(1) 一级负荷:
指供电突然中断将造成人伤亡，或政治上
造成极坏影响，经济上造成重大损失或引起社会混乱的负
荷。如党政机关、医院、交通枢纽、通信、广播、供水
1.2.1 电能系统的负荷与分类

(2) 二级负荷 : 指供电突然中断将造成政治上不好影响， 经济上较大损失或社会生活的正常规律被打乱的负荷。例 如：学校
问题

学校学习是否够用：不够。 基础类 工作以后：针对性学习＋专业性学习。
过程控制实验室
高电压技术实验室
1.1.3 发电厂、变电所、电力网概述
１.发电厂
发电厂是电能系统的电源，它的作用是把不同种类
的一次能源转换成电能。根据一次能源的不同，可分为 火力发电厂、水力发电厂、核动力发电厂和利用其它能 量发电的电厂。
图片
输煤系统
输煤的主要任务:传送,除铁,煤粉制备
输煤系统

主要任务：煤传送，除铁，煤粉制备等．
电能的产生,传输,分配,控制控制系统中 设备展示

化学水的主要任务:为防止锅炉结垢,要除去水中的阴离 子/阳离子/CO2/O2等．
水处理设备
水处理设备
锅炉

化学水—高低压加热器—省煤器---水冷壁－汽包—一二 级过热器－汽轮机
一级负荷 特别重要的负荷指①当中断供电将 发生中毒爆炸和火灾等情况负荷； ②特别重要场所的不允许中断供电的 负荷。
宜由两回路电源供电。 中断供电将 ①在政治上、经济上造成较大损失时 在负荷较小或地区供电条件 困难时，可由一回6kV及以上 二级负荷 ②影响重要用电单位的正常工作。 专用的线路供电。 三级负荷 不属于一、二级负荷者 对供电方式无特殊要求
继续加强现有6个跨省电网，发展省一级电网并注意发展 系统间的互联，逐步形成全国的联合电能系统
用于发电的一次能源消耗
4% 26% 火电 水电 核能及其他 70%
20%
10% 18% 石油 天然气 煤 核能 可再生能源
17%
35%
中国
8% 14% 石油 天然气 煤 核能 可再生能源
全世界
18%
25%
13% 13% 石油 天然气 煤 核能 可再生能源
高压变频器
ＰＬＣ－可编程逻辑控制器

可编程逻辑控制器：主要用于开关量的控制 硬件＋梯形图语言
ＰＬＣ－可编程逻辑控制器
ＤＣＳ－分散控制系统
传感器＋变送器＋控制柜＋控制台
我们将来能做什么？


培养能够从事与电气工程有关的装备制造、系统运行、自 动控制、技术开发、信息处理、设计施工、企业管理以及 计算机应用等领域工作的应用型工程技术与管理人才。 电气设备与仪表的设计／制造／维修／售后 系统运行－各类公司：电气与仪表系统 技术开发－计算机类＋单片机＋嵌入式等 信息处理-信号系统，数字信号处理，高频电路等。

(3) 三级负荷 : 指有计划停电时不会造成较大影响的负 荷。例如：生活用电、一般工业企业用电、一般农业用电
负荷分级
负荷性质 中断供电将①造成人身伤亡时； ②在政治经济上造成重大损失时； ③影响有重大政治、经济意义的用电 单位的正常工作。
供电要求 应由两个独立电源供电： ①来自两个发电厂 ②来自两个地区变电所 ③1路市电＋自备发电机 还应增设应急电源： ①自备发电机组 ②独立于正常电源的专用馈 电线路 ③不间断供电装置UPS（EPS) ④蓄电池及干电池
第一章 电能系统概论
１.１ １.２ 概述 电能系统负荷与负荷曲线
１.３
１.４ １.５
电能系统的电压等级
输电线路 发电厂、变电所电气设备
１.６
１.７ １.８ １.９
电能系统的电气连接方式
三相电能系统中性点运行方式 电能系统的运行特点和基本要求 电能系统的运行监视、控制与保护
１.１０ 安全接地
1.1 概述
量只有世界平均水平的1/3。
我国今后电力工业发展方向

在电源结构调整上要坚持优化火电结构、优先发展水电、 适当发展核电、积极利用新能源的方针

要大力抓好大电厂、大容量、高参数、高效率大机组的建 设

大力加强主电网的建设，形成坚强的电力网络结构，加快
城市和农村电网的建设和技术改造。开拓电力销售市场

锅炉图片
汽轮机
汽轮机
汽轮机
发电机
变压器
变压器
干式变压器
电力系统简略图
电力系统图
过程控制－系统－子系统－孙系统
控制室
过程控制示例ຫໍສະໝຸດ 汽包水位三冲量控制示例温度检测
压力与流量检测
电机与电力电子技术
旋转机械的驱动
电机与电力电子技术方向

