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文档简介

第二章

电力网络元件的等值电路和参数计算

(教材:第二章)电力系统基础第二章电力网络元件的等值电路和参数计算概述:(1)任务:

电网静态模型中,电力线路和变压器的等值描述问题——等值电路、参数计算;电力系统等值网络的制订。(2)意义:电力系统仿真计算的建模基础。(3)特点:三相元件与系统——单相等值电路和单相参数(4)分析方法:

元件运行时物理特性(现象)→抽象→等值电路→参数计算方法→系统等值网络。第二章电力网络元件的等值电路和参数计算电力线路概述

(1)线路的类型:架空线路第二章电力网络元件的等值电路和参数计算电力线路概述

(2)几个基本概念(架空线路):

导线布置方式:支撑式(10kV及以下);悬挂式(35kV及以上)导线排列方式:三角形;水平;竖直;双回六角形、双回伞形导线结构:单股线(铜、铝);绞线(铜、铝);钢芯铝绞线第二章电力网络元件的等值电路和参数计算2.1电力线路的参数2.1.1单位长度电力线路的参数和等值电路

(1)物理现象及其参数电力线路充电并带负载运行(电流i(t),电压u(t))第二章电力网络元件的等值电路和参数计算2.1电力线路的参数2.1.2单位长度架空线路的参数计算(1)电阻r1:

r1

=ρ/S(Ω/km)

注意:①

ρ:Ω.mm2/km;S:mm2②ρ的取值大于直流标准电阻率——趋肤效应;绞线影响③r1与环境温度有关——修正:

r1=r20[1+α(t-20)]r20:200C电阻值;

α:与材料有关的温度修正系数④对于分裂导线:r1’=r1/nn:分裂导体数⑤导线截面越大,电阻越小;分裂导线根数愈多,电阻愈小第二章电力网络元件的等值电路和参数计算2.1电力线路的参数2.1.2单位长度架空线路的参数计算(2)电抗x1:①机理:i(t)→磁场→电感(本相自电感+相间互电感)l

——x=ωl=2πfl(ω=ωN=2πfN=314)②计算:

x1=0.1445lg(Dm/r)+0.0157ur(Ω/km

)

Dm——三相导线的几何均距,与导线排列形式有关;r——导线半径;系数与导线材料及结构有关

→x1=0.1445lg(Dm/r’)(Ω/km

)r’——导线几何平均半径;对铝、铜材料ur

=1→r’=0.779r;

一般

r’=(0.77~0.9)r③注意:a)影响因素:Dm↑→x1↑;r↑→x1↓;影响均不显著分裂导线的分裂数↑→x1↓

近似计算(如短路计算)一般取平均值:x1=0.4Ω/km

b)分裂导线:x1=0.1445lg(Dm/req

)+0.0157/n

req:分裂导线等值半径;n:分裂导体数第二章电力网络元件的等值电路和参数计算2.1电力线路的参数2.1.2单位长度架空线路的参数计算(3)电导g1:①泄漏电流:良好绝缘,泄漏电流忽略——通常忽略对应的电导②空气游离:与线路运行电压VL有关:VL↑→导线周围电场↑→游离发生程度↑→一旦游离发生→“电晕”③电晕临界电压:发生电晕的最低电压称,Vcr。由经验公式确定:

电晕临界线电压:Vcr=84m1m2δrlg(Dm/r)

(kV)

电晕条件:VL≥Vcr——Vcr越高→越不易发生电晕④电晕影响因素:运行电压——VL↑(Vcr越小)→越容易发生电晕电压等级——同样条件下,电压等级越高,越容易发生电晕。m1——导线表面光滑程度系数;单股光滑:m1=1m2——气象系数;晴朗天气:m2=1

δ=3.92b/(273+t)

——空气相对密度:大气压力越低、空气温度越高,δ越小Dm——导线相间几何均距;Dm越大,Vcr越高(效果不太显著)r——导线半径;导线截面越大,Vcr越高,越不易发生电晕→最有效措施:增大半径——分裂导线、扩径导线——提高Vcr第二章电力网络元件的等值电路和参数计算2.1电力线路的参数2.1.2单位长度架空线路的参数计算(3)电导g1:

