电力系统及水电站概述
电力系统的基本知识
电力系统的基本知识电力系统是指由发电厂、变电站、输电线路和配电网等组成的一套电力供应体系。
它负责将发电厂产生的电能以高效可靠的方式输送到用户终端，为社会各个领域提供稳定可靠的电力供应。
下面将介绍电力系统的基本知识。
一、发电厂发电厂是电力系统的起点，它通过能源转换将原始能源（例如煤炭、天然气、水力、核能等）转化为电能。
发电厂通常由发电机组组成，它们通过旋转发电机的转子产生交流电，并将其送入输电线路。
根据能源形式和转换原理的不同，发电厂可以分为燃煤发电厂、天然气发电厂、核电站、水电站、风电场等。
每种类型都有其独特的特点和应用场景。
二、变电站变电站是电力系统中的重要组成部分，主要起到电能转换、传输和分配的作用。
它将输送到变电站的高电压电能转换为用户使用的低电压电能，同时也将电能从一根输电线路传送到另一根输电线路。
变电站通常由变压器、断路器、隔离开关等设备组成。
其中，变压器用于电能的电压转换，断路器和隔离开关用于控制电能的传输和分配。
三、输电线路输电线路将发电厂或变电站产生的电能从一个地方输送到另一个地方。
根据电压等级和输送距离的不同，输电线路可分为高压输电线路、超高压输电线路和特高压输电线路。
高压输电线路通常采用导线杆塔结构，通过输电线路上悬挂的导线将电能传输到目标地点。
超高压和特高压输电线路通常采用高压直流输电技术，以提高电能的远距离传输效率。
四、配电网配电网将变电站输出的低电压电能传送给用户终端。
它是电力系统中的最后一级，主要包括低压配电线路、变配电站和用户终端。
配电网的主要功能是分配电能并管理电力负荷。
它需要根据用户的需求进行电能供应的合理规划，确保电力供应的可靠性和稳定性。
五、电力负荷电力负荷是指用户终端消耗电能的需求量。
根据不同的用电特点，电力负荷可分为工业负荷、商业负荷和居民负荷等。
电力系统需要根据电力负荷的变化来调整发电量，并合理规划输电和配电设备的运行。
通过实时监测和负荷预测，电力系统可以优化电力供应，并确保供需平衡。
电力系统综述
电力系统综述电力系统是指由各种电力设备、输电线路和配电设备组成的系统，用于产生、传输和分配电能。
它是现代社会不可或缺的基础设施，为各行各业的正常运行提供了稳定可靠的电力供应。
本文将对电力系统的组成、运行原理以及未来发展趋势进行综述。
一、电力系统的组成电力系统由发电厂、输电网和配电网组成。
发电厂主要负责将机械能转化为电能，一般采用燃煤、燃气、核能或可再生能源发电。
输电网包括各级变电站和输电线路，将发电厂产生的高压电能传输到各个地方。
配电网将输电网传输过来的高压电能变成低压电能，供应给居民和工业用户。
二、电力系统的运行原理电力系统的运行原理主要包括发电、输电和配电三个环节。
发电环节是指发电厂将各种能源转化为电能的过程，通过发电机产生交流电或直流电。
输电环节是指将电能从发电厂输送到用户的过程，需要经过变电站升压、输电线路传输和变电站降压等环节。
配电环节是指将输送到用户的电能分配到各个用电设备的过程，通过变压器将高压电能变成低压电能，再通过配电设备供应给用户。
三、电力系统的发展趋势1. 智能化：随着信息技术的不断发展，电力系统正朝着智能化方向发展。
智能电网可以实现对电力的高效管理和优化控制，提高电力系统的稳定性和可靠性。
2. 低碳化：应对全球气候变化和能源安全问题，电力系统正加速向低碳化方向转型。
大规模利用可再生能源、提高能源利用效率，将成为未来电力系统的发展趋势。
3. 储能技术：储能技术是解决可再生能源波动性问题的重要手段。
电力系统未来将更多地采用储能技术，实现电能的储存和释放，以满足用户的需求。