传统电机控制＋电力电子＋ＰＬＣ 电力电子：可控整流＋交直流变换等，用于电源＋调速＋ 电力系统自动化等．

(1) 地方电力网 :
电压不超过 110kV （现在在大型以上
城市为220KV ）,输送距离在几十千米内的电力网，主要
指一般城市、工矿区、农村配电网络 。
电力网（２）

(2) 区域电力网 :
电压为 110～ 220kV 级的电力网，区域
电力网输电线路较长，用户类型较多。一般指一个面积较 大的地级市，或面积一般相临地级市。



发电厂与热电厂： 发电厂是指将由能源获得的能量转为电能形式的工厂。若 将能源生产出来的能量形态既有电能又有热能的，则称为 热电厂。 输能线路： 输送和分配能量的设备称为输能线路，其中包括输电线路 与热力管道 。 热能系统与电能系统： 在动力生产中若生产、分配与转变的能量主要是热能的称 为热能系统。
1.1.2 电能系统与电力系统的定义(2)
2．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。
3．电力系统： 电能系统中的电气部分称为电力系统。 4．电力网： 在电力系统中通常把发电机和用电之间属于输电和配电 的环节称为电力网。
动力系统、电力系统、电力网示意图
发电厂（1）
(1) 火电厂：

火电厂按原动机类型不同可分为汽轮机发电厂、蒸汽机发
电厂、燃气轮机发电厂等。

凝汽式汽轮机发电厂电能生产过程： 燃料化学能 能 锅炉 热能 汽轮机 机械能 发电机 电

发电厂（2）
(2) 水电厂 水电厂的基本能量转化过程： 水能 水轮机 机械能 发电机 电能 水电厂的装机容量可用如下公式表示 ：

1882年高压输电（法国人德普勒、水电、慕尼黑、直流、
1500～2000V、57km、2kW）

1885年单相变压器－－单相交流输电
1891年三相异步电动机、三相变压器－－三相交流输电 （德国人奥斯卡.冯.密勒、拉芬镇－法兰克福、水轮发电 机230kVA电压95V、升压25kV、4毫米铜线、降压112V、负 荷：白炽灯和异步电动机）
24% 36%
4%
45%
发达国家
发展中国家
1.1.2 电能系统与电力系统的定义(1)
1． 动力系统： 广义地讲，转化、分配和应用电能及热能的全部环 节称为动力系统，包括锅炉、汽轮机、发电机、核反应 堆、输电线、热力管道、电力变压器、电动机、电热装 置、换流装置及电动机传动机械等等。此外还包括能源。 这里的能源指煤、油、水、核燃料等。
1.1.1 能和能源
• 能量是物质运动的量度，能量有许多形式，如机械能、热 能、化学能。 • 电能是相应于电磁运动的能量形式。 • 不同形式的能量可相互转换。
1.1.1 能和能源(1)
2. 能源的分类：

一次能源：指以现成的形式存在于自然界的能源。见表1-1 二次能源：指由一次能源直接或间接转换而来的其它形式的 能源或人工制造的能源。

参考资料：电气科学与工程发展简史
我国电力工业发展概况

1.我国有丰富的煤炭、石油和水力资源，这为我国电力工 业的发展提供了条件。

2.1882年上海建立第一个发电厂，容量12kW 。

3.新中国成立以来，我国电力工业取得了长足的发展。
形成了华北、东北、华东、华中、西北和南方互联等 6 个跨省大网， 4个独立省电网 ( 山东、福建、海南、新疆) 和西南弱联系的跨省电网 发电机装机容量和年发电量居世界第二位，但人均用电
电气工程基础
教师：李希年 电气工程教研室



课程名称： 电气工程基础 电力系统分析 电力系统稳态分析 电力系统暂态分析
参考书目



《电能系统基础》 单渊达 机械工业 《电力工程基础》 王锡凡 西安交通大学出版社 《电气工程概论》 范瑜 高等教育出版社 《电力系统稳态分析》 陈珩 水利电力出版社 《电力系统－基础知识、基本计算和运行分析》 陈怡 东南大学出版社 《电力系统分析》 何仰赞,温增银 华中科技大学出版社 《现代电力系统分析》 王锡凡 科学出版社

(3) 超高压远距离输电网络 :
由 330kV 和 550kV 的远距离
输电线路组成，担负着远距离、大容量发电厂的电能输送
任务，往往同时联系几个区域电力网形成大型联合系统。
一般指由大容量发电厂向工业集中地区，人口密集的大型 城市输送电能的电力网。
变电所
变电所的任务是汇集电源、升降电压、分配电能。
电能系统、电力系统、电力网示意图


思考问题： 环网中电能的流向是怎样的？是否象水流一样？ 什么情况下是左循环？ 什么情况下是右循环？ 什么情况下是汇流？ 这也是我们这门课要解决的问题之一。
电能的产生,传输,分配,控制系统中设备 展示
电能的产生 热力发电,核电厂;风力发电,太阳能发电. 以热力发电为例: 煤/油/气---风 化学水----锅炉---汽轮机---发电机—升压变压器--电网---降压变压器---用电设备