电力网各元件参数和等值电路.ppt

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1、第二章第二章 电力网各元件的参数电力网各元件的参数和等值电路和等值电路2021/9/211内容提要内容提要1.电力线路的参数及等值电路电力线路的参数及等值电路2.变压器的等值电路和参数变压器的等值电路和参数3.电力网络的等值电路电力网络的等值电路2021/9/2122.12.1电力线路的参数及等值电路电力线路的参数及等值电路l问题的提出问题的提出1 1、有几个参数可以反映单位长度输电线的、有几个参数可以反映单位长度输电线的电磁现象电磁现象?2 2、各个参数受哪些因素影响、各个参数受哪些因素影响?3 3、如何表示输电线路、如何表示输电线路?2021/9/213架空输电线路输电线路实际图输电线路实

2、际图2021/9/214电缆线路电缆线路 导体导体 绝缘层绝缘层 包护层包护层 图图2-2 2-2 扇形三芯电缆的构造扇形三芯电缆的构造1 1导体；导体；2 2绝缘层；绝缘层；3 3铅包皮；铅包皮；4 4黄麻层；黄麻层；5 5钢带铠甲；钢带铠甲；6 6黄麻保护层黄麻保护层2021/9/215一、概述一、概述 1.1.电力线路种类电力线路种类（1 1）架空线：导线、避雷线、杆塔、绝缘子）架空线：导线、避雷线、杆塔、绝缘子 、金具、金具 （2 2）电缆）电缆 2.2.电力线路的参数电力线路的参数 电阻电阻r（/km/km）、电抗）、电抗x（/km/km）-（欧欧/公里公里）、）、电导电导g（S/k

3、mS/km）、电纳）、电纳b（S/kmS/km）-（西门子西门子/公里公里）3.3.各个参数的意义及表达式各个参数的意义及表达式（1 1）电阻）电阻r：反映线路的热效应（有功的损耗）反映线路的热效应（有功的损耗）导线的电阻率导线的电阻率,mm2/kmS-导线载流部分标称截面积导线载流部分标称截面积,mm2表达式：表达式：（20）（2-1）2021/9/216 电力系统计算电力系统计算导线材料的电阻率导线材料的电阻率：铜：铜18.818.8mmmm2 2/km/km 铝铝31.531.5mmmm2 2/km/km有效电阻有效电阻 交流电阻，一般交流电阻，一般 直流电阻。直流电阻。原因：原因：集肤

4、效应和临近效应集肤效应和临近效应电力网计算中常采用较大的电阻率电力网计算中常采用较大的电阻率:原因：原因：绞线长度比导线长度大绞线长度比导线长度大2 2-3%-3%，实际截面实际截面 直流电阻。直流电阻。-电阻温度系数，电阻温度系数，铜铜0.00382/铝铝0.0036/要求较高精度时，要求较高精度时，t 时的电阻值可按下式计算时的电阻值可按下式计算（2-2）2021/9/217l电抗的产生电抗的产生：l1、导线自身的电阻、导线自身的电阻 l2、导线间电磁感应产生的电感形成的感抗、导线间电磁感应产生的电感形成的感抗 l3、导线间的电容（平行导体两极间有电位差）形成的容抗。、导线间的电容（平行导

5、体两极间有电位差）形成的容抗。l三项的矢量和既是输电线路的电抗。三项的矢量和既是输电线路的电抗。l降低输电线路的电抗的方法：降低输电线路的电抗的方法：l减小导线自身的电阻；减小导线自身的电阻；l调整相间距离，平衡容抗和阻抗值；调整相间距离，平衡容抗和阻抗值；l减小平行长度（对于长输电线了采用换相）减小平行长度（对于长输电线了采用换相）2021/9/218其中：其中：r-导线的半径导线的半径 ,mm r-导线材料的相对导磁系数，对铝和铜导线材料的相对导磁系数，对铝和铜r=1 Dm-三相导线几何均距，其单位与导线的半径相三相导线几何均距，其单位与导线的半径相 同，当三相相间距离为同，当三相相间距离

6、为Dab、Dbc、Dca时，时，Dm=（mm）工程近似取：工程近似取：x1 1=0.4(=0.4(/km)（2 2）电抗）电抗x：（2-3）单导线单位长度电抗：单导线单位长度电抗：导线流过交流电流时，导线流过交流电流时，导线的内外部交变磁场的作导线的内外部交变磁场的作用而产生电抗。用而产生电抗。循环换位的三相输电线路每相导线循环换位的三相输电线路每相导线单位长度电抗单位长度电抗为：为：2021/9/219分裂导线单位长度电抗：分裂导线单位长度电抗：（2-4）其中：其中：n每每相分裂根数相分裂根数,mm r eq-分裂导线的等值半径，其值为：分裂导线的等值半径，其值为：式中式中 r -分裂导线中

7、每根分裂导线中每根导线的半径导线的半径 ,mm d1i一相分裂导线中第一相分裂导线中第1根与第根与第i根的根的距离，距离，i=2，3，n。计算公式看计算公式看分裂的根数分裂的根数电抗下降，但分裂根数电抗下降，但分裂根数3、4根时根时,电抗电抗 下降减缓实际应用中分裂根数下降减缓实际应用中分裂根数 4根。根。分裂导线的几何均距、等值半径与电抗成分裂导线的几何均距、等值半径与电抗成对数对数关系，关系，其电抗主要与分裂根数有关，当分裂根数其电抗主要与分裂根数有关，当分裂根数2、3、4 根时，电抗根时，电抗/公里分别公里分别0.33、0.30、0.28/km左右。左右。连乘连乘2021/9/2110l

8、分裂导线分裂导线 l电流在导体中有电流在导体中有“集肤效应集肤效应”（趋肤效应），即电荷总（趋肤效应），即电荷总是集中到导体表面流动，导体表面电流密度比中心大。是集中到导体表面流动，导体表面电流密度比中心大。l高压输电线路的负荷电流很大，如果只用单股导线就需高压输电线路的负荷电流很大，如果只用单股导线就需要很大的截面积才能满足载流量，而且容易产生电晕，要很大的截面积才能满足载流量，而且容易产生电晕，热量也不易散去。热量也不易散去。1 1、使用分裂导线的原因、使用分裂导线的原因 l每相导线由几根每相导线由几根(2-4(2-4根根)直径较小的分导线组成，各分导直径较小的分导线组成，各分导线间隔线间

9、隔(相距相距0.3-0.50.3-0.5米米)一定距离并按对称多角形排列。一定距离并按对称多角形排列。次导线次导线-每相中的每一根导线每相中的每一根导线 次线间距离次线间距离-两根次导线间的距离。两根次导线间的距离。次档距次档距-在一个档距中，每隔在一个档距中，每隔30-80m30-80m装一个间隔棒，两装一个间隔棒，两 相邻间隔间的水平距离。相邻间隔间的水平距离。2 2、分裂导线的结构、分裂导线的结构 2021/9/2111l分裂导线附近电磁场变化了，每相电荷分布在该相的分裂导线附近电磁场变化了，每相电荷分布在该相的各根分导线上，就等效于加大了该相导线的半径，减各根分导线上，就等效于加大了该

10、相导线的半径，减小了导线表面电荷密度小了导线表面电荷密度,因而降低导线表面电场强度因而降低导线表面电场强度,从从而抑制电晕放电。而抑制电晕放电。l图中所示为不同分裂导线周围的电场分布。各分裂导图中所示为不同分裂导线周围的电场分布。各分裂导线直径分别为线直径分别为5 5、3.63.6、2.92.9、2.52.5厘米厘米;裂相距离为裂相距离为4545厘米；厘米；离地面高度离地面高度2020米。米。3 3、分裂导线的原理、分裂导线的原理 v起到相当于增大导线直径的作用，起到相当于增大导线直径的作用，v与总截面相同的大导线相比，与总截面相同的大导线相比，不易产生电晕，送电能力还高一些。不易产生电晕，送

11、电能力还高一些。4 4、分裂导线的作用、分裂导线的作用 减小电晕、降低损耗、抗无线电干扰、减小电晕、降低损耗、抗无线电干扰、减小电抗、减小电抗、提高线路输送能力。提高线路输送能力。5 5、使用分裂导线的目的、使用分裂导线的目的 2021/9/21122021/9/2113 三相传输线换位：三相传输线换位：换位是为了平衡阻抗换位是为了平衡阻抗 以达到线路电流平衡以达到线路电流平衡电导：电导：反映由电晕现象和绝缘子泄露引起的有功功率损耗反映由电晕现象和绝缘子泄露引起的有功功率损耗电晕：电晕：导线周围的电场强度超过导线周围的电场强度超过2.12.1kV/cmkV/cm时，导线周围会时，导线周围会 发

