電力系統(tǒng)分析(完整版)

1、電力系統(tǒng)與電氣自動化電力系統(tǒng)與電氣自動化部部 門：生產(chǎn)管理門：生產(chǎn)管理撰寫人：郭華偉撰寫人：郭華偉2022-6-15生產(chǎn)管理2課程簡介 什么是電力系統(tǒng)？ 由發(fā)電、輸電、變電、配電和用電等環(huán)節(jié)組成的電能生產(chǎn)與消費系統(tǒng)。 什么是電氣自動化？ 簡單來說由電設(shè)備、氣動設(shè)備組合實現(xiàn)自動運行的組合。2022-6-153課程內(nèi)容 電力系統(tǒng)的基本概念 電容補償?shù)哪康?設(shè)備設(shè)計的基本概念 控制部分及移動部分生產(chǎn)管理2022-6-154目錄 第一章電力系統(tǒng)的基本概念 第二章電網(wǎng)等值 第三章電力系統(tǒng)潮流計算 第四章電力系統(tǒng)運行方式的調(diào)整和控制 第五章電力系統(tǒng)故障分析 第六章電力系統(tǒng)穩(wěn)定性分析生產(chǎn)管理2022-6-1

2、55第一章 電力系統(tǒng)的基本概念 1.1電力系統(tǒng)概述 1.2我國的電力系統(tǒng) 小結(jié)生產(chǎn)管理2022-6-1561.1.1電力系統(tǒng)的形成和發(fā)展 電磁感應(yīng)定律 法拉第，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)愛迪生和西屋生產(chǎn)管理2022-6-1571.1.2電力系統(tǒng)的組成 電力系統(tǒng)發(fā)電廠、輸電和配電網(wǎng)絡(luò)、用戶 電網(wǎng)、電力系統(tǒng)和動力系統(tǒng) 一次設(shè)備和二次設(shè)備生產(chǎn)管理1.1.2電力系統(tǒng)的組成2022-6-158生產(chǎn)管理2022-6-1591.1.3 電力系統(tǒng)的特點和運行的基本要求 電力系統(tǒng)的特點1 電能與國民經(jīng)濟各部門、國防和日常生

3、活之間的關(guān)系都很密切2 對電能質(zhì)量的要求比較嚴(yán)格3 電能不能大量儲存4 電力系統(tǒng)中的暫態(tài)過程十分迅速 運行的基本要求1 可靠性 可以滿足用戶的用電需求：不斷電，頻率、電壓、波形 質(zhì)量符合要求 負(fù)荷按供電可靠性要求分為三類2 安全性 保證系統(tǒng)本身設(shè)備的安全。 要求電源容量充足，電網(wǎng)結(jié)構(gòu)合理3 經(jīng)濟性%4 減小對環(huán)境的不利影響生產(chǎn)管理2022-6-15101.1.4電力系統(tǒng)的基本參量、接線圖 衡量電力系統(tǒng)規(guī)模的基本參量總裝機容量額定有功功率之和年發(fā)電量最大負(fù)荷最高電壓等級 接線圖地理接線圖、電氣接線圖生產(chǎn)管理2022-6-15111.1.5電力系統(tǒng)的接線方式和中性點接地方式 接線方式 無備用接線

4、特點：簡單、經(jīng)濟、運行方便靈活。 供電可靠性差，電能質(zhì)量差 有備用接線 特點：供電可靠，電能質(zhì)量高 運行操作和繼電保護復(fù)雜，經(jīng)濟性差 中性點接地方式（小接地方式和大接地方式） 不接地 供電可靠性高，絕緣成本高。 110kv電網(wǎng)生產(chǎn)管理2022-6-15南京理工大學(xué)121.2我國的電力系統(tǒng)（1） 4個發(fā)展階段195x：城市電網(wǎng)196x：省網(wǎng)19701990：區(qū)域電網(wǎng)1990：區(qū)域電網(wǎng)互聯(lián) 電力系統(tǒng)的規(guī)模2004 400GW2010 535GW2020 790GW2022-6-15南京理工大學(xué)131.2我國的電力系統(tǒng)（2） 電壓等級（KV） 發(fā)電機 3.15, 6.3, 10.5, 15.75,

