电力系统稳态分析复习陈珩编第一章：电力系统的基本概念概念：1、电力系统就是由发电机、变压器、电力线路和负荷按一定方式组成的生产、传输、分配和消费电能的整体。

2、电力网由变压器和线路组成。

亦可说：由输电网和配电网组成3、电力系统运行的基本要求有：可靠持续地供电、优良的电能质量和运行的经济性、（环境保护）。

或称：可靠性、优质性和经济性环保性。

4、电能质量指标包含：电压（允许偏移± 5%U N）、频率（允许偏移±0.2Hz）和波形（允许畸变率约为 5%）。

5、电力系统中一级负荷、二级负荷和三级负荷是依据用户对供电可靠性要求来划分的。

6、系统运行经济性的两个考核指标是煤耗率和网损率。

7、电力网络的接线方式可以分成无备用接线和有备用接线。

8、电力系统无备用接线方式包括单回路放射式、干线式、链式。

9、有备用电源接线的五种接线方式为：1）两端供电； 2）环形； 3）双回路放射式； 4）双回路干线式； 5）双回路链式。

10、线路的额定电压表示的是线电压。

11、平均额定电压约为电网额定电压U N的 1.05 倍。

12、电力系统中性点的运行方式分为：（1）大电流接地方式：中性点直接接地，发生单相接地立即切除故障，单相接地时非故障相对地电压不变，一般用于110kV 及以上电网。

（2）小接地电流方式：中性点不接地（及中性点经消弧线圈接地），单相接地时仍可运行 2 小时，非故障相对地电压值由相电压升至线电压，中性点对地电压由零升至相电压。

接地电流等于正常运行时一相对地电容电流的三倍。

当网络接地容性电流超过如下数值时，中性点应装设消弧线圈进行补偿。

3～6kV —— 30A； 10kV —— 20A ；35～60kV —— 10A 补偿方式：过补偿13、我国电力系统的额定电压等级有：3、6、 10、 35、 110、 220、500（kV ），目前电力系统的最高电压等级是：交流1000kV，直流± 800kV习题：1、对于一级负荷比例较大的电力用户，应采用的电力系统接线方式为（ B ）。

A 单电源双回路放射式B 双电源供电方式C 单回路放射式接线D 单回路放射式或单电源双回路放射式2、简单的闭式网络可分为两端供电式网络和（ A ）A.环式两大类B.干线式两大类C.放射式两大类D.链式两大类3、标出下图中变压器T1~T4 的额定变比和 G 的额定电压。

10kV T1 T2 110kVG 220kV35kV T3 6kVT43kVM答：G:10.5kV T1:10.5/242kV T2:220/121/38.5kV T3:35/6.6kV T4:10.5/3.15kV4、电力系统接线如下图所示，试求：（1）发电机及各变压器高低侧的额定电压；（2）设变压器 T1工作于 +2.5%抽头， T2工作于主抽头， T3工作于 -5%抽头，求这些变压器的实际变比。

G10kV T1110kVT235kV T310kV解： (1) U GN=10.5kV, T1:10.5/121 kV T2:110/38.5 kV T3:35 /11 kVT1： k121(12.5%)111.8110.5 1102.86(2) T 2 : k 238.5T 3: k 3 35(1 5%)3.0211第二章 电力系统各元件的特性和数学模型概念：1、复功率：%) P jQS U &I S(cos +jsin 2、负荷以超前的功率因数运行时吸收容 性无功功率（发出感性无功） 。

