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电力系统分析课程

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课程设计报告

题目某冶金机械修造厂总降压变电所一次系统设计

课程名称电力系统分析

目录

《电力系统分析》课程设计 (1)

一、绪论 (1)

二、工厂供电的设计 (2)

2.1工厂供电的意义及要求 (2)

2.2工厂供电设计的一般原则 (4)

2.3设计的具体内容 (4)

2.4工厂原始资料 (4)

三、工厂的电力负荷及其计算 (6)

3.3工厂的电力负荷 (6)

3.2 车间计算负荷的确定 (6)

3.3 工厂计算负荷的确定 (7)

3.4 无功功率补偿及其计算 (9)

四、总降压变电所变压器台数和容量的选择.. 10

五、短路电流计算 (11)

5.1 短路电流计算的目的 (11)

5.2 短路电流计算的方法和步骤 (11)

5.3 该厂供电系统电路及短路等效电路. 12

5.4 短路计算 (14)

5.5 短路计算结果 (20)

六、总降压变电所35kV侧一次设备的选择与校验 (21)

七、继电保护装置的整定计算 (23)

7.1 总降压变电所35kV变压器的保护.. 23

7.2 35kV电力线路保护 (25)

八、防雷保护与接地装置的设计 (27)

8.1 变电所防雷保护与防雷装置的选择. 27

8.2 接地装置的设计计算 (27)

心得体会 (28)

参考文献 (29)

《电力系统分析》课程设计某冶金机械修造厂总降压变电所一次系统设计一、绪论

随着我国国民经济的飞速发展,工业对电力的需求也越来越迫切。随着中国工业规模的不断扩大,对电力供应的安全性、可靠性提出了更高的要求,因此电力系统与用户直接关联的供电系统尤为重要。作为供电系统的主要组成部分,电气设备的质量及其性能的先进性是决定供电系统安全可靠运行的前提条件之一。本设计根据该冶金机械厂的相关资料和实际情况,对该厂的总降压变电所系统进行设计。本设计首先根据工厂提供的资料对工厂的负荷情况进行了计算,根据负荷情况对变压器的容量和台数进行了选择。该厂电源由某变电所以35kV双回路架空线引出,本设计选择在该厂设立总降压变电所先将电压降为厂区供电电压10kV,在由各车间变电所降为负荷所需电压。为保证供电系统的可靠性,总降压变电所采用单母线分段式接线方式,厂区供电系统采用放射式接线方式。通过计算,本设计对各变电所的主要电气设备、电缆和母线进行了选择和校验,对一次侧主要设备进行了继电保护整定。

二、工厂供电的设计

2.1工厂供电的意义及要求

电能不仅是人们生活的能源,更重要的是工业生产的主要能源和动力。电能容易从其他一次能源中获得,也容易转化为工业生产中的电能、动能,而且使用方便灵活。电能的输送和分配简单经济是电能的又一优点,通过导线可以直接把电能引至负荷,不像蒸汽机、内燃机那样笨重,更避免了一次能源费时耗力的运输。当代工厂里应用的信息技术、生产自动化技术和其他高新技术无一不是建立在电能应用的基础之上的。因此,电能在当代工业生产有着及其广泛的应用,是工业生产中不可替代的能源。

在工厂里,电能虽然是工业生产的主要能源和动力,但是它在产品成本中所占的比重一般很小。电能在工业生产中的重要性,在于工业生产实现电气化以后可以大大增加产量,提高产品质量,提高劳动生产率,降低生产成本,减轻工人的劳动强度,改善工人的劳动条件,有利于实现生产过程自动化。因此,做好工厂供电工作对于发展工业生产,实现工业现代化,具有十分重要的意义。

电能不仅是人们生活的能源,更重要的是工业生产的主要能源和动力。电能容易从其他一次能源中获得,也容易转化为工业生产中的电能、动能,而且使用方便灵活。电能的输送和分配简单经济是电能的又一优点,通过导线可以直接把电能引至负荷,不像蒸汽机、内燃机那样笨重,更避免了一次能源费时耗力的运输。当代工厂里应用的信息技术、生产自动化技术和其他高新技术无一不是建立在电能应用的基础之上的。因此,电能在当代工业生产有着及其广泛的应用,是工业生产中不可替代的能源。

在工厂里,电能虽然是工业生产的主要能源和动力,但是它在产品成本中所占的比重一般很小。电能在工业生产中的重要性,在于工业生产实现电气化以后可以大大增加产量,提高产品质量,提高劳动生产率,降低生产成本,减轻工人的劳动强度,改善工人的劳动条件,有利于实现生产过程自动化。因此,做好工厂供电工作对于发展工业生产,实现工业现代化,具有十分重要的意义。

在工厂中,供电系统起着至关重要的作用。要保证工厂内的正常生活生产秩序、保证人民群众财产,就要有一个可靠稳定的供电系统。一个优质的工厂供电系统必须达到以下基本要求:

(1)安全电能在供应、分配和使用中,要保证输电线路的安全性,设计合理的供电系统,不能够因为供电系统出现人身伤亡事故和设备事故;

(2)可靠应满足电能用户对供电可靠性的要求。对于一些要求连续不间断供电的企业,可靠性是第一位的。对于一些负荷,如果由于电力系统故障供电系统突然中断,可能会造成重大设备损坏、大量产品报废很严重的经济财产

损失,甚至发生重大的人身伤亡事故,给国家和人民带来经济上甚至政治上的重大损失;

(3)优质应满足电能用户对电压和频率等质量的要求。使用电设备在额定的电压、频率下进行生产,不仅可以避免设备损坏,而且也以提高产品质量,给企业带来利润;

(4)经济供电系统的投资要少,运行费用要低,并尽可能地节约电能和减少有色金属的消耗量。

2.2工厂供电设计的一般原则

工厂供电设计必须遵循以下原则:

(1)工厂供电设计必须遵守国家的有关法令、标准和技术规范,执行国家的有关方针政策,包括节约能源、节约有色金属和保护环境等技术经济政策;

(2)工厂供电设计应做到保障人身和设备的安全、供电可靠、电能质量合格、技术先进和经济合理,设计中应采用符合国家标准的效率高、能耗低、性能先进及与用户投资能力相适应的经济合理的电器产品;

(3)工厂供电设计必须从全局出发,统筹兼顾,按照负荷性质、用电容量、工程特点和地区供电条件,合理确定设计方案;

(4)工厂供电设计应根据工程特点、规模和发展规划,正确处理近期建设与远期发展的关系,做到远近结合,以近期为主,适当考虑扩建的可能性。

2.3设计的具体内容

该冶金机械厂总降压变电所及高压配电系统设计,是根据各个车间的负荷数量和性质,生产工艺对负荷的要求,以及负荷布局,结合国家供电情况,解决对电能分配的安全可靠,经济合理的问题。其基本内容有以下几方面:(1)工厂的负荷计算及无功补偿;

(2)确定工厂总配变电所的所址和型式;

(3)确定工厂总配变电所的所址、形式、主接线方式,确定主变压器的型式、容量和台数;

(3)短路电流计算;

(4)一次设备的选择;

(5)选择工厂电源进线及高压配电线路;

(6)对一次侧进行继电保护整定计算;

2.4工厂原始资料

2.4.1生产任务及车间组成

本厂主要承担冶金系统的配件生产,生产规模为:铸钢件1万吨,铸

铁件3千吨,锻件1千吨,铆焊件2千吨。

本厂车间组成如表1所示。

2.4.2设计依据

1)设计总平面布置图

2)全厂各车间负荷如表2所示,各车间均为380V的负荷,但有一部分为高压设备为6kV的负荷。

3)供用电协议

工厂与供电部门所签定的供用电协议主要内容如下:

(1)工厂从供电部门用35千伏双回架空线引入本厂,其中一个作为工作电源,一个作为备用电源,两个电源不并列运行。(即不同时工作),供电部门短路容量为200MVA,该变电所距厂东侧8公里。

(2)在本厂的总降压变电所35千伏侧进行计算,本厂的功率因数应大于0.9。

3.本厂负荷性质

本厂为三班工作制,最大有功负荷年利用小时数为6000小时,属于二级负荷。

三、工厂的电力负荷及其计算

3.3工厂的电力负荷

电力负荷(electric power load)又称电力负载,有两种含义:一是指耗用电能用电设备或用户,另一是指用电设备或用户耗用的功率或电流大小,如说轻负荷(轻载)、重负荷(重载)、空负荷(空载)、满负荷(满载)等。电力负荷的具体含义视具体情况而定,本章指的是用电设备或用户耗用的功率大小。

。计算负荷是一个假想的持续性的负计算负荷又称需要负荷或最大负荷P

max

荷,其热效应与同一时间内实际变动负荷所产生的最大热效应相等。在配电设

作为按发热条件选择电器或导体的依据。计中,通常采用半小时最大平均负荷P

30

计算负荷是供电设计计算的基本依据。计算负荷确定得是否正确合理,直接影响到电器和导线电缆的选择是否经济合理。如果计算负荷确定得过大,将使电器和导线电缆选得过大,造成投资和有色金属的浪费。如果计算负荷确定得过小,又将使电器和导线电缆处于过负荷状态下运行,增加电能损耗,产生过热,导致绝缘过早老化甚至燃烧引起火灾。由此可见,正确确定计算负荷意义重大。但是负荷情况复杂,影响负荷计算的因素很多,虽然各类负荷的变化有一定规律可循,但仍难准确确定计算负荷的大小。实际上,负荷也不是一成不变的,它与设备的性能、生产的组织、生产者的技能及能源供应的状况等多种因素有关。因此负荷计算只能力求接近实际。

3.2 车间计算负荷的确定

车间计算负荷是选择工厂内配电线路电缆型号和主要电气设备包括车间变压器的基本依据。我国目前普遍采用的确定计算负荷的方法有需要系数法、利用系数法和二项式法。需要系数法是国际上普遍采用的确定计算负荷的基本方法,本设计采用需要系数法进行负荷计算。计算的基本公式如下:

有功计算负荷P

30

e d 30P K P = (2.1)

这里的K d 称为需要系数(demand coefficient ),P e 为车间用电设备总容量。

无功计算负荷Q 30为

?tan P Q 3030= (2.

