电力系统概述
第一章电力系统概述
第一节本厂在系统中的地位和作用
一、华中电网现状
2002年底华中地区装机容量为52142MW。其中水电装机17985MW，火电装机34157MW。分别占全部装机的34.5%、65.5%。统调装机容量39140MW，其中水电12294MW，火电26845MW。
2002年华中地区发电量221.9TW·h。其中水电发电量64.2TW·h，火电发电量157.7TW·h，分别占全部发电量的28.9%、71.1%。统调发电量168.1TW h，其中水电发电量45.3TW h，火电发电量122.8TW·h。
2002年华中地区全社会用电量为220.3TW·h。统调用电最高负荷30790MW，比上年增长14.72%。
二、湖南省电力系统现状
1．电源现状
2002年底湖南省装机容量为11110.86MW。其中水电装机6135.28MW，火电装机4975.58MW。分别占全省装机的55.2%、44.8%。2002年统调装机容量为7424.65MW，其中水电装机3419.65MW、火电装机4005MW。
2002年湖南省发电量45.387TW·h。其中水电发电量25.329TW·h、火电发电量20.05785TW·h，分别占全省发电量的55.8%、44.2%。
湖南省电网电源主要分布在湖南西部，全省最大火力发电厂为华能岳阳电厂（725MW）。最大水电站为五强溪水电站（1200MW）。
2．网络现状
湖南省电力系统是华中电力系统的重要组成部分，处于华中系统的南部，目前全网分为14个供电区。
湖南电网经两条联络线即葛洲坝～岗市500kV线路及汪庄余～峡山220kV线路与华中电网联系，贵州凯里电厂通过凯里～玉屏～阳塘220kV线路向湖南送电。目前省内已建成五强溪～岗市～复兴～沙坪～云田～民丰～五强溪500kV环网，并且岗市与云田间另有一回500kV线路直接相联。
2002年底湖南省共有500kV变电所5座，变电容量4,250MV A（云田（株洲）2,750MV A，民丰（娄底）1,750MV A，岗市（常德）1,500MV A，复兴（益阳）1,750MV A，沙坪（长沙）1,750MV A）220kV公用变电所54座，变电容量10,590MV A，拥有500kV线路8条894.3km ，220kV线路136条6666km。
2002年底湖南电网共装有无功补偿设备7630.7Mvar，其中电容器6180.2Mvar，并联电抗器1280.1Mvar，调相机50.4Mvar，其他165Mvar。
3．供用电现状
2002年湖南省全社会用电量为47.76TW·h，其中统调供电量为36.44TW·h。售电量33.173TW·h，统调用电最高负荷6483MW，华中电网净送湖南电量1.59TW·h。购贵州电网电量0.592TW·h。
湖南省负荷主要分布在京广铁路沿线经济发达地区，包括长沙、湘潭、株洲、岳阳、衡阳等地区。
三、娄底市电力系统概况
2002年底娄底市拥有装机容量720.126MW，其中水电65.126MW、火电655.0MW。发电量2.97548TW·h，其中水电0.26015TW·h、火电2.71533TW·h，统调装机容量600MW （金竹山电厂）。
2002年娄底市全部供电量3.125TW·h，最大负荷570MW，统调供电量2.87TW·h，统调最大负荷489MW。
娄底市现有500kV变电所1座，容量750MV A。220kV公用变电所4座，主变6台，容量720MV A。220kV用户自备变电所1座，主变6台，容量211.5MV A。220kV线路11条394km。
四、湖南电网存在的主要问题
1．电源布局受条件限制、受端系统不强
由于动力资源分布不均匀等原因，湖南电网主要电源集中在湘西北地区(柘溪凤滩、五强溪、石门、江垭、凌津滩等)。负荷主要分布在湘东的长、株、潭、岳地区(占全省50%左右负荷)。大量电力远距离西电东送，给湖南电网运行带来许多困难，运行损耗较大、经济性较差。
处于湖南省电网受端系统的长株潭地区，电力电量需求约占全省40%。但目前发电装机容量仅占全省的12.3%。由于受端系统发电能力缺乏，电网支撑能力弱，承受故障冲击能力较差，高峰负荷时系统电压稳定存在一定问题。
2．500kV网架有待加强
湖南500kV电网结构还不够坚强，500kV与220kV仍保持电磁环网运行，电网存在安全隐患。因此，需继续加强500kV骨干网架的建设，并争取早日实现500/220kV电磁环网的开环运行。
3．丰枯差和峰谷差悬殊
2002年湖南省电源中水电比重占55.2%，除东江水电站(多年调节)、江垭水电站(年调节)外，其余的水电站均为季、周、日调节或径流电站。水库调节性能较差，因而造成水电在丰枯期出力和发电量相差很大。1995～2002年湖南统调水电站枯水期电量(月电量)及出力均约为丰水期的1/3左右，非统调水电站调节能力更差，其在电网中并网运行，进一步加大了湖南省水电丰枯期出力差，造成枯水期电网运行困难。
由于湖南省居民生活用电比重的不断提高，使湖南电网系统峰谷差不断拉大。2002年电网统调负荷最大峰谷差达2129MW，电网调峰手段不足，调峰问题日益突出。
4．电网调相调压能力有待加强
湖南省电力市场供需及用电负荷特性发生较大变化后，系统运行的调相调压手段更显不足。主要表现在低谷时电压偏高现象，尤其是在枯水期小负荷方式下部分枢纽点运行电压越限。
五、电厂在系统中的地位和作用
金竹山电厂扩建工程位于湖南省冷水江市，根据湖南省电力市场发展情况、电力工业发展规划，由于原厂址本身条件限制，电厂进行异地扩建工程建设。本期工程建设容量为1200MW（2×600MW），并预留再扩建2×600MW机组的余地，其接入系统方案主接线方案和出线走廊与老厂无直接关系。
电厂燃料来源为娄底市本地煤，娄底市是湖南省最大的煤炭生产基地，市域内煤炭资源丰富。
金竹山电厂扩建后是湖南电网的骨干电源，作为区域性大厂对湖南电力系统将起到强有力的电源支撑作用，对加强全省主网结构，提高外区电源（葛洲坝、三峡、三板溪水电站）送电湖南能力具有重要的作用。
湖南电网水电比重大，电厂投产后将有利于水火电协调运行，改善电网运行条件。
对湖南电网调峰，调频及调压，提高电网供电质量具有重要作用。
对降低全网发电煤耗，提高发电效益具有重要作用。
第二节电力市场预测及电力电量平衡
一、电力市场预测
根据湖南省全面建设小康社会的目标纲要和湖南省政府有关部门提供的资料，预计湖南省国内生产总值2000～2010年年均增长9%，2010～2020年年均增长8%左右。
根据党的十六大会议后最新的湖南省电力工业十五规划调整，十一五规划及2020年远景目标，报告拟定高、中、低三个负荷水平，并以高、中方案作为基本方案进行电力电量平衡计算和分析。
湖南省2000～2020年负荷预测如表1-1所示。
二、全省电源规划装机安排
湖南省一次能源分布与电力负荷分布具有较大的不均衡性，东部的长株潭地区经济发展较快，是湖南省的负荷中心。但一次能源较缺乏，西部的娄底、邵阳、吉首怀化地区为经济欠发达地区。但其水力和煤炭资源较丰富，同时常德、益阳市为北方煤炭入湘的路口。因此，湖南电网的电源装机规划将从地区自身特点出发，根据以电力市场为导向，以经济效益为中心的原则，实现资源的优化配置。
同时随着电力体制改革的不断深入，发电领域的竞争态势已初步呈现。目前一些电源点的前期工作正在进行中，电源的装机进度可能发生变化，故表中新增电源仅列出已立项或在建项目。湖南省电源规划装机安排如表1-2所示。
三、全省电力电量平衡
1．平衡原则
全省电力电量平衡的平衡原则为：
（1）大型水电站按平水年多年平均发电量计算，大型火电厂按4500h/a估算电量；
（2）年底新投产机组当年一般不参加平衡；
（3）小火电机组（50MW级）根据湖南省有关部门编制的湖南省小火电机组关停规划安排退役，即鲤鱼江电厂2×65MW机组和金竹山电厂2×50MW机组计划于2004年底退役，湘潭电厂1×50MW机组计划于2015年前退役；
（4）系统备用容量按系统最高负荷的20%考虑；
（5）夏季水电大发安排火电机组检修，冬季枯水期安排水电机组检修；
（6）三峡送入电力电量取自国家计委基础产业司三峡水电站电力电量分配方案，并根据最新资料进行调整，玉阳线送入电力电量取自湘黔联网供电协议。
2．平衡结果
湖南省电力平衡结果高负荷水平方案如表1-3所示，电量平衡高方案如表1-4所示。
由湖南省电力电量平衡结果可知，高负荷水平方案下十一五期间虽有三峡水电站送电湖南，同时安排了三板溪水电站、金竹山电厂扩建工程投产发电。2010年全省电力电量仍有亏缺，电量缺额为22.58TW·h，电力缺额为5110MW（枯大）。若金竹山电厂扩建工程不计算在内，湖南电网的电力缺额将超过6200MW。
十二五期间，金沙江流域溪落渡向家坝水电站送电湖南，2015年全省电力电量仍大量亏缺，其中电量缺额为56.975TW·h，电力缺额为14170MW（丰大）。
2020年全省电力电量平衡中电量缺额为103.485TW·h，电力缺额为24820MW（丰大）。
中负荷水平方案下，2010年全省电力电量仍有亏缺，电量缺额为15.58TW·h，电力缺额为4030MW（枯大）。若金竹山电厂扩建工程不计算在内，湖南电网的电力缺额将超过5100MW。
表1-4 湖南省2000～2020年电量平衡表（高方案） 单位 GW ·h
2002
2005 2006 20072008
2009
2010
2015 2020
一.全省需要电量 4776063000 6800074000
800008600093000 130000 183000
二.现有可供电量
4756945764 4586445964460644616446264 45019 43889 1水电 2691926151 2625126351264512655126651 26751 26751 双牌 744 585 585 585 585 585 585 585 585 柘溪 2709 2290 2290 2290 2290 2290 2290 2290 2290 凤滩 1988 2043 2043 2043 2043 2043 2043 2043 2043 东江 1921 1474 1474 1474 1474 1474 1474 1474 1474 五强溪 5220 5370 5370 5370 5370 5370 5370 5370 5370 凌津滩 938 1215 1215 1215 1215 1215 1215 1215 1215 江垭 563 774 774 774 774 774 774 774 774 葛洲坝 1590 2200 2200 2200 2200 2200 2200 2200 2200 其它
