电力工程基础第一章绪论ppt课件

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1、电气工程基础,Electrical Engineering Fundamentals,Dianqi gongcheng jichu,2018/9/27,2,考核方式,综合形式：平时成绩40% 考勤10%（不定期点名，可以不来但必须有理请假！3次不到者取消平时成绩） 课堂报告10%； 作业20%；期末成绩60% 闭卷 题型待定,第1 章 绪论(1),2010.09.15,2018/9/27,4,本章内容概要,电力工业发展概况和前景 电能系统的定义 电力系统的组成 电力系统工程学科的范畴,2018/9/27,5,楔 子,现在教室里的“电”是哪里来的？怎么来的？ 如果用专业的角度去回答 打电话回家时

2、问问爸妈你家什么时候用上电的？ 了解电力行业的历史和发展,2018/9/27,8,我国电力工业发展如何？,据预测到2010年底，中国发电总装机容量预计为8.18亿千瓦，“十一五”年均增长9.8%； 到2020年，中国大陆发电总装机容量预计达到11.86亿千瓦。,一、基本概况,2018/9/27,9,我国电力工业发展如何？,二、电源发展情况,我国发电厂发展水平（2006年）： 最大火电厂：浙江北仑港电厂，装机容量300万KW，5台60万KW机组； 最大水电厂：三峡水电站，装机容量1820万KW，26台70万KW机组（2009年底）；计划安装32台70万千瓦机组，装机总容量为2240万千瓦，包括左

3、岸电站14台，右岸电站12台和地下电站台。 最大核电厂：岭澳核电厂，装机容量200万KW，2台100万KW机组； 最大抽水蓄能水电厂：广东抽水蓄能水电厂，装机容量240万KW，8台30万KW机组； 最大火电机组：90万KW（外高桥第二发电厂）； 最大水电机组：70万KW（三峡工程）； 最大核电机组：100万KW（岭澳核电厂）；,2018/9/27,10,“大力发展水电，优化发展火电，适当发展核电，因地制宜发展新能源发电，开发与节约并重” 2009年，全国发电量36506亿kWh。,我国电力工业发展如何？,二、电源发展情况,2018/9/27,11,我国电力工业发展如何？,二、电源发展情况,广东

4、省情况：到2008年，全省电力装机容量达6007.85万千瓦，比1949年增长1177倍，占全国目前的7.6，居全国第一位。2008年，广东全社会用电量3506.78亿千瓦时，是1949年的5478倍，占了全国目前的10.3，居全国第一位。,2018/9/27,12,我国电力工业发展如何？,二、电源发展情况,广东省情况：2008年，广东外购电量达963.10亿千瓦时。其中，购西电东送电量达到927.57亿千瓦时，西电占广东全社会用电量的比例由2002年的9.5增长到2008年的25.4，已成为广东电力的重要来源。预计到2020年，广东核电装机总容量将达到2400万千瓦。,2018/9/27,1

5、3,我国电力工业发展如何？,二、电源发展情况,2018/9/27,14,我国电力工业发展如何？,二、电源发展情况,新能源p6 风能Wind； 太阳能Solar； 海洋能Ocean (潮汐能、波浪能、海水温差能)； 地热能Geothermal ； 生物质能Modern biomass； 垃圾焚烧发电,2018/9/27,15,内蒙古：风沙源地变成风能基地,2008年底，内蒙古赤峰市成为我国第一个地市级百万千瓦风电基地。,2018/9/27,16,太阳能发电,2018/9/27,17,潮汐能,已经在挪威海域运行了几年的海底潮汐能发电机,2018/9/27,18,地热能,2018/9/27,19,我

6、国电力工业发展如何？,三、电网的发展,电网系统运行电压等级不断提高，网络规模也不断扩大； 已经形成了东北电网、华北电网、华中电网、华东电网、西北电网和南方电网6个跨省的大型区域电网，并基本形成了完整的长距离输电电网网架； 近年来，我国加快了特高压电网的建设力度；,2018/9/27,20,我国电力工业发展如何？,2018/9/27,21,我国电力工业发展如何？,2018/9/27,22,2018/9/27,23,我国电力工业发展如何？,三、电网的发展,1000kV晋东南南阳荆门特高压交流试验示范工程,全线单回路架设，全长654公里，跨越黄河和汉江。变电容量600万千伏安。系统标称电压1000千

