第一章-电力系统基本概念PPT优秀课件
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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
输电是将电能从发电厂传输到负荷中心的过程。
详细描述
输电通常通过高压或超高压线路进行，以减少线路损耗和满足大范围供电的需 求。输电线路的规划和建设需要考虑地理环境、经济成本和环境保护等因素。
变电
总结词
变电是将电压进行变换的过程，以满足不同设备对电压的需求。
详细描述
在电力系统中，变电所是实现电压变换的关键设施。通过变压器等设备，将高压 电转换为低压电或反过来进行变换。变电过程中需要确保电压稳定，以保障电力 设备和用户的安全。
电费回收
及时回收电费，降低电力企业经营风险，保障电力供应的可持续性 。
电力市场与能源政策
市场分析
分析电力市场供需情况、价格走势等因素，为企业决策提供依据。
能源政策
关注国家能源政策动态，了解政策对电力行业的影响，为企业发展 做好准备。
竞争环境
了解竞争对手的动态和市场地位，制定合理的竞争策略，提高企业竞 争力。
机械储能、化学储能、电磁储能等。
电力储能技术的优点
能够解决电力系统的峰谷差问题，提高电力系统的稳定性 和可靠性，同时还可以为可再生能源提供储存和释放能量 的平台。
电力储能技术的应用
在家庭、工业、电力系统等领域都有广泛的应用前景，是 未来电力系统发展的重要方向之一。
THANK YOU
防雷的方法
包括安装避雷针、避雷线、避雷网等避雷装置，以及采用电涌保护器 等设备。
接地与防雷的要求
根据电力系统的电压等级、设备的重要性和所处的环境条件等因素， 选择合适的接地方式和防雷措施。
接地与防雷的维护
定期对接地装置进行检查和维护，确保其完好有效；同时也要定期对 防雷装置进行检查和维护，确保其正常工作。
故障检修
详细描述
输电通常通过高压或超高压线路进行，以减少线路损耗和满足大范围供电的需 求。输电线路的规划和建设需要考虑地理环境、经济成本和环境保护等因素。
变电
总结词
变电是将电压进行变换的过程，以满足不同设备对电压的需求。
详细描述
在电力系统中，变电所是实现电压变换的关键设施。通过变压器等设备，将高压 电转换为低压电或反过来进行变换。变电过程中需要确保电压稳定，以保障电力 设备和用户的安全。
电费回收
及时回收电费，降低电力企业经营风险，保障电力供应的可持续性 。
电力市场与能源政策
市场分析
分析电力市场供需情况、价格走势等因素，为企业决策提供依据。
能源政策
关注国家能源政策动态，了解政策对电力行业的影响，为企业发展 做好准备。
竞争环境
了解竞争对手的动态和市场地位，制定合理的竞争策略，提高企业竞 争力。
机械储能、化学储能、电磁储能等。
电力储能技术的优点
能够解决电力系统的峰谷差问题，提高电力系统的稳定性 和可靠性，同时还可以为可再生能源提供储存和释放能量 的平台。
电力储能技术的应用
在家庭、工业、电力系统等领域都有广泛的应用前景，是 未来电力系统发展的重要方向之一。
THANK YOU
防雷的方法
包括安装避雷针、避雷线、避雷网等避雷装置，以及采用电涌保护器 等设备。
接地与防雷的要求
根据电力系统的电压等级、设备的重要性和所处的环境条件等因素， 选择合适的接地方式和防雷措施。
接地与防雷的维护
定期对接地装置进行检查和维护，确保其完好有效；同时也要定期对 防雷装置进行检查和维护，确保其正常工作。
故障检修
第一章 电力系统的基本概念PPT课件
★ 变电所 地区变电所
终端变电所
➢ 枢纽变电站：处于电力系统的中枢地位，连接电 力系统高压和中压的几个部分，汇集多个电源，并具
有多条联络线路。 330KV ～500KV
7
➢ 中间变电站：将发电厂或枢纽变电站与负荷中心联 系，一般汇集2~3个电源，起系统交换功率或使长距离 输电线路分段的作用。220KV ~ 330KV
14
建立联合电力系统电力系统的优点
1．可以减少系统的总装机容量。 2．可以减少系统的备用容量。 3．可以提高供电可靠性。 4．可以安装大容量的机组。 5．可以合理利用动力资源，提高系统运行的经济性。
15
2 电力系统的结线方式及电压等级
一、电力系统的接线
1.无备用接线方式（单回路）
负荷点 电源点
放射式
（2）发电机的额定电压 ➢ 发电机的额定电压比所连接线路的额定电压高 5％，用于补偿电网上的电压损失。
22
（3）变压器的额定电压 ★ 一次绕组的额定电压 ➢ 变压器一次绕组的额定电压等于电网的额定电压。 ➢ 当升压变压器与发电机直接相连时，一次绕组的 额定电压与发电机的额定电压相同。
23
★ 二次绕组的额定电压
三、对电力系统的基本要求
根据电能生产、输送、消费的特殊性，对电力系统运行有 如下三点要求。
“可靠、优质、经济”
9
1、保证供电的安全可靠性
▪ 根据用户对用电可靠性的要求，将负荷分为三个等级：
➢ 一级用户：煤矿、大型医院；大型冶炼厂，军 事基
地；国家重要机关，城市公用照明等。
➢ 二级用户：大型影剧院及商场
干线式
链式
16
