电力系统分析 课件 1.第一单元 电力系统基本知识

电力系统分析§1-1

电力系统的概述

§1.1知识点：§1.1重点：§1.1难点：1.电力系统基本概念2.电力网的不同分类3.电力系统运行的特点4.对电力系统的基本要求1.电力网的不同分类第一单元电力系统的基本知识

课题一电力系统的概述

一、电力系统及相关概念概念1.发电2.变电3.输电线路4.配电线路5.电力系统6.电力网7.动力系统解释发电机变压器电力线路用电负荷电力系统电力网变压器第一单元电力系统的基本知识

课题一电力系统的概述通讯服务器发电用电输电变电配电RTURTURTU二次设备和调度应用服务器电网调度50.0Hz49.850.2发电用电

一、电力系统及相关概念1.电力网、电力系统和动力系统的关系？3.输电线路、配电线路的区别？4.输电网、配网的区别？2.电力系统完整概念（包括一次和二次）：5.……？第一单元电力系统的基本知识

课题一电力系统的概述

★电力网的分类类型1.按输送距离分类(计算)2.按供电可靠性分类3.按电压高低分类4.按作用分类……备注地方网、区域网和远距离输电网开式网、闭式网（或有备用、无备用电网）低压网、中压网、高压网、超高压网和特高压网。输电网、配电网二、我国电力工业的发展1987年1995年2000年2007年2009年2010年2019年前装机容量1亿kW2亿kW3亿kW7亿kW8亿kW9亿kW19亿kWNO

.1增加1亿8年增加1亿5年增加1亿1年第一单元电力系统的基本知识

课题一电力系统的概述

1.三峡电站32×70+2×5=2250万kW，世界最大装机容量水电站。（最大发电量可达5亿度/天）2.2009.1月，世界上运行电压最高、输电能力最强、技术水平最先进的交流输电工程1000kV：晋东南-南阳-荆门特高压交流试验示范工程投入运行，线路全长约645公里。晋东南变荆门变南阳开关站晋东南～南阳10000kV线路南阳～荆门10000kV线路第一单元电力系统的基本知识

课题一电力系统的概述

3.

2019.9.26日，准东—皖南±1100千伏特高压直流输电工程竣工投产。该工程创下电压等级最高、输送容量最大（1200万kW）、输送距离最远（3324km）、技术水平最先进等多项直流输电世界之最。第一单元电力系统的基本知识

课题一电力系统的概述

6.2019.9.25日，10兆瓦、8兆瓦海上风电机组陆续下线。这是我国自主研发的、单机容量最大的海上风电机组，标志着我国已基本掌握大容量海上风电研发制造关键核心技术。5.金沙江下游白鹤滩水电站总装机容量1600万千瓦，单机100万kW，世界最大单机容量水电机组。4.2019.9.7日，台山一期第三代核电技术（EPR）2×175万kW核电机组投入运行（世界最大单机核电机组）。第一单元电力系统的基本知识

课题一电力系统的概述

三、电力系统的运行特点四、对电力系统的基本要求1.同时性2.短暂性3.密切性1.保证电力系统安全可靠2.保证电能质量优质3.保证电力系统经济运行即电能不能大量存储，即发、变、送、用同时完成！4.发供电的环保（补充）中华人民共和国《电力法》3.18规定：

电力生产与电网运行应当遵循安全、优质、经济的原则。

第一单元电力系统的基本知识

课题一电力系统的概述

§1.1知识点1.电力系统基本概念发电，变电，一、二次能源，自然能，电力网，电力系统，动力系统，输电线路，配电线路等。2.电力网的不同分类1）按功能分：输电网、配电网。2）按输电距离分：地方网、区域网、远距离输电网。3）按供电可靠性分：有备用、无备用；开式网、闭式网。4）按电压高低分：低压网、中压网、高压网、超高压网、特高压网。3.电力系统运行的特点同时性、短暂性、密切性。4.对电力系统的基本要求安全（可靠）运行、优质运行、经济运行第一单元电力系统的基本知识

课题一电力系统的概述电力系统分析§1-2

电力系统的额定电压第一单元电力系统的基本知识

课题二电力系统的额定电压

§1.2知识点：§1.2重点：§1.2难点：1.标准电压、UN、2.规定UN的必要性3.电气设备UN规定电气设备（G、T、XL、M）UN规定变压器UN的规定

一、额定电压规定的必要性为了使电气设备的制造、运行和维护标准化、系列化，为了使电力系统各类元件合理配合，电力系统中的发电机、变压器、线路和用电设备等都规定了额定电压，额定电压根据标准电压制定。国家标准GB/T156—2017《标准电压》中对电力系统各等级的标准电压有明确规定。《标准电压》规定了交、直流系统和设备从220V～1100kV的标称电压、最高电压等。第一单元电力系统的基本知识

