電力系統(tǒng)的基本分析

1、電力系統(tǒng)及電氣設(shè)備電力系統(tǒng)及電氣設(shè)備單元單元6 電力系統(tǒng)的基本分析電力系統(tǒng)的基本分析 電力負荷和負荷曲線電力負荷和負荷曲線 用電設(shè)備的設(shè)備容量用電設(shè)備的設(shè)備容量 電力負荷的實用計算方法電力負荷的實用計算方法 功率損耗和電能損耗功率損耗和電能損耗 電力系統(tǒng)的潮流計算電力系統(tǒng)的潮流計算單元單元6 6電力系統(tǒng)電力系統(tǒng)的基本分的基本分析析電力系統(tǒng)及電氣設(shè)備電力系統(tǒng)及電氣設(shè)備單元單元6 電力系統(tǒng)的基本分析電力系統(tǒng)的基本分析一、負荷分級一、負荷分級1. 一級負荷：一級負荷：突然中斷供電，重大損失。突然中斷供電，重大損失。 要求：要求：兩個獨立電源兩個獨立電源(1) 每段母線的電源來自不同的發(fā)電機；每段母線

2、的電源來自不同的發(fā)電機；(2) 母線段之間無聯(lián)系，或雖有聯(lián)系但當其中一母線段之間無聯(lián)系，或雖有聯(lián)系但當其中一段母線發(fā)生故障時，能自動斷開聯(lián)系，不影響其段母線發(fā)生故障時，能自動斷開聯(lián)系，不影響其余母線段繼續(xù)供電。余母線段繼續(xù)供電。 電力負荷和負荷曲線電力負荷和負荷曲線電力系統(tǒng)及電氣設(shè)備電力系統(tǒng)及電氣設(shè)備單元單元6 電力系統(tǒng)的基本分析電力系統(tǒng)的基本分析2. 二級負荷：二級負荷：突然中斷供電，較大損失。突然中斷供電，較大損失。要求：要求：兩回路供電兩回路供電3. 三級負荷：三級負荷：不屬于一級、二級的負荷。不屬于一級、二級的負荷。要求：要求：一般由回路供電一般由回路供電電力系統(tǒng)及電氣設(shè)備電力系統(tǒng)及電

3、氣設(shè)備單元單元6 電力系統(tǒng)的基本分析電力系統(tǒng)的基本分析二、用電設(shè)備的工作制二、用電設(shè)備的工作制1. 連續(xù)運行工作制：連續(xù)運行工作制：負荷穩(wěn)定，發(fā)熱達到穩(wěn)定溫度。負荷穩(wěn)定，發(fā)熱達到穩(wěn)定溫度。2. 短時工作制：短時工作制：工作時間短，停歇時間長。工作時間短，停歇時間長。如：水閘電動機、機床上輔助電機等如：水閘電動機、機床上輔助電機等3. 反復(fù)短時工作制：反復(fù)短時工作制：時而工作，時而停歇。時而工作，時而停歇。如：提升機、軋鋼機、吊車等。如：提升機、軋鋼機、吊車等。如：通風(fēng)機、水泵、電爐、照明設(shè)備等。如：通風(fēng)機、水泵、電爐、照明設(shè)備等。重點重點負荷持續(xù)率（暫載率）負荷持續(xù)率（暫載率）：%100%10

4、00Ttttt電力系統(tǒng)及電氣設(shè)備電力系統(tǒng)及電氣設(shè)備單元單元6 電力系統(tǒng)的基本分析電力系統(tǒng)的基本分析三、負荷曲線和計算負荷三、負荷曲線和計算負荷Pt(h) 0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 245040302010 Pmax Pav(kW ) P有功和無功負荷曲線有功和無功負荷曲線年、月、日、工作班年、月、日、工作班電力系統(tǒng)、發(fā)電廠、電力系統(tǒng)、發(fā)電廠、變電所、電力線路、變電所、電力線路、工業(yè)企業(yè)、車間、工業(yè)企業(yè)、車間、某類設(shè)備等某類設(shè)備等組合組合半小時最大負荷：半小時最大負荷：P P3030、Q Q3030、S S3030、I I3030電力系統(tǒng)及電氣設(shè)備電力系統(tǒng)及電

