电力系统分析.doc

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1、第一章电力系统的基本概念一、什么是电力系统？由发电、输电、变电、配电、用电设备及相应的辅助系统组成的，能够生产、输送、分配、使用电能的统一整体，称为电力系统（或由电源、电力网和用户组成）。二、电力系统运行的基本要求1、保证可靠持续供电根据供电可靠性的要求将负荷分为三类（级）：一类负荷：中断供电后，将造成人身伤亡、设备损坏，重要交通枢纽瘫痪，经济上造成重大损失，政治造成重大影响，社会秩序严重混乱等，称为一类负荷。二类负荷：中断供电后，将造成大量停产，停工，经济上造成较大损失、政治上造成较大影响等，称

2、为二类负荷。三类负荷：除一类、二类负荷以外的其他负荷，如工厂的附属车间、小城镇等。2、保证良好的电能质量电能质量包含电压质量、频率质量和波形质量。电压质量：线路额定电压正常运行电压允许变化范围：35KV及以上为±5%；10KV及以下为±7%；低压照明及农业用电为（+5%～-10%）。频率质量：我国所有交流电力系统的额定频率为50Hz，给定的允许频率偏移为±0.2～0.5Hz。波形质量：所谓保证波形质量，就是限制系统中的电流、电压的谐波，如更改换流装置的设计、装设滤波器、限制不符合要求的非线性负荷的

3、接入等。3、保证系统运行的经济性三、电力系统的电压等级发电机的额定电压较线路的额定电压高5%。变压器一次侧额定电压等于用电设备额定电压（若直接与发电机相联，则一次侧额定电压等于发电机额定电压）。变压器二次侧额定电压应较线路额定电压高10%，只有漏抗很小的，二次侧直接与用电设备相联的和电压等级特别高的变压器，其二次侧额定电压才可能较线路额定电压高5%。如用电设备额定线电压为6KV，则交流发电机电压为6.3KV，变压器一次绕组为6KV（与发电机相联时为6.3KV），二次绕组为6.3KV（与线路相联时为

4、6.6KV）。四、电力系统中性点运行方式1、结线方式：星形连接和三角形连接。星形连接：线电压等于倍相电压，线电流等于相电流。三角形连接：线电压等于相电压，线电流等于倍相电流。2、中性点运行方式：直接接地和不接地。（只有星形接线才存在中性点）中性点直接接地：中性点接地是为了降低回路对地电压，提高线路的耐压绝缘性，但中性点直接接地系统发生单相接地短路时，非故障相对地电压不变，但线路上将流过较大的短路电流，从而使继电保护装置迅速断开故障部分，供电可靠性降低。中性点直接接地一般使用在电压等级较高的系统中（

5、110KV及以上的系统），通过其他措施来提高供电可靠性。中性点不接地：不接地系统供电可靠性高，但对绝缘水平的要求也比较高。在电压等级较低的系统中，一般采用中性点不接地方式以提高供电可靠性（60KV及以下的系统：电压低于500V的装置（380/220照明装置除外），3～6KV电力网，当单项接地电流小于30A时；10KV电力网，当单相接地电流小于20A时；当与发电机有电器链接的3～10KV电力网的接地电流小于5A时；以及35～60电力网中，单项接地电流小于10A的系统）。中性点经消弧线圈接地：也又称为

6、谐振接地，经消弧线圈接地的电力网又称为补偿电力网或谐振电力网。消弧线圈为电抗线圈，其目的是通过线圈中的感性电流与系统的容性电流分量抵消，减小接地点电流，提高供电可靠性。在中性点经消弧线圈接地时，又有过补偿欠补偿之分，过补偿是指系统中线圈的感性电流大于系统的容性电流，反之为欠补偿。实践中一般都采用过补偿方式。凡不符合中性点不接地条件的6～63KV的电力网，均可采用谐振接地。中性点经小电阻接地：适合于架空线路，对于由瞬间故障引起的单相接地，依靠自动重合闸装置即可很快恢复供电。但这种接地方式存在绝缘水平

7、较高，可能诱发倍数较高的弧光过电压或铁磁谐振过电压的可能。在6～35KV主要电缆线路构成的配电系统，单相接地故障电容电流较大时，可采用经小电阻接地。第一章电力系统参数一、电力系统中的参数电阻：导体对电流的阻碍作用叫做导体的电阻。容抗：容抗是电容器对通过它的交流电的阻抗能力，即电容器对交流电源的阻抗。用数学表达式可表示为：由公式可得：频率越高，容抗越小，频率越低，容抗越大。感抗：当交流电通过电感线圈时，电路中产生自感电动势，形成感抗阻碍电流的改变。用数学表达式可表示为：有公式可得：感抗随交流电的频率

8、增大而增大。当时，，所以电感起到“通直流，阻交流”的作用，或“通低频，阻高频”的作用。电抗X：电容和电感在电路中对交流电引起的阻碍作用总称为电抗，其表达式为。阻抗Z：电阻与电抗的总称，阻抗为复数，实部为电阻，虚部为电抗，即，单位：欧姆（Ω）。阻抗与导纳互为倒数。电导G：表示某一种导体传输电流能力强弱的程度。在纯电阻电路中，电导与电阻互为倒数，根据欧姆定律得，单位：西门子，简称西（S或）。在输电线路输送功率的过程中，除了电流在线路电阻产生有功功率损耗之外，在周围的结缘介质中还将产生功