电力系统概述14059596
电力系统概述
电力系统概述电力系统作为现代社会不可或缺的基础设施，承担着将电能传输到用户终端的重要任务。
本文将从电力系统的定义、组成和运行方式等方面进行概述。
一、电力系统的定义电力系统是指由发电厂、输电、变电、配电设施和用户终端组成的一套供电网络。
其主要功能是将发电厂产生的电能经过输电、变电和配电过程分配到用户终端，以满足各种用电需求。
二、电力系统的组成1. 发电厂：发电厂是电力系统的起点，主要通过燃煤、水力、核能、风力等方式转换其他形式的能源为电能，并输入到电力系统中。
2. 输电系统：输电系统负责将发电厂产生的高压电能通过变电站进行升压、降压和分配，然后经由输电线路传输到各个地区的变电站。
3. 变电系统：变电系统起到升压、降压和分配电能的作用，将输电线路输入的高压电能逐级降压，然后通过配电线路分配到用户终端。
4. 配电系统：配电系统将变电站输送过来的低压电能分配到各个用户终端，通过配电线路和变压器实现对电能的进一步调整和分配。
三、电力系统的运行方式1. 并联运行：电力系统中的多个发电厂以及输电、变电和配电设备可以进行并联运行。
这种方式可以实现供电容量的增加、设备备份和网络可靠性的提高。
2. 平衡运行：电力系统需要保持供需平衡，发电厂实时调整发电量以满足用户的用电需求，通过自动化监控和调度系统实现对电力系统的平衡运行。
3. 运行调度：电力系统运行需要进行统一的调度和控制，通过对发电厂和输变电设备进行合理的调度和控制，以确保电力系统的安全、稳定和高效运行。
4. 保障措施：为了确保电力系统的可靠运行，需要设置各种保障措施，如备用电源、事故应急预案和设备检修计划等，以应对各种突发情况和保障用户的供电需求。
综上所述，电力系统是一个复杂而庞大的供电网络，由发电厂、输电、变电和配电设施以及用户终端组成。
通过并联运行、平衡运行、运行调度和保障措施来保证电能的安全、稳定和高效供应。
电力系统在现代社会中具有重要的地位和作用，为各行各业的发展提供了可靠的能源基础。
电力系统概述资料
电力系统概述资料电力系统是指由输电线路、发电厂、变电站、配电网等组成的系统，用于输送电能并向用户提供稳定可靠的电力供应。
本文将从电力系统的组成部分、运行模式、发展历程以及未来趋势等方面对电力系统进行概述。
一、电力系统组成部分1. 发电厂：发电厂是电力系统的核心组成部分，负责将各种能源转化为电能。
常见的发电方式包括燃煤发电、水电发电、核电等。
2. 输电线路：输电线路是将发电厂产生的电能输送到变电站或用户的重要通道。
根据电压等级的不同，输电线路可分为高压输电线路、中压输电线路和低压输电线路。
3. 变电站：变电站是连接输电线路和配电网的关键环节，主要负责电能的变压、变流和配电等功能。
4. 配电网：配电网包括供电网络、配电设备和用户用电设备。
它将从变电站输送过来的电能进行分类、调整和分配，最终向用户提供稳定的供电服务。
二、电力系统运行模式电力系统的运行模式可以分为三个阶段：发电、输电和配电。
1. 发电阶段：在发电阶段，各种能源被转化为电能，通过发电厂产生的发电机输出。
发电厂将电能经过变压器提升成合适的电压等级，然后通过输电线路输送到变电站。
2. 输电阶段：输电阶段是将发电厂产生的电能从变电站传输到用户所在地的阶段。
电能在高压输电线路中通过变压器进行降压，然后再通过继电器进行控制和保护，最终输送到变电站。
3. 配电阶段：配电阶段是将输送到变电站的电能进行分类、调整和分配的阶段。
变电站通过配电变压器将电能变为适合用户使用的低压电能，并将其通过配电网送达用户的用电设备。
三、电力系统的发展历程电力系统的发展经历了几个重要的阶段。
1. 直流输电时代：早期的电力系统主要采用直流输电方式，由于技术限制，输电距离较短，系统规模较小。
2. 交流输电时代：交流输电技术的发展使得电力系统可以实现较远距离的输电，同时交流输电具有输电损耗小、成本低等优势，成为主流。
3. 现代化电力系统：随着电力需求的增长和新能源的开发利用，电力系统迎来了一个新的发展阶段。
电力系统的基本概念
电力系统的基本概念电力系统是一个庞大而复杂的网络，它由电力设备，输电线路，变电站和配电网络等组成。
这个网络被设计用来满足人类对电能的不断需求，促进社会与经济的发展。
在这篇文章中，我们将讨论电力系统的基本概念。
一、电力系统的定义电力系统是指用于发电、输电、配电和使用电能的一整套设施、设备和管理机构。
它的主要功能是将电能从发电厂传输至用户，以便满足用户所需的各种电力需求。
