相等时,循环功率为零.6、什么是均一网络?均一网络的功率分布有何特点?对于各线段单位长度的阻抗值都相等的均一网络,在均一电力网中有功功率和无功功率的分布彼此无关.7、简单环网的一般处理方法1〕单电源供电的简单环网可以当作是供电点电压相等的两端供电网络.2〕对于多电源供电的简单环网,将给定功率的电源点当作负荷点处理,而把给定电压的电源点都一分为二,得到假设干个供电点电压的两端供电网络.8、闭式电力网中的电压损耗计算在不要求特别精确时,闭式电力网中任一线段的电压损耗可用电压降落的纵分量代替,即•在不计功率损耗时,V取电力网的额定电压;•计及功率损耗时,如果用某一点的功率就应取同一点的电压.9、两端供电网络中电压最低点确实定1〕假设有功功率分点和无功功率分点为同一节点,那么该点为电压最低点.2〕假设有功功率分点和无功功率分点不在同一点,那么必须分别算出各分点的实际电压,才能确定电压最低点和最大的电压损耗.3〕在具有分支线的闭式电力网中,功率分点只是对于干线而言的电压最低点,不一定是整个电力网的电压最低点.10、环网中功率的自然分布和经济分布功率在环网中与阻抗成反比分布,称此分布为功率的自然分布.1〕功率在环形网中与电阻成反比分布时功率损耗最小〔经济分布〕2〕只有在每段线路的比值R/X都相等的均一网络中,功率的自然分布才与经济分布相符.各段线路的不均一程度越大,两者差异就越大.11、环路电势和循环功率1〕环路电势因并联变压器的变比不等引起.2〕循环功率由环路电势产生,其方向与环路电势的作用方向一致.3〕两变压器的变比相等时,E,=0,循环功率不存在.4〕变压器的实际功率分布是由变压器变比相等且供给实际负荷时的功率分布,与不计负荷仅因变比不同而引起的循环功率叠加而成.12、环网中的潮流限制在环网中引入环路电势使产生循环功率,是对环网进行潮流限制和改善功率分布的有效手段.1〕调整环网中的变压器变比对于比值X/R较大的高压网络,主要作用是改变无功功率分布.2〕一般情况下,网络中功率自然分布不同于所期望的分布时,要求同时调整有功功率和无功功率, 这就要采用一些附加设备来产生所需的环路电势.a〕利用加压调压变压器产生附加电势.6〕利用FACTS 〔Flexible AC Transmission System〕装置实现潮流限制.13、在潮流计算中,根据定解条件可将节点分为哪几类?怎样为不同类型的节点建立潮流方程?1、PQ节点给定有功功率P和无功功率Q,求解电压〔V, 6〕o1〕通常变电所都属于这一类节点;2〕某些发电厂送出的功率在一定时间内固定时,该厂母线;3〕既不接发电机也没有负荷的联络节点〔亦称浮游节点〕.2、PV节点给定有功功率P和电压幅值V,求解Q和5.一般选择有一定无功储藏的发电厂和具有可调无功电源设备的变电所作为PV节点.3、平衡节点给定电压幅值V和电压相角5,求解P和Q.一般选择主调频发电厂为平衡节点. 〔也可以选择出线最多的发电厂〕14、应用牛顿法求解非线性方程的原理和计算步骤.原理:单变量非线性代数方程的牛顿迭代算法.分为节点电压用直角坐标表示时怎样建立牛顿法潮流方程并形成雅克比矩阵问题和节点电压用极坐标表示时怎样建立牛顿法潮流方程并形成雅克比矩阵问题.15、PQ分解法潮流计算采用了哪些简化假设,这些简化假设的依据是什么?在交流高压电网中,数电线路的电抗要比电阻大得多,系统中母线有功功率的变化主要受电压相位的影响,无功功率的变化主要受母线电压幅值变化的影响.在修正方程式的系数矩阵中,可将矩阵字块的N和K略去不计,认为他们的元素都等于零,这样n-1+m阶的方程式变分解为一个n-1阶和一个m阶的方程.节点的有功功率不平衡量只用于修正电压的相位,节点的无功功率不平衡量只用于修正电压的幅值,这两组方程分别轮流迭代,即是PQ分解法的院里.16、PQ分解法的简化假设对潮流计算结果的精度有影响吗?为什么?PQ分解法所做的种种简化只涉及到解题过程,而收敛条件的校验仍然是以精确的模型为依据的, 所以计算结果的精度是不受影响.但是要注意,在各种简化条件中们关键是输电线路的电阻和电感的比值的大小,110KV及以上电压等级的架空线该比值较小,一般满足PQ分解法的简化条件.在35KV及以下电压等级的电力网中,线路的该比值较大,在迭代计算中可能出现不收敛的情况.CHAPTER121、电力系统的无功功率需求主要由那些主要成分构成?1.无功功率负荷:异步电动机在电力系统负荷〔特别是无功负荷〕中的占比很大.系统无功负荷的电压特性主要由异步电动机决定.2.变压器的无功损耗:1〕变压器的无功损耗电压特性与异步电动机的相似.2〕变压器的无功功率损耗在系统的无功需求中占有相当的比重.3.输电线路的无功损耗:1〕35KV及以下架空线路的充电功率很小,线路消耗无功功率,为无功负载.2〕110KV 及以上的架空线路,当传输功率较大时,电抗中消耗的无功功率将大于电纳中产生的无功功率,为无功负载.2〕110KV及以上的架空线路,当传输功率较小〔小于自然功率〕时, 电纳中产生的无功功率,除了抵偿电抗中的损耗以外,还有多余,为无功电源.2、当机械负荷一定时,异步电动机的无功功率随电压变化而变化的规律有什么特点?为什么?1〕在额定电压附近,电动机的无功功率随电压的升降而增减.2〕当电压明显地低于额定值时,无功功率主要由漏抗中的无功损耗决定,因此随电压下降反而具有上升的性质. 结合异步电动机无功功率表达式和图像分析可得:3、电力系统总主要的无功功率电源有哪些?