电力系统运行特点

供电工程复习题—翁双安第一章1.P1 电力系统的构成包含：发电、输电、变电、配电和用电。

2.P4 电力系统运行的特点：（1）电力系统发电与用电之间的动态平衡（2）电力系统的暂态过程十分迅速 (3）电力系统的地区性特色明显(4）电力系统的影响重要3、P4 简答:对电力系统运行的要求（1）安全在电能的生产、输送、分配和使用中,应确保不发生人身和设备事故(2）可靠在电力系统的运行过程中，应避免发生供电中断，满足用户对供电可靠性的要求(3)优质就是要满足用户对电压和频率等质量的要求(4）经济降低电力系统的投资和运行费用，尽可能节约有色金属的消耗量,通过合理规划和调度，减少电能损耗,实现电力系统的经济运行。

4、P7 电力系统中性点的接地方式：电源中性点不接地，电源中性点经消弧线圈接地，电源中性点经小电阻接地和中性点直接接地.P9 电源中性点不接地的电力系统发生单相接地故障时，非故障相的对地电压电压升至电源相电压的√3倍，非故障相的电容电流为正常工作时的√3,而故障相的对地电容电流升至正常工作时的3倍.·中性点不接地发生单相短路时，短路电流小;·源中性点直接接地发生单相短路时，短路电流很大。

对于3-10kV电力系统中单相接地电流大于30A,20kV及以上电网中单相接地电流大于10A时，电源中性点必须采用经消弧线圈的接地方式.5、P14 三相低压配电系统分类N、TT和IT系统。

6、P18 各级电力负荷对供电电源的要求：一级负荷:由两个独立电源供电二级负荷:采用两台变压器和两回路供电三级负荷：对供电方式无特殊要求（一个回路）7、额定电压的计算：P6用电设备的额定电压=所连电网的额的电压UN发电机的额定电压UN。

G =1.05UN(UN同级电网额定电压）电力变压器的额定电压:一次绕组：与发电机或同级电网的额定电压相同,U1N.T =UN.G或U1N。

T=UN1;二次绕组：线路长：U2N.T =1.1UN.G；线路短： U2N.T=1.05UN28、输电电压等级:220/380v，380/660v,1kv，3kv，6kv，10kv，20kv，35kv,66kv，110kv，220kv，330kv，500kv，750kv. 我国最高电压等级为750kv。

电气工程基础第4篇电力系统分析第30章电力系统基本知识30. 1电力系统运行特点和基本要求30. 1. 1. 1电能不能大量储存（同时性）由于电能不能大量储存，因而电能的生产、传输、分配和消费实际上是同时进行的，即所有发电厂任何时刻生产的电能必须与该时刻所有负荷所需的电能与传输分配中损耗的电能之和相平衡。

这代表电力系统运行时必须满足的一类等约束条件：有功功率平衡Pc二P DE+P L和无功功率平衡Q”Q"地式中Pa和a :为电源发出的总有功功率和无功功率，P"：和Qg为负荷取用的总有功和无功功率，甩和辺为系统总的有功和无功功率损耗。

30.1.1.2电能生产与国民经济和人民生活有着极为密切的关系（重要性）如前所述，电能在国民经济和人民生活中起着极其重要的作用，电能供应的中断或减少将影响国民经济的各个部门，造成乜大的损失。

30. 1. 1. 3电力系统的过渡过程非常迅速（快速性）由于电能的传播速度接近光速，因而它从一处传至另一处所需的时间极短，电力系统从一种运行方式转变到另一种运行方式的过渡过程非常快，电力系统中的事故从发生到引起严重后果所经历的时间常以秒，甚至亳秒计，以至人们往往來不及做出反应。

30.2电力系统运行的基本要求30. 1. 2. 1最大限度的满足用户用电的要求，为用户提供充足的电能电能生产的规模很大，如我国现在的年发电量达数万亿千瓦时，因此提高电能生产的经济性具有十分重要的意义。

