一、电力工业发展概况及前景
几个需要记住的知识点
1、电力工业是将一次能源转换成二次能源的工业，其发展水平是反映国家经济发展程度的重要标志。
2、1882年在上海建立第一个火电厂。
3、1912年在昆明滇池石龙坝建立第一座水电站。
4、2001年，针对我国能源结构的实际情况，我国的电源发展实施了“优先开发水电、大力发展火电、适当发展核电、积极发展新能源发电”的方针，使电源发展呈现多种
能源互补的格局。
5、在水电方面我取得了骄人成绩，有许多世界之最
①1994年12月开工建设世界上最大的水电站→三峡
②界上最大的抽水蓄能电站→广州抽水蓄能电站
③世界上海拔最高的电站→西藏羊卓雍湖水电站等。
6、我国电力已经开始进入“大机组‘’、“大电网”、“超高压”、“高自动化”
的发展新阶段。
二、电力系统基本概念
（一）、电力系统
1、电力系统概念
由发电厂、升压变电站、输电线路、降压变电站及电力用户所组成的统一整体称为电
力系。
2、动力系统概念
电力系统加上带动发电机转动的动力装置构成的整体称为动力系统。
3、电力网概念
由各类升压变电站、输电线路、降压变电站、组成的电能传输和分配的网络称为电力网。
（二）、发电厂
1、定义
发电厂是电力系统的中心环节，它是把其他形式的一次能源转换成二次能源的一种特
殊工程。
2、分类
⑴a、按其所用能源分为
火力发电厂、水力发电厂、核能发电厂、风力发电厂、潮汐发电厂、地热发电、太阳
能发电、垃圾发电、沼气发电等等。
b、按发电厂的规模和供电范围划分为：区域性发电厂、地方发电厂、自备专用发电厂等。
⑵、火力发电厂
①定义
利用煤、石油、天然气、油页岩等燃料的化学能生产电能的工厂。
热能→机械能机→
电能。
②凝汽式火力发电厂
火力发电厂中的原动机可以是凝汽式汽轮机、燃气式汽轮机或内燃机。
我国大部分火
力发电厂采用凝汽式汽轮发电机组，所以称为凝汽式火力发电厂。
汽式火力发电厂热
效率较低只有30~40％。
适宜建在燃料产地。
③热电厂
既发电又供热的火力发电厂称为热电厂。
热效率可以上升到60~70％。
一般建在大城
市及工业附近。
⑶水力发电厂
定义
通常称水电厂。
利用江河水流的水能生产电能的工厂。
水能→机械能→电能。
⑷核电厂
定义
核能→热能→机械能→电能。
特点
能取得较大的经济效益，所需原料极少。
（三）、变电站
1、定义
变电站是汇集电源、升降电压和分配电力的场所，是联系发电厂和用户的中间环节。
2、分类
⑴按升降电压划分为
①、升压变电站→通常是发电厂升压部分，紧靠发电厂。
②、降压变电站→通常运离发电厂而靠近负荷中心。
⑵按变电站在电力系统中所处的地位和作用划分为
①、枢纽变电站：枢纽变电站位于电力系统的枢纽点，电压等级一般为330kV以上，
连接多个电源，出现回路多，变电容量大；全站停电后将造成大面积停电或系统瓦解。
②、中间变电站：中间变电站位于系统主干环行线或系统主干线的接口处，电压等级
一般为330——220kV，汇集2~3个电源和若干线路。
③、地区变电站：地区变电站是某个地区和某个城市的主要变电站，电压等级一般为220kV。
④、企业变电站：企业变电站是大、中型企业的专用变电站，电压等级35——220kV，1~2回进线。
⑤、终端变电站：终端变电站位于配电线路的终端，接近负荷处，高压侧10——35kV 引入线，经降压后向用户供电。
（四）、电力网
1、定义
由各类升压变电站、输电线路、降压变电站、组成的电能传输和分配的网络称为电力网。
其作用是输送、控制和分配电能。
2、分类
⑴、按供电范围、输送功率和电压等级划分为
①、地方电力网：电压等级为110kV及以下
②、区域电力网：电压等级为110kV及以上。
⑵、电力网按结构特征分为
①、开式电力网：用户只能从单方向得到供电的叫开式电力网
②、闭式电力网：用户可以从两个或两个以上方向得到供电的叫闭市电力网。
⑶安电压等级分为
①、低压（1kV及以下）
②、高压（1~330kV）
③、超高压（330~1000kV）
④、特高压（1000kV及以上）