5、氣設(shè)備單元單元6 電力系統(tǒng)的基本分析電力系統(tǒng)的基本分析 Pmax P (kW) 實際年負荷曲線 圖 2-2 某企業(yè)年有功負荷曲線 0 T max 8760 t (h) 反映了企業(yè)全年負荷變動反映了企業(yè)全年負荷變動與負荷持續(xù)時間的關(guān)系與負荷持續(xù)時間的關(guān)系有關(guān)物理量有關(guān)物理量1.年最大負荷年最大負荷：Pmax或或P302.年最大負荷利用小時年最大負荷利用小時：Tmax30maxmaxPWPWTaa3.平均負荷：平均負荷：8760aavWP4. 負荷系數(shù)：負荷系數(shù)：maxPPKavL電力系統(tǒng)及電氣設(shè)備電力系統(tǒng)及電氣設(shè)備單元單元6 電力系統(tǒng)的基本分析電力系統(tǒng)的基本分析計算負荷：計算負荷：通過負荷的統(tǒng)計

6、計算求出的，用來按通過負荷的統(tǒng)計計算求出的，用來按 發(fā)熱條件選擇供電系統(tǒng)中各元件的負荷值。發(fā)熱條件選擇供電系統(tǒng)中各元件的負荷值。其物理意義：其物理意義：是指由這個計算負荷所產(chǎn)生的恒定是指由這個計算負荷所產(chǎn)生的恒定 溫升等于實際變化負荷所產(chǎn)生的最大溫升。溫升等于實際變化負荷所產(chǎn)生的最大溫升。 計算負荷一般取計算負荷一般取負荷曲線上的半小時最大負荷負荷曲線上的半小時最大負荷。用半小時最大負荷用半小時最大負荷P30、Q30、S30、I30來表示來表示。 電力系統(tǒng)及電氣設(shè)備電力系統(tǒng)及電氣設(shè)備單元單元6 電力系統(tǒng)的基本分析電力系統(tǒng)的基本分析一、設(shè)備容量一、設(shè)備容量設(shè)備容量：設(shè)備容量：經(jīng)過換算至統(tǒng)一規(guī)定的

7、工作制下的經(jīng)過換算至統(tǒng)一規(guī)定的工作制下的“額額定定 功率功率”，用，用Pe表示。表示。 二、設(shè)備容量的確定二、設(shè)備容量的確定1.連續(xù)運行工作制和短時工作制的設(shè)備容量連續(xù)運行工作制和短時工作制的設(shè)備容量 NePP NNeSPcos問題：問題：10kW、 =25%和和 =60%發(fā)熱發(fā)熱一樣嗎？一樣嗎？ 用電設(shè)備的設(shè)備容量用電設(shè)備的設(shè)備容量電力系統(tǒng)及電氣設(shè)備電力系統(tǒng)及電氣設(shè)備單元單元6 電力系統(tǒng)的基本分析電力系統(tǒng)的基本分析對于照明設(shè)備：對于照明設(shè)備：（1）不用鎮(zhèn)流器的照明設(shè)備（如白熾燈、碘鎢燈等）不用鎮(zhèn)流器的照明設(shè)備（如白熾燈、碘鎢燈等）NePP （2 2）用鎮(zhèn)流器的照明設(shè)備（如熒光燈、高壓水銀燈、

8、）用鎮(zhèn)流器的照明設(shè)備（如熒光燈、高壓水銀燈、金屬鹵化物燈等）金屬鹵化物燈等）熒光燈：熒光燈：NePP2 . 1高壓水銀燈、金屬鹵化物燈：高壓水銀燈、金屬鹵化物燈：NePP1 . 1(3) (3) 照明設(shè)備的設(shè)備容量還可按比功率法進行估算照明設(shè)備的設(shè)備容量還可按比功率法進行估算ApPe0電力系統(tǒng)及電氣設(shè)備電力系統(tǒng)及電氣設(shè)備單元單元6 電力系統(tǒng)的基本分析電力系統(tǒng)的基本分析 2.反復(fù)短時工作制的設(shè)備容量反復(fù)短時工作制的設(shè)備容量 NNePP (1) 電焊機和電焊裝置組：換算到電焊機和電焊裝置組：換算到 100100 NNNNNNNeSPPPcos100(2) 起重機（吊車電動機）起重機（吊車電動機）

9、：換算到：換算到 2525 NNNNePPP225電力系統(tǒng)及電氣設(shè)備電力系統(tǒng)及電氣設(shè)備單元單元6 電力系統(tǒng)的基本分析電力系統(tǒng)的基本分析 3.不對稱單相負荷的設(shè)備容量不對稱單相負荷的設(shè)備容量（了解）（了解） 盡可能盡可能均勻地分接到三相上均勻地分接到三相上，以使三相負荷保持平衡。，以使三相負荷保持平衡。 三相負荷不平衡三相負荷不平衡: :最大負荷相有功負荷的最大負荷相有功負荷的3倍倍(1)S單單 15% S三：三：與三相設(shè)備綜合按三相負荷平衡計算與三相設(shè)備綜合按三相負荷平衡計算 (2)S單單15% S三：三：單相設(shè)備容量換算為等效三相設(shè)備容量單相設(shè)備容量換算為等效三相設(shè)備容量 單相設(shè)備接于相電壓