2.有备用接线方式
(a)
(b)
(c)
终端变电所
➢ 枢纽变电站：处于电力系统的中枢地位，连接电 力系统高压和中压的几个部分，汇集多个电源，并具
有多条联络线路。 330KV ～500KV
7
➢ 中间变电站：将发电厂或枢纽变电站与负荷中心联 系，一般汇集2~3个电源，起系统交换功率或使长距离 输电线路分段的作用。220KV ~ 330KV
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建立联合电力系统电力系统的优点
1．可以减少系统的总装机容量。 2．可以减少系统的备用容量。 3．可以提高供电可靠性。 4．可以安装大容量的机组。 5．可以合理利用动力资源，提高系统运行的经济性。
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2 电力系统的结线方式及电压等级
一、电力系统的接线
1.无备用接线方式（单回路）
负荷点 电源点
放射式
（2）发电机的额定电压 ➢ 发电机的额定电压比所连接线路的额定电压高 5％，用于补偿电网上的电压损失。
22
（3）变压器的额定电压 ★ 一次绕组的额定电压 ➢ 变压器一次绕组的额定电压等于电网的额定电压。 ➢ 当升压变压器与发电机直接相连时，一次绕组的 额定电压与发电机的额定电压相同。
23
★ 二次绕组的额定电压
三、对电力系统的基本要求
根据电能生产、输送、消费的特殊性，对电力系统运行有 如下三点要求。
“可靠、优质、经济”
9
1、保证供电的安全可靠性
▪ 根据用户对用电可靠性的要求，将负荷分为三个等级：
➢ 一级用户：煤矿、大型医院；大型冶炼厂，军 事基
地；国家重要机关，城市公用照明等。
➢ 二级用户：大型影剧院及商场
干线式
链式
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2.有备用接线方式
(a)
(b)
(c)
电力系统分析基础课程PPT(25张)
第三章：电力系统的潮流计算
17
6（3-2-17）：图示110kV网络，线路1和2的阻抗为Z1 ＝10+j40Ω，Z2＝24+j12Ω，欲使潮流按最小有功功 率损耗的经济分配，线路中接入附加串连加压器，
试计算此附加串联变压器的容量及所需要的附加电 势的大小。
掌握：自然功率分布；
经济功率分布；
1
循环功率；
循环功率与电势的关系。
2 P=10000kW cosφ=1.0
第三章：电力系统的潮流计算
18
7（3-2-18）：由发电厂A供电的220kV环形网络，线
路参数负荷的兆伏安数和自然功率分布如图所示，试
计算（1）该环网的经济功率分布 （2）实现经济功率分布后，每年节约的电能（计算 电能损耗时取其平均的小时，cosφ=0.9，可查得
L1
K1
L2
补充习题
第三章简单电力系统的潮流计算
8
1:UN＝110kV，Ud＝118kV，求潮流分布。
d
c
b
a
R1=6.8Ω
R2=6.3Ω
R3=13.8Ω
X1=16.36 Ω
X2=12.48 Ω
X3=13.2 Ω
B1=1.13*10-4S B2=0.82*10-4S
B3=0.77*10-4S
Sc=20.3+j15.8MVA Sb=8.6+j7.5MVA Sa=12.2+j8.8MVA
电气工程学院
School of Electrical Engineering
2005年9月29日
电力系统分析基础习题课
North China Electric Power University
《电力系统基础知识》PPT课件
且规定35kV及以上线路用户额定电压偏移不超过 ±5%；10kV及以下线路用户额定电压偏移不超过 ±7%。
❖ 第一章 供电系统概述 ❖ 第一章 供电系统概述 ❖ 第一章 供电系统概述 ❖ 第一章 供电系统概述 ❖ 第一章 供电系统概述 ❖ 第一章 供电系统概述 ❖ 第一章 供电系统概述
精选课件ppt
1
第一章 供电系统概述
开始
精选课件ppt
2
课题：电力系统概述
内容：
❖ 一、电力系统的基本概念（重点） ❖ 二、电力系统的运行特点及基本要求 ❖ 三、电力系统中性点运行方式（难点）
变电所的作用：从电网接受电能，经过变压器降压，按要求把 电能分配到各个车间。
一般大型工业企业设工厂降压变电所（35～110kV→6～10kV） 和车间降压变电所（ 6～10kV →220/380V ）。
配电所的作用：接受电能，按要求分配到各类用电设备。
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12
❖ 三、工厂供配电的电力线路
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9
工厂变配电所结构框图
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10
❖ 一、工厂供配电系统组成：5部分
（1）工厂总降压变电站：将电力系统供给的35~110kV的电源电压 降为6~10kV，供给高压配电站、车间变电站和高压用电设备。
