电力系统基础第1章.ppt

1、电力系统基础电力系统基础2022/10/231北京交通大学电气工程学院北京交通大学电气工程学院 夏明夏明超超电力系统基础电力系统基础（64学时，其中实验学时，其中实验6学时）学时）Power Systems Fundamentals电气工程学院电气工程学院 夏明超夏明超 01051685210电力系统基础电力系统基础2022/10/232北京交通大学电气工程学院北京交通大学电气工程学院 夏明夏明超超电力系统基础电力系统基础内容内容n概念概念n参数和电路参数和电路n分析和计算分析和计算q潮流潮流q短路短路n控制和调节控制和调节q有功和频率有功和频率q无功和电压无功和电压q系统稳定系统稳定电力系统

2、基础电力系统基础2022/10/233北京交通大学电气工程学院北京交通大学电气工程学院 夏明夏明超超电力系统基础电力系统基础，清华大学，清华大学/北京交通大学出版社北京交通大学出版社西安交通大学等六院校西安交通大学等六院校.电力系统计算电力系统计算.水利电力出版社水利电力出版社电力系统基础电力系统基础电力系统基础电力系统基础2022/10/234北京交通大学电气工程学院北京交通大学电气工程学院 夏明夏明超超重点：重点：1.电力系统的组成，特点和基本要求；电力系统的组成，特点和基本要求；2.线路、发电机和变压器的额定电压的确定；线路、发电机和变压器的额定电压的确定；3.电力系统的接线方式；电力系

3、统的接线方式；难点：难点：线路、发电机、变压器的额定电压及其变比线路、发电机、变压器的额定电压及其变比的确定的确定第一章电力系统的基本概念第一章电力系统的基本概念电力系统基础电力系统基础2022/10/235北京交通大学电气工程学院北京交通大学电气工程学院 夏明夏明超超第一章电力系统的基本概念第一章电力系统的基本概念1-1 电力系统的组成和特点电力系统的组成和特点Fuel Power PlantHydroelectric PlantNuclear Power PlantWind Power stationDistributation SubstationPivot SubstationRegi

4、on Substation电力系统基础电力系统基础2022/10/236北京交通大学电气工程学院北京交通大学电气工程学院 夏明夏明超超MG TT发电机发电机升压变升压变 压器压器架空输架空输电线路电线路降压变降压变 压器压器负荷负荷电力系统电力系统电力网电力网配电系统配电系统第一章电力系统的基本概念第一章电力系统的基本概念照明照明动力动力输电系统输电系统发电厂发电厂 1-1 电力系统的组成和特点电力系统的组成和特点电力系统基础电力系统基础2022/10/237北京交通大学电气工程学院北京交通大学电气工程学院 夏明夏明超超电力系统电力系统生产、输送、分配和消耗电能的各种生产、输送、分配和消耗电能

5、的各种电器设备连接在一起而组成的整体。电器设备连接在一起而组成的整体。电力网电力网电力系统中输送和分配电能的部分。电力系统中输送和分配电能的部分。1.1.1 电力系统的组成电力系统的组成电力线路电力线路输电线路与配电线路的统称。输电线路与配电线路的统称。电力系统的组成：电力系统的组成：1）发电厂）发电厂2）输电线路）输电线路3）配电系统）配电系统4）负荷）负荷第一章电力系统的基本概念第一章电力系统的基本概念电力系统基础电力系统基础2022/10/238北京交通大学电气工程学院北京交通大学电气工程学院 夏明夏明超超电力系统基础电力系统基础2022/10/239北京交通大学电气工程学院北京交通大学

6、电气工程学院 夏明夏明超超变电所变电所-电能汇集、转换、分配的场所。电能汇集、转换、分配的场所。升压变电所升压变电所：升压变电所主要是将发电机电压：升压变电所主要是将发电机电压6kV、10kV变换成变换成35kV以上各级电压，再利用高压输电线路以上各级电压，再利用高压输电线路构成电力网络的一部分或将电力送到需要的地点，向构成电力网络的一部分或将电力送到需要的地点，向用户供电。升压变电所一般在发电厂建设。用户供电。升压变电所一般在发电厂建设。降压变电所降压变电所：降压变电所是将升压变电所输送来的电：降压变电所是将升压变电所输送来的电能降低电压，进行分配，降压变电所又可以分为以下能降低电压，进行分