2)

式中,tan ?为对应于车

间用电设备?cos 的正切值。

视在计算负荷为

(2.3)

式中,?cos 为车间供电设备的平均功率因素。

计算电流I 30为 (2.4)

式中,U N 为用电设备组的额定电压。

根据工厂给出的资料,通过计算整理,得出该工厂各车间的负荷计算表及该工厂6kV 高压设备的负荷计算表,结果见表3.1和表3.2。 3.3 工厂计算负荷的确定

工厂计算负荷是选择工厂电源进线及主要电气设备包括主变压器的基本依据,也是计算工厂的功率因素及无功补偿容量的基本依据,确定工厂计算负荷的方法很多,有需要系数法、年产量估算工厂计算负荷和逐级计算法等。根据国际普遍的计算方法和该冶金机械厂的实际情况,本设计采用需要系数法计算工厂的计算负荷。

根据该厂提供的各车间及工厂高压设备负荷数据,运用需要系数法,根据上面给出的公式通过计算、整理得出该工厂的负荷计算表3.3。

N 30

30

U 3S I =?

cos P S 3030=

3.4 无功功率补偿及其计算

工厂中由于有大量的感应电动机、电焊机、电弧炉及气体放电灯等感性负载,还有感性的电力变压器,从而使功率因素降低。如在充分发挥设备潜力、改善设备运行性能、提高其自然功率因素的情况下,尚达不到规定的工厂功率因素要求时,则需考虑增设无功功率补偿装置。假设功率因数由cos?提高到cos?',这时在用户需要的有功功率P30不变的条件下,由公式(2.2)和公式(2.3)知无功计算功率和视在功率都有所减小。相应地负荷电流I

30

也得以减小,这将使系统的电能损耗和电压损耗相应降低,既节约了电能,又提高了电压质量,而且可选较小容量的供电设备和导线电缆,因此提高功率因素对供电系统大有好处。在提高功率因素的同时,工厂总降压变电所的主变压器容量可以选的小一些,这不仅可降低变电所的初投资,而且可以减少工厂的电费开支,因此进行无功功率补偿对工厂本身也有一定经济实惠。

通过该厂的负荷计算表可知该厂的功率因素?

cos=0.79,不能达到供电部门的要求。在《供电营业规则》中规定:“用户在当地供电企业规定的电网高峰负荷时的功率因素应达到下列规定:100kVA及以上高压供电的用户功率因素为0.90以上。”并规定,凡功率因素未达到上述规定的,应增添无功补偿装置。

无功功率的人工补偿装置主要有同步补偿机和并联电容器两种。由于并联电容器具有安装简单、运行维护方便、有功损耗小以及组装灵活、扩容方便等优点,因此本设计选用并联电容进行无功补偿。

由该厂的负荷计算表可知,总变压器低压侧的视在计算负荷为4942kVA,因此为进行功率补偿时,主变压器容量应选为5000kVA。此时变电所低压侧的功率因素未0.79。按规定,变电所高压侧的功率因素cos?≥0.9.。考虑到变压器本

身的无功功率损耗ΔQ

T 远大于其有功功率损耗ΔP

T

,一般ΔQ

T

=(4~5)ΔP

T

,因

此在变压器低压侧进行无功补偿时,低压侧补偿后的功率因素应略高于0.90,这里取cos?'=0.93。

要使低压侧功率因素由0.79提高到0.93,低压侧需装设的并联电容器容量

Q C = 4787.2×(tanarccos0.76-tanarccos0.96)kvar

= 2697.6kvar 取 Q C =2700kvar 补偿后变电所低压侧的视在计算负荷为

KVA S 2.6139)27002.4787(51.57732230=-+=KVA.

因此主变补偿后选择容量变选择7000kVA 。

变压器的功率损耗为

ΔP T ≈ 0.015')(230S = 0.015×6139.2kVA =92.1kW ΔQ T ≈ 0.06')

(230S =0.06×6139.2 kVA=368.4kvar 变电所高压侧的计算负荷为

(130P = 5773.5kW +92.1kW = 5865.6kW ')

(130Q =(4787.2—2700)kvar + 368.4kvar =2455.6kvar KVA S 9.63586.24556.586522')1(30=+=

U

S I 3'

)

1(3030=

=109.25A

补偿后工厂的功率因素为

92.09.6358/6.5865/cos '

)1(30')1(30'===S P ?

这一功率因素满足供电部门规定的要求。

根据以上计算,本设计从常用并联电容器中选出型号为BWF10.5-120-1的并联电容器13台进行该工厂的无功功率补偿。 四、总降压变电所变压器台数和容量的选择

根据工厂提供的数据,本工厂负荷为二级负荷,且工厂视在计算负荷为4941.9kVA ,故本工厂总降压变电所应选择两台主变压器。由于本工厂选用两台主变压器,故每台主变压器的容量S N ·T 不应小于总的计算负荷S 30的60%~70%。但由于本工厂的负荷均为二级负荷,故该工厂的总降压变电所选用两台容量为5000kVA 型号为S9-5000/35的变压器,其技术参数见表4.1。

五、短路电流计算

5.1 短路电流计算的目的

工厂供电系统要求正常地不间断地对用电负荷供电,以保证工厂生产和生活的正常进行。然而由于各种原因(如工作人员误操作、鸟兽跨越在裸露的相线之间)也难免出现故障,而使系统的正常运行遭到破坏。系统中最常见的故障就是短路(short circuit)。短路就是指不同电位的导电部分包括导电部分对地之间的低阻性短接。

短路后,系统中出现的短路电流(short-circuit current)比正常负荷电流大得多。在大电力系统中,短路电流可达几万安甚至几十万安。如此大的电流可产生很大的点动力和很高的温度,而使线路中的原件受到损害。由于短路时电路的电压骤降,严重影响电气设备的正常运行和降低产品质量。继电保护装置在发现短路电流后动作,切除故障线路,可造成不同范围的停电。

由此可见,短路的危害是很大的,因此必须尽力设法消除可能引起短路的一切因素;同时需要进行短路电流计算,以便正确地选择电气设备,使设备具有足够的动稳定性和热稳定性,以保证在发生可能有的最大短路电流时不致损坏。为了断则切除短路故障的开关电源、整定短路保护的继电保护装置和选择限制短路电流的原件等,也必须计算短路电流。

5.2 短路电流计算的方法和步骤

进行短路电流计算的方法,常用的有欧姆法(有称有名单位制法)和标幺值法(又称相对单位制法),工程上常用标幺制法。故本设计采用标幺值法进行计算。

1、绘制计算电路图、选择短路计算点。计算电路图上应将短路计算中需计入的所有电路元件的额定参数都表示出来,并将各个元件依次编号。短路计算点应选择得使需要进行短路效验的电器元件有最大可能的短路电流通过。

2、设定基准容量S

d =100MVA和基准电压U

d

=U

c

(短

路计算电压,即 1.05U

N ),并计算基准电流I

d

(5.1)

3、计算短路回路中各主要元件的阻抗标幺值(一般只计算电抗标幺值)

(1)电力系统的电抗标幺值

(5.2)

式中,S

OC —电力系统出口断路器的断流容量,单位为MVA。

C

d

d

U

MVA

U

S

3

100

3

I

d

=

=

OC

OC

d

S S

MVA

100

S

S

X=

=

*

(2)电力线路的电抗标幺值

(5.3)

式中,U C —线路所在电网的短路计算电压,单位为kV ,

U C =1.05U N .

采用标幺值计算时,无论短路计算点在哪里,线路的电抗标幺值不需换算。 (3)电力变压器的电抗标幺值

(5.4)

式中,U k %—变压器的短路电压(阻抗电压)百分值;

S N —变压器的额定容量。

4、绘制短路回路等效电路,并计算总阻抗(总电抗标幺值)。

5、计算短路电流,分别对各短路计算点计算各短路电流)

(3I k 、)3("I 、)(3I ∞、)(3sh I 等。

(5.5)

在无穷大容量系统中,存在下列关系:

)3("I =)(3I ∞=)

(3I k (5.6)

高压电路中的短路冲击电流及其有效值,按下列公式近似计算:

(3"3sh

I 5.22i

= (5.7) )

()(3"3sh I

1.51I = (5.8) 低压电路中的短路冲击电流及其有效值,按下列公式近似计算:

(3"3sh

I 4.81i

= (5.9) )

()(3"3sh I

9.01I = (5.10) 5、计算短路容量,三相短路容量按下式计算:

()(3k c 3k I U 3S = (5.11)

5.3 该厂供电系统电路及短路等效电路

该厂电源从位于距该厂东侧8km 处的220/35kV 变电站以35kV 双回路架空线引入工厂,其中一路做为工作电源,另一路作为备用电源,两个电源不并列运行。其供电系统电路图如图5.1所示。该供电系统中,需计算图中的四处短路点的短路电流、短路容量等,以用于确定一次设备,其短路等效电路图如图5.2所示。

2

C 02C

0*

WL U MVA

100l X U Sd l

X X ==N

k N d k *

T S %U S 100S %U X =

=

X I *

d )3(I ∑=K

图5.1 工厂供电系统电路图

5.4 短路计算

1、取基准容量S d =100MVA ;

2、计算基准电流

kA 57.13

)05.135(100

3I 11C d d =?=

=U S

kA 50.53

05.1101003U S I 2

2d d =?==

)(C kA 7.41373

5.01.40100

3U S I I I I I 3

108753C d d d d d d =?==

====)(

kA 6.193

05.161003U S I I I 4

d d d d 964=?==

==)(C 3、电力系统的电抗:

1.0MV A

1000MV A

100S S X oc d 1===

* 4、架空线路电抗:本设计采用表5.1的数据进行架空线路电抗的计算

表5.1 电力线路每相的单位长度电抗平均值

因此

5、变压器电抗:

.415000

100101007100%X X 3

4

3

=???===**

N d k S S U

2.81600

10010100.54100%X X 3

65=???==

=*

*N

d k S S U 5.6

800

10010100.54100%X X 39

8

=???==

=**N

d k S S U 2.22500

100101005.5100%X 37

=???==

*N

d k S S U 7.1

630

100101004.5100%X X 3

14

10

=???===**d k S S U 6.2035100

km 8km /4.0U S l

X X 2

2d 02=??Ω==*)