10、時單相設(shè)備接于相電壓時 meePP,3單相設(shè)備接于線電壓時單相設(shè)備接于線電壓時 ,3eePP 單相設(shè)備分別接于線電壓和相電壓時單相設(shè)備分別接于線電壓和相電壓時 將接于線電壓的單相設(shè)備容量換算為接于相電壓的設(shè)備容量，將接于線電壓的單相設(shè)備容量換算為接于相電壓的設(shè)備容量，分相計算各相的設(shè)備容量和計算負荷。分相計算各相的設(shè)備容量和計算負荷。 電力系統(tǒng)及電氣設(shè)備電力系統(tǒng)及電氣設(shè)備單元單元6 電力系統(tǒng)的基本分析電力系統(tǒng)的基本分析目的：目的：正確選擇變壓器容量、電氣設(shè)備的型號正確選擇變壓器容量、電氣設(shè)備的型號 和規(guī)格、供電網(wǎng)絡(luò)所用導(dǎo)線規(guī)格。和規(guī)格、供電網(wǎng)絡(luò)所用導(dǎo)線規(guī)格。 一、需要系數(shù)法一、需要系數(shù)法1.1

11、.用電設(shè)備組的計算負荷用電設(shè)備組的計算負荷 30LedeeWLK KPPK P tan3030PQ23023030QPSNUSI33030需要系數(shù)需要系數(shù) 電力負荷的實用計算方法電力負荷的實用計算方法電力系統(tǒng)及電氣設(shè)備電力系統(tǒng)及電氣設(shè)備單元單元6 電力系統(tǒng)的基本分析電力系統(tǒng)的基本分析2.2.單臺用電設(shè)備的計算負荷單臺用電設(shè)備的計算負荷 eeeWLeLPPKKP303.3.多組用電設(shè)備的計算負荷多組用電設(shè)備的計算負荷 iPPKP,3030iqQKQ,3030tan3030PQ23023030QPSNUSI33030電力系統(tǒng)及電氣設(shè)備電力系統(tǒng)及電氣設(shè)備單元單元6 電力系統(tǒng)的基本分析電力系統(tǒng)的基本分

12、析例例2-1 車間有車間有10t橋式吊車一臺，橋式吊車一臺， N 40、PN= =39.6kW、 N0.8、cos 0.5。試計算向該電動機供電的支線的計算負荷。試計算向該電動機供電的支線的計算負荷。 22 39.60.450eNNPPkW解解305062.50.8eePPkW3030tan62.5 1.732108 varQPk 222230303062.5108.3125.0SPQkVA電力系統(tǒng)及電氣設(shè)備電力系統(tǒng)及電氣設(shè)備單元單元6 電力系統(tǒng)的基本分析電力系統(tǒng)的基本分析優(yōu)點：優(yōu)點：(1) 公式簡單，計算方便。公式簡單，計算方便。(2) Kd值比較完整和準確。值比較完整和準確。 缺點：缺點：

13、沒有考慮少數(shù)大容量設(shè)備的影響。沒有考慮少數(shù)大容量設(shè)備的影響。 需要系數(shù)法評價需要系數(shù)法評價應(yīng)用：應(yīng)用：廣泛廣泛 電力系統(tǒng)及電氣設(shè)備電力系統(tǒng)及電氣設(shè)備單元單元6 電力系統(tǒng)的基本分析電力系統(tǒng)的基本分析二、二項式系數(shù)法二、二項式系數(shù)法1.1.用電設(shè)備組的計算負荷用電設(shè)備組的計算負荷 xecPbPP302.2.單臺用電設(shè)備的計算負荷單臺用電設(shè)備的計算負荷-同需要系數(shù)法同需要系數(shù)法 3.3.多組用電設(shè)備的計算負荷多組用電設(shè)備的計算負荷 max30 xiecPbPPmaxmax30tantanxiecPbPQ二項式系數(shù)二項式系數(shù)電力系統(tǒng)及電氣設(shè)備電力系統(tǒng)及電氣設(shè)備單元單元6 電力系統(tǒng)的基本分析電力系統(tǒng)的基

