《电力系统分析》学习包
课程的学习目的
《电力系统分析理论》是电气工程及自动化专业的必修课；是技术理论课、基础理论课走向专业课学习和工程应用研究的纽带，具有承上启下的作用。通过该课程的学习，使学生掌握电力系统分析的基础理论和基本知识，既为后续专业课程及一些相关专题的学习打下基础，又培养了学生综合运用基础知识解决工程实际问题的能力。
第一章 电力系统的基本知识
1．1 电力系统的组成 1、来源
火电：锅炉－汽轮机－发电机 水电：水库－水轮机－发电机 核电：核反应堆－汽轮机－发电机 其它：如风能、地热能、太阳能、潮汐等
2、基本概念
（1）电力系统——是由发电厂、变电所、输电线、配电系统及负荷组成的。是
现代社会中最重要、最庞杂的工程系统之一。
（2）电力网络——是由变压器、电力线路等变换、输送、分配电能设备所组成
的部分。
（3）动力系统——在电力系统的基础上，把发电厂的动力部分（例如火力发电
厂的锅炉、汽轮机和水力发电厂的水库、水轮机以及核动力发电厂的反应堆等）包含在内的系统。
（4）总装机容量——指该系统中实际安装的发电机组额定有功功率的总和，以
千瓦（KW）、兆瓦（MW）、吉瓦（GW）为单位计。
（5）年发电量——指该系统中所有发电机组全年实际发出电能的总和，以千瓦
时（KWh）、兆瓦时（MWh）、吉瓦时（GWh）为单位计。
（6）最大负荷——指规定时间内，电力系统总有功功率负荷的最大值，以千瓦
（KW）、兆瓦（MW）、吉瓦（GW）为单位计。
（7）额定频率——按国家标准规定，我国所有交流电力系统的额定功率为50Hz。 （8）最高电压等级——是指该系统中最高的电压等级电力线路的额定电压。
1．2、电力线路 一、架空线路
架空线路主要由杆塔（基础）、导线、架空地线、绝缘子、横旦、金具、拉线、接地装置及附属设备等组成 。 二、架空线路各部件的作用 1、导线
导线的材质一般采用铜、铝、钢和铝合金材料，通过绝缘子固定在杆塔上，主
要起传送电流的作用。 2、架空地线
架空地线又称避雷线，它用1根或2根导线架设在杆塔顶部，用于保护导线和杆塔不受雷击。 3、绝缘子
绝缘子是用来保持架空导线和杆塔之间电器绝缘的一种瓷质元件。又称瓷瓶。 绝缘子应具有良好的绝缘性能、符合线路的电压要求、并具有较好的机械强度、不受温度剧变的影响以及防止水分侵入等特点。架空线路上绝缘子主要有针式绝缘子和悬式绝缘子2种。 4、杆塔
杆塔是用来支持架空导线和避雷线的，也叫做电杆或铁塔。在铁路供电系统中，使用电杆较多，使用铁塔较少。
直线杆安装图
跨越杆单横担双绑扎安装图
5、横担
采用镀锌角钢（规格，三角排列为：∠63mm×∠63mm×6mm×1500mm 、水平为∠63mm×∠63mm×6mm×2240mm ）和瓷横担两种。 6、金具
绝缘子与横担连接、绝缘子与导线连接、导线本身的连接等等，都需要一些金属附件，这些金属附件，例如抱箍、线夹、钳接管、垫铁、穿心螺栓、花篮螺栓、直角挂板等，统称为金具。 7、拉线
平衡导线的拉力差和电力线路的稳定性。拉线一般采用不小于φ25mm2的镀锌钢绞线，拉线底把采用不小于φ16mm2的镀锌圆钢（取消φ4.0镀锌铁线的拉线）。
拉线又分为普通拉线、V型拉线、自身拉线和水平拉线。
1．3 电压等级及其适用范围 一、变压器的电压等级
1、一次侧（高压侧）接线路末端，相当于用电设备，一次侧额定电压等于用电设备的额定电压；
2、二次侧（低压侧）向负荷供电，相当于发电机，应比线路的额定电压高5%，加上变压器内耗5%，所以二次侧额定电压等于用电设备的额定电压110%。
二、电压等级及其适用范围
1. 取用电设备的额定电压为线路额定电压，使所有设备能在接近它们的额定电压下运行；
2. 取线路始端电压为额定电压的105%； 3. 取发电机的额定电压为线路额定电压的105%；
4. 变压器分升压变和降压变考虑一次侧接电源，取一次侧额定电压等于用电设备额定电压；二次侧接负荷，取二次侧额定电压等于线路额定电压。 复习题 一、填空：
1、架空线路主要由（杆塔）、（导线）、（架空地线）、绝缘子、横旦、金具、拉线、接地装置及附属设备等组成 。
2、绝缘子是用来保持（架空导线）和（杆塔）之间电器绝缘的一种瓷质元件。
3、杆塔是用来支持（架空导线）和（避雷线）的，也叫做电杆或铁塔。 4、电力系统是由（发电厂）、（变电所）、（输电线）、配电系统及负荷组成的。 5、架空线路上绝缘子主要有（针式绝缘子）和（悬式绝缘子）。 二、判断题
1、避雷器也叫避雷针。（ 错）
2、电容是反映带电线路周围的电场效应。（对）
3、三绕组变压器各绕组的电阻与绕组设计制造容量的大小无关。（错） 三、简答：
1、动力系统、电力系统和电力网的基本构成形式如何？
由生产、变换、传送、分配和消耗电能的电气设备（发电机、变压器、电力线路以及各种用电设备等）联系在一起组成的统一整体就是电力系统。动力系统是电力系统和发电厂动力部分的总和。电力网是电力系统中除去发电机和用电设备外的部分。
2、电力线路的正序电抗与零序电抗是否相等？
不相等。线路零序阻抗比正序阻抗大。
3、简述电压等级及其适用范围
（1）、取用电设备的额定电压为线路额定电压，使所有设备能在接近它们的额定电压下运行；
（2）、取线路始端电压为额定电压的105%；
（3）、取发电机的额定电压为线路额定电压的105%；
（4）、变压器分升压变和降压变考虑一次侧接电源，取一次侧额定电压等于用电设备额定电压；二次侧接负荷，取二次侧额定电压等于线路额定电压。
第二章 电力系统的等值电路及潮流计算
2．1 电力系统的等值电路
电力系统运行状态的分析研究，主要有两种方法：一种是物理模拟方法，即通过实测或等效模拟系统的实验来进行分析研究；另一种是数学模拟方法，其主要步骤为：①建立描述电力系统各种运行状态的数学模型（即数学方程）；②用