电力系统中的无功功率电源主要有发电机,同步调相机,静电电容器,静止无功补偿器和静止无功发生器,这四种装置又称无功补偿装置.静电电容器只能吸收容性无功功率〔即发出感性无功功率〕, 其余几类补偿装置既能吸收容性无功,亦能够吸收感性无功.4、发电机输出的功率要收到什么限制?改变功率因数时,发电机发出的有功功率P和无功功率Q要受定子电流额定值〔额定视在功率〕、转子电流额定值〔空载电势〕、原动机出力〔额定有功功率〕的限制.5、对无功电源的同步调相机和静电电容器的优缺点做比拟分析.同步调相机:1〕相当于空载运行的同步电动机;2〕过励磁运行时,向系统供给感性无功功率起无功电源作用;3〕欠励运行时,从系统吸取感性无功功率起无功负荷作用.优点:装有自动励磁调节装置的同步调相机能根据装设地点电压的数值平滑改变输出〔或吸收〕无功功率.特别是有强行励磁装置时,在系统故障情况下,能调节系统电压,有利于提升系统稳定性. 缺点:同步调相机是旋转机械,运行维护复杂;有功功率损耗大;投资费用较大〔宜于大容量集中使用〕;响应速度慢难以适应动态无功限制的要求.静电电容器:优点:无旋转部件,维护方便;单位容量投资费用较小,且与容量的大小无关;运行时功率损耗较小.装设容量可大可小,可集中使用也可分散装设就地供给无功功率,以降低网络的电能损耗;缺点:供给系统的无功功率受节点电压影响,调节性能较差.6、新型无功补偿装置,静止无功补偿器和静止无功发生器的特点静止无功补偿器〔Static Var Compensator〕SVC简称静止补偿器,由静电电容器与电抗器并联组成;能够平滑地改变输出〔或吸收〕的无功功率. 常见类型:1〕由晶闸管限制电抗器TCR与固定电容器并联组成的静止补偿器;2〕由饱和电抗器与固定电容器并联组成〔带有斜率校正〕的静止补偿器;3〕晶闸管限制电抗器与晶闸管投切电容器TSC并联组成的静止补偿器.优点:1〕电压变化时能够快速平滑地调节无功功率,满足动态无功补偿需要;2〕运行维护简单,功率损耗较小;3〕响应时间较短,对于冲击负荷有较强的适应性;4〕 TCR 、TSC 型静止补偿器还能做到分相补偿以适应不平衡的负荷变化. 静止无功发生器〔Static Var Generator, SVG 〕也称为静止同步补偿器〔STATCOM 〕或静止调相机〔STATCON 〕 优点:1〕与静止补偿器相比,响应速度更快,运行范围更宽,谐波电流含量更少;2〕电压较低时仍可向系统注入较大的无功电流,它的储能元件〔如电容器〕容量远比它所提供的无功容量要小.7、为什么说电力系统的运行电压水平取决于无功功率的供需平衡?当电势E 为一定值时,Q 同V 的关系如右图曲 1〕系统在电压Va 下到达无功功率平衡. 2〕假设负荷增加,系统的无功电源不能满足在 功平衡的需要,那么只能降低电压运行以到达新 衡. 3〕假设负荷增加,系统的无功电源能够满足在 功平衡的需要,那么可在较高电压水平下运行.8、无功平衡的原那么 从改善电压质量和降低网络功率损耗考虑,应尽量防止通过电网元件大量地传送无功功率.应分地 区分电压级地进行无功功率平衡.〔即做到无功功率的就地平衡、减少无功功率的长距离和跨电压 级的传送〕9、电压偏移过大对系统和用户各有什么害处?我国电力系统对于供电电压的允许偏移有什么具 体的规定? 电压偏移的危害:1〕电压偏移过大,影响用户正常工作;2〕电压降低,会使网络中的功率损耗和能量损耗加大;3〕电压过低可能会危及电力系统运行的稳定性;4〕电压过高,各种电气设备的绝缘可能受到损害,在超高压网络中增加电晕损耗等.电压的允许偏移:1〕35kV 及以上供电电压正、负偏移的绝对值之和不超过额定电压的10%,如供电电压上下偏移同 号时,按较大的偏移绝对值作为衡量依据;2) 10kV 及以下三相供电电压允许偏移为额定电压的±7%;3) 220V 单相供电电压允许偏移为额定电压的+7%和-10%.10、顺调压、逆调压和常调压的概念,这些调压各适用于哪些情况?逆调压:在大负荷时升高电压,小负荷时降低电压的调压方式.一般在最大负荷时保持中枢点电压 比线路额定电压高5%,在最小负荷时保持为线路的额定电压.适用于供电线路较长、负荷变动较 大的中枢点.顺调压:在大负荷时允许中枢点电压低一些,但不低于线路的额定电压的102.5%;小负荷时允许 其电压高一些,但不超过线路额定电压的107.5%.适用于供电距离近,或负荷变动不大的变电所. 常调压:在任何负荷下,中枢点的电压保持为大约恒定的数值,一般较线路额定电压高2%〜5%.11、什么是中枢点,怎样确定中枢点电压的允许变化范围?中枢点:1〕区域性水、火电厂的高压母线;2〕枢纽变电所的二次母线;3〕有大量地方负荷的发电机电压母线.对于向多个负荷点供电的中枢点,其电压允许变化范围可按两种极端情况确定:1〕在地区负荷最大时,电压最低的负荷点的允许电压下限加上到中枢点的电压损耗等于中枢点的 最低电压. 2〕在地区负荷最小时,电压最高负荷点的允许电压上限加上到中枢点的电压损耗等于中枢点的最 高电压. a 〕当中枢点的电压能满足这两个负荷点的要求时,其他各点的电压根本上都能满足.b 〕如果中枢点是发电机电压母线,那么除了上述要求外,还应受厂用设备与发电机的最高允许电压 以及为保持系统稳定的最低允许电压的限制.c 〕假设在任何时候,各负荷点所要求的中枢点电压允许变化范围都有公共局部,那么调整中枢点的电 压,使其在公共的允许范围内变动,就可以满足各负荷点的调压要求,无需增设调压设备.否那么, 需要在某些负荷点增设必线1所示电压Va 下无的无功平电压Va 下无。