12、生空气电离现象，产生光环，发出放电声。发生空气电离现象，产生光环，发出放电声。危害：危害：消耗电能、干扰通信、表面腐蚀消耗电能、干扰通信、表面腐蚀电晕损耗：电晕损耗：产生的有功功率损耗称为电晕损耗。产生的有功功率损耗称为电晕损耗。110110kVkV以以 上线路与电压有关的有功功率损耗主要由电晕上线路与电压有关的有功功率损耗主要由电晕 损耗引起。损耗引起。2021/9/2114（3 3）电导）电导g g：反映泄露电流电阻反映泄露电流电阻r r和电晕损耗（和电晕损耗（/km/km）线路绝缘良好，泄漏电流线路绝缘良好，泄漏电流(忽略），考虑电晕功率损耗忽略），考虑电晕功率损耗电晕现象电晕现象-架空

13、线路高电压时，导线表面电场强度空气击穿强度架空线路高电压时，导线表面电场强度空气击穿强度 导体附近空气游离而产生局部放电的现象。导体附近空气游离而产生局部放电的现象。临界电压临界电压Ucr-线路开始出现电晕的电压线路开始出现电晕的电压v三相导线三相导线三角形排列三角形排列 电晕电晕Ucr的的经验公式经验公式:式中：式中：m1-考虑导线表面状况的系数，多股绞线考虑导线表面状况的系数，多股绞线m1=0.83-0.87 m2-考虑气象状况的系数，对干燥和晴朗天气考虑气象状况的系数，对干燥和晴朗天气m2=1 对雨雪雾恶劣天气对雨雪雾恶劣天气m2=0.8-1 r-导线的计算半径导线的计算半径 ,mm D

14、m-三相导线几何均距；三相导线几何均距；空气的相对密度空气的相对密度=3.86b/(273+t)=3.86b/(273+t)b-b-大气压力（大气压力（Pa);t-Pa);t-空气温度（空气温度（）空气游离引起有功功率损耗空气游离引起有功功率损耗kV（2-6）abc2021/9/2115当线路实际电压当线路实际电压 电晕临界电压时，与电晕对应电晕临界电压时，与电晕对应电导电导:v三相导线三相导线 水平排列水平排列 两根边线电晕临界电压比上式算的值高两根边线电晕临界电压比上式算的值高6%,6%,中间相导线中间相导线的则较其低的则较其低4%4%实际运行电压实际运行电压或气象条件或气象条件，运行电压

15、临界电压，运行电压临界电压电晕电晕电晕损耗电晕损耗(三相线路三相线路:电晕损耗为电晕损耗为Pg/Pg/km,每相等值电导每相等值电导)式中式中:g1-导线单位长度的电导，导线单位长度的电导，Skm；Pg-电晕损耗电晕损耗,单位为单位为MW/km UL-线电压，线电压，kV。（S/km）（2-7）abc2021/9/2116线路设计时线路设计时 尽量避免在正常气象条件下发生电晕。尽量避免在正常气象条件下发生电晕。分析（分析（2-62-6）电晕电晕线路结构线路结构影影响响Ucr因素：因素：设计：设计：220kV220kV以下按避免电晕损耗条件选以下按避免电晕损耗条件选导线半径导线半径；220kV2

16、20kV及以上用及以上用分裂导线分裂导线每相的等值半径；每相的等值半径；特殊情况，采用特殊情况，采用扩径导线扩径导线。几何均距几何均距Dm导线半径导线半径r一般电力系统计算中可忽略电晕损耗，认为一般电力系统计算中可忽略电晕损耗，认为g10Dm 杆塔尺寸杆塔尺寸,造价造价r与与成反比成反比,r Ucr降低电晕损耗的方法降低电晕损耗的方法2021/9/2117（4 4）电纳电纳b b：反映线路的电容效应。反映线路的电容效应。输电线中导线间、导线与地间输电线中导线间、导线与地间电容，交流电在线路上随着电容电容，交流电在线路上随着电容充放电充放电电流（充电电流或空载电流）电流（充电电流或空载电流）三相

