中文摘要
本文分四章介绍了电力系统分析及其自动化的主要容。第一章介绍了电力系统的基本知识，包括电力系统及其电力网的基本概念、作用；对电力系统的基本要求以及电能质量的标准。电力线路的组成及各部分的作用。第二章主要介绍了电力系统有功功率的平衡与频率的调整。频率是电能质量的主要指标之一，必须给予保证。简要介绍了频率的一次调频、二次调频、三次调频。调频的实质就是维持系统有功功率的平衡。第三章介绍了电力系统无功功率的平衡与电压的调整。电力系统的无功电源及电压的调节措施。电力系统的电压和无功管理的目的是保证电力系统在各种运行方式下，各中枢点的电压在允许偏移范围内。第四章介绍了电力系统自动化控制的主要内容，包括电力系统自动化的概述、特点及电力系统自动控制装置。电力系统自动控制装置是电力系统安全稳定运行的可靠保证。关键词：电力系统分析自动化
目录
中文摘要 (1)
第一章电力系统的基本知识 (3)
1.1电力系统的基本概念 (3)
1.2电能质量的标准 (4)
1.3电力线路 (4)
第二章电力系统有功功率的平衡及频率的调整 (5)
2.1电力系统有功功率的平衡 (5)
2.2频率的调整 (5)
第三章电力系统无功功率的平衡及电压的调整 (6)
3.1电力系统中的无功电源 (6)
3.2无功补偿的方法 (7)
3.3电力系统中无功功率的平衡 (8)
3.4电压的调整 (8)
第四章电力系统自动化控制的主要内容 (10)
4.1电力系统自动化概述 (10)
4.2自动化系统的特点 (11)
4.3电力系统自动化的基本内容 (11)
4.4电力系统自动控制装置 (12)
结论 (21)
致谢 (21)
参考文献 (21)
一、电力系统的基本知识
1.1 电力系统的基本概念
1.1.1 电力系统及电力网
1.1.1.1 电力系统的定义
把发电、变电、输电、配电和用电等各种电器设备连接在一起的整体，称为电力系统。它包括发电厂的电气部分、升压变压器、降压变压器、输配电线路及各类用电设备等。
1.1.1.2 电力网的定义、作用、分类
1. 定义：由不同电压等级的变电所和输配电线路构成的网络结构称为电力网。
2. 作用:汇聚、传输、变换、分配电能。
3. 分类：为了分析计算电力网可分为地方电网、区域电网和远距离输电网。地方电网电压较低（110KV以下)，输送功率较小，线路较短（100km以下），计算时可做较多简化；区域电网电压较高（110KV-330KV），输送功率较大，线路较长（100km-300km），计算时只能做一定简化；远距离输电网（电压在330KV及以上），输送线路超过300km，计算时不能简化。按电压高低，电力网可分为低压电网，（1KV及以下）、中压电网（3、6、10 KV）、高压电网（35、60、110、220 KV）、超高压电网（330KV、正负500、正负600、正负750）、特高压电网（正负800、1000KV）。按接线方式，电力网分为一端电源供电网、两端电源供电网、多端电源供电网。
1.1.2 对电力系统的基本要求
电能作为一种特殊的商品，它的生厂、输送、分配和使用同时进行；生产与国民经济及人名生活关系密切；电力系统运行的过度过程非常短暂。要求具有较高的自动化程度，需要继电保护、自动装置的投入，实施实时监控。
1．最大限度的满足用户的要求；
2．安全、稳定、可靠的供电；
3．为电力用户提供优质的电能；
4．满足系统运行的经济性。电力系统运行的经济性应考虑合理分配各个发电厂的负荷、降低发电厂燃料消耗率、厂用电率、降低电力网的电能损耗和管理成本。
1.2 电能质量的标准
良好的电能质量可以使电气设备正常工作，并取得最佳的经济效果。衡量电能质量的标准主要有频率、电压、波形、电压波动和闪变、三相电压不平衡度等。优质的电能是频率和电压为额定值，波形为正弦波，无电压波动现象、不存在有闪变和三相电压不平衡的情况。
1.2.1 频率
电力系统的频率是指电力系统中同步发电机产生的交流正弦基波电压的频率。在稳态条件下各个发电机同步运行，整个电力系统的频率是相同的。电力系统的频率，只有在有功功率平衡时才保持不变。我国电力系统交流电压的频率为50赫兹，允许偏差为0.5赫兹。
1.2.2 电压
电力系统的无功补偿与无功平衡是保证电压质量的基本条件。同步发电机发出的无功功率的总和与无功补偿设备发出的无功功率的总和等于无功负荷与电力网无功损耗的总和，只有在无功功率平衡时才能保证电力系统在各种运行方式下，各中枢点电压在允许偏差范围内。供电电压允许偏差：
（1）用户受电端电压允许电压偏差：35KV及以上的电压正负偏差绝对值之和不超过额定电压的10%；10KV及以下电压允许偏差值为系统额定电压的7%；220KV电压允许偏差值为系统额定电压的+7% ~ -10%。
（2）发电厂和变电所母线电压允许偏差：发电厂和500KV变电所220KV母线,正常运行时电压允许偏差为系统额定电压的0 ~ +10%；事故运行时为系统额定电压的-5% ~ +10%。发电厂和变电所10（6KV）母线，应使所带线路的全部高压用户或经配电变压器的低压用户的用户端的电压在允许偏差范围内。
1.3 电力线路
电力线路是用来传递电能的，按结构不同可分为架空线路和电缆线路两大类。架空线路有投资省，施工、维护和检修方便等优点，所以电力网中绝大多数的线路都采用架空线路。但架空线路易受有害气体腐蚀，不能跨越大江海域，影响城市美观等缺点，所以在一些特殊地区采用电缆线路。
1.3.1 架空线路的组成元件及各个元件的作用
架空线路由导线、避雷线、杆塔、绝缘子和金具等元件组成。导线用来传导电流，输送电能；避雷线用来将雷电流引入大地，使电力线路免遭雷电波的冲击；杆塔用来支持导线和避雷线；绝缘子用来使导线与杆塔之间保持绝缘；金具是用来固定、悬挂、连接和保
护架空线路的主要元件。
1.3.2 电缆线路的构造及各部分的作用
电力电缆的构造主要包括导体、绝缘层和保护层。电缆的导体用来传导电流；绝缘层用来使各导体之间及导体与包皮之间绝缘。保护层是用来保护绝缘层的，使其不受外力损伤，防止水分倾入和浸渍剂外流。
二、电力系统有功功率的平衡及频率的调整
2.1 电力系统有功功率的平衡
由于电能不能大量的廉价的储存，它的生产、传输、使用同时进行。任何时刻，系统各发电厂发出的有功功率总和=系统综合有功负荷+电力网各元件的有功损耗+各发电厂厂用电及有功损耗总和。电力系统运行时，若有功功率保持平衡，系统的频率就不变。发电机输出的有功功率或用户的有功负荷发生变化时，系统有功率平衡遭到破坏，系统的频率发生变化。当负荷增加时，汽轮机组减速，频率下降；反之，机组加速，系统频率上升。
2.2 电力系统频率的调整
电力系统的负荷是随时变化的，负荷的变化将引起系统有功功率平衡的破坏，从而引起系统频率的变化。为了维持系统有功功率的平衡，且在允许的变化范围之内，需要不断调整各发电厂的出力。调频的实质就是维持系统有功功率的平衡。
2.2.1 调频厂的选择
根据各个发电厂在系统频率调整过程中的作用不同，将发电厂分为主调频厂、辅助调频厂及基载厂。主调频厂担任系统的负荷备用，负责保持系统频率在允许的偏差范围内，一个系统只设一个。辅助调频厂在电力系统频率超过其规定的范围时才参加系统的频率调整工作，一个系统只设少数几个。基载厂按照系统调度下达的负荷曲线运行，系统中的大部分电厂为基载厂。
主调频厂负责整个系统的调频工作，作为主调频厂应该满足以下条件：
（1）具有足够的调频容量和调频范围；
（2）能够比较迅速的调整出力；
（3）调整出力时符合安全经济运行的原则。
2.2.2 电力系统频率的调整过程
2.2.2.1 一次调频
电力系统的有功负荷变化幅值小、速度快，需要靠系统各发电机组的调速装置自动调节原动机的输入功率，来适应这一变化，这种调频过程称为系统频率的一次调整。现阶段电力系统内所有发电的原动机都装有自动调速器。当电力系统的有功功率平衡破坏引起频率的变化时，原动机的调速系统会自动改变原动机的进汽（水）量，相应的增加或减少发电机的出力，建立新的功率平衡关系。此后，调速系统的调节过程结束，系统运行在新的稳态下。这种因负荷的变化，引起发电机转速和频率的变化，从而达到自动调节频率的过程，即为频率的一次调整。
2.2.2.2 二次调频
发电机经过频率的一次调频未能恢复到原来的运行频率，为使负荷变化后机组仍能维持原始转速，要求有频率的二次调整。二次调频适用于频率变化幅值较大，速度较慢的有功负荷的调整。可以通过手动或自动调频器改变调速装置的特性曲线，来适应这一变化，这种借助调频器完成频率调整的过程称为系统频率的二次调整。二次调频主要在主调频厂中进行，频率变化较大时才借助辅助调频厂。
2.2.2.3 三次调频
对于有功负荷变化幅值大、变化速度慢，其变化规律根据运行经验可以预测时，系统调度根据事先预测作出次日每小时的负荷曲线，根据次日各电厂上报的上网电力和电价，结合优质优价，最优网损及系统的负荷曲线，作出各发电厂次日的负荷曲线，这种调频过程成为系统频率的三次调整。
2.2.2.4 事故调频