1124610200 1030010400105001060010700 10800 10800 2火电 2065019613 1961319613196131961319613 18268 17138 金竹山 2479 2250 2250 2250 2250 2250 2250 1130 株洲 1153 1125 1125 1125 1125 1125 1125 1125 1125 湘潭 3017 2925 2925 2925 2925 2925 2925 2700 2700 华能 3113 3263 3263 3263 3263 3263 3263 3263 3263 耒阳 1626 1800 1800 1800 1800 1800 1800 1800 1800 鲤鱼江 522 石门 2410 2700 2700 2700 2700 2700 2700 2700 2700 益阳 2273 2700 2700 2700 2700 2700 2700 2700 2700 贵州送入 592 450 450 450 450 450 450 450 450 其它 3465 2400 2400 2400 2400 2400 2400 2400 2400 三.缺口 -191 -17236 -22136-28036-33936-39836-46736 -84981 -139111 四.新投电量 485 9396 1216618926204562146624156 28006 35626 五.新投水电电量 485 3996 5416 8126 9656 1066613356 17206 24826 洪 江 485 970 970 970 970 970 970 970 970 碗米坡 792 792 792 792 792 792 792 792 凤滩扩机 544 544 544 544 544 544 544 544 三板溪 1000 2000 2430 2430 2430 2430 2430 三峡 1690 2110 3820 4920 5930 8620 8620 8620 金沙江
3850 11470 六.新投火电电量 5400 6750 10800108001080010800 10800 10800 耒阳二期 2700 2700 2700 2700 2700 2700 2700 2700 株洲技改 2700 2700 2700 2700 2700 2700 2700 2700 金竹山扩建 1350 5400 5400 5400 5400 5400 5400 七.盈(+)亏(-)
-7840 -9970 -9110 -13480-18370-22580 -56975 -103485
四、娄底市负荷预测
娄底市是湖南省的能源原材料工业基地，主要工业有煤炭、建材、冶金、机械、化工、
电力等行业。骨干企业有华菱集团涟源钢铁公司、锡矿山矿务局、涟邵矿务局、资江氮肥厂、
新化水泥厂和金竹山电厂。本市负荷中心集中在娄底市及冷水江市。
娄底市位于湖南省地理中心位置，随着横贯本省南北的洛湛铁路(湖南段)开工建设，娄
底市将成为继株洲市后江南地区又一重要铁路交通枢纽，同时由于潭邵高速公路和娄涟高等
级公路的建成通车。娄底市的区位优势将更加明显，目前涟源钢铁公司的200,104t/a 薄板钢
项目已经国务院批准开工建设，预计随着该项目一、二期工程相继投产，2006年该公司最终负荷将达到350MW以上，同期资江氮肥厂、新化水泥厂、涟邵矿务局、冷钢的扩建项目也将极大促进该地区的负荷发展。
根据娄底市国民经济和社会发展规划及娄底市电网规划设计负荷预测的负荷水平，娄底市负荷、电量预测如表1-5所示。
表1-5 娄底市电力负荷预测
五、金竹山电厂近区负荷预测
金竹山电厂扩建工程位于娄底市冷水江市郊区，其近区负荷范围包括娄底市西部的冷水江市、涟源市和新化县共三个县市。根据三县市国民经济和社会发展规划及娄底市电网规划设计负荷预测，金竹山电厂近区负荷预测如表1-6所示。
表1-6 金竹山电厂近区负荷预测
六、娄底市及电厂近区电力电量平衡
1．平衡原则
（1）考虑娄底市负荷特性及供电现状，分丰大、丰小、枯大进行电力平衡，并以中方案作为基本方案进行电力电量平衡计算和分析；
（2）事故和检修备用由系统统一考虑，负荷备用按系统最大供电负荷的5%考虑；
（3）金竹山电厂老厂#3、4机组于1976年、1977年投产，5、6机组于1983年、1984年投产，目前金竹山电厂的#4机组已于2001年进行技改，3机组于2003年进行技改，5机组将于2005年技改，6机组将于2007年技改，若按125MW机组技改后再服役10年考虑，则2010年金竹山电厂仍有500MW装机容量，2015年仍有250MW装机容量。
（4）柘溪水电站目前有二回220kV线路向娄底市供电，考虑夏季按300MW、冬季按100MW出力，1.5TW·h电量参入娄底市电力电量平衡。
（5）湘西水电于2005年实现外送，届时将有溆浦、上渡和溆浦，涟源二条220kV线路送电娄底市，根据凤滩水电站扩机工程(2 200MW)接入系统设计报告并结合当地负荷及电源
的发展情况，湘西水电东送最大送电规模按200、300MW考虑，电量按1.2TW·h，参入娄底市电力电量平衡，2015年停止向该区供电。
（6）浪石滩水电站规划于2010年前投产，筱溪水电站规划于2015年前投产。
2．娄底市电力电量平衡及分析
由娄底市电力电量平衡结果表可知，在金竹山电厂扩建工程投产后的第一年即2008年，该区电力最大富余为1664MW（丰小），最小富余为866MW（枯大），电量富余为4.3TW·h。
2010年该区电力电量仍比较富余，2010年电力最大富余达1584MW（丰小），最小富余为718MW（枯大），电量富余3.5TW·h。
2015年娄底市电力电量平衡结果为电力最大富余800MW（丰小），最大亏缺为76MW （枯大），电量亏缺1.0TW·h。
2020年娄底市电力电量平衡结果为电力最大富余仅88MW（丰小），最大亏缺为1029MW （枯大），电量亏缺6.0TW·h。
从以上电力电量平衡可知，考虑柘溪水电站及湘西水电的西电东送，2015年前娄底市电力电量富余较多，尤其是在丰小方式下金竹山电厂扩建工程的电能基本上将外送。
随着西部大开发的深入进行，湖南西部沅水流域水电梯级开发在其龙头水电站，三板溪水电站建成投产后将会加快沅水三、四期的开发建设进程，其送出电能有可能将进一步增加。
但随着娄底地区负荷的持续增长和金竹山电厂老厂的逐步退役，2020年娄底市电力电量平衡被打破，缺口较大，需要考虑建设金竹山电厂二期扩建工程以适应该区负荷的增长。
3．金竹山电厂近区电力电量平衡及分析
由金竹山电厂近区电力电量平衡结果可知，电厂近区虽然金竹山电厂原有机组要相继退役，但考虑柘溪、浪石滩、筱溪以及湘西水电西电东送后，直到2015年基本能保持平衡并且近期有较大盈余。
考虑金竹山电厂扩建工程按500kV一级电压接入系统，金竹山电厂近区220kV层面及以下的电力电量平衡情况如下。
2008年金竹山电厂扩建工程完全投产，近区电力最大盈余达670MW（丰小），最小盈余174MW（枯大），电量盈余1.6TW·h。
2010年近区电力最大盈余达660MW（丰小），最小盈余119MW（枯大），电量盈余1.3TW·h。
2015年近区电力最大盈余62MW（丰小），最大亏缺401MW（枯大），电量亏缺1.7TW·h。
2020年电厂近区电力电量均出现亏缺，最大亏缺971MW（枯大），最小亏缺398MW（丰小）电量亏缺4.4TW·h，2020年需考虑近区负荷供电问题。
七、电厂送电范围
根据湖南省负荷预测电源建设规划可知，湖南省的长株潭地区经济发达，负荷增长较快，是湖南电网的负荷中心，但由于受煤源、铁路运输和环保等条件的限制，本地电源建设难以满足该地区电力负荷增长要求，同时根据娄底市及金竹山电厂近区电力电量平衡情况可知，金竹山电厂扩建工程所发电能大部分将外送，以此确定金竹山电厂扩建工程送电主要范围为娄底市的娄星区及湖南电网的受端系统长株潭地区。
八、电厂建设时序及发电利用小时数
金竹山电厂扩建工程本期建设规模为2×600MW，并预留再扩建2×600MW机组的余
地，根据湖南省电力电量平衡并结合电厂项目建议书已经国务院批复的情况，建议于2004
年3月15日主厂房开挖，2006年3月31日投产第1台机组，2006年8月31日投产第2台
机组。
电厂发电利用小时数按4500h/a 考虑。
第三节 电力系统的中性点运行方式
电力系统的中性点（实际上是指电力系统中发电机、变压器的中性点）接地或不接地是
一个综合性的问题，中性点接地方式对于电力系统的运行，特别是对发生故障后的系统运行，
有多方面的影响，所以在选择中性点接地方式时，必须考虑许多因素。
电力系统中性点的接地有中性点直接接地、经电阻接地和经消弧线圈接地三大类。其中经电阻接地又分经高电阻接地、经中电阻接地和经低电阻接地三种。中性点直接接地、经中
电阻接地和经低电阻接地称为大接地电流系统；中性点不接地、经消弧线圈接地和经高电阻
接地称为小接地电流系统。
一、中性点不接地系统
电力系统的每一相对地都有电容，它们分布在输电线路全长上和电气设备中，为了使讨论简化，设三相系统是完全对称的，并将分布的相对地电容用集中在线路中央的电容C 来代
替，如图1-1。因为在中性点不接地系统中发生一相接地时，电力系统相间电压并不改变，
因而相间电容所引起的电容电流也不会改变，所以可以不予讨论。
在正常工作状态下，电网各相对地的电压U
&A 、U &B 、U &C 是对称的，并且在数值上等于电网的相电压，电源各相中的电流I
&A 、I &B 、I &C 分别等于负荷电流I &fA 、I &fB 、I &fC 和各相对地的电容电流、、的相量和，见图1-1（a ）、（b ）。此时三相电容电流、、的相量和等于零，流经地中的电流为零。中性点对地电压=0。因此，这种电网，在正常运行时，中性点接地与否，对系统运行无任何影响。但如果发生一相接地，情况将发生明
显的变化。
0A I &0B I &0C I &0A I &0
B I &0
C I &0
U
&（a ） （b ）
图1-1 中性点不接地的三相系统（正常工作状态）
(a )电流分布； (b )A 相电流、电压相量关系
图1-2表示当C 相在d 点发生金属性接地时的情况。接地后故障点d 的电压为零，即
=0。这时，按故障相条件，可以写出电压方程式 Cd
U &
（1-1） 00==+Cd
C U U U &&&式中 U
&C ——C 相电源电压；U &0——中性点对地电压 所以 （1-2）
C
U U &&?=0
图1-2 中性点不接地的三相系统（C 相接地）
(a )电流分布；(b )相量关系
上式表明，当发生C 相金属性接地时，中性点的对地电位不再为零，而是-U
&C 。于是A 、B 相的对地电压相应地为
U
&Ad =U &A +U &0=U &A －U &C U
&Bd =U &B +U &0=U &B －U &C 而且 =U A
C U
′′&&Ad =3U &C e -j150° C
B U ′′&=U &Bd =3U &
C e j150° B A U ′′&=－ =A U &B U &3C
U &e -j90 （1-3） 其相量关系如图1-2（b ）所示，相当于原有的线电压三角形ABC 平移到了的位置。即三相间线电压仍保持对称和大小不变，故对电力用户的继续供电并无影响。但是，从
式（1-3）及图1-2（b ）中均可看出，两个非故障相A 和B 的对地电压却升高至C B A ′′′3倍，所以
在中性点不接地的电力网中，各种设备的对地绝缘应按线电压设计，才能承受在一相接地时，非故障相对地电压的升高影响。
假定各相对地电容C 均相等。在正常情况下，各相对地电容电流的大小也相等，即
x C
x
C CU X U I ω==
0 （1-4） 在C 相接地时，C 相对地电容被短接，其对地电容电流为零。非故障相对地电压分别升高
为U
&Ad 、U &Bd 其对地电容电流分别为 I
&CA =C
Ad jx U ?&
=3j ωC U &C e -j150°=3ωC U &C e -j60°I &CB =C
Bd jx U ?&=3j ωC U
&C e j150°=3ωC U &C e -j120°
经过C 相接地点d ，流入地中的电容电流（即接地电流）为
I
&C =－(I &CA +I &CB )=－3ωC U &C (e -j60°+e -j120°
