电力系统分析第二版课件第二章

1、1第二章第二章 电力网的正序参数和等值电路电力网的正序参数和等值电路ABC电力系统正常运行时，系统的三相结构和三相负荷完全对称，电力系统正常运行时，系统的三相结构和三相负荷完全对称，系统各处电流和电压都对称，并只含正序分量的正弦量。系统各处电流和电压都对称，并只含正序分量的正弦量。系统不对称运行或发生不对称故障时，电压和电流除包含正系统不对称运行或发生不对称故障时，电压和电流除包含正序分量外，还可能出现负序和零序分量。序分量外，还可能出现负序和零序分量。BCABC分析电力系统分析电力系统掌握各元件的电气特性，建立数学模型掌握各元件的电气特性，建立数学模型静止元件的负序分量参数和等值电路与正序分

2、量完全相同。静止元件的负序分量参数和等值电路与正序分量完全相同。2第二章第二章 电力网的正序参数和等值电路电力网的正序参数和等值电路QPsincosSUI3UI3IU3Siu*jj取取负荷负荷滞后功率因数滞后功率因数超前功率因数超前功率因数运行时，所运行时，所吸取吸取的无功功率的无功功率为正，感性无功为正，感性无功为负，容性无功为负，容性无功发电机发电机滞后功率因数滞后功率因数超前功率因数超前功率因数运行时，所运行时，所发出发出的无功功率的无功功率为正，感性无功为正，感性无功为负，容性无功为负，容性无功本书中无特殊说明，所有功率指本书中无特殊说明，所有功率指三相总功率三相总功率，电压均指，电压

3、均指线电压线电压，电流为电流为线电流线电流。32-12-1电力线路的数学模型电力线路的数学模型42-1 2-1 电力线路的数学模型电力线路的数学模型电力线路结构简述：电力线路结构简述：架空线：架空线：导线、避雷线、杆塔、绝缘子和金具等导线、避雷线、杆塔、绝缘子和金具等电电 缆：缆：导线、绝缘层、保护层等导线、绝缘层、保护层等架空线路的导线和避雷线：架空线路的导线和避雷线：导导 线：线：主要由铝、钢、铜等材料制成主要由铝、钢、铜等材料制成避雷线：避雷线：一般用钢线一般用钢线一、电力线路的物理现象及电气参数一、电力线路的物理现象及电气参数物理现象：物理现象： 电流流过导线时会因电阻损耗产生热量；电

4、流流过导线时会因电阻损耗产生热量； 交流电流通过电力线路时，导线内部和周围都产生交变磁场，交流电流通过电力线路时，导线内部和周围都产生交变磁场， 交变磁通将在导线中产生感应电动势；交变磁通将在导线中产生感应电动势； 交流电压加在电力线路上，在导线周围产生交变电场，在它交流电压加在电力线路上，在导线周围产生交变电场，在它 的作用下，不同相的导线之间和导线与大地之间产生位移电的作用下，不同相的导线之间和导线与大地之间产生位移电 流，形成容性电流和容性功率；流，形成容性电流和容性功率； 高电压作用下，导线周围的空气游离放电高电压作用下，导线周围的空气游离放电(电晕现象电晕现象)。电阻电阻R电抗电抗X

5、电纳电纳B电导电导G52-1 2-1 电力线路的数学模型电力线路的数学模型Sr11. 线路的电阻线路的电阻 实际计算时需要考虑以下因素：实际计算时需要考虑以下因素：(1)导线流过三相工频交流电流时，由于集肤效应和邻近效应，导线流过三相工频交流电流时，由于集肤效应和邻近效应，交流电阻比直流电阻略大；交流电阻比直流电阻略大；(2)由于导线大都由多股导体扭绞而成，导体的实际长度比导线由于导线大都由多股导体扭绞而成，导体的实际长度比导线长度约增大长度约增大2%-3%。(3)一般导线的实际截面积比导线型号中的标称截面积略小。一般导线的实际截面积比导线型号中的标称截面积略小。导线材料的电阻率。导线材料的电