电力系统的各种组成

电力系统的各种组成

电力系统的各种组成
电力系统是由各种设备和组件组成的复杂系统,主要分为以下几
个组成部分:
1. 电源系统:包括火力发电厂、核电站、水电站等各种发电设备,其作用是转化能源为电能。

2. 输变电系统:由高压输电线路、变电站、配电站、变压器等设
备组成,其作用是将电能从发电厂输送到消费者。

3. 配电系统:由配电变压器、低压开关、保护装置等设备组成,
其作用是将高压电能转换为低压电能配送到各个用户。

4. 监测与控制系统:由自动化控制设备、计算机、通讯系统等组成,其作用是对电力系统进行实时监测、管理和控制。

5. 消费者端:包括各种家庭用电器、工业生产设备、商业建筑等,其作用是使用电力系统输出的电能。

综上所述,电力系统的各种组成部分相互协调合作,构成了一个
完整的能源供应和消费系统。

供电系统概述

供电系统概述

第一章供电系统概述第一节电力系统与供电系统一、电力系统的构成由发电厂的发电机、升压及降压变电设备、电力网及电能用户(用电设备)组成的系统统称为电力系统。

1.发电厂(1)功能:发电厂是生产电能的场所。

把自然界中的一次能源转换为用户可以直接使用的二次能源——电能。

(2)种类:火力发电厂、水利发电厂、核能发电厂、潮汐发电、地热发电、太阳能发电、风力发电等。

(3)发电设备:发电机。

2.电力网(1)功能:变换电压、传送电能。

(2)组成:由升压和降压变电所和与之对应的电力线路组成。

3.电力用户(用电设备)消耗电能的场所,将电能通过用电设备转换为满足用户需求的其他形式的能量例如:电动机将电能转换为机械能、电热设备将电能转换为热能、照明设备将电能转换为光能等。

