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电力系统稳态分析复习
陈珩编
第一章:电力系统的基本概念
概念:
1、电力系统就是由发电机、变压器、电力线路和负荷按一定方式组成的生产、传输、分配和消费电能的整体。
2、电力网由 变压器 和 线路 组成。亦可说:由输电网和配电网组成 3、电力系统运行的基本要求有:可靠持续地供电、优良的电能质量和运行的经济性、(环境保护)。或称:可靠性、优质性和 经济性 环保性。
4、电能质量指标包含: 电压(允许偏移±5%UN)、频率(允许偏移±0.2Hz) 和波形(允许畸变率约为5%)。
5、电力系统中一级负荷、二级负荷和三级负荷是依据用户对供电 可靠性 要求
来划分的。
6、系统运行经济性的两个考核指标是 煤耗率 和 网损率 。 7、电力网络的接线方式可以分成 无备用接线 和 有备用接线。 8、电力系统无备用接线方式包括 单回路放射式 、 干线式 、 链式 。 9、有备用电源接线的五种接线方式为:1)两端供电;2)环形;3)双回路放
射式;4)双回路干线式;5)双回路链式。 10、线路的额定电压表示的是线电压。
11、平均额定电压约为电网额定电压UN的1.05倍。 12、电力系统中性点的运行方式分为:
(1)大电流接地方式:中性点直接接地,发生单相接地立即切除故障,单相接地时非故障相对地电压不变,一般用于110kV及以上电网。
(2)小接地电流方式:中性点不接地(及中性点经消弧线圈接地),单相接地时仍可运行2小时,非故障相对地电压值由相电压升至线电压,中性点对地电压由零升至相电压。接地电流等于正常运行时一相对地电容电流的三倍。
当网络接地容性电流超过如下数值时,中性点应装设消弧线圈进行补偿。
3~6kV——30A;10kV——20A;35~60kV——10A
补偿方式:过补偿
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13、我国电力系统的额定电压等级有:3、6、10、35、110、220、500(kV),目前电力系统的最高电压等级是:交流1000kV,直流±800kV 习题:
1、对于一级负荷比例较大的电力用户,应采用的电力系统接线方式为( B )。
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 2、简单的闭式网络可分为两端供电式网络和( A )
A.环式两大类 B.干线式两大类 C.放射式两大类 D.链式两大类 3、标出下图中变压器T1~T4的额定变比和G的额定电压。
答:G:10.5kV T1:10.5/242kV T2:220/121/38.5kV T3:35/6.6kV T4:10.5/3.15kV 4、电力系统接线如下图所示,试求: (1)发电机及各变压器高低侧的额定电压;
(2)设变压器T1工作于+2.5%抽头,T2工作于主抽头,T3工作于-5%抽头,求这些
变压器的实际变比。
解:(1) UGN=10.5kV, T1:10.5/121 kV T2:110/38.5 kV T3:35 /11 kV
121(1?2.5%)?11.8110.5110?2.86 (2) T2:k2? 38.535(1?5%)T3:k3??3.0211T1:k1?第二章 电力系统各元件的特性和数学模型
概念: 1、复功率:
%&I?S(cos?+jsin?)?P?jQS?U?2、负荷以超前的功率因数运行时吸收 容 性无功功率(发出感性无功)。 3、决定发电机组运行极限的因素:
(1)定子绕组温升约束。取决于发电机的视在功率。 (2)励磁绕组温升约束。取决于发电机的空载电势。 (3)原动机功率约束。即发电机的额定功率。
(4)其他约束。当发电机以超前功率因数运行(进相运行)。
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4、变压器损耗由 空载损耗 和 负载损耗 两部分构成。
5、扩径导线:人为扩大导线直径,但不增加载流部分截面积。不同之处在于支撑层仅有6股,起支撑作用。
6、分裂导线:又称复导线,其将每相导线分成若干根,相互间保持一定的距离。采用分裂导线可减小电晕损耗和线路电抗,但会增加线路电容。 7、三相架空输电线采用循环换位的目的是 减少三相参数不平衡 。 8、同一型号的架空三相输电线,相间距离增大,其线路对地电容将减小。 9、长线路的等值电路要用 分布参数表示。 10、标么值是指 有名值 和基准值的比值。
11、采用标么制计算时,只需要选择两个电气量的基准值,其它基准值可根据它们之间的关系导出,通常选择的基准值是功率和电压。 12、对多电压等级的电网进行计算时,要作电压等级的归算。
13、年最大负荷曲线亦称有功功率年负荷曲线,即表示一年内每月最大有功功率负
荷变化的曲线。常用于制订发电设备的检修计划。 习题:
~1、当功率为S?P?jQ时(功率因数角为?),取基准功率为Sn,则无功功率的标
么值为 Q/Sn 。
2、简单电力系统如图所示,试作出该系统以标么值表示的等值电路(不计电阻、导纳),取SB=100MVA,UB=Uav。 各设备的参数如下: 解: 等值电路为:
3、根据凸极式发电机的向量图(图2-3或图2-7a),求证图2-7(b)中.
解:由图2-3可知,图2-7(b)中,OB=Ixd(UN/xd)’ , OD=Ixq(UN/xd) ,而ΔmOB与ΔO’OD相似,故有 mO/OO’=xd/xq, 所以,mO= OO’﹡(xd/xq) mO’=mO- OO’= OO’﹡(xd/xq-1)
而OO’=U2N /xd ,代入上式,得 mO’=U2N (1/xq- 1/ xd) 证毕
第三章 简单电力网络的计算和分析
概念: