1、第二章 基本概念本章论述组成电力系统的各种能量形式以及电机中机电能量转换的概念,讨论了直流传输与交流传输的基本概念,阐述了 交流电路中有功功率、无功功率、视在功率及复数功率 的概念。讨论了单相系统的缺陷与三相系统的优点以及在对称三相系统中的单相分析法。第一节 电力与电能系统一、电力系统中的能量形式 v 发电厂将自然界的可用的 “生 ”能 (一次能源) 转换为电能,并输送和分配这种电形式的能量 (二次能源) 至各类用户,然后转换为各种有用的能量形式。v 在电力系统中存在电能的附加形式,即 电场能、磁场能及耗散能 。发电机组中的原动机属动力系统的范畴,它们服从刚体围绕定轴旋转的规律,因而存在着 机
2、械能,即转子动能与位能 。1 原动机机械能 (动能 Kinetic energy)机械角速度J 转子的转动惯量( kg.m2)2 原动机机械能 (位能 Potential energy)v T原动机的转矩v 当 T恒定时3 磁场能 ( Magnetic field energy)v磁场能储藏于具有磁场存在的空间内。在电力系统中,发电机的定子及转子绕组、变压器绕组、输电线回路及感应电动机定子及转子绕组都存在磁场,因而都储藏磁场能 v当存在两个线圈时例 2-1施加交流电压 至一具有电感L的线圈,求储藏的磁场能与相应的功率。v解 :线圈中的电流落后于电压,并等于v v v上式表明功率变化速率是电压变化速率的两倍及平均功率为零。 4 电场能 ( Electric field energy)v储藏于电场中,例如电容器的极板间、传输线间以及传输线对地之间。5 耗散能 ( Dissipative energy)二、旋转电机中的能量转换发电机 (电源)与 电动机 (负荷)分析与讨论v 理想电感、电容系储能元件,本身无有功损耗。v 电阻元件是损耗元件。v 电力系统用电阻、电感、电容及旋转电机来表示, 其总能量守恒但能量间发生转换,能量形式发生变化,而这些变化引起电力系统运行状态(如电流、电压、功率等参数)发生变化。 这正是我们要讨论与研究的问题,以把握其规律造福于人类。