第一章電力系統(tǒng)基本概念一．電力系統(tǒng)組成和基本概念二．電力系統(tǒng)的基本要求三．電壓等級及適用范圍四．電力系統(tǒng)接線方式、中性點運行方式五，現(xiàn)代電力系統(tǒng)特點六、電廠生產(chǎn)流程1第一章電力系統(tǒng)基本概念一．電力系統(tǒng)組成和基本概念電力系統(tǒng)(power

system)發(fā)電

生產(chǎn)、輸送、分配和消費電能的各種電氣設(shè)備連接在一起而組成的整體。輸電變電配電用電2第一章電力系統(tǒng)基本概念將一次能源→機械能→電能以較高電壓等級傳輸電能在負(fù)荷中心降壓較低電壓等級,進(jìn)行電能的分配電能轉(zhuǎn)化為其它形式發(fā)電(generation)輸電(transmission)變電(transformation)配電(distribution)用電(consumption)電力系統(tǒng)3第一章電力系統(tǒng)基本概念電力網(wǎng)(power

system

network)由變壓器、電力線路等變換、輸送、分配電能設(shè)備所組成一次系統(tǒng)電力線路—架空線路、電纜輸電變電、配電變壓器—升壓變壓器、降壓變壓器電力系統(tǒng)中直接參與生產(chǎn)、輸送、分配和使用電能的電力設(shè)備組成的系統(tǒng)。電力系統(tǒng)包含的各種測量、保護和控制裝置。二次系統(tǒng)4第一章電力系統(tǒng)基本概念電力系統(tǒng)的主設(shè)備發(fā)電機線路發(fā)電輸電變、配電用電變壓器負(fù)荷或負(fù)載汽輪機、水輪機、柴油機、燃?xì)廨啓C、風(fēng)機、熱力機組等架空線、電纜等普通變壓器、自耦變壓器工業(yè)負(fù)荷、民用負(fù)荷等降壓、升壓雙繞組、三繞組綜合性負(fù)荷、電動機5第一章電力系統(tǒng)基本概念電力系統(tǒng)中的電源發(fā)電機發(fā)電機有功電源無功電源分散在變電所的各種無功補償設(shè)備并聯(lián)電容器、串聯(lián)電容器、并聯(lián)電抗器靜止無功補償器SVC、靜止無功發(fā)生器SVG、同步靜止無功補償器STATCOM6第一章電力系統(tǒng)基本概念是指該系統(tǒng)中實際安裝的發(fā)電機組額定有功功率的總和，以千瓦（KW）、兆瓦（MW）、吉瓦（GW）為單位計。總裝機容量（totalinstalledcapacity

）年發(fā)電量（annualgenerationcapacity

）指該系統(tǒng)中所有發(fā)電機組全年實際發(fā)出電能的總和，以千瓦時（KWh）、兆瓦時（MWh）、吉瓦時（GWh）為單位計。7第一章電力系統(tǒng)基本概念最大負(fù)荷（maximumload

）額定頻率（ratedfrequency

）指規(guī)定時間內(nèi)，電力系統(tǒng)總有功功率負(fù)荷的最大值，以千瓦（KW）、兆瓦（MW）、吉瓦（GW）為單位計。按國家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，我國所有交流電力系統(tǒng)的額定功率為50Hz。8第一章電力系統(tǒng)基本概念負(fù)荷曲線日負(fù)荷曲線系統(tǒng)負(fù)荷（P）隨時間變化的規(guī)律日耗電量平均負(fù)荷表征負(fù)荷曲線的系數(shù)：日負(fù)荷曲線作用：安排日發(fā)電計劃和確定系統(tǒng)運行方式一天內(nèi)負(fù)荷變化的幅度腰荷峰荷基荷624

負(fù)荷率9第一章電力系統(tǒng)基本概念年負(fù)荷曲線年持續(xù)負(fù)荷曲線*安排月發(fā)電設(shè)備的檢修計劃*制定發(fā)電機組的擴建或新建提供依據(jù)全年耗電量(kwh）裝機容量624

8760ｔ1ｔ210第一章電力系統(tǒng)基本概念年持續(xù)負(fù)荷曲線最大負(fù)荷利用小時數(shù)TmaxTmax8760ｔ1ｔ2

Tmax反映負(fù)荷在一年中的變化程度。若Tmax較小，說明負(fù)荷變化較劇烈；反之，則說明負(fù)荷變化較平緩。Tmax物理意義：假定負(fù)荷始終以全年中的最大負(fù)荷Pmax運行，經(jīng)過Tmax小時所消耗的電能恰好等于負(fù)荷全年按實際負(fù)荷曲線運行所消耗的電能。11第一章電力系統(tǒng)基本概念

