1、电力系统稳态分析 1、教材：东南大学 陈珩（第二版） 2、本课程特点、前修课程、后续课程 特点： 前修课程：电路理论 、 电机学 后续课程：电力系统分析 、 继电保护 、 电力系统自动化 3、 教学参考书 4、 考核方式： 笔试 （ 闭卷 ， 120分钟 、 卷面 100分 ， 占 70 ） ， 平时 （ 主要是上课考勤记录 、 课堂练习 、 作业 ， 占 20 ） ， 实验 （ 10 ） 前言 特点 电能不能大量存储； 过渡过程十分短暂； 电能生产与国民经济各部门和人民生活有着极为密切的关系； 电力系统的地区性特点较强 现代控制理论（作支撑） 微机原理应用（作硬件） 数据库应用（作软件） 专
2、业课：电力系统分析、继电保 护原理（微机保护）、发电厂电气部分、高电压技术等 来进行计算机控制 前言 电力系统稳态分析（一） 电力系统分析 正常稳态分析 计算（ U、 I、P、 Q、 f） 运行调整和优化 电力系统的基本概念 各元件的特性和模型 潮流计算 调频 调压 经济运行 电力系统暂态分析（二） 电磁暂态分析（故障分析） 正常稳态分析（稳定性分析） 发电机的电磁暂态分析 对称故障（三相短路） 不对称短路 静态 暂态 前言主要内容 前言 重点： 三大计算 1、 标幺值计算 2、稳态计算：潮流；调频、调压 3、暂态计算：故障；稳定性 第一章 电力系统的基本概念 1 1 电力系统概述 1 2 我
3、国电力工业和电力系统简介 1 3 对电力系统运行的基本要求 1 4 结线方式和电压等级 1 5 课程的主要内容 第一章 电力系统的基本概念 重点 及 难点 ： 重点： 1、电力系统的基本概念 2、电力系统的基本要求 3、电能质量 4、结线方式 5、电压等级 难点： 1、电能质量 2、电压等级 1 1 电力系统概述 一、电力系统的组成 工业 农业 商业 生活 发电 输电 配电 用电 电网 电力系统 1 1 电力系统概述 一、电力系统的组成 1、 来源 火电：锅炉汽轮机发电机 水电：水库水轮机发电机 核电：核反应堆汽轮机发电机 其它：如风能、地热能、太阳能、潮汐等 1 1 电力系统概述 一、电力系
4、统的组成 2、 基本概念 电力系统 是由 发电厂、变电所、输电线、配电系统及负荷 组成的。是现代社会中最重要、最庞杂的工程系统之一。 电力网络 是由 变压器、电力线路 等变换、输送、分配电能设备所组成的部分。 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。 1 1 电力系统概述 一、电力系统的组成 2、基本概念 总装机容量 指该系统中实际安装的发电机组额定有功功率的总和，以千瓦（ KW）、兆瓦（ MW）、 吉瓦（ GW） 为单位计。 年发电量 指该系统中所有发电机组全年实际发出电能的总和，以千
5、瓦时（ KWh）、兆瓦时（ MWh）、 吉瓦时（ GWh） 为单位计。 最大负荷 指规定时间内，电力系统总有功功率负荷的最大值，以千瓦（ KW）、 兆瓦（ MW）、 吉瓦（ GW） 为单位计。 1 1 电力系统概述 一、电力系统的组成 2、基本概念 额定频率 按国家标准规定，我国所有交流电力系统的额定功率为 50Hz。 最高电压等级 是指该系统中最高的电压等级电力线路的额定电压。 1 1 电力系统概述 二、近代电力系统 电压、输送距离、输送功率；电源的构 成；负荷的构成； 高度自动化； 远距离大容量直流输电 1 2 我国电力工业和电力系统简介 一、我国电力工业概况及今后发展电力工业的方针 二、
6、我国主要电力系统概述 三、我国电力工业的发展前景 1 3电力系统运行应满足的基本要求 特点 电能不能大量储存 暂态过程非常短促 与国民经济及日常生活关系密切 要求 安全 优质 经济 环保 1 3电力系统运行应满足的基本要求 安全： 保证可靠的供电 措施 电源与电网的建设（西电东送全国联网） SCADA 设备检修（计划检修 状态检修） 人员素质 1 3电力系统运行应满足的基本要求 优质 指标 电压： 35kV 5% 10kV 7% 6 10kV 4% 380V 5%（ 无功功率） 频率： 0.2（ 3000mw) 0.5Hz(3000MW） （有功功率） 谐波：负荷 谐波 1 3电力系统运行应满
7、足的基本要求 负荷 （ 一级 二级 三级 ） 一级负荷：对这一级负荷中断供电，将造成人身事故，经济严重损失，人民生活发生混乱。 二级负荷：对这一级负荷中断供电，将造成大量减产，人民生活受影响。 三级负荷：所有不属于一、二级的负荷 。 1 3电力系统运行应满足的基本要求 经济 EX:一台 600MW火电机组，年利用小时 6000h， 煤耗率 320g/kW.h， 煤价： 300元 /吨。 Sol： 年发电量： 600000kW 6000h 36亿 kW.h 需标煤： 36亿 kW.h 320g/kW.h 115.2万吨标煤 燃料费： 115.2万吨 300元 /吨 34560万元 1%节约：燃料
