17.电力系统的基本概念

国家电网考试考点17电力系统的基本概念，1831 法拉第 电磁感应定律 100-400v直流电，1882 法 德波列茨 1500-2000v直流 世界上第一个电力系统... ...

17电力系统基本概念

• 一.电力系统概述
  • 1.电力系统的形成和发展
    • 1831 法拉第 电磁感应定律 100-400v直流电
      • 电压低
      • 距离近
      • 功率小
    • 1882 法 德波列茨 1500-2000v直流 世界上第一个电力系统
      • 发电
      • 输电
      • 用电
    • 1885 变压器诞生 单相交流
    • 1891 三相交流
      • 德 冯密勒 近代电力系统雏形 标志着电力系统发展重大突破
  • 2.现代电力系统
    • 传统电力系统概念
      • 发、变、输、配、用
    • 现代电力系统（广义）
      • 电力系统主体
      • 信息通信系统
      • 电网监测、控制系统的整体
    • 电力网络
      • 变、输、配
    • 交流1000kv 直流±1100kv
  • 3.电力系统的基本参量和接线图
    • 基本参量
      • 总装机容量：实际安装额定有功功率总和
      • 年发电量：所有机组全年实际发出总和
      • 最大负荷：总有功功率负荷最大值
      • 额定频率：50HZ
      • 最高电压等级：最高等级额定电压
    • 接线图
      • 地理接线图：地理位置、路径、连接
      • 电气接线图：电机、电器、线路之间电气接线
• 二.电力系统运行应满足的基本要求
  • 1.电能生产、输送、消费的特点
    • 国民经济息息相关
    • 不能大量储存
    • 发输用统一整体不可分割
    • 发输用改变迅速
    • 对电能质量要求严格
      • 电压质量
        • ±5%（≥35kv） ±7%（≤10kv）
      • 频率质量
        • ±0.2（≥3000MW）-0.5（≤3000MW）HZ
      • 波形质量（限制谐波）
        • 5%（380、220V）
        • 4%（10kv）
        • 波形畸变率=√（U2²+U3²+…+Un²）/U1
  • 2.对电力系统运行的基本要求
    • 可靠持续供电（基本）
      • 一级负荷（绝对不可以间断） 人身事故、设备损坏、废品、长期、混乱
      • 二级负荷（尽量不间断） 减产、生活受影响、残次品
      • 三级负荷 除一二负荷外
    • 保证良好电能质量
    • 经济性
      • 煤耗率：生产1kW·h电能消耗的标准煤（29.31MJ/kg）重 g/（kW·h）
      • 线损率：损耗电能与供电比值
      • 厂用电率、比耗量、输电效率
    • 环保
    • 联合电力系统
      • 提高可靠性和电能质量
      • 减少总装机容量，提高利用率
      • 便于寄装大机组
      • 经济
• 三.电力系统的接线方式和电压等级
  • 1.几种典型接线方式的特点
    • 无备用（单回路）
      • 放射式
      • 干线式
      • 链式
      • 特点
        • 优点：简单经济运行方便
        • 缺点：可靠性差
          • 不适合：一级负荷占比大的场合
          • 适合
            • 一级负荷比重不大和有备用电源
            • 二级负荷（自动重合闸成功率高）
    • 有备用
      • 双回路
        • 放射式
        • 干线式
        • 链式
        • 特点
          • 优点：可靠性和电压质量高
          • 缺点：不够经济（断路器多）
      • 双电源：两端供电
        • 两个或两个以上独立电源
        • 供电位置合理
      • 环网
        • 特点
          • 优点：可靠经济
          • 缺点：运行调度复杂，故障时电压质量更差
    • 要求：供电可靠、良好电能质量、质量外，保证运行灵活和操作安全
  • 2.不同电压等级的适用范围
    • 电力系统的额定电压等级
      • 输电电压等级越高，损耗越小，费用越高，绝缘要求越高
      • 沿线路电压往往首段高于末端
    • 不同电压等级的适用范围
      • 额定电压（线电压有效值）：3（企业）、6、10、35（60）、110（主网）、220、330、500kv
      • 各电压等级的输送功率和输送距离（p9表格）
    • 电力系统中性点的运行方式
      • 概念：Y连接变压器或发电机的中性点
      • 直接接地
        • 优点：快速切除故障，经济性好
        • 缺点：可靠性低
        • 适用：110kv及以上
      • 不接地
        • 不接地（发生单相短路，还可运行2小时）
        • 经消弧线圈接地
          • 作用：抵偿容性电流，熄灭电弧防止弧光接地过电压
          • 3～6kv Ic＞30A
          • 10kv Ic＞20A
          • 35～60kv Ic＞10A
          • 补偿方式
            • 过补偿（常用） IL＞Ic
            • 欠补偿 IL＜Ic
            • 全补偿（发生谐振，不用）
        • 适用：60kv以下
        • 优点：可靠性高
        • 缺点：经济性差，易出现谐振电压
• 中性点直接接地
  • 电流：故障相电流和流入故障点电流很大
  • 中性点电压：减小为0
  • 非故障相电压：不变
  • 线电压：降为相电压
• 中性点不接地
  • 电流：单相接地电流为正常是一相电容电流的3倍
  • 中性点电压：升高为相电压
  • 非故障相电压：升高为线电压
  • 线电压：不变