chap电力系统稳态分析实用学习教案

1、会计学1chap电力系统电力系统(din l x tn)稳态分析实稳态分析实用用第一页，共49页。（2）多股绞线扭绞，导线实长要增加）多股绞线扭绞，导线实长要增加23%；（3）制造中，导线实际截面积比标称小，故上式运用）制造中，导线实际截面积比标称小，故上式运用时，不用材料时，不用材料(cilio)标准电阻率而用稍增大了的；标准电阻率而用稍增大了的；第1页/共49页第二页，共49页。第2页/共49页第三页，共49页。（2）分裂）分裂(fnli)导线导线六六分分裂裂( (f f n nl li i ) )导导线线四四分分裂裂导导线线( (d d o ox xi i n n) )间间隔隔棒棒第3页

2、/共49页第四页，共49页。第4页/共49页第五页，共49页。第5页/共49页第六页，共49页。第6页/共49页第七页，共49页。第7页/共49页第八页，共49页。 短距离：短距离：5080km，35kV以下，电容不考虑，电阻、电感表示的集以下，电容不考虑，电阻、电感表示的集中中(jzhng)参数电路。参数电路。 中距离：中距离：50km以上，不超过以上，不超过200300km，110220kV，集中，集中(jzhng)参数，电导忽略。参数，电导忽略。 长距离：长距离：300km以上超高压，分布参数。以上超高压，分布参数。型等值电路型等值电路(dinl)(dinl)（用得多）用得多）T T型等

3、值电路型等值电路第8页/共49页第九页，共49页。双绕组双绕组T T等值电路等值电路 三绕组三绕组T T等值电路等值电路：反映有功损耗（反映有功损耗（铜耗铜耗）。：一、二次绕组一、二次绕组漏抗漏抗。反映涡流损耗（反映涡流损耗（铁耗铁耗）。）。：代表代表励磁励磁功率。功率。第9页/共49页第十页，共49页。1 1电电 阻阻第10页/共49页第十一页，共49页。2 2电电 抗抗第11页/共49页第十二页，共49页。3 3电电 导导TRTjXTGTjB+-U相相第12页/共49页第十三页，共49页。4 4电电 纳纳TRTjXTGTjB+-U相相I0Ib第13页/共49页第十四页，共49页。5 5变变

4、 比比定定 义：变压器两侧义：变压器两侧(lin c)(lin c)绕组的空载线绕组的空载线电压之比。电压之比。第14页/共49页第十五页，共49页。1 1电阻电阻(dinz)RT1(dinz)RT1、 RT2RT2、 RT3 RT3第15页/共49页第十六页，共49页。第16页/共49页第十七页，共49页。 上述公式用于三个绕组额定容量均相同的情况。各绕组额定上述公式用于三个绕组额定容量均相同的情况。各绕组额定容量相等的三绕组变压器不可能三个绕组同时满载运行。根据电容量相等的三绕组变压器不可能三个绕组同时满载运行。根据电力系统运行的实际需要，三个绕组额定容量可造得不等。我国目力系统运行的实际

5、需要，三个绕组额定容量可造得不等。我国目前生产的变压器三绕组容量比，按高、中、低压绕组顺序主要有前生产的变压器三绕组容量比，按高、中、低压绕组顺序主要有100/100/100、100/100/50、100/50/100三种。变压器铭牌上额定三种。变压器铭牌上额定容量是指容量最大的一个绕组的容量，也就是高压绕组容量。容量是指容量最大的一个绕组的容量，也就是高压绕组容量。 公式中的公式中的Pk1、 Pk2、 Pk3是指绕组流过与变压器额定是指绕组流过与变压器额定容量容量SN相对相对(xingdu)应的额定电流时所产生的损耗。做短路试应的额定电流时所产生的损耗。做短路试验时，三个绕组容量不相等的变压

6、器将受到较小容量绕组额定电验时，三个绕组容量不相等的变压器将受到较小容量绕组额定电流的限制。用上式计算时必须对工厂提供的短路试验的数据进行流的限制。用上式计算时必须对工厂提供的短路试验的数据进行折算。（折算方法略）折算。（折算方法略）第17页/共49页第十八页，共49页。2 2电抗电抗(dinkng)XT1(dinkng)XT1、 XT2XT2、 XT3 XT3第18页/共49页第十九页，共49页。3 3求求G GT T、 B BT T只有一个励磁只有一个励磁(l c)支路，因此计算是一致的（空载试验）支路，因此计算是一致的（空载试验）。第19页/共49页第二十页，共49页。第20页/共49页

