1电力系统基本知识讲解
合集下载
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
第一章 电力系统基本知识
第一节 电力系统的组成及特点
一、电力系统的组成 电力系统、动力系统、电力网、发电厂
二、电力工业的发展现状 最高电压等级、最大的火力水力发电机组、
一次能源的类型 三、电力系统运行的特点 四、对电力系统的基本要求 五、电能质量指标
电压幅值、波形、频率
第一章 电力系统基本知识
一、电力系统的组成2.源自荷曲线– 日负荷曲线 – 年最大负荷曲线 – 年持续负荷曲线
发电负荷 供电负荷 综合用电负荷
厂用电
网损
第五节 电力线路结构
1.架空线路
– 结构：导线、避雷线、绝缘子、杆塔、横担及 金具
– LGJ：钢芯铝绞线/LJ – 为了防止电晕并减小线路感抗，220kV及以上
电压的线路多采用扩径或分裂导线
• 分为有备用接线和无备用接线
无
备
用
放射式
干线式
树状
结 包括单回路放射式、干线式和链式网络
线 优点：简单、经济、运行方便
缺点：供电可靠性差
适用范围：二级负荷
有备用结线
放射型
链型
干线型
双回路的放射型、干线型和链型的供电
可靠性高、电能质量高，但不够经济。
环行网络 多电源供电
环式: 两端供电网的供电可靠性高、经济、运行方式
电力设备等的投资也需增大
各级电压的经济输送容量
额定电压（kV） 输送容量（MW）输送距离（km）
3
0.1～1.0
1～3
6
0.1～1.2
4～15
10
0.2～2.0
6～20
35
2.0～10
20～50
110
10～50
30～150
220
100～500
100～300
330
200～800
200～600
500
100～1500
18
18
20
20
35
37
35
38.5
(60)
(63)
(60)
(66)
110
115
110
121
➢为什220么表中2用30电设备、发电机、220变压器的24额2 定
电压35不3000一致？354255
330
363
500
550
750
800
750
825
1000
1050
1000
1100
二、电力系统中各元件额定电压的规定
•所以我们规定：
1. 用电设备的额定电压 用电设备的额定电压等于其接入系统的标称电 压
2. 交流发电机的额定电压 规定比系统的标称电压高5% 3.15、6.3、10.5、13.8、15.75、18、20、22、24、 26kV；
3.变压器的额定电压 变压器接受电能的一侧为一次绕组（相当于受电设备）
250～850
750
2000~2500
500以上
对应一定的传输距离和传输功率，有一个合 理的线路电压值。但为了设备制造方便，电压值 又不能任意设定，且电压等级过多也不利于电力 工业的发展。考虑到电力系统现有的实际情况和 进一步发展的需要，国家制定了一系列标准（额 定）电压等级。 我国交流三相系统的额定电压（标称电压）： 220/380、1000（1140）V； 3、6、10、（20）、35、（60）、110、220、 330、500、750、1000kV
1.确定发电机和变压器各绕组的额定电压 2.变压器T1工作于＋２.５％抽头， T２工作于 主抽头， T３工作于－５％抽头时的实际变比
T1
110kV T2 35kV T3 １０kV
G 10kV
220kV
10kV 110kV
110kV 35kV
10kV
• 发电机：10.5kV • 变压器1：10.5kV/242kV • 变压器2： 220kV/121kV/38.5kV • 变压器3：35KV/10.5KV • 变压器4: 220kV/ 121kV
2.电缆
– 结构：导体、绝缘层、保护层
三相交流输电线路传输的有功功率为：
P 3UI cos
P 3I 2Rl 3(
P
3U cos
)2
l S
U2
P 2l cos2
S
当输送功率一定时，
U↑ I↓ S↓对应的导线投资减少
P↓
U↑ 线路的绝缘水平也相应提高，除对应的线路 杆塔尺寸，输电走廊等应加大外，变压器和
灵活，但运行调度较复杂，发生故障时某点的电压质
量差。这类接线多用于重要负荷。
第三节 中性点接地方式
