电力系统故障分析(第三版)第三章
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电力系统分析第一章电力系统稳态分析1.电力系统:通常将生产、变换、输送、分配电能的设备(发电机、变压器、输配电力线路等),使用电能的设备(电动机、电炉等),以及测量、继电保护、控制装置乃至能量管理系统所组成的统一整体。
2.电力网络:电力系统中,各种电压等级的输配电力线路及升降变压器所组成的部分。
3.动力系统:电力系统又加上动力设备(汽轮机、水轮机、锅炉)。
4.电能生产、输送、分配和使用特点:①电能与国民经济各个部门、国防和日常生活之间的关系都很密切;②电能不能大量储存;③电力系统中的暂态过程十分迅速;④对电能质量的要求比较严格。
电能质量主要指频率、供电电能偏移和电压波形。
5.对电力系统运行的基本要求:①保证系统运行的安全可靠性;②保证良好的电能质量;③保证系统运行的经济性。
6.电力系统的总负荷:是指系统中千万个用电设备消耗功率的总和。
根据负荷对供电可靠性的要求,电用负荷:一级负荷:①中断供电将造成人身伤亡时;②中断供电将在政治、经济上造成重大损失时;③中断供电将影响有重大政治、经济意义的用电单位的正常工作。
一级负荷为重要负荷,必须有两个或两个以上的独立电源供电。
一级负荷不允许停电。
二级负荷:①中断供电将在政治、经济上造成较大损失时;②中断供电将影响重要用电单位的正常工作。
二级负荷为较重要负荷,可由两个独立电源或一回专用线路供电。
二级负荷允许短时停电。
三级负荷:不属于一级和二级负荷者应为三级负荷,三级负荷无特殊要求。
一般采用一个电源供电。
7.电力系统负荷曲线:是指某一段时间内负荷随时间变化的规律的曲线。
8.常用的负荷曲线:①有功功率日负荷曲线和无功功率日负荷曲线:是指系统有功功率或无功功率负荷在一天24小时内的变化规律;②有功功率年最大负荷曲线:是指在一年内每个月最大有功功率负荷变化的曲线;③年持续负荷曲线:是由一年中系统负荷按其数值大小及其持续的时间顺序由大到小排列而成。
9.最大负荷利用小时数:如果负荷始终等于最大负荷Pmax,则经过Tmax小时所消耗的电能恰好等于全年电量W。
电力系统暂态分析(第三版) 李光琦 习题解答第一章 电力系统分析基础知识1-2-1 对例1-2,取kV 1102=B U ,MVA S B 30=,用准确和近似计算法计算参数标幺值。
解:①准确计算法:选取第二段为基本段,取kV 1102=B U ,MVA S B 30=,则其余两段的电压基准值分别为:9.5kV kV 1101215.10211=⨯==B B U k U kV 6.66.6110110223===k U U B B 电流基准值:kA U S I B B B 8.15.9330311=⨯==kA U S I B B B 16.0110330322=⨯==各元件的电抗标幺值分别为:发电机:32.05.930305.1026.0221=⨯⨯=*x 变压器1T :222121300.1050.12111031.5x *=⨯⨯= 输电线路:079.011030804.023=⨯⨯=*x 变压器2T :21.01103015110105.02224=⨯⨯=*x 电抗器:4.03.062.26.6605.05=⨯⨯=*x 电缆线路:14.06.6305.208.026=⨯⨯=*x 电源电动势标幺值:16.15.911==*E ②近似算法:取MVA S B 30=,各段电压电流基准值分别为:kV U B 5.101=,kA I B 65.15.103301=⨯=kV U B 1152=,kA I B 15.01153301=⨯=kV U B 3.63=,kA I B 75.23.63301=⨯=各元件电抗标幺值:发电机:26.05.1030305.1026.0221=⨯⨯=*x 变压器1T :11.05.3130115121105.0222=⨯⨯=*x 输电线路:073.011530804.023=⨯⨯=*x 变压器2T :21.01530115115105.0224=⨯⨯=*x 电抗器:44.03.075.23.6605.05=⨯⨯=*x 电缆线路:151.03.6305.208.026=⨯⨯=*x电源电动势标幺值:05.15.1011==*E1-3-1 在例1-4中,若6.3kV 母线的三相电压为: )cos(3.62αω+⨯=t U s a)120cos(3.62ο-+⨯=αωt U s a)120cos(3.62ο++⨯=αωt U s a在空载情况下f 点突然三相短路,设突然三相短路时ο30=α。
电⼒系统分析第三章答案3 简单电⼒系统潮流计算3.1 思考题、习题1)电⼒线路阻抗中的功率损耗表达式是什么?电⼒线路始、末端的电容功率表达式是什么?上述表达式均是以单相形式推导的,是否适合于三相形式?为什么?2)电⼒线路阻抗中电压降落的纵分量和横分量的表达式是什么?其电压降落的计算公式是以相电压推导的,是否适合于线电压?为什么?3)什么叫电压降落、电压损耗、电压偏移、电压调整及输电效率?4)什么叫运算功率?什么叫运算负荷?⼀个变电所的运算负荷如何计算?5)对简单开式⽹络、变电所较多的开式⽹络和环形⽹络潮流计算的内容及步骤是什么?6)变压器在额定状况下,其功率损耗的简单表达式是什么?7)求环形⽹络中功率分布的⼒矩法计算公式是什么?⽤⼒矩法求出的功率分布是否考虑了⽹络中的功率损耗和电压降落?8)⼒矩法计算公式在什么情况下可以简化?如何简化?9)为什么要对电⼒⽹络的潮流进⾏调整控制?调整控制潮流的⼿段主要有哪些?10)欲改变电⼒⽹络的有功功率和⽆功功率分布,分别需要调整⽹络的什么参数?11)超⾼压远距离交流输电的作⽤和特点分别是什么?12)什么是传播常数、衰减常数、相位常数、波阻抗、波长、相位速度?13)什么是⾃然功率?当远距离交流输电线路输送⾃然功率时,会有什么有趣的现象?14)何为半波长电⼒线路、全波长电⼒线路?半波长电⼒线路的运⾏会有什么缺点?15)怎样提⾼远距离交流输电线路的功率极限,改善其运⾏特性?原理是什么?16)110双回架空线路,长度为150kM,导线型号为120,导线计算外径为15.2,三相导线⼏何平均距离为5m。
已知电⼒线路末端负荷为3015,末端电压为106,求始端电压、功率,并作出电压向量图。
17)220单回架空线路,长度为200kM,导线型号为300,导线计算外径为24.2,三相导线⼏何平均距离为7.5m。
已知电⼒线路始端输⼊功率为12050,始端电压为240,求末端电压、功率,并作出电压向量图。
电力系统暂态分析第三章课后答案1、什么是动力系统、电力系统、电力网?答:通常把发电企业的动力设施、设备和发电、输电、变电、配电、用电设备及相应的辅助系统组成的电能热能生产、输送、分配、使用的统一整体称为动力系统;把由发电、输电、变电、配电、用电设备及相应的辅助系统组成的电能生产、输送、分配、使用的统一整体称为电力系统;把由输电、变电、配电设备及相应的辅助系统组成的联系发电与用电的统一整体称为电力网。
2、现代电网有哪些特点?答:1、由较强的超高压系统构成主网架。
2、各电网之间联系较强,电压等级相对简化。
3、具有足够的调峰、调频、调压容量,能够实现自动发电控制,有较高的供电可靠性。
4、具有相应的安全稳定控制系统,高度自动化的监控系统和高度现代化的通信系统。
5、具有适应电力市场运营的技术支持系统,有利于合理利用能源。
3、区域电网互联的意义与作用是什么?答:1、可以合理利用能源,加强环境保护,有利于电力工业的可持续发展。
2、可安装大容量、高效能火电机组、水电机组和核电机组,有利于降低造价,节约能源,加快电力建设速度。
3、可以利用时差、温差,错开用电高峰,利用各地区用电的非同时性进行负荷调整,减少备用容量和装机容量。
4、可以在各地区之间互供电力、互通有无、互为备用,可减少事故备用容量,增强抵御事故能力,提高电网安全水平和供电可靠性。
5、能承受较大的冲击负荷,有利于改善电能质量。
6、可以跨流域调节水电,并在更大范围内进行水火电经济调度,取得更大的经济效益。
4、电网无功补偿的原则是什么?答:电网无功补偿的原则是电网无功补偿应基本上按分层分区和就地平衡原则考虑,并应能随负荷或电压进行调整,保证系统各枢纽点的电压在正常和事故后均能满足规定的要求,避免经长距离线路或多级变压器传送无功功率。
5、简述电力系统电压特性与频率特性的区别是什么?答:电力系统的频率特性取决于负荷的频率特性和发电机的频率特性(负荷随频率的变化而变化的特性叫负荷的频率特性。
