1、課程內(nèi)容，電力系統(tǒng)，巴西伊泰普水電站，課程內(nèi)容，電力系統(tǒng)，中國三峽電站，課程內(nèi)容，電力系統(tǒng)，水電機組，課程內(nèi)容，電力系統(tǒng)，變壓器，課程內(nèi)容，電力系統(tǒng)，輸電線路，課程內(nèi)容，電力系統(tǒng)分析，兩個模型，電力系統(tǒng)等效電路模型，電力系統(tǒng)轉(zhuǎn)子運動模型，三大計算潮流計算，短路計算穩(wěn)定計算，課程內(nèi)容， 電力系統(tǒng)潮流計算基本概念電網(wǎng)等值電力系統(tǒng)調(diào)節(jié)與控制電力系統(tǒng)運行方式電力系統(tǒng)故障分析電力系統(tǒng)穩(wěn)定性分析課程內(nèi)容回答八個問題：什么是電力系統(tǒng)？ 電力系統(tǒng)如何用電網(wǎng)來表示？如何用計算機計算電力系統(tǒng)的潮流？發(fā)電機節(jié)點的有功功率是已知的，如何確定？變壓器比率是已知的，如何確定？如何計算發(fā)電機等效電路中的電勢源和電抗？任何不

2、對稱三相相量都可以分解成三組不同相序的分量之和嗎？電力系統(tǒng)在不斷變化，它能保持穩(wěn)定運行嗎？課程內(nèi)容，電路原理，電磁場與電機，教學(xué)進度，總課時：5664課時教學(xué)：48 52實踐環(huán)節(jié)：8 12課時，電力系統(tǒng)配電基本概念：2電網(wǎng)等值：8 10電力系統(tǒng)潮流計算：10電力系統(tǒng)運行方式調(diào)整與控制：10電力系統(tǒng)故障分析：10電力系統(tǒng)穩(wěn)定性分析：8 10，考試方法，平時成績：20%實驗結(jié)果：10%閉卷考試：70%，目錄，第1章基本概念第2章電網(wǎng)等值，第3章潮流計算，第4章電力系統(tǒng)運行方式的調(diào)整和控制，第5章電力系統(tǒng)故障分析，第6章電力系統(tǒng)穩(wěn)定性分析，第1章電力系統(tǒng)基本概念，第1.1章電力系統(tǒng)概述，第1.2章中

3、國電力系統(tǒng)概述，第1.1章電力系統(tǒng)概述，第1.1.1章電力系統(tǒng)的形成和發(fā)展，第1.1.2章電力系統(tǒng)的組成，第1.1.3章電力系統(tǒng)的特點和運行的基本要求， 1.1.4電力系統(tǒng)的基本參數(shù)和接線，1.1.5電力系統(tǒng)的接線和中性點接地，1.1.1電力系統(tǒng)的形成和發(fā)展，法拉第電磁感應(yīng)定律，1831世界上第一個完整的電力系統(tǒng)1882，法國三相變壓器和三相異步電動機1891直流電力系統(tǒng)和交流電力系統(tǒng)愛迪生和西屋，1.1.2電力系統(tǒng)的組成，電力系統(tǒng)的發(fā)電廠，輸配電網(wǎng)，用戶電網(wǎng)，電力系統(tǒng)和電力系統(tǒng)的一次和二次設(shè)備，1 電力系統(tǒng)特性1。電能與國民經(jīng)濟、國防和日常生活的各個部門的關(guān)系非常密切。2.電能質(zhì)量要求相對嚴

