第三章简单电力网络的计算和分析夏道止版

c. 变压器始端功率（输入功率）
~ S1
~ S2
S~ZT
S~YT
2) 电压降落 （为变压器阻抗中电压降落的纵、横分量）
UT
P2'RT Q2' XT U2
,UT
P2' XT Q2' RT U2
注意：变压器励磁支路的无功功率与线路导纳支路 的 无功功率符号相反
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3) 电能损耗 a. 与线路中的电能损耗相同（电阻中的损耗，即铜耗
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5) 末端导纳支路的功率
S~ y 2
Y 2
U2
*
U2
1 2
GU
2 2
1 2
jBU
2 2
Py 2
jQ y 2
6) 末端功率
S~2 S~2' S~Y 2 P2' jQ2' Py2 jQy2 P2 jQ2
线路的总功率损耗为
S~1 S~2 S~Y 1 S~Z S~Y 2
和功率。
解过程：从首端向末端推导。 1）首端导纳支路的功率 S~Y1
S~ y 1
3
Y 2
U1 3
U1 3
(Y 2
U1 )U1
~ S1
S~1
1
U1 S~Y1 Y/2
S~2
~ 2 S2
Z Y/2
S~Y2 U2
1 2
GU12
1 2
jBU12
Py1 jQy1
9
2) 阻抗支路首端功率
S~1' S~1 S~y1 P1 jQ1 Py1 jQy1 P1' jQ1'
tg1
U '
U2
U
' 2
(二）电压质量指标
1) 电压降落：指线路始末两端电压的相量差。为相量。
2) 电压损耗：指线路始末两端电压的数值差。为数值。 标量以百分值表示：
电压损耗% U1 U2 100
UN
7
3) 电压偏移：指线路始端或末端电压与线路额定电压 的数值差。为数值。标量以百分值表示：
始 端 电 压 偏 移% U1 U N 100 UN
求取线路全年电能损耗的方法有以下两个： • 根据最大负荷损耗率计算：
Wz Pmax （年负荷损耗率） 8760 • 根据最大负荷损耗时间计算：
Wz Pmax max
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3. 电能经济指标
1) 输电效率：指线路末端输出有功功率与线路始端输 入有功功率的比值，以百分数表示：
输电效率% P2 100% P1
3) 阻抗支路中损耗的功率
S~z 3
S~1' 3U1
S~1' 3U1
Z
S1' U1
2
Z
P1'2 Q1'2 U12
R jX
P1'2 Q1'2
U
2 1
R
j
P1'2 Q1'2
U
2 1
X
PZ jQZ
4）阻抗支路末端功率
S~2' S~1' S~Z P1' jQ1' PZ jQZ P2' jQ2'
第三章 输电线路运行特性及简 单电力系统潮流估算
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第三章 输电线路运行特性及简单电力 系统潮流估算
1. 电力线路和变压器的运行状况 的计算和分析
2. 简单电力网络的潮流分布和控 制
2
基本要求： 加强对电力系统运行潮流的了解，培养计算能力。
重点： （1）线路运行相量图的画法； （2）电压损耗、功率损耗有关的定义式； （3）辐射形网络潮流计算
S~1
Y U1 S~yT
T
S~2
~ S2
ZT U2
P2'2 Q2' 2
U
2 2
RT
jXT
P2'2 Q2' 2
U
2 2
RT
j
P2'2 Q2' 2
U
2 2
XT
PZT jQZT
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b. 变压器励磁支路损耗的功率
S~YT YTU1 *U1 GT jBT U12 GTU12 jBTU12 PYT jQYT
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电力网络特性计算所需的原始数据：
• 用户变电所的负荷功率及其容量 • 电源的供电电压和枢纽变电所的母线电压 • 绘制等值电路所需的各元件参数和相互之间的
关联、关系等等
4
第一节 电力网的电压降落和功率损耗
一、电压降落、电压损耗和电压偏移
（一）电压降落
~
S1
1
Z
2 S~2
U&1
U&2
1. 已知首端功率和电压的情况
UU1
U dU
U2 U U
2. 从末端向始端推导
已知条件为：末端电压U2，末端功率S2=P2+jQ2，以 及线路参数。求解的是始端电压。
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电压的求取应注意符号
U1 U2 U jU
U P2'R Q2' X ,U P2' X Q2' R
U2
U2
U1
U2
U '
2
U '
2 ,
部分）
b. 电导中的损耗，即铁耗部分，近似取变压器空载损 耗P0与变压器运行小时数的乘积，变压器运行小时 数等于8760h减去因检修等而退出运行的小时数。
末 端 电 压 偏 移% U2 U N 100 UN
4) 电压调整：指线路末端空载与负载时电压的数值差。 为数值。标量以百分值表示：
电压调整% U20 U2 100 U 20
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第一节 电力网的电压降落和功率损 耗
二. 功率分布和功率损耗
1. 电力线路功率分布和功率损耗的计算
已知条件为：首端电压 U，1 首端功率S1=P1+jQ1，以及 线路参数。求解的是线路中的功率损耗和末端电压
求取末端电压的方法如下，令：U1 U100
U2
U1
S~1' U1
*
Z
U1
P1' jQ1'
U1
R jX
U1
P1'R Q1' X U1
j
P1' X Q1' R U1
U1
U
jU
5
其幅值为：
U2 U1 U 2 U 2
相角为：
tg1 U
U1 U
简化为：
U2
U1
U
U 2
2U1
年负荷率 W / 8760Pmax
PmaxTmax Tmax 8760Pmax 8760
3) 年负荷损耗率：全年电能损耗除以最大负荷时的功 率损耗与8760h的乘积，即：
年负荷损耗率 Wz （/ 8760Pmax）
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4) 最大负荷损耗时间：全年电能损耗除以最大功率损 耗，即：
max Wz / Pmax
2) 线损率或网损率：线路上损耗的电能与线路始端输 入的电能的比值
线损率% Wz 100% Wz 100%
W1
W1 Wz
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2. 变压器运行状况的计算和分析
1. 变压器中的电压降落、功率损耗和电能损耗
用变压器的型电路
1) 功率
a. 变压器阻抗支路中损耗
的功率
S~ZT
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
S
' 2
U2
2 ZT
S~1
(PY 1 PZ PY 2 ) j(QY 1 QZ QY 2 )
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2. 电力线路上的电能损耗
1) 最大负荷利用小时数Tmax：指一年中负荷消费的电能 W除以一年中的最大负荷Pmax，即：
Tmax W / Pmax
2) 年负荷率：一年中负荷消费的电能W除以一年中的最 大负荷Pmax与8760h的乘积，即：