認(rèn)識(shí)電力系統(tǒng)

性質(zhì)和任務(wù)

《電氣設(shè)備運(yùn)行與維護(hù)》是供用電技術(shù)專業(yè)的一門(mén)主要專業(yè)課，是一門(mén)與現(xiàn)場(chǎng)工種（一次設(shè)備檢修工、運(yùn)行值班員)對(duì)應(yīng)的職業(yè)課程。通過(guò)該課程的學(xué)習(xí)，同學(xué)們能熟練掌握一次系統(tǒng)的基本知識(shí)，培養(yǎng)大家對(duì)電力系統(tǒng)一次設(shè)備的安裝、調(diào)試、運(yùn)行維護(hù)和檢修的專業(yè)基本技能，為獲得“一次設(shè)備檢修工、運(yùn)行值班員”等職業(yè)技能資格奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)，使同學(xué)們畢業(yè)后在面向電力企業(yè)從事一次設(shè)備運(yùn)行與維護(hù)方面的工作中，具備扎實(shí)的崗位技能。

學(xué)習(xí)目標(biāo)具備高級(jí)“一次設(shè)備檢修工、運(yùn)行值班員”所要求的有關(guān)一次設(shè)備方面的知識(shí)和技能；具備良好的團(tuán)隊(duì)協(xié)作精神和創(chuàng)新意識(shí)，較高的職業(yè)能力和職業(yè)素質(zhì)。

成績(jī)?cè)u(píng)定根據(jù)學(xué)院要求，總評(píng)成績(jī)按日常評(píng)價(jià)占40%(學(xué)習(xí)態(tài)度、團(tuán)隊(duì)協(xié)作、作業(yè)等)，期末考試占60%計(jì)算建議1、充分重視堂上教學(xué)，認(rèn)真記好聽(tīng)課筆記。2、做好課前預(yù)習(xí)和課后復(fù)習(xí)，尤其是課后的復(fù)習(xí)。3、不遲到、不早退，不要求老師提前下課，即使講課內(nèi)容完畢，也不得離開(kāi)自己的座位，等下課鈴聲響后方能離開(kāi)教室。4、生病告知老師，一般情況不得請(qǐng)事假。5、認(rèn)真完成作業(yè)，不得抄襲。

關(guān)于定位每個(gè)人應(yīng)根據(jù)自己的學(xué)習(xí)能力，有不同定位：全面發(fā)展＋專業(yè)興趣＋素質(zhì)培養(yǎng)——優(yōu)秀專業(yè)興趣＋能力特色＋素質(zhì)培養(yǎng)——特色修夠?qū)W分＋專業(yè)結(jié)構(gòu)完整＋素質(zhì)培養(yǎng)—過(guò)關(guān)關(guān)于就業(yè)取向遠(yuǎn)大志向和現(xiàn)實(shí)的矛盾就業(yè)機(jī)會(huì)：實(shí)力＋特色（設(shè)法和別人不一樣，才能脫穎而出）人生價(jià)值取向：真正做自己喜歡做的事情，實(shí)現(xiàn)人生理想

與大家共勉守時(shí)是一種品德。我們應(yīng)該學(xué)會(huì)在現(xiàn)有環(huán)境下實(shí)現(xiàn)人生理想。有些事情我們無(wú)法控制，只好控制自己。所有的成功、財(cái)富、健康和自信，開(kāi)始于我們的想法，決定于我們的行動(dòng)。立刻反思，會(huì)修正你的腳步；立刻行動(dòng)，會(huì)改變你的一生。學(xué)習(xí)電力系統(tǒng)的基本知識(shí)學(xué)習(xí)情境18目錄認(rèn)識(shí)電力系統(tǒng)1計(jì)算短路電流3認(rèn)識(shí)電弧4了解中性點(diǎn)運(yùn)行方式2項(xiàng)目一：認(rèn)識(shí)電力系統(tǒng)9學(xué)習(xí)目標(biāo)了解電力系統(tǒng)的構(gòu)成；能夠比較電力系統(tǒng)、電力網(wǎng)、動(dòng)力系統(tǒng)之間的異同之處。1011目錄電力系統(tǒng)的基本組成1.1