6、阻率。导线载流部分的截面积。导线载流部分的截面积。62-1 2-1 电力线路的数学模型电力线路的数学模型)20(120trrt 工程计算时：工程计算时：(1)S常用导线的标称截面积而不用实际截面积。常用导线的标称截面积而不用实际截面积。(3)高压输电线路中，导线一般采用钢芯铝绞线。略去钢芯。高压输电线路中，导线一般采用钢芯铝绞线。略去钢芯。(2)用略为放大了的电阻率计算值来代替导线材料的标准电阻率。用略为放大了的电阻率计算值来代替导线材料的标准电阻率。例如铜的电阻率为例如铜的电阻率为18.8；铝的电阻率为；铝的电阻率为31.5。(4)手册中所列出的电阻值，都是指温度为手册中所列出的电阻值，都是

7、指温度为20时的数值。当计时的数值。当计算精度要求较高时，可以根据实际温度按下式进行修正算精度要求较高时，可以根据实际温度按下式进行修正(5)电力系统输电线路不采用钢导线，架空地线一般都用钢线。电力系统输电线路不采用钢导线，架空地线一般都用钢线。钢是导磁材料，集肤效应大。钢导线的电阻值一般由实测来钢是导磁材料，集肤效应大。钢导线的电阻值一般由实测来决定。决定。72-1 2-1 电力线路的数学模型电力线路的数学模型2. 线路的电抗线路的电抗最常用的电抗计算公式：最常用的电抗计算公式：41105 . 0lg6 . 42rmrDfx）导线单位长度的电抗（kmx/11rr数，对铜、铝，导线材料的相对导

8、磁系）或导线的半径（cmmmr ）交流电频率（Hzf 3cabcabmmDDDDcmmmD），或几何均距（abcDabDbcDca 各相导线有自感，导线之间有互感。用一相等值电路分析。各相导线有自感，导线之间有互感。用一相等值电路分析。 三相导线间距离不等时，各相电感互不相等。为使线路阻抗三相导线间距离不等时，各相电感互不相等。为使线路阻抗对称，每隔一段距离将三相导线进行换位。对称，每隔一段距离将三相导线进行换位。82-1 2-1 电力线路的数学模型电力线路的数学模型rrrDxm779. 0,lg1445. 01进一步可得到：进一步可得到：(f=50Hz)0157. 0lg1445. 01rD

9、xm还可以进一步改写为：还可以进一步改写为： 线路的负序电抗和正序电抗相等。线路的负序电抗和正序电抗相等。 线路的电抗与导线截面积及导线在杆塔上的布置有关。线路的电抗与导线截面积及导线在杆塔上的布置有关。各种架空线路的电抗在数值上差别不大。各种架空线路的电抗在数值上差别不大。 在近似计算中，可以取架空线路的电抗为在近似计算中，可以取架空线路的电抗为0.40/km。 电缆的电抗电缆的电抗。手册或实测。单位长度电抗比架空线小很多。手册或实测。单位长度电抗比架空线小很多(0.18/km、 0.08/km )。92-1 2-1 电力线路的数学模型电力线路的数学模型 分裂导线线路的电抗分裂导线线路的电抗

10、 分裂导线的采用改变了导线周围的磁场分布，等效地增分裂导线的采用改变了导线周围的磁场分布，等效地增加了导线半径，减小了导线表面的电场强度，避免正常运加了导线半径，减小了导线表面的电场强度，避免正常运行时发生电晕。同时也减少了导线电抗。行时发生电晕。同时也减少了导线电抗。nrDxeqm0157. 0lg1445. 01nnmnneqrddddrr)1(11312)(根导线间的距离：某根导线与其余111312ndddn 分裂导线线路由于每相导线等值半径的增大，使每相电抗减小，一分裂导线线路由于每相导线等值半径的增大，使每相电抗减小，一般比单根导线线路的电抗约减小般比单根导线线路的电抗约减小20%以