7、伏，最高运行电压1100千伏，静态投资约57亿元。,2018/9/27,24,800kV直流输电工程云南至广东直流输电工程,起点在云南金山江畔的溪洛渡电站，终点在广东增城，全程一千多公里。 溪洛渡电站位于金沙江下游云南省永善县与四川省雷波县相接壤处，是总装机容量1260万千瓦的特大型工程，仅次于我国三峡水电站和巴西的伊泰普水电站。,2018/9/27,25,2015年全国特高压电网结构示意图,2018/9/27,26,我国电力工业发展如何？,三、电网的发展,“十一五”期间，我国电网建设总投资超过1万亿元；到2010年，随着国家电网特高压及500千伏跨区、跨国电网联网的建成，跨区输电容量将达到7

8、000万千瓦；,2018/9/27,27,我国电力工业发展如何？,三、电网的发展广东电网情况,广东电网是目前全国最大的省级电网。 目前已形成以珠江三角洲地区500千伏主干环网为中心、向东西两翼及粤北延伸的形式； 通过“八交五直”线路以及鲤曲线与中西部电网联网； 通过4回400千伏线路与香港中华电力系统互联； 通过4回110千伏线路、3回220千伏电缆向澳门地区供电； 2009年底，共有35千伏及以上输电线路(含电缆) 64711千米、变电站2113座、主变4299台、容量31271万千伏安； 其中500kV线路5659千米、变电站31座、主变73台、容量6325万千伏安。,此部分为补充内容,2

9、018/9/27,28,南方电网网架500kV,2018/9/27,29,我国电力工业发展如何？,四、电力体制改革,此部分为补充内容,2002年电力体制改革，厂网分离； “电价市场化”，破除垄断？,2018/9/27,30,电力工业发展概况及前景回顾与小结,一、电力系统的形成和发展,1820年奥斯特证实了电流的磁效应,1831年法拉第发现了电磁感应定律，促进电动机和发电机的发明,1882年实现了较高电压的直流输电 远距离、大功率传输困难,1885年实现了单相交流输电，1889年发明了三相异步电动机、三相变压器和三相交流制,1891年建立了最早的三相交流输电系统,2018/9/27,31,电力工

10、业发展概况及前景回顾与小结,一、电力系统的形成和发展,2018/9/27,32,二、近代电力系统 由锅炉、反应堆、汽轮机、水轮机、发电机等生产电能的设备，变压器、电力线路等变换、输送、分配电能的设备，电动机、电热电炉、照明等各种消耗电能的设备。 火力发电厂、水电站、核电站、太阳能电厂、风能电厂、潮汐电厂、地热电厂等。 数字计算机系统进行测量、保护、控制、能量管理等。,电力工业发展概况及前景 回顾与小结,2018/9/27,33,电力工业的发展方向,电力工业发展概况及前景 回顾与小结,2018/9/27,34,引子：什么是电力系统？,2018/9/27,35,一、电力系统的概念 通过图示掌握电力

11、网、电力系统和动力系统的概念,1）电力网：由各个电压等级的电力线路和电力变压器构成的网络。 2）电力系统：由发电机、电力网和用户负荷组成的系统。 3）动力系统：由发电厂中的动力部分和电力系统共同组成的系统。,电力系统基本概念,为何要升压输电？,2018/9/27,36,电力系统基本概念,2018/9/27,37,电力系统基本概念,电能的传输,2018/9/27,38,2018/9/27,39,2018/9/27,40,电能系统： 在动力系统中，生产、输送、转换的能量主要部分是电能的，称为电能系统。 电力系统： 电能系统中的电气部分称为电力系统。 电力网： 在电力系统中通常把发电机和用电之间属于