⑤电导计算:g1=ΔP/VL2(S/km)ΔP——每公里的三相电晕损耗(试验确定):MW/kmVL——线路运行线电压:kV

⑥应用注意:a)Vcr与三相导线排列方式有关——Vcr计算式对应正三角形排列:各相相等,为Vcr;水平排列:Vcr(中)=0.96Vcr;Vcr(边)=1.06Vcrb)220kV及以上线路,设计(选择)导线截面时,通常应保证正常气象条件下不发生电晕;必要时采用扩径导线、分裂导线

综合①、⑥b),实际应用中:g1≈0第二章电力网络元件的等值电路和参数计算2.1电力线路的参数2.1.2单位长度架空线路的参数计算(4)电纳b1:

①机理:线路带电运行→电场→电荷(量)→电容C→电纳b=ωc②计算:b1=7.58/lg(Dm/r)

×10-6(S/km)Dm——导线相间几何均距r——导线半径,分裂导线为req③影响因素:

Dm↑→b1↓

;r↑→b1↑

;影响均不显著分裂导线的分裂数↑→b1↑一般取值范围:b1=(2.8~3.15)×10-6(S/km)2.1.3单位长度电缆线路的参数计算(1)电缆线路电容(电纳)较架空线大;电阻在阻抗中占比大于架空线路;电导忽略不计。(2)电抗、电纳计算复杂,通常由厂家实验给出,使用中查表获得

第二章电力网络元件的等值电路和参数计算2.1电力线路的参数2.1.4应用注意

(1)严格地讲,三相参数不相等(不对称)。短线路不对称可以忽略;长架空线路经过整循环换位,三相近似对称;电缆线路三相近似对称——一般应用中,认为线路三相参数相等(2)无论架空、电缆线路,单位长度参数均可以由导线型号查表获得。查表时所需架空线路的相间几何均距可按下表取值:

0.38kV:0.4~0.6m6~10kV:0.6~1.5m35kV:1~3m

110kV:3~4.5m220kV:5~7.5m

330kV:8~9m500kV:11~13m750kV:14m(3)在LGJ单位长度参数的计算公式中,导线的计算半径r是计算外半径;

标称截面积S对应的是铝线部分的等值半径例如LGJ-400:S=400mm2

铝线部分等值半径为11.28mm;导线的计算外半径r=13.6mmr第二章电力网络元件的等值电路和参数计算2.1电力线路的参数2.1.4应用注意(4)架空线路的r1/x1对电网运行特性具有重要影响,一般而言,电压等级越高,比值越小r1/x1,线路阻抗角越大。一般

低压配电线路,r1/x1>1

10~35kV配电线路,r1/x1≈1或r1/x1略<135kV以上线路,r1/x1<1甚至r1/x1<<1(220kV及以上线路)例:TJ-35以下、LJ-70以下、LGJ-70以下:r1/x1>1,阻抗角<450——0.38kV配电线路LGJ-120:r1/x1=0.826~0.614,阻抗角=50~580——10~35kV线路LGJ-240:0.404~0.308,68°~73°——35kV及以上线路LGJ-300:0.268~0.254,75°~76°——110kV及以上线路LGJ-400:0.208~0.193,78°~79°——一般用220kV及以上线路第二章电力网络元件的等值电路和参数计算2.2架空线路的等值电路概述:

架空输电线路的特点是,参数沿线均匀分布,其严格等效模型必须用动态方程描述,在实际仿真中,往往是根据线路长度和要求的仿真精度,对其等值电路进行不同程度的近似——满足精度要求前提下,尽可能简化表达(描述)。(1)长线路的分布参数等值电路:

长度dx的线路微元用π或Γ等值

——无限多个

dx微元级联构成整条线路的等值电路

——dx愈小,愈精确。dx微元2.2——2.2.1输电线路的运行方程及特征参数2.2.1输电线路的运行方程及特征参数(2)长线路的运行方程①

设电路处于正弦稳态,对线路元dx,忽略乘积项

(dI.dx):线路固有特征参数由边界条件确定积分常数:A1、A2代入上式即解得通用公式:意义:描述距离线路末端任意x处的运行状态得解2.2.1输电线路的运行方程及特征参数(2)长线路的运行方程②

