章电力系统基本概念课件

电力系统稳态分析教师:颜伟电话:65112300(o)134523191871教学目标教学目标l使学生掌握知识知识：知识：基本概念与基本方法掌握知识：记忆、理解、简单运用与创新知识 感知、信息编码归纳总结、分析设计与创造l使学生学会学习：主动学习，围绕问题学习，学会查找解决问题的资源，学会利用现有资源以解决问题。能力培养能力培养。l使学生学会做人：持之以恒的良好学习态度素质培养素质培养。2课程教学的管理办法课程教学的管理办法l综合成绩由两部分组成，考试卷面成绩占80%，平时成绩占20%。其中，上课出勤占5%，提问5%（每周一次），课堂作业5%，课后作业占5%。l每周交一次课后作业，交作业时间：每周星期2上课之前,过时不候。课堂作业随堂提交。l课程小组集中答疑，星期一五每天一次，7:309:30。l上课期间，不准开手机铃声，且不准接听手机。l无故缺席1/3课时，取消考试资格。3 陈珩主编，陈怡 万秋兰 高山修订，电力系统稳态分析(第三版)，中国电力出版社，2007.4 华智明，电力系统稳态计算，重庆大学出版社，1995.11教材及参考资料教材及参考资料4第一章第一章 电力系统的基本概念电力系统的基本概念重点内容和难点内容重点内容和难点内容重点内容：重点内容：重点内容：重点内容：基本概念：1）电力系统,电力网络,线损率，煤耗率，畸变率；2）电能生产、输送、消费的特点；3）对电力系统运行的基本要求；4）电力系统的电气接线图；5）电力元件的额定电压；6）电力系统的中性点。难点内容难点内容难点内容难点内容：电气接线图电气接线图、电力元件的额定电压电力元件的额定电压5第一章第一章 电力系统的基本概念电力系统的基本概念本章主要内容的相互关系本章主要内容的相互关系本章主要内容的相互关系本章主要内容的相互关系发电设备 输配电设备 电能消耗设备电力系统构成特点电能生产、输送、消费的特点运行要求运行的经济建设的经济交易的经济网损率、煤耗率、厂用电率波形频率电压电网强壮、电源充足电网强壮、电源充足运行安全不停电运行安全不停电线路和变压器线路和变压器决定可靠可靠优质优质经济经济节能环保节能环保发电机发电机负荷负荷核、空气、核、空气、水、电磁、水、电磁、等污染等污染6第一章第一章 电力系统的基本概念电力系统的基本概念思考题思考题l什么是电力系统？Page-2l什么是电力网络？Page-2l电能生产、输送、消费的特点是什么？Page-5l对电力系统运行的基本要求是什么？Page-5l根据可靠性要求负荷分为几级？具体有何区别？Page-6l电能质量有那些指标？Page-6l什么是畸变率？Page-6l什么是煤耗率？Page-77第一章第一章 电力系统的基本概念电力系统的基本概念思考题思考题l什么是线损率或网损率？Page-7l保证系统运行的经济性有那些措施？Page-7l单一电力系统的互联有那些优点？Page-7l有备用结线方式与无备用结线方式分别有那些？Page-7l用电设备、线路、发电机和变压器的额定电压是如何定义的？Page-8l什么是电力系统的中性点？Page-10l电力系统中性点的运行方式有那些？分别有何特点及适用范围？Page-108第一章第一章 电力系统的基本概念电力系统的基本概念l1.1 电力系统概述lF1 我国电力工业和电力系统简介（补充）l1.2 电力系统运行应满足的基本要求*l1.3 电力系统的结线方式和电压等级*l1.4 电力系统工程学科和电力系统分析课程91.1 电力系统概述电力系统概述l1.1.1 电力系统的形成和发展电力系统的形成和发展l1.1.2 近代电力系统近代电力系统1.1.2.1 近代电力系统现状1.1.2.2 电力系统的定义*1.1.2.3电力系统和电力网络示意图*l1.1.3 电力系统的基本参量和结线图电力系统的基本参量和结线图101.1.1 电力系统的形成和发展电力系统的形成和发展l1831年法拉第发现了电磁感应定律。在此基础上，很快出现了原始的交流和直流发电机与直流电动机。