第10章电力传输的基本概念资料
电力传输的基本概念
I2
V1
V dV
l
V dx
V2 (g0 jC0 )dx
x
I1
Z
I2
V1
Y 2
Y 2
V2
电力传输的基本概念—输电线路的功率特性
输电线路功率方程
P1
V12 Z11
sin 11
V1V2 Z12
sin
12
Q1
V12 Z11
cos 11
V1V2 Z12
cos
12
P2
V22 Z 22
sin 22
无损线的功率传输的基本概念 αl<π/2，V1=V2 首末端无功功率大小相等，符号相反； 传送自然功率时，首末端无功功率等于零； 大于自然功率时，首末端向线路注入无功； 小于自然功率时，首末端从线路吸收无功
P1
V1V2 ZC sinl
sin ；Q1
V12 ZC
cot
al
V1V2 ZC sinl
P V 2 cos
E2 cos zs
zLD
zLD zs 2 cos
zs
zLD
受端系统电源不足的负荷中心，随着传送功率增加，受端电压将逐渐下降， 并对功率传送产生不容忽视的影响。考虑极限情况，单端输电系统
电力传输的基本概念—单端供电系统的功率特性
单端输电系统的功率特性
P V 2 cos
相位变化的特性 自然功率：负荷阻抗等于特征阻
抗时受端接收的功率； 无损线传输功率的特性及电压电
V1
V dV
l
V dx
V2
(g0 jC0 )dx
ZC
x
传送自然功率时，沿线电压处处幅值相等， V1 电流亦如此；任何点的电压电流同相位；
电力系统分析第十章《电力传输的基本概念》课件
.
P1 V 1
115kV
.
V 2 P2
110kV
V V1 V2
填空举例：
３．电压偏移
（首端或末端电压幅值与额定电压之差）
图所示高压输电线路。 电压损耗V= ____kV，
首端电压偏移（％） V 1 VN 100 VN
首端电压偏移(％)____， 末端电压偏移(％)____。
利用功率圆图可以方便地分析两端的有 功和无功功率的变化情况。
有功功率的最大值称为功率极限。图中P1m 和P2m分别为首端和末端有功功率达到最大值。
功率极限的主要部分与两端电压幅值的乘 积成正比，而与首端和末端之间的转移阻抗的 模成反比。
输电线路的功率圆图
10-3 沿长线的功率传送 （略讲）
研究长距离线路的功率传输的特性时，必须考虑线路的参数分布性
值阻抗|ZLD|，或者比值|ZS /ZLD|。 当|ZS /ZLD|=1时，受端功率抵达极限Pm
简单供电系统
介绍：电压稳定研究的系统极限传输功率原理、负荷 受端电压和功率随负荷阻抗变化曲线 恒定功率模型、广义戴维南动态等值方法、电压稳性 定性评价指标。
由负荷恒定功率模型得到的电压稳定性结论最保守： 如果负荷包含部分恒定阻抗分量，则可以将阻抗
. V1
.
dV2
jV2
j P2X V2
V2
Q2 X V2
Ｑ主要影响首末端电压幅直差
感性无功从电压高端流向电压低端
Ｐ主要影响首末端电压相位差
有功从相位超前端流向落后端
填空举例：
如图所示高压输电线路， 有功功率由____侧流向____侧， 无功功率由____侧流向____侧。
电力工程师的电力传输和配电系统资料
电力工程师的电力传输和配电系统资料一、介绍电力传输和配电系统是电力工程中不可或缺的一部分，它是将发电厂产生的电能按照一定的电压等级传输到用户处，并通过配电系统实现对电能的分配和安全使用。
本文将从电力传输和配电系统的基本原理、设备选型、运行维护等方面进行探讨。
二、电力传输系统1. 起源与发展电力传输系统起源于19世纪末，随着电力工业的发展，电力传输系统逐渐形成了以高压输电线路为主体，辅以变电站和变压器的系统架构。
2. 设备选型在电力传输系统中，主要以下几种设备被广泛应用：输电线路、变电站、变压器和断路器。
这些设备的选型需要考虑输电距离、负荷容量、电压等级以及经济和可靠性等因素。
3. 运行维护电力传输系统的运行维护是确保电能传输的可靠性和安全性的关键。
包括定期巡视检查、设备维护、故障排查等方面，以确保系统的运行正常。
三、配电系统1. 概述配电系统是将输送到变电站的高压电能，通过变压器降压并输送到电能使用点的一套设备和设施。
它包括高压侧和低压侧两个部分。
2. 配电变压器配电变压器是配电系统中的核心设备，它主要用于将高压电能降压到低压，以满足用户的电能需求。
根据不同的用途和负荷需求，可选用不同类型和规格的变压器。
3. 配电线路配电线路是将低压电能从变压器输送到用户的设备和电器的线路系统。
它需要考虑线路的容量、负荷平衡以及线路的绝缘和保护等方面，确保电能传输的安全和稳定。
4. 配电盘配电盘是配电系统中的重要组成部分，它用于控制和分配电能，实现对各个电器设备的供电和断电控制。
根据不同的需求，配电盘可分为主配电盘、分配电盘和母线槽等不同类型。
四、电力传输与配电系统的技术发展随着科学技术的不断进步，电力传输与配电系统也在不断发展。
尤其是近年来，新能源技术的应用和智能化控制技术的发展，使得电力传输与配电系统更加高效、安全和可靠。
五、总结电力传输和配电系统是电力工程师必备的专业知识和技能。
了解电力传输和配电系统的基本原理、设备选型、运行维护以及技术发展对于工程师提高工作效率和保证电能正常供应具有重要意义。
电力传输的基本概念
如果已知 V2, S2 P2 jQ2
则
V2
P2R Q2 X V2
V2
P2 X Q2R V2