)=j 3ωC U &C （1-5） 一相接地时，接地点的接地电容电流绝对值
I C =3ωCU x =3I C0 （A ） （1-6）
式中 U x ——相电压（V ）；
ω——角频率（rad/s ）； C ——相对地电容（F/相）。 式（1-6）表明，在中性点不接地的电力网中，一相接地时接地点的接地电流等于正常时相对地电容电梳I CO 的三倍，其数值与电网的电压、频率和一相对地电容有关。
系统对地电容则与电网类别（电缆电网或架空电网）、长度和大容量电机的容量及台数有关。
线路一相接地电容电流可近似地用下列公式估计。
对于架空电网
I C =(2.7～3.3)U x-x l ×10-3 （A ） （1-7）
式中的系数，没有架空地线时取2.7，有架空地线时取3.3。对于同杆架设的双回路，电容电
流为单回路的1.3～1.6倍。
对于电缆电网
I C =0.1U x-x l （A ） （1-8）
式中 U x-x ——电网线电压（kV ）；
——有直接电连接的这一电压级电网送电线路的长度（km ）。
l 由式（1-7）和式（1-8）可见，电缆电网比架空线电网的电容电流要大得多。
由变电所配电装置及变压器绕组增加的一相接地电容电流，用电网一相接地电容电流的附加比例估算，见表1-7。
表1-7 由变电所增加的一相接地电容电流附加值
电网额定电压（kV ）
6 10 15 35 60 110 154 220
电容电流附加值（%）
18 16 15 13 11～12
9～10
8 7
发电机一相对地电容由制造厂提供或通过试验取得，亦可用下式估算
3
/14
/3)6.3(3n U KS C e F += （μF∕相） （1-9）
式中 K ——系数，B 级绝缘的发电机，取0.04；
S ——发电机容量（kVA ）； U ——发电机额定线电压（kV ）；
n ——转速（r/min ）。
发电机一相接地电容电流 F e F e F e
C C U C fU C U I 544.010 3210 3
3
33=×=×=??πω （A ）
发电机电压母线一相接地电容电流可取0.05～0.1A/100m ，升压变压器低压绕组一相接
地电容电流可取0.1～0.2A 。
如上所述，当中性点不接地的系统中发生一相接地时，接在相间电压上的受电器的供电
并未遭到破坏，它们可以继续运行，但是这种电网长期在一相接地的状态下运行，也是不能
允许的，因为这时非故障相电压升高，绝缘薄弱点很可能被击穿，而引起两相接地短路，将
严重地损坏电气设备。所以，在中性点不接地电网中，必须设专门的监察装置，以便使运行
人员及时地发现一相接地故障，从而切除电网中的故障部分。
在中性点不接地系统中，当接地的电容电流较大时，在接地处引起的电弧就很难自行熄灭。在接地处还可能出现所谓间隙电弧，即周期地熄灭与重燃的电弧。由于电网是一个具有
电感和电容的振荡回路，间歇电弧将引起相对地的过电压，其数值可达（2.5～3）U 。这种过
电压会传输到与接地点有直接电连接的整个电网上，更容易引起另一相对地击穿，从而形成
两相接地短路。
在电压为3～10kV 的电力网中，一相接地时的电容电流不允许大于30A ，否则，电弧便
不能自行熄灭，而且由于3～l0kV 电力网中使用电缆较多，其绝缘比较薄弱，一相接地转变
为相间短路的可能性将大大增加。
在20～60kV 电压级的电力网中，间歇电弧所引起的过电压，数值更大，对于设备绝缘更为危险，而且由于电压较高，电弧更难自行熄灭。因此，在这些电网中，规定一相接地电
流不得大于10A 。
在与发电机或调相机有直接电气连接的6～20kV 回路中，为防止单相接地时烧坏电机铁
芯，允许的一相接地电容电流更小，可参见表1-8。
表1-8 发电机回路一相接地电容电流的允许值
发电机额定电压（kV ）
发电机额定容量（MW ）
额定电压下一相接地电流允许值（A ）
6.3 ≤50
4
10.5 50～100 3 13.8、15.75 125～200 2 18、20 ≥300
1
二、中性点经消弧线圈接地系统
当一相接地电容电流超过了上述允许值时，可以用中性点经消弧线圈接地的方法来解决，
该系统即称为中性点经消弧线圈接地系统。
消弧线圈主要由带气隙的铁芯和套在铁芯上的绕组组成，它们被放在充满变压器油的油
箱内。绕组的电阻很小，电抗很大。消弧线圈的电感，可用改变接入绕组的匝数加以调节。
显然，在正常运行状态下，由于系统中性点的电压是三相不对称电压，数值很小，所以通过
消弧线圈的电流也很小。
当发生一相完全接地时，消弧线圈处在相电压之下，通过接地处的电流是接地电容电流和线圈电感电流的相量和，如图1-3。这时消弧线圈的电感电流 C I &L
I &h
C
h C L L U X U I ω==
（1-10） 式中 和——消弧线圈的电感和电抗。
h L h X 从图1-3（b ）可见，因为电感电流和电容电流有180°的相位差，所以在接地处它们互
相补偿。如果，就没有电流在接地处通过，实际上，这种完全补偿的情况是不允许的，
因为可能引起谐振。
C L I I = 在电力网中，一般都采用过补偿方式，即单相接地时消弧线圈的电感电流略大于系统一相接地电容电流，使补偿后的剩余电流较小。采用过补偿方式，即使系统的电容电流突然减
图1-3 中性点经消弧线圈接地的三相系统(C 相接地的情况)
图1-4 消弧线圈的原理接线
(a )电流分布；(b )相量关系
XH —消弧线圈；YH —电压互感器；LH —电流互感器
少（如某回线路切除）也不会引起谐振，而是离谐振点更远。
选择消弧线圈的容量，应考虑电网五年左右的发展规划，并按过补偿方式考虑，其容量按下式计算
x C U I S 35.1= （kVA ）
式中 ——电网一相接地电容电流（A ）； C I ——电网相电压（kV ）。
x U 在中性点经消弧线圈接地的系统中，一相接地时和中性点不接地系统—样，故障相对地
电压为零，非故障相对地电压升高至3倍，三相线电压仍保持对称和大小不变，所以也允许暂时运行，但不得超过两小时，消弧线圈的作用对于瞬时性接地故障尤为重要，因为它使接地处的电流大大减小，电弧可能自动熄灭。接地电流小，还可减轻对附近弱电线路的干扰。 在中性点经消弧线圈接地的系统中，各相对地绝缘和中性点不接地系统—样，也必须按
线电压设计。
消弧线圈通过隔离开关接在相应电网的发电机、变压器或专用接地变压器的中性点上，其原理接线见图1-4。
但是，这种接地方式对于运行方式变化较为频繁的系统，由于电容量的不断变化，中性
点经消弧线圈接地可能会造成欠补偿从而引发谐振过电压。因此必须根据电容电流大小的变
化调整消弧线圈的电感值。但目前在线实时检测电网单相接地电容电流的设备很少，因此消
弧线圈在运行中不能根据电容电流的变化及时地进行调节，不能很好地起到补偿作用。特别
是由于故障电流减小为很小的残流后, 接地支路的识别更加困难, 这一难题一直未得到很好
的解决。
三、中性点直接接地系统
另一种常用的系统中性点的运行方式是将中性点直接接地。这样，中性点的电位在电网
的任何工作状态下均保持为零。在这种系统中，当发生一相接地时，这一相直接经过接地点
和接地的中性点短路，一相接地短路电流的数值很大，因而立即使继电保护动作，将故障部分切除，如图1-5。
在中性点直接接地的大电力系统内，为了减小一相接地短路电流，也可以将中性点经过电抗器接地，如图1-6。这时一相接地短路电流，因受到电抗器的限制而大大减小，即
。但通常采用的限制一相接地短路电流的方法是不将全部变压器的中性点都直接接地，而只将其中的一部分直接接地，这样，也可以将—相接地短路电流，减小到不超过可能
的最大三相短路电流。
)
1(' )1(d
d I I <
图1-5 中性点直接接地的三相系统
图1-6 中性点经过电抗器接地的三相系统
中性点直接接地或经过电抗器接地系统，在发生一相接地故障时，故障的送电线路被切
断，因而使用户的供电中断。运行经验表明，在1000V 以上的电网中，大多数的一相接地故
障，尤其是架空送电线路的一相接地故障，大都具有瞬时的性质，在故障部分切除以后，接地处的绝缘可能迅速恢复，而送电线可以立即恢复工作。 目前在中性点直接接地的电网内，
为了提高供电可靠性，均装设自动重合闸装置，在系统一相接地线路切除后，立即自动重合，
再试送一次，如为瞬时故障，送电即可恢复。
中性点直接接地的主要优点是它在发生一相接地故障时，非故障相的对地电压不会增
高，因而各相对地绝缘即可按相对地电压考虑；在高电压级时将大大降低电气设备和电网的
建设费用。电网的电压愈高，经济效果愈大。而且在中性点不接地或经消弧线圈接地的系统中，单相接地电流往往比正常负荷电流小得多，因而要实现有选择性的接地保护就比较困难，
但在中性点直接接地系统中，实现就比较容易，由于接地电流较大，继电保护—般都能迅速而准确地切除故障线路，且保护装置简单，工作可靠。
一相接地是电力网中最常见的一种故障。如上所述，这种大接地电流系统在一相接地时将产生很大的—相接地短路电流，任何部分发生一相接地时都必须将其切除。即使采用自动
重合闸装置，在发生永久性故障时，供电也将中断，有时甚至可能导致系统动态稳定破坏。
而且在这种大接地电流系统中，一相接地在线路与地之间流过很大的一相接地短路电流，将
产生一个很强的磁场，而在附近的弱电线路（如通讯线路或铁路信号线路等）上感应出相当
大的电势，轻则引起噪音，妨害通讯，重则可能引起弱电设备的损坏，并危及通讯人员安全
或引起铁路信号的误动作，因此，大接地电流系统的送电线路，应与弱电线路保持一定的距离，或在弱电线路上采取有效的保安措施。
沁北电厂、汕尾电厂、金竹山电厂及其他大型火电厂的500kV 系统一般都采用死接地方式，220kV 系统则采用直接接地的方式。
四、中性点经电阻接地系统
过去我国电厂中压系统和城市、农村电网一律采用不接地或经消弧线圈接地的方式。这种对于单相接地故障不立即跳闸的接地方式，有利于提高供电连续性和可靠性。这种接地方式在我国的配电网以架空线路为主，电源容量严重不足，负荷过重，供需矛盾尖锐的时期发挥了重要作用。这种方式特别适用于故障几率高，绝缘可自行恢复的以架空线路为主的配电网，例如农村配电网和中小城市城区电网，以及中小型火力发电厂的中压厂用电系统。
随着社会的发展，目前大城市城区配电网、大中型工矿企业配电网、中小型发电机电压配电网、大型火力发电厂的中压厂用电系统等，均以电缆供电为主，大量的电缆馈线，使得配电网内的电容电流不断增大。部分城市达到几十安培至上百安培，个别城市甚至达到一百多安培，大型的火力发电厂中压厂用电系统也达到了几十安培。这样，传统的接地方式就暴露了许多弊病：
（1）内过电压倍数比较高,可达3.5～4 倍相电压。特别是间歇性电弧接地过电压和谐振过电压已超过了避雷器允许的承载能力，这对于具有大量高压电动机的工矿企业和火电厂,绝缘配合相当困难。
（2）单相接地故障下，在升高的稳态电压下运行时间在2h以上，不仅会导致绝缘早期老化，或在薄弱环节发生闪络，引起多点故障，酿成断路器异相开断，恶化开断条件。
（3）配电网的电容电流大增。这使补偿用消弧线圈容量很大。况且，运行中电容电流随机性的变化范围很大，采用跟踪范围有限的自动调谐，不论在机械寿命、响应时间、调节限位等方面也难以满足这种需要频繁地、适时地大范围调节的需要。另外，网络的扩展也有个过程，工程初期馈线较少，后期则会逐渐增多，消弧线圈容量也要随之相应扩大。
（4）电缆为非自恢复绝缘，发生单相接地必是永久性故障，不允许继续运行，必须迅速切断电源，避免扩大事故。消弧线圈在这种情况下不能充分发挥作用。
