电气讲课教材冯德福电力系统概述

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1、电力系统概述1目录第一节电力系统概述一、电力系统的组成及其优越性二、电力系统的特点及对其要求三、电力系统的结构及其电压等级四、电力系统的负荷五、电力系统中性点的接地方式六、电力系统短路的基本概念第二节电力系统有功功率平衡和频率调整一、频率调整的必要性二、电力系统有功功率的平衡三、电力系统的频率调整四、调频厂的选择第三节电力系统无功功率平衡和电压调整一、电压调整的必要性二、电力系统无功功率的平衡三、电力系统的调压措施第四节电力系统运行的稳定性一、系统稳定问题的提出二、系统静态稳定三、系统暂态稳定四、提高系统稳定的措施第五节电力系统事故处理一

2、、系统频率异常的处理二、系统电压异常的处理三、系统解列事故的处理四、系统非同期振荡的事故处理五、母线电压消失的处理复习思考题9第一节电力系统概述一、电力系统的组成及其优越性1．电力系统的组成电力系统：生产、输送、分配、消耗电能的发电机、变压器、电力线路、各种用电设备联系在一起组成的统一整体就叫做电力系统。动力系统：由电力系统和“动力部分”组成的整体叫做动力系统。“动力部分”包括火力发电厂的锅炉、汽轮机、热力网和用热设备，水力发电厂的水库、水轮机以及核电厂的核反应堆等等。电力网络：由升降压变压器和各种不同电压等级的电力线路所组成的网络叫做电

3、力网络，也称电力网或电网。主要承担输送电能任务的电网称为输电网。110–220kV的输电网称为高压输电网，330kV及以上的电网称为超高压输电网。主要承担分配电能任务的电网称为配电网。配电网的电压较低，3–35kV的配电网称为高压配电网，380/220V的配电网称为低压配电网。2．大电力系统的优越性（１）提高供电可靠性和电能质量。（2）可减少系统的装机容量，提高设备利用率。（3）便于安装大机组，降低造价。在100—1000万kW电力系统中，最经济的单机容量为系统总容量的6%—10%。（4）合理利用各种资源，提高运行的经济性。二、电力系统的

4、特点及对其要求1.电力系统的特点（1）电能的生产和消费具有同时性。（2）电磁变化过程十分迅速。电是以光速传播的。（3）电力系统和国民经济各部门之间有密切的关系。（4）电力系统的地区性特点较强。2．对电力系统的要求（1）最大限度地满足用户的用电需要，为国民经济各个部门提供充足的电力。9（1）保证供电的可靠性。将负荷分为三级。一级负荷：中断供电将造成人身伤亡或造成重大经济损失，以及中断供电将造成重大政治影响或市政秩序严重混乱者。二级负荷：中断供电将造成较大经济损失或较大政治影响者，以及中断供电将造成公共场所秩序混乱者。三级负荷：凡不属于一、二

5、级负荷者均为三级负荷，该级负荷无特殊供电要求。（3）保证良好的电能质量。所谓电能质量，是指电压、频率、波形三个技术指标。我国规定的电气设备允许电压偏移一般不超过额定电压的±5%。我国规定电力系统的标准频率是50Hz，对于300万kW以上的系统，允许偏差不得超过±0.2Hz；300万kW及以下的系统，允许偏差不得超过±0.5Hz。电能质量标准中还要求电压波形为正弦波，要求任一高次谐波的瞬时值不得超过同相基波电压瞬时值的5%。（4）保证电力系统运行的经济性。三、电力系统的结构及其电压等级1．电力系统的基本结构电力系统的基本结构形式，通常根据电

6、源位置、负荷分布等的不同而有所不同，但大致可分为下列两类：（1）大城市型。（2）远距离输电系统。电力系统基本结构形态的接线大致可以分为无备用和有备用的两种类型。2．电力系统的电压等级三相功率S和线电压U、线电流I之间的关系为S=UI。电气设备标准电压（kV）发电机的额定电压（V）系统的标称电压电气设备的最高电压交流发电机额定电压直流发电机额定电压33.611511567.22302301012400460(20)(24)690—3540.53150—6670.56300—110126(123)10500—220252(245)13800—

7、33036315500—50055013800—(750)(800)15500——1200018000—20000—22000—24000—26000—注：1.括号中的数值为用户有要求时使用。2．电气设备的额定电压可从表中选取，由产品标准确定。注：与发电机出线端配套的电气设备额定电压，可采用发电机的额定电压，在产品标准中具体规定。变压器一次绕组的额定电压有以下几种情况：对于升压变压器，与发电机额定电压相同，即3.15、6.3、10.5、13.8、15.5、18、20、22、24、26kV。对于降压变压器，一次绕组的额定电压与相连线路的标称

8、电压相同，即3、6、10、35、66、110、220、330、500kV。但是，对于发电厂厂用高压变压器，一次绕组的额定电压与发电机的额定电压相同。关于变压器二次绕组的额定电压，首先看确定变压