如果电力系统发生了电源事故，引起系统有功功率的严重不平衡，导致系统频率大幅度下降。这时，应迅速投入旋转备用机低频率减负和装置，恢复系统有功平衡，防止频率的进一步下降。如果事故非常严重，采取上述措施以后，频率仍然大幅度的下降，系统调度人员应迅速启动备用发电机组、切除部分负荷。若还不能满足平衡要求，需将系统解列成多个小系统、分离厂用电等措施，来恢复主系统的功率平衡，抑制频率下降，避免发生频率崩溃。
三、电力系统无功功率的平衡及电压的调整
3.1 电力系统中的无功电源
3.1.1 同步发电机
同步发电机是电力系统中唯一的有功功率电源，又是最基本的无功功率电源。当其在额定状态下运行时，可以发出无功功率：Q=S×sinφ。发电机正常运行时,以滞后功率因数运行为主,向系统提供感性无功；但必要时,也可以减小励磁电流,使功率因数超前,以吸收系统多余的无功。同步发电机供给无功功率的投资比同步调相机的投资少。
3.1.2 并联补偿电容器
并联补偿电容器是目前使用最广泛的一种无功补偿设备。并联电容器只能发出感性无功，提高母线电压水平；也可以改善功率因数，减少由发电机提供的无功功率。它既可以安装在电网中也可以装在负荷侧，也可集中安装又可分散安装。电容器的投切是成组进行的，其出力成阶梯形变化，调压曲线不平滑。并联电容器本身功耗很小，装设灵活，节省投资。
3.1.3 同步调相机
同步调相机是专门生厂无功功率的一种电机，实质是空载运行的同步发电机或同步电动机。在正常励磁时，既不吸收无功功率，也不发出无功功率；它能在欠励情况下，向系统吸收感性无功功率；在过励的情况下，向系统发出感性无功功率。同步调相机既可作为无功电源，发出无功，提高母线电压；又可作为无功负荷，吸收无功功率，降低母线电压。装有自励装置的同步电机能根据电压的变化平滑地调节输入或输出的无功功率。但它的有功损耗大、运行维护复杂、响应速度慢。
3.1.4 静止补偿器
静止无功补偿器是由可调电抗器和电容器组成，并联在降压变压器的低压母线上。电容器发出感性无功功率，静止补偿器根据母线电压的高低自动控制可调电抗器吸收的感性无功功率的大小，从而控制装置发出或吸收感性无功功率的大小，进而达到稳定母线电压的目的。
当电压变化时，静止补偿器能快速、平滑地调节，以满足动态无功补偿的需要，同时还能做到分相补偿；对于三相不平衡负荷及冲击负荷有较强的适应性；且调节平滑，功率损耗小，对负荷变动有较高的补偿能力。
3.2 无功补偿的方法
无功补偿通常采用的方法主要有3种：低压个别补偿、低压集中补偿、高压集中补偿。
3.2.1低压个别补偿:
低压个别补偿就是根据个别用电设备对无功功率的需求量将单台或多台低压电容器组分散地与用电设备并接，它与用电设备共用一套断路器。通过控制、保护装置与电机同时投切。随机补偿适用于补偿个别大容量且连续运行(如大中型异步电动机)的无功消耗，以补偿励磁无功为主。低压个别补偿的优点是：用电设备运行时，无功补偿投入，用电设备停运时，补偿设备也退出，因此不会造成无功倒送。具有投资少、占地面积小、安装容易、配置方便灵活、维护简单、等优点。
3.2.2 低压集中补偿：
低压集中补偿是指将低压电容器通过低压开关接在配电变压器低压母线侧，以无功补偿投切装置作为控制保护装置，根据低压母线上的无功负荷而直接控制电容器的投切。电容器的投切是整组进行，做不到平滑的调节。低压补偿的优点：接线简单、运行维护工作量小，使无功就地平衡，从而提高配电变压器的利用率，降低网损，具有较高的经济性，是无功补偿中常用的手段之一。
3.2.3 高压集中补偿：
高压集中补偿是指将并联电容器组直接装在变电所的6～10kV高压母线上的补偿方式。适用于用户远离变电所或在供电线路的末端，用户本身又有一定的高压负荷时，可以减少对电力系统无功的消耗，并可以起到一定的补偿作用；补偿装置根据负荷的大小自动投切，从而合理地提高了用户的功率因数。同时便于运行维护，补偿效益高。
3.3 电力系统中无功功率的平衡
电力系统在运行时无功功率要保持平衡，其同步发电机的无功功率总和+无功补偿设备发出的无功功率总和=系统无功负荷总和+厂用无功负荷总和+电力网无功损耗总和。系统电压过低的根本原因就是系统无功功率电源不足。当系统电压过低时，首先要增加系统的无功电源，保持系统的无功平衡。电力系统的无功补偿与无功平衡，是保证电压质量的基本条件。
3.4 电力系统电压的调整
电力系统电压调整的目的是保证电力系统在各种运行方式下，各负荷点的电压在允许的偏移范围内。对系统各负荷电压进行监测和调整，可以通过监视和调整负荷供应点的电压来实现。电力系统中监视、控制和调整电压的母线称为电压中枢点。只要控制、监视中枢点的电压在一定的允许范围之内，就可以使由其他供电的各个负荷点的电压质量都得到保证。
3.4.1 电压中枢点的调压方式
3.4.1.1 逆调压
对于负荷变动较大，线路较长，距电压中枢点较远，而电压质量要求又较高的电力网，一般实行逆调压。即在最大负荷时，把中枢点电压提高到线路额定电压的105%；在最小负荷时，把中枢点电压减小到线路的额定电压。这样管理中枢点电压，可以使得在最大负荷时，负荷点的电压不会因线路的电压损耗增大而过低；在最小负荷时，不会因线路的电压损耗较小而过高。
3.4.1.2 顺调压
对于线路损耗小，线路较短，线路损耗较小，或用户允许的电压偏移较大的电力网，一般中枢点实行顺调压。即在最大负荷时，保持中枢点电压不低于线路额定电压的102.5%；在最小负荷时，保持中枢点电压不超过线路额定电压的107.5%。
3.4.1.3 恒调压
电力系统的线路长度介于上述两种电力系统之间，负荷变动较小，负荷对电压质量要求一般时，一般中枢点实行恒调压。即在最大和最小负荷时，保持中枢点电压为线路额定电压的105%。一般不需要装设贵重的调压设备，通过合理选择变压器的分接头和并联电力电容器补偿，就可以满足调压的要求。
3.4.2 电力系统的调压措施
3.4.2.1 改变发电机励磁调压
改变发电机的励磁电流，不但可以改变发电机的电势和端电压，还可以调节发电机输出的无功功率，从而调节电网电压。在最大负荷时，增加发电机的励磁电流，提高发电机的端电压；在最小负荷时，减少发电机的励磁电流，降低发电机的端电压。
3.4.2.2 改变变压器的分接头调压
合理选择变压器的分接头来改变变压器的变比进行调压是电力系统调压措施中应用最为广泛的措施之一。当电力系统无功功率充足时，利用有载调压变压器调压，非常灵活有效。改变变压器的分接头调压时，调压措施本身并不产生无功功率，但系统消耗的无功功率与电压水平有关，电压调的越高，该地区无功越不足，反而导致恶性循环。
3.4.2.3 改变电力网无功功率分布调压
当电力系统无功电源不足时，应先增加无功电源，依据无功分层分区就地平衡的原则，设置并投入无功补偿设备。无功补偿设备不受能源和地点的限制，可以集中安装也可分散安装。改变电力网的无功功率分布，就地平衡无功负荷，可以减少无功功率在电力网传输过程产生的电压损耗和功率损耗，提高电网电压质量和设备的利用率。
（1）装设并联电力电容器
电力电容器只能发出感性无功功率，提高母线电压。在最小负荷时，电力系统电压偏高，并联电容器全部退出。在最大负荷时，由于系统电压偏低，并联电容器全部投入。（2）装设同步调相机
在最大负荷时，同步调相机可以过励磁运行，发出无功功率，提高母线电压。在最小负荷时，同步调相机可以欠励磁运行，吸收无功功率，降低母线电压。
3.4.2.4 改变电力网的参数调压
（1）增大导线的截面积。10KV以下的输电线路，电阻占总阻抗的比例较大，电压损耗中PR起主导作用。增大导线的截面积，可以有效减小输电线路的电压损耗，也可以减少输送功率的损耗，提高电网的电压质量。
（2）改变电力网的接线方式。改变电力网的接线方式，可以减少电力网的阻抗，从而减少电力网的电压损耗，达到调压的目的。
（3）串联电容补偿。对于长距离输电线路，由于线路的感抗较大，产生较大的电压损耗和无功功率损耗。采用串联补偿电容，可以减少线路感抗，缩短输电线路的电气距离，降低电压损耗和无功损耗，提高输电线路的末端电压，达到调压的目的。
四、电力系统自动化控制的主要内容
4.1 电力系统自动化概述
自动化是指用特定的仪器、设备对生厂过程等进行调节和控制，以代替人工直接操作控制。自动化可以有效地提高生厂过程、工作流程的效率和改善生产工作人员的劳动条件。典型的自动化控制系统应该包括控制对象、自动控制装置以及它们之间的监测和控制信息通道组成。
为适应电力系统的特点和满足其基本要求，对电力系统自动化提出了很高的要求，机载电力系统中，用用各种具有自动检测、信息处理和传输、自动操作和控制功能的装置对电力系统中的设备、子系统和全系统进行就地或远方的自动监测、调节和控制，从而保证
电力系统正常运行。在电力系统发生事故时，迅速切除故障防止事故扩大，尽快恢复系统正常运行，保证供电可靠性。
4.2 自动化系统的特点
（1）功能综合化
微机监控系统综合了原来的仪表屏、操作屏、模拟屏和变送器柜、远动装置、中央信号系统等。微机保护系统代替了电磁式和晶体管式的保护装置等。
（2）分级分布式微机化的系统结构
综合自动化系统内各子系统和各功能模块由不同配置的微机计算机组成，采用分布式结构，通过网络总线将微机保护、数据采集、控制等各子系统连接起来，构成一个分级分布的系统。
（3）测量显示数字化
采用微机监控系统后，改变了原来的测量手段，常规指针式仪表被CRT显示器上的数字代替，直观、明了。抄表记录由打印机打印，减轻了劳动人员的劳动强度，而且提高了测量的精确度。