滯后功率因數(shù)為正，感性無功發(fā)電機運行，所發(fā)出的無功功率

超前功率因數(shù)為負(fù)，容性無功

滯后功率因數(shù)為正，感性無功負(fù)荷運行，所吸取的無功功率

超前功率因數(shù)為負(fù)，容性無功復(fù)功率的符號說明取12第一章電力系統(tǒng)基本概念對電力系統(tǒng)的基本要求可靠持續(xù)供電

一級負(fù)荷、二級負(fù)荷、三級負(fù)荷良好電能質(zhì)量

V：±5%～10%；f：±0.2Hz系統(tǒng)運行經(jīng)濟

a.煤耗低；

b.經(jīng)濟調(diào)度:環(huán)保二、電力系統(tǒng)的基本要求13第一章電力系統(tǒng)基本概念供電可靠性指標(biāo)(reliabilityindex

)供電可靠率：用戶平均停電時間（h/戶）：用戶平均停電次數(shù)（次/戶）：系統(tǒng)故障停電率（次/（百km.年）外部影響停電率：14第一章電力系統(tǒng)基本概念一級負(fù)荷：對這一級負(fù)荷中斷供電，將造成人身事故，經(jīng)濟嚴(yán)重?fù)p失，人民生活發(fā)生混亂。二級負(fù)荷：對這一級負(fù)荷中斷供電，將造成大量減產(chǎn)，人民生活受影響。三級負(fù)荷：所有不屬于一、二級的負(fù)荷。負(fù)荷分級（按供電可靠性要求）15第一章電力系統(tǒng)基本概念指線路末端輸出有功功率與線路始端輸入有功功率的比值，以百分?jǐn)?shù)表示：線路上損耗的電能與線路始端輸入的電能的比值電能經(jīng)濟指標(biāo)

線損率或網(wǎng)損率(transmissionloss

)

輸電效率16第一章電力系統(tǒng)基本概念電壓等級——指該系統(tǒng)中電力線路的額定電壓(voltage)。電力系統(tǒng)規(guī)定的額定電壓有哪些？受電設(shè)備與系統(tǒng)額定線電壓KV供電設(shè)備額定線電壓KV變壓器額定線電壓KV一次繞組二次繞組66.36及6.36.3及6.61010.510及10.510.5及1113.813.815.7515.7518182020353538.5110110121220220242500500525及550三．電壓等級及適用范圍17第一章電力系統(tǒng)基本概念電壓降落（voltagedrop

）指線路始末兩端電壓的相量差，為相量。電壓損耗（voltageloss

）指線路始末兩端電壓的數(shù)值差，標(biāo)量以百分值表示。沿線路的電壓降落一般為10%；在額定負(fù)荷下，變壓器內(nèi)部的電壓降落約為5%。18第一章電力系統(tǒng)基本概念電壓偏移（voltagedeviation

）指線路始端或末端電壓與線路額定電壓的數(shù)值差，標(biāo)量以百分值表示。用電設(shè)備的容許電壓偏移一般為±5%。19第一章電力系統(tǒng)基本概念用電設(shè)備額定電壓為線路額定電壓，使所有設(shè)備能在接近它們的額定電壓下運行；線路始端電壓為額定電壓的105%；發(fā)電機(Generator)額定電壓電力系統(tǒng)中各種電氣設(shè)備的額定電壓？發(fā)電機帶有直配負(fù)荷無直配負(fù)荷的大容量發(fā)電機按技術(shù)條件來確定，不受線路額定電壓的限制國產(chǎn)125MW、200MW、300MW、600MW的汽輪發(fā)電機，其額定電壓基本為13.8kV、15.75kV、18kV、20kV。如:20第一章電力系統(tǒng)基本概念變壓器額定電壓一次側(cè)(接受功率側(cè))接電源取一次側(cè)額定電壓等于用電設(shè)備額定電壓升壓變壓器（例如35/121kv，10.5/242kv）※直接和發(fā)電機相聯(lián)的變壓器一次側(cè)額定電壓,等于發(fā)電機的額定電壓。降壓變壓器（110/38.5kV，220/38.5kV）※一次側(cè)（高壓側(cè)）接線路末端，相當(dāng)于用電設(shè)備，一次側(cè)額定電壓等于用電設(shè)備的額定電壓；21第一章電力系統(tǒng)基本概念變壓器額定電壓取二次側(cè)額定電壓等于線路額定電壓的110%二次側(cè)（送出功率側(cè)）接負(fù)荷※二次側(cè)（高壓側(cè)）接線路始端，向負(fù)荷供電，相當(dāng)于發(fā)電機，應(yīng)比線路的額定電壓高5%，加上變壓器內(nèi)耗5%，所以二次側(cè)額定電壓等于用電設(shè)備的額定電壓110%。升壓變壓器（例如35/121kv，10.5/242kv）降壓變壓器（110/38.5kV，220/38.5kV）※二次側(cè)（低壓側(cè)）向負(fù)荷供電，相當(dāng)于發(fā)電機，應(yīng)比線路的額定電壓高5%，加上變壓器內(nèi)耗5%，所以二次側(cè)額定電壓等于用電設(shè)備的額定電壓110%。22第一章電力系統(tǒng)基本概念請找出下圖中各變壓器的一、二次繞組，確定變壓器