课题二电力系统的额定电压

二、电力系统各元件额定电压的规定1.线路和用电设备额定电压的规定我国现行高压直流：（±400kV）、±500kV、（±660kV）、±800kV、±1100kV。（括号内非优选。）我国现行交流系统：220/380V、（3kV、6kV）、10kV、20kV、35kV、66kV、110kV、220kV、330kV、500kV、750kV、1000kV。（括号内不得用于公共配电。）国家标准GB/T156—2017《标准电压》第一单元电力系统的基本知识

课题二电力系统的额定电压

2.发电机额定电压规定发电机的额定电压规定应比相连线路的额定电压高5%，即线路额定电压220/380V3kV6kV10kV发电机额定电压230/400V3.15kV6.3kV10.5kV第一单元电力系统的基本知识

课题二电力系统的额定电压

2.发电机额定电压规定对于容量较大、额定电压超过10kV的发电机组，其额定电压按技术、经济条件来确定。例如：单机容量为125～150MW国产发电机的额定电压一般为13.8kV。200MW左右的额定电压一般为15.75kV。300MW左右的额定电压一般为18kV。600MW左右火电机组额定电压一般为20kV（汉川电厂）。700MW左右水电机组额定电压20kV（三峡电站）。1000MW左右水电机组额定电压24kV（白鹤滩水电站）。1000MW左右火电机组额定电压27kV(鄂州火电厂)。（了解！）第一单元电力系统的基本知识

课题二电力系统的额定电压

3.变压器额定电压规定1）一次侧的额定电压：变压器一次侧通常又称为电源侧或原边(输入侧)，一次侧的额定电压的规定应与相连设备的额定电压相同。高5％的条件：①变压器高压侧电压为35kV及以下变压器且Uk%≤7.5%或②短线路。2）二次侧的额定电压：变压器二次侧通常又称为负荷侧或副边(输出侧)。变压器二次侧的额定电压比相连设备的高10%或者5%。第一单元电力系统的基本知识

课题二电力系统的额定电压

3.平均额定电压规定242kV220kVT2UN(kV)0.22/0.38361035110220330500Uav(kV)0.23/0.43.156.310.537115230345525意义：为了使计算简单化，在近似理论计算中使用Uav。第一单元电力系统的基本知识

课题二电力系统的额定电压

【例1-1】如图1-3所示电力系统中，线路额定电压已知，试确定发电机、变压器的额定电压。10.5kV121/10.5kV10.5kV110/38.5/10.5kV35/6.3kV第一单元电力系统的基本知识

课题二电力系统的额定电压

三、各等级额定电压电网的适用范围

各等级额定电压电网经济输送容量、输送距离与适用范围额定电压/kV输送容量/MW输送距离/km适用范围0.380.1以下0.6以下低压动力与照明30.1～1.01～3高压电动机60.1～1.24～15发电机电压、高压电动机100.2～2.06～20配电线路、发电机电压、高压电动机352.0～1020～50县市级配电网11010～5050～150地市级输电网220100～200100～300省区级输电网330200～500200～600远距离输电网、联合电力网500400～1000300～850远距离输电网、联合电力网第一单元电力系统的基本知识

课题二电力系统的额定电压

§1.2知识点1.标准电压、UN、Uav的关系。2.规定UN的必要性：标准化、系列化。3.电气设备UN规定1）线路与用电设备：交流系统：220/380V、（3kV、6kV）、10kV、20kV、35kV、66kV、110kV、220kV、330kV、500kV、750kV、1000kV。高压直流系统：（±400kV）、±500kV、（±660kV）、±800kV、

±1100kV。2）发电机3）变压器：一次侧、二次侧。第一单元电力系统的基本知识

课题二电力系统的额定电压电力系统分析§1-3

电力系统负荷

§1.3知识点：§1.3重点：§1.3难点：1.负荷的描述2.负荷重要性分类3.常用负荷曲线常用负荷曲线第一单元电力系统的基本知识

课题三电力系统负荷年持续负荷曲线

一、电力系统负荷的描述在某一时刻，电力系统所有用电设备向系统取用电功率的总和称为综合负荷，通常用功率表示负荷的大小，也可用阻抗或导纳表示（稳态模型）。1.一级负荷根据用户对供电可靠性的要求，目前我国将电力系统的负荷分为以下三级。一级负荷是非常重要的负荷，对这类负荷的供电中断可能会出现下列严重的后果：造成人身伤亡。造成重要设备损坏，连续生产过程长期不能恢复或大量产品报废。造成严重环境污染。在政治、经济和军事上造成重大影响。造成重要公共场所秩序混乱等。应采用两端或者多端电源的闭式网第一单元电力系统的基本知识