7、第二十一页，共49页。 开式网络开式网络(wnglu)：只能从一个方向取得电能的网络：只能从一个方向取得电能的网络(wnglu)。 闭式网络：每一负荷至少可以从两个方向取得闭式网络：每一负荷至少可以从两个方向取得(qd)电能的网络电能的网络。 放射式放射式 干线式干线式 树树 状状 单电源环网单电源环网 双电源环网双电源环网 两端供电网络两端供电网络第21页/共49页第二十二页，共49页。1. 1. 输电线的电压输电线的电压(diny)(diny)和功率分和功率分布计算布计算 例如例如(lr)给出首端（给出首端（发电厂）送出的功率及其母发电厂）送出的功率及其母线电压，求取末端实际送给线电压，求

8、取末端实际送给用户的功率及降压变电所低用户的功率及降压变电所低压侧母线电压。压侧母线电压。 或者已知末端负荷功或者已知末端负荷功率及降压变电所低压侧母线率及降压变电所低压侧母线电压的条件下，求取首端电电压的条件下，求取首端电压和功率。压和功率。第22页/共49页第二十三页，共49页。 第23页/共49页第二十四页，共49页。第24页/共49页第二十五页，共49页。第25页/共49页第二十六页，共49页。第26页/共49页第二十七页，共49页。第27页/共49页第二十八页，共49页。注注 意意 ：（1 1）所有计算必须取自同一点的电压、功）所有计算必须取自同一点的电压、功率值。率值。（2 2）公

9、式中的功率为三相）公式中的功率为三相(sn xin)(sn xin)功功率，电压为线电压，阻抗为一相值。率，电压为线电压，阻抗为一相值。（3 3）实际计算中，有时要计算电压降落，）实际计算中，有时要计算电压降落，但节点电压又不知道时，可以用额定电压代但节点电压又不知道时，可以用额定电压代替。替。第28页/共49页第二十九页，共49页。给出：首端给出：首端(shu dun)(shu dun)（发电厂）的母线电压（发电厂）的母线电压 末端用户吸收的功率末端用户吸收的功率求取：首端求取：首端(shu dun)(shu dun)电厂送出功率电厂送出功率 末端用户实际电压末端用户实际电压思路：先假定某未

10、知电压，然后按思路：先假定某未知电压，然后按“同一点同一点”方法方法推算，直到误差推算，直到误差(wch)在允许范围内。在允许范围内。第29页/共49页第三十页，共49页。第30页/共49页第三十一页，共49页。2. 2. 变压器的电压和功率分布变压器的电压和功率分布(fnb)(fnb)计计算算 激磁支路：不变损耗激磁支路：不变损耗由网络电压有关，由网络电压有关，与负荷无关。与负荷无关。 阻抗支路：可变损耗阻抗支路：可变损耗与负荷有关，与输与负荷有关，与输电电(shdin)线路计算方法类似。线路计算方法类似。 35kV以下一般不计激磁功率。以下一般不计激磁功率。阻抗支路阻抗支路(zh l)(z

11、h l)中功率损耗（可变损耗）可由短路试验数据测得：中功率损耗（可变损耗）可由短路试验数据测得：NkNKTTTSSUjSSPQjPS22222100(%)TTTNNkTNNkTXIjRISSUUXSUPR22323223310100(%)10，第31页/共49页第三十二页，共49页。QP/PQU综合负荷的电压静态特性综合负荷的电压静态特性第32页/共49页第三十三页，共49页。1. 1. 无功无功(w n)(w n)电源电源 发电机是电力系统唯一的有功功率电源，同发电机是电力系统唯一的有功功率电源，同时时(tngsh)也是最基本的无功功率电源。也是最基本的无功功率电源。 发电机的额定容量通常是

12、指额定有功功率，发电机的额定容量通常是指额定有功功率，如；如；10万万kW、60万万kW机组等。给定的额定参数机组等。给定的额定参数还有额定电压、额定功率因数等。还有额定电压、额定功率因数等。第33页/共49页第三十四页，共49页。 发电机的运行总受一定条件，如绕发电机的运行总受一定条件，如绕组温升、励磁绕组温升、原动机功率等组温升、励磁绕组温升、原动机功率等的约束。这些的约束。这些(zhxi)约束条件决定了发约束条件决定了发电机组发出的有功、无功功率有一定的电机组发出的有功、无功功率有一定的限额。限额。隐极机运行出力图隐极机运行出力图（E、P一定一定(ydng)时，开口向下时，开口向下抛物线

13、）抛物线）第34页/共49页第三十五页，共49页。第35页/共49页第三十六页，共49页。第36页/共49页第三十七页，共49页。第37页/共49页第三十八页，共49页。2. 2. 无功无功(w n)(w n)负荷和负荷和无功无功(w n)(w n)损耗损耗 主要主要(zhyo)指以滞后的功率因数运行的指以滞后的功率因数运行的用电设备所吸收的感性无功功率，其中主要用电设备所吸收的感性无功功率，其中主要(zhyo)是异步电动机。是异步电动机。 额定电压附近，电动机取用无功随电压额定电压附近，电动机取用无功随电压增减增减而而增减增减。 当电压明显低于额定值时，电动机取用无当电压明显低于额定值时，电