电力系统包括三个主要部分：1. 发电部分：发电部分是电力系统中最重要的组成部分，它包括各种形式的发电厂，如火力、水力、核能等。
发电厂是将能量转化成电能的设备。
2. 输电部分：输电部分是指用来输送电能的高压输电线路和变电站等设施。
它负责将发电厂所产生的电能从中心节点输送到繁忙的城市或工业区等。
3. 配电部分：配电部分是将电能分配到各个客户终端的设施，如住宅、办公楼、商店和工厂等。
它们使用的电力会比较低压，通常都是三相四线配电网络。
二、电力系统的主要特征电力系统的主要特征包括：1. 复杂性：电力系统是一个庞大而复杂的系统。
它涵盖了许多不同的组成部分和子系统，例如发电设备、输电线路、变电站、配电网络等。
因此，电力系统需要一个高度协调和管理来保证可靠性和安全性。
2. 可靠性：电力系统必须始终对各种故障保持敏感，并能够以最短时间内响应相应的故障。
为了确保可靠性，电力系统部署了各种保护装置和后备系统，如备用变压器、电池组、发电机和其他电力设备。
3. 负载均衡：电力系统必须在各个部分之间实现均衡负载，以确保每个区域的电力需求平衡，并防止过载和电力损失。
均衡负载对最终用户的稳定供电至关重要。
4. 安全性：电力系统必须保证运行时有较高的安全水平，以确保不会对人员、设备和环境造成危害。
电力系统必须适应各种情况，如人员误操作、自然灾害、短路故障等。
三、电力系统的主要参数电力系统中最重要的参数是电压、电流和功率。
电压是电力系统中最常用的参数，它是将电能从一点传输到另一点所需的能量。
什么是电力系统？
什么是电力系统？电力系统是指由发电厂、输电网和配电网组成的能量传输和分配网络。
它是现代社会运转不可或缺的基础设施，为我们的生活和工作提供了稳定可靠的电能供应。
本文将从电力系统的定义、构成、运行原理和发展趋势等方面进行科普介绍。
一、电力系统的定义和构成1.1 电力系统的定义电力系统是指由发电厂、输电网和配电网等组成的能量传输和分配网络。
它将发电厂产生的电能经过输电网输送到用户，为社会各个领域提供电能供应。
1.2 电力系统的构成电力系统主要由以下几个组成部分构成：第一，发电厂。
发电厂是电力系统的发电源，它通过燃煤、核能、水能等方式将能量转化为电能。
第二，输电网。
输电网将发电厂产生的电能通过高压输电线路输送到不同地区的配电站，起到长距离传输电能的作用。
第三，配电网。
配电网将输电网输送过来的高压电能通过变压器等设备降压、分配到各个用户，为城市、工厂、住宅等提供稳定的电能供应。
二、电力系统的运行原理2.1 发电原理发电厂运用燃煤、核能或其他能源转化成机械能，再经由发电机转化为电能。
发电技术的进步，为电力系统提供了更为高效和可持续的发电方式，例如风电、太阳能等新能源的应用。
2.2 输电原理输电网将发电厂产生的高压电能通过输电线路传输到配电站。
输电线路采用高压交流或直流方式，通过降低输电损耗和提高输电效率，确保电能稳定可靠地输送到用户。
2.3 配电原理配电网负责将输电网输送过来的高压电能降压、分配到各个用户。
通过合理的配电网络规划，可以保障城市、工厂、住宅等不同场所的电能供应，并提供备用电源以应对突发情况。
三、电力系统的发展趋势3.1 智能电网随着信息技术的快速发展，智能电网的建设成为电力系统的重要发展方向。
智能电网采用先进的传感器、通信和控制技术，能够实现电能的优化分配和管理，提高电网的安全性、可靠性和经济性。
3.2 新能源的应用为了减少对传统能源的依赖，电力系统正积极推广利用新能源。
例如，通过大规模建设风电场、太阳能电站等，通过可再生能源的开发和利用，实现对电力系统的绿色升级。
简述电力系统的基本概念
简述电力系统的基本概念
电力系统是指由发电厂、输电系统（包括变电站、高压输电线路和变电设备）以及配电系统（包括配电变压器、低压输电线路和配电设备）组成的一个整体，用于将发电厂产生的电能输送到各个终端用户。
电力系统的基本概念包括以下几个方面：
1. 发电厂：发电厂是电力系统的起源，通过使用不同的能源（如化石燃料、水力、核能等）转化成电能。
发电厂可以分为火力发电厂、水电站、核电站等。
2. 输电系统：输电系统是连接发电厂和终端用户的一系列设施和设备。
其中包括变电站、高压输电线路和变电设备。
变电站负责将发电厂产生的电能升压至更高的电压，以减小输电损耗。
高压输电线路负责将电能远距离输送。
变电设备则用于在不同电压之间进行电能转换。
3. 配电系统：配电系统将输电系统输送的高压电能转换为适用于终端用户的低压电能。
配电系统主要由配电变压器、低压输电线路和配电设备组成。
配电变压器将高压电能降压至适用于家庭、商业和工业用电的低压。
