电力系统分析第1章课件

一、电力系统的组成电能是最重要、最方便的能源。电力系统：由发电机、变压器、输电线路、用电设备组成用来生产、变换分配、输送和消费电能的各种电气设备有机连接而成的整体。电力网：输送、分配电能。包括升、降压变压器和各种电压等级的输电线路。参看P2系统接线图。电力系统简单示意图：锅炉水库核反应堆G~M~M~电力网电力系统动力系统汽轮机水轮机发电机升压变压器输电线路变电所降压变压器用户用电设备贴近实际系统超高压远距离输电网地方电力网区域电力网110kV~35kV~35kV500kV220kV110kV10kV水力发电厂火力发电厂变电所A：枢纽变电所C：地方变电所D：终端变电所B：中间发电厂利用自然界蕴藏的各种能源来生产电能。按所使用能源的不同，发电厂可以分为：火力、水力、原子能、地热、潮汐、风力以及太阳能发电厂等。目前在电力系统中起主导作用的是火力、水力和原子能发电厂火力发电厂：将煤、油、天然气或其它燃料的化学能转换成电能的工厂。主要由燃烧、汽水、电气系统三部分组成；可分为凝气式火电厂和热电厂两类通常运行寿命25年。火电厂外景凉水塔汽轮机及发电机外观水电厂：利用水能发电，可分为堤坝式、径流式（如葛洲坝）、抽水畜能三类；水轮机组工作灵活，能迅速适应负荷急剧变化，一般从机组启动、并网到带负荷只需几分钟即可完成；通常运行寿命50年。

伊泰普水电站阿斯旺大坝核电厂：均采用原子核裂变时释放出来的能量发电。16能量转换过程水力发电厂

利用水流的动能和势能来生产电能。水驱动水轮机转动，与水轮机直接相连的发电机将机械能转换成电能。水能→机械能→电能

火力发电厂利用煤、石油、天燃气或其它燃料所产生的热能,在锅炉中将水变成高温高压蒸汽,推动汽轮机,带动发电机发电。化学能→热能→机械能→电能原子能发电厂利用核燃料在反应堆中产生的热能,将水变成高温高压蒸汽,推动汽轮机,带动发电机发电。核能→机械能→电能电力传输电压传输相同功率的电力,电压越高输电损耗越小,但是电压越高,输变电设备的绝缘要求要求增高.因此要综合考虑计算输电电压的Still公式，因此线路越长，传输功率越大，要求的传输电压越高.交流电力传输输电系统采用3相3线制产生交流电动机需要的旋转磁场相同电压时,每条线路传输的功率是单向2线制的1.15倍可以获得单相交流电低压配电系统采用3相4线制直流电力传输直流输电优点相同电压有效值时，有利于绝缘线路电感为零，无无功功率，损耗小无电容电流，不产生介质损耗，有利于电缆输电传输容量不受稳定极限的限制一般架空线路500~700km以上，电缆30~40km以上可以考虑采用直流输电直流输电电压变换难以实现,切断直流比交流难常采用单极和双极方式输电技术的发展输电技术发展的特点是努力减少线路损失，经济合理的减少线损的方法是提高输电电压，输电技术的全部发展史就是持续不断地提高电压等级，同时提高输送功率和输送距离，解决线路走廊问题（美国１条765kV线路的输送能力相当于５条345kV线路，而所需走廊宽度分别为60m和225m)提高输电电压，与线路，变压器和断路器等的绝缘密切相关高压架空输电线路1898年美国33kV120km输电线路,针式绝缘子1906年美国发明悬式绝缘子(11~500kV)，1908和1923年分别建成110kV和220kV输变电工程1959年前苏联500kV输变电工程1965年加拿大760kV输变电工程1985年前苏联1150kV输变电工程（降压运行）1910~1914美国和前苏联科学家发现电晕临界电压与导线直径成比例,促使了铝线，钢芯铝绞线，扩经或分裂导线的使用高压电缆线路1879年，爱迪生，铜棒上绕包黄麻穿入铁管，纽约地下输电．1908年，英国20kV．1911年，德国60kV．1965年，美国345kV．1970年，500kV直流电缆聚乙烯绝缘电缆<275kV;油侵纸质绝缘电缆＞275kV;高压油管式电缆电压等级与输配电网络电压等级(线路及用电设备额定电压):3kV,6kV,10kV,35kV,110kV,220kV,330kV,500kV,735kV,1000kV输电网:220kV级以上主干电力线路二级输电网:110kV~220kV,连接区域性的发电厂和大用户高压配电网:6kV~35kV低压配电网:1kV及以下电网络主变压器侧面主变压器正面输电线路厂用变压器我国电力工业发展概况跨省电力系统5个，独立省电力系统若干个我国电力工业发展概况我国电力工业发展概况☆电力工业发展史上的第一：火电：1882年上海杨树浦；水电：1912年云南石龙坝240kW；核电：1991年浙江秦山300MW；输电线路：1974年甘肃刘家峡水电站陕西关中地区330kV交流， 1981年河南姚孟火电厂到武汉500kV交流， 1988年葛州坝水电站到上海南桥变电站±500kV直流。☆电力系统之最