5、23.0 用電設(shè)備 3,6,10,35,110,220,330,500,750(60,154已不再發(fā)展）3 企業(yè)內(nèi)部 6、10配電電壓（6用于高壓電機負(fù)荷）110、220:高壓。110：區(qū)域網(wǎng)，中小電力系統(tǒng)主干線 220：大電力系統(tǒng)主干線330、500、750:超高壓 750:特高壓提高輸電電壓的利弊：減小載流截面和線路電抗，利于提高線路功率極限和穩(wěn)定性，增加絕緣成本2022-6-15南京理工大學(xué)141.2我國的電力系統(tǒng)（3） 電力系統(tǒng)的電壓與輸電容量和輸電距離線路電壓(kv)輸送容量(MV) 輸送距離(km) 6 0.10.241510 0.22.062035 210205011010505

6、0150220100500100300330200800200600500100015002508502022-6-15南京理工大學(xué)151.2我國的電力系統(tǒng)（4） 額定電壓：發(fā)電機、變壓器、用電設(shè)備等正常運行時最經(jīng)濟的電壓 在同一電壓等級中，電力系統(tǒng)的各個環(huán)節(jié)（發(fā)電機、變壓器、電力線路、用電設(shè)備）的額定電壓各不相同。某一級的額定電壓是以用電設(shè)備為中心而定的。用電設(shè)備的額定電壓是其他元件的參考電壓。用電設(shè)備端壓允許在額定電壓UN的5%內(nèi)波動輸電線路的額定電壓為線路的平均電壓 UN(1+5%)+UN(1-5%)/2=UN2022-6-15南京理工大學(xué)161.2我國的電力系統(tǒng)（5）發(fā)電機的額定電壓

7、UN(1+5%)變壓器的額定電壓為變壓器兩側(cè)的額定電壓，以變比表示為 k= U1N / U2Nv一次側(cè)直接與發(fā)電機相連： U1N = UN(1+5%)35kv 聯(lián)絡(luò)（相當(dāng)于用電設(shè)備）： U1N = UNv二次側(cè)相當(dāng)于發(fā)電機空載 U2N = UN(1+5%) 帶負(fù)載 U2N = UN(1+10%)（內(nèi)部壓降約5%）Us%7.5或直接連負(fù)載時U2N = UN(1+5%)2022-6-15南京理工大學(xué)17例題 確定圖中電力系統(tǒng)各元件的額定電壓GMT1T2T3T410kv110kv35kv10kv6kv380vXG:10.5kvT1:10.5/121kv T2:110/38.5/11kv T3:35/

8、6.3kv T4:10kv/400vM: 6kv L:380v2022-6-15南京理工大學(xué)181.2我國的電力系統(tǒng)（6） 我國電力工業(yè)發(fā)展的指導(dǎo)思想 繼續(xù)續(xù)發(fā)展煤電廠，提高能源效率，減小環(huán) 境污染 加速水力資源的開發(fā)利用和水電廠的建設(shè) 發(fā)展核電技術(shù)并適度發(fā)展核電廠 開發(fā)風(fēng)力和潮汐等可再生能源 加速建設(shè)輸、配、變電工程，西電東送，促 進區(qū)域電網(wǎng)互聯(lián)，并最終形成全國電力系統(tǒng)2022-6-15南京理工大學(xué)19第一章小結(jié) 電力系統(tǒng)由發(fā)電機、電網(wǎng)和用戶組成，是動力系統(tǒng)的一部分。由于電能不能大量儲存、暫態(tài)過程迅速，為保證可靠性、安全性和經(jīng)濟性要求，需要合理地對電力系統(tǒng)進行規(guī)劃、設(shè)計、運行調(diào)度和故障恢復(fù)。

9、 在同一電壓等級中，電力系統(tǒng)的各個環(huán)節(jié)的額定電壓各不相同。某一級的額定電壓是以用電設(shè)備為中心而定的。 電力系統(tǒng)分析的任務(wù)是建立電力系統(tǒng)的等值模型，計算穩(wěn)態(tài)潮流，并確定故障和擾動對系統(tǒng)的影響。2022-6-15南京理工大學(xué)20第二章電網(wǎng)等值 2.1 概述 2.2 輸電線路的等值電路 2.3 變壓器和電抗器的等值電路 2.4 電力網(wǎng)的等值電路 2.5 標(biāo)么制 小結(jié)2022-6-15南京理工大學(xué)212.1 概述 問題：怎樣將電力系統(tǒng)用一個電網(wǎng)絡(luò)來 表示？ 本章計算電力線路和變壓器的等值電路 假定系統(tǒng)的三相結(jié)構(gòu)和三相負(fù)荷都完全對稱，即討論三相電流和電壓的正序分量。2022-6-15南京理工大學(xué)222.