4. 终端用户：终端用户是电力系统的最终使用者，包括家庭、商业和工业用户等。
终端用户通过接入配电系统来获得所需的电能。
电力系统的运行是通过协调发电厂的输出、输电系统的传输和配电系统的分配来实现的。
它们共同构成了一个复杂的网络，确保电能的安全、稳定和高效供应。
电力系统的发展和管理是一个重要的国家能源规划和管理领域，对经济和社会发展具有重要意义。
电力系统【第1章：电力系统概述】
电⼒系统【第1章：电⼒系统概述】电⼒系统概述 1.电⼒系统、电⼒及动⼒系统 电⼒系统通常是指发电机、变压器、电⼒线路、⽤户等组成的三相交流系统。
由电源向电⼒负荷中⼼输送电能的线路，称为输电线路，包含输电线路的电⼒⽹称为输电⽹。
⽽主要担负分配电能任务的线路称为配电线路，包含配电线路的电⼒⽹称为配电⽹。
2.电⼒系统运⾏的特点和要求 特点： 2.1电能不能⼤量存储 2.2过渡过程⾮常迅速 2.3与国民经济各部门密切相关 要求： 评价电⼒系统的性能指标是安全可靠性、电能质量和经济性能。
2.4.保证可靠地持续供电 2.5保证良好的电能质量 标准包括：供电电压偏差、电⼒系统频率偏差、公⽤电⽹谐波、三相电压不平衡、电压波动和闪变、暂时过电压和瞬态过电压、公⽤电压间谐波。
电⼒系统的电压和频率正常是保证电能质量的两⼤基本指标，电压质量和频率质量⼀般以偏离额定值的⼤⼩来衡量。
⼀般规定电压偏离范围为额定电压的0.95~1.05，频率偏移范围为0.95~1.05【30000KW以下】， 0.98~1.02【30000KW及以上】。
正弦交流电的波形质量⼀般以谐波畸变率来衡量。
谐波畸变率是指周期性交流电中谐波含量【减去基波分量后的值】的⽅均根值与其基波分量的⽅均根值之⽐。
谐波畸变率的允许值随电压等级的不同⽽不同，如110KV供电时为2%，35KV供电时为3%，10KV供电时为4%。
备注：⽅均根【均⽅根】是指将所有值平⽅求和，求其平均值再开⽅。
2.6.努⼒提⾼电⼒系统运⾏的经济性 电⼒系统运⾏的经济性主要反映在降低发电⼚的能源消耗、⼚⽤电率和电⽹的电能损耗等指标上。
3.电⼒系统的接线⽅式和电压等级 3.1.电⼒系统的接线⽅式和接线图 3.1.1电⼒系统的接线图 电⽓接线图：要求突出电⼒系统各主要元件【发电机、变压器、线路等】之间的电⽓连接关系。
地理接线图：强调电⼚与变电所之间的实际位置关系。
3.1.2电⼒系统的接线⽅式 ⽆备⽤接线：指⽤户只能才能够⼀个⽅向取得电源的接线⽅式，包括放射式、⼲线式、链式。
电力系统综述
电力系统综述电力系统是指由各种电力设备、输电线路和配电设备组成的系统，用于产生、传输和分配电能。
它是现代社会不可或缺的基础设施，为各行各业的正常运行提供了稳定可靠的电力供应。
本文将对电力系统的组成、运行原理以及未来发展趋势进行综述。
一、电力系统的组成电力系统由发电厂、输电网和配电网组成。
发电厂主要负责将机械能转化为电能，一般采用燃煤、燃气、核能或可再生能源发电。
输电网包括各级变电站和输电线路，将发电厂产生的高压电能传输到各个地方。
配电网将输电网传输过来的高压电能变成低压电能，供应给居民和工业用户。
二、电力系统的运行原理电力系统的运行原理主要包括发电、输电和配电三个环节。
发电环节是指发电厂将各种能源转化为电能的过程，通过发电机产生交流电或直流电。
输电环节是指将电能从发电厂输送到用户的过程，需要经过变电站升压、输电线路传输和变电站降压等环节。
配电环节是指将输送到用户的电能分配到各个用电设备的过程，通过变压器将高压电能变成低压电能，再通过配电设备供应给用户。
三、电力系统的发展趋势1. 智能化：随着信息技术的不断发展，电力系统正朝着智能化方向发展。
智能电网可以实现对电力的高效管理和优化控制，提高电力系统的稳定性和可靠性。
2. 低碳化：应对全球气候变化和能源安全问题，电力系统正加速向低碳化方向转型。
大规模利用可再生能源、提高能源利用效率，将成为未来电力系统的发展趋势。
3. 储能技术：储能技术是解决可再生能源波动性问题的重要手段。
电力系统未来将更多地采用储能技术，实现电能的储存和释放，以满足用户的需求。
4. 分布式电源：传统的电力系统主要依靠集中式发电厂提供电力，而分布式电源可以将发电设备布置在用户附近，减少输电损耗，并增加系统的可靠性。
5. 电动化：随着电动汽车的快速发展，电力系统将面临更大的负荷压力。
电力系统需要加强对电动车辆充电设施的建设管理，以满足未来电动车辆的充电需求。
总结：电力系统是现代社会不可或缺的基础设施，它的组成包括发电厂、输电网和配电网。
电力系统基础
