系統(tǒng)之復習電力系統(tǒng)分析

1、1.1、雙繞組變壓器的參數(shù)和數(shù)學模1 1 3GT 反映與變壓器勵磁支路有功損耗相應的等值電導，通過空載試驗數(shù)據(jù)求得。變壓器空載試驗接線圖如圖 2所示。進行空載試驗時，二次開路，一次加上額定電壓，在一次測得空載損耗 0 和空載電流 0 變壓器勵磁支路以導納YT 表示時，其中電導GT PFe ，而空載損耗包括鐵芯損耗和空載電流引起的繞組中的 鐵芯損耗 Fe 近似等于空載損耗 0 GT = G T1000UNGT變壓器勵磁支路以導納YT 表示時，其中電導GT PFe ，而空載損耗包括鐵芯損耗和空載電流引起的繞組中的 鐵芯損耗 Fe 近似等于空載損耗 0 GT = G T1000UNGT變壓器的電導（

2、S UN變壓器的額定電壓（kV 4BT I0 Ig (流過GT Ib BT Ig I 無功分量 b 小得多(如圖2-12所示)，所以在數(shù)值上 b ，即空載電流近似等于無功電流I UN3I % IBbT0IN得I0%I0%SNI 0NN I0 % SNBTUNBT變壓器的電納（S I0%變壓器的空載電流百分1.2、三繞組變壓器的參數(shù)和數(shù)學模計算三繞組變壓器各繞組的阻抗及勵磁支路的導納的方法與計算雙繞組變壓器時沒有本質(zhì)的區(qū)別，也是根據(jù)廠家提供的一些短路實驗數(shù)據(jù)和空載實驗數(shù)據(jù)求取。但由于三繞組變壓器三繞組的容量比有不同的組合，且各繞組在鐵芯上的排列又有不同方式，所（標準100/100/100100/

3、50/100100/100/50100/100/100Pk(12)、Pk(23)、Pk(13) Uk(12)、Uk(23)、Uk(13)P0Io勵 I0 % SNBTUNBT變壓器的電納（S I0%變壓器的空載電流百分1.2、三繞組變壓器的參數(shù)和數(shù)學模計算三繞組變壓器各繞組的阻抗及勵磁支路的導納的方法與計算雙繞組變壓器時沒有本質(zhì)的區(qū)別，也是根據(jù)廠家提供的一些短路實驗數(shù)據(jù)和空載實驗數(shù)據(jù)求取。但由于三繞組變壓器三繞組的容量比有不同的組合，且各繞組在鐵芯上的排列又有不同方式，所（標準100/100/100100/50/100100/100/50100/100/100Pk(12)、Pk(23)、Pk(

4、13) Uk(12)、Uk(23)、Uk(13)P0Io勵1.P 1PP)kkk2 1PP)kkkk2 1PP)kkkk2短路損耗 k1 、 k2 、 k3 UP k1 R1000SNUP k RT1000SNUP k3 RT1000SN2由各繞組兩兩之間的短路電壓 Uk（12）、Uk（23）、Uk（31）求出各繞組的短路電U % 1%kkk2% 1%kkkk2% 1%kkkk2U %U X1000SN k XT1000SNU %U X1000SN k XT1000SN k XT1000SN（二2Pk(1-3)= Pk(1-3) (IN/ IN/2)=4 Pk(1-2Pk(2-3)= Pk(2

5、-3) (IN/ IN/2)=4 Pk(2-Uk(1-3)%=Uk(1-3) % (IN/ IN/2)=2 Uk(1-3) Uk(2-3)%= Uk(2-%(IN/ IN/2)=2 Uk(2-2.1。(1)(2)(2)L，G，T，HL10kVL，G，T，HL10kV1-20(b)5.3；S /LGJ型普通鋼芯鋁絞線，它的鋁線截面SL和鋼線截面SG的比值為 7.6；S /LGJQ型輕型鋼芯鋁絞線，它的 4.0。S /LGJJ型加強型鋼芯鋁絞線，它的 300mm2 220kV導線或擴徑導線導線就是將每相導2按受力的特點分為300mm2 220kV導線或擴徑導線導線就是將每相導2按受力的特點分為按使

