华中科技大学电气工程基础课件熊银信第15章现代电力系统管理
书本说明电力系统工程基础--华中科技大学出版社-....doc
书本说明：《电力系统工程基础》－－华中科技大学出版社－－主编：熊信银张步涵第一章绪论电力系统：由发电机、变压器、输电线路以及用电设备（或发电厂、变电所、输配电线路以及用户），按照一定的规律连接而组成的统一整体。
电能的质量指标主要包括：电压，频率，波形电力系统中性点接地接地：为了保证电力网或电气设备的正常运行和工作人员的人身安全，人为地使电力网及其某个设备的某一特定地点通过导体与大地作良好的连接。
电力系统的中性点：星形连接的变压器或发电机的中性点。
电力系统的中性点接地方式：小电流接地：★中性点不接地（中性点绝缘）适用范围3kV~60kV的电力系统★中性点经消弧线圈接地消弧线圈：安装在变压器或发电机中性点与大地之间的具有气隙铁芯的电抗器作用：它和装设消弧线圈前的容性电流的方向刚好相反，相互补偿，减少了接地故障点的故障电流，补偿方式：大多采用过补偿方式。
大接地电流：★中性点直接接地380/220V系统中一般都采用中性点直接接地方式，主要是从人身安全考虑问题。
★中性点经电阻接地适用范围：配网系统第二章发电系统火电厂由三大主机（锅炉，汽轮机，发电机）及其辅助设备组成。
第三章输变电系统第一节概述输变电系统: 包括变电所和输电线路★电气主接线发电厂和变电所中的一次设备，按照一定规律连接而成的电路，称为电气主接线，也称为电气一次接线或一次系统。
★一次设备发电厂或变电所中直接通过大电流或接于高电压上的电气设备称为电气主设备或一次设备。
★二次设备发电厂或变电所中用于对一次设备或系统进行监视、测量、保护和控制的电气设备称为二次设备，由二次设备构成的系统称为二次系统。
第二节输变电设备★电流互感器运行特点：二次绕组不能开路，二次侧必须接地二次接线：单相接线；星形接线；不完全星形接线★电压互感器运行特点：二次绕组不能短路，二次侧必须接地分为电磁式和电容式两种第三节电气一次接线(重点)第一大类有汇流母线接线1. 单母线接线简单、清晰、设备少2. 单母线分段接线减少母线故障或检修时的停电范围3. 单母线分段加装旁路母线接线旁路母线的作用是不停电检修进出线断路器4. 双母线接线具有两组母线W1，W25. 双母线分段接线工作母线分成2段，即母线II，III段，备用母线I不分段6. 双母线带旁路母线接线任一进出线的断路器检修时可不停电7. 一台半断路器接线在母线W1，W2之间，每串接有三台断路器，两条回路，每二台断路器之间引出一回线，故称为一台半断路器接线，又称二分之三接线。
电气工程基础课件
电气工程基础教学目的•建立电力系统整体概念；•掌握电力系统“发电-输电-配电-用电”各个环节的构成和工作原理；•通过本课程的学习，具备基本的电力工业背景知识，为后续专业课的学习奠定基础，也为从事电力系统相关行业的工作打下必要的基础。
•熊信银. 电气工程基础. 华中科技大学出版社，2010•考试：平时30%，考试70%课程衔接•先修课程：电路理论，电机学•主要后续课程：电力系统分析、继电保护、电力系统自动化、高电压技术第一章主要内容•掌握与电力系统相关的若干基本概念，包括电力系统、电力网、动力系统、变电站等；•理解电力系统的特点；•理解对电力系统提出的要求；•掌握电力系统的三个电能质量指标，包括国家标准规定的允许变化范围；•掌握电力系统的额定电压等级及规定，了解电力系统电压等级与输电距离之间的关系；•了解电力系统发展历史、现状和前景。
单线图•单线图：采用一根线表示对称三相输电线路等值电路只研究π型等值电路时间事件1873年在维也纳国际博览会上，法国弗泰内使用2000m导线，连接一台瓦斯发动机拖动的格拉姆直流发电机和一台带动水泵的电动机，证明了远距离输电的现实性1874年俄国皮罗茨基在彼得堡架设了输送功率4.5kW的直流输电线路，距离为500m，后增至1000m。
1876年，又利用铁路轨道输送了3.6km，后来被用于有轨电车牵引1882年法国德普勒架设首条57km直流试验线路，采用4.5mm 电报线，首端电压1343V，末端850V，输送功率不到200W，损耗78%，把米斯巴赫水电站直流发电机发出的电力送到慕尼黑国际博览会1883年德普勒从法国南部比塞尔到格勒诺布尔进行14km输电试验，输送功率1.1kW时间事件1885年采用6000V高压直流发电机从瓦利尔输电到巴黎，56km，损耗55%1882年10月英国霍普金森（J. Hopkinson）发明直流输电三线制系统，外线到中线110V，两外线之间220V。