的額定電壓。一次繞組：√；二次繞組：※※※※※※※√√√√√10kV220kV35kV110kV35kV6kV3kV一、二次繞組與電壓高低無固定的對應(yīng)關(guān)系注：先確定功率流動方向23第一章電力系統(tǒng)基本概念變壓器分接頭電壓為適應(yīng)電力系統(tǒng)運行調(diào)節(jié)的需要，通常在變壓器的繞組上設(shè)計制造分接頭—變壓器匝數(shù)對應(yīng)的電壓。變壓器分接頭在哪里？高壓側(cè)（或高、中壓側(cè)）①

高壓繞組一般在外側(cè)，抽頭引出連接方便；②高壓側(cè)電流小些，引出線和分頭開關(guān)的載流部分

導(dǎo)體截面小些，接觸不良的影響好解決。24第一章電力系統(tǒng)基本概念220±2×2.5%/11kV相鄰分接頭的電壓百分?jǐn)?shù)偏離VN的方向高、低壓額定電壓VN高（低）于VN的分接頭的個數(shù)分接頭表示分接頭電壓kV

變壓器分接頭電壓25第一章電力系統(tǒng)基本概念同一電壓等級的兩變壓器繞組額定電壓是否相同？10.5/242220/38.5√√220kV電壓等級的兩個變壓器的額定電壓為不同的原因是：

242kV是變壓器T1的二次繞組，而220kV是變壓器T2的一次繞組。10.5KV220KV35KVGT1T2242和220kV26第一章電力系統(tǒng)基本概念電氣接線圖用單線圖來顯示電力系統(tǒng)中各個元件之間的電氣連接關(guān)系，不反映它們的地理位置。四、電力系統(tǒng)接線及中性點運行方式電力系統(tǒng)接線圖27第一章電力系統(tǒng)基本概念電力系統(tǒng)接線圖表示電力系統(tǒng)中各個發(fā)電廠、變電所和用戶的真實地理位置、電力線路的路徑以及它們之間的相互連接關(guān)系。地理接線圖28第一章電力系統(tǒng)基本概念電力系統(tǒng)接線方式包括單回路放射式、干線式和鏈?zhǔn)骄W(wǎng)絡(luò)優(yōu)點：簡單、經(jīng)濟、運行方便缺點：供電可靠性差適用范圍：二級負(fù)荷

無備用結(jié)線

無備用結(jié)線

有備用結(jié)線29第一章電力系統(tǒng)基本概念電力系統(tǒng)接線方式包括雙回路放射式、環(huán)式網(wǎng)絡(luò)（環(huán)網(wǎng)）和兩端供電網(wǎng)絡(luò)優(yōu)點：供電可靠性和電壓質(zhì)量高缺點：不經(jīng)濟適用范圍：電壓等級較高或重要的負(fù)荷

無備用結(jié)線

有備用結(jié)線

有備用結(jié)線30第一章電力系統(tǒng)基本概念電力系統(tǒng)中性點運行方式特點：供電可靠性低，比較經(jīng)濟；如發(fā)生接地故障，則構(gòu)成短路回路，接地相電流很大。適用范圍：110KV以上系統(tǒng)直接接地不接地中性點經(jīng)消弧線圈接地（電抗線圈）中性點經(jīng)非線性電阻接地過補償（總電流為感性）IL>Id

欠補償（總電流為容性）IL<Id

31第一章電力系統(tǒng)基本概念電力系統(tǒng)中性點運行方式特點：供電可靠性高，絕緣費用高；如發(fā)生接地故障，不必切除接地相，但非接地相對地電壓為

相電壓。適用范圍：60KV以下系統(tǒng)