课题三电力系统负荷

2.二级负荷二级负荷是比较重要的负荷，对此类负荷的供电中断，可能造成工厂大量减产、使城市居民的正常生活受到影响等后果。在工程中，使用较多的是日负荷曲线、年最大负荷曲线和年持续负荷曲线。2.三级负荷不属于一级、二级负荷，供电中断后影响不大的负荷都属于三级负荷。例如普通居民用电，停电后一般不会造成重大损失。二、负荷曲线1.日负荷曲线日负荷曲线描述一天24h负荷功率变化情况。负荷率为意义：预测第二天的发电负荷应采用两端电源或者专线的电网第一单元电力系统的基本知识

课题三电力系统负荷

2.年最大负荷曲线年最大负荷曲线是描述一年内每月（或者每日）最大有功功率负荷的变化曲线。它是根据全年负荷的变化，一年（8760h）中系统负荷功率的大小与累计时间的关系曲线。意义：年最大负荷曲线主要用来安排发电设备的检修计划，同时也可以用来为发电厂或者发电机组的新建或者扩建计划提供依据。3.年持续负荷曲线全年负荷所消耗的电能A为第一单元电力系统的基本知识

课题三电力系统负荷

假设负荷总以最大功率运行，经过一定时间后所消耗的电能与实际所消耗的电能相等，此时间称为年最大负荷利用时间。意义：可以预测用户一年用电量（PmaxTmax）。负荷类型年最大负荷利用时间/h户内照明及生活用电2000～3000单班制企业用电1500～2200两班制企业用电2000～4500三班制企业用电6000～7000农业用电2500～3000各种负荷的年最大负荷利用时间Tmax第一单元电力系统的基本知识

课题三电力系统负荷

§1.3知识点1.负荷的描述：恒定功率、阻抗、导纳（静态模型）2.负荷重要性分类：Ⅰ～Ⅲ级负荷3.常用负荷曲线1）日负荷曲线2）年最大负荷曲线3）年持续负荷曲线第一单元电力系统的基本知识

课题三电力系统负荷电力系统分析§1-4电力系统的中性点接地方式

第一单元电力系统的基本知识

课题四电力系统的中性点接地方式§1.4知识点：§1.4重点：§1.4难点：1.中性点接地方式重要性2.中性点接地方式的分类3.三种中性点接地方式的分析三种中性点接地方式的分析中性点非有效接地的分析

电力系统中性点接地方式：三相交流电力系统中性点与大地之间的电气连接方式，即星形(Y)接线的变压器或发电机中性点与大地之间的电气连接方式。中性点接地方式关系到系统的安全可靠性、经济性，同时直接影响电气设备绝缘水平的选择、过电压水平及继电保护、通讯干扰等。扩展内容：接地（地线）、接零（零线）；中性线、地线；保护接地、工作接地、安全接地。一、电力系统中性点接地方式的重要性第一单元电力系统的基本知识

课题四电力系统的中性点接地方式

一、电力系统中性点接地方式的重要性电力系统中性点的接地方式一般可分为:中性点有效接地方式中性点非有效接地方式中性点不接地（或高阻抗）；中性点经消弧线圈接地。中性点直接接地，包括中性点经小电阻（或阻抗）。（大接地电流方式）（小接地电流方式）第一单元电力系统的基本知识

课题四电力系统的中性点接地方式

一、电力系统中性点接地方式的重要性第一单元电力系统的基本知识

课题四电力系统的中性点接地方式

一、电力系统中性点接地方式的重要性消弧线圈变压器中性点第一单元电力系统的基本知识

课题四电力系统的中性点接地方式

二、中性点直接接地方式又称大接地电流方式。1.优点：系统绝缘按相电压设计——经济性好！2.缺点：系统单相接地故障跳闸——供电可靠性差！（三）特点分析（一）正常运行特征：UN电压为0，三相电压电流对称。（二）单相接地故障特征：UN电压为0，故障相电流剧增、电压下降，非故障相电压、电流不变。第一单元电力系统的基本知识

课题四电力系统的中性点接地方式

三、中性点不接地方式（一）正常运行分析分析一下正常运行时的三相电容电流：++=0，中性点对地电压。又称小接地电流方式。特征：UN电压为0，三相电压电流对称。第一单元电力系统的基本知识

课题四电力系统的中性点接地方式

三、中性点不接地方式（二）线路发生单相(C相)接地故障∴则中性点N对地电压由零升高为相电压！1.中性点电压2.非故障相电压∴非故障相线路对地电压升高为线电压！第一单元电力系统的基本知识