l1882年第一次出现了高压输电(15002000V)。l1885年在制成变压器的基础上，实现了单相交流输电。l1891年在制成三相变压器和三相异步电动机的基础上，实现了三相交流输电。111.1.1 电力系统的形成和发展（续）电力系统的形成和发展（续）l1891年的输电系统，包括发电机组（水轮机）、升压变压器、输电线路、降压变压器、负荷（异步电动机和白炽灯），规模为25kV、230kVA、178km。l三相交流迅速发展，淘汰直流输电；汽轮发电机组取代以蒸汽机为原动机的发电机组，产生并列运行的发电厂；输电电压、输送距离和输送功率不断增大，大规模互联电力系统（近代）。l过程：直流交流，单相三相，低压高压 蒸汽机汽轮机，单机系统 并列互联系统121.1.2.1 近代电力系统现状近代电力系统现状l输电电压高，输送距离远和输送功率大，电源及输电电压高，输送距离远和输送功率大，电源及负荷构成复杂，运行管理自动化程度高。负荷构成复杂，运行管理自动化程度高。l当前电力系统状态：交流输电电压1000kV，直流800kV，输送距离大于1000km，输送功率大于5000MW，单一电力系统的最大总装机容量大于400GW（重庆10GW）。131.1.2.2 电力系统的定义电力系统的定义*l广义的电力系统电力系统：是由锅炉、反应堆、汽轮机、水轮机、发电机等生产电能的设备（发电设备发电设备），变压器、电力线路等变换、输送、分配电能的设备（输变配电设备输变配电设备），电动机、电热电炉、电灯等各种消耗电能的设备（负荷负荷），以及测量、保护、控制装置乃至能量管理系统能量管理系统所组成 的统一整体，是一个十分庞大而复杂的研究对象。（简称：发、发、输、配和用电输、配和用电）l电力系统中，由变压器、电力线路等变换、输送、分配电能设备所组成的部分常称电力网络电力网络141.1.2.3 电力系统和电力网络示意图电力系统和电力网络示意图电电力力元元件件示示意意图图发电机发电机实际实际负荷负荷交流交流线路线路直流直流线路线路双绕组双绕组变压器变压器三绕组三绕组变压器变压器自偶自偶变压器变压器等值等值负荷负荷母线母线电力网络电力网络电力系统电力系统调相机调相机整流器整流器逆变器逆变器151.1.3 电力系统的基本参量和结线图概念电力系统的基本参量和结线图概念l总装机容量总装机容量*：指该系统中实际安装的发电机额定有功功率有功功率的总和，单位：千瓦（kW）、兆瓦（MW）、吉瓦（GW）。我国：万千瓦l年发电量年发电量：指该系统中所有发电机组全年实际发出电能的总和，单位：兆瓦时（MWh）、吉瓦时（GWh）、太瓦时（TWh）。我国：亿度l最大负荷最大负荷*：指规定时间，如一天、一月或一年内，电力系统总有功功率有功功率负荷的最大值，单位：千瓦（kW）、兆瓦（MW）、吉瓦（GW）.我国：万千瓦161.1.3 电力系统的基本参量和结线图概念（续）电力系统的基本参量和结线图概念（续）l额定频率额定频率：国家标准规定，我国所有交流电力系统的额定频率均为50Hz。国外则有额定频率为60Hz或25Hz的电力系统。l最高最高电压等级电压等级*：指该系统中最高电压等级电力线路电力线路的额定额定(线线)电压电压，以千伏（kV）计。l地理结线图地理结线图*：主要显示该系统中发电厂、变电所的地理位置，电力线路的路径，以及它们相互间的联结。l l电气结线图电气结线图电气结线图电气结线图*：主要显示该系统中发电机、变压器、母线、断路器、电力线路等主要电机、电器、线路之间的电气结线。