据此，主接线的基本形式可以概括的分为两大类：有汇流母线的接线形式和 无汇流母线的接线形式。当然这两大类里面又可细分，分别进行介绍。
电力系统一次设备——电气主接线
电气主接线
单母线接线 双母线接线 无母线接线
不分段单母线接线 分段单母线接线 不分段单母线带旁路母线的接线 分段单母线带旁路母线的接线
2、单母线分段接线
如图所示，当引出线数目较多时，为提高供电可靠性 ，可用断路器将母线分段，即采用单母线分段接线方式。 正常工作时，分段断路器可以接通也可以断开。 如果正常 工作时分段断路器QF是接通的，则当任意段母线故障时， 母线继电保护动作跳开分段断路器和接至该母线段上的电源 断路器， 这样非故障母线段仍能工作。 当一个分段母线的 电源断开时， 连接在该母线上的出线可通过分段断路器QF 从另一段母线上得到供电。 如果正常工作时分段断路器QF 是断开的，则当一段母线故障时，连在故障母线段上的电源 断路器在继电保护的作用下跳开，非故障母线段仍能照常工 作；但当一分段母线的电源断开时， 连接在该母线上的出 线会全部停电。
电力系统概述—一次二次
一次系统
• 一次设备：也称主设备，是构成电 力系统的主体。是直接生产、输送 和分配电能的高电压、大电流的设 备。包括发电机、变压器、断路器 、隔离开关、电力电缆、母线、输 电线、电抗器、避雷器、高压熔断 器、电流互感器、电压互感器等。
• 一次接线：是指由一次设备连接在 一起构成的构成发电、输电、配电 或进行其它生产的电气回路，称为 一次接线或主接线。
电力系统就是通过变电把各不同电压等级部分联接起来形成一个整体。 实现变电的场所为变电所。
电力系统概述——输电
电力系统简介
2. 电力系统负荷
电力系统负荷包括有功功率和无功功率，其全部功率称为视 在功率，等于电压和电流的乘积（单位千伏安）。有功功率 与视在功率的比值称为功率因数。电动机在额定负荷下的功 率因数为0．8左右，负荷越小，其值越低；普通白炽灯和电 热炉，不消耗无功，功率因数等于1。
调度自动化系统
远动装置（RTU）是电力系统计算机监控系统的基础。目前， 世界上多数国家使用应答式RTU，日本则采用循环式RTU。
▪ 华能百万级机组： ▪ 华能玉环（山东省台州市） ▪ 华能金陵电厂(江苏省南京市)（在建）， ▪ 华能海门电厂(广东省汕头市)(在建)。
国家电网公司（SGCC）
▪ State Grid Corporation of China
▪ 国家电网公司成立于2002年12月29日， 公司注册资本金2000 亿元。2009年售电 量为22748亿千瓦时，营业收入为12659.8 亿元，资产总额18600亿元。2010年《财 富》世界500强企业的最新排名，国家电网 公司位列第八。现任国家电网公司党组书 记、总经理：刘振亚（山东工学院本科， 山东大学研究生）。
华能直属单位及分公司图
▪
华能旗下区域公司
▪ 北方联合电力有限责任公司 ▪ 华能呼伦贝尔能源开发有限公司 ▪ 华能吉林发电有限公司 ▪ 华能黑龙江发电有限公司 ▪ 华能山东发电有限公司 ▪ 华能海南发电股份有限公司 ▪ 华能四川水电有限公司 ▪ 华能澜沧江水电有限公司 ▪ 华能西藏发电有限公司 ▪ 华能陕西发电有限公司 ▪ 华能甘肃能源开发有限公司 ▪ 华能宁夏能源有限公司 ▪ 华能新疆能源开发有限公司
华能旗下产业公司
▪ 华能国际电力开发公司（电力开发事业部） ▪ 华能国际电力股份有限公司 ▪ 华能新能源产业控股有限公司 ▪ 华能核电开发有限公司 ▪ 绿色煤电有限公司 ▪ 华能能源交通产业控股有限公司 ▪ 华能资本服务有限公司 ▪ 中国华能集团香港有限公司 ▪ 华能集团技术创新中心（科技事业部） ▪ 西安热工研究院有限公司 ▪ 华能综合产业公司 ▪ 北京华能大厦建设管理有限责任公司 ▪ 华能山东石岛湾核电有限公司 ▪ 华能海南实业有限公司。
电力系统的概念
电力系统的概念
目前，电力主要来自水电、火电和核电。
由于用电的分散性和受地理条件的限制，负荷中心和动力资源往往相隔很远，必须将电能经变压器升高电压后，由输电线路输送到用户处，因此有必要在发电厂和用户之间建立升压和降压变电所。
为了提高供电的可靠性和经济性，还须将各发电厂联接起来并列运行。
由发电厂的发电机及配电装置、升压及降压变电所、电力线路及电能用户的电气设备所组成的统一整体，称为电力系统。
在电力系统中，变电所和电力线路所组成的部分称为电力网。
电力系统加上水电厂的水力部分以及火电厂的热力部分和热能用户称为动力系统。
动力系统、电力系统、电力网三者的相互关系。
