电力系统进网电工.ppt

1、 第一章电力系统基本知识第一节 电力系统、电力网构成电力系统、电力网构成第二节 电力负荷电力负荷 第三节 电气主接线电气主接线第五节 电能质量电能质量第六节 电力系统短路电力系统短路第七节 电力系统接地电力系统接地第四节 电气系统电压电气系统电压第一节 电力系统、电力网构成电力系统、电力网构成电电能能的的定定义义 由由发发电电厂厂将将一一次次能能源源（如如煤煤、油油、水水、原原子子能能、太太阳阳能能、风风能等）转换而成的二次能源。能等）转换而成的二次能源。电力系统和电力网电力系统和电力网 1电力系统的组成概述电力系统的组成概述 （1）组成）组成 由发电厂、电力网和电能用户组成的一个发电、输电、

2、变由发电厂、电力网和电能用户组成的一个发电、输电、变电、配电和用电的整体。电、配电和用电的整体。注：新版教材只有发电、输电、配电和用电。注：新版教材只有发电、输电、配电和用电。（3 3）动力系统）动力系统 指电力系统加上发电厂的指电力系统加上发电厂的“动力部分动力部分”。“动力部分动力部分”包括水力发电厂的水库、水轮机，热力发电厂的锅炉、包括水力发电厂的水库、水轮机，热力发电厂的锅炉、汽轮机、热力网和用电设备，以及核电厂的反应堆等等。汽轮机、热力网和用电设备，以及核电厂的反应堆等等。（2）电力网络或电网）电力网络或电网 指电力系统中除发电机和用电设备之外的部分指电力系统中除发电机和用电设备之外

3、的部分,即即电力系统中各级电压的电力线路及其联系的变配电所（输电、变电、配电力系统中各级电压的电力线路及其联系的变配电所（输电、变电、配电三个部分）。电三个部分）。图图1-1 动力系统、电力系统、电力网络示意图动力系统、电力系统、电力网络示意图第一节 电力系统、电力网构成电力系统、电力网构成 第一节 电力系统、电力网构成电力系统、电力网构成2.电力网包括输电网和配电网。电力网包括输电网和配电网。输电网：是以高压甚至超高压将发电厂、变电所或变电所之间连接起输电网：是以高压甚至超高压将发电厂、变电所或变电所之间连接起来的送电网络（电力网的主网架）。包括交流来的送电网络（电力网的主网架）。包括交流2

4、20kV以上和直流输电。以上和直流输电。配电网：直接将电能送到用户的网络。配电网：直接将电能送到用户的网络。配电网分类：高压配电网（配电网分类：高压配电网（110kV及以上电压、及以上电压、35kV）、中压配电网）、中压配电网（20kV 10kV 6kV 3kV电压）、低压配电网（电压）、低压配电网（220V、380V）。）。3.20kV中压配电网的优点：中压配电网的优点：提高容量提高容量降低电压损失降低电压损失增大供电半径增大供电半径降低线损降低线损所有的电压高的系统相对电压低的系统，均有以上优势。所有的电压高的系统相对电压低的系统，均有以上优势。一、大型电力系统特点一、大型电力系统特点1.

5、1.提高了供电可靠性提高了供电可靠性2.2.减少了系统的备用容量减少了系统的备用容量3.3.减小系统的峰谷差，合理分配负荷减小系统的峰谷差，合理分配负荷4.4.提高了供电质量提高了供电质量5 5、有效利用水力等一次动力资源、有效利用水力等一次动力资源二、电力生产特点二、电力生产特点1、同时性同时性 发电发电=用电用电+线损线损 2、集中性、集中性 因为特点因为特点1，电能必须统一调度，电能必须统一调度3、适用性、适用性 不受时间地点等条件的限制不受时间地点等条件的限制4、先行性、先行性 电网建设增长速度应快于工业总产值的增长电网建设增长速度应快于工业总产值的增长第一节 电力系统、电力网构成电力

6、系统、电力网构成第二节第二节 电力负荷电力负荷 电力负荷是指用电设备或用电单位所消耗的功率（电力负荷是指用电设备或用电单位所消耗的功率（kW)、容量、容量（kVA)或电流（或电流（A）。）。一、电力负荷组成：用电负荷、线路损失负荷、供电负荷。一、电力负荷组成：用电负荷、线路损失负荷、供电负荷。1.用电负荷用电负荷是用户在某一时刻对电力系统所需求的功率。是用户在某一时刻对电力系统所需求的功率。2.线路损失负荷线路损失负荷电能通过线路输送过程中，所发生功率和能量的损失。简称线损。电能通过线路输送过程中，所发生功率和能量的损失。简称线损。3.供电负荷供电负荷用电负荷与线损之和。用电负荷与线损之和。二

