【正文】 壓器的鐵損在配電網(wǎng)總損失中占60％80％，甚至更高，適當降低運行電壓水平以降低鐵心的功率損耗。當然，改變運行電壓水平，必須以電壓偏移在允許范圍內(nèi)為前題。 4．合理組織變壓器的經(jīng)濟運行 在電力網(wǎng)中，變壓器的損耗約占電網(wǎng)總損耗的50％左右。在多臺變壓器運行的變電站，合理組合運行是降低網(wǎng)損的一項重要措施。 如前所述，變壓器的功率損耗有兩部分，繞組損耗與負荷的平方成正比，鐵心損耗與運行電壓的平方成正比，后者基本不變，前者則隨負荷的變化而變化。當變壓器負荷率較高時前者占的比重較大，多臺變壓器并聯(lián)運行有利于降低功率損耗；反之，當變壓器負荷率較低時，停運若干臺變壓器有利于降低功率損耗。 復習題一、填空題變壓器的損耗由（固定損耗）和（變動損耗）兩部分組成。（年持續(xù)負荷曲線）可以計算出電網(wǎng)一年中電能損耗的大小。二、簡答題變壓器減少無功功率提高功率因數(shù)的措施有哪些？（1）合理選擇變壓器的容量。（2）限制變壓器的空載運行時間。（3）變壓器位置設在負荷中心，以減少配電線的長度。三、計算題某線路的電阻為10W，在720h內(nèi)通過的電量為AP=80200KWh和AP=40100KVarh，最小負荷率β=，功率因數(shù)接近不變。求該線路的電能損耗。解：先計算平均功率 當β=，時Kav=Lav=。以Kav和Lav分別代替K和L可得 =(kwh)第六章 電力系統(tǒng)運行的穩(wěn)定性分析 電力系統(tǒng)靜態(tài)穩(wěn)定性，是指電力系統(tǒng)在某一運行狀態(tài)下受到某種小干擾后，系統(tǒng)能自動恢復到原來運行狀態(tài)的能力。能恢復到原來運行狀態(tài)，則系統(tǒng)靜態(tài)是穩(wěn)定的，否則就是靜態(tài)不穩(wěn)定的。電力系統(tǒng)具有靜態(tài)穩(wěn)定性是保持正常運行的基本條件之一。6. 1 簡單電力系統(tǒng)的靜態(tài)穩(wěn)定分析單機對無窮大容量系統(tǒng)如圖10—1所示，圖中送端為隱極式同步發(fā)電機，受端為無窮大容量系統(tǒng)母線。若不考慮發(fā)電機勵磁調(diào)節(jié)的作用，即它的空載電動勢保持恒定，則該簡單系統(tǒng)的功角特性關(guān)系為： （101）式中 。由此可知該系統(tǒng)的功角特性曲線如圖10—2所示。 若原動機輸出的機械功率保持不變，并不計摩擦、風阻等影響，當發(fā)電機的電磁功率戶 與輸入的機械功率相等時(某一正常運行方式)，在功角特性曲線上將有兩個平衡點a、b，但該轉(zhuǎn)矩平衡點是否一定能穩(wěn)定運行呢?下面就這兩點分析系統(tǒng)受到微小干擾后的運行特性，以及靜態(tài)穩(wěn)定的實用判據(jù)和靜態(tài)穩(wěn)定儲備系數(shù)的概念。 1．靜態(tài)穩(wěn)定性分析 先分析在a點的運行情況。在s點，若系統(tǒng)受到某種微小的擾動，使發(fā)電機的功角產(chǎn)生一個微小增量，由原來的變到，于是電磁功率將從a點對應的增加到與帶內(nèi)對應的而輸入的機械功率保持不變，仍為，此時在 點的電磁功率 將大于輸入的機械功率 ，在轉(zhuǎn)子上產(chǎn)生制動性的不平衡轉(zhuǎn)矩。在此不平衡轉(zhuǎn)矩作用下，發(fā)電機轉(zhuǎn)速開始下降，功角 開始減小，經(jīng)過衰減振蕩后，發(fā)電機將恢復到原來的運行點。，如圖10—3(a)中實線所示。如果在點a運行時受到擾動產(chǎn)生一個負值的微增量，由原來的，變到，于是電磁功率將減小到與 點對應的，此時作用在轉(zhuǎn)子上的過剩功率，在此加速性不平衡轉(zhuǎn)矩作用下，發(fā)電機將加速，功角增大，運行點將漸漸地回到a點，如圖10—3(a)中虛線所示。所以a點是靜態(tài)穩(wěn)定運行點。據(jù)此分析，在圖10—2中c點以前，即時，皆為靜態(tài)穩(wěn)定運行點。 2．