电力系统分析期末复习资料

第一章

生产，输送，分配，消费电能的各种电器设备连接在一起而组成的整体称为电力系统。

电力系统中输送和分配电能的部分称为电力网，它包括升压变压器，降压变压器，相关变电设备，以及各种电压等级的输电线路。

输电设备主要有输电线，杆塔，绝缘子等。变电设备主要有变压器，电抗器，电容器，断路器，开关，避雷器，互感器，母线等一次设备。

电网按照电压等级和承担功能的不同分为三个子系统，机输电网络，次级输电网络，和配电网络。

变电所是电力网的重要组成部分，他的任务时汇集电源，升降电压，分配电能。

电压的升降有变电所的电力变压器实现。

输电线路按结构可分为架空线路和电缆线路两大类。

架空线路由导线，避雷线，杆塔，绝缘子，和金具等组成，架空线路相邻杆塔之间的水平距离称为线路的档距。

电力电缆主要由导体，绝缘层和保护层三部分组成。

负荷曲线就是以曲线描述某一时间段内符合随时间变化的规律，按复合可分为有功功率和无功功率负荷曲线，按时间长短可分为日负荷曲线和年负荷曲线。

日负荷曲线对电力系统的运行有很重要的意义，它是安排日发电计划和确定系统运行方式的重要依据。年最大负荷曲线主要用来安排发电设备的检修计划，同时也为制定发电机组或发电厂的扩建或新建计划提供依据。

从用户等级可划分为一级负荷，二级负荷，三级负荷（绝大多数居民）

发电机的额定电压与网络的额定电压为同一等级时，发电机的额定电压规定比网络的额定电压高5%

我国电力线路的额定电压有：220V 380V 6KV 10KV 35KV 配电电压

110KV 220KV 330KV 500KV 750KV 1000KV输电电压

如何确定电力系统的额定电压和额定功率？

电力系统的额定电压：能保证电气设备的正常运行，且具有最佳技术指标和经济指标的电压发电机的额定电压比网络的额定电压高５％。变压器一次绕组的额定电压与网络额定电压相等，但直接与发电机连接时，其额定电压应等于发电机额定电压；二次绕组额定电压定义为空载时的电压，应比网络额定电压高１０％，只有内阻抗小于7.5%和供电距离短才高５％。

如果负荷始终等于最大值Pmax，经过Tmax小时后所消耗的电能恰好等于全年的实际耗电量，则称Tmax为最大负荷利用小时数。Tmax=W/Pmax

电力系统的接线方式分为两类：无备用电源接线和有备用电源接线。

中性点接地盎方式有四种：中性点不接点，中性点经消弧线圈接地，中性点直接接地（缺点：系统供电可靠性较差），中性点经电阻或电抗接地。

电力线路的额定电压与输电能力有何关系？

答：相同的电力线路，额定电压越高，输电能力就越大。在输送功率一定的情况下，输电电压高，线路损耗少，线路压降就小，就可以带动更大容量的电气设备。

第二章

输电线路的参数有四个：电阻:反映线路通过电流时产生的有功功率损失效应。电感：反映周围产生磁场效应。电导：反映线路带电时绝缘介质中产生漏电流及导线附近空气有力而产生的有功功率损失。电容：反映带电导体线周围电场效应。

升压变压器绕组排列方式：低压绕组位于中层，与高中压绕组都有紧密的联系，有利于功率从低压侧向高中压侧传递。中压绕组放在中层，与高压绕组联系紧密，有利于功率从高压侧

向中压侧传递，常用于降压变压器。

标幺值=有名值/基准值。其特点是结果清晰，计算简便，没有单位，是相对值。电力系统基准值的原则是：a.全系统只能有一套基准值b.一般取额定值为基准值c.电压、电流、阻抗和功率的基准值必须满足电磁基本关系。

变压器的等效电路画图参数理解看书

什么叫电力线路的平均额定电压？我国电力线路的平均额定电压有哪些？

答：线路额定平均电压是指输电线路首末段电压的平均值。我国的电力线路平均额定电压有3.15kv、6.3kv、10.5kv、15.75kv、37kv、115kv、230kv、345kv、525kv。

第三章

什么是潮流计算？

所谓潮流计算，是指对电力系统某一稳态运行方式，确定系统的电压分布和功率分布，即计算出个母线（节点）电压幅值和相角，以及流过所有元件的有功功率和无功功率。

潮流计算的目的？

1）检查电力系统各元件是否过载2）检查电力系统个母线电压是否满足要求3）根据对各种运行方式的潮流分布计算，可以帮助调度人员正确合理的选择系统运行方式。4）根据功率分布，选择电力系统的电器设备和导线截面积，可以为电力系统的规划，扩建和继电保护整定计算提供必要的数据和依据。5）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。

感性无功功率将从电压较高的一端流向电压较低的一端，有功功率则从电压相位超前的一端流向点位香落后的一端，这是交流电网中关于功率传递的重要概念。

什么是电压损耗和电压偏移？

答：电压损耗是指始末端电压的数值差（电压损耗过大将直接影响供电电压质量）。电压偏移是指网络中某节点的实际电压同网络该处的额定电压之间的数值差（反映供电电压质量）。在同一时间内，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。电力网损耗率=电力网损耗电量/供电量*100%