11、上。一般分裂根数为以上。一般分裂根数为2、3、4时，时，每公里的电抗分别在每公里的电抗分别在0.33、0.30、0.28欧姆左右。当分裂根数更多时，欧姆左右。当分裂根数更多时，费用增加很多，电抗下降不明显，因此一般很少超过费用增加很多，电抗下降不明显，因此一般很少超过4根。根。102-1 2-1 电力线路的数学模型电力线路的数学模型 10lg0241. 061rDCm3.线路的电纳线路的电纳线路电容：线路电容：线路电纳：线路电纳：(S/km) 10lg58. 761rDbm架空线路的电纳变化不大，一般为架空线路的电纳变化不大，一般为2.8510-6S/km分裂导线线路的电纳分裂导线线路的电纳：

12、(S/km) 10lg58. 761eqmrDb每相导线上的电荷不但与本导线上所施加的电压有关，而且与每相导线上的电荷不但与本导线上所施加的电压有关，而且与其他两相导线上的电压也有关。其他两相导线上的电压也有关。用一相等值电容来反映导线上的电荷与本相导线上的电压以及用一相等值电容来反映导线上的电荷与本相导线上的电压以及另外两相导线上的电压对它的影响。另外两相导线上的电压对它的影响。112-1 2-1 电力线路的数学模型电力线路的数学模型4.线路的电导线路的电导 线路的电导反映当导线上施加电压后的线路的电导反映当导线上施加电压后的电晕现象电晕现象和绝缘子中和绝缘子中所产生所产生漏电流漏电流的参数

13、。的参数。 110kV以下架空线，与电压有关的有功功率损耗主要由绝缘以下架空线，与电压有关的有功功率损耗主要由绝缘子泄漏电流引起。子泄漏电流引起。 但一般情况，线路绝缘良好，泄漏电流很小，可忽略不计。但一般情况，线路绝缘良好，泄漏电流很小，可忽略不计。 110kV及以上架空线，与电压有关的有功功率损耗主要是由及以上架空线，与电压有关的有功功率损耗主要是由于电晕放电所造成的。用电导参数来反映。于电晕放电所造成的。用电导参数来反映。导线周围空气电离的原因：导线周围空气电离的原因：是由于导线表面的电场强度超过了是由于导线表面的电场强度超过了某一临界值，以致空气中原有的离子具备了足够的动能，使其某一临

14、界值，以致空气中原有的离子具备了足够的动能，使其他不带电分子离子化，导致空气部分导电。他不带电分子离子化，导致空气部分导电。实际上，在设计线路时，已检验了所选导线的半径是否能满足实际上，在设计线路时，已检验了所选导线的半径是否能满足晴朗天气不发生电晕的要求，一般情况下可设晴朗天气不发生电晕的要求，一般情况下可设g1=0。122-1 2-1 电力线路的数学模型电力线路的数学模型132-1 2-1 电力线路的数学模型电力线路的数学模型二、线路方程及等值电路二、线路方程及等值电路r1、x1与线路电流相关，用阻抗与线路电流相关，用阻抗z1=r1+jx1表示，作为串联元件。表示，作为串联元件。b1、g1

15、与线路电压相关，用导纳与线路电压相关，用导纳y1=g1+jb1表示，作为并联元件。表示，作为并联元件。1. 线路方程线路方程 线路每相的等值参数线路每相的等值参数r1、x1 、 b1、g1是沿线均匀分布的，即是沿线均匀分布的，即在线路任一微小长度内都存在电阻、电抗、电导和电纳。在线路任一微小长度内都存在电阻、电抗、电导和电纳。均匀分布参数线路的一相电路图均匀分布参数线路的一相电路图142-1 2-1 电力线路的数学模型电力线路的数学模型 只与线只与线路 参 数 和路 参 数 和频 率 相 关频 率 相 关的物理量，的物理量，与 电 压 和与 电 压 和电流无关。电流无关。1. 线路方程线路方程

16、xyUIxxdd1xzIUxxdd11ddzIxUxx1ddyUxIxxxxxUyzxIzxU11122ddddxxxIyzxUyxI11122ddddxyzxyzxeCeCU111121特征阻抗或波阻抗/11yzZc传播系数11jyz 传播系数实部反映电压和电流行波振幅的衰减特性；传播系数实部反映电压和电流行波振幅的衰减特性； 传播系数虚部反映电压和电流行波相位的变化特性。传播系数虚部反映电压和电流行波相位的变化特性。设距离线路末端设距离线路末端x处的电压和电流相量为处的电压和电流相量为 和和 。xUxIxcxcxeZCeZCI21152-1 2-1 电力线路的数学模型电力线路的数学模型 积