17电气结线图电气结线图l电气结线图的图元符号l电力系统电气结线图l发电厂电气结线图l变电站电气结线图18允允许许斜斜线线颜色：颜色：电压等级；电压等级；直线：电力线路；直线：电力线路；矩形框：发电厂；矩形框：发电厂；双圈：变电所双圈：变电所19电气接线图的图元符号电气接线图的图元符号交流线：交流线：水平线、垂直线、或折线母线母线：水平或垂直线元件之间的联结节点元件之间的联结节点断路器断路器隔离开关隔离开关闭合闭合断开断开综合负荷综合负荷单线单线图代图代表三表三相而相而不是不是单相单相20电力系统的电气结线图电力系统的电气结线图发电机发电机实际实际负荷负荷交流交流线路线路直流直流线路线路双绕组双绕组变压器变压器三绕组三绕组变压器变压器自偶自偶变压器变压器等值等值负荷负荷母线母线折线折线图图调相机调相机整流器整流器逆变器逆变器21变电站变电站结结线图线图22发电厂发电厂结结线图线图23F1 F1 我国电力工业和电力系统简介（补充）我国电力工业和电力系统简介（补充）lF1.1 装机容量及年发电量的增长状况lF1.2 电力工业的基本特点lF1.3 电力工业的发展方针lF1.4 我国电力工业的机构改革24F1.1 全国装机容量及年发电量的增长状况全国装机容量及年发电量的增长状况重庆重庆2004年年装机容量：装机容量：4880MW最大负荷：最大负荷：4423.8MW 售电量：售电量：20.4TW.h 全国的全国的1%平均增长速度：平均增长速度：10%左右左右25F1.2 我国电力工业的基本特点我国电力工业的基本特点l装机容量和年发电量逐年递增，电网建设滞后于电源建设，电力系统的发展滞后于国民经济的发展，局部时期的缺电问题比较严重，供电可靠性较低。l能源格局能源格局：原煤资源主要在华北地区华北地区，分布在山西、内蒙古和陕西，约占总量2/3。90%以上的水源在西部地区西部地区。l电力发展策略电力发展策略：“西电东送，北电南送”，将建设大量的超高压输电线路和直流输电线路。l全国性联合电力系统全国性联合电力系统的出现。三峡电厂全面建成，促成全国联网形成。26台机组，单台额定容量700MW。其规模，居世界水电厂之最。26F1.3 我国电力工业的发展方针我国电力工业的发展方针l继续发展燃煤火电厂，并提高这类电厂的效率。(环保问题)。淘汰小容量机组，建设大机组。l加速水力资源的勘察和水电厂建设。(生态问题)l加紧建设高压输电线路和电力系统。(资金,占地问题)l及早掌握原子能发电技术，以创造条件建设更多原子能发电厂。(安全问题)(必由之路)l因地制宜，利用其它再生能源发电。(补充,依赖技术进步，前沿研究方向)27F1.4 我国电力工业的机构改革我国电力工业的机构改革l原国家电力公司系统解体，实现“厂网分开厂网分开”。l在发电环节，形成5家发电集团公司家发电集团公司（中国华能集团公司、中国大唐集团公司、中国华电集团公司、中国国电集团公司和中国电力投资集团公司），逐步实行“竞价上网”。l在电网环节，形成2家电网公司家电网公司，即中国南方电网中国南方电网、国家电网公司有限责任公司。后者下设华北华北、东北东北、华东华东、西北西北和华中华中5个区域电网公司个区域电网公司,其再有多个省网电力公司组成其再有多个省网电力公司组成。l在电力设计、修造、施工等辅助环节，形成4家辅业集团公司家辅业集团公司，即中国电力工程顾问集团公司、中国水电工程顾问集团公司、中国水利水电建设集团公司和中国葛洲坝集团公司。28293031323334华中电网公司华中电网公司351.2 电力系统运行应满足的基本要求电力系统运行应满足的基本要求l1.2.1 电能生产、输送、消费的特点电能生产、输送、消费的特点*l1.2.2 对电力系统运行的基本要求对电力系统运行的基本要求*l1.2.3 电力系统的四个技术指标电力系统的四个技术指标（补充）（补充）l1.2.4 单一电力系统的联合单一电力系统的联合*（Page-7）361.2.1 电能生产、输送、消费的特点电能生产、输送、消费的特点*l电能与国民经济各个部门之间的关系密切电能的重要电能的重要性性，国家安全防御体系的重要环节l电能不能大量储藏，必须时刻保持发用电功率平衡发用电功率平衡l生产、输送、消费电能各环节所组成的统一整体不可分割，统一整体不可分割，相互影响大，任意元件的故障都可能导致大面积停电。相互影响大，任意元件的故障都可能导致大面积停电。l电能生产、输送、消费的工况改变迅速工况改变迅速，毫秒、纳秒级，要求电力系统的运行高度自动化电力系统的运行高度自动化。l电能质量电能质量要求严格。