工厂供配电技术电力系统的组成

工厂供配电技术电力系统的组成第1页/共45页引论部分什么是一次能源？什么是二次能源？电能是一种清洁的二次能源，是最清洁、高效、安全、优质的能源，合理使用电力可以节约一次能源。电能消费即电气化程度已成为表征一个国家现代化进程和人民生活水平的重要标志。

第2页/共45页引论部分

大型燃煤发电厂系统图燃料能发电:利用可燃物（例如煤、天然气、石油等）燃烧时产生的化学能转换成电能。第3页/共45页引论部分燃料能发电:利用可燃物（例如煤、天然气、石油等）燃烧时产生的化学能转换成电能。

大型燃煤发电厂第4页/共45页引论部分

第5页/共45页引论部分

第6页/共45页引论部分

第7页/共45页引论部分水力发电:利用江河水从上游到下游形成的落差转换成电能。

三峡水电站第8页/共45页引论部分

水轮发电机组具有控制调节灵活，启动停止迅速，频率增加和减少，发电量调整容易实现的优点。通常用来承担电力系统尖峰负荷或者腰荷，也是电力系统故障时的后备电源。第9页/共45页引论部分三峡水电站是世界上规模最大的水电站，也是中国有史以来建设最大型的工程项目。它的功能有十多种，航运、发电、种植等等。1992年获得中国全国人民代表大会批准建设，1994年正式动工兴建，2003年六月一日下午开始蓄水发电，于2009年全部完工。三峡水电站大坝高程185米，长2335米，安装32台单机容量为70万千瓦的水电机组。现装机容量达到2240万千瓦，已成为全世界最大的水力发电站和清洁能源生产基地。年发电量达1000亿度，每年可减少煤耗4000-5000万吨，少排放二氧化硫200万吨，一氧化碳1万吨，碳氧化合物37万吨和大量工业废水。

三峡水电站第10页/共45页引论部分风力发电:风力发电是指把风的动能转为电能。风能作为一种清洁的可再生能源，其蕴量巨大，利用风力发电非常环保，且能够产生的电能非常巨大，因此越来越多的国家更加重视风力发电。。

第11页/共45页引论部分光伏发电:光伏发电是利用半导体界面的光生伏特效应而将光能直接转变为电能的一种技术。主要由太阳电池板（组件）、控制器和逆变器三大部分组成，主要部件由电子元器件构成。太阳能是人类取之不尽用之不竭的可再生能源，具有充分的清洁性、绝对的安全性、相对的广泛性等优点，在长期的能源战略中具有重要地位。

第12页/共45页引论部分2018.03.16河南省高速分布式光伏发电工程“光、桩、车”一体化智能充电站并网运行（266千瓦）。

第13页/共45页引论部分2018.03.16河南省高速分布式光伏发电工程“光、桩、车”一体化智能充电站并网运行（266千瓦）。

第14页/共45页引论部分2018.03.16河南省高速分布式光伏发电工程“光、桩、车”一体化智能充电站并网运行（266千瓦）。

第15页/共45页引论部分

2018.03.16河南省高速分布式光伏发电工程“光、桩、车”一体化智能充电站并网运行（266千瓦）。第16页/共45页引论部分核能发电:利用核反应堆中核裂变所释放出的热能进行发电的方式。我国核燃料使用时间达3000年，解决了矿物质缺乏，成为替代品。核能发电不像化石燃料发电那样排放巨量的污染物质到大气中，不会造成空气污染。但是成本高于火电成本1倍以上，同时存在大量放射性物质，安全性要求高，一单发生核泄漏，灾难是毁灭性的。

第17页/共45页引论部分

核能发电:我国近几年在核电发展尤为迅速，目前核电装机容量已经超越了全世界核电总装机容量的40%。第18页/共45页引论部分生物质能发电:是以生物质及其加工转化成的固体、液体、气体为燃料的热力发电技术。生物质能来源于生物质，也是太阳能以化学能形式贮存于生物中的一种能量形式，它直接或间接地来源于植物的光合作用。是一种取之不尽、用之不竭，可再生能源。

沼气发电第19页/共45页引论部分

大型垃圾焚烧发电厂第20页/共45页引论部分海洋能:海洋能指蕴藏于海水中的各种可再生能源，包括潮汐能、波浪能、海流能、海水温差能、海水盐度差能等。

设想中的温差发电装置潮汐电站第21页/共45页引论部分海洋能:海洋能指蕴藏于海水中的各种可再生能源，包括潮汐能、波浪能、海流能、海水温差能、海水盐度差能等。

波能发电站潮流发电站第22页/共45页工厂供电技术本课程主要内容：模块一工厂供配电系统一次部分模块二工厂供配电系统二次部分模块三电气安全及工厂的电气照明

第23页/共45页工厂供电技术模块一工厂供配电系统一次部分本章主要内容：课题一、电力系统基本知识

课题二、工厂电力负荷及其确定

课题三、电力线路的结构和敷设

课题四、工厂变配电所的电气设备及一次系统第24页/共45页

课题一电力系统基本知识

任务一电力系统的组成

任务目标

了解电力系统的基本组成掌握电力网的分类及特点掌握电力负荷的分类及特点了解电力负荷对电能质量的要求

模块一工厂供配电系统一次部分第25页/共45页

任务一

电力系统的组成

电能的传输和分配过程第26页/共45页水电厂核电厂工厂电气化铁路风力发电机变电所居民终端变电所220kV110kV火电厂枢纽变电站110kV第27页/共45页

任务一

电力系统的组成

第28页/共45页电力系统：由发电厂中的电气部分、各类变电所及输电、配电线路及各种类型的用电设备组成的统一体，称为电力系统。电力网：电力系统中各个电压等级的输配电线路和变电所组成的部分称为电力网。动力系统：电力系统加上发电厂的动力部分所构成的整体称为动力系统。