14、本分析優(yōu)點：優(yōu)點：考慮了平均負荷、少數(shù)大容量設(shè)備的影響?？紤]了平均負荷、少數(shù)大容量設(shè)備的影響。缺點：缺點：b、c、x數(shù)據(jù)少數(shù)據(jù)少 二項式系數(shù)法評價二項式系數(shù)法評價應(yīng)用：應(yīng)用：機械加工業(yè)機械加工業(yè) 電力系統(tǒng)及電氣設(shè)備電力系統(tǒng)及電氣設(shè)備單元單元6 電力系統(tǒng)的基本分析電力系統(tǒng)的基本分析例例2-2 某機修車間某機修車間380V線路上，接有線路上，接有金屬切削機床電金屬切削機床電動機動機20臺共臺共50kW（其中較大容量電動機有（其中較大容量電動機有7.5kW1臺，臺，4kW3臺，臺，2.2kW7臺）；臺）；通風(fēng)機通風(fēng)機2臺共臺共3kW；電阻爐電阻爐1臺臺2kW。試用需要系數(shù)法和二項式系數(shù)法確定此線路。

15、試用需要系數(shù)法和二項式系數(shù)法確定此線路上的計算負荷。上的計算負荷。 解解:1. 金屬切削機床組金屬切削機床組 查附錄表查附錄表1，可取，可取 Kd = 0.2, cos = 0.5, tan = 1.73故故 P30(1) = 0.2 50 = 10 kW Q30(1) = 10 1.73 = 17.3 kvar用需要系數(shù)法求解用需要系數(shù)法求解 電力系統(tǒng)及電氣設(shè)備電力系統(tǒng)及電氣設(shè)備單元單元6 電力系統(tǒng)的基本分析電力系統(tǒng)的基本分析2. 通風(fēng)機組通風(fēng)機組 查附錄表查附錄表1，可取，可取Kd = 0.8, cos = 0.8, tan = 0.75 故故 P30(2) = 0.8 3 = 2.4 k

16、W Q30(2) = 2.4 0.75 = 1.8 kvar 3. 電阻爐電阻爐 查附錄表查附錄表1，可取，可取Kd = 0.7, cos = 1, tan = 0 故故 P30(3) = 0.7 2 = 1.4 kW Q30(3) = 0 電力系統(tǒng)及電氣設(shè)備電力系統(tǒng)及電氣設(shè)備單元單元6 電力系統(tǒng)的基本分析電力系統(tǒng)的基本分析因此，總計算負荷為（取因此，總計算負荷為（取K p = 0.95, K q = 0.97) P30 = 0.95 (10+2.4+1.4) = 13.1 kW Q30= 0.97 (17.3+1.8+0) = 18.5 kvar kVA7 .225 .181 .132230

17、SA5 .3438. 03/7 .2230）（I電力系統(tǒng)及電氣設(shè)備電力系統(tǒng)及電氣設(shè)備單元單元6 電力系統(tǒng)的基本分析電力系統(tǒng)的基本分析用二項式系數(shù)法求解用二項式系數(shù)法求解 1. 金屬切削機床組金屬切削機床組 取取b = 0.14, c = 0.4 , x= 5, cos = 0.5, tan = 1.73 故故 bPe(1) = 0.14 50 = 7 kW cPx(1) = 0.4 (7.5 1+4 3+2.2 1) = 8.68 kW 2. 通風(fēng)機組通風(fēng)機組 取取b = 0.65, c = 0.25, cos = 0.8, tan = 0.75 故故 bPe(2) = 0.65 3 = 1.

18、95 kW cPx(2) = 0.25 3 = 0.75 kW電力系統(tǒng)及電氣設(shè)備電力系統(tǒng)及電氣設(shè)備單元單元6 電力系統(tǒng)的基本分析電力系統(tǒng)的基本分析 3. 電阻爐電阻爐 取取b = 0.7, c = 0, cos = 1, tan = 0 故故 bPe(3) = 0.7 2 = 1.4 kW cPx(3) = 0 因此，總計算負荷為（附加負荷中以因此，總計算負荷為（附加負荷中以cPx(1)為最大）為最大） P30 = (7+1.95+1.4) +8.68 = 19 kW Q30 = (7 1.73+1.95 0.75+1.4 0) +8.68 1.73 =28.6 kvar 7kVA3 .346