10、2 輸電線路的等值電路 2.2.1 輸電線路的種類架空線路由導(dǎo)線、避雷線、桿塔、絕緣子、金具組成電力電纜包括三部分：導(dǎo)體、絕緣層、保護層 2.2.2 架空線路的等值電路分布參數(shù)與集中參數(shù)單回線路分裂導(dǎo)線2022-6-15南京理工大學(xué)23單回線路的等值電路（1）有效電阻 交流電阻，一般大于直流電阻。 原因：集膚效應(yīng)和臨近效應(yīng)電力網(wǎng)計算中常采用較大的電阻率。 原因：絞線長度比導(dǎo)線長度大23%， 實際截面小于額定截面， 交流電阻略大于直流電阻。0/rS0/rS0/ (/)rSkm 電阻（20 ）101(20)(/)rrtkm銅0.00382/鋁0.0036/ 2022-6-15南京理工大學(xué)24單回線

11、路的等值電路（2） 電抗導(dǎo)線流過交流電流時，由于導(dǎo)線的內(nèi)部和外部交變磁場的作用而產(chǎn)生電抗。循環(huán)換位的三相輸電線路每相導(dǎo)線單位長度的電抗為402(4.6lg0.5) 10 (/)eqrDxfkmr2022-6-15南京理工大學(xué)25單回線路的等值電路（3）vDeq 為三相導(dǎo)線間的互幾何間距vr 為導(dǎo)線的計算半徑v r 為導(dǎo)線材料的相對導(dǎo)磁系數(shù)，有色金屬的相對導(dǎo)磁系數(shù)為1v第一項為外電抗，第二項為內(nèi)電抗3123eqDD D D00.1445lg0.0157(/)eqrDxkmr2022-6-15南京理工大學(xué)26單回線路的等值電路（4）v導(dǎo)線電抗與r成對數(shù)關(guān)系。對不同截面的導(dǎo)線，當(dāng)Deq為常數(shù)時，電抗

12、變化不大，工程上常取x0=0.4 /km。00.1445lg(/)eqsDxkmDvDs為導(dǎo)線的自幾何均距非鐵磁材料單股線Ds=0.779r 非鐵磁材料多股線Ds=0.7240.771r 鋼芯鋁線Ds=0.770.9r,計算中常取0.81r2022-6-15南京理工大學(xué)27單回線路的等值電路（5） 電納由導(dǎo)線間的電容和導(dǎo)線與大地間的電容決定。電容電納電纜線路的電納比架空線路大得多600.02410 (/)lg/eqcF kmDr607.5810 ( /)lg/eqbS kmDr2022-6-15南京理工大學(xué)28單回線路的等值電路（6） 電導(dǎo)反映由電暈現(xiàn)象和絕緣子泄露引起的有功功率損耗電暈：導(dǎo)線

13、周圍的電場強度超過2.1kv/cm時，導(dǎo)線周圍會發(fā)生空氣電離現(xiàn)象，產(chǎn)生光環(huán)，發(fā)出放電聲。危害：消耗電能、干擾通信、表面腐蝕電暈產(chǎn)生的有功功率損耗稱為電暈損耗。110kv以上線路與電壓有關(guān)的有功功率損耗主要由電暈損耗引起。2022-6-15南京理工大學(xué)29單回線路的等值電路（7） 架空線路產(chǎn)生電暈的臨界線電壓 ， m1 : 導(dǎo)線表面光滑系數(shù)。單股線=1，對絞線=0.830.87 m2：氣象系數(shù)。干燥晴朗=1，惡劣天氣=0.8 ： 空氣相對密度 b ： 大氣壓力（Pa）(一個大氣壓為101325帕) ： 空氣溫度（） 1249.3lgeqcrDUm mrr3.92 b=1333.22 (273+