在电力系统中，发电、供电、用电是一个统一的整体，建立电力系统在技术上和经济上有着显著的优越性，主要表现在:
1.提高供电的可靠性和电能质量。
当系统中任一发电厂事故停电时，系统中的其它发电厂可以继续供电，
使对用户供电的可靠性大大提高，电能质量也得到保证。
2.提高系统运行的经济性。
建立统一的电力系统后，可以充分利用动力资源和发挥各类电厂的作用。
例如，在丰水期，让水电厂多发电，火电厂少发电，以节省燃料;在枯水期，让水电厂少发电，担任高峰负荷，让火电厂担任基本负荷。
这样可以使水电和火电互相配合、互相调剂，充分发挥各类电厂的作
用，有利于电网安全、经济、稳定运行。
3.节省投资及减少备用容量
为了代替出故障或被检修的机组，必须装有备用机组，以保证对用户不间断的供电。
建立电力系统以后，就不必在每个电厂都装设备用机组了，只要在系统中有总的备用发电容量即可。
这样，从整个系统来看，便减少了投资。
电力系统概述14059596
第四节 电力系统标准电压
电力系统标准电压是指系统用的标称电 压和最高电压、电气设备用的额定电压 和最高电压。
电力系统标称电压和最高电压
➢ 电力系统标称电压是每个国家根据本国的技 术经济条件，规定的电压等级标准。
➢电力系统最高电压是在电力系统正常运行时， 在任何时间，系统中任何一点上所出现的电压 最高值。
1954年世界上第一座核电厂投入运行
核能的获得途径有两种
– 带有一定能量的中子撞击重金属元素的核，核吸收 中子之后变为具有激发能的复合核。激发能使复合 核中的静电斥力大于核吸引力时，原子核就产生分 裂，此时要放出裂变能。
– 使不同的轻元素的原子核进行聚合，形成一个新原 子核，在聚合过程中要放出所谓聚合能
第二节 发电厂生产过程
火电厂的分类
火电厂按燃料分为
– 燃煤火电厂 – 燃石油火电厂 – 燃天然气火电厂
火电厂按功能分为
– 凝汽式火电厂 – 热电厂
凝汽式火电厂生产过程
火电厂主要设备
– 锅炉及其辅助设备 – 汽轮机及其辅助设备 – 发电机及其辅助设备
火电厂基本生产过程
水力发电厂
核电厂
缺点：在发生单相接地故障时，中性点和接地故 障点构成回路，接地相故障电流很大，必须迅速 切除接地相甚至三相，使得供电可靠性低。
适用于：110kv及其以上电压等级的系统。
–中性点不接地系统
优点：在发生单相接地故障时，不会构成回路， 接地相电流不大，系统可以代故障运行一定的时 间，使得供电可靠性高。
•
3、
。20.1 1.2006: 12:160 6:12Nov -2020-Nov-20
宁愿辛苦一阵子，不要辛苦一辈子
•
4、
。06:1 2:1606: 12:160 6:12Friday, November 20, 2020
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。
电力系统概述
火力发电厂变电站电气系统一次设备
• 隔离开关：接通或断开电路的开关电器
火力发电厂变电站电气系统一次设备
• 熔断器；接通或断开电路的开关电器，防过
电流。
火力发电厂变电站电气系统一次设备
• 电抗器：限流电器和防御过电压设备
火力发电厂变电站电气系统一次设备
• 避雷器：限流电器和防御过电压设备
火力发电厂变电站电气系统一次设备
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2.3火力发电厂发电机
在发电厂中，同步发电机是将机械能转变成电 能的唯一电气设备。因而将一次能源（水力 、煤、 油、风力、原子能等）转换为二次 能源的发电机，现在几乎都是采用三相交流 同步发电机。在发电厂中的交流同步发电机 ，电枢是静止的，磁极由原动机拖动旋转。 其励磁方式为发电机的励磁线圈FLQ（即转 子绕组）由同轴的并激直流励磁机经电刷及 滑环来供电。同步发电机由定子（固定部分 ）和转子（转动部分）两部分组成。定子由 定子铁心、定子线圈、机座、端盖、风道等 组成。定子铁心和线圈是磁和电通过的部分 ，其他部分起着固定、支持和冷却的作用。 转子由转子本体、护环、心环、转子线圈 、滑环、同轴激磁机电枢组成。
• 燃烧器：将携带煤粉的一次风和助燃的二次
风送入炉膛，并组织一定的气流结构，使煤 粉能迅速稳定的着火，同时使煤粉和空气合 理混合，达到煤粉在炉内迅速完全燃烧。煤 粉燃烧器可分为直流燃烧器和旋流燃烧器两 大类
锅炉空预器
锅炉燃烧器
2.2.2 火力发电厂的汽轮机设备