（4）操作监视屏幕化
变电所实现综合自动化后，可以监视全所的实时运行情况和对各个开关设备进行操作控制。庞大的模拟屏被实时主接线画面取代；断路器的跳、合闸操作被鼠标操作所代替；光字牌报警信号被屏幕画面闪烁和语言报警代替等。
（5）运行管理智能化
智能化不仅是能实现自动化的功能，更重要的是实现故障分析和故障恢复操作智能化，实现自动系统本身的故障自诊断、自闭锁和自动恢复等功能。
4.3 电力系统自动化的基本内容
4.3.1 信息就地处理自动化
其特点是能对电力系统的情况作出快速反应，如高压输电线路上发生短路故障时，要求继电保护瞬时动作快速切除故障；在电力系统正常运行时，同步发电机的励磁自动控制系统可以保证系统的电压质量和无功出力的分配，在故障时可以提高系统的稳定水平。有功功率自动调节装置能跟踪系统的负荷波动，保证电能的频率质量按频率自动减负荷装置能再系统故障情况、电力系统出现严重的有功缺额时，快速地切除一些次要负荷，以免造成系统的频率崩溃。
4.3.2 电力系统调度自动化
可以通过设置在各个发电厂和变电站的远动终端采集电网运行的实时信息，通过信道传输到主站，主站根据全网的信息对电网的运行状态进行分析、负荷预测以及自动发电控制等。当系统发生故障时，继电保护切除故障线路后，调度自动化系统可将继电保护的状态采集后送到调度员的监视屏幕上。调度员根据这些信心可以掌握故障情况和原因，并采取相应的措施，使电网恢复正常供电。电力系统调度自动化可概述为遥测、遥信、遥控、遥调、遥视这“五遥”功能。
4.3.3 电厂动力机械自动控制
对各类发电厂的动力机械运行实现自动控制是现代电力系统的必然要求。火力发电厂的动力机械主要是为锅炉汽轮机等热力设备的热工过程服务的，其自动化控制系统主要包括锅炉自动控制系统、汽轮机自动控制系统、辅助设备自动控制系统、计算机监视系统等。
4.3.4 电站自动化
常规变电所将大量现场一次设备同安装在控制室内的单项自动化装置之间并用大量电缆一一对应地连接起来。其设备复杂，占地面积大，功能分立。随着大规模集成电路、现代信号处理技术和计算机监控技术的发展，取消了传统的集中控制屏，二次回路极为简洁，控制电缆大量减少，构成一个统一的计算机系统来完成变电站自动化功能，包括远方监视与控制、远动和继电保护、测量和故障记录，运行参数自动打印等，可以实现无人值班运行。功能综合化、结构微机话化、操作监视屏幕化、运行管理智能化的特征。
4.4 电力系统的自动控制装置
4.4.1 输电线路的自动重合闸
4.4.1.1 概述
在电力系统，输电线路最容易发生故障，据运行经验，故障大多是瞬时性故障，约占故障总数的80%以上。为了提高的供电可靠性，线路因故障断开后再进行一次重合闸，这种将被切除的故障线路重新投入的一种自动装置叫作自动重合闸装置。
4.4.1.2 自动重合闸装置的作用
1、提高输电线路的供电可靠性，减少由于瞬时故障造成的停电损失；
2、对于双端电源供电的高压输电线路，可以提高系统并列运行的稳定性，从而提高输送容量。
3、可以纠正由于断路器本生机构不良或保护误动引起的误跳闸。
规程规定“1KV以上架空线路和电缆混合线路，在具有断路器时应装设自动重合闸装置”。
4.4.1.3 自动重合闸的分类
1、按作用于断路器的方式：三相重合闸、单相重合闸、综合重合闸；
2、按运用的线路结构：单侧电源重合闸、双侧电源重合闸（快速自动重合闸、非同期自动重合闸、检定同期和检定无压自动重合闸等）。
4.4.1.4 单侧电源线路的三相自动重合闸
单侧电源线路只有一侧电源供电，无需考虑同期问题，重合闸装置装于线路送电侧。我国电力系统广泛采用三相一次自动重合闸。所谓三相一次自动重合闸指不论在输电线路上发生任何短路故障，继电保护装置都应动作将三相断路器一起跳开，然后启动重合闸装置，将三相断路器重新合上；若故障为瞬时性的则重合成功；若故障为永久性的，继电保护再次将三相断路器跳开不再进行重合。
4.4.1.5 双侧电源线路的三相自动重合闸
1．三相快速自动重合闸
（1）当输电线路上发生故障时，继电保护能迅速的使线路两侧的断路器跳开，并随及进行重合。
（2）采用三相快速自动重合闸时要具备一定的条件：线路两侧装有全线速动保护；线路两侧具有快速动作的断路器；断路器重合闸瞬间产生的冲击电流不超过电气设备的允许值。
（3）应用在220KV及以上的输电线路，有利于提高系统并列运行的稳定性和供电的可靠性。
2．三相非同期自动重合闸
（1）当输电线路上发生故障时，继电保护使线路两侧的断路器跳开后，不管两侧电源是否同步就进行自动重合。
（2）不按顺序投入线路两侧的断路器的三相非同期自动重合闸，其接线简单，不需要装入线路电压互感器，系统恢复并列运行的速度快。但是在线路上发生永久性故障时，两侧断路器均重合一次，对系统造成的冲击大。按顺序投入线路两侧的断路器的三相非同
期自动重合闸，先重合侧采用单侧电源线路的自动重合闸接线，后重合侧采用检定线路上有电压的自动重合闸接线，线路上发生任何故障时，继电保护跳开线路两侧的断路器后，先重合侧重合该侧的断路器；若为瞬时性故障，重合闸成功，线路上有电压，后重合侧检测到线路上有电压后进行重合。若为永久性故障，先重合侧重合后，继电保护加速动作切除故障后不再进行重合。后重合侧检测到线路上没有电压不进行重合。若为永久性故障时，后重合侧不再进行重合，减小对系统的冲击。
（3）在110KV及以上的输电线路，采用不按顺序投入相非同期自动重合闸
3．检定同期和检定无压三相自动重合闸
工作原理：当输电线路上发生故障时，继电保护动作跳开两侧的断路器，线路失去电压，两侧的同步继电器不动作，其触点打开。这时检定线路上无压的低电压继电器动作其触点闭合，启动重合闸，经过预定的时间，检定无压侧的断路器重新合上。如果线路上发生永久性故障时，加速保护装置动作加速跳开该侧的断路器不再重合。检定同期侧检定线路上无压，只有母线侧有电压，同步侧的同步继电器不动作，不能启动自动重合闸。如果线路上发生瞬时性故障，检定无压侧重合成功，检定同期侧既加入母线电压又加入线路电压，开始检测两侧的电压差、频率差、相角差是否满足同期条件，满足同期条件时，同步继电器的触点闭合，启动检定同期侧的自动重合闸装置，重新合上检定同期侧的断路器，线路恢复正常供电。
4.4.1.6 自动重合闸与继电保护的配合
1. 自动重合闸前加速保护
一般应用于具有几段串联的辐射形线路中，自动合闸装置仅装在靠近电源的一段线路上。
（1）定义：线路上发生故障时，不论故障点在哪，前加速保护无选择的瞬时跳开电源侧的断路器，然后启动重合闸装置，将该断路器重新合上并将前加速保护闭锁。若故障为瞬时性的则重合成功；若故障为永久性的，则依靠故障点所在线路的保护，有选择性地将永久性故障切除。
(2)优点:能快速切除瞬时性故障，而且设备少只需要一套ARC装置，接线简单容易实现。缺点：切除永久性故障的时间长，装有ARC装置的断路器的动作次数多，但ARC装置或断路器拒动，使停电范围扩大。
(3)适用范围：35KV及以下的发电厂、变电所引出的直配线上，以便快速切除故障。
2. 自动重合闸后加速保护
必须在各线路上装设有选择的保护和自动重合闸装置。
（1）定义：当任一线路上发生故障时，首先由故障线路的保护有选择的将故障切除，然后启动故障线路的自动重合闸装置，若故障为瞬时性的则重合成功；若故障为永久性的，
后加速保护无选择的瞬时跳开故障线路的断路器。
（2）优点:第一次保护装置动作跳闸是有选择性的，不会使停电范围扩大；其再次断开永久性故障的时间加快，有利于系统运行的稳定性。缺点：第一次切除故障可能带延时，影响自动重合闸装置的动作效果。
（3）适用范围：35KV及以上的电网中，应用范围不受电网结构的限制。
4.4.1.7 综合重合闸的重合闸方式
（1）单相重合闸：线路上发生单相故障时只跳开故障相，然后进行单相重合；当重合到永久性故障，系统又不允许非全相运行时，保护再次动作跳开三相不再进行重合。当线路上发生相间故障时，保护动作跳开三相后不再进行重合。
（2）三相重合闸：不管线路上发生任何形式的故障，跳开三相断路器实行三相自动重合闸；当重合到永久性故障时，断开三相不再进行重合。
（3）综合重合闸：线路上发生单相故障时只跳开故障相，然后进行单相重合；当重合到永久性故障，系统又不允许非全相运行时，保护再次动作跳开三相不再进行重合。当线路上发生相间故障时，保护动作跳开三相断路器，实行三相自动重合；当重合到永久性故障，保护动作跳开三相后不再进行重合。
（4）停用方式：不管线路上发生任何形式的故障，保护动作跳开三相断路器，不再进行重合。
4.4.2 二备用电源自动投入装置
4.4.2.1 定义
当工作电源因故障断开以后，能自动而迅速地将备用电源投入到工作，或将用户切换到备用电源上去，从而使用户不至于被停电的一种自动装置，简称备自投。
4.4.2.2 分类
明备用：备用电源在正常情况下不运行，处于停电备用状态；只有工作电源故障被切除时菜投入。暗备用：两个电源正常时都为工作电源，各带一部分负荷，均留有一定的备用容量；当一个电源故障时，备自投动作将故障电源切除，另一个电源带全部的负荷。
4.4.2.3 作用