14、)2022-6-15南京理工大學(xué)30單回線路的等值電路（8） 關(guān)于電暈損耗的測量和計算是高電壓技術(shù)討論的內(nèi)容。 輸電線路電暈損耗（包括泄漏損耗）對應(yīng)的電導(dǎo)為20( /)gPgS kmU2022-6-15南京理工大學(xué)31單回線路的等值電路（8） 線路方程及等值電路線路每相的等值參數(shù)是沿線路均勻分布的。1U2UlxdxxIxU1z dx1y dxxxId IxxUdU111zrjx111ygjb2022-6-15南京理工大學(xué)32單回線路的等值電路（9） 距離線路末端x處，壓降和電流增量為11xxxxdIU ydxdUI zdx11/xxxxdI dx U ydU dx I z221 1221 1/

15、xxxxd I dxzy Id U dxzyU2222sinhcoshcoshsinhxxcUIxIxZcUUxI Zx2022-6-15南京理工大學(xué)33單回線路的等值電路（10） 線路的傳播系數(shù)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 線路的特征阻抗（也稱波阻抗）11/( )cZzy11jz y2022-6-15南京理工大學(xué)34單回線路的等值電路（11） 無損線路的自然功率自然功率用來衡量線路的輸電能力，一般20kv以上線路的輸電能力大致接近自然功率 行波波長波長時（1500km），兩端相位差9022ecUPZ11112216000kmLCfLC2022-6-15南京理工大學(xué)3

16、5單回線路的等值電路（12） 線路的 型等值電路x=l 時，1U2U z1212coshsinh1sinhcoshclZlUUllIIZc2Y2Y1U2U2Y2Y2022-6-15南京理工大學(xué)36單回線路的等值電路（13） Z=Z1l， Y=Y1lsinhtanh22lZZllYYl2022-6-15南京理工大學(xué)37單回線路的等值電路（14） 等值電路 短線路（35kv,100km的架空線路、短電纜線路） 中等長度線路（ 110330kv,100300km架空線路、330kv, 300km架空線路、100km電纜線路）1U2U1U2U2bBjKrxK RjK X2bBjK21122111112

17、11131()6112rxblKx br blKx bxlKx b2022-6-15南京理工大學(xué)39分裂導(dǎo)線 采用分裂導(dǎo)線可增加導(dǎo)線的等值半徑 電阻減小 電抗減小 電導(dǎo)減小00/brrn00.01570.1445lg0.1445lg( /)eqeqreqsbDDxkmrnD112131neqndd dd20( /)gPgS kmU1nnsbseqDD d2022-6-15南京理工大學(xué)40分裂導(dǎo)線 電納增大 電暈臨界電壓增大1249.3lgeqcrneqDUm mrfr12(1)sinnnfrndn607.5810 ( /)lg/eqeqbS kmDr1nneqeqrrd2022-6-15南京理

18、工大學(xué)412.3 變壓器和電抗器的等值電路 雙繞組三相變壓器等值電路參數(shù)歸算到變壓器的一側(cè)，用哪一側(cè)的額定電壓，結(jié)果就歸算到哪一側(cè)2220022%1000100%1000100kNkNTTNNNTTNNPUUURXSSPISGBUU2022-6-15南京理工大學(xué)422.3 變壓器和電抗器的等值電路 三繞組三相變壓器用等值的Y/Y接線來分析，并用一相等值電路來反映三相運行情況額定容量比有三類：100/100/100， 100/100/50， 100/50/100各繞組的容量比按電壓從高到低排列。三繞組變壓器的容量指容量最大的繞組的容量。其他繞組的容量是相對于該繞組的容量而言。2022-6-15南

19、京理工大學(xué)432.3 變壓器和電抗器的等值電路 電阻額定容量比為100/100/100時1(1 2)(1 3)(2 3)2(1 2)(2 3)(1 2)3(1 3)(2 3)(1 2)()/2()/2()/2kkkkkkkkkkkkPPPPPPPPPPPP222123123222,100010001000KNKNKNTTTNNNP UP UP URRRSSS2022-6-15南京理工大學(xué)442.3 變壓器和電抗器的等值電路v上述的Pk與額定容量相對應(yīng)。額定容量比為100/100/50，100/50/100時，廠方給出的各繞組間銅耗指容量較小的繞組達到本身的額定電流時的損耗，需歸算到額定容量下。