不接地32第一章電力系統(tǒng)基本概念接地方式防雷接地：將防雷保護裝置，如避雷針、避雷線（網(wǎng)帶）、避雷器接地端、間隙接地端等泄放雷電流流入大地。防靜電接地：將靜電荷引入大地，防止由于靜電荷積累，如儲油庫、輸油管道和易燃易爆炸物的金屬外殼接地。保護接地——安全接地凡安裝有電氣設(shè)備的支吊架或電氣設(shè)備的外殼，有可能由于電氣設(shè)備絕緣損壞產(chǎn)生漏電，使不帶電的外露導(dǎo)體或金屬部件部分帶電，當(dāng)人觸及遭受電擊或設(shè)備損壞，而對外露導(dǎo)體或金屬件進(jìn)行接地。33第一章電力系統(tǒng)基本概念接地方式因正常工作或排除故障需要的接地：如變壓器中性點直接接地（也稱為接零）、并聯(lián)電抗器中性點小電抗接地、電壓互感器接地端、接地刀等接地。邏輯接地（為獲得穩(wěn)定參考電壓而設(shè)的參考地）屏蔽接地：將電子設(shè)備的金屬外殼或金屬網(wǎng)接地，使保護殼內(nèi)或網(wǎng)內(nèi)的電子設(shè)備與外界電氣互不干擾。工作接地34第一章電力系統(tǒng)基本概念①與國民經(jīng)濟各部門、國防和日常生活關(guān)系密切④良好的電能質(zhì)量②電能不能大量儲存電能的特點③暫態(tài)過程非常迅速電能以電磁波的形式傳播基本指標(biāo):頻率偏差frequencydeviation、電壓偏差、波形畸變wavedistortion

、電壓波動與閃變voltagefluctuationandflicker

、三相電壓不平衡度voltageunbalance

、瞬時過電壓transientover-voltage、電壓暫降voltagedips等。五、現(xiàn)代電力系統(tǒng)35第一章電力系統(tǒng)基本概念供電電壓偏移

35kV及以上供電電壓正、負(fù)偏差的絕對值之和不超過額定電壓的10%；10kV及以下三相供電電壓允許偏差為額定電壓的±7%；220V單相供電電壓允許偏差為額定電壓的+7%、-10%。頻率允許偏差對電網(wǎng)容量在300萬千瓦及以上者，偏差不超過±0.2Hz；對電網(wǎng)容量在300萬千瓦以下者，偏差不超過±0.5Hz。36第一章電力系統(tǒng)基本概念公用電網(wǎng)諧波電壓（相電壓）限值電網(wǎng)標(biāo)稱電壓kV電壓總諧波畸變率%各次諧波電壓含有率%電網(wǎng)標(biāo)稱電壓kV電壓總諧波畸變率%各次諧波電壓含有率%奇次偶次奇次偶次0.38542356632.41.261043.21.611021.60.8注入公用連接點的諧波電流允許值與電網(wǎng)標(biāo)稱電壓、公共連接點處的短路容量有關(guān)37第一章電力系統(tǒng)基本概念鍋爐按燃料分：按壓力分：自然循環(huán)、強制循環(huán)、混合循環(huán)燃煤鍋爐、燃油鍋爐、燃?xì)忮仩t、余熱鍋爐、電加熱鍋爐、生物質(zhì)鍋爐常壓鍋爐、低壓鍋爐、中壓鍋爐、高壓鍋爐、超高壓鍋爐按水循環(huán)分：火電廠主設(shè)備六、火電廠主設(shè)備及生產(chǎn)流程38第一章電力系統(tǒng)基本概念我國火電廠主流鍋爐是燃煤鍋爐，主要是燒煤粉。存在的問題：煤粉爐燃料的堵塞問題；煤質(zhì)問題；燃燒問題；結(jié)焦問題；鍋爐受熱面爆破；水質(zhì)問題引起的鍋爐結(jié)垢等很多。循環(huán)流化床鍋爐的效率問題；床溫的控制問題；受熱面磨損問題；鍋爐灰渣的排放問題等。鍋爐39第一章電力系統(tǒng)基本概念現(xiàn)代火電廠一般都選用對沖煤粉鍋爐，超臨界，有再熱器二次做功，效率在92%左右。國產(chǎn)的最大容量2050噸，哈爾濱鍋爐廠生產(chǎn)。鍋爐40第一章電力系統(tǒng)基本概念火電廠主設(shè)備凝汽式、供熱式汽輪機600MW300MW汽輪機是具有一定溫度和壓力的蒸汽來做功的回轉(zhuǎn)式原動機。蒸汽在汽輪機內(nèi)做功后，除有一部分軸封漏汽外，全部排入凝汽器。41第一章電力系統(tǒng)基本概念按進(jìn)汽壓力分為：低壓、中壓、次高壓、高壓、超高壓、亞臨界、超臨界機組(>22.17MPa)本體結(jié)構(gòu)：①轉(zhuǎn)動部分——轉(zhuǎn)子（葉片、葉輪、主軸等）②靜止部分——汽缸、蒸汽室、噴管、汽封、軸承等汽輪機42第一章電力系統(tǒng)基本概念發(fā)電機汽輪發(fā)電機、水輪發(fā)電機①本體——定子、轉(zhuǎn)子、