第10章 电力传输的基本概念
10.1 阻抗上的电压降落
•
V1
S1
R jX
•
S2 V 2
•
I
•
• V1 V1
•
•
V1
dV
•
V2
电压降落：
•• •
•
d V V 1V 2 I (R jX )
•
•
•
d V V 1 V1 V1 jV1
第10章 电力传输的基本概念
10.1 阻抗上的电压降落
•
V1
S1
R jX
•
I
•
S2 V 2
•
V1
•
•
dV V2
•
•
V 2 V 2
V1 (V2 V2 )2 (V2 )2
tg 1 V2
V2 V2
电压降落：
•• •
•
d V V 1V 2 I (R jX )
•
•
•
d V V 2 V2 V2 jV2
第10章 电力传输的基本概念
10.4 网络元件的电压降落和功率损耗
•
V1
S1 •
S1'
Sly1 j B 2
R jX
S
' 2
• S2
•
V2
Sly 2
B
j
2
•
V1
S1
S1' RT jT
ST 0
•
S2 V 2
jBT GT
第10章 电力传输的基本概念
第10章 电力传输的基本概念
第10章电力传输的基本概念第10章电力传输的基本概念∙∙2BjjXR+1∙V2∙V2Bj1∙VTjB-TGTTjR X+2∙V第10章电力传输的基本概念∙∙2B j jXR +1∙V 2∙V 2Bj 1∙V T jB -TG T T j R X +2∙V ∙∙jXR +1∙V 2∙V ∙V)(Y S I ∆∙Y10.1 阻抗上的电压降落10.2 阻抗上的功率损耗10.3 导纳上的功率损耗10.4 网络元件的电压降落和功率损耗jX R +1∙V 2∙V 1S 2S ∙I)(21jX R I V V V d +=-=∙∙∙∙1∙V 2∙V ∙V d 电压降落：jX R +1∙V 2∙V 1S 2S ∙I1∙V 2∙V ∙V d )(21jX R I V V V d +=-=∙∙∙∙2∙V δ2∙∆V 电压降落：2222V j V V V V d δδ+∆=+∆=∙∙∙jX R +1∙V 2∙V 1S 2S ∙I1∙V 2∙V ∙V d )(21jX R I V V V d +=-=∙∙∙∙2∙V δ2∙∆V 2222V j V V V V d δδ+∆=+∆=∙∙∙电压降落的纵分量电压降落的横分量电压降落：电压降落的纵分量电压降落的横分量∙I1∙V 2∙V ∙1∙V ∙V d ∙V d )(21jX R I V V V d +=-=∙∙∙∙2∙V δ2∙∆V 电压降落：2222V j V V V V d δδ+∆=+∆=∙∙∙jX R +1∙V 2∙V 1S 2SjX R +1∙V 2∙V 1S 2S ∙I1∙V 2∙V ∙1∙V ∙Vd ∙V d )(21jX R I V V V d +=-=∙∙∙∙2∙V δ2∙∆V 1∙V δ1∙∆V 1111V j V V V V d δδ+∆=+∆=∙∙∙电压降落：2222V j V V V V d δδ+∆=+∆=∙∙∙jX R +1∙V 2∙V 1S 2S ∙I1∙V 2∙V ∙1∙V ∙Vd ∙V d )(21jX R I V V V d +=-=∙∙∙∙2∙V δ2∙∆V 1∙V δ1∙∆V 1111V j V V V V d δδ+∆=+∆=∙∙∙电压降落的纵分量电压降落的横分量电压降落：电压降落的纵分量2222V j V V V V d δδ+∆=+∆=∙∙∙jX R +1∙V 2∙V 1S 2S ∙I1∙V 2∙V ∙V d )(21jX R I V V V d +=-=∙∙∙∙2∙V δ2∙∆V 2222V j V V V V d δδ+∆=+∆=∙∙∙2222,jQ P S V +=2222V X Q R P V +=∆2222V R Q X P V -=δ如果已知则电压降落：jX R +1∙V 2∙V 1S 2S ∙I1∙V2∙V ∙V d )(21jX R I V V V d +=-=∙∙∙∙2∙V δ2∙∆V 2222V j V V V V d δδ+∆=+∆=∙∙∙222221)()(V V V V δ+∆+=2221V V V tg∆+=-δδδ电压降落：2222,jQ P S V +=2222V X Q R P V +=∆2222V R Q X P V -=δ如果已知则jX R +1∙V 2∙V 1S 2S ∙I2∙V 1∙V ∙Vd )(21jX R I V V V d +=-=∙∙∙∙1∙V δ1∙∆V 1111V j V V V V d δδ+∆=+∆=∙∙∙1111V X Q R P V +=∆1111V R Q X P V -=δ则电压降落：1111,jQ P S V +=如果已知jX R +1∙V 2∙V 1S 2S ∙I2∙V 1∙V ∙Vd )(21jX R I V V V d +=-=∙∙∙∙1∙V δ1∙∆V 1111V j V V V V d δδ+∆=+∆=∙∙∙212112)()(V V V V δ+∆-=1111V V V tg∆-=-δδδ电压降落：1111V X Q R P V +=∆1111V R Q X P V -=δ则1111,jQ P S V +=如果已知电压损耗电压偏移jX R +1∙V 2∙V 1S 2S ∙I)(21jX R I V V V d +=-=∙∙∙∙1∙V 2∙V ∙V d 21V V -=10021⨯-=NV V