17、分常数积分常数C1、C2的求解：的求解：边界条件：线路末端边界条件：线路末端x=0，,2UUx2IIx2221IZUCc2222IZUCcxZIxUUcxsinhcosh22xIxZUIcxcoshsinh22 已知末端电压、电流，线路任意点的电压和电流表达式：已知末端电压、电流，线路任意点的电压和电流表达式： 线路两端电压和电流表达式：线路两端电压和电流表达式：lZIlUUcsinhcosh221lIlZUIccoshsinh221xxxeCeCU212222xxcxxeeIZeeUxcxceIZUeIZU222222 (2-43) (2-44) 162-1 2-1 电力线路的数学模型电力线

18、路的数学模型2. 线路的自然功率线路的自然功率若若, 0, 011gr则则1111j,jCyLz波阻抗波阻抗11/CLZc纯电阻纯电阻无损耗线路中，若线路末端负荷等于波阻抗，则末端功率为：无损耗线路中，若线路末端负荷等于波阻抗，则末端功率为：ceZUP22自然功率自然功率1122jj,CLZIUcxZIxUUcxsinhcosh22xIxZUIcxcoshsinh22xxeUxxUUj22sinjcosxxeIxxIIj22sinjcos在无损线路中，当输送功率为自然功率时，沿线各点电压和电在无损线路中，当输送功率为自然功率时，沿线各点电压和电流的有效值分别相等，而且同一点的电压和电流是同相位

19、的，流的有效值分别相等，而且同一点的电压和电流是同相位的，即线路中各点的无功功率都等于零。即线路中各点的无功功率都等于零。 (2-45) 172-1 电力线路的数学模型电力线路的数学模型3. 线路的等值电路线路的等值电路lZIlUUcsinhcosh221lIlZUIccoshsinh2212211coshsinh1sinhcoshIUllZlZlIUcc2212141IYZUYZYIlYZcosh21lZZcsinhlZYZYcsinh1412211IUDCBAIUlDAcoshlZBcsinhlZCcsinh1(2-44)(2-46)2211214121IUYZYZYZYZIU设22121

20、IZUYZU182-1 电力线路的数学模型电力线路的数学模型 线路长度小于线路长度小于300km，电压低于，电压低于200kV线路，可近似将线路，可近似将Z和和YllZlZZcsinhsinh22tanhsinh1cosh21llYllZYclxrZ11jlgY11jb 取为取为Z和和Y。 线路更短，可完全忽略分布电容的影响，线路直接用串联阻线路更短，可完全忽略分布电容的影响，线路直接用串联阻 抗抗Z表示。表示。2212141IYZUYZYI22121IZUYZUlYZcosh21lZZcsinhlZYZYcsinh121192-22-2变压器的数学模型变压器的数学模型202-2 变压器的数学

21、模型变压器的数学模型212-2 变压器的数学模型变压器的数学模型变压器结构类型变压器结构类型 图中，是将图中，是将2侧绕组的参数折算到侧绕组的参数折算到1侧时的等值电路。侧时的等值电路。双绕组变压器双绕组变压器三绕组变压器三绕组变压器自耦变压器自耦变压器一、双绕组变压器等值电路一、双绕组变压器等值电路 用一相等值电路来反映三相的运行情况。用一相等值电路来反映三相的运行情况。 参数都是线电压和线电流。参数都是线电压和线电流。21TTTRRR21TTTXXX反映绕组中有功反映绕组中有功损耗损耗(铜损铜损)反映两侧绕组漏反映两侧绕组漏抗抗与铁损相关的电与铁损相关的电导导励磁电纳，反励磁电纳，反映铁芯

