电力系统分析复习课件PPT推荐.ppt

1、23电网等值：810电力系统潮流计算：1012电力系统运行方式的调整和控制：10电力系统故障分析：1012电力系统稳定性分析：8102022/11/56南京理工大学考查方式教学部分作业：10%考勤：10%闭卷考试：60%实践部分：20%2022/11/57南京理工大学联系方法授课教师：江宁强办公室：基础实验楼338电话：84315147Email:2022/11/58南京理工大学目录第一章电力系统的基本概念第二章电网等值第三章电力系统潮流计算第四章电力系统运行方式的调整和控制第五章电力系统故障分析第六章电力系统稳定性分析2022/11/59南京理工大学第一章 电力系统的基本概念1.1电力系统概

2、述1.2我国的电力系统小结2022/11/510南京理工大学1.1 电力系统概述1.1.1电力系统的形成和发展1.1.2电力系统的组成1.1.3 电力系统的特点和运行的基本要求1.1.4电力系统的基本参量和接线图1.1.5电力系统的接线方式和中性点接地方式2022/11/511南京理工大学1.1.1电力系统的形成和发展电磁感应定律 法拉第，1831世界上第一个完整的电力系统 1882，法国三相变压器和三相异步电动机1891直流电力系统和交流电力系统爱迪生和西屋2022/11/512南京理工大学1.1.2电力系统的组成电力系统发电厂、输电和配电网络、用户电网、电力系统和动力系统一次设备和二次设备

3、2022/11/513南京理工大学1.1.3 电力系统的特点和运行的基本要求电力系统的特点1 电能与国民经济各部门、国防和日常生活之间的关系都很密切2 对电能质量的要求比较严格3 电能不能大量储存4 电力系统中的暂态过程十分迅速运行的基本要求1 可靠性 可以满足用户的用电需求：不断电，频率、电压、波形 质量符合要求 负荷按供电可靠性要求分为三类2 安全性 保证系统本身设备的安全。要求电源容量充足，电网结构合理3 经济性%4 减小对环境的不利影响2022/11/514南京理工大学1.1.4电力系统的基本参量、接线图衡量电力系统规模的基本参量总装机容量额定有功功率之和年发电量最大负荷最高电压等级接

4、线图地理接线图、电气接线图2022/11/515南京理工大学1.1.5电力系统的接线方式和中性点接地方式接线方式无备用接线 特点：简单、经济、运行方便灵活。供电可靠性差，电能质量差有备用接线 特点：供电可靠，电能质量高 运行操作和继电保护复杂，经济性差中性点接地方式（小接地方式和大接地方式）不接地 供电可靠性高，绝缘成本高。110kv电网2022/11/516南京理工大学1.2我国的电力系统（1）4个发展阶段195x：城市电网196x：省网19701990：区域电网1990：区域电网互联电力系统的规模2004 400GW2010 535GW2020 790GW2022/11/517南京理工大学

5、1.2我国的电力系统（2）电压等级（KV）发电机 3.15,6.3,10.5,15.75,23.0 用电设备 3,6,10,35,110,220,330,500,750（60,154已不再发展）3 企业内部 6、10配电电压（6用于高压电机负荷）110、220:高压。110：区域网，中小电力系统主干线 220：大电力系统主干线330、500、750:超高压 750:特高压提高输电电压的利弊：减小载流截面和线路电抗，利于提高线路功率极限和稳定性，增加绝缘成本2022/11/518南京理工大学1.2我国的电力系统（3）电力系统的电压与输电容量和输电距离线路电压（kv）输送容量（MV）输送距离（km

6、）6 0.10.241510 0.22.062035 2102050110105050150220100500100300330200800200600500100015002508502022/11/519南京理工大学1.2我国的电力系统（4）额定电压：发电机、变压器、用电设备等正常运行时最经济的电压在同一电压等级中，电力系统的各个环节（发电机、变压器、电力线路、用电设备）的额定电压各不相同。某一级的额定电压是以用电设备为中心而定的。用电设备的额定电压是其他元件的参考电压。用电设备端压允许在额定电压UN的5%内波动输电线路的额定电压为线路的平均电压 UN（1+5%）+UN（1-5%）/2=U

7、N2022/11/520南京理工大学1.2我国的电力系统（5）发电机的额定电压 UN（1+5%）变压器的额定电压为变压器两侧的额定电压，以变比表示为 k=U1N/U2Nv一次侧直接与发电机相连：U1N=UN（1+5%）35kv 联络（相当于用电设备）：U1N=UNv二次侧相当于发电机空载 U2N=UN（1+5%）带负载 U2N=UN（1+10%）（内部压降约5%）Us%7.5或直接连负载时U2N=UN（1+5%）2022/11/521南京理工大学例题确定图中电力系统各元件的额定电压GMT1T2T3T410kv110kv35kv10kv6kv380vXG:10.5kvT1:10.5/121kv

8、T2:110/38.5/11kv T3:35/6.3kv T4:10kv/400vM:6kv L:380v2022/11/522南京理工大学1.2我国的电力系统（6）我国电力工业发展的指导思想 继续续发展煤电厂，提高能源效率，减小环 境污染 加速水力资源的开发利用和水电厂的建设 发展核电技术并适度发展核电厂 开发风力和潮汐等可再生能源 加速建设输、配、变电工程，西电东送，促 进区域电网互联，并最终形成全国电力系统2022/11/523南京理工大学第一章小结电力系统由发电机、电网和用户组成，是动力系统的一部分。由于电能不能大量储存、暂态过程迅速，为保证可靠性、安全性和经济性要求，需要合理地对电力

