10电力系统分析第2章.ppt

《10电力系统分析第2章.ppt》由会员分享，可在线阅读，更多相关《10电力系统分析第2章.ppt（66页珍藏版）》请在淘文阁 - 分享文档赚钱的网站上搜索。

1、第二章第二章 系统元件的等值电路和参数计算系统元件的等值电路和参数计算第二章第二章 电力网各元件的等值电路电力网各元件的等值电路和参数计算和参数计算 电力系统正常运行时，三相对称，只研究一相等值电路电力系统正常运行时，三相对称，只研究一相等值电路和参数即可。本章介绍计及了其余两相影响的元件一相等值和参数即可。本章介绍计及了其余两相影响的元件一相等值参数。参数。第二章第二章 系统元件的等值电路和参数计算系统元件的等值电路和参数计算本章主要内容：本章主要内容：1.架空线路的参数及等值电路。架空线路的参数及等值电路。2.变压器的参数及等值电路。变压器的参数及等值电路。3.标幺制标幺制第二章第二章 系

2、统元件的等值电路和参数计算系统元件的等值电路和参数计算n架空线路构成:第二章第二章 系统元件的等值电路和参数计算系统元件的等值电路和参数计算第二章第二章 系统元件的等值电路和参数计算系统元件的等值电路和参数计算第二章第二章 系统元件的等值电路和参数计算系统元件的等值电路和参数计算第二章第二章 系统元件的等值电路和参数计算系统元件的等值电路和参数计算第二章第二章 系统元件的等值电路和参数计算系统元件的等值电路和参数计算第二章第二章 系统元件的等值电路和参数计算系统元件的等值电路和参数计算第二章第二章 系统元件的等值电路和参数计算系统元件的等值电路和参数计算第二章第二章 系统元件的等值电路和参数计

3、算系统元件的等值电路和参数计算第二章第二章 系统元件的等值电路和参数计算系统元件的等值电路和参数计算第二章第二章 系统元件的等值电路和参数计算系统元件的等值电路和参数计算第二章第二章 系统元件的等值电路和参数计算系统元件的等值电路和参数计算第二章第二章 系统元件的等值电路和参数计算系统元件的等值电路和参数计算第二章第二章 系统元件的等值电路和参数计算系统元件的等值电路和参数计算第二章第二章 系统元件的等值电路和参数计算系统元件的等值电路和参数计算第二章第二章 系统元件的等值电路和参数计算系统元件的等值电路和参数计算当导体中通过电流时，当导体中通过电流时，对应其有功功率损失效应的，对应其有功功率

4、损失效应的，r；对应通电导体周围磁场效应的，对应通电导体周围磁场效应的，x(L)；对应导体周围电场效应的，对应导体周围电场效应的，b(C)。g：绝缘介质中电流的泄漏及空气游离的有功损失。由于绝缘介质中电流的泄漏及空气游离的有功损失。由于输电线在设计时避免了电晕现象的发生，输电线在设计时避免了电晕现象的发生，所以所以g0。第一节第一节 架空输电线的参数架空输电线的参数第二章第二章 系统元件的等值电路和参数计算系统元件的等值电路和参数计算1、电阻的计算、电阻的计算 导线的电阻率，对于铜导线：导线的电阻率，对于铜导线：18.8 对于铝导线：对于铝导线：31.5 S导线载流部分的标称截面积，单位：导线

5、载流部分的标称截面积，单位：。影响因素：影响因素：1.工频与直流工频与直流 2.多股多股2-3%3.实际面积实际面积DS,分裂导线等值电抗较小，所以超高压分裂导线等值电抗较小，所以超高压输电线常采取分裂导线输电线常采取分裂导线；2)导线间距、导线截面的尺寸会影响导线间距、导线截面的尺寸会影响Deq，Ds，Dsb等的等的数值，从而影响输电线的等值电抗大小，但由于它们均数值，从而影响输电线的等值电抗大小，但由于它们均位于电抗表达式的对数符号内，故影响不显著。位于电抗表达式的对数符号内，故影响不显著。第二章第二章 系统元件的等值电路和参数计算系统元件的等值电路和参数计算n扩径导线多股绞线第二章第二章