19、 .28192230SA1 .52)38. 03/(37.3430I電力系統(tǒng)及電氣設(shè)備電力系統(tǒng)及電氣設(shè)備單元單元6 電力系統(tǒng)的基本分析電力系統(tǒng)的基本分析(7)(6)(5)(4)(3)(2)(1)M M M M圖 2-5 某企業(yè)供電系統(tǒng)示意圖 工業(yè)企業(yè)工業(yè)企業(yè)負荷計算負荷計算逐級計算法逐級計算法電力系統(tǒng)及電氣設(shè)備電力系統(tǒng)及電氣設(shè)備單元單元6 電力系統(tǒng)的基本分析電力系統(tǒng)的基本分析有功損耗：有功損耗：1.1.線路的功率損耗線路的功率損耗 RIPLW230322230303022NNSPQRRUU無功損耗：無功損耗：XIQWL230322230303022NNSPQXXUU查手冊查手冊R0和和X0 R

20、 X 功率損耗和電能損耗功率損耗和電能損耗電力系統(tǒng)及電氣設(shè)備電力系統(tǒng)及電氣設(shè)備單元單元6 電力系統(tǒng)的基本分析電力系統(tǒng)的基本分析 例例2-3 試計算從供電系統(tǒng)的某地區(qū)變電所到一個企業(yè)總降壓變試計算從供電系統(tǒng)的某地區(qū)變電所到一個企業(yè)總降壓變電所的電所的35kV送電線路的有功功率損耗和無功功率損耗。已知該送電線路的有功功率損耗和無功功率損耗。已知該線路長度為線路長度為12km，采用鋼芯鋁絞線，采用鋼芯鋁絞線LGJ-70，導(dǎo)線幾何均距為，導(dǎo)線幾何均距為2.5m，輸送計算負荷，輸送計算負荷S30=4917kVA。 解：解： LGJ-70的的R0 = 0.46 /km；當幾何均距為當幾何均距為2.5m時，

21、時，X0 = 0.397 /km。 109kWW1089441246. 0354917222230RUSPNWL94kvarvar9402312397. 0354917222230XUSQNL電力系統(tǒng)及電氣設(shè)備電力系統(tǒng)及電氣設(shè)備單元單元6 電力系統(tǒng)的基本分析電力系統(tǒng)的基本分析有功損耗有功損耗 PT ：2.2.變壓器的功率損耗變壓器的功率損耗 無功損耗無功損耗 QT ：鐵損：鐵損： 空載實驗空載實驗 PFe = P0銅損：銅損：短路實驗短路實驗230CukNSPPS 2300NkuCeFTSSPPPPP空載損耗空載損耗 NSIQ100%00負載損耗負載損耗 NkNSUQ100%23000100%

22、100%NkNLTSSUISQQQ20%100100kNIUS電力系統(tǒng)及電氣設(shè)備電力系統(tǒng)及電氣設(shè)備單元單元6 電力系統(tǒng)的基本分析電力系統(tǒng)的基本分析例例2-4 已知某車間選用變壓器的型號為已知某車間選用變壓器的型號為SJL1 1000/10，10/0.4kV，其技術(shù)數(shù)據(jù)為：空載損耗，其技術(shù)數(shù)據(jù)為：空載損耗 P0為為2.0 kW，短路，短路損耗損耗 Pk為為13.7kW，短路電壓百分值，短路電壓百分值Uk %為為4.5，空載電，空載電流百分值流百分值I0 %為為1.7。已知該變壓器的計算負荷為：。已知該變壓器的計算負荷為：P30=596kW、Q30=530kvar、S30 800kVA。試計算該車

23、間。試計算該車間變壓器的有功損耗和無功損耗。變壓器的有功損耗和無功損耗。 解：解： 8 . 0100080030NSSkW8 .10)8 . 0(7 .130 . 2220kTPPP8kvar.45)8 . 0(1005 . 41007 . 11000100%100%220kNTUISQ電力系統(tǒng)及電氣設(shè)備電力系統(tǒng)及電氣設(shè)備單元單元6 電力系統(tǒng)的基本分析電力系統(tǒng)的基本分析PT 0.02 S30 QT 0.08 S30 PT 0.015 S30 QT 0.06 S30 經(jīng)驗公式經(jīng)驗公式對對SJL1等型電力變壓器：等型電力變壓器： 對對SL7等型電力變壓器：等型電力變壓器： 電力系統(tǒng)及電氣設(shè)備電力系

