电力系统工程基础相关知识(49页)讲解.ppt

电力系统工程基础 天津工程师范学院 杨耿煌 2008 1.概论 2.电力负荷计算 3.电力网 4.短路电流及其计算 5.变电所的一次系统 6.电力系统继电保护 7.变电站的监控系统和自动装置 8.配电网自动化 9.安全接地与电气照明 1、概论----1.1电力系统的基本概念 什么是电力系统？ 什么是电力系统？ 电力网：由变电所和不同电压等级输电线路组成的网络。 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。 发电厂： 生成电能 变电所： 变换和分配电能 输配电线路： 输送电能 用户： 消费电能 动力系统：在电力系统的基础上，把发电厂的动力部分（例如火力发电厂的锅炉、汽轮机和水力发电厂的水库、水轮机以及核动力发电厂的反应堆等）包含在内的系统。 电力系统示意图 电力系统的组成 电力系统运行的特点 ▲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f Q发 ?Q用＋?Q ? 电压V 电力系统的要求和基本参数 供电可靠性； 良好的电能质量； 为用户提供充足的电能； 提高电力系统运行的经济性。 1.2 发电厂 1.2 发电厂 2 发电厂 2 发电厂 1.3 电力系统的电压和电能质量 电能的质量指标 频率： 额定频率： 50Hz（国外：50 或 60Hz） 频率偏差： ±0.2Hz（≥3000MW系统） ±0.5Hz（＜3000MW系统） 国外： ±(0.1~0.2)Hz 或 ±0.5Hz 波形： 质量标准： 正弦波电压和电流 谐波的危害与抑制： 电力系统的电压等级 电力系统的电压等级 1.4 电力系统中性点运行方式 1.5 我国电力工业发展概况与前景 1.5我国电力工业发展概况 1.5我国电力工业发展概况 1.5 我国电力工业发展概况 第二章 电力负荷计算 电力负荷与负荷曲线 计算负荷及有关系数 确定计算负荷的方法 尖峰电流的计算方法 功率损耗与电能损耗的确定 无功补偿 2.1 电力负荷与负荷曲线 电力系统的总负荷就是系统中千万个用电设备消费功率的总和。它们大致分为异步电动机、同步电动机、电热电炉、整流设备、照明设备等几大类。 不同行业中，这些用电设备占的比重也不同。表1所示是几种工业部门用电设备比重的统计。 将各工业部门消费的功率与农业、交通运输和市政生活消费的功率相加就可得到电力系统的综合用电负荷。综合用电负荷加网络中损耗的功率为系统中各发电厂应供出的功率，因而称作电力系统的供电负荷。供电负荷再加各发电厂本身消费的功率——厂用电，为系统中各发电机应发出的功率，称作电力系统的发电负荷。 电力负荷分级 一级：人身、重大设备或政治、经济重大损失，2个独立电源； 二级：设备局部破坏、生产影响且不容易恢复，政治、经济较大损失，2回线或者专用供电线路； 三级：非一级和二级，可单回线路供电。 用电设备工作制 连续运行工作制S1 在恒定负载（如额定功率）下连续运行相当长时间，可以使设备达到热平衡的工作条件。这类工作制的用电设备长期连续运行，负荷比较稳定，如通风机、水泵、空气压缩机、电炉和照明等。 短时运行工作制：设备在额定工作电流恒定的一个工作周期内不会达到允许温升，而在两个工作周期之间的间歇又很长，能使设备冷却到环境温度值。如金属切削机床用的辅助机械（横梁升降、刀架快速移动装置等）、水闸用电机等，这类设备的数量很少。 用电设备工作制 断续周期工作制：暂载率（负荷持续率） 这类工作制的用电设备周期性的工作、停歇，反复运行，而且工作和停歇的时间都很短，周期一般不超过10min，使设备既不能在一个工作时间内升温到额定值，也不能在一个停歇时间内冷却到环境温度，如电焊机和电梯电动机等设备。断续周期工作制的用电设备可用“负荷持续率”（又称暂载率）来表征其工作性质。 负荷曲线 负荷曲线是指在某一时间段内描绘负荷随时间的推移而变化的曲线。 按负荷性质可绘制有功和无功的负荷曲线；按负荷持续时间可绘制日、月和年的负荷曲线；按负荷在电力系统内的地点可绘制个别用户、电力线路、变电所、发电厂乃至整个地区、整个系统的负荷曲线。将这几方面负荷曲线综合在一起就可表明负荷曲线发与供的全部特性。 有的负荷曲线是按一定时间为间隔绘制出来的。但是逐点描绘的负荷曲线为依次连续的折线，不适于实际应用。为了计算简单起见，往往将逐点描绘的负荷曲线用等效的阶梯曲线来代替 。 负荷曲线 有功功率负荷曲线对电力系统的运行十分有用，电力系统的设计生产主要是建立在预测的有功负荷曲线的基础之上的。以下介绍几种典型的负荷曲线。 （一）日负荷曲线 日