4. 分布式电源：传统的电力系统主要依靠集中式发电厂提供电力，而分布式电源可以将发电设备布置在用户附近，减少输电损耗，并增加系统的可靠性。
5. 电动化：随着电动汽车的快速发展，电力系统将面临更大的负荷压力。
电力系统需要加强对电动车辆充电设施的建设管理，以满足未来电动车辆的充电需求。
总结：电力系统是现代社会不可或缺的基础设施，它的组成包括发电厂、输电网和配电网。
第1章 电力系统简介
对它中断供电将造成大量减 产，将使人民生活受到影响 等
不属于第一级、第二级 负荷之外的负荷，如工 厂的附属车间、城镇和 农村等 三级负荷为不重要的一 般负荷，因此它对供电 电源无特殊要求
供电电源的 要求
由两回路供电，供电变压器也应 有两台（这两台变压器不一定在 同一变电所）。在其中一回路或 一台变压器发生常见故障时，二 级负荷应不致中断供电，或中断 后能迅速恢复供电。只有当负荷 较小或者当地供电条件困难时， 二级负荷可由一回路6kV及以上的 专用架空线路供电。这是考虑架 空线路发生故障时，较电缆线路 发生故障时易于发现且易于检查 和修复。当采用电缆线路时，必 须采用两根电缆并列供电，每根 电缆应能承受全部二级负荷。
4.电力变压器的额定电压
（1）电力变压器一次绕组的额定 电压分两种情况：①当变压器直接 与发电机相联时，如图1-6中的变压 器Tl，其一次绕组额定电压应与发 电机额定电压相同，即高于同级电 网额定电压5%。 ②当变压器不与发电机相联而是连 接在线路上时，如图1-6中的变压器 T2，则可看作是线路的用电设备， 因此其一次绕组额定电压应与电网 额定电压相同。
频率的调整，主要依靠发电厂来调节发电机的转速。一般交流电力设 备的额定频率为50Hz（工频）。按电力工业部1996年发布的《供电营 业规则》规定：在电力系统正常情况下，工频的频率偏差一般不得超 过±0.5Hz。如果电力系统容量达到3000MW或以上时，频率偏差则不 得超过±0.2Hz。在电力系统非正常状况下，频率偏差不应超过±1Hz。
水轮机 水流位能 机械能 发电机 电能
水力发电厂
堤坝式水力发电厂 （或称坝式）
引水式水力发电
混合式水力发电厂
1.2电力系统的基本知识
电力系统专业介绍
电力系统专业介绍电力系统是指由发电、输电、变电和配电等环节构成的一个完整的电力生产和供应体系。
电力系统是现代工业和日常生活中必不可少的基础设施之一，其重要性不言而喻。
电力系统是一项庞大的工程项目，涉及多个工程分支和广泛的知识领域，需要集电力、电子、通信、计算机等多学科的知识。
本篇文章将从电力系统的基本概念、组成部分、运行机制以及未来发展趋势等方面进行介绍。
一、电力系统的基本概念电力系统是指由电力发电设备、输电线路、变电站和配电设备等组合而成的系统。
电力系统的主要作用是将发电厂产生的电能经过输变电后分配到用户手中。
电力系统的基本功能是调配供求电能，以保障全社会正常用电。
电力系统是现代工业文明不可或缺的配套设施之一。
二、电力系统的组成部分1.发电设备：发电设备包括水电站、火力发电厂、核电站和新能源发电设备等，根据发电原理的不同可以分类为火力发电、水力发电、核能发电和新能源发电等。
2.输电线路：输电线路是电力从发电厂到变电站的主要通道，主要用于将高电压交流电输送到变电站，包括高压线路、架空线路和海底电缆等。
3.变电站：变电站是电能输送的重要枢纽，用于将高压电能变换成低压电能，以保障用电安全和稳定性。
4.配电设备：配电设备包括配电变电站、配电箱、配电柜等，主要用于将变压器输出的低压电能分配到各个用户。
三、电力系统的运行机制电力系统的运行机制主要依赖于供需平衡和电力市场化交易。