电能质量指标：电压、频率和波形371.2.2 对电力系统运行的基本要求对电力系统运行的基本要求*l1.2.2.1 保证可靠地持续供电保证可靠地持续供电可靠可靠l1.2.2.2 保证良好的电能质量保证良好的电能质量优质优质l1.2.2.3 保证系统运行的经济性保证系统运行的经济性经济经济l1.2.2.4 环保要求日益严格环保要求日益严格环保环保废水、废气、灰尘、噪声、电磁干扰废水、废气、灰尘、噪声、电磁干扰381.2.2.1 保证可靠地持续供电保证可靠地持续供电l按对供电可靠性的要求将负荷分为三级三级负荷三级负荷*第一级负荷。对这一级负荷中断供电，将造成人身事故、设备损坏、将产生废品，使生成秩序长期不能恢复，人民生活发生混乱等。双电源双电源，不允许断电，不允许断电。第二级负荷。对这一级负荷中断供电，将造成大量减产，将使人民生活受到影响等。两回线，尽可能不断电两回线，尽可能不断电。第三级负荷。所有不属于第一、二级的负荷，如工厂的附属车间、小城镇等。可以单回线，允许断电可以单回线，允许断电。什么是供电可靠性？与故障、备用和电网的安全性有关什么是供电可靠性？与故障、备用和电网的安全性有关391.2.2.2 保证良好的电能质量保证良好的电能质量l电压、频率和波形指标电压、频率和波形指标*：允许电压偏移为额定值额定值的5%。允许频率偏移为 0.20.5Hz。波形质量则以畸变率是否超过给定值来衡量。理想波形：正弦波 畸变率畸变率（或正弦波形畸变率）：是指各次谐波有效值平方和的均方根值与基波有效值的百分比。给定的允许畸变率常因供电电压等级而异，例如，以380、220V供电时为5%，以10kV供电时为4%，等等。401.2.2.3 保证系统运行的经济性保证系统运行的经济性l两个重要指标*：（1）煤耗率：每发一度电所消耗的标准煤重 发电厂运行的经济指标发电厂运行的经济指标（2）线损率或网损率：电力网络中损耗的电能电能与向电力网络供应电能的百分比。电网运行的经济性电网运行的经济性l保证系统运行经济性的措施*：（1）充分利用水能和其它可再生能源。（2）合理安排发电计划，提高发电效率。（3）使网络中的功率分布合理，降低网损。411.2.3 电力系统的四个技术指标（补充）电力系统的四个技术指标（补充）l发电设备利用率（或发电设备平均利用小时数利用小时数）：发电设备全年所发电能与发电设备容量之比。l负荷率：全年平均负荷与最大负荷的百分比。l电压合格率：系统中所有电压监视点定时测得的合格电压次数与全部测量次数的百分比。l频率合格率：系统频率合格的时间长度与全年时间长度的百分比。421.2.4 单一电力系统联合的优点单一电力系统联合的优点(Page7)l提高供电可靠性。联合电力系统容量越大，个别机组的开停甚至故障对系统供电可靠性的影响越小，从而可减少事故备用容量的比例；提高供电可靠性提高供电可靠性l可更合理地调配用电，从空间上调节用电功率，使其在电网中分布更加均匀，从时间上调节用电功率，使负荷的峰谷差波动更小，从而提高电网与发电设备的利用率；提高电网与发电设备投资的经济性提高电网与发电设备投资的经济性l可更合理地调配发电资源，提高电源的发电效率及系统运行的经济性；提高发电设备运行的经济性提高发电设备运行的经济性l 由于个别负荷在系统总负荷中所占比重的减小，其波动对系统电能质量的影响也将减小；提高电能质量提高电能质量431.3 电力系统的结线方式和电压等级电力系统的结线方式和电压等级l1.3.1 几种典型结线方式的特点几种典型结线方式的特点*l1.3.2 不同电压等级的适用范围不同电压等级的适用范围*l1.3.3 电力系统中性点的运行方式电力系统中性点的运行方式*441.3.1 几种典型结线方式的特点*l无备用结线方式：单回线的单回线的放射式、干线式和链式放射式、干线式和链式。简单，经济运行方便，但供电可靠性差l有备用结线方式：其中，双回线的双回线的放射式、干线式和链式放射式、干线式和链式的特点是供电可靠性和电压质量高，但可能不够经济；环式结线环式结线经济性较好，供电可靠性高，但运行调度复杂，且故障时电压质量差；两端电源供电两端电源供电方式方式的可靠性、经济性和电压质量都可以保证，但必须要求有两个或以上独立电源。