24、統(tǒng)及電氣設(shè)備單元單元6 電力系統(tǒng)的基本分析電力系統(tǒng)的基本分析n電能損耗自學(xué)，了解電力系統(tǒng)及電氣設(shè)備電力系統(tǒng)及電氣設(shè)備單元單元6 電力系統(tǒng)的基本分析電力系統(tǒng)的基本分析潮流分布：潮流分布：電壓、電流、功率的分布電壓、電流、功率的分布潮流：潮流：靜態(tài)潮流靜態(tài)潮流、動態(tài)潮流、最佳潮流、動態(tài)潮流、最佳潮流 作用：作用：得出合理的供電方案和運行方式得出合理的供電方案和運行方式 電力系統(tǒng)的潮流計算電力系統(tǒng)的潮流計算電力系統(tǒng)及電氣設(shè)備電力系統(tǒng)及電氣設(shè)備單元單元6 電力系統(tǒng)的基本分析電力系統(tǒng)的基本分析第一節(jié)第一節(jié) 電力系統(tǒng)的電力系統(tǒng)的等值電路等值電路一、線路一、線路R X 圖 3-1 短線路的等值電路 U1 U

25、2 S2 S1 小于小于100km電力系統(tǒng)及電氣設(shè)備電力系統(tǒng)及電氣設(shè)備單元單元6 電力系統(tǒng)的基本分析電力系統(tǒng)的基本分析圖 3-2 中等長度線路的型等值電路 2URX2B2B1S1U2S參數(shù)參數(shù)電阻電阻電抗電抗電納電納電導(dǎo)電導(dǎo) 電納，西電納，西100300km電力系統(tǒng)及電氣設(shè)備電力系統(tǒng)及電氣設(shè)備單元單元6 電力系統(tǒng)的基本分析電力系統(tǒng)的基本分析二、變壓器二、變壓器雙繞組變壓器雙繞組變壓器221000kNTNPURS2%100kNTNUUXS021000TNPGU02%100NTNISBU電力系統(tǒng)及電氣設(shè)備電力系統(tǒng)及電氣設(shè)備單元單元6 電力系統(tǒng)的基本分析電力系統(tǒng)的基本分析三繞組變壓器三繞組變壓器電力

26、系統(tǒng)及電氣設(shè)備電力系統(tǒng)及電氣設(shè)備單元單元6 電力系統(tǒng)的基本分析電力系統(tǒng)的基本分析 T S R T X T P 0 +j Q 0 2 S S R T1 X T1 P 0 +j Q 0 R T2 T S R T3 X T3 1 2 3 X 變壓器另一種等效電路形式變壓器另一種等效電路形式雙雙繞繞組組三三繞繞組組電力系統(tǒng)及電氣設(shè)備電力系統(tǒng)及電氣設(shè)備單元單元6 電力系統(tǒng)的基本分析電力系統(tǒng)的基本分析三、電抗器三、電抗器%1003NLLNUXXI電力系統(tǒng)及電氣設(shè)備電力系統(tǒng)及電氣設(shè)備單元單元6 電力系統(tǒng)的基本分析電力系統(tǒng)的基本分析第二節(jié)第二節(jié) 電力網(wǎng)環(huán)節(jié)功率與電壓平衡關(guān)系電力網(wǎng)環(huán)節(jié)功率與電壓平衡關(guān)系一、功率

27、平衡關(guān)系一、功率平衡關(guān)系R X U1 U2 S2 S1 111SPjQ2222()()PPj QQ22222222222222PQPQPRj QXUU222222222222NNPQPQPRj QXUU（1 1）末端）末端-首端首端電力系統(tǒng)及電氣設(shè)備電力系統(tǒng)及電氣設(shè)備單元單元6 電力系統(tǒng)的基本分析電力系統(tǒng)的基本分析R X U1 U2 S2 S1 （2 2）首端）首端末端末端2221111()()SPjQPPj QQ22221111112211PQPQPRj QXUU222211111122NNPQPQPRj QXUU電力系統(tǒng)及電氣設(shè)備電力系統(tǒng)及電氣設(shè)備單元單元6 電力系統(tǒng)的基本分析電力系統(tǒng)的基

28、本分析二、電壓平衡關(guān)系二、電壓平衡關(guān)系R X U1 U2 S2 S1 （1）末端）末端-首端首端123 ()UUI RjX222SURjXU2222PjQURjXU2222222P RQ XP XQ RUjUU222()UUj U 電力系統(tǒng)及電氣設(shè)備電力系統(tǒng)及電氣設(shè)備單元單元6 電力系統(tǒng)的基本分析電力系統(tǒng)的基本分析0+jabc1U2U2Uj2UUUUU122222()U1 U2+ U2 電力系統(tǒng)及電氣設(shè)備電力系統(tǒng)及電氣設(shè)備單元單元6 電力系統(tǒng)的基本分析電力系統(tǒng)的基本分析R X U1 U2 S2 S1 （2）首端）首端末端末端2U1111111PRQ XPXQ RUjUU111()UUj U 2

