电力系统分析期末重点复习
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电力系统分析
期末复习
第一章 电力系统概述和基本概念
▪ 熟练掌握以下概念： ▪ 1.电力系统，电力网，对电力系统运行的基本要求; ▪ 2.电力系统的额定电压等级,电力系统负荷、负荷曲线的分
类及最大负荷利用小时Tmax的概念及计算。 ▪ 3.电力系统中性点接地的方式以及各自的优缺点
1.1、电力系统的基本概念
图1-8 中性点不接地系统发生A相接地故障时的电路图和相量图
各相对地电压 在数值上 UB UC 3UP 相角互差60 UA UA U0 0 U0 UA UB UB U0 UB UA UBA 3UAe j150 UC UC U0 UC UA UCA 3UAe j150
▪特点✓中性点不接地系统发生单相接地故障时，线电压不变，而 非故障相对地电压升高到原来相电压的 3 倍 。 ✓中性点对地电压升高为相电压 ✓单相接地电流等于正常时单相对地电容电流的3倍。
中性点不接地 中性点经消弧线圈接地 中性点直接接地
小电流接地系统 大电流接地系统
1、中性点不接地的电力系统
1.正常运行时，系统的三相电压对称，地中无电流流过，
2.当系统发生A相接地故障时 ，A相对地电压降为零，中性
点电压 U0 UA 0 U0 UA
UA
UA
U0
IPE
UC
U0
UB
UC
UB
掌握： ▪ 1.输电线路、变压器的等值电路及参数计算;
▪ 2.以标幺制表示的电力网络的等值电路。
第二章 电力系统元件参数和等值电路 一、电力线路的元件参数与等值电路
对220KV以上的输电线路，采用分裂 导线或扩径空心导线以减少电晕损耗 和线路电抗。
保证系统的电压、频率、波形在允许的范围内变动。 ➢电压偏移：一般不超过用电设备额定电压的±5%。 ➢频率偏移：一般不超过±0.2Hz。
3．为用户提供充足的电能。
1.2 电力系统的电压等级和负荷
一、电力系统的额定电压
▪电力网的额定电压：我国高压电网的额定电压等级有3kV、6 kV、10 kV、35 kV、60 kV、110 kV、220 kV、330 kV、500 kV等。 1.用电设备的额定电压：与同级电网的额定电压相同。
变压器T1的变比为：10.5/121kV
变压器T2的额定电压：U1N=110（kV） U2N=1.05×6=6.3（kV）
变压器T2的变比为：110/6.3kV
二.电力系统的负荷
1、电力负荷的分级及其对供电的要求 一级负荷：中断供电将造成人身伤亡，重大设备损坏，重大 产品报废，或在政治、经济上造成重大损失。
功率，即年负荷曲线的最高点 Pmax P30
➢年最大负荷利用小时数Tmax： 假定在此时间内，用户以年最大 负荷持续运行所消耗的电能恰好 等于全年实际消耗的电能，如图
8760
Tmax
Wa Pmax
pdt
0
Pmax
图 年最大负荷与年最大负荷利用小时数
1.3 电力系统中性点运行方式
我国电力系统中性点有三种运行方式：
额定电压应10比kV线路
额定电压高10%
110kV
变T2压器T6k1V的一次绕组与 发电机直接相连，其一 次侧的额定电压应与发 电机的额定电压相同
发电机G的额定电压：UN·G=1.05×10=10.5（kV）
变压器T1的额定电压： U1N=10.5（kV） 变压器T2的二次侧供 U2N=1.1×110=121（kV电虑）距线离路较上短的，电可压不损考失
电力网：由变电所和不同电压等级的输配电线路组成的网络。 电力系统：由各类发电厂、电力网和用户组成的一个系统，能 够完成发电、输电、变电、配电直到用电的全过程。
对电力系统的基本要求
1．保证供电的可靠性。 根据电力负荷对供电可靠性的要求，负荷分为一类、二类
和三类负荷。电力系统供电的可靠性，就是要保证一级负荷在 任何情况下都不停电，二级负荷尽量不停电，三级负荷可以停 电。 2．保证良好的电能质量。
4.电力线路的平均额定电压Uav=1.05UN ▪3.15kV、6.3 kV、10.5 kV、37 kV、63 kV、115 kV、230 kV、 345 kV、525 kV等。