(五)、电力系统的优越性
电力系统使发电、供电、和用电称为一个整体，在技术上和经济上具有一系列的优点。
⑴、提高了电力网运行的可靠性。
⑵、提高了供电的稳定性。
⑶、提高了发电的经济性→①、连成和扩大电力系统可以合理利用资源，提高经济效益。
②连成和扩大电力系统可以提高发电的平均效率和其他经济指标。
②连成和扩大
电力系统可以减小总装机容量。
（六）、电力系统运行的特点及运行要求
1、特点
⑴、电能难以储存。
⑵、正常输电过程和故障过程都非常迅速。
⑶、电力系统的地区性特点较强，组成情况不尽相同。
⑷、电能生产与国民经济、人民生活的关系密切。
2、要求
⑴、保证供电的安全可靠性
①、此要求是对电力系统的基本要求。
可靠性是确保用户能够随时得到电。
②、用户对供电的可靠性的要求不一样，通常按重要性将用户分为→I类用户：对这类负荷停止供电，会带来人身危险，设备损坏，产生大量废品，长期破坏生产秩序，给
国民经济带来巨大的损失或造成重大的政治影响。
II类用户：对这类负荷停止供电，
会造成大量减产，城市公用事业和人民生活受到影响。
III类用户：一般是指暂时停电不会造成严重后果的用户
⑵、保证电能的良好质量
①、衡量电能的指标：频率、波形、电压
②、我国规定的电力系统的额定频率为50Hz，大容量系统允许频率偏差±0.2Hz，中小容量系统许频率偏差±0.5Hz
⑶、保证足够的发电功率和发电量
⑷、保证电力系统运行的稳定性
⑸保证电力系统运行的经济性
三、电气设备概述及额定参数
(一)、一次设备
1、定义
直接参与生产、输送和分配电能的电气设备称为一次设备。
2、分类
⑴、能量转换设备。
发电机、变压器、电动机等
⑵、开关设备。
断路器、熔断器、负荷开关、隔离开关、载流导体、互感器、电抗器
和避雷器。
(二)、二次设备
1、定义
对电气一次设备的工作状态进行监测、控制、和保护的辅助性电气设备称为二次设备。
2、分类
继电器、各种电气仪表、自动控制设备、信号、控制电缆等。
有些设备一次和二次都
是如熔断器、负荷开关、母线、电缆等。
（三）、电气设备的额定参数
1、额定电压
⑴定义
额定电压是按长期正常工作时具有最大经济效果所规定的电压。
⑵、分类
①用电设备和电力网的额定电压
a、我国用电设备和电力网的额定电压，但实际输送中由于电压的损耗线路首段端的电压将高出额定电压，线路末端的电压将低于额定电压。
b、一般规定，用电设备的工作电压允许在额定电压的±5％范围内变动，而沿线的压
降一般允许为10％。
c、电力网额定电压U e=（U a+U b）/2
②发电机的额定电压
a、发电机处于电力网首端，其额定电压比电力网的高5％。
即U Ge=1.05U e
b、允许线路电压降10％，从而保证用电设备的工作电压均在±5％以内。
③变压器额定电压
a、变压器在电力系统中具有双重属性→发电机和用电设备
变压器的一次绕组从电网接受电能→用电设备。
变压器的二次绕组输出电能→发电机b、规定
当变压器的一次绕组直接与发电机的出线端相连时，其一次绕组的额定电压应与发电机额定电压相同，即U1=1.05U e
变压器的二次绕组的额定电压比同级电力网的额定电压高10％即U2=1.1U e
10Kv及以下电压等级的变压器的阻抗压降在7.5％以下，若线路短，线路上压降小，其二次绕组额定电压可取1.05U e
2、额定电流
⑴定义
电气设备的额定电流是指周围介质在额定环境温度时，其绝缘和载流导体及其连接的长期发热温度不超过极限值所允许长期通过的最大电流值。
⑵、我国采用的周围介质额定温度如下：
①电力变压器和大部分电器(如断路器、隔离开关、互感器等)的额定周围空气温度取为40℃。
②敷设在空气中的母线、电缆和绝缘导线等为25℃。
③埋设地下的电力电缆的额定泥土温度为25℃。
3、额定容量
定义
额定容量的规定条件与额定电流相同。
变压器额定容量用视在功率(kVA)表示；发电机的原动机只能提供有功功率，所以一般以有功功率(kW)表示；当其额定容量用视在功率表示时，需表明功率因数。
电动机也多用有功功率表示。