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1 电力系统基本概念 1

1.1 电力系统的组成和特点 1

1.1.1 我国电力工业的发展现状如何？ 1

1.1.2 电力系统由哪几部分组成？ 3

1.1.3 电力系统有哪些特点？ 4

1.1.4 电力系统运行的基本要求是什么？ 5

1.2 电力系统的电压等级 6

1.2.1 电力系统包括哪些额定电压等级？ 6

1.2.2 如何选择电压等级？ 9

1.3 电力系统的负荷 10

1.3.1 电力负荷由哪几部分构成？ 10

1.3.2 如何描述电力负荷的变化规律？ 10

1.3.3 电力负荷分哪几个等级？ 13

小结 14

思考题与习题 14

2 电力系统接线方式 15

2.1 电力网的接线形式 15

2.1.1 输电网有哪些接线方式？ 15

2.1.2 配电网有哪些接线方式？ 17

2.2 发电厂和变电所的电气主接线形式 24

2.2.1 有汇流母线的接线形式有哪些？ 27

2.2.2 无汇流母线的接线形式有哪些？ 35

2.3 电力系统中性点的运行方式 38

2.3.1 什么是中性点不接地系统？ 38

2.3.2 什么是中性点经消弧线圈接地系统？ 41

2.3.3 什么是中性点直接接地系统？ 42

2.4 电力系统接线形式的EDSA建模 43

小结 45

思考题与习题 46

3 电力系统元件参数和等值电路 47

3.1 输电线路的参数和等值电路 47

3.1.1 输电线路的电气参数如何表示？ 48

3.1.2 输电线路的等值电路如何表示？ 53

3.2 电力变压器的参数和等值电路 56

3.2.1 双绕组变压器的电气参数和等值电路如何表示？ 56

3.2.2 三绕组变压器的电气参数和等值电路如何表示？ 60

3.2.3 自耦变压器的电气参数和等值电路是如何表示？ 64

3.3 电力网的等值电路 65

3.3.1 什么是电力网的有名值等值电路？ 65

3.3.2 什么是标幺制？ 67

3.3.3 如何建立电力网的标幺值等值电路？ 71

3.3.4 电力网等值电路如何使用和简化？ 74

3.3.5 如何定义频率、角速度和时间的基准值？ 75

小结 75

思考题与习题 76

4 电力系统的潮流计算 78

4.1 电力线路和变压器运行状况的计算 78

4.1.1 如何计算电力线路上电压降落和功率损耗？ 78

4.1.2 如何计算变压器中电压降落和功率损耗？ 81

4.2 辐射形和环形网络的潮流计算 83

4.2.1 如何进行辐射网的潮流计算？ 83

4.2.2 如何进行环形网络的潮流计算？ 90

4.3 电力系统潮流的计算机算法 97

4.3.1 什么是电力网络方程？ 98

4.3.2 如何得到功率方程及其迭代解法？ 99

4.4 EDSA在电力系统潮流计算中的应用 109

小结 116

思考题与习题 117

5 电力系统的功率平衡 119

5.1 电力系统的有功功率平衡及频率调整 119

5.1.1 什么是电力系统的有功功率平衡？ 120

5.1.2 什么是电力系统的频率特性？ 121

5.1.3 电力系统如何进行频率调整？ 125

5.2 电力系统的无功功率平衡及电压调整 126

5.2.1 什么是电力系统的无功功率平衡？ 126

5.2.2 什么是电力系统综合负荷的无功电压特性？ 126

5.2.3 什么是无功电源的无功电压特性？ 128

5.2.4 电力系统如何进行电压调整？ 131

小结 137

思考题与习题 138

6 电力系统短路故障的基本知识 139

6.1 短路故障概述 140

6.2 无限大功率电源供电的三相短路分析 142

6.2.1 如何进行暂态过程分析？ 143

6.2.2 什么是短路冲击电流和最大有效值电流？ 146

小结 148

思考题与习题 148

7 同步发电机三相短路分析 150

7.1 同步发电机突然三相短路的近似分析 150

