电力系统稳态分析复习

电力系统稳态分析复习

陈珩编

第一章：电力系统的基本概念

概念：

1、电力系统就是由发电机、变压器、电力线路和负荷按一定方式组成的生产、传输、分配和消费电能的整体。

2、电力网由变压器和线路组成。亦可说：由输电网和配电网组成

3、电力系统运行的基本要求有：可靠持续地供电、优良的电能质量和运行的经济性、（环境保护）。或称：可靠性、优质性和经济性环保性。

4、电能质量指标包含：电压（允许偏移±5%U N）、频率（允许偏移±0.2Hz）和波形（允许畸变率约为5%）。

5、电力系统中一级负荷、二级负荷和三级负荷是依据用户对供电可靠性要求

来划分的。

6、系统运行经济性的两个考核指标是煤耗率和网损率。

7、电力网络的接线方式可以分成无备用接线和有备用接线。

8、电力系统无备用接线方式包括单回路放射式、干线式、链式。

9、有备用电源接线的五种接线方式为：1）两端供电；2）环形；3）双回路放

射式；4）双回路干线式；5）双回路链式。

10、线路的额定电压表示的是线电压。

11、平均额定电压约为电网额定电压U N的1.05倍。

12、电力系统中性点的运行方式分为：

（1）大电流接地方式：中性点直接接地，发生单相接地立即切除故障，单相接地时非故障相对地电压不变，一般用于110kV及以上电网。

（2）小接地电流方式：中性点不接地（及中性点经消弧线圈接地），单相接地时仍可运行2小时，非故障相对地电压值由相电压升至线电压，中性点对地电压由零升至相电压。接地电流等于正常运行时一相对地电容电流的三倍。

当网络接地容性电流超过如下数值时，中性点应装设消弧线圈进行补偿。

3～6kV——30A；10kV——20A；35～60kV——10A

补偿方式：过补偿

13、我国电力系统的额定电压等级有：3、6、10、35、110、220、500（kV），目前电力系统的最高电压等级是：交流1000kV，直流±800kV

习题：

1、对于一级负荷比例较大的电力用户，应采用的电力系统接线方式为（B ）。

A 单电源双回路放射式

B 双电源供电方式

C 单回路放射式接线

D 单回路放射式或单电源双回路放射式

2、简单的闭式网络可分为两端供电式网络和（A ）

A.环式两大类

B.干线式两大类

C.放射式两大类

D.链式两大类

3、标出下图中变压器T1~T4的额定变比和G的额定电压。

G

答：G:10.5kV T1:10.5/242kV T2:220/121/38.5kV T3:35/6.6kV T4:10.5/3.15kV

4、电力系统接线如下图所示，试求：

（1）发电机及各变压器高低侧的额定电压；

（2）设变压器T1工作于+2.5%抽头，T2工作于主抽头，T3工作于-5%抽头，求这些变压器的实际变比。

10kV T1

解：(1) U GN=10.5kV, T1:10.5/121 kV T2:110/38.5 kV T3:35 /11 kV

(2) 123121(1 2.5%)

111.81

10.5110

2: 2.8638.5

35(15%)

3: 3.02

11

T T k T k +=

===-==：k

第二章 电力系统各元件的特性和数学模型

概念： 1、复功率：

2、负荷以超前的功率因数运行时吸收 容 性无功功率（发出感性无功）。

3、决定发电机组运行极限的因素：

（1）定子绕组温升约束。取决于发电机的视在功率。 （2）励磁绕组温升约束。取决于发电机的空载电势。 （3）原动机功率约束。即发电机的额定功率。

（4）其他约束。当发电机以超前功率因数运行（进相运行）。 4、变压器损耗由 空载损耗 和 负载损耗 两部分构成。

5、扩径导线：人为扩大导线直径，但不增加载流部分截面积。不同之处在于支撑层仅有6股，起支撑作用。

6、分裂导线：又称复导线，其将每相导线分成若干根，相互间保持一定的距离。采用分裂导线可减小电晕损耗和线路电抗，但会增加线路电容。

7、三相架空输电线采用循环换位的目的是 减少三相参数不平衡 。

8、同一型号的架空三相输电线，相间距离增大，其线路对地电容将减小。

9、长线路的等值电路要用 分布参数表示。 10、标么值是指 有名值 和基准值的比值。

11、采用标么制计算时，只需要选择两个电气量的基准值，其它基准值可根据它们之间的关系导出，通常选择的基准值是功率和电压。 12、对多电压等级的电网进行计算时，要作电压等级的归算。

13、年最大负荷曲线亦称有功功率年负荷曲线，即表示一年内每月最大有功功率负

荷变化的曲线。常用于制订发电设备的检修计划。

(cos +jsin )j S U I S P Q

ϕϕ*

===+

习题：

1、当功率为jQ P S ~

+=时（功率因数角为ϕ），取基准功率为S n ，则无功功率的标

么值为 Q/S n 。

2、简单电力系统如图所示，试作出该系统以标么值表示的等值电路（不计电阻、导纳），取S B =100MV A,U B =Uav 。

T2

T3X R

各设备的参数如下：

111202323:30,10.5,0.27:31.5,10.5/121,%10.5:100,0.4/:15,110/6.6,%10.5:6, 1.5,%8G G d

T k T T k R XR XR R G S MVA U kV X T S MVA k kV U l l l km x km

T T S S MVA k kV U X U kV I kA X ''========Ω=======及、

解：

2

2222

21122

22223210.51000.270.9

3010.5%10.51211000.36910010031.5115

1115:(0.4100)0.15122100

%10.511010010010GN B G d G B k N B T N B L L B k N B T N B U S X X S U U U S T X S U X L X Z U U S T T X S U **

*

*''=⨯⨯=⨯⨯=⨯⨯=⨯⨯==⨯⨯==⨯⨯÷=⨯⨯=⨯⨯=发电机：变压器：线路变压器、

：2

20.6404015115

%0.4655100R B R B U S X U *=⨯⨯=

==电抗器：

等值电路为：

j0.9

j0.369

j0.1512

j0.6404

j0.6404

j0.4655