電力系統(tǒng)分析基礎第一章(1)ppt課件

1、第二節(jié)第二節(jié) 電能變換和電源構成電能變換和電源構成三、火力發(fā)電三、火力發(fā)電第二節(jié)第二節(jié) 電能變換和電源構成電能變換和電源構成三、火力發(fā)電三、火力發(fā)電第二節(jié)第二節(jié) 電能變換和電源構成電能變換和電源構成三、火力發(fā)電三、火力發(fā)電第二節(jié)第二節(jié) 電能變換和電源構成電能變換和電源構成四、水力發(fā)電四、水力發(fā)電水水 沖擊水輪機旋轉沖擊水輪機旋轉 帶動發(fā)電機發(fā)電帶動發(fā)電機發(fā)電 水 電 廠堤壩式引水式：河床坡度較大時壩后式：單獨筑壩，廠房在壩后三門峽河床式：廠房與壩一同葛州壩混合式：兼有堤壩式與引水式抽水蓄能水電廠第二節(jié)第二節(jié) 電能變換和電源構成電能變換和電源構成四、水力發(fā)電四、水力發(fā)電第二節(jié)第二節(jié) 電能變換和電

2、源構成電能變換和電源構成四、水力發(fā)電四、水力發(fā)電第二節(jié)第二節(jié) 電能變換和電源構成電能變換和電源構成四、水力發(fā)電四、水力發(fā)電水 資 源蘊藏量： 6.8億KW可利用量：3.78億KW20世紀末，裝機3.0億KW，水電0.9億KW三 峽水位： 200m流量： 14300m3/s可裝機： 2500萬kw方案裝機：70*26=1820萬kw，已投980第二節(jié)第二節(jié) 電能變換和電源構成電能變換和電源構成三 峽 電 站第二節(jié)第二節(jié) 電能變換和電源構成電能變換和電源構成三 峽 電 站第二節(jié)第二節(jié) 電能變換和電源構成電能變換和電源構成三 峽 電 站第二節(jié)第二節(jié) 電能變換和電源構成電能變換和電源構成總投資603.

3、3億元、總工期12年兩個月、裝機容量1260萬千瓦的中國第二大水站溪洛渡水電站，已于今春正式開工 長江上再建兩個三峽工程的方案曾經啟動。將在長江上游長江上再建兩個三峽工程的方案曾經啟動。將在長江上游金沙江河段興建溪洛渡、向家壩、烏東德、白鶴灘金沙江河段興建溪洛渡、向家壩、烏東德、白鶴灘4座梯級電座梯級電站。這站。這4座電站的總裝機容量達座電站的總裝機容量達3850萬千瓦，總裝機容量和總萬千瓦，總裝機容量和總發(fā)電量都超越兩個三峽工程。發(fā)電量都超越兩個三峽工程。已探明的最大水電站在雅魯藏布的墨脫，可裝機已探明的最大水電站在雅魯藏布的墨脫，可裝機4380萬萬KW第二節(jié)第二節(jié) 電能變換和電源構成電能變

4、換和電源構成五、核電廠五、核電廠核 能用核蒸汽發(fā)生系統(tǒng)替代火電廠鍋爐消費蒸汽系統(tǒng)用核蒸汽發(fā)生系統(tǒng)替代火電廠鍋爐消費蒸汽系統(tǒng)裂變能：一定能量的中子撞擊重金屬元裂變能：一定能量的中子撞擊重金屬元素的核鈾、钚素的核鈾、钚聚變能：不同輕元素的原子核進展聚合聚變能：不同輕元素的原子核進展聚合氘、氚氘、氚反響堆熱中子反響堆：鈾熱中子反響堆：鈾235為燃料，低中子撞擊，目前采用為燃料，低中子撞擊，目前采用快中子反響堆：鈾快中子反響堆：鈾238、钚、钚239為燃料，高速、高能中子為燃料，高速、高能中子 撞擊，效率高撞擊，效率高100倍，個別國家運用倍，個別國家運用1kg鈾235相當于2700t煤第二節(jié)第二節(jié)

