电气工程基础(1).ppt

U I cos2 jI sin2 R jX
IR cos2 IX sin2 jIX cos2 IR sin2
U2 ab bc IRcos2 IX sin2
U2 fd fc IX cos2 IRsin2
电压降落、功率及电能损耗
P 2 U 2 I cos 2 , Q 2 U 2 I sin 2
直接从始端线电压及始端三相功率，求取末端
线电压。
e
o c ba
1
U '
U2
U 2
U1
P1
jQ1 U1
R
jX
U1'
I
U1
P1R Q1 X U1
j
P1
X Q1 U1
R
电压降落、功率及电能损耗
U P1R Q1 X ,U P1 X Q1R
U1
U1
U 2 U1 U U1 U jU
U
3U 2
3 P 2 R Q 2 X 3
U2
3
P2 R Q2 X
U2
U P2 X Q2 R
U2
U U jU
U1 U 2 U jU
电压降落、功率及电能损耗
U1 U 2 U 2 U 2
tg 1 U
U 2 U
电压降落、功率及电能损耗
❖ 已知始端电压及功率，求线路电压降落
❖ 如果R<<X,可在忽略R的条件下计算电压降落
电压降落、功率及电能损耗
❖
电压质量指标
电压损耗率%
U1
U2
100
始端电压偏移% U1UNU N 100
UN
末端电压偏移% U 2 U N 100 UN
电压调整％ U20 U2 100 UN
电压降落、功率及电能损耗
❖ 电力线路上的功率损耗
功率损耗分为在电阻或电导上产生的有功功
电压降落、功率及电能损耗
❖ 始端导纳支路的功率损耗
S y1
U1
Y 2
U1
*
1 2
G
jB U12
Py1 jQy1
▪ 始端功率
S1 S1 S y1
P1 jQ1 Py1 jQy1
P1 jQ1
电压降落、功率及电能损耗
❖ 输电效率 输电效率％ P2 100 P1
▪ 变压器常用型等值电路表示，也具有 串联阻抗支路及并联导纳支路（励磁支 路）。其有功功率损耗及无功功率损耗 的求取方法与上述方法相同，从而为变 压器运行的经济分析提供数据。
电压降落、功率及电能损耗
❖ 电压降落即为U该 支 U路1首U末两2 端I电R 压j的X 相量差
I
Baidu Nhomakorabea
S1 U 1
*
S 2 U 2
*
1 2 S1 R
jX S 2
U1
I
U 2
电压降落、功率及电能损耗
❖ 已知末I 端 电US压22 及* 功I率求 线2 路 I电co压s降2 落jI sin2
U 2
P 2 R Q 2 X U2
U 2
P 2 X Q 2 R U2
电压降落、功率及电能损耗
U2 U2 jU2
U1 U2 U U2 U2 jU2
U1 U1
U1 U 2 U 2 2 U 2 2
tg 1 U 2
U 2 U 2
电压降落、功率及电能损耗
❖ 三相功率及线电压计算
电压降落、功率及电能损耗
❖ 电力线路上的电能损耗
电力线路上的电能损耗是指一定时间段内由 线路的功率损耗所消耗的电能。
▪ 线损率
A
t 0
U 2 U1 U 2 U 2
tg 1 U
U1 U
电压降落、功率及电能损耗
❖ 负荷以超前功率因数运行，则有关公式中的 无功功率负荷应改变符号，这时电压降落的 纵分量可能为负值，即线路末端电压可能高 于始端。如在高压输电线路空载或轻载时投 入并联电抗器，以抑制容性无功功率流动， 防止末端电压升高。
S2 S2 Sy2
P2 jQ2 Py2 jQy2
P2 jQ2
电压降落、功率及电能损耗
❖ 阻抗支路中的功率损耗
SZ
S2 U2
2
Z
P22 Q22
U
2 2
R
jX
PZ jQZ ▪ 阻抗支路始端的功率
S1 S1 SZ
P2 jQ2 PZ jQZ
P1 jQ1
❖ 配电网潮流算法是配电网络分析的基础，配 电网的网络重构、无功功率优化、状态估计 和故障处理都需要用到配电网潮流数据。
网络计算目的
❖ 潮流分析的一些重要方面如下 ： 1．满足系统经济性运行的要求，每一台发电机的 输出必须接近于预先设定值； 2．必须确保联络线潮流低于线路热极限和电力系 统稳定极限；
率损耗和在电抗或电纳上产生的无功功率损
耗。
S1
S1'
R
jX S2' S2
Z R＋jX
U1 S y1 Y / 2
Y / 2 Sy2 U1
电压降落、功率及电能损耗
❖ 线路末端导纳支路的功率损耗
S y2
U2
Y 2
U2
*
1 G
2
jB
U
2 2
1 2
GU
2 2
j
1 2
BU
2 2
▪ 阻抗支路末端的功率Py2 jQy2
3．必须保持某些中枢点母线上的电压水平在容许范 围内，必要时用无功功率补偿计划来达到；
4．区域电网是互联系统的一部分，必须执行合同规 定的输送至邻网的联络线功率计划；
5．用故障前的潮流控制策略使事故扰动效应最小化。
电压降落、功率及电能损耗
❖ 电力线路上的电压降落
电压是电能质量的指标之一，电力网络在运 行过程中必须把某些母线上的电压保持在一 定范围内，以满足用户电气设备的电压处于 额定电压附近的允许带段内。但是当电流 （功率）在电力网络中的各个元件上流过时， 将产生电压降落，直接影响用户端的电压质 量。因此，电压降落的计算为分析电力网运 行状态所必需。
电气工程基础
电力网络稳态行为 特性计算
主要内容
❖ 网络计算目的 ❖ 电力线路的电压降落、功率损耗及电能损耗 ❖ 高压电力线路的输送能力 ❖ 简单电力网络中的潮流分布 ❖ 复杂电力系统潮流分布的计算机解法
网络计算目的
❖ 潮流：在发电机母线上功率被注入网络，而 在变（配）电站的母线上接入负荷，其间， 功率在网络中流动。对于这种流动的功率， 电力生产部门称之为潮流。
❖ 区域网与地方网：按电力设施分布地域的大 小电力网络可区分为区域网与地方网（输电 网及配电网）。
❖ 开式网与闭式网：由电力网络的结构又可区 分为开式网与闭式网。
网络计算目的
❖ 以电力网络潮流、电压计算为主要内容的电 力网络稳态行为特性计算的目的在于估计对 用户电力供应的质量以及为电力网运行的安 全性与经济性评估提供基础数据。