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,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。
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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。
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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
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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%。
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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 。
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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%。
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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%。
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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
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aI
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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）
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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。
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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
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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
,电力系统稳态分析,
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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
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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。
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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。
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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。
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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
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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
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1 0, 5 及 11
3 8, 5
121
242
345 及 363
525 及 550
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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%。
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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 。
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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%。
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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%。
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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
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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）
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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。
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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
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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
