第二章电力系统分析优秀PPT.ppt
《第二章电力系统分析优秀PPT.ppt》由会员分享,可在线阅读,更多相关《第二章电力系统分析优秀PPT.ppt(84页珍藏版)》请在淘文阁 - 分享文档赚钱的网站上搜索。
1、第二章电力系统分析第一页,本课件共有84页2.1 2.1 系统等值模型的基本概念系统等值模型的基本概念n电力系统元件电力系统元件:构成电力系统的各组成部件,包构成电力系统的各组成部件,包括各种括各种一次设备元件一次设备元件、二次设备元件二次设备元件及及各种控制各种控制元件元件等。等。n电力系统分析和计算一般只需计及主要元件或电力系统分析和计算一般只需计及主要元件或对所分析问题起较大作用的元件参数及其数学对所分析问题起较大作用的元件参数及其数学模型。模型。n对电力系统稳态及暂态分析计算有关的元件,包括对电力系统稳态及暂态分析计算有关的元件,包括输电线路、电力变压器、同步发电机及负荷输电线路、电力
2、变压器、同步发电机及负荷。第二页,本课件共有84页2.1 2.1 系统等值模型的基本概念系统等值模型的基本概念n元件参数元件参数:表述元件电气特征的参量,元件特征不同,表述元件电气特征的参量,元件特征不同,其表述特征的参数亦不同,如线路参数为电阻、电抗、其表述特征的参数亦不同,如线路参数为电阻、电抗、电纳、电导,变压器除上述参数外还有变比,发电机有电纳、电导,变压器除上述参数外还有变比,发电机有时间常数等。时间常数等。n根据元件的运行状态,又可分为静态参数和动态参根据元件的运行状态,又可分为静态参数和动态参数,定参数和变参数等。总之,元件特征不同,运数,定参数和变参数等。总之,元件特征不同,运
3、行状态不同,其参数亦是多种多样的,因此,行状态不同,其参数亦是多种多样的,因此,表示表示同一元件的模型也会不同。同一元件的模型也会不同。第三页,本课件共有84页2.1 2.1 系统等值模型的基本概念系统等值模型的基本概念n数学模型数学模型:元件或系统物理模型元件或系统物理模型(物理特性物理特性)的数学描述,的数学描述,根据元件特征、运行状态及求解问题不同,数学模型可根据元件特征、运行状态及求解问题不同,数学模型可分为:描述静态分为:描述静态(或稳态或稳态)问题的代数方程和描述动态问题的代数方程和描述动态(或暂态或暂态)问题的微分方程、描述线性系统的线性方程和问题的微分方程、描述线性系统的线性方
4、程和非线性系统的非线性方程、定常系数方程和时变系数方非线性系统的非线性方程、定常系数方程和时变系数方程、描述非确定性过程的模糊数学方程及利用人工智能程、描述非确定性过程的模糊数学方程及利用人工智能和神经元技术的网络方程等。和神经元技术的网络方程等。n元件的数学模型描述了元件的特性,而由各种元件构元件的数学模型描述了元件的特性,而由各种元件构成的成的系统的数学模型系统的数学模型则是各元件数学模型的有机组合则是各元件数学模型的有机组合和相互作用。和相互作用。第四页,本课件共有84页2.1 2.1 系统等值模型的基本概念系统等值模型的基本概念n电力系统分析和计算的一般过程电力系统分析和计算的一般过程
5、 首先首先将待求物理系统进行分析简化,抽象出等效将待求物理系统进行分析简化,抽象出等效电路电路(物理模型物理模型);然后然后确定其数学模型,也就是说把待求物理问题变确定其数学模型,也就是说把待求物理问题变成数学问题;成数学问题;最后最后用各种数学方法进行求解,并对结果进行用各种数学方法进行求解,并对结果进行分析。分析。第五页,本课件共有84页2.1 2.1 系统等值模型的基本概念系统等值模型的基本概念n直流稳态n交流稳态n暂态图图2-1 输电线路等值电路输电线路等值电路 例例:输电线路输电线路模型模型第六页,本课件共有84页2.2.1 2.2.1 输电线路输电线路1 1.架空线架空线n导线导线
6、n避雷线避雷线n杆塔杆塔n绝缘子绝缘子n金具金具2.2 2.2 输线路的等值电路和参数计算输线路的等值电路和参数计算第七页,本课件共有84页(1 1)导线和避雷线导线和避雷线:电性能,机械强度,抗腐蚀能力;:电性能,机械强度,抗腐蚀能力;主要材料:铝,铜,钢;例:主要材料:铝,铜,钢;例:LJ TJ LGJLJ TJ LGJ2.2 2.2 输电线路的等值电路和参数计算输电线路的等值电路和参数计算第八页,本课件共有84页(2 2)杆塔)杆塔n木塔:较少采用木塔:较少采用n铁塔:主要用于铁塔:主要用于220kV220kV及以上系统及以上系统n钢筋混凝土杆:应用广泛钢筋混凝土杆:应用广泛2.2 2.