这包括尽量降低每千瓦时电所消耗的能源（即设法降低煤耗率、水耗率、厂用电率等）、尽量降低传输和分配过程中的损耗（其指标为网损率，定义为整个电力网传输过程中损耗的电能与电源发出的总电能之比）、尽量提高用电设备的效率等。

30. 1. 2. 2保证安全可靠的供电1、安全可靠持续供电：供电的中断将造成生产停顿、生活混乱，甚至危及设备和人身的安全，引起十分严重的后果。

因此，电力系统的运行首先必须满足安全可靠持续供电的要求。

1电能生产的特点和电力系统运行的基本要求1.1 电能生产的特点电力系统是由电能的生产、输送、分配和消费各个环节构成的一个整体，与其它的工业系统相比较，电力系统的运行具有如下的明显特点。

（1）电能不能大量存贮。

电能的生产、输送、分配和消费实际上是同时进行的，电力系统中任何时刻，各发电厂发出的功率必须等于该时刻各用电设备所需的功率与输送，分配各环节中损耗功率之和，因而对电能生产的协调和管理提出很高的要求。

（2）电磁过程的快速性。

电力系统中任何一个地方的运行状态的改变或故障，都会快速的影响到整体电力系统的各个地方，仅依靠手动操作是无法保证电力系统的正常和稳定的运行，所以电力系统运行必须依靠信息就地处理的继电保护和自动装置，以及信息全局处理的调度自动化系统。

（3）与国民经济的各部门。

人民的日常生活等有着密切的联系。

供电的突然中断会产生严重的后果。

1.2 电力系统运行的基本要求对电力系统运行的基本要求是：（1）保证安全可靠的供电；（2）要有合乎要求的电能质量；（3）要有良好的经济性。

要实现这些基本要求，除了提高电力设备的可靠性水平，配备足够的备用容量，提高运行人员的素质，采用继电保护和自动装置等以外，采用电网调度自动化系统也是一个极为重要的手段。

1.3 电力系统的运行状态及其相互间的转变关系电力系统调度控制的内容与电力系统的运行，状态是紧密联系在一起，图1-1中画出了电力系统的各种运行状态及其相互间的转变的关系。

1.3.1正常运行状态在正常运行状态下，电力系统中总的有功和无功出力能与负荷总的有功和无功的需求达到平衡；电力系统的频率和各母线电压均在正常运行的允许范围内；各电源设备和输变图1-1 电力系统的运行状态电设备又均在规定的额定范围内运行，系统内的发电和输变电设备均有足够的备用容量。

此时，系统不仅能以电压和频率质量均合格的电能满足负荷用电的需求，而且还具有适当的安全储备，能承受正常的干忧（如断开一条线路或停止一台发电机）而不断造成有害的后果（如设备过载等）。

简析电力系统中性点运行方式特点摘要：国内中压电网以6KV、10KV、35KV三个电压应用最为普遍，但是随着电力行业的发展以及采用电缆线路用户数量的不断增加，导致电力系统中单相接地电容电流随着增加，电网内的单向接地故障很容易演变成严重的事故，给电力系统的正常运行造成干扰影响，由此带来了较大的经济损失。

因此，根据配电容量的大小，科学选择中性点接地方式对于保障电力系统的运行安全有重要作用，文章首先介绍了几种常见中性点接地系统特点，随后对其运行方式进行了简单分析。

关键词：电力系统；中性点；特点；运行方式引言中压电网的中性点接地方式和应用选择，一直是电网改造中关注的焦点问题。

在国内中压电网的供电系统中，常用的中性点运行方式主要有中性点不接地、中性点经小阻抗接地、中性点消弧线圈接地、中性点直接接地等几种方式。

1中性点不接地系统的特点在这种运行模式下，即便是电力系统中出现一相接地的状况，由于连接在相间电压上的受电器正常供电，因此整个电力系统仍然能够在短时间内保持原状运行，不会对正常的供电造成影响。