7、配，降压变电所又可以分为以下几种：几种：枢纽变电所、中间变电所、地区变电所和终端变电所。枢纽变电所、中间变电所、地区变电所和终端变电所。1.1.1 电力系统的组成电力系统的组成第一章电力系统的基本概念第一章电力系统的基本概念电力系统基础电力系统基础2022/10/2310北京交通大学电气工程学院北京交通大学电气工程学院 夏明夏明超超枢纽变电所枢纽变电所：这种变电所在电网连接上处于重要的枢：这种变电所在电网连接上处于重要的枢纽地位，起到汇集电源分配功率等作用。这种变电所纽地位，起到汇集电源分配功率等作用。这种变电所的母线上电源较多，输送功率和穿越功率大，高压侧的母线上电源较多，输送功率和穿越功率

8、大，高压侧的电压为的电压为220kV以上，一般接线比较复杂，出线回路以上，一般接线比较复杂，出线回路多，电压较高而且往往有几个等级，变电容量大，变多，电压较高而且往往有几个等级，变电容量大，变压器在两台以上。除满足变电所附近的电力用户用电压器在两台以上。除满足变电所附近的电力用户用电外，还将电能传送到其他地区的二次变电所，为二次外，还将电能传送到其他地区的二次变电所，为二次变电所提供电源。为此枢纽变电所在电网的地理位置变电所提供电源。为此枢纽变电所在电网的地理位置要适中。要适中。第一章电力系统的基本概念第一章电力系统的基本概念1.1.1 电力系统的组成电力系统的组成电力系统基础电力系统基础20

9、22/10/2311北京交通大学电气工程学院北京交通大学电气工程学院 夏明夏明超超第一章电力系统的基本概念第一章电力系统的基本概念1.1.1 电力系统的组成电力系统的组成电力系统基础电力系统基础2022/10/2312北京交通大学电气工程学院北京交通大学电气工程学院 夏明夏明超超中间变电所中间变电所：位于两个主要输电网络之间，主要起功：位于两个主要输电网络之间，主要起功率交换作用的变电所，一般是从率交换作用的变电所，一般是从220kV主要环状线路主要环状线路或主要干线中间开断，再引入变电所，可以转换或抽或主要干线中间开断，再引入变电所，可以转换或抽出部分负荷。其接线简单，出线回路数较少，容量一

10、出部分负荷。其接线简单，出线回路数较少，容量一般，所址位置以靠近线路中间断开处附近为宜。般，所址位置以靠近线路中间断开处附近为宜。第一章电力系统的基本概念第一章电力系统的基本概念1.1.1 电力系统的组成电力系统的组成电力系统基础电力系统基础2022/10/2313北京交通大学电气工程学院北京交通大学电气工程学院 夏明夏明超超地区变电所地区变电所：从主要输电网络上取电，作为一个地区：从主要输电网络上取电，作为一个地区和城市的主要变电所，负责给地区用户供电，高压侧和城市的主要变电所，负责给地区用户供电，高压侧一般一般110kV220kV。终端变电所终端变电所：为局部地区供电，高压侧：为局部地区供

11、电，高压侧35kV110kV，不承担转送负荷功率的任务。不承担转送负荷功率的任务。第一章电力系统的基本概念第一章电力系统的基本概念1.1.1 电力系统的组成电力系统的组成电力系统基础电力系统基础2022/10/2314北京交通大学电气工程学院北京交通大学电气工程学院 夏明夏明超超第一章电力系统的基本概念第一章电力系统的基本概念1.1.1 电力系统的组成电力系统的组成电力系统基础电力系统基础2022/10/2315北京交通大学电气工程学院北京交通大学电气工程学院 夏明夏明超超高压输电网高压输电网：330kV以上远距离输电线路组成的电力以上远距离输电线路组成的电力网络，进行远距离、大容量输送电能。

