雷赛衡电力系统分析总结.doc

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1、《电力系统分析》课程小结及复习题雷赛衡第一章:电力系统的基本概念第二章:电力系统各元件的等值电路和参数第三章:电力系统的潮流计算第四章:电力系统的短路计算第五章:电力系统的经济运行和调节第六章:电力系统的安全稳定性(未讲,不考)第一章:电力系统的基本概念1.1电力系统的组成(1)电力系统的功能电力系统是生产、变换、输送、分配和消费电能的设备组成的一个整体,具备发、变、输、配、用五大功能。(2)电力系统的组成电力系统由发电机、变压器、输电线路、负荷等组成,直流电网也是电力系统中的一部分。电力系统的运行离不开电力

2、系统的控制和保护系统。(3)电网、电力系统、动力系统如图1所示。电网是指…..电力系统是…..指动力系统是指….1.2电力系统的电路图(1)电力系统的三相电路图、单相电路图和单线图图2所示为某电力系统的三相电路图,由于正常运行时电力系统三相对称,因此可以用单相等值电路表示三相电路图。三相电路在发电机首端或负荷末端以三角形接线或星形接线方式闭合构成回路。三相电路在某处闭合,则在单相电路图中可以看做该处接地,这样形成的单相电路图如图3所示。通常在电力系统电路图中,用箭头代表负荷,并且可不绘制接地点,这样的图叫单线

3、图,如图4所示。尽管图4绘制的不是闭合电路,但它表达的是和图2等值的闭合的三相电路图。(2)三相短路的表示电力系统若在k处发生三相短路,如图2中虚线部分所示。则在图3的单相电路图中,该处为接地。在图4的单线图中用一根折线加箭头表示三相短路。(3)电力系统的中性点电力系统的中性点是指星形连接的发电机或变压器的中性点。电力系统的中性点有多重接地方式,比如图2中T1的二次侧是中性点直接接地,T2的二次侧是中性点不接地,发电机G是中性点经电阻接地,此外还有中性点经电抗接地。电力系统正常运行时,中性点对地电位为0,所以

4、中性点是否接地对电力系统的运行没有影响,在绘制单线图的时候也不区分中性点是如何连接的;但是在电力系统发生不对称故障的时候,中性点对地电位不为0,此时中性点是否接地,对短路电流有很大的影响,这时,就有必要在电路中标识出中性点接地方式,标识方法如图4所示。1.3电力系统的电压等级(1)电力系统额定电压电力系统中,电源的接线可能是三角形接线,也可能是星形接线,在分析电路时,可以先把电源化为星形接线,此时线与地之间的电压叫相电压,用UФ表示;线与线之间的电压叫线电压,用UL表示;电力系统的额定电压就是指系统的线电压,

5、用UN表示;在电力系统中线电压等于相电压的倍,即(1-1)由于变压器的变压功能,使得传输相同功率时,高电压对应较小的电流,而低电压对应较大的电流,故提高输电电压能减小电流在输电网络上造成的损耗,但电压提高也会导致绝缘成本增大,总体来说,电压低的线路传输能量少,电压高的线路传输能量多,因此要根据网络传输能量的大小来选择适当的传输电压。在我国,交流系统的额定电压主要有380V,3kV,6kV,10kV,35kV,110kV,220kV,330kV,500kV,750kV,1000kV等电压等级,在局部地区或部分厂

6、矿企业,还有1000V,20kV,66kV等电压等级;我国的直流电力系统的额定电压目前主要有500kV,800kV两种。(2)用电设备的额定电压用电设备的额定电压和电力系统的额定电压相同,比如用在6kV系统中的电动机的额定电压也是6kV,家用灯泡额定电压为220V(即380V系统的相电压)。一般用电设备能承受5%的电压波动。(3)输电线路的额定电压输电线路的额定电压就是系统的额定电压。由于输电线路上有电压降落,考虑到用电设备能承受5%的电压波动,一般让线路首端电压比额定电压高5%,让线路末端电压比额定电压低5

7、%,这样,输电线路能输送更远的距离。(4)发电机的额定电压有的发电机发出的电既可以经变压器升压后送入电网也可以不升压就直接给电网供电,这样的发电机的额定电压就是线路首端的电压,即比系统额定电压高5%,比如接在3kV系统的发电机的额定电压为3.15kV,接在10kV系统的发电机的额定电压为10.5kV;还有很多发电机不直接给电网供电,而是经变压器升压后再接入到电网的,这类发电机的额定电压主要有13.8kV、15.75kV、18kV、20kV等。(5)变压器的额定电压变压器的一次侧是指能量流入变压器的这一侧,变压

8、器的二次侧是指能量流出变压器的这一侧。对电力系统来说,变压器的一次侧相当于用电设备,所以一次侧的额定电压为系统的额定电压,不过当变压器与发电机直接相连的时候,其一次侧的额定电压应当等于发电机的额定电压。对电力系统来说,变压器的二次侧相当于电源,它要让线路首端电压比系统额定电压高5%,另外考虑到变压器内部有大约5%的压降,故实际变压器二次侧的额定电压应当比系统额定电压高10%。不过当变压器后没有长的供

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