电力系统复习资料

第一章
1.发电机把机械能转化成电能，用电设备把电能转化成机械能，由这些产生，变换，传送，分配，消耗电能的电气设备（发电机，变压器，电力线路及各种用电设备）联系在一起组成统一的整体就是电力系统。

在电力系统的基础上又加上动力设备，统称为动力系统。

2.电力网是指电力系统中除去发电机和用电设备外的部分动力系统是指电力系统和发电厂动力部分总和。

3.电力系统和电力网的区别：电力网指电力系统中除去发电机和用电设备外的部分，动力系统指电力系统和发电厂动力部分的总和。

所以，电力网是电力系统的一个组成部分，而电力系统又是动力系统的一个组成部分。

4.电力网络——电力系统——动力系统
5.电厂的类型：火力发电厂，水力发电厂，核能发电厂，其他能源发电（太阳能，风力，潮汐发电）核心任务：把不同种类的一次能源转换成电能。

6.火电厂可以分为凝汽式火电厂和热电厂二大类，凝汽工火电厂是单一生产电能的火电厂；而热电厂即能产生电能，又向热用户提供电能。

7.为什么采用高压远距离输电：因为电流在导线中流过，将造成电压降落，功率损耗和电能损耗。

电压降落与导线中通过的电流成正比，功率损耗和电能损耗与电流的平方成正比，为提高运行的经济性，在输送功率不变的情况下，提高电压可以减小电流，不仅可以降低电压降落和电能损耗，还可以选择较细的导线，以节约电网的建设投资。

8.电能的传输方式：交流传输和直流传输。

9.电力变压器的主要作用除了升高或降低电压之外，还能起到将不同电压等级的电网相连。

10.变压器分类：1）按相数分类：单相式、三相式2）按每相绕组数分类：双绕组变压器和三绕组变压器3）按线圈的耦合方式分类：普通变压器和自耦变压器
11.电能的传输是在输电线路上进行的，输电线路按结构分为架空线路和电缆线路。

架空线路元件组成：①导线和避雷线导线作用是传输电能，避雷线的作用是将电流引入大地，保护电力线路免受雷击②杆塔作用是用来支持导线和避雷线，并使导线和导线之间，导线与杆塔之间，导线和避雷器之间以及导线与大地之间保持一定的安全距离。

③绝缘子和金具用来支持或悬挂导线并使导线与杆塔绝缘电缆线路主要包括导体、绝缘层和保护包皮三个部分。

导体通常采用多股铜绞线或铝绞线，以增加电缆的柔性，使之能在一定程度内弯曲而不变形。

绝缘层用来使各导体之间以及导体与包皮之间绝缘。

保护包皮用来保护绝缘层，使其在运输、敷设和运行过程中不受外力损伤，并防止水分侵入。

12.架空线大多采用多股绞线。

LGJ120是指普通钢芯铝绞线，导线截面积为120。

TJ钢绞线。

LJ铝绞线。

“LGJJ加强型钢芯铝绞线。

LGJQ轻型钢芯铝绞线。

13.直流输电怎么传输：将发电厂发出的交流电经过升压后，由换流设备变换成直流，通过直流输电线路送到受电端，再经过换流设备变换成交流，供给受电端的交流系统。

14.直流输电的主要优缺点：1造价低。

2运行费用低，3不需要串，并联补偿，4直流输电不存在稳定性问题。

5采用直流联络线可以限制互联系统的短路容量。

缺点：1换流站造价高2环流装置在运行中需要消耗无功功率，并产生谐波。

3由于直流电流不过零，开断时电弧较难熄灭。

15.直流输电的适用范围有：1远距离大功率输电，2用海底电缆隔海输电或用地下电缆向负荷密度很高的大城市供电。

3作为系统间联络线，用来实现不同步或不同频率的两个交流系统的互联4用于限制互联系统的短路容量。

16.分层结构是电力网的一大特点，一般分为一级输电网络，二级输电网络，高压配电网络和低压配电网络。

17.电力网标准电压等级即是指线路的额定电压。

18.电力网的接线方式大致可以分无备用和有备用类。

无备用接线包括单回路放射式、干线式和链式网络。

有备用接线包括双回路放射式、干线式、链式、环式和两端供电网络。

19.无备用接线方式接线简单、经济、运行方便，但是供电可靠性差，长线路时线路末端电压偏低。

有备用接线方式供电可靠性高，一条线路的故障或检修，一般不会影响对用户的供电。

但投资大且操作复杂，其中环式供电和两端供电较常用
20.我国规定的电力网标准电压是有3,6,10,35,110,154,220,330,500KV
21.发电机的额定电压：发电机往往接在线路始端，因此，其额定电压比电力线路的额定电压高5%，即UN(1+5%)。