()(

故可得出短路等效电路图5.2,根据短路图可算出各短路点的总阻抗如下:

Ω=+=*-∑6.30X X X 211k )

( Ω=++=*-∑6.01X ∥X X X X 43212k )

Ω=+++=*-∑6.42X ∥X X ∥X X X X 6543213k )

( Ω=+++=*-∑6.22X X ∥X X X X 743214k )( Ω=+++=*-∑6.83X ∥X X ∥X X X X 9843215k )( Ω=+++==-∑*-∑6.18X X ∥X X X X X 1043219k 6k )()

( Ω=+++=*-∑31.3X ∥X X ∥X X X X 121143217k )

( Ω=+++=*-∑6.66X ∥X X X X 1343218k )( Ω=+++=*-∑6.011X X ∥X X X X 15432110k )( 6、计算三相短路电流和短路容量

(1)k-1点短路

三相短路电流周期分量有效值

三相短路次暂态电流和稳态电流

4.86kA I I I 31-k 3)3("===∞)

()(

三相短路冲击电流及第一个周期短路

kA 81.9kA 6.345.22I

5.22i 3"3sh =?==)

()( kA

8.56kA 6.341.51I

1.51I

3"3sh

=?==)

()(

4.86kA 6.30kV

5.71X I I 1k d131-k ===

*

-∑)

()( 4.51000

10010100.54100%X X 3

1211=???===**N d

k S S U 5.6800100101004.5100%X 313=???==*

N

d k S S U 10400

100101004100%X 3

15

=???==

*N d k S S U

三相短路容量

MVA 4.394MVA 6

.01100

X S S

1k d 31

-k ==

=

*-∑)

()

图5.2 短路等效电路图

(2)k-2点短路

三相短路电流周期分量有效值

三相短路次暂态电流和稳态电流

5.19kA I I I 32-k 3)3("===∞)

()(

三相短路冲击电流及第一个周期短路

kA 8.611kA 9.155.22I

5.22i 3"3sh =?==)

()(

kA

4.87kA 19.51.51I

1.51I

3"3sh

=?==)

()(

三相短路容量

5.19kA 6

.01kA

0.55X I I 2k d232-k ===

*

-∑)()(MVA 4.394MVA 6

.01100

X S S 1k d 31-k ===

*

-∑)()

(3)k-3点短路

三相短路电流周期分量有效值

三相短路次暂态电流和稳态电流

54.56kA I I I 33-k 3)3("===∞)

()(

三相短路冲击电流及第一个周期短路

kA 6.712254.56kA 5.22I

5.22i 3"3sh =?==)

()(

kA 9.38254.56kA 1.51I

1.51I 3"3sh =?==)()(

三相短路容量

(4)k-4点短路

三相短路电流周期分量有效值

三相短路次暂态电流和稳态电流

kA 5.04I I I 34-k 3)3("===∞)

()(

三相短路冲击电流及第一个周期短路

kA 1.19kA 5.045.22I

5.22i 3"3sh =?==)

()( kA 2.16kA 5.041.51I

1.51I 3"3sh =?==)()(

三相短路容量

(5)k-5点短路

三相短路电流周期分量有效值 三相短路次暂态电流和稳态电流

kA 1.635I I I 35-k 3)3("===∞)

()(

三相短路冲击电流及第一个周期短路

kA 6.5456

.4234.47kV

1X I I 3k d333-k ===

*

-∑)()

(MVA 5.640MVA 6

.42100

X S S 1k d 31-k ===

*

-∑)()(kA 5.046

.22.16kV

9X I I 4k d434-k ===

*

-∑)()(44.25MVA MVA 6

.22100

X S S 1k d 31-k ===

*

-∑)()(kA 1.6356.8337.47kV 1X I I 5k d535-k ===*

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(完整版)电力系统分析基础知识点总结

一.填空题 1、输电线路的网络参数是指(电阻)、(电抗)、(电纳)、(电导)。 2、所谓“电压降落”是指输电线首端和末端电压的(相量)之差。“电压偏移”是指输电线某点的实际电压和额定 电压的(数值)的差。 3、由无限大的电源供电系统,发生三相短路时,其短路电流包含(强制/周期)分量和(自由/非周期)分量,短路 电流的最大瞬时的值又叫(短路冲击电流),他出现在短路后约(半)个周波左右,当频率等于50HZ时,这个时间应为(0.01)秒左右。 4、标么值是指(有名值/实际值)和(基准值)的比值。 5、所谓“短路”是指(电力系统正常运行情况以外的相与相之间或相与地之间的连接),在三相系统中短路的基本 形式有(三相短路),(两相短路),(单相短路接地),(两相短路接地)。 6、电力系统中的有功功率电源是(各类发电厂的发电机),无功功率电源是(发电机),(电容器和调相机),(并联 电抗器),(静止补偿器和静止调相机)。 7、电力系统的中性点接地方式有(直接接地)(不接地)(经消弧线圈接地)。 8、电力网的接线方式通常按供电可靠性分为(无备用)接线和(有备用)接线。 9、架空线是由(导线)(避雷线)(杆塔)(绝缘子)(金具)构成。 10、电力系统的调压措施有(改变发电机端电压)、(改变变压器变比)、(借并联补偿设备调压)、(改变输电线路参 数)。 11、某变压器铭牌上标么电压为220±2*2.5%,他共有(5)个接头,各分接头电压分别为(220KV)(214.5KV)(209KV) (225.5KV)(231KV)。 二:思考题 1.电力网,电力系统和动力系统的定义是什么?(p2) 答: 电力系统:由发电机、发电厂、输电、变电、配电以及负荷组成的系统。 电力网:由变压器、电力线路、等变换、输送、分配电能的设备组成的部分。 动力系统:电力系统和动力部分的总和。 2.电力系统的电气接线图和地理接线图有何区别?(p4-5) 答:电力系统的地理接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连接。但难以表示各主要电机电器间的联系。 电力系统的电气接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。但难以反映各发电厂、变电所、电力线路的相对位置。 3.电力系统运行的特点和要求是什么?(p5) 答:特点:(1)电能与国民经济各部门联系密切。(2)电能不能大量储存。(3)生产、输送、消费电能各环节所组成的统一整体不可分割。(4)电能生产、输送、消费工况的改变十分迅速。(5)对电能质量的要求颇为严格。 要求:(1)保证可靠的持续供电。(2)保证良好的电能质量。(3)保证系统运行的经济性。 4.电网互联的优缺点是什么?(p7) 答:可大大提高供电的可靠性,减少为防止设备事故引起供电中断而设置的备用容量;可更合理的调配用电,降低联合系统的最大负荷,提高发电设备的利用率,减少联合系统中发电设备的总容量;可更合理的利用系统中各类发电厂提高运行经济性。同时,由于个别负荷在系统中所占比重减小,其波动对系统电能质量影响也减小。联合电力系统容量很大,个别机组的开停甚至故障,对系统的影响将减小,从而可采用大容高效率的机组。 5.我国电力网的额定电压等级有哪些?与之对应的平均额定电压是多少?系统各元件的额定电压如何确定? (p8-9) 答:额定电压等级有(kv):3、6、10、35、110、220、330、500 平均额定电压有(kv):3.15、6.3、10.5、37、115、230、345、525 系统各元件的额定电压如何确定:发电机母线比额定电压高5%。变压器接电源侧为额定电压,接负荷侧比额定电压高10%,变压器如果直接接负荷,则这一侧比额定电压高5%。 6.电力系统为什么不采用一个统一的电压等级,而要设置多级电压?(p8) S 。当功率一定时电压越高电流越小,导线答:三相功率S和线电压U、线电流I之间的固定关系为

考博必看--电力系统分析上册(诸骏伟)-课程总结

第一章能量管理系统 1.EMS的含义和作用 1).EMS 是以计算机为基础的现代电力系统的综合自动化系统,是预测、计划、控制和 培训的工具。 2).EMS 主要针对发电和输电系统,用于大区级电网和省级电网的调度中心。 3).EMS 涉及计算机硬软件的各个方面。它最终是通过EMS 应用软件来实现对电力系统 的监视、控制和管理。 2.EMS的主要内容 数据收集级(SCADA) ,能量管理级(GMS&OPS) 包括实时发电控制,系统负荷预测,发 电计划(火电调度计划),机组经济组合,水电计划(水火电协调计划),交换功率计划,燃料调度计划,机组检修计划. 网络分析级(NAS)包括实时网络状态分析,网络 结线分析,母线负荷预测,潮流,网络等值,网络状态监视,预想故障分析,安全约束调度,无功优化,最优潮流,短路电流计算,电压稳定分析,暂态分析.培训模拟级。 3.现有EMS存在的问题 1).EMS已得到了广泛的应用,但目前只停留在分布式独立计算分析阶段,多数高级应用 软件都需要人工调用,然后由调度员进行综合决策。2).在电网事故状态下,没有良好的事故分析、定位和恢复手段.3)电力改革使得情况更加复杂。 4.EMS的发展趋势 针对现有的EMS存在的问题,需加入决策系统,增强、扩充了网络分析功能,未来向着调度机器人的方向发展。 第二章电力系统潮流计算 1.潮流计算的定义 2.各种潮流计算的模型和算法的特点、适用范围以及相互之间的区别和联系。

