华北电力大学电力系统分析第八章第三节

合集下载

华北电力大学811电力系统分析基础2019第三部分

第三部分简单电力网络的计算和分析一、电力线路和变压器运行状况的计算和分析１、电力线路运行状况的计算有四个变量：2211,,,I U I U &&&&，已知其中的两个，可求另外两个变量。

电力系统计算的最大特点：功率计算；避免：①I U &&,的复数计算；②功率容易测量，相角很难量。

假设已知末端的电压与功率，电压2U &；功率222~jQ P S +=；一步步可推导各点电压与电流：'2'22222222222'222222222*22*222)()()()(~~~21212/)()2()2(~jQ P Q Q j P P Q j P jQ P S S S Q j P BU j GU jB G U Y U U Y U S y y y y y y y y +=∆−+∆+=∆−∆++=∆+=∆−∆=−=−===∆&&则可进一步计算消耗在阻抗支路上的功率Z S ~∆： '1'1'2'2'2'2'2'1222'22'2222'22'2222'22'222'22'2)()()()(~~~)()~(~jQ P Q Q j P P Q j P jQ P S S S Q j P X U Q P j R U Q P jX R U Q P Z U S Z I S z z z z z zz z +=∆++∆+=∆+∆++=∆+=∆+∆=+++=++===∆则&'1'1'2'2'2'2'2'1222'22'2222'22'2222'22'222'22'2)()()()(~~~)()~(~jQ P Q Q j P P Q j P jQ P S S S Q j P XU Q P jR U Q P jX R U Q P Z U S Z I S z z z z z zz z +=∆++∆+=∆+∆++=∆+=∆+∆=+++=++===∆则&始端导纳支路功率1~y S ∆1y1212121!*1*1*11P 2121)(212)2(~y y Q j jBU GU U jB G U U Y U U Y S ∆−∆=−=−===∆&&始端功率：111'11'111'1'11'11)()()()(~~~jQ P Q Q j P P Q j P jQ P S S S y y y y y +=∆−+∆+=∆−∆++=∆+=由此就可求出始端功率。

电力系统分析基础(第八章)

P (δ − δ ) + P cos δ = P
0 C 0 c lim
cos δh − PI Imax cos δ0 II Im ax − PI Im ax
II Im ax
3、用分段计算法求解转子运动方程不能线性化，只能迭代，一步一步计算
4、提高暂态稳定的措施 1) 采用自动励磁调节装置
提高静稳有明显作用增大阻尼，改善暂稳
端部完全等值的变压器模型的作用及推导
5、了解电力设备运行的基本知识
正常运行发电机非正常运行迟相—发P、Q 进相—发P、收Q 运行极限图调相—发、收Q 短时过负荷异步运行—失磁，吸收无功、发异步有功不对称运行自然方式—30% 强迫方式—20%
正常过负荷变压器
事故过负荷—牺牲寿命，不超过2倍升压：铁-中-低-高结构降压：铁-低-中-高变压器接线形式变压器并列运行的条件变比相同组别一致短路电压百分比值相等
( Pi + jQi )* Ui
*
= ∑ Yij U j
j=1
n
.
1 Ui = Yii
.
⎡ P − jQ j=n * ⎤ ⎢ i * i − ∑ Yij U j ⎥ j= 1 ⎢ Ui ⎥ j≠ i ⎣ ⎦
4、了解牛顿—拉夫逊法的原理与步骤——局部线性化
n−1⎫ ⎪ m−1⎬ ⎪ n−m ⎭
⎡ ∆P ⎤ ⎡H N ⎤ ⎢ ⎥ ⎢ ⎥ ⎡∆f ⎤ ⎢ ∆Q ⎥ = ⎢ J L ⎥ ⎢∆e⎥ ⎢∆ u 2⎥ ⎢ R S ⎥ ⎣ ⎦ ⎦ ⎣ ⎦ ⎣
一次侧：用电设备二次侧：发电设备升压变：=发电机额定电压降压变：=电网额定电压UN 额定电压为空载电压内部损耗约5% 二次电压高出10%