提高供电可靠性，节省建设投资；简化继电保护；限制短路电流，提高母线残余电压。
4.4.2.4 工作原理
工作电源或设备故障时断路器跳闸，装置检测到工作电源消失，工作电源断路器在跳闸位置，备用电源电压正常，且备用电源继电保护未动作，此时备自投动作将备用电源或设备投入。若投到故障系统上，备自投继电保护动作将备用电源或设备退出，而且只动作一次。待故障处理完毕后，解除备自投的闭锁，准备下一次的动作。
4.4.3 按频率自动减负荷装置
4.4.3.1 定义
当电力系统频率降低时，根据系统频率下降的不同程度，自动断开相应的负荷，阻止频率的减低，并使系统频率恢复到给定的数值，从而保证电力系统的安全稳定运行和重要用户不间断供电的一种自动装置。
4.4.3.2 对按频率自动减负荷装置的基本要求
（1）按频率自动减负荷装置动作后，系统频率应恢复到恢复频率范围内。由于系统故障时功率缺额较大，考虑装置本身的误差，要求系统频率应恢复到规定频率范围内即可，一般要求恢复频率低于系统的额定频率（我国电力系统规定恢复值不低于49.5HZ）。
（2）应该有足够的负荷接于按频率自动减负荷装置上，当系统出现严重的有功缺额时，按频率自动减负荷装置能够充分发挥作用，使系统频率恢复到给定的数值。
（3）按频率自动减负荷装置应能根据系统频率下降的不同程度分级切除负荷，采用逐步逼近的方式。即当频率下降到一定值，按频率自动减负荷装置的相应级动作切除一定量的负荷。如果不能阻止频率的下降，下一级动作再切除一定量的负荷，直到频率不再下降为止。分级切除时，首先切除不重要的负荷，必要时再切除部分重要负荷。
（4）按频率自动减负荷装置动作频率、动作时间应符合要求。
（5）按频率自动减负荷装置应该设置附加级。按频率自动减负荷装置在动作过程中，可能会出现系统频率长时间低于恢复频率运行，为了消除这一现象，应该设置较长延时的附加级，动作频率取恢复频率下限，附加级动作后，足以使系统频率恢复到恢复频率范围内。
4.4.4. 发电机的自动并列装置
4.4.4.1 发电机自动并列操作
为满足电能的质量和系统安全稳定运行的要求把一台待投入运行的空载发电机经过必要的调节，在满足同期并列条件下经开关操作与系统并列的操作过程成为并列操作。
4.4.4.2 同步发电机并列操作的方法
（1）准同步并列：待并发电机转子的转速达到额定转速后，给发电机加励磁，待发电机建立起电压，调整发电机电压和频率，在接近同步条件时和上并列段路器，将发电机并入电网。
（2）自同步并列：待并发电机转子的转速达到额定转速后，和上并列段路器，将发电机并入电网；立即给发电机加励磁，由系统将发电机拉入同步。
4.4.4.3 同步发电机准同步并列的条件
（1）待并发电机电压和系统电压接近相等，其电压差不超过额定值的5%—10%；
（2）待并发电机电压和系统电压并列瞬间相角差接近相等，并列瞬间相角差不超过10度；
（3）待并发电机频率和系统频率接近相等，其频率差不超过额定值的0.2%—0.5%。
4.4.4.4 数字式自动准同步并列装置
1．概述
用大规模集成电路微处理器（CPU）等器件构成的字式自动准同步并列装置，硬件简单，编程方式灵活，运行可靠。CPU具有高速运算和逻辑盘点能力，它的指令周期以毫秒计算，发电机可以有足够充裕的时间进行相角差和频角差近乎瞬时值计算，并按照频率差值、电压差值的大小和方向确定相应的调节量，对机组进行调节，以满足最佳并列效果。考虑到相角的加速问题，数字式自动准同步并列装置能按照相角的变化规律选择最佳导前时间发出合闸脉冲，缩短并列操作的过程，提高运行可靠性。
2．同步条件检测
（1）电压检测
交流电压变送器把交流电压转换为直流电压，ＣＰＵ从Ａ/Ｄ转换器接口读取系统和发电机电压量的有效值，当系统和发电机电压量的有效值超过允许电压偏值时，不允许发出合信号。当系统电压高于发电机电压时，并行口输出升压信号，输出调节信号的宽度与其差值成比例，反之输出降压信号。
（2）频率检测
把交流电压正弦信号转换为方波，经过二分频后，利用正半波高电平作为可编程计数器开始计数的信号，其下降延开始计数，由CPU读取其中计数值N，并使计数器复位，为下一个周期计数做好准备。交流电压计数器的及时脉冲频率为,则交流电压的频率f=fc/N。发电机电压和系统电压分别由可编程定时计数器计数，主机读取Ng、Ns，求得fg、fs。当fg、fs差值超过频率允许差值，不允许输出合闸信号，同时发调频脉冲，按发电机频率高于或低于系统频率来输出增速或减速信号。
（3）导前时间检侧
将发电机电压和系统电压转换为相同周期的方波电压，通过对矩形波进行过零点检测，获得带并列发电机和系统的频率，从而求出频差和角频差，在随机存储器中保留一个这些时段的值，通过计算已知时段的时间差和角频差得到频差对时间的二阶导数，计算出理想导前时间（即发出合闸脉冲到断路器主触头闭合的时间)，本计算点的相角差在允许范围内时发出合闸脉冲。
3．微机自动准同步装置将发电机并网的过程
装置接入后开始工作，首先进行装置主要部件自检，如果出错将会显示出错信息，启动报警。如果各部件正常，则检测出开关的状态，检测为工作状态，如果检测到一个特定的并列点同步开关信号，则装置进入同步工作状态。如果无并列点的选择信号或选择信号多于一个，则显示出错误信息并报警。进入同步工作状态后，如果检测到发电机侧和系统侧电压互感器二次侧电压低于低电压闭锁值，装置报警，并停止执行并网程序。如果检测到压互感器二次侧电压高于低电压闭锁值，相位表按滑差方向旋转，开始检查频差和压差是否越限。如越限，且选择了自动准同步装置的自动调频和调压功能，则装置进行自动调频和调压。如果频差和压差都在允许范围内，将检测断路器两侧是否同频。如果出现同频，装置将自动发出加速控制命令，使待并发电机加速，促进同步条件的出现。在频差和压差均满足要求后，进入准备并网阶段，测量当前的相角差，相角差进入180-0区间，开始检查频差变化率是否越限，程序进行理想导前相角的计算，当相角差接近零度时，发出合闸命令。确保在角差等于零度时，断路器的主触头闭合。
3. 自动准同步装置的功能
（1）能自动检测待并发电机与系统的电压差、频率差，当满足同期条件时，自动发出合闸脉冲命令，使断路器主触头闭合瞬间相角差为零；
（2）如果电压差、频率差不满足同期条件，能自动闭锁合闸脉冲，同时检测出电压差、频率差的方向，对待并发电机进行电压和频率的调整，从而加快自动并列的进程。
4.4.5 同步发电机自动调节励磁装置
4.4.
5.1 概述
同步发电机和励磁系统构成了同步发电机的自动调节励磁系统。同步发电机的励磁系统由励磁功率单元和自动调节励磁装置组成。励磁系统系统就是为同步发电机提供励磁电流的设备，即与同步发电机转子电压的建立、调整以及必要时使其消失的设备。励磁功率单元的作用是向同步发电机的励磁绕组提供励磁电流。自动调节励磁装置根据发电机端电压的变化控制励磁功率单元的输出，达到调节励磁电流的目的。
4.4.
5.2 自动调节励磁装置的作用、调节原理及分类
1．自动调节励磁装置的作用
自动调节励磁装置是同步发电机励磁控制系统的智能部件，他是根据端电压（和电流）的变化对机组励磁产生校正作用的装置，用来实现正常和事故情况下励磁的自动调节。
2．自动调节励磁装置的调节原理
自动调节励磁装置按其调节原理可分为按电压偏差比例调节和补偿调节两种。按电压偏差比例调节，当机端电压上升，调节器控制励磁功率单元，输出励磁电流减小，使机端电压下降；反之增大励磁电流，使机端电压上升。这种调节系统，只要机端电压变化，调节器都能进行调节，最终使机端电压维持在给定水平上。补偿调节是按影响机端电压变化的一些因素进行调节，具有一定的盲目性，只作为辅助调节装置，不单独使用。
3．自动调节励磁装置的分类
自动调节励磁装置按其构成可分为机电型、电磁型、半导体型和微机型。机电型调节器不能连续调节，响应速度慢，存在死区，已被淘汰；电磁型调节器调节速度慢，但可靠性高，通常用于直流励磁机系统；半导体型调节器响应速度快，且工作可靠性高，在电力系统中广泛应用；微机型调节器功能全面，灵活方便，逐步广泛使用。
4.4.
5.3 半导体自动调节励磁装置
1．自动调节励磁装置的构成
半导体自动调节励磁装置由基本控制和辅助控制两大部分组成。基本控制单元由调差单元、测量比较单元、综合放大单元和移相触发单元构成,实现励磁电流的自动调节，以便维持电压水平和合理分配机组间的无功功率。辅助控制单元是为了满足发电机不同工况的要求，改善电力系统稳定性和励磁系统动态性能而设置的。
2．半导体自动调节励磁装置各基本控制单元的作用
（1）调差单元
稳定、合理分配机组间的无功功率。调差单元通过检测输出电压变化来反映端电压、无功电流的变化。随着无功电流的增大，输出电压相应升高或降低，通过自动调节励磁装置相应的调节得到相应的正或负的调差系数。
（2）测量比较单元
测量发电机电压的变化并将其转变为相应的直流电压，然后与给定的基准电压进行比较，得到发电机的电压偏差信号。
（3）综合放大单元
将电压偏差信号与其他辅助信号进行综合放大，以体改装置的灵敏度，适应不同工况的要求。
（4）移相触发单元
产生相位随着控制电压改变的一项处罚脉冲，用来控制晶闸管整流电路输出电压的大小，达到自动调节励磁的目的。
4.4.