有哪些降低网损的技术措施？

1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等。

配电网络一般采用环网建设，辐射运行的原则。

在同一时间内，电力网损率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，电网损耗率=电力网损耗电量/供电量*100%

第四章

衡量电能质量的主要指标是频率，电压，波形

系统的频率与有功功率的平衡密切相关，

系统中的备用容量可分为负荷备用，事故备用，检修备用和国民经济备用。或者按备用状态分为热备用和冷备用。

Δf=-ΔPd0/Kg+Kd

等耗量微增率准则：负荷在两台机组间分配时，如他们的燃料消耗微增率相等，即dF1/dPg1=dF2/dPg2

第五章

电力系统的无功功率电源有：发电机，同步调相器，静电电容器，静止补偿器后三个又称为无功补偿装置。

经过无功功率平衡计算发现无功功率不足时，可以采取的措施：

1）要求各类用户将负荷的功率因数提高到现行规程规定的数值。

2）2）挖掘系统的无功潜

3）根据无功平衡的需要，增添必要的无功补偿装置，并按无功功率就地平衡的原则补偿容量的分配。

电压中枢点的选择

所谓电压中枢点是指那些能够反映和控制整个系统电压水平的节点（母线）。一般选择下列母线作为电压中枢点。

1）大型发电厂的高压母线2）枢纽变电所的二次母线3）有大量地方性负荷的发电厂母线

中枢点电压调整的方式

1逆调压2顺调压3常调压

这三周过调压方式中，逆调压方式要求最高，实现较难，常调压次之，顺调压较容易实现。调整负荷点的电压Vi可采取的措施

1）调节发电机励磁电流以改变发电机机端电压VG

2）改变变压器的变比K1 K2

3）改变功率分布P+JQ(主要是Q)，使电压损耗ΔV减小，

4）改变网络损耗参数R+JX（主要是X），减小电压损耗ΔV

横向调压变压器只产生横向电势，所以它只能改变线路电压的相位而几乎不改变电压的大小。混合型调压变压器既可以改变线路电压的大小，又能改变其相位。

第六章

为什么要进行派克变换？其实质是什么？

答：因为在同步发电机原始方程中，磁链方程式出现了变系数：a、转子的旋转使定子绕组间产生相对运动，使定转子绕组间的互感系数发生相应的周期变化b、转子在磁路上只是分别对于α轴和q轴对称而不是任意对称的，转子旋转也导致定子各绕组的自感和互感周期性变化，所以引入派克方程线性变换。其实质是将变系数微分方程变换成常系数微分方程。稳态运行的电势方程，等值电路和向量图P165

第七章

短路计算的目的

1）在发电厂，变电所及整个电力系统的设计，运行中均以短路计算作为依据。2）短路电流计算结果时选择电气设备的依据3）是电力系统继电保护设计和整定的基础，4）是比较和选择发电厂和电力系统电气主接线图的依据，根据它可以确定限制短路电流的措施。

什么是短路冲击电流？它在什么条件下出现？与短路电流周期分量有什么关系？答：短路冲击电流指短路电流最大可能的瞬时值，用i im表示。其主要作用是校验电气设备的电动力稳定度。它在短路前电路处于空载状态，并且短路时电源电势刚好过零值（即合闸角为0）的

时候，即发生短路后约半个周期时出现。其与I pm的关系是i im=I pm+I pm e?0.01/Ts。

短路冲击电流：短路电流最大可能的瞬时值称为短路冲击电流，以Iim表示，短路冲击电流主要用来校验电气设备的电动力稳定度。

短路电流的有效值P172

短路容量：也称为短路功率，等于短路电流有效值同短路处的正常工作电压的乘积。St=根号3VavIt 用来检验开关的切断能力。

有阻尼绕组同步发电机突然三相短路后的暂态过程通常分为两个阶段，短路后的最初阶段称为次暂态过程，稍后的阶段称为暂态过程。

第八章

电力系统不对称故障包括单相接地短路，两相短路，两相短路接地，单相断开和两相断开。一般求解不对称故障问题常用的方法时对称分量法。

电力系统中的元件分为静止元件和旋转元件两大类。变压器和输电线路属于静止元件，同步发电机和异步电动机属于旋转元件。对于静止元件，当施加正序或负序电压时，其产生的自感和互感的电磁关系时完全相同的。所以，正序阻抗等于负序阻抗；由于零序分量与正负序分量性质不同，古一般情况下，零序阻抗不等于正负序阻抗。对于旋转元件，通以正序电流和通以负序电流所产生的磁场旋转方向刚好相反，而零序电流并不产生旋转的气隙磁通，因此，正负零序阻抗互不相等。

在短路电流实用计算中，近似的采用下列值作为输电线路每一回路每单位长度的一相等值零序电抗：

无架空地线的单回线路X0=3.5X1 1

无架空地线的双回线路X0=5.5X1 2

有架空地线的单回线路X0=（2-3）X1 3

有架空地线的双回线路X0=(3-4,.7)X1 4

2>4>1>3