电力系统分析第八章习题(栗然)教学教材

电力系统分析第八章习题（栗然）第八章习题8-1 :图（a）所示输电系统，在f点发生接地短路，试绘出各序网络，并计算电源的组合电势E和各序组合电抗X i、X2和X。

已知系统各元件参数如下：发电机G : 50MW V cos 0.8，X d 0.15，X2 0.18，E1 1.08 变压器T-1、T-2 : 60MVA V S%=10.5,中性点接地阻抗X. 22负荷：X LD=1.2, X LD2=0.35线路L： 50km x1 0.4 /km，x° 3x〔37kV解（1）各元件参数标幺值计算。

选取基准功率S B=100MVA和基准电压V B V av，计算各元件的各序电抗的标幺值，计算结果标于各序网络图中。

100 发电机：X G1 0.1550/0.8X T2221003721008150.41003720.24 X G210.5 100 100 601.607X LD 2 0.350.18 0.175100 151.461 X L0 3100 0.288 50/0.82.3331.416 4.383G IO.5kV变压器T-1、T-2 : X T1中性点接地阻抗：x n输电线路L：X L1 50负荷LD: X LD1 1.2（2）制订各序网络正序和负序网络不包括中性点接地电抗和空载变压器T-2，因此，正序和负序网络中包括发电机 G 变压器T-1、负荷LD 以及输电线路L ,如图（b ）和（c ）所示。

由于零序电流不流经发电机和负荷，因此，零序网络中只包括变压器T-1、T-2和输电线路L ,如图（d ）所示。

0J4 0J75 t.461 AAAAAAAAA(b)0.175 l.4«] AAA AAA 2333(c)图747电力系统接线图（a ）及正疥（时、负序5）、零序（刃网络（3）网络化简，求组合电势和各序组合电抗由图（b ）可得X , (0.24//8) 0.175 1.461 1.869由图(b )和图(c )可得X 2 (0.288//2.333) 0.175 1.461 1.8920.2«81.08 8 0.24 81.05X 0 （0.175 4.821 4.383）//0.175 0.1728-2 :如图（a ）所示电力系统，各元件参数如下：发电机 G-1: 100MW V cos =0.85 , X d 0.183, X 20.223 ； G-2: 50MW V cos =0.8 ,X d 0.141 , X 2 0.172 ;变压器 T-1 : 120MVA V S %=14.2; T-2 : 63MVAV%=14.5；输电线路 L ：每回 120km x 10.432 / km, x 0 5x 1。

电力系统分析第8章课件

▪ 三相绕组中的直流分量合成为一个空间静止的磁场
▪ 与转子d轴重合时，气隙最小，则电感系数L大，需i小； ▪ 与转子q轴重合时，气隙最大，则电感系数L小，需i大； ▪ 磁阻的变化周期是180°，所以非周期分量包含2倍频分量
和直流分量： ia = iω + i2ω + iα
Exit 第25页
电力系统暂态分析
电力系统暂态分析
第8章电力系统三相短路的暂态过程
8．1 短路的基本概念 8．2 无限大功率电源供电系统的三相短路分析 8．3 无阻尼绕组同步发电机突然三相短路的分析 8．4 计及阻尼绕组的同步电机突然三相短路分析
Exit
第1页
8．1 短路的基本概念
电力系统暂态分析
• 故障：一般指短路(横向故障)和断线(纵向故障),分为简单故障和复杂故障
Ria
+ L dia dt
= U m sin(ωt + θ )
其解就是短路的全电流，由两部分组成：
稳态分量 i∞a (强制分量、交流分量或周期分量 ipa ）和暂态
分量（自由分量、直流分量或非周期分量）。
i∞a = ipa = Im sin(ωt + θ − ϕ )
Im =
Um
R 2 + (ωL)2
• 简单故障：电力系统中的单一故障 • 复杂故障：同时发生两个或两个以上故障 • 短路：一切不正常的相与相之间或相与地之
间（对中性点接地系统）发生连接的情况。
Exit
第2页
电力系统暂态分析
8.1.1 短路的类型
各种短路的示意图和代表符号
短路种类
示意图
代表符号
三相短路
f(3)
两相短路接地

