电力系统分析 清华 张宏斌 稳态2.docx
《电力系统分析 清华 张宏斌 稳态2.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《电力系统分析 清华 张宏斌 稳态2.docx（11页珍藏版）》请在冰点文库上搜索。
电力系统分析清华张宏斌稳态2
●电力系统如何接线?
●电力系统额定电压如何确定?
●如何反映负荷的变化?
●标么值的概念及计算?
1.电力系统的接线方式、额定电压
Ø单线图（插入图解，P1图1-1简单电力系统的三相电路图、P3图1-3单线图、P1图1-2直流输电示意图、P3图1-4较复杂系统单线图）
1.1电力系统的接线：
Ø两种类型（图示）
✓电气接线：
元件间电气联接关系
✓地理接线：
发电厂、变电所间相对地理位置及其联接路径
Ø接线方式（图示）
✓开式（放射式、干线式、链式）、有无备用
✓闭式（环式、两端供电）
1.2电力系统额定电压
（1）为什么要确定额定电压?
（2）如何确定额定电压?
Ø发电机·线路·变压器（升压、降压）
✓线路额定电压=电力设备额定电压=网络额定电压
✓发电机额定电压=105%线路额定电压
✓降压变压器额定电压：
✧一次侧额定电压=线路额定电压
✧二次侧额定电压=110%（或105%）线路额定电压
✓升压变压器额定电压：
✧一次侧额定电压=发电机额定电压
✧二次侧额定电压=110%线路额定电压
额定电压等级
线路（电网）
额定电压
电力设备（kV）
发电机（kV）
变压器电压（kV）
额定电压
额定电压
一次
二次
3
3.15
3及3.15
3.15及3.3
6
6.3
6及6.3
6.3及6.6
10
10.5
10及10.5
10.5及11
35
35
38.5
110
110
121
220
220
242
330
330
363
500
500
550
2.功率、复功率（自学）
Ø功率：
有功功率、无功功率、视在功率
Ø复功率：
单相复功率、三相复功率
Ø为什么用功率?
Ø功率与电压、电流的关系?
Ø功率守恒
Ø非线性问题
3.电力系统的负荷和负荷曲线
3.1电力系统的负荷
Ø发电负荷：
发电机发出的电功率LG
✓厂用电：
维持发电厂运行自身所需的功率LP
✧火电厂5~8%
✧水电厂0.1~1%
✧核电厂4~5%
Ø供电负荷：
发电厂供出的功率LU=LG-LP
✓网络损耗（网损）：
电能传输、分配中消耗的功率LN
约为：
（5~10%）负荷
Ø综合用电负荷：
各用户功率之和（电力系统负荷）LD
LD=LU-LN
LP
LGLN
LU
LD
3.2负荷曲线：
描述一段时间内负荷随时间变化的曲线
Ø按负荷类型分：
✓有功负荷曲线
✓无功负荷曲线
Ø按时间分：
✓日负荷曲线（周、旬…）
✓月负荷曲线
✓年最大负荷曲线—时序负荷曲线
✓年持续负荷曲线—累计负荷曲线
Ø按对象分：
✓发电厂负荷曲线
✓变电所负荷曲线
✓线路负荷曲线
✓用户负荷曲线
Ø日负荷曲线：
24小时内负荷随时间的变化，分有功和无功
✓特征量：
（图示）
✧最大负荷Pmax、最小负荷Pmin
✧平均负荷
✧高峰负荷（峰）、基本负荷（谷）、中间负荷（腰）
✓用途：
✧制定日调度计划
✧计算日耗电量
千瓦小时（度）
✓日无功负荷曲线特点：
较有功曲线平坦
原因：
励磁功率不随有功变，随电压变，而电压变化不大
Ø年最大负荷曲线
✓反映逐月的系统最大负荷的变化
✓用途：
安排检修、扩建、新建
Ø年持续负荷曲线
✓系统全年负荷按其大小及累计持续运行的时间顺序排列而作的曲线
✓用途：
编制发电计划、计算可靠性、系统规划
✓全年所耗电能：
✓年最大负荷利用小时数
（小时），全年所耗电能，若按最大功率使用所能持续的时间
4.标么（幺）值（参考《电力系统故障分析》）
4.1定义
Ø有名值：
有具体物理单位表示的量值。
Ø标么值：
用无具体物理单位（无量纲）表示的相对值。
实际有名值（单位）/选定的基准值（与有名值同单位）
Ø特点
✓无量纲
✓不唯一：
随基准值变化而变化。
给出某标么值时,须同时指明对应的基准值
Ø常见电量的标么值：
4.2标么值的基值（基准值）
理论上可以任选，但为了便于简化计算，须遵循规律。
Ø单相电路：
✓四个模量：
✓相应四个基值：
如选
（约束条件）
则
✓结论：
1如基值满足约束条件，则标么值间的关系与有名值的相同。
2由约束条件可知，四个基值中自由度为2，即任意选定两个基值后，其他基值由约束条件确定。
一般可任意选：
SPB、UPB，则
，
。
3复阻抗
∠
如令RB=XB=ZB
则：
（与有名值一致）
则：
（与有名值一致）
4复功率
，如令
则：
（与有名值一致）
则：
（与有名值一致）
Ø三相电路：
✓对于Y形接法
✧四个模量：
UL（线电压），IL（线电流），S3（三相视在功率），Z（每相阻抗）
✧相应四个基值：
ULB、ILB、S3B、ZB（UPB、IPB、SB、ZB）
如选：
（约束条件）
则：
✧结论：
①如基值满足约束条件，则有：
线电压标么值=相电压标么值（无
倍的关系）
线电流标么值=相电流标么值（无
倍的关系）
对称三相功率标么值=一相功率标么值（无3倍关系）
对称三相电路标么值公式与单相形式一致
②四个基值中，自由度为2，一般选S3B，ULB，则：
③对称三相电路中，每相阻抗仍为Z*=R*+jx*
④三相复功率：
，如令：
则：
则：
，即：
利用相电压、相电流标么值计算得出的功率标么值，既代表单相，也代表三相。
⑤有多个元件组成的电路中，如统一选择基值，则可按标么值直接进行计算；如基值不统一，则不能直接按标么值计算。
“统一”的含义：
无变压器电路中同一基值；有变压器电路中是要遵循一定规律。
4.3基值变化对标么值的影响
Ø背景：
同一电路中，基值应统一，但实际产品的已知标么值往往以各自的额定植为基准，并不统一。
Ø换算原则（有名值不变原则）：
同一元件按不同的基值进行标么值换算，换算前后的有名值应保持不变。
设：
原基值为SBI，UBI，相应阻抗标么值Z*I
新基值为SBⅡ，UBⅡ，相应阻抗标么值Z*Ⅱ
则：
Ø几种常见的换算
✓原标么值以额定值为基值，那SBI=SN、UBI=UN,相应阻抗标么值为Z*N，则对于新基值SB、UB的标么值
✓若新基值UB=UN，则
✓对于电抗器，常给出额定电流IN、额定电压UN（线电压）下的标么值Z*N，则新基值UB、SB下的标么值：
————————————————————————
作业：
（1）习题集1-2、7-1、7-2（电压为线电压）。
（2）补充题：
已知发电机SGN=31.25MVA,UGN=6.3kV,
，
电抗器UrN=6kV,IrN=200A,Xr=5%，求：
等值电路总阻抗及发电机超暂态电势
的有名值（相电势）。
（a）
用有名值计算；（b）用标么值计算。
升级会员 