（2）高压配电站：集中接受6~10kV电压电能，再分配到附近各车 间变电站和高压用电设备。
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16
第四节 电力系统的额定电压及电
能的质量指标
❖ 一、额定电压
额定电压：能使电力设备正常工作且能获得最佳经济 效果的电压叫额定电压。
❖ 第一章 供电系统概述 ❖ 第一章 供电系统概述 ❖ 第一章 供电系统概述 ❖ 第一章 供电系统概述 ❖ 第一章 供电系统概述 ❖ 第一章 供电系统概述 ❖ 第一章 供电系统概述
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第一章 供电系统概述
开始
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2
课题：电力系统概述
内容：
❖ 一、电力系统的基本概念（重点） ❖ 二、电力系统的运行特点及基本要求 ❖ 三、电力系统中性点运行方式（难点）
变电所的作用：从电网接受电能，经过变压器降压，按要求把 电能分配到各个车间。
一般大型工业企业设工厂降压变电所（35～110kV→6～10kV） 和车间降压变电所（ 6～10kV →220/380V ）。
配电所的作用：接受电能，按要求分配到各类用电设备。
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❖ 三、工厂供配电的电力线路
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工厂变配电所结构框图
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❖ 一、工厂供配电系统组成：5部分
（1）工厂总降压变电站：将电力系统供给的35~110kV的电源电压 降为6~10kV，供给高压配电站、车间变电站和高压用电设备。
（2）高压配电站：集中接受6~10kV电压电能，再分配到附近各车 间变电站和高压用电设备。
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第四节 电力系统的额定电压及电
能的质量指标
❖ 一、额定电压
额定电压：能使电力设备正常工作且能获得最佳经济 效果的电压叫额定电压。
变电站PPT课件
0
IL UA
L
IL
IC
I I (1)
(1)
C.B
C.A
C UC
U (1) A
U0 U (1)
B
UB
IC
消弧线圈电阻很小，感抗很大。 一相接地时, 接地点的电流减小，不再发生电弧。
一般采取过补偿运行方式。现已采用微机自动跟踪补偿技术。 此系统需装设高灵敏的小电流接地选线装置以实现选择性保护。
续上页
三、电源中性点经小电阻接地的电力系统
运行要求：安全、可靠、优质、经济
三、现代电力系统的发展趋势
发展趋势
能源结构的多样性和互补性 控制和调度手段的先进性 输电方式的新颖性
第二节 电力系统的额定电压
一、电力系统中各元件额定电压的确定
额定电压——指保证设备正常运行且能获得最佳技术经济效果
的电压。
1. 三相交流电网（线路）额定电压（线值）
低压/kV 0.38、0.66、1 (1.14)
IC 3IC0
零序 电流
估算：
IC
UN (loh 35lcab ) 350
电缆线路对地电容电流比架 空线路大。
当IC超过规定值时，会产生断续电弧致使电网出现暂时过电压， 危及电气设备安全。
续上页
二、电源中性点经消弧线圈接地的电力系统
UA
UB O
UC
IL
U (1) A
U (1) B
U (1) C
对供电方式无特殊要求
第五节 供电工程设计的主要内容 和程序
一、用户供电工程设计的主要内容 用户供电工程的设计应严格按照现行的国家标准规范和 有关技术经济政策的要求，力争使设计方案技术先进、电能 质量稳定、安全性能可靠和经济指标合理。
第1章电力系统的基本概念-PPT精选文档
第一章 电力系统的基本概念
问 题
人类为何选择使用电能？ 电能是如何产生的？
电能是如何传输的？什么是电力系统？
电力系统运行的特点和要求？
电力系统分析课程的主要内容及特点？
人类为什么选择使用电能？
十八世纪，蒸汽机发明：热能－机械能， 划时代的工业革命
十九世纪，人类开始使用电能，进入电气
成绩评定
1.பைடு நூலகம்
平时成绩：20% 缺课、缺作业多的同学，平时成绩 与考试成绩一样多。
2. 考试成绩（闭卷）：80%
参考书
1.
2.
3.
4.
5.
电力系统分析复习指导与习题精解/ 杨淑英， TM711-44/1，中国电力出版社 电力系统分析学习指导 / 徐政，TM711/31， 机械工业出版社 电力系统分析要点与习题 / 韦钢，TM71144/2，中国电力出版社 现代电力系统分析 / 王锡凡，TM711/28，科 学出版社 ……
1882年美国爱迪生纽约珍珠街电力系统，6台直流发电机，110V，照明。 1884年变压器发明。为三相交流及大容量、远距离输电奠定基础。 1889年美国Oregon和Portland 建立长21公里的交流输电系统。 1891年德国世界上第一个三相交流输电系统，距离179英里、电压 12000伏。