17、对称排列（换位）输电线路单位长度电纳计算公式三相对称排列（换位）输电线路单位长度电纳计算公式：1 1）单导线单导线单位长度电纳单位长度电纳2 2）分裂导线分裂导线单位长度电纳单位长度电纳b b与几何均距、导线半径与几何均距、导线半径对数对数关系，架空线路电纳变化不大，关系，架空线路电纳变化不大，其值一般在其值一般在2.85102.8510-6-6S/kmS/km左右左右。电缆线路电纳比架空线路大得电缆线路电纳比架空线路大得多多分裂导线分裂导线改变导线周围的电场，导线半径等效改变导线周围的电场，导线半径等效，每相导线的，每相导线的电纳电纳。式中。式中 的代表意义与式（的代表意义与式（2-4）相同

18、。相同。每相分裂根数为每相分裂根数为 2 3.410-6 (S/km)3 3.810-6 44.110-6 S/km（2-8）（2-9）2021/9/2118线路的电抗线路的电抗线路的电纳线路的电纳根据计算结果画出线路等值电路的如根据计算结果画出线路等值电路的如图图2-7所示。所示。解解:线路的电阻线路的电阻Dm(Deq)-三相导线几何均距三相导线几何均距abc2021/9/2119注：对于二分裂导线，其等值半径为（：对于二分裂导线，其等值半径为（）；）；对于三分裂导线，其等值半径为（对于三分裂导线，其等值半径为（）；）；对于四分裂导线，其等值半径为（对于四分裂导线，其等值半径为（）。）。实际

19、运用中，导线的分裂根数实际运用中，导线的分裂根数n一般取一般取24为宜。为宜。2021/9/2120二、电力线路的等值电路二、电力线路的等值电路1 1、电力线路的方程式、电力线路的方程式线路长度线路长度-l，线路每相等值线路每相等值参数参数沿线路沿线路均匀分布均匀分布单位单位 阻抗阻抗长度长度 导纳导纳lxdx2021/9/2121二、电力线路的等值电路二、电力线路的等值电路1 1、电力线路的方程式、电力线路的方程式线长线长l，线路线路-等值等值参数参数/相相-沿线路沿线路均匀分布均匀分布距末端距末端x处取处取1微段微段dx，等值电路见图，等值电路见图2-1在正弦电压作用下处于稳态时，电流在在

20、正弦电压作用下处于稳态时，电流在微段阻抗中的电压降：微段阻抗中的电压降：流入微段并联导纳电流流入微段并联导纳电流:略去二阶微小量，便得略去二阶微小量，便得对（对（2-102-10）求导数）求导数计及（计及（2-112-11）便得）便得单位单位 阻抗阻抗长度长度 导纳导纳或（2-10）（2-11）二阶常系数齐次微分方程式二阶常系数齐次微分方程式y1电路知识2021/9/2122上式为二阶常系数齐次微分方程式，其通解为上式为二阶常系数齐次微分方程式，其通解为将式（将式（2-132-13）代入式（）代入式（2-102-10）便得）便得（2-13）（2-14）线路的线路的传播系数传播系数线路的线路的物

21、理阻抗物理阻抗（也称波阻抗）（也称波阻抗）实部实部反映行波振幅的衰减特性反映行波振幅的衰减特性虚部虚部反映行波相位的变化特性反映行波相位的变化特性（2-10）积分常数11112021/9/2123积分常数积分常数 由线路由线路边界条件确定：当边界条件确定：当x=0，由式（由式（2-13)和（和（2-14）可得）可得由此可解出由此可解出将将A1 和和A2代入式（代入式（2-13）和式（）和式（2-14）x=0=1（2-13）（2-14）（2-17）（2-18）2021/9/2124上式可利用双曲线函数写成上式可利用双曲线函数写成x=l 时，线路时，线路首首端电压和电流端电压和电流 与线路与线路末

22、末端电压和电流关系端电压和电流关系二端口网络二端口网络 通用方程通用方程(2-20)与与(2-21)相比较，若取相比较，若取输电线是对称的无源二端口网络输电线是对称的无源二端口网络可用对称的等值电路来表示可用对称的等值电路来表示。比比 较较（2-19）（2-20）（2-21）线路两端电压和电流的关系集中参数等值电路集中参数等值电路制订制订 依据依据2021/9/21252 2、输电线输电线 的集中参数等值电路的集中参数等值电路长线路长线路（330kV,300km架空线路、架空线路、100km电缆线路）电缆线路）2021/9/2126短线路短线路（60kV,100km的架空线路、短电缆线路）的架