V NV V -=11001⨯-=NN V V V 电压偏移百分数其它术语：电压损耗百分数电压降落：电压损耗jX R +1∙V 2∙V 1S 2S ∙I)(21jX R I V V V d +=-=∙∙∙∙2121V V V V ∆≈∆≈-当阻抗两端相角差较小时，电压损耗约等于电压降落的纵分量，即1∙V 2∙V 2∙V 1∙V ∙Vd ∙V d 2∙V δ2∙∆V 1∙V δ1∙∆V δδδ1111V X Q R P V +=∆2222V X Q R P V +=∆（其中)电压降落：常用简化假设之一：电压降落的纵分量jX R +1∙V 2∙V 1S 2S ∙I)(21jX R I V V V d +=-=∙∙∙∙当阻抗的电阻远小于电抗，即R<<X (或R=0)时，1∙V 2∙V 2∙V 1∙V ∙Vd ∙V d 2∙V δ2∙∆V 1∙V δ1∙∆V δδ电压降落：常用简化假设之二：VQX V ≈∆VPXV ≈δ电压降落的横分量电压损耗：jX R +1∙V 2∙V 1S 2S ∙IVj V V V V d δ+∆=-=∙∙∙21归纳总结：1∙V 2∙V 2∙V 1∙V ∙Vd ∙V d 2∙V δ2∙∆V 1∙V δ1∙∆V δδVQX PR V +=∆VQR PX V -=δ电压降落：2121V V V V ∆≈∆≈-当R<<X (或R=0)V QX V ≈∆VPX V ≈δ思考有功功率和无功功率在阻抗上的传输规律！jX R +1∙V 2∙V 1S 2S ∙IVj V V V V d δ+∆=-=∙∙∙211∙V 2∙V 2∙V 1∙V ∙Vd ∙V d 2∙V δ2∙∆V 1∙V δ1∙∆V δδV QX PR V +=∆VQR PX V -=δ应用上述公式的注意事项：电压降落：归纳总结：•必须使用同一端的电压和功率•必须使用直接流入阻抗或从阻抗中直接流出的功率•公式中可以使用单相功率和相电压，也可以使用三相功率和线电压•公式中各量的单位配合（MW,kV,Ω）10.1 阻抗上的电压降落10.2 阻抗上的功率损耗和时jX R +1∙V 2∙V 1S 2S ∙I)()(22121jX R I I V V S S S z +=-=-=∆*∙∙功率损耗222jQ P S +=已知)(222222jX R V Q P S z ++=∆111jQ P S +=已知)(212121jX R V QP S z ++=∆和时2V 1V 10.2 阻抗上的功率损耗和时jX R +1∙V 2∙V 1S 2S ∙I)()(22121jX R I I V V S S S z +=-=-=∆*∙∙功率损耗222jQ P S +=已知)(222222jX R V Q P S z ++=∆111jQ P S +=已知)(212121jX R V QP S z ++=∆和时2V 1V 10.2 阻抗上的功率损耗归纳总结：)(222jX R VQP S z ++=∆应用上述公式的注意事项：•必须使用同一端的电压和功率•必须使用直接流入阻抗或从阻抗中直接流出的功率•公式中可以使用单相功率和相电压，也可以使用三相功率和线电压•公式中各量的单位配合（MW,kV,Ω）功率损耗10.1 阻抗上的电压降落10.2 阻抗上的功率损耗10.3 导纳上的功率损耗10.3 导纳上的功率损耗∙V)(Y S I ∆∙Y***∙*∙===∆YV Y V V I V S Y 2∙∙=VY I10.1 阻抗上的电压降落10.2 阻抗上的功率损耗10.3 导纳上的功率损耗10.4 网络元件的电压降落和功率损耗∙∙2B j jX R +1∙V '2S2∙V '1S2B j 2ly S ∆1ly S ∆2S 1S 1∙V TjB -0T S ∆'1STG TT j R X +2∙V 2S 1S∙VY*=∆YV SY2∙∙2BjjXR+1∙V'2S2∙V'1S2Bj2lyS∆1lyS∆2S1S 1∙VTjB-0TS∆'1STGTTjR X+2∙V2S1SYS∆=∆1lyS=∆2lyS=∆TS例10-1: 某110KV 输电线路，长80km ，r ＝0.21Ω/km, x=0.409Ω/km, b=2.74X10-6s/km, 线路末端功率10MW ，cosφ＝0.95滞后，已知末端电压为110KV ，试计算始端电压大小和角度，始端功率，并作相量图。
电气工程中的电力传输与配电技术
电气工程中的电力传输与配电技术电力传输与配电是电气工程中的重要一环，它涉及到将发电厂产生的电能进行高效、安全地传输到各个用户终端。
在传输和配电过程中，需要借助各种技术手段来保障电能的稳定供应，并确保电力系统的可靠运行。
本文将介绍电力传输与配电的基本原理和常用技术。
一、电力传输技术电力传输是指将电能从发电厂输送到用户终端的过程。
传输线路的选择和设计直接关系到电力系统的稳定性、可靠性和经济性。
目前，常见的电力传输技术主要包括交流传输和直流传输。
1. 交流传输交流传输是指通过交流电输送电能的方式。
在交流传输中，常用的传输线路是架空线路和地下电缆线路。
架空线路是将导线直接悬挂在电力塔上，通过导线间的绝缘子进行绝缘并支撑导线。
架空线路具有安装维护方便、成本较低等优点，但也存在着易受天气条件影响、遭受外界干扰的问题。
地下电缆线路是将电缆埋设在地下进行电力传输。
与架空线路相比，地下电缆线路可以避免遭受天气条件和外界干扰的困扰，同时还能提供更好的视觉环境。
