电气工程及其自动化专业认知.ppt

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1、1电力系统概述陈丽丹2011.11.282电力系统及其自动化电力系统及其自动化学科主要涉及电能的产生、变换、输送、分配、控制的理论，电力系统的规划、运行规律、以及相应的测量、保护、调节、控制系统的理论和技术。火电核电太阳能风电输电线路变电站工业负荷农业负荷商业负荷居民负荷电力系统的构成发电厂输电线路变电站用户水电41882年9月第一个完整的直流电力系统由ThomasEdison在纽约建成并投入使用，电压110V,输送距离1.5km。1、电力系统、电力网及动力系统1889年9月第一个单相交流输电系统在美国俄勒冈州（Oregon)投入运行，电压4000V,输送距离

2、21km。1893年第一个三相交流输电系统在美国南加州投入运行，电压2300V,输送距离12km。5热力网水库23kV锅炉10kV10kV工业用户220/380V商业用户反应堆23kV220kV110kV500kV电力系统电力网动力系统6电力系统：由发电机、升降压变压器、各种电压等级的输电线路和广大用户的用电设备所组成的统一整体。电力网：发电设备和用电设备之间输送和分配电能的网络。动力系统：电力系统加上带动发电机转动的动力部分。72.电力网的电压等级及确定原则确定原则：输送功率输送距离同系统中电压等级不宜过多或过少，级差不宜过大8架空输电线路的额定电压与输送功

3、率和输送距离的关系9输电技术及特点限制短路电流适用于海底电缆输电直流输电调节灵活实现交流系统异步连接无系统稳定问题交流电可高压发出交流变电站维护容易费用低交流电压可用变压器简单有效地升压、降压交流输电特点直流输电特点VS输电技术103、电力网和变电所的分类电力网超高压电力网地方电力网区域电力网超高压电力网：电压等级在330～750kV，输电距离在300～1000km。区域电力网：电压等级在110～220kV，输电距离在50～300km。11变电所地方电力网：电压等级在35~110kV，输电距离在50km以内的中压电力网。枢纽变电所中间变电所终端变电所枢纽变电站

4、：处于电力系统的中枢地位，连接电力系统高压和中压的几个部分，汇集多个电源，并具有多条联络线路。12中间变电站：将发电厂或枢纽变电站与负荷中心联系，一般汇集2~3个电源，起系统交换功率或使长距离输电线路分段的作用。终端变电站：处于电力网的末端，直接向本地负荷供电，而不再向其他地区输送电能。13热力网水库23kV锅炉10kV10kV工业用户220/380V商业用户反应堆23kV220kV110kV500kV超高压电网地方电力网区域电力网枢纽变电站中间变电站终端变电站14变电站是联系发电厂和用户之间的中间环节，它通过变压器将各个电压等级的电网联系起来，用于变换电压、

5、接受和分配电能，控制电力的流向和调整电压。变电站设施变压器开关设备母线互感器并联电容器并联电抗器变电站介绍15煤炭、石油、天然气火力发电厂将一次能源转换为电能的工厂。三、发电厂水能水力发电厂核能核电厂新能源(风能、潮汐、地热、太阳能…)新能源电厂16火力发电厂：利用固体、液体、气体燃料的化学能来生产电能的工厂1.火力发电厂原动机：凝汽式汽轮机、燃气轮机、内燃机我国大部分火电厂为凝汽式火力发电厂化学能热能机械能电能燃烧原动机发电机1718192021222324252.水力发电厂水力发电厂：利用水库、河流所蕴藏的水力资源来生产电能的工厂水电厂的类型堤坝式引水式抽

6、水蓄能电站势能机械能电能水轮机发电机26堤坝式水电厂:利用修筑拦河堤坝来抬高上游水位，形成发电水头的水电厂。分类坝后式河床式27坝后式水力发电厂示意图上游水库大坝变压器发电机下游28河床式水力发电厂示意图进水口厂房溢流坝29引水式水力发电厂堰引水渠压力水管厂房30抽水蓄能电站（发电）水坝压力水管厂房蓄水池31抽水蓄能电站（蓄能）323.核电厂核电厂：利用核能发电的工厂分类轻水堆重水堆石墨冷气堆沸水堆压水堆33沸水堆型核电厂示意图混凝土防护壳主循环泵控制棒反应堆汽轮机发电机凝结器凝结水泵34压水堆型核电厂示意图混凝土防护壳控制棒反应堆加压器主循环泵蒸汽发生器35

7、4.其它能源发电风力发电地热发电潮汐发电太阳能发电36风力发电示意图373839地热发电示意图火山地下水蒸汽包汽轮机发电机冷却塔循环水泵4041潮汐发电潮汐发电：利用海水涨潮、落潮中的动能和势能来发电42太阳能发电示意图43额定电压:能保证电气设备正常运行，且具有最佳技术指标和经济指标的电压，称为额定电压。我国公布的额定电压注意：其中3kV及以上的高电压均指三相交流系统的线电压。四、电力系统的额定电压44五、电力系统运行的基本要求1、保证供电的安全可靠性“安全、可靠、优质、经济”电力用户的分类一类用户：煤矿、大型医院；大型冶炼厂，军事基地；国家重要机关，城市公

8、用照明等452、保证电能质量二类用户：