供配电系统 杨岳 重庆大学建筑电气 课件第1章 概述

2、运行状态描述 系统的运行状态一般都是由运行参数来描述
的。
运行参数既有电压、电流、功率、频率、功 率因数、相位等模拟量，又有开关电器状态等数 字量。 3、辩异“本构参数”与“运行参数”。 这是一个普遍性问题。 本构参数：由对象的结构、材料、尺寸、制 造工艺等决定的反映对象自身特性的参数，是静 态参数。如额定电压、堵转电流等。
2）按状态的持续性分类。 稳态，动态而非静态 暂态，又分为电磁暂态和机电暂态 以上两种不同标准的分类，各类别之间并无 严格的对应关系，如： 稳态不一定是正常运行状态，过载运行就是 一种稳态。 暂态不一定是故障状态，励磁调节、频率调 节、功率角调节等都会产生暂态。 将暂态等同于故障状态，一般指的是不可自 行恢复稳定的暂态。
2、结构参数 结构参数是结构描述的另一项重要内容，分 为电参数与非电参数两类。 电参数：主要表达各元件的电气性能，如额 定电压、额定容量等。 非电参数：元件的重量、几何尺寸、位置坐 标等。 通常通过在电气图上标注的方式表达结构参 数。
1.2.2 内容表达之二——运行状态描述 1、运行状态划分 根据不同的标准，有不同的运行状态划分方 法。业界对运行状态表述不尽一致，应重在领会 其实质而非执着于术语。 1）按系统状态偏离设定状态的程度与后果 分分类。 正常运行状态 不正常运行状态 故障状态
• 表达问题既是一个专门的技术门类，又是一套工 程体系。 • 有关表达的两个方面： 1）需要表达的内容：此即目的，与工作目 标有关。 2）所使用的表达方式：此即手段，其本身 就是一个庞大的工程规则体系。
• 电力系统需要表达的主要内容 1）电力系统结构，简称结构描述。结构描 述是对电力系统固有属性的静态描述。 2）电力系统的运行状态，简称运行状态描 述。运行状态描述是对电力系统工作情况的动态 描述。
运行参数：与对象工作状态相对应的某些物 理量量值，是动态参数。如负载率、电压降落等。 相互关系：可用“体”与“用”、能力与出 力的关系等角度去理解。 以电动机额定功率和运行输出功率为例辨识 其异同。 结构描述中的“结构参数”，就是一系列本 构参数的集合。
6、一次系统与二次系统 电力系统中，电作为能源所通过的部分称为 一次系统，主要由发电机、变压器、电力线缆和 各种配电设备构成。 电力系统中，对一次系统进行测量、监视、 控制、保护的部分称为二次系统。 从控制系统的观点来看，一次系统相当于受 控对象，二次系统相当于控制环节。
第2节 电力系统的表达
• 表达：用约定的方式传达出关于对象的有用信息。 对象：所关注的事物。 有用信息：相对性，取决于工作目的。 • 对表达的要求： 规范——共同规则。 简洁——信息的有效性，最小无关信息。 高效——表达手段的选择问题。
#1电源进线 #2电源进线
母线I段
母线II段
I段母线负荷侧馈线
II段母线负荷侧馈线
电气结线图示例2——配电箱系统图
位置结线图示例1——地理结线图
至X洲
图例 500kV变电所 220kV变电所 220kV开关站 城市发电厂 220kV输电线路 500kV输电线路
至X沟
至X亭
至X苏
至X水
至X江
位置结线图示例2——照明平面图
3、电力系统各环节的作用（可用以回答以 上两个问题） 缺损思考法：取消某个环节会怎样？ 1）发电。将其他形式的能转换成电能。。 2）用电。将电能转换成其他形式的能。该 环节显然是不可缺少的。
3）输变电。该环节将大量电能集中地从一 处传输到另一处。
4）变配电。将集中的电能分配给散布的负 荷。
电力系统构成形式的工程背景 （1）自然界不存在足量的可控制使用的原 生电能。 （2）发电厂与用电负荷中心通常相距甚远。 （3）即使在城市、厂矿等负荷中心，负荷 一般也是分布在不同地点的，且类别多样、数量 庞大、权属又各有不同。
L1 L2 L3 QF QF
T
T
电路接线图
单线结线图
• 单线结线图主要表达 系统各组成部分的相 互关系而非电路连接。 • 单线接线图分为两类： 电气结线图（按 功能布局的简图）， 如各种系统图。 位置结线图（按 位置布置的简图）， 如地理结线图、配电 平面图等。
ห้องสมุดไป่ตู้
电气结线图示例1——变配电所主结线
输变电和变配电环节有可能因技术的发展而 有所改变。如直流输电系统的交、直流变换，丰 富了“变”电的内涵。电能生产技术的改变，很 可能导致（部分）取消输变电环节并简化变配电 环节，如燃料电池、小型核聚变反应堆等电源的 应用，可能以一个家庭、一栋建筑或一个建筑群 为单位自发自用，输变电环节自然消失。
4、电力系统的联网运行 服务对象样本越大，资源利用率和服务效率 越高，这是电力系统联网运行的基本依据。 联网运行的具体优缺点，请参阅教材P3~4 。 5、电力系统的运行特点 请参阅教材P3。
• 电力系统常用的表达形式 1）语言表达。通过语言描述系统的属性和 （或）状态。 2）图形表达。主要用于结构描述。
3）公式表达。主要用于各参量间相互关系 的描述。
4）图表表达。主要用于参量关系的直观描 述，或数据的罗列。
1.2.1 内容表达之一——结构描述 以下着重介绍一次系统的描述。 结构描述由网络拓扑、元件设置和结构参数 等三个方面构成。 元件：指电气设备和电力线缆 1、一次系统单线结线图 单线结线图是描述网络拓扑与元件设置的最 常用方式。 单线结线图属于简图（diagram）范畴，与 电路接线图有所不同。
第1章 概述
第1节 电能与电力系统
1.1.1 电能是电气工程的核心 电能的应用，是电气工程的终极目的，由此 衍生出电能的生产与再处理等环节。 电能不仅是一种产品，也是一种商品。 电能只是众多能源中的一种，但其重要性是 众所周知的。 电的另一个用途是作为消息的载体（信号） 用于信息工程。
1.1.2 电力系统简介 1、电力系统的任务 满足人们有控制地使用电能的需求。 2、电力系统的构成
原动机 （汽、水轮机等） 升压变压器 降压变压器 用电设备 输电线路 电力网 电力系统 动力系统 配电线路
~
发电机
简单电力系统模型
由发电、输变电、变配电、用电等环节组成。 电力系统为什么会以这样的方式构成（由现 象到本质的思考）？ 电力系统还可能有其他的构成方式吗（创新 不只是脑筋急转弯，既要有智慧的思考，又要有 一定的条件）？