1897年电压为44000KV的输电线路在美国Utah 州建成。
世界电力工业发展的历程
2000～2019年全球总装机容量
我国电力工业的发展
1882年英国商人在上海创办了上海电气公司，装机容量12KW，5盏电灯。 1913年上海杨树浦发电厂发电，1924年该厂装机12台，总容量121MW， 成为当时远东第一大发电厂。 1949年以前，仅东北有220KV和154KV的电网（日本人建造）。 80年代，形成了17个以220KV为骨干输电网的跨省地区电网和省际电网。 1972年由甘肃天水－陕西关中的534KM的我国第一条330KV输电线路工 程。 1981年由河南平顶山－湖北武汉的全长595KM的我国第一条500KV输电 线路。
电力系统的基本概念教学课件
2023-11-03CATALOGUE 目录•电力系统概述•电力系统的基本元件•电力系统的工作原理•电力系统的安全与保护•电力系统的发展趋势与挑战01电力系统概述定义电力系统是指通过发电、输电、配电和用电等环节，将电能从电源输送到用户的系统。
组成电力系统由发电设备、输电线路、变压器、配电设施以及用电设备等组成。
电力系统的定义与组成利用各种能源（如煤炭、水力、风能、太阳能等）进行发电，产生电能。
发电环节通过输电线路将电能从发电环节传输到配电环节。
输电环节在配电所对电能进行分配，通过配电线路输送到最终用户。
配电环节用户使用各种用电设备消耗电能。
用电环节电力系统的基本环节电力系统是现代社会经济运行的基础，保障了工业、农业、服务业等各行业的正常运转，对经济发展具有重要影响。
电力系统的重要性经济重要性电力系统为人们提供了照明、电力设备等生活必需品，保障了社会的基本运转。
社会重要性随着能源结构的转变，电力系统的环保性日益受到关注，通过发展清洁能源和高效电力技术，可以减少对环境的影响。
环境重要性02电力系统的基本元件发电机包括水轮发电机、汽轮发电机、风力发电机等。
种类工作原理额定容量发电机利用磁场和导线的相对运动产生电流。
发电机的额定容量是指其输出的最大有功功率。
030201变压器主要用于升高或降低电压。
作用基于电磁感应原理，通过改变线圈匝数来改变电压。
工作原理变压器有并联、串联等连接方式。
连接方式工作原理利用磁场和导线的相对运动产生电流，通过热效应切断电流。
作用断路器用于在电路中切断电流，防止过载和短路。
类型断路器包括空气断路器、真空断路器、SF6断路器等。
断路器输电线路包括架空输电线路和地下输电线路。
类型输电线路用于将电能从发电机输送到负荷中心。
作用输电线路的额定输电容量是指其能够传输的最大功率。
额定输电容量输电线路03电力系统的工作原理电力系统的运行方式通过发电机将其他形式的能源转化为电能。
发电输电配电电力消费通过输电线路将电能从发电厂输送至负荷中心。
电力系统基本概念.ppt
❖ 1908年，法国人以滇越铁路通车需用电为由 ，胁迫清朝滇政府准其在石龙坝修建水电站
我国最早的水电站
❖ 云南劝业道道台刘岑舫找到云南最大商户王 筱斋，谈及不自办电力，将让权于人的无奈 。
❖ 王筱斋出面召集董瑞章、刘诚等十九位同仁 联名以民间股份制形式成立耀龙电灯公司。
❖ 在德国工程师的指导下，石龙坝水电站工程 耗资60万银元，历22月艰辛，于1912 年农 历4月12日建成，装机两台，每台240千瓦。
我国的电力工业
❖ 最早的火电厂 ❖ 最早的水电厂 ❖ 我国的现在电力工业现状
我国的总装机容量 输电企业 供电企业 电力工程造价 厂用电率 网损率
杨树浦发电厂-大上海工业时代的坐标
❖ 杨树浦发电厂前身是建于1882年的英商上海 电光公司，是中国第一家电气公司，也是世 界上最早的发电厂之一，
❖ 1893年被工部局收购，并于1911年筹建新厂 ，1913年建成运行发电，到1923年已成为远 东最大的火力发电厂。
❖ 新中国成立后，朱德元帅曾登上石龙坝电站 引水渠，叹道："要好好保护电站，它是中国 水电发展的老祖宗。"
我国最早的水电站
❖ 石龙坝引起人们广泛关注，是在2003年岁末 ，包括人民日报、新华网、中国青年报在内 的多家媒体报道称，中国最早的发电机面临 悲壮退役的命运：2002年以来，4家位于螳 螂川上游生产氟硅酸的小企业排出的污水， 使电厂发电机转轮、辅助设备和引水管受到 严重腐蚀损坏，于2003年10月14日停产。
❖ 配电网：在负荷中心，把电能分配给各个用户，短 距离、小容量、低压。
基本定义
❖ 动力部分
火力发电厂的锅炉、汽轮机、供热网络等 水利发电厂的水库、水轮机。 核能发电厂的反应堆。 风能、太阳能等。
我国最早的水电站
❖ 云南劝业道道台刘岑舫找到云南最大商户王 筱斋，谈及不自办电力，将让权于人的无奈 。
❖ 王筱斋出面召集董瑞章、刘诚等十九位同仁 联名以民间股份制形式成立耀龙电灯公司。
❖ 在德国工程师的指导下，石龙坝水电站工程 耗资60万银元，历22月艰辛，于1912 年农 历4月12日建成，装机两台，每台240千瓦。
我国的电力工业
