Transcript 总复习
第一章
电力系统的基本概念
• 电力系统——生产、输送、分配和消耗电能的各
种电器设备连接在一起而组成的整体。
• 电力系统的组成:发电厂,输电网,配电网,负
荷
• 确定额定电压的原则:
1. 用电设备:线路额定电压
2. 发电机:比线路额定电压高5%
3. 变压器:一次侧:线路额定电压(发电机:5%)
二次侧:比线路额定电压高10%
第二章 电力网各元件的等值电路和参数计
算
• 架空输电线路参数:
r /S
1. 电阻:
2. 电抗:
单导线:
x 2 π f N L 0 . 0628 ln
分裂导线:x 2 π f N L 0 . 0628 ln
3. 电导: g
Δ Pg
VL
4.
2
电纳: b 2 π f N C
7 . 58
lg
D eq
req
10
6
D eq
Ds
D eq
D sb
0 . 1445 lg
0 . 1445 lg
D eq
Ds
D eq
D sb
几个距离的概念:
(1)导线轴线间的距离D;
(2)不同材料的单股导线的自几何均距Ds
非铁磁材料单股线: D s re
1
4
0.779r
非铁磁材料多芯线: D s 0 .7 2 4
铁芯铝线:
D s 0 .7 7
(3)分裂导线的自几何均距Dsb
分裂根数为2: D sb
分裂根数为3: D sb
D sd
3
D sd
2
4
D
1.09
D sd
sb
分裂根数为4:
3
0 .7 7 1 r
0 .9 r
(4)互几何均距 D eq
D eq
3
D 12 D 23 D 31
若三相呈正三角形: D eq D
若三相呈水平排列:D eq 1.26 D
(5)导线等值半径 req
分裂根数为2: req
分裂根数为3: req
rd
3
rd
2
分裂根数为4: req 1 .0 9 rd
4
3
• 架空输电线等值电路: 形等值电路
1. 近似模型:
2. 修正模型:
3. 精确模型:
Z ' r0 l j x 0 l
'
Y g 0 l j b 0 l
Z ' k r r0 l j k x x 0 l
'
Y j k b b 0 l
'
sh ZY
Z
K
Z
Z
ZY
Y ' K Y 2 ch l 1
Y
ZY sh l
•变压器等值电路
RT
GT
–jBT
R1
GT
jXT
–jBT
jX1
•变压器参数:
双绕组变压器的参数计算
1. 电阻():
2. 电抗():
3. 电导(S):
4. 电纳(S):
5. 变比:
RT
XT
GT
BT
2
Δ PSV N
SN
VS %
2
100
Δ P0
VN
2
I0 %
100
10
VN
3
2
10
3
SN
10
3
SN
VN
2
10
3
k T V1N / V 2N w1 / w 2 或
3 w1 / w 2
•三绕组变压器的参数计算
1. 电阻
Ri
Δ PS iV N
SN
2
2
10
3
2. 电抗
Xi
VSi %
100
VN
2
SN
10
3
1
Δ PS(1 2) Δ PS(3 1) Δ PS(2 3 )
Δ
P
S1
2
1
Δ PS2 Δ PS(1 2) Δ PS(2 3 ) Δ PS(3 1 )
2
1
Δ PS3 2 Δ PS(2 3) Δ PS(3 1 ) Δ PS(1 2 )
1
V S1 % 2 V S(1 2) % V S(3 1 ) % V S(2 3 ) %
1
V S2 % V S(1 2) % V S(2 3 ) % V S(3 1 ) %
2
1
V S3 % 2 V S(2 3) % V S(3 1 ) % V S(1 2 ) %
3. 导纳及变比:同双绕组变压器
•标么制:
•基准值选取: S B ,V av
•平均额定电压:
3.15,6.3,10.5,15.75,37,115,230,345,525
第三章 电力系统潮流计算
•电压降落:已知V2,S2
P2 R Q 2 X
P2 X Q 2 R
dV 2
j
V2
V2
V 2 j V 2
V2
V1
P2 R Q 2 X
V 2
