电力系统的基本概念

电力行业企业案例电力系统的基本概念电力系统的基本概念1.1电力系统概述1.2我国的电力系统小结1.1电力系统概述1.1.1电力系统的形成和发展1.1.2电力系统的组成1.1.3电力系统的特点和运行的基本要求1.1.4电力系统的基本参量和接线图1.1.5电力系统的接线方式和中性点接地方式1.1.1电力系统的形成和发展电磁感应定律

法拉第，1831世界上第一个完整的电力系统

1882，法国三相变压器和三相异步电动机

1891直流电力系统和交流电力系统

爱迪生和西屋1.1.2电力系统的组成电力系统

发电厂、输电和配电网络、用户电网、电力系统和动力系统一次设备和二次设备1.1.3电力系统的特点电力系统的特点:

1电能与国民经济各部门、国防和日常生活之间的关系都很密切

2对电能质量的要求比较严格

3电能不能大量储存

4电力系统中的暂态过程十分迅速

1可靠性可以满足用户的用电需求：不断电，频率、电压、波形

质量符合要求

负荷按供电可靠性要求分为三类

2安全性保证系统本身设备的安全。

要求电源容量充足，电网结构合理

3经济性

减小对环境的不利影响1.1.3电力系统运行的要求1.1.4电力系统的基本参量、接线图衡量电力系统规模的基本参量

总装机容量——额定有功功率之和

年发电量

最大负荷

最高电压等级接线图

地理接线图、电气接线图1.1.5电力系统的接线方式接线方式无备用接线特点：简单、经济、运行方便灵活。

供电可靠性差，电能质量差有备用接线特点：供电可靠，电能质量高

运行操作和继电保护复杂，经济性差中性点接地方式（小接地方式和大接地方式）不接地供电可靠性高，绝缘成本高。<35kv电网经消弧线圈接地减小接地电流。采用过补偿方式直接接地供电可靠性低，绝缘成本低。>110kv电网1.2我国的电力系统（1）4个发展阶段

195x：城市电网

196x：省网

1970~1990：区域电网

1990~：区域电网互联电力系统的规模

2004400GW

2010535GW

2020790GW1.2我国的电力系统（2）电压等级（KV）发电机

3.15,6.3,10.5,15.75,23.0用电设备

3,6,10,35,110,220,330,500,750(60,154已不再发展）

3企业内部6、10配电电压（6用于高压电机负荷）

110、220:高压。110：区域网，中小电力系统主干线

220：大电力系统主干线

330、500、750:超高压>750:特高压提高输电电压的利弊：减小载流截面和线路电抗，利于提高线路功率极限和稳定性，增加绝缘成本1.2我国的电力系统（3）电力系统的电压与输电容量和输电距离

线路电压(kv)输送容量(MV)输送距离(km)60.1~0.24~15100.2~2.06~20352~1020~5011010~5050~150220100~500100~300330200~800200~6005001000~1500250~8501.2我国的电力系统（4）额定电压：发电机、变压器、用电设备等正常运行时最经济的电压在同一电压等级中，电力系统的各个环节（发电机、变压器、电力线路、用电设备）的额定电压各不相同。某一级的额定电压是以用电设备为中心而定的。用电设备的额定电压是其他元件的参考电压。

用电设备端压允许在额定电压UN的5%内波动输电线路的额定电压为线路的平均电压

[UN(1+5%)+UN(1-5%)]/2=UN1.2我国的电力系统（5）发电机的额定电压UN(1+5%)变压器的额定电压为变压器两侧的额定电压，以变比表示为k=U1N/U2N一次侧

直接与发电机相连：U1N

=UN(1+5%)<35kv

联络（相当于用电设备）：U1N

=UN二次侧相当于发电机

空载U2N

=UN(1+5%)

带负载U2N

=UN(1+10%)（内部压降约5%）

Us%<7.5或直接连负载时U2N

=UN(1+5%)额定电压指主接头的空载电压1.2我国的电力系统（5）1.2我国的电力系统（6）我国电力工业的发展方针继续续发展煤电厂，提高能源效率，减小环

境污染加速水力资源的开发利用和水电厂的建设发展核电技术并适度发展核电厂开发风力和潮汐等可再生能源加速建设输、配、变电工程，西电东送，促

进区域电网互联，并最终形成全国电力系统例题确定图中电力系统各元件的额定电压GMT1T2T3T410kv110kv35kv10kv6kv380vXG:10.5kvT1:10.5/121kvT2:110/38.5/11kv

T3:35/6.3kvT4:10kv/400vM:6kvL:220v小结电力系统由发电机、电网和用户组成，是动力系统的一部分。由于电能不能大量储存、暂态过程迅速，为保证可靠性、安全性和经济性要求，需要合