5.4 微机型自动调节励磁装置
随着发电机单机容量和电网容量的不断增大，电力系统及发电机组对励磁控制在快速性、可靠性、多功能性等方面提出更高的要求，常规模拟式励磁调节器难以满足如此高性能要求，如更优的励磁调节性能、更多和更灵活地控制、限制、报警等附加功能。随着数字控制技术、计算机技术及微电子技术飞速发展，微机型励磁调节器可以充分发挥其软件优势，无需添加硬件可以方便实现其控制功能，显示直观、通信方便，具有模拟式调节器无法比拟的优点。
4.4.6 电压无功自动控制装置
4.4.6.1 有载调压变压器分接头和补偿电容器的综合控制
电压是衡量电能质量的重要指标，保证用户处的电压接近额定值是电力系统运行调整的基本任务之一。电压偏移过大不仅对用户的正常生产产生不利影响，还可能使网损增大，甚至危及系统运行的稳定性。造成系统电压下降的主要原因是系统无功功率不足或系统无功功率分布不合理，所以电压调整问题主要是文功功率的分布与补偿问题。电压无功综合控制的目的，一是使负荷端电压与额定电压的偏差最小；二是使系统的功率损耗最小。
有载调压变压器可以在带负荷条件下切换分接头，从而改变变压器的变比进行调压。而合理的布置无功功率补偿容量，可以改变武功潮流分布，提高功率因数，降低网损，从而改善用户的电压质量。在利用有载调压变器的分接头进行调压时，调压措施本身不产生无功率，因此在整个系统无功不足的情况下不可以用这种方法提高系统的电压水平。而利用补偿电器进行调压，由于补偿装置本身可产生无功功率，这种方法既能补充系统无功的不足，又可改变无功的分布。然而在系统无功充足时，由于无功分布不合理而造成电压质量下降时，这种方法却又无能为力。因此只有将两者结合起来，才有可能达到良好的控制效果。
4.4.6.2 电压无功综合控制原理
1. 调整变压器的变比
当负荷增大，引起线路电压损失增加，从而导致负荷端电压下降时，可以减小变压器的变比以提高变压器低压侧的电压，从而提高负荷端电压；但负荷减小时，导致负荷端电压上升时，可以增加变比，降低变压器低压侧的电压。改变变压器的变比是通过改变变压器的分接头来实现的。
一．填空题 1、输电线路的网络参数是指（电阻）、（电抗）、（电纳）、（电导）。 2、所谓“电压降落”是指输电线首端和末端电压的（相量）之差。“电压偏移”是指输电线某点的实际电压和额定 电压的（数值）的差。 3、由无限大的电源供电系统，发生三相短路时，其短路电流包含（强制/周期）分量和（自由/非周期）分量，短路 电流的最大瞬时的值又叫（短路冲击电流），他出现在短路后约（半）个周波左右，当频率等于50HZ时，这个时间应为（0.01）秒左右。 4、标么值是指（有名值/实际值）和（基准值）的比值。 5、所谓“短路”是指（电力系统正常运行情况以外的相与相之间或相与地之间的连接），在三相系统中短路的基本 形式有（三相短路），（两相短路），（单相短路接地），（两相短路接地）。 6、电力系统中的有功功率电源是（各类发电厂的发电机），无功功率电源是（发电机），（电容器和调相机），（并联 电抗器），（静止补偿器和静止调相机）。 7、电力系统的中性点接地方式有（直接接地）（不接地）（经消弧线圈接地）。 8、电力网的接线方式通常按供电可靠性分为（无备用）接线和（有备用）接线。 9、架空线是由（导线）（避雷线）（杆塔）（绝缘子）（金具）构成。 10、电力系统的调压措施有（改变发电机端电压）、（改变变压器变比）、（借并联补偿设备调压）、（改变输电线路参 数）。 11、某变压器铭牌上标么电压为220±2*2.5%，他共有（5）个接头，各分接头电压分别为（220KV）（214.5KV）（209KV） （225.5KV）（231KV）。 二：思考题 1.电力网，电力系统和动力系统的定义是什么？（p2） 答: 电力系统：由发电机、发电厂、输电、变电、配电以及负荷组成的系统。 电力网：由变压器、电力线路、等变换、输送、分配电能的设备组成的部分。 动力系统：电力系统和动力部分的总和。 2.电力系统的电气接线图和地理接线图有何区别？（p4-5） 答：电力系统的地理接线图主要显示该系统中发电厂、变电所的地理位置，电力线路的路径以及它们相互间的连接。但难以表示各主要电机电器间的联系。 电力系统的电气接线图主要显示该系统中发电机、变压器、母线、断路器、电力线路等主要电机电器、线路之间的电气结线。但难以反映各发电厂、变电所、电力线路的相对位置。 3.电力系统运行的特点和要求是什么？（p5） 答：特点：（1）电能与国民经济各部门联系密切。（2）电能不能大量储存。(3)生产、输送、消费电能各环节所组成的统一整体不可分割。（4）电能生产、输送、消费工况的改变十分迅速。（5）对电能质量的要求颇为严格。 要求：（1）保证可靠的持续供电。（2）保证良好的电能质量。（3）保证系统运行的经济性。 4.电网互联的优缺点是什么？（p7） 答：可大大提高供电的可靠性，减少为防止设备事故引起供电中断而设置的备用容量；可更合理的调配用电，降低联合系统的最大负荷，提高发电设备的利用率，减少联合系统中发电设备的总容量；可更合理的利用系统中各类发电厂提高运行经济性。同时，由于个别负荷在系统中所占比重减小，其波动对系统电能质量影响也减小。联合电力系统容量很大，个别机组的开停甚至故障，对系统的影响将减小，从而可采用大容高效率的机组。 5.我国电力网的额定电压等级有哪些？与之对应的平均额定电压是多少？系统各元件的额定电压如何确定？ （p8-9） 答：额定电压等级有（kv）：3、6、10、35、110、220、330、500 平均额定电压有（kv）：3.15、6.3、10.5、37、115、230、345、525 系统各元件的额定电压如何确定：发电机母线比额定电压高5%。变压器接电源侧为额定电压，接负荷侧比额定电压高10%，变压器如果直接接负荷，则这一侧比额定电压高5%。 6.电力系统为什么不采用一个统一的电压等级，而要设置多级电压？（p8） S 。当功率一定时电压越高电流越小，导线答：三相功率S和线电压U、线电流I之间的固定关系为
首页 - 我的作业列表 - 《电力系统分析基础（Ⅰ）》第二次作业答案欢迎你，窦建华(FH112258006) 你的得分：85.0 完成日期：2014年01月23日09点14分 说明：每道小题括号里的答案是您最高分那次所选的答案，标准答案将在本次作业结束(即2014年03月13日)后显示在题目旁边。 一、单项选择题。本大题共2个小题，每小题20.0 分，共40.0分。在每小题给出的选项中，只有一项是符合题目要求的。 1. ( A ) A. B. C. 2. ( B )
A. B. C. 二、多项选择题。本大题共5个小题，每小题6.0 分，共30.0分。在每小题给出的选项中，有一项或多项是符合题目要求的。 1.电力系统中枢点的调压方式有( ) ( ACD ) A.顺调压 B.改变变压器的变比调压 C.逆调压 D.常调压 E.发电机调压 2.电力系统稳定性按干扰的大小可分为( ) ( AD ) A.静态稳定 B.电压稳定 C.动态稳定 D.暂态稳定 E.频率稳定 3.功角δ的物理意义为( ) ( ABC ) A.作为电磁参数代表发电机q轴电势之间的夹角 B.作为继续参数代表发电机转子之间的相对位置 C.各发电机机端电压之间的夹角 4.架空输电线路各序参数的特点有( ) ( AD ) A.正序参数与负序参数相等 B.正序参数大于负序参数 C.零序参数大于正序参数 D.零序参数大于负序参数
E.架空地线使等值的零序阻抗参数减小 5.电力系统中的无功功率负荷有( ) ( BCDE ) A.异步电动机 B.同步调相机 C.变压器 D.输电线路 E.电抗器 三、判断题。本大题共10个小题，每小题3.0 分，共30.0分。 1.采用自动重合闸将使最大可能的减速面积减小。（） (错误) 2.电力系统一般采用火电厂作为主调频厂。（） (错误) 3.电力系统电压大小主要受有功功率影响。（） (错误) 4.不对称故障一般采用对称分量法进行分析。（） (正确) 5.最大可能的减速面积大于加速面积，系统将失去暂态稳定。（） (错误) 6.电压降落是指首末端两点电压的相量差。（） (正确) 7.快速切除故障可以提高电力系统的暂态稳定性。（） (正确) 8.自动励磁调节器是提高电力系统静态稳定的有效措施。（） (正确) 9.电力系统二次调频可以实现无差调节。（） (正确) 10.短路冲击电流是短路电流的最大有效值。（） (错误) @Copyright2007 四川大学网络教育学院版权所有
第一章 1、电力系统的额定电压是如何定义的？电力系统中各元件的额定电压是如何确定的？ 答:电力系统的额定电压：能保证电气设备的正常运行，且具有最佳技术指标和经济指标的电压。 电力系统各元件的额定电压：a.用电设备的额定电压应与电网的额定电压相同。 b.发电机的额定电压比所连接线路的额定电压高5%，用于补偿线路上的电压损失。 c.变压器的一次绕组额定电压等于电网额定电压，二次绕组的额定电压一般比同级电网的额定电压高10%。 2、电力线路的额定电压与输电能力有何关系？ 答：相同的电力线路，额定电压越高，输电能力就越大。在输送功率一定的情况下，输电电压高，线路损耗少，线路压降就小，就可以带动更大容量的电气设备。 3、什么是最大负荷利用小时数？ 答：是一个假想的时间，在此时间内，电力负荷按年最大负荷持续运行所消耗的电能，恰好等于该电力负荷全年消耗的电能。 第二章 1、分裂导线的作用是什么？分裂导线为多少合适？为啥？ 答：在输电线路中，分裂导线输电线路的等值电感和等值电抗都比单导线线路小，分裂的根数越多，电抗下降也越多，但是分裂数超过4时，电抗的下降逐渐趋缓。所以最好为4分裂。 2、什么叫变压器的空载试验和短路试验？这两个试验可以得到变压器的哪些参数？ 答：变压器的空载试验：将变压器低压侧加电压，高压侧开路。此实验可以测得变压器的空载损耗和空载电流 变压器的短路试验：将变压器高压侧加电压，低压侧短路，使短路绕组的电流达到额定值。此实验可以测得变压器的短路损耗和短路电压。 3、对于升压变压器和降压变压器，如果给出的其他原始数据都相同，它们的参数相同吗？为啥？ 答：理论上只要两台变压器参数一致（包含给定的空载损耗，变比，短路损耗，短路电压），那么这两台变压器的性能就是一致的，也就是说可以互换使用，但是实际上不可能存在这样的变压器，我们知道出于散热和电磁耦等因数的考虑，一般高压绕组在底层（小电流），低压绕组在上层（大电流，外层便于散热）。绕组分布可以导致一二次绕组的漏磁和铜损差别较大，故此无法做到升压变压器和降压变压器参数完全一致。 4、标幺值及其特点是什么?电力系统进行计算式，如何选取基准值？ 答：标幺值是相对于某一基准值而言的，同一有名值，当基准值选取不同时，其标幺值也不同。它们的关系如下：标幺值=有名值/基准值。其特点是结果清晰，计算简便，没有单位，是相对值。电力系统基准值的原则是：a.全系统只能有一套基准值b.一般取额定值为基准值c.电压、电流、阻抗和功率的基准值必须满足电磁基本关系。 5、什么叫电力线路的平均额定电压？我国电力线路的平均额定电压有哪些？答：线路额定平均电压是指输电线路首末段电压的平均值。我国的电力线路平均
第一章电力系统概述 第一节本厂在系统中的地位和作用 一、华中电网现状 2002年底华中地区装机容量为52142MW。其中水电装机17985MW，火电装机34157MW。分别占全部装机的34.5%、65.5%。统调装机容量39140MW，其中水电12294MW，火电26845MW。 2002年华中地区发电量221.9TW·h。其中水电发电量64.2TW·h，火电发电量157.7TW·h，分别占全部发电量的28.9%、71.1%。统调发电量168.1TW h，其中水电发电量45.3TW h，火电发电量122.8TW·h。 2002年华中地区全社会用电量为220.3TW·h。统调用电最高负荷30790MW，比上年增长14.72%。 二、湖南省电力系统现状 1．电源现状 2002年底湖南省装机容量为11110.86MW。其中水电装机6135.28MW，火电装机4975.58MW。分别占全省装机的55.2%、44.8%。2002年统调装机容量为7424.65MW，其中水电装机3419.65MW、火电装机4005MW。 2002年湖南省发电量45.387TW·h。其中水电发电量25.329TW·h、火电发电量20.05785TW·h，分别占全省发电量的55.8%、44.2%。 湖南省电网电源主要分布在湖南西部，全省最大火力发电厂为华能岳阳电厂（725MW）。最大水电站为五强溪水电站（1200MW）。 2．网络现状 湖南省电力系统是华中电力系统的重要组成部分，处于华中系统的南部，目前全网分为14个供电区。 湖南电网经两条联络线即葛洲坝～岗市500kV线路及汪庄余～峡山220kV线路与华中电网联系，贵州凯里电厂通过凯里～玉屏～阳塘220kV线路向湖南送电。目前省内已建成五强溪～岗市～复兴～沙坪～云田～民丰～五强溪500kV环网，并且岗市与云田间另有一回500kV线路直接相联。 2002年底湖南省共有500kV变电所5座，变电容量4,250MV A（云田（株洲）2,750MV A，民丰（娄底）1,750MV A，岗市（常德）1,500MV A，复兴（益阳）1,750MV A，沙坪（长沙）1,750MV A）220kV公用变电所54座，变电容量10,590MV A，拥有500kV线路8条894.3km ，220kV线路136条6666km。 2002年底湖南电网共装有无功补偿设备7630.7Mvar，其中电容器6180.2Mvar，并联电抗器1280.1Mvar，调相机50.4Mvar，其他165Mvar。 3．供用电现状