汽轮机本体：汽轮机本体（steam turbine proper）是完成蒸汽热能转换为机械能的汽 轮机组的基本部分，即汽轮机本身。它与回 热加热系统、调节保安系统、油系统、凝汽 系统以及其他辅助设备共同组成汽轮机组。 汽轮机本体由固定部分（静子）和转动部分 （转子）组成。
电力系统概述
一、电力系统知识介绍（一）电力系统基本概念1、电力系统组成：电能是一种十分重要的二次能源，它能方便、经济地从蕴藏于自然界中的一次能源（如：煤炭、石油、天然气、水力、核燃料、风能等）转换而来，并且可以转换为其它能量供人们使用。
电能是由发电厂生产的，大容量发电厂往往建在燃料，水力资源丰富的地方，而用户往往远离发电厂需要建设较长的输电线路进行输电，建设升压和降压变电所进行变电，通过配电线路向各类用户配电，电力系统——是由发电、输电、变电、配电和用电连接成的统一整体。
是现代社会中最重要、最庞杂的工程系统之一。
电力网——其中输电、变电、配电所组成的部分。
它包括升、降压变压器和各种电压的输电线路。
它的任务就是把远处发电厂生产的电能输送到负荷中心，同时还联系区域电力网行程跨省，跨地区的大电力系统，如我国的东北、华北、华中、华东、西北和南方等电力网，就属于这种类型。
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。
电力系统示意图2、电力系统的组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：生产电能。
（2）电力网：分为输电网和配电网。
输电网：是以高压甚至超高电压将发电厂、变电所或变电所之间连接起来的输电网络，所以又称为电力网中的主网架。
配电网：直接将电能送到用户的网络。
它的作用是将电能分配给各类不同的用户，变换电压、传送电能。
配电网的电压因用户的需要而定，因此，配电网中又分为：高压配电网：110KV及以上电压、中压配电网：（35KV）10KV、6KV、3KV低压配电网：220V、380V。
（3）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。
（4）用电设备：消耗电能。
3、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。
电力系统概述
电力系统概述（一）电力系统的组成和基本特征电力系统是由发电厂、电力网、用电设备和相应的辅助系统（继电保护、安全自动、测量、调度自动化和通信等装置），按规定的技术和经济要求组成的整体。
火力发电厂、水力发电厂和核电厂发出的电力，按其容量的不同和所需输送距离的不同，分别接入110、220kV和500kV交流电力网以及高压电流输电线路。
在电力网的构成中，不同电压的输电线路和配电线路通过相应电压等级的变电所相互连接，在配电网的低压侧接有动力负荷和照明负荷等各种用电设备，这就形成了发电、输电和配电设备，以及用电设备在内的统一的电力系统。
电力系统的基本特征包括电力系统电压等级，电力系统频率、电力网结构和电力系统流量等。
1、电力系统频率电力系统频率是电力系统中发电厂的同步发电机所产生的交流正弦基波电压的频率。
频率质量是电能质量的一个重要指标。
在稳态运行的条件下，各发电机同步运行，整个电力系统的频率是相等的。
它是电力系统一致的运行参数。
世界上，电力系统采用的额定频率有50Hz和60Hz 两种。
我国和世界多数国家均采用50Hz电力系统；只有美国、加拿大、古巴、朝鲜等少数国家采用60Hz电力系统；日本的东部地区为50Hz电力系统，中部和西部地区为60Hz电力系统，两种不同频率的电力系统与直流变频站互联。
电力系统中的发电和用电设备，都是按照额定频率设计和制造的，只有在额定频率附近运行时，才能发挥最好的功能。
只有当电力系统中所有发电设备发出的有功功率之总和与电力网中电力负荷吸收和消耗的有功功率相等时，系统频率才能保持不变。
2、电力系统的电压等级电压等级是电力系统及电力设备的额定电压级别系列，额定电压是指电力系统及电力设备规定的正常工作电压。
电力系统各个节点的实际运行电压容许在一定程度上偏离额定电压。
在上述容许偏离的电压范围内，各种电力设备和整个电力系统仍能正常运行。
我国国家标准规定的电力系统额定电压等级为分3、6、10、35、 63、110、220、330、500、750 kV。
电力系统概述
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
第一章 电力系统概述
+5% G ~
T1
+10% UN
± 0%
T2
+5% M
第一章 电力系统概述
(2) 电力变压器二次绕组的额定电压