有效接地系统（110kV及以上）
– 直接接地 – 中性点经小电抗接地
非有效接地系统
– 中性点不接地 – 经消弧线圈接地 – 经电阻接地
第四节 电力系统负荷
1.负荷构成
– 发电负荷、供电负荷、综合用电负荷
电力系统是由生产、输送、分配和消费电能的发电 机、变压器、电力线路和电力用户组成的整体，是 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。
第二节 电力系统额定电压和接线方式 1.额定电压 2.经济输送容量
– 书中表1-4所示为各级电压的经济输送功率与输 送距离的关系
3.电力网的接线
– 电力网分类 – 电力网的接线图：地理接线图、电气接线图 – 电力网的接线方式（可靠、灵活、经济）
变压器输出电能的一侧为二次绕组（相当于电源）
➢变压器一次绕组：
➢与发电机连，其额定电压等于发电机的额定电压 ➢与系统连接，其额定电压等于系统的标称电压；
➢变压器二次绕组：
➢二次侧（高压侧）接线路始端，向负荷供电，相当于 电源，应比线路的额定电压高5%，加上变压器内耗 5%，所以二次侧额定电压等于系统规定的标称电压 110%。 ➢若变压器的Uk%<7.5，或直接与用户相连，则其二次 绕组的UN比系统规定的标称电压高5%
3kV以上（三类）额定电压（kV）
用电设备
3 6 10
电力线路平 均额定电压
3.15 6.3 10.5
交流发电机 额定电压
3.15 6.3 10.5
变压器额定电压
一次绕组
二次绕组
3及3.15 3.15及3.3
6及6.3 6.3及6.6
10及10.5 10.5及11
13.8
13.8
15.75
15.75
G
a T1 b
c T2
d
L2
L3
～
M
线路阻抗中要产生电
Ub
压损耗，Ua≠Ub
国家标准规定：
Ud
➢沿线路的电压降落不能超过额定电压的10%
➢电气设备的容许电压为±5%。
Ua=？；Ud=？
G
a T1 b
c T2 d
L2
L3
～
M
1.05UN 10.5/242
220/6.3
0.95UN
•电力线路首端的电压最好比其UN高5%，其末端电压 才能不低于UN的95% 。
第一节 电力系统的组成及特点
一、电力系统的组成 电力系统、动力系统、电力网、发电厂
二、电力工业的发展现状 最高电压等级、最大的火力水力发电机组、
一次能源的类型 三、电力系统运行的特点 四、对电力系统的基本要求 五、电能质量指标
电压幅值、波形、频率
第一章 电力系统基本知识
一、电力系统的组成2.源自荷曲线– 日负荷曲线 – 年最大负荷曲线 – 年持续负荷曲线
发电负荷 供电负荷 综合用电负荷
厂用电
网损
第五节 电力线路结构
1.架空线路
– 结构：导线、避雷线、绝缘子、杆塔、横担及 金具
– LGJ：钢芯铝绞线/LJ – 为了防止电晕并减小线路感抗，220kV及以上
电压的线路多采用扩径或分裂导线
• 分为有备用接线和无备用接线
无
备
用
放射式
干线式
树状
结 包括单回路放射式、干线式和链式网络
线 优点：简单、经济、运行方便
缺点：供电可靠性差
适用范围：二级负荷
有备用结线
放射型
链型
干线型
双回路的放射型、干线型和链型的供电
可靠性高、电能质量高，但不够经济。
环行网络 多电源供电
环式: 两端供电网的供电可靠性高、经济、运行方式
电力设备等的投资也需增大
各级电压的经济输送容量
额定电压（kV） 输送容量（MW）输送距离（km）
3
0.1～1.0
1～3
6
0.1～1.2
4～15
10
0.2～2.0
6～20
35
2.0～10
20～50
110
10～50
30～150
220
100～500
100～300
330
200～800
200～600
500
100～1500
18
18
20
20
35
37
35
38.5
(60)
(63)
(60)
(66)
110
115
110
121
➢为什220么表中2用30电设备、发电机、220变压器的24额2 定
电压35不3000一致？354255
330
363
500
550
750
800
750
825
1000
1050
1000
1100
