1
广西大学课程教案
,电力系统稳态分析,
2
第一章 电力系统的基本概念一．基本概念二．电力系统的结线方式三．电压等级及适用范围四．电力系统中性点的运行方式五．各类发电厂的运行特点
3
一．基本概念
电力系统 —— 是由 发电厂、输电线、配电系统及负荷 组成的。是现代社会中最重要、最庞杂的工程系统之一。
电力网络 —— 是由 变压器、电力线路 等变换、输送、分配电能设备所组成的部分。
总装机容量 —— 指该系统中实际安装的发电机组额定有功功率的总和，以千瓦
（ KW）、兆瓦（ MW）、吉瓦（ GW）
为单位计。
4
一．基本概念
年发电量 —— 指该系统中所有发电机组全年实际发出电能的总和，以千瓦时
（ KWh）、兆瓦时（ MWh）、吉瓦时
（ GWh）为单位计。
最大负荷 —— 指规定时间内，电力系统总有功功率负荷的最大值，以千瓦
（ KW）、兆瓦（ MW）、吉瓦（ GW）
为单位计。
5
一．基本概念
额定频率 —— 按国家标准规定，我国所有交流电力系统的额定功率为 50Hz。
最高电压等级 —— 是指该系统中最高的电压等级电力线路的额定电压。
6
按对供电可靠性的要求将负荷分为三级
一级负荷,对这一级负荷中断供电，将造成人身事故，经济严重损失，人民生活发生混乱。
二级负荷,对这一级负荷中断供电，将造成大量减产，人民生活受影响。
三级负荷,所有不属于一、二级的负荷。
7
二．电力系统的结线方式包括单回路放射式、干线式和链式网络优点：简单、经济、运行方便无备用结线 缺点：供电可靠性差适用范围：二级负荷包括双回路放射式、干线式和链式网络优点：供电可靠性和电压质量高有备用结线 缺点：不经济适用范围：电压等级较高或重要的负荷
8
三．电压等级及适用范围额 定 电 压 等 级变 压 器 线 电 压 用 电 设 备 额定 线 电 压交 流 发 电机 线 电 压 一 次 绕 组 二 次 绕 组
3
6
10
35
1 1 0
220
330
500
3,1 5
6,3
1 0,5
3 及 3,1 5
6 及 6,3
1 0 及 1 0,5
35
1 1 0
220
330
500
3,1 5 及 3,3
6,3 及 6,6
1 0,5 及 11
3 8,5
121
242
345 及 363
525 及 550
9
三．电压等级及适用范围
说明：
1,用电设备的容许电压偏移一般为 ± 5%；
2,沿线路的电压降落一般为 10%；
3,在额定负荷下，变压器内部的电压降落约为 5%。
10
三．电压等级及适用范围
电力网络中电压分布采取的措施：
1,取用电设备的额定电压为线路额定电压,使所有设备能在接近它们的额定电压下运行；
2,取线路始端电压为额定电压的 105%；
3,取发电机的额定电压为线路额定电压的 105%；
4,变压器分升压变和降压变考虑一次侧接电源，
取一次侧额定电压等于用电设备额定电压；
二次侧接负荷，取二次侧额定电压等于线路额定电压 。
11
变压器的电压等级
升压变压器（例如 35/121,10.5/242）
一次侧（低压侧）接电源，相当于用电设备，
一次侧额定电压等于 用电设备的额定电压；
直接和发电机相联的变压器 一次侧额定电压等于 发电机的额定电压；
二次侧（高压侧）接线路始端，向负荷供电，
相当于发电机，应比线路的额定电压高 5%，
加上变压器内耗 5%，所以二次侧额定电压等于 用电设备的额定电压 110%。
12
变压器的电压等级
降压变压器（ 110/38.5,220/38.5）
一次侧（高压侧）接线路末端，相当于用电设备，一次侧额定电压等于 用电设备的额定电压；
二次侧（低压侧）向负荷供电，相当于发电机，应比线路的额定电压高 5%，加上变压器内耗 5%，所以二次侧额定电压等于 用电设备的额定电压 110%。
13
四．电力系统中性点的运行方式特点：供电可靠性低，比较经济；
直接接地 故障时：如发生接地故障，则构成短路回路，接地相电流很大；
适用范围,110KV以上系统。
特点：供电可靠性高，绝缘费用高；
故障时：如发生接地故障，不必切不接地 除接地相，但非接地相对地电压为 相电压适用范围,60KV以下系统
3
14
b
E?