二、配电系统的组成1.供电电源配电系统的电源可以取自电力系统的电力网或企业、用户的自备发电机。

2.配电网(1)作用:接受电能、变换电压、分配电能。

(2)组成:由企业或用户的总降压变电所(或高压配电所)、高压输电线路、车间降压变电所(或配电所)、低压配电线路组成。

3.用电设备(1)作用:用电设备是指专门消耗电能的电气设备。

据统计用电设备中70%是电动机类设备,20%左右是照明用电设备。

(2)结构:与电力系统是极其相似的,所不同的是配电系统的电源是电力系统中的电力网,电力系统的用户实际上就是配电系统。

(3)分类:高压用电设备:额定电压在1kV以上。

低压用电设备:额定电压在400V以下。

第二节供电质量供电质量指标是评价供电质量优劣的标准参数。

一、电压偏移1.定义:电压偏移指用电设备的实际端电压偏离其额定电压的百分数。

用公式表示为U-U NU%=────×100%U N式中U N——用电设备的额定电压,kV;U——用电设备的实际端电压,kV。

2.原因:是系统滞后的无功负荷所引起的系统电压损失。

3.用电设备端子处电压偏移允许值(以额定电压百分数表示):(1)一般电动机±5%,特殊情况下-10%~+5%。

介绍电力系统的基本构成并解释其部件的功能6000字

介绍电力系统的基本构成并解释其部件的功能6000字

电力系统是指供应电力的设施和设备的总称,它是支持现代社会运转的重要基础设施。

本文将介绍电力系统的基本构成并解释其部件的功能,希望能为读者提供全面的电力系统知识。

一、电力系统的基本构成电力系统由多个部件组成,主要包括发电厂、输电网络和配电网。

下面将逐一介绍这些部件的功能。

1. 发电厂发电厂是电力系统的起点,它通过燃煤、燃气、水力、核能等能源转化成电能。

发电厂的主要任务是将机械能转化为电能,并通过输电线路将电能传输至各个用户。

2. 输电网络输电网络是连接发电厂和用户的桥梁,它由高压输电线路、变电站和配电线路组成。

高压输电线路用于远距离输送电能,变电站则负责将高压电能转换成适合配电的低压电能,配电线路则将电能传输至用户的家庭或工业设施。

3. 配电网配电网负责将电能送达用户的终端设备,它包括变电站、配电线路以及用户的电表和开关等设备。

配电网的主要任务是确保用户能够获取可靠的电力供应。

二、各部件的功能解释1. 发电厂发电厂的主要功能是将燃料或能源转化为电能,不同类型的发电厂有着不同的工作原理和特点。

燃煤发电厂通过燃烧煤炭产生高温高压蒸汽驱动涡轮发电机发电,燃气发电厂则利用燃气发动机或燃气轮机来产生电能,而水力发电厂则利用水流驱动水轮机发电。

2. 输电网络高压输电线路的作用是将发电厂产生的电能输送至各地,它通常采用高压交流输电或直流输电技术,以降低输电损耗。

变电站则负责将输送至变电站的高压电能通过变压器转换成适合配电的低压电能,同时也对电能进行调控和保护。

3. 配电网配电网将输送至用户家庭或工业设施的电能送达用户终端,它通过变电站、配电线路和用户的电表和开关等设备来完成电能的分配和传输。

配电网也负责对用户进行电能的计量和计费,并确保用户能够获得稳定可靠的电力供应。

三、电力系统的重要性电力系统是现代社会运转的基础设施,它为人们的生活和工业生产提供了必不可少的电能资源。

电力系统的稳定运行也关乎国家经济发展和社会稳定。

电力系统基础知识

电力系统基础知识

电力系统的基础知识一、电力系统的构成一个完整的电力系统由分布各地的各种类型的发电厂、升压和降压变电所、输电线路及电力用户组成,它们分别完成电能的生产、电压变换、电能的输配及使用。

二.电力网、电力系统和动力系统的划分电力网:由输电设备、变电设备和配电设备组成的网络。

电力系统:在电力网的基础上加上发电设备。

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。

三.电力系统运行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。

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。

四、电力系统的额定电压电网电压是有等级的,电网的额定电压等级是根据国民经济发展的需要、技术经济的合理性以及电气设备的制造水平等因素,经全面分析论证,由国家统一制定和颁布的。

我们国家电力系统的电压等级有220/380V、3 kV、6 kV、10 kV、20 kV、35 kV、66 kV、110 kV、220 kV、330 kV、500 kV。

随着标准化的要求越来越高,3 kV、6 kV、20 kV、66 kV也很少使用。

供电系统以10 kV、35 kV、为主。

输配电系统以110 kV以上为主。

发电机过去有6 kV与10 kV两种,现在以10 kV为主,低压用户均是220/380V。

什么是电力系统电力系统三大部分是什么

什么是电力系统电力系统三大部分是什么

什么是电力系统电力系统三大部分是什么导读我们都知道电力系统的组成部分包括动力系统、电力系统以及电力网。

那么今天呢,小编就来好好讲讲电力系统那些事。

那么,什么是电力系统呢?电力系统三大部分是什么?今天小编就来给各位一一解答一下!我们都知道电力系统的组成部分包括动力系统、电力系统以及电力网。

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那么,什么是电力系统呢?电力系统三大部分是什么?今天小编就来给各位一一解答一下!什么是电力系统电力系统是由发电厂、送变电线路、供配电所和用电等环节组成的电能生产与消费系统。

它的功能是将自然界的一次能源通过发电动力装置转化成电能,再经输电、变电和配电将电能供应到各用户。

为实现这一功能,电力系统在各个环节和不同层次还具有相应的信息与控制系统,对电能的生产过程进行测量、调节、控制、保护、通信和调度,以保证用户获得安全、优质的电能。

电力系统的主体结构有电源(水电站、火电厂、核电站等发电厂),变电所(升压变电所、负荷中心变电所等),输电、配电线路和负荷中心。

各电源点还互相联接以实现不同地区之间的电能交换和调节,从而提高供电的安全性和经济性。

输电线路与变电所构成的网络通常称电力网络。

电力系统的信息与控制系统由各种检测设备、通信设备、安全保护装置、自动控制装置以及监控自动化、调度自动化系统组成。

电力系统的结构应保证在先进的技术装备和高经济效益的基础上,实现电能生产与消费的合理协调。

电力系统三大部分是什么由发电、变电、输电、配电和用电等环节组成的电能生产与消费系统。

它的功能是将自然界的一次能源通过发电动力装置(主要包括锅炉、汽轮机、发电机及电厂辅助生产系统等)转化成电能,再经输、变电系统及配电系统将电能供应到各负荷中心,通过各种设备再转换成动力、热、光等不同形式的能量,为地区经济和人民生活服务。