❖ 最早的火电厂 ❖ 最早的水电厂 ❖ 我国的现在电力工业现状
我国的总装机容量 输电企业 供电企业 电力工程造价 厂用电率 网损率
杨树浦发电厂-大上海工业时代的坐标
❖ 杨树浦发电厂前身是建于1882年的英商上海 电光公司，是中国第一家电气公司，也是世 界上最早的发电厂之一，
❖ 1893年被工部局收购，并于1911年筹建新厂 ，1913年建成运行发电，到1923年已成为远 东最大的火力发电厂。
❖ 新中国成立后，朱德元帅曾登上石龙坝电站 引水渠，叹道："要好好保护电站，它是中国 水电发展的老祖宗。"
我国最早的水电站
❖ 石龙坝引起人们广泛关注，是在2003年岁末 ，包括人民日报、新华网、中国青年报在内 的多家媒体报道称，中国最早的发电机面临 悲壮退役的命运：2002年以来，4家位于螳 螂川上游生产氟硅酸的小企业排出的污水， 使电厂发电机转轮、辅助设备和引水管受到 严重腐蚀损坏，于2003年10月14日停产。
❖ 配电网：在负荷中心，把电能分配给各个用户，短 距离、小容量、低压。
基本定义
❖ 动力部分
火力发电厂的锅炉、汽轮机、供热网络等 水利发电厂的水库、水轮机。 核能发电厂的反应堆。 风能、太阳能等。
电力系统概述PPT(共37页)
本。 ❖ 利用各电厂的工作特点，合理分配负荷，使系统在
最经济的条件下运行。 ❖ 在减少备用机组的情况下，能增加对用户供电的可
靠性。
第一节 电力系统
❖ 高压送电的优点 ❖ 增大送电容量和距离。 ❖ 节约有色金属，降低线路造价。 ❖ 减少电压损耗，提高电压的稳定性。
第二节 电力系统的电压
第一节 电力系统 ❖ 配线装置
500kV硬母
110kV软母线
第一节 电力系统
❖ 变电所
110kV一般变电站
500kV枢纽变电站
220kV重要变电站
箱
式
No
变 电
Image
所
第一节 电力系统
❖ 组成电力系统的目的 ❖ 不受地方负荷限制，可以增大单位机组的容量，大
容量机组的效率较高。 ❖ 充分利用地方资源，减少运输工作量，降低电能成
第一节 电力系统
➢ 按利用程度：常规能源和新能源 常规能源：被广泛应用的能源。煤炭、石油、天然 气、水能等。 新能源：古老的能源，利用先进的方法加以广泛利 用。太阳能、风能、海洋能、地热、氢能、生物物 质能等。
➢ 按能否再生：可再生能源和非再生能源 可再生能源：自然界当中可以不断再生的能源。水 能、风能、太阳能、海洋能等。 非再生能源：经过几亿年形成、短期内无法补充的 能源。煤炭、石油、天然气、核燃料等。
第一节 电力系统
3、能源的含义和分类
❖ 能源的含义 能量的来源或源泉，即指人类取得能量的来源。
❖ 能源分类 ❖ 按获得方法：一次能源和二次能源
一次能源：直接取自自然界。原煤、原油、天然气、 太阳能、水能、风能、地热、核能等。 二次能源：由一次能源经过加工转换的能源产品。 电能、蒸汽、煤气、汽油一节 ❖ 第二节 ❖ 第三节 ❖ 第四节 ❖ 第五节
最经济的条件下运行。 ❖ 在减少备用机组的情况下，能增加对用户供电的可
靠性。
第一节 电力系统
❖ 高压送电的优点 ❖ 增大送电容量和距离。 ❖ 节约有色金属，降低线路造价。 ❖ 减少电压损耗，提高电压的稳定性。
第二节 电力系统的电压
第一节 电力系统 ❖ 配线装置
500kV硬母
110kV软母线
第一节 电力系统
❖ 变电所
110kV一般变电站
500kV枢纽变电站
220kV重要变电站
箱
式
No
变 电
Image
所
第一节 电力系统
❖ 组成电力系统的目的 ❖ 不受地方负荷限制，可以增大单位机组的容量，大
容量机组的效率较高。 ❖ 充分利用地方资源，减少运输工作量，降低电能成
第一节 电力系统
➢ 按利用程度：常规能源和新能源 常规能源：被广泛应用的能源。煤炭、石油、天然 气、水能等。 新能源：古老的能源，利用先进的方法加以广泛利 用。太阳能、风能、海洋能、地热、氢能、生物物 质能等。
➢ 按能否再生：可再生能源和非再生能源 可再生能源：自然界当中可以不断再生的能源。水 能、风能、太阳能、海洋能等。 非再生能源：经过几亿年形成、短期内无法补充的 能源。煤炭、石油、天然气、核燃料等。
第一节 电力系统
3、能源的含义和分类
❖ 能源的含义 能量的来源或源泉，即指人类取得能量的来源。
❖ 能源分类 ❖ 按获得方法：一次能源和二次能源
一次能源：直接取自自然界。原煤、原油、天然气、 太阳能、水能、风能、地热、核能等。 二次能源：由一次能源经过加工转换的能源产品。 电能、蒸汽、煤气、汽油一节 ❖ 第二节 ❖ 第三节 ❖ 第四节 ❖ 第五节
电力系统基础知识PPT (1)全
每个用户一般不得超过 1.3%
中超标不超过 5min；
对测量方法和测量仪器作出规定；
提供不平衡度算法
12
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
13202.41
计划电量 1025.00 301.00 422.25 423.75 850.25 927.50 442.25 422.50 429.00 849.25 683.75 1670.50 1653.00 958.75 921.50 183.00 0.00 428.00 270.25
