第二篇电力系统基础知识

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1、第二篇电力系统基础知识第一章电力系统和发电厂概述第一节电力系统的概念为了提高供电的可靠性和经济性，目前，都尽量将许多发电厂用电网联接起来并列运行。1、电力系统由发电厂（热力、水动部分除外）、电力网、变电所及电力用户组成的统一整体，称为电力系统。一、电力系统的基本概念通常，电能由发电厂供给，为了经济起见，发电厂多建立在动力资源丰富的地方。这样离工业企业就可能相距很远，这样就产生了电能的输送问题；电能输送到工矿企业后，由于生产厂房和车间分布很广，因而产生了电能分配问题。电力主要来自火力和水利发电厂。为了是工业布局更加合

2、理，常需要将发电厂建造在动力资源如水、煤、石油丰富的地区。但由于用电的分散性，或者受地理及历史条件的限值，可能会使负荷中心与动力资源相隔很远，这样就必须将电能经变压器升高电压后，由输电线路输送到遥远的用户处，因此便有必要在发电厂与用户之间建立升压和降压变电所。此外，为了供电的可靠性性和经济性，还须将各发电厂用电力网联起来并列运行。电力网是电力系统的一部分，它是有各类变电所和各种不同电压等级的线路联接起来组成的统一网络。它是联系发电厂和用户的中间环节。电力网的作用是将电能从发电厂输送并分配到用户处。通常，把发电厂生产

3、的电能直接分配电能给用户，或由降压变电所分配给用户的10KV及以下电力线路，称为配电线路；而把电压在35KV及以上的高压电力线路称为送电线路。电力用户在电力系统中，一切消费电能的用电设备均称为电力用户。用电设备按其用途可分为：动力用电设备（如电动机等）、工艺用电设备（如电解、冶炼、电焊、热处理等设备）、电热用电设备（电炉、干燥箱、空调等）、照明用电设备和试验用电设备等，它们分别将电能转换为机械能、热能和光能等不同形式的适于生产需要的能量。电力系统是动力系统的一部分，它是由发电厂的发电机及配电装置、升压及降压变电所、

4、输配电线路及用户的用电设备所组成。电力系统的作用是使个发电厂、变电所并列运行，从而提高整个系统运行的可靠性和经济性。电能生产的特点是电能不能大量储藏，生产分配和消费具有同时性，其中任一供用电设备发生故障，都将影响电能的生产与供应。其次电力系统的电磁变化过程非常迅速，因此必须采用各种自动装置。第三电力工业和国民经济各部门之间有着极其密切的关系，因此要求电力系统中发电设备的容量，总要比电力系统目前实际需要的负荷大一些。根据以上电力生产的特点，电力系统的运行必须满足下列基本要求：一、保证对用户供电的可靠性，根据对供电持续

5、性的要求，可把用户分为三级。一级负荷：如停止供电，将危机生命，损坏设备，产生废品，使生产过程混乱，给国民经济带来重大损失，或者使市政生活发生重大混乱。二级负荷：如停止供电，将造成大量减产，工人及机械设备停止工作，工业企业内部运输停顿，以及城市大量居民的正常活动受到影响。三级负荷：所有不属于一级及二级的负荷，如非连续生产的车间及辅助车间和小城镇用电等。二、保证电能的良好质量，即保证系统中的频率和电压在一定的允许变动范围以内。三、保证运行的最大经济性，电力系统运行有三个主要经济指标，即生产每度电的能源消耗（如煤耗率等）

6、，生产每度电的自用电率，以及供配每度电在电力网中的电能损耗（线损率）。提高运行经济性，就是在生产和供配某一定数量的电能时，使上列三个指标达到最小。发电厂、变电所及用户的用电用热设备，其相互间以电力网及热力网连接起来的总体，叫做动力系统，如图1-1所示。动力系统热能用户Q电力系统电力网电能用户B1B2XF图1-1动力系统示意图Q—汽轮机；F—发电机；B1—升压变压器；B2—降压变压器；X—输电线路二、电力网的额定电压电力系统中有各种不同等级的电压。当发电机发出来的电能需要输出到相当远的距离时，先用升压变压器变成35千

7、伏或110千伏、220千伏、330千伏等的高压。因为输送同样容量的电能时，提高电压，输送线路中的电流便会减小，这样便可将电能损失降低。然后再将高压电送到地区变电所，经降压变压器再变成6~10千伏等，以供给用户用电。电气设备如果采用任意电压，势必使得制造厂家不可能标准化的大量生产。因此，电气设备须按标准化电压进行制造。受电器（如电动机、白炽灯等）、发电机和变压器等正常运行并具有最经济的效果时的电压，称为它们的额定电压。关于电力网的额定电压等级，1956年我国已规定了统一的标准（对三相工频交流额定电压，此电压一律指线电

8、压），如表1-1所示。受电器的额定电压等于电力网的额定电压。表1-1电力网额定电压等级网络额定电压（kv）发电机电压（kv）变压器（kv）网络额定电压（kv）发电机电压（kv）变压器（kv）一次侧二次侧一次侧二次侧0.220.230.220.231010.510~10.510.5~110.380.400.380.403513.83538.533.153~3.