7、2 输电线路的等值电路和参数计算输电线路的等值电路和参数计算第九页,本课件共有84页(3 3)绝缘子绝缘子n针式针式:10kV10kV及以及以下线路下线路2.2 2.2 输电线路的等值电路和参数计算输电线路的等值电路和参数计算第十页,本课件共有84页针式绝缘子针式绝缘子第十一页,本课件共有84页n悬式绝缘子悬式绝缘子 主要用于主要用于35kV及以及以上系统,根据电压等上系统,根据电压等级的高低组成数目不级的高低组成数目不同的绝缘子链。同的绝缘子链。2.2 2.2 输电线路的等值电路和参数计算输电线路的等值电路和参数计算第十二页,本课件共有84页悬式绝缘子悬式绝缘子第十三页,本课件共有84页n棒
8、式绝缘子棒式绝缘子 起到绝缘和横起到绝缘和横担的作用,应担的作用,应用于用于1035kV农网。农网。2.2 2.2 输电线路的等值电路和参数计算输电线路的等值电路和参数计算第十四页,本课件共有84页棒式绝缘子棒式绝缘子第十五页,本课件共有84页2.2.电缆线路电缆线路n导体导体n绝缘层绝缘层n保护层保护层2.2 2.2 输电线路的等值电路和参数计算输电线路的等值电路和参数计算第十六页,本课件共有84页架空输电线路参数有四个架空输电线路参数有四个(图图2-112-11)(1 1)电阻电阻r r0 0:反映线路通过电流时产生的有功功率:反映线路通过电流时产生的有功功率 损耗效应。损耗效应。(2 2
9、)电感电感L L0 0:反映载流导体的磁场效应。:反映载流导体的磁场效应。2.2.2 输电线路的等值电路输电线路的等值电路图图2-11 2-11 单位长线路的一相等值电路单位长线路的一相等值电路 第十七页,本课件共有84页图图2-11 2-11 单位长线路的一相等值电路单位长线路的一相等值电路 2.2.2 输电线路的等值电路输电线路的等值电路(3 3)电导电导g g0 0 :线路带电时绝缘介质中产生的泄漏电流及导体附近空气游离而产生:线路带电时绝缘介质中产生的泄漏电流及导体附近空气游离而产生有功功率损耗。有功功率损耗。(4 4)电容电容C C0 0 :带电导体周围的电场效应。带电导体周围的电场
10、效应。输电线路的以上四个参数沿线路均匀分布。输电线路的以上四个参数沿线路均匀分布。第十八页,本课件共有84页1.1.短输电线路:电导和电纳忽略不计短输电线路:电导和电纳忽略不计n长度长度100km100kmn电压电压60kV60kV以下以下n短的电缆线短的电缆线n线路阻抗线路阻抗 2.2.2 输电线路的等值电路输电线路的等值电路图图2-12 2-12 短线路的等值电路短线路的等值电路 第十九页,本课件共有84页2.2.中等长度的输电线路中等长度的输电线路n110kV110kV220kV220kVn架空线:架空线:100km100km300km300kmn电缆:电缆:100km300km300k
11、mn电缆:电缆:100km 100kmn需要考虑分布参数特性(见需要考虑分布参数特性(见2.32.3节)节)2.2.2 输电线路的等值电路输电线路的等值电路第二十二页,本课件共有84页1.电阻电阻有色金属导线单位长度的直流电阻:有色金属导线单位长度的直流电阻:考虑如下三个因素:考虑如下三个因素:(1)交流集肤效应和邻近效应。)交流集肤效应和邻近效应。(2)绞线的实际长度比导线长度长)绞线的实际长度比导线长度长23 。(3)导线的实际截面比标称截面略小。)导线的实际截面比标称截面略小。因此交流电阻率比直流电阻率略为增大因此交流电阻率比直流电阻率略为增大:铜:铜:18.8 铝:铝:31.5精确计算
12、时进行温度修正:精确计算时进行温度修正:为温度系数:铜:为温度系数:铜:铝铝:2.2.3 输电线路的参数计算输电线路的参数计算第二十三页,本课件共有84页2.2.电抗电抗n三相导线排列对称三相导线排列对称(正三角形正三角形),则三相电抗相等。,则三相电抗相等。n三相导线排列不对称,则进行整体循环换位后三相电抗相等。三相导线排列不对称,则进行整体循环换位后三相电抗相等。2.2.3 输电线路的参数计算输电线路的参数计算第二十四页,本课件共有84页2.2.电抗电抗1)1)单导线每相单位长度电感和电抗:单导线每相单位长度电感和电抗:式中:式中:D Deqeq为三相导线间的互几何均距,为三相导线间的互几