(一) 高斯——塞德尔迭代法 该算法具有存储量小,程序设计简单的优点。 但收敛速度慢,阶梯式逼近时台阶的高度越来越小,以至于迭代次数过多。 算法特点: 1)在系统病态的情况下(重负荷节点负电抗支路较长辐射型线路长短线路接在同一节点上,且长短线路的比值很大),收敛困难。计算速度缓慢每次迭代速度很快,但由于结构松散耦合,节点间相互影响太小,造成迭代次数增加,收敛缓慢。 2)程序编制简便灵活 (二)、牛顿——拉夫逊迭代法(N_L)算法特点 1)平方收敛,开始时收敛比较慢,在几次迭代后,收敛得非常快,其迭代次数和系统的规模关系不大,如果程序设计良好,每次迭代的计算量仅与节点数成正比。 2)对初值很敏感,有时需要其他算法为其提供初值。 3)对函数的平滑性敏感,所处理的函数越接近线性,收敛性越好,为改善功率方程的非线性,实用中可以通过限制修正量的幅度来达到目的。但幅度不能太小。 4)对以节点导纳矩阵为基础的G_S法呈病态的系统,N_L法一般都能可靠收敛。牛顿迭代法有明显的几何解释:收敛速度:平方收敛收敛性:局部收敛 (三)、PQ分解法潮流 N_L法的J阵在每次迭代的过程中都要发生变化,需要重新形成和求解,这占据了N_L法的大部分计算时间,这也是N_L法速度不能提高的原因。 可能性:N_L法可以简化成为定雅可比矩阵法,如果固定的迭代矩阵构造得当,定雅可比矩阵法可以收敛,但只有线性收敛速度。 算法特点 1)用两个阶数几乎减半的方程组代替原方程组,显著减少了内存量和计算量 2)迭代矩阵为常数阵,只需形成求解一次,大大缩短每次迭代所需时间 3)迭代矩阵对称,可上(下)三角存储,减少内存量和计算量 4)基于以上原因,该算法内存需要量为N_L法的60%,每次迭代所需时间为N_L 法的1/5。5)线性收敛,收敛次数多于N_L法,但总的计算速度任能大幅度提高。 6)对R/X过大的病态条件以及线路特别重载的情况下,可能不收敛,一般适用于110kv及以上的电网。 7)由于算法的精确程度取决于 ,P-Q分解法的近似处理只影响计算过程,并不影响结果的精度。 3.影响潮流收敛性的因素以及如何改善潮流计算的收敛性。 (如果计算潮流不收敛,应该采用何种方法改进) 云杰的答案:主要是看潮流方程组本身是否有解,当方程组有解或者无实数解,或者方程组

现代电力系统稳定与控制作业

电力系统稳定与控制小作业 学院:电气与电子工程学院 年级:2014级研究生 专业:电气工程 姓名:罗慧 学号:20140208080008 指导老师:罗杰

1. 为什么要进行派克变换?简述派克变换的物理含义? 答:派克变换的原因有:(1) 转子的旋转使定、转子绕组间产生相对运动,致使定、转子绕组间的互感系数发生相应的周期性变化。 (2) 转子在磁路上只是分别对于d轴和q轴对称而不是任意对称的,转子的旋转也导致定子各绕组的自感和互感的周期性变化。 ①变换后的电感系数都变为常数,可以假想dd绕组,qq绕组是固定在转子上的,相对转子静止。 ②派克变换阵对定子自感矩阵起到了对角化的作用,并消去了其中的角度变量。Ld,Lq,L0 为其特征根。 ③变换后定子和转子间的互感系数不对称,这是由于派克变换的矩阵不是正交矩阵。 ④Ld为直轴同步电感系数,其值相当于当励磁绕组开路,定子合成磁势产生单纯直轴磁场时,任意一相定子绕组的自感系数。物理意义上理解,它将观察者的角度从静止的定子绕组转移到随转子一同旋转的转子上,从而使得定子绕组自、互感,定、转子绕组间互感变成常数,大大简化了同步电机的原始方程。 派克变换的物理意义:将a、b、c三相静止的绕组通过坐标变换等效为d轴dd绕组、q轴qq绕组,与转子一同旋转 2.派克方程具有怎样的特点? 答:派克方程它具有的特点是,派克方程是将三相电流 i、b i、c i a 变换成了等效的两相电流 i和q i,0dq i=P abc i。如果定子绕组内存在三 d 相不对称的电流,只要是一个平衡的三相系统,即满足

a i + b i + c i =0 当定子三相电流中存在不平衡系统时,即a i +b i +c i ≠0,此时三相电流时三个独立的变量,仅用两个新变量不足以代表原来的三个变量。 这时可以找出a i ='a i +0i ,b i =0'i i b +,0'i i i c c +=的关系,使0'''=++c b a i i i 。0i 为 零轴分量,其值为)(3/10c b a i i i i ++=。三相系统中的对称倍频交流和直流经过派克变换后,所得的d 轴和q 轴分量是基频电流,三相系统的对称基频交流则转化为dq 轴分量中的直流。 3. 为什么要引入暂态电势q E '和暂态电抗d X ',它们具有怎样的物理含义? 答:我们引入暂态电动势'q E 和暂态电抗' d x 是为了暂态分析方便。暂态电动势' q E 在发电机运行状态突变瞬间数值保持不变,可以把突变前后的状态联系起来。 其的物理意义为:暂态电动势' q E 可看成无阻尼绕组发电机暂态过程中虚构的气隙电动势,暂态电抗' d x 是无阻尼绕组发电机在暂态开始瞬间的定子纵轴漏抗。 4. 试比较同步发电机各电动势(Q q q q d E E E E E '''''、、、、)、各电抗 (d q d d q X X X X X '''''、、、、)的大小? 答: ' "" '"" d q d q d q Q q q d x x x x x E E E E E > >>>>>>> 5. 无阻尼绕组同步发电机端突然三相短路时定子、转子、等效绕组(d-d 、q-q )中会出现哪些自由分量的电流?分别以什么时间常数衰减? 答:他们会出现的自由分量电流有:基频交流分量(含强制分量和自

课程设计(论文)-基于MATLAB的电力系统单相短路故障分析与仿真.doc

课程设计 ( 论文 )- 基于 MATLAB的电力系统单相短路故障分析与 仿真

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电力系统分析课程设计说明书题目:单相接地短路 专业:电气工程及其自动化 班级:电气 1307 姓名:陈欢

目录 课程设计(论文)任务书 ----------------------- (1)引言 ------------------------------------------------------------------- ( 3)第一章.电力系统短路故障分析------------------------------- ( 4)第二章.电力系统单相短路计算-------------------- ( 5)2.1 简单不对称故障的分析计算---------------------- ( 5) 2.1.1. 对称分量法 ------------------- (5) 2.2 单相接地短路------------------------------ ( 6) 2.2.1. 正序等效定则 ---------------------------- (6) 2.2.2. 复合序网 --------------------------------- (6) 2.2. 3. 单相接地短路分析 --------------------------- (7)第三章.电力系统单相短路时域分析 ---------------- ( 10)3.1 仿真模型的设计与实现------------------------ (10) 3.1.1. 实例分析 -------------------------------- (10) 3.1.2. 仿真参数 ----------------------------- -- -- -- (11)3.2 仿真结果分析------------------------------- (13) 结束语 ----------------------------------------- ( 18)参考文献 --------------------------------------- ( 18)

电力系统分析课程总结

电力系统分析课程总结报告 学院(部):电气学院 专业班级:电气工程学生姓名:** 指导教师:**** 2014年6 月28 日

目录 1电力系统概述和基本概念 (1) 1.1电力系统概述 (1) 1.2电力系统中性点的接地方式 (3) 2电力系统元件参数和等值电路 (3) 2.1电力线路参数和等值电路 (4) 2.2变压器、电抗器的参数和等值电路 (4) 2.3发电机和负荷的参数及等值电路 (5) 2.4电力网络的等值电路 (5) 3简单电力网络潮流的分析与计算 (6) 3.1电力线路和变压器的功率损耗和电压降落 (6) 3.2开式网络的潮流计算 (7) 3.3环形网络的潮流分布 (7) 4电力系统潮流的计算机算法 (7) 4.1电力网络的数学模型 (8) 4.2等值变压器模型及其应用 (8) 4.3节点导纳矩阵的形成和修改 (8) 4.4功率方程和变量及节点分类 (9) 4.5高斯-塞德尔法潮流计算 (9) 4.6牛顿-拉夫逊法潮流计算 (9) 4.7P-Q分解法潮流计算 (9) 5电力系统有功功率的平衡和频率调整 (10) 5.1电力系统中有功功率的平衡 (10) 5.2电力系统的频率调整 (11) 6电力系统的无功功率平衡和电压调整 (11) 6.1电力系统中无功功率的平衡 (12) 6.2电力系统的电压管理 (12) 6.3电力系统的几种调压方式 (13) 6.4电力线路导线截面的选择 (13) 7电力系统各元件的序参数和等值电路 (14)

7.1对称分量法 (14) 7.2同步发电机的负序电抗和零序电抗 (14) 7.3异步电动机的参数和等值电路 (15) 7.4变压器的零序参数和等值电路 (15) 7.5电力系统的序网络 (15) 8电力系统故障的分析与实用计算 (15) 8.1由无限大容量电源供电的三相短路的分析与计算 (16) 8.2电力系统三相短路的实用计算 (16) 8.3电力系统不对称短路的分析与计算 (16) 8.4电力系统非全相运行的分析 (17) 9机组的机电特性 (17) 9.1电力系统运行稳定性的基本概念 (17) 9.2同步发电机组的运动方程式 (17) 9.3发电机的功-角特性方程式 (18) 9.4异步电动机的机电特性 (18) 9.5自动调节励磁系统对功-角特性的影响 (18) 10电力系统的静态稳定性 (19) 10.1电力系统静态稳定性的基本概念 (19) 10.2小扰动法的基本原理和分析在电力系统静态稳定性中的应用 (19) 10.3电力系统电压、频率及负荷的稳定性 (20) 10.4调节励磁对电力系统静态稳定性的影响 (20) 10.5保证和提高电力系统静态稳定性的措施 (20) 11电力系统的暂态稳定性 (21) 11.1电力系统暂态稳定性概述 (21) 11.2简单电力系统暂态稳定性的定性分析 (22) 11.3简单电力系统暂态稳定性的定量分析 (22) 11.4发电机转子运动方程的数值解法 (22) 11.5提高电力系统暂态稳定性额措施 (23) 致谢 (23)

