电力系统分析川大课件小结及习题

电力网的电能损耗1.电力网的电能损耗和损耗率在分析电力系统运行经济性时，经常要求计算一段时刻内电力网的电能损耗。

在时刻段内对有功功率的积分便是电能损耗。

要是功率为恒定值，那么电能损耗确实是根基功率乘以时刻。

通常以年〔即365×24=8760小时〕作为计算时刻段，称为电力网年电能损耗。

例如8760小时分为n段，其中第i段时刻为△ti(h),全网功率损耗为△Pi(MW),那么全网年电能损耗为。

在同一时刻内，电力网损耗电量占供电量的百分比，称为电力网的损耗率，简称网损率或线损率，即电力网损耗率=(3-54)其中，在给定的时刻〔日、月、季或年〕内，系统中所有发电厂的总发电量与厂用电量之差称为供电量；那个地点介绍一种常用的电能损耗简化计算方法，用于逐个计算线路或变压器的年电能损耗，即最大负荷损耗时刻法。

要是线路中输送的功率一直维持为最大负荷功率Smax，在τ小时内的电能损耗恰好等于线路全年的实际电能损耗，那么称为最大负荷损耗时刻维持为最大负荷功率Smax，在τ小时内的电能损耗恰好等于线路全年的实际电能损耗，那么称为最大负荷损耗时刻。

(3-63)假设认为电压接近于恒定，那么(3-64)由此可见，最大负荷损耗时刻τ与视在功率表示的负荷曲曲折折曲曲折折折折线有关。

在一定功率因数下视在功率与有功功率成正比，而有功功率负荷曲曲折折曲曲折折折折线的外形在某种程度上可由最大负荷利用小时数反映。

因此，τ与线路负荷的功率因数和Tmax有关。

通过对一些典型负荷曲曲折折曲曲折折折折线的分析，得到τ与Tmax及cosρ的关系,如表3-1所示。

使用这一方法只需计算最大负荷时线路或变压器的功率损耗,再按负荷的Tmax和cosρ从表3-1查得τ，就可用下式计算线路的年电能损耗(3-65)变压器年电能损耗为(3-66)表3-1τ与Tmax和cosρ的关系2.落低网损的要紧技术措施•1〕提高功率因素、末端增加无功补偿，以减少无功功率的传输。

•2〕在闭式网络中实行功率的经济分布。

•3〕合理确定电力网的运行电压。

•4〕组织变压器的经济运行。

1.电力系统的组成生产、输送、分配和消费电能的各种电气设备连接在一起而组成的整体称为电力系统。

2.电力系统的负荷和负荷曲曲折折曲曲折折折折线负荷曲曲折折曲曲折折折折线：描述某一时刻段内负荷随时刻变化规律的曲曲折折曲曲折折折折线。

按描述时刻不同，要紧有日负荷曲曲折折曲曲折折折折线、年最大负荷曲曲折折曲曲折折折折线和年持续负荷曲曲折折曲曲折折折折线。

相关概念及公式：•一天的总耗电•日平均负荷•负荷率荷•最小负荷系数荷•全年耗电量荷•最大负荷利用小时数荷3.电力系统的额定电压和额定频率电气设备根基上按照指定的电压和频率来进行设计制造的，那个指定的电压和频率，称为电气设备的额定电压和额定频率。