① 如果变压器二次的供电线路较长，变压器二次绕组的额定电 压应高于二次则线路额定电压的10%。 ② 如果变压器二次的供电线路不长，变压器二次绕组的额定电 压仅高于二次则线路额定电压的5%，即可。
2．枢纽变电站
枢纽变电站是汇集分别来自若干发电厂的主干线路，并与电力网中 的若干关键点连接，同时也是升压之后的第一次降压。电压通常为 220～500kV，二次电压为220KV或110KV。
3．区域变电站
区域变电站是将枢纽变电站送来的电能，做再一次降压后分配给用户 。一次电压通常220～330KV，二次电压为110KV、66KV或35KV。
2．水力发电
水力发电是利用河川、湖泊等位于高处具有位能的水流至低处， 将其中所含之位能转换成水轮机之动能，再将水轮机作为原动机， 推动发电机产生电能。
3．核能发电
核能发电厂是利用核反应堆中核燃料裂变链式反应所产生的热 能，再按火力发厂的发电方式，将热能转变成机械能，再转换成 电能。
4．风力发电
风力发电是利用风力带动风车叶片旋转，再透过增速机将旋转的 速度提升，来促使发电机发电。
二、 供配电电压的选择
1．高压配电电压的选择
工厂供配电系统的高压配电电压的选择，主要取决于当地供电电 源的电压及工厂高压用电设备的额定电压和总容量等方面的因素。
2．低压配电电压的选择
工厂低压配电电压的选择，主要取决于低压用电设备的电压。 一般采用220/380V，660V。
第一章 电力系统概述 1.2 电力系统中性点运行方式
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第四节 电力系统标准电压
l 电力系统标准电压是指系统用的标称电 压和最高电压、电气设备用的额定电压 和最高电压。
电力系统标称电压和最高电压
➢ 电力系统标称电压是每个国家根据本国的技 术经济条件，规定的电压等级标准。
➢电力系统最高电压是在电力系统正常运行时， 在任何时间，系统中任何一点上所出现的电压 最高值。
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l 电力系统标准电压
–电力系统的额定电压等级
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•电力网电压分布图
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第二节 发电厂生产过程
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火电厂的分类
l 火电厂按燃料分为
– 燃煤火电厂 – 燃石油火电厂 – 燃天然气火电厂
l 火电厂按功能分为
– 凝汽式火电厂 – 热电厂
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凝汽式火电厂生产过程
末端电压降落为10％。
– 用电设备额定电压：取与线路额定电压相同，容许电压
• 偏移一般为±5%。
– 发电机：高于线路额定电压的5％。
–变压器：一次侧接电源，相当于用电设备，因此一次
侧额定电压等于用电设备额定电压（直接与发电机相连 的变压器一次侧额定电压应等于发电机额定电压）；二 次侧接向负荷供电，相当于发电机，因此二次侧额定电 压应较线路额定电压高5％，考虑短路阻抗在正常运行时 产生的5％的电压降后，二次侧额定电压应高于线路额定 电压高10％。
l 火电厂 l 水电厂 l 核电厂 l 热电厂
–变电所 –输电线
l 架空线路 l 电缆
–用户
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•电能的生产－消费过程示意 图
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•枢纽变 电所
•电力系统接线 图
•终端 变电所
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l 联合电力系统的优点
–可以安装大容量的机组,减少备用容量 –可以合理利用动力资源 –可以提高供电可靠性 –可以提高运行的经济性
l 火电厂主要设备
– 锅炉及其辅助设备 – 汽轮机及其辅助设备 – 发电机及其辅助设备
l 火电厂基本生产过程
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水力发电厂
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l 核电厂