现代电力系统分析期末考试习题总结

一、解释下列名词和术语 1、能量管理系统:EMS主要包括SCADA系统和高级应用软件。高级应用软件从发电和输配电的角度来分,发电部分包括AGC等,输配电部分包括潮流计算、状态估计、安全分析及无功优化。其功能是根据电力系统的各种两侧信息,估计出电力系统当前的运行状态。 2、支路潮流状态估计:进行状态估计所需的原始信息只取支路潮流量测量,而不用节点量。在计算推导过程中,将支路功率转变成支路两端电压差的量,最后得到与基本加权最小二乘法类似的迭代修正公式。 3、不良数据:误差特别大的数据。由于种种原因(如系统维护不及时等),电力系统的遥测结果可能远离其真值,其遥信结果也可能有错误,这些量测称为坏数据或不良数据; 4、状态估计:利用实时量测系统的冗余度提高系统的运行能力,自动排除随机干扰引起的错误信息,估计或预报系统的运行状态。 5、冗余度:全系统独立量测量与状态量数目之比,一般为1.5-3.0 6、最小二乘法:以量测值z和测量估计值之差的平方和最小为目标准则的估计方法。 7、静态等值:在一定稳态条件下,内部系统保持不变,而把外部系统用简化网络来代替,这种与潮流计算,静态安全分析有关的简化等值方法就是电力系统的静态等值; 8、静态安全分析:电力系统的静态安全分析只考虑事故后系统重新进入新稳定运行情况的安全性,而不考虑从当前运行状态向事故后新稳定运行状态转变的暂态过程,其主要内容包括预想事故评定、自动事故选择以及预防控制。 9、预想事故自动筛选:静态安全分析中,先用简化潮流计算方法对预想事故集中的每一个事故进行近似计算,剔除明显不会引起安全问题的预想事故,且按事故的严重性进行排序,组成预想事故一览表,然后用更精确的潮流算法对表中的事故依次进行分析 10、电力系统安全稳定控制的目的:实现正常运行情况和偶然事故情况下都能保证电网各运行参数均在允许范围内,安全、可靠的向用户供给质量合格的电能。也就是说,电力系统运行是必须满足两个约束条件:等式约束条件和不等式约束条件。 11、小扰动稳定性/静态稳定性:如果对于某个静态运行条件,系统是静态稳定的,那么当受到任何扰动后,系统达到一个与发生扰动前相同或接近的运行状态。这种稳定性即称为小扰动稳定性。也可以称为静态稳定性。 12、暂态稳定性/大扰动稳定性:如果对于某个静态运行条件及某种干扰,系统是暂态稳定的,那么当经历这个扰动后系统可以达到一个可以接受的正常的稳态运行状态。 13、动态稳定性:指电力系统受到小的或大的扰动后,在自动调节和控制装置的作用下,保持长过程的运行稳定性的能力。 14、极限切除角:保持暂态稳定前提下最大运行切除角,即最大可能的减速面积与加速面积大小相等的稳定极限情况下的切除角。 15 常规潮流计算的任务:根据给定的运行条件和网络结构确定整个系统的运行状态,如各母线电压,网络中的功率分布以及功率损耗。 16 静态特性:在潮流计算时计及电压变化对各节点负荷的影响。

《电路分析基础》学习总结

《电路分析基础》学习总结 通过电路基础的学习,我们的科学思维能力,分析计算能力,实验研究能力和科学归纳能力有了很大的提高,为下学期我们学习电子技术打下了基础。 对于我们具体的学习内容,第一到第四章,主要讲了电路分析的基本方法,以及电路等效原理等,而后面的知识主要是建立在这四章的内容上的,可以说,学好前面这四章的内容是我们学习电路基础的关键所在。在这些基础的内容中又有很多是很容易被忽略的。对于第五章的内容,老师让我们自主讲解的方式加深了我们的印象,同时也让我们学会如何去预习,更好的把握重点,很符合自主学习的目的。至于第六章到第十章的内容则完全是建立在前四章的内容上展开的,主要就是学会分析电路图结构的方法,对于一二阶电路的响应问题,就是能分析好换路前后未变量和改变量,以及达到稳态时所求量的值。 对于老师上课方法的感想:首先感谢窦老师和杨老师的辛苦讲课,窦老师声音洪亮,讲课思路清晰,让我们非常受益,杨老师的外语水平让我们大开眼界,在中文教学中,我们有过自主学习的机会,也让大家都自己去讲台上讲课,加深了我们的印象,而且对于我们学习能力有很大提高,再是

老师讲课的思路,让我受益不凡,在这之中感受到学习电路的方法。在双语班的教学中,虽然外语的课堂让我们感觉很有难度,有的时候甚至看不懂ppt上的单词,临时上课的时候去查,但是老师上课时经典的讲解确实很有趣味,不仅外语水平是一定的锻炼,同时也是学习电路知识,感觉比起其他班的同学,估计这应该是一个特色点吧。 对于学习电路感想:学习电路,光上课听老师讲课那是远远不够的,大学的学习都是自主学习,没有老师的强迫,所以必须自己主动去学习,首先每次上完课后的练习,我觉得很有必要,因为每次上完课时都感觉听的很懂,看看书呢,也貌似都能理解,可是一到做题目就愣住了,要么是公式没有记住,要么是知识点不知道如何筛选,所以练习很重要,第二点,应该要反复回顾已经学过的内容,只有反复记忆的东西才能更深入,不然曾经学过的东西等到要用就全都忘记了,不懂得应该多问老师,因为我们是小班,这方面,老师给了我们足够的机会。 另外,我们电路分析基础的课程网站,里面的内容已经比较详实,内容更新也比较快,经常展示一些新的内容,拓宽了我们的视野。

19春北交《现代电路分析》在线作业二

(单选题)1: 根据元件约束及拓扑约束建立一组方程,并求满足该组方程的变量解的分析方法称为:()。 A: 解析法 B: 图解法 C: 网络法 D: 变量法 正确答案: (单选题)2: 高斯消元法是()直接解决法中最优秀的解法之一。 A: 线性方程 B: 非线性方程 C: 微分方程 D: 积分方程 正确答案: (单选题)3: 反射系数越小,输入阻抗与电源内阻相差越()。 A: 大 B: 小 C: 先小后大 D: 先大后小 正确答案: (单选题)4: 节点导纳矩阵行和列中元素之和为()。 A: 0 B: 1 C: 2 D: 3 正确答案: (单选题)5: 任意响应的变换式都是各激励变换式的()。 A: 线性组合 B: 非线性组合 C: 正弦函数 D: 余弦函数 正确答案: (单选题)6: 对一般大规模的电路来讲,元件的数目是节点数目的()。 A: 1~2倍 B: 2~4倍 C: 4~6倍 D: 6~8倍 正确答案: (单选题)7: PSpice交流分析中所有参量和变量均为:()。

A: 正数 B: 负数 C: 实数 D: 复数 正确答案: (单选题)8: 基尔霍夫定律使电路受到()约束。 A: 时域 B: 频域 C: 拓扑 D: 电流 正确答案: (单选题)9: 当终端开路时,终端反射系数为:()。 A: 0 B: 1 C: 2 D: 3 正确答案: (单选题)10: 理想运算放大器的频带范围是:()。 A: 0~∞ B: 0~100 C: 0~1000 D: 0~10000 正确答案: (多选题)11: 开关电容滤波器包含:()。 A: MOS开关 B: MOS运放 C: 电容 D: 电阻 正确答案: (多选题)12: 在电路分析与设计中,所采用的归一化方法主要是对()同时归一化。A: 电压 B: 电流 C: 频率 D: 阻抗 正确答案: (多选题)13: 拉普拉斯变换法求解时域解的全过程是:()。 A: 将一给定的时域方程对应到复变量域的代数方程 B: 求s域解

电力系统分析课程设计

广东工业大学华立学院课程设计(论文) 课程名称电力系统分析 题目名称复杂网络N-R法潮流分析与计算设计学生学部(系)电气工程系 专业班级08电气2班 学号12030802020 学生姓名 指导教师罗洪霞

2011 年 6 月12 日 目录 一. 基础资料 (3) 1.1 系统图的确定 (3) 1.2 各节点的初值及阴抗参数 (4) 二. 基本公式和变量分类 (5) 三. 设计步骤 (7) 3.4基本步骤 (8) 3.4方案选择及说明 (8) 四. 程序设计 (9) 4.1 MATLAB编程说明及元件描述 (9) 4.2源程序 (10) 4.3结果显示 (11) 五. 实验结论 (12) 六.参考文献 (13)

复杂网络N-R 法潮流分析与计算设计 一. 基础资料 1. 系统图的确定 选择六节点、环网、两电源和多引出的电力系统,简化电力系统图如图(1)所示,等值阻抗图如图(2)所示。运用以直角坐标表示的牛顿—拉夫逊计算如图(1)系统中的潮流分布。计算精度要求各节点电压的误差与修正量不大于510ε-=。

2.各节点的初值及阻抗参数 该系统中,节点①为平衡节点,保持 11.050 U j =+为定值,节点⑥为PV节点,其他四个节点都是PQ节点。给定的注入电压标幺值、线路阻抗标幺值、输出功率标幺值分别为表a、表b、表c中的数据。 线路对地导纳标幺值一半 00.25 Y j =及线路阻抗标幺值、输出功率标幺值和变压器变比标幺值如图(2)所示的注释。 表a 各节点电压标幺值参数

二. 基本公式和变量分类 本例所需公式有以下几类: (1).节点电压U 和节点导纳矩阵Y 。 (2).变量分类。在潮流问题中,任何复杂的电力网和电力系统都可以归结为以下元件(参数)组成。 1).发电机(注入电流或功率)。 2).负载(负的注入电流或功率)。 3).输电线支路(电抗、电阻)。 4).变压器支路(电阻、电抗、变化)。 5).变压器对地支路(导纳和感纳,本例中忽略)。 6).母线上的对地支路(阻抗或导纳,本例中忽略)。 7).线路上的对地支路(一般为线路电容导纳)。 (3).功率方程。电力系统的潮流方程的一般形式为: 1 n i ij i i i i i j j S P jQ U I U Y U * * * ==+=?=?∑ 1 ()(123n i i i ij j j i P jQ I Y U i U * ** =+===∑、、、...、n) (1-1) 潮流方程具有的特点是:①他能表征电力系统稳态运行特性; ②其为一组非线性方程,只能用迭代方法求其数值解;③方程中的电压U 和导纳Y 即可表示为直角坐标,又可表示为极坐标。因而潮流方

最新电力系统分析总结(复习资料)