当电气设备在此电压和频率下运行时，具有最好的技术性能和经济效果。

额定频率：我国，电力系统的额定频率为50Hz，也确实是根基工业用电的标准频率，简称工频。

我国制定的标准额定电压分为三类。

第一类为100V以下适用于蓄电池和平安照明用具等电气设备的额定电压。

第二类为500V以下适用于一般工业和民用电气设备的额定电压。

第三类为1000V以上高压电气设备的额定电压。

为了使各种互相联接的电气设备都能运行在较有利的电压下，各电气设备的额定电压之间有一个相互配合的咨询题。

以下是1000V以上高压电气设备额定电压的：1〕电力线路的额定电压和用电设备的额定电压相等，有时把它们称为网络的额定电压，如220kV网络等等。

2〕发电机的额定电压与网络的额定电压为同一等级时，发电机的额定电压比网络的额定电压高5％。

3〕变压器额定电压的略为复杂。

依据变压器在电力系统中传输功率的方向，我们变压器同意功率一侧的绕组为一次绕组，输出功率一侧的绕组为二次绕组。

一次绕组的作用相当于用电设备，其额定电压与网络的额定电压相等。

但直截了当与发电机联接时，其额定电压那么与发电机的额定电压相等。

二次绕组的作用相当于电源设备。

其额定电压比网络的额定电压高10%，要是变压器的短路电压小于7%或直截了当〔包括通过短距离线路〕与用户联接时，那么比网络的额定电压高5％。

为了适应电力系统运行调节的需要，通常在变压器的高压绕组上设计制造有分接抽头。

分接头用百分数表示，即表示分接头电压与主抽头电压的差值为主抽头电压的百分之几。

对同一电压级的变压器，升压变压器和落压变压器，即使分接1.05kV=231kV。

⨯1.05kV=254kV，落压变压器那么为220⨯2.5％型变压器的抽头额定电压。

关于+5％抽头，升压变压器为242⨯2±即使分接头百分值相同，分接头的额定电压也不同。

图l-7所示,为用线电压表示的SF31500／220图1-7用线电压表示的抽头额定电压(a)升压变压器；(b)落压变压器综合经济技术比立，对应一定的输送功率和输送距离有一最适宜的线路电压。

各级电压送电线路的合理输送能力如表l-10所示。

表1-10各级电压架空线路的输送能力额定电压(kv)输送容量(MW)输送距离(km)额定电压(kv)输送容量(MW)输送距离(km)3 1~3 110 10~50 50~150 6 4~15 220 100~500 100~300 10 0.2~2 6~20 330 200~1000 200~600 35 2~10 20~50 500 800~2000 150~85060 3.5~3030~10750 2000~2500 500以上第一章考虑题与习题1.变压器一次绕组的作用相当于用电设备，其额定电压与网络的额定电压相等。

但直截了当与发电机联接时，其额定电压那么与发电机的额定电压相比。

〔〕A.高5％B.低5％C.低10％D.相等2.发电机的额定电压与网络的额定电压为同一等级时，发电机的额定电压比网络的额定电压。

3.电力网的接线方式通常按供电的可靠性分为和。

4．什么是最大负荷利用小时数？5．电力系统各元件的额定电压是多少？试标出如如下面图电力系统中各发电机、变压器和负荷的额定电压。

第二章内容小结本章要紧学习了以下内容：输电线路的等值电路及参数计算；变压器的等值电路及参数计算；发电机和负荷模型；电力系统的稳态等值电路(标幺值)。

要求学生掌握和重点掌握的内容总结如下：1.输电线路的等值电路及参数计算短距离和中等距离输电线的单相等值电路如以如下面图所示。

要求单位长度等值电阻、电抗和电纳，可得出中等距离和短距离输电线路的等值电路〔计算出等值电路中的Z和Y〕。

2.变压器的等值电路及参数计算变压器等值电路如以如下面图所示。

双绕组变压器参数计算：•电阻〔2-42〕•电抗〔2-44〕•电导〔2-45〕•电纳〔2-46〕•变比•注重公式中各量的单位:DPs--kW,VN--kVSN--MVA三绕组变压器各绕组等值电阻和电抗的计算：•电阻〔2-46〕•其中，〔2-45〕•〔2-47〕•电抗〔2-49〕•其中，〔2-48〕三绕组变压器的导纳和变比的计算与双绕组变压器相同。