22.变压器的额定电压：一次侧相当于用电设备，其额定电压等于线路的额定电压，即U1N = UN。

二次侧相当于发电机，其额定电压较线路额定电压高10%，即U2N = UN(1+10%)。

23.电力系统的负荷就是系统中各种用电设备消耗功率的总和。

他们大致分为异步电动机负荷、电热负荷、整流负荷、照明负荷。

24.负荷曲线即是电力系统的负荷功率（有功功率或无功功率）随时间变化的关系曲线。

按负荷种类分为有功和无功功率负荷曲线，按时间长短分为日负荷和年负荷曲线，按计量点点分为用户，电力线路，变电所，发电厂以及整个系统的负荷曲线。

25.年最大负荷曲线描述一年内每月最大有功功率负荷变化的情况，作用：年最大负荷曲线主要可用来安排发电设备的检修计划，并为新建或扩建电厂的容量提供依据。

26.年持续负荷曲线是按一年内系统负荷数值的大小及其持续小时数顺序由大到小排列而成的曲线。

年持续负荷曲线所围成的面积也为负荷全年所消耗的电能。

27.衡量电能质量的指标主要是电压，频率和波形。

28.用户供电电压允许变化范围：354kv以上+_5%, 10kv以下+_7%。

低压照明+5%~-10%。

农业用户+5%~-10%正常运行系统频率允许偏移中小系统+_0.5Hz和大系统+_0.2Hz。

29.电力系统的特点是：①与国民经济各部门和人民生活关系密切，②电能不能储存，③暂态过程非常短暂。

第二章
1.输电线路的电气参数包括电阻，电导，电感和电容，线路的电感以电抗的形式表示，电容以电纳的形式表示。

电抗不需要进行折算。

2.三相导线非对称排列时，由于互感的不同，将造成三相导线电抗的不同，为了消除这种不平衡现象，输电线路的各相导线必须进行换位。

为了达到三角电抗值相等，在全线总长中，换位的次数必须为3的倍数，称整循环换位。

1.输电线路的四相参数为电阻r1、电抗x1、电纳b1、电导g1 Z=z1L=(r1+jx1)L线路总阻抗; Y=y1L=(g1+jb1)L总导纳
2.将电力系统中的各个元件用相应的单相等值电路按其接线形式连接起来，即可得到该电力系统等值电路。

3.标幺值的基本概念：进行电力系统计算时，采用没有单位的阻抗、导纳、电压、电流、功率等的相对值进行运算，称为标么
②三相功率与单相功率的标么值相等；③计算结果清晰，便于速判断结果的正确性，还可简化计算。

5.三相换位的作用：为了消除三相导线电抗的不平衡，达到三角电抗值相等，在全线总长中，换位的次数为3的倍数
第三章
6.电力系统潮流计算是指电力系统在某一稳态的正常运行方式下，电力网络各节点的电压和功率分布的计算。

有以下几个目的：①检查电力系统名元件是否过载②检查电力系统各节点的电压是否满足电压需要的要求③根据对各种运行方式的潮流分布计算，可以帮助我们正确的选择系统接线方式，合理调整负荷，以保证电力系统安全可靠地运行，向用户供给高质量的电能④根据功率分布，可以选择电力系统的电气设备和导线面积，可以为电力系统继电保护整定计算提供必要的数据等⑤为电力系统的规划和扩建提供依据⑥为调压计算、经济运行计算、短路计算和稳定计算提供必要的数据。