电力系统与分析第八章的答案

电力系统与分析第八章的答案【篇一：电力系统分析习题集及答案(杨淑英)】集华北电力大学前言本书是在高等学校教材《电力系统稳态分析》和《电力系统暂态分析》多次修改之后而编写的与之相适应的习题集。

电力系统课程是各高等院校、电气工程专业的必修专业课，学好这门课程非常重要，但有很大的难度。

根据国家教委关于国家重点教材的编写要求，为更好地满足目前的教学需要，为培养出大量高质量的电力事业的建设人材，我们编写了这本《电力系统分析习题集》。

力求使该书具有较强的系统性、针对性和可操作性，以便能够使学生扎实的掌握电力系统基本理论知识，同时也能够为广大电力工程技术人员提供必要的基础理论、计算方法，从而更准确地掌握电力系统的运行情况，保证电力系统运行的可靠、优质和经济。

全书内容共分十五章，第一至第六章是《电力系统稳态分析》的习题，第七至第十四章是《电力系统暂态分析》的习题，第十五章是研究生入学考试试题。

本书适用于高等院校的师生、广大电力工程技术人员使用，同时也可作为报考研究生的学习资料。

由于编写的时间短，内容较多，书中难免有缺点、错误，诚恳地希望读者提出批评指正。

目录第一部分电力系统稳态分析第一章第二章第三章第四章第五章第六章电力系统的基本概念电力系统的元件参数及等值电路简单电力系统的计算和分析电力系统潮流的计算机算法电力系统的有功功率和频率调整电力系统的无功功率和电压调整第二部分电力系统暂态分析第七章电力系统故障分析的基本知识第八章同步发电机突然三相短路分析第九章电力系统三相短路的实用计算第十章对称分量法及元件的各序参数和等值电路第十一章不对称故障的分析、计算第十二章电力系统各元件的机电特性第十三章电力系统静态稳定第十四章电力系统暂态稳定第十五章研究生入学考试试题附录第一部分电力系统稳态分析电力系统稳态分析，研究的内容分为两类，一类是电力系统稳态运行状况下的分析与潮流分布计算，另一类是电力系统稳态运行状况的优化和调整。

华北电力大学RJW电力系统分析基础第章

W
1
W W W
Z 2
100
Z
3、变压器中功率损耗的计算
P 2 Q2 R PTR S22 R 2
2 2 2 2 2 2 2 2 2 2
U
-jBT
1
RT GT
jXT
P jQ
2
2
QTX PTG QTB
U U P Q X S X U U G U B U
3)
4)
5)
作业：电网如图所示，线路额定电压110KV，首端电压为118KV，求运行中各点电压及各断线路中功率损耗
R1=6.8Ω X1=16.36Ω R2=6.3Ω X2=12.48Ω B3=0.8210-4S
S S S S 计算电压时不考虑 S 线路中的损耗 S S S S Si S 各段中损耗 R j X UN Q X P R 各段电压降落纵分量 U III U Pi Ri Qi Xi iI Uda UI UII UIII 电压损耗 UN
aI QB U ˆ ac

B j Q U S S S 注入a点的功率： 2 * a S I Ⅰ段线路中电压降落： U RI j XI UI j UI Ua
I 2 a La BI La a
2 2 2 a a I I I 2 I a
d III d III d d III III III d d III III
*
III
C点电压：
U U U
C d
III
2 U III UC Ud UIII 2 U d
其余以此类推

电力系统分析第8章

1。假设各发电机电动势同相位。近似计算中可取 E ( 0)
短路点以外的负荷可以略去，当短路点附近有大容量电动机时，应计及电动机反馈电流的影响。忽略线路的对地电容和变压器的励磁支路，110kV及以上电网也可将线路电阻忽略。
2019/1/12 河北科技大学电气信息学院 12
2. 起始次暂态电流 I 的精确计算
ia I m sin( t 0 )
2019/1/12 河北科技大学电气信息学院
单相等值电路图
4
短路后，a相电流应满足： dia Ri a L U m sin( t 0 ) dt 周期分量解微分方程得：
（强迫分量）