靜態(tài)不穩(wěn)定分析 再分析在b點的運行情況。當系統(tǒng)受到某種微小的擾動，而使功角產(chǎn)生一個微小的增量時，電磁功率將從b點對應的 減少到 點相對應的 ，而輸入機械功率 保持不變，則作用在轉(zhuǎn)子上的過剩功率 ，在加速性不平衡轉(zhuǎn)矩作用下發(fā)電機轉(zhuǎn)子將加速，功角 將進一步增大，而隨著功角的增大，與之相應的電磁功率將進一步減小，發(fā)電機轉(zhuǎn)速進一步增加，這樣繼續(xù)下去，運行點不可能再回到b點，如圖10—3(b)中實線所示。功角占不斷增大，標志著兩個電源之間失去同步，系統(tǒng)不能保持靜態(tài)穩(wěn)定。如果瞬時出現(xiàn)的小干擾使功角產(chǎn)生一個微小的負增量 時，電磁功率將從b點對應的增加到 點相對應的 ，此時過剩功率 ，在此減速性轉(zhuǎn)矩作用下，發(fā)電機將減速，功角將繼續(xù)減小，一直減小到經(jīng)過。并漸漸穩(wěn)定在a點運行，如圖10—3(b)中虛線所示。所以b點不是靜態(tài)穩(wěn)定運行點。據(jù)此分析，在c點以后( )的運行點都不是靜態(tài)穩(wěn)定運行點。 3．電力系統(tǒng)靜態(tài)穩(wěn)定的實用判據(jù) 根據(jù)以上分析可知，對于上述簡單電力系統(tǒng)，若功角 在 范圍內(nèi)，電力系統(tǒng)可以保持靜態(tài)穩(wěn)定運行，在此范圍內(nèi)有 ；而 時，電力系統(tǒng)不能保持靜態(tài)運行，此時有 。由此可以得出電力系統(tǒng)靜態(tài)穩(wěn)定的實用判據(jù)為 式中， 稱為整步功率系數(shù)。而與 對應的c點則是靜態(tài)穩(wěn)定的臨界點，此時功率達到極限，稱為功率極限。在c點，嚴格地講，該點是不能保持系統(tǒng)靜態(tài)穩(wěn)定運行的。若考慮到自動調(diào)節(jié)勵磁裝置對電力系統(tǒng)靜態(tài)穩(wěn)定的影響，根據(jù)前章分析的自動調(diào)節(jié)勵磁裝置對功角特性的影響，維持發(fā)電機暫態(tài)電勢為常數(shù)的 功角特性為如圖 所示 。這時按靜態(tài)穩(wěn)定的實用判拒，系統(tǒng)靜態(tài)穩(wěn)定的條件為系統(tǒng)靜態(tài)不穩(wěn)定的條件為當時對應的點為臨界點。則功角為。因此，一般可以認為計及自動調(diào)節(jié)勵磁裝置的 作用后，電力系統(tǒng)靜態(tài)穩(wěn)定的功角范圍擴大了。從電力系統(tǒng)運行可靠性出發(fā)，一般不允許電力系統(tǒng)運行在穩(wěn)定的極限附近。否則，運行情況稍有變動或者受到干擾，系統(tǒng)便會失去穩(wěn)定。為此，要求運行點離穩(wěn)定極限有一定距離，即保持一定的穩(wěn)定儲備。電力系統(tǒng)靜態(tài)穩(wěn)定儲備的大小通常用靜態(tài)穩(wěn)定儲備系數(shù) 來表示，即式中靜態(tài)穩(wěn)定的極限功率（即功角特性曲線的頂點）；正常運行時的輸送功率靜態(tài)穩(wěn)定儲備系數(shù) 的大小表示了電力系統(tǒng)由共角特性所確定的景泰穩(wěn)定度。越大，穩(wěn)定程度越高，但系統(tǒng)輸送功率受到限制。反之， 過小則穩(wěn)定程度太低，降低了系統(tǒng)運行的可靠性。我國目前規(guī)定，再正常運行時 ；當系統(tǒng)發(fā)生故障后。由于部分設備（包括發(fā)電機 、變壓器線路）退出運行。為了盡量不間斷的對用戶的供電，允許 短時降低，但不應小于 ，并應盡快地采取措施恢復系統(tǒng)的正常運行。電力系統(tǒng)在運行中隨時都將受到各種原因引起的小干擾。如果電力系統(tǒng)的運行狀態(tài)不具備靜態(tài)穩(wěn)定的能力，那么電力系統(tǒng)是無法運行的。6. 2提高電力系統(tǒng)靜態(tài)穩(wěn)定性的措施 電力系統(tǒng)具有靜態(tài)穩(wěn)定性是保證系統(tǒng)正常運行的必要條件。