x=l

(线路首端)——长输电线路的运行特性方程:比较通用(传输)参数表示的二端口网络方程:分布参数长线可以精确等值为由此参数描述的对称二端口网络

对称二端口网络有此特点矢量A=D2.2.1输电线路的运行方程及特征参数(3)长线路的特征参数:①线路传播常数:0<argγ<900β、α>0物理意义β:行波衰减常数——行波前进(x↓)单位长度(km),幅值衰减为原来的

e–β;首端→末端,电流(电压)幅值依次减小,至末端幅值为首端的e

lβα:行波相位常数——行波每前进单位长度,相位滞后的角度(α弧度);首端→末端,电流(电压)相位依次滞后,至末端相位滞后首端α

弧度

r1、g1=0时,β=0——幅值不衰减——线路功率(有功)损失是引起幅值衰减的原因;线路上存在电感、电容是引起相位变化的原因。近似高压架空线路

g1≈0,r1<<ωl1r1,g1=0→

β=02.2.1输电线路的运行方程及特征参数(3)长线路的特征参数:①线路传播常数

——举例:近似LGJ-185(110kV,水平排列,相间距4m)LGJQ-2×300(330kV,水平排列相间距8m,分裂间距400mm)近似结论:线路参数对衰减常数影响显著,对相位常数影响较小导线截面↑(r1↓越小)→

β、α↓2.2.1输电线路的运行方程及特征参数(3)长线路的特征参数:物理意义:当线路末端负荷阻抗等于波阻抗时,负荷吸收的功率称为自然功率:波阻抗(从而自然功率)是衡量输电线路传输能力的重要参数。提高自然功率的措施:提高输电线路额定电压;减小线路电感、增大对地电容(如分裂导线)。②线路特性阻抗:近似高压架空线路g1≈0,r1<<ωl1r1,g1=0→

Xc=0Zc为纯电阻ZC

为弱容性阻抗通常也称为波阻抗自然功率为弱容性复功率,近似为纯有功并用额定电压近似估计注意2.2.1输电线路的运行方程及特征参数(3)长线路的特征参数:②线路特性阻抗——举例:近似LGJ-185(110kV,水平排列,相间距4m)LGJQ-2×300(330kV,水平排列相间距8m,分裂间距400mm)近似结论:导线截面对特性阻抗影响显著导线截面↑

ZC

↓且越接近纯电阻性,同时其近似计算值误差越小2.2.2输电线路的集中参数等值电路概述:①精确描述——分布特性,长线运行方程②近似描述——忽略分布特性,集中参数等值电路或:集中参数等值电路但近似考虑分布特性影响——修正参数③集中参数等值电路常用基本形式:π型T型注意2.2架空线路的等值电路2.2架空线路的等值电路2.2.2输电线路的集中参数等值电路(1)一般线路的集中参数等值电路:

常用电路型式:集中参数π型等值电路

等值电路参数:

R=r1·l;X=x1·l;Z=R+jX单位:Ω(/相)G=g1·l≈0;B=b1·l;Y=G+jB≈jB单位:S(/相)

适用范围:

①架空线路:100km≤l≤300km或电缆线路:l≤100km——中(等)长(度)线路——分布特性影响可以忽略不计——用1个π型集中参数等值电路代替②l>300km的架空线路或l>100km的电缆线路(长线路)——用多个π型集中参数等值电路级联,每个π型等效200~300km;或:用1个π型,但其集中参数要考虑分布特性影响——修正参数注意这种集中参数等值电路一般应用于110kV及以上输电线路2.2架空线路的等值电路2.2.2输电线路的集中参数等值电路(2)短线路的集中参数等值电路:

常用电路型式:集中参数,忽略Y——用1个串联阻抗等值电路等值电路参数:

R=r1·

l;X=x1·

l;Z=R+jX单位:Ω(/相)G≈0;B≈0;Y≈0

适用范围:l<100km的架空线路或很短的电缆线路同时,电压等级低:35kV及以下——分布特性影响非常小,忽略不计;——对地电容影响很小,忽略不计2.2架空线路的等值电路2.2.2输电线路的集中参数等值电路(3)长线路的集中参数等值电路①

概述①

对于长输电线路,其分布特性影响较大,不能忽略一般而言,l>300km的架空线或l>100km的电缆线必须计及分布特性影响!②等值电路形式:一般采用集中参数的π或T

