3.1.1 认识电力系统的结构与组成

3.1.1 认识电力系统的结构与组成

1.发电厂

发电厂又称发电站,是将自然界多种形式的能源转换为电能的工厂,是电能产生的主要方式,在电力系统中处于核心地位。根据所利用的能源不同,发电厂可以分为水力发电厂、火力发电厂、热电厂、核电厂、风力发电厂和太阳能发电厂等。目前,我国和世界大多数国家主要以火力发电为主,但近些年,清洁能源的发电量比重也正在逐年增加。

2.变配电所

变配电所(站)是变电所和配电所的统称。变电所是接收电能、改变电压和分配电能的场所,是联系发电厂和电能用户的中间枢纽。变电所有升压变电所和降压变电所之分,升压变电所的任务是将低电压变为高电压,一般建在发电厂,实现高压输电以减小线路损耗;降压变电所的任务是将高电压降到一个合理的电压等级,以满足用电设备的电压等级需求,一般建在靠近负荷中心的地点。

配电所主要用来接收和分配电能,不承担变换电压的任务。在配电过程中,通常把动力用电和照明用电分别配电,即把各动力配电线路和照明线路分开,这样可以缩小局部故障带来的影响。一般大中型工厂都有自己的变配电所。

3.电力线路

发电厂一般都建在远离城市的能源产地或水陆运输方便的地方,因此发电厂发出的电能必须要用输电线进行远距离输送,以供给不同的电能消费场所使用。电力线路是把发电厂、变配电所和电能用户联系起来的纽带,能够完成输送电能和分配电能的任务。电力线路是输电线路和配电线路的总称。输电线路是将发电厂的电能输送到负荷中心,它的特点是线路较长、电压等级较高。配电线路是将负荷中心的电能配送到各个电能用户,它的特点是线路较短、电压等级较低。一般规定电压等级在35 kV及以上的电力线路称为输电线路,电压等级在10 kV及以下的电力线路称为配电线路。

目前,世界各国均采用高压输电,并不断的由高压(110~220 kV)向超高压(330~750 kV)和特高压(750 kV以上)升级。我国目前高压输电的电压等级有110 kV、220 kV、330 kV、500 kV、750 kV等多种。配电线路分为高压配电线路(110 kV)、中压配电线路(1~35 kV)和低压配电线路(220/380 V)。

4.电能用户

电能用户是指所有消耗电能的用电设备或单位,负荷是用户或用电设备的总称。结合电力的特殊性,目前供电企业对电能用户主要有以下几种分类。

按客户用电量可以分为大客户与中、小客户。

按电价类别可分为工业用电、农业用电、商业用电与居民生活用电等客户。一般情况下工业用电电压等级为10 kV、35 kV、110 kV,居民生活用电的电压等级为10 kV以下。

按用户负荷的重要程度可以分为一级负荷、二级负荷和三级负荷(电力用户的这种分类方法,其主要目的是为确定供电工程设计和建设标准,保证使建成投入运行的供电工程其供电可靠性能满足生产或安全、社会安定的需要)。一级负荷是指突然中断供电将会造成人身伤亡或引起周围环境严重污染,国民经济造成重大损失,甚至造成社会秩序严重混乱或在政治上产生严重影响的用户,如机场、轨道交通枢纽、铁路调度中心、危险化学品生产企业、重要水利枢纽大坝等。二级负荷是指突然中断供电会造成经济上较大损失,造成社会秩序混乱或政治上产生较大影响的用户,如重要科研单位、医院、金融中心、重要国防军工单位、地震、气象、防汛等监控指挥、预报中心等。三级用户是指除一级用户和二级用户之外的其他用户。各级电力负荷对供电电源的要求如下:

(1)一级负荷:要求由两个电源供电,当一个电源发生故障时,另一个电源应不致同时受到损坏;对一级负荷中特别重要的负荷,除要求有上述两个电源外,还要求增设应急电源;常用的应急电源有:独立于正常电源的发电机组、干电池、蓄电池、供电系统中有效地独立于正常电源的专门供电线路。

(2)二级负荷:要求做到当发生电力变压器故障时不致中断供电,或中断后能迅速恢复供电。通常要求两回路供电,供电变压器也应有两台。

(3)三级负荷对供电电源没有特殊要求。