講授:張玥

電力系統(tǒng)基礎(chǔ)電力系統(tǒng)元件模型及參數(shù)計(jì)算電力網(wǎng)的電壓和功率分布電力系統(tǒng)的電壓和頻率調(diào)整穩(wěn)態(tài)分析故障分析穩(wěn)定性分析電力系統(tǒng)基礎(chǔ)電力系統(tǒng)的三相短路電力系統(tǒng)的不對(duì)稱故障提高穩(wěn)定性的措施電力系統(tǒng)的暫態(tài)穩(wěn)定電力系統(tǒng)的靜態(tài)穩(wěn)定第一章電力系統(tǒng)的組成結(jié)構(gòu)電力系統(tǒng)的組成對(duì)電力系統(tǒng)運(yùn)行的基本要求電力系統(tǒng)的額定電壓、電力輸送中電壓與輸送容量的關(guān)系電力系統(tǒng)中性點(diǎn)的運(yùn)行方式電力系統(tǒng)的接線方式

電力系統(tǒng)

發(fā)電輸送--分配用戶

發(fā)電機(jī)變壓器--輸電線路用電設(shè)備

電網(wǎng)1-1電力系統(tǒng)的組成1-1電力系統(tǒng)的組成電力系統(tǒng)的組成電力系統(tǒng)——是由發(fā)電廠、變電所、輸電線、配電系統(tǒng)及負(fù)荷組成的。電力網(wǎng)絡(luò)——是由變壓器、電力線路等變換、輸送、分配電能設(shè)備所組成的部分。動(dòng)力系統(tǒng)——在電力系統(tǒng)的基礎(chǔ)上，把發(fā)電廠的動(dòng)力部分（例如火力發(fā)電廠的鍋爐、汽輪機(jī)和水力發(fā)電廠的水庫(kù)、水輪機(jī)以及核動(dòng)力發(fā)電廠的反應(yīng)堆等）包含在內(nèi)的系統(tǒng)。1-1電力系統(tǒng)的組成1.電力系統(tǒng)的運(yùn)行特點(diǎn)電能不能大量的存貯電力系統(tǒng)的暫態(tài)過(guò)程非常短促與各行業(yè)和人民生活密切相關(guān)2.對(duì)電力系統(tǒng)運(yùn)行的基本要求提供充足的電能保證安全可靠的供電保證良好的電能質(zhì)量良好的經(jīng)濟(jì)性環(huán)保問(wèn)題電力系統(tǒng)運(yùn)行的基本要求1-2

電力系統(tǒng)的額定電壓和額定頻率1.額定頻率(50HZ)2.電氣設(shè)備的額定電壓(發(fā)電機(jī),變壓器,線路)3.電力輸送中電壓與輸送容量的關(guān)系

額定電壓和額定頻率：當(dāng)設(shè)備在該電壓和頻率下運(yùn)行具有最好的技術(shù)性能和經(jīng)濟(jì)效果。系統(tǒng)與用電設(shè)備的額定電壓（表1－3）電力網(wǎng)中的電壓分布。額定頻率：50Hz。用電設(shè)備容許的電壓偏移一般為5%，沿線電壓降落一般為10%，因而要求線路始端電壓為額定值的1.05倍，并使末端電壓不低于額定值的0.95倍。

電氣設(shè)備的額定電壓1.線路:等于系統(tǒng)的額定電壓2.發(fā)電機(jī)：規(guī)定比系統(tǒng)的額定電壓高5%VaVb3.變壓器一次側(cè)：相當(dāng)于用電設(shè)備，其額定電壓與系統(tǒng)相同；與發(fā)電機(jī)直接相連時(shí)，則與發(fā)電機(jī)相同二次側(cè)：相當(dāng)于電源，其額定電壓應(yīng)比系統(tǒng)高5%，考慮變壓器內(nèi)部的電壓損耗（5%），實(shí)際應(yīng)定為比線路高10%。如果變壓器的短路阻抗小于7.5%或直接與用戶連接時(shí)，額定電壓比電網(wǎng)系統(tǒng)高5%用線電壓表示的抽頭額定電壓220kV升壓變壓器降壓變壓器？典型例題:(1)確定各設(shè)備額定電壓;(2)若T1工作于+2.5%抽頭,T2工作于主抽頭,T3工作于-5%抽頭,求個(gè)變壓器變比.10.5kV10.5kV121kV38.5kV110kV11kV35kV1-3電力系統(tǒng)中性點(diǎn)的運(yùn)行方式

何為中性點(diǎn)？電力系統(tǒng)的中性點(diǎn)：星形連接的變壓器或發(fā)電機(jī)的中性點(diǎn)。中性點(diǎn)運(yùn)行方式：中性點(diǎn)的接地方式，即與大地的連接關(guān)系電力系統(tǒng)的中性點(diǎn)接地方式：小電流接地：中性點(diǎn)不接地（中性點(diǎn)絕緣）中性點(diǎn)經(jīng)消弧線圈接地大接地電流：中性點(diǎn)直接接地中性點(diǎn)經(jīng)電阻接地

如何確定電力系統(tǒng)中性點(diǎn)接地方式？應(yīng)從供電可靠性、內(nèi)過(guò)電壓、對(duì)通信線路的干擾、繼電保護(hù)以及確保人身安全諸方面綜合考慮。1-3電力系統(tǒng)中性點(diǎn)的運(yùn)行方式

