电力系统分析课程总结

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统。

（3）1891年，第一条三相交流输电线路在德国运行，三相交流输电使输送功率、输电电压、输电距离日益增大。

（4）目前，大电力系统不断涌现，甚至出现全国性和国际性电力系统。 （5）我国已建成华东、东北、华中、华北、西北、华南六个跨省电力系统，独立的省属电力系统还有山东、福建、海南、四川和台湾系统。

3、电力接线图

（1）地理接线图：按比例显示电力系统中各发电厂和变电所相对地理位置，它反映电力线路的路径和相互间的联接，但不能完全显示各电力元件间的连接情况。

（2）电气接线图：显示系统中各电力元件之间的电气联系，但不能反映发电厂和变电所的相对地理位置。 二、对电力系统运行的基本要求

根据电能生产、输送、消费的特殊性，对电力系统运行有如下三点要求。 1、保证可靠地持续供电

根据用户对用电可靠性的要求，将负荷分为三个等级：

第一级负荷 第二级负荷 第三级负荷

电力系统供电的可靠性，就是要保证一级负荷在任何情况下都不停电，二级负荷尽量不停电，三级负荷可以停电。

2、保证良好的电能质量

良好的电能质量有三个指标：电压质量、频率质量和波形质量。 （1）电压偏移：一般不超过用电设备额定电压的±5%。 （2）频率偏移：一般不超过±0.2~ 0.5Hz。

（3）波形畸变率：指各次谐波有效值平方和的方根与基波有效值的百分比。 3、提高系统运行的经济性

电力系统的经济指标一般是指火电厂的煤耗以及电厂的厂用电率和电力网的网损率等。

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1.2电力系统中性点的接地方式

1、大接地电流方式的电力系统

优点：快速切除故障，安全性好；经济性好 缺点：供电可靠性差

2、小接地电流方式的电力系统 优点：供电可靠性高；安全性好 缺点：经济性差；易出现谐振电压

??①中性点有效接地方式 ???大电流接地方式??②中性点全接地方式

??（需要断路器遮断单 ??? 相接地故障电流的）? ③中性点经低电抗、中\\低电阻接地方式

中性点接地方式????①中性点不接地方式 ???小电流接地方式??（单相接地电弧能够??②中性点经消弧线圈接地方式 ???瞬间熄灭的）

2电力系统元件参数和等值电路

本章主要讲述了电力系统元件参数和等值电路，

三相交流电力系统常用星形等值电路来模拟，对称运行时，可用一相等值电路进行分析计算。本章讲的是一相等值电路的参数。

架空线路的一相等值参数的计算公式是在三相对称运行状态下导出的。在一相等值电感中考虑了相间互感的影响。架空线路的换位可使各相的等值参数接近相等。

采用分裂导线相当于扩大了导线的等效半径，因而能减小电感，增大电容。 双绕组变压器等值电路中的电阻、电抗、电导和电纳，可根据变压器铭牌中给出的短路损耗、短路电压、空载损耗和空载电流这四个数据分别算出。对于三绕组变压器，

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要了解三个绕组的容量比，对于绕组容量不等的变压器，如果给出的短路损耗和短路电压尚未折算为变压器额定容量下的值，先要进行折算，并将折算值分配给各个绕组，然后再按有关公式计算各绕组的电阻和电抗。

电力系统中习惯采用标幺制，一个物理量的标幺值是指该物理量的实际值与所选基准值的比值。采用标幺制，首先必须选择基准值。基准值的选择，原则上不应有什么限制。实际上基准值的选择总是希望有利于简化计算和对计算结果的分析评价。

在多级电压的电力网中，基准功率是全网统一的，基准电压则按不同电压等级分别选定，一般选为各级的平均额定电压。 2.1电力线路参数和等值电路 一、电力线路结构简述

1、架空线路 （1）导线 （2）避雷线 （3）杆塔 （4）绝缘子 （5）金具 2、电缆线路 二、电力线路的参数 三、电力线路的等值电路

由于正常运行的电力系统三相是对称的，三相参数完全相同，三相电压、电流的有效值相同，所以可用单相等值电路代表三相。因此，对电力线路只作单相等值电路即可。严格地说，电力线路的参数是均匀分布的，但对于中等长度以下的电力线路可按集中参数来考虑。这样，使其等值电路可大为简化，但对于长线路则要考虑分布参数的特性。 2.2变压器、电抗器的参数和等值电路 一、双绕组变压器的参数和等值电路

1、阻抗

（1）电阻。变压器的短路损耗Pk可近似地等于额定电流通过变压器时，高低压绕组总电阻中的三相有功功率损耗Pr，即Pk=Pr。而三相电阻中的有功功率损耗为 所以

Pr2?3IN2RT?3(SN)R3UNT?SRUN2N2TRT?PUSr2N2N?PUSk2N2N4

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（2）电抗。在电力系统计算中，对于大容量的变压器其电抗数值近似等于其阻抗的模的数值，它的电阻可以忽略不计。于是变压器短路电压的百分数为 所以

二、三绕组变压器的参数和等值电路

由书中介绍的方法求得电阻、电抗、导纳，可得三绕组变压器的等值电路。 三、自耦变压器的参数和等值电路

自耦变压器和普通变压器的端点条件相同，二者的短路试验、参数的求法和等值电路的确定也完全相同。

2.3发电机和负荷的参数及等值电路

此节讲了两部分内容，一是发电机的电抗和电动势，讲解了发电机电抗和电动势的求法，并可得出发电机的等值电路；第二部分讲了负荷的功率、阻抗和导纳，详细讲述了负荷的功率、阻抗和导纳的求法。 2.4电力网络的等值电路

为了调压的需要，双绕组变压器的高压绕组和三绕组变压器的高、中压绕组，除主分接头外，还有若干分接头可供使用。例如，对于无载调压变压器容量一般为6300kVA以下者，有三个分接头，分别对应电压为1.05UN、UN、0.95UN，调压范围为±5%UN； 容量为8000kVA以上的变压器有五个分接头，分别从1.05UN、1.025UN、UN、0.975UN、0.95UN处引出，调压范围为±2×2.5%UN。而变压器低压绕组没有分接头。

变压器的额定变比就是主分接头电压与低压绕组额定电压之比。变压器实际变比是运行中变压器的高、中压绕组实际使用的分接头电压与低压绕组的额定电压之比。在电力系统计算中，有时采用平均额定电压之比，此时变压器各绕组的额定电压被看作是其所连电力线路的平均额定电压。因此变压器的变比将为变压器两侧电力线路平均额定电压之比。

此节讲了三部分主要内容，一是以有名制表示的等值网络，主要采用有单位的阻抗、导纳、电压、电流、功率等进行运算；二是以标幺制表示的等值网络，主要采用没有单位的阻抗、导纳、电压、电流、功率等进行运算；三是等值网络的使用和简化。

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