（5）有些配电网大量采用了对地绝缘水平为相电压级的进口电缆和工频试验电压为28 kV 的进口电气设备（国外配电网中性点多数为电阻接地或直接接地），应用于我国中性点非有效接地系统不够安全。
（6）无间隙氧化锌避雷器应用于中性点非有效接地系统，在单相接地故障状态下的事故率很高。只有给避雷器加设串联间隙或提高其持续运行电压，才能保证其安全运行。
（7）人身触电不立即跳闸，甚至因接触电阻大而发不出信号。长时间触电，人身安全难以保障。
因此，这就提出了改变传统的接地方式的要求，即由原来不立即跳闸改为立即跳闸和由原来中性点非有效接地改为中性点有效接地。单相接地故障，保护立即动作于跳闸。如果电网仍然是中性点不接地方式，由于电容电流较大，将会造成真空断路器或其他开断设备电弧重燃，无法灭弧的情况，同时产生严重的操作过电压，危害设备。这样就要求将中性点改为有效接地的型式，使接地电流由容性向阻性发展，使真空断路器或其他开断设备不致于电弧重燃，迅速开断故障电流。
中性点有效接地方式分为中性点直接接地和电阻接地。采用中性点直接接地，单相接地电流很大，可达到几千安甚至几十千安，虽然保护在较短的时间内跳闸，但接地点仍会因为流过强大的接地电流而严重烧损。采用电阻接地可以限制接地电流在一定的范围内，即达到保护接地点不会因为流过强大的接地电流而严重烧损，又能满足继电保护的灵敏度要求，达
到限制单相接地时非故障相产生的瞬时过电压。
因此，目前国内在中压系统中，主要由电缆线路组成的电网，如大城市的10kV城网和大型火力发电厂的6kV厂用电系统，在电容电流超过7A时，均采用中性点电阻接地，单相接地故障立即跳闸的接地方式。解决了上面所述的弊病，而由于立即跳闸而影响的供电可靠性，则可以从提高线路或设备的冗余度来解决。根据DL5000—2000《火力发电厂设计技术规程》第131311条和DL/ T 5153—2002《火力发电厂厂用电设计技术规定》第41211 条规定，当电厂高压厂用电系统的接地电容电流小于7A 时，其中性点宜采用高电阻接地，也可采用不接地方式；当接地电容电流大于7A时，其中性点宜采用低电阻接地方式，也可采用不接地方式。
1．中性点经电阻接地简介
在6～10kV以至20kV的电网中，目前所采用的有高电阻、中电阻、低电阻接地3 种形式。其阻值与单相接地故障电流的范围如表1-9。
表1-9 电阻接地的阻值
电阻形式 电阻阻值（Ω） 单相接地故障电流（A）
高电阻 数百～数千 <10
中电阻 10～100 30～300
低电阻 <10 600～1000 2．高电阻接地
高电阻接地方式以限制单相接地故障电流为目的，并可防止阻尼谐振过电压和间歇性电弧接地过电压，但是它要使总的接地电流增大2倍，主要用于200WM 以上大型发电机回路和某些6～10kV配电网。如耒阳电厂300MW、沁北电厂和湘潭电厂600MW机组的发电机中性点均是高电阻接地方式，金竹山电厂本期600MW机组的发电机中性点也采用了高电阻接地方式。其特点是在单相变器二次侧加电阻接地，这样可降低二次侧的电阻值。
在发电机内部发生单相接地故障，为了减轻铁芯的烧毁程度，故障电流超过表1-9所示数值，须瞬时切机。
发电机中性点若采用消弧线圈接地方式也可以将故障点残余电流限制在表1-9范围内，而不要求瞬时切机。但此时须注意发电机出口避雷器的选型与发电机的绝缘配合，对无间隙氧化锌避雷器不推荐采用。
在6～10kV配电系统以及发电厂厂用电系统，当单相接地电容较小，故障不跳闸时，采用高电阻接地可以减少故障点的电压梯度，阻尼谐振过电压。
为了遏制间歇性电弧接地过电压，至少应使I R=(1～1.5)I c。考虑到故障电流宜限制在10A 以下，以维持2h的运行条件。因此，故障电容电流I c大于4～5A的网络，就不宜采用高电阻接地，从而大大限制了这种接地方式的推广应用。
3．低电阻接地
配电网中性点低电阻接地方式曾在上海、广州、珠海等地的城区配电网使用。80 年代初美国为我国首批300MW机组设计的火力发电厂厂用电系统中性点也采用此种接地方式。
这种中性点采用小于10Ω电阻接地方式的特点是获得一个大的阻性电流叠加在故障点上,其优点是:
（1）快速切除故障，过电压水平低，谐振过电压发展不起来，可采用绝缘水平较低的电缆和设备。
（2）减少绝缘老化效应，延长设备寿命，提高网络及设备可靠性。
（3）把双重接地（异相故障）的几率削减至最低限度。
（4）为采用简单的、有选择性和足够灵敏度的继电保护提供了可能性。
（5）可以采用无间隙氧化锌避雷器。
（6）自动清除故障，运行维护方便。
（7）人身安全事故及火灾事故几率降低。
湘潭电厂二期2×600MW机组厂用电中性点接地就采用了这种方式，接地电阻为5.77Ω，600A。
这种低电阻接地方式的接地故障电流达400～1000A甚至更大，以提高接地保护的灵敏性和选择性，另一个原因是为了避开高压电动机的起动和线路冲击合闸。当接地保护如图1-7
（a）所示采用三相电流互感器，二次
按零序滤过器方式构成时，由于高压
电动机起动电流中含有直流分量，三
相电流互感器不同程度饱和，或特性
不均衡，都会使零序接地保护误动作。
另外，当电流互感器变比较大，而零
序过流整定值较小时，配合上也会出
现困难，常需增加中间变流器解决。
(a) (b)
图1-7 零序保护的两种构成方式
这种数百以至上千安的接地故障电流会带来3个问题:
（1）容易“火烧连营”，电缆一处接地，大的电弧会连带烧毁同一电缆沟或电缆隧道的
其他相邻电缆，扩大事故，酿成火灾。
（2）低值电阻中流过的电流过大，电阻的热容量与IR 2
成正比，给电阻的制造带来困难。
铸铁电阻难以胜任这种大的电流冲击，合金电阻的造价太高，而且体积太大，每台约1.5～2m 3
。
（3）引起的地电位升高达数千伏，大大超过了安全允许值。通信线路要求地电位差不超过430～650V；低压电器要求不大于(2U+1000)×0.75=1000V。电子设备不能承受600V的电位
差，人身保安要求的接触电压和跨步电压在0.2s切断电源情况下不大于650V，延长切断电源
的时间，将更会有危险。
4．中电阻接地
为了克服低电阻接地的弊端而保留其优点，可以采用中电阻接地方式，其要求是:
（1）保证I R =(1～1.5)I c ，以限制内过电压不超过2.6倍（此2.6倍，是高压电动机可以承受的最大过电压，也是当未发生间歇性电弧接地过电压时，网络上出现的较严重的过电压
限值) 。分析表明，进一步增大I R 减小电阻，对降低内过电压收效不大。具体配电网可据I c ，
推算出需要的电阻值。
（2）保证接地保护的灵敏度和选择性。推荐采用如图1-7(b)所示的零序电流互感器，以
避开三相电流互感器不平衡带来的问题。
（3）保证设备人身安全。按前述通信干扰、人身保安和设备安全的要求，在具有接地电
阻在不大于0.5Ω的发电厂和变电所，一般不存在问题。但在接地电阻不大于4Ω的用户受电
配电所，故障电流则不宜超过150A。这意味着回路中的I c 和I R 均宜控制在100A左右。
当I c 超过100A 时，可以采取以下措施：增加变电所的母线段数，减少一段母线上连接
的馈线数量；在母线段上或长馈线上加装隔离变压器，给中性点接地电阻串联一个干式小电抗，把I c 补偿到100A 以下。
这一做法与超高压并联电抗器中性点接地电阻串联小阻抗的作用相似。
我国自80 年代初引进美国EBASCO公司电站设计技术以来，国内大型机组中压厂用电系统通常采用中性点经低电阻接地的方式，其单相接地电流中的电阻性分量远大于电容性分量，前者一般取600A（美国有些公司推荐400～1200A），以便将单相电弧接地过电压限制在2.6 倍额定相电压以下和保证保护的灵敏度及选择性。近年来，我国在与欧洲的某些公司合作的项目中，发现并不是所有的国家中压电网中性点接地IR都需要这么大的，我国的一些设计院（如西北电力设计院）对此也进行了大量的研究工作，认为采用中电阻接地更好，电阻的取值一般在40～100Ω之间，电阻性电流在100～40A之间。如西北电力设计院设计的禹州电厂（2×300MW）电阻取值为40Ω，电阻性电流约为100A，已经投产运行多年以上；信阳电厂（2×300MW）电阻取值为100Ω，也已经投产运行3年以上；石咀山电厂（2×300MW）和平梁电厂（4×300MW）电阻取值为40Ω，已经投产运行；广东省电力设计研究院设计的台山电厂1号、2号机（2×600MW）电阻取值为23Ω，电阻性电流约为160A。
台山电厂的3号～5号机组（3×600MW）工程设计亦采用23Ω的中电阻接地。湛江奥里油电厂（2×600MW）、汕尾电厂（2×600MW）、大唐潮州三百门电厂（4×600MW）、阳西电厂（4×600MW）等的中性点电阻值都采用40Ω。
金竹山电厂本期中压厂用电系统也采用了中性点经中电阻接地的方式。
由于电力系统中性点接地问题牵涉的范围很广，所以在选择中性点接地方式时，必须综合考虑各种因素，才能获得合理的结果。正因为这样，世界各国处理中性点接地问题，各有特点，很不一致。
目前我国电力系统中性点的运行方式，大体是：
（1）对于6～l0kV系统，主要由电缆线路组成的电网，在电容电流超过7A时，均采用中性点电阻接地，单相接地故障立即跳闸的接地方式。
（2）对于1l0kV及以上的系统，主要考虑降低设备绝缘水平，简化继电保护装置，一般均采用中性点直接接地的方式。并采用送电线路全线架设避雷线和装设自动重合闸装置等措施，以提高供电可靠性。
（3）20～60kV的系统，是一种中间情况，一般一相接地时的电容电流不很大，网络不很复杂，设备绝缘水平的提高或降低对于造价影响不很显著，所以一般均采用中性点经消弧线圈接地的方式。
（4）lkV以下的电网的中性点采用不接地的方式运行。但电压为380／220V的三相四线制电网的中性点，则是为了适应受电器取得相电压的需要而直接接地。
第四节现代电力网
一、现代电网的主要特征
（1）现代电网具有一个坚强的500kV及以上电压等级网络构成的主网架。由于发电机组的容量愈来愈大，传输距离愈来愈远，电力网覆盖的区域愈来愈广(跨省、跨国，甚至跨洲)，输电的电压等级也愈来愈高。随着新技术，特别是空间技术的发展，超导和陶瓷材料的问世，
交流输电距离已可增加到2500km，超高压直流输电距离已可增加到6500km。电压等级也已由500kV向更高(如750、ll00kV)发展。
（2）各现代电网之间有较强的联系，而且这种联系愈来愈紧密。通过实践，人们认识到，从充分发挥现代大电网的优越性，充分合理利用能源，提高现代电网运行的经济性，实现事故状况下互相支援的要求看，强联系比弱联系有更大的优越性。为了克服强联系带来的事故状态下可能波及另一电网的弱点，目前世界上应用超高压直流输电网络将大电网之间背靠背地连接起来的作法，已经得到了迅速的发展。
（3）为了提高对现代化大城市供电的可靠性，超高压电网进入城区并以多重环状网络向城市供电。如南宁、柳州、桂林等城市已由220kV环网供电，柳州即将出现500kV供电。
（4）电压等级简化和供电电压提高。为了便于设备生产、管理和提高电网运行的经济性，减少变压次数，各国正在进行电压等级的整顿、简化和统一。如岩滩水电厂就只有15.75kV、500kV两个电压等级。随着城市用电量的增长，城市中高层建筑的增多，负荷密度的增高，城市供电电压有从l0kV升高的趋势。
（5）为确保现代电网的安全、稳定、优质、经济运行，提高供电可靠性，配置了一整套与一次系统相适应的安全稳定控制系统，以电子计算机为核心的调度自动化监控系统，电力专用通信系统，气象、水文、雷电监测系统。这些系统是构成现代电网不可分割的重要组成部分。
（6）现代电网有一支雄厚，有丰富理论和实践经验，素质较高，善于应用电子计算机、系统工程理论来研究、分析、管理、指挥这个巨型的、复杂的现代电网的科研、技术专业人才队伍。