23、空线路、短电缆线路）中中线路线路（110330kV,100300km架空线路、架空线路、100km电缆线路）电缆线路）2021/9/2127l线路的线路的 型等值电路的参数型等值电路的参数l线路的线路的T 型等值电路的参数型等值电路的参数线路线路 电压电压 关关两端两端 电流电流 系系集中参数等值电路集中参数等值电路（2-20）表明表明输电线的等值电路输电线的等值电路制订制订 依据依据型型T型型x=l 时时（2-22）x=l 时时（2-23）2021/9/2128(a)型等值电路(b)T型等值电路如果只要求计算长线路始末端电压、电流、功率等，可以作长线路的型和型等值电路如图所示。分别以 、表示

24、它们的集中参数的阻抗、导纳。按图（a)，套用前面的一些公式可得型等值电路的通用常式为2021/9/2129lZ=Z1l，Y=Y1l输电线路输电线路 型等值电路型等值电路讨论简化讨论简化令令总线路的总阻抗和总导纳总线路的总阻抗和总导纳（2-22）写改修正修正系数系数（2-24）（2-25）修正系数修正系数=型等值电型等值电路精确参数路精确参数多用多用线路的线路的物理阻抗物理阻抗阻抗阻抗导纳导纳精确值精确值表示表示型等值电路参数型等值电路参数2021/9/2130利用双曲线函数的幂级数展式利用双曲线函数的幂级数展式若略去输电线电导，再用修正系数简化公式（若略去输电线电导，再用修正系数简化公式（2-

25、26），得），得将式（将式（2-25）右端展开，）右端展开，并取其前两项，便得并取其前两项，便得其中其中（2-26）（2-27）（2-28）计算计算 型等值电路参数时，可将一段线路的总阻抗和总导纳作型等值电路参数时，可将一段线路的总阻抗和总导纳作为参数的近似值为参数的近似值可按可按公式（公式（2-27）对近似参数进行修正对近似参数进行修正计算计算精确值精确值公式（公式（2-22）近似参数修正近似参数修正2021/9/2131 在工程计算中，既要保证精度，尽可能简化计算在工程计算中，既要保证精度，尽可能简化计算用近似参数时，长度用近似参数时，长度330kV,300km架空线路、架空线路、100k

26、m电缆线路）电缆线路）l短线路短线路（35kV,100km的架空线路、短电缆线路）的架空线路、短电缆线路）l中中线路线路（110330kV,100300km架空线路、架空线路、100km电缆线路）电缆线路）2021/9/2194l线路的线路的 型等值电路的参数型等值电路的参数l线路的线路的T 型等值电路的参数型等值电路的参数输电线的等值电路输电线的等值电路型型T型型x=l 时时x=l 时时lZ=Z1l，Y=Y1l总线路的总阻抗和总导纳总线路的总阻抗和总导纳2021/9/2195输电线路输电线路 型等值电路简化型等值电路简化修正系数修正系数修正系数 型等值电型等值电路精确参数路精确参数修正系数简

27、化公式修正系数简化公式近似参数修正近似参数修正2021/9/2196短路损耗短路损耗PS RT、短路电、短路电 压压US%XT空载损耗空载损耗P0 GT、空载电流、空载电流IS%BT1、双绕组变压器的参数计算、双绕组变压器的参数计算2、三绕组变压器的参数计算、三绕组变压器的参数计算适于三个绕组额定容量相同的情况适于三个绕组额定容量相同的情况GT、BT求法与双绕组相同求法与双绕组相同2.2 2.2 变压器的等值电路和参数变压器的等值电路和参数2021/9/2197等值电路及参数计算与普通变压器相同等值电路及参数计算与普通变压器相同三绕组三绕组自耦自耦变压器第三绕组（低压）接成变压器第三绕组（低压

28、）接成形，形，容量容量较小。一般短路数据未经折算。折算公式：较小。一般短路数据未经折算。折算公式：3、自耦变压器的参数计算、自耦变压器的参数计算2021/9/21984、变压器的等值电路、变压器的等值电路图图图图2-3(a)2-3(a)双绕组变压器双绕组变压器双绕组变压器双绕组变压器图图图图2-3(b)2-3(b)三绕组变压器三绕组变压器三绕组变压器三绕组变压器2021/9/2199特点：特点：变压器用变压器用型等值电路，电力系统中与变压器相接的各元件型等值电路，电力系统中与变压器相接的各元件就可直接应用其参数的就可直接应用其参数的实际值实际值。用计算机。用计算机电力系统计算时，电力系统计算时

