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学习电力系统的基本知识广东水利电力职业技术学院学习情境1主讲人：容亮LOGO2目录认识电力系统1计算短路电流3认识电弧4了解中性点运行方式2LOGO项目一：认识电力系统3LOGO学习目标❖了解电力系统的构成；❖能够比较电力系统、电力网、动力系统之

间的异同之处。4LOGO5目录电力系统的基本组成1.1电力系统运行的特点及运行要求1.2认识电力系统1电力系统的额定电压1.3LOGO目录电力系统的基本组成1.11.发电厂2.变配电所3.电力网4.电能用户LOGO基本概念❖电力系统=发电厂

+变电所+电力网+电能用户❖动力系统=电力系统+动力装置❖电力网络=输配电线路+变电所7LOGO动力系统、电力系统、电网示意图8LOGO发电厂❖发电厂是将一次能源转化为二次能源的工厂。9化学能水能核能火力发电厂水力发电厂核能发电厂电能LOGO1.火力发电厂❖利用煤、

石油、天然气燃烧使汽轮机转动。❖分为：凝汽式发电厂（专供发电）热电厂（发电兼供热）如黄埔电厂：4台12.5万kVA2台30万kVA机组1号~4号机烧油5号、6号机烧煤10化学能热能机械能电能LOGO火电厂

生产过程示意图11LOGO2.水力发电厂❖利用水的落差、流量使水轮机转动❖优点：生产过程简单、污染小、发电成本低；❖缺点：建设投资大、工期长、受气候、水文条件影响大，分丰水期和枯水期。12水能机械能电能LOGO广东封开江口水电站

13LOGO3.核能发电厂❖利用铀或钚在反应堆核裂变使汽轮机转动。如：浙江秦山核电站（2*60万kW）广东大亚湾核电站（2*90万kW）广东阳江核电站（2*90万kW）14核能机械能电能LOGO核能发电厂特点

❖消耗燃烧少——例如容量为50万kW的火电厂，需煤燃料150万吨/年;而容量为50万kW的核电厂，需铀燃料20吨/年。❖燃烧时不需要空气助燃❖容量越大越经济❖有放射性污染15LOGO大亚湾核电站16我国第一座大

型商用核电站——深圳大亚湾核电站我国第四代核电站——田湾核电站LOGO4.潮汐能发电站❖潮汐能是地球在自转过程中，海水受月流重力牵引产生的。还有小部分潮汐是受太阳引力牵引形成的。海水涨落的周期为12小时25分钟，

同时在海底造成三角流。⚫世界最大的潮汐发电站：法国北部LaRance河，Pe=240MW。⚫世界最高的潮汐发电站：加拿大Fundy高达39英尺Pe=20MW。⚫世界首座海底潮汐发电站：挪威北部Kvalsun

dPe=300KW（无生态污染，无噪音、不占地）投资1亿美元。17LOGO4.潮汐能发电站18中国第一座双向潮汐电站——温岭江夏潮汐发电站法国LaRance潮汐发电站LOGO5.风力发电厂19亚洲最大的风力发电厂——新疆

达坂城风力发电厂LOGO目录2电力系统的基本组成1.11.发电厂2.变配电所3.电力网4.电能用户LOGO变电所❖变电所又称变电站，它是联系发电厂和电能用户的桥梁，它的任务是接受电能、变换电压和分配电能，即受电——变压——配电。❖按变电所的性质和任务分为：升压

变电所降压变电所❖按变电所在电网中的地位和作用分为：枢纽变电所中间变电所地区变电所终端变电所21LOGO变电所升压变电所：低压→高压，一般在发电厂附近。降压变电所：高压→低压，一般靠近负荷中心。枢纽变电所：220~1000kV→35~110kV，位于大用电区或大城市附近，从超高压输电

网或发电厂受电，供给该区域用户或大型工业企业用电。22LOGO变电所中间变电所：交换功率或分段长距离高压输电，高压侧电压等级220~330kV。地区变电所：110kV~220kV→10~110kV，从枢纽变电所受电，对市区或地区供电。终端变电所：接近