9、系统进行规划、设计、运行调度和故障恢复。在同一电压等级中，电力系统的各个环节的额定电压各不相同。电力系统分析的任务是建立电力系统的等值模型，计算稳态潮流，并确定故障和扰动对系统的影响。2022/11/524南京理工大学第二章电网等值2.1 概述2.2 输电线路的等值电路2.3 变压器和电抗器的等值电路2.4 电力网的等值电路2.5 标么制小结2022/11/525南京理工大学2.1 概述问题：怎样将电力系统用一个电网络来 表示？本章计算电力线路和变压器的等值电路假定系统的三相结构和三相负荷都完全对称，即讨论三相电流和电压的正序分量。2022/11/526南京理工大学2.2 输电线路的等值电路2

10、.2.1 输电线路的种类架空线路由导线、避雷线、杆塔、绝缘子、金具组成电力电缆包括三部分：导体、绝缘层、保护层2.2.2 架空线路的等值电路分布参数与集中参数单回线路分裂导线2022/11/527南京理工大学单回线路的等值电路（1）有效电阻 交流电阻，一般大于直流电阻。原因：集肤效应和临近效应电力网计算中常采用较大的电阻率。绞线长度比导线长度大23%，实际截面小于额定截面，交流电阻略大于直流电阻。电阻（20）铜0.00382/铝0.0036/2022/11/528南京理工大学单回线路的等值电路（2）电抗导线流过交流电流时，由于导线的内部和外部交变磁场的作用而产生电抗。循环换位的三相输电线路每相

11、导线单位长度的电抗为2022/11/529南京理工大学单回线路的等值电路（3）vDeq 为三相导线间的互几何间距vr 为导线的计算半径v r 为导线材料的相对导磁系数，有色金属的相对导磁系数为1v第一项为外电抗，第二项为内电抗2022/11/530南京理工大学单回线路的等值电路（4）v导线电抗与r成对数关系。对不同截面的导线，当Deq为常数时，电抗变化不大，工程上常取x0=0.4/km。vDs为导线的自几何均距非铁磁材料单股线Ds=0.779r 非铁磁材料多股线Ds=0.7240.771r 钢芯铝线Ds=0.770.9r,计算中常取0.81r2022/11/531南京理工大学单回线路的等值电路

12、（5）电纳由导线间的电容和导线与大地间的电容决定。电容电纳电缆线路的电纳比架空线路大得多2022/11/532南京理工大学单回线路的等值电路（6）电导反映由电晕现象和绝缘子泄露引起的有功功率损耗电晕：导线周围的电场强度超过2.1kv/cm时，导线周围会发生空气电离现象，产生光环，发出放电声。危害：消耗电能、干扰通信、表面腐蚀电晕产生的有功功率损耗称为电晕损耗。110kv以上线路与电压有关的有功功率损耗主要由电晕损耗引起。2022/11/533南京理工大学单回线路的等值电路（7）架空线路产生电晕的临界线电压 ，m1:导线表面光滑系数。单股线=1，对绞线=0.830.87 m2：气象系数。干燥晴朗

13、=1，恶劣天气=0.8 ：空气相对密度 b ：大气压力（Pa）（一个大气压为101325帕）：空气温度（）2022/11/534南京理工大学单回线路的等值电路（8）关于电晕损耗的测量和计算是高电压技术讨论的内容。输电线路电晕损耗（包括泄漏损耗）对应的电导为2022/11/535南京理工大学单回线路的等值电路（8）线路方程及等值电路线路每相的等值参数是沿线路均匀分布的。lxdx2022/11/536南京理工大学单回线路的等值电路（9）距离线路末端x处，压降和电流增量为2022/11/537南京理工大学单回线路的等值电路（10）线路的传播系数实部反映行波振幅的衰减特性，虚部反映行波相位的变化特性线

14、路的特征阻抗（也称波阻抗）2022/11/538南京理工大学单回线路的等值电路（11）无损线路的自然功率自然功率用来衡量线路的输电能力，一般20kv以上线路的输电能力大致接近自然功率行波波长波长时（1500km），两端相位差902022/11/539南京理工大学单回线路的等值电路（12）线路的 型等值电路x=l 时，2022/11/540南京理工大学单回线路的等值电路（13）Z=Z1l，Y=Y1l2022/11/541南京理工大学单回线路的等值电路（14）等值电路短线路（35kv,100km的架空线路、短电缆线路）中等长度线路（110330kv,100300km架空线路、330kv,300km

15、架空线路、100km电缆线路）2022/11/543南京理工大学分裂导线采用分裂导线可增加导线的等值半径电阻减小电抗减小电导减小2022/11/544南京理工大学分裂导线电纳增大电晕临界电压增大2022/11/545南京理工大学2.3 变压器和电抗器的等值电路双绕组三相变压器等值电路参数归算到变压器的一侧，用哪一侧的额定电压，结果就归算到哪一侧2022/11/546南京理工大学2.3 变压器和电抗器的等值电路三绕组三相变压器用等值的Y/Y接线来分析，并用一相等值电路来反映三相运行情况额定容量比有三类：100/100/100，100/100/50，100/50/100各绕组的容量比按电压从高到低排列。三绕组变压器的容量指容量最大的绕组的容量。其他绕组的容量是相对于该绕组的容量而言。2022/11/547南京理工大学2.3 变压器和电抗器的等值电路电阻额定容量比为100/100/100时2022/11/548南京理工大学2.3 变压器和电抗器的等值电路v上述的Pk与额定容量相对应。额定容量比为100/100/50，100/50/100时，厂方给出的各绕组间铜