13、何均距,D Ds s为导线的自几何均距为导线的自几何均距实际多股绞线的自几何均距:实际多股绞线的自几何均距:非铁磁材料的单股线:非铁磁材料的单股线:Ds=0.779rDs=0.779r非铁磁材料的多股线:非铁磁材料的多股线:Ds=Ds=(0.7240.7240.771)r0.771)r钢芯铝线:钢芯铝线:Ds=Ds=(0.770.770.9)r0.9)r 2.2.3 输电线路的参数计算输电线路的参数计算r r为导线的计算半径为导线的计算半径第二十五页,本课件共有84页3 具有分裂导线的输电线路的等值电感和电抗具有分裂导线的输电线路的等值电感和电抗 2.2.3 输电线路的参数计算输电线路的参数计
14、算第二十六页,本课件共有84页 增加一张分裂导线照片 2.2.3 输电线路的参数计算输电线路的参数计算四分四分裂导裂导线线第二十七页,本课件共有84页Dsb为分裂导线的自几何均距,随分裂根数不同而变化。为分裂导线的自几何均距,随分裂根数不同而变化。2分裂导线:分裂导线:3分裂导线:分裂导线:4分裂导线:分裂导线:通常,通常,dDs,因此,分裂导线自几何均距,因此,分裂导线自几何均距Dsb比单导线自几何均比单导线自几何均距距Ds大大,分裂导线的等值电感小。分裂导线的等值电感小。2.2.3 输电线路的参数计算输电线路的参数计算第二十八页,本课件共有84页4.输电线路的电导:输电线路的电导:用来反映
15、泄漏电流和空气用来反映泄漏电流和空气游离所引起的有功功率损耗。游离所引起的有功功率损耗。(1 1)正常情况下,泄漏电流很小,可以忽略,)正常情况下,泄漏电流很小,可以忽略,主要考虑电晕现象引起的功率损耗。主要考虑电晕现象引起的功率损耗。(2 2)电晕:局部场强较高,超过空气的击穿场)电晕:局部场强较高,超过空气的击穿场强时,空气发生游离,从而产生局部放电现象。强时,空气发生游离,从而产生局部放电现象。2.2.3 输电线路的参数计算输电线路的参数计算第二十九页,本课件共有84页(3)电晕临界电压:线路开始出现电晕的电压。等边三)电晕临界电压:线路开始出现电晕的电压。等边三角形排列时,电晕临界电压
16、的经验公式:角形排列时,电晕临界电压的经验公式:m1:导线表面状况系数;导线表面状况系数;m2:天气状况系数;天气状况系数;r:导线计算半径;:导线计算半径;D:相间距离;:相间距离;:空气相:空气相对对密度。密度。=3.92p/(273+t)P-大气大气压压力力;t-大气温度大气温度 2.2.3 输电线路的参数计算输电线路的参数计算第三十页,本课件共有84页 (4)当运行电压过高或气象条件变坏时,将产生电晕现象,从而产生电)当运行电压过高或气象条件变坏时,将产生电晕现象,从而产生电晕损耗晕损耗PPg g,则电导为:则电导为:V VL L:线电压。:线电压。(5 5)减少电晕措施:)减少电晕措
17、施:m m1 1,D,r.,D,r.2.2.3 输电线路的参数计算输电线路的参数计算第三十一页,本课件共有84页5.等值电容和电纳等值电容和电纳(1)单导线单导线 2.2.3 输电线路的参数计算输电线路的参数计算第三十二页,本课件共有84页(2)分裂导线)分裂导线 Deq各相分裂导线重心间的几何均距。各相分裂导线重心间的几何均距。req 一相导线组的等值半径。一相导线组的等值半径。对二分裂导线:对二分裂导线:对三分裂导线:对三分裂导线:对四分裂导线:对四分裂导线:2.2.3 输电线路的参数计算输电线路的参数计算第三十三页,本课件共有84页例例21 例例22 2.2.3 输电线路的参数计算输电线
18、路的参数计算第三十四页,本课件共有84页n微元段等值电路微元段等值电路2.3 长距离输电线路稳态方程和等值电路长距离输电线路稳态方程和等值电路图图2-17 长线的等值电路长线的等值电路 37第三十五页,本课件共有84页2.3.1 2.3.1 输电线路的方程式输电线路的方程式 若长度为若长度为l 的输电线路,参数均匀分布,单位长度的阻抗和导的输电线路,参数均匀分布,单位长度的阻抗和导纳:纳:在在dx微段阻抗微段阻抗中的电压降为:中的电压降为:2.3 长距离输电线路稳态方程和等值电路长距离输电线路稳态方程和等值电路第三十六页,本课件共有84页流入流入dx微段并联导纳微段并联导纳中的电流为:中的电流
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 第二 电力系统 分析 优秀 PPT
限制150内