供需平衡是指电力系统必须保证供电能力和使用需求相匹配，以确保电力供应足够和可靠。
市场化交易是指电力市场的供求关系和价格机制通过交易市场进行协商和调节。
电力市场化交易主要针对大型用户和商户，通过电力中心进行交易清算。
电力生产者通过与购电商洽谈电价和交易方式，实现电量交换和电价结算。
四、电力系统未来发展趋势1.智能电力系统：未来电力系统将逐渐智能化和自动化，通过先进的信息通信技术和控制技术实现全面自动化和智能化，提高能源利用效率和供应可靠性。
电力系统的基本概念
电力系统的基本概念电力系统是指由发电厂、输电网、配电网以及用户用电设备等组成的较为复杂的工程系统。
它是为了满足人们对电能需求而建立起来的，用于实现电能的输送和分配。
电力系统的基本概念包括发电、输电和配电等方面。
发电是电力系统的重要组成部分，它是指将各种能源(如化石能源、水能、核能等)转化为电能的过程。
发电厂通过燃烧或其他方式产生蒸汽，驱动涡轮机运转，进而带动发电机发电。
发电厂在电力系统中起到了电能的起源作用。
输电是指将发电厂产生的电能通过输电线路输送到远离发电厂的用电地点。
输电系统包括高压交流(AC)线路和直流(DC)线路，前者是目前主要采用的输电方式。
输电线路主要由输电塔、导线和输电变压器等组成，通过输电线路，电能可以远距离地传输。
配电是将输电系统输送来的高压电能通过变电站进行转换和分配，使之适应用户的用电需求。
配电系统包括变电站、配电变压器、配电线路和用户用电设备等。
通过变电站进行电能的降压和分配，使电能能够进一步送达到各个居民区、工业区等用电地点。
除了发电、输电和配电，电力系统还包括保护与控制系统、调度与通信系统以及监视与调节系统等子系统。
保护与控制系统用于对电力系统的安全和可靠运行进行监测和控制，通过对电力设备的保护和断电装置的安装，确保电力系统的正常运行。
调度与通信系统用于协调和管理电力系统的运行，通过通信设备和调度中心的运行，实现对电力系统的监视和调度。
监视与调节系统用于实时监测电力系统的运行情况，并通过调整发电与负荷之间的平衡，保证电力系统的供需平衡。
电力系统是一个涉及到发电、输电、配电和监控等多个方面的复杂工程系统。
它是现代社会不可或缺的基础设施，通过供应稳定可靠的电力，满足人们对能源的需求，推动社会经济的发展。
在电力系统的建设和运营中，需要充分考虑电力的供需关系、电力设备的保护与控制以及电力系统的安全与可靠等因素，以确保电力系统的稳定运行。
电力系统简介
2. 电力系统负荷
电力系统负荷包括有功功率和无功功率，其全部功率称为视 在功率，等于电压和电流的乘积（单位千伏安）。有功功率 与视在功率的比值称为功率因数。电动机在额定负荷下的功 率因数为0．8左右，负荷越小，其值越低；普通白炽灯和电 热炉，不消耗无功，功率因数等于1。
调度自动化系统
远动装置（RTU）是电力系统计算机监控系统的基础。目前， 世界上多数国家使用应答式RTU，日本则采用循环式RTU。
▪ 华能百万级机组： ▪ 华能玉环（山东省台州市） ▪ 华能金陵电厂(江苏省南京市)（在建）， ▪ 华能海门电厂(广东省汕头市)(在建)。
国家电网公司（SGCC）
▪ State Grid Corporation of China
▪ 国家电网公司成立于2002年12月29日， 公司注册资本金2000 亿元。2009年售电 量为22748亿千瓦时，营业收入为12659.8 亿元，资产总额18600亿元。2010年《财 富》世界500强企业的最新排名，国家电网 公司位列第八。现任国家电网公司党组书 记、总经理：刘振亚（山东工学院本科， 山东大学研究生）。
华能直属单位及分公司图
▪
