第一章电力系统及运行技术课件.ppt

6. 三相电路的功率 7. 交流电路中的阻抗 在三相交流电路中，总是按对称方式给出一相线路或绕组的阻抗Z。阻抗Z=R+j（XL-XC）,其中： （1）电阻R上的电压与电流同方向，且满足： （2）感抗XL=2πfL=ωL上的电压超前电流90°，且满足： （3）容抗XC=1/2πfC=1/ωC上的电压滞后电流90°，且满足： （4）电抗 X=XL-XC； （5）阻抗 电力网各部分电压分布示意图 四、电力系统的负荷 1．电力系统的负荷分类 电力系统的负荷是指电力系统中所有用电设备消耗功率的总和，它们又分为动力负荷（如：异步电动机、电热电炉、整流设备及照明负荷等）、综合用电负荷、供电负荷和发电负荷。 电力系统的综合用电负荷是指工业、农业、交通运输、市政生活等各方面消耗功率之和。 电力系统的供电负荷是指电力系统的综合用电负荷加上网损后的负荷。 电力系统的发电负荷是指供电负荷再加上发电厂厂用电负荷，即发电机应发出的功率。 2．负荷曲线 负荷曲线是指某一段时间内负荷随时间变化的曲线。负荷曲线可按以下三种特征分类： （1）按负荷性质分为有功负荷曲线和无功负荷曲线。 （2）按时间长短分为日负荷曲线和年负荷曲线。 （3）按计量地点分为个别用户、电力线路、变电所、发电厂及整个电力系统的负荷曲线。 日负荷曲线 2．短路的原因 电力系统发生短路的主要原因是载流部分的绝缘破坏所致，一般可分为下列几种情况： （1）载流部分过热使绝缘破坏，绝缘材料陈旧老化、污秽、机械损伤等。 （2）设备缺陷未发现或未及时消除。 （3）输电线路断线或倒杆，使导线接地或相碰。 （4）工作人员误操作。 （5）系统遭受某种过电压的冲击，致使某些性能变劣的绝缘部件击穿。 （6）动物跨接到裸露导体上，或刮风、下雨、雾露、冰雹、地震、雷击等自然灾害。 短路电流曲线 一、频率调整的必要性 1．频率变化对用户的影响 （1）大多数工业用户都使用异步电动机，而异步电动机的转速与系统频率有关。系统频率的变化将引起电动机转速的变化，从而影响产品质量。如纺织工业、造纸工业等，将由于频率的变化出现残次品。 （2）系统频率降低，将使电动机的出力下降，造成工厂减产、经济效益降低。 （3）现代工业和国防等部门广泛使用计算机等电子设备，系统频率不稳定，将会影响电子设备的精确性。 2．频率变化对电力系统本身的影响 （1）发电厂的厂用机械（水泵、风机等）是由异步电动机拖动的，系统频率降低，使厂用机械出力减少，从而危及发电设备的正常运行，严重时会造成系统“频率崩溃”。 （2）系统在低频运行时，容易引起汽轮机叶片的共振，缩短汽轮机叶片的寿命，严重时会使叶片断裂。 （3）系统频率降低时，异步电动机和变压器的励磁电流增大，引起系统无功不足，电压下降，给电压调整增加困难。 三、系统负荷和电源的频率静态特性1．系统负荷的频率静态特性 2．发电机组的频率静态特性 一、电压调整的必要性 1．电压变化对用户的影响 各种用电设备都是按照额定电压来设计制造的，这些设备在额定电压下运行能取得最佳效果，电压偏离额定值过多时，将对用户产生不良的影响。 2．电压变化对电力系统本身的影响 对电力系统而言，电压降低会使电网的电能损耗加大，电压过低时还可能危及电力系统运行的稳定性，甚至造成“电压崩溃”；而电压过高又威胁电气设备的绝缘，使电气设备产生过激磁。因此，保证系统电压接近额定值是电力系统运行调整的基本任务之一。 无功功率平衡关系曲线 三、电压中枢点调压方式 电力系统中监视、控制和调整电压的母线称为电压中枢点。由于电力系统结构复杂，负荷多，如对每个用电设备的端电压都进行监视和调整，不仅没有可能，而且也没有必要。一般负荷都由这些中枢点供电，如能控制住这些点的电压偏移，也就控制住了系统中大部分负荷的电压偏移。于是，电力系统的电压调整问题，也就转变为保证各电压中枢点的电压偏移不超出给定范围的问题。电压中枢点调压方式有逆调压、恒调压、顺调压三种类型。 第四节 电力系统运行的稳定性 一、电力系统稳定概述 电力系统在运行过程中会受到各种各样的干扰，如短路故障、切除机组、负荷波动等等，既有大的干扰，也有小的干扰。为了便于分析．，通常将电力系统稳定性分为两类。 (1)静态稳定性(小干扰下的稳定性)。当稳态运行的电力系统受到小的干扰后，能够回到与干扰前相同或相接近的稳态运行状态继续运行，则称该系统是静态稳定的，否则是静态不稳定的。 (2)暂态稳定性(大干扰下的稳定性)。当稳态运行的电力系统受到大的干扰后，能够回到与干扰前相同或建立一个新的稳态运行状态，则称该系统是暂态稳定的，否则是暂态不稳定的。