不过，地下电缆的安装和维护成本相对较高。
2. 直流传输直流传输是指通过直流电输送电能的方式。
直流传输相比于交流传输具有较低的电阻损耗和较强的输电能力。
在直流传输中，采用的主要技术是高压直流输电（HVDC）。
高压直流输电系统通过斩波变压器将交流电转换成直流电，并通过输电线路传输到目的地，再由斩波变压器将直流电转换为交流电供用户使用。
高压直流输电系统在长距离大容量输电方面具备优势，但相应的设备与技术要求较高。
二、配电技术配电是指将高压电能转变为低压电能，并将电能供应给用户的过程。
配电系统包括变电站、配电线路和配电设备等。
1. 变电站变电站是连接电源和用户的桥梁，主要负责将电能由输电线路转变为适合用户使用的低压电能。
根据功能和规模的不同，变电站可分为发电厂变电站、主变电站和配电变电站等。
发电厂变电站是将发电厂产生的电能进行升压处理，以满足电能传输的需要。
主变电站是将高压输电线路的电能进行降压，再供给给中压配电线路。
电力传输
电力传输电力传输在这一过程中提供给电力消费者的，是批量传输的电力。
输电网络通常连接到多个人口稠密区附近的发电厂变电站。
电力分配是指线路从变电站到客户，分销商按照历史的商业模式把电力提供给各家各户。
电力传输让遥远的能源来源（如水力发电厂）连接到人口中心的消费者，并允许开采低品位燃料资源，如煤炭，否则运输到发电设施的代价就可能太高了。
输电线路通常使用三相交流电。
单相交流电有时用于电气化铁路系统。
高压直流系统是用于长途传输，或某些海底电缆，或用于连接两个不同的交流网络。
电力传输高电压（ 110千伏或以上），以减少能量在传输中的损失。
电力通常是通过架空电力线路转交交流电。
地下输电只用在人口稠密地区，因为其较高的成本安装和维护费用，以及难以对长电缆进行电压控制。
输电网络被称为“网格” 。
在网络上提供多点之间的冗余线路，使电力可以改为任何发电厂任何负荷中心，通过各种途径，使传输有便捷的路径和经济的供电的成本。
很多分析是通过传输公司，决定最可靠的传输能力，其中，出于系统稳定的考虑，可能会少于其本身或热限制。
放松限制的电力公司在许多国家已建立新的可靠的，经济的传输网络。
然而，在一些地方，放松管制的能源系统，导致灾害，如2000年和2001 年发生在美国加州的电力危机。
历史电力在初期的商业应用中，输送电力的同时所使用的照明及机械负载电压限制了发电厂和消费者。
在1882年直流电流，不能轻易增加电压来长距离传输。
不同种类的负载，例如，照明，固定电机，牵引（地铁）系统，需要不同的电压，因此采用了不同的发电机和电路。
由于这种专业化的方针和传播，因此效率低下的发电机需要关闭，似乎它在当时，这个行业将发展成现在被称为分布式发电系统，附近的大量的小型发电机他们的负荷。
于1886年在大巴林，马萨诸塞州，一个1kV交流配电系统的安装。
同年在意大利一个2kV交流电源安装在Cerchi 30公里的附近。
在1888年5月16日的AIEE会议，尼古拉特斯拉发表了一个题为新的交流电动机和变压器的演讲，描述了使有效的产生和使用多相交流电流的设备。
电力传输线路原理
电力传输线路原理电力传输线路是将电能从发电厂或者电源送达用户的基础设施，它是电力系统中的重要组成部分。
电力传输线路的原理涉及电能的传输、损耗和稳定性等方面，下文将对电力传输线路的原理进行详细说明。
一、电力传输线路的基本原理电力传输线路是通过导线将电能从一点传输到另一点。
传输线路主要包括导线、绝缘体和支持结构等组成部分。
电能在导线中通过电流的形式进行传输，而导线则起到传输电能的媒介作用。
绝缘体主要用于防止导线与支持结构之间的电气接触，以保障传输过程的安全性。
支持结构则负责固定和支撑导线和绝缘体。
在电力传输线路中，电能的传输是通过交流电来实现的。
交流电的传输具有相对较低的传输损耗和较高的传输效率，因此被广泛应用于电力系统。
交流电的传输过程基于电压和电流的周期性变化。
电压和电流的周期性变化形成了电力系统中的电磁场，通过电磁场的相互作用，电能得以在传输线路中进行传输。
二、电力传输线路的损耗与补偿电力传输线路在传输过程中会存在一定的损耗。
损耗包括电阻损耗和电感损耗两部分。
电阻损耗是指导线本身的电阻导致的能量损耗，而电感损耗则是由于电流的变化而产生的电感电压和电感电流之间功率的损耗。
为了减少传输线路的损耗，需要采取一系列的补偿措施。
在电力传输线路中，可以采用串联电容器进行无功功率的补偿。
串联电容器可以通过在电路中引入感性电流来补偿电感损耗，从而提高传输效率。
此外，还可以采用并联电感器进行功率因数的补偿。
并联电感器通过引入感性电压来补偿电容负荷的无功功率，从而改善电力系统的功率因数。
三、电力传输线路的稳定性电力传输线路的稳定性是指在电力传输过程中，系统能够保持稳定的电压和频率。
传输线路的稳定性对于保障电力系统的运行安全和保持用户的用电质量至关重要。
电力系统的稳定性与发电厂、传输线路和用户负载之间的匹配程度有关。
为了提高电力传输线路的稳定性，常常需要对电力系统进行负荷管理和调节。
负荷管理主要包括对用户负荷的监控和调整，以平衡供需关系，避免出现电能供应不足或过载的情况。
10第十章电力传输的基本概念(精)
（10-14） （10-15） 返回
或
P2 Q2 SL ( R jX ) 2 V1