1、有发电厂中的电气部分、各类变电所、输配电线路及各种类型的用电器组成的整体,称为电力系统 2、按电压等级的高低,电力网可分为:1低压电网(<1kv)2中低电网(11000kv) 3、负荷的分类:1.按物理性能分:有功负荷、无功负荷 2.按电力生产与销售过程分:发电负荷、供电负荷、和用电负荷 3.按用户性质分:工业、农业、交通运输业和人民生活用电负荷 4.按负荷对供电的可靠性分:一级、二级、三级负荷 4、我国电力系统常用的4种接地方式:1.中性点接地 2.中性点经消弧线圈接地3.中性点直接接地 4.中性点经电阻的电抗接地小电流接地方式:(1.2)优点:①可靠性能高②单相接地时,不易造成人身或轻微轻微的人身和设备安全事故缺点:经济性差、容易引起谐振,危及电网的安全运行。大接地电流方式:(3.4)优点:①能快速的切除故障、安全性能好②经济性好。缺点:系统供电可靠性差(任何一处故障全跳) 5、消弧线圈的工作原理:在单相接地时,可以线圈的电流Il补偿接地点的容性电流消除接地的不利影响补偿方式:①全补偿:Ik=Il时,Ie=0.容易发生谐振,一般不用②负补偿,Il< Ik时,Ie为纯容性,易产生谐振过电压③过补偿:Il>Ik时,Ie为纯感性,一般都采用过电压法。 6、架空线路的组成:①导线、②避雷线、③杆塔、④绝缘子、⑤金具 7、电力网的参数一般分为两类:一类是由元件结构和特性所决定的参数,称为网络参数,如R、G、L等;另一类是系统的运行状态所决定的参数,称为运行参数,如I、V、P等。 8、分裂导线用在什么场合,有什么用处?一般用在大于350kv的架空线路中。可避免电晕的产生和增大传输容量。 9、导线是用来反映的架空线路的泄漏电流和电晕所引起的有功损耗的参数。 10、三绕组变压器的绕组排列方式:①中、高、低②低、中、高排列原则:①高压绕组电压高,故绝缘要求也高,一般在最外层、②升压变压器一般采用:---- 1、标么值:是指实际有名值与基准值得的比值。优点:可以用来简化计算缺点:同一实际值可能对应着多个不同的标么值。基准值的选取:①基准值的单位应与有名值的单位相同、②所选取的基准值物理量之间应符合电路的基本关系、③P33 12、短路:指一切不正常的相与相之间的或相与地面之间的通路。形式: ①三相电路、②单相短路接地、③两相短路、④两相短路接地。 13、短路计算的任务; ①在选择电气设备时,要保证电气设备要有足够的动稳定性和热稳定性,这都要以短路计算为依据。②为了合理地配置各种继电保护装,并正确整定其参数,必须进行短路电流的计算。③在设计发电厂的变电所的主接线时,需要对各种可能的设计方案进行详细的技术经济比较,以便确定最优设计方案,这也要以短路计算为依据。④进行电力系统暂态稳定的计算,也包含一些电流计算的内容。 14、无穷大电源:是一种为了理论上简化分析的需要,所假定的可以输出无穷大的功率的电源。特点:①电源频率和电压保持不变、②电源的内阻为零。 15、短路要做的假设:①由无穷大电源供电、②短路前处于稳态、③电路三相对称。16、短路电流实际上包括两个分量:①是周期性分量,即稳态短路电流,它是短路电流中的强迫分量,其幅值Im取决于电源电动势的幅值和电路参数。 ②是非周期分量,它是短路电流中的自由分量,按指数形式衰减。17、 短路冲击电流:是指短路电流中最大可能的瞬时值,同非周期分量有关。18、对称分量法:是将一组不对称的三相量看成三组不同的对称三相量之和。三相量为:①正序分量:各相量的绝对值相等、相互之间有120°的相位,且与系统在正常对称运行下的相序相同。Ib1=Ia1?e-j120、Ic1= Ia1?ej120; ②负序分量:各相量的绝对值相等,相互之间有120°的相位差但与正常运行时的相许相反,以A相为基准相,有Ib2=Ia2?ej120、Ic2=Ia2?ej-120;③零序分量:各相量的绝对值相等,相位相同,也即Ia0=Ib0=Ic0。19、力系统元件的序参数:同步发电机的负序和零序阻抗:正序电抗、负序电抗、零序电抗。20、电网中各发电机之间合并的条件:①发电机的特性(类型、参数等)是否大致相同,②发电机到短路点的电气距离是否大致相等。 21、短路功率主要用来校验断路器的切断能力。22、不对称故障:①纵向故障:指的是网络中的两个相邻节点k和k′之间出现不正常的断开或三相阻抗不相等的情况。②横向故障:23、非全相断线:是指一相断线和两相断线的非全线断线形式。非全相断线的运行是在故障口出现了某种不对称状态,系统的其余某部分的参数还是三相对称的,可以运用对称分量法进行分析。 24、潮流计算的几个量:①电压降落:指供电支路首末端电压的相位差; ②电压损耗:指供电支路首末端两端电压的数量差,即为(U1-U2);③电压偏移:指电网中某点的实际电压U与其额定电压UN之差,有时用百分数表示,即:电压偏移=(U-Un)/Un*100% ; ④电压调整:指线路末端在空载时的电压U20与负载时的电压U2的数量差。由于输电线路的电容效应,特别是超高压输电线路的电容效应,在空载时线路末端电压值上升较大。25、电源输出的功率由两部分组成:①一部分与负荷和线路阻抗有关、②第二部分与负荷无关,只与两端电源的电压差和线路阻抗有关,称为循环功率。 26、通过对负荷节点的功率流向的分析会发现:①有的负荷只需要单方向提供电力就能满足负荷供电的要求,②而有的负荷必须从两个方向或两个以上方向同时同时提供电力才能满足负荷的供电要求。这种必须同时从两个方向或以上提供电力才能满足负荷供电要求的负荷节点,称为功率分点。27、闭式网络中电压最低点的判断:功率分点就是整个电力网电压的最低点。①在较高电压级的电网中,由于X>>R,此时电压最低点往往是无功功率分点。②在较低电压级的电网中,由于R>>X,此时电压最低点往往是有功功率分点。28、潮流计算的主要内容:①电流和分布的计算、②节点电压和电压损耗的计算、③功率损耗的计算。29、对每个节点i来讲,通常有四个变量:①发电机发出的有功功率和无功功率、②电压幅值和相位30、根据电力系统的实际运行条件,一般将节点分为以下三种类型:①PQ节点:这类节点P和Q是给定的,节点电压(幅值、相位)是待求量。电力系统中的绝大多数节点属于这一类型。②PU 节点:这类节点是P和U是给定的,节点的Q和电压的相位待求。③平衡节点:平衡节点只有一个,它的电压幅值U和相位已给定,P和Q为待求量。31、 ①平衡节点:在潮流分布算出之,网络中的功率损耗是未知的。因此网络中至少有一个节点的P不能给定,这个节点承担了系统的有功功率平衡,故称为平衡节点。②基准节点:必须选定一个节点,指定电压相位为0,作为计算各点电压相位的参考。这个节点称为基准节点。习惯上把基准节点和平衡节点选为同一点,称为平衡节点。32、高斯—塞得尔潮流计算步骤:P130 功率因数:cos@=Pmax/Sn 33、每一次选代中,对于PU节点,必须作以下几项计算:①修正节点电压、②计算节点无功功率、③无功功率超限检查。 34、几种常见的无功功率电源:①同步发电机、②同步调相机及同步电动机、③并联电容器、④静止无功功率补偿器svc、⑤高压输电线的充电功率。 35、中枢点电压的调节方式:①逆调压:对于中枢点至各负荷点的供电线路较长,各负荷变化规律大致相同,且负荷波动较大的网络中,在最大负荷时,线路上电压损耗增大,适当提高中枢电压以抵偿增大的电压损耗防止负荷点的电压过低;在最小负荷时,线路上电压损耗减小,适当降低中枢点电压以防止负荷点的电压过高。这种在最大负荷时提高中枢电压,在最负荷时降低中枢点电压的调压方式i,称为逆调压。②顺调压:对于负荷变化较小哦,线路不长的网络,在允许电压偏移范围内,最大负荷时,电压可以低一些;最小负荷时,电压可以搞一些,这种方式称为顺调节。③恒调压:对于负荷变动较小,供电线路上电压损耗也较小的电力网络,无论是最大负荷还是最小负荷,只要中枢点电压维持在允许电压偏移范围内的某一个或较小范围内,就是可以保证各负荷点的电压质量。36、变压器的分接头:一般设在高压和中压绕组上。对于6300kv?A 及以下的变压器中,高压侧有三个分接头。每个分接头可使电压变化5%,各分接头电压分别为:0.95Un、Un、1.05Un。对于容量为8000kv?A 及以上的变压器,高压侧有5个分接头。各分接头电压分别为:0.95Un、0.975Un、Un、1.025Un、1.05Un,记为:Un(+/-)2*2.5% 37绕组变压器:三绕组变压器除高压侧有分接头外,一般中压侧也有分接头可供选择。首先根据低压侧母线的调压要求,在高—低压绕组之间进行计算,选取高压侧的分接头电压,即变比Uth/Un;然后根据中压侧母线的调压要求及选取的高压侧分接头电压Uth在高—中压侧绕组之间进行计算,选取中压侧的分接头电压Utm。确定变比为Uth/Utm/Un1 38、频率的一次调整:当负荷波动时,将引起频率的变化。这时发电机组的出力在调速器的作用下,也将作适当的调整;负荷从系统中吸收的实际功率也将作一定调整,从而在新的频率下,达到新的功率平衡。 39、频率的二次调整:一次调整是由调速器来调节,其结果是发电机增加的输入功率小于实际增加的负荷功率,此时频率仍旧小于fn。为了使系统稳定运行在fn下,此时用自动调频装置去调整,使发电机的静态曲线向上平移,直至系统发电机组的输入功率能符合负荷功率的增长的需要使系统频率运行于fn 上。序参数:对称的三相电路中流过不同序列的电流时,所遇到的阻抗是不同的,然而同一相序的电压和电流间仍符合欧姆定律。