负荷中心，高压侧35~110kV，降压后直接向用户供电。23LOGO目录2电力系统的基本组成1.11.发电厂2.变配电所3.电力网4.电能用户LOGO电网❖按用途分为：输电网配电网❖按电压分为：低压网（1kV以下）

中压网（1~10kV）高压网（35~220kV）超高压网（330~750kV）特高压网（1000kV以上）25LOGO电网❖按结构特征分为：分开式：用户只能从单方向得到供电。闭式：用户可从两个或两个以上方向得到供电26LOGO目录2电力系统的基本组成1.11.发电厂2.变配电所3.电

力网4.电能用户LOGO电能用户❖电能用户又称电力负荷。在电力系统中，一切消费电能的用电设备均称为电能用户。❖按电流分为：直流设备交流设备❖按电压分为：低压设备（1kV以下）高压设备（1kV以上）❖按频率分为：低频

（50Hz以下）、工频（50Hz）中、高频（50Hz以上）设备❖按用途分为：动力用电、电热用电、照明用电、试验用电、工艺用电设备。28LOGO电能用户❖按重要性分为：Ⅰ类用户：若停止供电，会带来人身危险，设备损坏，产生大量废品，长期破坏生产秩序给国民经济带来巨大的损失或造成

重大的政治影响。Ⅱ类用户：对这类负荷停止供电，会造成大量减产城市公用事业和人民生活受到影响等。Ⅲ类用户：短时停电不会造成严重后果的用户，如工厂附属车间、小城镇、小加工厂。29LOGO30目录电力系统的基本组成1.1电力系统运行的特点及运行要求1.2认识电力系统1电力系统的额定电压1.3

LOGO目录31电力系统运行的特点及运行要求1.21.电力系统运行的特点2.电力系统运行的基本要求LOGO电力系统运行的特点（1）电能难以储存⚫生产、分配、输送、再分配、使用必须在同一时刻完成。⚫供电与用电的不平衡，系统运行的稳定性就会遭到破坏，甚至发生事

故。（2）正常输电过程和故障过程都非常迅速⚫传播速度为光速（300000km/s）。32LOGO电力系统运行的特点（3）电力系统的地区性特点较强，组成情况不尽相同⚫系统规划设计与运行管理时应从实际出发，针对各个系统的特点来分别进行。（4）电能生产与国民经济、人民生活的关系密切⚫电能供应的中断或不足

，将直接影响生产，造成人民生活秩序的紊乱，甚至会酿成极其严重的社会性灾难。33LOGO目录34电力系统运行的特点及运行要求1.21.电力系统运行的特点2.电力系统运行的基本要求岗位技能：电能质量的提高方法LOGO电力系统运行的基本要求（1）保证供电的可靠性⚫Ⅰ类用

户：两路以上相互独立的电源供电。⚫Ⅱ类用户：专用供电线路，也可采用双回路供电。⚫供电不足时，切除Ⅲ类用户的用电负荷，以保证Ⅰ、Ⅱ类用户的用电。35LOGO电力系统运行的基本要求（2）保证电能的良好质量⚫一般以频

率、电压和波形来衡量。36频率质量电压降落电压损耗电压偏差电压波动与畸变电压质量%710kV以下%1035kV及35kV以上%10-%7+照明用户电网装机容量在3000MW以上3000MW以下电力系

统非正常情况Hz2.0Hz5.0Hz0.1LOGO电力系统运行的基本要求⚫用户对供电质量的基本要求：安全、可靠、优质、经济⚫电压主要取决于无功功率的平衡。⚫频率主要取决于有功功率的平衡。⚫可通过调频、调压和无功补偿等措施来保证频率和电压的稳定。⚫电力系统的供电电压（或电流）的波形为严

格的正弦形。37LOGO电力系统运行的基本要求（3）保证电力系统运行的稳定性⚫合理地配置系统参数；⚫自动装置灵敏可靠；⚫合理调度；⚫快速果断地处理事故。（4）保证电力系统运行的经济性⚫一次能源消耗率、厂用电率和线损率三个指标。⚫合理规划设计；⚫对整个系