4、格。3.電能不能大量儲存。4.電力系統(tǒng)暫態(tài)過程快速運行的基本要求。1.可靠性可以滿足用戶的用電需求：持續(xù)供電。頻率、電壓和波形質(zhì)量符合要求。根據(jù)供電可靠性的要求，負載分為三類。2.安全性確保系統(tǒng)自身設(shè)備的安全性。要求有足夠的供電能力，合理的電網(wǎng)結(jié)構(gòu)，3經(jīng)濟%4以減少對環(huán)境的不利影響，1.1.4電力系統(tǒng)的基本參數(shù)和接線圖，測量電力系統(tǒng)規(guī)模的總裝機容量，總額定有功功率，年最大發(fā)電量，最大負荷，最高電壓等級接線圖，地理接線圖，電氣接線圖，1.1.5電力系統(tǒng)的接線方法和中性點接地方法，接線方法無備用接線特點：簡單、經(jīng)濟、方便、靈活。供電可靠性差、電能質(zhì)量差具有備用連接的特點：供電可靠、電能質(zhì)量高、操作

5、和繼電保護復(fù)雜、經(jīng)濟性差、不接地供電可靠性高、中性點接地方式(小接地方式和大接地方式)絕緣成本高。110kv電網(wǎng)，1.2中國電力系統(tǒng)(1)，4個發(fā)展階段195x:城市電網(wǎng)196x:省級電網(wǎng)1970-1990:區(qū)域電網(wǎng)1990-2004 400 GW 2010 535 GW 2020 790 GW，1.2中國電力系統(tǒng)(2)，電壓等級(kv)發(fā)電機3.15，6.3，10.5，15.75，23.0電氣設(shè)備3110.地區(qū)電網(wǎng)，中小型電力系統(tǒng)干線220:大型電力系統(tǒng)干線330，500，750: UHV 750: UHV提高輸電電壓的優(yōu)缺點：減少載流截面和線路電抗，有助于提高線路功率極限和穩(wěn)定性，增加絕緣

6、成本，1.2中國電力系統(tǒng)(3)，電力系統(tǒng)電壓，輸電容量和輸電距離，1.2中國電力系統(tǒng)(4)，額定電壓：發(fā)電機，變壓器，電氣設(shè)備正常運行期間最經(jīng)濟的電壓處于同一電壓水平，電力系統(tǒng)各環(huán)節(jié)(發(fā)電機、變壓器、電力線、電氣設(shè)備)的額定電壓不同。某一等級的額定電壓是以電氣設(shè)備為中心確定的。電氣設(shè)備的額定電壓是其他部件的參考電壓。電氣設(shè)備的端電壓允許在額定電壓UN的5%范圍內(nèi)波動。輸電線路的額定電壓是線路的平均電壓UN(1 5%) UN (1-5%)/2=UN，1.2對于中國的電力系統(tǒng)(5)，發(fā)電機的額定電壓UN(1 5%)和變壓器的額定電壓是變壓器兩側(cè)的額定電壓。以k=U1N/U2N表示，一次側(cè)直接連接到

7、發(fā)電機：U1N=UN(15%)35kV連接(相當于電氣設(shè)備):U1N=UN二次側(cè)相當于空載U2N=UN(15%)，負載U2N=UN(110%)(內(nèi)部壓降約為5%) Us%7.5或U2N=UN(15%)。額定電壓是指主接頭的空載電壓。1.2中國電力系統(tǒng)(6)。中國電力工業(yè)的發(fā)展政策繼續(xù)發(fā)展燃煤發(fā)電廠，以提高能源效率。減少環(huán)境污染，加快水利資源開發(fā)利用和水電站建設(shè)，適度發(fā)展核電技術(shù)和風力、潮汐等可再生能源，加快輸變電工程建設(shè)，加快西電東送，促進區(qū)域電網(wǎng)互聯(lián)，最終形成國家電力系統(tǒng)。例如，確定圖中電力系統(tǒng)各部件的額定電壓。g，m，t1，T2，T3，T4，10kv，110kv，35kv，10kv，6kv

