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作者曹文玉
出版社中国电力出版社有限责任公司
ISBN9787519828332
出版时间2018-01
装帧平装
开本16开
定价39元
货号11008783
上书时间2024-12-16
第1章电力系统基本概念
1.1电力系统概述
1.1.1电力系统的组成电能可以方便地转化为其他形式的能,如热能、光能、机械能等;其易于输送,便于集中、分配和控制,容易转换为其他形式的能量。正因电能拥有众多优点,所以广泛应用于各行各业的生产建设和居民的日常生活。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。此外,提高电气化程度,以电能代替其他形式的能量,是节约总能源消耗的一个重要途径。发电厂把化石能源、水能、风能、核能、太阳能等转化为电能,电能经过变压器和不同电压等级的输电线路输送并被分配给用户,再通过各种用电设备转换成适合用户需要的各种能量。这些生产、输送、分配和消费电能的各种电气设备连接在一起而组成的整体称为电力系统。电力系统中加上各种类型发电厂的动力部分,如火电厂的汽轮机、锅炉、供热管道和热用户,水电厂的水轮机和水库等动力部分,就称为动力系统。电力网是电力系统中输送和分配电能的部分,它包括升、降压变压器和各种电压等级的输电线路。所以电力网是电力系统的组成部分,而电力系统是动力系统的组成部分。三者关系,如图1-1所示。在交流电力系统中,发电机、变压器、输配电设备都是三相的,这些设备之间的连接情况,可以用电力系统接线图来表示。为简单起见,电力系统接线图都是画成单线的,如图1-1所示。
1.1.2电力网的分类电力网按其供电范围的大小和电压等级的高低可分为地方电力网、区域电力网、超高压远距离输电网络及特高压电网等四种类型。地方电力网是指电压不超过110kV,输送距离在几十千米内的电力网,主要是指一般城市、工矿区、农村配电网络。区域电力网的电压等级在110~220kV,它把范围较广地区的发电厂联系在一起,通过较长的输电线路向较大范围内的各种用户输送电能。目前,我国各省(区)电压为110~220kV级的高压电力网都属于这种类型。超高压远距离输电网络主要由电压为330、500kV和750kV的远距离输电线路组成,它担负着将远距离大容量发电厂的电能送往负荷中心的任务,同时往往还联系几个区域电力网以形成跨省(区)的,甚至国与国之间的联合电力系统。特高压电网是指以1000kV交流电网为骨干网架,特高压直流系统直接或分层接入1000/500kV网络的输电网。中国已建成1000kV特高压交流和士1100kV特高压直流输电工程。1000kV交流电压已成为国际标称电压,士1100kV特高压是目前世界上最高电压级的直流输电工程。1.1.3电力系统发展概况自1831年法拉第发现电磁感应定律后,人们就开始利用电能为人类服务,起初发电、输电和用电都是直流,但发展受到了许多限制。直至1891年生产出了三相异步电动机、三相变压器,建立了三相交流输电系统才奠定了近代输电技术的基础。由于技术的限制,直流输电系统无法适应远距离大容量输电,而交流电力系统却优势显著,因此其得到了迅速的发展。随着社会的不断发展技术的不断进步,电力系统的输电距离及容量在不断增大。直流输电在远距离、大容量输电,电网互联等方面又显现出明显优势,所以目前,世界上出现了许多超高压交、直流输电的大型电力系统,并正在快速发展壮大。进入21世纪,我国的电力工业发展遇到了前所未有的机遇,正向着电压等级越来越高,电网规模越来越大,发电机组单机容量越来越大,运行技术越来越先进的方向快速发展。在发电方面,至2016年底,全国全口径发电装机容量16.5亿kW,其中非化石能源6.0亿kW,全国全口径发电量达6万亿kWh。目前我国电源组成是以化石能源为主,但随着化石能源的不断减少及环境问题日益突出,新能源尤其是清洁能源开始受到更多的重视。未来电网的电源在组成上将是以非化石能源为主的清洁能源发电占较大份额(中国力求达到40%~50%),大型骨干电源与分布式电源相结合的形式。在电网建设方面发展迅猛。2005年,中国第一个750kV输变电示范工程(兰州东一青海官亭)正式建成。2008年西北地区750kV骨干网架初步形成;1000kV晋东南一南阳一
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