8、： 1.152万吨标煤 燃料费： 345.6万元 厂用电率 网损 煤耗率（水耗率） 1 3电力系统运行应满足的基本要求 环保 火电厂装机 70 煤炭燃烧造成的污染 限制污染物的排放量 1 4 电力系统的结线方式和电压等级 放射式 干线式 树状 无备用结线 包括单回路放射式、干线式和链式网络 优点：简单、经济、运行方便 缺点：供电可靠性差 适用范围：二级负荷 一、结线方式 1 4 电力系统的结线方式和电压等级 环行网络 双端供电 有备用结线 包括双回路放射式、干线式和链式网络 优点：供电可靠性和电压质量高 缺点：不经济 适用范围：电压等级较高或重要的负荷 1 4 电力系统的结线方式和电压等级 二
9、、电压等级及其适用范围 1、电力系统的额定电压等级 电压等级的选择 S = 3U2I I （ U1 U2） /Z 传输功率 S、 电压等级 U、 输电距离 l之间的关系 S Const， l U2 l Const， S U2 U1 I U2 S Z 1 4 电力系统的结线方式和电压等级 1、电力系统的额定电压等级 额 定 电 压 等 级 变 压 器 线 电 压 用 电 设 备 额 定 线 电 压 交 流 发 电 机 线 电 压 一 次 绕 组 二 次 绕 组 3 6 10 35 1 1 0 220 330 500 3 .1 5 6 .3 1 0 .5 3 及 3 .1 5 6 及 6 .3 1
10、 0 及 1 0 .5 35 1 1 0 220 330 500 3 .1 5 及 3 .3 6 .3 及 6 .6 1 0 .5 及 11 3 8 .5 121 242 345 及 363 525 及 550 1 4 电力系统的结线方式和电压等级 二、电压等级及其适用范围 说明： 1. 用电设备的容许电压偏移一般为 5%； 2. 沿线路的电压降落一般为 10%； 3. 在额定负荷下，变压器内部的电压降落约为5%。 1 4 电力系统的结线方式和电压等级 二 、 电压等级及其适用范围 电力网络中电压分布采取的措施： 1. 取用电设备的额定电压为线路额定电压 ， 使所有设备能在接近它们的额定电压下
11、运行； 2. 取线路始端电压为额定电压的 105%； 3. 取发电机的额定电压为线路额定电压的 105%； 4. 变压器分升压变和降压变考虑一次侧接电源，取一次侧额定电压等于用电设备额定电压；二次侧接负荷，取二次侧额定电压等于线路额定电压 。 1 4 电力系统的结线方式和电压等级 二、电压等级及其适用范围 变压器的电压等级 升压变压器（例如 35/121， 10.5/242） 二次侧（高压侧）接线路始端，向负荷供电，相当于发电机，应比线路的额定电压高 5%，加上变压器内耗 5%，所以二次侧额定电压等于 用电设备的额定电压 110%。 直接和发电机相联的变压器 一次侧额定电压等于 发电机的额定电
12、压即 105 UN； 一次侧（低压侧）接电源，相当于用电设备，一次侧额定电压等于 用电设备的额定电压 UN； 1 4 电力系统的结线方式和电压等级 二、电压等级及其适用范围 变压器的电压等级 降压变压器（ 110/38.5， 220/38.5） 一次侧（高压侧）接线路末端，相当于用电设备，一次侧额定电压等于 用电设备的额定电压； 二次侧（低压侧）向负荷供电，相当于发电机，应比线路的额定电压高 5%，加上变压器内耗 5%，所以二次侧额定电压等于 用电设备的额定电压 110%。 1 4 电力系统的结线方式和电压等级 三、电力系统中性点的运行方式 接地 ？ 为了保证电力网或电气设备的正常运行和工作人
13、员的人身安全 ，人为地使电力网及其某个设备的某一特定地点通过导体与大地作良好的连接 。 接地分类 ： 工作接地 ： 为了保证电气设备在正常或发生故障情况下可靠地工作而采取的接地 。 保护接地 ： 将一切正常工作时不带电而在绝缘损坏时可能带电的金属部分接地 ， 以保证工作人员接触时的安全 。 （ 接地保护 ） 保护接零 ： 在中性点直接接地的低压电力网中 ， 把电气设备的外壳与接地中性线 （ 也称零线 ） 直接连接 ， 以实现对人 身安全的保护作用 。 防雷接地 ： 为消除大气过电压对电气设备的威胁 ， 而对过电压保护装置采取的接地措施 。 防静电接地 ： 对生产过程中有可能积蓄电荷的设备所采取的接地 。
