【正文】 展可再生能源發(fā)電 ? 當前除了水電以外的可再生能源，技術(shù)成熟、可以大規(guī)模開發(fā)的是風(fēng)能發(fā)電、太陽能發(fā)電與生物質(zhì)能發(fā)電三種，由于其資源具有分散性和能源密度較低特點，因此其利用方式宜以分布或面向終端供電為主。 二、動力系統(tǒng)及電力系統(tǒng)的相關(guān)基本概念 ? 電力線路按其結(jié)構(gòu)分為架空線路和電纜線路。 1）電能與國民經(jīng)濟各個部門的關(guān)系都很密切 2）電能不能大量儲存 三、電力系統(tǒng)運行的特點及基本要求 （ 1）電力系統(tǒng)運行的特點 3）快速性 –由于電能的傳播速度接近光速，所以它從一處傳至另一處所需的時間極短； –電力系統(tǒng)從一種運行方式轉(zhuǎn)變到另一種運行方式的過渡過程非?？?； –電力系統(tǒng)中的事故從發(fā)生到引起嚴重后果所經(jīng)歷的時間常以秒甚至毫秒計；從發(fā)生故障到系統(tǒng)失去穩(wěn)定性通常也只有幾秒的時間；因事故而使系統(tǒng)全面瓦解的過程一般也只以分鐘計。 ? 此外，還有極少數(shù)特殊重要的負荷要求絕對可靠地不間斷供電。 –系統(tǒng)頻率降低時，異步電動機和變壓器的勵磁電流將大為增加，引起系統(tǒng)所需無功功率的增加，其結(jié)果是引起電壓的降低，增加電壓調(diào)整的困難。 – 如果電壓過高，則可能使絕緣擊穿，從而使設(shè)備損壞。 三、電力系統(tǒng)運行的特點及基本要求 （ 3）保證系統(tǒng)運行的經(jīng)濟性 ? 耗煤率 –所謂耗煤率，是指生產(chǎn)每 kw –電力系統(tǒng)的負荷隨時都在變化，負荷功率的瞬時變化將引起發(fā)電機輸出功率的相應(yīng)變化，但由于機組調(diào)節(jié)系統(tǒng)的慣性，使得原動機輸入功率的變化總是滯后于發(fā)電機輸出電磁功率的瞬時變化，于是發(fā)電機轉(zhuǎn)速亦發(fā)生變化。 ? 運行經(jīng)驗表明，電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性是影響運行可靠性的一個重要因素，特別是隨著電力系統(tǒng)容量和規(guī)模的不斷擴大，穩(wěn)定性問題就顯得更加突出。 –另一種常見的有備用接線方式是兩端供電網(wǎng)絡(luò)，其供電可靠性相當于有兩個電源的環(huán)形網(wǎng)絡(luò)，但采用這種接線的先決條件是必須有兩個或兩個以上的獨立電源。 ? 原因：發(fā)電機接在電力線路的首端，按規(guī)定應(yīng)比同級電網(wǎng)額定電壓高 5%。 –運行中變壓器高、中壓繞組使用的實際分接頭電壓與低壓繞組的額定電壓之比稱為變壓器的實際變比。 表 13 架空線路的額定電壓與輸送功率和輸送距離的關(guān)系 電力系統(tǒng)概述 目 錄 第一節(jié) 電力系統(tǒng)基本概念 第二節(jié) 電力系統(tǒng)接線方式與電壓等級 第三節(jié) 電力系統(tǒng)中性點的運行方式 一、中性點的概念和中性點接地類型 ? 電力系統(tǒng)的中性點 ? 電力系統(tǒng)中的發(fā)電機三相繞組通常接成星形，變壓器高壓繞組大多也接成星形。 ? 一相接地時，接地相直接經(jīng)過接地點和接地的中性點短路 ，如圖所示。 二、中性點直接接地系統(tǒng) ? 中性點不接地系統(tǒng)的特點是： ? （ 1）發(fā)生單相接地時，三相間線電壓仍保持對稱和大小不變。 ? 單相接地時電容電流的估算 ? 對架空線： Ic=(U 四、中性點經(jīng)消弧線圈接地系統(tǒng) TV TA XH—消弧線圈； TV—電壓互感器； TA—電流互感器 消弧線圈的原理接線 中性點經(jīng)消弧線圈接地系統(tǒng)的特點 （ 1）供電可靠性高 ? 一相接地時和中性點不接地系統(tǒng)一樣，三相線電壓仍保持對稱和大小不變，所以也允許暫時運行，但不得超過 2小時。 五、中性點運行方式的選擇 ? 發(fā)電機中性點運行方式 –但是，在這之后，我們又逐漸向美國等西方國家學(xué)習(xí)，大型機組以及引進國外的大型機組改為經(jīng)配電變壓器高阻接地方式。 –電壓為 380V / 220V 的三相五線制電網(wǎng)，為了適應(yīng)用電設(shè)備取得相電壓的需要引出一條中線，為了安全用電須再引一條地線。 –具體來說，發(fā)電機中性點不接地多用在中小型機組上，現(xiàn)在世界各國的大型機組中性點接地方式多采用經(jīng)高阻接地和經(jīng)消弧線圈接地。 四、中性點經(jīng)消弧線圈接地系統(tǒng) ? 消弧線圈的選擇及接線 ? 選擇消弧線圈容量，應(yīng)考慮電網(wǎng)五年左右的發(fā)展規(guī)劃，并按過補償方式考慮，其容量按下式計算 S= （ 4）故障相接地電容電流則升高至原來的 3 倍。 ? 在中性點直接接地的電網(wǎng)內(nèi)，裝設(shè)自動重合閘裝置。包括：不接地、高電阻接地、消弧線圈接地? 對于 110kV及以上電壓等級的電網(wǎng)來說，按線電壓絕緣要求的投資比按相電壓絕緣要求的要大得多。 –習(xí)慣上將 110kV 和 220kV 稱為高壓， 330kV 、 500kV和 750kV稱為超高壓，而 1000kV以上則稱為特高壓。 –有載調(diào)壓變壓器高壓繞組的分接頭有： UN177。 ? 電氣設(shè)備的額定電壓 ? 用電設(shè)備的額定電壓規(guī)定與同級電網(wǎng)的額定電壓相同。 –這類接線同樣具有簡單和運行方便的特點，而且供電可靠性和電壓質(zhì)量都有明顯的提高，其缺點是設(shè)備費用增加很多。 –分析計算暫態(tài)穩(wěn)定的目的是在規(guī)定運行方式和故障形態(tài)下，對系統(tǒng)穩(wěn)定性進行校驗，并對繼電保護和自動裝置以及各種措施提出相應(yīng)的要求。 –在同步運行狀態(tài)下，表征運行狀態(tài)的參數(shù)具有接近于不變的數(shù)值，通常稱為穩(wěn)定運行狀態(tài)。 三、電力系統(tǒng)運行的特點及基本要求 （ 3）保證系統(tǒng)運行的經(jīng)濟性 ? 電能生產(chǎn)的規(guī)模很大，消耗的一次能源在國民經(jīng)濟一次能源總消耗中占的比重很大，而且電能在變換、輸送、分配時的損耗絕對值也相當可觀。 – 330kV和 500kV母線最高不超過額定電壓的 110％； – 發(fā)電廠和 500kV變電所的 220kV母線，正常運行方式時： 0~10%，事故運行方式時： 5％ ~+10%； – 發(fā)電廠和 220(330)kV變電所的 110~35kV母線，正常運行方式時： 3％ ~+7%，事故運行方式時：177。 三、電力系統(tǒng)運行的特點及基本要求 （ 2）電力系統(tǒng)運行應(yīng)滿足的基本要求 2）保證良好的電能質(zhì)量 ? 頻率過低 –使電動機有功功率降低，將影響所有轉(zhuǎn)動機械的出力。 ? 第一級負荷 –對這些負荷的中斷供電，將可能危及人身安全、設(shè)備損壞，破壞生產(chǎn)過程，產(chǎn)品報廢，生產(chǎn)秩序長期不能恢復(fù)正常，給國民經(jīng)濟造成重大損失，使人民生活發(fā)生混亂等。 ? 地理接線圖 –地理接線圖是按一定比例表示各發(fā)電廠和變電所的相對地理位置、電力線路的路徑以及它們之間的相互連接關(guān)系，但它不能完全顯示各電力元件之間的連接情況。 – 110kV 和 35kV 為高壓配電， 10kV 為中壓配電，380V / 220V 為低壓配電。 ? 今后水電開發(fā)重點仍是黃河上游、金沙江及長江上游和瀾滄江等正在開發(fā)的河段，同時要做好黃河北干流、黑山峽及怒江開發(fā)的前期準備，以及黑龍江的合作開發(fā)等。 ? 我國交流 1000kV晉東南－南陽－荊門特高壓交流試驗示范工程于 2023年 1月 6日正式投產(chǎn)； 一、我國電力工業(yè)概況及發(fā)展趨勢 （ 2）電網(wǎng)骨架 ? 2023年 6月 18日，直流177。 ? 目前，比較完備的電力工業(yè)體系已經(jīng)初步建立，技術(shù)裝備水平正在逐步提高。 ? 擁有 4臺國產(chǎn) 100萬千瓦超超臨界機組的華能玉環(huán)電廠工程是我國“ 863計劃”中引進超超臨界發(fā)電技術(shù)，實現(xiàn)國產(chǎn)化依托工程的國家重點建設(shè)項目。 