直流母线电压监视装置原理图-------------------------------------------1 直流绝缘监视装置----------------------------------------------------------1 不同点接地危害图----------------------------------------------------------2 带有灯光监视的断路器控制回路(电磁操动机构)--------------------3 带有灯光监视的断路器控制回路(弹簧操动机构)--------------------5 带有灯光监视的断路器控制回路(液压操动机构)-------- -----------6 闪光装置接线图(由两个中间继电器构成)-----------------------------8 闪光装置接线图(由闪光继电器构成)-----------------------------------9 中央复归能重复动作的事故信号装置原理图-------------------------9 预告信号装置原理图------------------------------------------------------11 线路定时限过电流保护原理图------------------------------------------12 线路方向过电流保护原理图---------------------------------------------13 线路三段式电流保护原理图---------------------------------------------14 线路三段式零序电流保护原理图---------------------------------------15 双回线的横联差动保护原理图------------------------------------------16 双回线电流平衡保护原理图---------------------------------------------18 变压器瓦斯保护原理图---------------------------------------------------19 双绕组变压器纵差保护原理图------------------------------------------20 三绕组变压器差动保护原理图------------------------------------------21 变压器复合电压启动的过电流保护原理图---------------------------22 单电源三绕组变压器过电流保护原理图------------------------------23 变压器过零序电流保护原理图------------------------------------------24 变压器中性点直接接地零序电流保护和中性点间隙接地保------24
五邑大学 电力系统分析理论 实验报告 院系 专业 学号 学生姓名 指导教师
实验一仿真软件的初步认识 一、实验目的： 通过使用PowerWorld电力系统仿真软件，掌握电力系统的结构组成，了解电力系统的主要参数，并且学会了建立一个简单的电力系统模型。学会单线图的快捷菜单、文件菜单、编辑菜单、插入菜单、格式菜单、窗口菜单、仿真控制等菜单的使用。 二、实验内容： （一）熟悉PowerWorld电力系统仿真软件的基本操作 （二）用仿真器建立一个简单的电力系统模型： 1、画一条母线，一台发电机； 2、画一条带负荷的母线，添加负荷； 3、画一条输电线，放置断路器； 4、写上标题和母线、线路注释； 5、样程存盘； 6、对样程进行设定、求解； 7、加入一个新的地区。 三、电力系统模型： 按照实验指导书，利用PowerWorld软件进行建模，模型如下： 四、心得体会： 这一次试验是我第一次接触PWS这个软件，刚开始面对一个完全陌生的软件，我只能听着老师讲解，照着试验说明书，按试验要求，在完成试验的过程中一点一点地了解熟悉这个软件。在这个过程中也遇到了不少问题，比如输电线的画法、断路器的设置、仿真时出现错误的解决办法等等，在试验的最后，通过请教老师同学解决了这些问题，也对这个仿真软件有了一个初步的了解，为以后的学习打了基础。在以后的学习中，我要多点操作才能更好地熟悉这个软件。
实验二电力系统潮流分析入门 一、实验目的 通过对具体样程的分析和计算，掌握电力系统潮流计算的方法；在此基础上对系统的运行方式、运行状态、运行参数进行分析；对偶发性故障进行简单的分析和处理。 二、实验内容 本次实验主要在运行模式下，对样程进行合理的设置并进行电力系统潮流分析。 选择主菜单的Case Information Case Summary项，了解当前样程的概况。包括统计样程中全部的负荷、发电机、并联支路补偿以及损耗；松弛节点的总数。进入运行模式。从主菜单上选择Simulation Control，Start/Restart开始模拟运行。运行时会以动画方式显示潮流的大小和方向，要想对动画显示进行设定，先转换到编辑模式，在主菜单上选择Options，One-Line Display Options，然后在打开的对话框中选中Animated Flows Option选项卡，将Show Animated Flows复选框选中，这样运行时就会有动画显示。也可以在运行模式下，先暂停运行，然后右击要改变的模型的参数即可。 三、电力系统模型
第一章绪论 General introduction 第一节电力系统概论 General introduction of electric power industry 一、电力系统的构成Composing of power system <一>电力工业在国民经济中的地位 The status of power industry in national economic 1．电力工业是社会公共基础事业，是国民经济的一个重要部门。 2．为社会生产的各个领域提供动力，与社会生活密切相关； 3．“经济要发展，电力要先行”。从各国经济发展看，国民经济每增长1%，就要求电力工业增长1.3%—1.5%。 <二> 电力系统的形成 Development of power system 1 初期电厂建在用电区附近，规模很小，孤立运行。 2 随着生产的发展和科学技术的进步，用电量和发电厂容量不断增加，但由于发电所需的一次能源通常离负荷中心较远，因此形成了电力网和电力系统。 <三>基本概念 Basic conception 电力系统：发电机、变压器、输配电线路和电力用户的电器设备所组成的电气上的整体。 电力网：电力系统中输送、分配电能的部分（变压器和输配电线路）。 动力系统：电力系统+发电厂的动力部分（火电厂的锅炉、汽机；水电厂的水库、水轮机；核电厂的反应堆）
二、电力系统的发展The history of electric power industry 1．国外电力系统的发展历史 1831 法拉第发现电磁感应定律后，出现了交流直流发电机，直流电动机出现里100-400V的低压直流输电系统； 1882年德国 1500-2000V 直流输电系统 1885年单相交流输电 1891年三相交流输电 俄国人展示了现代电力系统模式 2．国内电力系统发展历史 1882年第一座电厂在上海建成 1882—1945年全国总装机容量185万KW，年发电量仅43亿KWh 2000年全国总装机容量3亿KW，年发电量13556亿KWh 并建成500kV交流、直流超高压输电线路，7个跨省电力系统 西南大容量水电的开发，山西陕西和内蒙西部大量坑口电厂的建设，使得全国联网的格局逐步形成。 3.联合电力系统的特点Characteristics of power system 1)系统总装机容量减少。发电厂孤立运行的最大负荷并不同时出现 2)合理利用动力资源 与火力发电厂相比，水电厂具有单位发电成本低、跟踪负荷快的特点。因此，依照“不弃水”的原则，水电厂丰水季节承担基荷，枯水季节承担峰荷。这样可以降低煤耗，充分利用水力资源。 3)提高了供电可靠性 由于各电厂之间在机组检修或系统发生事故的情况下能够相互支援，从而可以降低系统备用容量和提高供电可靠性。 4)提高了系统运行的经济性 a.在机组间合理分配负荷； b.采用大容量机组，降低单位千瓦造价和运行损耗。 缺点：故障波及地区容易扩大、系统短路容量增加。 三、对电力系统的基本要求Basic requirement of the power system operation （一）电能生产、输送和消费的特点
电力系统常规二次回路及设计 第1章电力系统常规二次回路 1.1 二次回路基本概念 1.1.1 二次设备： 对一次设备及水力机械设备工作进行监测和控制保护的辅助设备，以保证电站安全、经济的运行。 如： ①测量仪表、录波装置； ②控制开关、同期装置、自动励磁装置； ③信号装置、继电保护、绝缘监察装置； ④控制电源、小母线连接线 1.1.2 二次回路: 二次设备经导线或控制电缆以一定的方式相互连接所构成的电路。 1.1.3 种类： 原理接线图 展开接线图
安装接线图 1.2 原理接线图 1.2.1 定义：图1-1 原理接线图是用来表示二次接线各元件（仪表、继电器、信号装置、自动装置及控制开关等设备）的电气联系及工作原理的电气回路图。 1.2.2 特点： 所有回路元件以整体形式绘在一张图上，体现工作原理。 1.2.3 画图时：图1-1 1.不用画出内部接线、引出线端子的编号；回路的编号 2.直流仅标明电源的极埋，不用标出从哪一熔断器引出 3.信号部分在图中仅标出“信号”。 1.2.4 缺点： 不能表明元件的内部接线、端子标号及导线连接方法等，不便于现场查找、调试。因此不能作为施工图纸。
1.3 展开接线图 1.3.1 定义： 展开接线图是将二次设备按其线圈和触点的接线回路展开分别画出，组成多个独立回路，是安装、调试和检修的重要技术图纸，也是绘制安装接线图的主要依据。 1.3.2 特点：（以回路为基础绘制）图 将二次交流电流回路，交流电压回路，直流控制回路、信号回路分开绘制。1.3.2 特点：图 1.按不同电源回路划分成多个独立回路。例如：交流回路，又分电流回路和电压回路，都是按A、B、C、N相序分行排列的；直流回路，又分控制回路、合闸
1.电力系统运行的特点：电能不能大量储存、过渡过程非常迅速、与国民经济各部门密切相关；基本要求：保证可靠地持续供电、保证良好的电能质量、努力提高电力系统运行的经济性。 2.按供电可靠性的要求将负荷分为三级： 一级负荷：属于重要负荷，如果对该负荷中断供电，将会造成人身事故、设备损坏、产生大量废品，或长期不能恢复生产秩序，给国民经济带来巨大损失。 二级负荷：如果对该负荷中断供电，将会造成大量减产、工人窝工、机械停止运转、城市公用事业和人民生活受到影响。 三级负荷：指不属于第一、二级负荷的其他负荷，短暂停电不会带来严重后果，如工厂的不连续生产车间或辅助车间、小城镇、农村用电等。 3.电力系统的接线方式和特点：无备用接线的特点是简单、经济、运行方便，但供电可靠性差、电能质量差；有备用接线的优点是供电可靠、电能质量高，缺点是运行操作和继电保护复杂，经济性较差。 4.中性点接地方式：一般电压在35kV及其以下的中性点不接地或经消弧线圈接地，称小电流接地方式；电压在110kV及其以上的中性点直接接地，称大电流接地方式。 5.为了减小电晕损耗或线路电抗，电压在220kV以上的输电线还常常采用分裂导线。 6.在精度要求较高的场合，采用变压器的实际额定变比进行归算，即准确归算法。在精度要求不太高的场合，采用变压器的平均额定变比进行归算，即近似归算法。 7.线电压与相电压存√3倍的关系，三相功率与单相功率存在3倍关系，但他们在标幺值中是相等的。 8.电压降落是指线路始、末两端电压的向量差（dU=U1-U2）。 电压损耗是指线路始、末两端电压的数值差（U1-U2）。 电压偏移是指网络中某一点的电压与该网络额定电压的数值差。 9.电力线路的电能损耗：如果在一段时间内电力网络的负荷不变，则相应的电能损耗为△W=△Pt=(P∧2+Q∧2)Rt/U∧2。变压器的电能损耗等于励磁支路的电能损耗与阻抗支路的电能损耗之和。变压器在额定运行条件下励磁支路的电能损耗对应着空载损耗P0，阻抗支路的电能损耗对应着短路损耗Pk。 10.自、互导纳的物理意义。自导纳Yii在数值上等于该节点i直接连接的所有支路导纳的总和；互导纳Yij在数值上等于节点i、j支路导纳的负值.
