电力系统分析第1章yong(精品)

,第一章电力系统的基本概念,电力系统分析,Electric Power System Analysis,概述：,1,、讲述本课程的意义：,分析运行状态，进行调度、控制（安全、优质、经济）；,分析故障状态特征，进行故障诊断，保护、设备选择等。,2,、结构：,稳态分析,(Steady States Analysis in Power Systems),：电力系统正常的、相对静止的运行状态。,（,1,）电力系统基础知识；,（,2,）电力系统各元件的数学模型；,（,3,）电力系统正常运行状态的分析计算（功率、电压）；,（,4,）电力系统的运行调度及优化（调压、调频、经济运行）。,暂态分析（,Transient Processes Analysis in Power Systems,）：电力系统从一种状态向另一种状态过渡的过程。,（,1,）电磁暂态：与短路、自励磁有关（电压、电流、功角）；,（,2,）机电暂态：与系统振荡、稳定性破坏、异步运行有关（功率、功角、转速）。,第一章 电力系统的基本概念,主要内容：,电力系统、电力网的定义；,电力系统的特点、基本要求,电力网的接线方式,电力系统各元件的额定电压及其配合关系,中性点及其运行方式,负荷及负荷曲线。,一、电力系统的组成,1,、电力系统：生产、输送、分配和消费电能的,G,、,T,、,L,、,M,等电气设备连接在一起而组成的统一整体。,发电厂：生产电能。,电力网：输送、分配电能。包括升、降压变压器和各种电压等级的输电线路。,用户：消费电能。,参看,P1,系统接线图。,二、系统运行要求,1、电力系统的特点：,电能不能大量储存；,暂态过程迅速；,与国民经济关系密切。,2、要求：,安全可靠；,优质（,U,：,+5%,-7%,；,f,：,0.2,0.5,）；,经济；,三、电网的接线方式,1,、无备用接线：每个负荷只能从一个供电回路取得,电能的开式网。,包括：放射式接线，干线式接线和树状式接线。,优点：简单、经济。,缺点：可靠性低。,2,、有备用接线：每个负荷至少能从两个不同供电回路取得电能的网络。,包括：双回路供电网络、双端供电网络和环网。,特点：可靠性显著提高；但设备费用增加较多且运行调度复杂。,电力系统的高压和超高压输电网采取有备用接线方式，配电网根据负荷性质决定接线方式。,四、系统的额定电压和频率,1、,额定频率,:f,N,50HZ,2、,额定电压：见,P4,表,1,1,一般把电力线路和用电设备的额定电压称为网络的额定电压,U,N,（,线电压），常包括3，6，10，35，110，220，330，500,KV,等。,3,、电气设备额定电压的配合关系：以,用电设备,的额定电压为确定依据（允许电压偏移一般为,5,U,N,）,电力线路：,U,NL,=U,N,发电机：,U,NG,=,1.05,U,N,变压器：,一次绕组,U,N1,：一般取,U,N,，,当与发电机直接相连时取,U,NG,(,1.05U,N),。,二次绕组：一般1.1,U,N,，,短路电压较小的变压器或直接与用户相连或直接与低压电网相连时取1.05,U,N,。,变压器的高、中压绕组常设计有分接头，如：抽头为5，2.5%,0，2.5,-5%,指相对于该侧绕组额定电压,U,N,的偏移百分数。,例：对于一台10,KV 220KV,的升压变，其额定变比为：10.5/242,KV，,设有5级高压侧抽头，则每一抽头的实际电压分别为:,+5%:242,1.05,KV=254.1KV,+2.5 242,1.025KV248.05KV,主抽头：242,KV,-2.5 242,0.975KV235.95KV,-5%:242,0.95KV=229.9KV,例：对于一台220,KV 10KV,的降压变，其额定变比为：220/11,KV，,设有5级高压侧抽头，则每一抽头的实际额定电压分别为:,+5%:220,1.05,KV=231KV,+2.5 220,1.025KV225.5KV,主抽头：220,KV,-2.5 220,0.975KV214.5KV,-5%:220,0.95KV=209 KV,例：电力系统接线如图，各电压级的额定电压及功率输送方向已标明在图中。试求：,（,1,）发电机及各变压器高、低压绕组的额定电压；,（,2,）各变压器的额定变比；,（,3,）设变压器,T-1,工作于,+5,抽头、,T-2,、,T-4,工作于主抽头，,T-3,工作于,2.5,抽头时，各变压器的实际变比。,作业：电力系统接线如图，网络的额定电压已标于图中，试求：,（,1,）各变压器高、中、低压绕组的额定电压；,（,2,）设变压器,T-1,高压侧工作于,+2.5,抽头，中压侧工作于,+5,抽头；,T-2,工作于额定抽头；,T-3,工作于,2.5,抽头时，各变压器的实际变比。,五、电力系统中性点的运行方式（影响系统的供电可靠性、抗干扰能力、绝缘水平等）,1,、电力系统的中性点：星形连接的,G,或,T,的中性点。,2,、分类：,中性点直接接地（大电流接地系统）：供电可靠性低，单相接地时过电压低，可减少绝缘投资。,用于,110KV,及以上电压等级的电网、,380/220V,低压电网。,中性点非直接接地（小电流接地系统）；,中性点非直接接地系统包括：中性点不接地、中性点经消弧线圈接地、中性点经高电阻接地。,中性点不接地：供电可靠性高，但单相接地时，非故障相的对地电压升高为线电压，要求绝缘水平较高。用于,6,60KV,系统。,中性点经消弧线圈接地：中性点不接地系统单相接地容性电流超过允许值时，中性点应装设消弧线圈。,(P6),中性点经高电阻接地,:,一般用于,G,的中性点。,六、电力系统的负荷、负荷曲线,1,、综合用电负荷：系统中电力用户的用电设备消耗的功率。,2,、供电负荷综合用电负荷网络损耗,3,、发电负荷供电负荷厂用电,4,、负荷曲线的作用,