第课电力系统简介.ppt

第1章 电力系统简介 1.1电力生产过程 1.2电力系统的基本知识 1.3技能训练：变电所识图 1.1电力生产过程 电力主要来自火力发电厂和水力发电厂，此外，还有核能、风力、太阳能、工业废热、潮汐、地热等电厂。下面将分别叙述火力发电厂和水力发电厂的生产过程。 1.火力发电厂  燃烧的化学能锅炉热能汽轮机机械能发电机电能将一次能源煤、石油等转变为二次能源（电能）的工厂称为火力发电厂。我国的火力发电厂以燃煤为主。为了提高燃煤效率，都将煤块粉碎成煤粉燃烧。煤粉在锅炉的炉膛内充分燃烧，将锅炉内的水变成高温高压的蒸汽，推动汽轮机带动发电机旋转发电。 其能量转换过程是： 2.水力发电厂 水力发电厂简称水电厂或水电站，它利用水流的位能来生产电能。我国的水力资源相当丰富，水电机组生产效率较高，大、中型水电站的发电效率约为80％~90%，小水电站约60%~70%。而火力发电厂的发电效率仅为40％左右，水电站发电成本较低，一般约为火电厂的1/3~1/4，水电站不产生污染，还可以收到防洪、灌溉、航运等综合效益。因此，应尽可能多开发水电。当控制水流的闸门打开时，水流沿进水管进入水轮机蜗壳室，冲动水轮机，带动发电机发电。其能量转换过程是： 1.2电力系统的基本知识 1.2.1电力系统的基本概念 1.电力系统的组成 电力产生的特点是：电能是发电厂的产品，和其他产品不同的是它不能储存，电能的产生（电厂）和消耗（用户）是随时平衡的，也就是电力生产、输送、分配和使用的全过程，是由发电厂，变电所，送电线路和用户紧密联系起来的一个整体在同一瞬间实现的。 电力系统是由两个以上的发电厂、变电所、输电网、配电网以及用户所组成的发、供用电的一个整体，其中输电线和相联的变电所部分称为电力网。如图1-1所示 。 动力系统：电力系统加上热能、水能及其他能源动力装置，称为 2.对电力系统的基本要求 （1）保证供电的可靠性 衡量供电可靠性的指标，一般以全部用户平均供电时间占全年时间（8760小时）的百分数表示。 （2）保证良好的电能质量 电压和频率是衡量电能质量的主要指标。 《供电营业规则》规定：在电力系统正常状况下，用户受电端的供电 电压允许偏差为：35kV及以上供电电压正、负偏差的绝对值之和不超 过额定电压的10%；10kV及以下三相供电电压允许偏差为±7%； 220V单相供电电压允许偏差为+7%、-10%。在电力系统非正常状况 下，用户受电端的电压最大允许偏差不应超过额定电压的±10%。 频率的调整，主要依靠发电厂来调节发电机的转速。一般交流电力设 备的额定频率为50Hz（工频）。按电力工业部1996年发布的《供电营 业规则》规定：在电力系统正常情况下，工频的频率偏差一般不得超 过±0.5Hz。如果电力系统容量达到3000MW或以上时，频率偏差则不 得超过±0.2Hz。在电力系统非正常状况下，频率偏差不应超过±1Hz。 1.2.2电力系统的负荷及负荷曲线 1.电力系统的负荷 联接在电力系统上一切用电设备所消耗的电能，称为电力系统的负荷。 有功负荷:由电能转换成其他形式的能量，是用电设备中真实消耗的功率，称为有功负荷；如机械能、光能、热能等。用字母P来表示，单位是瓦特（W）。 无功负荷:电力电路中，在电磁场间交换的那部分能量，即在能量转换中（如建立磁场）消耗掉的一部分，没有做功，称为无功负荷，用字母Q来表示，单位是乏（Var）。 发电机既发出有功功率，又发无功功率，发电机的额定电压UN和额定电流IN的乘积，定义为视在功率SN，单位是：伏安（VA），对于三相交流发电机的视在功率是: 2.负荷曲线及其用途 负荷曲线是指某一时间段内负荷随时间而变化的规律。 按负荷种类，可分为有功负荷和无功负荷曲线； 按时间段长短，可分为日负荷曲线、周负荷曲线、月负荷曲线、季负荷曲线、年负荷曲线； 因负荷变化的随机性，很难确切预计负荷变化的情况，一般是通过以往的仪表的测量记录，来研究负荷变化的规律性，并用曲线来描述它。 （1）日负荷曲线的意义及用途 日负荷曲线表示负荷在0~24时内的变化情况，其表示方法如图1-2所示。 （2）年最大负荷曲线及用途 年最大负荷曲线表示一年内各月最大负荷的变化状况，它是以每月（30天）中的日负荷最大值逐月作全年的最大负荷曲线。如图1-3所示。利用年最大负荷曲线可以安排整个系统的机组检修计划、决定整个系统的装机容量而有计划的兴建机组。 （3）年持续负荷曲线 把全年的负荷值由大到小排队，并统计出各个负荷值累计持续运行小时数，这样绘制的曲线为年持续负荷曲线。 年持续负荷曲线可以用来估算全年消耗的电能。 年持续负荷曲线下面以0~8760小时所包围的面积就等于该工厂在一年时间内消耗的有功电能，如果将这面积用与其相等的矩形（Pmax-C-Tmax-0