但是如果电力系统长期处于一相接地，导致非故障相的电压、电流逐渐升高，久而久之就容易在绝缘性能薄弱的区域造成电流击穿，造成接地短路故障，不仅会损害电气设备，严重情况下还会造成区域性的电网故障。

因此，在中性点不接地运行方式下，有必要对线路运行状况进行有效的监督，一旦发现一相接地的情况，立即采取系统断电处理，待故障消除后重新通电，保持电力系统安全运行。

在电力系统正常运行状态下，电网中的接地电容电流数值维持在恒定范围，如果因为某种原因的影响导致电容电流升高且超过额定值，就容易在接地处产生间隙电弧，表现为电弧不断的熄灭、重燃。

电弧重燃时产生极高的瞬时电流，对接地点造成较大的电流冲击。

如果电弧反复的熄灭、重燃，很容易造成电流的对地击穿，造成两相接地短路。

因此，为了有效保证中性点不接地运行模式下的电流系统安全，需要对电路中的电流值进行一定控制。

浅谈电力系统的运行状态及控制【摘要】简要介绍了电力系统运行的几种状态及其控制阐述了提高系统稳定的基本措施。

【关键词】运行状态；安全控制；基本措施1 电力系统的运行状态日常工作中一般将电力系统的运行状态划分为：正常状态、临界状态、紧急状态、崩溃状态和恢复状态。

1.1 正常状态电力系统是由发电机、变压器、输配电线路和用电设备按一定方式连接组成的整体。

其运行特点是发电、输电、变电、配电和用电同时完成。

因此，电力系统各发电机发出的有功和无功功率应随时随刻与随机变化的电力系统负荷消耗的有功功率和无功功率（包括系统损耗）相等，同时，发电机发出的有功功率和无功功率、线路上的功率潮流（视在功率）和系统各级电压应在安全运行的允许范围之内。

要保证电力系统正常运行状态，必须满足两点基本要求：1）电力系统中所有电气设备处于正常状态，能满足各种工况的需要。

2）电力系统中所有发电机以同一频率保持同步运行。

在正常运行状态下，电力系统有足够的旋转备用和紧急备用以及必要的调节手段，使系统能承受正常的干扰，而不会导致系统中各设备的过载，或电压和频率偏差超出允许范围。

电力系统对较小的负荷变化能通过调节手段，可从一个正常运行状态连续变化到另一个正常运行状态。

正常运行状态下的电力系统是安全的，可以实施经济运行调度。

1.2临界状态当负荷增加过多，或发电机组因出现故障不能连续运行而导致非计划停运，或者因发电机、变压器、输电线路等电力设备的运行环境变化，使电力系统中的某些电力设备的备用容量减少到使电力系统的安全水平不能承受正常干扰的程度时，电力系统就进入了临界状态。

临界状态下，电力系统仍能向用户供应合格的电能。

但临界状态是一种不安全状态，电能质量指标虽合格，但电力设备的运行参数处于上限值或下限值。

在这种情况下，电力系统受到干扰，特别是在电力系统发生故障时，可能使系统进入到不正常状态。

临界状态下的电力系统是不安全的，调度需采取预防性控制措施，使系统恢复到正常状态。

电力系统的构成及特点一、电力系统的构成一个完整的电力系统由分布各地的各种类型的发电厂、升压和降压变电所、输电线路及电力用户组成，它们分别完成电能的生产、电压变换、电能的输配及使用。

二．电力网、电力系统和动力系统的划分电力网：由输电设备、变电设备和配电设备组成的网络。

电力系统：在电力网的基础上加上发电设备。

动力系统：在电力系统的基础上，把发电厂的动力部分（例如火力发电厂的锅炉、汽轮机和水力发电厂的水库、水轮机以及核动力发电厂的反应堆等）包含在内的系统。

三．电力系统运行的特点一是经济总量大。

目前，我国电力行业的资产规模已超过2万多亿，占整个国有资产总量的四分之一，电力生产直接影响着国民经济的健康发展。

二是同时性，电能不能大量存储，各环节组成的统一整体不可分割，过渡过程非常迅速，瞬间生产的电力必须等于瞬间取用的电力，所以电力生产的的发电、输电、配电到用户的每一环节都非常重要。

