电力系统分析第2章(12)汇编

1、第二章 电力网各元件的等值电路和参数计算 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。2.1架空电力线路的参数1.线路的电阻2.线路的电抗：表示电感。3.线路的电导4.线路的电纳：表示电容。 理想情况下，电力线路是均匀分布参数的电路，也就是说，它的电阻、电抗、电导和电纳都是沿线路长度均匀分布的。线路每km（单位长度）的电阻 、 电抗 、 电导和电纳分别以 表示。（分布参数）集中参数：1.线路的电阻直流电阻:交流电阻:导线交流电阻是由导线直流电阻及其在交流作用下因肌肤效应和临近效应而增大的部分构成。1.线路的电阻此时：电阻率不是各种导

2、体材料原有的电阻率，而是修正以后的电阻率，应考虑到下面三个因素：1)在电力网中，所用的导线和电缆大部分都是多股绞线，绞线中线股的实际长度要比导线的长度长2%3%，因而它们的电阻率要比同样长度的单股线的电阻率大2%3%。2)在电力网计算时，所用的导线和电缆的实际截面积比额定截面积要小些，因此，应将导线的电阻率适当增大，以归算成与额定截面积相适应。3)一般表中的电阻率数值都是对应于20的情况。2.线路的电抗图2-1分裂导线的等效半径1.线路的电阻分裂导线电阻：表导线材料计算用电阻率和电导率导线材料铜铝/(m/km)188315/(m/m)53322.线路的电抗 交流电流流过导体，发生变化时，将引起

3、磁通变化，感应出反电动势，从而阻碍电流流动，这个阻碍的能力用电抗来度量。1. 三相（单相）架空线电抗其中，为导体（计算）半径（自几何均矩P14页） 为互几何均矩2.线路的电抗2.分裂导线电抗其中，：为互几何均矩：分裂相数。（一般2-4） ：分裂间距（P14页）3.线路的电导电导：由绝缘子串的泄漏电流和电晕现象决定。电晕：高压导线周围的空气电离。电晕临界电压： 分裂导线： 导线水平排列时，边相导线的电晕临界电压 3.线路的电导中间相导线的电晕临界电压 ：一旦达到或超过临界电压时，电晕现象就会发生，将产生电晕损耗 ，再考虑绝缘子的泄漏损耗 ，则总的功率损耗 。从而，电导：三相电晕损耗功率。（s/k

4、m） U：线路线电压。（kv）3.线路的电导因为在导线制造时，已考虑了躲开电晕发生，而线路泄漏也很小，所以一般情况下都可设 。4.线路的电纳1.三相（单相）架空线电纳：2.分裂导线电纳： 第二节架空线路的数学模型图电力线路的单相等效电路一般线路的等值电路：1.短线路的数学模型图集中参数表示线路的等效电路通常我们认为 1.短线路的数学模型图短线路的等效电路短线路：长度不超过100km的架空线，电纳影响不大，可 忽略 2.中等长度线路的数学模型图中等长度线路的等效电路a)一般形式b)G=0形式长度100-300km的架空线，不超过100km的电缆，电纳不能略去，3.长线路的数学模型图长线路的简化等

5、效电路300km的架空线，100km以上的电缆，考虑分布系数。（近似考虑分布系数（修正系数），精确考虑分布系数）（P24页） 第三节 变压器的等值电路和参数一、等值电路RT+jXTGT-jBTRTjXT：一、二次绕组漏抗GTjBT：励磁回路图双绕组变压器等效电路a)T形等效电路b)、c)形等效电路二、双绕组变压器的参数计算1.电阻RT2.电抗XT3.电导GT4.电纳BT短路试验空载试验1.电阻RT图变压器短路试验接线图a)单相等效电路b)三相测试接线图变压器的试验数据：短路损耗Ps，短路电压百分值Us%, 空载损耗P0，空载电流百分值I0%，额定电压UN，额定容量SN。 1.电阻RT:注意单位