發(fā)電機(jī)定子繞組Y聯(lián)結(jié)的中性點(diǎn)：一種是不接地另一種是為了防護(hù)定子繞組過(guò)電壓而采用經(jīng)過(guò)避雷器接地。避雷器內(nèi)部有氣隙，所以正常運(yùn)行和不接地一樣。變壓器Y接法線圈的中性點(diǎn)：不接地，10~35kV系統(tǒng)多屬這類情況。經(jīng)過(guò)一個(gè)線性電抗線圈，即消弧線圈接地，10~63kV系統(tǒng)有這種方式。直接接地，110kV及以上電壓系統(tǒng)和380／220V三相四線低壓系統(tǒng)都屬這類情況。1.中性點(diǎn)直接接地系統(tǒng)特點(diǎn)：如發(fā)生接地故障，則構(gòu)成短路回路，接地相電流很大；為提高供電可靠性，在線路上廣泛安裝三相或單相自動(dòng)重合閘裝置。對(duì)地電壓＝UN，電氣設(shè)備的絕緣水平只需按電力網(wǎng)的相電壓考慮，可以降低工程造價(jià)。優(yōu)點(diǎn):非故障相電壓不變.缺點(diǎn):單相短路電流大.負(fù)荷ABCk(1)Ik(1)Ik(1)適用范圍：我國(guó)110kV（國(guó)外220kV）及以上電壓等級(jí)的電力系統(tǒng)。380/220V低壓系統(tǒng)。2.中性點(diǎn)不接地系統(tǒng)正常運(yùn)行時(shí)UA＋UB＋UC＝0IA＋I(xiàn)B＋I(xiàn)C＝0結(jié)論：三相電壓對(duì)稱，三相導(dǎo)線對(duì)地電容電流也是對(duì)稱的，三相電容電流相量之和為零，這說(shuō)明沒(méi)有電容電流經(jīng)過(guò)大地流動(dòng)。適用范圍3kV~60kV的電力系統(tǒng)負(fù)荷ABCCCCICa.電路圖0UAUBUCIB0IC0IA0b.矢量圖2.中性點(diǎn)不接地系統(tǒng)0UBUAUC60-UAUC’UB’

-UAI’CBI’CC-I’CA中性點(diǎn)不接地系統(tǒng)單相接地故障的結(jié)論1

：

故障相對(duì)地電壓降為零；非故障相對(duì)地電壓升高為線電壓，且相位相差600。因此，線路及各種電氣設(shè)備的絕緣要按線電壓設(shè)計(jì)，絕緣投資所占比重加大，顯而易見(jiàn)，電壓等級(jí)越高絕緣投資越大。三相之間的線電壓仍然對(duì)稱，用戶的三相用電設(shè)備仍能照常運(yùn)行，但允許繼續(xù)運(yùn)行的時(shí)間不能超過(guò)2h。2.中性點(diǎn)不接地系統(tǒng)

接地故障電容電流IPE0UBUAUC60-UAUC’UB’

-UAI’CBI’CC-I’CA中性點(diǎn)不接地系統(tǒng)單相接地故障的結(jié)論2：如果接地電流大于30A時(shí)，將形成穩(wěn)定電弧，這將燒毀電氣設(shè)備和可能引起多相相間短路。如果接地電流大于5A~10A，而小于30A，則有可能形成間歇性電弧；間歇性電弧容易引起弧光接地過(guò)電壓，將危害整個(gè)電網(wǎng)的絕緣安全。如果接地電流在5A以下，當(dāng)電流經(jīng)過(guò)零值時(shí)，電弧就會(huì)自然熄滅。第一二種情況需要中性點(diǎn)經(jīng)消弧線圈接地3~10kV電纜線路(接地電流>30A)3~10kV架空線路和所有35~66kV電力網(wǎng)(接地電流>10A)

采用消弧線圈接地3.中性點(diǎn)經(jīng)消弧線圈接地消弧線圈的作用當(dāng)發(fā)生單相接地故障時(shí)，接地故障相與消弧線圈構(gòu)成了另一個(gè)回路，接地故障相接地電流中增加了一個(gè)感性電流，它和裝設(shè)消弧線圈前的容性電流的方向剛好相反，相互補(bǔ)償，減少了接地故障點(diǎn)的故障電流，使電弧易于自行熄滅，從而避免了由此引起的各種危害，提高了供電可靠性。3.中性點(diǎn)經(jīng)消弧線圈接地全補(bǔ)償方式：按IL=IC選擇消弧線圈的電感，使接地故障點(diǎn)電流為零，此即全補(bǔ)償方式。諧振高電壓過(guò)電流欠補(bǔ)償方式：按IL<IC選擇消弧線圈的電感，此時(shí)接地故障點(diǎn)有未被補(bǔ)償?shù)碾娙蓦娏髁鬟^(guò)?？赡馨l(fā)展成為全補(bǔ)償方式容易引起鐵磁諧振過(guò)電壓等其它問(wèn)題過(guò)補(bǔ)償方式：按IL>IC選擇消弧線圈的電感，此時(shí)接地故障點(diǎn)有剩余的電感電流流過(guò)。實(shí)際上大多采用過(guò)補(bǔ)償方式。電感電流不大于10A系統(tǒng)中一相接地的特點(diǎn)比較

中性點(diǎn)不接地中性點(diǎn)直接接地電流中性點(diǎn)電壓非故障相電壓線電壓接地點(diǎn)的電容電流是正常運(yùn)行時(shí)一相對(duì)地電容電流的3倍故障相電流和流入故障點(diǎn)的電流很大中性點(diǎn)電壓升高為相電壓故障相和中性點(diǎn)電壓為零非故障相對(duì)地電壓仍為相電壓非故障相對(duì)地電壓升高為線電壓與故障相相關(guān)的線電壓降低為相電壓三相之間的線電壓保持與正常時(shí)相同經(jīng)消弧線圈接地:適當(dāng)選擇線圈感抗,接地點(diǎn)電流可減小到很小,且熄滅接地電流產(chǎn)生的電弧。其他特