华能旗下区域公司
▪ 北方联合电力有限责任公司 ▪ 华能呼伦贝尔能源开发有限公司 ▪ 华能吉林发电有限公司 ▪ 华能黑龙江发电有限公司 ▪ 华能山东发电有限公司 ▪ 华能海南发电股份有限公司 ▪ 华能四川水电有限公司 ▪ 华能澜沧江水电有限公司 ▪ 华能西藏发电有限公司 ▪ 华能陕西发电有限公司 ▪ 华能甘肃能源开发有限公司 ▪ 华能宁夏能源有限公司 ▪ 华能新疆能源开发有限公司
华能旗下产业公司
▪ 华能国际电力开发公司（电力开发事业部） ▪ 华能国际电力股份有限公司 ▪ 华能新能源产业控股有限公司 ▪ 华能核电开发有限公司 ▪ 绿色煤电有限公司 ▪ 华能能源交通产业控股有限公司 ▪ 华能资本服务有限公司 ▪ 中国华能集团香港有限公司 ▪ 华能集团技术创新中心（科技事业部） ▪ 西安热工研究院有限公司 ▪ 华能综合产业公司 ▪ 北京华能大厦建设管理有限责任公司 ▪ 华能山东石岛湾核电有限公司 ▪ 华能海南实业有限公司。
水电站的基本构建：工程概述
水电站的基本构建：工程概述水电站是一种利用水能转换成电能的重要能源工程。
它的基本构建包括水源、水库、引水系统、发电系统和输电系统等组成部分。
在这篇文章中，我们将会探讨水电站的基本构建以及每个部分的重要性。
不要小节论述，但是“小节一”、“小标题”之类的词语不要出现。
文章的第一段是引言，不包括在总字数内。
水源是水电站建设的第一要素之一。
水源必须具备一定的流量和水头，以保证水电站的正常运行。
为了确保水源的可靠性和稳定性，一般会选择位于降水量较多的山区或者大江大河流域建设水电站。
这可有效减少水电资源在输送过程中的损耗，提高能源利用效率。
水库是水电站建设的核心部分，起到储水和调节水流的作用。
水库能稳定供应水源，使水电站能在任何时候都保持正常运行。
同时，水库还可以调整水流速度和数量，以适应季节性变化和用电需求峰谷差异。
此外，水库还能发挥蓄能效应，实现峰谷电价差异的利用，提高发电效益。
引水系统是将水库中的水引导至水轮发电机组的重要设施。
它通常包括输水渠道、冲沟、隧洞、发电导管等。
引水系统的设计和施工质量直接影响到水电站的发电效率和稳定性。
为了提高水能转化为电能的效率，引水系统要尽量减少水流的损耗和漏失，并确保水流在供给发电机组时的流速和水压稳定。
发电系统是水电站的核心设备，它由水轮机组和发电机组组成。
水轮机组通过水流驱动水轮机旋转，而后者再将动能转化为电能。
发电机组将水轮机转动产生的机械能转化为电能，并输出到输电系统中。
发电系统的设计和选型要根据水电站的规模、水源参数以及用电需求等因素来确定，以充分发挥水能资源的利用率和节能的效果。
输电系统是将水电站发出的电能输送到用户的关键环节之一。
它包括变电站、输电线路和配电装置等。
输电系统的设计和布置要考虑到电能的输送距离、输送容量、输电线路的安全可靠等方面。
同时，为了减少能源损耗和环境污染，还需要选择具备低阻和高效率的输电设备和电缆线。
总结来说，水电站的基本构建包括水源、水库、引水系统、发电系统和输电系统等几个组成部分。
电工电力系统的基本概念
电工电力系统的根本概念引言电工电力系统是现代社会的根底设施之一，它负责将发电厂产生的电能传输、分配和使用。
本文将介绍电工电力系统的根本概念，涵盖电力系统的组成局部、工作原理以及常见的电力系统类型。
电力系统的组成局部电力系统主要由发电厂、变电站、输电线路和配电网组成。
发电厂发电厂是电力系统中的核心局部，负责产生电能。
根据能源类型的不同，发电厂可以分为燃煤发电厂、核电站、水电站、风电场等。
发电厂将能源转化为电能，并通过变压器将电能调整到适宜的电压。
