电力系统分析基础第二章

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r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。

第二章 思考题及习题答案2-1 架空线路的参数有哪些？这几个参数分别由什么物理原因而产生？答：架空线路的参数有电阻、电抗、电导和电纳。

电阻反映线路通过电流时产生的有功功率损失效应；电抗反映载流导线周围产生的磁场效应；电导反映电晕现象产生的有功功率损失效应；电纳反映载流导线周围产生的电场效应。

2-2 分裂导线的作用是什么？如何计算分裂导线的等值半径？答：分裂导线可使每相导线的等效半径增大，并使导线周围的电磁场发生很大变化，因此可减小电晕损耗和线路电抗。

分裂半径计算公式为ni ni eq d r r 12=∏=2-3 电力线路一般以什么样的等值电路来表示？答：短线路一般采用一字型等值电路，中等长度线路采用π型等值电路，长线路采用修正值表示的简化π型等值电路。

2-4 双绕组和三绕组变压器一般以什么样的等值电路表示？变压器的导纳支路与电力线路的导纳支路有何不同？答：双绕组和三绕组变压器通常采用Γ型等值电路，即将励磁支路前移到电源侧。

变压器的导纳支路为感性，电力线路的导纳支路为容性。

2-5 发电机的等值电路有几种形式？它们等效吗？答：发电机的等值电路有两种表示形式，一种是用电压源表示，另一种是以电流源表示，这两种等值电路是等效的。

2-6 电力系统负荷有几种表示方式？答：电力系统负荷可用恒定的复功率表示，有时也可用阻抗或导纳表示。

2-7 多级电压电网的等值网络是如何建立的？参数折算时变压器变比如何确定？答：在制定多电压等级电力网的等值电路时，必须将不同电压级的元件参数归算到同一电压级。

采用有名制时，先确定基本级，再将不同电压级的元件参数的有名值归算到基本级。

采用标幺制时，元件标幺值的计算有精确计算和近似计算两种方法。

精确计算时，归算中各变压器的变比取变压器的实际额定变比；近似计算时，取变压器两侧平均额定电压之比。

2-8 有一条110kV 的双回架空线路，长度为100km ，导线型号为LGJ-150，计算外径为16.72mm ，水平等距离排列，线间距离为4m ，试计算线路参数并作出其π型等效电路。

电力系统分析基础课程教案第一章：电力系统概述教学目标：1. 了解电力系统的定义、组成和分类。

2. 掌握电力系统的基本参数和性能指标。

3. 熟悉电力系统的发展历程和未来趋势。

教学内容：1. 电力系统的定义和组成。

2. 电力系统的分类和基本参数。

3. 电力系统的性能指标。

4. 电力系统的发展历程和未来趋势。

教学方法：1. 讲授法：介绍电力系统的定义、组成、分类和性能指标。

2. 讨论法：探讨电力系统的发展历程和未来趋势。

教学资源：1. 教材：电力系统分析基础。

2. 投影仪：用于展示电力系统的图片和图表。

教学活动：1. 引入电力系统的定义和组成，引导学生了解电力系统的基本概念。

2. 通过示例和图表，讲解电力系统的分类和性能指标。

3. 组织学生讨论电力系统的发展历程和未来趋势。

4. 进行课堂小测验，检查学生对电力系统的理解程度。

作业与评估：1. 作业：要求学生编写一篇关于电力系统发展历程和未来趋势的短文。

2. 评估：通过课堂讨论和作业评分，评估学生对电力系统的掌握程度。

第二章：电力系统分析基础教学目标：1. 掌握电力系统分析的基本原理和方法。

2. 熟悉电力系统的状态变量和控制变量。

3. 了解电力系统的稳定性和平衡性分析。

教学内容：1. 电力系统分析的基本原理和方法。

2. 电力系统的状态变量和控制变量。

3. 电力系统的稳定性和平衡性分析。

教学方法：1. 讲授法：介绍电力系统分析的基本原理和方法。

2. 案例分析法：分析电力系统的稳定性和平衡性案例。

教学资源：1. 教材：电力系统分析基础。

2. 投影仪：用于展示电力系统分析的案例和图表。

教学活动：1. 引入电力系统分析的基本原理和方法，引导学生了解电力系统分析的重要性。

2. 通过案例分析，讲解电力系统的状态变量和控制变量。

3. 组织学生进行小组讨论，分析电力系统的稳定性和平衡性。

4. 进行课堂小测验，检查学生对电力系统分析的掌握程度。

作业与评估：1. 作业：要求学生分析一个电力系统的稳定性和平衡性问题，并提出解决方案。

习题2－1 正三角形排列的架空输电线，若无架空地线。

设对于三相平衡正序电流，输电线每相等值电抗为1x ，试定性比较：（1）对于三相平衡负序电流，输电线的每相等值电抗比1x 大还是小？（2）三根输电线通入三个完全相同的电流，以大地为地线，此时的输电线每相等值电抗比1x 大还是小？（3）若有架空地线，则此时对于三相平衡正序电流，输电线的每相等值电抗比1x 大还是小？（4）三根输电线通入三个完全相同的电流，在有架空地线与无架空地线（以大地为地线）两种情况下，哪一种情况的输电线每相等值电抗大？简要说明理由。

