第1次课（电力系统概述第1、2节）.ppt

电力工程 山东电力高等专科学校 第一章 电力系统概述第一节 电力系统组成和特点 一、电力系统的形成及发展 ?1831年法拉第发现了电磁感应定律。 ?第一次高压输电出现于1882年。 ? 1885年在制成变压器的基础上，实现了单相交流输电； ? 1891年在制成三相变压器和三相异步电动机的基础上，实现了三相交流输电。 ? 1891年在法兰客福举行的国际电工技术展览会上，在德国人奥斯卡?冯?密勒主持下展出的输电系统，奠定了近代输电技术的基础。这已经是近代电力系统的雏形，它的建成标志了电力系统的发展取得了重大突破。 后来，三相交流制的优越性很快显示出来，使运用三相交流制的发电厂迅速发展，而直流制不久便被淘汰。再稍后，汽轮发电机组又取代了以蒸汽机为原动机的发电机组，发电厂之间出现了并列运行，输电电压、输送功率和输送距离不断增大，更大规模的电力系统不断出现。现在基本都是全国性的电网，甚至出现了跨国性的电力系统。例如美国和加拿大形成的跨国电网，中国最大的跨国电力联网过程是中越220kV联网过程。中国南方电网公司在现有110kV线路的基础上，开始采用220kV由云南向越南北部六省供电。 二、近代电力系统 与100年前电力系统的雏形相比较，近代电力系统不仅在输电电压、输送距离、输送功率等方面有了千百倍的增长，而且在电源构成、负荷成分等方面也有很大的变化。 近代电力系统的另一特点是其运行管理上的高度自动化。 至于输电电压、输送距离和输送功率，当今世界上输电线路的输电电压已经超过1000kV，输送距离已经超过1000km，输送功率已经超过5000MW。而个别跨国电力系统中发电设备的总容量则已经超过400GW。 值得一提的是，为彻底解决同步发电机并列运行的稳定性问题，进一步提高输送能力，直流输电又被重新起用。但当今的直流输电，输电电压已经超过±600kV，输送距离已经超过1000km，输送功率已经超过3000MW。我国在建和将建的直流输电线路为±500kV三峡左岸直流（330万KW）、三峡至广东支流（300万KW）、贵州至广东直流（300万KW）、三峡右岸直流（300万KW）。 三、电力系统的组成以及基本特点 （一）组成 广义的电力系统应该是有锅炉、反应堆、汽轮机、水轮机、发电机等生产电能的设备，变压器、电力线路等变换、输送、分配电能的设备，电动机、电热电炉、电灯等各种消耗电能的设备，以及测量、保护、控制装置乃至能量管理系统组成的统一整体，是一个十分庞大而复杂的研究对象。 电力系统中，由变压器、电力线路等变换、输送、分配电能设备所组成的部分常称为电力网络。可分为地方电力网、区域电力网及超高压远距离输电网三种类型。 地方电力网：电压等级在35kV及以下、供电半径在20～50km以内的电力网; 区域电力网：电压等级在35kV以上、供电半径超过50km的电力网; 超高压远距离输电网：电压等级为330～500kV的电力网，一般由远距离输电线路连接而成。 通常将220kV及以上的电力线路称为输电线路，110kV及以下的电力线路称为配电线路。配电线路又分为高压配电线路（110kV）、中压配电线路（6～35kV）和低压配电线路（380/220V）。 如果把发电厂内的动力部分（如热力发电厂的锅炉、汽轮机、热力网和用热设备，水力发电厂的水库、汽轮机以及核电厂的反应堆）也包含在内，称之为动力系统。 （二）、电力系统的特点 （一）、电能生产的技术特点 1、与工农业生产及人民生活的密切相关性 2、发、输、配电和用电的连续性 3、瞬态过程的非常短暂性 （二）、对电力系统生产的基本要求 1、保证供电可靠性 2、保证良好的电能质量 3、提高系统运行的经济性 根据用户本身的重要程度可将负荷分为三类： 第—类负荷：中断供电会造成人身事故、设备损坏、产品报废，生产秩序长期不能恢复，人民生活混乱，严重政治影响等的用户划属为第—类负荷，这是重要负荷。 第二类负荷：中断供电会造成大量减产，人民生活会受到影响的用户划属为第二类负荷，这是较重要负荷； 第三类负荷：除一、二类负荷以外的—般用户属于第三类负荷。 在电力系统供电的可靠性中，要确保第一类负荷，力争保证第二类负荷和第三类负荷。 衡量电能质量指标是频率、电压和波形。 （1）频率 我国规定电力系统的额定频率为50HZ，也就是工业用电的标准频率，简称工频。正常运行时频率