5、電能變換和電源構成電能變換和電源構成按減速劑分輕水堆輕水堆86%壓力堆壓力堆PWR：3/4沸水堆沸水堆BWR重水堆重水堆氣體冷卻堆氣體冷卻堆1951年第一座100KW核電站在美國如今全世界有441座，總裝機3.5億kw我國秦山30+2*60+2*70，大亞灣2*90萬KW第二節(jié)第二節(jié) 電能變換和電源構成電能變換和電源構成2004年7月前701萬kw9座，即將在浙江三門、廣東陽江，江蘇田灣各建200萬kw，投資500億人民幣2020年我國裝機達88.5億kw,其中核電4000萬kw未來15年方案建筑40座100萬kw核電站核電投資大：1.11.65萬元/kw；火電：4000元/kw建立周期：核電

6、70個月；火電：30個月核電比火電壽命長30年第二節(jié)第二節(jié) 電能變換和電源構成電能變換和電源構成五、核電廠五、核電廠第二節(jié)第二節(jié) 電能變換和電源構成電能變換和電源構成五、核電廠五、核電廠第二節(jié)第二節(jié) 電能變換和電源構成電能變換和電源構成五、核電廠五、核電廠第二節(jié)第二節(jié) 電能變換和電源構成電能變換和電源構成六、新能源發(fā)電和電力儲存六、新能源發(fā)電和電力儲存第三節(jié)第三節(jié) 電力系統(tǒng)的負荷電力系統(tǒng)的負荷一、負荷類型一、負荷類型負荷負荷用電設備在某時辰從系統(tǒng)中取用電設備在某時辰從系統(tǒng)中取用的功率用的功率負負 荷荷 類類 型型異步電動機異步電動機同步電動機同步電動機各類電爐各類電爐整流設備整流設備電子儀器電

7、子儀器電燈電燈負荷變化是隨機的負荷變化是隨機的規(guī)律性用負荷曲線表示規(guī)律性用負荷曲線表示第三節(jié)第三節(jié) 電力系統(tǒng)的負荷電力系統(tǒng)的負荷二、負荷曲線二、負荷曲線負荷曲線及表示法負荷曲線及表示法日負荷曲線日負荷曲線安排電能消費方案的根底安排電能消費方案的根底年負荷曲線年負荷曲線安排檢修方案、裝機方案的根據(jù)安排檢修方案、裝機方案的根據(jù)第三節(jié)第三節(jié) 電力系統(tǒng)的負荷電力系統(tǒng)的負荷1 1、日負荷曲線、日負荷曲線日用電量：日用電量：240PdtW 日平均負荷：日平均負荷：24/24/240PdtWPav負荷率：負荷率： kp=pav/pmax第三節(jié)第三節(jié) 電力系統(tǒng)的負荷電力系統(tǒng)的負荷2 2、年負荷曲線、年負荷曲線

8、年用電量：年用電量：iniitPW 1Tmax=W/Pmax第四節(jié)第四節(jié) 電力系統(tǒng)運轉的特點及要求電力系統(tǒng)運轉的特點及要求一、運轉特點一、運轉特點v 電能不能大量儲存電能不能大量儲存v 過渡過程非常迅速過渡過程非常迅速30萬萬KM/Sv 電力和國民經濟各部門關系親密電力和國民經濟各部門關系親密第四節(jié)第四節(jié) 電力系統(tǒng)運轉的特點及要求電力系統(tǒng)運轉的特點及要求二、運轉要求二、運轉要求最大限制地滿足用戶的用電要求最大限制地滿足用戶的用電要求保證供電的可靠性保證供電的可靠性3040倍，分類負荷倍，分類負荷保證電能質量電壓、頻率、波形保證電能質量電壓、頻率、波形提高電力系統(tǒng)的經濟性提高電力系統(tǒng)的經濟性第五

9、節(jié)第五節(jié) 電力系統(tǒng)的電壓等級電力系統(tǒng)的電壓等級一、電力系統(tǒng)標稱電壓和最高電壓一、電力系統(tǒng)標稱電壓和最高電壓標稱電壓標稱電壓經濟電壓：經濟電壓： cosUI3P電壓高，損耗小電壓高，損耗小絕緣程度高，投資大絕緣程度高，投資大制定規(guī)范電壓，以便實現(xiàn)互聯(lián)制定規(guī)范電壓，以便實現(xiàn)互聯(lián)最高電壓：正常運轉時，系統(tǒng)中出現(xiàn)的電壓最高最高電壓：正常運轉時，系統(tǒng)中出現(xiàn)的電壓最高值值二、電氣設備的額定電壓和最高電壓二、電氣設備的額定電壓和最高電壓最高電壓：思索設備的絕緣性能確定的最高運轉電壓值最高電壓：思索設備的絕緣性能確定的最高運轉電壓值額定電壓：電氣設備在此電壓下長期任務，效率和壽命最好額定電壓：電氣設備在此電壓