6、用的材料分為鋼筋水泥桿、木桿、鐵塔；桿塔等線路的三相導線的換位的排列不對稱，如圖1-24不對稱，線路的三相導線應該進行換位(換位桿1-25減3線提供35kV：t)X4.5，35kV35kV：t)X4.5，35kV34(4)(5)是削弱導線振動的金具。2.21R S式 導線材料的電阻率，mm(5)是削弱導線振動的金具。2.21R S式 導線材料的電阻率，mm2 /S mm2 l 導線的長度，km長度的電阻r1 是相同的，只要知道r1 ，再乘以它的長度l 就可以求出導體的電阻。 Sr1(2-：(1)2-3。 （3）20C20 /式20 20時的電阻 aa 0.0036a 0.003822(2-Dm

7、 x f4.61DabDm 為三相導線的幾何平均距離，簡稱幾何均距(cmmm)，式X1導r導線的半徑，cmr f交流電的頻率如Dm x f4.61DabDm 為三相導線的幾何平均距離，簡稱幾何均距(cmmm)，式X1導r導線的半徑，cmr f交流電的頻率如=50，r 1代人式(2-f 1 1r常稱導線的幾何平均半徑， r=0779r小對線路的電抗沒有顯著影響線路的電抗一般都在 若將每相導成n根則決定每相導線電抗的將不是每根r徑 eq 2-1r 于是每相具有n導線x 0.1445lg 1n(2-rd12d13d1n r d12d13d1n n1n 與電抗 x1 的關系。目前，我國最高運行電壓 5

8、00kV 線路采用的是abc3這時能聽到“滋滋”的放電聲，或看到n 與電抗 x1 的關系。目前，我國最高運行電壓 500kV 線路采用的是abc3這時能聽到“滋滋”的放電聲，或看到導線周圍發(fā)生的藍紫色熒光，還可以聞到氧分子被游離后又臭氧(O3 )的氣味，最后用。Dm rmr(2- 273U式cr 電暈臨界相電壓m2 m2 b=7600Pa，t=20C b大氣壓力t 空氣的溫度rDm 三相導線的幾何均距，cm 49 m m lg1 r(2-b大氣壓力t 空氣的溫度rDm 三相導線的幾何均距，cm 49 m m lg1 r(2- ndr式中 eq fnd f狀況有關的系數(shù)，一般取 nd nr每根導

9、體的半徑，cm； 導線水平排列時，邊相導線的電暈臨界電壓 cr1，較按式(2-8)、式(29)求得的 cr 6%，即 cr1 =1.06 cr 的電暈臨界電壓 cr2 較按式(2-8)、式(29)求得的 cr 4，即 cr2 =0.96 cr 電暈將消耗有功功率。電暈損c在臨界電壓時開始出現(xiàn)，而且工作電壓超過臨界電壓越多，電暈損耗就越大。若再考慮絕緣子的泄漏損t (很小)，則總的功率損g 為實測的三相線路的泄漏損耗和電暈損耗之總和 g1U(2-g1U 線路的工作線電壓，kV導線。規(guī)程規(guī)定：對普通導線，330kV 電壓線路，直徑不小于 332mm(g1 =04線路的電納取決于導線周圍的電場分布，

10、與導線是否導磁無關。因此，各類導線線路電納的計算方法都相同。在三相線路中，容的反映。C1Dlg r(2式中C1 導Dmr的意義與式(2-4)50Hzb 2fC 4線路的電納取決于導線周圍的電場分布，與導線是否導磁無關。因此，各類導線線路電納的計算方法都相同。在三相線路中，容的反映。C1Dlg r(2式中C1 導Dmr的意義與式(2-4)50Hzb 2fC 11Dlg r(2-式中b1 導長度的電納，Skm285106 Skmr采導線的線路仍可按式(2-12)計算其電納，只是這時導線的半徑r應以等效半徑 eq 替代另外，對于同桿并架的雙回線路，在正常穩(wěn)態(tài)狀況下仍可近似按式(2-12)3：電潮流手