认识和理解了这六大特征，我们就能有的放矢地去研究、分析、指挥和管理现代化的电网。
二、现代电网的运行状态
1．运行状态概述
当电力系统中的各种发电、变电、输电、配电及用电设备之间的相互连接情况已经确定时，电力系统的运行状态是由一些运行变量（或称运行参数）的变化规律来描述的。这些运行变量包括有功功率、无功功率、频率、电压、电流、磁链、电动势以及发电机转子间的相对位移角等。
电力系统运行状态一般可分为稳态和暂态。实际上，由于电力系统存在各种随机扰动因素（如负荷变化），绝对的稳态是不存在的。在电力系统运行的某一段时间内，如果运行参数只在某一恒定的平均值附近发生微小的变化，我们就称这种状态为稳态。
稳态还可以分为正常稳态、故障稳态和故障后稳态。正常稳态是指正常三相对称运行状态，电力系统在绝大多数时间里处于这种状态。故障稳态是指正常运行的电力系统受到扰动后能自动恢复到原来运行状态或过渡到新的稳定运行状态。故障后稳态是指电力系统稳定运行受到破坏，经采取措施后达到的运行状态。
电力系统暂态一般是指从一种运行状态变到另一运行状态的过渡过程。在暂态中，所有运行参数都发生变化，有些则发生剧烈的变化。此外，运行参数发生振荡的运行状态，也是一种暂态。
2．运行状态分析方法
对电力系统运行状态的分析研究，除了对运行中的电力系统进行实际观测和必要的动态模拟试验外，大量采用的方法是把待研究的系统状态用数学方程式加以描述，运用适当的数学方法和计算工具进行分析计算。描述电力系统状态的数学方程式，反映了各种运行变量之间、运行变量与系统参数之间的相互关系，也称为电力系统的数学模型。例如，在潮流分析计算中经常使用的有n个节点的复杂网络的节点方程式为
I&i=Y i1U&1+Y i2U&2+……+Y in U&n=∑n
j
j ij
U Y&
式中的I&i、U&j是运行变量，Y ij是系统参数。
所谓系统参数是指系统各元件或其组合在运行中反映其物理特征的参数。例如，各种元件的电阻、电感（或电抗）、电容（或电纳）、时间常数、变压器的变比、系统的输入阻抗、转移阻抗等，都属于系统参数。系统参数主要取决于元件的结构特点，也同其额定参数密切相关。元件的额定参数，例如，额定电压、额定电流、额定容量、额定功率因数、额定频率等，反映了对元件结构的设计要求，同时也规定了元件所适用的运行条件。无论对电力系统进行何种状态的分析研究，都必须进行系统参数的计算。
三、现代电网的统一调度
1．统一调度的必要性
电能的普遍使用，必须以电力工业的大发展为前提。现代社会中，电力工业作为基础产业，对国民经济起着支撑作用；作为公用事业，它服务于国民经济各行各业，服务于千家万户。当今世界，各国发展电力工业的一个共同规律就是发展现代电网。现代电网是电力工业服务于各部门、服务于千家万户的物质形式。它是由发电、供电、用电以及电网调度所需的技术设施共同连接而成，它是联系紧密、结构复杂、层次分明的系统工程。它把许多发电厂与成千上万用户在广泛的地域内紧密联系在一起，使得电能的生产、输送和使用在其中连续不断地进行。现代电网的发展越来越大，它不仅冲破了市界、省界，而且冲破了国界，构成跨国的大电网。因为大电网能够合理利用动力资源，减少电力建设投资，提高电网运行的安全水平和电能质量，具有明显的优越性。但是，电网越大，技术就越复杂，要求的自动化水平就越高，对生产过程的管理也就越严格。由于电能的生产、输送和使用是瞬间同时完成的，中间没有储存环节，所以发电厂的出力必须随时进行调整，才能和不断变化的用电负荷保持平衡，电能质量指标之一的频率才能保持在规定范围内。现代电网一旦发生事故，其传播之迅速，影响之大，后果之严重，都是其它行业的事故所不能比拟的。因此，保证现代电网安全、可靠、优质、经济运行，现代电网一旦发生事故，能正确、及时处理，把事故控制在最小范围内，这是现代电网必须实行统一调度管理的根本原因。
建国以来，特别是党的十一届三中全会以来，尽管电力工业的发展速度不慢，但仍然满足不了我国飞速发展的国民经济和日益提高的人民物质、文化生活水平的需要。为了扭转长期的缺电局面，80年代出现了多家办电的新格局。在国务院提出的“政企分开，省为实体，联合电网，统一调度，集资办电”和“因地、因网制宜”方针的指导下，电力工业体制改革全面展开。多家办电带来了产权的多元化以及利益的多元化，它一方面大大促进了现代电网的发展，另一方面也使现代电网的管理更加复杂，不同产权和管理方式的电厂给现代电网的统一调度带来了困难。“省为实体”使省局在经济上与网局是平等关系，也给统一调度带来了新的课题。尤其在持续缺电和电力工业体制改革处于探索阶段的形势下，调度管理集中反映
电力系统分析大题总结
电力系统分析（大题部分） 14年和15年考过的题应该不会再考，今年考 调压的可能性非常的大，其次是潮流计 算，最优 网损，最优有功分配。不过每个专题的大题都应该掌握，以下列出最经典的题， 记住做题步骤，理解做题方法，掌握以后基本可以应试。 14年15年的考题的解答放在了 相应的板块中。 一.元件参数： 本节本质：只需要把公式记下来会算即可，知道算出来以后 变压器的等值电路、线路的n 型等值电路 如何画。 1. 线路参数计算： 如果考会给这些已知量：电阻率p （铝31.5），导线截面积S （如LGJ-400,截面积 就是 400），导线长度（km ）,直径d 或者半径r （公式里是半径），三相导线的几何平 均距离Dm （Dm 是三根导线互相之间距离乘积，开个三次根号，如ABC 三相相邻间隔4 米, 那么Dm=U X 4 X 8）。有了上述这些可以算出导线的等值电路。 先算出每千米导线的电阻r ，电抗X ，电纳b ，最后乘以长度。 公式如下： 电阻：r = p / S 亠丄、 Dm 电抗：x = 0.1445lg + 0.0157 r 用算出来的乘以长度，得出线路参数 R,X,B ，单位是欧姆Q 和西门子S 。 等值电路: 2. 变压器参数计算: 如果考会给这些已知量：额定容量S N ,短路损耗P k ,阻抗电压百分数U%空载损耗 P 。，空载电流 电纳: 7.58 弄X10
百分数I。％以及变比，如220kv/11kv。 直接带入公式计算： 厂P K U2 R T = X' 11000S N S N 2 7 U K% U N2 X T = X 1100 S N P0 S N Gr = X —2 I000S N U N2 I 0% S N B T = X —2 100 U N2 上述U N的选择：高压侧低压侧都可，按高压侧电压带入，算出来的参数是高压侧的，同理低压侧。比如220KV/11KV的变压器，如果末端电压10KV。变压器参数计算时，UN带入的是高压侧电压220,那么整条线路进行潮流计算的时候电压等级就是220，末端电压 需要归算，即乘以变压器的变比（归算只需看从这头到那头经过多少变压器，乘以变比即可），10X 220/11=200，在计算中，末端电压就是200kV。 等值电路： 注意是G-jB，线路是正的，这里是负的。 二?简单电力网潮流计算： 大纲中只要求开式网计算，但是14年15年都考了超纲内容，环网还是看一下比较好, 加了*号，有精力要看一下，实在没时间就舍弃吧。 本节本质：对于单电源线路运用三个公式求出每个节点的电压，功率。对于环网和双电源网络，还需掌握额外几个公式。有可能结合第一节的内容来考，考到可能性较高。 题型有三种，已知首端或末端电压及此节点的功率（即电压功率在一个节点）；已知首端电压和末端功率，或末端电压首端功率（即电压功率不在一个节点）；
中国高速公路发展历史(写综述之类可供参考)
中国高速公路发展历史 艰难的起步——高速公路最初的年代 高速公路的出现，是社会经济发展的必然产物。虽然我国高速公路建设，同发达的工业国家相比，晚了半个世纪。 进入20世纪70年代，随着车辆的增长，我国主要干线公路上交通拥挤堵塞日益严重，车辆行驶速度只有经济时速的一半，交通事故急剧增加。为此，交通部开始汇集和研究世界各国解决这一问题的资料，并对我国部分主要干线公路的交通状况进行分析研究。 纸上的70年代 交通部在调查研究的基础上，开始酝酿在交通流量大的长江三角洲、珠江三角洲和京津地区修建高速公路。1970年，交通部编制公路科技发展规划时，公路局几位领导和专家提出，根据交通流量，应在北京-天津-塘沽之间修建高速公路，并安排交通部第二公路勘察设计院组成调查组进行现场调研。 1975年，由王展意、李劲、沙庆林等六人组成的公路代表团应邀赴日本访问，重点考察了高速公路。1977年7月，在全国公路基本建设会上，交通部提出了新建高速、快速公路，以利于开展集装箱运输的初步规划；同年，交通部又提出要修建京津塘高速公路，时任交通部部长叶飞设想三年内建成通车，并要通过修建这条高速公路积累经验，促进我国公路交通现代化。1978年5月，在全国交通工作会议和全国交通战线学大庆会议上，交通部将建设京津塘高速公路的问题提交代表们讨论。6月，交通部党组在向党中央、国务院上报的《关于实现交通运输现代化的汇报提纲》中，提出了高速公路的建设目标：“五五”后三年开始修京津塘高速公路，“六五”建成；并着手修建南京-杭州-宁波的高速公路；将沈阳-大连的公路改造成高速公路。虽因种种原因，高速公路建设计划最终只是停留在纸上，未能如期实施，但修建高速公路的准备工作开始列入交通工作的议事日程。 口水中的“汽车专用” 与此同时，公路交通日益陷入被动局面。如到20世纪80年代初，北京至天津塘沽港口的103国道，虽经几次改扩建提升为二级公路，但由于交通量快速增长，经常出现严重交通堵塞现象，年交通事故超过1000起。166公里长的公路，汽车正常行驶需要6个多小时，严重影响了华北地区对外进出口贸易的开展。珠江三角洲地区、长江三角洲地区及其他一些地区的重要公路通道上，交通拥挤现象也日益加剧。国道307线石家庄至太原段、国道107线北京至石家庄段、国道104线北京至天津段等都曾经发生过交通瘫痪长达7天以上的严重堵车事故。 当时,《人民日报》、《经济日报》等先后发表了《高速公路与现代化》、《世界的高速公路》等文章，普及了高速公路的知识，也反映了社会对高速公路的呼唤。 于是，在广泛进行可行性研究的基础上，交通部确定了第一批高速公路项目。其中有北京-天津-塘沽、广州-深圳、上海-嘉定-南京、沈阳-大连、西安-临潼等。
电力系统基本概述
电力系统基本概述 一、电力系统与电网 发电厂将一次能源转变成电能，这些电能需要通过一定方式输送给电力用户，在由发电厂向用户供电过程中，为了提高其可靠性和经济性，广泛通过升、降压变电站，输电线路将多个发电厂用电力网连接起来并联工作，向用户供电。这种由发电厂、升压和降压变电站、送电线路以及用电设备有机连接起来的整体，称为电力系统。发电机的原动机、原动机的力能部分、供热和用热设备，则称为动力系统。在电力系统中，由升压和降压变电站和各种不同电压等级的送电线路连接在一起的部分称为电网。 二、电力生产的特点 电能的生产与其它工业生产有着显然不同的特点。 1．电能不能大量储藏 电力系统中发电厂负荷的多少，决定于用户的需要，电能的生产和消费时时刻刻都是保 持平衡的。电能的生产、分配和消费过程的同时性，使电力
系统的各个环节形成了一个紧密 的有机联系的整体，其中任一台发、供、用电设备发生故障，都将影响电能的生产和供应。 2．电力系统的电磁变化过程非常迅速 电力系统中，电磁波的变化过程只有千分之几秒，甚至百万分之几秒；而短路过程、发 电机运行稳定性的丧失则在十分之几秒或几秒内即可形成。为了防止某些短暂的过渡过程对 系统运行和电气设备造成危害，要求能进行非常迅速和灵敏的调整及切换操作，这些调整和 切换，靠手动操作不能获得满意的效果，甚至是不可能的，因此必须采用各种自动装置。 3．电力工业和国民经济各部门之间有着极其密切的关系 电能供应不足或中断，将直接影响国民经济各个部门的生产，也将影响人们的正常生活， 因此要求电力工业必须保证安全生产和成为国民经济中的