l什么为有备用、无备用？什么为有备用、无备用？45图1-2 无备用结线方式（b）（a）放射式（b）干线式 （c）链式46图1-3 有备用结线方式（a）放射式；（b）干线式；（c）链式；（d）环式；（e）两端供电式471.3.2 不同电压等级的适用范围不同电压等级的适用范围*l1.3.2.1 电力系统的额定电压等级电力系统的额定电压等级*l1.3.2.2 电力元件的额定电压电力元件的额定电压*l1.3.2.3 不同电压等级的适用范围不同电压等级的适用范围481.3.2.1 电力系统的额定电压等级电力系统的额定电压等级*l用电设备（或电力线路）的额定电压（线电压）。用电设备（或电力线路）的额定电压（线电压）。l三相功率 S、线电压 U 和线电流 I 之间的关系为l功率一定，电压越高，电流越小，损耗越小；相同损耗时导线截面积越小，投资越小。但电压越高，对绝缘的要求越高，杆塔、变压器、断路器等绝缘的投资愈大。综合考虑上述因素，对应于一定的输送功率和输送距离应有一最合理的线路电压。l 我国国家标准规定的标准电压（又称额定电压）见课本表1-1所示Page-9。考虑生产的系列性，选择电力线路的额定电压时，只能选用国家规定的电压等级。49（24）（24）无无不是不是所有所有发电发电机或机或变压变压器的器的额定额定电压电压都有都有对应对应的电的电压等压等级级电力线路电力线路35kV以上以上电压电压等级等级下无下无直接直接连接连接的发的发电机电机低电压等低电压等级的变压级的变压器可以直器可以直接接发电接接发电机或负荷机或负荷无无一一个个值值一一个个值值两两个个值值501.3.2.2 电力元件的额定电压*l用电设备、线路和发电机的额定电压用电设备、线路和发电机的额定电压l变压器的额定电压变压器的额定电压l电力系统的额定电压等级示例电力系统的额定电压等级示例-原问题原问题l电力系统的额定电压等级示例电力系统的额定电压等级示例-结果结果电力元件的额定电压是线电压，如何理解变压器和发电机电力元件的额定电压是线电压，如何理解变压器和发电机的额定电压？的额定电压？511.3.2.2 电力元件的额定电压电力元件的额定电压*用电设备、线路和发电机用电设备、线路和发电机l用电设备和电力线路的额定电压用电设备和电力线路的额定电压 ULN =UN电力线路的额定电压就是线路的平均电压，等于与其相联的用电设备额定电压，同时也等于对应电压等级的电压值。同时也等于对应电压等级的电压值。用电设备的容许电压偏移一般为5%，而沿线路的电压降落一般可达10%，这就要求线路始端电压为额定值的105%，以使其末端电压不低于额定值的95%。l发电机的额定电压发电机的额定电压 UGN =1.05UN 发电机往往接在线路始端，因此，发电机的额定电压为线路额定电压的 105%。521.3.2.2 电力元件的额定电压电力元件的额定电压*变压器变压器l一般情况：变压器一次侧接电源一次侧接电源，相当于用电设备用电设备，二次侧接负荷二次侧接负荷，相当于发电机发电机。因此其一次侧额定电压（U1N）一般为用电设备的额定电压（UN），二次侧额定电压二次侧额定电压（U2N）应较UN高5%。但因U2N规定为空载电压空载电压，额定负荷下变压器内部阻抗的电压损耗约为5%。为使正常运行时变压器二次侧电压较UN高5%，要求U2N比UN高10%。即，一般情况，即，一般情况，U1N =UN；U2N =1.1UN l特殊情况：直接和发电机相联直接和发电机相联的变压器，U1N =1.05UN；漏抗很小漏抗很小的、二次侧直接与用电设备相联二次侧直接与用电设备相联的、电压特别高电压特别高的变压器，U2N =1.05UN。531.3.2.2 电力元件的额定电压电力元件的额定电压*电力系统的额定电压等级示例电力系统的额定电压等级示例-原问题原问题已知已知各电压等级的电压值各电压等级的电压值，补充发电机和变压器各侧的额定电压。