11、工計算方法，計算機潮流算法（1的高等電力系統(tǒng)分析電力網(wǎng)絡的數(shù)學模型指的是將網(wǎng)絡有關參數(shù)相變量及其相互關系歸納起來所組成的可以反映網(wǎng)絡性能的數(shù)學方程式組。也就前者在電力系統(tǒng)潮流計算中廣泛采用。節(jié)點電壓方程又分為以節(jié)點導納矩陣表示的節(jié)點電壓方程和以節(jié)點阻抗矩陣表示的節(jié)點電壓方程。1）n上式中，In0。ynn2）i21）S Y n0。ynn2）i21）S Y UBPi nYU UijnP jQ U U ijnPi Ui Uj (Gij cosij Bij sinijjnQi Ui Uj (Gij sinij Bij cosijjnPi PGi Pdi nPi PGi Pdi Ui Uj (Gij c

12、osij Bij sinijjnQdi Ui Uj (Gij sinij Bij cosijj2）duPi n Y U Y i ii Ui(PiPi n Y U Y i ii Ui(Pi 1Yn i U iU i1 (Pi nKY K i iYU iUmaxUK1 U，荷，荷二次調(diào)頻是由平衡節(jié)點來承擔2二次調(diào)頻是由平衡節(jié)點來承擔2 P DPS負荷備用：為滿足系統(tǒng)中短時的負荷波動和一天中計劃外的負荷增加而留有的備用容量。一般為系統(tǒng)最大負荷的 510檢修備用：為保證系統(tǒng)中的發(fā)電設備進行定期檢修時，不影響供電而在系統(tǒng)中留有的備用容量 2、電力系統(tǒng)的頻率調(diào)（0.20.5） Hzfff )2a3PLN)

13、3 fNfNfPKLtg PL (MW/LKL PL PLNf fKPKLtg PL (MW/LKL PL PLNf fK 02.2fPApLp0P0f0ff00PL0 AOOB BA KG KLPL0/f KG KL KS (PL0/PL)/(f / fN2.3BBoBBQQ0，Q0，Q=0，2、電力系統(tǒng)的電壓調(diào)大型發(fā)電廠的高壓母線（高壓母線上有多回出線時1） 1） 考點 6：電力系統(tǒng)短路基本概念及三相短路計6.1無限大容量系統(tǒng)。無限大容量電力系統(tǒng)指，容量相對于被供電系統(tǒng)容量大得多的電力系統(tǒng)，其特征是，當被供電系統(tǒng)中負荷5011OkV11OkV期分量。在計算中，通常求取的就是這個短路電流周期

14、分量，即在非周期分量衰減完畢后的穩(wěn)態(tài)短路電流。電流中的非周期分量。(4)1.8 2 6.2無限大容量系統(tǒng)。無限大容量電力系統(tǒng)指，容量相對于被供電系統(tǒng)容量大得多的電力系統(tǒng)，其特征是，當被供電系統(tǒng)中負荷5011OkV11OkV期分量。在計算中，通常求取的就是這個短路電流周期分量，即在非周期分量衰減完畢后的穩(wěn)態(tài)短路電流。電流中的非周期分量。(4)1.8 2 6.21-9Es / IkX（1-k式三相短路電流周期分量有效值Es X 1-X ，線x1 kmT1、T21000kVA、短路電壓為Uk % 4.5 0.385X0.221.9 UA I3故障分析計算的有關書籍 0.4 X 0.385X0.221