7.1.1 如何分析空载情况下三相短路的电流波形？ 150

7.1.2 如何分析定子的三相短路电流？ 151

7.1.3 如何进行短路计算？ 155

7.2 同步发电机的基本方程、参数和等值电路 157

7.2.1 什么是基本方程？ 157

7.2.2 如何获得同步发电机稳态运行方程、相量图和等值电路？ 164

7.2.3 什么是基本方程的拉氏运算形式和运算电抗？ 166

7.3 应用拉氏运算形式分析同步发电机突然三相短路 171

7.3.1 如何计算不计阻尼绕组时的短路电流？ 173

7.3.2 如何计算计及阻尼绕组时的短路电流？ 182

7.4 自动调节励磁装置对短路电流的影响 188

小结 189

思考题与习题 193

8 三相短路的实用计算 195

8.1 短路电流周期分量初始值计算 195

8.1.1 实用计算中有哪些假定？ 195

8.1.2 如何计算周期电流起始值？ 196

8.2 任意时刻短路点的短路电流计算 200

8.2.1 任意时刻短路电流计算的基本原理是什么？ 200

8.2.2 如何制定运算曲线？ 201

8.2.3 计算任意时刻If（t）的步骤是什么？ 202

8.3 转移阻抗及其求法 203

8.3.1 什么是转移阻抗？ 203

8.3.2 如何求解转移阻抗？ 204

小结 206

思考题与习题 206

9 对称分量法及电力系统元件的序参数和等值电路 208

9.1 对称分量法 208

9.1.1 非故障点电压与电流有什么关系？ 209

9.1.2 故障点电流与电压有什么关系？ 211

9.2 电力系统元件的负序和零序参数 213

9.2.1 什么是同步发电机的负序和零序电抗？ 213

9.2.2 什么是异步电动机的负序和零序电抗？ 214

9.2.3 如何获得变压器的零序电抗和等值电路？ 215

9.2.4 如何获得输电线路的零序阻抗和等值电路？ 220

9.3 电力系统发生短路时的等值电路 226

9.3.1 如何建立系统短路故障的等值网络？ 226

9.3.2 如何获得非全相运行的等值网络？ 228

小结 229

思考题与习题 230

10 不对称短路的分析计算 232

10.1 不对称短路时故障处电流和电压的计算 232

10.1.1 如何计算单相接地短路f（1）？ 233

10.1.2 如何计算两相短路f（2）？ 235

10.1.3 如何计算两相短路接地f（1，1）？ 236

10.1.4 什么是正序增广网络（正序等效定则）？ 238

10.2 不对称短路时非故障处电流和电压的计算 241

10.2.1 如何计算各序网中任意处电流、电压？ 241

10.2.2 对称分量经变压器后的相位如何变化？ 243

10.3 EDSA在电力系统短路计算的中应用 244

10.3.1 如何进行短路故障建模？ 245

10.3.2 如何实现短路计算？ 247

小结 252

思考题与习题 252

11 电力系统稳定与控制 254

11.1 电力系统稳定性的概念 254

11.2 电力系统的机电特性 255

11.2.1 如何描述同步发电机转子运动方程？ 255

11.2.2 如何表示同步发电机功角特性曲线？ 257

11.3 电力系统静态稳定性分析 259

11.3.1 什么是电力系统静态稳定性？ 259

11.3.2 如何分析简单电力系统静态稳定性？ 259

11.3.3 提高静态稳定性的措施有哪些？ 262

11.4 电力系统暂态稳定性分析 265

11.4.1 什么是电力系统暂态稳定性？ 265

11.4.2 如何分析发电机转子的相对运动？ 266

11.4.3 什么是面积定则？ 268

11.4.4 提高电力系统暂态稳定性的措施有哪些？ 269

小结 274

思考题与习题 275

附录Ⅰ EDSA使用手册 276

附录Ⅱ 导线的主要技术参数 296

附录Ⅲ 变压器的主要技术参数 303

附录Ⅳ 短路电流运算曲线 313

附录Ⅴ 常用专业术语中英对照 318

参考文献 320