非周期分量（自由分量）
Um ia sin( t 0 k ) Ce Z 由于电感中的电流不能突变，因此短路前一瞬间的
1 Ik Z
2019/1/12
或
Ik
1 X
14
河北科技大学电气信息学院
二、冲击电流
同步发电机的冲击电流：
iimp.G 2 K imp.G I G
异步电动机（或综合负荷）的冲击电流：
iimp.M 2K imp.M I M
考虑异步电动机影响时，短路点的冲击电流：
短路点的过渡阻抗
U U k ( 0) E E k ( 0 ) 或 Ik 当不计电阻时： I k X X jX jX
2019/1/12 河北科技大学电气信息学院 13
3. 起始次暂态电流 I 的近似计算
参数计算：选取基准容量SB和基准电压UB=Uav，计算
或
E I k Z k
当不计电阻时：
转移电抗（连接电源和短路点之间的等值电抗）

华北电力大学电力系统分析部分基础知识

华北电力大学《电力系统分析》思考题部分参考答案1. 电力网，电力系统和动力系统的定义是什么？（p2）答: 电力系统：由发电机、发电厂、输电、变电、配电以及负荷组成的系统。

电力网：由变压器、电力线路、等变换、输送、分配电能的设备组成的部分。

动力系统：电力系统和动力部分的总和。

2. 电力系统的电气接线图和地理接线图有何区别？（p4-5）答：电力系统的地理接线图主要显示该系统中发电厂、变电所的地理位置，电力线路的路径以及它们相互间的连接。

但难以表示各主要电机电器间的联系。

电力系统的电气接线图主要显示该系统中发电机、变压器、母线、断路器、电力线路等主要电机电器、线路之间的电气结线。

但难以反映各发电厂、变电所、电力线路的相对位置。

3. 电力系统运行的特点和要求是什么？（p5）答：特点：（1）电能与国民经济各部门联系密切。

（2）电能不能大量储存。

(3)生产、输送、消费电能各环节所组成的统一整体不可分割。

（4）电能生产、输送、消费工况的改变十分迅速。

（5）对电能质量的要求颇为严格。

要求：（1）保证可靠的持续供电。

（2）保证良好的电能质量。

（3）保证系统运行的经济性。

4. 电网互联的优缺点是什么？（p7）答：可大大提高供电的可靠性，减少为防止设备事故引起供电中断而设置的备用容量；可更合理的调配用电，降低联合系统的最大负荷，提高发电设备的利用率，减少联合系统中发电设备的总容量；可更合理的利用系统中各类发电厂提高运行经济性。

同时，由于个别负荷在系统中所占比重减小，其波动对系统电能质量影响也减小。

联合电力系统容量很大，个别机组的开停甚至故障，对系统的影响将减小，从而可采用大容高效率的机组。

5. 我国电力网的额定电压等级有哪些？与之对应的平均额定电压是多少？系统各元件的额定电压如何确定？（p8-9）答：额定电压等级有（kV）：3、6、10、20、35、60、110、154、220、330、500、750、1000平均额定电压有（kV）：3.15、6.3、10.5、37、115、230、345、525系统各元件的额定电压如何确定：发电机母线比额定电压高5%。