由于电源点与负荷中心多数处于不同地区,也无法大量储存,故其生产、输送、分配和消费都在同一时间内完成,并在同一地域内有机地组成一个整体,电能生产必须时刻保持与消费平衡。

电力系统基础知识培训资料

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第一章电力系统基础知识继电保护、自动装置对电力系统起到保护和安全控制的作用,因此首先应明确所要保护和控制对象的相关情况,涉及的内容包括:电力系统的构成,电力系统中性点接地方式及其特点,电力系统短路电流计算及其相关概念。

这是学习继电保护、自动装置等本书内容的基础。

〉〉第一节电力系统基本概念一、电力系统构成电力系统是由发电厂、变电站(所)、送电线路、配电线路、电力用户组成的整体。

其中,联系发电厂与用户的中间环节称为电力网,主要由送电线路、变电所、配电所和配电线路组成,如图1-1中的虚框所示。

电力系统和动力设备组成了动力系统,动力设备包括锅炉、汽轮机、水轮机等.在电力系统中,各种电气设备多是三相的,且三相系统基本上呈现或设计为对称形式,所以可以将三相电力系统用单相图表述。

动力系统、电力系统及电力网之间的关系示意图如图1-l所示。

图1—1 动力系统、电力系统及电力网示意图需要指出的是,为了保证电力系统一次电力设施的正常运行,还需要配置继电保护、自动装置、计量装置、通信和电网调度自动化设施等。

电力系统主要组成部分和电气设备的作用如下.(1)发电厂。

发电厂是把各种天然能源转换成电能的工厂。

天然能源也称为一次能源,例如煤炭、石油、天然气、水力、风力、太阳能等,根据发电厂使用的一次能源不同,发电厂分为火力发电厂(一次能源为煤炭、石油或天然气)、水力发屯厂、风力发电厂等。

(2)变电站(所)。

变电站是电力系统中联系发电厂与用户的中间环节,具有汇集电能和分配电能、变换电压和交换功率等功能,是一个装有多种电气设备的场所。

根据在电力系统中所起的作用,可分为升压变电站和降压变电站;根据设备安装位置,可分为户外变电站、户内变电站、半户外变电站和地下变电站。

变电站内一次电气设备主要有变压器、断路器、隔离开关、避雷器、电流互感器、电压互感器、高压熔断器、负荷开关等。

变电站内还配备有继电保护和自动装置、测量仪表、自动控制系统及远动通信装置等.(3)输电网.输电网是通过高压、超高压输电线将发电厂与变电站、变电站与变电站连接起来,完成电能传输的电力网络,又称为电力网中的主网架。

电力系统基础知识_百度文库汇总

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电力系统的基础知识一、电力系统的构成一个完整的电力系统由分布各地的各种类型的发电厂、升压和降压变电所、输电线路及电力用户组成,它们分别完成电能的生产、电压变换、电能的输配及使用。

二.电力网、电力系统和动力系统的划分电力网:由输电设备、变电设备和配电设备组成的网络。

电力系统:在电力网的基础上加上发电设备。

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。

三.电力系统运行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。

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。

四、电力系统的额定电压电网电压是有等级的,电网的额定电压等级是根据国民经济发展的需要、技术经济的合理性以及电气设备的制造水平等因素,经全面分析论证,由国家统一制定和颁布的。

我们国家电力系统的电压等级有220/380V、3 kV、6 kV、10 kV、20 kV、35 kV、66 kV、110 kV、220 kV、330 kV、500 kV。

随着标准化的要求越来越高,3 kV、6 kV、20 kV、66 kV也很少使用。

供电系统以10 kV、35 kV、为主。

输配电系统以110 kV以上为主。

发电机过去有6 kV与10 kV两种,现在以10 kV为主,低压用户均是220/380V。

认识电力系统

认识电力系统
5.采用无功功率补偿装置,提高功率因数,降低电压 损耗,缩小电压偏移范围。
60
电力系统的额定电压
额定电压的分类

第一类额定电压
100V以下:1.5V、3V、6V、12V、24V、36V、48V等。 主要用于:安全照明、蓄电池及用电设备的操作电源。

第二类额定电压
100~1000V之间:110V、220V、380V、440V、660V等。
52
电能用户

按重要性分为: 坏,产生大量废品,长期破坏生产秩序
Ⅰ类用户:若停止供电,会带来人身危险,设备损 给国民经济带来巨大的损失或造成重大
的政治影响。 Ⅱ类用户:对这类负荷停止供电,会造成大量减产 城市公用事业和人民生活受到影响等。 Ⅲ类用户:短时停电不会造成严重后果的用户, 如工厂附属车间、小城镇、小加工厂。
即是说,发电厂和用户间需经一定的网络连接。各 个发电厂之间也需要这样的网络连接以提高供电的可 靠性和经济性。这样的网络就称为“电力网”。 电力网=各电压等级变电所+输配电线路 其中:输电网:电厂→负荷中心
配电网:负荷中心→各配电变电所
一、 电力系统的构成
电力系统=发电厂+电力网+电能用户 即“电力系统”由发电厂、变电所、线路和用户组成。 其中:变电所是联系发电厂和用户的中间环节,起着 变换和分配电能的作用。 因此,所谓“电力系统”,是指能够完成电能的生 产、变换、输送、分配和消费,并将各发电厂、变电 所并列运行以提高整个系统的可靠性和经济性的一个 统一的整体。

