福州大学：《电力工程基础》课程电子教案（PPT课件）第三章 输电网运行分析

第三章输电网运行分析 1

1 第三章 输电网运行分析

主要内容 电能质量分析 电网各元件的参数和等值电路 电网的等值电路 输电网的潮流分 系统频率分析 2

2 主要内容 电能质量分析 电网各元件的参数和等值电路 电网的等值电路 输电网的潮流分析 系统频率分析

第一节电能质量分析 斯量电能质量的指标主要是电压、频率、 波形、电压波动与闪变和三相不平衡衡度 等。 3

3 第一节 电能质量分析 衡量电能质量的指标主要是电压、频率、 波形、电压波动与闪变和三相不平衡度 等

1、电压 电压质量对各类用电设备的安全经济运 行都有直接影响。各类负荷电压特性如 图所示。 %) %) 寿命（照明） 120 发光效等（碾明】 100 效率（异步机） 80 电流（异步机） 60 100 110 120 u(%

4 1、电压 电压质量对各类用电设备的安全经济运 行都有直接影响。各类负荷电压特性如 图所示

在电力系统正常运行时，供电电压必 须规定在允许的变化范围之内。这也 就是电压的质量指标。我国目前所规 定的用户处的允许电压变化范围如表 所示。 线路额定电 电压允许变 线路额定电 电压允许变 压 化范围 压 化范围 (%) (%) 35kV及以 ±5 低压照明 +5~-10 上 10kV及以 ±7 农业用户 +5~-10 下 5

5 在电力系统正常运行时，供电电压必 须规定在允许的变化范围之内。这也 就是电压的质量指标。我国目前所规 定的用户处的允许电压变化范围如表 所示。 线路额定电 压 电压允许变 化范围 （％） 线路额定电 压 电压允许变 化范围 （％） 35kV及以 上 ±5 低压照明 ＋5～－10 10kV及以 下 ±7 农业用户 ＋5～－10

2、 频率 电力系统在稳定运行情况下，频率值决 定于所有机组的转速，而转速则主要决 定于发电机组的转矩平衡。每一个电力 系统都有一个额定频率，即所有发电机 组都对应一个额定转速。系统运行频率 与系统额定频率之差称为频率偏移。频 率偏移是衡量电能质量的一项重要指标。 6

6 2、频率 电力系统在稳定运行情况下，频率值决 定于所有机组的转速，而转速则主要决 定于发电机组的转矩平衡。每一个电力 系统都有一个额定频率，即所有发电机 组都对应一个额定转速。系统运行频率 与系统额定频率之差称为频率偏移。频 率偏移是衡量电能质量的一项重要指标

我国电力系统采用的额定频率为50HZ, 为保证频率的质量，其允许偏移值如表 所示。 运行情况 允许频率 允许标准时钟 偏差 误差(s) (Hz) 大、小系统 ±0.5 40 正常运行 大系统 ±0.2 30 30min以内 ±1 事故运行 15min以内 ±1.5 绝不允许低于 -4 7

7 我国电力系统采用的额定频率为50Hz， 为保证频率的质量，其允许偏移值如表 所示。 运行情况 允许频率 偏差 （Hz） 允许标准时钟 误差（s） 正常运行 大、小系统 大系统 ±0.5 ±0.2 40 30 事故运行 30min以内 15min以内 绝不允许低于 ±1 ±1.5 －4 －

3、 波形 电力系统电能质量要求供电电压（或电 流)的波形应为正弦波，这就首先要求 发电机发出符合标准的正弦波电压。其 次，在电能输送、分配和使用过程中不 应使波形产生畸变。假如系统中的变压 器发生铁芯过度饱和时，或变压器中无 三角形接法的绕组时，都可能导致波形 的畸变。此外，随着电力系统负荷复杂 化的发展趋势，三相负荷不平、可控 硅控制的非线性负荷等情况都将造成电 网电压（或电流)波形的畸变。 8

8 3、波形 电力系统电能质量要求供电电压（或电 流）的波形应为正弦波，这就首先要求 发电机发出符合标准的正弦波电压。其 次，在电能输送、分配和使用过程中不 应使波形产生畸变。假如系统中的变压 器发生铁芯过度饱和时，或变压器中无 三角形接法的绕组时，都可能导致波形 的畸变。此外，随着电力系统负荷复杂 化的发展趋势，三相负荷不平衡、可控 硅控制的非线性负荷等情况都将造成电 网电压（或电流）波形的畸变

量电力系统电压（或电流）波形畸变 的技术指标，是正弦波形的畸变率。各 次谐波有效值平方的和的平方根与其基 波有效值的百分比，称为正弦波形畸变 率，电压正弦波形的畸变率可由下式计 算。 100 n=2 D U 9

9 衡量电力系统电压（或电流）波形畸变 的技术指标，是正弦波形的畸变率。各 次谐波有效值平方的和的平方根与其基 波有效值的百分比，称为正弦波形畸变 率，电压正弦波形的畸变率可由下式计 算 。 1 2 2 100 U U D n n v   = =

4、电压波动与闪变 供电电压在两个相邻的、特续1S以上的电 压方均根值和之间的差值，称为电压变 动。通常多以额定电压的百分数来表示 电压变动的相对百分值。 U-U2×100%=A'×100% UN UN 10

10 4、电压波动与闪变 供电电压在两个相邻的、持续1s以上的电 压方均根值和之间的差值，称为电压变 动。通常多以额定电压的百分数来表示 电压变动的相对百分值 。 1 2 100% 100%   = − = N U N U U U U d