等值电路;修正参数,以反映分布特性的影响③参数修正方法:近似修正精确修正考虑分布特性影响的修正系数2.2——2.2.2——(3)长线路的集中参数等值电路②

分布特性的精确修正:由长线运行特性方程对应的等值π集中参数对应的等值T集中参数r1=0&g1=0θ=α

l

α——相位常数θ——电气长度2.2——2.2.2输电线路的集中参数等值电路(3)长线路的集中参数等值电路③

分布特性的近似修正:将对应π集中参数的精确修正参数中的双曲函数——级数展开取前三项近似:注意:kr<1,kx<1,kb>1

受分布特性影响——R、X(L)减小;B(C)增大!由上分析:kr<1,kx<1,kb>1——受分布特性影响,使得R、X减小;B增大!从其等效的阻抗或导纳损耗分析,上述现象等效于:集中参数电路的阻抗损耗>实际分布参数线路的阻抗损耗集中参数电路的导纳损耗<实际分布参数线路的导纳损耗——用集中参数电路等效实际分布参数线路时,必须减小等值阻抗,增大等值导纳2.2——2.2.2输电线路的集中参数等值电路(3)长线路的集中参数等值电路④分布特性的近似修正时,参数变化趋势的机理分析:证明(1)——导纳参数2.2——2.2.2输电线路的集中参数等值电路(3)长线路的集中参数等值电路⑤受分布特性影响使得R、X减小;B增大!证明(2)——阻抗参数此比值>1分布特性对架空输电线路参数的影响程度——计算举例:1—不计分布特性2—近似修正3—精确值结论线路越长,分布特性影响越大——不计分布特性影响所对应的误差越大2.2架空线路的等值电路2.2.2输电线路的集中参数等值电路(4)电力线路集中参数等值电路应用说明(小结)

①对于电缆线路:

a)其电阻比例相对架空线为大;其电容也较架空线大。b)x1、b1的计算复杂,通常由厂家实验给出,使用时查表。

②不同形式的等值电路,有不同的应用场合,视要求选择使用:

a)短线路模型:集中参数,串联阻抗,不计Y——35kV及以下&100km以下架空线路or很短的电缆线路;b)中长线路模型:集中参数,π(orT)型电路——110kV及以上&100~300km架空线路or

≤100km的电缆线路;c)长线模型:集中参数,π(orT)型电路——根据需要修正参数!Or精确长线模型(运行特性方程+混合二端口网络)——220kV及以上&

≥300km架空线路or

≥100km的电缆线路。d)本章所及为稳态模型;暂态计算时网络用“准稳态模型”;短路计算时进一步忽略电阻、电纳——纯电抗网络。(1)参数概述——4个电气参数绕组电阻:————绕组铜耗绕组漏抗:————绕组漏磁励磁电导:————铁芯损耗励磁电纳:——绕组间互感磁场(2)等值电路:T型、Γ型、π型——电力系统计算模型中,常用Γ、π

双绕组变压器三绕组变压器2.3电力变压器的等值电路和参数2.3.1变压器的等值电路(3)应用注意

①YT位于电源侧(一次侧)——升压变:置于低压侧;降压变:置于高压侧;②双绕组变压器的RT、XT是一、二次绕组的总铜耗电阻和总漏电抗;三绕组变压器各侧的RT、XT,则是相应各侧绕组各自的总铜耗电阻和总漏电抗(高、中、低三侧通常分别以1、2、3或Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ等表示);③RT、XT、GT、BT都是归算到某一侧的值——复杂电网计算中通常归算到高压侧或统一归算到一次侧;④RT、XT、GT、BT的计算由变压器的出厂电气特性试验数据计算获得。⑤近似计算时,对于35kV及以下(高压侧电压等级)的中小型变压器,通常进一步近似:YT≈0⑥

Γ型等值电路一般应用于简单电网计算(手算);电力系统计算机数字仿真计算中的变压器模型通常采用π型等值电路。2.3——2.3.1变压器的等值电路概述:①变压器参数计算的基本依据:铭牌参数(厂家给出)——包括:额定参数:SN、VN(KN及分接头设置)试验参数:ΔPS、VS%——短路试验获得ΔP0、I0%——空载试验获得2.3——2.3.2双绕组变压器的参数计算第二章——2.3电力变压器的等值电路和参数2.3.2双绕组变压器的参数计算(1)绕组电阻RT的计算