12861.50
电气主接线
发电厂和变电所中的一次设备，按照一定规律连接而成的电路， 也称电气一次接线或一次系统。
24
3 变电站的一次接线
输电线路
开关电器
➢ 高压断路器的基本参数
额定开断电流INbr、全开断时间tab、合闸时间ton 额定动稳定电流（峰值）ies、热稳定电流It、自动重合闸性能
电流互感器
➢ 运行特点：二次绕组不能开路 ➢ 二次接线：单相接线；星形接线；不完全星形接线
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 。
5
1.1什么是电力系统？
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：
第1章电力系统基本概念
2020/5/12
河北科技大学电气信息学院
8
1.2 发电厂和变电所的类型
一、发电厂的类型
1．火力发电厂 （1）火电厂的燃料：煤炭、石油、天然气等。 （2）能量转换过程：燃料的化学能→热能→机械能→电能。 （3）火电厂的组成：
➢燃烧系统（锅炉）：燃料→灰渣，风（空气）→烟气 ➢汽水系统（汽轮机）：水 蒸汽、循环水（冷水 热水） ➢电力系统：发电机、变压器、输电线路等。 （4）火电厂的生产过程（见图1-3）
13
（5）水电厂是我国目前最重要的电源之一，比例大于10%。
葛洲坝水电站
南美伊泰普水电站
长江三峡水电站
广州抽水蓄能电站
（6）水力发电的优点
➢是最干净的能源之一。 ➢是最廉价的能源之一：无需燃料、无环境污染、生产效率 高、发电成本低、运行维护简单。 ➢综合水利工程：可同时解决发电、防洪、灌溉、航运、水
大亚湾核电站
（5）核电迅速发展的原因 ➢核电是一种新型的巨大能源。 ➢煤、石油等火电燃料储量有限，不可再生。 ➢发达国家的水资源已基本殆尽。 ➢一些资源贫乏国家“能源危机”，不得不发展核电。
（6） 核能发电的优缺点 ➢节省大量煤炭、石油等燃料，避免燃料运输。 ➢不需空气助燃，可建在地下、水下、山洞或空气稀薄地区。
3. 核电厂
（1）核电厂的能量转换过程：核燃料的裂变能→热能→机 械能→电能。
（2）核电厂的组成：核反应堆、汽水系统（汽轮机）、电 力系统
2020/5/12
河北科技大学电气信息学院
15
（3）核反应堆的分类：轻水堆（包括沸水堆和压水堆）、重 水堆和石墨冷气堆等。
轻水堆核电厂的生产过程示意图如图1-5所示。
发电机G的额定电压：UN·G=1.05×10=10.5（kV）
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第一章 电力系统的基本概念
➢1-1 电力系统概述 ➢1-2 电力系统的特点和运行要求 ➢1-3 电力系统的接线方式和电压等级 ➢1-4 三相电力系统的中性点运行方式
第一章 电力系统的基本概念
需
1o 电力系统的组成？
掌
2o 电力系统的特点？
握 的
3o 系统电压等级？
问
4o 各设备额定电压？
题
5o 中性点运行方式？
500kV • 目前国际上实际投运的最高电压等级750kV(加、美、
俄、巴西、南非等国） • 我国晋东南—南阳—荆门特高压交流试验示范工程，
世界上第一条投入商业化运行的1000千伏输电线路
（3）直流输电、紧凑型输电和灵活交流输电
• 直流输电在远距离输电中具有优越性，我国已有 多条±800kV输电线路。
• 电压愈来愈高、容量和规模愈来愈大的区域性、地区性、 全国性甚至跨国性的电力系统
高压？
（2）特高压（1000kV以上）输电的出现与展望
• 习惯上，1～100kV为高压， 100～1000kV为超高压， 1000kV以上为特高压。
• 20世纪60年代国际上开始特高压输电的研究 • 1985年苏联1228km的1150kV,但至今运行于500kV • 20世纪90年代日本300km的1000kV，但至今运行于
对应于一定的输送功率和输送距离应有一最合理的线 路电压。但从设备制造角度和电力工业发展，国家 标准规定标准电压等级
➢ 所谓额定电压，就是发电机、变压器和电气设 备等在正常运行时具有最大经济效益时的电压。
➢ 国家规定了标准电压等级系列，
– 有利于电器制造业的生产标准化和系列化 – 有利于设计的标准化和选型 – 有利于电器的互相连接和更换 – 有利于备件的生产和维修等
• 高自然功率的紧凑型输电线路（俄罗斯、巴西）， 我国500kV紧凑型输电线路北京昌平到房山。
• 灵活输电又称柔性输电可以跟灵活的调节电网功 率，国外已有较广泛应用。
• 其他：超导输电、低温输电、多相输电。
2.中国电力工业的发展现状
（1）根据国家电力公司正式公布的数据，解放后50年来全 国总装机容量和年发电量的增长情况分别如图1和图2所示。
运行变量与时间t有关，描述其特性要用微分方程
1-2 电力系统的特点和运行要求
一、电力系统的运行特点
➢ 与国民经济各个部门、国防和日常生 活之间的关系都很密切 ➢电能不能大量储存
电能的生产、输送、分配和使用同时进行
➢电力系统的暂态过程十分迅速
