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电力系统分析课程总结

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大部分负荷的电压偏移。于是,电力系统电压调整问题也就转变为保证各中枢点的电压偏移不超出给定范围的问题。 二、电压调整的基本原理

拥有较充足的无功功率电源是保证电缆系统有较好的运行电压水平的必要条件,但是要使所有用户的电压质量都符合要求,还必须采用各种调压手段。

电压调整的措施:

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△V变化; 4、改变网络参数R+jX(主要是X),改变电压损耗△V。 电力系统的几种调压方式 一、改变发电机机端电压调压

这种调压手段是一种不需要耗费投资,且是最直接的调压方法,应首先考虑采用。发电机的电压调整是借助于调整发电机的励磁电压,以改变发电机转子绕组的励磁电流,就可以改变发电机定子端电压。 二、改变变压器变比调压 三、改变网络中无功功率分布调压

当电力系统中无功电源不足时,就不能单靠改变变压器变比调压。而需要在适当地点对所缺无功进行补偿,这样也就改变了电力网中无功功率的分布。 电力线路导线截面的选择

电力线路导线的投资在电力线路总投资中所占的比重较大,在一般35~110Kv架空电力线路中,导线投资约占30%左右。正确地选择电力线路的导线截面,对电网的经济运行,提高电能的质量至关重要。 一、按经济电流密度选择导线截面

二、按机械强度的要求选择导线最小容许截面 二、按机械强度的要求选择导线最小容许截面 三、按导线的长期发热条件选择导线截面 四、按电晕临界电压选择导线截面 五、按容许电压损耗选择导线截面 六、选择导线截面基本方法的应用:

工厂电力网——持续容许电流或经济电流密度

中、低压配电力网——(长线路)容许电压损耗(短线路)容许电流损耗 农村电力网——容许电压损耗

区域电力网——经济电流密度

7电力系统各元件的序参数和等值电路

对称分量法是分析电力系统不对称故障的有效方法。在三相参数对称的线性电路中,各序对称分量具有独立性。

电力系统各元件零序和负序电抗的计算是本章的重点。某元件的各序电抗是否相同,关键在于,该元件通一不同序的电流时,所产生的磁通将遇到什么样的磁阻,各相之间将产生怎样的互感影响。各相磁路独立的三相静止元件的各序电抗相等,静止元件的正序电抗和负序电抗相等。由于相间互感的助增作用,架空线路的零序电抗要大于正序电抗,架空地线的存在又使输电线的零序电抗有所减小。

变压器的各序漏抗相等,变压器的零序励磁电抗则同其贴心结构有关。旋转电机的各序电抗互不相等。

制订序网时,某序网络应包含该序电流通过的所有元件,负序网络的结构与正序网络相同,但为无源网络。

三相零序电流大小同相位,必须经过大地形成通路,制订序网络时,应从故障点开始,仔细查明序网络电流的通路情况。变压器的零序等值电路只能在YN侧与系统的零序网络联接,d侧和Y侧都同系统断开,d侧还须自行短接。在一相零序网络中,中性点接地阻抗须以其三倍值表示。零序网络也是无源网络。 对称分量法

对称分量法:由一组不对称三相系统的三个相量可以分解出三相对称的正序、负序、零序;反之由三相对称的正序、负序、零序也可以合成一组不对称三相系统的相量。

同步发电机的负序电抗和零序电抗 一、同步发电机的负序电抗

定义:发电机端点的负序电压的同步频率分量与流入定子绕组负序电流的同步频率分量的比值。

二、同步发电机的零序电抗

定义:施加在发电机端的零序电压的同步频率分量与流入定子绕组的零序电流的同步频率的分量的比值。由定子绕组的漏抗确定。

异步电动机的参数和等值电路

一、异步电动机的次暂态参数和等值电路 二、异步电动机的负序和零序参数 变压器的零序参数和等值电路

1、零序电压施加在变压器绕组的三角形侧或不接地星形侧时,无论另一侧绕组的接线方式如何,变压器中都没有零序电流流通。这种情况下,变压器的零序电抗X0= ∞。

2、零序电压施加在绕组连接成接地星形一侧时,大小相等,相位相同的零序电流将通过三绕组经中性点流入大地,构成回路。但在另一侧,零序电流流通的情况则随该侧的接线方式而异。 电力系统的序网络

1、利用对称分量法分析电力系统的各种不对称故障,首先应该绘出与系统各序阻抗相对应的序网络,利用序网络依次求得待求电量的各序分量之后,再进行合成,求得最终结果。

2、在制定各序网络时,一般从故障点做起,根据各序电流的流通路径,确定各序网络的结构,由各元件的序阻抗构成一个完整的序网络。

8电力系统故障的分析与实用计算

对于各种不对称短路,都可以对短路点列写各序网络的电势方程,根据不对称短路的不同类型列写边界条件方程。联立求解这些方程可以求得短路点电压和电流的各序分量。

简单不对称故障的另一种有效解法是,根据故障边界条件组成复合序网。在复合序网中短路点的许多变量被消去,只剩下正序电流一个待求量。

根据正序电流的表达式,可以归纳出正序等效定则,即不对称短路时,短路点正序电流与在短路点每相加入附加电压而发生三相短路时的电流相等。

为了计算网络中不同节点的各相电压和不同支路的各相电流,应先确定电流和电压的各序分量在网络中的分布。在将各序量组合成各相量时,特别注意正序和负序对称分量经过Y,d接法的变压器时要分别转过不同的相位。