20、2022-6-15南京理工大學(xué)452.3 變壓器和電抗器的等值電路v額定容量比為 100/50/100 100/100/50(1 2)(1 2)22(2 3)(2 3)321(3 1)(3 1)3()()KKNKKNNKKNPPSPPSSPPS21(1 2)(1 2)222(2 3)(2 3)3(3 1)(3 1)()()NKKNNKKNKKSPPSSPPSPP2022-6-15南京理工大學(xué)462.3 變壓器和電抗器的等值電路 電抗（廠方一般提供已折算數(shù)據(jù)）1(1 2)(1 3)(2 3)2(1 2)(2 3)(1 2)3(1 3)(2 3)(1 2)%(%)/2%(%)/2%(%)/2kkk

21、kkkkkkkkkUUUUUUUUUUUU222123123%,100100100KNKNKNTTTNNNUUUUUUXXXSSS2022-6-15南京理工大學(xué)472.3 變壓器和電抗器的等值電路 勵磁支路導(dǎo)納0022%1000100NTTNNPISGBUU2022-6-15南京理工大學(xué)482.3 變壓器和電抗器的等值電路 雙繞阻單相變壓器銘牌給出的容量、損耗 都是一相的數(shù)值，計算參數(shù)時，要乘以3，UN仍用線電壓。 三繞阻單相變壓器與雙繞阻單相變壓器一樣，SN ,PK，P0都乘以3，UN仍用線電壓。2022-6-15南京理工大學(xué)492.3 變壓器和電抗器的等值電路 自耦變壓器等值電路與三繞阻變

22、壓器相同。第三繞阻容量較小，一般短路數(shù)據(jù)未經(jīng)折算。(1 2)(1 2)2(2 3)(2 3)32(3 1)(3 1)3()()KKNKKNNKKNPPSPPSSPPS(1 2)(1 2)(2 3)(2 3)3(3 1)(3 1)3%()%()%KKNKKNNKKNUUSUUSSUUS2022-6-15南京理工大學(xué)502.3 變壓器和電抗器的等值電路 電抗器3%100100%1003rNRrrrNrNrRrNIXXXUUXXI2022-6-15南京理工大學(xué)512.4 電力網(wǎng)的等值電路 基本級多電壓級網(wǎng)中各元件處于不同的電壓等級，元件參數(shù)在所處電壓等級求得，需歸算到同一個電壓等級稱為基本級K:向基

23、本級一側(cè)的電壓/待歸算一側(cè)的電壓2212122212121212()()/()/()()/()RR K KXX K KGGK KBBK KUU K KIIK K2022-6-15南京理工大學(xué)522.5 標(biāo)么制 有名制與標(biāo)么制標(biāo)么值=有名值/基準(zhǔn)值 基準(zhǔn)值線電壓和三相功率相電壓和單相功率3333ppUZIUSUIS.333331/BBBB Bp B BpBB BpBBSU IUISUZ IUZY2022-6-15南京理工大學(xué)53第二章小結(jié) 電力線路電阻、電抗、電導(dǎo)、電納的物理意義和計算方法。 線路電暈臨界電暈電壓的計算方法 變壓器等值電路參數(shù)的計算方法。 多電壓級網(wǎng)絡(luò)參數(shù)和變量的歸算方法 標(biāo)么值

24、的定義和計算方法2022-6-15南京理工大學(xué)54第三章電力系統(tǒng)潮流計算 3.1電力網(wǎng)的電壓降落和功率損耗 3.2輸電線路的運行特性 3.3簡單網(wǎng)絡(luò)的潮流計算 3.4 電力系統(tǒng)潮流的計算機算法 小結(jié)2022-6-15南京理工大學(xué)553.1電力網(wǎng)的電壓降落和功率損耗3.1.1 電壓降落元件兩端電壓的相量差。U1=U2+dU2 U2=U1-dU1222222222P RQ XP XQ RdUjUUUU 111111111PRQ XPXQ RdUjUUUU 縱分量和橫分量2022-6-15南京理工大學(xué)563.1電力網(wǎng)的電壓降落和功率損耗 電壓損耗 兩端電壓的數(shù)值差電壓偏移 實際電壓余額定電壓之差(百

