ELECTRIC POWER ENGINEERING 电力工程
鞠平 主编
第一章 绪论
第1章 绪论
1.1 电力工程的发展 1.2 电力系统的概述 1.3 电力系统计算的标幺制
1.1 电力工程的发展
电力工程的基石——电磁感应定律
法拉第 1831年10月 当磁铁和导线有相对运动时，
回路中会产生电流。
1.1 电力工程的发展
电力系统的出现
• 1982年 美国纽约珍珠街电厂 发电——输电线——电灯 ，电力系统的萌芽 直流
1.1 电力工程的发展

• 1888年 俄国 多利沃 创用三相交流技术
• 1889年 发明三相笼型感应电机 • 1891年 密勒主持建立了最早的三相交流输电系统
电机的出现
法拉第依据电磁感应定律发明了 最早的发电机原型——圆盘发电机。
1.1 电力工程的发展
电厂的出现
• 1875年，巴黎北火车站，世界上第一座火电厂（直流） • 1879年，美国旧金山电厂，最早售电的电厂 • 1882年，美国纽约珍珠街电厂，第一座较正规的电厂 • 1881年，英国戈德尔明电厂，第一座水电厂
35 110 220 330 500 750
3.15，3.3 6.3，6.6 10.5，11.0
38.5 121 242 345，363 525，550 788，825
1.2.2 电力系统的基本参量
选择电压等级
电压等级的选择需要进行技术经济比较，包括线损，设 备投资，输送功率与距离。
线路电压 /kV 3 6 10
1.2.2 电力系统的基本参量
电力系统的基本参量
名称
涵义
总装机容量 发电机额定容量之和
最大负荷 负荷有功之和的最大值
年发电量
所发电能总和
年用电量
所用电能总和
额定频率 规定的频率（50Hz/60Hz）
额定电压
规定的电压
单位 MW/万kW MW/万kW MW·h/亿度 MW·h/亿度
Hz/赫兹 kV/万伏
但变压器短路阻抗值在7.5%以上，应比同级电网额定电
压高10%。
1.2.2 电力系统的基本参量
各设备额定电压等级
用电设备额定线电压/kV 发电机线电压/kV
3
3.15
6
6.3
10
10.5
15.75
23.0
35
110
220
330
500
750
变压器线电压/kV
一次绕组
二次绕组
3，3.15 6，6.3 10，10.5 15.75 23.0
输送距离 /km
各电压等级及范围
3~280kV 高压
280~800kV 超高压
High-Voltage
Extra-High-Voltage
≥800kV 特高压
Ul.2 电力系统的基本参量 电压分布
电压降落：线路上一般为10%，变压器一般为5% 电压偏移：一般允许±5%
1.2.2 电力系统的基本参量
1.2 电力系统概述
1.2.1 电力系统的构成 1.2.2 电力系统的基本参量 1.2.3 发电厂的类型 1.2.4 变电所类型 1.2.5 电力系统的特点和要求
1.2.1 电力系统的构成 电力系统是如何构成的
电力系统的基本组成
1.2.1 电力系统的构成
电力系统示意图
1.2.1 电力系统的构成 什么是电气接线图
交流与直流 • 19世纪 电力发展初期，采用直流
• 20世纪初至50年代，开始采用交流
• 1954年，瑞典本土和歌德兰岛之间建成第一条100kV高 压直流输电线路，此后交直流并存
1.1 电力工程的发展
我国电力工业 我国于1882年在上海第一次装机发电
清光绪八年(1882年)7月26日，英国商人开办的上海电光 公司所属的乍浦路电灯厂开始发电，装机容量12千瓦，供南 京路至外滩沿街弧光灯用电。这是我国土地上正式发电的第 一座电厂。
发电机的额定电压 ：比同级电网额定电压高5％ 用电设备的额定电压：与同级电网的额定电压等级相同
1.2.2 电力系统的基本参量
变压器的额定电压：
一次绕组：相当于是用电设备，其额定电压应与电网的额定 电压相同。
当变压器一次绕组直接与发电机相连时，其额定电压应 与发电机的额定电压相同。
二次绕组：对于用电设备而言，相当于电源.
1.2.2 电力系统的基本参量
电力系统电压等级
电压等级是国家规定的标准额定电压，是指线电压。
电网额定电压 平均额定电压
电力系统电压等级
0.38 3 6 10 35 3.15 6.3 10.5 37
110 220 330 500 750 115 230 345 535 788
<3kV 低压
Low-Voltage
1.1 电力工程的发展
1.1 电力工程的发展
电力市场
• 改革宗旨：打破垄断、引入竞争、提高效率、减低成本、 改善质量
• 电力市场：模式不同、阶段不同 • 对电力系统运行分析与控制带来一系列新课题：安全性、
备用容量等
特高压输电
• 国家电网公司 1000kV交流输电线路 • 南方电网公司 ±800kV直流输电线路
1.1 电力工程的发展
我国电力工业的未来 西电东送
• 一次能源——西部，水能占67.5%、煤炭占82%； • 二次能源——东部沿海地区京沪穗一线； • 2020年前后形成北、中、南3条西电东送线
全国联网
• 已建成6大区域电网、5独立省网 • 2003年9月东北、华北与华中、华东已实现南北方向的
互联 • 2015—2020年，西电东送形成全国性电网
35
110
架空线路的电压及其输送功率、输送距离
输送功率 /MW
输送距离 线路电压 输送功率
/km
/kV
/MW
0.1~1.0
1~3
220 100~500
0.1~1.2
4~15
330 200~800
0.2~2.0
6~20
500 1000~15 00
2~10
20~50
750 200~250 0
10~50
50~150
电气接线图从电气上描述了电力系统各个部分和设备的管 理关系。
三相电路
电气接线图
1.2.1 电力系统的构成
1.2 .1 电力系统的构成 什么是地理接线图
地理接线图地理 上描述了电力系统各 个部分和设备的连接 关系。
1.2 .1 电力系统的构成
电力设备如何分类
一次设备：发电、输电、变电、配电、用电等 二次设备：测量、监视、控制、继电保护、自动化、通信等