变电站变电站位于发电厂和输电线路之间，负责将发电厂产生的电能进行调节和分配。
变电站通常包括变压器、开关设备和保护装置等。
通过变电站，电能的电压可以从高压转换为中压或低压，方便输送和分配。
输电线路输电线路是将电能从发电厂经过变电站传输到负荷端的介质。
输电线路一般采用高压传输，以减少输电损耗。
常见的输电线路包括高压架空线路和地下电缆。
配电网配电网将输电线路传输的电能进一步分配到终端用户，以供电用户使用。
配电网包括主变电站、配电变压器和配电线路等。
主变电站将输电线路的中高压电能进行降压，并通过配电变压器将电能进一步调整到适合终端用户使用的电压。
电力系统的工作原理电力系统的工作原理可以简单描述为：发电 - 输电 - 配电 - 使用。
具体来说，发电厂将能源转化为电能，经过变电站调节后，通过输电线路传输到配电网。
配电网将电能进一步分配给终端用户，供电用户使用。
在供电过程中，要保证电能的质量和稳定性，以满足用户的需求。
电力系统的类型根据电力系统的规模和覆盖范围，可以将电力系统分为三个层次：全国电网、区域电网和市域电网。
全国电网是一个国家范围内的电力系统，负责将发电厂产生的电能输送到不同地区。
全国电网通常由多个变电站和大规模的输电线路组成。
区域电网是在全国电网根底上，按照地理范围划分的电力系统。
区域电网负责将电能进一步传输到各个区域，以满足不同地区的用电需求。
市域电网是指一个城市的电力系统，通常由一个或多个配电网组成。
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二次设备——对一次设备、其它设备的工 作进行监测和控制保护的设备 用于反映不正常工作状态——继电器、 信号装置，测量电气参数的设备：仪表、 示波器、录波器控制及自动装置：控制开 关，同期及自动装置连接电路的导体：控 制电缆、小母线、连接线
• 按径流调节的程度分类 • 1）、无调节电厂 • 没有水库，主要取决于天然来水流量。往 往枯水期出力很小，洪水期产生弃水。如 引水式。 • 2）、有调节电厂 • 取水口上游有较大水库，能按照发电用水 要求对天然来水进行调节。
• 特点：
• • • • • • • 1、可综合利用水资源。 2、发电成本低，效率高。 3、运行灵活。 4、水能可储存和调节。 5、水力发电不污染环境。 6、水电厂建设投资较大，工期较长。 7、建设和生产都受到河流的地形、水量及季节气 象调节限制，因而发电不均衡。 • 8、由于水库的兴建，淹没土地，移民搬迁，给农 业生产带来一些不利，还可能在一定程度破坏自 然界的生态平衡。
油 系 统 蝴 蝶 阀 压 油 系 统
某一受电器(电动机、电灯等) 发电机和变压器等在正常运行时 具有最大经济效益时的电压 额定电 压
• 我国规定的额定电压分类： • 第一类：100V及其以下的额定电压 • 第二类：100~1000V之间的额定电压 • 第三类：1000V及其以上的电压等级
我 国 电 力 网 额 定 电 压 等 级 ： 0.38/0.22kV 、 3kV 、 6kV 、 10kV 、 110kV 、 220kV 、 330kV、500kV、750kV等。
3、核电厂
广东 大亚湾 核电站
• 4、风力发电厂
• 是利用风力带动风车叶片旋转，再透过增速机 将旋转的速度提升，来促使发电机发电。依据目 前的风车技术，大约是每秒三公尺的微风速度 （微风的程度），便可以开始发电。 • 风力发电机因风量不稳定，故其输出的是13～ 25V变化的交流电，须经充电器整流，再对蓄电 瓶充电，使风力发电机产生的电能变成化学能。 然后用有保护电路的逆变电源，把电瓶里的化学 能转变成交流220V市电，才能保证稳定使用。