补充发电机和变压器各侧的额定电压。10kV110kV35kV10.kV假设直接与用电设备相联假设直接与用电设备相联注意，采用集中参数模型时，元件用其阻抗导纳参数来表示，其电压是注意，采用集中参数模型时，元件用其阻抗导纳参数来表示，其电压是指元件对应节点的电压或者元件的额定电压。指元件对应节点的电压或者元件的额定电压。541.3.2.2 电力元件的额定电压*电力系统的额定电压等级示例-结果10.5kV10.5kV/121kV110kV/38.5kV/10.510kV110kV35kV10.kV根据发电机和变压器各侧的额定电压与电压等级的关根据发电机和变压器各侧的额定电压与电压等级的关系，推算出发电机和变压器各侧的额定电压！系，推算出发电机和变压器各侧的额定电压！551.3.2.3 不同电压等级的适用范围不同电压等级的适用范围l110kV以下的电压级差应超过三倍，如110、35、10kV；以上电压级差应两倍左右，如110，220，500 kV。l输电网：输电网：（1000、750）500、330、220 kVl配电网配电网：没有严格划分高压配电网：(220)110、35kV（地调与县调主网）中压配电网：10（20、6）kV低压配电网：380/220V。l2)额定电压与输送功率、输送距离的关系。总趋势是输送功率越大，输送距离越远，电压等级越高。具体方案需要技术经济比较Page-10561.3.3 电力系统中性点的运行方式电力系统中性点的运行方式*l电力系统的中性点电力系统的中性点*：星形联结变压器或发电机的中性点。l电力系统中性点的运行方式十分复杂，它关系到绝缘水平、通信干扰、接地保护方式、电压等级、系统结线等多方面。l中性点运行方式的分类中性点运行方式的分类*：直接接地直接接地和不接地不接地直接接地和不接地方式的比较特点及适用范围l不接地方式的单相短路电压升高与接地电容电流单相短路电压升高与接地电容电流l不接地方式的特殊方式：消弧线圈接地方式消弧线圈接地方式57直接接地和不接地系统的比较直接接地和不接地系统的比较特点特点*l特点：特点：直接接地系统供电可靠性较低（单相接地停电），但对设备的绝缘要求较低，经济性较好。不接地系统供电可靠性较高（单相接地可不停电），但对绝缘水平的要求也高，经济性较差。l原因：原因：不接地系统中一相接地一相接地时，不构成短路回路，接地相电流不大，不必切除接地相，允许继续运行允许继续运行。相反，必须切除故障相，中断供电。但此时非接地相非接地相的对地电压对地电压却升高升高为相电压的 倍。58直接接地和不接地系统的比较直接接地和不接地系统的比较适用范围适用范围*l一般情况一般情况：高电压等级系统高电压等级系统，绝缘费用在设备总费用中比重很大，降低绝缘水平带来的经济效益很显著，采用中性点直接接地方式中性点直接接地方式。低电压等级系统低电压等级系统，采用中性点不接地方式中性点不接地方式，可提高供电可靠性。l我国我国110kV及以上系统，中性点直接接地；60kV及以下中压系统，中性点不接地；380/220V的低压系统，中性点接地（同时接零线和地线）；l发达国家发达国家高低压系统，都采用直接接地方式。通常都采用有备用结线方式，以保障供电可靠性。59单相短路电压升高与接地电容电流单相短路电压升高与接地电容电流不接地时不接地时A相接地时相接地时线电压线电压60中性点经消弧线圈接地的条件及补偿方式中性点经消弧线圈接地的条件及补偿方式l中性点经消弧线圈接地中性点经消弧线圈接地的要求的要求：360kV网络，单相接地容性电流超过标准，具体为：36kV：30A；10kV：20A，3560kV：10A l原因：原因：单相接地电流过大，可能使接地点电弧不能自行熄灭，并引起弧光接地过电压（大电容的充放电最高电压可能是正常电压的几倍），甚至发展成严重的系统性事故。中性点经消弧线圈接地可以可以减小单相接地电流减小单相接地电流。l补偿方式补偿方式：过补偿过补偿：感性补偿电流大于容性接地电流欠补偿欠补偿：感性补偿电流小于容性接地电流实践中，一般采用过补偿方式。