电力系统分析第三版(于永源杨绮雯著)课后答案Chapter一1-1、电力系统和电力网的含义是什么?答:电力系统指生产、变换、输送、分配电能的设备如发电机、变压器、输配电线路等,使用电能的设备如电动机、电炉、电灯等,以及测量、保护、控制装置乃至能量管理系统所组成的统一整体。
一般电力系统就是由发电设备、输电设备、配电设备及用电设备所组成的统一体。
电力系统中,由各种电压等级的电力线路及升降压变压器等变换、输送、分配电能设备所组成的部分称电力网络。
1-2、电力系统接线图分为哪两种?有什么区别?答:电力系统接线图分为地理接线图和电气接线图。
地理接线图是按比例显示该系统中各发电厂和变电所的相对地理位置,反映各条电力线路按一定比例的路径,以及它们相互间的联络。
因此,由地理接线图可获得对该系统的宏观印象。
但由于地理接线图上难以表示各主要电机、电器之间的联系,对该系统的进一步了解。
还需阅读其电气接线图。
电气接线图主要显示系统中发电机、变压器、母线、断路器、电力线路等主要电力元件之间的电气接线。
但电气接线图上难以反映各发电厂、变电所的相对位置,所以阅读电气接线图时,又常需参考地理接线图。
1-3、对电力系统运行的基本要求是什么?答:对电力系统运行通常有如下三点基本要求:1)保证可靠地持续供电;2)保证良好的电能质量;3)保证系统运行的经济性。
1-4、电力系统的额定电压是如何确定的?系统各元件的额定电压是多少?什么叫电力线路的平均额定电压?答:各部分电压等级之所以不同,是因三相功率S和线电压U、线电流I之间的关系为S=3UI。
当输送功率一定时,输电电压愈高,电流愈小,导线等截流部分的截面积愈小,投资愈小;但电压愈高,对绝缘的要求愈高,杆塔、变压器、断路器等绝缘的投资也愈大。
综合考虑这些因素,对应于一定的输送功率和输送距离应有一个最合理的线路电压。
但从设备制造角度考虑,为保证生产的系列性,又不应任意确定线路电压。
另外,规定的标准电压等级过多也不利于电力工业的发展。
电力系统分析第三版于永源答案【篇一:电力系统分析课后习题解答】t>第1章绪论1-1答:能保证电气设备正常运行,且具有最佳技术指标和经济指标的电压,称为额定电压。
用电设备的额定电压和电网的额定电压相等。
发电机的额定电压比所连接线路的额定电压高5%,用于补偿电网上的电压损失。
变压器一次绕组的额定电压等于电网的额定电压。
当升压变压器与发电机直接相连时,一次绕组的额定电压与发电机的额定电压相同。
变压器二次绕组的额定电压一般比同级电网的额定电压高10%。
当变压器二次侧输电距离较短,或变压器阻抗较小(小于7%)时,二次绕组的额定电压可只比同级电网的额定电压高5%。
1-2答:一般情况下,输电线路的电压越高,可输送的容量(输电能力)就越大,输送的距离也越远。
因为输电电压高,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。
在相同电压下,要输送较远的距离,则输送的容量就小,要输送较大的容量,则输送的距离就短。
当然,输送容量和距离还要取决于其它技术条件以及是否采取了补偿措施等。
1-3 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实际消耗的电能。
1-4解:(1)g:10.5kv;t-1:10.5kv/242kv;t-2:220kv/121kv,220kv/38.5kv;t-3:110kv/11kv;t-4:35kv/6.6kv;t-5:10.5kv/3.3kv,(长线路) 10.5kv/3.15kv (短线路)t-2工作于主抽头:实际变比为kt-2(1-2)=220/121=1.818;kt-2(1-3)=220/38.5=5.714;kt-2(2-3)=121/38.5=3.143;1-5解:由已知条件,可得日总耗电量为wd?70?2?50?4?80?2?100?4?80?2?90?4?120?4?70?2?2040mw 则日平均负荷为pav?wd2040??85mw 2424负荷率为km?pavp8550??0.708;最小负荷系数为a?min??0.417 pmax120pmax1201-6解:系统年持续负荷曲线如图所示。