华中科技大学-电气工程基础(熊银信)-第1章-绪论ppt课件
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过渡过程十分短暂：控制操作自动化程度高。 必须借助自动装置对电力系统进行控制：继电保护 装置、远动装置、减载装置、同期装置、励磁装置…… 电能生产与国民经济各部门和人民生活有着极为密 切的关系：社会政治经济影响巨大。 负荷分类：一类负荷、二类负荷、三类负荷 电力系统的地区性特点较强：发展各具特色。 电力系统的规划设计、运行等不能盲目搬用其它 系统的经验。
2. 电力工业现代化
高电压、大系统 大电厂、大机组 智能电网
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3. 联合电力系统
效益
各系统间电负荷的错峰 效益
支出
增加联络线和电网内部 加强所需投资以及联络 线的运行费用
当系统间联系较弱时， 有可能引起调频的复杂 性和出现低频振荡 增加了系统短路容量， 并可能导致增加或调换 已有设备 增加联合电网的通讯和 高度自动化的复杂性
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电力系统之最：
最大单机： 火电：1000MW（玉环061128、邹县061204）
水电：700MW（三峡）
核电：1000MW（岭澳核电厂） 最大发电厂：
水电：三峡工程， 32×70 万 kW ，年均发电量 846 亿 kW· h，比全世界70万kW机组的总和还多，世界最大发电厂
电力系统：由发电机、变压器、输电线路以及用电设备（或 发电厂、变电所、输配电线路以及用户），按照一定的规律 连接而组成的统一整体。
动力系统：在电力系统的基础上，把发电厂的动力部分包含 在内的系统。
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超高压远距 离输电网
变电所A：枢纽 500kV 220kV
华中科技大学电气工程基础熊银信电力系统绝缘配合全解
第一节 概述 第二节 绝缘配合方法 第三节 输变电设备绝缘水平的确定 第四节 架空输电线路的绝缘配合
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第一节 概述
一、绝缘配合的基本概念
所谓绝缘配合，就是综合考虑电气设备在系统中 可能承受的各种作用电压（工作电压和过电压）、保 护装置的特性和设备绝缘对各种工作电压的耐受特性， 合理选择设备的绝缘水平，以使设备的造价、维护费 用和设备绝缘故障所引起的事故损失，达到在经济上 和安全运行上总体效益最高的目的。 绝缘配合的目的就是确定各种电气设备的绝缘 水平，它是绝缘设计的首要前提，而设备的绝缘水平 是用设备绝缘可以耐受的试验电压值表征。 (2006单) 电力系统中存在着许多绝缘配合的问题，主要有下述 方面：
式中，Ks为操作过电压下的配合系数，K0为操作过电压计算倍数，
U为相电压。
（2）对于范围II（EHV）的电力系统，过去采用的操作过 电 压 计 算 倍 数 ：330kV 时 为2.75倍 ，500kV 时 为2.0～2.2倍 。
目前普遍采用氧化锌或磁吹避雷器来同时限制雷电与 操作过电压，故不采用上述计算倍数，因为这时的最大操作
架空线路与变电站之间的绝缘配合；
第一节 概述
二、绝缘配合的发展阶段 1．多级配合 1940年以前，采用的多级配合的原则是：价格越昂贵、 修复越困难、损坏后果越严重的绝缘结构，其绝缘水平应选 得越高。 2．两级配合 从20世纪40年代后期开始，阀式避雷器的保护特性变成 了绝缘配合的基础，只要将它的保护水平乘上一个综合考虑 各种影响因素和必要裕度的系数，就能确定绝缘应有的耐压 水平（惯用法）。 3．绝缘配合统计法 从20世纪60年代以来，国际上出现了一种新的绝缘配合 方法，称为“统计法”。它的主要原则如下：规定出某一可 以接受的绝缘故障，容许冒一定的风险。
华中科技大学电路理论课件
方向相反。
.