提高系統(tǒng)靜態(tài)穩(wěn)定性，主要從提高功率極限尸m：芒，即提高系統(tǒng)靜態(tài)穩(wěn)定儲備系數(shù)星P和采用附加裝置來擴大靜態(tài)穩(wěn)定范圍來考慮。因此可以從減小系統(tǒng)各元件的電抗X2，提高發(fā)電機的電動勢月和提高系統(tǒng)運行電壓U以及采用自動調(diào)節(jié)勵磁裝置等多方面著手。具體措施包括： 1．減小元件的電抗 包括減小發(fā)電機、變壓器和輸電線路電抗?？刹扇〉拇胧┯校?1)采用分裂導線；(2)采用串聯(lián)電容器補償；(3)增加輸電線的回路數(shù)。 2．提高系統(tǒng)電壓 包括提高電壓等級和提高系統(tǒng)的運行電壓兩個方面。 3．采用自動調(diào)節(jié)勵磁裝置 主要依靠采用自動勵磁調(diào)節(jié)器，按運行狀態(tài)變量的偏移調(diào)節(jié)勵磁，自動地調(diào)節(jié)發(fā)電機勵磁電流，以調(diào)節(jié)空載電動勢 ，從而保證發(fā)電機端電壓。其功角特性如圖10—4所示，能大大提高功率極限，并擴大了穩(wěn)定范圍。 4．改善系統(tǒng)的結(jié)構(gòu) 從加強系統(tǒng)的聯(lián)系、縮小“電氣距離”來考慮。改善系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的做法很多，例如：增加輸電線的回路數(shù)；輸電線路中間設置開關(guān)站；采用中繼同步調(diào)相機或中繼電力系統(tǒng)等。復習題一、填空題： 發(fā)電機之間的聯(lián)系電抗總是由（發(fā)電機）、（變壓器）和線路的電抗所組成。 高壓輸電線路采用分裂導線的主要目的是為了避免（電暈）。發(fā)電機可能輸送的功率極限愈高則靜態(tài)穩(wěn)定性愈（高）。二、簡答題引起電力系統(tǒng)大擾動的主要原因有哪些？（1）負荷的突然變化。（2）切除或投入系統(tǒng)的大型元件（3）電力系統(tǒng)的短路故障。什么是電力系統(tǒng)的靜態(tài)穩(wěn)定性？ 靜態(tài)穩(wěn)定性是指正常運行的電力系統(tǒng)受到微小的、瞬時出現(xiàn)但又立即消失的擾動后，能恢復到它原有運行狀況能力。三、計算題 如圖所示電力系統(tǒng)，試分別計算發(fā)電機保持不變時的功率特性和功率極限。各元件參數(shù)如下。 發(fā)電機：SGN =，PGN =300MW，VGN =，xd =，xq =， 。 變壓器：，；。線路： 。運行條件：。解：(一) 網(wǎng)絡參數(shù)及運行參數(shù)計算取。為使變壓器不出現(xiàn)非標準變比，各段基準電壓為各元件參數(shù)歸算后的標幺值為 運行參數(shù)計算第七章 遠距離輸電一、 交流遠距離輸電線路的方程對于超過500KM的長線路，如不考慮其分布參數(shù)特征，將給計算結(jié)果帶來相當大的誤差。其中以電阻的誤差最大，電抗次之，電納最小。如能近似考慮其分布參數(shù)特征，是可以滿足精度的要求。近似計算修正系數(shù)分別為： 三、 交流遠距離輸電線路的線路的自然功率當線路輸送的功率等于自然功率時，單位長度感抗吸收的無功功率，恰好等于單位長度容納發(fā)出的無功功率。線路各處無功功率達到平衡。 當線路輸送的功率小于自然功率時，單位長度感抗吸收的無功功率小于單位長度容納發(fā)出的無功功率，線路本身無功自己有余，多余的無功，回造成線路末端電壓升高。交流遠距離輸電線路，由于線路長，線路感抗及導線間容納較大，這些參數(shù)在線路運行時要進行無功功率交換，尤其在正常操作及線路故障時，可能影響線路的運行安全。通常我們采用并聯(lián)電抗補償導線間容納，采用串聯(lián)電容補償線路的感抗。 隨著生產(chǎn)建設的發(fā)展交流輸電線路的送電距離越來越長，輸送容量越來越大。隨著線路距離的延伸，感抗也就隨之增大。