毕业设计(高压固定开关设备及其电气设计).pdfVIP

第一章 概述 1.1电力系统概述 1.1.1 电力系统的定义 在动力系统中同时生产电能和转变的能量，全部或其中的主要部分是电能 的称为电能系统，其中的电气部分称为电力系统。发电厂是生产电能的工厂，它 担负着把不同种类的一次能源转换成电能的任务。根据一次能源的不同又可分为 火力发电厂，水力发电厂，地热发电厂，潮汐发电厂及核能发电厂。由发电厂生 产的电能,经过由变压器和输电线路组成的网络输送到城市，农村和工矿企业供 给用户的用电设备消耗。变电所是联系发电厂和用户的中间环节，一般安装有变 压器及其控制和保护装置，起着变换和分配电能的作用。在电力系统中，升压和 降压变电所和各种不同电压等级的配电线路称为电力网。电力网的作用是将电能 从发电厂送至电力用户。 由发电厂内的发电机，电力网内的变压器和输电线路以及用户的各种用户设 备，这些生产、输送、分配、消费电能的发电机、变压器、电力线路及各种用电 设备联系在一起构成的统一整体称为电力系统。在电力系统的基础上，还把发电 厂的动力部分，例如火力发电厂的锅炉、汽轮机、火力发电厂的水库，水轮机以 及核动力发电厂的反应堆等都包括的内系统，称为动力系统。 由此可知，是电力用户和电力网构成了电力系统；电力系统加上原动机力能 部分构成动力系统。 1.1.2 电力系统的形成 在电力系统中，发电机、变压器、线路和受控电器等直接参与生产、输送、 分配和使用电能的电力设备常称为主设备或称一次设备，由一次设备连接在一起 构成的电路称为一次接线或主接线。 还包括对一次设备进行监察、控制、测量、调整和保护的低压设备，称为二 次设备，又称为辅助设备，包括测量仪表、控制和信号器具、继电保护装置、自 动远动装置、操作电源、控制电缆及熔断器等。由二次设备互相连接构成的电路 1 称为二次接线，又称二次回路。 二次接线是发电厂和变电所电气接线的重要组成部分，是电力系统安全生 产、经济运行的可靠保障。二次接线的基本任务是：反映一次设备的工作状况， 控制一次设备；当一次设备发生故障时，能将故障部分迅速退出工作，以保证电 力系统在最佳运行状态。 电力系统由一次接线和二次接线共同组成，他们是不可分割的一个整体。如 果将电力系统比喻成一个人的话，其一次接线是人的骨骼和肌肉，而二次接线则 是人的神经系统，只有二者都处在良好的状态，才能保证电力系统的正常运行。 尤其是在高度自动化的现代电网中，二次接线的重要作用更显突出。 1.1.3 电力负荷的分类 1.电力负荷的概念 电力系统的总负荷就是系统中所有用电设备消耗总功率的总和；将工业、农 业、邮电、交通、市政、商业以及城乡居民所消耗的功率相加，就得电力系统的 综合用电负荷；综合用电负荷加网络损耗的功率就是系统中各发电厂应供应的功 率，称为电力系统的供电负荷 （供电量）；供电负荷再加各发电厂本身消耗的功 率 （即厂用电），就是系统中各发电机应发的功率，称为系统的发电负荷 （发电 量）。 电力负荷是指电路中的电功率，直流电路中负荷就是电功率。在交流电路中， 电功率包括有功功率，称为有功负荷，单位KW；无功功率称为无功负荷，单位 Kvar。视在功率包括有功和无功两部分，往往以负荷电流取而代之。由于系统电 压比较稳定，电压乘电流就是视在功率，所以负荷电流也就反映了系统中的视在 功率，因此，系统中的电力负荷也可以通过负荷电流反映出来。 2.按电力系统中负荷发生的不同部位而分类 ⑴发电负荷：这部分负荷是指电力系统中，发电厂的发电机向电网输出的电 力。对电力系统来说时发电厂相电网的总供电负荷。 ⑵供电负荷：是指电力系统向电网输出的发电负荷扣除厂用电和发电厂变压 器的损耗以后的负荷称为供电负荷。 ⑶线损负荷：是指电力网在输送和分配电能的过程中，线路和变压器的功率 损耗的总和。 2 ⑷用电负荷：电力系统中，用电实际消耗的负荷。一般供电负荷扣除线损负 荷可即为用电负荷。 3.工、企事业用电单位按其用电性质及重要性分类 ⑴一级负荷 一级负荷是指中断供电将造成人员伤亡和重大设备损坏，使生产长期停顿且 难以恢复，产品和原材大量报废，造成经济上的重大损失或者在政治上造成重大 不良影响的电力负荷。 一级负荷的电力用户只要