先行工业，必须有足够的负荷后备 容量，以满足日益增长的负荷需要。 三、电力系统的运行要求 为了保证为用户提供电能，电力系统的运行必须满足下列基本要求。 1．保证对用户供电的可靠性 在任何情况下都应该尽可能的保证电力系统运行的可靠性。系统运行可靠性的破坏，将 引起系统设备损坏或供电中断，以致造成国民经济各部门生产停顿和人民生活秩序的破坏,甚至发生设备和人身事故。 电力用户，对供电可靠性的要求并不一样，即使一个企业中各个部门或车间，对供电持 续性的要求也有所差别。根据对供电持续性的要求，可把用户分为三级。
电路分析试题和答案(全套)
电路分析试题（Ⅰ） 二. 填空（每题1分，共10分） 1．KVL体现了电路中守恒的法则。 2．电路中，某元件开路，则流过它的电流必为。 3．若电路的支路数为b，节点数为n，则独立的KCL方程数 为。 4．在线性电路叠加定理分析中，不作用的独立电压源应将 其。 5．若一阶电路电容电压的完全响应为uc(t)= 8 - 3e-10t V,则电容电压的零输入响应为。 7．若一个正弦电压的瞬时表达式为10cos(100πt+45°)V,则它的周期T 为。 8．正弦电压u1(t)=220cos(10t+45°)V, u2(t)=220sin(10t+120°)V, 则相位差φ12＝。 9．若电感L＝2H的电流i =2 cos(10t+30°)A (设u ,i为关联参考方向)，则它的电压u为。三．求下图单口网络的诺顿等效电路，并画等效电路图。(15分) a b 四．用结点分析法，求各结点电位和电压源功率。(15分) 1 2
五．一阶电路如图，t = 0开关断开，断开前电路为稳态，求t ≥0电感电流i L(t) ,并画出波形。(15分) 电路分析试题（Ⅱ） 二. 填空（每题1分，共10分） 1．电路的两类约束 是。 2．一只100Ω，1w的电阻器，使用时电阻上的电压不得超过 V。 3．含U S和I S 两直流电源的线性非时变电阻电路，若I S单独作用时，R 上的电流为I′，当U S单独作用时，R上的电流为I"，（I′与I" 参考方向相同），则当U S和I S 共同作用时，R上的功率应 为。 4．若电阻上电压u与电流i为非关联参考方向，则电导G的表达式 为。 5．实际电压源与理想电压源的区别在于实际电压源的内 阻。 6．电感元件能存储能。 9．正弦稳态电路中, 某电感两端电压有效值为20V，流过电流有效值为2A，正弦量周期T =πS , 则电感的电感量L ＝。 10．正弦稳态L，C串联电路中, 电容电压有效值为8V , 电感电压有效值 为12V , 则总电压有效值为。 11．正弦稳态电路中, 一个无源单口网络的功率因数为0. 5 , 端口电压u(t) ＝10cos (100t +ψu) V，端口电流i(t) = 3 cos(100t - 10°)A (u,i 为
电力系统分析基础知识点总结(第四版)分析
填空题 1、输电线路的网络参数是指（电阻）、（电抗）、（电纳）、（电导）。 2、所谓“电压降落”是指输电线首端和末端电压的（相量）之差。“电压偏移”是指输电线某点的实际电压和额定电压的（数值）的差。 3、由无限大的电源供电系统，发生三相短路时，其短路电流包含（强制/周期）分量和（自由/非周期）分量，短路 电流的最大瞬时的值又叫（短路冲击电流），他出现在短路后约（半）个周波左右，当频率等于50HZ时，这个时间 应为（0.01 ）秒左右。 4、标么值是指（有名值/实际值）和（基准值）的比值。 5、所谓“短路”是指（电力系统正常运行情况以外的相与相之间或相与地之间的连接），在三相系统中短路的基本形式有（三相短路），（两相短路），（单相短路接地），（两相短路接地）。 6、电力系统中的有功功率电源是（各类发电厂的发电机），无功功率电源是（发电机），（电容器和调相机），（并联电抗器），（静止补偿器和静止调相机）。 7、电力系统的中性点接地方式有（直接接地）（不接地）（经消弧线圈接地）。 8、电力网的接线方式通常按供电可靠性分为（无备用）接线和（有备用）接线。 9、架空线是由（导线）（避雷线）（杆塔）（绝缘子）（金具）构成。 10、电力系统的调压措施有（改变发电机端电压）、（改变变压器变比）、（借并联补偿设备调压）、（改变输电线路参数）。 11、某变压器铭牌上标么电压为220 ± 2*2.5%，他共有（5 ）个接头，各分接头电压分别为（220KV）（ 214.5KV）（ 209KV）（225.5KV ）（231KV ）。 二：思考题 电力网，电力系统和动力系统的定义是什么？（p2）答：电力系统：由发电机、发电厂、输电、变电、配电以及负荷组成的系统。 电力网：由变压器、电力线路、等变换、输送、分配电能的设备组成的部分。 动力系统：电力系统和动力部分的总和。 电力系统的电气接线图和地理接线图有何区别？（p4-5） 答：电力系统的地理接线图主要显示该系统中发电厂、变电所的地理位置，电力线路的路径以及它们相互间的连接。 但难以表示各主要电机电器间的联系。 电力系统的电气接线图主要显示该系统中发电机、变压器、母线、断路器、电力线路等主要电机电器、线路之间的电气结线。但难以反映各发电厂、变电所、电力线路的相对位置。 电力系统运行的特点和要求是什么？（p5） 答：特点：（1）电能与国民经济各部门联系密切。（2）电能不能大量储存。⑶生产、输送、消费电能各环节所组成 的统一整体不可分割。（4）电能生产、输送、消费工况的改变十分迅速。（5）对电能质量的要求颇为严格。 要求：（1 ）保证可靠的持续供电。（2 ）保证良好的电能质量。（3）保证系统运行的经济性。 电网互联的优缺点是什么？（p7） 答：可大大提高供电的可靠性，减少为防止设备事故引起供电中断而设置的备用容量；可更合理的调配用电，降低联合系统的最大负荷，提高发电设备的利用率，减少联合系统中发电设备的总容量；可更合理的利用系统中各类发电厂提高运行经济性。同时，由于个别负荷在系统中所占比重减小，其波动对系统电能质量影响也减小。联合电力系统容量很大，个别机组的开停甚至故障，对系统的影响将减小，从而可采用大容高效率的机组。 我国电力网的额定电压等级有哪些？与之对应的平均额定电压是多少？系统各元件的额定电压如何确定？（p8-9）答：额定电压等级有（kv）：3、6、10、35、110、220、330、500 平均额定电压有（kv） : 3.15、6.3、10.5、37、115、230、345、525 系统各元件的额定电压如何确定：发电机母线比额定电压高5%。变压器接电源侧为额定电压，接负荷侧比额定电 压高10%，变压器如果直接接负荷，则这一侧比额定电压高5%。 电力系统为什么不采用一个统一的电压等级，而要设置多级电压？（p8） 答：三相功率S和线电压U、线电流I之间的固定关系为S、3UI。当功率一定时电压越高电流越小，导线的载 流面积越小，投资越小；但电压越高对绝缘要求越高，杆塔、变压器、断路器等绝缘设备投资越大。综合考虑，对应一定的输送功率和输送距离应有一最合理的线路电压。但从设备制造角度考虑，又不应任意确定线路电压。考虑到现有的实际情况和进一步发展，我国国家标准规定了标准电压等级。 导线型号LGJ-300/40中各字母和数字代表什么？（ p27） 2 答：L表示铝，G表示钢，J表示多股导线绞合。300表示铝线额定截面积为300 mm , 2
电力系统分析试题与答案(经典题目)
三、简答题 31．电力变压器的主要作用是什么? 答：电力变压器的主要作用是升高或降低电压,另外还起到将不同电压等级电网相联系的作用. 32。简单闭式网分为哪些类网络? 答:简单的闭式网可分为两端供电网络(2分)和环形网络(２分）两类(1分)。 33．为什么说当电力系统无功功率不充足时仅靠改变变压器变比分按头来调压并不能改变系统的电压水平？ 答：通过调分接头实质是改变了电力网的无功分布，只能改善局部电压水平,同时却使系统中另个的某些局部电压水平变差并不能改变系统无功不足的状况因此就全系统总体来说并不能改变系统的电压水平。 34。为什么变压器中性点经小电阻接地能够提高当系统发生接地故障进的暂态稳定性? 答：在输电线路送端的变压器经小电阻接地,当线路送端发生不对称接地时，零序电流通过该电阴将消耗部分有功功率起到了电气制动作用,因而是能提高系统的暂态稳定性。 四、简算题 35。某三相单回输电线路，采用LGJ-30０型导线（计算外径25．2m ｍ），已知三相导线正三角形布置,导线间距离D ＝6m ，求每公里线路的电抗值. 解:计算半径：m 106.12mm 6.122 2. 25r 3-?=== 几何均距:D m =D=６m /km 403.0 0157.010 6.126 lg 1445.0 0157.0r D g l 1445.0x 3 m 1Ω=+?=+=- 36.。１10ＫV 单回架空线路,其参数如图所示,线路始端电压为116KV ，末端负荷为15＋j １0M ＶA ，求该电力线路末端电压及始端输出的功率。 解:
3７.某系统发电机组的单位调节功率为７40MＷ/Hｚ，当负荷增大2００MW时,发电机二次调频增发40MＷ,此时频差为0.2Ｈz，求负荷的单位调节功率. 解： ３８．网K点发生两相短路接地,求K点短路电流值。
电力系统概述
第一章电力系统概述 第一节本厂在系统中的地位和作用 一、华中电网现状 2002年底华中地区装机容量为52142MW。其中水电装机17985MW，火电装机34157MW。分别占全部装机的34.5%、65.5%。统调装机容量39140MW，其中水电12294MW，火电26845MW。 2002年华中地区发电量221.9TW·h。其中水电发电量64.2TW·h，火电发电量157.7TW·h，分别占全部发电量的28.9%、71.1%。统调发电量168.1TW h，其中水电发电量45.3TW h，火电发电量122.8TW·h。 2002年华中地区全社会用电量为220.3TW·h。统调用电最高负荷30790MW，比上年增长14.72%。 二、湖南省电力系统现状 1．电源现状 2002年底湖南省装机容量为11110.86MW。其中水电装机6135.28MW，火电装机4975.58MW。分别占全省装机的55.2%、44.8%。2002年统调装机容量为7424.65MW，其中水电装机3419.65MW、火电装机4005MW。 2002年湖南省发电量45.387TW·h。其中水电发电量25.329TW·h、火电发电量20.05785TW·h，分别占全省发电量的55.8%、44.2%。 湖南省电网电源主要分布在湖南西部，全省最大火力发电厂为华能岳阳电厂（725MW）。最大水电站为五强溪水电站（1200MW）。 2．网络现状 湖南省电力系统是华中电力系统的重要组成部分，处于华中系统的南部，目前全网分为14个供电区。 湖南电网经两条联络线即葛洲坝～岗市500kV线路及汪庄余～峡山220kV线路与华中电网联系，贵州凯里电厂通过凯里～玉屏～阳塘220kV线路向湖南送电。目前省内已建成五强溪～岗市～复兴～沙坪～云田～民丰～五强溪500kV环网，并且岗市与云田间另有一回500kV线路直接相联。 2002年底湖南省共有500kV变电所5座，变电容量4,250MV A（云田（株洲）2,750MV A，民丰（娄底）1,750MV A，岗市（常德）1,500MV A，复兴（益阳）1,750MV A，沙坪（长沙）1,750MV A）220kV公用变电所54座，变电容量10,590MV A，拥有500kV线路8条894.3km ，220kV线路136条6666km。 2002年底湖南电网共装有无功补偿设备7630.7Mvar，其中电容器6180.2Mvar，并联电抗器1280.1Mvar，调相机50.4Mvar，其他165Mvar。 3．供用电现状