在外加电压作用下，线路电容将产生无功功率QB QB 则应取负号。 QL 取正号， 作为无功功率损耗，
1 QB1 BV12 2
1 QB2 BV22 2
（10-16）
变压器绕组电阻和电抗产生的功率损耗，计算公式与线路的相似。
二、网络元件的功率损耗 包括电流通过元件的电阻和等值电抗时产生的功率损耗和电压 施加于元件的对地等值导纳时产生的损耗。
图10-5 线路和变压器的等值电路
电流在线路的电阻和电抗上产生的功率损耗为
2 2 P Q SL PL jQL I 2 ( R jX ) ( R jX ) 2 V2
（10-4）
V V V V PR QX j PX QR V V 1 2 2 2 2 1 V2 V2
（10-5） （10-6）
V1 (V2 V2 ) 2 ( V2 ) 2
arctg
V2
V2 V2
V R jX I V V V 1 2 1 1
（10-8）
返回
和电流 I 相对应的一相功率为 与电压 V 1
I P jQ V I cos jV I sin S V 1 1 1 1 1
用功率代替电流，得
PR QX V1 V1
2
I
V 2
A
I jx
D
记这两个分量的绝对值为
RI
V2 AD
由图可写出
V2 RI cos 2 XI sin 2
纵分量
V2 DB
电分第10章_电力传输的基本概念
P2 Q 2 ST RT jX T 2 V1 I0 % S0 V GT jBT P0 j SN 100
2 1
S1 S S0；S2 S ST
动力与电气工程系 谭亲跃
电力传输的基本概念—输电线路的功率特性
V1
R jX
V1 V2 V2 j V2
P2 R Q2 X P2 X Q2 R V2 ； V2 V2 V2
应用（1）：已知元件末端电压和功率，求首 端电压和功率
1
P 1 jQ 1
V2
I
2
P2 jQ2
RI V 1
B
V
2
V2
A
V2
I jx
V2
D
V1
动力与电气工程系 谭亲跃
西北农林科技大学水利与建筑工程学院
电力传输的基本概念—网络元件的电压降落
电压降落的两种分解方法的区别
V1
V1
V2
P P 1 R Q1 X 1 X Q1 R V1 ； V1 V1 V1 P2 R Q2 X P2 X Q2 R V2 ； V2 V2 V2
P2 jQ2
西北农林科技大学水利与建筑工程学院
动力与电气工程系 谭亲跃
电力传输的基本概念—沿长线的功率传送
无损线的功率传输的基本概念
I1 V1 I dI (r0 j L0 )dx I V2 I2
无损线传输功率与电压分布
V dV dx
V
x
( g 0 jC0 )dx
l
ZC
V1
V2=V1/cosαl 空载 Sn 满载 短路 V2=V1
电气工程中的电力传输和配电
电气工程中的电力传输和配电在电气工程领域，电力传输和配电是核心内容之一。
电力传输和配电系统通过高效、安全地将电能从发电厂传输到终端用户，为各个行业的电力需求提供保障。
本文将从电力传输和配电系统的概述、传输方式、配电系统组成和发展趋势等方面进行探讨。
一、概述电力传输和配电系统是电气工程的重要组成部分，旨在将电能从发电厂输送到用户终端。
电力传输是指从发电厂将大规模的电能输送到变电站或用户现场的过程。
而配电则是将变电站输送来的电能，按照用户的不同需求分配给各个终端，确保电力供应的稳定和安全。
二、电力传输方式电力传输可以通过不同的方式进行，其中最常见的方式是交流（AC）和直流（DC）传输。
交流传输是利用变压器进行电压的升降，以减小传输损耗。
交流电力传输系统通常运行在中高压范围，具有经济性和高效性的优势。
而直流传输则适用于长距离传输，因为它的传输损耗较低。
近年来，直流输电技术得到了广泛应用，特别是在远离电源的地区和海底电缆的布设。
三、配电系统组成配电系统是指从变电站将电能分配给各个用户终端的系统，包括室内配电和室外配电。
室内配电主要通过低压供电，一般采用三相四线供电方式，为各个建筑物、工厂和住户提供电能。
室内配电系统主要由变压器、开关设备、保护设备和仪表设备等组成，确保电力供应的可靠和安全。
室外配电主要包括城市配电网和农村配电网。
城市配电网是将电能从变电站输送到各个城市区域的供电网络，一般采用环网供电方式，以确保供电线路的互通性和可靠性。
而农村配电网则是将电能输送到农村地区的电力供应网络，通常采用架空线路供电方式，适应农村地区的特殊环境和需求。
四、发展趋势随着社会经济的发展和电力需求的增长，电力传输和配电系统也在不断发展和创新。
最新的趋势包括以下几个方面：1. 智能化：借助计算机和通信技术，对电力传输和配电系统进行智能化改造，实现系统的自动化、监控和远程控制管理，提高运行效率和可靠性。
2. 节能环保：通过引入可再生能源和高效节能技术，减少对传统能源的依赖，降低碳排放和环境污染。
大学中的电力系统课程了解电力传输与供应系统
大学中的电力系统课程了解电力传输与供应系统在大学的电力系统课程中，学生将学习电力传输与供应系统的相关知识和技能。
本文将介绍电力传输与供应系统的基本概念、组成与运行原理，并探讨其在现代社会中的重要性。
一、电力传输与供应系统的基本概念电力传输与供应系统是指将发电厂产生的电能通过高压输电线路传输到各个用户的系统。
该系统由发电厂、变电站、输电线路和配电网等组成。
发电厂将能源转化为电能，通过变电站将电能升压并输送到输电线路，再经过配电站将电能降压并分配给各个用户。