• （二）、变电所类型和作用 1、 枢纽变电站 2 、中间变电站 3 、地区变电站 4 、企业变电站 5 、终端变电站
三、电力系统的额定电压及电压等级 额定电压的定义： 是国家根据国民经济发展的需要，技术经 济合理性及电机、电器制造因素等所规定 的电气设备的标准的电压等级，是一种标 准电压，是电气设备设计时所依据的电压 值。
• 分类 • 凝气式火力发电厂 • 只向外供应电能的发电厂。效率一般为 30%-40%。
• 供热式火力发电厂 • 供应电能和热能。效率一般为60%-70%。 •
• 特点
• 1、布局灵活，装机容量的大小可按需要决定。 • 2、一次性建造投资少，仅为同容量水电厂的一半 左右。 • 3、火电厂动力设备繁多，发电机组控制操作复杂， 厂用电量和运行人员都多于水电厂，运行费用高。 • 4、大型发电机组由停机到开机并带满负荷需要几 个小时乃至几十个小时，并附加耗用大量燃料。 • 5、对空气和环境的污染大。
电力网中各点的电压是不同的，其变化情况如下图。
• 用电设备一般允许电压偏移±5％，而沿线 的电压降一般为l0％，这就要求线路始端电 压为额定值的105％，以使其末端电压不低 于额定值的95%。发电机接于线路始端， 因此，发电机的额定电压取为电力网额定 电压的105％。 传输电压 (1).doc
• 四、电气一次和二次的划分
五、机电设备的组成
• 1、水轮发电机组其辅助设备系统
水库 大 坝 进水 闸门 引水管 阀门 涡壳 导水叶 转轮 室 尾水管 尾水 闸门
下游 河道
某 电 站 立 式 水 轮 发 电 机 组 水 力 机 械 系 统 关 系 图
2、
水力机械的几大系统
水力机械系统
透平油库
绝缘油库 调 速 器 压 油 系 统
• 2、水力发电厂
• • • • 分类 按集中落差的方式分类 1）、堤坝式水电厂 在河流中落差较大的适宜地段拦河建坝，形成水 库，将水积蓄起来，提高上游水位，形成发电水 头，又分为坝后式和河床式。 • 2）、引水式水电厂（径流式） • 水电厂建立在山区水流湍急的河道上，或河床坡 度较陡的地方。而且一般不需要修坝或只修低堰。 没有调节水库。
水电站形式及厂房布置
水电站是一个把水力能源转换为电能的的发电工厂。
坝后式 水电站
厂房与 大坝关系
河床式
引水式
地下式
溢流式
坝内式
图 坝后式水电厂 1—坝；2—压力钢管；3—厂房
图 河床式水电厂 1—进水口；2—厂房；3—溢流坝
• •
• 图 径流式水电厂 图 抽水蓄能电站 • 1—堰；2—引水渠；3—压力水管；4—厂房 1—压力水管；2—厂 房；3—坝
二滩水电站
葛洲坝水电站
棉花滩电站
新安江水电站
小浪底水电站
水口电站
发电机层
升压场 主厂房
变压器
水轮机层 蜗壳层 水泵层 尾水管层
中央控制室
主阀
调速器及油压装置
管道
厂房 副厂房
继电保护室 厂用配电室 水泵室 空压机室
高压配电室 蓄电池室 油泵室
• 抽水蓄能电厂 上下游均需水库以容蓄能量转换所需水量。 兼具抽水和发电两类设施。
一、电力系统及动力系统
1、电力系统=发电厂+变电所+输电线路+用户 2、动力系统=电力系统+动力装置 3、电力网=变压器+输电线路+用户
电力网 电力系统中，由升压 降压变电所 各种不同电压等级的 送电线路连接在一起的部分
• 二、电力系统的构成及各部分的作用
（一）、电厂类型 1、火力发电厂 燃烧系统 燃烧的化学能在锅炉中转变成热能，加热锅炉中的 水使之变成蒸汽。 汽水系统 锅炉中产生的蒸汽进入汽轮机，冲动汽轮机的转子 旋转，将热能转换成机械能。 电气系统 汽轮机转子旋转的机械能带动发电机旋转，使机械 能转换为电能。