我国高速公路发展的历史和现状
我国的高速公路发展比西方发达国家晚近半个世纪的时间，从80年代末开始起步，经历了80年代末至1997年的起步建设阶段和1998年至今的快速发展阶段。 对建设高速公路认识的统一 在改革开放初期，随着我国国民经济的快速发展，公路客货运输量急剧增加，公路交通长期滞后所产生的的后果充分暴露出来，特别是主要干线公路交通拥挤、行车缓慢、事故频繁。为改善主要干线公路交通紧张状况，缓解公路交通的瓶颈制约，从“六五”开始，公路交通部门重点对干线公路进行加宽改造。尽管有些路段加宽到15米甚至20米以上，但收效甚微。为了寻求缓解我国公路交通瓶颈制约的有效途径，公路交通部门开始深入研究发达国家解决交通问题的经验，并对我国主要干线公路的交通情况进行调查研究。研究结果显示，我国公路交通存在着三个突出问题：一是由于运输工具种类繁多，汽车、拖拉机、自行车、畜力车、行人混行，车辆行驶纵向干扰大；二是由于人口稠密，公路沿线穿越城镇较多，横向干扰大；三是公路平交道口多，通过能力低，交通事故严重。以上三个问题严重影响了公路交通功能的发挥。根据发达国家的实践经验，建设高速公路是解决主要干线公路交通紧张状况的有效途径。 这一时期，社会各界对修建高速公路问题非常关注，对于“中国要不要修建高速公路”的问题认识并不统一。直至1989年7月，在沈阳召开的高等级公路建设现场会上，时任国务院副总理的邹家华同志指出：“高速公路不是要不要发展的问题，而是必须发展”。“这样的结论是明确的，这已经不是理论问题”。认识的统一，为我国高速公路的快速发展奠定了基础，拉开了中国高速公路发展的序幕。 起步建设阶段 1988年上海至嘉定高速公路建成通车，结束了我国大陆没有高速公路的历史；1990年，被誉为“神州第一路”的沈大高速公路全线建成通车，标志着我国高速公路发展进入了一个新的时代；1993年京津塘高速公路的建成，使我国拥有了第一条利用世界银行贷款建设的、跨省市的高速公路。为了集中力量、突出重点，加快我国高速公路的发展，1992年，交通部制定了“五纵七横”国道主干线规划并付诸实施，从而为我国高速公路持续、快速、健康发展奠定了基础。
我国电力系统现状及发展趋势
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我国电力系统现状及发展趋势 摘要： 关键词：电力系统概况，电力行业发展 ‘、八— 1. 刖言 中国电力工业自1882年在上海诞生以来，经历了艰难曲折、发展缓慢的67年， 到1949年发电装机容量和发电量仅为185万千瓦和43亿千瓦时，分别居世界第21位和第25位。1949年以后我国的电力工业得到了快速发展。1978年发电装机容量达 到5712万千瓦，发电量达到2566亿千瓦时，分别跃居世界第8位和第7位。改革开 放之后，电力工业体制不断改革，在实行多家办电、积极合理利用外资和多渠道资金，运用多种电价和鼓励竞争等有效政策的激励下，电力工业发展迅速，在发展规模、建设速度和技术水平上不断刷新纪录、跨上新的台阶。装机先后超过法国、英国、加拿大、德国、俄罗斯和日本，从1996年底开始一直稳居世界第2位。进入新世纪，我国 的电力工业发展遇到了前所未有的机遇，呈现出快速发展的态势。 一、发电装机容量、发电量持续增长：“十一五”期间，我国发电装机和发电量年 均增长率分别为10.5%、10.34%。发电装机容量继2000年达到了3亿千瓦后，到2009 年已将达到8.6亿千瓦。发电量在2000年达到了1.37万亿千瓦时，到2009年达到34334亿千瓦时，其中火电占到总发电量的82. 6%。水电装机占总装机容量的24.5%, 核电发电量占全部发电量的2. 3%,可再生能源主要是风电和太阳能发电，总量微乎 其微； 二、电源结构不断调整和技术升级受到重视。水电开发力度加大，2008年9月，三峡电站机组增加到三十四台，总装机容量达到为二千二百五十万千瓦。核电建设取得进展，经过20年的努力，建成以秦山、大亚湾/岭澳、田湾为代表的三个核电基地， 截至2008年底，国内已投入运营的机组共11台，占世界在役核电机组数的 2.4%,装机容量约910万千瓦，为全国电力装机总量的 1.14%、世界在役核电装机总量的 2.3%。
电力系统分析试题答案(完整试题)
自测题（一）一电力系统的基本知识 一、单项选择题（下面每个小题的四个选项中，只有一个是正确的，请你在答题区填入正确答案的序号，每小题 2.5分，共50分） 1、对电力系统的基本要求是（）。 A、保证对用户的供电可靠性和电能质量，提高电力系统运行的经济性，减少对环境的不良影响； B、保证对用户的供电可靠性和电能质量； C、保证对用户的供电可靠性，提高系统运行的经济性； D保证对用户的供电可靠性。 2、停电有可能导致人员伤亡或主要生产设备损坏的用户的用电设备属于（）。 A、一级负荷； B、二级负荷； C、三级负荷； D、特级负荷（ 3、对于供电可靠性，下述说法中正确的是（）。 A、所有负荷都应当做到在任何情况下不中断供电； B、一级和二级负荷应当在任何情况下不中断供电； C、除一级负荷不允许中断供电外，其它负荷随时可以中断供电； D—级负荷在任何情况下都不允许中断供电、二级负荷应尽可 能不停电、三级负荷可以根据系统运行情况随时停电。 4、衡量电能质量的技术指标是（）。 A、电压偏移、频率偏移、网损率； B ［、电压偏移、频率偏移、电压畸变率； C、厂用电率、燃料消耗率、网损率； D、厂用电率、网损率、
电压畸变率 5、用于电能远距离输送的线路称为（）。 A、配电线路； B、直配线路； C、输电线路； D、输配 电线路。 6、关于变压器，下述说法中错误的是（） A、对电压进行变化，升高电压满足大容量远距离输电的需要，降低电压满足用电的需求； B、变压器不仅可以对电压大小进行变换，也可以对功率大小进行变换； C、当变压器原边绕组与发电机直接相连时（发电厂升压变压器的低压绕组），变压器原边绕组的额定电压应与发电机额定电压相同； D变压器的副边绕组额定电压一般应为用电设备额定电压的 1.1倍。 7、衡量电力系统运行经济性的主要指标是（）。 A、燃料消耗率、厂用电率、网损率； B 、燃料消耗率、建 设投资、网损率； C、网损率、建设投资、电压畸变率； D 、网损率、占地面积、建设投资。 8关于联合电力系统，下述说法中错误的是（）。 A、联合电力系统可以更好地合理利用能源; B、在满足负荷要求的情况下，联合电力系统的装机容量可以减 少;
(发展战略)中国高速公路发展史
中国高速公路发展史 高速公路被誉为一个国家走向现代化的桥梁，是发展现代交通业的必经之路。而中国在这条路上，则迈出了非同寻常的一个个令人赞叹的脚印。 我国的高速公路网的主要规划布局主要可划分为： ①首都放射线7条： 北京—上海、北京—台北、北京—港澳、北京—昆明、北京—拉萨、北京—乌鲁木齐、北京—哈尔滨； ②南北纵向线9条： 鹤岗—大连、沈阳—海口、长春—深圳、济南—广州、大庆—广州、二连浩特—广州、包头—茂名、兰州—海口、重庆—昆明； ③东西横向线18条： 绥芬河—满洲里、珲春—乌兰浩特、丹东—锡林浩特、荣成—乌海、青岛—银川、青岛—兰州、连云港—霍尔果斯、南京—洛阳、上海—西安、上海—成都、上海—重庆、杭州—瑞丽、上海—昆明、福州—银川、泉州—南宁、厦门—成都、汕头—昆明、广州—昆明。 ④此外，规划方案还有：辽中环线、成渝环线、海南环线、珠三角环线、杭州湾环线共5条地区性环线、2段并行线和30余段联络线。 国家高速公路网（简称“7918网”）采用放射线与纵横网格相结合的布局形态，构成由中心城市向外放射以及横连东西、纵贯南北的公路交通大通道，总规模8.5万公里，其中主线6.8万公里，地区环线、联络线等其他路线1.7万公里。 当环岛高速行驰于脚下的时候，我们再来回顾一下那鼓舞人心的每一个时刻吧。 1．1988年，我国第一条高速公路沪嘉高速公路建成。上海至嘉定高速公路是我国第一条按高速公路工程技术标准设计、施工的高等级公路工程，全长18．5公里。全路设计行车时速120公里，双向4车道，中央分隔带宽3米，全封闭，全立交，沿线建有大型互通式立交桥3座，设有完整的交通标志、标线和交通监控系统。沪嘉高速公路的建成，结束了我国大陆没有高速公路的历史，对其他地区高速公路的建设起到推动、示范作用。 2．1989年7月，第一次全国高等级公路建设现场会在沈阳召开，这次会议是专题研究高等级公路建设的第一次会议，提出了今后建设高等级公路的10条政策措施。 3．1990年9月，沈大高速公路通车。沈阳至大连高速公路全长375公里，连接沈阳、辽阳、鞍山、营口、大连5个城市，是当时公路建设项目中由我国自行设计、自行施工，规模最大、标准最高的工程，开创了我国建设长距离高速公路的先河，为90年代大规模的高速公路建设积累了经验。 4．山东会议。1993年6月交通部在山东召开了全国公路建设工作会议，明确了建设“两纵两横三个重要路段”的国道主干线任务。从1993年至1997年的5年中，全国高速公路建设速度加快，共建成高速公路4119公里，京津塘、济青、京石、首都机场、太旧、郑开等一大批高速公路相继建成通车。5．1993年京津塘高速公路通车，这是我国第一条经国务院批准利用世界银行贷款建设的跨省、市的高速公路工程，全长142公里，时速120公里，设置监控、通信、收费、照明等服务设施。通过这条路的修建，我国制定了第一个高速公路工程技术标准。 6．1993年底济青高速公路通车，西起济南，东至青岛，全长318公里，双向四车道，设计时速110公里。 7．1995年12月成渝高速公路通车，全长340公里。 8．1996年9月沪宁高速公路通车，江泽民同志题写路名。公路全长275公里，双向四车道，设计时速120公里。中国高速公路发展史上具有里程碑的意义，极大地推动了中国高速公路的发展。 9．福州会议：1997年下半年，党中央、国务院作出了实施积极财政政策、加快基础设施建设、扩大内需的决策，决定在1998年加快公路建设。交通部在福州召开了全国加快公路建设工作会议，会议对加快高速公路建设做出了部署。提出到2000年，“两纵两横三条重要路段”中的北京至沈阳、北京至上海和西南出海通道要全线贯通，高速公路超过8000公里。1998年一年，全国公路建设完成投资2168亿元，建成高速公路1663公里。
电力系统分析潮流计算例题
电力系统的潮流计算 西安交通大学自动化学院 2012.10 3．1 电网结构如图3—11所示，其额定电压为10KV 。已知各节点的负荷功率及参数： MVA j S )2.03.0(2 +=， MVA j S )3.05.0(3+=， MVA j S )15.02.0(4+= Ω+=)4.22.1(12j Z ，Ω+=)0.20.1(23j Z ，Ω+=)0.35.1(24j Z 试求电压和功率分布。 解：（1）先假设各节点电压均为额定电压，求线路始端功率。 0068.00034.0)21(103.05.0)(2 2223232232323j j jX R V Q P S N +=++=++=?0019.00009.0)35.1(10 15.02.0)(2 2 224242242424j j jX R V Q P S N +=++=++=?