3、决定发电机组运行极限的因素：（1）定子绕组温升约束。

取决于发电机的视在功率。

（2）励磁绕组温升约束。

取决于发电机的空载电势。

（3）原动机功率约束。

即发电机的额定功率。

（4）其他约束。

当发电机以超前功率因数运行（进相运行）。

4、变压器损耗由 空载损耗 和 负载损耗 两部分构成。

5、扩径导线 ：人为扩大导线直径，但不增加载流部分截面积。

不同之处在于支撑层仅有 6 股，起支撑作用。

6、分裂导线 ：又称复导线，其将每相导线分成若干根，相互间保持一定的距离。

采用分裂导线可减小电晕损耗和线路电抗，但会增加线路电容。

7、三相架空输电线采用循环换位的目的是减少三相参数不平衡 。

8、同一型号的架空三相输电线，相间距离增大，其线路对地电容将减小。

9、长线路的等值电路要用分布参数表示。

10、标么值是指 有名值 和基准值的比值。

11、采用标么制计算时，只需要选择两个电气量的基准值，其它基准值可根据它们之间的关系导出，通常选择的基准值是功率和电压。

12、对多电压等级的电网进行计算时，要作电压等级的归算。

13、年最大负荷曲线亦称有功功率年负荷曲线，即表示一年内每月最大有功功率负荷变化的曲线。

常用于制订发电设备的检修计划。

习题：1、当功率为 ~P jQ 时（功率因数角为），取基准功率为 S n ，则无功功率的标S 么值为 Q/S。

n2、简单电力系统如图所示，试作出该系统以标么值表示的等值电路（不计电阻、导纳），取 S B =100MVA,U B =Uav 。

110kVT26kVG10kVT1L1X RL2 T3各设备的参数如下：G : S G 30MVA,U G 10.5kV , X d 0.27T 1 : S T 1 31.5MVA,k 10.5/121kV,U k % 10.5l 1及l 2 : l 100km, x 0 0.4 / km T 2、T 3 : S T 2 S T3 15MVA, k 110/ 6.6kV,U k % 10.5X R :U XR6kV , I XR 1.5kA, X R % 8解：发电机： X GX dU GN 2 S B0.27 10.52 1000.9 S G U B 2 3010.52U k % U N 2S B10.5 1212 1000.369变压器 T 1：X T 1 100S NU B 2 100 31.5 1152线路 L : X LX L1(0.4 100) 1152 0.1512 Z B 2 100变压器 T 2、T 3：X T U k % U N 2 S B 10.5 1102 1000.6404 100 S N U B 2100 15 1152U R % U LN S B 86 100 0.4655电抗器： X R 1003I XR U B 2 100 3 1.5 6.32等值电路为：j0.6404j0.9j0.1512j0.369j0.4655j0.64043、根据凸极式发电机的向量图（图 2-3 或图 2-7a ），求证图 2-7（b ）中 .mOU N 2 (1 1 )x qx d解：由图 2-3 可知，图 2-7（b ）中，OB=Ix dNd ’qNd而mOB 与’(U /x ) , OD=Ix (U /x ) ,O OD相似，故有 mO/OO ’ 所以，’d qmO= OO ﹡( x d q)=x /x ,/x’’’mO =mO- OO = OO ﹡( x d q-1)/x而 OO ’ 2Nd 代入上式，得’ 2Nqd证毕=U /x ,mO =U (1 /x - 1/ x )第三章 简单电力网络的计算和分析概念：1、线路功率分布的计算：P2Q2P2Q2%（1）阻抗支路的功率损耗22(R j X )11( R jX )S z2U 2U 21（2）导纳支路的功率损耗%1GU 2B U 2B U 2S2jj222、有功功率流过电抗时， 会产生无功损耗； 无功功率通过线路电阻时会产生有功功率损耗。

3、 UPR QX ; UPX QRUU4、线路的电压降落是指线路始末两端电压的向量差 ；线路的电压损耗是指线路始末两端电压的 数量差 。

5、线路空载的情况下线路末端的电压会高于始端的电压。

因为线路与大地之间存在对地电容，线路越长，电容越大，对线路补充大量无功。

当线路空载时，线路末端电纳中的容性功率，功率值为1BU 2 ,与之对应的2电流为1BU 。

该电流在线路流动时产生的电压降落UBUX ,此时末端电2 2压高于始端电压。

6、有功功率损耗最小时的功率分布按线段的电阻分布。

7、有功功率损耗最小时的功率分布按线段的阻抗分布。

8、在两端供电网的最初功率分布中，由两个供电点的电压差引起的功率称为循环功率。

9、环网潮流的自然分布是按线路的阻抗分布。

习题：1 、已知一双绕组变压器的容量为 31500kVA, 额定电压为121/10.5kV,P k =20kW,U k%=10.5,P0=10kW,I0%=0.5 。

若变压器二次侧的功率为5+j10MVA, 试求其一次侧的输入功率。

解：变压器归算到高压侧R T P k U N2 20 12120.295 1000 S N2 1000 31.52X T U k % U N2 10.5 121248.8 100 S N 100 31.5G T P0 10 6.83 10 7 S1000 U N2 1000 1212B T I0 % S N 0.5 31.5 1.076 10 5 S100 U N2 100 1212由题目可知，该变压器为升压变压器，其等值电路如下：0.295+j48.85+j10MVAS T0S T121/10.5kVST 0 P0 j I% STN 0.01 j 0.5 31.5 0.01 j 0.1575(MVA)P LD2 Q LD2 100 100SZT (R T jX T ) 52 102 (0.295 j 48.8) 3.048 10 3 j 0.5041(MVA) U N2 1102一次侧输入功率为：ST SLDSZT S T 0 (5 j10) (3.048 10 3 j 0.5041) (0.01 j 0.1575)5.013 j 10.6616(MVA)2、计算闭式网络的初步功率时（ A ）A.不必考虑电压降落和功率损耗B.必须考虑电压降落C.必须考虑功率损耗D.视情况而定3、为什么电力系统选择高压输电？答：由(P2 Q 2 )S2( R jX ) 可知，若输送的功率相同，采用高压输电可降低网损，U提高运行的经济性；另外，由U (PR QX ) /U 可知，输送的功率相等时，采用高电压输电可以减少电压损耗，改善电压质量。

4、输电系统如题图 2 所示。

已知：每台变压器S N=100MVA，△ P0=450kW，△Q O=3500kvar，△ P s=1000kW，V s=12.5%，工作在-5%的分接头；每回线路长250km，r1=0.08/ km ，x1 =0.4 / km ，b1 =2.8×106 S / km ；负荷P LD =150MW ， cos=0.85。

线路首端电压 V A=245kV，试分别计算：输电线路，变压器以及输电系统的电压降落和电压损耗；输电线路首端功率和输电效率；线路首端 A ，末端 B 以及变压器低压侧 C 的电压偏移。