例1-1 已知下图所示系统中电网的额定电压，试确定发电机 和变压器的额定电压。
G
T1
变压~器T1的二次侧
供电距离较长，其
✓供电方式:由两个独立电源供电。 二级负荷：中断供电将造成主要设备损坏，大量产品报废， 重点企业大量减产，或在政治、经济上造成较大损失。
✓供电方式:由双回路供电。 三级负荷：所有不属于一、二级负荷的电力负荷。
✓供电方式:对供电电源无特殊要求。
2. 与负荷曲线有关的物理量
➢年最大负荷Pmax ：指全年中消耗电能最多的半小时的平均
▪特点：中性点始终保持零电位。非故障相对地电压不变
▪优点
节约绝缘投资。发生 单相短路时，非故障相对 地电压不变，电气设备绝 缘水平可按相电压考虑。 因此，我国110kV及以上 的电力系统基本上都采用 中性点直接接地的方式 。
图1-10 中性点直接接地系统的电力系统示意图
第二章 电力系统元件参数和等值电路
的额定电压相同。
可以不考虑线路上的电
➢变压器的二次绕组：对于用电压 载设损 时失 变备， 压而只 器言需 绕，要 组相补 上偿的当满电于电源。
当变压器二次侧供电线路较长压 及损 以时失 下：即 线应路可比。，同用于级1电0k网V 额定电
压高10%
当变压器二次侧供电线路较短时：应比同级电网额定电
压高5%
2.发电机的额定电压：比同级电网的额定电压高出5%， 用于补偿线路上的电压损失。
3.变压器的额定电压 ➢变压器的一次绕组：相当于是用电设备，其额定电压应 与电网的额定电压相同。
其中5%用于补偿变压器满 载供电时一、二次绕组上的 电压损失； 另外5%用于补 偿线路上的电压损失，用于 注意：当变3压5k器V及一以次上绕线组路直。接与发电机相连时，其额定电压应与发电机
▪适用范围 ✓ 单相接地电流小于30A的3~10kV电力网； ✓ 单相接地电流小于10A的35~60kV电力网。
2、中性点经消弧线圈接地的电力系统
Hale Waihona Puke Baidu
▪消弧线圈的补偿方式
✓ 全补偿: I L IC ✓ 欠补偿: I L IC
✓ 过补偿: I L IC
在电力系统中一般采 用过补偿运行方式
1.3.3 中性点直接接地的电力系统
期末复习
第一章 电力系统概述和基本概念
▪ 熟练掌握以下概念： ▪ 1.电力系统，电力网，对电力系统运行的基本要求; ▪ 2.电力系统的额定电压等级,电力系统负荷、负荷曲线的分
类及最大负荷利用小时Tmax的概念及计算。 ▪ 3.电力系统中性点接地的方式以及各自的优缺点
1.1、电力系统的基本概念
图1-8 中性点不接地系统发生A相接地故障时的电路图和相量图
各相对地电压 在数值上 UB UC 3UP 相角互差60 UA UA U0 0 U0 UA UB UB U0 UB UA UBA 3UAe j150 UC UC U0 UC UA UCA 3UAe j150
▪特点✓中性点不接地系统发生单相接地故障时，线电压不变，而 非故障相对地电压升高到原来相电压的 3 倍 。 ✓中性点对地电压升高为相电压 ✓单相接地电流等于正常时单相对地电容电流的3倍。
中性点不接地 中性点经消弧线圈接地 中性点直接接地
小电流接地系统 大电流接地系统
1、中性点不接地的电力系统
1.正常运行时，系统的三相电压对称，地中无电流流过，
2.当系统发生A相接地故障时 ，A相对地电压降为零，中性
点电压 U0 UA 0 U0 UA
UA
UA
U0
IPE
UC
U0
UB
UC
UB
掌握： ▪ 1.输电线路、变压器的等值电路及参数计算;
▪ 2.以标幺制表示的电力网络的等值电路。
第二章 电力系统元件参数和等值电路 一、电力线路的元件参数与等值电路
对220KV以上的输电线路，采用分裂 导线或扩径空心导线以减少电晕损耗 和线路电抗。
保证系统的电压、频率、波形在允许的范围内变动。 ➢电压偏移：一般不超过用电设备额定电压的±5%。 ➢频率偏移：一般不超过±0.2Hz。
3．为用户提供充足的电能。
1.2 电力系统的电压等级和负荷
一、电力系统的额定电压
▪电力网的额定电压：我国高压电网的额定电压等级有3kV、6 kV、10 kV、35 kV、60 kV、110 kV、220 kV、330 kV、500 kV等。 1.用电设备的额定电压：与同级电网的额定电压相同。
