电力系统及其自动化PPT课件

输变电设备包括
➢ 变换电压的设备：如变压器。
➢ 接通和开断电路的开关电器：如断路器，隔离开关，熔断器等。
➢ 防御过电压，限制故障电流的电器：如避雷器、避雷针、避雷线、 电抗器。
➢ 无功补偿设备：如电力电容器，同步调相机，静止补偿器。
➢ 载流导体：如母线，引线，电缆，架空线。
➢ 接地装置；如变压器中性点接地、设备外壳接地、防雷接地等。
各电网中500KV（包括330KV）主网架逐步形成和壮大。 220KV电网不断完善和扩充。
从1988年起连续每年新增投产大中型发电机组超过 10000MW。
1990年我国第一条从葛洲坝水电站至上海南桥换流站 的±500KV直流输电线路实现双极运行，使华中和华东两 大区电网实现非同期联网。
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不同标称电压下传输距离和传输功率范围
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我 国 电 网 介 绍
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目前我国基本上进入大电网、大电厂、大机组、高电压 输电、高度自动控制的新时代 。截止2008年7月装机总容 量突破7.00亿千瓦。
我国现有发电装机容量在20000MW以上的电力系统11 个，其中东北、华北、华东、华中电网装机容量均超 30000MW，华东、华中电网甚至超过40000MW，西北电 网的装机容量也达到20000MW。南方电力联营系统连结 广东、广西、贵州、云南四省电网，实现了西电东送。其 它几个独立省网，如四川、山东、福建等电网和装机容量 也超过或接近10000MW。
黄河上游拉西瓦等水电站，实现与西北联网 南部电网：红水河、澜沧江、乌江流域、贵州煤炭基地
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全国联网势在必行
北部和中部三纵：
西线：西北与川渝以直流方式相联 中线：华北与华中以直流背靠背相联 东线：山东与华东以直流背靠背相联
南部和中部：
提高水电利用容量，减少弃水 湖南衡阳到广东韶关500KV交直流输电 三峡到广东的远距离直流输电
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全国联网势在必行
现在： 7个跨省电网，5个独立省网
2015年全国联网：
以三峡电站为中心，东西南北四方向联网 东西以送电和联网效益并重 南北以获得联网效益为主，兼顾送电
联网方案：
首先建成三峡电网（华东、华中、四川、重庆） 中部电网：以三峡电站为中心沿长江展开 北部电网：以华北为中心，与东北、山东联网，开发
电距离在50～300km。
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➢ 地方电力网：电压等级在35~110kV，输电
距离在50km以内的中压电力网。
枢纽变电所
变电所 中间变电所
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。
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❖中间变电站：将发电厂或枢纽变电站与负荷
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20称21/3电/7 气一次接线或一次系统。
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变电站的二次接线
一次设备及一次系统
➢ 一次设备有：发电机、变压器、断路器、隔离开关、电抗器、电力电 缆以及母线、输电线路等。
➢ 由这些设备按一定规律相互连接构成的电路称为一次接线或一次系统， 它是发电、输变电和配电的主体。
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从电压等级的角度看
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从 发 电 到 用 户 的 供 电 过 程
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电力网和变电所的分类
超高压电力网 电力网 区域电力网
地方电力网
➢超高压电力网：电压等级在330～750kV，
输电距离在300～1000km。
➢区域电力网：电压等级在110～220kV，输
电力系统及其自动化
电力系统及其自动化学科主要涉 及电能的产生、变换、输送、分配、 控制的理论，电力系统的规划、运行 规律、以及相应的测量、保护、调节、 控制系统的理论和技术。
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1.电力系统的概念和组成
电力系统由发、输、变、配组成（生产、输送、 分配、消费）
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从调度、管理、控制的角度看
二次设备及二次系统
➢ 二次设备包括监察测量仪表、控制及信号器具、继电保护装置、自动 装置、远动装置等。这些设备通常是由电流互感器、电压互感器、蓄 电池组或厂（所）用低压电源供电。
➢ 表明二次设备互相连接关系的电路称为二次接线或二次系统。
二次接线图：
原理接线图、展开接线图和安装接线图。
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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。他地区输送电能。
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水 库
反 应 堆
中间 变电站
23kV 23kV
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10kV 工业用户
500kV
枢纽 变电站
220kV
超高压电网
10kV
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电力系统为什么要互联并网运行
1.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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变电站的一次接线
电力系统的电气设备
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变电站综合自动化简介
变电站综合自动化系统的基本功能：
1．监控子系统。包括模拟量、开关量和电能量数据采集；事件顺序记录 SOE；故障记录；故障录波和测距；操作控制功能；安全监视功能；人机 联系功能；打印功能；数据处理与记录功能；谐波分析与监视。 2．微机保护子系统。包括变压器、输电线、电容器组、母线等的保护和 不完全接地系统的单相接地选线。 3．电压、无功综合控制子系统。包括补偿电容器、电抗和有载调压变压 器等的微机电压无功综合控制装置。 4．电力系统的低频减负荷控制。 5．备用电源自投控制； 6．变电站综合自动化系统的通信。包括内部现场级间的通信和自动化系 统与上级调度的通信两部分。前者有并行通信、串行通信、局域网络和现 场总线等多种方式，后者以部颁通信规约（如POLLING、CDT等规约）与上
锅 炉
热力网
区
域
110kV
电 力
网
地方电力网
终端 变电站
220/380V
商业用户
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电力系统运行的特点及要求
运行特点： 电能不能大量储存 过渡过程非常迅速（30万KM/S） 电力和国民经济各部门关系密切
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运行要求：
最大限度地满足用户的用电要求 保证供电的可靠性 保证电能质量（电压、频率、波形） 提高电力系统的经济性