29、，常采用这种处理方法。常采用这种处理方法。2021/9/211002.3 2.3 电力网络的等值电路电力网络的等值电路一、多电压级网络中参数和变量的归算多电压级网络中参数和变量的归算求得各电力线路和变压器等值电路求得各电力线路和变压器等值电路据网络的电气结线图据网络的电气结线图 绘制绘制整个网络等值电路，整个网络等值电路，对多电压级网络，据变压器是否用对多电压级网络，据变压器是否用型等值电路，型等值电路，电压级之间的归算问题。电压级之间的归算问题。注意注意不同电压级的归算。不同电压级的归算。n在变压器多电压级网络中，在变压器多电压级网络中，若变压器用若变压器用型等值电路，各级电压电路参数不必归

30、算型等值电路，各级电压电路参数不必归算 若不采用若不采用型等值电路，则系统中所有元件参数均应型等值电路，则系统中所有元件参数均应 归算到同一电压等级归算到同一电压等级-基本级基本级。n常取网络中常取网络中最高电压级最高电压级-基本级基本级，例如下图，例如下图2-7中的中的500kV级型级型T-1T-2T-3T-42021/9/21101将所有参数归算于基本级将所有参数归算于基本级:变压器的变比变压器的变比带带归算归算前前不带不带归算后归算后l多电压等级下有名值参数的计算多电压等级下有名值参数的计算 1.1.选取基本级（选取基本级（一般取最高电压等级一般取最高电压等级）2.2.将所有参数归算于基

31、本级将所有参数归算于基本级 U归算归算=U待归算待归算(k1k2kN)I归算归算=I待归算待归算/(k1k2kN)Z归算归算=Z待归算待归算(k1k2kN)2注意：注意：2021/9/21102有名制与标么制有名制与标么制电力系统计算时电力系统计算时有名制有名制-有单位的阻抗、电压、电流、功率等计算有单位的阻抗、电压、电流、功率等计算标么制标么制-没有单位各个参数的相对值计算。没有单位各个参数的相对值计算。标么值标么值有单位有单位有单位有单位无单位无单位无单位无单位与上同单位与上同单位与上同单位与上同单位 特特特特 点：点：点：点：计算结果清晰、运算步骤简单、数值简明便于分析计算结果清晰、运算

32、步骤简单、数值简明便于分析计算结果清晰、运算步骤简单、数值简明便于分析计算结果清晰、运算步骤简单、数值简明便于分析表达式：表达式：标么值标么值=有名值有名值/基准值基准值2021/9/21103表达范围表达范围：任意物理量均可用之表达任意物理量均可用之表达表达形式：表达形式：下脚标用下脚标用“*”有名值有名值基准值（下脚标为基准值（下脚标为B B）2021/9/21104基准值的选取基准值的选取 基准值的选取遵循以下原则：基准值的选取遵循以下原则：1.单位和有名值相同单位和有名值相同 2.五个物理量（电阻五个物理量（电阻ZB、导纳、导纳YB、电压、电压UB、电流、电流IB、功率功率SB）满足电

33、路的基本关系，取其中两个，一般）满足电路的基本关系，取其中两个，一般取取UB、SB3.3.基准值选取有一定的随意性，工程中一般选择惯用值基准值选取有一定的随意性，工程中一般选择惯用值 （SB=100MVA、SB=1000MVA、UB=UN）发电厂的总功率发电厂的总功率系统的总功率系统的总功率2021/9/21105标幺值标幺值-多电压级网络的求法：多电压级网络的求法：要考虑不同电压级间的归算问题。求取标么值的方法有以下两种要考虑不同电压级间的归算问题。求取标么值的方法有以下两种标幺值标幺值-单一电压级网络的求法：单一电压级网络的求法：决定决定功率、电压的基准值功率、电压的基准值求阻抗、导纳、电

34、流的基准值后，求阻抗、导纳、电流的基准值后，可据标么值公式直接求取。可据标么值公式直接求取。(2-52)(2-53)(2-54)有名值有名值同电压基本级同电压基本级/其基准值其基准值未归算有名值未归算有名值/由基本级归算由基本级归算所在电压级基准值所在电压级基准值2021/9/21106阐述阐述电力线路和变压器参数和等值电路电力线路和变压器参数和等值电路 电力网络等值电路电力网络等值电路三相交流电力系统三相交流电力系统星形等值电路模拟，星形等值电路模拟，对称运行时对称运行时用一相等值电路用一相等值电路分析计算分析计算讲讲一相等值电路的参数一相等值电路的参数架空线路架空线路1相等值参数计算公式是