15、.9 UA I3故障分析計算的有關書籍 0.4 X C A 3.21040.22U10.5 0.4 X C A 2.76103U10.5UU XT1 XT C 7.210 SN XT1 / XT3.2104 2.76103 7.2103 / 6.68103Ik36.68103(k 考點 7：同步電機突然三相短路分析與計1：2：正序相量、負序相量和零序相量（以電流為例IA=Ia1+Ia2+Ia1：2：正序相量、負序相量和零序相量（以電流為例IA=Ia1+Ia2+Ia012IB=Ib1+Ib2+Ib0= Ia1+Ia2 + Ia022IC=Ic1+Ic2+Ic0=Ia1+ Ia2+Ia032對于正

16、序分量：Ib1= Ia1 2對于負序分量：Ib2=Ia2 ，Ic2=對于零序分量：Ia0= =式中，21240,31,+2+1=02I1=Ia1= 1/3(IA +IB + 1/3(IA +2 IB 1/3(IA +IB 3（方法）：2，IB120、IC240后，3230Ia1= 1/3(IA +IB + 1+21/3(IA +IB +2 IC)33（方法）：2，IB120、IC240后，3230Ia1= 1/3(IA +IB + 1+21/3(IA +IB +2 IC)32PMC-6510UA60V0，UB60V240，UC60V120，C2解：U1=Ua1= 1/3(UA +UB +UC)

17、=1/3(60V0+ 1/3(UA +2 UB +UC)=1/3(60V0+ 1/3(UA + UB +UC)=1/3(60V0+ =203008.2、各元件序參數(shù)和等值電12）2；1考點 9：不對稱故障的分析和計（一）可以分解出正序分量、負序分量，對于接地短路還有零序分量，分別用下標 1、可以分解出正序分量、負序分量，對于接地短路還有零序分量，分別用下標 1、2 和 0 表示。以電流為例，各序分量電流相量圖如圖 1-1150Hz，120o； （1- 1 I 03i (t) 1i (t)i (t)i 03（二）1 （1-1-12，k2（1-Ik式兩相短路電流周期分量有效值Es X1-12，k2

18、（1-Ik式兩相短路電流周期分量有效值Es X一相短路回路總電抗。3kkk2（1-2（1）A1-13 （1-（2）（三）1-21-短路類型負序電流零序電流（2）所謂非周期失步是指，系統(tǒng)受擾后不形成振蕩，但幅值隨時間單調(diào)增大，同樣無法穩(wěn)定運行而失步，也稱為滑行失步。前者具有正實部的共軛復根(簡稱正實共軛根下同),后者則具有正實根?？傊?有特征根位于復平面的右半部分,故系統(tǒng)不穩(wěn)定。由此可推理,如系統(tǒng)的特征根為負實共軛根,則將為周期性減幅振蕩,能穩(wěn)定運行,如系統(tǒng)的特征根為負實根,則將為周期性單調(diào)減幅運動,也能穩(wěn)定運行。11.2 電力（2）所謂非周期失步是指，系統(tǒng)受擾后不形成振蕩，但幅值隨時間單調(diào)增大

19、，同樣無法穩(wěn)定運行而失步，也稱為滑行失步。前者具有正實部的共軛復根(簡稱正實共軛根下同),后者則具有正實根?？傊?有特征根位于復平面的右半部分,故系統(tǒng)不穩(wěn)定。由此可推理,如系統(tǒng)的特征根為負實共軛根,則將為周期性減幅振蕩,能穩(wěn)定運行,如系統(tǒng)的特征根為負實根,則將為周期性單調(diào)減幅運動,也能穩(wěn)定運行。11.2 電力系統(tǒng)靜態(tài)穩(wěn)定性的分電力系統(tǒng)兩大國際組織國際大電網(wǎng)會議和國際電氣與電子工程師學會電力工程分會穩(wěn)定定義聯(lián)合工作組 的電力系統(tǒng)穩(wěn)定定義和分類與行標 DL 755-2001 中的定義和分類有所不同。IEEE/CIGREDL 755-2001是一個整體性問題，客觀上只有穩(wěn)定或不穩(wěn)定狀態(tài)，但依據(jù)系統(tǒng)的