8、，380v，x，g :10.5kv t 1:10.5/121kv t 23360110/38.5/11kv t :35/6.3kv t 4:10kv/400v m :6kv l 3:220v，第一章概述，電力系統(tǒng)由發(fā)電機、發(fā)電機和發(fā)電機組成由于電能不能大量儲存，且暫態(tài)過程快速，為了保證可靠性、安全性和經(jīng)濟性的要求，有必要對電力系統(tǒng)進行合理的規(guī)劃、設(shè)計、運行、調(diào)度和恢復(fù)。在相同的電壓水平下，電力系統(tǒng)中各環(huán)節(jié)的額定電壓是不同的。某一等級的額定電壓是以電氣設(shè)備為中心確定的。電力系統(tǒng)分析的任務(wù)是建立電力系統(tǒng)的等效模型，計算穩(wěn)態(tài)潮流，確定故障和擾動對系統(tǒng)的影響。第二章電網(wǎng)等值2.1概述2.2輸電線路等值

9、電路2.3變壓器和電抗器等值電路2.4發(fā)電機等值電路2.5負載模型2.6電網(wǎng)等值電路概述2.1概述本章中輸電線路和變壓器等值電路的計算假定系統(tǒng)的三相結(jié)構(gòu)和三相負載完全對稱，即討論三相電流和電壓的正序分量。2.2輸電線路的等效電路2.2.1輸電線路的類型架空線由導(dǎo)線、避雷針、桿塔、絕緣子和硬件組成。電力電纜由導(dǎo)體、絕緣層和保護層三部分組成2.2.2架空線路的等效電路分布參數(shù)和集中參數(shù)單導(dǎo)體線路分裂導(dǎo)體、單電路的等效電路(1)，有效電阻交流電阻一般大于DC電阻。原因：大環(huán)電阻，(20)，銅0.00382/，鋁0.0036/,單回路等效電路(2)。當交流電流流過電抗導(dǎo)體時，由于導(dǎo)體內(nèi)部和外部交變磁場

10、的作用，會產(chǎn)生電抗。循環(huán)換位三相輸電線路各相導(dǎo)線的單位長度電抗為，單回線的等效電路(3)，deq為三相導(dǎo)線之間的相互幾何距離r，導(dǎo)線的計算半徑 r為導(dǎo)線材料的相對磁導(dǎo)率系數(shù)，有色金屬的相對磁導(dǎo)率系數(shù)為1，第一項為外電抗，第二項為內(nèi)電抗，單回線的等效電路(4)，導(dǎo)線電抗與r成對數(shù)關(guān)系。對于不同截面的導(dǎo)體，當Deq不變時，電抗變化很小，工程上通常取x0=0.4/km。Ds是非鐵磁性材料單線Ds=0.779r非鐵磁性材料多線Ds=0.7240.771r鋼芯鋁絞線Ds=0.770.9r，在計算中通常為0.81r，單電路的等效電路(5)，其電納由導(dǎo)線之間的電容和導(dǎo)線與地之間的電容決定。電纜線路的電容電納

11、比架空線大得多。單回線的等效電路(6)的電導(dǎo)反映了由電暈現(xiàn)象和絕緣子泄漏引起的有功功率損耗電暈：當導(dǎo)體周圍的電場強度超過2.1千伏/厘米時，導(dǎo)體周圍會發(fā)生空氣電離現(xiàn)象，產(chǎn)生光暈和放電聲。危害：由電能消耗電暈、通信干擾和表面腐蝕引起的有功功率損失稱為電暈損失。110kv以上線路的電壓相關(guān)有功功率損耗主要由電暈損耗引起。(7)單回路等效電路，架空線產(chǎn)生電暈的臨界線電壓，m1 :導(dǎo)體的表面光滑系數(shù)。單股=1，雙絞線=0.830.87 m2:氣象系數(shù)。干燥和晴天=1，惡劣天氣=0.8 :空氣相對密度b:大氣壓力(Pa)(在一個大氣壓力下為101325pa:空氣溫度()，單回路等效回路(8)，電暈損失的

