输电线路工程概论剖析

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1、输 电 线 路 工 程 概 论 江全才 电 话：13972604938 邮 箱：qcjiang 三峡大学电气与新能源学院输电线路工程系 课程说明 一、课程性质 针对输电线路工程专业的专业入门课程 专业认识和专业知识结构了解 专业学什么? 理解各专业课程的地位与作用 专业干什么? 熟悉了解专业的工作内容与归属 二、课程内容 1.电力系统基本知识 2.输电线路工程及构成 3.专业知识结构及课程设置 内容具有明显的专业针对性 三、学习要求 与讲课内容同步查阅相关文献 网站-加深理解 不缺课 作好笔记-无教材 四、成绩评定 考查方式 第一章 电力系统基本知识 第一节 电力系统概论 一、电力系统 电力系

2、统是指将发电厂、电力输变电及配电网和用电设备连接在一起所形成 的整体。 功能：电力生产 变电与送配电 用电 二、电力系统管理 按性质划分：电力生产 电网及电力运营（两大部分） 按市场经济要求：电力生产 -五大发电公司（骨干） 电网及电力运营-两大电网公司 均实行企业化经营 宏观管理：国家发改委能源局 国家及各省电力监察管理委员会 实现宏观政策制定 调控 行业管理：中国电力企业联合会 实现电力行业内部政策协调 技术服务 第二节 电力系统基本常识 一、电力系统额定电压 电力系统电压等级由国家规定，称为额定电压。 交流：220V380V 3KV 6KV 10KV 35KV (66KV) 110KV

3、220KV 330KV 500KV 750KV 1000KV 直流：500KV 800KV 二、电流频率 各级电压等级的电流频率额定值均为50Hz. 。 三、电力系统负荷 电力系统负荷是指系统中所有用电设备消耗电功率的总和。也称为电力系统 综合用电负荷。 综合用电负荷损耗发电机总功率 电力系统负荷是随时间变化的，负荷随时间变化的规律称为负荷曲线。 n四、电力系统运行特点 n1.与国民经济密切相关 n2.电能传输或故障以光速波及全系统 n3.电能不能大量储存 n4.电力工程投资巨大 n5.电力经营具垄断性 n6.安全地位突出 n五、各级电压输送能力与范围 n额定电压 输送能力 输送距离 n（KV

4、） （MW） （KM） n 35 215 20-50 n 110 1050 50150 n 220 100300 100300 n 330 2001000 200600 n 500 1000-1500 3002000 n 750 15002000 5002000 n 1000 2000以上 2000以上 第三节 电力系统构成 n电力系统由发电厂、变电站(所)、(换流站)、输（送） 配电线路、用电设备构成。 n发电厂实现一次能源向电能的转换。 n变电站(所)是按用电设备的要求和输（送）配电的技 术要求，实现电能电压等级的升降和电能向不同区域 、不同方向的分配、切换。（说明距离、电压等级、 多级站

5、） n输（送）配电线路实现发电厂与变电站(所) 或多级变 电站(所)之间的线路连接、电能传递。 n换流站实现交流向直流或直流向交流的电能转换。 n用电设备实现电能向机械能、光能、热能等能量转换 。 电力系统构成框架图 1）交流输电 附图(说明) 2）直流输电 附图（说明） 以上框图仅为单一树状结 构，电力系统是由很多单一树状 结构并行排列，单一树状结构间 通过线路与变电开关站连接实现 相互电能调度，区域内发电厂亦 通过线路与各级变电开关站连接 ，向电网供电，形成大电网、大 系统。 第四节 电力系统构成形式与功能 n一、电力生产形式 n1.火电发电（骨干力量） n 以煤、油、气等作为燃料，利用燃

