电力系统分析基础第1章精品PPT课件

动力系统 电力系统
电力网
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§1.1 电力系统的基本概念
电力系统的组成
➢ 一次系统（高电压部分，本课程研究部分）
✓ 发电机：一次能源转换成二次能源(电能)，火/水/核/风/ 太阳/地热
✓ 输电线路：输送电能 ✓ 配电线路(系统)：分配电能，高压/低压配电系统 ✓ 负荷：电能转换成其他形式能量，电动机/照明/电炉等
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§1.3 电力系统的接线方式和电压等级
电力系统的接线图
➢ 电气接线图：突出各元件的电气连接关系，而不过分重 视实际的位置、距离
➢ 地理接线图：强调电厂和变电所的实际位置关系和距离，
但元件间的电气联系和连接情况不必详细表示
4
2
1#
3
5
2#
G
G
~
~
2+j1
3.7+j1.3
1
1.6+j0.8
✓ 二次侧：相当于电源，其额定电压应比系统高5%，考虑 变压器内部的电压损耗（5%），实际应定为比线路高10 ％;漏抗很小、与电动机直接相连或电压特别高时，比线路 高5％。
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§1.3 电力系统的接线方式和电压等级
变压器的额定电压
➢ 变压器的变比：变压器两侧的额定电压之比 ➢ 通常在变压器的高压绕组（三绕组变压器的高压、中压
电力系统的电压等级
➢ 同一标称电压下，不同电气设备的额定电压是不同的
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§1.3 电力系统的接线方式和电压等级
电力设备的额定电压
➢ 用电设备：等于系统的额定电压 ➢ 线路：等于系统的额定电压 ➢ 发电机：比系统的额定电压高5% ➢ 变压器
✓ 一次侧：相当于用电设备，其额定电压与系统相同；与发 电机直接相连时，则与发电机相同
➢ 二次系统（低电压），其作用是保证一次系统安全、可 靠、经济运行
✓ 量测
✓ 操作
✓ 保护
✓ 通讯
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§1.1 电力系统的基本概念
电力网的组成
➢ 变压器，包括升压变压器和降压变压器 ➢ 输配线路，包括输电线路和配电线路
1 交流输电最基本的要求是什么？ 答：（1）波形，（2）幅值，（3）频率，（4）相位
1 问：如何确定接线方式？ 答: (1) 综合比较供电可靠性、电能质量、经济 性、操作方便与灵活性等4个方面； (2) 考虑国家的经济政策
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§1.3 电力系统的接线方式和电压等级
电力系统的电压等级
➢ 电力系统各元件的额定电压（发电机、变压器、线路、
用电设备）
✓ 额定电压：各种电气设备只有在额定电压运行时，技术经 济性能最好，效率和寿命最好
能
电力系统运行的特点
➢ 电能不能大量储存
➢ 过渡过程非常迅速
➢ 与国民经济各部门密切相关
➢ 电力系统的地区性特点较强
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§1.2 电力系统运行的特点和要求
对电力系统运行的基本要求
➢ 保证供电可靠 ➢ 保证良好的电能质量
✓ 衡量电能质量的主要指标为：电压、频率和波形 ➢ 努力提高电力系统运行的经济性 ➢ 为用户提供充足的电力
绕组）有若干分接头，以供调压
220kV
升压变压器
降压变压器
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§1.3 电力系统的接线方式和电压等级
例题分析：（1）确定各设备的额定电压；（2）若T1工作
于5%抽头，T2工作于主抽头，T3工作于-2.5%抽头，求各变 压器变比 10.5kV 10.5kV 121kV
110kV 38.5kV
电气接线图
~
地理接线图
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§1.3 电力系统的接线方式和电压等级
电力系统的接线方式
➢ 无备用接线：只能从一个方向取得电源的接线方式
图1-5 无备用接线方式 （a）放射式 （b）干线式 （c） 链式
✓ 特点：简单、经济、运行方便 ✓ 缺点：供电可靠性差、电能质量差 ✓ 运行特点：加强检查与维护，在适当的地点装设保护装置
kT1
121(10.05) 10.5
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§1.3 电力系统的接线方式和电压等级
电力系统的接线方式（续）
➢ 有备用接线：可从多个方向取得电源的接线方式
图1-6 有备用接线方式 （a） 放射式样（b）干线式 （c） 链式 （d）环式（e）两端供电网络
✓ 特点：供电可靠、电能质量高 ✓ 缺点：运行操作和继电保护复杂，经济性较差 ✓ 适用范围：电压等级较高或重要的负荷
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§1.1 电力系统的基本概念
电力系统、电力网与动力系统
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本图来自《电力系统分析基础》
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§1.1 电力系统的基本概念
电力系统、电力网与动力系统
➢ 电力系统：生产、输送、分配与消费电能的系统，
包括：发电机、电力网和用电设备。 ➢ 电力网（输配电网，电网）：电力线路和它两边
连接的变压器。 ➢ 动力系统：动力部分与电力系统组成的整体
✓ 最高电压：考虑设备的绝缘性能确定的最高运行电压值
➢ 为使互联的各电气设备都能运行在较有利的电压下，各
设备的额定电压应相互配合
➢ 一般把电力线路和用电设备的额定电压称为系统（网络）
的额定电压UN（线电压），常包括 3，6，10，35，
110，220，330，500KV，1000kV
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§1.3 电力系统的接线方式和电压等级
2 电力系统为何要互联并网运行呢？ （1）可采用高效率大容量机组—减少备用容量 （2）合理利用动力资源—水、火电互补 （3）提高供电可靠性—系统越大，抗干扰能力越强 （4）提高运行的经济性—装高效率大容量机组、合理利用 动力资源、合理分配负荷、削峰填谷。
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§1.1 电力系统的基本概念
动力系统的组成
电力系统分析基础
Power System Analysis Basis （第 1
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第1章电力系统的基本概念
本章需要回答以下问题 ➢ 什么是电力系统？
➢ 电力系统运行的特点及基Leabharlann Baidu要求是什么？ ➢ 我国电力系统的发展现状如何？
本章主要内容
➢ 电力系统的基本概念 ➢ 电力系统运行的特点和要求 ➢ 电力系统的构成、接线方式和电压等级 ➢ 我国电力系统的发展现状
➢ 电力系统 ➢ 动力部分
✓ 火电站的锅炉、汽轮机、供热网络等 ✓ 水电站的水库、水轮机 ✓ 核电站的反应堆 ✓ 其他（如风电场的风机）
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§1.1 电力系统的基本概念
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§1.2 电力系统运行的特点和要求
电能的特点
➢ 电能可方便地转换为其他形式的能量 ➢ 电能便于生产、输送、分配、使用，易于控制 ➢ 自然界中具有丰富的一次能源，它们可方便地转化为电