电力系统的基本概念

任务一

电力系统的组成

第29页/共45页发电厂：发电变电所：接受电能，变配电电力网：变电站和不同电压等级的输电线路组成，用于输送和分配电能。

电力系统的组成

任务一

电力系统的组成

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变电所

变电所作用：接受电能、变化电压和分配电能。用于升高电压的称为升压变电所。用于降低电压的称为降压变电所。

任务一

电力系统的组成

第31页/共45页

变电所的分类：1、枢纽变电站：电压等级一般为500KV及以上，用来联系多个发电电源，出线回路多，供应多个片区，变电容量大，是目前联网式大电网运行的关键。2、中间变电所：位于系统主干环线或系统主要干线的接口处，电压等级一般为330-500KV，汇集2-3个电源和若干线路，高压侧以穿越功率为主，公司降压向地区用户供电。3、地区变电所：是一个地区和一个中小城市的主要变电所，电压等级一般为110-220KV。4、企业变电所：是中大型企业的专用变电所，电压等级一般为35-110KV。5、终端变电所：位于配电线路的终端接近负荷处，高压侧多为10KV。经过降压后直接向用户供电。

任务一

电力系统的组成

第32页/共45页模块一电力系统的基本知识

电厂电厂电厂中间变电站中间变电站地区变电所枢纽变电站企业变电所负荷负荷负荷负荷负荷负荷终端变电所中间变电站

任务一

电力系统的组成

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电力网

电力网由变电站和不同电压等级的输电线路组成。电力网作用：输送和分配电能。

任务一

电力系统的组成

第34页/共45页

电力网的分类：一、按照供电范围、输送功率和电压等级分：1、输电网：是以超高压或特高压的电压等级将发电厂、枢纽变电所及地区变电所连接起来的高压输电网，又称为电力网中的主网架，电压等级一般在500HV及以上。2、配电网：指降压变电所以后的部分，直接向用户供电的网络。电压为220KV及以下。二、按照接线方式分：1、开式电网：用户只能从单方向得到供电。2、闭式电网：用户可以从两个或者两个以上放心得到供电。放射式负荷点电源点优缺点简单方便，投资少可靠性低，任何一段故障或检修都会影响对用户的供电适用范围普通负荷

任务一

电力系统的组成

第35页/共45页

电力网的分类：2、闭式电网：用户可以从两个或者两个以上放心得到供电。(a)优缺点

复杂，投资多可靠性高适用范围一级负荷三、按照电压等级分低压网（1KV及以下）、中压网（10-35KV）、高压网（110-220KV）、超高压网（330-750KV）、特高压网（交流1000KV、直流8000KV以上）。

任务一

电力系统的组成

第36页/共45页电力网示意图:

任务一

电力系统的组成

第37页/共45页概念电力负荷：是指发电厂或电力系统中，在某一时刻所承担的各类用电设备消耗电功率的总和。单位：KW分类一、按照电力负荷自身的运行特性分为：1、动力类负荷：主要指工程类负荷，用电量是用电负荷的主流，约占总发电量的70%。注重兼顾选择性和可靠性。用电负荷以三相平衡负荷为主。2、照明类负荷：一般指办公、教育、商住、娱乐及居民生活等用电负荷。注重安全、美观、隐蔽等特点。配电以三相电源为主，用电负荷以单相负荷为主。电力负荷

任务一

电力系统的组成

第38页/共45页二、按照电力负荷对供电可靠性的要求分为：这类负荷在供电突然中断时将造成人身伤亡的危险，或造成重大设备损坏且难以修复，或给国民经济带来极大损失。

一级负荷二级负荷三级负荷要求由两个独立电源供电。每一路电源容量均应保证此电源单独供电情况下，满足用户的用电要求。这类负荷如果突然断电，将造成生产设备局部破坏，或生产流程打乱且难以恢复，人民生活及公共事业收到影响，在政治、经济上造成较大损失。二级负荷应由双回路供电，两个回路应尽可能引自不同的变压器或母线段。不属于一级和二级负荷的电能用户均属于三级负荷。

对供电无特殊要求，允许较长时间停电，可采用单回路供电。

任务一

电力系统的组成

第39页/共45页电力负荷对电能质量的要求：电能质量：就是表示电能品质优劣的程度。衡量电能质量的三大指标：电能质量的三大指标频率----fN=50HZ,±0.2HZ±0.5HZ电压----波动、闪变、骤降、短时中断波形----正弦波

任务一

电力系统的组成

第40页/共45页电能质量

频率

频率的变化对电力系统运行的稳定性影响很大，因而对频率的要求比对电压的要求严格得多，一般不得超过±0.5%，电网容量在300万kW及以上者不得超过±2%。频率的调整主要依靠发电厂。

任务一

电力系统的组成

第41页/共45页波形

交流的的基本波形是正弦波，但电力系统中有大量非线性负荷，使电压波形发生畸变，除基波外还有各次谐波。下表是我国规定的公用电网电压波形畸变率。公用电网谐波电压限值（相电压）电网额定电压（kV）电压谐波畸变率（%）各项谐波电压含有率（%）奇次偶次0.385.04.02.06104.03.21.635663.02.41.21102.01.60.8

任务一

电力系统的组成

第42页/共45页电压电压质量是按照国家标准或规范对电力系统电压的偏差、波动和波形