6、！注意单位！ 2.电抗3.电导GT图变压器空载试验接线图a)单相等效电路b)三相测试接线图注意单位！3.电导注意单位！4.电纳注意：VNKV；2）SNKVA；3）折算到哪一侧参数，用相应的额定电压VN。励（激）磁功率表示的变压器等值电路图以励磁功率表示的变压器形等效电路三、三绕组变压器参数计算R1+jX1-jBTRT，XT：绕组漏阻抗，GTjBT：励磁回路R2+jX2R3+jX3GT 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SN下的等值参数，短路损耗应进行如下

7、折算：励磁回路参数：1.求各绕组的电阻(RT1、RT2、RT3)（1）三绕组容量相同（2）三绕组容量不同（10010050、10050100）（3）仅提供最大短路损耗的情况Vs不必折算。2.求各绕组的电抗(XT1、XT2、XT3)图2-10三绕组变压器绕组的两种排列方式a)升压结构b)降压结构计算方法与三绕组变压器相同。应注意：（1）第三绕组容量小，一般接成三角形。（2）需要对短路数据进行归算。四、自耦变压器的参数计算含理想变压器的等值电路图2-11 带有变压比的等值电路五、变压器的 型等值电路如果略去励磁支路或另作处理，可表示为图212（a)由图（a)得：由上式解出：令YT=1/ZT，上式变

8、为： 变压器的型等值电路的变压原理 三个支路的阻抗值之和恒等于零，构成谐振三角形，产生谐振换流，在原、副方间的阻抗上产生电压降，实现变压的作用。三绕组变压器的情况电抗器的参数和数学模型图2-8电抗器的图形符号和等效电路a)图形符号b)等效电路1.作用：限制短路电流2.表达式：发电机的参数和数学模型图2-20发电机简化等效电路a)电压源b)电流源忽略电阻，发电机铭牌提供电抗百分值。1 标幺制的概念 注意： （1）标幺值没有量纲。 （2）所选基准值不同，标幺值不同。 第四节 标幺制 采用标幺值进行计算时，第一步的工作是选取各个物理量的基准值。三相电力系统等效为单相时：2 基准值的选取 （1）除了要

9、求和有名值同单位外，原则上可以是任意值。 （2）考虑采用标幺值计算的目的。 目的：（a)简化计算。 （b)便于对结果进行分析比较基准值的选取原则：1、单位与有名值相同2、一般选额定值3、满足电路的基本关系首选基准值SB,UB，并满足如下要求：其他三个量可有电路关系派生：虽然在有名制中某物理量在三相系统中和单相系统中是不相等的，如线电压与相电压存在 倍的关系，三相功率与单相功率存在3倍的关系，但它们在标幺制中是相等的，即有结论：在标幺制中，三相电路的计算公式与单相电路的计算公式完全相同，线电压与相电压的标幺值相同，三相功率与单相功率的标幺值相同。3 不同基准值的标幺值间的换算把标幺阻抗还原成有名

10、值：新基准值下的标幺值：电抗器的换算公式：4.电力系统各元件的标幺值1.变压器2.输电线路4.电力系统各元件的标幺值3.发电机4.电抗器1 精确等值电路，含理想变压器 各段分别取基准电压VB(I)、VB(II)、VB(III)，各段的基准功率都选SB。 缺点：应用不便，计算复杂。有名值计算： 有名值计算：标幺值计算2 精确等值电路，不含理想变压器 选择基准电压之比等于变压器的变比，因此，只选一段的基准电压，其余段可由基准边比确定。例28 缺点： （1）标幺制的实际应用价值降低。 （2）环网（图217）情况下基准值难以选取。3 近似计算，不含理想变压器 选各段平均额定电压作为基准电压，变压器变比的标幺值约等于1。若近似的把变压器变比表示成平均电压之比，则变压器变比的标幺值等于1。