電力系統(tǒng)運(yùn)行的特點(diǎn)及運(yùn)行要求1.2認(rèn)識(shí)電力系統(tǒng)1電力系統(tǒng)的額定電壓1.3目錄12電力系統(tǒng)的基本組成1.11.發(fā)電廠2.變配電所3.電力網(wǎng)4.電能用戶基本概念電力系統(tǒng)=發(fā)電廠+變電所+電力網(wǎng)+電能用戶動(dòng)力系統(tǒng)=電力系統(tǒng)+動(dòng)力裝置電力網(wǎng)絡(luò)=輸配電線路+變電所13動(dòng)力系統(tǒng)、電力系統(tǒng)、電網(wǎng)示意圖14發(fā)電廠發(fā)電廠是將一次能源轉(zhuǎn)化為二次能源的工廠。15化學(xué)能水能核能火力發(fā)電廠水力發(fā)電廠核能發(fā)電廠。。。。。。電能1.火力發(fā)電廠利用煤、石油、天然氣燃燒使汽輪機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)。分為：

凝汽式發(fā)電廠（專供發(fā)電）

熱電廠（發(fā)電兼供熱）

如黃埔電廠：4臺(tái)12.5萬(wàn)kVA2臺(tái)30萬(wàn)kVA機(jī)組1號(hào)~4號(hào)機(jī)燒油5號(hào)、6號(hào)機(jī)燒煤16化學(xué)能熱能機(jī)械能電能火電廠生產(chǎn)過(guò)程示意圖172.水力發(fā)電廠利用水的落差、流量使水輪機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)優(yōu)點(diǎn)：生產(chǎn)過(guò)程簡(jiǎn)單、污染小、發(fā)電成本低；缺點(diǎn)：建設(shè)投資大、工期長(zhǎng)、受氣候、水文條件

影響大，分豐水期和枯水期。18水能機(jī)械能電能廣東封開(kāi)江口水電站193.核能發(fā)電廠利用鈾或钚在反應(yīng)堆核裂變使汽輪機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)。如：浙江秦山核電站（2ⅹ60萬(wàn)kW）廣東大亞灣核電站（2ⅹ90萬(wàn)kW）廣東陽(yáng)江核電站（2ⅹ90萬(wàn)kW）20核能機(jī)械能電能核能發(fā)電廠特點(diǎn)消耗燃燒少

——例如容量為50萬(wàn)kW的火電廠，需煤燃料150萬(wàn)噸/年;而容量為50萬(wàn)kW的核電廠，需鈾燃料20噸/年。

燃燒時(shí)不需要空氣助燃容量越大越經(jīng)濟(jì)有放射性污染21大亞灣核電站22我國(guó)第一座大型商用核電站——深圳大亞灣核電站我國(guó)第四代核電站——田灣核電站4.潮汐能發(fā)電站因月球引力的變化引起潮汐現(xiàn)象，潮汐導(dǎo)致海水平面周期性地升降，因海水漲落及潮水流動(dòng)所產(chǎn)生的能量稱為潮汐能。潮汐能的能量與潮量和潮差成正比，或者說(shuō)，與潮差的平方和水庫(kù)的面積成正比。和水力發(fā)電相比，潮汐能的能量密度很低，相當(dāng)于微水頭發(fā)電的水平。潮汐能是指海水潮漲和潮落形成的水的勢(shì)能。234.潮汐能發(fā)電站潮汐發(fā)電有以下三種形式：?jiǎn)螏?kù)單向電站即只用一個(gè)水庫(kù)，僅在漲潮（或落潮）時(shí)發(fā)電，我國(guó)浙江省溫嶺市沙山潮汐電站。單庫(kù)雙向電站用一個(gè)水庫(kù)，但是漲潮與落潮時(shí)均可發(fā)電，只是在平潮時(shí)不能發(fā)電，廣東省東莞市的鎮(zhèn)口潮汐電站及浙江省溫嶺市江廈潮汐電站，就是這種型式。雙庫(kù)雙向電站它是用二個(gè)相鄰的水庫(kù)，使一個(gè)水庫(kù)在漲潮時(shí)進(jìn)水，另一個(gè)水庫(kù)在落潮時(shí)放水，這樣前一個(gè)水庫(kù)的水位總比后一個(gè)水庫(kù)的水位高，故前者稱為上水庫(kù)，后者稱為下水庫(kù)。水輪發(fā)電機(jī)組放在兩水庫(kù)之間的隔壩內(nèi)，兩水庫(kù)始終保持著水位差，故可以全天發(fā)電。245.風(fēng)力發(fā)電廠25亞洲最大的風(fēng)力發(fā)電廠——新疆達(dá)坂城風(fēng)力發(fā)電廠風(fēng)力發(fā)電的原理利用風(fēng)力帶動(dòng)風(fēng)車葉片旋轉(zhuǎn)，再透過(guò)增速機(jī)將旋轉(zhuǎn)的速度提升，來(lái)促使發(fā)電機(jī)發(fā)電。依據(jù)目前的風(fēng)車技術(shù)，大約是每秒三公尺的微風(fēng)速度（微風(fēng)的程度），便可以開(kāi)始發(fā)電。26目錄27電力系統(tǒng)的基本組成1.11.發(fā)電廠2.變配電所3.電力網(wǎng)4.電能用戶變電所變電所又稱變電站，它是聯(lián)系發(fā)電廠和電能用戶的橋梁，它的任務(wù)是接受電能、變換電壓和分配電能，即受電——變壓——配電。按變電所的性質(zhì)和任務(wù)分為：