22、中励磁映铁芯中励磁电流电流222-2 变压器的数学模型变压器的数学模型1. 短路试验和变压器等值电路中的电阻和电抗短路试验和变压器等值电路中的电阻和电抗TNNTNKRUSRIP22333T型等值电路型等值电路型等值电路型等值电路 将变压器二次侧三相短接，将变压器二次侧三相短接，在一次侧施加可调的三相对在一次侧施加可调的三相对称电压。逐渐增加外施电压，称电压。逐渐增加外施电压，使电流达到额定值使电流达到额定值IN，此时，此时测得总有功损耗为短路损耗测得总有功损耗为短路损耗Pk，此时的外施电压为短路，此时的外施电压为短路电压电压Uk。232-2 变压器的数学模型变压器的数学模型1. 短路试验和变压

23、器等值电路中的电阻和电抗短路试验和变压器等值电路中的电阻和电抗TNNTNKRUSRIP22333 SN的单位为的单位为MVA，UN单位为单位为kV，PK单位为单位为kW。 221000NNKTSUPR1001003100%2TNNNTNNKKXUSUXIUUU NNKTSUUX100%2 因因UkUN，则励磁电流和，则励磁电流和铁芯损耗忽略不计，即此支铁芯损耗忽略不计，即此支路断开，则路断开，则Pk为额定电流在为额定电流在1、2侧绕组中总铜损，就是电阻侧绕组中总铜损，就是电阻中消耗的功率。中消耗的功率。短路电压百分数短路电压百分数242-2 变压器的数学模型变压器的数学模型2. 空载试验与变压

24、器等值电路中的电导和电纳空载试验与变压器等值电路中的电导和电纳 变压器一侧施加对称三相额定电压变压器一侧施加对称三相额定电压UN，另一侧三相开路，测，另一侧三相开路，测总有功损耗总有功损耗P0和空载电流和空载电流I0。 空载电流空载电流I0很小，因此铜耗很小，忽略不计，则很小，因此铜耗很小，忽略不计，则P0可看作铁可看作铁芯中有功损耗。芯中有功损耗。252-2 变压器的数学模型变压器的数学模型2. 空载试验与变压器等值电路中的电导和电纳空载试验与变压器等值电路中的电导和电纳TNTNNGUGUUP2033 SUPGNT20100010010013100%200TNNNTNNBSUIBUIII S

25、USIBNNT20100% 变压器等值电路中的电气参数均为折算到同一侧时的数值。变压器等值电路中的电气参数均为折算到同一侧时的数值。 当折算到当折算到1侧时，额定电压侧时，额定电压UN应取应取1侧绕组的额定电压侧绕组的额定电压U1N。空载电流百分数空载电流百分数262-2 变压器的数学模型变压器的数学模型二、三绕组变压器等值电路二、三绕组变压器等值电路 励磁导纳的计算与双绕组变压器相同，分别用空载损耗和空励磁导纳的计算与双绕组变压器相同，分别用空载损耗和空载电流计算载电流计算GT和和BT。 电阻和漏抗的计算复杂，需在两两绕组之间分别做短路实验，电阻和漏抗的计算复杂，需在两两绕组之间分别做短路实

26、验，才能得出三个阻抗。才能得出三个阻抗。 变压器等值电路中的电气参数均为折算到同一侧时的数值。变压器等值电路中的电气参数均为折算到同一侧时的数值。 按三个绕组容量比的不同有三种不同的类型：按三个绕组容量比的不同有三种不同的类型： 100/100/100、100/50/100、100/100/50272-2 变压器的数学模型变压器的数学模型二、三绕组变压器等值电路二、三绕组变压器等值电路1. 电阻电阻323231312121KKKKKKKKKPPPPPPPPP)(21)(21)(21)21()32()31(3)31()32()21(2)32()31()21(1kkkkkkkkkkkkPPPPPP

27、PPPPPP(1)第一类三绕组变压器第一类三绕组变压器 (100/100/100)两两绕组短路实验测得的短两两绕组短路实验测得的短路损耗：路损耗：(2-58)(2-59)2233222222111000 ,1000 ,1000NNkTNNkTNNkTSUPRSUPRSUPR(2-60)282-2 变压器的数学模型变压器的数学模型)32(2)32()32()31(2)31()31(4)2/(4)2/(kNNkkkNNkkPIIPPPIIPP(2)第二、三类三绕组变压器第二、三类三绕组变压器(100/50/100、 100/100/50)，当两侧绕组容量不相等时，通常给出的短路损耗为容量较小的当两