6、 系统元件的等值电路和参数计算系统元件的等值电路和参数计算3、电容和电纳的计算：、电容和电纳的计算：第二章第二章 系统元件的等值电路和参数计算系统元件的等值电路和参数计算第二章第二章 系统元件的等值电路和参数计算系统元件的等值电路和参数计算分裂导线的等值电容：分裂导线的等值电容：三相输电线等值电容：三相输电线等值电容：其中，其中，req为分裂导线的等值半径，对于双分、三分和四分为分裂导线的等值半径，对于双分、三分和四分裂导线：裂导线：第二章第二章 系统元件的等值电路和参数计算系统元件的等值电路和参数计算等值电纳：等值电纳：类似地，分裂导线的等值电容和等值电纳较大。类似地，分裂导线的等值电容和等

7、值电纳较大。第二章第二章 系统元件的等值电路和参数计算系统元件的等值电路和参数计算第二节第二节 架空输电线的等值电路架空输电线的等值电路图图2-7 长线的等值电路长线的等值电路第二章第二章 系统元件的等值电路和参数计算系统元件的等值电路和参数计算单位长度的阻抗和导纳：单位长度的阻抗和导纳：第二节第二节 架空输电线的等值电路架空输电线的等值电路一、输电线的方程一、输电线的方程第二章第二章 系统元件的等值电路和参数计算系统元件的等值电路和参数计算第二章第二章 系统元件的等值电路和参数计算系统元件的等值电路和参数计算无损线路：无损线路：由边界条件由边界条件 确定确定 、。最终得到方程：最终得到方程：

8、第二章第二章 系统元件的等值电路和参数计算系统元件的等值电路和参数计算当当 时：时：与二端口网络与二端口网络有同样的形式：有同样的形式：第二章第二章 系统元件的等值电路和参数计算系统元件的等值电路和参数计算二端口网络等值电路二端口网络等值电路:(a)(b)二、线路等值电路二、线路等值电路:第二章第二章 系统元件的等值电路和参数计算系统元件的等值电路和参数计算解二端口网络，解二端口网络，型电路参数得：型电路参数得：第二章第二章 系统元件的等值电路和参数计算系统元件的等值电路和参数计算型电路参数有三种计算方法：1.近似值：近似值：2.对近似值进行修正：对近似值进行修正：其中其中3.精确计算：精确计

9、算：公式（公式（2-49）第二章第二章 系统元件的等值电路和参数计算系统元件的等值电路和参数计算 输电线的等值电路输电线的等值电路（a）（b）（c）第二章第二章 系统元件的等值电路和参数计算系统元件的等值电路和参数计算 波阻抗和自然功率波阻抗和自然功率 长线路或分布参数电路的特性阻抗和传播系数是两个长线路或分布参数电路的特性阻抗和传播系数是两个很有用的概念，很有用的概念，运用这些概念作粗略估计时，可设运用这些概念作粗略估计时，可设r1=0、g1=0。对于这种对于这种“无损耗无损耗”线路，特性阻抗和传播常数将分别线路，特性阻抗和传播常数将分别具有如下形式：具有如下形式：这时的特性阻抗将是一个纯电

10、阻常称波阻抗，这时的特性阻抗将是一个纯电阻常称波阻抗，而这时的传播而这时的传播常常数仅有虚部数仅有虚部，称为相位系数。，称为相位系数。第二章第二章 系统元件的等值电路和参数计算系统元件的等值电路和参数计算 与波阻抗密切相关的另一概念是自然功率，也称波与波阻抗密切相关的另一概念是自然功率，也称波阻抗负荷。所谓自然功率。是指负荷阻抗为波阻抗时，阻抗负荷。所谓自然功率。是指负荷阻抗为波阻抗时，该负荷所消耗的功率。如负荷端电压为线路额定电压该负荷所消耗的功率。如负荷端电压为线路额定电压则相应的自然功率为功率为则相应的自然功率为功率为这时的z为纯电阻。相应的自然功率自然为纯有功功率第二章第二章 系统元件

