1、第二章 基本概念 本章論述組成電力系統(tǒng)的各種能量形式以及電機中機電能量轉(zhuǎn)換的概念，討論了直流傳輸與交流傳輸?shù)幕靖拍?，闡述了交流電路中有功功率、無功功率、視在功率及復數(shù)功率的概念。討論了單相系統(tǒng)的缺陷與三相系統(tǒng)的優(yōu)點以及在對稱三相系統(tǒng)中的單相分析法。第一節(jié) 電力與電能系統(tǒng)一、電力系統(tǒng)中的能量形式 發(fā)電廠將自然界的可用的“生”能（一次能源）轉(zhuǎn)換為電能，并輸送和分配這種電形式的能量（二次能源）至各類用戶，然后轉(zhuǎn)換為各種有用的能量形式。在電力系統(tǒng)中存在電能的附加形式，即電場能、磁場能及耗散能。發(fā)電機組中的原動機屬動力系統(tǒng)的范疇，它們服從剛體圍繞定軸旋轉(zhuǎn)的規(guī)律，因而存在著機械能，即轉(zhuǎn)子動能與位能。1原

2、動機機械能（動能Kinetic energy）機械角速度J 轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)動慣量（kg.m2）2原動機機械能（位能Potential energy） T原動機的轉(zhuǎn)矩 當T恒定時3磁場能（Magnetic field energy）磁場能儲藏于具有磁場存在的空間內(nèi)。在電力系統(tǒng)中，發(fā)電機的定子及轉(zhuǎn)子繞組、變壓器繞組、輸電線回路及感應電動機定子及轉(zhuǎn)子繞組都存在磁場，因而都儲藏磁場能 當存在兩個線圈時例2-1施加交流電壓 至一具有電感L的線圈，求儲藏的磁場能與相應的功率。解:線圈中的電流落后于電壓，并等于 上式表明功率變化速率是電壓變化速率的兩倍及平均功率為零。 4電場能（Electric field en

3、ergy）儲藏于電場中，例如電容器的極板間、傳輸線間以及傳輸線對地之間。5耗散能（Dissipative energy）二、旋轉(zhuǎn)電機中的能量轉(zhuǎn)換發(fā)電機（電源）與電動機（負荷）分析與討論理想電感、電容系儲能元件，本身無有功損耗。電阻元件是損耗元件。電力系統(tǒng)用電阻、電感、電容及旋轉(zhuǎn)電機來表示，其總能量守恒但能量間發(fā)生轉(zhuǎn)換，能量形式發(fā)生變化，而這些變化引起電力系統(tǒng)運行狀態(tài)（如電流、電壓、功率等參數(shù)）發(fā)生變化。這正是我們要討論與研究的問題，以把握其規(guī)律造福于人類。第二節(jié) 直流傳輸且 為使具有電阻的輸電系統(tǒng)輸送功率 P1，必須使始端和末端間具有電壓差則功率反向流動當 第三節(jié) 交流傳輸一、單相系統(tǒng) 二、交

4、流傳輸與功率方向 三、對稱三相系統(tǒng) 四、聯(lián)結(jié)的三相負載 五、單相分析法一、單相系統(tǒng)單相功率（脈動）、有效值有功功率、無功功率對于P和Q意義闡述如下：1有功功率P規(guī)定為p的平均值，其物理意義是被傳送的有用功率，它的大小與功率因數(shù) 相關。2無功功率Q定義為PQ的頂值， PQ在線路上往返傳送，平均值為零，所以是“無用”功率。但它為建立電場和磁場所必需。 無功功率Q的討論單位（乏：volt-amperes reactive, var）習慣上規(guī)定無功負荷：吸收（消耗）感性無功，或發(fā)出（產(chǎn)生）容性無功；無功電源：發(fā)出（產(chǎn)生）感性無功，或吸收（消耗）容性無功；電力系統(tǒng)中絕大部分負荷均是感性負荷！因此電壓一般

5、超前于電流。復功率與視在功率復功率與視在功率復功率包含有功功率與無功功率；視在功率只是表示大小，即容量。功率用阻抗表示形式二、交流傳輸與功率方向功率方向取決于電壓降與電流方向（相位）例2-4分析（結(jié)合相量圖分析）1機消耗有功功率4.84KW，供出無功功率1.298Kvar；2機供出有功功率4.84KW，供出無功功率1.296Kvar，1故機為一電動機，2機為一發(fā)電機，2機產(chǎn)生的有功功率全部輸送至1機。聯(lián)系阻抗Z消耗無功功率2.594Kvar，為兩機供給無功功率的總和。三、對稱三相系統(tǒng)三相系統(tǒng)的聯(lián)接方式；三相系統(tǒng)線電壓、線電流與相電壓、相電流間的關系。電壓的相量形式電流瞬時值與其相量形式三相系統(tǒng)的有功功率可見，在一對稱三相系統(tǒng)中瞬時的三相功率是非脈動的，并等于每相實功率的三倍。瞬時三相功率恒定是三相系統(tǒng)超過單相系統(tǒng)的主要優(yōu)點。其重要的表現(xiàn)是三相發(fā)電機與三相電動機具有恒定的轉(zhuǎn)矩特性。三相系統(tǒng)的無功功率、視在功率定義：四、聯(lián)結(jié)的三相負載阻抗負荷單相供電與三相供電系統(tǒng)單相傳輸系統(tǒng)具有功率脈動特性，三相系統(tǒng)功率非脈動的（等于其每相實功率的三倍）；三相系統(tǒng)傳輸功率大！三相多用于工業(yè)動力供電，及電力傳輸。單相多用于民用小負荷（照明等）供電。單相電路分析可容易推廣到三相系統(tǒng)分析。五、單