12、网络，进行远距离、大容量输送电能。区域电力网区域电力网：110kV220kV，从高压输电网取电给地，从高压输电网取电给地区变电所供电。区变电所供电。地方电力网地方电力网：110kV，输电距离几十公里以内，给地，输电距离几十公里以内，给地方负荷供电，也称为配电网。方负荷供电，也称为配电网。第一章电力系统的基本概念第一章电力系统的基本概念1.1.1 电力系统的组成电力系统的组成电力系统基础电力系统基础2022/10/2316北京交通大学电气工程学院北京交通大学电气工程学院 夏明夏明超超运行特点运行特点1）电能不能大量存储）电能不能大量存储 发、输、配、用同时完成发、输、配、用同时完成2）电力系统的

13、暂态过程非常短促）电力系统的暂态过程非常短促 电能传输以光速进行电能传输以光速进行3）与国民经济、人民生活联系密切。）与国民经济、人民生活联系密切。第一章电力系统的基本概念第一章电力系统的基本概念1.1.2 电力系统的运行特点及基本要求电力系统的运行特点及基本要求电力系统基础电力系统基础2022/10/2317北京交通大学电气工程学院北京交通大学电气工程学院 夏明夏明超超基本要求基本要求1）保证供电的可靠性）保证供电的可靠性2）保证良好的电能质量）保证良好的电能质量电压:35kV以上10%，10kV7%，220V7%-10%频率:0.2Hz,系统容量3000000kW以下可0.5Hz波形:三相

14、电压不平衡度、谐波含量、波动和闪变3）保证系统运行的经济性）保证系统运行的经济性4）满足节能与环保的要求）满足节能与环保的要求第一章电力系统的基本概念第一章电力系统的基本概念1.1.2 电力系统的运行特点及基本要求电力系统的运行特点及基本要求电力系统基础电力系统基础2022/10/2318北京交通大学电气工程学院北京交通大学电气工程学院 夏明夏明超超1.2 电气设备的额定参数电气设备的额定参数一、额定电压一、额定电压 规定的电气设备长期工作电压。规定的电气设备长期工作电压。第一章电力系统的基本概念第一章电力系统的基本概念额定电压、额定电流、额定容量额定电压、额定电流、额定容量(功率功率)、额定

15、频率、额定频率避免电压等级的无限制扩大，导致互联困难，避免电压等级的无限制扩大，导致互联困难，必须必须标准化。标准化。为取得为取得最佳的技术经济性能最佳的技术经济性能，电力设备需要在，电力设备需要在额定电压进行优化设计、制造和使用。额定电压进行优化设计、制造和使用。电气设备在其额定电压下运行的技术、经电气设备在其额定电压下运行的技术、经济效益最佳。济效益最佳。为何要确定额定电压为何要确定额定电压？电力系统基础电力系统基础2022/10/2319北京交通大学电气工程学院北京交通大学电气工程学院 夏明夏明超超1.2 电气设备的额定参数电气设备的额定参数第一章电力系统的基本概念第一章电力系统的基本概

16、念需要确定的额定电压：需要确定的额定电压：线路（电网）线路（电网）发电机发电机变压器的一次变压器的一次/二次侧二次侧如何确定额定电压？如何确定额定电压？受电设备允许电压偏移受电设备允许电压偏移5%线路允许电压降落线路允许电压降落10%MG 电力系统基础电力系统基础2022/10/2320北京交通大学电气工程学院北京交通大学电气工程学院 夏明夏明超超1.2 电气设备的额定参数电气设备的额定参数第一章电力系统的基本概念第一章电力系统的基本概念如何确定额定电压？如何确定额定电压？受电设备允许电压偏移受电设备允许电压偏移5%线路允许电压降落线路允许电压降落10%电力系统基础电力系统基础2022/10/2321北京交通大学电气工程学院北京交通大学电气工程学院 夏明夏明超超1.2 电气设备的额定参数电气设备的额定参数第一章电力系统的基本概念第一章电力系统的基本概念电力系统基础电力系统基础2022/10/2322北京交通大学电气工程学院北京交通大学电气工程学院 夏明夏明超超1.2 电气设备的额定参数电气设备的额定参数第一章电力系统的基本概念第一章电力系统的基本概念电力系统基础电力系统基础2022/1