20、穩(wěn)定特性、擾動大小和時間框架的不同，系統(tǒng)失穩(wěn)可表現(xiàn)為多種不同的形式。為識別導致電力系統(tǒng)失穩(wěn)的主要誘因，在分析特定問題時進行簡化假設以及采用恰當?shù)哪Ｐ秃陀嬎惴椒?，從而安排合理的方式、制定提高系統(tǒng)安全穩(wěn)定水平的控制策略、規(guī)劃和優(yōu)化電網(wǎng)結構，IEEE/CIGREDL755-20012.1 給出了兩種定義的比較與對應關系。2.1大干擾電壓穩(wěn)2.1（1）IEEE/CIGRE和判斷穩(wěn)定性。IEEE/CIGRE1020sDL755-小干擾功角小干擾動態(tài)大干擾功角大干擾動態(tài)小干擾電壓靜態(tài)電壓穩(wěn)定大干擾電壓大干擾電壓2.1 給出了兩種定義的比較與對應關系。2.1大干擾電壓穩(wěn)2.1（1）IEEE/CIGRE和判斷

21、穩(wěn)定性。IEEE/CIGRE1020sDL755-小干擾功角小干擾動態(tài)大干擾功角大干擾動態(tài)小干擾電壓靜態(tài)電壓穩(wěn)定大干擾電壓大干擾電壓s 的時間。因此，IEEE/CIGRE 將功角穩(wěn)定(小干擾功角穩(wěn)定和大干擾功角穩(wěn)定)歸為短期穩(wěn)定問題。IEEE 和 CIGRE在行標 DL755-2001中，靜態(tài)穩(wěn)定的物理特性是指與同步力矩相關的小干擾動態(tài)穩(wěn)定性，主要用以定義系統(tǒng)正常運行和事故后運行方式下的靜穩(wěn)定儲備情況。小干擾動態(tài)穩(wěn)定的物理特性是指與阻尼力矩相關的小干擾動態(tài)穩(wěn)定性，主要用于分析系統(tǒng)正常運行和事故后運行方式下的阻尼特性。暫態(tài)穩(wěn)定的物理特性是指與同步力矩相關的大擾動后第一、二搖擺的穩(wěn)定性，用以確定系

22、統(tǒng)暫態(tài)穩(wěn)定極限和穩(wěn)定措施。大干擾動態(tài)穩(wěn)定的物理特性是指與阻尼力矩相關的大干擾動態(tài)穩(wěn)定性，主要用于分析系統(tǒng)暫態(tài)穩(wěn)定后的動態(tài)穩(wěn)定性。行標 DL755-域分析方法。由上述分析可以看出，IEEE/CIGREDL755-2001（2）對于電壓穩(wěn)定，IEEE/CIGRE的角度，將電壓穩(wěn)定分為小干擾電壓穩(wěn)定和大干擾電壓穩(wěn)定。行標 755-2001 等干 擾電壓穩(wěn)定( 靜態(tài)電壓穩(wěn)定) ，IEEE/CIGREDL755-2001（3）對于頻率穩(wěn)定，I E E ECIGREDLs 的時間。因此，IEEE/CIGRE 將功角穩(wěn)定(小干擾功角穩(wěn)定和大干擾功角穩(wěn)定)歸為短期穩(wěn)定問題。IEEE 和 CIGRE在行標 DL755-2001中，靜態(tài)穩(wěn)定的物理特性是指與同步力矩相關的小干擾動態(tài)穩(wěn)定性，主要用以定義系統(tǒng)正常運行和事故后運行方式下的靜穩(wěn)定儲備情況。小干擾動態(tài)穩(wěn)定的物理特性是指與阻尼力矩相關的小干擾動態(tài)穩(wěn)定性，主要用于分析系統(tǒng)正常運行和事故后運行方式