28、侧绕组容量不相等时，通常给出的短路损耗为容量较小的一侧已达到其额定电流时的数值。一侧已达到其额定电流时的数值。 对于对于100/100/50变压器，给出的三个短路损耗只有变压器，给出的三个短路损耗只有1-2侧对应侧对应 于变压器的额定电流，而于变压器的额定电流，而1-3侧和侧和2-3侧短路损耗对应于侧短路损耗对应于3侧绕侧绕 组流过其本身的额定电流，而组流过其本身的额定电流，而1侧和侧和2侧绕组只流过其额定电侧绕组只流过其额定电 流的一半。流的一半。 应先将短路损耗折算到变压器额定容量的电流下的短路损耗，应先将短路损耗折算到变压器额定容量的电流下的短路损耗，再应用再应用(2-59)、(2-60

29、)。 短路损耗与电流的平方成正比。短路损耗与电流的平方成正比。292-22-2变压器的数学模型变压器的数学模型%)100(%)50(22max.%)100(2,2000TTNNKTRRSUPR(3)按最大短路损耗按最大短路损耗PKmax求解（与变压器容量比无关）求解（与变压器容量比无关）最大短路损耗最大短路损耗PKmax指两个指两个100%容量绕组中流过额定电流，另一容量绕组中流过额定电流，另一个个100%或或50%容量绕组空载时的损耗。容量绕组空载时的损耗。根据根据“按同一电流密度选择各绕组导线截面积按同一电流密度选择各绕组导线截面积”的变压器的设计的变压器的设计原则：原则：302-22-2

30、变压器的数学模型变压器的数学模型2. 电抗电抗%323231312121KKKKKKKKKUUUUUUUUU%)%(21%)%(21%)%(21%)21()32()31(3)31()32()21(2)32()31()21(1kkkkkkkkkkkkUUUUUUUUUUUU(1)第一类三绕组变压器第一类三绕组变压器(100/100/100)NNkTNNkTNNkTSUUXSUUXSUUX100% ,100% ,100%233222211(2-63)(2-64)(2)一般来说，所提供的短路电压百分比都是经过归算的，因此一般来说，所提供的短路电压百分比都是经过归算的，因此 对于第二、三类变压器，其短

31、路电压不再需要进行折算。对于第二、三类变压器，其短路电压不再需要进行折算。 没折算的短路电压，需按容量进行折算。没折算的短路电压，需按容量进行折算。 短路电压与电流成正比，对于短路电压与电流成正比，对于100/100/50类型变压器：类型变压器：%2%,2%32323131KKKKUUUU31有一台型号为有一台型号为SFS-40000/220的三相三绕组变压器，容量比的三相三绕组变压器，容量比为为100/100/100，额定变比为，额定变比为220/38.5/11，P0=46.8kW，I0%=0.9，Pk1-2=217kW，Pk1-3=200.7kW，Pk2-3=158.6kW，Uk1-2%=

32、17， Uk1-3%=10.5， Uk2-3%=6.试求归算到高压侧试求归算到高压侧的变压器参数。的变压器参数。2-22-2变压器的数学模型变压器的数学模型322-3 2-3 标么制和电力网等值电路标么制和电力网等值电路一、标么制一、标么制1. 标么值的定义标么值的定义某种物理量的有名值与所选定的与有名值同单位的基准值之比。某种物理量的有名值与所选定的与有名值同单位的基准值之比。 标么值是一个无量纲的量。标么值是一个无量纲的量。2. 基准值的选取基准值的选取(1) 三相总功率的基准值为三相总功率的基准值为BSQPSj*(2) 线电压的基准值为线电压的基准值为BUUU*标么值标么值=有名值有名值