二、电力系统中各元件额定电压的规定
•所以我们规定：
1. 用电设备的额定电压 用电设备的额定电压等于其接入系统的标称电 压
2. 交流发电机的额定电压 规定比系统的标称电压高5% 3.15、6.3、10.5、13.8、15.75、18、20、22、24、 26kV；
3.变压器的额定电压 变压器接受电能的一侧为一次绕组（相当于受电设备）
250～850
750
2000~2500
500以上
对应一定的传输距离和传输功率，有一个合 理的线路电压值。但为了设备制造方便，电压值 又不能任意设定，且电压等级过多也不利于电力 工业的发展。考虑到电力系统现有的实际情况和 进一步发展的需要，国家制定了一系列标准（额 定）电压等级。 我国交流三相系统的额定电压（标称电压）： 220/380、1000（1140）V； 3、6、10、（20）、35、（60）、110、220、 330、500、750、1000kV
1.确定发电机和变压器各绕组的额定电压 2.变压器T1工作于＋２.５％抽头， T２工作于 主抽头， T３工作于－５％抽头时的实际变比
T1
110kV T2 35kV T3 １０kV
G 10kV
220kV
10kV 110kV
110kV 35kV
10kV
• 发电机：10.5kV • 变压器1：10.5kV/242kV • 变压器2： 220kV/121kV/38.5kV • 变压器3：35KV/10.5KV • 变压器4: 220kV/ 121kV
2.电缆
– 结构：导体、绝缘层、保护层
三相交流输电线路传输的有功功率为：
P 3UI cos
P 3I 2Rl 3(
P
3U cos
)2
l S
U2
P 2l cos2
S
当输送功率一定时，
U↑ I↓ S↓对应的导线投资减少
P↓
U↑ 线路的绝缘水平也相应提高，除对应的线路 杆塔尺寸，输电走廊等应加大外，变压器和
灵活，但运行调度较复杂，发生故障时某点的电压质
量差。这类接线多用于重要负荷。
第三节 中性点接地方式
有效接地系统（110kV及以上）
– 直接接地 – 中性点经小电抗接地
非有效接地系统
– 中性点不接地 – 经消弧线圈接地 – 经电阻接地
第四节 电力系统负荷
1.负荷构成
– 发电负荷、供电负荷、综合用电负荷
电力系统是由生产、输送、分配和消费电能的发电 机、变压器、电力线路和电力用户组成的整体，是 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。
第二节 电力系统额定电压和接线方式 1.额定电压 2.经济输送容量
– 书中表1-4所示为各级电压的经济输送功率与输 送距离的关系
3.电力网的接线
– 电力网分类 – 电力网的接线图：地理接线图、电气接线图 – 电力网的接线方式（可靠、灵活、经济）
变压器输出电能的一侧为二次绕组（相当于电源）
➢变压器一次绕组：
➢与发电机连，其额定电压等于发电机的额定电压 ➢与系统连接，其额定电压等于系统的标称电压；
➢变压器二次绕组：
➢二次侧（高压侧）接线路始端，向负荷供电，相当于 电源，应比线路的额定电压高5%，加上变压器内耗 5%，所以二次侧额定电压等于系统规定的标称电压 110%。 ➢若变压器的Uk%<7.5，或直接与用户相连，则其二次 绕组的UN比系统规定的标称电压高5%
3kV以上（三类）额定电压（kV）
用电设备
3 6 10
电力线路平 均额定电压
3.15 6.3 10.5
交流发电机 额定电压
3.15 6.3 10.5
变压器额定电压
一次绕组
二次绕组
3及3.15 3.15及3.3
6及6.3 6.3及6.6
10及10.5 10.5及11
13.8
13.8
15.75
15.75
G
a T1 b
c T2
d
L2
L3
～
M
线路阻抗中要产生电
Ub
压损耗，Ua≠Ub
国家标准规定：
Ud
➢沿线路的电压降落不能超过额定电压的10%
➢电气设备的容许电压为±5%。
Ua=？；Ud=？
G
a T1 b
c T2 d
L2
L3
～
M
1.05UN 10.5/242
220/6.3
0.95UN
•电力线路首端的电压最好比其UN高5%，其末端电压 才能不低于UN的95% 。