二、电力传输与供应系统的组成1. 发电厂：发电厂是电力传输与供应系统的起源，它通过能源转换将机械能或化学能转化为电能。
常见的发电厂类型包括火力发电厂、水力发电厂和核能发电厂等。
2. 变电站：变电站是电力系统传输过程中的重要组成部分。
它通过变压器将发电厂产生的电能升压或降压，并通过开关设备对电能进行控制与保护。
3. 输电线路：输电线路扮演着连接发电厂和用户的桥梁作用。
高压输电线路能够有效地减小线路损耗，确保电力快速、稳定地传输。
4. 配电网：配电网是将输电线路传输的电能接入到用户家庭、工厂等地方的系统。
它将电能进行降压和分配，以满足不同用户的用电需求。
三、电力传输与供应系统的运行原理电力传输与供应系统依靠一系列的输电线路和变电设备实现电能的传输与分配。
电能通过发电厂产生后，通过变压器升压到较高电压进行输电，以减小传输过程中的电能损耗。
输电线路经过变电站，再通过配电站进行降压并分配给最终用户。
系统运行时，需要对电力进行控制与保护，确保电流和电压的稳定。
变电站中的开关设备用于控制电流的开关与合闸，保护设备用于在电力故障或异常情况下实现系统的自动保护。
同时，电力监控与调度中心负责对电力系统进行监控与管理，实时了解系统的状况，并及时采取措施以确保电力的稳定供应。
四、电力传输与供应系统的重要性电力传输与供应系统在现代社会中起着至关重要的作用。
它是工业生产、商业服务和居民生活的基石。
科普揭秘电力的产生与传输
科普揭秘电力的产生与传输电力是我们日常生活中必不可少的能源之一，它为我们的家庭、工业和社会提供动力。
但是，很少有人真正了解电力是如何产生和传输的。
本文将揭秘电力的产生与传输过程，让我们对电力有更深入的了解。
一、电力的产生电力的产生主要依赖于发电厂。
发电厂通过转换能源，例如燃烧煤炭、天然气、核能反应或利用风能、水能等，将能源转化为电能。
这个过程遵循以下步骤：1. 转换能源：发电厂使用不同的能源来产生电力。
例如，燃烧煤炭或天然气的火力发电厂，利用燃料的能量产生蒸汽；核能发电厂则通过核能反应产生热能。
另外，利用风能的风力发电厂和水能发电厂则利用机械装置将动能转化为电能。
2. 发电机的工作：发电机是发电厂中的关键设备，它将机械能转化为电能。
发电机内部通过旋转磁场的方式，使导线在磁场中运动，产生电流。
这个电流经过导线传输到配电系统中。
3. 变压器的作用：电流经过发电厂的配电系统传输时，会通过变压器来改变电流的电压。
高电压可以减少传输过程中的能量损失，而低电压适合于家庭和工业用电。
4. 输电线路：电流从发电厂通过输电线路传输到用户。
输电线路通常使用高压电流以减少能量损耗，并通过绝缘材料保护电线以防止漏电或短路。
二、电力的传输电力传输是将发电厂产生的电能从发电厂传输到使用者的过程。
1. 主干输电：主干输电是指将电能从发电厂传输到不同地区的大型变电站。
这一阶段使用的是高压输电线路，以最大程度减少能量损耗。
在主干线路上，电能的电压通常会达到数百千伏的高压状态。
2. 分布输电：分布输电是指在大型变电站将电能分配到用户的过程。
在这个阶段，电能的电压会逐渐降低，并经过变电站降压设备降低到使用者所需的电压水平。
3. 家庭和工业用电：电能从变电站输送到家庭和工业用户。
变电站将电能转换为适合用户使用的低电压，并通过输电线路将电力传送到每个家庭和工业单位。
4. 家庭和工业用电设备：一旦电力到达家庭和工业用户，便可以用于驱动各种设备和机器，例如电灯、电视、冰箱、电脑等。
电气工程中的电力传输和配电系统
电气工程中的电力传输和配电系统在现代社会中，电力传输和配电系统是电气工程领域中至关重要的一部分。
它们承担着将发电厂产生的电能传输到用户终端，以满足人们在生活、工业和商业中对电能的需求。
本文将介绍电力传输和配电系统的基本原理、组成部分以及相关的技术发展。
一、电力传输系统电力传输系统的主要功能是将发电厂产生的高电压交流电能进行长距离的传输，以减小输电损耗。
传输系统通常由高压输电线路、变电站和输电设备组成。
1. 高压输电线路高压输电线路是电力传输系统的核心组成部分。
它由高压输电塔和导线组成，其中导线一般采用铝合金或铜导线。
高压输电线路通常分为两种形式：交流输电和直流输电。
交流输电通过变电站将发电厂产生的交流电能提高至高压，并通过输电线路将其传输到目的地，然后再经过变电站进行降压。
而直流输电则使用特殊的换流站将发电厂产生的直流电能变换为高压直流电，在输电线路上进行传输，然后再通过换流站将其变换为交流电。
2. 变电站变电站是电力传输系统中的重要环节，用于将发电厂产生的电能提高或降低至合适的电压，以便进行传输和配电。
变电站通常由变压器、开关设备和保护系统等组成。
变压器负责将电能的电压进行升降，开关设备用于控制电能的传输和分配，保护系统用于保护传输系统的安全运行。
3. 输电设备输电设备包括输电线路的绝缘子、避雷器、电缆和连接器等。
绝缘子用于支撑和固定输电线路，同时起到绝缘作用，避雷器则用于保护输电线路和设备免受雷电等自然灾害的影响。
电缆和连接器则主要用于地下电缆输电和输电线路的连接。
二、配电系统配电系统是将电力从输电系统输送到用户终端的关键环节，它包括变电站、配电变压器、配电线路和配电设备等。
1. 配电变压器配电变压器用于将输电系统提供的高电压电能降低至用户需要的电压，以便供给家庭、工业和商业用电。