c
E?
b
I?
N
'aI
aI
aE
cI
四．电力系统中性点的运行方式
1,中性点经消弧线圈接地（电抗线圈）
中性点不接地方式
2,中性点经非线性电阻接地过补偿（总电流为感性） 欠补偿（总电流为容性）
15
五,各类发电厂的分类和运行特点
火电厂的分类
高温高压火电厂
中温中压火电厂
低温低压火电厂
供热式火电厂
火电厂的运行特点
锅炉（ 25%-70%）和汽轮机（ 10%-15%）都有一个技术最小负荷；
锅炉和汽轮机退出和投入都耗时耗能；
负荷变动剧烈变动也耗时耗能。
16
五．各类发电厂的分类和运行特点
水电厂分类 （根据水库自然来水量和水库库容）
固定水头水电厂
变水头水电厂
梯级水电厂
径流式水电厂
抽水蓄能式水电厂
水电厂的运行特点
为了综合利用水能，必须向下游释放一定的水量
水轮机退出运行和再度投入不需要耗费很多能量和时间，且操作简单
要受水电厂水头影响
17
五．各类发电厂的分类和运行特点
原子能发电厂的特点：
反应堆的负荷基本上没有限制
反应堆和汽轮机退出和投入都耗时耗能
原子能发电厂的一次投资大，运行费用小
广西大学课程教案
,电力系统稳态分析,
2
第一章 电力系统的基本概念一．基本概念二．电力系统的结线方式三．电压等级及适用范围四．电力系统中性点的运行方式五．各类发电厂的运行特点
3
一．基本概念
电力系统 —— 是由 发电厂、输电线、配电系统及负荷 组成的。是现代社会中最重要、最庞杂的工程系统之一。
电力网络 —— 是由 变压器、电力线路 等变换、输送、分配电能设备所组成的部分。
总装机容量 —— 指该系统中实际安装的发电机组额定有功功率的总和，以千瓦
（ KW）、兆瓦（ MW）、吉瓦（ GW）
为单位计。
4
一．基本概念
年发电量 —— 指该系统中所有发电机组全年实际发出电能的总和，以千瓦时
（ KWh）、兆瓦时（ MWh）、吉瓦时
（ GWh）为单位计。
最大负荷 —— 指规定时间内，电力系统总有功功率负荷的最大值，以千瓦
（ KW）、兆瓦（ MW）、吉瓦（ GW）
为单位计。
5
一．基本概念
额定频率 —— 按国家标准规定，我国所有交流电力系统的额定功率为 50Hz。
最高电压等级 —— 是指该系统中最高的电压等级电力线路的额定电压。
6
按对供电可靠性的要求将负荷分为三级
一级负荷,对这一级负荷中断供电，将造成人身事故，经济严重损失，人民生活发生混乱。
二级负荷,对这一级负荷中断供电，将造成大量减产，人民生活受影响。
三级负荷,所有不属于一、二级的负荷。
7
二．电力系统的结线方式包括单回路放射式、干线式和链式网络优点：简单、经济、运行方便无备用结线 缺点：供电可靠性差适用范围：二级负荷包括双回路放射式、干线式和链式网络优点：供电可靠性和电压质量高有备用结线 缺点：不经济适用范围：电压等级较高或重要的负荷
8
三．电压等级及适用范围额 定 电 压 等 级变 压 器 线 电 压 用 电 设 备 额定 线 电 压交 流 发 电机 线 电 压 一 次 绕 组 二 次 绕 组
3
6
10
35
1 1 0
220
330
500
3,1 5
6,3
1 0,5
3 及 3,1 5
6 及 6,3
1 0 及 1 0,5