华北电力大学电力系统分析习题集及答案

电力系统分析习题集华北电力大学前言本书是在高等学校教材《电力系统稳态分析》和《电力系统暂态分析》多次修改之后而编写的与之相适应的习题集。

电力系统课程是各高等院校、电气工程专业的必修专业课，学好这门课程非常重要，但有很大的难度。

本书适用于高等院校的师生、广大电力工程技术人员使用，同时也可作为报考研究生的学习资料。

由于编写的时间短，内容较多，书中难免有缺点、错误，诚恳地希望读者提出批评指正。

目录第一部分电力系统稳态分析第一章电力系统的基本概念第二章电力系统的元件参数及等值电路第三章简单电力系统的计算和分析第四章电力系统潮流的计算机算法第五章电力系统的有功功率和频率调整第六章电力系统的无功功率和电压调整第二部分电力系统暂态分析第七章电力系统故障分析的基本知识第八章同步发电机突然三相短路分析第九章电力系统三相短路的实用计算第十章对称分量法及元件的各序参数和等值电路第十一章不对称故障的分析、计算第十二章电力系统各元件的机电特性第十三章电力系统静态稳定第十四章电力系统暂态稳定第十五章研究生入学考试试题附录第一部分电力系统稳态分析电力系统稳态分析，研究的内容分为两类，一类是电力系统稳态运行状况下的分析与潮流分布计算，另一类是电力系统稳态运行状况的优化和调整。

第一章电力系统的基本概念1-1 什么叫电力系统、电力网及动力系统？电力系统为什么要采用高压输电？1-2 为什么要规定额定电压？电力线、发电机、变压器和用电设备的额定电压是如何确定的？1-3 我国电网的电压等级有哪些？1-4 标出图1-4电力系统中各元件的额定电压。

电力系统分析基础(第八章).pptx

U XT2
.
XL
3) 解释
加速面积abcdk 大与
减速面积dgfe 时
是暂态稳定的
最大故障切除角 δc<δmax<δh 是暂态稳定的
2、等面积定则
C
0
(P0
PI Im ax
sin
)d
P(h
0 C
PII Im ax
sin
)d
0
P PP P P cos clim
0( C
0)
cos IIImax
第一章电力系统的基本概念
1、电力系统的概念和组成—电力网、电力系统、动力系统及之间关系2、电力系统为什么要互联运行—经济、可靠、互补、备用
5、提高静态稳定的措施
1) 采用自动励磁调节装置
采用分裂导线
2) 减少元件的电抗
采用串联电容器提高线路的额定电压等级增加回路数
3) 改善电网结构和采用中间补偿设备
四、简单电力系统的暂态稳定 1、分析
1) 假设
a) PT不变（因为1秒左右原动机调速器还不能有明显变化）
b) 对不对称短路，不计零序及负序电流对转子的影响
)
P*
P0
Pmax sin (
0
)
TJ
d2 d t2
P0
Pmax sin (
0)
d PE
d
1 2!
d2 PE d 2
2
d PE
d
TJ
d2 d t2
d PE
d
0
TJ (P2 Seq) 0
P1
S eq TJ
两个根：
P2
Seq TJ
C ep1t 1

华北电力大学(保定)电力系统分析考研考纲总结下(2)

1.书上的页码划分~2.稳态第一章1,4节不看2,3节考概念2,3节都重点反复详细看，总结不出来就反复看历年真题基本都考遍了。

第二章1,4不要求3考概念2,5计算第一节15-18 详细看第二节20~29详细看30-53（细看）只要背出电阻，抗，导，钠公式即可，原理公式也要，分裂系数要知道，公式也要清楚，电晕零界电压要知道，例题2-3 P43 重点例题2-4 长线路的等值电路不考北京的同学把波阻抗和自然功率了解一下第四节虽说不要求有些概念上（简答题）还是会涉及的要了解。

第五节看到68页就可以等值变压器模型的应用（了解即可）第三章1节概念2节计算第一节全要仔细看第二节也要全部仔细看第四节也是重点全要仔细看循环功率是重点借灵活交流输电装置控制潮流（这个只要了解用什么技术就可以不用懂原理）第四章第一节第一节只需会节点导纳明白什么是系数矩阵（北京的同学要了解节点阻抗）看到112页115 三开始看看到117第二节全要看但是这个懂原理就好不需要计算的第三节计算必考无疑(尤其是北京的同学两种方法都要掌握直角和极坐标)第四节PQ计算第一次复习要会计算（尤其是北京同学）后面的话只需了解计算原理优缺点和收敛性比较就可以了第五章1,2 概念3 计算第一节和第二节P173上面引言也要看看到P187 其中例题5-2重点P187~191(了解就好，后期我就没看第三节P201~202 仔细看 1.自动调速系统这个原理一定要懂！！！P204~~213 仔细看其中例题5-6 5-7 重点题各次调频的原理都要清清楚楚！计算题的时候可能会问你为什么或者怎么用调频调频厂的选择（杨淑英的书里有总结书就不用看了，但是北京以前考过ACE P216 要重视一下）第六章 1 概念 2 不考3（考概念，也考计算，其中计算考分接头）4 计算求补偿第一节P220~~225 只需了解大题内容：无功负荷有哪些无功电源有哪些P221上3.电力线路上的无功功率损耗这个必须清楚明白TSC TCR 只需了解就好一般不考例题6-1 P225 了解即可第二节P228~231 仔细看第三节总店章节P236仔细看P238 中间图6-14旁边一句话至于精致补偿器，则以。