配电变压器通常分为变压器和配电变压器两种类型，其作用是通过变换电压来满足用户不同的用电需求。
2. 配电线路配电线路用于将变电站供电的电能输送到用户终端。
第10章__电力传输的基本概念
第10章电力传输的基本概念本章和下章阐述的都是电力系统正常运行状态的分析和计算，即潮流计算。
它是电力系统分析中的一种最基本的计算，是研究和分析电力系统的基础，它的任务是根据给定的运行条件确定网络中的功率分布、功率损耗、以及各母线的电压。
潮流计算的方法包括解析法手算和计算机算法。
手算法适用于简单系统，它可加深对物理概念的理解，同时也可为计算机算法提供原始数据。
实际电力系统计算大都采用计算机算法。
本章主要介绍交流电力系统有关功率传输的基本概念，主要是网络元件的电压降落和功率损耗。
至于本章中的2、3和4节是和交流远距离输电相关的内容，作为本科基础，我们不做要求。
注意和上一章讨论的网络的等值电路参数不同，这两章将主要讨论系统的运行状态变量。
10-1 网络元件的电压降落和功率损耗一 复功率既然本章和下一章将讨论功率分布，而复功率的表示方式目前尚未完全统一，有必要在进入具体分析前，对复功率或复功率中无功功率的符号作一说明。
本书中，将采用国际电工委员会推荐的约定，取jQ P j S VI VI I V S iv +=+=∠=-∠==)sin (cos 3)(33~*ϕϕϕϕϕ (10-1) 式中，S ~为三相复功率；v V V ϕ∠= 为线电压相量；iI I ϕ∠= 为相电流相量；i v ϕϕϕ-=为功率因数角；S 、P 、Q 分别为三相视在功率、有功功率和无功功率。
从上式可见，采用这种表示方式时，若负荷为容性，电流相量超前于电压相量，功率因数角ϕ为负，对应的无功功率为负，即负荷为感性无功功率时所吸取的无功功率为正，为容性无功功率时所吸取的无功功率为负；发电机以滞后功率因数运行时所发出的无功功率为正，以超前功率因数运行时所发出的无功功率为负。
二 简单电路的电压降落电力线路最简单的模型是连接两节点间的一条阻抗支路，如图10-1所示。
首先讨论这种模型中的电压降落和电压损耗问题。
其中节点A 和B 的相电压分别为1V 和2V ，节点AB 之间的支路阻抗为R +jX 。
了解电能和电力的传输
了解电能和电力的传输电能和电力是电学领域中的两个重要概念，它们在我们日常生活和工业生产中起着至关重要的作用。
了解电能和电力的传输对于我们正确、安全地使用电力以及合理利用电能具有重要意义。
本文将就电能和电力的定义、传输方式以及应用领域展开论述。
一、电能和电力的定义电能是指电荷在电场中具有的能量，是一种形式的能量。
它与电荷所带的电量Q以及电荷在电场中的位置有关，其表达式为E=QV，其中E表示电能，Q表示电荷量，V表示电势。
电能是以电子的运动形式存在的，而且在不同的载体之间可以进行传递。
电力指的是单位时间内消耗或产生的电能，是能量的转移速率。
它是衡量电能传输与转化效果的指标，通常用符号P表示，其公式为P=W/t，其中P表示电力，W表示消耗或产生的电能，t表示时间。
电力单位为瓦特（W）。
二、电能和电力的传输方式1. 直流传输：直流电能和电力的传输是指电荷在电流中沿一个方向连续流动的过程。
直流电能的传输一般是通过导线来实现的，如家庭中电线的连接。
直流电力主要适用于低功率设备和电子设备。
2. 交流传输：交流电能和电力的传输是指电荷在电流中沿正、负方向交替流动的过程。
交流电力主要通过电网来传输，如我们家庭用到的交流电。
这种传输方式具有远距离传输、输电损耗小等优点，适用于大功率设备和工业生产领域。
三、电能和电力的应用领域1. 家庭用电：电能用于家庭用电，包括照明、供暖、通风、娱乐等方面。
通过电力传输，电能可以被准确地传送到每个家庭中，满足人们日常生活的各种需求。
2. 工业生产：电能广泛应用于工业生产领域，包括机械制造、化工、矿业等。
工厂和企业依靠电力传输大功率电能，完善自动化生产线和设备，提高生产效率，降低成本。
3. 交通运输：交通工具如汽车、火车、船只等都需要电能来驱动。
电力传输在交通领域的应用使得交通工具更加高效、环保。
4. 通信技术：电力传输在通信技术中占有重要地位。
电力传输提供了电信、互联网和移动通信的基础设施，为我们提供了畅通无阻的通信。
电力系统的潮流计算PPT课件
ΔQ∝V2，与负荷无直接关系。
2021/4/17
电力系统分析 第十一章 电力系统的潮流计算
12
二、变压器(T型等值电路)
V1 S1 I1 S’I RT jxT S2 I V2
ΔS0
-jBT
GT
励磁损耗 （接地励磁支路消耗有功，铁耗） S0 (G jBT )V12
阻抗损耗（与线路类似）
SS＝
电力系统分析 第十一章 电力系统的潮流计算
10
相角也可以化简：
1
arctg
PX V2
/ V2 V2
2
arctg
PX /V1 V1－V1
V ≈QX V
QX V1 V2 V2
V ≈ PX
V
V2
V1
Q' X V1
1. 高压输电系统中，电压降落的纵分量ΔV主要取决于元件所 输送的无功功率Q；横分量δV主要取决于元件所输送的有 功功率P。
ΔQB1
ΔQB2
S 2 SLD
负荷端
S1 S' jQB1 S''SL jQB1 P1 jQ1 S2 jQB2 SL jQB1
S2
1 2
BV22
P2 Q2 V22
(R
jX
)
1 2
BV12
V1
V2