12、測量和計算在高電壓技術(shù)中討論。輸電線路電暈損耗(包括泄漏損耗)對應(yīng)的電導(dǎo)是單回線的等效電路(8)、線路方程和等效線路各相的等效參數(shù)沿線路均勻分布。對于單回路線路的等效電路(9)，在距離線路末端x處的電壓降和電流增量為，對于單回路線路的等效電路(10)，線路傳輸系數(shù)的實部反映行波振幅的衰減特性，虛部反映行波相位的變化特性，以及線路的特性阻抗(也稱為波阻抗)。單電路線路的等效電路(11)和無損耗線路的自然功率用于測量線路的傳輸容量。一般情況下，當20kv以上線路的傳輸容量接近自然功率行波的波長(1500公里)時，兩端相位差為90，用單回線的等效電路(12)和型等效電路x=l分別測量線路的傳輸容量。

13、等效電路(13)，Z=Z1l，Y=Y1l，單回線等效電路(14)，等效電路的短路線(35kv，100km架空線，短電纜線)中長線(110-330kv，100-300km架空線，330kv，300km架空線，100km電纜線)。對于分裂導(dǎo)線，分裂導(dǎo)線的使用可以增加導(dǎo)線的等效半徑電阻，降低電抗，降低電導(dǎo)，增加分裂導(dǎo)線的電暈臨界電壓，增加電納，增加2.3變壓器和電抗器的等效電路，計算變壓器一側(cè)雙繞組三相變壓器的等效電路參數(shù)，用另一側(cè)的額定電壓計算另一側(cè)的結(jié)果。2.3變壓器和電抗器的等效電路。用等效的Y/Y接線分析三繞組三相變壓器，用等效電路反映三相運行的額定容量比。有三種當額定容量比為100/100

14、/50和100/50/100時，制造商給出的繞組間銅耗是指較小容量的繞組達到額定電流時的損耗，需要降低到額定容量。2.3、變壓器和電抗器的等效電路，額定容量比為100/50/100/100/50、2.3變壓器和電抗器的等效電路，電抗(制造商一般提供換算數(shù)據(jù))，2.3變壓器和電抗器的等效電路，勵磁支路導(dǎo)納和雙繞組三相變壓器的計算方法相同，例如，一臺三相三繞組降壓變壓器的額定電壓為220/121/11kV，額定容量為120/120/60MVA。短路損耗、短路電壓百分比、空載損耗、空載電流百分比，計算變壓器到220千伏側(cè)的參數(shù)，變壓器和電抗器的2.3等效電路，雙繞組單相變壓器銘牌給出的容量和損耗都是

15、一相的值。當計算參數(shù)時，乘以3，聯(lián)合國仍然使用線電壓。三繞組單相變壓器與雙繞組單相變壓器相同，SN、PK、P0均乘以3，UN仍使用線電壓。2.3、變壓器和電抗器等效電路，自耦變壓器等效電路與三繞組變壓器相同。第三繞組容量小，一般短路數(shù)據(jù)尚未轉(zhuǎn)換。2.3、變壓器和電抗器等效電路、電抗器、2.4發(fā)電機等效電路，忽略定子繞組的電阻表示為串聯(lián)的電壓源和電抗，2.5負荷模型、綜合負荷：變電站用戶等效負荷模型靜態(tài)模型動態(tài)模型、2.6電網(wǎng)等效電路，基層多電壓等級網(wǎng)絡(luò)中的每個元件處于不同的電壓等級，元件參數(shù)是在電壓等級下獲得的。將被降低到相同電平的電壓電平被稱為從基本電平K:到基本電平側(cè)的電壓/將被降低的電壓示例(課程計劃第25頁)。2.6電網(wǎng)等效電路，標稱和標稱標準值=標稱值/參考值參考值：四個參考值中只有兩個可以選擇線電壓、三相電源相電壓和單相電源；ZB 2.6電網(wǎng)的等效電路是單相阻抗、q&a不同參考值下阻抗標準值的換算，變壓器的容量是多少？變壓器的容量是指繞組容量最大，等效電路為2.6電網(wǎng)的容量。建立標準值電路的兩種方法(方法1)首先歸結(jié)為一個電壓電平，然后用一組參考值獲得標準值電路(方法2)計算每個電壓電平的參考值，然后用參考值直接計算標準值電路的公共點：先確定電壓