12、输电和配电的环节称为电力网。,电力系统基本概念,2018/9/27,41,电力网：按电压等级的高低、供电范围大小的分类 地方电力网：电压等级在35kV110kV 区域电力网：电压等级在35kV以上(一般为110kV220kV) 超高压远距离输电网：电压等级为330kV500kV网络 变电所：按其在电力系统中的地位分类 枢纽变电所 中间变电所 地区变电所 终端变电所,电力系统基本概念,2018/9/27,42,电力系统基本概念,2018/9/27,43,二、电力系统运行生产的特点 1、电能生产、输送、分配和使用过程的同时性与同一性。 2、与国民经济及人民生活关系密切。 负荷的分类（一级负荷、二级

13、负荷、三级负荷） 3、机电暂态及电磁暂态迅速，即过渡过程非常短促。 须借助自动装置对电力系统进行控制（继电保护、远动装置、减载装置、同期装置、励磁装置）,电力系统基本概念,2018/9/27,44,三、对电力系统的基本要求 1、保证安全可靠地供电。 2、保证合格的电能质量。 3、为用户提供充足的电力。 4、力求系统运行的经济性。,电力系统基本概念,1）引入2003年美加814停电事件。 2）说明电能质量指标。 3）拉闸限电。 4）经济性。,把上述各点归纳起来可知：保证对用户不间断地供给充足、优质而又价廉的电能，这就是电力系统的基本任务。,2018/9/27,45,了解电力网和电力系统概念； 了

14、解电力系统运行生产的特点和对电力系统的基本要求。,电力系统基本概念 回顾与小结,2018/9/27,46,衡量电能的质量指标主要包括：电 压频 率波 形,电能的质量指标,2018/9/27,47,电能的质量指标-电压,电压质量对各类用电设备的安全经济运行都有直接的影响。图1-12表示照明负荷的电压特性。从图上可以看出，对照明负荷来说，白炽灯对电压的变化是敏感的。当电压降低时，白炽灯的发光效率和光通量都急剧下降；当电压上升时，白炽灯的寿命将大为缩短。例如，电压较额定值降低10%，则光通量减少30%；电压额定值上升10%，则寿命缩减一半。,2018/9/27,48,电能的质量指标-电压,1.电压偏

15、差(移) 电压偏差（移）指当供配电系统改变运行方式或负荷缓慢地变化使供配电系统各点的电压也随之改变，各点的实际电压与系统额定电压之差，通常用与系统额定电压的百分比值数表示。用公式表示为,用电设备的额定电压，kV；用电设备的实际端电压，kV。,2018/9/27,49,电能的质量指标-电压,2.电压波动 一系列的电压变动或电压包络线的周期性变动，电压的最大值与最小值之差与系统额定电压的比值以百分数表示，其变化速度等于或大于每秒0.2时称为电压波动。波动的幅值为：,用电设备端电压的最大波动值，kV；用电设备端电压的最小波动值，kV。,2018/9/27,50,电能的质量指标-电压,3.电压闪变 负

16、荷急剧的波动造成供配电系统瞬时电压升高，照度随之急剧变化，使人眼对灯闪感到不适，这种现象称为电压闪变。 4.不平衡度 不对称度是衡量多相负荷平衡状态的指标，多相系统的电压负序分量与电压正序分量之比值称为电压的不对称度，电流负序分量与电流正序分量之比值称为电流的不对称度，均以百分数表示。,2018/9/27,51,电能的质量指标-电压,2018/9/27,52,电能的质量指标-频率偏差,频率偏差是指供电的实际频率与电网的额定频率的差值。 我国电网的标准频率为50Hz，又叫工频。 频率偏差一般不超过0.5Hz，当电网容量大于3000MW时，频率偏差不超过0.2Hz。 调整频率的办法是增大或减小电力系统发电机有功功率。,2018/9/27,53,电能的质量指标-波形,波形正弦波 质量标准：正弦波电压和电流 谐波的危害与抑制,2018/9/27,54,电能的质量指标-供电可靠性,供电可靠性 供电可靠性指标是根据用电负荷的等级要求制定的。 衡量供电可靠性的指标，用全年平均供电时间占全年时间百分数表示。,