6、料在锅炉中燃烧 产生热能，通过热交换将热能转换成高温高压蒸汽， 由高温高压蒸汽驱动汽轮发电机组发电，实现电能生 产。 n 主要组成：汽轮发电机组 燃料供给及燃烧系统 给 水及水处理系统 热工及控制系统 厂房等 n装机容量：200MW 300 MW 400 MW 600 MW 1000 MW n蒸汽压力： 亚临界 超临界 超超临界 n特征： n 组成系统复杂庞大，每个组成部分均对电 力正常生产发挥重要影响； 装机容量大，集 中性强，电能生产具跳跃性； n 组成部分涉及专业面广，运行管理要求高， 大机组发电安全生产地位突出（蒸汽压力）； n 火力发电占有率高（70%以上），总容量 大（年6亿千瓦时

7、以上），对电力系统影响巨 大。 n2.水力发电（重要力量） n 利用大坝上下游水位差所产生的势能，以水头压力 冲击水轮发电机组发电而实现电能的生产。 n 主要组成：水轮发电机组 大坝及水工建筑物 控制 系统等。 n 单机容量：300 MW 400 MW 700 MW（三峡） 另小水电 n 特征：装机容量大，集中性强，电能生产具有跳跃 性，占有率20%左右。 n3.核能发电（发展力量） n 利用重金属元素（铀、钚等）裂变或氢元素 （如氘、氚等）聚变所产生的核热能，经蒸汽 发生器产生高温高压蒸汽（二次转换）驱动汽 轮机发电机组发电。 n 主要组成：可控核反应堆 给水及控制系统 汽轮发电机组等。 n

8、 核能发电国情：区域性强 装机容量大 n 核能发电有关问题：安全性 环保要求高 n4.新能源发电（激励方向） n 太阳能、风能、生物发电、海洋能、垃圾发电 等 （相关说明） n二、电力生产功能要求 n转换效率高、生产电能平稳、易控制、安全环 保、方便电网调度控制 n各类发电厂每一发电厂均应设有专门的变电开关 站，以方便实现按不同电压等级、不同区域方向 、不同电能负荷的输出。 n三、电力输变电及配电网形式 n1.变电站（所）组成 n（1）电力变压器： 实现电压的升降变换 n 升压变压器：发电厂出口电压升高后向电网送电 n降压变压器：电网电压多级降压后向多种用电设备供 电（不同用户要求） n（2）

9、配电装置： n实现电能分配、电功率交换的电气组合设施 n主要组成：母线、断路器、隔离开关、电流互感器、 电压互感器、避雷器等 n（3）控制、测量、信号、保护、自动装置等 n（4）通讯装置 n（5）补偿装置 n（6）换流设施 n（7）其他 n 实现电压变换、电能汇集、电能交换、电 能分配以及变流等功能 n2.送电线路网组成 n线路杆塔及杆塔基础 n导线、地线、电缆 n附件：金具、绝缘子（串）等 n 实现发电厂与变电站(所) 或多级变电站(所) 之间的线路连接、电能传递功能 n 送电线路网是指输送电压等级35KV及以上 的线路网 n3.配电线路网组成 n线路杆塔及杆塔基础 n导线、地线、电缆 n附

10、件：金具、绝缘子（串）等 n 实现多级变电站(所)之间及变电站(所)与用电 设备之间的线路连接、电能传递功能 n 配电线路网是指输送电压等级10KV及以下 的线路网 n四、电力输变电及配电网功能要求 n1.输电技术要求： n 损耗小 变电（电压升高） n 电压等级变电（分级降压） n2.用电设备的要求： n 电压等级变电（分级降压） n 功率大小分配（系统负荷平衡） n 关停切换（负荷分配、变化调整、再分配） n n3.安全要求 n对输变电和用电设备：控制、监测、保护 n n五、用电设备 n1.形式多样：用电方式、电压等级、功率大小 n 用电时间和时长均不同 n2. 功能要求： n 节能、电信