(三)、地区变电所

高压侧电压一般为110~220kV,向地区用户供 电为主的变电所,这是一个地区或城市的主要 变电所。 全所停电后,仅使该地区中断供电。

电力系统概述

电力系统概述
第一章 供电系统概述
第一节 电力系统与供电系统
一、电力系统的构成 由发电厂的发电机、升压及降压 变电设备、电力网及电能用户(用 电设备)组成的系统统称为电力系 统。
1
2
1.发电厂
( 1 )功能:发电厂是生产电能的 场所。把自然界中的一次能源转换为 用户可以直接使用的二次能源——电 能。 ( 2 )种类:火力发电厂、水利发 电厂、核能发电厂、潮汐发电、地热 发电、太阳能发电、风力发电等。 (3)发电设备:发电机。
4.改善方法
(1)正确设计配电系统的运行方式, 减少电网或变压器电压降。在条件许可时, 对大型企业可采取高压线路深入负载中心 及降压变电所分散设置;在技术经济合理 的条件下,采用多回路并联供电;使用灵 活的联络系统,使系统在不同的运行方式 下,做到合理供电;必要时对户外照明及 事故照明设置专用小型变压器。 (2)按照允许电压降来选择导线截面, 是减少电压降、调节电压的有效措施之一。 例如用电缆代替导线、用低电压母线槽、 用大截面的导线代替小截面导线等方法。 58
正弦波形畸变率 (2)电压、电流总谐波畸变率
Un 2 THDu ( ) 100% n2 U 1


U
n2

2 n
U1
2 I n n2
100%
I1 式中 U n 、 I n ——n次谐波电压、电流的方均根值,kV、A; I 1 ——基波电压(50Hz)、电流的方均根值, U1 、 kV、A。
65
In 2 THDi ( ) 100% n2 I1

100%
(3)谐波电压的总平均畸变系数

式中
1 t
t t
U(t)dt
t n 2 2 n

电力系统构成

电力系统构成

电力系统构成分为四个环节:
1、发电:将化学能、流体动能、核能、太阳能等转换成可以控制的电能
2、用电:将电能转换成其它形式能,如机械能、声能、光能
3、输变电:相当于商品流通中的批发环节,将电能从一个地方传到另一个地方
4、变配电:相当于将集中的电能分散到各负荷中进行运用
电力系统构成形式的工程背景:
1、自然界不存在足够量的可控制使用的原生的电能所以必须存在发电环节才可以用电
2、发电厂和用电负荷中心通常相距很远,如烧煤火电厂、核电厂一般远离市区,水电厂一
般都修在高山峡谷等偏远地区,所以必须存在输变电环节
3、用电负荷存在分散性和权属性,所以必须存在分配环节将集中输出的电能分配到用户去因此发电、用电、输变电和变配电四个环节构成了我们所说的电力系统。

1 电力网,电力系统和动力系统的定义是

1  电力网,电力系统和动力系统的定义是
34、开式网络和环式网络潮流计算的内容及步骤是什么?答:开式网络步骤:1:作等值电路。2:化简。3:逐个递推求解。环式网络步骤:1:作等值电路。2:化简。3:逐步递推计算出各节点的运算功率,运算负荷,从电源点将网络打开计算初步的功率分布,求出功率分点,然后形成两个开式网络进行计算。
35、欲改变电力网络的有功功率和无功功率分布,分别需要调整网络的什么参数?
答:特点:(1)电能与国民经济各部门联系密切。(2)电能不能大量储存。(3)生产、输送、消费电能各环节所组成的统一整体不可分割。(4)电能生产、输送、消费工况的改变十分迅速。(5)对电能质量的要求颇为严格。 要求:(1)保证可靠的持续供电。(2)保证良好的电能质量。(3)保证系统运行的经济性。
4. 电网互联的优缺点是什么?(p7)
答:可大大提高供电的可靠性,减少为防止设备事故引起供电中断而设置的备用容量;可更合理的调配用电,降低联合系统的最大负荷,提高发电设备的利用率,减少联合系统中发电设备的总容量;可更合理的利用系统中各类发电厂提高运行经济性。同时,由于个别负荷在系统中所占比重减小,其波动对系统电能质量影响也减小。联合电力系统容量很大,个别机组的开停甚至故障,对系统的影响将减小,从而可采用大容高效率的机组。
5.我国电力网的额定电压等级有哪些?与之对应的平均额定电压是多少?系统各元件的额定电压如何确定?(p8-9)
答:额定电压等级有(kV):3、6、10、20、35、60、110、154、220、330、500、750、1000
平均额定电压有(kV):3.15、6.3、10.5、37、115、230、345、525
第二个简化:将雅可比矩阵中H、L化简
44、电力系统频率偏高和偏低有哪些危害?(p201-202)

电力系统基础知识

电力系统基础知识

第一章电力系统基础知识继电保护、自动装置对电力系统起到保护和安全控制的作用,因此首先应明确所要保护和控制对象的相关情况,涉及的内容包括:电力系统的构成,电力系统中性点接地方式及其特点,电力系统短路电流计算及其相关概念。

