供配电一次系统概述

适用地区 低压动力与三相照明 高压电动机 发电机电压、高压电动机 配电线路、高压电动机 县级输电网、用户配电网
110
220 330 500
10～50
100～200 200～500 400～1000
30～150
100～300 200～600 150～850
地区级输电网、用户配电网
省、区级输电网 省、区级输电网、联合系统 输电网 省、区级输电网、联合系统 输电网
6.用于无功补偿的电力电容器。 7.用于无功补偿的电力电容器。
7 配电设备概述
7.2 配电设备
一次设备中汇集电能、分配电能的设备。 1、接通或断开电路的开关电器。例如断路器、隔离开关、 熔断器、接触器之类,它们用于正常或事故时，将电路闭合 或断开。 2、限制故障电流电器例如限制短路电流的电抗器。 3、载流导体，将有关电气设备连接起来,如母线、电缆等。
（3）混合式：上游筑坝形 成水库，又通过水渠加大 落差。
3 发电厂的分类
3.3 水力发电厂
（4）调节池式：取水口与厂房间设贮水池蓄一日 (或周)调节水池发电。 （5）水库式： 有较大水库能 调节年季或月 发电流量。
3 发电厂的分类
3.3 水力发电厂
坝 压力水管 上库 厂房
下库
（6）抽水蓄能电站。电力低谷时用多余电 力把水从下库抽到上库，蓄能发电。 它是电力系统的填谷调峰电源。在以火 电、核电为主的电力系统中，建设适当比例 的抽水蓄能电站可以提高系统运行的经济性 和可靠性。
典型工作任务一：电力系统与供电系统的基本知识
学习情境 一 供配电一次系统认识
学习情境：一
学习目标
1.了解电能的特点； 2.认识电能的生产-输送-分配-使用过程；
3.供配电网络的组成。
难点重点
电能的生产-输送-分配-使用过程。
本次课程任务一:电力系统与供电系统
1 电
能
电能是各行各业生产建设和居民生活的重要能源，它
4 电力网和电力设备额定电压 4.2 电网和设备额定电压
电网和用 电设备额 定电压 /kV 0.38 0.66 3 6 10 － 35 66 110 220 330 500 电力变压器额定电压 /kV
分类
发电机额定电压/kV 一次绕组
0.40 0.69 3.15 6.3 10.5 13.8，15.75，18，20 － － － － － － 0.38 0.66 3及3.15 6及6.3 10及10.5 13.8，15.75，18，20 35 66 110 220 330 500
3 发电厂的分类
核电厂工作过程
3 发电厂的分类
3.4 新能源
利用其它一次能源发电的，有风力发电、潮汐发 电、地热发电、太阳能发电等。此外，还又直接将热 能转换成电能的磁流体发电。
风力发电
地热发电
太阳能发电
3.4 新能源
• 我国风电重点在“三北”（西北、华 北北部和东北）地区规划和建设大型 和特大型风电场。按照规划，2015年 和2020年风电规划容量分别为1亿千瓦 和1.8亿千瓦。
3.4 新能源
• 天然气发电则主要解决核 电、风电、水电季节性电 能对电网的压力，2020年 天然气发电装机容量为 4000万千瓦。 • 电网延伸不经济的地区， 发挥当地资源优势，在小 水电资源丰富地区，优先 开发建设小水电站，根据 风、光和地热资源发展小 型风力发电、太阳能发电 和地热发电。
4 电力网和电力设备额定电压 4.1 电力网
3.4 新能源
风力发电原理
3.4 新能源
• 太阳能集中在甘肃、青海、新疆 等地。“十二五”期间，国家将 在甘肃敦煌、青海柴达木盆地和 西藏拉萨建设大型并网型太阳能 光伏电站示范项目，在内蒙古、 甘肃、青海、新疆等地选择荒漠、 戈壁、荒滩等空闲土地，建设太 阳能热发电示范项目。 • 到2015年太阳能发电规划容量 200万千瓦左右，到2020年太阳 能发电规划容量将跃升至2000万 千万左右。
变电站变压器及高压配电装置、出线图
5 电力系统变电站
5.1 枢纽变电站
位于电力系统的枢纽点，连接电力系统高压和中压的几个 部分，汇集多个电源电压为330kV～500kV的变电站，称为 枢纽变电站。全部停电后，将引起系统解列，甚至瘫痪 。
5.2 中间变电站 高压侧以交换潮流为主，起系统交换功率的作用，或使 长距离输电线路分段，一般汇集2～3个电源，电压220kV～ 330kV，同时又降压供给当地用电，这样的变电站主要起中 间环节的作用，所以叫中间变电站。全所停电后，将引起区 域电网解裂。
它是确定各类电气设备额定电压的基本依据。 （2）用电设备的额定电压： 用电设备的额定电压与同级电网的额定电压相同。 （3）发电机的额定电压 发电机的额定电压为线路额定电压的105%，即
U N .G 1.05U N
4 电力网和电力设备额定电压
（4）变压器的额定电压 1）电力变压器一次绕组的额定电压。 电力变压器直接与发电机相连，则其一次绕组的额定电
1 电能
电能—生产过程
电力生产过程实质上是 电能的生产、分配和销售过 程。电力生产的主要特点是 生产、流通和消费同时进行， 并由此决定了电力生产过程 是一个不可分割的有机整体。 它可以概括为电能的产生 (发电)、电能的传输(送电)、 电压的变换(变电)、电能的 分配(配电)和电能的销售 (营业)等五个环节，构成了 完整的电力生产过程.
