電力系統(tǒng)分析期末復(fù)習(xí)資料.doc

學(xué)習(xí)資料收集于網(wǎng)絡(luò)，僅供參考第一章生產(chǎn)，輸送，分配，消費(fèi)電能的各種電器設(shè)備連接在一起而組成的整體稱為電力系統(tǒng)。電力系統(tǒng)中輸送和分配電能的部分稱為電力網(wǎng)，它包括升壓變壓器，降壓變壓器，相關(guān)變電設(shè)備，以及各種電壓等級(jí)的輸電線路。輸電設(shè)備主要有輸電線，桿塔，絕緣子等。 變電設(shè)備主要有變壓器，電抗器，電容器，斷路器，開(kāi)關(guān)，避雷器，互感器，母線等一次設(shè)備。電網(wǎng)按照電壓等級(jí)和承擔(dān)功能的不同分為三個(gè)子系統(tǒng)，機(jī)輸電網(wǎng)絡(luò)，次級(jí)輸電網(wǎng)絡(luò)，和配電網(wǎng)絡(luò)。變電所是電力網(wǎng)的重要組成部分，他的任務(wù)時(shí)匯集電源，升降電壓，分配電能。電壓的升降有變電所的電力變壓器實(shí)現(xiàn)。輸電線路按結(jié)構(gòu)可分為架空線路和電纜線路兩大類。架空線路由導(dǎo)線，避雷線，桿塔，絕緣子，和金具等組成，架空線路相鄰桿塔之間的水平距離稱為線路的檔距。電力電纜主要由導(dǎo)體，絕緣層和保護(hù)層三部分組成。負(fù)荷曲線就是以曲線描述某一時(shí)間段內(nèi)符合隨時(shí)間變化的規(guī)律，按復(fù)合可分為有功功率和無(wú)功功率負(fù)荷曲線，按時(shí)間長(zhǎng)短可分為日負(fù)荷曲線和年負(fù)荷曲線。日負(fù)荷曲線對(duì)電力系統(tǒng)的運(yùn)行有很重要的意義，它是安排日發(fā)電計(jì)劃和確定系統(tǒng)運(yùn)行方式的重要依據(jù)。年最大負(fù)荷曲線主要用來(lái)安排發(fā)電設(shè)備的檢修計(jì)劃，同時(shí)也為制定發(fā)電機(jī)組或發(fā)電廠的擴(kuò)建或新建計(jì)劃提供依據(jù)。從用戶等級(jí)可劃分為一級(jí)負(fù)荷，二級(jí)負(fù)荷，三級(jí)負(fù)荷（絕大多數(shù)居民）發(fā)電機(jī)的額定電壓與網(wǎng)絡(luò)的額定電壓為同一等級(jí)時(shí)，發(fā)電機(jī)的額定電壓規(guī)定比網(wǎng)絡(luò)的額定電壓高5%我國(guó)電力線路的額定電壓有：220V 380V 6KV 10KV 35KV 配電電壓110KV 220KV 330KV 500KV 750KV 1000KV輸電電壓如何確定電力系統(tǒng)的額定電壓和額定功率？電力系統(tǒng)的額定電壓：能保證電氣設(shè)備的正常運(yùn)行，且具有最佳技術(shù)指標(biāo)和經(jīng)濟(jì)指標(biāo)的電壓發(fā)電機(jī)的額定電壓比網(wǎng)絡(luò)的額定電壓高。變壓器一次繞組的額定電壓與網(wǎng)絡(luò)額定電壓相等，但直接與發(fā)電機(jī)連接時(shí)，其額定電壓應(yīng)等于發(fā)電機(jī)額定電壓；二次繞組額定電壓定義為空載時(shí)的電壓，應(yīng)比網(wǎng)絡(luò)額定電壓高，只有內(nèi)阻抗小于7.5%和供電距離短才高。如果負(fù)荷始終等于最大值Pmax，經(jīng)過(guò)Tmax小時(shí)后所消耗的電能恰好等于全年的實(shí)際耗電量，則稱Tmax為最大負(fù)荷利用小時(shí)數(shù)。Tmax=W/Pmax電力系統(tǒng)的接線方式分為兩類：無(wú)備用電源接線和有備用電源接線。