14、动机取用无功主要有漏抗中无功损耗决定，此时随电压功主要有漏抗中无功损耗决定，此时随电压降低降低，曲线反而有，曲线反而有上升上升性质。性质。第38页/共49页第三十九页，共49页。 线路传输功率较大时，电抗中消耗无功线路传输功率较大时，电抗中消耗无功 电容发出的无功，线路等电容发出的无功，线路等值为消耗无功；传输功率较小时、运行电压值为消耗无功；传输功率较小时、运行电压(diny)(diny)水平较高时，则电水平较高时，则电容发出的无功容发出的无功 电抗消耗的无功，线路等值为无功电源。电抗消耗的无功，线路等值为无功电源。第39页/共49页第四十页，共49页。 系统的无功功率系统的无功功率(w n

15、 n l)平衡，就是平衡，就是在运行的每一时刻，系统中各无功电源所发出的总的在运行的每一时刻，系统中各无功电源所发出的总的无功功率无功功率(w n n l)要与系统的无功负荷及要与系统的无功负荷及无功损耗相平衡。无功损耗相平衡。 同时，为了同时，为了(wi le)运行可靠及适应系统的发运行可靠及适应系统的发展，还要求有一定的无功备用容量。展，还要求有一定的无功备用容量。所有无功电源所有无功电源所有无功负荷所有无功负荷所有无功损耗所有无功损耗无功备用，一般为系统总无功负荷的无功备用，一般为系统总无功负荷的810%810%总无功电源总无功电源总无功负荷总无功负荷+ +损耗损耗第40页/共49页第四

16、十一页，共49页。1122UaUaUaQ0U1：系统等值无功电源的无功电压静态特性：系统等值无功电源的无功电压静态特性2：系统等值负荷：系统等值负荷(fh)和网络无功损耗的和网络无功损耗的无功电压静态特性无功电压静态特性a：1与与2决定的无功功率平衡点决定的无功功率平衡点 Ua2：无功负荷：无功负荷(fh)增加，特性上移增加，特性上移a：负荷：负荷(fh)增加，电源不变，增加，电源不变，1与与2决决定新的无功功率平衡点定新的无功功率平衡点 Ua Ua1：无功电源增加，特性上移：无功电源增加，特性上移a：负荷：负荷(fh)增加，电源增加，增加，电源增加， 1与与2决定新的无功功率平衡点决定新的无

17、功功率平衡点 Ua Ua 为保证系统电压质量，系统在规划和运行时，需制定无功的供需平衡关系，并为保证系统电压质量，系统在规划和运行时，需制定无功的供需平衡关系，并保证有一定的备用容量。无功备用一般保证有一定的备用容量。无功备用一般(ybn)为无功负荷的为无功负荷的78%。无功电源不足时。无功电源不足时，应就近增设无功补偿装置。，应就近增设无功补偿装置。第41页/共49页第四十二页，共49页。中枢点：指那些反映系统电压中枢点：指那些反映系统电压(diny)(diny)水平的主要发电厂或枢水平的主要发电厂或枢纽变电站的母线，系统中大部分负荷由这些节点供电。它们的纽变电站的母线，系统中大部分负荷由这

18、些节点供电。它们的电压电压(diny)(diny)一旦确定，系统其他各点电压一旦确定，系统其他各点电压(diny)(diny)也确定了也确定了。区域性的水、火电厂的高压母线；区域性的水、火电厂的高压母线；枢纽变电站的二次母线；枢纽变电站的二次母线；有地方负荷的发电厂母线。有地方负荷的发电厂母线。第42页/共49页第四十三页，共49页。 有时候控制中枢点电压不能保证所有负荷点电压有时候控制中枢点电压不能保证所有负荷点电压偏移偏移(pin y)均在允许范围内，则要用其他调压方式均在允许范围内，则要用其他调压方式。第43页/共49页第四十四页，共49页。2)/KUQXPRK1(UK2UK1UUNGGD略去略去(l q)线路电容功率及变压器激磁功率，线路电容功率及变压器激磁功率，R、X为变压器和线路已为变压器和线路已折算到高压侧的阻抗数值，可得末端电压为：折算到高压侧的阻抗数值，可得末端电压为： 依靠发电机、变压器的输出依靠发电机、变压器的输出(shch)端电压达到调压目的端电压达到调压目的 （UG、K1、K2） 依靠改变无功功率分布、线路参数等实现调压依靠改变无功功率分布、线路参数等实现调压 （P、Q、R、X）第44页/共49页第四十五页，共49页。1. 1. 改变改变(gibin)(gibin)发电机的端电压进行调