第一章电力系统的基本概念
1.电力网电压等级的选择
1.出现不同电压等级的原因：
s 3U线I线 3U相I相
a.假定S一定→电压高 →电流低→导线截面积小→导线投资
小（有利） 电压高→有利：线损小 不利：对绝缘要求高，设备投资大
b.电压低→电流高→导线投资大（有利）
电压低→不利：线损大 有利：绝缘投资小
第一章电力系统的基本概念
说明： 1.即使在同一电压等级中，各种电器设备（发电机， 变压器，输电线路，用电设备等）的额定电压并不完 全相同。
2.根据电力系统运行需要，通常在变压器的高压绕组 上（三绕组变压器的高、中压绕组上）设有若干个分 接抽头，供调压选择使用。此时变比K=变压器高压绕 组的实际抽头电压/低压绕组的额定电压>1 。
第一章电力系统的基本概念
(3)发电机的额定电压
发电机作为直接配电的电源，总是接在线路的 始端，为了补偿线路运行时产生的电压降，所 以发电机的额定电压应该比线路的额定电压高5 %(与线路始端电压相当)，即为UGN=UN(1+5 %)。
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(4)变压器的额定电压（双绕组）
a.一次侧：相当于负荷（用电设备） 所以此时 UTN1=UN 特殊：若变压器一次侧与发电机相联，则此时UTN1=1.05UG N b.二次侧：相当于电源
第一章电力系统的基本概念
结论： 对一定的输送功率（容量）和一定长度的输
电线路总能找到一个最合适的电压等级。 我国的额定电压等级？
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额定电压/kV 输送容量/M W
3
0．1~1．0
6
0．1~1．2
10
0．2~2．0
35
2~10
110
10~50
输送距离/km 额定电压/kV 输送容量/M W
它们所联系起来的各类变电所所组成的电力网络。
电力网=电力系统—发电机—用电设备
和分配的
=变压器+输电线路 ——用于电能的输送
第一章电力系统的基本概念
区域电网七个： 东北、华北、华东、华中、西南、华 南、西北。 发电公司五个：国电、华能、大唐、华电、电力投资
第一章电力系统的基本概念
3.动力系统： 动力系统=电力系统+动力部分
稳态内容： 1.电力系统物理模型转化为数学模型 2.对电力系统数学模型进行分析计算（手算、
机算）
3.有功功率、频率调整——无功功率、电压 调整
第一章电力系统的基本概念
暂态内容： 1.波过程（高电压技术） 2.电磁暂态过程：短路（对称、不对称）
（继电保护、自动装置） 3.机电暂态过程：与动力部分有关（电力系
低压电网：电压等级在1KV以下的电力网。 中压电网：1KV——35KV之间的电力网 高压电网：35KV——330KV之间的电力网 超高压电网：330——1000KV之间的电力网 特高压电网：1000KV以上的电力网（09年晋东南
（长治）-南阳-荆门特高压交流试验示范工程） 标志性意义！ 直流最高电压？
直流输电克服了上述电感的损耗.只有导线电阻的损耗.主要应用于 远距离大容量输电、电力系统联网、远距离海底电缆或大城市地下 电缆送电、配电网络的轻型直流输电等方面。直流 输电与交流输电 相互配合，构成现代电力传输系统。随着电力系统技术经济需求的 不断增长和提高，直流输电受到广泛的注意并得到不断的发展。与 直流输电相关的技术，如电力电子、微电子、计算机控制、绝缘新 材料、光纤、超导、仿真以及电力系统运行、控制和规划等的发展 为直流输电开辟了广阔的应用前景。
第一章电力系统的基本概念
第一章 电力系统的基本概念
第一章电力系统的基本概念
地位： 电力系统主干课，呈前其后。
前导课：高数，电路，电机，电磁场 后续课：发电厂电气部分，电力系统继电
保护，电力系统自动装置，高电压技术
第一章电力系统的基本概念
特点：
1.理论性比较强 2.与实际工程、实践结合紧密 3.计算与理论并重
第一章电力系Leabharlann 的基本概念1-4 电力系统的接线方式
1.无备用接线：每个负荷只能从一个供电回路取得电能的开 式网。
包括：放射式接线，干线式接线和树状式接线。 优点：简单、经济。 缺点：可靠性低。
第一章电力系统的基本概念
(1)无备用接线
图1-6 无备用接线方式 a)放射式 b)树状式 c)干线式
第一章电力系统的基本概念
1~3 4~15 6~20 20~50 50~100
220 330 500 750 1000
100~500 200~800 600~1500 2000~2500
输送距离/km
100~300 200~600 400~800 500以上
第一章电力系统的基本概念
根据电压等级的高低，目前电力网大体分为低压、 中压、高压、超高压、特高压5种。
第一章电力系统的基本概念
考试： 1.平时：20% 2.期末考试：70% 3.课设：10%
第一章电力系统的基本概念
电力系统分析内容： 1.电力系统稳态分析：正常的，相对静止 的运行状态。（节点电压，功率，支路电 流，频率）
2.电力系统暂态分析：从一种运行状态向 另一种运行状态的过渡过程。
第一章电力系统的基本概念