则： 3068.05034.023323j S S S +=?+= 1519.02009.024424j S S S +=?+= 6587.00043.122423' 12 j S S S S +=++= 又 0346 .00173.0)4.22.1(106587.00043.1)(2 2 212122'12'1212j j jX R V Q P S N +=++=++=? 故： 6933.00216.112'1212 j S S S +=?+= （2） 再用已知的线路始端电压kV V 5.101 =及上述求得的线路始端功率 12 S ，求出线 路 各 点 电 压 。
kV V X Q R P V 2752.05 .104.26933.02.10216.1)(11212121212=?+?=+=? kV V V V 2248.101212=?-≈ kV V V V kV V X Q R P V 1508.100740.0) (24242 2424242424=?-≈?=+=? kV V V V kV V X Q R P V 1156.101092.0) (23232 2323232323=?-≈?=+=? （3）根据上述求得的线路各点电压，重新计算各线路的功率损耗和线路始端功率。 0066.00033.0)21(12.103.05.02 2 223j j S +=++=? 0018.00009.0)35.1(15 .1015.02.02 2 224j j S +=++=? 故 3066.05033.023323j S S S +=?+= 1518.02009.024424j S S S +=?+= 则 6584.00042.122423' 12 j S S S S +=++= 又 0331.00166.0)4.22.1(22 .106584.00042.12 2 212j j S +=++=? 从而可得线路始端功率 6915.00208.112 j S +=
电力系统及其自动化简介
电力系统与电力系统自动化 电力工业就是具有公用事业性质得基础性产业,电力行业就是具有明显得社会公益性得行业,就是国民经济得大动脉,电力供应得可靠性对现代社会具有极其重大得影响。我国经济在稳步快速得发展,需要我国电力工业发展得支持,也给电力系统自动化产业提供了前所未有得机遇与挑战。 1我国电力系统发展与现状 1.1体制变迁 ●97年前:电力工业部 ●97年8月:国家电力公司 ●02年3月:国务院正式批准了以“厂网分开,竞价上网,打破垄断,引入 竞争”为宗旨得《电力体制改革方案》(即:国务院5号文件)。 ●02年10月:成立国家电力监管委员会(电监会) ●02年12月29日,在原国家电力公司得基础上,中国电力新组建(改组) 得11家公司宣告成立,包括两家电网公司、五家发电集团公司与四家 辅业集团公司分别经营电网、电源及辅业资产。 电网公司: ?国家电网公司 ?南方电网公司 发电公司 ?华能集团公司 ?大唐集团公司 ?华电集团公司 ?国电集团公司 ?电力投资集团 辅业集团 ?中国电力工程顾问集团公司 ?中国水电工程顾问集团公司 ?中国水利水电建设集团公司 ?中国葛洲坝集团公司 ●电力产业总资产(2000年底): 2、5万亿元,其中原国电总资产1、8万亿元 1.2近期发展状况 ●发电装机容量: 1980:6587万KW(65869MW)
1987:10289、7万KW 1993:20000万KW 1996:23654万KW 2003:38900万KW 2004:44000万KW,用电21735亿千瓦时 2005年底:50841万KW,用电24220亿千瓦时 未来十年,预计还要增加50000万KW 变电站数量: 1996年统计数据(注): 500KV:47 330KV:25 220KV:1003 154KV:2 110KV:5496 66KV: 2729 35KV: 20921 目前每年新增变电站约4000个,改造老变电站约2000个。 2003年末数据(网络数据,供参考): 500kV:近100个 220kV:1800多个 110kV:5900个 66kV/35kV变电站有5700多个 另有数据显示,全国110KV以下、35KV以上得终端变电站有18000余座,35KV等级以下得各类配电变电站数量更多 近几年,每年新增变电站约4000个,改造老变电站约2000个。 2电力系统概述 2.1电力系统得特点 (1)平衡性:电能不能储存,电能得生产、输送、分配与使用同时完成。 (2)瞬时性:暂态过程非常迅速,电能以电磁波得形式传播,真空中传播速度为 300km/ms。 (3)与国民经济各部门间得关系密切。 2.2电力系统得组成 电力系统就是由发电厂得发电机、升压及降压变电设备、电力网及电能用户(用电设备)组成得系统。 发电,输变电,配电,用电
电力系统分析试题答案(全)
2、停电有可能导致人员伤亡或主要生产设备损坏的用户的用电设备属于（ ）。 A 、一级负荷； B 、二级负荷； C 、三级负荷； D 、特级负荷。 4、衡量电能质量的技术指标是（ ）。 A 、电压偏移、频率偏移、网损率； B 、电压偏移、频率偏移、电压畸变率； C 、厂用电率、燃料消耗率、网损率； D 、厂用电率、网损率、电压畸变率 5、用于电能远距离输送的线路称为（ ）。 A 、配电线路； B 、直配线路； C 、输电线路； D 、输配电线路。 7、衡量电力系统运行经济性的主要指标是（ ）。 A 、燃料消耗率、厂用电率、网损率； B 、燃料消耗率、建设投资、网损率； C 、网损率、建设投资、电压畸变率； D 、网损率、占地面积、建设投资。 8、关于联合电力系统，下述说法中错误的是（ ）。 A 、联合电力系统可以更好地合理利用能源； B 、在满足负荷要求的情况下，联合电力系统的装机容量可以减少； C 、联合电力系统可以提高供电可靠性和电能质量； D 、联合电力系统不利于装设效率较高的大容量机组。 9、我国目前电力系统的最高电压等级是（ ）。 A 、交流500kv ，直流kv 500±； B 、交流750kv ，直流kv 500±； C 、交流500kv ，直流kv 800±；； D 、交流1000kv ，直流kv 800±。 10、用于连接220kv 和110kv 两个电压等级的降压变压器，其两侧绕组的额定电压应为（ ）。 A 、220kv 、110kv ； B 、220kv 、115kv ； C 、242Kv 、121Kv ； D 、220kv 、121kv 。 11、对于一级负荷比例比较大的电力用户，应采用的电力系统接线方式为（ ）。 A 、单电源双回路放射式； B 、双电源供电方式； C 、单回路放射式接线； D 、单回路放射式或单电源双回路放射式。 12、关于单电源环形供电网络，下述说法中正确的是（ ）。 A 、供电可靠性差、正常运行方式下电压质量好； B 、供电可靠性高、正常运行及线路检修（开环运行）情况下都有好的电压质量； C 、供电可靠性高、正常运行情况下具有较好的电压质量，但在线路检修时可能出现电压质量较差的情况； D 、供电可靠性高，但电压质量较差。 13、关于各种电压等级在输配电网络中的应用，下述说法中错误的是（ ）。 A 、交流500kv 通常用于区域电力系统的输电网络； B 、交流220kv 通常用于地方电力系统的输电网络； C 、交流35kv 及以下电压等级通常用于配电网络； D 、除10kv 电压等级用于配电网络外，10kv 以上的电压等级都只能用于输电网络。 14、110kv 及以上电力系统应采用的中性点运行方式为（ ）。 A 、直接接地； B 、不接地； C 、经消弧线圈接地； D 、不接地或经消弧线圈接地。 16、110kv 及以上电力系统中，架空输电线路全线架设避雷线的目的是（ ）。
电力系统分析习题答案概述
八、某简单系统如图若在K 点发生三相短路，求使得系统保持暂态稳定的极限切除角。 九、某电厂有两台机容量均为50MW ，耗量特性分别22 111222F 0.01P 1.2P 10F 0.02P P 12＝＋＋，＝＋＋，最小技术负荷为其容量的25%，求电厂按图示负荷曲线运行时如何运行最经济？
十、有一台降压变压器如图所示，其归算至高压侧的参数为4.93＋j63.525Ω，已知变压器母线在任何方式下均维持电压为107.5KV，其低压侧母线要求顺调压，若采用静电电容器作为补偿设备，试选择变压器分接头和无功补偿设备容量。 解
一、10kV 。求始端电压。 解： 21130.48kV 10.4 PR QX U U +?+??=== 1210.40.4810.40.4810.88kV U U U =+?=+=+= 二、试求如图所示的等效电路的节点导纳矩阵，图中给出了各支路阻抗和对地导纳的标幺值。 若3、4节点间的支路用图2所示的支路代替，再求该网络的节点导纳矩阵。 解
三、某电力系统如图所示，f处发生不对称接地故障，试画出正序、负序和零序等值电路（各元件的序参数用相应的符号表示，如用X L1表示线路正序电抗）。 解 四、已知系统如图所示。k点发生不对称接地短路，试画出图示系统的正序、负序、零序网络。
解 五、系统如图所示。d点发生三相短路，变压器T2空载。求：（1）求用标幺值表示的等值网络；（2）短路处起始次暂态电流和短路容量；（3）计算短路冲击电流；（4）若电源容量为无限大，试计算短路冲击电流。 解： （1）用标幺值表示的等值网络（取100MVA B S=，用平均额定电压进行计算），把以自身容量为基准的标么值化为以全网络统一容量基准的标么值 (3) d 100 0.220.733 30 d X''=?=
中国高速公路发展概述
中国高速公路发展概述近几年，我国高速公路蓬勃发展，每年以几千公里的速度递增。现在高速公路建设已成为拉动内需，促进国民经济快速发展的重要因素之一，受到各级的高度重视。高速公路的不断延伸，也为道路运输的迅速发展创造了有利。最近十年车辆更新换代步伐加快，高档客车和大吨位货车日益增多，运输效率、服务水平和道路运输在国民经济中的地位空前提高，这是十分可喜的。但我国高速公路的起步阶段，却是历尽坎坷与艰难的。 中国需要修建高速公路吗今天，对中国是否需要高速公路的问题，多数人 都会做出肯定的答复。 但在20世纪70年代和80年代，对此的争论却是十分激烈的。1975年初，尽管我国的民用汽车拥有量仅为80 万辆，但由于公路的标准低，质量差，部分干线已出现了车辆堵塞，通行不畅的问题，营动汽车的平均车日行程只有180 公里。道路运输已成为经济发展的重要因素之一。为了借鉴国外经验，尽快改变我国公路的落后面貌，交通部派出由我同李劲、沙庆林等六人组成的公路考察团，赴日本进行考察。通过现场参观和座谈交流，我们对日本大力发展公路交通，振兴经济的以验有了基本了解。对行车速度高，通过能力大，运输成本低，交通事故少的高速公路印象尤为深刻。考察团搜集了很多有关高速公路的经济、技术资料，回国后向部里报告，指出在交通量大的路段，修建高速公路具有良好的经济效益和社会效益，对此引起了部领导和机关公路专业人员的重视。由于全国又突然掀起? " 反击右倾翻案风"，许多工作都无法正常进行，修建高速公路的问题未能列入日程，但技术准备工作却从此开始，不久由公路局和公路设计院组织翻译的国外高速公路技术资料和设计标准，便以《国外公路》专刊的形式出版发行。 党的十一届三中全会后，国内形势发生了重大转折，工作重点开始转移到经济建设方面。1978 年交通部修建京津塘高速公路，并组织力量制定了自己的高速公路标准，开始了勘测设计，但因领导机关不批准，未能实施。1982 年党的十二大以后，公路运输界建议修建高速公路的呼声日益高涨，而有关部门反对的意见仍很多。当时不同意修建高速公路的理由主要是：误认为高速公路是主要为小汽车行驶服务的，说中国的小汽车不多，今后也不应该大量发展，不需要修建高速公路；铁路运输量大，运价低，应该重点发展铁路；高速公路耗用钢材、水泥去修建高速公路；高速公路占地多，而且占了农民的土地，路修好后还不准农民的拖拉机、自行车通行，不符合中国的国情……。有的还在杂志上发表文章，六提倡修高速公路，发展小汽车，是高消费和自由化的表现，是" 既违犯国情，也不懂世情" 。针对这种情况，交通部和部分省、市公路部门主要做了以下几项工作： 一、过各种渠道和媒体，宣传道路运输在国民经济中的地位和作用，论述道路运输机动灵活，可以减少中转、装卸环节，实现门到门运输的优越性，用生动事例说明修建高速公路的必要性。还联合中国交通运输协会、中国汽车工业总公司，召开了两次"公路与汽车运输发展问题研讨会：" ，会后共同向国务院报送了《加快发展公路运输的紧急建议》。明确指出，加强公路建设，发展汽车工业，尽快改变道路运输的落后面貌，对发展经济，促进社会具有重要意义，应该尽快采取措施。有关材料还抄送了国务院有关部门。 二、加紧进行技术准备。如开展干线公路交通量调查，实施运输繁忙路段的平均车速公路不易得到批准的实际情况，制订了中国特有的一、二级汽车专用公路标准。一级汽车专用公路的技术指标，符合国际上高速公路的低限要求，但暂时不说是高速公路。二级汽车专用路，实际上是高速公路的半幅，以后再修半幅并完善配套设施，就是高速公路。