33、基准值基准值(与有名值同单位与有名值同单位)基准值可以任意选取基准值可以任意选取BS则三相总功率的标幺值为则三相总功率的标幺值为BBSQSPj*jQP 则线电压的标幺值为则线电压的标幺值为BUBIRUUUj*jIRUU332-3 2-3 标么制和电力网等值电路标么制和电力网等值电路(4) 阻抗的基准值为阻抗的基准值为*jjXRZXRZZZBB(5) 导纳的基准值为导纳的基准值为*jjBGYBGYYYBB(3) 线电流的基准值为线电流的基准值为BIII* 则线电流的标幺值为则线电流的标幺值为BIBRIIIIj*jIRIIBZ 则阻抗的标幺值为则阻抗的标幺值为BY 则导纳的标幺值为则导纳的标幺值为

34、342-3 2-3 标么制和电力网等值电路标么制和电力网等值电路BBBBBBBBYZZIUIUS/133(6) 基准值基准值SB、UB、IB、ZB、YB之间服从下列关系之间服从下列关系电力系统计算中，一般选定电力系统计算中，一般选定SB和和UB，其他基准值按上式计算。，其他基准值按上式计算。22/133BBBBBBBBBBBBUSZYSUIUUSIZBBBBBBSUYYUSZZSUII2*2*3YZIZUUIS/133(7) 其他基准值其他基准值 有时根据需要定义和采用其他的基准值和标么值。有时根据需要定义和采用其他的基准值和标么值。 如相电压如相电压UB和单相功率和单相功率SB352-3 2

35、-3 标么制和电力网等值电路标么制和电力网等值电路ZIUU3214. 用标么值表示的公式用标么值表示的公式 可直接用有名值表示的公式两端同时除以一个基准值。可直接用有名值表示的公式两端同时除以一个基准值。BBBBBBZIZIZIZIUUUU3321*2*1ZIUU二、电力网的标么值等值电路二、电力网的标么值等值电路1. 单电压等级电力网的标么值等值电路单电压等级电力网的标么值等值电路 标么值等值电路与有名值等值电路的电路结构完全相同。标么值等值电路与有名值等值电路的电路结构完全相同。 电压基准值取网络的额定电压。电压基准值取网络的额定电压。 功率基准值取功率基准值取10、100或或1000MV

36、A，有时取系统的总容量。，有时取系统的总容量。362-3 2-3 标么制和电力网等值电路标么制和电力网等值电路2. 多电压等级电力网的标么值等值电路多电压等级电力网的标么值等值电路方法一：将各元件等值电路做出来，再将所有线路和变压器的方法一：将各元件等值电路做出来，再将所有线路和变压器的参数都按照变压器的实际变比折算到某指定变压器的某一侧。参数都按照变压器的实际变比折算到某指定变压器的某一侧。372-3 2-3 标么制和电力网等值电路标么制和电力网等值电路 缺点：参数折算非常麻烦，如果有一个变压器的变比因分接缺点：参数折算非常麻烦，如果有一个变压器的变比因分接头位置的改变而改变，则有的参数要重

37、新计算。头位置的改变而改变，则有的参数要重新计算。方法二：将变压器用方法二：将变压器用带变比的等值电路带变比的等值电路来反映其各侧的真实电来反映其各侧的真实电压和电流，不同电压等级电网之间无需再进行参数和电压、压和电流，不同电压等级电网之间无需再进行参数和电压、电流的折算。再转化成变压器标幺值表示的电流的折算。再转化成变压器标幺值表示的型等值电路。型等值电路。(1) 带变比变压器的等值电路带变比变压器的等值电路 设双绕组变压器额定电压分别为设双绕组变压器额定电压分别为U1N和和U2N，将漏抗和励磁导，将漏抗和励磁导纳折算到纳折算到1次侧。次侧。382-3 2-3 标么制和电力网等值电路标么制和

38、电力网等值电路 若变压器原来的等值电路为折算到若变压器原来的等值电路为折算到2次侧的，可在次侧的，可在1次侧接入次侧接入一个理想变压器。一个理想变压器。 三绕组变压器，三绕组变压器，1次侧为高压，次侧为高压，2次、次、3次侧分别为中压和低压。次侧分别为中压和低压。 理想变压器接在远离励磁支路处。理想变压器接在远离励磁支路处。392-3 2-3 标么制和电力网等值电路标么制和电力网等值电路(2) 带变比变压器的标么值等值电路带变比变压器的标么值等值电路 分别取所在电压等级的电网额定电压作为基准电压及统一的分别取所在电压等级的电网额定电压作为基准电压及统一的基准容量基准容量SB，化成相应的标么值。