27
例如在图示的二端元件中，每秒钟
有2C正电荷由a点移动到b点。
2C/s
2C/s
a
ba
b
i=iab=2A (a)
i=iba=-2A (b)
当规定电流参考方向由a点指向b点时，
该电流i=2A,如图(a)所示；若规定电流参
考方向由b点指向a点时,则电流i=-2A，如
图(b)所示。若采用双下标表示电流参考
电信号的基本形式就是变化的电压和电 流，例如实际应用中经常遇到的电话信 号、电视信号、雷达信号、控制信号以 及电子计算机的数字信号等等。
电信号都可表示为时间的函数(时域分
析)，也可通过频域分析其频谱。
.
8
电路是对信号进行加工、处理的具体结构， 组成各种各样的电路的元件有电阻、电容和 电感等，若再加上半导体元件，尤其是目前 的集成电路，可以组成更为复杂的电路。
[特](V)。
.
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2. 将电路中任一点作为参考点，把a
点到参考点的电压称为a点的电位，用
符号va或Va表示。在集总参数电路中， 元件端钮间的电压与路径无关，而仅
与起点与终点的位置有关。电路中a点
到b点的电压，就是a 点电位与b点电位
之差，即:
uabva vb
.
30
量值和方向均不随时间变化 的电压，称为恒定电压或直流电 压，一般用符号U表示。量值和 方向随时间变化的电压，称为时 变电压，一般用符号u表示。
例如
2mA 2 10 3 A
2 μs 2 10 6 s
8kW .8 10 3 W
40
例题1.1
在下图示电路中，已知U1=1V, U2=-6V, U3=-4V， U4=5V， U5=-10V, I1=1A， I2=-3A , I3=4A， I4=-1A， I5=-3A。 试求：(1) 各二端元件吸收的功率； (2) 整个电 路吸收的功率。
华中科技大学电气工程基础(熊银信)-第10章电力系统继电保护PPT课件
系统故障时， ➢ 对于系统中的电气设备而言，保护动作越快，对
保护装置仅切
通过故障电流的电气设备损坏越小； ➢ 对电力系统中并列运行的发电机而言，保护动作
除故障元件， 尽可能地缩小
太慢，可能将使发电机之间失去同步。若短路时， 相关保护迅速动作切除故障，电源间功角不至拉 开太大，系统能较容易地使失去同步的电源进入
第十章 电力系统继电保护
第一节 继电保护的作用和原理 第二节 继电保护装置的构成 第三节 对继电保护的基本要求 第四节 输电线路的电流保护 第五节 输电线路的自动重合闸 第六节 主要电气设备的保护配置
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整体概况
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概况一
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概况二
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第四节 输电线路的电流保护
一、电力系统继电保护的配置原则 二、线路相间短路的电流保护* 三、相间短路方向电流保护 四、相间短路电流保护整定计算举 例 五、接地短路的电流保护
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一、电力系统继电保护的配置原则
《技术规程》对电力系统中的保护配置有十 分详细和具体的规定： 对于电力系统中的电力设备和线路，应 装设反应各种短路故障和异常运行的保护装置：
停电范围，保 再同步，恢复电力系统的正常运行。
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3. 灵敏度好： 灵敏度是指继电保护对其保护范围内故障或不正常运行状态的 反应能力。 保护的灵敏度一般用灵敏系数(Ksen )来衡量。
➢ 对于反应物理量上升而动作的保护，其灵敏系数为： Ksen＝保护范围内金属短路时故障参数的最小计算值 ÷保护的整定值（动作值）