35、在三相对称运行状态下导出的相等值参数计算公式是在三相对称运行状态下导出的采用分裂导线采用分裂导线=扩大导线等效半径，能扩大导线等效半径，能电感，电感，电容。电容。集中参数等值电路集中参数等值电路模拟模拟分布参数电路，采用近似参数时，工频分布参数电路，采用近似参数时，工频下，一个下，一个型电路可代替的型电路可代替的200-300km架空线路。架空线路。双绕组变压器等值电路参数双绕组变压器等值电路参数电阻、电抗、电导和电纳电阻、电抗、电导和电纳其值其值-由变压器铭牌由变压器铭牌短路损耗、短路电压、空载损耗和空载电短路损耗、短路电压、空载损耗和空载电流这四个数据分别算出。流这四个数据分别算出。202

36、1/9/21107三绕组变压器三绕组变压器三个绕组容量比，三个绕组容量比，绕组容量不等的变压器，若给出短路损耗和短路电压尚未折算绕组容量不等的变压器，若给出短路损耗和短路电压尚未折算为变压器额定容量下的值，先要进行折算，并将折算值分配给各为变压器额定容量下的值，先要进行折算，并将折算值分配给各个绕组，然后再按有关公式计算各绕组的电阻和电抗。个绕组，然后再按有关公式计算各绕组的电阻和电抗。变压器的参数一般都归算到同一电压等级，参数计算公式中的变压器的参数一般都归算到同一电压等级，参数计算公式中的用哪一级额定电压，参数便归算到哪一级。用哪一级额定电压，参数便归算到哪一级。在制定多电压级电力网络的等

37、值电路时，需电压级间的归算。在制定多电压级电力网络的等值电路时，需电压级间的归算。采用有名制时，无非是先求出各元件参数的有名值，然后逐级采用有名制时，无非是先求出各元件参数的有名值，然后逐级将它们归算到基本级。将它们归算到基本级。采用标么制时，虽然两种算法，但本质上仍都是先求出各元件采用标么制时，虽然两种算法，但本质上仍都是先求出各元件参数的有名值，然后将它们归算至基本级，或将基本级的基准值参数的有名值，然后将它们归算至基本级，或将基本级的基准值归算至元件所在级，最后将有名值折算为标么值。归算至元件所在级，最后将有名值折算为标么值。以有名制和标么制表示的电力网络等值电路参数虽有很大差别，以有名

38、制和标么制表示的电力网络等值电路参数虽有很大差别，但运用它们计算所得的最终以有名制表示的网络运行方式但运用它们计算所得的最终以有名制表示的网络运行方式 电压、电压、电流、功率等变量的数值却总是完全等同的。电流、功率等变量的数值却总是完全等同的。2021/9/21108l基准值的选取基准值的选取 基准值的选取遵循以下原则：基准值的选取遵循以下原则：1.单位和有名值相同单位和有名值相同 2.五个物理量（电阻五个物理量（电阻ZB、导纳、导纳YB、电压、电压UB、电、电流流IB、功率、功率SB）满足电路的基本关系，取其中两）满足电路的基本关系，取其中两个，一般取个，一般取UB、SB ZB、YB：每相阻

39、抗、导纳的基准值每相阻抗、导纳的基准值；UB、IB：线电压、线电流的基准值线电压、线电流的基准值 SB：三相功率的基准值三相功率的基准值2021/9/21109l标么制及其应用标么制及其应用 在电力系统的计算时可以采用有单位的阻抗、电在电力系统的计算时可以采用有单位的阻抗、电压、电流、功率等进行计算，也可以采用没有压、电流、功率等进行计算，也可以采用没有单位的各个参数的相对值进行计算。前者称有单位的各个参数的相对值进行计算。前者称有名制，后者称标么制。标么制计算结果清晰便名制，后者称标么制。标么制计算结果清晰便于迅速判断计算结果的准确性可大量简化计算于迅速判断计算结果的准确性可大量简化计算等优