这是学习继电保护、自动装置等本书内容的基础。

〉〉第一节电力系统基本概念一、电力系统构成电力系统是由发电厂、变电站(所)、送电线路、配电线路、电力用户组成的整体.其中,联系发电厂与用户的中间环节称为电力网,主要由送电线路、变电所、配电所和配电线路组成,如图1—1中的虚框所示。

电力系统和动力设备组成了动力系统,动力设备包括锅炉、汽轮机、水轮机等。

在电力系统中,各种电气设备多是三相的,且三相系统基本上呈现或设计为对称形式,所以可以将三相电力系统用单相图表述。

动力系统、电力系统及电力网之间的关系示意图如图1-l所示。

图1—1 动力系统、电力系统及电力网示意图需要指出的是,为了保证电力系统一次电力设施的正常运行,还需要配置继电保护、自动装置、计量装置、通信和电网调度自动化设施等。

电力系统主要组成部分和电气设备的作用如下。

(1)发电厂。

发电厂是把各种天然能源转换成电能的工厂.天然能源也称为一次能源,例如煤炭、石油、天然气、水力、风力、太阳能等,根据发电厂使用的一次能源不同,发电厂分为火力发电厂(一次能源为煤炭、石油或天然气)、水力发屯厂、风力发电厂等。

(2)变电站(所)。

变电站是电力系统中联系发电厂与用户的中间环节,具有汇集电能和分配电能、变换电压和交换功率等功能,是一个装有多种电气设备的场所.根据在电力系统中所起的作用,可分为升压变电站和降压变电站;根据设备安装位置,可分为户外变电站、户内变电站、半户外变电站和地下变电站。