2.3.2双绕组变压器的参数计算(2)绕组漏电抗XT的计算

第二章——2.3电力变压器的等值电路和参数第二章——2.3电力变压器的等值电路和参数2.3.2双绕组变压器的参数计算(3)励磁电导GT的计算I0<<IN,I20RT<<

I2NRT,

I20RT≈0

ΔPFe=V2NGT≈ΔP0

第二章——2.3电力变压器的等值电路和参数2.3.2双绕组变压器的参数计算(4)励磁电纳BT的计算

第二章——2.3电力变压器的等值电路和参数2.3.2双绕组变压器的参数计算(5)小结

参数计算已知条件:SN、

VN、ΔPS、VS%、ΔP0、I0%——铭牌参数:

SN——额定三相容量;VN——额定线电压;ΔPS、ΔP0——三相总损耗;VS%、I0%——相对于额定参数的%如果:SN→额定单相容量;VN→额定相电压;ΔPS、ΔP0→单相损耗则:计算公式不变!②参数计算基本假设:ΔPS≈Δpcu;VS≈Vx;ΔP0≈ΔPFe0;I0≈IB0

——一般,容量越大,电压等级越高,则误差越小③参数性质:ZT为感性阻抗(ZT=RT+jXT);YT为感性导纳(YT=GT-jBT)比较线路参数:Zl为感性阻抗(Zl=Rl+jXl);Yl为容性导纳(Yl=Gl+jBl)④VN通常取为高压侧额定电压——RT、XT、GT、BT为归算至高压侧的值如果VN取为低压侧额定电压——RT、XT、GT、BT为归算至低压侧的值第二章——2.3电力变压器的等值电路和参数2.3.3三绕组变压器的参数计算

概述

①三绕组变压器参数计算的基本依据:铭牌参数——包括额定参数——SN、VN(KN及分接头设置)试验参数:ΔPS、VS%——每两绕组间的短路试验数据(3组6个数据)ΔP0、I0%——空载试验数据(2个数据)第二章——2.3电力变压器的等值电路和参数2.3.3三绕组变压器的参数计算(1)绕组电阻的计算第二章——2.3电力变压器的等值电路和参数2.3.3三绕组变压器的参数计算(1)绕组电阻的计算

应用注意①VN必须是同一侧额定电压的,一般取VN1——参数都归算到高压侧。②

SNT是变压器的三相额定容量,当三侧绕组额定容量不等时,是绕组容量最大一侧的额定容量,即:SNT=max{SNi

;i=1,2,3}③铭牌给出的ΔPS(i-j)是短路试验的2个绕组中,容量小的绕组达到其额定电流值时,所对应的功率损耗。当3个绕组容量不等时,应先将ΔPS(i-j)折算到SNT,再计算各绕组的ΔPSi,进而计算RTi——绕组容量比为:100/100/100时,不要折算;否则必须折算!

注意:i)一般,SNT=SN1;ii)非100/100/100的容量比,一般有几种情况:100/100/50,100/50/100,100/50/50;100/100/66.7,100/66.7/100,100/66.7/66.7;第二章——2.3电力变压器的等值电路和参数2.3.3三绕组变压器的参数计算(1)绕组电阻的计算应用注意

④非100/100/100容量比的短路损耗折算公式

折算原理:ΔPS∝I2Ni

∝S2Ni;

铭牌给定:ΔP’S(1-2)、ΔP’S(1-3)、ΔP’S(2-3)

折算公式:第二章——2.3电力变压器的等值电路和参数2.3.3三绕组变压器的参数计算(2)绕组漏电抗的计算应用注意:①不管三侧绕组的容量比例如何,Vs(i-j)%,一般均已折算到SNT,不需再折算;如需要折算,则VS∝IN∝SN。②三绕组变压器中,居中的绕组其XTi(Vsi%)较小,甚至Xti<0(但|XTi|很小)。

原因:里外两绕组对中间绕组的互感漏磁可能大于中间绕组本身自感漏磁第二章——2.3电力变压器的等值电路和参数2.3.3三绕组变压器的参数计算(2)绕组漏电抗的计算第二章——2.3电力变压器的等值电路和参数2.3.3——(2)绕组漏电抗的计算

应用注意:三绕组变压器的绕组布置结构示意——处理:XTi<0时,令XTi≈0;也可取其实际值(负值)。第二章电力网络元件的等值电路和参数计算2.3电力变压器的等值电路和参数2.3.3三绕组变压器的参数计算(3)励磁电导、励磁电纳的计算