变压器T1的变比为：10.5/121kV
变压器T2的额定电压：U1N=110（kV） U2N=1.05×6=6.3（kV）
变压器T2的变比为：110/6.3kV
二.电力系统的负荷
1、电力负荷的分级及其对供电的要求 一级负荷：中断供电将造成人身伤亡，重大设备损坏，重大 产品报废，或在政治、经济上造成重大损失。
功率，即年负荷曲线的最高点 Pmax P30
➢年最大负荷利用小时数Tmax： 假定在此时间内，用户以年最大 负荷持续运行所消耗的电能恰好 等于全年实际消耗的电能，如图
8760
Tmax
Wa Pmax
pdt
0
Pmax
图 年最大负荷与年最大负荷利用小时数
1.3 电力系统中性点运行方式
我国电力系统中性点有三种运行方式：
额定电压应10比kV线路
额定电压高10%
110kV
变T2压器T6k1V的一次绕组与 发电机直接相连，其一 次侧的额定电压应与发 电机的额定电压相同
发电机G的额定电压：UN·G=1.05×10=10.5（kV）
变压器T1的额定电压： U1N=10.5（kV） 变压器T2的二次侧供 U2N=1.1×110=121（kV电虑）距线离路较上短的，电可压不损考失
电力网：由变电所和不同电压等级的输配电线路组成的网络。 电力系统：由各类发电厂、电力网和用户组成的一个系统，能 够完成发电、输电、变电、配电直到用电的全过程。
对电力系统的基本要求
1．保证供电的可靠性。 根据电力负荷对供电可靠性的要求，负荷分为一类、二类
和三类负荷。电力系统供电的可靠性，就是要保证一级负荷在 任何情况下都不停电，二级负荷尽量不停电，三级负荷可以停 电。 2．保证良好的电能质量。
4.电力线路的平均额定电压Uav=1.05UN ▪3.15kV、6.3 kV、10.5 kV、37 kV、63 kV、115 kV、230 kV、 345 kV、525 kV等。
例1-1 已知下图所示系统中电网的额定电压，试确定发电机 和变压器的额定电压。
G
T1
变压~器T1的二次侧
供电距离较长，其
✓供电方式:由两个独立电源供电。 二级负荷：中断供电将造成主要设备损坏，大量产品报废， 重点企业大量减产，或在政治、经济上造成较大损失。
✓供电方式:由双回路供电。 三级负荷：所有不属于一、二级负荷的电力负荷。
✓供电方式:对供电电源无特殊要求。
2. 与负荷曲线有关的物理量
➢年最大负荷Pmax ：指全年中消耗电能最多的半小时的平均
▪特点：中性点始终保持零电位。非故障相对地电压不变
▪优点
节约绝缘投资。发生 单相短路时，非故障相对 地电压不变，电气设备绝 缘水平可按相电压考虑。 因此，我国110kV及以上 的电力系统基本上都采用 中性点直接接地的方式 。
图1-10 中性点直接接地系统的电力系统示意图
第二章 电力系统元件参数和等值电路
的额定电压相同。
可以不考虑线路上的电
➢变压器的二次绕组：对于用电压 载设损 时失 变备， 压而只 器言需 绕，要 组相补 上偿的当满电于电源。
当变压器二次侧供电线路较长压 及损 以时失 下：即 线应路可比。，同用于级1电0k网V 额定电
压高10%
当变压器二次侧供电线路较短时：应比同级电网额定电
压高5%
2.发电机的额定电压：比同级电网的额定电压高出5%， 用于补偿线路上的电压损失。
3.变压器的额定电压 ➢变压器的一次绕组：相当于是用电设备，其额定电压应 与电网的额定电压相同。
其中5%用于补偿变压器满 载供电时一、二次绕组上的 电压损失； 另外5%用于补 偿线路上的电压损失，用于 注意：当变3压5k器V及一以次上绕线组路直。接与发电机相连时，其额定电压应与发电机
▪适用范围 ✓ 单相接地电流小于30A的3~10kV电力网； ✓ 单相接地电流小于10A的35~60kV电力网。
2、中性点经消弧线圈接地的电力系统
Hale Waihona Puke Baidu
▪消弧线圈的补偿方式
✓ 全补偿: I L IC ✓ 欠补偿: I L IC
✓ 过补偿: I L IC
在电力系统中一般采 用过补偿运行方式
1.3.3 中性点直接接地的电力系统