变电站内一次电气设备主要有变压器、断路器、隔离开关、避雷器、电流互感器、电压互感器、高压熔断器、负荷开关等。

变电站内还配备有继电保护和自动装置、测量仪表、自动控制系统及远动通信装置等。

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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;
我们国家电力系统的电压等级有220/380V、3 kV、6 kV、10 kV、20 kV、35 kV、66 kV、110 kV、220 kV、330 kV、500 kV。随着标准化的要求越来越高,3 kV、6 kV、20 kV、66 kV也很少使用。供电系统以10 kV、35 kV、为主。输配电系统以110 kV以上为主。发电机过去有6 kV与10 kV两种,现在以10 kV为主,低压用户均是220/380V。
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。
四、电力系统的额定电压
电网电压是有等级的,电网的额定电压等级是根据国民经济发展的需要、技术经济的合理性以及电气设备的制造水平等因素,经全面分析论证,由国家统一制定和颁布的。
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%
用电设备的额定电压和电网的额定电压一致。实际上,由于电网中有电压损失,致使各点实际电压偏离额定值,为了保证用电设备的良好运行,显然,用电设备应具有比电网电压允许偏差更宽的正常工作电压范围。发电机的额定电压一般比同级电网额定电压要高出5%,用于补偿电网上的电压损失。
变压器的额定电压分为一次和二次绕组。对于一次绕组,当变压器接于电网末端时,性质上等同于电网上的一个负荷(如工厂降压变压器),故其额定电压与电网一致,当变压器接于发电机引出端时(如发电厂升压变压器),则其额定电压应与发电机额定电压相同。对于二次绕组,考虑到变压器承载时自身电压损失(按5%计),变压器二次绕组额定电压应比电网额定电压高5%,当二次侧输电距离较长时,还应考虑到线路电压损失(按5%计),此时,二次绕组额定电压应比电网额定电压高10%。
国家标准规定电压偏差允许值为:
a、35千伏及以上电压供电的,电压正负偏差的绝对值之和不超过额定电压的±10%;
b、10千伏及以下三相供电的,电压允许偏差为额定电压的±7%。
c、220伏单相供电的,电压允许偏差为额定电压的+7%、-10%。
计算公式
电压偏差(%)=(实际电压一额定电压)/额定电压,最后乘以100%
水力发电厂根据水力枢纽布置不同,主要可分为堤坝式、引水式、混合式等。主要由挡水建筑物(大坝)、泄洪建筑物(溢洪道或闸)、引水建筑物(引水渠或隧洞,包括调压井)及电站厂房(包括尾水渠、升压站)四大部分组成。
3、核电:核电站只需消耗很少的核燃料,就可以产生大量的电能,每千瓦时电能的成本比火电站要低20%以上。核电站还可以大大减少燃料的运输量。例如,一座100万千瓦的火电站每年耗煤三四百万吨,而相同功率的核电站每年仅需铀燃料三四十吨,运输量相差1万倍。
火力发电的优势是:早期建设成本低,发电量稳定,一年四季均匀生产,所以在世界各国的电力生产中都占主要地位,一般在70%左右。
火力发电的缺点是:所用的煤、油、气等是不可再生资源,虽然储量多,始终会枯竭,污染严重。
一方面是煤炭资源丰富,二一方面是其它资源转换为油、气、化学能等成本高,我们国家火电是以煤电为主,油、气、化学能等火电是限制性的计划性发展。
(4)三相不对称:三相电压不对称指三个相电压的幅值和相位关系上存在偏差。三相不对称主要由系统运行参数不对称、三相用电负荷不对称等因素引起。供电系统的不对称运行,对用电设备及供配电系统都有危害,低压系统的不对称运行还会导致中性点偏移,从而危及人身和设备安全。
电力系统公共连接点正常运行方式下不平衡度国家规定的允许值为2%,短时不得超过4%,单个用户不得超过1.3%
10KV及以下为2.5%
35至110KV为2%
220KV及以上为1.6%
(3)高次谐波:高次谐波的产生,是非线性电气设备接到电网中投入运行,使电网电压、电流波形发生不同程度畸变,偏离了正弦波。
高次谐波除电力系统自身背景谐波外,主要是用户方面的大功率变流设备、电弧炉等非线性用电设备所引起。高次谐波的存在降导致供电系统能耗增大、电气设备绝缘老化加快,并且干扰自动化装置和通信设施的正常工作。
一、电力系统的构成
一个完整的电力系统由分布各地的各种类型的发电厂、升压和降压变电所、输电线路及电力用户组成,它们分别完成电能的生产、电压变换、电能的输配及使用。
二.电力网、电力系统和动力系统的划分
电力网:由输电设备、变电设备和配电设备组成的网络。
电力系统:在电力网的基础上加上发电设备。
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。
三.电力系统运行的特点
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。
中性点不接地或经消弧线圈接地方式:当发生单相接地故障时,线电压不变,而非故障相对地电压升高到原来相电压的√3倍,供电不中断,可靠性高。我们国家的10KV和35KV系统,都采用中性点不接地或经消弧线圈接地,以小电流接地方式运行。
六、供电质量
Байду номын сангаас 决定用户供电质量的指标为电压、频率和可靠性。
(2)电压波动和闪变:在某一时段内,电压急剧变化偏离额定值的现象称为电压波动。当电弧炉等大容量冲击性负荷运行时,剧烈变化的负荷电流将引起线路压降的变化,从而导致电网发生电压波动。由电压波动引起的灯光闪烁,光通量急剧波动,对人眼脑的刺激现象称为电压闪变。
国家标准规定对电压波动的允许值为:
火力发电厂简称火电厂,是利用煤、石油、天然气或其他燃料的化学能生产电能的工厂。火电厂主要组成为:
(1)、锅炉及附属设备,确保燃料的化学能转化为热能。
(2)、汽轮机及附属设备,确保热能变为机械能。
(3)、发电机及励磁机,确保机械能变为电能。
(4)、主变压器,把电能提升为高压电输送给输电线路。
2、水电:水力发电是利用循环的水资源进行,主要利用阶梯交接、河流落差大的优势,以产生强大的水能动力,用于发电,属于生态环保发电类型。
水电最大的优势是:环保、发电成本低、调峰能力强(可以根据负荷随时调整发电量)。
水力发电的缺点是前期建设成本高、时间长,年发电量不均匀,所以一般水电发电量只能占总量的30%左右及以下。
八、电源
电源主要由发电机产生,目前世界上的发电方式主要有火力发电、水力发电和核电。其它小容量的有风能、地热能、太阳能、潮汐等。
1、火电:利用煤、石油和天然气等化石燃料所含能量发电的方式统称为火力发电。
按发电方式,火力发电分为燃煤汽轮机发电、燃油汽轮机发电、燃气——蒸汽联合循环发电和内燃机发电等。
核电的另一个优势是干净、无污染,几乎是零排放。用核电取代火电,是世界发展的大趋势。核电的缺点是早期建设成本高,技术要求高,平时故障少,一旦发生大故障(如核泄漏),将是毁灭性的大灾难。
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。
七、变电所
二是同时性,电能不能大量存储,各环节组成的统一整体不可分割,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。
2、最低负荷:是指电网或用户在一天24小时内发生的用电量最低的负荷。 通常还有1个月的日最低负荷、一年的月最低负荷等。
3、平均负荷:是指电网或用户在某一段确定时间阶段内的平均小时用电量。
按中断供电造成的损失程度分类
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。
用电负荷分类
用电负荷:用户的用电设备在某一时刻实际取用的功率的总和。
电力负荷分类的方法比较多,最有意义的是按电力系统中负荷发生的时间对负荷分类和根据突然中断供电所造成的损失程度分类。
按时间对负荷分类
1、高峰负荷:是指电网或用户在一天时间内所发生的最大负荷值。一般选一天24小时中最高的一个小时的平均负荷为最高负荷,通常还有1个月的日高峰负荷、一年的月高峰负荷等。
变电所是联接电力系统的中间环节,用以汇集电源,升降电压和分配电力。
变电所的主接线
变电所的主接线是电气设备的主体,由其把发电机、变压器、断路器、隔离开关等电气设备通过母线、导线有机的连接起来,并配置各种互感器、避雷器等保护测量电器,构成汇集和分配电能的系统。
变电所主接线的形式与变电所设备的选择、布置、运行的可靠性和经济性以及继电保护的配置都有密切的关系,它是变电所设计的重要环节。在拟定变电所主接线方案时,应满足可靠、简单、安全、运行灵活、经济合理、操作维护方便和适应发展等基本要求。
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