3.发电机和负荷模型发电机稳态等值电路如图2-23所示。

图2-23发电机的等值电路(a)以电压源表示； (b)以电流源表示其中电势和电抗分不为〔2-56〕〔2-55〕负荷特性:负荷功率与电压和频率的关系，如图2-24所示。

图2-246kV综合中小工业负荷的静态特性〔a〕电压静态特性( (b)频率静态特性负荷静态模型：•1〕恒功率负荷模型•2〕恒定阻抗负荷模型〔2-57〕•3〕用电压静态特性表示的综合负荷模型〔2-58〕〔2-59〕或，•4〕用电压及频率静态特性表示的综合负荷模型〔2-63〕〔2-64〕或〔2-65〕〔2-66〕4.电力系统的稳态等值电路(标幺值)1〕电力系统的标幺制•〔2-70〕基准值的选取：通常是先选定三相功率和线电压基准值SB和VB，再求得阻抗和电流的基准值•〔2-74〕2〕电力系统稳态等值电路的制作要求依据不同分析计算目的，建立电力系统稳态等值电路。

重点掌握标幺值的概念和制作统一基准标幺值的全网等值电路，特别是含几个电压等级系统的标幺值等值电路〔含理想变压器或不含理想变压器〕；重点掌握用平均额定电压的概念制作不含理想变压器的标幺值等值电路。

为了解决多电压等级电网计算中可能出现某电压级的基准电压与其额定电压相差太大或某电压级无法确定基准电压的困难，在工程计算中，各个电压等级都以其平均额定电压Vav作为基准电压。

依据我国现行的电压等级，各级平均额定电压为3.15，6.3，10.5，15.75，37，115，230，345，525kV在短路电流的有用计算中一般不要求特别高的精确度，能够认为各个变压器的变比就等于其两侧的平均额定电压之比，如此，在标幺参数的等值电路中，所有变压器的变比都等于1。

现在，为了简化计算，除电抗器外，还假定各元件的额定电压均等于平均额定电压。

第二章考虑题与习题1.有台SFL20000/110型向10kV网络供电的落压变压器，铭牌给出的试验数据为：，试计算回算到高压册的变压器参数，，，分不是。

〔〕A.4.08、63.53、、B.4.08、63.53、、C.4.08、76.87、、D.4.94、63.53、、2.某发电机的端电压有名值为10.5kV，基准电压为10.5kV时，其标幺值是。

〔〕A.0.1053．某电器的阻抗值为，假设选定和作为统一的基准电压和功率，那么以此为基准的电器的标幺电抗值是〔〕A.B.C.D.4.什么是平均额定电压？一般在什么场合使用平均额定电压？5．简述有名制和标幺制的概念。

6、如习题图3-1所示电力系统，假设选各电压等级的额定电压作为基准电压，试作含理想变压器的等值电路并计算其参数的标幺值。

发电机G：变压器T-1：变压器T-2，T-3：线路L：电抗器R：习题图3-17.假设各电压级均选平均额定电压作为基准电压,并近似的认为除电抗器以外其余各元件的额定电压等于平均额定电压，重作上题的等值电路并计算其参数标幺值。

8.型号为SFS-40000/220的三相三绕组变压器，容量比为100/100/100，额定变比为220/38.5/11，查得，，，，，，，，试求：回算到高压侧的变压器参数有名值。

第三章内容小结本章要紧学习了以下内容：网络元件的电压落落和功率损耗；开式网络的电压和功率分布；闭式网络的电压和功率分布；多级电压环网的功率分布；电力网的电能损耗。

要求学生掌握和重点掌握的内容总结如下：1.网络元件的电压落落和功率损耗1〕网络元件的电压落落〔3-8〕元件首端〔末端〕电压和功率，用元件电压落落公式能够计算求得元件末端〔首端〕的电压。

注重公式〔3-8〕中的电压和功率必须是元件同一端的。

电压损耗：首末端电压的数值差〔V1-V2〕，也用ΔV表示。