40、点，故在很多范围内取代有名制等优点，故在很多范围内取代有名制 标么值标么值=有名值有名值/基准值基准值2021/9/21110l不同基准值标么值的折算不同基准值标么值的折算1.准确计算法准确计算法 方法一方法一:(1)选取基本级，将所有参数归算到该基选取基本级，将所有参数归算到该基本级下（本级下（Z、Y、U、I、S）(2)在该基本级下，取统一的基准值在该基本级下，取统一的基准值 UB、SB，算出算出ZB、YB、IB。(3)在基本级下计算出标么值在基本级下计算出标么值 方法二：方法二：(1)选取基本级，在基本级下取基本值选取基本级，在基本级下取基本值UB、SB，(2)将基本级下的基准值归算到其他

41、各电将基本级下的基准值归算到其他各电压等级压等级 (3)在各个电压等级下计算标么值在各个电压等级下计算标么值2021/9/21111l例如下图例如下图（以计算线路阻抗标么值为例）（以计算线路阻抗标么值为例）1.取取为基本级，利用有名值参数的归算为基本级，利用有名值参数的归算 Z，=ZK22 Z，=Z(1/K12)2.在在下取基准值下取基准值UB、SB并计算出并计算出ZB 3.由由 计算计算Z*Z*2021/9/21112 通过近似计算法可以简单快速的求出各个元通过近似计算法可以简单快速的求出各个元件参数的标么值件参数的标么值其中：其中：X Xd d、X XT T，分别为以发电机和变压器自身的额

42、定值分别为以发电机和变压器自身的额定值（S SNBNB、S STBTB）为基准值的标么值（）为基准值的标么值（一般在发电机和变压器一般在发电机和变压器的铭牌上给出）的铭牌上给出）X XL L为线路电抗的有名值为线路电抗的有名值2021/9/21113l标么制的优缺点标么制的优缺点l优点：优点：1.便于比较、分析元件特性与参数；便于比较、分析元件特性与参数；2.各级电压标么值都接近于各级电压标么值都接近于1；3.对称三相电路的计算与单相计算一致；对称三相电路的计算与单相计算一致；4.多电压级网络，基准电压选择恰当可消除变压器。多电压级网络，基准电压选择恰当可消除变压器。l缺点：缺点：无量纲、物理

43、概念不如有名值清楚。无量纲、物理概念不如有名值清楚。2021/9/21114练习：练习：1、一长、一长100km的的110kV输电线，导线型号输电线，导线型号LGJ-185，导，导线水平排列，相间距离线水平排列，相间距离4m，求线路的参数及输电线的，求线路的参数及输电线的等值电路。手册查：等值电路。手册查：LGJ-185的计算直径为的计算直径为19mm。2、一台、一台SFL1-20000/110型升压变压器向型升压变压器向10kV网络供电，网络供电，铭牌数据为：铭牌数据为：PK=135kW，U%=10.5,P0=22kW，I0%=0.8,K=110/10求归算到高压侧的变压器参数，并作等值电路

44、。求归算到高压侧的变压器参数，并作等值电路。2021/9/211152021/9/21116双曲函数双曲函数 双曲正弦双曲正弦：shx=（e的的x次方次方-e的负的负x次方）次方）/2 双曲余弦双曲余弦：chx=（e的的x次方次方+e的负的负x次方）次方）/2 双曲正切双曲正切：thx=shx/chx=（e的的x次方次方-e的负的负x次方）次方）/（e的的x次方次方+e的负的负x次方）次方）而而archx arshx arthx则分别为反双曲余弦、反双曲则分别为反双曲余弦、反双曲正弦、反双曲正切正弦、反双曲正切 arshx=ln(x+x的平方的平方+1）archx=ln(x+根号下根号下x的平

45、方的平方-1）arthx=1/2ln(1+x)/(1-x)这些函数在后面所学的定积这些函数在后面所学的定积分及微分里面会用到的。分及微分里面会用到的。2021/9/21117l基本级基本级多电压级网中各元件处于不同的电压等级，元件参数多电压级网中各元件处于不同的电压等级，元件参数在所处电压等级求得，需归算到同一个电压等级在所处电压等级求得，需归算到同一个电压等级称为基本级称为基本级K:向基本级一侧的电压向基本级一侧的电压/待归算一侧的电压待归算一侧的电压2021/9/21118一、变压器的等值电路一、变压器的等值电路三绕组变压器三绕组变压器三绕组变压器三绕组变压器RTjXTGT-jBT2021/9/21119