7、、按发生时间不同负荷分类：二、按发生时间不同负荷分类：（1）高峰负荷）高峰负荷Pmax 指电网或用户在单位时间内所发生的最大负荷值。常以小时用电指电网或用户在单位时间内所发生的最大负荷值。常以小时用电量作为负荷，量作为负荷，选择一天选择一天24 h中最高的一个小时的平均负荷作为高峰负中最高的一个小时的平均负荷作为高峰负荷。荷。（2）低谷负荷）低谷负荷Pmin指电网中或用户在一天指电网中或用户在一天24 h内，发生的用电量最少的电量。峰、谷负荷内，发生的用电量最少的电量。峰、谷负荷 差越小，用电越趋近于合理。差越小，用电越趋近于合理。（3）平均负荷）平均负荷指电网中或用户在某一段确定的时间阶段内

8、平均小时用电量。指电网中或用户在某一段确定的时间阶段内平均小时用电量。第二节第二节 电力负荷电力负荷经常用到的有日平均负荷、月平均负荷和年平均负荷。受到突然中断供电所引起的影响，用电负荷又可分为：（1）一类负荷（一级负荷）指突然中断供电将会造成人身伤亡或会引起对周围环境严重污染，造成经济上的巨大损失。如重要的大型设备损坏，重要产品或用重要原料生产的产品大量报废，连续生产过程被打乱，且需要很长时间才能恢复生产；以及突然中断供电将会造成社会秩序严重混乱或产生政治上的严重影响的，如重要的交通与通讯枢纽、国际社交场所等用电负荷。供电要求：需两个独立电源，特别重要的还应增加应急电源（发电机、蓄电池）（2

9、）二类负荷（二级负荷）指突然中断供电将会造成较大的经济损失，如生产的主要设备损坏，产品大量报废或减产。连续生产过程需较长时间才能恢复；以及突然中断供电将会造成社会秩序混乱或产生政治上的较大影响的，如交通与通讯枢纽、城市水源。供电要求：双回路线供电，两回路尽量引自不同变压器或两段母线。一、变配电所一、变配电所1.变电所变电所的任务的任务 接受电能、变换电压和分配电能，即接受电能、变换电压和分配电能，即受电受电变压变压配电。配电。1）升压变电所）升压变电所 一般建在发电厂，主要任务是将低电压变换为高电压；一般建在发电厂，主要任务是将低电压变换为高电压；2）降压变电所）降压变电所 一般建在靠近负荷中

10、心的地点，主要任务是将高电压变换到一般建在靠近负荷中心的地点，主要任务是将高电压变换到一个合理的电压等级。一个合理的电压等级。降压变电所根据其在电力系统中的地位和作用不同，又分为：降压变电所根据其在电力系统中的地位和作用不同，又分为：枢纽变电站枢纽变电站 地区变电所地区变电所 工业企业变电所工业企业变电所2.2.配电所配电所(开关站开关站)的任务的任务 接受电能和分配电能，但不改变电压，即接受电能和分配电能，但不改变电压，即受受电电配电。配电。二、变电所主接线二、变电所主接线把发动机、变压器、断路器等各种电气设备通过母线、导线联结，配置把发动机、变压器、断路器等各种电气设备通过母线、导线联结，

11、配置避雷器、互感器等保护测量电器，构成变电所汇集和分配电能的系统接避雷器、互感器等保护测量电器，构成变电所汇集和分配电能的系统接线。线。1.1.电气主接线的基本要求电气主接线的基本要求（1 1）保证必要的供电可靠性）保证必要的供电可靠性（2 2）具有一定的灵活性和方便性）具有一定的灵活性和方便性（3 3）具有发展和扩建的可能性）具有发展和扩建的可能性第三节第三节 变电所变电所 1.主变压器主变压器2.高压断路器高压断路器 QF作为保护变压器和高压线路的保护电器，作为保护变压器和高压线路的保护电器，具有开断正常负荷和过载、短具有开断正常负荷和过载、短路故障的保护能力。路故障的保护能力。3.隔离开