7.供电量：在给定的时间内，系统中所有发电厂的总发电量与厂用电量之差。

8.所有送电、变电和配电环节损耗电量的总和，称为电力网的电能损耗。

9.在同一时间内，电力网的电能损耗占供电量之比的百分值，称为电力网的损耗率，简称网损率或线损率。

10.网损率是国家下达给电力系统的一项重要经济指标，也是衡量供电企业管理水平的一项主要标志。

11.降低网损的措施：1改善网络中的功率的分布：①提高用户的功率因数，减少线路输送的无功功率。

②增设无功功率补偿装置。

③在闭式网络中实行功率的经济分布。

2合理组织电力网的运行方式：①适当的提高电力网的运行电压水平②实现变压器的经济运行③调整用户的负荷曲线④合理安排检修3对原有电网实行技术改造4合理选择导线截面积。

第五章
1电力系统的频率主要决定于有功功率的平衡，也即电力系统有功功率的供给和需求的平衡。

1. 2.系统负荷有哪三种负荷组成：第一种是变化幅度很小，变化周
期很短，变动有很大偶然性的负荷，第二种是变化幅度较大，
变化周期较大的负荷，如电炉，电气机车，第三种是变化缓慢
的持续变动负荷。

3.频率调整：第一种变化负荷引起的频率偏移将由发电机组的调
整器进行调整，以改变发电机输出的有功功率，称为一次调整。

第二种变化负荷引起的频率变化，仅靠调速器的作用往往不能
将频率限制在允许的范围之内，这时必须有调整器参与变绿的
调整，以改变发电机输出的有功功率，称为频率的二次调整。

这一部分负荷将在有功功率平衡的基础上，按照最优化的原则
在各发电厂间进行分配，称为三次调整。

4 备用设备容量按其用途可分为四种：①负荷备用②事故备用
③检修备用④国民经济备用。

上述四种备用处于运行状态，称
为热备用或旋转备用，有的处于停机待命状态，称为冷备用。

5电力系统负荷所需的有功功率与频率的关系，可将负荷分为：
与频率变化无关的负荷，如照明，电炉，整流负荷。

与频率的
一次方成正比的负荷，如切削车床，往复式水泵，压缩机，球
磨机。

与频率的二次方成正比的负荷，如变压器中的涡流损耗。

与频率的三次方成正比的负荷，如通风机，循环水泵。

与频率
的更高次方成正比的负荷，如静水头很大的给水泵。

1.电力系统中各发电机组均装有调速器，所以系统中每台运行机
组都参与频率的一次调整。

频率的二次调整则不同，一般只同
系统中选定的极少的电厂的发电机组担任频率的二次调整。

负
有二次调频任务的电厂称为调频厂。

调频厂又分为主调频厂和
辅助调频厂。

只有在主调频厂调节后，而系统频率仍不能恢复
正常时，才起用辅助调频厂。

而非调频厂在系统正常运行情况
下，则按预先给定的负荷曲线发电。

2.选择主调频厂时，主要应考虑：①应拥有足够的调整容量及调
整范围②调频机组应具有与负荷变化速度相适应的调整速度③
调整出力时符合安全级经济的原则。

3.调频厂的选择原则为：从出力调整范围和调整速度来看，水、
电厂最适宜承担调频任务。

在枯水季，宜选水电厂作为主调频
厂，火电厂中效率较低的机组则承担辅助调频任务。

在丰水季
为了充分利用水力资源，水电厂宜带稳定的负荷，而由效率不高和中温中压凝汽式火电厂承担调频任务。

4.火力发电厂的主要特点①火电厂在运行中需要支付燃料费用，但它的运行不受自然条件的影响；②火力发电设备的效率同蒸汽参数有关，高温高压设备的效率也高，中温中压设备的效率较低，低温低压设备的效率更低；③受锅炉和汽机的最小技术负荷的限制；④带有热负荷的火电厂称为热电厂，它采用抽汽供热，其总效率要高于一般的凝汽式火电厂。

5.水力发电厂的主要特点：①不需要支付燃料费用，而且是可以再生的资源，但水电厂的运行因水库调节性能的不同在不同程度上受自然条件的影响；②水轮发电机的出力调整范围较宽，负荷增减速度相当快，机组的投入和退出运行费时都很少，操作简便安全，无需额外的耗费；③水力枢纽兼有防洪、发电、航运、灌溉、养殖、供水和旅游等多方面的效益。

