电气工程基础绪论(ppt50页).pptx

U2
( S2 U2
) (R
jX)
U2
P2
jQ2 U2
(R
jX)
U2
P2R Q2X U2
j
P2X Q2R U2
U 2 U 2 jU 2 U1
式中， U1 (U 2 U 2 )2 (U 2 )2
arctg U 2 U 2 U 2
输电线路的电压和功率分布
其中：
U 2
P2R Q2 X U2
主要教学参考书
• 熊信银. 电气工程基础. 华中科技大学出 版社，2010
课程衔接
• 先修课程：电路理论，电机学 • 主要后续课程：电力系统分析、继电保
护、电力系统自动化、高电压技术
第一章 主要内容
• 掌握与电力系统相关的若干基本概念，包括电力系统、电力 网、动力系统、变电站等；
• 理解电力系统的特点； • 理解对电力系统提出的要求； • 掌握电力系统的三个电能质量指标，包括国家标准规定的允
— —电压降落纵分量
U 2 简化计算：
P2X Q2 R — —电压降落横分量
U1
U2 U2
U 2
U2
P2R Q2 X U2
➢线路首端导纳支路的功率
S y1
j
B 2
U
2 1
注意线：路首端功率
若已知S1、U1，则可推出
S1
S1
j
B 2
U
2 1
P1
jQ
S1△US11≠△SUy21、 δSU2 1≠δSUL2 S y1 计点的算S2功功率率S和损L 电耗j压时B2 值U，12。必须P1取 用jQ1同一 等值电路及各公式中，功率和电
19世纪80年代到90 年代
1889年5月
美国威斯汀豪斯（G. Westinghouse，1846-1914）预见 交流输电是发展方向，开始了交流输电工业尝试。围 绕交直流输电问题爆发了“交直流之战”
爱迪生、凯尔文等主张大力推广直流电，极力反对交 流电。首先，他们认为当负荷波动很大时，采用直流 电效率更高。当时主要供给照明，交流1度电煤耗 9.072kg，而直流是4.536kg；其次，他们认为交流电 具有很大的危险性，1889年5月购买威斯汀豪斯3台交 流发电机，然后卖给监狱执行罪犯威廉.凯姆勒死刑
压分别为三相功率和线电压。
单位：功率用MVA，电压用kV， 阻抗用Ω。
S 2
S1
S L
S1
P12 Q12
U
2 1
(R
jX )
U 2 (U1 U1 )2 (U1 )2
arc tg - U1
U1 U1
式中，
U1
P1R Q1X U1
;U1
P1X Q1R U1
输电线路的电压损耗和功率损耗
S y2
j
B 2
U
2 2
流出线路末端阻抗支路的功率：
S2 S2 S y2
S2
j
B 2
U
2 2
P2
jQ2
阻抗支路中的功率损耗：
SL 3
S2 3U 2
2 (R
jX )
P22 Q22
U
2 2
(R
jX )
PL
jQL
取末端电压为电压参考相量，
这时首端电压为
U 1 U 2
3I(R
jX)
U 2ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
P2R Q2 X U2
S L
P22 Q22
U
2 2
R
j
P22 Q22
U
2 2
X
可见，电压等级越高，输电线路的电压损耗和 功率损耗越小，输电效率越高
时间
1873年 1874年
1882年
1883年
电力发展简史
事件
在维也纳国际博览会上，法国弗泰内使用2000m导线， 连接一台瓦斯发动机拖动的格拉姆直流发电机和一台 带动水泵的电动机，证明了远距离输电的现实性
遵守规则，关爱生命
上课请关闭手机
电气工程基础II
华中科技大学电力工程系 罗毅
luoyee@mail.hust.edu.
教学目的
• 建立电力系统整体概念； • 掌握电力系统“发电-输电-配电-用电”各个
环节的构成和工作原理； • 通过本课程的学习，具备基本的电力工业背
景知识，为后续专业课的学习奠定基础，也 为学生从事电力系统相关行业的工作打下必 要的基础。
俄国皮罗茨基在彼得堡架设了输送功率4.5kW的直流 输电线路，距离为500m，后增至1000m。1876年，又 利用铁路轨道输送了3.6km，后来被用于有轨电车牵 引
法国德普勒架设首条57km直流试验线路，采用4.5mm 电报线，首端电压1343V，末端850V，输送功率不到 200W，损耗78%，把米斯巴赫水电站直流发电机发出 的电力送到慕尼黑国际博览会
由于高压大容量直流发电机的制造技术问题，远距离 输电所需的高电压不可能直接从直流电机直接获得。 法国芳建在送端串联多台直流发电机提高输电电压， 将75kW电力输送75km ，效率50%
瑞典瑟雷在各台串联的直流发电机上装上短路器，使 任意发电机投切不停电。该系统在其后20多年中建成 了15条直流输电线路，规模最大的是1906年投运的从 法国慕吉水电站到里昂180km、57kV、4700kW线路， 1927年改建为260km、125kV、19000kW，多接入两 座水电站
电力发展简史
当时直流输电装置和运行方式复杂、造价高、可靠性差，很快 被竞争的三相交流取代
时间
1876年 1883年
事件
英国法拉第（M. Faraday,1791-1867）电磁感应实验中， 两个绕在铁芯上的线圈，但断开或接通一个线圈中的 电流时在另一个线圈上感应有电压，这实际上是变压 器的雏形 美国亨利（J. Henry,1797-1878）用多匝线圈作为原边， 用少匝线圈作副边，使高电压感应出低电压
俄国亚布洛契科夫发明了单相变压器，用于照明
美国特斯拉研制感应电机
电力发展简史
时间
1883年
事件
法国高拉德(L. Gauland)和英国吉布斯（J. D. Gribbs） 将多台变压器原边串联在输电线路中，当副边接入的 电弧灯盏数变化时，输电电压会受到干扰
1885年
匈牙利吉伯纳基斯、贝利、波拉其共同设计多台变压 器并联连接方式
许变化范围； • 掌握电力系统的额定电压等级及规定，了解电力系统电压等
级与输电距离之间的关系； • 了解电力系统发展历史、现状和前景。
单线图
• 单线图：采用一根线表示对称三相
输电线路等值电路
输电线路的电压和功率分布
1．给定同一节点的功率和电
压的潮流计算 U2求S1、U1）
（如：已知S2、
线路末端导纳支路上的功率：
德普勒从法国南部比塞尔到格勒诺布尔进行14km输电 试验，输送功率1.1kW
时间
1885年 1882年10月
19世纪末
20世纪初
电力发展简史
事件
采用6000V高压直流发电机从瓦利尔输电到巴黎， 56km，损耗55%
英国霍普金森（J. Hopkinson）发明直流输电三线制系 统，外线到中线110V，两外线之间220V。后来扩展 到五线制