2－2 双回110kV 架空线路、水平排列，线路长100km 。

导线型号为LGJ-150，线间距离为4m 。

（1）计算每公里线路的阻抗及电纳； （2）画出线路全长的等值电路并标上参数；（3）线路对地所产生的容性无功功率是多少（按额定电压计算）？2－3 某架空输电线，额定电压是220kV ，长为180km ，导线为LGJ-400，水平排列，线间距离为7m ，导线完全换位。

求该线路的参数R 、X 及B ，并作出等值电路图。

若以100MV A 、 220kV 为基准，求R 、X 、B 的标么值。

2－4 某6kV 电缆输电线路，长4km ，每公里长电缆的电路参数为 2.1r =Ω，0.1x =Ω，616010b −−=×Ω，计算此线路的参数。

若电缆输送电流为80A ，（1）计算线路电容的充电功率（按额定电压计算）与输送容量之比； （2）计算电抗与电阻之比， （3）画出等值电路。

2－5 一回500kV 架空输电线，长500km ，每相由三根各相距40cm 的LGJJ －400导线组成，三相导线水平排列（如图），相互间距12m ，按下列三种要求计算此架空线的电路参数，并画出相应的等值电路。

（1）不考虑分布参数特性； （2）近似考虑分布参数特性； （3）精确考虑分布参数特性。

题图2－52－6 某变压器额定容量为31.5MV A ，变比为110/38.5kV ，200kW S P Δ=，%10.5%S U =，86kW O P Δ=，% 2.7%O I =，试求变压器参数并画出等值电路。

电力系统分析第二章（电网的正序参数和等值电路）总结电力系统正常运行时，系统的三相结构和三相负荷完全对称，系统各处电流和电压都对称，并且只含正序分量的正弦量。

系统不对称运行或发生不对称故障时，电压和电流除包含正序分量外，还可能出现负序和零序分量。

静止元件的负序分量参数和等值电路与正序分量完全相同 取负荷滞后功率因数运行时，所吸收的无功功率为正，感性无功 负荷超前功率因数运行时，所吸收的无功功率为负，容性无功 发电机滞后功率因数运行时，所发出的无功功率为正，感性无功 发电机超前功率因数运行时，所发出的无功功率为负，容性无功第一节：电力线路的数学模型一．电力线路的物理现象及电气参数用电阻R 来反映电力线路的发热效应，用电抗X 反映线路的磁场效应，用电纳B 来反映线路的电场效应，用电导G 来反映线路的电晕现象和泄漏现象。

（1）线路的电阻：考虑温度的影响则：（2）线路的电抗：.各相导线有自感，导线之间有互感。

用一相等值电路分析.三相导线间距离不等时，各相电感互不相等。

为使线路阻抗对称，每隔一段距离将三相导线进行换位最常用的电抗计算公式进一步可得到 ()()QP sin cos S U I 3θθU I 3I U3S i u *j j ~+=+=∠=-∠==ϕϕϕ [])20(120-+=t r r t αSr ρ=141105.0lg6.42-⨯⎪⎭⎫ ⎝⎛+=r m r D f x μπ）导线单位长度的电抗（km x /1Ω-）或导线的半径（cm mm r - 1=-r r μμ数，对铜、铝，导线材料的相对导磁系）交流电频率（Hz f -还可以进一步改写为：在近似计算中，可以取架空线路的电抗为0.40Ω/km分裂导线线路的电抗:分裂导线的采用改变了导线周围的磁场分布，等效地增加了导线半径，减小了导线表面的电场强度，避免正常运行时发生电晕。

同时也减少了导线电抗(三)线路的电纳：在电力系统稳态分析中，将用一相等值电容来反映导线上的电荷与本相导线上的电压以及另外两相导线上的电压对他的影响线路电容： 线路电纳： 架空线路的电纳变化不大，一般为2.85×10-6S/km分裂导线线路的电纳：（四）线路的电导：对于110V 以下的架空线路，与电压有关的有功功率损耗主要是由绝缘子泄漏电流引起的。