40、降低网损的技术措施:①提高用户处的功率因数,避免无功功率还距离传送;②在闭式网络中实行功率经济分布;③组织变压器经济运行; ④合理组织各发电厂经济运行; ⑤合理选择导线的截面积;⑥调整用户的负荷曲线,调峰节电。⑦合理安排检修计划;⑧适当提高电力网的运行电压水平。41、等微增率准则:就是运行的发电机组按微增率相等的原则来分配负荷,这样就是使系统总的燃料消耗 为最小,从而是最经济的。42、提高电力系统静态稳定性的措施:①减小元件 的电抗、②采用自动调节励磁装置、③改善系统的结构和采用中间补偿设备。 1、有发电厂中的电气部分、各类变电所、输配电线路及各种类型的用电器组成 的整体,称为电力系统2、按电压等级的高低,电力网可分为:1低压电网 (<1kv)2中低电网(11000kv)3、负荷的分类:1.按物理性能 分:有功负荷、无功负荷 2.按电力生产与销售过程分:发电负荷、供电负荷、 和用电负荷 3.按用户性质分:工业、农业、交通运输业和人民生活用电负荷 4. 按负荷对供电的可靠性分:一级、二级、三级负荷4、我国电力系统常用 的4种接地方式:1.中性点接地 2.中性点经消弧线圈接地3.中性点直接接地 4. 中性点经电阻的电抗接地小电流接地方式:(1.2)优点:①可靠性能 高②单相接地时,不易造成人身或轻微轻微的人身和设备安全事故缺点:经济 性差、容易引起谐振,危及电网的安全运行。大接地电流方式:(3.4)优 点:①能快速的切除故障、安全性能好②经济性好。缺点:系统供电可靠性 差(任何一处故障全跳)5、消弧线圈的工作原理:在单相接地时,可 以线圈的电流Il补偿接地点的容性电流消除接地的不利影响补偿方式:①全 补偿:Ik=Il时,Ie=0.容易发生谐振,一般不用②负补偿,Il< Ik时,Ie为纯容 性,易产生谐振过电压③过补偿:Il>Ik时,Ie为纯感性,一般都采用过电压法。 6、架空线路的组成:①导线、②避雷线、③杆塔、④绝缘子、⑤金具 7、 电力网的参数一般分为两类:一类是由元件结构和特性所决定的参数,称为网络 参数,如R、G、L等;另一类是系统的运行状态所决定的参数,称为运行参数, 如I、V、P等。8、分裂导线用在什么场合,有什么用处?一般用在大于 350kv的架空线路中。可避免电晕的产生和增大传输容量。9、导线是用来反映 的架空线路的泄漏电流和电晕所引起的有功损耗的参数。 10、三绕组变压器的绕组排列方式:①中、高、低②低、中、高排列原 则:①高压绕组电压高,故绝缘要求也高,一般在最外层、②升压变压器一般 采用:---- 1、标么值:是指实际有名值与基准值得的比值。优点:可以用来简 化计算缺点:同一实际值可能对应着多个不同的标么值。基准值的选取:①基 准值的单位应与有名值的单位相同、②所选取的基准值物理量之间应符合电路的 基本关系、③P33 12、短路:指一切不正常的相与相之间的或相与地面之间的通路。形式: ①三相电路、②单相短路接地、③两相短路、④两相短路接地。 13、短路计算的任务; ①在选择电气设备时,要保证电气设备要有足够的动 稳定性和热稳定性,这都要以短路计算为依据。②为了合理地配置各种继电保护 装,并正确整定其参数,必须进行短路电流的计算。③在设计发电厂的变电所的 主接线时,需要对各种可能的设计方案进行详细的技术经济比较,以便确定最优 设计方案,这也要以短路计算为依据。④进行电力系统暂态稳定的计算,也包含 一些电流计算的内容。 14、无穷大电源:是一种为了理论上简化分析的需要,所假定的可以输出 无穷大的功率的电源。特点:①电源频率和电压保持不变、②电源的内阻为零。 15、短路要做的假设:①由无穷大电源供电、②短路前处于稳态、③电路三相对 称。16、短路电流实际上包括两个分量:①是周期性分量,即稳态短路电流, 它是短路电流中的强迫分量,其幅值Im取决于电源电动势的幅值和电路参数。 ②是非周期分量,它是短路电流中的自由分量,按指数形式衰减。17、 短路冲击电流:是指短路电流中最大可能的瞬时值,同非周期分量有 关。18、对称分量法:是将一组不对称的三相量看成三组不同的对称三相量之 和。三相量为:①正序分量:各相量的绝对值相等、相互之间有120°的相位, 且与系统在正常对称运行下的相序相同。Ib1=Ia1?e-j120、Ic1= Ia1?ej120; ②负 序分量:各相量的绝对值相等,相互之间有120°的相位差但与正常运行时的相 许相反,以A相为基准相,有Ib2=Ia2?ej120、Ic2=Ia2?ej-120;③零序分量:各 相量的绝对值相等,相位相同,也即Ia0=Ib0=Ic0。19、力系统元件的序参数: 同步发电机的负序和零序阻抗:正序电抗、负序电抗、零序电抗。20、电网中 各发电机之间合并的条件:①发电机的特性(类型、参数等)是否大致相同,② 发电机到短路点的电气距离是否大致相等。 21、短路功率主要用来校验断路器的切断能力。22、不对称故 障:①纵向故障:指的是网络中的两个相邻节点k和k′之间出现不正常的断开 或三相阻抗不相等的情况。②横向故障:23、非全相断线:是指一相断线和两 相断线的非全线断线形式。非全相断线的运行是在故障口出现了某种不对称状 态,系统的其余某部分的参数还是三相对称的,可以运用对称分量法进行分析。 24、潮流计算的几个量:①电压降落:指供电支路首末端电压的相位差; ②电压损耗:指供电支路首末端两端电压的数量差,即为(U1-U2);③电压偏 移:指电网中某点的实际电压U与其额定电压UN之差,有时用百分数表示, 即:电压偏移=(U-Un)/Un*100% ; ④电压调整:指线路末端在空载时的电压 U20与负载时的电压U2的数量差。由于输电线路的电容效应,特别是超高压输 电线路的电容效应,在空载时线路末端电压值上升较大。25、电源输出的 功率由两部分组成:①一部分与负荷和线路阻抗有关、②第二部分与负荷无关, 只与两端电源的电压差和线路阻抗有关,称为循环功率。 26、通过对负荷节点的功率流向的分析会发现:①有的负荷只需要单方向 提供电力就能满足负荷供电的要求,②而有的负荷必须从两个方向或两个以上方 向同时同时提供电力才能满足负荷的供电要求。这种必须同时从两个方向或以上 提供电力才能满足负荷供电要求的负荷节点,称为功率分点。27、闭式网络中 电压最低点的判断:功率分点就是整个电力网电压的最低点。①在较高电压级的 电网中,由于X>>R,此时电压最低点往往是无功功率分点。②在较低电压级的 电网中,由于R>>X,此时电压最低点往往是有功功率分点。28、潮流计算的 主要内容:①电流和分布的计算、②节点电压和电压损耗的计算、③功率损耗的 计算。29、对每个节点i来讲,通常有四个变量:①发电机发出的有功 功率和无功功率、②电压幅值和相位30、根据电力系统的实际运行条件, 一般将节点分为以下三种类型:①PQ节点:这类节点P和Q是给定的,节点电 压(幅值、相位)是待求量。电力系统中的绝大多数节点属于这一类型。②PU 节点:这类节点是P和U是给定的,节点的Q和电压的相位待求。③平衡节点: 平衡节点只有一个,它的电压幅值U和相位已给定,P和Q为待求量。31、 ①平衡节点:在潮流分布算出之,网络中的功率损耗是未知的。因此 网络中至少有一个节点的P不能给定,这个节点承担了系统的有功功率平衡, 故称为平衡节点。②基准节点:必须选定一个节点,指定电压相位为0,作为计 算各点电压相位的参考。这个节点称为基准节点。习惯上把基准节点和平衡节点 选为同一点,称为平衡节点。32、高斯—塞得尔潮流计算步骤:P130 功 率因数:cos@=Pmax/Sn 33、每一次选代中,对于PU节点,必须作以下几项 计算:①修正节点电压、②计算节点无功功率、③无功功率超限检查。 34、几种常见的无功功率电源:①同步发电机、②同步调相机及同步电动 机、③并联电容器、④静止无功功率补偿器svc、⑤高压输电线的充电功率。 35、中枢点电压的调节方式:①逆调压:对于中枢点至各负荷点的供电线 路较长,各负荷变化规律大致相同,且负荷波动较大的网络中,在最大负荷时, 线路上电压损耗增大,适当提高中枢电压以抵偿增大的电压损耗防止负荷点的电 压过低;在最小负荷时,线路上电压损耗减小,适当降低中枢点电压以防止负荷 点的电压过高。这种在最大负荷时提高中枢电压,在最负荷时降低中枢点电压的 调压方式i,称为逆调压。②顺调压:对于负荷变化较小哦,线路不长的网络, 在允许电压偏移范围内,最大负荷时,电压可以低一些;最小负荷时,电压可以 搞一些,这种方式称为顺调节。③恒调压:对于负荷变动较小,供电线路上电压 损耗也较小的电力网络,无论是最大负荷还是最小负荷,只要中枢点电压维持在 允许电压偏移范围内的某一个或较小范围内,就是可以保证各负荷点的电压质 量。36、变压器的分接头:一般设在高压和中压绕组上。对于6300kv?A 及以 下的变压器中,高压侧有三个分接头。每个分接头可使电压变化5%,各分接头 电压分别为:0.95Un、Un、1.05Un。对于容量为8000kv?A 及以上的变压器, 高压侧有5个分接头。各分接头电压分别为:0.95Un、0.975Un、Un、1.025Un、 1.05Un,记为:Un(+/-)2* 2.5% 37绕组变压器:三绕组变压器除高压侧有分 接头外,一般中压侧也有分接头可供选择。首先根据低压侧母线的调压要求,在 高—低压绕组之间进行计算,选取高压侧的分接头电压,即变比Uth/Un;然后根 据中压侧母线的调压要求及选取的高压侧分接头电压Uth在高—中压侧绕组之 间进行计算,选取中压侧的分接头电压Utm。