12、关隔离开关 QS隔离电源，形成明显的断开点。隔离电源，形成明显的断开点。不能带负荷拉合或切断短路电流。不能带负荷拉合或切断短路电流。4.电压互感器电压互感器 PT将系统的高电压转变为低电压，供保护和计量用。将系统的高电压转变为低电压，供保护和计量用。5.电流互感器电流互感器 CT将系统中的电流或低压系统中的大电流转变为标准的小电流，供保护计将系统中的电流或低压系统中的大电流转变为标准的小电流，供保护计量用。量用。6.熔断器熔断器 当电路发生短路或过负荷时，熔断器能自动切断故障电流，从而使电气当电路发生短路或过负荷时，熔断器能自动切断故障电流，从而使电气设备得到保护设备得到保护7.负荷开关负荷开

13、关 不频繁地接通和不频繁地接通和分断小容量分断小容量的配电线路。的配电线路。第三节第三节 变电所变电所 单母线单母线接线图接线图 各电源和出线都接在同一条公共母线上。对应课本图对应课本图2-6、2-8、2-11 对应图对应图2-7、2-12 单母线特点单母线特点特点特点 单母线接线对出线的要求单母线接线对出线的要求单母线接线对出线的要求单母线接线对出线的要求 单母线接线方式，同时适用于变电所和配电所。10kV出线一般不超过5回，35出线不超过5回，110220出线不超过2回。出线回路数增多时，可用断路器或隔离开关将母线分段，成为单母线分段接线单母线分段接线，根据电源的数目和功率，母线可分为23

14、段。“先合后断先合后断”：送电时先合隔离开关，后合断路器；：送电时先合隔离开关，后合断路器；停电时先断开断路器，再断开隔离开关。停电时先断开断路器，再断开隔离开关。隔离开关禁止带负荷拉合！隔离开关禁止带负荷拉合！单母线分段接线单母线分段接线特点特点 1.1.单母线分段接线的优点单母线分段接线的优点单母线分段接线的优点单母线分段接线的优点 该接线方式由双电源供电，故供电可靠性高，同时具有接线简单、操作方便、投资少等优点。当一段母线发生故障时，分段断路器或隔离开关将故障切除，保证正常母线不间断供电，不致使重要的用户停电，提高了供电的可靠性。2.2.单母线分段接线的缺点单母线分段接线的缺点单母线分段

15、接线的缺点单母线分段接线的缺点 当一段母线或母线隔离开关故障或检修时，必须断开接在该分段上的全部电源和出线，这样就减少了系统的发电量，并使该段单回路供电的用户停电；任一出线断路器检修时，该回路必须停止工作。思考v图2-6中，每回线路只有一个断路器和一个隔离开关，为什么？v图2-8中，母线进线处，隔离开关和断路器的装设位置正好与图2-6相反，为什么？桥形接线桥形接线接线图接线图 （a）(b)桥形接线桥形接线 内桥接线适用于输电线路较长、线路故障率较高、穿越功率少和变压器不需要经常改变运行方式的场合。外桥接线适用于线路较短、故障率较低、主变压器需按经济运行要求经常投切以及电力系统有较大的穿越功率通

16、过桥臂回路的场合。桥接线属于单母线分段接线的变种，具备单母线分段接线的所有优点，同时供电可靠性比单母线分段接线高。桥接线不适用于配电所，为什么？用电区变电所的电气主接线用电区变电所的电气主接线 1、P50：电源进线电压在35kV及以上的用户，往往需两级降压，先经总降压变电所将电压降到10kV的高压配电电压，然后经过用电区变电所再降到低压用电设备所需的电压380/220V。图图1-5两次变压的供配电系统两次变压的供配电系统 用电区变电所的电气主接线用电区变电所的电气主接线 2、P52：如果没有总降压变电所，应在变压器高压侧配备足够的高压开关设备以对变压器控制和保护。该种接线方式与之前的该种接线方式与之前的“单母线单母线”类接线原理上没有任何区别，类接线原理上没有任何区别，但图但图a、b所用的设备降级，接线简化。适用于电压低、直接面对用户、所用的设备降级，接线简化。适用于电压低、直接面对用户、供电范围较小、供电可靠性要求不高的情况。供电范围较小、供电可靠性要求不高的情况。一、一、供电的基本要求供电的基本要求 1安全安全2可靠可靠3优质优质 4经济经济第四节第四节 电力系统电压电力系统电压