三是集中性，电力生产是高度集中、统一的，无论多少个发电厂、供电公司，电网必须统一调度、统一管理标准，统一管理办法;安全生产，组织纪律，职业品德等都有严格的要求。

四是适用性，电力行业的服务对象是全方位的，涉及到全社会所有人群，电能质量、电价水平与广大电力用户的利益密切相关。

五是先行性，国民经济发展电力必须先行。

四、电力系统的额定电压电网电压是有等级的，电网的额定电压等级是根据国民经济发展的需要、技术经济的合理性以及电气设备的制造水平等因素，经全面分析论证，由国家统一制定和颁布的。

我们国家电力系统的电压等级有220/380V、3 kV、6 kV、10 kV、20 kV、35 kV、66 kV、110 kV、220 kV、330 kV、500 kV。

随着标准化的要求越来越高，3 kV、6 kV、20 kV、66 kV 也很少使用。

供电系统以10 kV、35 kV、为主。

输配电系统以110 kV以上为主。

发电机过去有6 kV与10 kV两种，现在以10 kV为主，低压用户均是220/380V。

电力系统的特点：电能作为一种商品，它的生产、输送、分配和使用与其他工业产品相比有明显不同的特点，主要表现为以下几个方面：1、电能的生产、传输及消费几乎同时进行，因为发电设备任何时刻生产的电能必须与消耗的电能相平衡。

2、电能与国民经济各部门之间的关系密切。

3、电力系统的暂态过程非常短暂。

4、对电能质量的要求颇为严格。

电力系统运行需满足的基本要求：1、保证供电的可靠性。

间断停电，将会使生产停顿，生活混乱甚至危机人身和设备的安全，给国民经济造成极大损失2、保证良好的电能质量3、保证系统运行的经济性造成对用户间断供电的原因主要有：1、电力系统中的元件发生故障2、电力系统中的误操作3、电力系统继电保护的误动作4、运行管理水平低，维修质量不合格等。

如何提高电力系统运行的可靠性：1、应改善设备质量，提高运行管理水平和技术水平及运行检修人员的责任心2、要完善电力系统的结构，提高抗干扰能力，充分发挥计算机进行监视和控制的优势，不断提高电力系统的自动化水平依用户对供电可靠性的要求不同，可将负荷分为以下三级：一级负荷：凡是因中断供电，将造成人身事故，设备损坏，产生废品，使生产秩序长时间不能恢复，人民生活发生混乱的负荷二级负荷：凡是中断供电，将造成大量减产，使人民生活受到影响的负荷三级负荷：所有不属于一、二级负荷的负荷。

如工厂的附属车间、小城镇等。

为提高电力系统运行的经济性需采取的措施：1、采用高效节能的发电设备2、合理调度各发电厂所承受的负荷3、优化网络结构，合理发展电网。

联合电力系统的优越性：将单一的系统联合起来组成联合系统，不论是技术上、还是经济上都有十分明显的优越性。

主要表现在以下几个方面：1、提高电力系统供电的可靠性，2、减少系统备用容量的比重3、可采用高效的大容量的机组4、可减少总负荷的峰值5、可充分利用水电厂的水能资源二节电力系统接线方式和电压等级一、电力系统接线图有两种形式：地理接线图、电气接线图1、地理接线图：主要表示电力系统中的各发电厂、变电所的地理位置，以及电力线路的路径和他们之间的连接关系。

