盖8■ 《浙江大学科学技术系列》丛书 负荷，每天用电仪12h,但在夏季出现的农业排灌负荷，却有相当 平坦的日负荷曲线：市政生活负荷曲线如图1-4(d),其特点是有 明显的照明电力高峰。尽管不少行业的负荷曲线有较大的变化幅 度，但整个电力系统的负荷曲线却比较平坦，因不同行业负荷曲线 的高峰不可能都在同~时刻出现，换言之，系统负荷曲线上的最大 值恒小于各行业负荷曲线上最大值的总和。各行业最大负荷相加 后，应乘以小于1的“同时率”方为系统的最大综合用电负荷。 负荷曲线对电力系统的运行有很重要的意义，它是安排日发 电计划，确定各发电厂发电任务以及确定系统运行方式等的重要 依据。 有功功率年负荷曲线一般指一年内每月最大有功功率负荷变 化的曲线，如图1-5所示.年末最大负荷大于年初最大负荷的部分 为年增长，低谷时段常用于安排发电设备的检修。 动 (夏季 大 年12京46后7R9ni位年 图1-5电力系统的有功功率年负荷曲线 无功功率负荷曲线不如有功功率曲线那样用得普遍，只是在 进行系统无功功率平衡时才予以注意
电力系统分析·1·电力系统概述 ■9■ 1.1.3电力系统中的发电厂 发电的方式按一次能源划分有：火力发电、水力发电、核能发 电、地热发电、风力发电、潮汛发电以及太阳能发电等在研究中的 还有磁流体发电和燃料电池等。 火力发电厂利用煤、石油、天然气等燃料所产生的热能，在锅 炉中将水变成高温高压蒸汽，推动汽轮机，带动发电机发电。火力 发电机组又分为专供发电的凝汽式汽轮机组及兼供热的抽汽式和 背压式汽轮机组.供热式机组承担日负荷曲线的基本负荷。凝气式 机组承担基本负荷，需要时也带部分尖峰负荷。 燃气轮机发电和柴油机发电也属子火力发电厂“，这类发 电厂能快速启动，故可承担日负荷曲线的尖峰负荷。 水力发电厂利用河流的水能发电，其发电功率与流量和落差 的乘积成正比。水力发电厂分为迳流式水电厂、坝式水电厂和抽水 蓄能发电)。 迳流式水电厂利用有高落差的急流河道建坝，使水通过管道 进入水轮机来发电.它的水库容量很小，发电功率基本上由河流的 流量来决定，承担电力系统日负荷曲线的基本部分。 在河道中建大坝，拦断河流，利用上下游的落差来发电的水电 厂叫坝式水电厂，坝式水电厂有较大的库容，可按库容的大小进行 日、周、年或多年调节，以有计划地使用水能，它通常承担日负荷曲 线上：的尖峰部分，在洪水期间则承担基本负荷部分。 利用深夜或卡水期的剩余电力，使水轮机以水泵方式工作，将 下游的水抽到水库内，再在需要时发电，以这种方式发电的水电！ 叫抽水蓄能发电“，它承担日负荷曲线上的尖蜂部分。 核能发电厂利用核燃料在反应堆中产生的热能，将水变为蒸 汽，推动汽轮机，带动发电机发电，又叫原子能发电)ˉ，反应堆是核 能发电厂的关键设备，常用的反应堆有轻水堆（又分压水堆和沸水
10■ 《浙江大学科学技术系列》丛书 堆)、重水堆和石墨堆。一般说来，核能发电厂的设备费用较高，燃 料费较便宜。为了提高发电厂的经济性和反应堆的安全运行，核能 发电一一般按恒功率负荷运行，承担日负荷曲线的基本负荷部分。 1.1.4电力网的结构与结线 1.电力网的结构 实际的电力网比起图1-1所示的要复杂得多。一个大的电力 ⊙ ⊙ 天型电 北它电力 系统 圾输电网绪 20kV以上 一特火用户 ⊙ 中小甲电 8 8 8 二级输电网路 大形 3 .8 8. 8 岛压配电网路 0.kV 中第 3 .8 低玉配电网洛 380.220W 小 图16电力树的结构
电力系统分析·」·电力系统概述 ■11■ 网（联合电力网）总是由许多子电力网发展、互联而成，因此分层 结构是电力网的一大特点。一般电力网可划分为输电网、二级输电 网，高压配电网和低压配电网，如图1-6所示。 输电网一般是由电压为220kV以上的主干电力线路组成，它 连接大型发电厂、大容量用户以及相邻子电力网。二级输电网的电 压般为110一220kV,它上接输电网，下连高压配电网，是一区 域性的网络，连接区域性的发电厂和大用户。配电网是向中等用户 和小用户供电的网络，6~35kV的称高压配电网，1kV以下的称 低压配电网。 2.电力网的结线方式 电力网的结线方式大致可分无备用和有备用两类。无备用结 线包括单回路放射式、干线式和链式网络，如图1-7所示。有备用 结线包括双回路放射式，干线式，链式以及环式和两端供电网络， 如图1-8所示。 0.-0 9-000631 00 la) 图1-？无备用结线力式 （a)放射式：()干线式，(c}链式 0 000 0-90时 0 0 (a ( (e) 图！1-8有备用结线扩式 (4)成射式，（伍）干线式：(c)链式，(d)环式，(e)两端供电网络
■12● 《浙汇人学科兴技术系列》从书 无备用结线简单、经济、运行方便，但供电可靠性差。架空线 路的自动重合闸装置一定程度上能弥补上述的缺点。 相反，有备用结线供电可靠性高，·杀线路的故障或检修一般 不会影响对用户的供电，但投资大，1操作较复杂。其中，环式供电 和两端供电方式较为常用。 1.1.5电压等级和额定电压 众所周知，输送功率一定时，输电电压愈高，电流愈小，导线等 载流部分的截面积愈小，投资亦愈小；但电压愈高，对绝缘的要求 愈高，杆塔、变压器、断路器等的投资也愈大。综合考虑这些因素， 对应一定的输送功率和输送距离有一最合理的线路电压，但从设 备制造角度考虑，为保证生产的系列性，应规定标准的电压等级， 即额定电压。相邻电压等级之比不宜过小，一般应在2倍左右.我 国规定的额定电压（均指线电压）如表1-2所示。 表1-2额定电压等级 线路及用电设备额定交流发电机线电压 变压器线电压(kV) 线电(kV) (kV) 一·次绕组 一次绕组 3 3.15 3及3.15 3.15及3.3 6 6.3 6及6.3 6.3及6.6 10.5 10及10.5 10.5及11 15.75 15.75 35 35 37及38.5 (60) (60) (63)及(66)》 110 110 115及121 (154) (154) (169) 220 220 231及242 330 330 363 500 500 550 注：1.变压器一次绕组栏内3.15,6.3、10.5、15.75kV电压适用于与发电机端点直接连 接的升压变压器和降压变压器 2.如证明在技术经济.上有特殊优点时，水轮发电机的额定电压允许用非标准电压