A最不利情况下的B 保护范按围最来小校验运保行护方的式灵下敏二 相
电力系统工程基础 华中科技大学 熊信银 PPT课件2发电系统46页PPT
电力系统工程基础 华中科技大学 熊信 银 PPT课件2发电系统
21、没有人陪你走一辈子，所以你要 适应孤 独，没 有人会 帮你一 辈子， 所以你 要奋斗 一生。 22、当眼泪流尽的时候，留下的应该 是坚强 。 23、要改变命运，首先改变自己。
24、勇气很有理由被当作人类德性之 首，因 为这种 德性保 证了所 有其余 的德性 。--温 斯顿． 丘吉尔 。 25、梯子的梯阶从来不是用来搁脚的 ，它只 是让人 们的脚 放上一 段时间 ，以便 让别一 只脚能 够再往 上登。
华中科技大学-电气工程基础课件(熊银信)-第7章-电力系统的短路计算剖析
➢ 为合理配置电力系统中各种继电保护和自动装 置并正确整定其参数提供可靠的依据。
❖ 简化假设
I. 负荷用恒定电抗表示或略去不计；
II. 认为系统中各元件参数恒定，在高压网络 中不计元件的电阻和导纳，即各元件均用 纯电抗表示，并认为系统中各发电机的电 势同相位，从而避免了复数的运算；
0.87
X
T1( N
)*
U
2 T 1(
N
)
ST1( N )
Sd
U
2 dI
10.5 10.52 100 31.5
100 10.52
0.33
X G( N )*
Sd SN
0.26 100 30
0.87
X T1(N )*
Sd ST1(N )
10.5 100 100 31.5
0.33
X
项目 UdⅡ UdⅢ
1. 准确计算法
U dI
/
K1
10.5 1 10.5 /121
121kV
U dI
/(K1K2 )
U dII
/
K2
121 1 110/ 6.6
7.26 kV
2. 近似计算法 UavⅡ＝115 kV UavⅢ＝6.3 kV
E=1.05
各元件电抗的标幺值分别为： 1
2
3
4
5
6
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第一节 电力系统的短路故障
短路：电力系统中一切不正常的相与相之 间或相与地之间发生通路的情况。
一、短路的原因及其后果 二、短路的类型 三、短路计算的目的和简化假设
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1)管理思想现代化：树立现代化的科学管理思想，从我国电力企业实际情况出发，管理人员都应有下 述的思想观念。 ①系统观念。②市场观念。③信息观念。④时间观念。 ⑤创新观念。⑥优化观念。⑦人才观念。
2)管理组织现代化：指管理体制和管理机构适应现代化大生产的需要。现代化管理要求管理机构的设 置和管理人员的配备，都要以提高工效为原则。因此，管理机构必须实行科学分工，明确职责，实 行责、权、利的统一。
电力企业管理就是对电力企业的生产、供应、销售全过程进行的管理。 电力企业管理包括经营管理和生产管理两大部分
四、电力企业管理效果的评价及指标 1．管理效果的评价
管理效果可定义为：管理人员通过自己的管理行为，所取得的经济、技术、政治、心理的 效益。 2．评价管理效果的指标体系
电力企业采用的指标分为数量指标和质量指标。 数量指标用绝对值表示，如总产值，发电量，利润额，工资总额等。 质量指标用相对值表示，它表示电力企业生产经营的质量及其经济效果，如频率合格率， 供电煤耗率能 ① 具有灵活的信息渠道； ② 有高效率的数据加工处理能力； ③ 能将大量数据分门别类存贮在数据库中； ④ 管理信息系统与生产过程自动化系统结合； ⑤ 提供各种预测、决策模型及软件，进行定量分析，做出科学预
测和提供最佳决策。
5）电力企业管理信息系统的管理内容
（1）综合统计；
计划管理是企业各项生产经营活动的最高形态的综合性管理，是企业管理的重要职能，是各项管 理的基础。
计划管理的任务可以归纳为下述几点。 1）保证实现党和国家在计划期内政治经济任务，完成国家下达的各项计划任务和计划指标，以 满足国民经济日益增长的电能需求。 2）处理安排好电力企业的生产、建设与国民经济各部门的生产、人民生活及其发展之间的比例 关系。 3）确保节约社会劳动消耗，合理利用各种资源。