這就限制了線路輸送容量的增加，造成了電力系統(tǒng)并聯(lián)運行的穩(wěn)定困難。因此，利用直流輸電的一些顯著優(yōu)點，采用高壓直流輸電，已逐漸受到人們的重視。復習題高壓直流輸電適用于什么場合？ 隨著生產(chǎn)建設的發(fā)展交流輸電線路的送電距離越來越長，輸送容量越來越大。隨著線路距離的延伸，感抗也就隨之增大。這就限制了線路輸送容量的增加，造成了電力系統(tǒng)并聯(lián)運行的穩(wěn)定困難。因此，利用直流輸電的一些顯著優(yōu)點，采用高壓直流輸電高壓直流輸電的優(yōu)點 （1）當輸送相同的功率時，直流輸電線路造價比交流線路低 （2）被直流輸電線路連接的兩交流系統(tǒng)可非同步運行，輸送容量不受同步運行穩(wěn)定性限制。 （3）用直流輸電系統(tǒng)聯(lián)網(wǎng)基本上不增加兩端交流系統(tǒng)短路容量。 （4）線路電暈干擾小。 （5）線路上基本不存在電容電流，沿線電壓分布均勻，線路無需無功補償。第八章 架空線路機械計算架空線包括導線和避雷線。架空線的型號、安全系數(shù)、氣象條件、防震措施是架空線機械計算的設計條件。任何一個條件的改變，都會改變架空線路的機械特性。要求掌握氣象組合、設計應力等概念。架空線均勻荷載機械計算的基本方程有懸鏈線方程、斜拋方程。要求會運用平拋方程對架空線的應力、弧垂和線長進行計算。架空線的比載是架空線單位長度和單位截面毫米平方時的受力。各種氣象條件下的比載可用g1g2表示，比載可用于架空線受力的計算。要求掌握各種氣象條件下比載的計算方法。應力是架空線單位面積截面所受的力。架空線的應力，一般情況下均指架空線最低點的水平應力。最大使用應力是安全系數(shù)K；最大允許應力是安全系數(shù) K=。懸掛點應力通常大于水平應力，其應力增量和弧垂程正比，規(guī)程規(guī)定不允許超過水平應力的10%?；〈故莾蓱覓禳c連線至導線或避雷線的鉛垂距離。一般情況下，均指檔距中點的最大弧垂?；〈购蛻Τ煞幢?，線長增量和應力的平方成反比。狀態(tài)方程的作用是在已知某一氣象條件的架空應力，通過狀態(tài)方程可求出另一氣象條件是的架空線應力，這就使架空線的機械特性成為可控制。如按事先制作好的安裝曲線，其應力弧垂包含著設計條件，架空線的機械特性曲線可為線路提供各種技術(shù)數(shù)據(jù)，其本身包含著設計條件。風振動由穩(wěn)定微風產(chǎn)生的氣流旋渦引起，其危害是使架空線在線夾出口處長期反復，造成斷股斷線。規(guī)程規(guī)定在年平均氣溫條件下，當架空線應力大于瞬時破壞應力的25%時，不論檔距大小，均應采取防震措施。最常見的防震措施是采用防震錘防震。出現(xiàn)最大垂直弧度的氣象條件有最高氣溫和敷冰無風，可采用臨近溫度法或臨近比載法加以辨別。多數(shù)氣象區(qū)最大垂直弧垂是最高氣溫出現(xiàn)，故多數(shù)采用臨界比載進行判別加以判別。檔距內(nèi)架空線應力的控制條件有效臨界檔距判別。同一檔距內(nèi)，導線和避雷器應力控制條件不會相同。因為他們的設計條件不同，機械特性不同，有效臨界檔距也就不會相同。架空線路對路徑選擇的基本要求是在符合各種規(guī)定的前提下，盡量選取長度短、轉(zhuǎn)角少且角度小、跨越少、拆遷少、交通運輸和施工運行方便及地形地質(zhì)條件好的方案。采用最大垂直弧垂模板在縱斷面圖上安排桿位、確定桿型的工作，稱為定位。定位后基本上既可確定出架空線路的檔距、桿型、耐張段長度、水平檔距和垂直檔距，但還必須經(jīng)過現(xiàn)場校對和定位校驗之后才能最終被確定。復習題一、 填空題 外過電壓是指（雷電）引起的過電壓，也稱大氣過電壓。（自重比載）和（冰重比載）之和稱為垂直總比載。架空線的（應力）是風振動產(chǎn)生的主要因素。補償處深長最長用的方法有（降溫法）和（減弧垂法）。二、判斷題架空線路通常采用耐張段分段，便于施工檢修，但發(fā)生事故時不能起隔離的作用。（錯）避雷線與導線最大應力計算完全相同。（錯）配電線路導線初深長對弧垂沒有影響。（錯）架空線路縱斷面測量采用視