11、号变化的敏感性、安全可靠性、 控制保护 n六、电力运营 n 是指对已建电力工程设施进行运行、维护 、管理和实现供电营销的非实体性经营活动 第五节 我国电力系统的构建格局 n1.发电厂：按地域规划、星罗棋布。 n 火电厂：以北方尤其西北为主。 n 水电厂：以南方尤其西南为主。 n 核电厂：沿海和经济发达地区的经济相对薄 弱地区。 n 风能发电：北方尤其西北为主，沿海为辅。 n2.电网 n 两大电网公司：国网、南网。 n 国网：以行政地域划分为五大区，东北、西北、华北、华东、华中。 n 五大区内以省公司划分（二级法人） n 省网公司以省属地市划分（非法人） n 地市公司以下不再划分（县公司） n

12、国网规划：东北电网独立规划建设（输电线路最高电压等级500kV为主） n 其余四大区间电能输送以特高压为骨干建立环网（1000kV） n 西北华中华东 n 西北华北华东 n 西北华东 n 五大区域内以省公司划分，省网公司之间电能输送以500kV为主。省网公 司区域内以地市公司划分，地市公司之间电能输送以220kV为主。地市公司区域 内电能输送以220kV及以下为主。 n 南网：以行政地域划分五个省网公司:广东、广西、云南、贵州、海南。 n 省公司间500kV，省内220kV，视区域内电负荷专供（电力直供试点） n 国网与南网间电能调配输送以特高压直流为主：800kV 第二章 输电线路工程及构成

13、 第一节 输电线路工程概述 一、输电线路的类型 1. 架空输电线路：（主要形式） n架空输电线路（overhead line）是指将输电导线固定 在直立于地面的杆塔上以传输电能的输电线路。 n组成：杆塔基础、杆塔、架空导线、架空地线、光纤 复合通讯、电力金具、绝缘子串 、接地装置等 n2.电力电缆线路： n电力电缆线路是指将绝缘电缆置于地下或电缆 沟以及江河海底的输电线路。同时，配电线路 中有架空绝缘配电线路。 n组成：绝缘电缆、电缆终端头、电缆中间头、 电缆沟、电缆支架、电缆井等 n按电压等级划分：送电线路 35KV及以上 n 配电线路 10KV及以下 n二、电力网及其构成 n1.我国能源分

14、布（说明） n2.电力网 n实现发电厂电能向跨区域广大用户输送的多层次电力 输送网络，称为电力网。 n电力网是由许多子电力网互联而成的分层结构网络。 n3.电力网的构成： n电力网的构成划分为输电网、二级输电网，高压配电 网和低压配电网。 n（1）输电网 输电网一般是由电压等级为220kV及以 上的主干电力线路组成，它连接大型发电厂、大容量 用户以及相邻子电力网。（通常由省级电力公司及以 上管理） n（2）二级输电网 是指电压为110220kV，它上接 输电网，下连高压配电网，是一区域性的网络，连接 区域性的发电厂和大用户。（通常由地市级电力公司 管理） n（3）配电网 是向中等用户和小用户供

15、电的网络。6 35kV的称高压配电网，lkV以下的称低压配电网。 n三、电力网的接线方式 n电力网的结线方式可分无备用和有备用两类： n无备用结线包括单回路放射式、干线式和链式 网络，如图所示。 n（a）放射式；（b）干线式；（c）链式 n有备用结线包括双回路放射式，干线式，链式以及环 式和两端供电网络，如图15所示。 n（a）放射式；（b）干线式；（c）链式；（d）环式；（e）两端供电 n 第二节 架空输电线路工程及构成 n架空输电线路工程构成：杆塔基础、杆塔、架空导线 、架空地线、光纤复合通讯、电力金具、绝缘子串 、接地装置等 n一、杆塔基础 n1.杆塔基础的作用 n承担杆塔重量及线路受力，使杆塔牢靠和稳定地直立 于基础上，不倾覆、不下沉、抗上拔。 n（与地质条件密切相关，因此有不同的基础型式） n2.基础型式 n（1）开挖回填类基础 n开挖回填类基础是指埋置于预先挖好的基坑内 并将回填土夯实或替换的基础。 n主要有一般回填土基础、混凝土基础、普通钢 筋混凝土基础和装配式基础。 n