（锅炉汽机） 4.关系：
动力系统 电力系统 电力网
交流输电和直流输电哪种好 ？？
第一章电力系统的基本概念
交流输电由来已久,交流输电线路中,除了有导线的电阻损耗外还有 交流感抗的损耗.为了解决交流输电电阻的损耗,采用高压和超高压输 电来减小电流来减小损耗.但是交流电感损耗不能减小.因此交流输电 不能做太远距离输电.如果线路过长输送的电能就会全部消耗在输电 线路上.交流输电并网还要考虑相位的一致.如果相位不一致两组发电 机并网会互相抵消. 直流输电是电力系统中近年来迅速发展的一项新 技术。
第一章电力系统的基本概念
2.保证良好的电能质量
电压质量（1）35KV及以上电压偏差是 5%； （2）10KV及以下电压偏差是 7%。
频率质量：允许偏移为 0.2HZ- 0.5HZ。
波形质量：畸变率
第一章电力系统的基本概念
3.努力提高电力系统运行的经济性
电力系统运行的经济性主要反映在降低发电厂 的能源消耗、厂用电率和电力网的电能损耗等 指标上。 电能所消耗的能源在国民经济能源的总消耗中 占的比重很大，使电能在生产、输送和分配的 过程中耗能小、效率高，最大限度地降低电能 成本有着十分重要的意义。
第一章电力系统的基本概念
1-3 对电力系统运行的基本要求
1. 电力系统运行的特点 2. 对电力系统运行的基本要求
第一章电力系统的基本概念
一. 电力系统运行的特点
1.电能不能大量储存 2.过渡过程非常迅速 3.与国民经济各部门密切相关
第一章电力系统的基本概念
1.电能不能大量储存
电能的产生、输送、分配和使用实际上是同时 进行的，每时每刻系统中发电机发出的电能必 须等于该时刻用户使用的电能，再加上传输这 些电能时在电网中损耗的电能。这个产销平衡 关系是电能生产的最大特点。
发出的电=用掉的电+电能损耗
第一章电力系统的基本概念
2.过渡过程非常迅速
电能的传输近似于光的速度，以电磁波的形式 传播，传播速度为30万km／s，“快”是它的 一个极大特点。如电能从一处输送至另一处所 需要的时间仅千分之几秒；电力系统从一种运 行状态过渡到另一种运行状态的过渡过程非常 快。
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此时：UT2=变压器内部自身压降电压5%UN+作为电源的 电压105%UN=1.1UN
特殊：1.如果变压器二次侧直接接用电设备（电动机） 2.如果变压器的漏抗（US%（短路电压百分数）<7
%）较小 此时： UT2=1.05UN
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(4)发电机、变压器的额定电压
图 电力系统各元件的额定电压
2.有备用接线：每个负荷至少能从两个不同供电回路取得电 能的网络。
包括：双回路供电网络、双端供电网络和环网。 特点：可靠性显著提高；但设备费用增加较多且运
行调度复杂。 电力系统的高压和超高压输电网采取有备用接线方式， 配电网根据负荷性质决定接线方式。
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(2)有备用接线
图1-7 有备用接线方式 a)双回路放射式 b)双回路干线式 c)双回路链式 d)环式 e)两端供电网
第一章电力系统的基本概念
1.装机容量：系统中实际安装发电机组额定 有功功率的总和。 2.年发电量：电力系统的所有发电机组全年 实际发出的电能总和。 3.额定频率：按照国家标准，我国为50HZ。
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1-2 电力系统的额定电压和额定频率
1.电力网电压等级的选择
2.电力系统各元件的额定电压
第一章电力系统的基本概念
二. 对电力系统运行的基本要求
1.保证可靠地持续供电 2.保证良好的电能质量（优质） 3.努力提高电力系统运行的经济性（经济）
第一章电力系统的基本概念
1.保证可靠地持续供电
第一类负荷-------不能停电； 第二类负荷-------可短时停电； 第三类负荷-------可长时停电；
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2.电力系统各元件的额定电压
(1)用电设备的额定电压 (2)电力线路的额定电压 (3)发电机的额定电压 (4)变压器的额定电压
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(1)用电设备的额定电压
用电设备的额定电压为 UN （最理想，最 经济的工作电压），也是其他元件的参考电 压。
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3.与国民经济各部门密切相关
现代工业、农业、国防、交通运输业等都广泛 使用着电能，此外在人民日常生活中也广泛使 用着各种电器，而且各部门的电气化程度愈来 愈高。因此，电能供应的中断或不足，不仅直 接影响各行业的生产，造成人民生活紊乱，而 且在某些情况下甚至会造成政治上的损失或极 其严重的社会性灾难。