《电力系统分析基础（Ⅰ）》第二次作业答案 你的得分：100.0 完成日期：2014年09月10日 16点53分 说明：每道小题括号里的答案是您最高分那次所选的答案，标准答案将在本次作业结束(即2014年09月11日)后显示在题目旁边。 一、单项选择题。本大题共2个小题，每小题 20.0 分，共40.0分。在每小题给出的选项中，只有一项是符合题目要求的。 1. (A ) A. B. C. 2. ( B )
A. B. C. 二、多项选择题。本大题共5个小题，每小题 6.0 分，共30.0分。在每小题给出的选项中，有一项或多项是符合题目要求的。 1.电力系统中枢点的调压方式有( ) (ACD ) A.顺调压 B.改变变压器的变比调压 C.逆调压 D.常调压 E.发电机调压 2.电力系统稳定性按干扰的大小可分为( ) (AD ) A.静态稳定 B.电压稳定 C.动态稳定 D.暂态稳定 E.频率稳定 3.功角δ的物理意义为( ) (AB ) A.作为电磁参数代表发电机q轴电势之间的夹角 B.作为继续参数代表发电机转子之间的相对位置 C.各发电机机端电压之间的夹角 4.架空输电线路各序参数的特点有( ) (ACDE ) A.正序参数与负序参数相等 B.正序参数大于负序参数 C.零序参数大于正序参数 D.零序参数大于负序参数 E.架空地线使等值的零序阻抗参数减小 5.电力系统中的无功功率负荷有( )
(ACDE ) A.异步电动机 B.同步调相机 C.变压器
D.输电线路 E.电抗器 三、判断题。本大题共10个小题，每小题 3.0 分，共30.0分。 1.采用自动重合闸将使最大可能的减速面积减小。（） (错误) 2.电力系统一般采用火电厂作为主调频厂。（） (错误) 3.电力系统电压大小主要受有功功率影响。（） (错误) 4.不对称故障一般采用对称分量法进行分析。（） (正确) 5.最大可能的减速面积大于加速面积，系统将失去暂态稳定。（） (错误) 6.电压降落是指首末端两点电压的相量差。（） (正确) 7.快速切除故障可以提高电力系统的暂态稳定性。（） (正确) 8.自动励磁调节器是提高电力系统静态稳定的有效措施。（） (正确) 9.电力系统二次调频可以实现无差调节。（） (正确) 10.短路冲击电流是短路电流的最大有效值。（） (错误)（注：可编辑下载，若有不当之处，请指正，谢谢!）
电力系统分析基础 目录 稳态部分 一．电力系统的基本概念 填空题 简答题 二．电力系统各元件的特征和数学模型 填空题 简答题 三．简单电力网络的计算和分析 填空题 简答题 四．复杂电力系统潮流的计算机算法 简答题 五．电力系统的有功功率和频率调整 1．电力系统中有功功率的平衡 2．电力系统中有功功率的最优分配 3．电力系统的频率调整 六．电力系统的无功功率和频率调整 1．电力系统的无功功率平衡 2．电力系统无功功率的最优分布 3．电力系统的电压调整 暂态部分 一．短路的基本知识
1.什么叫短路 2.短路的类型 3.短路产生的原因 4.短路的危害 5.电力系统故障的分类 二．标幺制 1.数学表达式 2.基准值的选取 3.基准值改变时标幺值的换算 4.不同电压等级电网中各元件参数标幺值的计算三．无限大电源 1.特点 2.产生最大短路全电流的条件 3.短路冲击电流im 4.短路电流有效值Ich 四．运算曲线法计算短路电流 1．基本原理 2.计算步骤 3.转移阻抗 4.计算电抗 五．对称分量法 1.正负零序分量 2.对称量和不对称量之间的线性变换关系 3. 电力系统主要元件的各序参数 六．不对称故障的分析计算 1.单相接地短路 2.两相短路 3.两相接地短路 4.正序增广网络
七．非故障处电流电压的计算 1.电压分布规律 2.对称分量经变压器后的相位变化 稳态部分 一 一、填空题 1、我国国家标准规定的额定电压有3kv 、6kv、10kv、35kv 、110kv 、220kv 、330kv、500kv 。 2、电能质量包含电压质量、频率质量、波形质量三方面。 3、无备用结线包括单回路放射式、干线式、链式网络。 4、有备用界结线包括双回路放射式、干线式、链式、环式、两端供电网络。 5、我国的六大电网：东北、华北、华中、华东、西南、西北。 6、电网中性点对地运行方式有：直接接地、不接地、经消弧线圈接地三种， 其中直接接地为大接地电流系统。 7、我国110kv及以上的系统中性点直接接地，35kv及以下的系统中性点不接地。 二、简答题 1、电力网络是指在电力系统中由变压器、电力线路等变换、输送、分配电能设备所组成的部分。 2、电力系统是指由发电机、各类变电所和输电线路以及电力用户组成的整体。 3、总装机容量是指电力系统中实际安装的发电机组额定百功功率的总和。
第一章 1.1、电力系统、电力网、动力系统的定义是什么？P1 答：电力系统是指由发电机、变压器、电力线路、用户的用电设备等在电气上相互连接所组成的有机整体。 电力系统中，除去发电机、用户的用电设备，剩下的部分，即电力线路和它两边连接的变压器，称为电力网，简称电网。 电力系统再加上它的动力部分可称为动力系统。 1.3、电力系统运行的特点和基本要求是什么？P4 答：特点：1、电能不能大量储存；2、过渡过程非常迅速；3、与国民经济各部门密切相关。 基本要求：1、保证可靠地持续供电（通常对一级负荷要保证不间断供电；对二级负荷，如有可能也要保证不间断供电。当电力系统中出现供电不足时，三级负荷 可以短时断电）； 2、保证良好的电能质量 （电力系统的电压和频率正常是保证电能质量的两大基本指标，一般规定， 电压偏移不应超过额定电压的±5%。频率偏移不超过±（0.2~ 0.5）Hz。） 3、努力提高电力系统运行的经济性。 1.4、衡量电能质量的指标是什么？P6 答：衡量电能质量的指标是电压偏差、频率偏差、谐波畸变率、三相不平衡度、电压波动和闪变、暂时过电压和瞬态过电压。 1.7、电力系统的接线方式有哪几种？比较有备用接线和无备用接线的优缺点。P10 答：接线方式：两种（有备用接线和无备用接线） 无备用接线指用户只能从一个方向取得电源的接线方式，包括放射式、干线式、链式。 优点：简单、经济、运行方便；缺点：供电可靠性差、电能质量差。 有备用接线包括双回路放射式、双回路干线式、双回路链式、环式和两端供电网。 优点：供电可靠、电能质量高；缺点：运行操作和继电保护复杂，经济性差。 1.8、电力系统各元件的额定电压如何确定？P11 答：1、用电设备的额定电压为U N（最理想、最经济的工作电压），也是其他元件的参考电压。 2、电力线路的额定电压和用电设备的额定电压是相等的。 3、发电机的额定电压应该比线路的额定电压高5%，即U GN=U N(1+5%)。 4、变压器的额定电压：变压器的一次侧额定电压等于用电设备的额定电压，即U1N =U N；但是，直接和发电机相连的变压器，其一次侧额定电压等于发电机的额定 电压，即U1N=U GN=U N(1+5%)。 变压器的二次侧额定电压：当电力线路的额定电压为10 kV及以上，比线路的额 定电压高10%；当电力线路的额定电压为10 kV以下，比线路的额定电压高5%。 1.9、电力系统中性点的接线方式有哪几种？分析其适用范围。P14-16 答：接线方式主要有三种：不接地、经消弧线圈接地和直接接地。 一般电压在35kV及其以下的中性点不接地或经消弧线圈接地，称小电流接地方式；电压在110kV及其以上的中性点直接接地，称大电流接地方式。 1.12、钢芯铝绞线分为几类？导线型号（如LGT—120）后面的数字表示什么？P17-18 答：钢芯铝绞线按照其铝线和钢线截面比的不同有不同的机械强度，一般分为三类：LGJ型—普通钢芯铝绞线；LGJQ型—轻型钢芯铝绞线；LGJJ—加强型钢芯铝绞线。 数字代表主要载流部分的额定截面积为120mm2。
电力系统二次安防系统实施方案 本方案依据国家电力监管委员会第5 号令《电力二次系统安全防护规定》和原国家经贸委第30 号令《电网和电厂计算机监控系统及调度数据网络安全防护的规定》。电力二次系统安全防护的总体原则为“安全分区、网络专用、横向隔离、纵向认证”。安全防护主要针对网络系统和基于网络的电力生产控制系统，重点强化边界防护,提高内部安全防护能力,保证电力生产控制系统及重要数据的安全. 安全防护方案概述 根据《电力二次系统安全防护规定》的要求，电力二次系统安全防护总体方案的框架结构如图所示。 电力二次系统安全防护总体框架结构示意图 安全分区 安全分区是电力二次系统安全防护体系的结构基础。发电企业、电网企业和供电企业内部基于计算机和网络技术的应用系统，原则上划分为生产控制大区和管理信息大区。生产控制大区可以分为控制区(又称安全区Ｉ）和非控制区（又称安全区Ⅱ）.