过电压暂态过程只有微秒到毫秒数量级 发生故障到系统失去稳定性 几秒 事故引起系统全面瓦解 以分钟计
广西、贵州和海南电网公司。
➢ 发电集团
华能、国电、大唐、华电、中电投五大国有发电集团
三、电力系统的运行状态
表征运行状态的参数：电压U、电流I、功率P&Q、频率f
1．稳态：正常的、变化相对比较缓慢以至可 以忽略的运行状态
运行变量与时间t无关，描述其特征可用代数方程
2．暂态：非正常的、变化较大以至引起系统 从一个稳定运行状态到向另一个稳定运行 状态过渡的运行状态
图1. 1949–1998年全国 总装机容量变化情况
图2. 1949–1998年全国 年发电量变化情况
（2）中国电力系统格局 ➢ 电网公司
1）国家电网公司 成立于2002年12月29日. 2006年中国电力生产情 况全国发电量达到28344亿千瓦时。
华北电网（山东，北京，河北，山西，天津） 华东电网（上海，江苏，浙江，安徽，福建） 华中电网（河南、湖北、湖南、江西、四川、重庆） 东北电网（辽宁，吉林，黑龙江，内蒙古的赤峰和通辽） 西北电网（陕西，甘肃，宁夏，新疆，青海） 2）南方电网公司 于2002年12月29日成立。下设两个分公司和五个全 资子公司，分别是超高压输变电公司、电力财务公司，广东、云南、
应选择最合适的额定电压等级。
2. 额定电压等级：
➢ 除西北地区外：500kV,220kV,110kV,35kV,10kV ➢ 西北地区：750kV,330kV,220kV,10kV,35kV,10kV. 220kV及以上：大电力系统的主干线； 110kV：中小系统的主干线、大系统的二次网络； 35kV：大城市或大工业企业内部网络、农村网络； 10kV：更低一级配电电压； 3kV（6kV）：工业企业内部（高压电动机比重大） 各电压等级的输电能力见下表
一.电力系统的电气连接方式
图1 无备用接线方式 （a）放射式 （b）干线式样 （c） 链式
图2 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
二、电力系统的额定电压和额定电压等级
1.电力输送中电压与输送容量的关系
S 3UI
S一定时，U越高，I越小，导线等载流部分的截面积 越小 ，投资越小，电能损耗越小；U越高，对绝缘 要求高，杆塔、变压器、断路器等绝缘投资大。
二、电力工业发展概况
1．电力系统的发展历程 2．中国电力系统的发展现状
1.电力系统的发展历程
直流？交流？
（1）电力系统的出现与发展
• 1831年法拉第发现了电磁感应定律 低压直流
• 1882年在法国首先实现了电压在1kv以上的直流输电，输 送功率只有1.5kW，但传输距离达到57km，形成了世界上 第一个完整的电力系统，它包含发电、输电和用电。
• 在1891年制成三相变压器和三相异步电动机的基础上， 首次在德国实现了三相交流输电，它由95V、230kVA的水 轮发电机，经变压器升压至15 200V，将功率传送到 178km以外的法兰克福，然后用两台变压器降压至112V， 分别供给照明负荷和一台异步电动机驱动75kW的水泵， 从而形成了现代电力系统的雏形。三相交流制取代了以 前的直流系统
➢对电能质量的要求比较严格
频率、电压偏移、电压波形
二、对电力系统运行的基本要求
➢保证系统运行的安全可靠性
系统必须有足够的电源容量和合理布局 电网结构合理 必要时采取提高稳定性的措施 第一级负荷、第二级负荷、第三级负荷
➢保证良好的电能质量 ➢保证系统运行的经济性 ➢环保问题
1-3 电力系统的接线方式和电压等级
电力系统的组成
火电厂 风电场
用 户
升压变压 高压输电网 降压变压器
水电厂
1-1 电力系统概述
一、电力系统的组成
（1）电力系统：生产、输送、分 配与消费电能的系统。包括：发电 机、电力网和用电设备组成。
（2）电力网：电力系统中输送与分 配电能的部分。
（3）动力系统：动力部分与电力系 统组成的整体。
➢1-1 电力系统概述 ➢1-2 电力系统的特点和运行要求 ➢1-3 电力系统的接线方式和电压等级 ➢1-4 三相电力系统的中性点运行方式
第一章 电力系统的基本概念
需
1o 电力系统的组成？
掌
2o 电力系统的特点？
握 的
3o 系统电压等级？
问
4o 各设备额定电压？
题
5o 中性点运行方式？
500kV • 目前国际上实际投运的最高电压等级750kV(加、美、
俄、巴西、南非等国） • 我国晋东南—南阳—荆门特高压交流试验示范工程，
世界上第一条投入商业化运行的1000千伏输电线路
（3）直流输电、紧凑型输电和灵活交流输电
• 直流输电在远距离输电中具有优越性，我国已有 多条±800kV输电线路。
• 电压愈来愈高、容量和规模愈来愈大的区域性、地区性、 全国性甚至跨国性的电力系统
高压？
（2）特高压（1000kV以上）输电的出现与展望
• 习惯上，1～100kV为高压， 100～1000kV为超高压， 1000kV以上为特高压。
• 20世纪60年代国际上开始特高压输电的研究 • 1985年苏联1228km的1150kV,但至今运行于500kV • 20世纪90年代日本300km的1000kV，但至今运行于