29、22111()UUUUU2 U1 U1 0+jabc1U2UUjU11電力系統(tǒng)及電氣設(shè)備電力系統(tǒng)及電氣設(shè)備單元單元6 電力系統(tǒng)的基本分析電力系統(tǒng)的基本分析一、開式網(wǎng)的潮流計算一、開式網(wǎng)的潮流計算負荷只能從單方向獲得電能的電力網(wǎng)負荷只能從單方向獲得電能的電力網(wǎng) 第三節(jié)第三節(jié) 潮流計算潮流計算電力系統(tǒng)及電氣設(shè)備電力系統(tǒng)及電氣設(shè)備單元單元6 電力系統(tǒng)的基本分析電力系統(tǒng)的基本分析1. 1. 開式輸電網(wǎng)開式輸電網(wǎng)110kV及以上及以上（1 1）計算電力網(wǎng)元件參數(shù)）計算電力網(wǎng)元件參數(shù) 計算元件參數(shù)值并歸算至同一電壓等級；計算元件參數(shù)值并歸算至同一電壓等級；作出等值電路圖，且將元件參數(shù)標于圖中；作出等值電路

30、圖，且將元件參數(shù)標于圖中；計算運算負荷及運算功率，簡化等值電路。計算運算負荷及運算功率，簡化等值電路。 （2 2）潮流計算）潮流計算已知末端功率和末端電壓已知末端功率和末端電壓 由由末端末端逐步往逐步往首端首端推算推算 電力系統(tǒng)及電氣設(shè)備電力系統(tǒng)及電氣設(shè)備單元單元6 電力系統(tǒng)的基本分析電力系統(tǒng)的基本分析已知末端功率和首端電壓已知末端功率和首端電壓 XUQPQjRUQPPS222222222222221 11111112URQXPjUXQRPUU第一步：第一步：設(shè)設(shè)U=UU=UN N ，根據(jù)末端功率，求，根據(jù)末端功率，求功率分布功率分布第二步：第二步：根據(jù)首端電壓根據(jù)首端電壓 ，求，求電壓分布電

31、壓分布電力系統(tǒng)及電氣設(shè)備電力系統(tǒng)及電氣設(shè)備單元單元6 電力系統(tǒng)的基本分析電力系統(tǒng)的基本分析2. 2. 開式配電網(wǎng)開式配電網(wǎng)110kV以下以下特點：特點：電壓低、線路短、輸送功率小電壓低、線路短、輸送功率小 簡化簡化：（1 1）對地導(dǎo)納忽略不計；）對地導(dǎo)納忽略不計； （2 2）電壓降落的橫分量）電壓降落的橫分量 U U忽略不計忽略不計 （3 3）功率損耗忽略不計）功率損耗忽略不計 （4 4）用額定電壓代替實際電壓）用額定電壓代替實際電壓 電力系統(tǒng)及電氣設(shè)備電力系統(tǒng)及電氣設(shè)備單元單元6 電力系統(tǒng)的基本分析電力系統(tǒng)的基本分析 例例1 1 10kV 10kV線路，計算線路的最大電壓損失。若線路，計算線

32、路的最大電壓損失。若U UA A=10.4kV=10.4kV，計算各負荷點實際電壓與電壓偏移百分數(shù)。，計算各負荷點實際電壓與電壓偏移百分數(shù)。 LJ-352KM1.5KM120kw100kw160kw200kwLJ-35LJ-25LJ-163KM4KMcos=0.8jjD =1.0Aabcd解解 （1 1）作等值電路并求出參數(shù)）作等值電路并求出參數(shù) 電力系統(tǒng)及電氣設(shè)備電力系統(tǒng)及電氣設(shè)備單元單元6 電力系統(tǒng)的基本分析電力系統(tǒng)的基本分析Aabcd200+j150(kva)160+j120(kva)100+j75(kva)120+j90(kva)1.38+j0.549( )1.84+j0.732( )

33、5.12+j1.508( )5.94+j1.173( )（2 2）功率分布）功率分布 bdbd：100+j75（kVA） bcbc：120+j90（kVA） abab：380+j285（kVA）AaAa：580+j435（kVA）電力系統(tǒng)及電氣設(shè)備電力系統(tǒng)及電氣設(shè)備單元單元6 電力系統(tǒng)的基本分析電力系統(tǒng)的基本分析Aabcd200+j150(kva)160+j120(kva)100+j75(kva)120+j90(kva)1.38+j0.549( )1.84+j0.732( )5.12+j1.508( )5.94+j1.173( )VUbd2 .6810173. 17594. 5100 VUbc