10、下長期任務，效率和壽命最好第五節(jié)第五節(jié) 電力系統(tǒng)的電壓等級電力系統(tǒng)的電壓等級三、如何確定電氣設備的額定電壓三、如何確定電氣設備的額定電壓= =電網額定電壓電網額定電壓升壓變：升壓變：= =發(fā)電機額定電壓發(fā)電機額定電壓同一標稱電壓下，不同電氣的額定電壓是不同的同一標稱電壓下，不同電氣的額定電壓是不同的1 1、用電設備允許偏向、用電設備允許偏向%5 2 2、線路首末端允許偏向、線路首末端允許偏向%101.05UN0.95UNU2U1UN3 3、發(fā)電機在首端：額定電壓高出接入電網電壓、發(fā)電機在首端：額定電壓高出接入電網電壓 5% 5%4 4、變壓器、變壓器一次側：用電設備一次側：用電設備降壓變：降壓

11、變：= =電網額定電壓電網額定電壓UNUN二次側：發(fā)電設備二次側：發(fā)電設備額定電壓為空載電壓額定電壓為空載電壓內部損耗約內部損耗約5%5%二次電壓高出二次電壓高出10%10%第五節(jié)第五節(jié) 電力系統(tǒng)的電壓等級電力系統(tǒng)的電壓等級三、如何確定電氣設備的額定電壓三、如何確定電氣設備的額定電壓第五節(jié)第五節(jié) 電力系統(tǒng)的電壓等級電力系統(tǒng)的電壓等級四、不同標稱電壓下傳輸間隔和傳輸功率范圍四、不同標稱電壓下傳輸間隔和傳輸功率范圍第六節(jié)第六節(jié) 電力系統(tǒng)的接線及中性點接電力系統(tǒng)的接線及中性點接地地接線圖電氣元件銜接圖接線圖電氣元件銜接圖地理接線圖地理接線圖電氣接線圖電氣接線圖1、地理接線圖元件的相、地理接線圖元件的

12、相對地理位置及輸電線路間隔對地理位置及輸電線路間隔一、電力系統(tǒng)接線圖及接線方式一、電力系統(tǒng)接線圖及接線方式第六節(jié)電力系統(tǒng)的接線及中性點接地第六節(jié)電力系統(tǒng)的接線及中性點接地2、電氣接線圖、電氣接線圖無備用：構造簡單、投資少、可靠性差無備用：構造簡單、投資少、可靠性差有備用：每個用戶由兩個或以上電源供電有備用：每個用戶由兩個或以上電源供電第六節(jié)電力系統(tǒng)的接線及中性點接地第六節(jié)電力系統(tǒng)的接線及中性點接地二、電力系統(tǒng)中性點接地方式二、電力系統(tǒng)中性點接地方式中中性性點點接接地地的的影影響響交流輸電用三相，經發(fā)電機、變壓器時，用星交流輸電用三相，經發(fā)電機、變壓器時，用星形聯(lián)接構成中性點形聯(lián)接構成中性點短路

13、電流大小短路電流大小絕緣程度絕緣程度供電可靠性供電可靠性接地維護方式接地維護方式對通訊的干擾對通訊的干擾系統(tǒng)接地方式系統(tǒng)接地方式中中性性點點接接地地方方式式直接接地直接接地大電流系統(tǒng)大電流系統(tǒng) 110kv及以上及以上不直接接地不直接接地小電流系統(tǒng)小電流系統(tǒng) 110kv以下以下小電流系統(tǒng)小電流系統(tǒng)不接地不接地經消弧線圈接地經消弧線圈接地經電阻接地經電阻接地第六節(jié)電力系統(tǒng)的接線及中性點接地第六節(jié)電力系統(tǒng)的接線及中性點接地1 1、中性點直接接地系一致相接地的特點、中性點直接接地系一致相接地的特點缺點相電流大缺點相電流大缺點相及中性點缺點相及中性點 對地電壓為零對地電壓為零非缺點相對地電非缺點相對地電

