电力系统分析课件

电力系统分析本课程的主要内容及特点《电力系统分析》主要研究电力系统正常以及故障下的电气量之间的关系。

该课程既是主要专业课，也是专业基础课、考研专业课。是学习和研究该领域的重要课程。

本课程的主要内容及特点主要框架电力系统稳态分析电力系统暂态分析电力系统电磁暂态电力系统机电暂态电力系统计算的计算机算法本课程的主要内容及特点暂态的主要内容电力系统暂态运行的特点及要求电力系统暂态的数学模型电力系统故障分析电力系统稳定性分析静态稳定暂态稳定教学参考书

曹娜．电力系统分析．北京：北京大学出版社李光琦．电力系统暂态分析．中国电力出版社陈珩．电力系统稳态分析．中国电力出版社

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第一篇电力系统的稳态分析本章提示电力系统、动力系统、电力网的基本概念发电机、变压器额定电压的确定架空线路的结构，架空线路导线型号的表示法

特别注意呦1.1电力系统的组成和特点电力系统的组成电力系统运行应满足的基本要求

能源的分类：

一次能源:自然界存在的能源如:煤炭、石油、天然气、水力等1.1电力系统的组成和特点二次能源：由一次能源转换而成如：电能什么是电力系统?

生产、输送、分配和消费电能的各种电气设备连接在一起而组成的整体称为电力系统。包括从发电、变电、输电、配电直到用电全过程。什么是电力网？电力系统中输送和分配电能的部分。什么是动力系统？

电力系统加上发电厂的动力部分。1.1电力系统的组成和特点电力网动力系统电力系统1、电力系统的特点（1）与国民经济各部门及人民日常生活关系密切电力系统运行应满足的基本要求（2）电能不能大量储存

（3）电力系统暂态过程非常短暂1.1电力系统的组成和特点电力系统的额定电压1.2电力系统的电压等级和规定电力网电压等级的选择电力系统的额定电压等级

分类电力网和用电设备额定电压发电机额定电压电力变压器额定电压一次绕组二次绕组低压220/127380/220660/380230400690220/127380/220660/380230/133400/230690/400高压3610－35631102203305007503.156.310.513.8,15.75,－－－－－－

3及3.156及6.310及10.513.8,15.75,35631102203305007503.15及3.36.3及6.610.5及11－38.569121242363550825

1.电力线路和用电设备的额定电压

+5%-5%AB1.2电力系统的电压等级和规定

3.变压器的额定电压

1)升压变压器：+5%-5%~1.2电力系统的电压等级和规定

2)降压变压器：+5%-5%~+5%-5%1.2电力系统的电压等级和规定例题1.1电力系统接线图如图1.2所示，图中标明了各级电力线路的额定电压。试求发电机和变压器绕组的额定电压。图1.2例1.1的附图解：发电机G的额定电压为10.5KV。变压器T1:低压侧额定电压为10.5KV,高压侧额定电压为242KV；变压器T2:高压侧额定电压为220KV，中压侧额定电压为121KV，低压侧额定电压为38.5KV；变压器T3:高压侧额定电压为110KV,低压侧额定电压为11KV；变压器T4:高压侧额定电压为35KV，低压侧额定电压为6.6KV；变压器T5:高压侧额定电压为10.5KV,低压侧额定电压为3.15KV。US%<7.5

电压等级高

优点：

导线截面小，节省有色金属

缺点：绝缘要求高，网络投资增加1.2电力系统的电压等级和规定电力网额定电压、输送功率、输送距离推荐表额定电压(kV)输送功率(kW)输送距离(km)0.38(架空线)0.38(电缆线)≤100≤175≤0.25≤0.356(架空线)6(电缆线)10(架空线)10(电缆线)35(架空线)200~2000≤20002000~3000≤50002000~100003~10≤85~15≤1020~50110(架空线)220(架空线)10000~50000100000~50000050~150100~300330(架空线)500(架空线)750(架空线)200000~10000001000000~15000002000000~2500000200~600250~850500以上2、电力系统地理接线图1.3电力系统的接线方式电力系统接线方式（1）无备用接线每一个负荷点只能从一条线路获得电能。应用于对供电可靠性要求较低的网络或负荷。

(a)放射式(b)干线式(c)链式1.3电力系统的接线方式（2）有备用接线

每一个负荷点只能从两条及以上线路获得电能。应用于对供电可靠性要求高的网络，如输电网等。

(a)放射式(b)干线式(c)链式(d)环网(e)两端供电网1.3电力系统的接线方式电力系统接线方式（1）开式网每一个负荷点只能从一个方向获得电能。放射式、干线式、链式网属于这一类。

1.3电力系统的接线方式（2）闭式网

每一个负荷点能从两个或两个以上的方向获得电能。两端供电网和环网属于这一类。。

对电力网络接线方式的选择，要考虑以下几个方面：（1）必须保证用户供电的可靠性；

（2）应力求节约设备材料，减少投资与运行费用；

（3）必须能灵活的适应各种可能的运行方式；

（4）应保证在各种运行方式下运行人员能安全的操作。1.3电力系统的接线方式1.4电力线路的结构

架空线路的结构电缆线路的结构输电线路

电能的输送是在输电线路上进行的。按结构可分为架空线路和电缆两类直流输电线路和交流输电线路架空输电线路1.4电力线路的结构

1、导线作用：传导电流，输送电能1.4.1架空线路的结构材料：铜、铝、钢型号:LJ—35铝绞线

LGJ—185钢芯铝绞线

LGJQ—300轻型钢芯铝绞线

LGJJ—400加强型钢芯铝绞线

为防止电晕和减小线路感抗，220KV以上线路常采用

扩径导线、空心导线、分裂导线1.4.1架空线路的结构图1.7导线的断面图

2、避雷线作用:保护导线不受直接雷击结构:常采用钢绞线、铝包钢线1.4电力线路的结构3、杆塔作用:支持导线和避雷线，并使之保持一定的安全距离

1.4电力线路的结构分类

1）按所用材料分类木杆、铁塔、钢筋混凝土杆

2）按用途分类直线杆塔、耐张杆塔、转角杆塔终端杆塔、换位杆塔1.4电力线路的结构4、绝缘子分类:针式绝缘子悬式绝缘子瓷横担等1.4电力线路的结构

作用:使导线与杆塔间保持绝缘

针式绝缘子

用于电压不超过35KV线路上1.4电力线路的结构悬式绝缘子

用于电压为35KV及以上线路上瓷横担

用于35KV及以下线路上5、金具作用:起悬挂、耐张、固定、防震、连接等作用1.4电力线路的结构分类:悬垂线夹、耐张线夹、接续金具、防震金具导体绝缘层包护层电缆线路的结构

图1.11常用电缆的构造1.4电力线路的结构电缆1.4电力线路的结构1、导体

铝或铜的单股或多股线，通常用多股线根据电缆中导体数目的不同，可分为单心、三心、四心电缆1.4电力线路的结构图1.11