34、75 U UAcAc=281.7=281.7（kVkV） VUAa6 .138 VUab1 .68 82. 210010282. 0% AcU（3 3）電壓分布）電壓分布 電力系統(tǒng)及電氣設(shè)備電力系統(tǒng)及電氣設(shè)備單元單元6 電力系統(tǒng)的基本分析電力系統(tǒng)的基本分析Aabcd200+j150(kva)160+j120(kva)100+j75(kva)120+j90(kva)1.38+j0.549( )1.84+j0.732( )5.12+j1.508( )5.94+j1.173( )VUbc75 VUAa6 .138 VUab1 .68 VUbd2 .68 UA=10.4kV 10.26kV10.26k

35、V10.19kV10.19kV10.115kV10.115kV10.122kV10.122kV電力系統(tǒng)及電氣設(shè)備電力系統(tǒng)及電氣設(shè)備單元單元6 電力系統(tǒng)的基本分析電力系統(tǒng)的基本分析二、閉式網(wǎng)的潮流計算二、閉式網(wǎng)的潮流計算負荷能從負荷能從2 2個及以上方向獲得電能的電力網(wǎng)個及以上方向獲得電能的電力網(wǎng) 1.1.閉式網(wǎng)的初步功率分布閉式網(wǎng)的初步功率分布 假設(shè)全網(wǎng)電壓均為假設(shè)全網(wǎng)電壓均為額定電壓額定電壓，且，且相位相同相位相同，同，同時時不計功率損耗不計功率損耗的條件下，求得的閉式網(wǎng)功率的條件下，求得的閉式網(wǎng)功率分布，稱為初步功率分布。分布，稱為初步功率分布。 第二步：最終潮流分布第二步：最終潮流分布電

36、力系統(tǒng)及電氣設(shè)備電力系統(tǒng)及電氣設(shè)備單元單元6 電力系統(tǒng)的基本分析電力系統(tǒng)的基本分析（1 1）環(huán)網(wǎng)的初步功率分布）環(huán)網(wǎng)的初步功率分布 運算運算功率功率運算運算負荷負荷電力系統(tǒng)及電氣設(shè)備電力系統(tǒng)及電氣設(shè)備單元單元6 電力系統(tǒng)的基本分析電力系統(tǒng)的基本分析11SS2SSZ22ZZZZ332312331ZZZ23ab3 ZSZSmnmma2 ZSZSmnmmb2復(fù)功率法復(fù)功率法 電力系統(tǒng)及電氣設(shè)備電力系統(tǒng)及電氣設(shè)備單元單元6 電力系統(tǒng)的基本分析電力系統(tǒng)的基本分析特例一特例一均一網(wǎng)：均一網(wǎng)：線路截面、材料、幾何均距相同線路截面、材料、幾何均距相同 LPlPnmmma2 LQlQnmmma2 ZSZSmnm

37、ma2電力系統(tǒng)及電氣設(shè)備電力系統(tǒng)及電氣設(shè)備單元單元6 電力系統(tǒng)的基本分析電力系統(tǒng)的基本分析特例二特例二接近均一網(wǎng)：接近均一網(wǎng)：線路材料、幾何均距相同，線路材料、幾何均距相同， 截面截面差別不超過差別不超過2323個等級個等級 XPXPnmmma2 RQRQnmmma2網(wǎng)絡(luò)拆開法：網(wǎng)絡(luò)拆開法：電力系統(tǒng)及電氣設(shè)備電力系統(tǒng)及電氣設(shè)備單元單元6 電力系統(tǒng)的基本分析電力系統(tǒng)的基本分析例例2 2 110kV 110kV環(huán)網(wǎng)，幾何均距為環(huán)網(wǎng)，幾何均距為5m5m，計算電力網(wǎng)，計算電力網(wǎng)的初步功率分布。的初步功率分布。LGJ-95AbLGJ-95LGJ-7030KM40KM30KM20+j15(MVA)10+j10(MVA)Ac電力系統(tǒng)及電氣設(shè)備電力系統(tǒng)及電氣設(shè)備單元單元6 電力系統(tǒng)的基本分析電力系統(tǒng)的基本分析Abc13.5+j13.2( )13.2+j17.16( )9.9+j12.87( )A20+j15(MVA)10+j10(MVA)15.09+j12.36(MVA) 4.91+j2.64(MVA)14.91+j12.64(MVA)解解（1 1）復(fù)功率法）復(fù)功率法 ZZSSmmAb23.436 .36)87.129 . 9)(1010()07.264 .23)(15