14、 壓仍為相電壓壓仍為相電壓與缺點相相關的與缺點相相關的線電壓降為相電壓線電壓降為相電壓第六節(jié)電力系統(tǒng)的接線及中性點接地第六節(jié)電力系統(tǒng)的接線及中性點接地2 2、中性點不接地系一致相接地的特點、中性點不接地系一致相接地的特點缺點電流小缺點電流小中性點對地電壓中性點對地電壓 升高為相電壓升高為相電壓非缺點相對地電非缺點相對地電 壓升為線電壓壓升為線電壓三相線電壓仍對稱三相線電壓仍對稱第六節(jié)電力系統(tǒng)的接線及中性點接地第六節(jié)電力系統(tǒng)的接線及中性點接地3 3、中性點經消弧線圈接地系一致相接地的特點、中性點經消弧線圈接地系一致相接地的特點裝設的目的：熄滅接地電流產生的電弧裝設的目的：熄滅接地電流產生的電弧裝

15、設原那裝設原那么么補償方式補償方式36kv電網：電網：30A10kv電網：電網：20A3566kv電網：電網：10A過補過補IpIc，普通采用這種方式，普通采用這種方式欠補欠補IpIc全補全補Ip=Ic，不允許，容易諧振，不允許，容易諧振第七節(jié)電力系統(tǒng)的高次諧波第七節(jié)電力系統(tǒng)的高次諧波一、高次諧波的概念及諧波源一、高次諧波的概念及諧波源1 1、高次諧波的概念及產生緣由、高次諧波的概念及產生緣由)tsin()t (Itsin)t (UIUmm 理想系統(tǒng)：理想系統(tǒng)：f=50hz，=2f負荷線性那么負荷線性那么u，i堅持正弦波堅持正弦波 由于存在非線性元件換流設備、二極管、鐵芯元件由于存在非線性元件

16、換流設備、二極管、鐵芯元件使使u，i波形畸變波形畸變諧波污染諧波污染發(fā)生畸變后仍為周期函數(shù)，可用付里葉分析法發(fā)生畸變后仍為周期函數(shù)，可用付里葉分析法 1nn1nm01nn1nm0)tnsin(II) t ( i)tnsin(UU) t (u第七節(jié)電力系統(tǒng)的高次諧波第七節(jié)電力系統(tǒng)的高次諧波2 2、畸變率、畸變率衡量畸變的程度衡量畸變的程度0.38(5%)；6及及10(4%)；35及及66(3%)；110(2%) %100IID%100UUD12n2nI12n2nU 3 3、諧波源、諧波源諧波電壓源諧波電壓源發(fā)電機，和負荷無關，值很小發(fā)電機，和負荷無關，值很小諧波電流源諧波電流源非線性負載產生，換

17、流、電氣化鐵路非線性負載產生，換流、電氣化鐵路 是主要來源是主要來源第七節(jié)電力系統(tǒng)的高次諧波第七節(jié)電力系統(tǒng)的高次諧波二、高次諧波的危害及抑制二、高次諧波的危害及抑制1 1、危害、危害附加損耗，使設備發(fā)熱附加損耗，使設備發(fā)熱影響丈量精度影響丈量精度干擾音頻通訊干擾音頻通訊對電子控制、繼電維護呵斥干擾，導致誤動對電子控制、繼電維護呵斥干擾，導致誤動2 2、抑制、抑制T T采用采用Y/Y/接線，消除接線，消除3n3n次諧波次諧波加裝調諧濾波器吸收諧波，加裝調諧濾波器吸收諧波，x=L-1/cx=L-1/c并聯(lián)補償電容器加裝串聯(lián)電抗器材并聯(lián)補償電容器加裝串聯(lián)電抗器材添加整流器的脈沖次數(shù)添加整流器的脈沖次數(shù)減少紋波減少紋波第一章第一章 作業(yè)作業(yè)1 1、電力系統(tǒng)為什么要并網互聯(lián)運轉？舉出我國現(xiàn)有的幾個、電力系統(tǒng)為什么要并網