35
1 1 0
220
330
500
3,1 5 及 3,3
6,3 及 6,6
1 0,5 及 11
3 8,5
121
242
345 及 363
525 及 550
9
三．电压等级及适用范围
说明：
1,用电设备的容许电压偏移一般为 ± 5%；
2,沿线路的电压降落一般为 10%；
3,在额定负荷下，变压器内部的电压降落约为 5%。
10
三．电压等级及适用范围
电力网络中电压分布采取的措施：
1,取用电设备的额定电压为线路额定电压,使所有设备能在接近它们的额定电压下运行；
2,取线路始端电压为额定电压的 105%；
3,取发电机的额定电压为线路额定电压的 105%；
4,变压器分升压变和降压变考虑一次侧接电源，
取一次侧额定电压等于用电设备额定电压；
二次侧接负荷，取二次侧额定电压等于线路额定电压 。
11
变压器的电压等级
升压变压器（例如 35/121,10.5/242）
一次侧（低压侧）接电源，相当于用电设备，
一次侧额定电压等于 用电设备的额定电压；
直接和发电机相联的变压器 一次侧额定电压等于 发电机的额定电压；
二次侧（高压侧）接线路始端，向负荷供电，
相当于发电机，应比线路的额定电压高 5%，
加上变压器内耗 5%，所以二次侧额定电压等于 用电设备的额定电压 110%。
12
变压器的电压等级
降压变压器（ 110/38.5,220/38.5）
一次侧（高压侧）接线路末端，相当于用电设备，一次侧额定电压等于 用电设备的额定电压；
二次侧（低压侧）向负荷供电，相当于发电机，应比线路的额定电压高 5%，加上变压器内耗 5%，所以二次侧额定电压等于 用电设备的额定电压 110%。
13
四．电力系统中性点的运行方式特点：供电可靠性低，比较经济；
直接接地 故障时：如发生接地故障，则构成短路回路，接地相电流很大；
适用范围,110KV以上系统。
特点：供电可靠性高，绝缘费用高；
故障时：如发生接地故障，不必切不接地 除接地相，但非接地相对地电压为 相电压适用范围,60KV以下系统
3
14
b
E?
c
E?
b
I?
N
'aI
aI
aE
cI
四．电力系统中性点的运行方式
1,中性点经消弧线圈接地（电抗线圈）
中性点不接地方式
2,中性点经非线性电阻接地过补偿（总电流为感性） 欠补偿（总电流为容性）
15
五,各类发电厂的分类和运行特点
火电厂的分类
高温高压火电厂
中温中压火电厂
低温低压火电厂
供热式火电厂
火电厂的运行特点
锅炉（ 25%-70%）和汽轮机（ 10%-15%）都有一个技术最小负荷；
锅炉和汽轮机退出和投入都耗时耗能；
负荷变动剧烈变动也耗时耗能。
16
五．各类发电厂的分类和运行特点
水电厂分类 （根据水库自然来水量和水库库容）
固定水头水电厂
变水头水电厂
梯级水电厂
径流式水电厂
抽水蓄能式水电厂
水电厂的运行特点
为了综合利用水能，必须向下游释放一定的水量
水轮机退出运行和再度投入不需要耗费很多能量和时间，且操作简单
要受水电厂水头影响
17
五．各类发电厂的分类和运行特点
原子能发电厂的特点：
反应堆的负荷基本上没有限制
反应堆和汽轮机退出和投入都耗时耗能
原子能发电厂的一次投资大，运行费用小