升壓變電所降壓變電所按變電所在電網(wǎng)中的地位和作用分為：

樞紐變電所中間變電所

地區(qū)變電所終端變電所

28變電所升壓變電所：低壓高壓，一般在發(fā)電廠附近。降壓變電所：高壓低壓，一般靠近負(fù)荷中心。樞紐變電所：220~1000kV35~110kV，位于大用

電區(qū)或大城市附近，從超高壓輸電

網(wǎng)或發(fā)電廠受電，供給該區(qū)域用戶

或大型工業(yè)企業(yè)用電。29變電所中間變電所：交換功率或分段長(zhǎng)距離高壓輸電，

高壓側(cè)電壓等級(jí)220~330kV。地區(qū)變電所：110kV~220kV10~110kV，從樞紐

變電所受電，對(duì)市區(qū)或地區(qū)供電。終端變電所：接近負(fù)荷中心，高壓側(cè)35~110kV，

降壓后直接向用戶供電。30目錄31電力系統(tǒng)的基本組成1.11.發(fā)電廠2.變配電所3.電力網(wǎng)4.電能用戶電網(wǎng)按用途分為：輸電網(wǎng)配電網(wǎng)

按電壓分為：低壓網(wǎng)（1kV以下）

中壓網(wǎng)（1~10kV）

高壓網(wǎng)（35~220kV）

超高壓網(wǎng)（330~750kV）

特高壓網(wǎng)（1000kV以上）32電網(wǎng)按結(jié)構(gòu)特征分為：開(kāi)式：用戶只能從單方向得到供電。閉式：用戶可從兩個(gè)或兩個(gè)以上方向得到供電33目錄34電力系統(tǒng)的基本組成1.11.發(fā)電廠2.變配電所3.電力網(wǎng)4.電能用戶電能用戶電能用戶又稱電力負(fù)荷。在電力系統(tǒng)中，一切消費(fèi)電能的用電設(shè)備均稱為電能用戶。按電流分為：直流設(shè)備交流設(shè)備按電壓分為：低壓設(shè)備（1kV以下）

高壓設(shè)備（1kV以上）按頻率分為：低頻（50Hz以下）、工頻（50Hz）

中、高頻（50Hz以上）設(shè)備按用途分為：動(dòng)力用電、電熱用電、照明用電、

試驗(yàn)用電、工藝用電設(shè)備。35電能用戶按重要性分為：Ⅰ類用戶：若停止供電，會(huì)帶來(lái)人身危險(xiǎn)，設(shè)備損

壞，產(chǎn)生大量廢品，長(zhǎng)期破壞生產(chǎn)秩序

給國(guó)民經(jīng)濟(jì)帶來(lái)巨大的損失或造成重大

的政治影響。Ⅱ類用戶：對(duì)這類負(fù)荷停止供電，會(huì)造成大量減產(chǎn)