不对称短路分析计算的原理和方法,同样适用于不对称断线故障。必须注意,横向故障和纵向故障的故障端口节点的组成是不同的。

为了统一各种不同类型故障数学模型的建立方法,引入了端口矩阵的概念。所谓端口,即是两个节点构成的节点对,两个节点的注入电流总是大小相等,符号相反。节点

阻抗矩阵是端口阻抗矩阵的特例。节点阻抗矩阵元素的物理概念可以延伸到端口阻抗矩阵。

在研究复杂不对称故障时,为了处理好全系统对称分量基准相的统一性和各处故障特殊相的随意性,需要在故障边界条件方程中引入移相系数。对于发生在星形-三角形接法变压器两侧的故障,为了考虑正序和负序分量经过变压器后会产生不同的相位移动,也需要在边界条件中引入相应的移相系数。

无论哪一类故障,本章都采用网络对故障口的电势方程和故障口边界条件方程联立求解的方法,求出故障口电流和电压的各序分量之后,再进行网络内电流和电压的分布计算。

本章和第六章一样,也是应用阻抗矩阵建立故障计算的数学模型。但是所有的方程式也只涉及与故障口节点号相关的节点阻抗矩阵元素。因此,在实际计算中只需要形成全系统的节点导纳矩阵,根据计算要求算出与故障口节点号相关的某几列节点阻抗矩阵元素即可,不必形成全系统的节点阻抗矩阵。 由无限大容量电源供电的三相短路的分析与计算 一、无限大容量电源

电源距短路点的电气距离较远时,由短路而引起的电源送出功率的变化远小于电源的容量,则该电源为无限大容量电源。

二、无限大容量电源供电的三相短路暂态过程的分析 三、短路的冲击电流、短路电流的最大有效值和短路功率 四、无限大容量电源供电的三相短路的电流周期分量有效值的计算 电力系统三相短路的实用计算

电力系统三相短路的实用计算,主要是计算非无限大容量电源供电时,电力系统三相短路电流周期分量的有效值,该有效值是衰减的。本节主要学习了起始次暂态电流的计算、冲击电流和短路电流最大有效值、电流分布系数和转移阻抗、应用曲线法求任意时刻短路电流周期分量的有效值、三相短路电流的计算机算法。 电力系统不对称短路的分析与计算

电力系统中发生不对称短路时,无论是单相接地短路、两相短路还是两相接地短路,只是在短路点出现系统结构的不对称,而其它部分三相仍旧是对称的。

根据正序等效定则,不对称短路时短路点的正序电流值等于在短路点每相接入附加阻抗 而发生三相短路时的短路电流值。因此,三相短路的运算曲线可以用来确定不对称短路过程中任意时刻的正序电流。其计算步骤如下: (1)元件参数计算及等值网络。

(2)化简网络求各序等值电抗。 (3)计算电流分布系数。

(4)求出各电源的计算电抗和系统的转移电抗。 (5)查运算曲线计算短路电流。

(6)若要求提高计算准确度,可进行有关的修正计算。 电力系统非全相运行的分析

电力系统非全相运行包括单相断线和两相断线,如下图所示。非全相运行时,系统的结构只在断口处出现了纵向三相不对称,其他部分的结构仍然是对称的,故也称为纵向不对称故障。

9机组的机电特性

本章介绍了发电机的基本方程,为电力系统暂态过程研究准备基础知识。 理想同步电机内各绕组电磁量的关系可用一组微分方程和一组代数方程来描述。在a、b、c坐标系的磁链方程中,有许多系数是转子角的周期函数。

在研究电力系统的稳定性问题时,有时还要考虑到自动调节励磁系统和自动调节转速系统的作用。电力系统的稳定性问题又可分为电源的稳定性和负荷的稳定性,前者是指同步发电机组的稳定性,后者是指异步电动机组运行的稳定性。

要分析电力系统的稳定性问题,首先就要讨论同步发电机组和异步发电机组的机电特性。即机组的转子运动方程式和同步发电机组的功-角特性方程式。其中同步发电机组是电力系统最主要的电源,对电力系统的稳定性起了主导的作用。因此对电力系统稳定性的研究主要是研究同步发电机组运行的稳定性。 电力系统运行稳定性的基本概念 稳定的基本概念:

电力系统运行稳定性问题就是当系统在某一正常运行状态下受到某种干扰后,能否经过一定时间后回到原来的运行状态或者过渡到一个新的稳定运行状态的问题。如果能够,则认为系统在该运行状态下是稳定的。反之,若系统不能回到原来的运行状态或者不能建立一个新的稳定运行状态,则说明系统的状态变量没有一个稳定值,而是随着时间不断增大或震荡,系统是不稳定的。 同步发电机组的运动方程式

本节主要学习了同步发电机组的运动方程式,其转子的运动方程式是电力系统稳定性分析和计算中最基本的方程式。它可以描述电力系统受到扰动后发电机间或发电机与

电力系统分析课程总结

大部分负荷的电压偏移。于是,电力系统电压调整问题也就转变为保证各中枢点的电压偏移不超出给定范围的问题。二、电压调整的基本原理拥有较充足的无功功率电源是保证电缆系统有较好的运行电压水平的必要条件,但是要使所有用户的电压质量都符合要求,还必须采用各种调压手段。电压调整的措施: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k
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