电力系统分析基础知识一、电力系统的基本概念No.1 电力系统的组成和接线方式1、电力系统的四大主要元件：发电机、变压器、电力线路、负荷。

2、动力系统包括动力部分（火电厂的锅炉和汽轮机、水电厂的水库和水轮机、核电厂的核反应堆和汽轮机）和电力系统。

3、电力网包括变压器和电力线路。

4、用户只能从一回线路获得电能的接线方式称为无备用接线方式。

No.2 电力系统的运行特点1、电能的生产、传输、分配和消费具有：①重要性、②快速性、③同时性。

2、电力系统运行的基本要求：①安全可靠持续供电（首要要求）、②优质、③经济3、根据负荷的重要程度（供电可靠性）将负荷分为三级。

4、电压质量分为：①电压允许偏差、②三相电压允许不平衡度、③公网谐波、④电压允许波动与闪变5、衡量电能质量的指标：①电压、②频率、③波形（电压畸变率）6、10kV公用电网电压畸变率不超过4%。

7、抑制谐波的主要措施：①变压器星三角接线、②加装调谐波器、③并联电容/串联电抗、④增加整流器的脉冲次数8、衡量电力系统运行经济性的指标：①燃料损耗率、②厂用电率、③网损率9、线损包括：①管理线损、②理论线损、③不明线损10、线损计算方法：①最大负荷损耗时间法②最大负荷损失因数法③均方根电流法No.3 电力系统的额定频率和额定电压1、电力线路的额定电压（也称电力网的额定电压）与用电设备的额定电压相同。

2、正常运行时电力线路首端的运行电压常为用电设备额定电压的105%，末端电压为额定电压。

3、发电机的额定电压比电力网的额定电压高5%。

4、变压器的一次绕组相当于用电设备，其额定电压与电力线路的额定电压相同；但变压器直接与发电机相连时，其额定电压与发电机额定电压相同，即为该电压级额定电压的105%。

5、变压器的二次绕组相当于电源，其输出电压应较额定电压高5%，但因变压器本身漏抗的电压损耗在额定负荷时约为5%，所以变压器二次侧的额定电压规定比额定电压高10%。

6、降压变压器二次侧连接10kV线路，当短路电压百分比小于7.5%（变压器本身漏抗的电压损耗较小）时，比线路额定电压高5%。

电力系统分析答案DAY1Ponit1电力系统的组成1.【答案】ABCD。

解析：电力系统是由发电厂、送变电线路、供配电所和用电等环节组成的电能生产与消费系统。

2.【答案】CD。

解析：汽轮机和水轮机属于动力部分。

3.【答案】D。

解析：由于联合电力系统容量大，按照比例可装设容量较大的机组。

Ponit3电力系统的基本参量1.【答案】B。

解析：全网任意时刻的频率都是统一的。

2.【答案】A。

解析：系统总装机容量为实际安装的发电机额定有功之和。

6*150MW=900MW。

Ponit5电能生产、输送、消费的特点1.【答案】AC。

解析：电力系统运行的特点：（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。

Ponit6电力系统运行的基本要求1.【答案】ABD。

解析：电能质量的基本指标可简记为电压、频率和波形。

2.【答案】C。

解析：我国实行的标准是50Hz在电力系统正常状况下，供电频率的允许偏差为：1.电网装机容量在300万千瓦及以上的，为±0.2Hz；2.电网装机容量在300万千瓦以下的，为±0.5Hz。

如无特殊说明，我国给定的允许频率偏差是±0.2~0.5Hz。

3.【答案】A。

解析：建设投资、占地面积并不是衡量经济性的指标。

Ponit7电力系统的电压等级1.【答案】D。

解析：我国的电力网额定电压等级有：0.22，0.38，3，6，10，35，60，110，220，330，500（kV）。

2.【答案】B。

解析：发电机端口电压是额定电压的1.05倍。

3.【答案】C。

解析：连接线路的降压变压器一次侧电压即为线路电压。

降压变压器二次侧经过输电线路连接负荷（用电设备），变压器二次侧额定电压取比线路额定电压高10%，因此额定变比为220/121kV。

4.【答案】B。

解析：双绕组变压器的高压侧绕组和三绕组变压器的高、中压侧绕组都设有几个分接头供选择使用。

电力系统中性点运行方式特点作者/张伟斌，河钢集团宣钢检修公司文章摘要：中性点接地方式是一个综合性很强的技术问题，随着配电容量的不断增大，选择一种合适的中性点接地方式尤为重要，对电力 系统的安全运行起着重要的作用。