中性點(diǎn)接地盎方式有四種：中性點(diǎn)不接點(diǎn)，中性點(diǎn)經(jīng)消弧線圈接地，中性點(diǎn)直接接地（缺點(diǎn)：系統(tǒng)供電可靠性較差），中性點(diǎn)經(jīng)電阻或電抗接地。電力線路的額定電壓與輸電能力有何關(guān)系？答：相同的電力線路，額定電壓越高，輸電能力就越大。在輸送功率一定的情況下，輸電電壓高，線路損耗少，線路壓降就小，就可以帶動(dòng)更大容量的電氣設(shè)備。第二章輸電線路的參數(shù)有四個(gè)：電阻:反映線路通過(guò)電流時(shí)產(chǎn)生的有功功率損失效應(yīng)。電感：反映周圍產(chǎn)生磁場(chǎng)效應(yīng)。電導(dǎo)：反映線路帶電時(shí)絕緣介質(zhì)中產(chǎn)生漏電流及導(dǎo)線附近空氣有力而產(chǎn)生的有功功率損失。電容：反映帶電導(dǎo)體線周圍電場(chǎng)效應(yīng)。升壓變壓器繞組排列方式：低壓繞組位于中層，與高中壓繞組都有緊密的聯(lián)系，有利于功率從低壓側(cè)向高中壓側(cè)傳遞。中壓繞組放在中層，與高壓繞組聯(lián)系緊密，有利于功率從高壓側(cè)向中壓側(cè)傳遞，常用于降壓變壓器。標(biāo)幺值=有名值/基準(zhǔn)值。其特點(diǎn)是結(jié)果清晰，計(jì)算簡(jiǎn)便，沒(méi)有單位，是相對(duì)值。電力系統(tǒng)基準(zhǔn)值的原則是：a.全系統(tǒng)只能有一套基準(zhǔn)值b.一般取額定值為基準(zhǔn)值c.電壓、電流、阻抗和功率的基準(zhǔn)值必須滿足電磁基本關(guān)系。變壓器的等效電路 畫(huà)圖 參數(shù)理解 看書(shū)什么叫電力線路的平均額定電壓？我國(guó)電力線路的平均額定電壓有哪些？ 答：線路額定平均電壓是指輸電線路首末段電壓的平均值。我國(guó)的電力線路平均額定電壓有3.15kv、6.3kv、10.5kv、15.75kv、37kv、115kv、230kv、345kv、525kv。第三章什么是潮流計(jì)算？所謂潮流計(jì)算，是指對(duì)電力系統(tǒng)某一穩(wěn)態(tài)運(yùn)行方式，確定系統(tǒng)的電壓分布和功率分布，即計(jì)算出個(gè)母線（節(jié)點(diǎn)）電壓幅值和相角，以及流過(guò)所有元件的有功功率和無(wú)功功率。潮流計(jì)算的目的？1）檢查電力系統(tǒng)各元件是否過(guò)載2）檢查電力系統(tǒng)個(gè)母線電壓是否滿足要求3）根據(jù)對(duì)各種運(yùn)行方式的潮流分布計(jì)算，可以幫助調(diào)度人員正確合理的選擇系統(tǒng)運(yùn)行方式。4）根據(jù)功率分布，選擇電力系統(tǒng)的電器設(shè)備和導(dǎo)線截面積，可以為電力系統(tǒng)的規(guī)劃，擴(kuò)建和繼電保護(hù)整定計(jì)算提供必要的數(shù)據(jù)和依據(jù)。5）為調(diào)壓計(jì)算，經(jīng)濟(jì)運(yùn)行計(jì)算，短路計(jì)算和穩(wěn)定計(jì)算提供必要的數(shù)據(jù)。感性無(wú)功功率將從電壓較高的一端流向電壓較低的一端，有功功率則從電壓相位超前的一端流向點(diǎn)位香落后的一端，這是交流電網(wǎng)中關(guān)于功率傳遞的重要概念。什么是電壓損耗和電壓偏移？答：電壓損耗是指始末端電壓的數(shù)值差（電壓損耗過(guò)大將直接影響供電電壓質(zhì)量）。