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电力系统分析（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%。

7、变压器二次侧的额定电压是指其二次侧空载时的端电压，带负荷时二次侧电

压低于其额定电压。

8、同一电压等级下，不同电气设备的额定电压不相同。

No.4电力系统的中性点运行方式

1、对于超高压、特高压电力系统来说，由于广泛采用省料、节能的自耦变压器，

所以中性点都保持直接接地，或在特殊需要时经小阻抗（小电阻）接地运行，称

为中性点全接地方式。

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电力系统分析（二）：电力系统的基本元件及数学模型

No.1负荷

1、负荷特点：综合性和随机性。

2、发电负荷=厂用电+供电负荷（综合用电负荷+传输损耗）

3、日负荷曲线用来指导安排日发电计划和确定系统运行方式。

4、年最大负荷曲线用来指导扩建及检修。

5、年持续负荷曲线用来计算负荷全年耗电量。

6、负荷静态电压模型里，仅有二次项表示恒阻抗模型，仅有一次项代表恒电流

模型，仅有常数项代表恒功率模型。

7、潮流计算采用负荷恒功率模型，故障计算和稳定计算采用负荷恒阻抗模型。

（稳定计算原误写为稳定分析，经评论提醒，现已修正。）

No.2电力线路

1、由于导线流过三相交流时产生的趋肤效应、邻近效应等原因，相同导线的交

流电阻大于直流电阻。

2、几何均距越大，电抗越大，半径越大，电抗越小。

3、几何均距越大，电纳越小，半径越大，电纳越大。

4、输电线路电抗0.4Ω/km；输电线路电纳2.85e-6S/km。

5、换位：消除三相参数的不对称现象，超过100km的架空线路（中长线、长线）

应进行换位。

6、分裂：等效增大导线的半径，减小电抗，增大电纳；增发无功，提高系统电

压，但不能提高线路耐压水平；提高电晕临界电压，避免电晕发生或减小电晕损

耗。

7、扩径：减小导体表面的电场强度，防止电晕。

8、三相导线等间距排列，中间相的电抗最小，中间相比边相更容易发生电晕。

9、负荷阻抗为波阻抗时，消耗的功率为自然功率。

10、影响远距离输电线路传输容量的主要约束条件是稳定性。

11、短输电线路100km；中等长度输电线路100~300km；长距离输电线路300km。

12、长线时应考虑参数的分布特征，中长线和短线时可不计分布特征，短线还可

略去并联导纳。

13、输电线路采用π型等值电路，可以减少节点总数。

No.3变压器

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