生产控制大区的安全区划分: （1）控制区（安全区Ⅰ）： 控制区中的业务系统或其功能模块（或子系统）的典型特征为:是电力生产的重要环节，直接实现对电力一次系统的实时监控，纵向使用电力调度数据网络或专用通道，是安全防护的重点与核心. 控制区的典型业务系统包括电力数据采集和监控系统、能量管理系统、广域相量测量系统、配电网自动化系统、变电站自动化系统、发电厂自动监控系统等，其主要使用者为调度员和运行操作人员，数据传输实时性为毫秒级或秒级，其数据通信使用电力调度数据网的实时子网或专用通道进行传输.该区内还包括采用专用通道的控制系统，如：继电保护、安全自动控制系统、低频(或低压）自动减负荷系统、负荷管理系统等，这类系统对数据传输的实时性要求为毫秒级或秒级，其中负荷管理系统为分钟级。 (２）非控制区（安全区Ⅱ)： 非控制区中的业务系统或其功能模块的典型特征为：是电力生产的必要环节,在线运行但不具备控制功能,使用电力调度数据网络，与控制区中的业务系统或其功能模块联系紧密。 非控制区的典型业务系统包括调度员培训模拟系统、水库调度自动化系统、继电保护及故障录波信息管理系统、电能量计量系统、电力市场运营系统等,其主要使用者分别为电力调度员、水电调度员、继电保护人员及电力市场交易员等。在厂站端还包括电能量远方终端、故障录波装置及发电厂的报价系统等。非控制
电力系统分析基础知识点总 结(第四版) -标准化文件发布号：（9556-EUATWK-MWUB-WUNN-INNUL-DDQTY-KII
填空题 1、输电线路的网络参数是指（电阻）、（电抗）、（电纳）、（电导）。 2、所谓“电压降落”是指输电线首端和末端电压的（相量）之差。“电压偏移”是指输电线某点的实际电压和额定电压的（数值）的差。 3、由无限大的电源供电系统，发生三相短路时，其短路电流包含（强制/周期）分量和（自由/非周期）分量，短路电流的最大瞬时的值又叫（短路冲击电流），他出现在短路后约（半）个周波左右，当频率等于50HZ时，这个时间应为（0.01）秒左右。 4、标么值是指（有名值/实际值）和（基准值）的比值。 5、所谓“短路”是指（电力系统正常运行情况以外的相与相之间或相与地之间的连接），在三相系统中短路的基本形式有（三相短路），（两相短路），（单相短路接地），（两相短路接地）。 6、电力系统中的有功功率电源是（各类发电厂的发电机），无功功率电源是（发电机），（电容器和调相机），（并联电抗器），（静止补偿器和静止调相机）。 7、电力系统的中性点接地方式有（直接接地）（不接地）（经消弧线圈接地）。 8、电力网的接线方式通常按供电可靠性分为（无备用）接线和（有备用）接线。 9、架空线是由（导线）（避雷线）（杆塔）（绝缘子）（金具）构成。 10、电力系统的调压措施有（改变发电机端电压）、（改变变压器变比）、（借并联补偿设备调压）、（改变输电线路参数）。 11、某变压器铭牌上标么电压为220±2*2.5%，他共有（5）个接头，各分接头电压分别为 （220KV）（214.5KV）（209KV）（225.5KV）（231KV）。 二：思考题 电力网，电力系统和动力系统的定义是什么（p2） 答: 电力系统：由发电机、发电厂、输电、变电、配电以及负荷组成的系统。 电力网：由变压器、电力线路、等变换、输送、分配电能的设备组成的部分。 动力系统：电力系统和动力部分的总和。 电力系统的电气接线图和地理接线图有何区别（p4-5） 答：电力系统的地理接线图主要显示该系统中发电厂、变电所的地理位置，电力线路的路径以及它们相互间的连接。但难以表示各主要电机电器间的联系。 电力系统的电气接线图主要显示该系统中发电机、变压器、母线、断路器、电力线路等主要电机电器、线路之间的电气结线。但难以反映各发电厂、变电所、电力线路的相对位置。 电力系统运行的特点和要求是什么（p5） 答：特点：（1）电能与国民经济各部门联系密切。（2）电能不能大量储存。(3)生产、输送、消费电能各环节所组成的统一整体不可分割。（4）电能生产、输送、消费工况的改变十分迅速。（5）对电能质量的要求颇为严格。
电力系统继电保护二次安全措施黄清林任仰凯 摘要：自信息化时代的到来，我国各行各业电力系统的运行都逐渐趋向于信息 技术的操控。尤其是近年来，我国电力行业得到了迅猛发展，各方面电力保护系 统也在不断完善，比如继电保护装置的智能化改变便是信息技术在电力行业得到 广泛应用的表现。所谓的继电保护系统，也就是一个随时跟进系统故障情况的检 测装置，进而有效提高了电力系统的稳定性，同时，继电保护系统也是电力系统 中不可或缺的重要装置之一。那么，本文便针对电系统继电保护装置的二次安全 措施规范化建设等问题做出的探究。 关键词：电力系统；继电保护；二次安全措施 中图分类号：TM77 文献标识码：A 引言 随着我国社会经济不断发展，人们生活水平不断提高，这也给电力系统安全、稳定运行提出了更高的要求。如果电力系统出现故障或异常运行时，继电保护装 置可以在第一时间将故障区域线路切断，或者通过智能平台将故障数据、异常数 据传输到显示终端当中，工作人员可以通过异常数据展开调查和维修，避免给电 力设备带来损坏、影响供电质量。在电力系统运行过程中，出现电力系统故障问 题难以避免，只有加强电力系统继电保护工作、提高继电保护质量，才可以确保 整个电力系统运行安全。 1、什么是电力系统继电保护 在当代社会生产当中，电力依然是最为主要的能源，对推动社会经济发展、 提高人们生活质量有着重要意义。由于电力系统是一个非常庞大的能源网，继电 保护装置主要保障电网安全运行，如果电流、电压超过了阈值，继电保护装置就 会切断相应的电源，避免电力事故进一步扩大。所以保证继电保护装置安全运行 尤为重要。开展继电保护装置的状态检修工作能够缩短停电时间、延长设备使用 寿命、改善设备性能、提高设备安全性有着极大作用。继电保护状态检修能够对 设备状态展开二次检修的基础上，对机电装置运行状态和结果进行分析，合理安 排检修时间和方法，这就需要加强继电保护安全运行的研究。 2、电力系统继电保护作用及要求 2.1继电保护装置的作用 在电力系统运行过程中，系统可能受周围诸多因素的影响，出现电力短路的 现象，而此时继电保护装置便能在故障出现时及时作出应对措施，例如在最有效 的时间段内将故障装置进行有选择的从整个系统中切断，并针对实际情况及时连 接其他无故障装置间的应急通道，从而有效减少电力系统中装置故障的范围，对 电力系统的正常运行提供了一份有力的保障。 2.2继电保护装置的运行要求 根据电力系统运行要求来看，继电保护装置必须要满足可靠性、选择性和速 动等要求。可靠性即是当电力系统出现故障时，在条件可允许的范围内做出有针 对性的调整措施；选择性是指在电力系统出现故障时，继电保护装置能有选择的 做出正确的切除指令；速动性即是要求继电保护装置能在系统故障出现的最短反 应时间内做出故障切除，以避免故障点给系统中无故障设备带来影响。 3、影响电力系统继电保护安全运行的因素 （1）二次设备、回路老化。由于很多智能电力系统都是改造而来，存在着部分二次回路设备、线路老化问题，这就给继电保护运行带来了影响，造成出口缺
专业课复习重难点 1. 重点 第一章电力系统的基本概念 1. 掌握和理解电力系统、电力网及动力系统的概念，注意它们之间的联系和区别。着重理解电力系统是发电、送电和用电的整体。 2. 了解我过电力系统的发展史。 3. 掌握电力系统运行的特点及对电力系统运行的要求。 4. 掌握电力系统电气接线图和地理接线图的概念和它们的应用。 5. 掌握电力系统各种接线方式的主要特点。 6. 牢固掌握电力系统额定电压等级的概念和各种电压等级的适用范围。能熟练正确地选择用电设备、发电机、变压器的额定电压。 7. 了解电力系统中性点运行方式对电力系统运行的影响，掌握中性点运行方式和分类以及消弧线圈的作用。 第二章电力系统各元件的特性参数和等值电路 1.掌握发电机电抗的计算公式和等值电路。 2.掌握电力线路的参数和等值电路。 （1）掌握电力线路每相导线单位长度电阻、电抗和电纳的计算公式。 （2）了解电力线路电阻、电抗、电导和电纳等参数的物理含义及影响这些参数的主要因素。 （3）了解架空电力线路电晕临界电压的计算方法。熟练掌握如何校验架空电力线路是否发生电晕。 （4）理解架空电力线路采用分裂导线的作用意义，并掌握其参数的计算方法。 （5）掌握电力线路的等值电路（单相等值图）及其参数的计算方法。
（6）了解电力线路长度对其等值电路参数的影响，并能在实际问题中正确处理。 3. 掌握变压器的参数和等值电路 （1）熟练掌握双绕组变压器的电阻、电抗、电导、电纳的计算公式。 （2）熟练利用变压器的短路试验数据和空载试验数据计算各种类型变压器Γ形等值电路参数的方法。 4. 掌握电力网的等值电路 （1）充分理解多电压等级网络进行参数和变量归算的意义。熟练掌握多电压等级网络参数和变量归算的方法。 （2）充分理解表么制在电力系统分析和计算中的意义。熟练掌握表么值的定义和数学表达式，各量表么值求法以及在多电压等级网络中表么值归算的两种方法。熟练掌握表么值和有名值相互转换的方法。 第三章简单电力系统潮流计算 1. 熟练掌握电力线路和变压器中功率损耗和电压降落的公式，正确计算等值电路图中的功率分布。 2. 熟练掌握电力线路和变压器上的电能损耗的计算公式。一般的，对于电力线路，只计算阻抗支路的电能损耗。 3. 掌握电压降落、电压损耗、电压偏移、电压调整、输电效率的概念。掌握运算负荷功率和运算电源功率的概念。 4. 熟练掌握辐射形网络中潮流分布的逐段计算方法。 5. 熟练掌握简单环网和两端供电网的潮流分布的计算。 6. 理解环网和两端供电网中循环功率产生的原因，掌握计算方法。了解纵向和横向串联加压器的原理作用和意义。 7．掌握电力网络简化的等值电源法、负荷移置法和星网变换法。 第四章电力系统潮流计算的计算机算法 一．掌握电力网络的数学模型 1. 了解计算机计算时的一般步骤。