6 配电系统
6.1配电系统功能
配电网位于电力系统的末端，直接与用户相连， 整个电力系统对用户的供电能力和供电质量最终都必 须通过它来实现和保障。
6 配电系统
6.2按电压等级分类
可分为高压配电网（35～110kV），中压配电（6～
10kV，苏州有20kV的），低压配电网（220/380V）；在负
载率较大的特大型城市，220KV电网也有配电功能。 6.3按供电区功能分类 城市配电网，农村配电网和工厂配电网等 。在城市 电网系统中,主网是指110kV及其以上电压等级的电网， 主要起连接区域高压（220kV及以上）电网的作用。
二滩水电站
葛洲坝水电站
三峡电站
水口电站
小浪底水电站
新安江水电站
3 发电厂的分类
3.3 水力发电厂
（1）引水式：上游筑坝，
通过坡降引水隧洞到下游 形成落差。
无 压 引 水 式
有 压 引 水 式
3 发电厂的分类
3.3 水力发电厂
（2）堤坝式：在河流中地形地质条件合适地方修建堤坝抬高 上游水位，按电厂位置有坝后式、河床式电厂两类。
3 发电厂的分类
凝汽式火电厂生产过程示意图
3 发电厂的分类
3.2 热电厂 特点：不但供电，还供热且效率（60%～70%）高。热电机组 的发电出力与热用户有关，在电力系统的运行方式不如凝汽 机组灵活。
发电厂全貌
输煤和锅炉
汽轮发电机组
高压配电装置
火力发电厂图
3 发电厂的分类
3.3 水力发电厂
将水的位能和动能转变成电能的发电厂。因河流的落差是沿河分布的，流 量也是随地点和时间而变化，所以为有效而经济地利用水能，需设法集中落差 和调节流量，水电厂就是按集中落差或调节流量的方式来设计的。
3 发电厂的分类
我国火电厂发电量占全部发电量的83％，其中燃煤的约占70％，烧油的约 占25％，利用其他能源的电厂约占5％。 从燃料来分，火电厂可分为：汽轮机发电、内燃机发电、燃气轮机发电。 按生产产品性质来分，火电厂分为凝汽式电厂（只生产电能）、供热式电 厂（不仅供电，还给用户供热）、综合利用电厂（不仅供电、供热，还生产灰 渣水泥、保温材料和磷肥等）。 按供电范围来分，火电厂分为： （1）区域发电厂。向大区域面积供电，或在煤炭基地的坑口电站。 （2）地方发电厂。主要为城市供电。 （3）企业自备电厂。专门供企业所需电能和热能。 （4）小型发电厂。利用当地能源，供当地工农业用电和城乡居民用电。 （5）列车、船舶电站。为基本建设施工或暂时性地区缺电时用电。 目前我国最大单机容量为100MW。国外最大火电厂为日本鹿岛电厂，装机为 4400MW，单机容量为1300MW。
压应与发电机额定电压相同，即高于同级线路额定电压5%。
当变压器不与发电机相连，而是连接在线路上，一次绕 组的额定电压应与线路额定电压相同。
4 电力网和电力设备额定电压
2）变压器二次绕组的额定电压 变压器二次侧供电线路很长（例如较大容量的高压线
路），变压器二次绕组的额定电压要比线路额定电压高10%。
3 发电厂的分类
3.4 核电厂
利用核裂变能转化为热能，再按火电厂的发电方式，将热能转换为 电能的核电厂。 特点：核电厂中用原子反应堆和蒸发器代替一般火电厂中的锅炉设 备，发电设备仍为汽轮机和同步发电机。投资大，运行费用低，不受燃 料运输条件限制。单机容量比火电厂大，一般为600～900MW。
秦山核电站和大亚湾核电站
变压器二次侧供电线路不长（例如为低压线路或直接供 电给高、低压用电设备的线路），则变压器二次绕组的额定 电压，只需高于其所接线路额定电压5%。
4 电力线路
5 电力系统变电站
5 电力系统变电站 变电站的分类
变电站是联系发电厂和用户的中间环节，变换电压和分 配电能。变电站常根据它在电力系统系统中的地位分类。
易于输送，便于集中、分配和控制，容易转换为其他形
式的能量，因此得以广泛应用。电力工业是国民经济中 的先行行业，它是衡量一个国家现代化水平的标志之一。
1 电能
电能 特点
• 电能不能大量存贮 目前尚不能大量地、廉价地贮存电能， 即发电厂发出的功率必须等于该时刻用电设备所需的功率、 输送和分配环节中的功率之和。 • 与国民经济的各部门及人民日常生活有着极为密切的关系 供电的突然中断会带来严重的后果。
二次绕组
0.40 0.69 3.15及3.3 6.3及6.6 10.5及11 － 38.5 72.6 121 242 363 550