确定变比为Uth/Utm/Un1 38、频率的一次调整:当负荷波动时,将引起频率的变化。这时发电机组 的出力在调速器的作用下,也将作适当的调整;负荷从系统中吸收的实际功率也 将作一定调整,从而在新的频率下,达到新的功率平衡。 39、频率的二次调整:一次调整是由调速器来调节,其结果是发电机增加 的输入功率小于实际增加的负荷功率,此时频率仍旧小于fn。为了使系统稳定 运行在fn下,此时用自动调频装置去调整,使发电机的静态曲线向上平移,直 至系统发电机组的输入功率能符合负荷功率的增长的需要使系统频率运行于fn 上。序参数:对称的三相电路中流过不同序列的电流时,所遇到的阻抗是不 同的,然而同一相序的电压和电流间仍符合欧姆定律。40、降低网损的 技术措施:①提高用户处的功率因数,避免无功功率还距离传送;②在闭式网络 中实行功率经济分布;③组织变压器经济运行; ④合理组织各发电厂经济运行; ⑤合理选择导线的截面积;⑥调整用户的负荷曲线,调峰节电。⑦合理安排检修 计划;⑧适当提高电力网的运行电压水平。41、等微增率准则:就是 运行的发电机组按微增率相等的原则来分配负荷,这样就是使系统总的燃料消耗 为最小,从而是最经济的。42、提高电力系统静态稳定性的措施:①减小元件 的电抗、②采用自动调节励磁装置、③改善系统的结构和采用中间补偿设备。 1、有发电厂中的电气部分、各类变电所、输配电线路及各种类型的用电器组成 的整体,称为电力系统2、按电压等级的高低,电力网可分为:1低压电网 (<1kv)2中低电网(11000kv)3、负荷的分类:1.按物理性能 分:有功负荷、无功负荷 2.按电力生产与销售过程分:发电负荷、供电负荷、 和用电负荷 3.按用户性质分:工业、农业、交通运输业和人民生活用电负荷 4. 按负荷对供电的可靠性分:一级、二级、三级负荷4、我国电力系统常用 的4种接地方式:1.中性点接地 2.中性点经消弧线圈接地3.中性点直接接地 4. 中性点经电阻的电抗接地小电流接地方式:(1.2)优点:①可靠性能 高②单相接地时,不易造成人身或轻微轻微的人身和设备安全事故缺点:经济 性差、容易引起谐振,危及电网的安全运行。大接地电流方式:(3.4)优 点:①能快速的切除故障、安全性能好②经济性好。缺点:系统供电可靠性 差(任何一处故障全跳)5、消弧线圈的工作原理:在单相接地时,可 以线圈的电流Il补偿接地点的容性电流消除接地的不利影响补偿方式:①全 补偿:Ik=Il时,Ie=0.容易发生谐振,一般不用②负补偿,Il< Ik时,Ie为纯容 性,易产生谐振过电压③过补偿:Il>Ik时,Ie为纯感性,一般都采用过电压法。 6、架空线路的组成:①导线、②避雷线、③杆塔、④绝缘子、⑤金具 7、 电力网的参数一般分为两类:一类是由元件结构和特性所决定的参数,称为网络 参数,如R、G、L等;另一类是系统的运行状态所决定的参数,称为运行参数, 如I、V、P等。8、分裂导线用在什么场合,有什么用处?一般用在大于 350kv的架空线路中。可避免电晕的产生和增大传输容量。9、导线是用来反映 的架空线路的泄漏电流和电晕所引起的有功损耗的参数。 10、三绕组变压器的绕组排列方式:①中、高、低②低、中、高排列原 则:①高压绕组电压高,故绝缘要求也高,一般在最外层、②升压变压器一般 采用:---- 1、标么值:是指实际有名值与基准值得的比值。优点:可以用来简 化计算缺点:同一实际值可能对应着多个不同的标么值。基准值的选取:①基 准值的单位应与有名值的单位相同、②所选取的基准值物理量之间应符合电路的 基本关系、③P33 12、短路:指一切不正常的相与相之间的或相与地面之间的通路。形式: ①三相电路、②单相短路接地、③两相短路、④两相短路接地。 13、短路计算的任务; ①在选择电气设备时,要保证电气设备要有足够的动 稳定性和热稳定性,这都要以短路计算为依据。②为了合理地配置各种继电保护 装,并正确整定其参数,必须进行短路电流的计算。③在设计发电厂的变电所的 主接线时,需要对各种可能的设计方案进行详细的技术经济比较,以便确定最优 设计方案,这也要以短路计算为依据。④进行电力系统暂态稳定的计算,也包含 一些电流计算的内容。 14、无穷大电源:是一种为了理论上简化分析的需要,所假定的可以输出 无穷大的功率的电源。特点:①电源频率和电压保持不变、②电源的内阻为零。 15、短路要做的假设:①由无穷大电源供电、②短路前处于稳态、③电路三相对 称。16、短路电流实际上包括两个分量:①是周期性分量,即稳态短路电流, 它是短路电流中的强迫分量,其幅值Im取决于电源电动势的幅值和电路参数。 ②是非周期分量,它是短路电流中的自由分量,按指数形式衰减。17、 短路冲击电流:是指短路电流中最大可能的瞬时值,同非周期分量有 关。18、对称分量法:是将一组不对称的三相量看成三组不同的对称三相量之 和。三相量为:①正序分量:各相量的绝对值相等、相互之间有120°的相位, 且与系统在正常对称运行下的相序相同。Ib1=Ia1?e-j120、Ic1= Ia1?ej120; ②负 序分量:各相量的绝对值相等,相互之间有120°的相位差但与正常运行时的相 许相反,以A相为基准相,有Ib2=Ia2?ej120、Ic2=Ia2?ej-120;③零序分量:各 相量的绝对值相等,相位相同,也即Ia0=Ib0=Ic0。19、力系统元件的序参数: 同步发电机的负序和零序阻抗:正序电抗、负序电抗、零序电抗。20、电网中 各发电机之间合并的条件:①发电机的特性(类型、参数等)是否大致相同,② 发电机到短路点的电气距离是否大致相等。 21、短路功率主要用来校验断路器的切断能力。22、不对称故 障:①纵向故障:指的是网络中的两个相邻节点k和k′之间出现不正常的断开 或三相阻抗不相等的情况。②横向故障:23、非全相断线:是指一相断线和两 相断线的非全线断线形式。非全相断线的运行是在故障口出现了某种不对称状 态,系统的其余某部分的参数还是三相对称的,可以运用对称分量法进行分析。 24、潮流计算的几个量:①电压降落:指供电支路首末端电压的相位差; ②电压损耗:指供电支路首末端两端电压的数量差,即为(U1-U2);③电压偏 移:指电网中某点的实际电压U与其额定电压UN之差,有时用百分数表示, 即:电压偏移=(U-Un)/Un*100% ; ④电压调整:指线路末端在空载时的电压 U20与负载时的电压U2的数量差。由于输电线路的电容效应,特别是超高压输 电线路的电容效应,在空载时线路末端电压值上升较大。25、电源输出的 功率由两部分组成:①一部分与负荷和线路阻抗有关、②第二部分与负荷无关, 只与两端电源的电压差和线路阻抗有关,称为循环功率。 26、通过对负荷节点的功率流向的分析会发现:①有的负荷只需要单方向 提供电力就能满足负荷供电的要求,②而有的负荷必须从两个方向或两个以上方 向同时同时提供电力才能满足负荷的供电要求。这种必须同时从两个方向或以上 提供电力才能满足负荷供电要求的负荷节点,称为功率分点。27、闭式网络中 电压最低点的判断:功率分点就是整个电力网电压的最低点。①在较高电压级的 电网中,由于X>>R,此时电压最低点往往是无功功率分点。②在较低电压级的 电网中,由于R>>X,此时电压最低点往往是有功功率分点。28、潮流计算的 主要内容:①电流和分布的计算、②节点电压和电压损耗的计算、③功率损耗的 计算。29、对每个节点i来讲,通常有四个变量:①发电机发出的有功 功率和无功功率、②电压幅值和相位30、根据电力系统的实际运行条件, 一般将节点分为以下三种类型:①PQ节点:这类节点P和Q是给定的,节点电 压(幅值、相位)是待求量。电力系统中的绝大多数节点属于这一类型。②PU 节点:这类节点是P和U是给定的,节点的Q和电压的相位待求。③平衡节点: 平衡节点只有一个,它的电压幅值U和相位已给定,P和Q为待求量。31、 ①平衡节点:在潮流分布算出之,网络中的功率损耗是未知的。因此 网络中至少有一个节点的P不能给定,这个节点承担了系统的有功功率平衡, 故称为平衡节点。②基准节点:必须选定一个节点,指定电压相位为0,作为计 算各点电压相位的参考。这个节点称为基准节点。习惯上把基准节点和平衡节点 选为同一点,称为平衡节点。32、高斯—塞得尔潮流计算步骤:P130 功 率因数:cos@=Pmax/Sn 33、每一次选代中,对于PU节点,必须作以下几项 计算:①修正节点电压、②计算节点无功功率、③无功功率超限检查。 34、几种常见的无功功率电源:①同步发电机、②同步调相机及同步电动 机、③并联电容器、④静止无功功率补偿器svc、⑤高压输电线的充电功率。 35、中枢点电压的调节方式:①逆调压:对于中枢点至各负荷点的供电线 路较长,各负荷变化规律大致相同,且负荷波动较大的网络中,在最大负荷时, 线路上电压损耗增大,适当提高中枢电压以抵偿增大的电压损耗防止负荷点的电 压过低;在最小负荷时,线路上电压损耗减小,适当降低中枢点电压以防止负荷 点的电压过高。这种在最大负荷时提高中枢电压,在最负荷时降低中枢点电压的 调压方式i,称为逆调压。②顺调压:对于负荷变化较小哦,线路不长的网络, 在允许电压偏移范围内,最大负荷时,电压可以低一些;最小负荷时,电压可以 精品文档

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