一、我國電力工業(yè)概況及發(fā)展趨勢 （ 3）發(fā)展趨勢 1）繼續(xù)優(yōu)化發(fā)展火電 ? 因此調(diào)整電源結(jié)構(gòu)，一方面要進一步提高電煤在總的煤炭消費中的比重，具體要根據(jù)煤炭在我國能源中的消費總量來確定； ? 另一方面要調(diào)整煤炭發(fā)電的技術(shù)結(jié)構(gòu)，以 提高能效、降低消耗、減輕排放 。 –這些生產(chǎn)、變換、輸送、分配、消費電能的發(fā)電機、變壓器、電力線路及各種用電設(shè)備等聯(lián)系在一起組成的統(tǒng)一整體就是電力系統(tǒng)。 二、動力系統(tǒng)及電力系統(tǒng)的相關(guān)基本概念 ? 動力部分 –然而，現(xiàn)在習(xí)慣上所用的術(shù)語不是很嚴格，動力系統(tǒng)這個概念基本上已不再使用，廣義的動力系統(tǒng)是由動力部分、發(fā)電機、變壓器和用電設(shè)備，以及測量、保護、控制裝置乃至能量管理系統(tǒng)所組成的統(tǒng)一整體。 ? 電力系統(tǒng)運行的安全性和可靠性是兩個不同的概念。 –對大型電力系統(tǒng)，頻率的允許范圍為 50Hz177。 三、電力系統(tǒng)運行的特點及基本要求 （ 2）電力系統(tǒng)運行應(yīng)滿足的基本要求 2）保證良好的電能質(zhì)量 ? 電壓標準 –為了避免電壓偏移造成很大的影響，各國電網(wǎng)都規(guī)定電壓偏移的容許范圍。 –更為嚴重的是，電動機啟動過程將大為變長，電動機可能在啟動過程中因溫度過高而燒毀。 ? 除此之外，還應(yīng)設(shè)法降低廠用電率，盡量提高用電設(shè)備的效率等。 四、電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性 ? 電力系統(tǒng)穩(wěn)定 –相反，如果系統(tǒng)受到擾動后，產(chǎn)生自發(fā)性振蕩，或者各機組間產(chǎn)生劇烈的相對運動，以至于系統(tǒng)的頻率和電壓大幅度變化，不能保證對負荷的正常供電，造成大量用戶停電，系統(tǒng)就失去了穩(wěn)定。 ? 無備用接線 –無備用接線包括單回路放射式、干線式和鏈式網(wǎng)絡(luò)，如圖 14所示。但從設(shè)備制造角度考慮，為保證產(chǎn)品的標準化和系列化，又不能任意確定線路電壓。和額定電壓對應(yīng)的平均額定電壓如表 12 所示。 – 3）求各變壓器的平均額定電壓之比。 ? 電力系統(tǒng)中性點接地方式是一項綜合性的技術(shù)問題，必須考慮多方面的因素。 ? 某個中性點是否接地由系統(tǒng)調(diào)度決定，目的是使系統(tǒng)單相接地時短路電流有一個合適的范圍，既能滿足繼電保護動作靈敏度的要求，又不致太大。 在接地處還可能出現(xiàn)周期熄滅與重燃的 間隙電弧 。 ? 因為上述情況下接地電容電流較大，會產(chǎn)生斷續(xù)電弧，可能使電路中發(fā)生危險的電壓諧振現(xiàn)象，出現(xiàn)高達相電壓 2． 5～ 3倍的過電壓，導(dǎo)致線路上絕緣薄弱處被擊穿。 ? 因此必須根據(jù)電容電流大小的變化調(diào)整消弧線圈的電感值。 五、中性點運行方式的選擇 ? 變壓器中性點運行方式 –（ 1） 110kV及以上系統(tǒng) –所以一般變壓器中性點的設(shè)備有隔離開關(guān)和避雷器等，隔離開關(guān)的作用是為滿足變壓器中性點接地或不接地，避雷器的作用是當變壓器不接地而發(fā)生單相接地時保護中性點。 五、中性點運行方式的選擇 ? 變壓器中性點運行方式 –（ 2） 60kV及以下系統(tǒng) – 60kV、 35kV和 6~10kV電壓等級不是很高，由于設(shè)備絕緣水平按線電壓考慮對于備造價影響不大，為了提高供電可靠性，一般均采用中性點不接地、經(jīng)消弧線圈接地或電阻接地的方式。 五、中性點運行方式的選擇 ? 從前面分析可知，小接地電流系統(tǒng)的特點是供電可靠性高，但絕緣水平要求也高，不經(jīng)濟；而大接地電流