V2
( V2 V2 ) (V2 )
1 arctg
2
V2
V2 V2
2
P2 X Q 2 R
V2
•电压降落:已知V1,S1
P R Q1 X
P X Q1 R
d V1 1
j 1
V1 j V1
V1
V1
V1
P1 R Q 1 X
V1
V1
P1 X Q 1 R
末端电压
V1
V 2 V1 V1 j V1
或
V2
( V1 V1 ) ( V1 )
2 arctg
2
V1
V1 V1
2
•功率损耗:
2
2
PL Q L
R
PL
2
V
2
2
P
Q
Q L
L
X
L
2
V
V1
1 I1
•功率分布:
S1
S L2 S 2 S B2
R
S L1
I
S B1
S L1 S L 2 S L
S 1 S L1 S B1 S 2 S B1 S B 2 S L
线路总功率损耗:
S S 1 S 2 S B1 S B 2 S L
输电效率 %
P2
P1
100 %
V2 I
22
jX
S L2
S2
S B2
• 给定不同点的电压功率——迭代计算(精确)
SA
A
V A
S A
RL
Q B1
jX
L
S A
Q B2
SB
V B
GT
S B R
T
S 0
jB T
jX T S D
S LD
VD
图( b )
给定末端负荷功率与首端电压(如给定SLD,VA)
设全网为额定电压VN;
计算功率损耗(不计电压损耗),推算全网功率
分布、始端功率;(前代)
由始端电压、功率向末端推算电压降落(不再另算
功率损耗),计算各母线电压。(回代)
反复迭代直到收敛(精度)、两步计算近似
•两端供电网的潮流计算:
a
Z a1
1
S a 1 I a 1
Z 12
2
b
S b 2 I b 2
S 12 I12
S 1 I
1
Z b2
S 2 I
2
~
~
~
~
ZⅠS 1 Z Ⅱ S 2 ( V a V b ) V N
S a1
~
~
Z
Z
~
~
~
~
S 2 ( Vb Va )V N
ZⅠ S 1 Z Ⅱ
Sb2
~
~
Z
Z
•节点导纳矩阵:
I n Y n Vn
•特点:对称;稀疏;对角线占优;
• 自导纳和互导纳的物理意义
I1 Y Y Y V1
11 12 13
Y Y Y
I
V
2 21 22 23 2
Y Y Y
I
31 32 33 V 3
3
•
令V
k
0
Y ik
V j 0,
(j k)
Ii
V,则:
k V 0 , j k
j
•
当k=i时,Y
点
ii
Ii
Vi
。当网络中除节点i之外,所有其他节
都接地,从节点i注入网络的电流和节点i的电压之比,为
节点i的自导纳。它等于与节点i直接相连的各支路导纳之和。
Y ii y i 0
y
ij
• 自导纳和互导纳的物理意义
•
当k i
时,当网络中除节点k之外,所有其他节点都接
地,从节点i注入网络的电流和节点k的电压之比,为节点i
和k之间的互导纳。实际上节点i的电流是自网络流入大地
的,
Y
ik
等于节点i,k直接相连的支路导纳的负值。
Y y
ik
ik
•追加支路法修改节点导纳矩阵
第四章 电力系统有功平衡与频率调整
•系统频率取决于有功功率的动态平衡
•三种负荷,三次调频(手段:调速器,调频器,
负荷的最优分配)
•负荷的有功-频率特性
f
P D a 0 P DN a 1 P DN
fN
a 2 P DN
f
f
N
2
a 2 P DN
( a 0 a 1 a 2 a 3 1)
•负荷的频率调节效应系数
K D
Δ PD / PDN
Δf / fN
KD
fN
PDN
f
f
N
3
•发电机组的静态频率特性
•发电机组的静态调差系数:
Δf / f N
Δ P / PGN
PGN
fN
•发电机组的单位调节功率:
K G
1
1 fN
PGN
KG
fN
PGN
•取值范围: (可调,但有限)
汽轮发电机组:
水轮发电机组:
0 . 04 ~ 0 . 06 , K G 25 ~ 16 . 7
0 . 02 ~ 0 . 04 , K G 50 ~ 25
PD
P
K
Δ P D0
Δf
K G