25、分比)電壓調(diào)整 線路末端空載電壓與負(fù)載電壓之差 功率損耗阻抗支路對地支路 線路 變壓器222222ZPQPQSRjXUU22111122YLSGUjBU22YTTTSG UjB U2022-6-15南京理工大學(xué)573.2輸電線路的運行特性 空載運行特性忽略電阻和電導(dǎo)時線路末端電壓高于始端電壓 輸電線路的傳輸功率極限1222BXUUU2222222P RQ XP XQ RdUjUU2022-6-15南京理工大學(xué)583.2輸電線路的運行特性因為沒有有功功率損耗沒有有功功率損耗，所以線路輸送的有功功率無功功率（忽略第一式的橫分量）22122211cossinQ XP XUUjUUUjU1212sin

26、U UPPX1222()UU UQX2022-6-15南京理工大學(xué)593.2輸電線路的運行特性 提高線路輸送能力的途徑提高線路的電壓等級v代價大減小線路的電抗v分裂導(dǎo)線v串聯(lián)電抗器2022-6-15南京理工大學(xué)603.3簡單網(wǎng)絡(luò)的潮流計算 輻射型網(wǎng)絡(luò)例 簡單環(huán)形網(wǎng)絡(luò)循環(huán)功率的計算例2022-6-15南京理工大學(xué)613.4電力系統(tǒng)潮流的計算機算法 3.4.1 網(wǎng)絡(luò)方程式節(jié)點電壓方程：方程個數(shù)少于回路個數(shù)節(jié)點類型： PQ,PV,平衡節(jié)點節(jié)點導(dǎo)納矩陣：n節(jié)點系統(tǒng) nxn矩陣功率平衡方程：求有功、無功功率偏差牛頓-拉夫森法：在解附近二次收斂修正方程： 求節(jié)點電 壓修正量2022-6-15南京理工大學(xué)6

27、2第三章小結(jié) 本章的重點內(nèi)容為 電壓降落、電壓損耗、電壓偏移、電壓調(diào)整、運算負(fù)荷功率、運算電源功率等概念 電力線路和變壓器中電壓降落和功率損耗的計算 輻射型網(wǎng)和簡單環(huán)網(wǎng)的潮流分布計算 牛頓-拉夫森法計算復(fù)雜電力系統(tǒng)潮流2022-6-15南京理工大學(xué)63第四章 電力系統(tǒng)運行方式的調(diào)整和控制 4.1電力系統(tǒng)有功功率和頻率調(diào)整 4.2電力系統(tǒng)無功功率和電壓調(diào)整 小結(jié)2022-6-15南京理工大學(xué)644.1電力系統(tǒng)有功功率和頻率調(diào)整 有功功率和頻率調(diào)整的基本概念 電力系統(tǒng)的頻率特性 電力系統(tǒng)的頻率調(diào)整 各類發(fā)電廠的合理組合 電力系統(tǒng)有功功率的經(jīng)濟分配2022-6-15南京理工大學(xué)654.1.1有功功率

28、和頻率調(diào)整的基本概念 頻率變化對電力系統(tǒng)的影響 頻率與有功功率平衡 有功負(fù)荷的變化及其調(diào)整 備用容量2022-6-15南京理工大學(xué)664.1.2電力系統(tǒng)的頻率特性 負(fù)荷的P-f靜態(tài)特性 發(fā)電機組的P-f靜態(tài)特性 電力系統(tǒng)的P-f靜態(tài)特性2022-6-15南京理工大學(xué)674.1.3電力系統(tǒng)的頻率調(diào)整 頻率的一次調(diào)整 頻率的二次調(diào)整 互聯(lián)系統(tǒng)的頻率調(diào)整2022-6-15南京理工大學(xué)684.1.4各類發(fā)電廠的合理組合 各類發(fā)電廠的特點 各類發(fā)電廠在日負(fù)荷曲線上的負(fù)荷分配2022-6-15南京理工大學(xué)694.1.5電力系統(tǒng)有功功率的經(jīng)濟分配 發(fā)電機組的耗量特性 經(jīng)濟分配的目標(biāo)函數(shù)和約束條件 等微增量準(zhǔn)