课题四电力系统的中性点接地方式

∴

三相线电压不变！3.三相线电压（二）线路发生单相(C相)接地故障第一单元电力系统的基本知识

课题四电力系统的中性点接地方式

（三）特点分析1.优点:发生单相接地故障,不跳闸——供电可靠性高2.缺点：系统绝缘设计按线电压考虑——经济性差因为接地电流很小、三相线电压不变，所以规程规定：当发生单相接地事故时,中性点不接地系统一般可以继续运行２ｈ，若运行人员在此时间内不能排除事故，则停电检修。第一单元电力系统的基本知识

课题四电力系统的中性点接地方式

分析故障点接地电流：所以：当接地电容电流超过上述值（10～30A）：中性点须经消弧线圈接地。规程规定：（了解）（10～30A）１）３～10kV钢筋混凝土或金属杆塔的架空线路构成的系统和所有35kV、66kV系统，故障电容电流限值为10Ａ。２）３～10kV非钢筋混凝土或非金属杆塔的架空线路构成的系统，当电压为3kV和6kV时，故障电容电流限值为30Ａ；当电压为10kV时，故障电容电流限值为20Ａ。３）３～10kV电缆线路构成的系统故障电容电流限值为30A。第一单元电力系统的基本知识

课题四电力系统的中性点接地方式

四、中性点经消弧线圈接地方式（一）正常运行时分析

第一单元电力系统的基本知识

课题四电力系统的中性点接地方式

四、中性点经消弧线圈接地方式（二）线路发生C相单相接地故障分析1.非故障A相、B相总接地电容电流：2.消弧线圈电感电流：3.接地点总接地电流：第一单元电力系统的基本知识

课题四电力系统的中性点接地方式

四、中性点经消弧线圈接地方式衡量消弧线圈补偿度的大小用补偿系数KL描述：1.欠补偿：当，即KL＜02.过补偿：当，即KL＞03.全补偿：当，即KL=0为防止谐振（正常运行串联谐振、故障时并联谐振），一般采用过补偿，补偿度取值范围5～10%！第一单元电力系统的基本知识

课题四电力系统的中性点接地方式

1.110kV及以上电网一般采用中性点有效接地方式，即中性点直接接地（大接地电流）方式。2.110kV以下配电网一般采用中性点非有效接地（小接地电流）方式。根据电网实际情况不同，中性点非有效接地方式又可采用中性点不接地方式或中性点经消弧线圈接地方式。我国电力系统中性点接地采用方式：第一单元电力系统的基本知识

课题四电力系统的中性点接地方式

§1.4知识点1.中性点接地方式重要性2.中性点接地方式的分类3.三种中性点接地方式的分析1）中性点有效接地的特征：供电可靠性低、经济性高。2）中性点非有效接地的特征：供电可靠性高、经济性低。a）中性点不接地b）中性点经消弧线圈接地第一单元电力系统的基本知识

课题四电力系统的中性点接地方式电力系统分析§1-5

电力线路的基本结构第一单元电力系统的基本知识

课题五电力线路的基本结构

§1.5知识点：§1.5重点：§1.5难点：1.电力线路分类2.架空线路结构3.电缆线路结构架空线路结构分裂导线、导线换位

一、架空线路电力线路按结构不同可分为架空线路和电缆线路两大类。架空线路电缆线路导线、避雷线、杆塔、绝缘子和金具电缆本体、电缆接头、电缆终端第一单元电力系统的基本知识

课题五电力线路的基本结构导线避雷线杆塔绝缘子金具

1.导线和避雷线例如：LGJ－185表示钢芯铝绞线，载流截面积185mm2导线用来传导电流，输送电能；避雷线(架空地线)用来防雷。主要采用：LJ、LGJ、LGJQ和LGJJ等（新国标JL/G1A等）。第一单元电力系统的基本知识

课题五电力线路的基本结构

为了防止电晕及减小线路的感抗，超高压和特高压线路的导线都采用分裂导线、空芯导线、扩径导线等。为了防止电晕220kV及以上线路常采用分裂导线。分裂数：二分裂、三分裂、四分裂、六分裂和八分裂。二分裂导线三分裂导线第一单元电力系统的基本知识

课题五电力线路的基本结构

四分裂导线六分裂导线八分裂导线分裂导线第一单元电力系统的基本知识

课题五电力线路的基本结构

空心导线扩径导线第一单元电力系统的基本知识

课题五电力线路的基本结构

2.杆塔杆塔用来支持导线和避雷线。杆塔的种类很多，按作用可分：直线杆塔、耐张杆塔转角杆塔等。直线杆塔耐张杆塔第一单元电力系统