電壓偏移是指網(wǎng)絡(luò)中某節(jié)點(diǎn)的實(shí)際電壓同網(wǎng)絡(luò)該處的額定電壓之間的數(shù)值差（反映供電電壓質(zhì)量）。在同一時(shí)間內(nèi)，電力網(wǎng)損耗電量占供電量的百分比，稱為電力網(wǎng)的損耗率，簡(jiǎn)稱網(wǎng)損率或線損率。電力網(wǎng)損耗率=電力網(wǎng)損耗電量/供電量 *100%有哪些降低網(wǎng)損的技術(shù)措施？ 1減少無(wú)功功率的傳輸，2在閉式網(wǎng)絡(luò)中實(shí)行功率的經(jīng)濟(jì)分布，3合理確定電力網(wǎng)的運(yùn)行電壓，4組織變壓器的經(jīng)濟(jì)運(yùn)行等。配電網(wǎng)絡(luò)一般采用環(huán)網(wǎng)建設(shè)，輻射運(yùn)行的原則。在同一時(shí)間內(nèi)，電力網(wǎng)損率電量占供電量的百分比，稱為電力網(wǎng)的損耗率，簡(jiǎn)稱網(wǎng)損率或線損率， 電網(wǎng)損耗率=電力網(wǎng)損耗電量/供電量 *100%第四章衡量電能質(zhì)量的主要指標(biāo)是 頻率，電壓，波形系統(tǒng)的頻率與有功功率的平衡密切相關(guān)，系統(tǒng)中的備用容量可分為負(fù)荷備用，事故備用，檢修備用和國(guó)民經(jīng)濟(jì)備用?；蛘甙磦溆脿顟B(tài)分為熱備用和冷備用。f=-Pd0/Kg+Kd 等耗量微增率準(zhǔn)則：負(fù)荷在兩臺(tái)機(jī)組間分配時(shí)，如他們的燃料消耗微增率相等，即dF1/dPg1=dF2/dPg2 第五章電力系統(tǒng)的無(wú)功功率電源有：發(fā)電機(jī)，同步調(diào)相器，靜電電容器，靜止補(bǔ)償器后三個(gè)又稱為無(wú)功補(bǔ)償裝置。經(jīng)過(guò)無(wú)功功率平衡計(jì)算發(fā)現(xiàn)無(wú)功功率不足時(shí)，可以采取的措施：1） 要求各類用戶將負(fù)荷的功率因數(shù)提高到現(xiàn)行規(guī)程規(guī)定的數(shù)值。2） 2）挖掘系統(tǒng)的無(wú)功潛3）根據(jù)無(wú)功平衡的需要，增添必要的無(wú)功補(bǔ)償裝置，并按無(wú)功功率就地平衡的原則補(bǔ)償容量的分配。電壓中樞點(diǎn)的選擇所謂電壓中樞點(diǎn)是指那些能夠反映和控制整個(gè)系統(tǒng)電壓水平的節(jié)點(diǎn)（母線）。一般選擇下列母線作為電壓中樞點(diǎn)。1）大型發(fā)電廠的高壓母線2）樞紐變電所的二次母線3）有大量地方性負(fù)荷的發(fā)電廠母線中樞點(diǎn)電壓調(diào)整的方式1逆調(diào)壓2順調(diào)壓3常調(diào)壓這三周過(guò)調(diào)壓方式中，逆調(diào)壓方式要求最高，實(shí)現(xiàn)較難，常調(diào)壓次之，順調(diào)壓較容易實(shí)現(xiàn)。調(diào)整負(fù)荷點(diǎn)的電壓Vi可采取的措施1）調(diào)節(jié)發(fā)電機(jī)勵(lì)磁電流以改變發(fā)電機(jī)機(jī)端電壓VG2）改變變壓器的變比K1 K23）改變功率分布P+JQ(主要是Q)，使電壓 損耗V減小，4）改變網(wǎng)絡(luò)損耗參數(shù)R+JX（主要是X），減小電壓損耗V橫向調(diào)壓變壓器只產(chǎn)生橫向電勢(shì)，所以它只能改變線路電壓的相位而幾乎不改變電壓的大小?；旌闲驼{(diào)壓變壓器既可以改變線路電壓的大小，又能改變其相位。第六章為什么要進(jìn)行派克變換？