1954年世界上第一座核电厂投入运行
–区域电力网是指电压为110～220kV、供电范 围大、联系发电厂较多的电力网。目前,我国 大部分省(自治区)的电力网属于区域电力网。
–超高压远距离输电网是指电压在330kV以上, 联系几个区域性电力网形成的跨省(自治区) 的电力网。
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l 电力系中子反应堆：以铀235为燃料，用减速后 的低速中子（热中子）撞击原子核产生裂变。 大部分反应堆为这种形式。
– 快中子反应堆：以铀238或239为燃料，用裂 变产生的高速高能中子引起原子核产生裂变。 利用快中子反应堆能节省大量燃料，效率比 前者高100倍。只有少数国家采用这种形式。
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2020/11/27
电力系统概述14059596
第一节 电力系统概念和组成
l 基本概念
– 电力系统是由多个发电设备、输变电设备和 用电设备组成的网络，它具有生产、输送、 分配和消费电能的功能。
– 电力网是指电力系统中输送和分配电能的 设备—输电线路和变电设备组成的网络。
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第三节 电力系统运行特点及要求
l 电力系统运行特点
–电能不能大量储存 – 过渡过程非常迅速 –与国民经济各部门及人民生活关系极为密切
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l 电力系统要求
– 为国民经济各部门提供充足的电能，最大限 度地满足用户的用电需要 – 保证良好的电能质量 – 提高电力系统运行经济性 – 保证供电的可靠性
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电气设备额定电压和最高电压
– 电气设备的额定电压是指制造厂家根据所规 定的电气设备工作条件而确定的电压。
– 电气设备的最高电压是考虑到设备的绝缘性 能等所确定的最高运行电压。
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–线路额定电压：线路始末端的平均电压(Ua+Ub)/2，始
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l 热中子反应堆
– 压水堆：利用高压水做慢化剂和冷却剂。 – 沸水堆：利用沸腾水做慢化剂和冷却剂。
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压水堆核电厂示意图
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沸水堆核电厂示意图
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– 动力系统是指电力系统与发电厂的动力设备 （火电厂的热力设备、热力网，水电厂的水力 设备，核电站的反应堆等）构成的整体。
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•电力网、电力系统和动力系统示意图
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l 电力网的分类
–地方电力网是指电压不超过35kV、输电距离 在几十公里以内的电力网。一般城市、工矿 区和农村配电网属于地方电力网。
按照把能量从反应堆导入汽轮机的方式的不同， 核电厂又分成 ：
l 单回路系统 ：水在反应堆内被加热后，沸腾并 蒸发成高压高温蒸汽，经过管道直接送入汽轮 机内做功。做功后的乏气在凝结器内凝结成水 后，再用水泵送回反应堆。
l 双回路系统 ：由一、二回路两部分组成。二回 路的冷却水在堆内不汽化，通过蒸汽发生器汽 化。一回路用防护层严格屏蔽，二回路无活性 污染不加屏蔽。
l 核能的获得途径有两种
– 带有一定能量的中子撞击重金属元素的核，核吸收 中子之后变为具有激发能的复合核。激发能使复合 核中的静电斥力大于核吸引力时，原子核就产生分 裂，此时要放出裂变能。
– 使不同的轻元素的原子核进行聚合，形成一个新原 子核，在聚合过程中要放出所谓聚合能
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