三绕组变压器的空载试验与双绕组变压器一样

——GT、BT的计算与双绕组变压器完全相同!2.3电力变压器的等值电路和参数2.3.4自耦变压器的参数计算(1)自耦变压器的基本特点

①绕组连接:Y0/Y0/△-11高-中:直接电气联系,交换功率大,传输效率高;低压绕组△:消除铁芯饱和等引起的3次谐波②应用场合:联系2个交换功率大的中性点直接接地系统③绕组容量关系与效率:一般SNT=SN1,SN2<SNT,SN3<SNT

效率与变比k12有关:k12越接近1,效率越高第二章电力网络元件的等值电路和参数计算2.3电力变压器的等值电路和参数2.3.4自耦变压器的参数计算(2)自耦变压器的参数计算自耦变压器的参数及其计算方法与普通三绕组变压器相同。注意点:

a)自耦变压器励磁导纳(GT、BT)的计算与普通三绕组变压器完全相同——从而与双绕组变压器之GT、BT计算完全相同!b)厂家给出的自耦变压器的短路功率(ΔPS(i-j))、短路电压(VS(i-j)%)通常都是未经折算的试验数据,因此必须先行折算,再计算各绕组的短路功率(ΔPSi)、短路电压(VSi%),进而计算各绕组电阻和绕组漏电抗。第二章电力网络元件的等值电路和参数计算2.3电力变压器的等值电路和参数2.3.4自耦变压器的参数计算(2)自耦变压器的参数计算——注意点:

短路功率折算:ΔPS∝I2Ni∝S2Ni第二章电力网络元件的等值电路和参数计算2.3电力变压器的等值电路和参数2.3.5变压器的π等值模型(1)意义:a)计算所得变压器参数,是按kN归算到一次侧的值(通常取VN=VN1);实际运行变比k不同于kN时,有计算误差;若按实际k修正参数,工作量大。b)变压器用“Γ”模型,多电压等级复杂电网计算时,所有运行参数(V,I,P,Q)是归算到一个电压等级的值,不直观,不方便。

变压器阻抗支路用π模型中,可方便解决上述问题——特别便于计算机处理。第二章电力网络元件的等值电路和参数计算2.3电力变压器的等值电路和参数2.3.5变压器的π等值模型(2)π等值电路的推导:——引入理想变压器第二章电力网络元件的等值电路和参数计算2.3电力变压器的等值电路和参数2.3.5变压器的π等值模型(3)应用注意:①物理意义:谐振三角形→环流Icy→Icy(zT/k)→变压器一、二次间电压和电流变换——等值电路等效于实际变压器:ZT=1/yT是归算到一次侧的阻抗;电流、电压为相应电压等级的实际电压、电流。②注意:a)模型不包括励磁导纳YT——YT可以直接作为一次侧母线的对地导纳。b)理想变压器及其变比,可以有不同的联入方案,但应满足变压器的电流、电压变换原理及基本电路关系(等效关系)。第二章电力网络元件的等值电路和参数计算2.4同步发电机和电抗器的稳态模型2.4.1同步发电机的稳态模型(1)稳态参数:电枢电势EG(Eq),同步电抗XG(xd,xq)第二章电力网络元件的等值电路和参数计算2.4同步发电机和电抗器的稳态模型2.4.2电抗器的参数和等值电路(1)电抗器的作用:中、低压出线和母线。限制短路电流,维持母线必须的残压水平。(2)特点:空心(一般无铁芯)——线性电感R≈0(3)铭牌参数:XR%——电抗器电抗百分数VN——额定线电压(kV),为相应网络的额定电压IN——额定电流(kA)第二章电力网络元件的等值电路和参数计算2.5标么制2.5.1标么制的基本概念(1)有名值与有名制:

①电力系统参数及量纲:特性参数:Z,Y——元件本身所固有

ΩS运行参数:V,I,S,P,Q——

由运行状态决定

VAVAWVar

kV,kA,MVA,MW,Mvar②有名值:有量纲(单位)的物理参数值——有名参数、有名值有名制:系统所有参数都用有名值参数表示③特点:元件参数大小清楚,意义明确;相对大小不清楚,不便于比较。第二章电力网络元件的等值电路和参数计算2.5标么制2.5.1标么制的基本概念(2)标么值与标么制:

①标么值:用相对于某个给定有名参数的相对值(如百分数)表示的物理量的参数值标么制:系统所有参数都用标么值参数表示

②特点:元件参数实际大小不明确;相对大小清楚,便于比较③定义:

标么值=元件的实际有名参数值/与有名值同量纲的参数基准值

注意点:a)标么值无量纲,相对值,对应给定的基准值:无指定基准则无意义b)表示:有名值——V(kV)基准值——VB(kV)标么值——V*(无量纲的相对值)c)同一有名参数,在不同基准下,有不同的标么参数值——例:第二章电力网络元件的等值电路和参数计算2.5标么制2.5.1标么制的基本概念(3)基准值和标么值的表示:①基准值:5个基本物理量→电压、电流、功率、阻抗、导纳——每个物理量对应1个基准——5个基本电气参数基准:基准电压:VB——kV——

V基准电流:IB——A,kA——I基准功率:SB——kVA,MVA——

S,P,Q基准阻抗:ZB——Ω

——

Z,R,X基准导纳:YB——S——

Y,G,B②标么值:第二章电力网络元件的等值电路和参数计算2.5标么制2.5.2基准值的选择(1)基本原则:①同量纲的物理量,只能有一个基准;基准值与相应有名值同单位;②一个系统中只能有一套基准值——统一基准,各基准值之间必须满足基本电路关系;③基准值的选取,应当使各标么参数计算和系统分析计算尽可能简单且结果便于比较评价。(2)基准选择——一套基准值:VB、SB、IB、ZB、YB

①单相系统:——相电压VB、相电流IB、单相功率SB、单相阻抗ZB、单相导纳YB第二章电力网络元件的等值电路和参数计算2.5标么制2.5.2基准值的选择(3)应用注意:①只要单相与三相功率、电压电流线值与相值满足基本电路关系,则三相系统与单相系统其各同名参数对应的标么值相等,标么值计算公式的表达形式相同——实际应用中,使用三相(Y)系统②5个基本电气参数基准中,只有2个独立基准,余3个是导出基准——通常选独立基准为:VB、SB———VB选为某电压等级的额定线电压、或平均额定电压;———SB选取某一整数功率(如:100MVA)③基准值的单位:SB——MVA;VB——kV从而:第二章电力网络元件的等值电路和参数计算2.5标么制2.5.3不同基准下的标么值换算意义:G、T、R等铭牌参数,以自身额定容量和额定电压为基准;系统标么制等值网络中,各元件标么参数必须是同一套基准值。(1)基本原理:Z(R,X)、Y(G,B)——实际有名值;Z(B1)*、Y(B1)*——VB1、SB1下标么值;Z(B2)*、Y(B2)*——VB2、SB2下标么值;第二章电力网络元件的等值电路和参数计算2.5标么制2.5.3不同基准下的标么值换算(2)XG、XT、XR的标么值换算公式:铭牌参数:XG(N)*=XG%/100,XT(N)*=VS%/100,XR(N)*=XR%/100对应基准:SGN,VGNSTN,VTNIRN,VRN设:系统基准——SB,VB

则:第二章电力网络元件的等值电路和参数计算2.6电力系统等值网络2.6.1电压级的归算(1)归算目的与原则:

多电压等级系统:不同电压等级间磁耦合计算用等值网络:等值电路,直接电联系——必须处于同一电压等级

①基本原则:变压器原理,归算前后,元件功率损耗相等

②基本关系:——推导110kV线路实际参数:Z’l2、Y’l2、I(110)、V(110)、S(P、Q)(110)归算到220kV后的参数:Zl2、Yl2、I(220)、V(220)、S(P、Q)(220)第二章电力网络元件的等值电路和参数计算2.6电力系统等值网络2.6.1电压级的归算——(1)归算目的与原则:基本关系推导第二章电力网络元件的等值电路和参数计算2.6电力系统等值网络2.6.1电压级的归算(2)归算方法:约定:多电压等级复杂网元件所在的实际电压等级——“待归算级”;归算后的网络计算电压等级——“基本级”。设待归算级的元件参数为:R’、X’、G’、B’、V’、I’归算到基本级以后的对应参数为:R、X、G、

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