P'' R Q'' X V2
j
P'' X Q'' R V2
2021/4/17
电力系统分析 第十一章 电力系统的潮流计算
d
j B1 2
j B1 2
j B2 2
j B2 2
j B3 2
j B3 2
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12
单端系统功率与功率极限
I=V/|zLD|
2 E V2 zs 2 zs 1 | | 2 | | cos( ) zLD zLD
系统进到负荷点的功率为
E 2 cos / | zs | V2 P cos zs zLD | zLD | | || | 2 cos( ) zs zLD
输入阻抗
/ I B /A Z 22 V 2 2
10
10.3 沿长线的功率传输
10.4 单端供电系统的功率特性
首端接电源， 受端只接负荷。
发电机和输电线路的总阻抗记 为zs=| zs|∠θ，负荷的等值阻抗 记为zLD=|zLD|∠φ
E V | zs | I 2 | zs | VI cos( )
Q '' X V2 V2
P '' X V2 V2
进一步的探讨！
若以电压相量V1作参考轴，且已知电流 I和cosφ1 时， 如何推导电压降落公式？
ΔV 1 RI φ1 δ δV1 I V2 jxI V1
电压损耗
通常，把两点间电压绝对值之差称为电压损耗，也用 V 表示。
进一步：当两点电压之间的相角差δ不大时，AG与 AD的长度相差不大，可近似地认为电压损耗就等于 电压降落的纵分量。 进一步：为了便于比较线路首、末端电压偏差的大小， 在电力系统设计时常采用电压损耗百分数，即电压损 耗与相应线路的额定电压相比的百分数 。
V 1 S1
S
' 1
R jX
S
' 2
S2 V 2
j B 2
Sly1
B j 2
Sly 2
P '' Q ' ' ~ 2 S L PL jQL I ( R jX ) ( R jX ) 2 V2
QB1 BV12 / 2，QB2 BV22 / 2
V2 V2 j V2
V1 -V2 IX
V 2
V 2
I
V2
IR
有关电压降落几个问题的探讨!
V V δV V 1 2 2 2 P" R Q" X P" X Q" R V2 j V1 V2 V2
1 V1 (V2 V2 ) 2 (δV2 ) 2 tg
若R<<X时，可得出什么 样的结论？ 电压降落的纵分量是因 传送无功功率产生的。 电压降落的横分量是因 传送有功功率产生的。
δV2 V2 V2
P '' R Q '' X V (纵分量) 2 V 2 V P '' X Q '' R (横分量) 2 V2
10.1 网络元件的电压降落和功率损耗
电压降落 元件首末端两点电压的相量差。
V1 V2 I (R jX )
V1 V2 I ( R jX ) V2 V2 V1δ P '' jQ '' ( R jX ) V2 P '' R Q '' X P '' X Q '' R j V2 V2
2
2
10.2 输电线路的功率特性
二端口网络公式
I1 1 1 ( DV1 V2 ), I 2 (V1 AV2 ) B B
V1 AV2 BI 2 I1 CV2 DI 2
本质上电路叠 加定理的应用
* V12 D* V1V2* S P jQ1 V1 I 1 * 1 1 B* B 2 * * * S P jQ V I 2 V2 A V2V1 2 2 2 2 B* B*
AD BC 1
进一步的探讨！
I1 V1
I2
A, B, C , D
V2
V A B I V 1 2 2 I1 CV2 DI 2
/I B Z12 V 1 2
转移阻抗
0 V 2 0 V 1
/I B /D Z11 V 1 1
V20 V2 V1 V2 电压调整% 100 100 V20 V1
7
网络元件的功率损耗
电力网在传输功率的过程中要在输电线路和变压器上 产生功率损耗。由输电线路和变压器常用的等值电路 可见，功率损耗由两部份组成：一部分是在网络元件 阻抗上产生的损耗，另一部分是在网络元件导纳上产 生的损耗。
第10章电力传输的基本概念
2016年11月
1
220KV
2×LGJ—400/50
g
x
G
180+j100MVA 150km
1 — m J L G 6 0k /25 0 2
章节内容
F 2×LGJ—120/25 120km 2 110KV
G
b
50+j30MVA
10.1 网络元件的电压降落和功率损耗 10.2 输电线路的功率特性 10.3 沿长线的功率传输 10.4 单端供电系统电压损耗：两点间电压的数值差 •电压偏移：任意点实际电压与其额定电压之差 Definition •电压调整：末端空载电压与负载电压的数值差
电压损耗% V1 V2 V 100 100 VN VN
V1 VN 始端电压偏移％ 100 VN 末端电压偏移％ V2 VN 100 VN
当电力线路首端V2、P’’、 Q’’已知时，以电压相量 V2 V20 ， V2 作参考轴， 从节点A向节点B输送的 功率为S'=P'+jQ'，有
P '' R Q '' X V (纵分量) 2 V2 V P '' X Q '' R (横分量) 2 V2
令A=A A , B B B , C CC , D D D V12 D VV S1 ( B D ) 1 2 ( B ) B B 2 S V2 A ( ) V2V1 ( ) 2 A B B B B