61中性点经消弧线圈接地的单相接地电流中性点经消弧线圈接地的单相接地电流过补偿过补偿动态动态过程过程中，中，相电相电压的压的升高升高为充为充电，电，降低降低为放为放电。电。动态过程中，动态过程中，非故障相充非故障相充电，故障相电，故障相放电。非金放电。非金属性接地，属性接地，接地点时断接地点时断时续，线路时续，线路时充时放，时充时放，从而可能产从而可能产生弧光过电生弧光过电压烧坏设备。压烧坏设备。621.4 电力系统方向和电力系统分析课程电力系统方向和电力系统分析课程l1.4.1 电力学科包括的主要内容电力学科包括的主要内容l1.4.2 电力系统分析课程的主要内容电力系统分析课程的主要内容631.4.1 电力学科包括的主要内容电力学科包括的主要内容l电力系统理论：电力学科的基础，电力系统理论：电力学科的基础，l输配电技术：高压输电线路、直流输电系统等的输配电技术：高压输电线路、直流输电系统等的设计、安设计、安装装问题问题l电力系统电力系统规划规划：负荷规划（预测）、电源规划、网络规划、：负荷规划（预测）、电源规划、网络规划、可靠性分析等可靠性分析等l电力系统电力系统运行运行：稳态和暂态及安全性分析，电能质量管理，：稳态和暂态及安全性分析，电能质量管理，运行方式优化等运行方式优化等l电力系统电力系统保护保护：故障分析、元件保护、线路保护、系统性：故障分析、元件保护、线路保护、系统性故障保护和过电压及其防护等故障保护和过电压及其防护等l电力系统电力系统控制控制：数据采集、电能质量控制、运行优化控制、：数据采集、电能质量控制、运行优化控制、安全性控制、能量管理系统等问题安全性控制、能量管理系统等问题641.4.2 电力系统分析课程的主要内容电力系统分析课程的主要内容l包括电力系统包括电力系统稳态稳态分析和电力系统分析和电力系统暂态暂态分析。分析。l电力系统稳态分析：电力系统的基本知识、元件的特性和数电力系统稳态分析：电力系统的基本知识、元件的特性和数学模型、正常运行工况的分析和计算、调节和优化。学模型、正常运行工况的分析和计算、调节和优化。l电力系统暂态分析的主要内容：电磁暂态和机电暂态过程。电力系统暂态分析的主要内容：电磁暂态和机电暂态过程。l电力系统暂态过程：电力系统暂态过程：波波过程、过程、电磁电磁暂态过程、暂态过程、机电机电暂态过程。暂态过程。其中，波过程主要与运行操作或雷击时的过电压有关，涉及其中，波过程主要与运行操作或雷击时的过电压有关，涉及电流、电压波的传播，过程最短，主要在高电压课程中讨论。电流、电压波的传播，过程最短，主要在高电压课程中讨论。电磁暂态过程主要涉及短路时的电流、电压随时间的变化过电磁暂态过程主要涉及短路时的电流、电压随时间的变化过程，时间比波过程长。机电暂态过程主要与系统振荡、稳定程，时间比波过程长。机电暂态过程主要与系统振荡、稳定性的破坏、异步运行等有关，涉及功率、功率角、旋转电机性的破坏、异步运行等有关，涉及功率、功率角、旋转电机的转速等随时间的变化，这个过程持续时间比前面两个过程的转速等随时间的变化，这个过程持续时间比前面两个过程都长。都长。65模糊概念模糊概念l电力系统的额定电压等级是电力系统的额定电压等级是用电设备或线路用电设备或线路或发电机或变压器的额定电压？或发电机或变压器的额定电压？l电力元件的额定电压是相或电力元件的额定电压是相或线电压线电压？l线损率或网损率：功率损耗或线损率或网损率：功率损耗或电能损耗率电能损耗率？l装机容量和最大负荷的单位是装机容量和最大负荷的单位是MVA？66地理接线图地理接线图变电站变电站A1台发电机台发电机+一台双绕一台双绕组升压变压器组升压变压器一台三绕组降压变压器一台三绕组降压变压器地理结线图地理结线图发电厂发电厂A67电气接线图电气接线图G母线母线 结点结点 节点节点发电机发电机线路线路变压器变压器负荷负荷集中参数电路模型中，集中参数电路模型中，节点节点为电力元件之间的连接点为电力元件之间的连接点主要电力元件主要电力元件物理对象物理对象电路模型对象电路模型对象68