电力系统工程基础 华中科技大学 熊信银 PPT课件1绪论-

第一章绪论第二节电力系统基本概念第三节电能质量指标第四节电力系统的电压等级及其选择第五节电力系统中性点接地第一节电力系统发展概况及前景华中科技大学电气学院第一节电力系统发展概况及前景一、电力工业发展概况二、电力系统发展前景华中科技大学电气学院一、电力工业发展概况电力工业发展史上的第一：火电：1882年上海电气公司；水电：1912年云南石龙坝2×240kW；核电：1991年浙江秦山300MW；华中科技大学电气学院输电线路：

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。华中科技大学电气学院电力系统之最：

我国最大的火电机组容量90万kW（外高桥第二发电厂），最大的水电机组容量70万kW（三峡工程），最大的核电机组容量100万kW（岭澳核电厂）；华中科技大学电气学院举世瞩目的三峡工程，装机容量32台（含地下电厂6台机组），单机容量70万kW，年均发电量846亿kW·h，比全世界70万kW机组的总和还多，是世界上最大的发电厂。华中科技大学电气学院最大的火力发电厂容量300万kW（北仑港电厂，5×60万kW），最大的水力发电厂330万kW（二滩水电厂，6×55万kW），最大的核能发电厂200万kW（岭澳核电厂，2×100万kW），最大抽水蓄能电厂240万kW（广东抽水蓄能电厂，8×30万kW），这也是目前世界上最大的抽水蓄能电厂。华中科技大学电气学院我国电力系统的发展：年人均电量：我国： 1700kW·h中等发达国家： 7000kW·h北欧、美国： 18000kW·h华中科技大学电气学院二、电力系统发展前景1.做好电力规划，加强电网建设

加强电力规划，确定合理的电源结构和布局，留有足够的容量和能量的备用，建成容量充足、结构合理、运行灵活的联合电力系统

2.电力工业现代化高电压、大系统大电厂、大机组高度自动化华中科技大学电气学院3.联合电力系统

效益各系统间电负荷的错峰效益提高供电可靠性、减少系统备用容量有利于安装单机容量较大的机组进行电网的经济调度进行水电跨流域调度调峰能力互相支援华中科技大学电气学院增加联络线和电网内部加强所需投资以及联络线的运行费用当系统间联系较弱时，有可能引起调频的复杂性和出现低频振荡增加了系统短路容量，并可能导致增加或调换已有设备增加联合电网的通讯和高度自动化的复杂性支出华中科技大学电气学院第二节电力系统基本概念一、什么是电力系统三、电力系统的特点四、对电力系统的要求二、电力系统的形成华中科技大学电气学院水库G~M~M~电力网电力系统动力系统发电厂水轮机

发电机变电所升压变压器输电线路变电所降压变压器用户用电设备一、什么是电力系统？华中科技大学电气学院

电力网：由变电所和不同电压等级输电线路组成的网络。动力系统：在电力系统的基础上，把发电厂的动力部分包含在内的系统。电力系统：由发电机、变压器、输电线路以及用电设备（或发电厂、变电所、输配电线路以及用户），按照一定的规律连接而组成的统一整体。华中科技大学电气学院水力发电厂火力发电厂超高压远距离输电网地方电力网区域电力网110kV~35kV~35kV500kV220kV110kV10kV变电所A：枢纽变电所C：地方变电所D：终端变电所B：中间华中科技大学电气学院

电力网：按电压等级的高低、供电范围大小的分类地方电力网：电压等级在35kV及以下区域电力网：电压等级在35kV以上（一般为110kV~220kV）超高压远距离输电网：电压等级为330kV~500kV的网络变电所：按其在电力系统中的地位分类枢纽变电所中间变电所地区变电所终端电站所华中科技大学电气学院二、电力系统的形成电力系统规模越大，给人们带来的技术经济效益越大，具体说明如下：可以提高供电可靠性可以减少备用容量可以减少系统装机容量可合理利用能源，充分发挥水电在系统中的作用采用高效率大容量的火电机组可以提高系统运行的经济性华中科技大学电气学院三、电力系统的特点电能不能大量存储：电能的生产、变换、输送、分配和使用是同时进行的。

P发

P用＋

P

频率fQ发

Q用＋

Q

电压V华中科技大学电气学院过渡过程十分短暂：控制操作自动化程度高。必须借助自动装置对电力系统进行控制：继电保护装置、远动装置、减载装置、同期装置、励磁装置……华中科技大学电气学院电能生产与国民经济各部门和人民生活有着极为密切的关系：社会政治经济影响巨大。负荷分类：

一类负荷二类负荷三类负荷华中科技大学电气学院电力系统的地区性特点较强：发展各具特色。电力系统的规划设计、运行等不能盲目搬用其它系统的经验。华中科技大学电气学院四、对电力系统的要求保证供电可靠保证良好的电能质量提高电力系统运行经济性华中科技大学电气学院第三节电能质量指标电能的质量指标主要包括：电压

频率波形华中科技大学电气学院14012010080608090100110120寿命光通量发光效率电流电压/%寿命光通量发光效率电流/%14012010080608090100110120电压/%效率cos

电流/%电流效率cos

图1-3照明负荷（白炽灯）的电压特性

图1-4异步电动机的电压特性 （图中的100%表示额定值） （图中的100%表示额定值）电压：必要性：华中科技大学电气学院电压质量标准：华中科技大学电气学院频率：频率偏差：

±0.2Hz（≥3000MW系统）

±0.5Hz（＜3000MW系统） 国外： ±(0.1~0.2)Hz或±0.5Hz电钟时偏：

±30s（≥3000MW系统）

±1min（＜3000MW系统）额定频率：

50Hz（国外：50或60Hz）华中科技大学电气学院波形：谐波电压限值表1-3公用电网谐波电压限值电网标准电压(kV)电压总谐波畸变率（%）各次谐波电压含有率（%）说

明奇次偶次0.385.04.02.01.衡量点为PCC，取实测95%概率值；2.对用户允许产生的谐波电流，提供计算方法；3.对测量方法和测量仪器作出基本规定；4.对同次谐波随机性合成提供算法。6及104.03.21.635及663.02.41.21102.01.60.8注：220kV电网参照110kV执行。华中科技大学电气学院第四节电力系统的电压等级及其选择一、电力系统额定电压和最高电压二、电气设备额定电压和最高电压三、电力系统电压等级

四、电压等级选择华中科技大学电气学院一、电力系统额定电压和最高电压

电力系统的额定电压：由国家根据技术经济条件规定的电压等级标准，又称电力网的额定电压或线路的额定电压。电力系统的最高电压：电力系统正常运行时，在任何时间系统中任何一点上所出现的电压最高值。华中科技大学电气学院电气设备的额定电压：电气设备制造厂根据所规定的电气设备工作条件而确定的电压。电气设备的最高电压：考虑到设备的绝缘性能和与最高电压有关的其它性能所确定的允许最高运行电压，其数值等于所在电力系统的最高电压值。二、电气设备额定电压和最高电压

华中科技大学电气学院注：受电设备的额定电压＝电力系统的额定电压。三、电力系统电压等级1.低于3kV系统的额定电压低于3kV交流三相/单相电力系统额定电压和电气设备额定电压华中科技大学电气学院直流系统的额定电压：100V以下的额定电压，受电设备与供电设备相同。对受电设备为110V、220V和440V的直流系统，供电设备的额定电压分别为115V、230V和460V。华中科技大学电气学院2、3kV及以上系统的额定电压电力线路额定电压：电力线路的额定电压和电力