城市公用事業(yè)和人民生活受到影響等。Ⅲ類用戶：短時(shí)停電不會(huì)造成嚴(yán)重后果的用戶，

如工廠附屬車間、小城鎮(zhèn)、小加工廠。3637目錄電力系統(tǒng)的基本組成1.1

電力系統(tǒng)運(yùn)行的特點(diǎn)及運(yùn)行要求1.2認(rèn)識(shí)電力系統(tǒng)1電力系統(tǒng)的額定電壓1.3目錄38電力系統(tǒng)運(yùn)行的特點(diǎn)及運(yùn)行要求1.21.電力系統(tǒng)運(yùn)行的特點(diǎn)2.電力系統(tǒng)運(yùn)行的基本要求崗位技能：電能質(zhì)量的提高方法電力系統(tǒng)運(yùn)行的特點(diǎn)（1）電能難以儲(chǔ)存生產(chǎn)、分配、輸送、再分配、使用必須在同一時(shí)刻完成。供電與用電的不平衡，系統(tǒng)運(yùn)行的穩(wěn)定性就會(huì)遭到破壞，甚至發(fā)生事故。（2）正常輸電過(guò)程和故障過(guò)程都非常迅速傳播速度為光速（300000km/s）。39電力系統(tǒng)運(yùn)行的特點(diǎn)（3）電力系統(tǒng)的地區(qū)性特點(diǎn)較強(qiáng)，組成情況不盡相同系統(tǒng)規(guī)劃設(shè)計(jì)與運(yùn)行管理時(shí)應(yīng)從實(shí)際出發(fā)，針對(duì)各個(gè)系統(tǒng)的特點(diǎn)來(lái)分別進(jìn)行。（4）電能生產(chǎn)與國(guó)民經(jīng)濟(jì)、人民生活的關(guān)系密切電能供應(yīng)的中斷或不足，將直接影響生產(chǎn)，造成人民生活秩序的紊亂，甚至?xí)劤蓸O其嚴(yán)重的社會(huì)性災(zāi)難。40目錄41電力系統(tǒng)運(yùn)行的特點(diǎn)及運(yùn)行要求1.21.電力系統(tǒng)運(yùn)行的特點(diǎn)2.電力系統(tǒng)運(yùn)行的基本要求崗位技能：電能質(zhì)量的提高方法電力系統(tǒng)運(yùn)行的基本要求（1）保證供電的可靠性Ⅰ類用戶：兩路以上相互獨(dú)立的電源供電。Ⅱ類用戶：專用供電線路，也可采用雙回路供電。供電不足時(shí)，切除Ⅲ類用戶的用電負(fù)荷，以保證Ⅰ、Ⅱ類用戶的用電。42電力系統(tǒng)運(yùn)行的基本要求（2）保證電能的良好質(zhì)量一般以頻率、電壓和波形來(lái)衡量。

43頻率質(zhì)量電壓降落電壓損耗電壓偏差電壓波動(dòng)與畸變電壓質(zhì)量10kV以下35kV及35kV以上照明用戶

電網(wǎng)裝機(jī)容量在3000MW以上

3000MW以下

電力系統(tǒng)非正常情況電力系統(tǒng)運(yùn)行的基本要求用戶對(duì)供電質(zhì)量的基本要求：

安全、可靠、優(yōu)質(zhì)、經(jīng)濟(jì)電壓主要取決于無(wú)功功率的平衡。頻率主要取決于有功功率的平衡。可通過(guò)調(diào)頻、調(diào)壓和無(wú)功補(bǔ)償?shù)却胧﹣?lái)保證頻率和電壓的穩(wěn)定。電力系統(tǒng)的供電電壓（或電流）的波形為嚴(yán)格的正弦波。