统实施最佳经济调度。38LOGO39目录电力系统的基本组成1.1电力系统运行的特点及运行要求1.2认识电力系统1电力系统的额定电压1.3LOGO目录40电力系统的额定电压1.31.额定电压的分类2.电气设备额定电压的确定3.选择额定电压考虑的因素LOGO额定电压的分类❖第一类额定电压10

0V以下：1.5V、3V、6V、12V、24V、36V、48V等。主要用于：安全照明、蓄电池及用电设备的操作电源。❖第二类额定电压100～1000V之间：110V、220V、380V、440V、660V

等。主要用于：日常生活、低压电器设备。❖第三类额定电压1000V以上。41LOGO第三类额定电压电网和用电设备额定电压/kV发电机额定电压/kV电力变压器额定电压/kV一次绕组二次绕组33.153及3.153及3.1566.36及6.36及6.31

010.510及10.510.5及11-13.8，15.75，18，2013.8，15.75，18，20-35-3538.560（用于东北电网）-6066110-110121220-220242330（用于西北电网）-

330363500-50055075075082510001000110042LOGO目录43电力系统的额定电压1.31.额定电压的分类2.电气设备额定电压的确定3.选择额定电压考虑的因素LOGO电气设备额

定电压的确定44线路首尾两端电压平均值与同级电力线路相同比同级电力线路高5%电压损耗LOGO电力变压器额定电压的确定45（1）一次绕组与发电机相同与同级电力线路相同LOGO电力变压器额定电压的确定46（2）二次

绕组补偿变压器本身二次绕组阻抗电压降5%+补偿线路电压损耗5%=10%只需考虑补偿变压器本身二次绕组阻抗电压降5%LOGO例题❖试确定下图中电力变压器T1和T2的一次、二次绕组的额定电压。47LOGO例题解：1.对T1变压器：（1）一次绕组：其一次绕组直接和发电机相连，额定

电压应与发电机额定电压相同，为10.5kV。48LOGO例题1.对T1变压器：（2）二次绕组：变压器二次侧供电线路很长，二次绕组额定电压不仅考虑本身二次绕组5％的阻抗电压降，而且要考虑二次电压要满足线路首端高于线路额定电压的

5％，在此题中由于线路的额定电压是35kV，所以额定电压为35kV×10%=38.5kV。49LOGO例题2.对T2变压器：（1）一次绕组：电力变压器连接在线路上，可以将电力变压器看作是线路上的用电负

荷，因此其一次绕组的额定电压应与同级线路的额定电压相同，即35kV。50LOGO例题2.对T2变压器：（2）二次绕组：变压器二次侧供电线路不长时，只需考虑补偿变压器内部5％的阻抗电压降，高于其所接线路额定电压5％就可以，即0.38×5%=400V。51LOGO目录

52电力系统的额定电压1.31.额定电压的分类2.电气设备额定电压的确定3.选择额定电压考虑的因素LOGO选择额定电压考虑的因素❖53LOGO各级电压电力线路合理的输送功率和输送距离线路电压/kV线路

结构输送功率/kW输送距离/km0.38架空线≤0.1≤0.250.38电缆线≤0.175≤0.356架空线≤1≤106电缆线≤3≤810架空线≤25-2010电缆线≤5≤1035架空线2-1020-5066架空线3.5-3030-100110架空线10-5050-1

50220架空线100-500200-300330架空线200-600200-600500架空线150-850150-85054LOGO其他次要因素（1）负荷的功率因素（2）导线截面的大小（3）是否有大型用电设备等（4）电价制度55选择供电电压不能很简单的用一句话概

括，但是在设计中尽量减小中间电压等级，这样一来就会取得比较好的经济效益。LOGO课后思考及练习1.发电厂和变电所的类型有哪些？2.分别说明发电厂的生产过程和变电所的作用。3.电能质量的衡量标准是什么？4.供电设备、用电设备和电力网的额定电压之间有什么关系？56