6.抽水蓄能发电厂是一种特殊的水力发电厂，它有上下两级水库，在是负荷曲线的低谷期间，作为负荷向系统吸收有功功率，将向下级水库的水抽到上级水库;在高峰负荷期，由上级水库向下级水库放水，作为发电厂运行向系统发出有功功率。

抽水蓄能发电厂的主要作用是调节电力系统有功负荷的峰谷差。

在现代电力系统中，核能发电厂、高参数大容量火力发电机组日益增多，系统的调峰容量日显不足，而且随着社会的发展，用电结构的变化，日负荷曲线的峰谷还有增大的趋势，建设抽水蓄能发电厂对于改善电力系统的运行条件具有很重要的意义。

7.电力系统有适当的备用容量就为保证其安全优质和经济运行准备了必要的条件。

系统中处于停机状态，但随时待命启动的发电设备可能发的最大功率称备用容量它作为兼修备用国民经济备用及一部分事故备用。

8.等微增率准则：以并联运行的两台机组间的负荷分配为例，说明等微增率准则的基本概念。

已知两台机组的耗量特性F1(PG1)、F2(PG2)和总的负荷功率PLD。

假定各台机组燃料消耗量和输出功率都不受限制，要求确定负荷功率在两台机组间的分配，使总的燃料消耗为最小，要满足等式约束：PG1+PG2-PLD=0而且使目标函数：F=F1(PG1)+F2(PG2)为最小。

负荷在两台机组间分配时，如它们的燃料消耗微增率相等，即则总的燃料消耗量将是最小的。

第六章
1.电力系统的电压水平主要决定于无功功率的平衡。

常用的调压措施有两大类：一类是保证电力系统在一定电压水平下的无功功率平衡，另一类是保证电力系统无功功率分配的合理。

2.发电机是电力系统惟一的有功功率电源。

除发电机这一主要的无功功率电源之外，还有同步调相机，并联电容器，静止补偿器。

同步调相机相当于空载运行的同步电动机。

在过励磁运行时，它可向系统供给感性无功功率而起无功电源的作用，能提高系统电压。

在欠励磁运行时，它能从系统吸取感性无功功率而起无功负荷的作用，从而降低系统电压。

静止电容器是由静电电容器与电抗器并联组成的无功补偿装置。

3.电力系统进行电压调整的目的：就是使系统中各负荷点的电压偏移限制在规定的范围内，但由于电力系统结构复杂，负荷点很多，又很分散，要对每个负荷点的电压进行监视和调整，因此，对电力系统电压的监视和调整实际是通过监视，调整中枢点的电压来实现的。

电压中枢点一般选择区域性发电厂的高压母线，有大量地方性负荷的发电厂母线以及枢纽变电所的二次母线。

4.中枢点电压控制方式有：逆调压，顺调压，常调压。

5.主要的调压措施：①改变发电机端电压调压UG②改变变压器T1、T2的变比k1,k2③就地补偿无功功率④改变输电线路的参数调压。

6.当电力系统无功功率不足时，是否可以通过改变变压器的变比来进行调压，为什么？
答：不能，改变变压器的变化即可改变用户处的电压，但从本质上看，这种调压措施并不增加系统的无功功率。

因此，如果系统无功功率不足时，不能单靠这种措施来提高整个系统的电压水平。

7.频率的调节和电压的调节的差别表现在哪几个方面：对连成一体的电力系统，不管在系统的任何地点，系统的频率是相同的，因而无论在系统的任何地方调节有功功率，均可起到频率调整的作用。

无功功率电源基本上不消耗一次能源，无论投资于运行费都较有功功率电源要低得多。

从数量级来看，容许的频率偏差较之容许的电压偏差要严得多。

就无功功率平衡而言，白天与晚上所遇到的问题是大不相同的。

8当系统由于有功功率不足和无功功率不足造成频率和电压水平都偏低时，应该首先解决有功功率平衡的问题。

因为频率的提高能减少无功功率的缺额，这对于调整电压也是有利的，如果首先去提高电压，就会扩大有功功率的缺额，导致频率更加下降，而无助于改善系统的运行条件。

9电力系统的有功功率和无功功率需求既同电压有关，也同频率有关，频率和电压的变化都将通过系统的负荷特性同时影响到有功功率和无功功率的平衡。

10先调频再调压。

实际有名值
标么值
相应的基准值(与实际值同单位)。