电力系统稳态分析（PPT31页).ppt

电力系统稳态分析教师：吕志盛,课程及考试时间安排,共40学时，5学时/周8周上课时间：1-8周课堂测试：2次，（或开放式题目）考试时间：预计第10周考试成绩评定：平时40%（含出勤情况与课堂测试成绩），期末60%上课原则：出勤、授课内容、课堂纪律、鼓励主动思考,你印象中的电力系统是什么样的？,第1章电力系统的基本概念,电力系统的构成：电力系统及其基本参量；电能生产的特点：生产、输送和消费的特殊性；电力系统运行基本要求：可靠、优质、经济；接线方式及特点：无备用、有备用；电压等级：发电机、变压器、线路、用电设备；中性点运行方式及特点：我国主要使用的三种。,第1章电力系统的基本概念,电力系统是由发电、输电、配电、用电等设备和相应的辅助系统，按规定的技术和经济要求组成的，将一次能源转换为电能，并输送到用户的一个统一的系统。,以下是电力系统吗？,1.1电力系统概述,用于描述和衡量一个电力系统的规模和大小。1、总装机容量kWMWGW系统中实际安装的发电机组额定有功功率的总和。2、年发电量kWhMWhGWhTWh系统中所有发电机组全年实际发出电能的总和。3、最大负荷kWMWGW电力系统总有功负荷在一年内的最大值。4、最高电压等级kV系统中所采用的最高额定电压5、额定频率fN=50kz,一、电力系统的基本参量,二、电力系统的接线图（结线图）,1、地理接线图,2、电气接线图,无备用电源结线方式,三、电网的结线方式,无备用电源结线方式：单回路放射式、干线式、链式经济，运行方便，但可靠性差,无备用接线方式（a）放射式（b）干线式样（c）链式,有备用电源结线方式,有备用电源结线方式：双回路的放射式、干线式、链式运行方便，可靠性高，但经济性较差环式、双端电源供电式较为常用的方式，但运行较复杂,有备用接线方式（a）放射式样（b）干线式（c）链式（d）环式（e）两端供电网络,未来智能电网展望,1.2我国的电力系统,电力系统的额定电压,提出问题：什么是额定电压？为什么要规定一定数量的额定电压等级？,对输送一定功率到一定距离的线路来说，一方面，电压较高，线损较小；另一方面，电压升高，对电气设备的绝缘等技术要求也提高。因此，有一最经济的线路电压。由此考虑，对输送不同功率不同长度的线路来说，电压等级多一点较好。但若电压等级太多，则不利于系统化、标准化生产。同理，对于发电机、变压器等电气设备来说，也有一个在正常运行时具有最大经济效益的电压。,因此，国家规定了标准电压等级系列，有利于电器制造业的生产标准化和系列化，有利于设计的标准化和选型，有利于电器的互相连接和更换，有利于备件的生产和维修等。,国家电网额定电压等级,3kV、6kV、10kV、35kV、110kV、220kV、500kV、750kV,以下所讲的电压均指线电压,各级电压输电能力,1、电网（线路）额定电压UN2、用电设备的额定电压，等于同级电网的额定电压3、发电机的额定电压：UNGG=1.05UN注：用电设备偏移5%，线路允许电压降10%,4、变压器额定电压（一次侧）（1）接到电力网始端的变压器，由于发电机电压一般比电力网额定电压高5，而且发电机至该变压器间的连线压降较小，为使变压器一次绕组电压与发电机额定电压相配合，可以采用高出电力网额定电压5的电压作为该变压器一次绕组的额定电压，即1.05UN。,4、变压器额定电压（一次侧）（2）接到电力网受端的变压器，其一次绕组可以当做受电器看待,因而其额定电压取与受电器的额定电压即电力网额定电压相等，即UN。,4、变压器额定电压（二次侧）当变压器带负载运行时，其一、二次绕组均有电压降，二次绕组的端电压将低于其额定电压，如按变压器满载时一、二次绕组压降为5考虑，为使满载时二次绕组端电压仍高出电力网额定电压5,则必须选变压器二次绕组的额定电压比电力网额定电压高出10，即1.1UN。,4、变压器额定电压（二次侧）某些情况下，变压器二次绕组的额定电压可以比电力网额定电压高出5%，即1.05UN。,例1-1已知图示系统中线路的额定电压，求发电机和变压器的额定电压。,解：G:UNG=1.05UN3L=1.056=6.3kV,1T:U1N1T=UNG=6.3kVU2N1T=1.1UN1L=1.1X110=121kV6.3/121kV,2T:U1N2T=UN1L=110kVU2N2T=1.1UN2L=1.1X35=38.5kV110/38.5kV,小结,1、用电设备的额定电压UN（允许偏差5%）2、输电线路（电力网）额定电压UN3、发电机的额定电压1.05UN4、变压器的额定电压,一次侧额定电压,U1N=UN,U1N=1.05UN,二次侧额定电压,U2N=1.1UN,U2N=1.05UN,非直接和发电机相连的变压器,直接和发电机相连的变压器,负载,空载,例题：标出下图中电力系统各元件的额定电压,1.3中性点运行方式,一、电网接地故障介绍,接地故障：导线与大地之间的不正常连接。,单相接地：占高压线路故障70%以上，配网80%以上。两相接地：两相相间短路并接地。三相接地：三相相间短路并接地。,按单相接地短路电流分类,二、中性点接地方式及接地故障特征介绍,大电流接地方式（有效接地）小电流接地方式（非有效接地）,中性点直接接地中性点经小电阻接地,中性点不接地中性点经消弧线圈接地,A相,B相,C相,N,A相,B相,C相,N,二、中性点接地方式及接地故障特征介绍,A相,B相,C相,N,1、中性点不接地,2、中性点直接接地,与大地未形成短路电流通路，三相均流过正常负荷电流，接地相电压降低，非接地相电压升高，线电压保持对称，可短时不予切除。实际上，由于线路分布电容存在，与大地之间形成电流通道，有小电流流通。主要用于35kV以下电力系统。,与大地形成短路电流通路，故障相有大电流通过，非故障相正常负荷电流，接地相电压降低，非接地相电压升高，故障必须切除。主要用于110kV以上电力系统。,A相,B相,C相,N,二、中性点接地方式及接地故障特征介绍,A相,B相,C相,N,3、中性点经小电阻接地,4、中性点经消弧线圈接地,与大地形成短路电流通路，故障相有较大电流通过，非故障相正常