项目1：认识电力系统

项目1：认识电力系统张迎峰Zhangyf.sdxy@163.com【学习目标】电力系统的概念、组成电力系统各部分发电厂、变电站、输电线路及用户的实际情况电力系统负荷的分类电力系统联网运行的优越性对电力系统的基本要求一次设备和二次设备电力系统中各元件的额定电压的确定相关知识回顾我们在《电机学》中认识了：发电机变压器电动机（同步电动机和异步电动机）电能是如何产生的？大规模电能是由同步发电机产生同步发电机发电原理？回顾一下电机学知识……..

机械能电能变压器是如何工作的？变压器的一次绕组和二次绕组电动机同步电动机异步电动机【小组讨论】小组讨论云贵的电能是如何送到我们的教室里的？电力系统的生产过程电力系统的生产分为发电－输电－配电－用电四个部分。

电力系统构成发电厂输电线路变电站变电站变电站用户1.电力系统的电源电力系统中的电源类型主要有：火力发电厂水力发电厂核电厂新能源发电风力发电厂太阳能发电厂潮汐发电厂垃圾发电厂发电厂中的主要设备动力设备发电机主变开关设备水电厂中的水轮机（动力设备）和发电机主变和开关电力系统构成示意图2.系统中的变电站变电站的作用变电站中有哪些设备？变电站的电缆层断路器与电流互感器主变电压互感器与避雷器高

压

开

关

柜高压开关柜内部电力系统构成3.系统中的输电线路电力系统构成4.电力系统的负荷

电力系统负荷曲线

电力系统负荷曲线2电力系统负荷的类型电力系统负荷分为：有功功率负荷无功功率负荷【问题】

在电力系统中哪些用电设备消耗有功功率，哪些设备消耗无功功率呢？有功功率负荷电能用于做功被消耗，它们转化为热能、光能、机械能或化学能等，称为有功功率。它是指在电路中电阻部分所消耗的功率，以字母P表示，单位瓦特。无功功率负荷变压器、电动机是依靠建立交变磁场才能进行能量的转换和传递。为建立交变磁场和感应磁通而需要的电功率称为无功功率。所谓的“无功”并不是“无用”的电功率，只不过它的功率并不转化为机械能、热能。在供用电系统中除了需要有功电源外，还需要无功电源，两者缺一不可。无功功率单位为乏(var)。电力系统中负荷分类请给以下负荷进行分类。32高层楼房属于几类负荷？天河城属于几类负荷？人民大会堂属于几类负荷？无工业生产的村庄属于几类负荷？我们的学校的教学楼和食堂属于几类负荷，宿舍楼属于几类负荷？【思考】你知道负荷为什么要分类吗？中国电网500kV220kV330kV火电厂水电厂核电厂新疆西藏东北华北西北川渝华中华东南方电网覆盖率96.4%电力系统联网一次系统与二次系统一次设备：直接生产，输送、分配和使用电能的设备，称为一次设备二次设备：对一次设备进行监察，测量，控制，保护，调节的补助设备，称为二次设备。一次设备生产和转换电能的设备。如将机械能转换成电能的发电机，变换电压，传输电能的变压器，将电能变成机械能的电动机等。接通和断开电路的开关设备。如高低压断路器、负荷开关、熔断器、隔离开关、接触器、磁力启动器等。保护电气。如限制短路电流的电抗器、防御过电压的避雷器等。载流导体。如传输电能的软、硬导体及电缆等。接地装置。二次设备测量表计，如电压表、电流表、功率表、电能表用于测量电路中的电器参数。绝缘监察装置控制和信号装置继电保护及自动装置，如继电器、自动装置等，用于监视一次系统的运行状况，迅速反应异常和事故，然后作用于断路器，进行保护控制。直流电源设备，如蓄电池组、直流发电机、硅整流装置等，供给控制保护用的直流电源及用直流负荷和事故照明用电等。图片集中哪些设备是一次设备，哪些设备是二次设备。我们该如何描述电力系统？电压等级(kV）：1000、750、500、330、220、110、35、10、6、0.38/0.22频率（Hz）50，60装机容量发电量最大负荷电气接线图地理位置接线图电力系统的电压等级【问题】1.用电设备的电压等级有哪些？

2.电力系统为什么要规定额定电压？额定电压等级（kV）电力系统电压等级线路及用电设备额定线电压33661010353511011022022033033050050075075010001000输电线路的电压等级输电线路的电压等级有哪些？输电线路的电压等级如何确定？线路的电压为了维持线路的平均电压额定值，线路首端的电压可较线路额定电压高5%，而线路末端电压可较线路额定电压低5%。电力系统各元件额定电压（kV）线路和用电设备额定电压交流发电机额定线电压变压器额定线电压一次绕组二次绕组33.153及3.153.15及3.366.36及6.36.3及6.61010.510及10.510.5及11—13.813.8——15.7515.75——1818——2020—353538.5110110121220220242330330363500500550750750800100010001050发电机的额定电压发电机的额定电压如何确定？发电机的额定电压有哪些？发电机的额定电压为什么没有超过30kV的？发电机的额定电压发电机接在线路首段发电机的额定电压应比线路高5%发电机的额定电压如何确定

电力系统各元件额定电压（kV）线路和用电设备额定电压交流发电机额定线电压变压器额定线电压一次绕组二次绕组33.153及3.153.15及3.366.36及6.36.3及6.61010.510及10.510.5及11—13.813.8——15.7515.75——1818——2020—353538.5110110121220220242330330363500500550750750800100010001050变压器的额定电压变压器的额定电压如何确定？变压器一次绕组的电压确定一次绕组相当于用电设备一次绕组的额定电压=连接线路的额定电压当一次绕组直接与发电机相连，一次绕组的额定电压=发电机的额定电压变压器二次绕组的额定电压二次绕组相当于线路首端线路首端电压比线路额定电压高5%变压器内部大约有5%左右的压降二次绕组额定电压一般比线路额定电压高10%【例外】：当变压器漏抗比较小，二次侧额定电压可比线路侧额定电压高5%电力系统各元件额定电压（kV）线路和用电设备额定电压交流发电机额定线电压变压器额定线电压一次绕组二次绕组33.153及3.153.15及3.366.36及6.36.3及6.61010.510及10.510.5及11—13.813.8——15.7515.75——