第一章电力系统概述1(少)

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1、第一章绪论电力工业的使命包括发电、输电及向用户配电（售电）的全部过程。完成任务的实体是电力系统。电力系统由发电厂、输电系统、配电系统及电力用户构成。1.1电力工业的特点1.2我国的电力工业1.3电力系统的负荷1.4各类发电厂和生产过程1.5电力线路的结构小结1.1电力工业的特点一、电力工业的特点：1、电能易于控制且便于转变成其它形式的能量，因此，得到了广泛的应用。2、其产品——电能——难以储存，因此其生产、传输和消费是一个连续的过程，即在电力系统中生产的电能时时刻刻都应与消耗的电能相平衡。3、电能是以电磁波的速度传播，因此

2、电力系统中任何设备的投入或切除都会立刻影响其它设备的运行状态。4、电力系统是投资密集、技术密集的产业，同时也是消耗一次能源最大的产业。二、电力系统的基本结构热力网水库23kV锅炉10kV10kV工业用户220/380V商业用户反应堆23kV220kV110kV500kV电力系统电力网动力系统枢纽变电站区域电力网中间变电站终端变电站电力系统的基本结构构成1、发电厂：把一次能源转化为电能2、高压输电线路：完成远距离大容量的输电任务。3、配电系统：将电能分配给用户。一般分为高压配电系统（110kV和220kV）和低压配电系统（3

3、80/220V）两级。4、负荷：是用户或用电设备的总称，包括电灯、电动机、电热装置等。显示电能生产、输送、分配与应用各环节及其相互关系的电力系统结构，称为一次系统。为了保证电力系统正常运行还必须设有相应的测量、监视、控制以及保护系统，这些统称为二次系统。只有当一次系统和二次系统合理规划设计，可靠运行维护时，才能保证电力系统在技术上达到高指标，经济上达到高效益。三、对电力系统规划设计和运行维护的基本要求1、对用户连续供电北美规定供电可靠性为：对用户10年间的停电不应多于1天。2、保证电能质量电能质量指标包括频率、电压和波形：

4、电压：电压偏移不超过额定电压的±5%。频率：电力系统对频率的偏移规定在±0.2Hz以内。波形：标准波形应是正弦波。公用电网谐波电压必须受限制。电压总谐波畸变率U1为基波电压方均根值，UH谐波电压含量公用电网谐波电压限值电网电压/kV电压总谐波畸变率各次谐波电压含有率奇次偶次0.385.04.02.064.03.21.6104.03.21.6353.02.41.2663.02.41.21102.01.60.83、经济性尽量采用高效节能的发电设备，合理地发展电力网以降低电能输配过程中的损耗。合理分配各发电厂之间的电力负荷，

5、充分发挥经济性能高的发电厂的作用，并注意水电与火电之间的调配。4、防止环境污染在火电厂采用除尘器、脱硫塔之外，在规划建造火电厂时还应注意厂址的选择、烟囱的高度以及燃料的含硫量等。1.3电力系统的负荷1.3.1电力负荷的组成电力系统的负荷包括：各式各样的用电设备，如异步电动机、同步电动机、电热电炉、整流设备、照明设备等。在不同行业中这些用电设备所占比重也不相同。1.3.2电力负荷的特性一般交流用电设备所消耗的功率包括有功功率及无功功率，其大小与其电源的电压及频率有关。这种关系称为负荷特性。当系统频率及电压缓慢变化时，地区负荷

6、的有功功率及无功功率的变化情况，叫负荷的静特性。通常负荷的静特性可以用电压和频率的多项式或指数函数来表示。负荷电压特性和频率特性负荷特性的多项式表示负荷特性的指数表示形式1.3.3电力负荷曲线影响负荷变化的因素主要有：1、作息时间的影响2、生产工艺的影响3、气候影响4、季节影响电力负荷随时间变化的关系一般用负荷曲线来描述。根据持续的时间，负荷曲线可以分为日负荷曲线、周负荷曲线和年负荷曲线；根据所涉及的范围，负荷曲线可分为个别用户的负荷曲线、变电站负荷曲线、电力系统的负荷曲线等。日有功负荷曲线图1、日负荷曲线★主要特性指标有

7、日负荷率：日平均负荷与日最大负荷之比。日最小负荷率：日最小负荷与日最大负荷之比。★日负荷曲线的作用a、安排日发电计划b、确定各发电厂的发电任务及系统的运行方式c、计算用户日用电量2、年负荷曲线年最大负荷曲线作用a、制订发电设备的检修计划。b、为新建或扩建电厂的容量提供依据。各类用户的TmaxTmax（h）负荷类型户内照明及生活用电单班制企业用电两班制企业用电三班制企业用电农灌用电2000~30001500~22003000~45006000~70001000~15003持续负荷曲线或时间1.4各类发电厂的生产过程现代电力系

8、统广泛采用的有凝汽式电厂、热电厂、水电厂、核电厂及抽水蓄能电厂等。正在研究和试验的有太阳能、风力、地热、潮汐等新型能源发电厂1.4.1火电厂原动机：凝汽式汽轮机、燃气轮机、内燃机。我国大部分火电厂为凝汽式火力发电厂火电厂的主要发电设备包括锅炉、汽轮机和发电机，其辅助设备有冷凝器、给水加热器、各种水泵、磨