PGN
P DN
P1
B
G
•单机系统的单位调节功率:
PD
P2
0P
•电力系统的有功-频率特性:
P’D (f)
PG(f)
A
K D k r K G K D
O
f2 f1
•调频与调压的关系:先调频,后调压
•多机系统频率的一次调整:等值单位调节功率
n
KG
n
K Gi
i 1
K G i
i 1
PG i
fN
n
K G
PD(
f)
K
G i
i 1
PG iN
,
P GN
1
K G
P GN
n
i 1
PG iN
i
f
•有功功率和系统负荷在各类电厂间的合理分配
•等微增率原则
•负荷的合理分配:丰水期、枯水期
第五章 无功功率平衡与电压调整
•系统电压取决于系统无功功率的平衡
•无功负荷:
(1)异步电动机
(2)变压器无功损耗:12%
(3)输电线路:35KV以下,110KV以上
•无功电源:
(1)发电机
(2)同步调相机
(3)静止电容器
(4)静止无功补偿器
•系统无功功率调整:无功功率就地平衡原则
•中枢点电压调整:逆调压、顺调压、常调压
•电压调整措施:
发电机励磁、变比、无功分布、线路参数
•降压变压器分接头选择(升压变压器):
(1)最大负荷时:
V t 1 max
V 1max
V 2 max
VN2
(2)最小负荷时:
V t 1 min
V 1min
V 2 min
VN2
V 1 max V T max
V 2 max
V 1 min V T min
V 2 min
VN2
VN2
(3)分接头: V t 1 av V t 1 max V t 1 min 2
(4)校验:
•并联无功补偿选择一般原则:
QC
kV 2 C
X
kV 2 C
k V2C
V 2
V 2
kV
2C
X
k
2
•静止电容器:
(1)最小负荷无补偿时,确定变压器变比:
(2)最大负荷全补偿,确定补偿容量:
QC
2
k V 2 C max
V 2 max
V
2 C max
X
k
•同步调相机:
(1)最大负荷时按额定容量过励磁:
QC
V 2 C max
V 2 max 2
V 2 C max
k
X
k
(2)最小负荷时按(0.5-0.65)欠励磁:
Q C
V 2 C min
V 2 min 2
V 2 C min
k
X
k
(3)变比:
k
V 2 C max V 2 max V 2 C min V 2 min
V 2 C max V 2 C min
2
2
•串补电容选择:
XC
mI
NC
V1 V V C
Q1
I C max
nV NC I C max X C
Q C 3 mnV
NC
I NC
•各种调压措施的比较与应用
第六章 短路的基本概念和三相短路计算
•短路的概念,类型
•恒定电势源(概念)的三相短路
(1)短路电流的周期分量与非周期分量
(2)短路冲击电流,短路电流有效值,短路功率
•三相短路实用计算:
(1)起始次暂态电流,冲击电流
i im k im
2 I k imLD
2 I LD
•计算曲线的应用:
计算步骤:等值电路,网络变换,转移电抗,计
算电抗,查计算曲线,
g
I pt
I
i 1
S Ni
pti *
3 V av
I pS *
SB
3 V av
第七章 电力系统元件序阻抗和等值电路
•对称分量法
I
120
SI
abc
I
S I
1
abc
120
•序阻抗的特点:
(1)各序相互独立;
(2)某序电流只产生同序电压;
(3)计算不对称短路,各序单独计算,叠加;
•利用对称分量法计算不对称短路的原理
•发电机,变压器,输电线路,负荷的三序阻抗
•不同变压器接线形式和中性点运行方式时的零
序等值电路
•各序网络的指定
第八章 电力系统不对称短路分析计算
•单相短路,两相短路,两相接地短路的边界条件,
复合序网,正序电流,短路电流;
•复合序网概念
•正序等效定则:附加电抗,比例系数
•电压电流经变压器的相位变换
•非全相断线的计算
•横向短路故障,故障端口
•纵向断线故障,故障端口
•单相断线(两相短路接地),两相断线(单相短路)
的计算,复合序网