29、則 多個發(fā)電廠間的負(fù)荷經(jīng)濟分配 一個火電廠和一個水電廠間的有功負(fù)荷最優(yōu)分配2022-6-15南京理工大學(xué)704.2電力系統(tǒng)無功功率和電壓調(diào)整 電壓調(diào)整的必要性 電力系統(tǒng)的無功功率平衡 電力系統(tǒng)的電壓管理與調(diào)整 電力系統(tǒng)綜合調(diào)壓 電力系統(tǒng)無功功率的最優(yōu)分配2022-6-15南京理工大學(xué)714.2.1電壓調(diào)整的必要性 額定電壓2022-6-15南京理工大學(xué)724.2.2電力系統(tǒng)的無功功率平衡 電壓水平取決于無功功率的平衡 無功功率負(fù)荷和無功功率損耗 無功功率電源 無功功率平衡 無功平衡與電壓水平2022-6-15南京理工大學(xué)734.2.3電力系統(tǒng)的電壓管理與調(diào)整 電力系統(tǒng)允許的電壓偏移 中樞點的電

30、壓管理 電力系統(tǒng)的電壓調(diào)整2022-6-15南京理工大學(xué)744.2.3電力系統(tǒng)的電壓調(diào)整 改變發(fā)電機端電壓調(diào)壓 變壓器調(diào)壓固定變比變壓器有載調(diào)壓變壓器加壓調(diào)壓變壓器 無功功率補償調(diào)壓并聯(lián)補償串聯(lián)補償2022-6-15南京理工大學(xué)754.2.4電力系統(tǒng)綜合調(diào)壓2022-6-15南京理工大學(xué)764.2.5電力系統(tǒng)無功功率的最優(yōu)分配2022-6-15南京理工大學(xué)77第四章小結(jié)2022-6-15南京理工大學(xué)78第五章電力系統(tǒng)故障分析 故障類型：簡單故障/復(fù)合故障 短路故障/斷路故障 5.1電力系統(tǒng)短路的基本知識 5.2電力系統(tǒng)對稱故障分析 5.3電力系統(tǒng)不對稱故障分析 小結(jié)第五章電力系統(tǒng)故障分析202

31、2-6-15南京理工大學(xué)795.1電力系統(tǒng)短路的基本知識 5.1.1短路短路的類型短路的主要原因短路的危害 5.1.2計算短路電流的目的選擇電器設(shè)備，繼電保護的設(shè)計和整定比較和選擇系統(tǒng)主接線圖確定限制短路電流的措施2022-6-15南京理工大學(xué)805.2電力系統(tǒng)對稱故障分析 5.2.1恒定電勢源電路的三相短路暫態(tài)過程v三項短路時，只有周期分量是對稱的，各項短路電流的非周期分量不等。非周期分量為最大值或零值的情況只可能在一相出現(xiàn)。非非周期電流越大，短路電流最大瞬時值越周期電流越大，短路電流最大瞬時值越大大。v非周期電流有最大初值的條件：Im-Ipm在t=0時與t軸平行，且有最大可能值。2022-

32、6-15南京理工大學(xué)815.2電力系統(tǒng)對稱故障分析短路沖擊電流：短路電流的最大可能瞬時值，用于檢驗電器設(shè)備的電動力穩(wěn)定度。v短路后回路阻抗角一般約90度，因此非周期電流有最大初值的條件為：空載，合閘角為0。概念：沖擊系數(shù)v短路電流有效值和最大有效值用于檢驗電氣設(shè)備的斷流能力和耐力強度v短路容量：用于檢驗開關(guān)的切斷能力。常只用電流的周期分量來計算，是一個求解穩(wěn)態(tài)正弦交流電路的問題。2022-6-15南京理工大學(xué)825.2電力系統(tǒng)對稱故障分析 5.2.2同步電機的三相短路同步電機的基本方程v理想發(fā)電機v電勢方程和磁鏈方程:派克方程無阻尼繞阻同步電機的三相短路v暫態(tài)電抗和暫態(tài)電勢有阻尼繞阻同步電機的三相短路v次暫態(tài)電抗和次暫態(tài)電勢2022-6-15南京理工大學(xué)835.2電力系統(tǒng)對稱故障分析 5.2.3三相短路的實用計算基本假設(shè)常用變換起始次暫態(tài)電流和沖擊電流的計算短路電流周期分量的