华北电力大学-华电电力系统分析基础_第8章电力系统不对称故障的分析与计算

j(X 2

X
0
)
Ia1

Va0 jX 0 Ia1

Va1 Va2 Va0 a 2 Ia1 aIa2
0 Ia0
0
aIa1 a 2 Ia2 Ia0 0
Va1 Ia1
Va2 Ia2
Va0 Ia0
根据电力系统的原始资料，在故障点分别施加各序电势，从故障点开始，查明各序电流的流通情况，凡是某序电流能流通的元件，必须包含在该序网络中，并用相应的序参数及等值电路表示。
33/69
正序网络
34/69
正序网络
负序网络
35/69
零序网络：必须首先确定零序电流的流通路径。
Va 0
36/69

Va0

Z 0 Ia0

结论：在三相参数对称的线性电路中，各序对称分量具有独立性，因此，可以对正序、负序、零序分量分别进行计算。
9/69
§8.1 对称分量法
对称分量法在不对称短路计算中的应用
图7－3所示电力系统在f点发生单相（a相）短路，可以将其分解为正序，负序和零序分量的叠加，如图7－4所示：
图7－3 简单电力系统的单相短路
10/69
§8.1 对称分量法
11/69
§8.1 对称分量法
12/69
§8.1 对称分量法
通过网络化简，如图7－5，各序电压方程为

E eq z ff (1) I fa(1) V fa(1)

V 0 z ff (2) I fa(2)
fa ( 2 )

§8.2.4 架空线路的零序阻抗及其等值电路

华北电力大学任建文电力系统分析基础第章

第三节电力线路的参数与等值电路
2、中等长度线路（π型和T型等值电路）
Z
Z/2
Z/2
Y/2
Y/2
Y
条件：100-300km的架空线或<100km的电缆线，近似等值，不能用星—三角变换
3、长线路（分布参数—双曲函数）
书上例题 P68
第四节电力变压器的参数与等值电路
第四节电力变压器的参数与等值电路
第二节电力线路的结构
第二节电力线路的结构
第二节电力线路的结构
第二节电力线路的结构
第二节电力线路的结构
第二节电力线路的结构
A B C
第二节电力线路的结构
第二节电力线路的结构
三.绝缘子和金具
要求：足够的电气与机械强度、抗腐蚀
材料：瓷质与玻璃质元件
绝缘子类型：针式（35KV以下），悬式（ 35KV以上）
2. 线路的结构
架空线由什么组成为什么要用扩径导线和分裂导线杆塔的形式绝缘子的作用
3. 线路的参数 ------单位长度查手册短路、空载实验求RT，XT，GT，BT
4. 变压器的参数
如何求两绕组：RT，XT，GT，BT 如何求三绕组：RT，XT，GT，BT
5. 发电机、电抗器、负荷的参数
6. 电力系统的等值电路
RTPk1U 02 NS 02 N0()
第四节电力变压器的参数与等值电路
短路电压百分比
uk%
3INZT 10% 0 UN
ZT1uk0 % 0 3U IN Nu1k% 0SU 0 N2 N
X TR T X T1 u k % 03 U I 0 N Nu 1 k % 0 S U N2 N 0
UN（KV）、SN（MVA）