二、企业管理 企业管理就是对企业生产经营活动进行计划、组织、领导、协调和控制，以获得最大利润的所
有活动的总称。 企业管理的基本任务是有效地利用人力、物力和财力等各种资源，合理组织生产经营活动，发
展经济，不断提高企业的竞争能力；正确协调内外关系，增强企业的环境适应性，发挥企业职工的 积极性、创造性，减少消耗，提高效率，生产更多符合社会需要的产品。
3)管理方法现代化：主要指管理科学化。科学化的管理就是把管理工作从传统的定性分析转移到定量计 算上来，使定性分析和定量分析结合起来。任何质量都表现为一定的数量，没有数量也就没有质量， 没有正确的数值就不能作出判断。
4)管理手段现代化：主要是指用现代新技术、新设备武装管理。这些系统是新一代的管理手段，能使管 理效率提高到前所未有的水平。
5)管理人才现代化：在实现管理现代化中，人才是现代化管理的关键。当代的市场竞争，实际上是技术 能力、产品质量和管理水平的竞争，本质还是人才的竞争。
3．电力企业管理信息系统 1）信息系统含义
为了达到对信息进行加工处理的目的，而由若干个信息处理部分有机组合在一起的一个整体， 叫做信息系统。信息系统包括两个部分，一是处理生产过程及其控制信息的生产过程自动化信 息系统，另一是处理企业生产及其经营管理信息的管理信息系统。
五、电力企业管理现代化 1．电力企业管理现代化的基本含义
电力企业管理现代化是根据社会主义经济发展规律，按照电力工业基本特征和性质，为适 应现代化生产力发展的客观需要，积极应用现代化科学思想、组织、方法和手段，对电力企 业的生产经营全过程各环节进行有效的科学管理，创造最佳经济效益，达到国际先进水平。 2．电力企业管理现代化的内容
电力企业计划按内容分类，可分为生产经营计划，设备检修计划，基本建设计划，固定资产改 造计划，成本销售收入及利润计划，财务计划，物资供应计划，劳动工资计划，技术组织措施计划， 教育培训计划等10大类。
电力企业计划按时间分类，可分为长期计划（规划）、中期及短期计划（年度、季度、月、旬） 等。
计划管理通常包括制定计划、实施计划、检查分析计划完成情况和拟定改进措施等基本程序。
（2）计划管理。
（3）勘测设计；
（4）基建工程。
（5）生产维护；
（6）生产调度。
（7）用电与营业；
（8）财务管理。
（9）物资管理；
（10）劳资管理。
（11）办公自动化；
（12）决策管理。
第二节 电力企业计划管理 一、计划管理 二、目标管理 三、电力系统发展规划 四、网络计划技术在计划管理中的应用
一、计划管理 1．计划管理的意义、任务和内容
管理大致包括下述5种职能。1．计划；2．组织；3．领导；4．协调；5．控制。
三、电力企业管理 电力企业是从事电能生产经营活动的企业，它由发电、变电、输电、配电和用电等系统构成的
整体，进行电能的生产、供应和销售，它实行独立的经济核算、工商合一的独立经济单位，也称电 力系统。
电力企业的产品是电能，电力企业的基本任务就是为用户提供充足、可靠、合格、廉价的电能， 同时为国家积累大量的资金，促进国民经济的发展和改善人民生活。
五章现代电力系统的管理 节概述
节电力企业计划管理 节电力企业生产管理
第一节 概述 一、企业 二、企业管理 三、电力企业管理 四、电力企业管理效果的评价及指标 五、电力企业管理现代化
一、企业 企业是从事独立的生产、流通等经济活动，为满足社会需要并获取盈利，进行自主经营，实
行独立的经济核算，具有法人资格的基本经济单位。 企业是生产力发展到一定水平的产物，是商品生产的产物，又随着商品生产的发展而发展。
2）管理信息系统含义 管理信息系统MIS（Management Information System），就是由对管理信息进行收集、传送、
加工、存贮和使用等各个环节构成的系统。 3）电力企业管理信息系统的目标
电力企业管理信息系统的目标是：为确保电力企业目标的实现，给企业管理人员提供及时、 准确、完整、可靠的信息服务，以提高企业管理的效率和决策的正确性，提高其管理现代化水 平。