44電力系統(tǒng)運(yùn)行的基本要求（3）保證電力系統(tǒng)運(yùn)行的穩(wěn)定性合理地配置系統(tǒng)參數(shù)；自動(dòng)裝置靈敏可靠；合理調(diào)度；快速果斷地處理事故。（4）保證電力系統(tǒng)運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)性一次能源消耗率、廠用電率和線損率三個(gè)指標(biāo)。合理規(guī)劃設(shè)計(jì)；對(duì)整個(gè)系統(tǒng)實(shí)施最佳經(jīng)濟(jì)調(diào)度。45目錄46電力系統(tǒng)運(yùn)行的特點(diǎn)及運(yùn)行要求1.21.電力系統(tǒng)運(yùn)行的特點(diǎn)2.電力系統(tǒng)運(yùn)行的基本要求崗位技能：電能質(zhì)量的提高方法1.合理選擇變壓器的電壓分接頭或采用有載調(diào)壓變壓器，使之在負(fù)荷變動(dòng)的情況下，有效地調(diào)節(jié)電壓，保證用電設(shè)備端電壓的穩(wěn)定；2.合理減少供配電系統(tǒng)的阻抗，以降低電壓損耗，從而縮小電壓偏移范圍；3.盡量使系統(tǒng)的三相負(fù)荷均衡，以減小電壓偏移；4.合理地改變供配電系統(tǒng)的運(yùn)行方式，以調(diào)整電壓偏移；5.采用無(wú)功功率補(bǔ)償裝置，提高功率因數(shù)，降低電壓損耗，縮小電壓偏移范圍。4748目錄電力系統(tǒng)的基本組成1.1

電力系統(tǒng)運(yùn)行的特點(diǎn)及運(yùn)行要求1.2認(rèn)識(shí)電力系統(tǒng)1電力系統(tǒng)的額定電壓1.3目錄49電力系統(tǒng)的額定電壓1.31.額定電壓的分類2.電氣設(shè)備額定電壓的確定3.選擇額定電壓考慮的因素額定電壓的分類第一類額定電壓

100V以下：1.5V、3V、6V、12V、24V、36V、48V等。

主要用于：安全照明、蓄電池及用電設(shè)備的操作電源。第二類額定電壓

100～1000V之間：110V、220V、380V、440V、660V等。

主要用于：日常生活、低壓電器設(shè)備。第三類額定電壓

1000V以上。50第三類額定電壓電網(wǎng)和用電設(shè)備額定電壓/kV發(fā)電機(jī)額定電壓/kV電力變壓器額定電壓/kV一次繞組二次繞組33.153及3.153及3.1566.36及6.36及6.31010.510及10.510.5及11-13.8，15.75，18，2013.8，15.75，18，20-35-3538.560（用于東北電網(wǎng)）-6066110-110121220-220242330（用于西北電網(wǎng)）-330363500-500550750

7508251000

1000110051目錄52電力系統(tǒng)的額定電壓1.31.額定電壓的分類2.電氣設(shè)備額定電壓的確定3.選擇額定電壓考慮的因素電氣設(shè)備額定電壓的確定53線路首尾兩端電壓平均值與同級(jí)電力線路相同比同級(jí)電力線路高5%電壓損耗電力變壓器額定電壓的確定54（1）一次繞組與發(fā)電機(jī)相同與同級(jí)電力線路相同電力變壓器額定電壓的確定55（2）二次繞組補(bǔ)償變壓器本身二次繞組阻抗電壓降5%+補(bǔ)償線路電壓損耗5%=10%

只需考慮補(bǔ)償變壓器本身二次繞組阻抗電壓降5%例題試確定下圖中電力變壓器T1和T2的一次、二次繞組的額定電壓。56例題解：1.對(duì)T1變壓器：

（1）一次繞組：其一次繞組直接和發(fā)電機(jī)相連，額定電壓應(yīng)與發(fā)電機(jī)額定電壓相同，為10.5kV。

57例題1.對(duì)T1變壓器：

（2）二次繞組：變壓器二次側(cè)供電線路很長(zhǎng)，二次繞組額定電壓不僅考慮本身二次繞組5％的阻抗電壓降，而且要考慮二次電壓要滿足線路首端高于線路額定電壓的5％，在此題中由于線路的額定電壓是35kV，所以額定電壓為35kV×10%=38.5kV。

58例題

2.對(duì)T2變壓器：

（1）一次繞組：電力變壓器連接在線路上，可以將電力變壓器看作是線路上的用電負(fù)荷，因此其一次繞