11、的等值电路和参数计算系统元件的等值电路和参数计算第二节第二节 变压器的等值电路和参数变压器的等值电路和参数一、双绕组变压器一、双绕组变压器RT+jXTGT-jBTRTjXT：一、二次绕组漏抗一、二次绕组漏抗GTjBT：励磁回路励磁回路第二章第二章 系统元件的等值电路和参数计算系统元件的等值电路和参数计算Ps短路损耗短路损耗（KW）Vs短路电压百分数短路电压百分数P0空载损耗空载损耗（KW）I0空载电流百分数空载电流百分数第二章第二章 系统元件的等值电路和参数计算系统元件的等值电路和参数计算所以，所以，注意：第注意：第5个参数，个参数，变比变比K与绕组匝数的关系。与绕组匝数的关系。第二章第二章

12、系统元件的等值电路和参数计算系统元件的等值电路和参数计算注意：注意：1)VNKV；2)2）SNMVA；3)3）折算到哪一侧参数，用相应的额定电压折算到哪一侧参数，用相应的额定电压VN。第二章第二章 系统元件的等值电路和参数计算系统元件的等值电路和参数计算高压绕组高压绕组中压绕组中压绕组低压绕组低压绕组升压变压器升压变压器降压变压器降压变压器三绕组变压器三绕组变压器第二章第二章 系统元件的等值电路和参数计算系统元件的等值电路和参数计算第二章第二章 系统元件的等值电路和参数计算系统元件的等值电路和参数计算二、三绕组变压器二、三绕组变压器R1+jX1-jBTRT，XT：绕组漏阻抗，绕组漏阻抗，GTj

13、BT：励磁回路励磁回路R2+jX2R3+jX3GT第二章第二章 系统元件的等值电路和参数计算系统元件的等值电路和参数计算 三绕组变压器进行短路试验时，依次使某一绕组开路，三绕组变压器进行短路试验时，依次使某一绕组开路，另两个绕组按双绕组变压器的方式进行短路试验。由于三另两个绕组按双绕组变压器的方式进行短路试验。由于三个绕组中可能有一个绕组容量较小，短路试验容量将受到个绕组中可能有一个绕组容量较小，短路试验容量将受到其限制。为获得变压器额定容量其限制。为获得变压器额定容量SN下的等值参数，短路损下的等值参数，短路损耗应进行如下折算：耗应进行如下折算：励磁回路参数：励磁回路参数：第二章第二章 系统

14、元件的等值电路和参数计算系统元件的等值电路和参数计算第二章第二章 系统元件的等值电路和参数计算系统元件的等值电路和参数计算则第二章第二章 系统元件的等值电路和参数计算系统元件的等值电路和参数计算Vs不必折算。不必折算。第二章第二章 系统元件的等值电路和参数计算系统元件的等值电路和参数计算自耦变压器自耦变压器节省材料、容量不等、减少体积。节省材料、容量不等、减少体积。型等型等值电值电路路理想理想变压变压器器第二章第二章 系统元件的等值电路和参数计算系统元件的等值电路和参数计算第三节第三节 标幺制标幺制一、概念一、概念有名制：用实际有名单位表示物理量的单位制系统。有名制：用实际有名单位表示物理量的