选择因此本文以此为背景对各种中性点运行方式的特点进行了分析和比较，并根据其不同特点，列举了 我国电力系统种主要运用的中性点接线方式。

关键词：中性点接地；消弧线圈；电力系统电力系统中性点接地方式有两大类：一类是中性点直接 接地或经过低阻抗接地；另一类是中性点不接地，经过消弧 线圈或高阻抗接地。

其中采用最广泛的是中性点接地、中性 点经过消弧线圈接地和中性点直接接地等三种方式。

本文结 合自身经验介绍各种接地方式的特点，供大家选择时参考。

1•中性点不接地系统当中性点不接地的系统中发生一相接地时，接在相间电 压上的受电器的供电并未遭到破坏，它们可以继续运行，但 是这种电网长期在一相接地的状态下运行，也是不能允许的，因为这时非故障相电压升高，绝缘薄弱点很可能被击穿，而 引起两相接地短路，将严重地损坏电气设备。

所以，在中 性点不接地电网中，必须设专门的监察装置，以便使运行人 员及时地发现一相接地故障，从而切除电网中的故障部分。

在中性点不接地系统中，当接地的电容电流较大时，在 接地处引起的电弧就很难自行熄灭。

在接地处还可能出现所 谓间隙电弧，即周期地熄灭与重燃的电弧。

由于电网是一 个具有电感和电容的振荡回路，间歇电弧将弓丨起相对地的过 电压，其数值可达(2.5〜3) Ux。

这种a电压会传输到与接 地点有直接电连接的整个电网上，更容易引起另一相对地击 穿，而形成两相接地短路。

在电压为3-10kV的电力网中，一相接地时的电容电流不 允许大于30A,否则，电弧不能自行熄灭。

在20〜60kV电 压级的电力网中，间歇电弧所引起的过电压，数值更大，对 于设备绝缘更为危险，而且由于电压较高，电弧更难自行熄灭。

因此，在这些电网中，规定一相接地电流不得大于10A〇2•中性点经消弧线圈接地系统当一相接地电容电流超过了上述的允许值时，可以用中 性点经消弧线圈接地的方法来解决，该系统即称为中性点经 消弧线圈接地系统。

电力系统概况特点：（1）电能不能大量存贮；（2）电磁过程快速；（3）与国民经济和人民的日常生活等密切相关。

发电输变电配电用电电力系统概况设备分类：一次设备、二次设备。

发电输变电配电用电电力系统正常运行的约束条件L r 22+双绕组单相变压器微分方程式约束条件：等式约束条件：等式约束条件：1.1.1 正常工作状态1.1.1 正常工作状态等式约束条件：1.1.1 正常工作状态不等式约束条件：所有的等式约束条件均满足，部分的不等式约束条件不满足但又不是故障的工作状态称为不正常所有的等式约束条件均满足，部分的不等式约束条件不满足但又不是故障的工作状态称为不正常运行状态。

所有的等式约束条件均满足，部分的不等式约束条件不满足但又不是故障的工作状态称为不正常所有的等式约束条件均满足，部分的不等式约束条件不满足但又不是故障的工作状态称为不正常1.1.3 故障状态及其危害abd(2)bcd(2)ab d(2)caabd(1)bd(1)aabd(2,0)bcd(2,0)abd(2,0)ca数值很大的短路电流通过短路点将燃起电弧，使故障设备烧坏甚至烧毁；系统或其中的一部分的正常工作遭到破坏，并造成对用户少送电或电能质量变坏到不能容许的地步，An Example:August 14, 2003 Blackout in the UnitedStates and Canada An Example:August 14, 2003 Blackout in the UnitedStates and Canada。