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电力系统

2010-1-31 08:00| 发布者: admin| 查看: 50| 评论: 0|原作者: 柳梦璃

电力系统
由 发电机、变压器、输电线路、用电设备(负荷)组成的网络,它包括通过电或机械的方式连接在网络中的所有设备。电力系统中的这些互连元件可以分为两类:一类 是电力元件,它们对电能进行生产(发电机)、变换(变压器)、输送和分配(电力传输线、配电网)、消费(负荷);另一类是控制元件,它们改变系统的运行状 态,如同步发电机的励磁调节器、调速器以及继电器等。
运行参量
电力系统的运行状态有运行参量来描述,或者说运行参量定量的确定系统的运行状态;运行参量包括功率、电压、电流、频率以及电动势相量间的角位移等。
运行状态
电力系统运行状态有两种,即稳态和暂态; 稳态时运行参量持续在某一平均值附近变化,变化很小;由于受到扰动系统运行参量将发生很大的变化,处于暂态过程;暂态过程有两种,一种是电力系统中的转动 元件,如发电机和电动机,其暂态过程主要是由于机械转矩和电磁转矩(或功率)之间的不平衡而引起的,通常称为机电过程,即机电暂态,另一种是变压器、输电线等元件中,由于并不牵涉角位移、角速度等机械量,故其暂态过程称为电磁过程,即电磁暂态。
短路(Short Circuit)
指 电力系统正常运行情况以外的相与相之间或相与地(或中性线)之间的连接,正常情况下相与相之间或相与地之间是绝缘的;短路类型有:三相短路(三相连接 了)、两相短路(两相连接了)、单相短路接地(一相与地相连)、两相短路接地(两相连接且与地连接),这里的连接可能是金属性(金属导线)连接或者其它可 能导电的物体(树木,鸟跨接两相)连接;系统中单相短路接地发生的可能性最大。
电力系统静态稳定
电力系统静态稳定是指电力系统受到小干扰后,不发生自发振荡或周期性失步,自动恢复到初始运行状态的能力;这里的小扰动如个别电动机接入和切除或加负荷和减负荷等。
电力系统暂态稳定
电力系统暂态稳定是指电力系统在某个运行情况下突然受到大的扰动后,能否经过暂态过程达到新的稳态运行状态或恢复到原来的状态;这里的大扰动如短路故障、突然断线或发电机突然甩负荷等。
三相三线制
电力系统高压架空线路一般采用三相三线制,三条线路分别代表a,b,c三相,我们在野外看到的输电线路,一回即有三根线(即三相),三根线可能水平排列,也可能是三角形排列的;对每一相可能是单独的一根线(一般为钢芯铝绞线),也有可能是分裂线(电压等级很高的架空线路中,为了减小电晕损耗和线路电抗,采用分裂导线,多根线组成一相线,一般2—4分裂),没有中性线,故称三相三线。
三相四线制
在低压配电网中,输电线路一般采用三相四线制,其中三条线路分别代表a,b,c三相,不分裂,另一条是中性线(区别于零线,在进入用户的单相输电线路中,有两条线,一条我们称为火线,另一条我们称为零线,零线正常情况下要通过电流以构成单相线路中电流的回路,而三相系统中,三相自成回路,正常情况下中性线是无电流的),故称三相四线制。
装机容量
电力系统的总装机容量是指该系统实际安装的发电机组额定有功功率的总合,以千瓦(KW)、兆瓦(MW)、吉瓦(GW)计(10的六次方进制),2006年全国电力总装机容量已超过5亿千瓦.
年发电量
电力系统的年发电量是指该系统中所有发电机组全年实际发出的电能的总和,以千瓦.时(KW.h)、兆瓦.时(MW.h)、吉瓦.时(GW.h)、太瓦.时(TW.h)计,2005中国全年发电量达到二万四千七百四十七亿千瓦时。
地理接线图
电力系统的地理接线图主要显示该系统中发电厂、变电所的地理位置,电力线路的路径,以及它们相互间的联结;由地理接线图可获得对该系统的宏观印象。
电气接线图
电力系统的电气接线图主要显示该系统中发电机、变压器、母线、断路器、电力线路等主要电机、电器、线路之间的电气接线;由电气接线图可获得对该系统的更细致的了解。
架空线路
架 空线路由导线、避雷线、杆塔、绝缘子和金具等构成;导线:传输电能,一般采用绞合的钢芯铝线;避雷线:将雷电流引入大地以保护电力线路免受雷击,一般采用 多股钢导线;杆塔:支持导线和避雷线,户外我们能看见的像井架样的东西;绝缘子:使导线和杆塔间保持绝缘,在杆塔上我们可以看见挂着一串串的绝缘子;金 具:支持、接续、保护导线和避雷线,连接和保护绝缘子。
电缆线路
电 缆线路由导线、绝缘层、包护层等构成;导线:传输电能,用铜或铝的单股或多股线,通常用多股;绝缘层:使导线与导线、导线与包护层互相绝缘,绝缘材料有橡 胶、沥青、聚乙烯、聚氯乙烯、棉、麻、绸、油浸纸和矿物油、植物油等,目前大多数用油浸纸;包护层:保护绝缘层,并有防止绝缘油外溢的作用,分为内护层和 外护层;电缆线路的造价比架空线路高,但其不用架设杆塔,占地少,供电可靠,极少受外力破坏,对人身安全。
电晕
强电场作用下导线周围空气的电离现象,它的产生与导线本身和导线周围空气的条件(空气中离子的数量、大小、电荷量等因素)有关;导线周围空气之所以会电离,是由于导线表面的电场强度超过了某一临界值(线路实际运行电压高于电晕临界电压值时,表面场强也超过了临界场强,将发生电晕),以至空气中原有离子具备了足够的动能,撞击其它不带电分子,使后者也离子化,最后形成空气的部分导电。
电力负荷
电 力系统的总负荷就是系统中所有用电设备消耗总功率的总和;将工业、农业、邮电、交通、市政、商业以及城乡居民所消耗的功率相加,就得电力系统的综合用电负 荷;综合用电负荷加网络损耗的功率就是系统中各发电厂应供应的功率,称为电力系统的供电负荷(供电量);供电负荷再加各发电厂本身消耗的功率(即厂用 电),就是系统中各发电机应发的功率,称为系统的发电负荷(发电量)。
负荷曲线
反 映一段时间内负荷随时间而变化的规律用负荷曲线来描述;按负荷种类分,分有功功率负荷曲线和无功功率负荷曲线;按时间长短分,分为日负荷曲线和年负荷曲 线;按计量地点分,分为个别用户、电力线路、变电所、发电厂乃至整个系统的负荷曲线;将上述三种特征相组合,就确定了某一种特定的负荷曲线;电力系统有功 功率日负荷曲线是制订各发电厂负荷计划的依据,这对掌握电力系统运行很有用。
潮流计算
对电力系统正常运行状况的分析和计算,即电力系统中的电压、电流、功率的计算,即潮流计算;潮流计算方法很多:高斯—塞德尔法、牛顿—拉夫逊法、P-Q分解法、直流潮流法,以及由高斯—塞德尔法、牛顿—拉夫逊法演变的各种潮流计算方法。

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