第1章 电力系统概述

第一章绪论第一节电力系统第二节电力系统的电压第三节工厂供电系统的特点第四节供电质量的主要指标第五节工厂供电设计的主要内容第一节电力系统1、物质、能量和信息物质：客观存在。能量：物质的属性。信息：客观与主观的结合。2、能量的形式机械能：物体宏观运动或空间状态的有关能量。热能：物质微观分子运动的能量。化学能：物质结构能的一种。辐射能：物质以电磁波形式发射出的能量。核能：原子核内结构发生变化的一种能。电能：电子流动与积累有关的一种能量。3、能源的含义和分类能源的含义能量的来源或源泉，即指人类取得能量的来源。能源分类按获得方法：一次能源和二次能源一次能源：直接取自自然界。原煤、原油、天然气、太阳能、水能、风能、地热、核能等。二次能源：由一次能源经过加工转换的能源产品。电能、蒸汽、煤气、汽油、焦炭等。第一节电力系统按利用程度：常规能源和新能源常规能源：被广泛应用的能源。煤炭、石油、天然气、水能等。新能源：古老的能源，利用先进的方法加以广泛利用。太阳能、风能、海洋能、地热、氢能、生物物质能等。按能否再生：可再生能源和非再生能源可再生能源：自然界当中可以不断再生的能源。水能、风能、太阳能、海洋能等。非再生能源：经过几亿年形成、短期内无法补充的能源。煤炭、石油、天然气、核燃料等。第一节电力系统按能源性质：含能体能源和过程能源含能体能源：直接可以存储的能源。煤炭、石油、天然气、核燃料、地热、氢能等。过程能源：无法直接存储的能源。水能、风能、海洋能、电能等。按对环境污染程度：清洁能源和非清洁能源清洁能源：对环境无污染或污染很少。太阳能、水能、海洋能等。非清洁能源：对环境污染较大的能源。煤炭、石油等。第一节电力系统4、能源资源能源资源是指蕴藏于自然界中的各种能源。煤炭“煤炭是工业的粮食”，是传统能源，也是重要的燃料和化工原料。水力资源天然水流的位能和动能所蕴藏的可再生能源。其他能源石油、天然气、铀等第一节电力系统5、电能电的由来及发展：第一节电力系统第一节电力系统摩擦生电现象Leyden瓶18世纪1746年发明，莱顿瓶是第一台能储存电的装置（今天已演化成电容），它使一系列新的实验成为可能奥斯特在1820年4月的一次演讲中，碰巧在南北方向的导线下面放置了一枚小磁针。当电源接通时，小磁针发生了转动。说明电流对小磁针产生了作用，证明电流在其周围产生了磁场。1821年法拉第发明了一种简单的装置。在装置内，只要有电流通过线路，线路就会绕着一块磁铁不停地转动。事实上法拉第发明的是第一台电动机，是第一台使用电流将物体运动的装置。虽然装置简陋，但它却是今天世界上使用的所有电动机的祖先。第一节电力系统1831年8月29日，法拉第终于发现了电磁感应现象。他把两个线圈绕到同一个铁环上，如图所示。一个线圈接电源，一个线圈接“电流表”，在给线圈通电和断电的瞬间，令一个线圈中就出现电流。之后他又做了大量的实验都取得了成功，他认为成功的“秘诀”是：“磁生电”是一种在变化、运动的过程中才能出现的效应。第一节电力系统1875年，比利时Z.T.格拉姆将改造后的发电机安装在法国巴黎北火车站发电厂，该厂是世界第一座火电厂，专供弧光灯用电。1882年,世界上出现第一个电力系统(原动机是蒸气机,电压为1.5-2kV,功率1.5kW).法国人德普勒将水电厂发出的电输送到57公里外的慕尼黑,以驱动水泵第一个完整电力系统由爱迪生在纽约城历史上有名的皮埃尔大街站建成，1882年9月投入运行，由1台蒸汽机拖动直流发电机经过110V地下电缆供给半径约1.5km面积内的59盏白炽灯。第一节电力系统电能的特点：电能可以大规模生产和远距离传输。电能方便转换损耗小、效率高电能无污染6、电力系统电力系统的含义：包括不同类型的发电机、配电装置、输配电线路、升压及降压变电所和用户，它们组成一个整体，对电能进行不间断的生产和分配。第一节电力系统第一节电力系统第一节电力系统第一节电力系统第一节电力系统电力系统的组成发电厂：将自然界蕴藏的一次能源转换为电能。火电厂、热电厂、水电厂、核电厂、风力发电厂等。输、配电线路：架空线、电缆。配电装置：母线、配电盘等。变电所：升压、降压变压器。用户：用电负荷、工业、企业。发电厂第一节电力系统火电厂：燃料化学能—热能—机械能—电能。第一节电力系统第一节电力系统华能北京热电厂安徽平圩发电厂水电厂：水能—机械能—电能第一节电力系统三峡左岸厂房外部全貌三峡左岸电站厂房全貌第一节电力系统葛洲坝水电厂第一节电力系统核电厂：核能—热能—机械能—电能。压水堆核电厂第一节电力系统沸水堆核电厂第一节电力系统大亚湾核电站第一节电力系统第一节电力系统输、配电线路二滩--自贡500千伏线路10kV线路220kV线路配线装置第一节电力系统500kV硬母110kV软母线变电所第一节电力系统500kV枢纽变电站220kV重要变电站110kV一般变电站箱式变电所组成电力系统的目的不受地方负荷限制，可以增大单位机组的容量，大容量机组的效率较高。充分利用地方资源，减少运输工作量，降低电能成本。利用各电厂的工作特点，合理分配负荷，使系统在最经济的条件下运行。在减少备用机组的情况下，能增加对用户供电的可靠性。第一节电力系统高压送电的优点增大送电容量和距离。节约有色金属，降低线路造价。减少电压损耗，提高电压的稳定性。第一节电力系统1、电网的额定电压电网的额定电压等级，是根据国民经济发展的需要，技术经济上的合理性，以及电机电器制造工业的水平等因素，经全面分析，由国家颁布的。2、用电设备的额定电压用电设备的额定电压与电网额定电压一致。3、发电机的额定电压发电机的额定电压高于电网额定电压5%。第二节电力系统的电压4、电力变压器的额定电压电力变压器一次侧线圈的额定电压与发电机相连高于电网额定电压5%。与线路相连等于电网额定电压。电力变压器二次侧线圈的额定电压与线路相连高于电网额定电压10%与用电设备相连高于电网额定电压5%第二节电力系统的电压1、工厂供电系统的概况中型工厂中型工厂的电源进线电压一般为6-10kv，先经过高压配电所，然后又高压配电线路将电能输送给各车间变电所，降低成一般用电设备所需的380/220v。大型工厂大型工厂以及某些中大型工厂的电源进线一般为35kv，一般要经过两次降压，先经总降压变电所将35kv及以上的电压降为6-10kv，然后再经过配电所把电能配送到各车间变电所，再降到一般低压用电设备所需的380/220v。第三节工厂供电系统的特点2、变电所、配电所变电所的任务是接受电能、变换电压和分配电能。配电所的任务是接受电能和分配电压。变电所与配电所的区别在于变电所多了变换电压的电力变压器。3、决定供电质量的主要指标电压：幅值±5%、波形正弦波、三相对称频率：±0.5%，标准电压频率50Hz可靠性：不中断供电的程度。第三节工厂供电系统的特点1、工厂供电设计的两个阶段扩大初步设计阶段施工设计阶段第三节工厂供电的设计内容