对应于一定的输送功率和输送距离应有一最合理的线 路电压。但从设备制造角度和电力工业发展，国家 标准规定标准电压等级
➢ 所谓额定电压，就是发电机、变压器和电气设 备等在正常运行时具有最大经济效益时的电压。
➢ 国家规定了标准电压等级系列，
– 有利于电器制造业的生产标准化和系列化 – 有利于设计的标准化和选型 – 有利于电器的互相连接和更换 – 有利于备件的生产和维修等
• 高自然功率的紧凑型输电线路（俄罗斯、巴西）， 我国500kV紧凑型输电线路北京昌平到房山。
• 灵活输电又称柔性输电可以跟灵活的调节电网功 率，国外已有较广泛应用。
• 其他：超导输电、低温输电、多相输电。
2.中国电力工业的发展现状
（1）根据国家电力公司正式公布的数据，解放后50年来全 国总装机容量和年发电量的增长情况分别如图1和图2所示。
运行变量与时间t有关，描述其特性要用微分方程
1-2 电力系统的特点和运行要求
一、电力系统的运行特点
➢ 与国民经济各个部门、国防和日常生 活之间的关系都很密切 ➢电能不能大量储存
电能的生产、输送、分配和使用同时进行
➢电力系统的暂态过程十分迅速
过电压暂态过程只有微秒到毫秒数量级 发生故障到系统失去稳定性 几秒 事故引起系统全面瓦解 以分钟计
广西、贵州和海南电网公司。
➢ 发电集团
华能、国电、大唐、华电、中电投五大国有发电集团
三、电力系统的运行状态
表征运行状态的参数：电压U、电流I、功率P&Q、频率f
1．稳态：正常的、变化相对比较缓慢以至可 以忽略的运行状态
运行变量与时间t无关，描述其特征可用代数方程
2．暂态：非正常的、变化较大以至引起系统 从一个稳定运行状态到向另一个稳定运行 状态过渡的运行状态
图1. 1949–1998年全国 总装机容量变化情况
图2. 1949–1998年全国 年发电量变化情况
（2）中国电力系统格局 ➢ 电网公司
1）国家电网公司 成立于2002年12月29日. 2006年中国电力生产情 况全国发电量达到28344亿千瓦时。
华北电网（山东，北京，河北，山西，天津） 华东电网（上海，江苏，浙江，安徽，福建） 华中电网（河南、湖北、湖南、江西、四川、重庆） 东北电网（辽宁，吉林，黑龙江，内蒙古的赤峰和通辽） 西北电网（陕西，甘肃，宁夏，新疆，青海） 2）南方电网公司 于2002年12月29日成立。下设两个分公司和五个全 资子公司，分别是超高压输变电公司、电力财务公司，广东、云南、
应选择最合适的额定电压等级。
2. 额定电压等级：
➢ 除西北地区外：500kV,220kV,110kV,35kV,10kV ➢ 西北地区：750kV,330kV,220kV,10kV,35kV,10kV. 220kV及以上：大电力系统的主干线； 110kV：中小系统的主干线、大系统的二次网络； 35kV：大城市或大工业企业内部网络、农村网络； 10kV：更低一级配电电压； 3kV（6kV）：工业企业内部（高压电动机比重大） 各电压等级的输电能力见下表
一.电力系统的电气连接方式
图1 无备用接线方式 （a）放射式 （b）干线式样 （c） 链式
图2 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
二、电力系统的额定电压和额定电压等级
1.电力输送中电压与输送容量的关系
S 3UI
S一定时，U越高，I越小，导线等载流部分的截面积 越小 ，投资越小，电能损耗越小；U越高，对绝缘 要求高，杆塔、变压器、断路器等绝缘投资大。
二、电力工业发展概况
1．电力系统的发展历程 2．中国电力系统的发展现状
1.电力系统的发展历程
直流？交流？
（1）电力系统的出现与发展
• 1831年法拉第发现了电磁感应定律 低压直流
• 1882年在法国首先实现了电压在1kv以上的直流输电，输 送功率只有1.5kW，但传输距离达到57km，形成了世界上 第一个完整的电力系统，它包含发电、输电和用电。
• 在1891年制成三相变压器和三相异步电动机的基础上， 首次在德国实现了三相交流输电，它由95V、230kVA的水 轮发电机，经变压器升压至15 200V，将功率传送到 178km以外的法兰克福，然后用两台变压器降压至112V， 分别供给照明负荷和一台异步电动机驱动75kW的水泵， 从而形成了现代电力系统的雏形。三相交流制取代了以 前的直流系统
➢对电能质量的要求比较严格
频率、电压偏移、电压波形
二、对电力系统运行的基本要求
➢保证系统运行的安全可靠性
系统必须有足够的电源容量和合理布局 电网结构合理 必要时采取提高稳定性的措施 第一级负荷、第二级负荷、第三级负荷
➢保证良好的电能质量 ➢保证系统运行的经济性 ➢环保问题
1-3 电力系统的接线方式和电压等级
电力系统的组成
火电厂 风电场
用 户
升压变压 高压输电网 降压变压器
水电厂
1-1 电力系统概述
一、电力系统的组成
（1）电力系统：生产、输送、分 配与消费电能的系统。包括：发电 机、电力网和用电设备组成。
（2）电力网：电力系统中输送与分 配电能的部分。
（3）动力系统：动力部分与电力系 统组成的整体。