15、单位制系统。标幺制：用相对值表示物理量的单位制系统。标幺制：用相对值表示物理量的单位制系统。标幺值无单位，基值不同时，物理量的标幺值也相应变标幺值无单位，基值不同时，物理量的标幺值也相应变化。化。第二章第二章 系统元件的等值电路和参数计算系统元件的等值电路和参数计算二、基准值的选取二、基准值的选取单相交流电路中，单相交流电路中，三相交流电路中，三相交流电路中，所以，所以V，I，Z，S四个四个电气量的基值中选定其中两个，其余相应可得。一般选定电气量的基值中选定其中两个，其余相应可得。一般选定SB（100MVA）,VB,于是于是：第二章第二章 系统元件的等值电路和参数计算系统元件的等值电路和参数计

16、算三、不同基准值的标幺值间的换算三、不同基准值的标幺值间的换算步骤步骤（1）把各设备自身的标幺值还原为有名值；）把各设备自身的标幺值还原为有名值；（2）再把各有名值换算统一）再把各有名值换算统一SB、VB下地标幺值。下地标幺值。第二章第二章 系统元件的等值电路和参数计算系统元件的等值电路和参数计算四、多级电压网络中各元件参数标幺值计算四、多级电压网络中各元件参数标幺值计算（a）有名制有名制的主要问题在于参数的折算，对于图示电力的主要问题在于参数的折算，对于图示电力系统：系统：折算到折算到VI时，时，KT1：1KT2：1第二章第二章 系统元件的等值电路和参数计算系统元件的等值电路和参数计算（b）

17、标幺制中标幺制中，取统一，取统一SB，并为每一电压等级规定并为每一电压等级规定VB（VB1，VB2，VB3），），相应地每一电压等级阻抗基值为：相应地每一电压等级阻抗基值为：（i=1，2，3）此时只要注意，变压器变比的标幺值，此时只要注意，变压器变比的标幺值，若取相邻电压等级若取相邻电压等级基准电压之比等于变压器变比基准电压之比等于变压器变比，则所有变压器变比标幺值，则所有变压器变比标幺值 。但是，又出现问题：同一电压级别的电网基准值不同，例但是，又出现问题：同一电压级别的电网基准值不同，例第二章第二章 系统元件的等值电路和参数计算系统元件的等值电路和参数计算 实际上，回路中有多个电压等级时，

18、上述实际上，回路中有多个电压等级时，上述VB取值很难取值很难全部满足要求。全部满足要求。如：前述系统中，若如：前述系统中，若VN110KV，VN2110KV，VN310KV时，时，KT110.5/121KV，KT2110/11KV，若取若取VB110.5KV，则则VB2121KV，相应相应VB3121/11011=12.1KV,10KV电压等级居然出现了两个不同的电压等级居然出现了两个不同的VB。第二章第二章 系统元件的等值电路和参数计算系统元件的等值电路和参数计算工程计算中常采取以下近似计算：工程计算中常采取以下近似计算：平均额定电压平均额定电压Uav1）VB1.05VN（3.15，6.3，

19、10.5，15.75，37，115，230，345，525KV）；）；2)认为认为变压器的额定变比等于相邻电压等级基准电压之比变压器的额定变比等于相邻电压等级基准电压之比,即：即：；3）发电机、变压器、电抗器的技术数据中常给出：）发电机、变压器、电抗器的技术数据中常给出：即：元件额定参数的标幺值，必须将其换算至系统统一的即：元件额定参数的标幺值，必须将其换算至系统统一的 SB，VB下，忽略元件额定电压与相应电压等级下，忽略元件额定电压与相应电压等级VB的差异，的差异，第二章第二章 系统元件的等值电路和参数计算系统元件的等值电路和参数计算第二章第二章 系统元件的等值电路和参数计算系统元件的等值电路和参数计算四、标幺制的优点四、标幺制的优点1）易于比较系统各元件的特性及参数；如：）易于比较系统各元件的特性及参数；如：Xd，Xq，Vs等。等。2）简化计算；）简化计算；3)简化了相关公式。如：标幺制下，三相简化了相关公式。如：标幺制下，三相/单相系统，线单相系统，线/相相4)电压不再有区别。电压不再有区别。