39、，化成相应的标么值。BBBBBTTBBTTSUIIUUUSUYYUSZZ11*111*1211*1211*13, 理想变压器理想变压器1侧侧 理想变压器理想变压器2侧侧BBBSUIIUUU22*222*23, 理想变压器变比化成标么值理想变压器变比化成标么值*2211*2*1:1:kUUUUUUBNBNNNBNBNUUUUk1122*非标准变比非标准变比或或变比的标么值变比的标么值 非标准变比中，与非标准变比中，与变压器阻抗相连一变压器阻抗相连一侧为侧为1。402-3 2-3 标么制和电力网等值电路标么制和电力网等值电路 例例2-5 一台容量为一台容量为50000kVA三绕组变压器，三个绕组容

40、量比三绕组变压器，三个绕组容量比为为100/100/100，额定电压为，额定电压为110/38.5/11kV，高，高-中、高中、高-低、中低、中-低低绕组之间短路电压百分数为绕组之间短路电压百分数为10.5%、18%、6.5%，电阻和励磁导，电阻和励磁导纳忽略不计，高压绕组和中压绕组分别在纳忽略不计，高压绕组和中压绕组分别在+2.5%和和-2.5%分接头分接头运行。取运行。取SB=100MVA，并分别取各侧网络额定电压，并分别取各侧网络额定电压110、35和和10kV作为相应侧电压基准值，作出带变比的标幺值等值电路。作为相应侧电压基准值，作出带变比的标幺值等值电路。解解221*1100%jBB

41、NNkTUSSUUZ%)%(21%)32()31()21(1kkkkUUUU%11)%5 . 6185 .10(21%)%(21%)31()32()21(2kkkkUUUU%5 . 0)%185 . 65 .10(21%)%(21%)21()32()31(3kkkkUUUU%7)%5 .105 . 618(212210100501001111j.26620 j22*21010050100115 . 0jTZ0121. 0 j22*31010050100117jTZ1694. 0 j9318. 010/11110/025. 01110*13k9750. 010/1135/025. 015 .38

42、*23k412-3 2-3 标么制和电力网等值电路标么制和电力网等值电路(2-76) 将励磁导纳支路放在将励磁导纳支路放在型等值电路之外，得到型等值电路之外，得到型等值电路型等值电路后再将它连接到相应的端点上。后再将它连接到相应的端点上。 略去表示标么值的下标略去表示标么值的下标“*”号。号。 变压器的漏阻抗用变压器的漏阻抗用ZT表示。表示。kIIkIZUUT12112,TkZUUkI21121221211UUkZUZkkkIITTTTTZkkYkZkYkZZ221/1/1 反映变压器的变比关系是通过反映变压器的变比关系是通过Y1 、Y2和和 Z的不同性质的不同性质(感感性或容性性或容性)而使

43、而使Z两端产生电压降或电压升来体现。两端产生电压降或电压升来体现。21111UUkZUkZkTTTkZUUUUk1121三、变压器的三、变压器的型等值电路型等值电路422-3 2-3 标么制和电力网等值电路标么制和电力网等值电路 三绕组变压器三绕组变压器ZT1、ZT2、ZT3为折算到为折算到3侧的等值阻侧的等值阻抗的标么值。抗的标么值。BNBNBNBNUUUUkUUUUk3322*233311*13/,/22321131,TTZkZZkZ223230211313011,1TTZkkYZkkY22232320121313101,1TTZkkYZkkY432-3 2-3 标么制和电力网等值电路标么制和电力网等值电路 例例2-6 一容量为一容量为63000kVA的三相双绕组变压器，额定电压为的三相双绕组变压器，额定电压为12121.25%/10.5kV，Uk%=10.5。若变压器在。若变