其實(shí)質(zhì)是什么？答：因?yàn)樵谕桨l(fā)電機(jī)原始方程中，磁鏈方程式出現(xiàn)了變系數(shù)：a、轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)使定子繞組間產(chǎn)生相對(duì)運(yùn)動(dòng)，使定轉(zhuǎn)子繞組間的互感系數(shù)發(fā)生相應(yīng)的周期變化b、轉(zhuǎn)子在磁路上只是分別對(duì)于軸和q軸對(duì)稱而不是任意對(duì)稱的，轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)也導(dǎo)致定子各繞組的自感和互感周期性變化，所以引入派克方程線性變換。其實(shí)質(zhì)是將變系數(shù)微分方程變換成常系數(shù)微分方程。穩(wěn)態(tài)運(yùn)行的電勢(shì)方程，等值電路和向量圖 P165第七章短路計(jì)算的目的1）在發(fā)電廠，變電所及整個(gè)電力系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，運(yùn)行中均以短路計(jì)算作為依據(jù)。2）短路電流計(jì)算結(jié)果時(shí)選擇電氣設(shè)備的依據(jù)3）是電力系統(tǒng)繼電保護(hù)設(shè)計(jì)和整定的基礎(chǔ)，4）是比較和選擇發(fā)電廠和電力系統(tǒng)電氣主接線圖的依據(jù)，根據(jù)它可以確定限制短路電流的措施。什么是短路沖擊電流？它在什么條件下出現(xiàn)？與短路電流周期分量有什么關(guān)系？答：短路沖擊電流指短路電流最大可能的瞬時(shí)值，用im表示。其主要作用是校驗(yàn)電氣設(shè)備的電動(dòng)力穩(wěn)定度。它在短路前電路處于空載狀態(tài)，并且短路時(shí)電源電勢(shì)剛好過(guò)零值（即合閘角為0）的時(shí)候，即發(fā)生短路后約半個(gè)周期時(shí)出現(xiàn)。其與pm的關(guān)系是im=pm+pm0.01/。短路沖擊電流：短路電流最大可能的瞬時(shí)值稱為短路沖擊電流，以Iim表示，短路沖擊電流主要用來(lái)校驗(yàn)電氣設(shè)備的電動(dòng)力穩(wěn)定度。短路電流的有效值P172短路容量：也稱為短路功率，等于短路電流有效值同短路處的正常工作電壓的乘積。St=根號(hào)3VavIt 用來(lái)檢驗(yàn)開(kāi)關(guān)的切斷能力。有阻尼繞組同步發(fā)電機(jī)突然三相短路后的暫態(tài)過(guò)程通常分為兩個(gè)階段，短路后的最初階段稱為次暫態(tài)過(guò)程，稍后的階段稱為暫態(tài)過(guò)程。第八章電力系統(tǒng)不對(duì)稱故障包括單相接地短路，兩相短路，兩相短路接地，單相斷開(kāi)和兩相斷開(kāi)。一般求解不對(duì)稱故障問(wèn)題常用的方法時(shí)對(duì)稱分量法。電力系統(tǒng)中的元件分為靜止元件和旋轉(zhuǎn)元件兩大類。變壓器和輸電線路屬于靜止元件，同步發(fā)電機(jī)和異步電動(dòng)機(jī)屬于旋轉(zhuǎn)元件。對(duì)于靜止元件，當(dāng)施加正序或負(fù)序電壓時(shí)，其產(chǎn)生的自感和互感的電磁關(guān)系時(shí)完全相同的。所以，正序阻抗等于負(fù)序阻抗；由于零序分量與正負(fù)序分量性質(zhì)不同，古一般情況下，零序阻抗不等于正負(fù)序阻抗。對(duì)于旋轉(zhuǎn)元件，通以