第二章 系统概述.pptVIP

第二章电力系统概述第一节电力系统的组成和特点由发电厂内的发电机，电力网内的变压器和电力线路以及用户的各种用电设备组成的统一整体，称为电力系统。如果把发电厂的动力部分（如热力发电厂的锅炉、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反应堆等等）也包含在内，由称之为动力系统。与电力系统相关联的是电力网络。它是指电力系统中除发电机和用电设备以外的一部分。所以电力网络是电力系统的一个给成部分，而电力系统又是动力系统的一个组成部分。这三者的关系示于图2-1。一、电力系统的特点（一）电能生产的技术特点1．发、输、配和用电的连续性目前，电能尚不能大量的廉价的储存，发、输、配和用电几乎是在同—瞬间进行的。为了保证对用户不间断地供电，电力系统各组成部分必须要恰当联系，互相协调，能可靠地工作。2．与工农业生产及人民生活的密切相关性电力工业与国民经济、人民生活的关系极其密切。电能供应不足或中断，将直接影响国民经济计划的完成和人民的正常生活。对某些用户甚至会引起产品报废，设备损坏以及危及人身安全等严重后果。3．暂态过程的非常短暂性电力系统由于运行情况的改变而引起的电磁、机电暂态过程是非常短暂的．因而，正常和故障情况所进行的调整和切换操作也要非常迅速，仅依靠手动操作是达不到满意效果的，甚至是完成不了任务的。所以，电力系统运行必须采取自动化程度高、又能迅速而准确动作的继电保护及自动装置和监测控制设备。二、对电力系统运行的基本要求（一）保证供电的可靠性电力系统供电的中断将使生产停顿，生活混乱，甚至危及人身和设备的安全，造成十分严重的后果，给国民经济带来严重的损失，因此，对电力系统的运行首先要保证供电的可靠性。根据用户本身的重要程度可将负荷分为三类：第一类负荷：将中断供电会造成人身事故、设备损坏、产品报废，生产秩序长期不能恢复，人民生活混乱，政治影响大等的用户以及军工系统划属为第—类负荷，这是重要负荷。第二类负荷：将中断供电会造成大量减产，人民生活会受到影响的用户划属为第二类负荷，这是比较重要负荷；第三类负荷：除一、二类负荷以外的—般用户属于第三类负荷。电力系统供电的可靠性，首先是保证第一类负荷，然后才保证第二类负荷，最后才是第三类负荷。（二）保证良好的电能质量电压和频率是衡量电能质量的两个基本指标。用户供电电压的允许偏移对于35kv及以上电压等级为额定电压的±5％，10kv及以下电压等级为额定电压的±7％。为保证电压质量，对电压正弦波形畸变率也有限制，波形畸变率是指各次谐波有效值平方和的方根值对基波的有效值的百分比，对于6~10kv供电电压不超过4％，对于0.38kv供电电压不超过5％我国规定电力系统的额定频率为50HZ，也就是工业用电的标准频率，简称工频。正常运行时频率偏移不超过士0.2～0.5Hz。电压和频率偏移过大，会引起大量减产、产品报废，严重时会造成人身事故、设备损坏。甚至会危及整个系统的安全运行。（三）提高系统运行的经济性电能生产的规模很大，消耗的能源在国民经济能源总消耗中占的比重很大，且电能在生产、输送、分配时损耗的绝对值是相当可观的。因此，提高电力系统运行的经济性具有重要意义。电力系统的经济指标一般是指火电厂的煤耗及电厂的厂用电率和网损率等。三、目前电力系统的特点目前从世界各国电力网及电力系统的发展状况可以看出，世界各国都在不断扩大电力系统，逐步将小系统联合成大系统，联合电力系统实行统一调度。具有下列优点：（一）减少系统中的总装机容量由于负荷特性、地理位置等的不同，电力系统中各发电厂孤立运行的最大负荷并不是同时出现的，因此系统的综合最大负荷常小于各个发电厂单独供电时的最大负荷的总和，从而，相应地可减少系统中的总装机容量。(二)合理利用动力资源、充分发挥水力发电厂的作用水力发电厂的出力取决于河流的来水情况，由于水流情况的多变，很难与电力负荷相适应，往往在柘水季节出力不足，而丰水季节却要弃水。当水力发电厂联入电力系统后，它的运行情况就可与火力发电厂相互配合调剂。在丰水季节，水力发电厂尽量多发以减少火力发电厂的出力，节省燃料；而在枯水季节由于水力发电厂担负尖锋负荷，火力发电厂担负固定的基本负荷。这样既充分利用了水能资源，又提高了火力发电厂的运行效率，降低了煤耗。所以形成电力系统将使多种能源得到充分利用。（三）提高了供电可靠性通常，孤立运行的发电厂必须单独装设一定的备用容量，以防机组检修或事故时中断对用户的供电。但当联成电力系统后，则随着系统容量的增大，