電力系統(tǒng)教學(xué)2電力系統(tǒng)元件參數(shù)和等值電路課件

1、電力系統(tǒng)教學(xué)2電力系統(tǒng)元件參數(shù)和等值電路第二章第二章 電力系統(tǒng)元件參數(shù)電力系統(tǒng)元件參數(shù)和等值電路和等值電路課件下載信箱課件下載信箱：密碼：密碼：dianqi2012注意：請(qǐng)勿上傳百度文庫以換取積分！注意：請(qǐng)勿上傳百度文庫以換取積分！QQ:13561152電力系統(tǒng)教學(xué)2電力系統(tǒng)元件參數(shù)和等值電路電力系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)電力系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài) 電力系統(tǒng)電力系統(tǒng)運(yùn)行參量運(yùn)行參量表征運(yùn)行狀態(tài)表征運(yùn)行狀態(tài) 電磁參量電磁參量：功率、電流、電壓 機(jī)械參量機(jī)械參量：頻率、發(fā)電機(jī)組轉(zhuǎn)子相對(duì)角位移 電力系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)電力系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)穩(wěn)態(tài)穩(wěn)態(tài)：所有運(yùn)行參量在某一平均值附近很小變 化，接近常量，此時(shí)，稱系統(tǒng)處于穩(wěn)態(tài)。暫態(tài)暫態(tài)：部分或

2、全部運(yùn)行參量發(fā)生較大變化，則 稱此時(shí)系統(tǒng)處于暫態(tài)。電力系統(tǒng)教學(xué)2電力系統(tǒng)元件參數(shù)和等值電路電力系統(tǒng)分析電力系統(tǒng)分析 內(nèi)容：內(nèi)容：采用數(shù)學(xué)方式模擬計(jì)算電力系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)運(yùn)行和暫態(tài)運(yùn)行過程中的各種電磁參量和機(jī)械參量。 目的：目的：提前對(duì)電力系統(tǒng)未來可能出現(xiàn)的狀態(tài)進(jìn)行掌握和控制。 前提：前提： 明確系統(tǒng)及其元件在穩(wěn)態(tài)和暫態(tài)過程的數(shù)學(xué)模型。電力系統(tǒng)教學(xué)2電力系統(tǒng)元件參數(shù)和等值電路本章解決的問題本章解決的問題 了解電力系統(tǒng)元件了解電力系統(tǒng)元件( (發(fā)電機(jī)、輸電線路、變壓器、發(fā)電機(jī)、輸電線路、變壓器、負(fù)荷負(fù)荷) )穩(wěn)態(tài)運(yùn)行時(shí)穩(wěn)態(tài)運(yùn)行時(shí)的特性的特性 依據(jù)特性，將元件依據(jù)特性，將元件 抽象描述抽象描述 為數(shù)學(xué)模型為

3、數(shù)學(xué)模型電力系統(tǒng)教學(xué)2電力系統(tǒng)元件參數(shù)和等值電路本章內(nèi)容本章內(nèi)容 第一節(jié)第一節(jié) 電力線路的參數(shù)和等值電路；電力線路的參數(shù)和等值電路； 第二節(jié)第二節(jié) 變壓器的參數(shù)和等值電路；變壓器的參數(shù)和等值電路； 第三節(jié)第三節(jié) 發(fā)電機(jī)和負(fù)荷的參數(shù)及等值電路；發(fā)電機(jī)和負(fù)荷的參數(shù)及等值電路； 第四節(jié)第四節(jié) 電力網(wǎng)絡(luò)的等值電路。電力網(wǎng)絡(luò)的等值電路。電力系統(tǒng)教學(xué)2電力系統(tǒng)元件參數(shù)和等值電路第一節(jié)第一節(jié)電力線路的參數(shù)和等值電路電力線路的參數(shù)和等值電路一、結(jié)構(gòu)一、結(jié)構(gòu)二、參數(shù)二、參數(shù)三、等值電路三、等值電路電力系統(tǒng)教學(xué)2電力系統(tǒng)元件參數(shù)和等值電路1 1、分類、分類 架空線路架空線路 電纜線路電纜線路2 2、架空線路、架空

4、線路（I I）. .結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)一、電力線路結(jié)構(gòu)一、電力線路結(jié)構(gòu)電力系統(tǒng)教學(xué)2電力系統(tǒng)元件參數(shù)和等值電路鋼芯鋁絞線鋼芯鋁絞線擴(kuò)徑鋼芯鋁絞線擴(kuò)徑鋼芯鋁絞線(I) (I) 架空線路導(dǎo)線結(jié)構(gòu)架空線路導(dǎo)線結(jié)構(gòu)電力系統(tǒng)教學(xué)2電力系統(tǒng)元件參數(shù)和等值電路(I) (I) 架空線路導(dǎo)線結(jié)構(gòu)架空線路導(dǎo)線結(jié)構(gòu)鋁線鋁線鋼芯鋼芯擴(kuò)大導(dǎo)擴(kuò)大導(dǎo)線截面線截面積積電力系統(tǒng)教學(xué)2電力系統(tǒng)元件參數(shù)和等值電路 具有良好的電性能，機(jī)械強(qiáng)度，抗腐蝕能力； 主要材料：鋁，銅，鋼； 例：LJ（鋁絞線）TJ（銅絞線）LGJ（鋼芯鋁絞線） 標(biāo)號(hào)：LGJ-400/50，400表示鋁線額定面積（mm2），50表示鋼芯額定面積(II). (II). 架空

5、線路導(dǎo)線類型與標(biāo)識(shí)架空線路導(dǎo)線類型與標(biāo)識(shí)電力系統(tǒng)教學(xué)2電力系統(tǒng)元件參數(shù)和等值電路單位長(zhǎng)度單位長(zhǎng)度架空線路參數(shù)架空線路參數(shù) 電阻電阻： r1=/S (/km) :導(dǎo)線材料的電阻 率，S導(dǎo)線標(biāo)稱截面積。 取值略大于直流電阻，原因： a，交流電流的集膚效應(yīng) b，絞線長(zhǎng)度略大于導(dǎo)線長(zhǎng)度 c，標(biāo)稱截面積略大于實(shí)際截面積二、電力線路的參數(shù)二、電力線路的參數(shù)電力系統(tǒng)教學(xué)2電力系統(tǒng)元件參數(shù)和等值電路單位長(zhǎng)度單位長(zhǎng)度架空線路參數(shù)架空線路參數(shù) 電抗電抗：由于導(dǎo)線存在自感和導(dǎo)線之間存在互感 導(dǎo)線存在電抗x1 (/km) ，高空架空電 力線路可近似取0.4/km。 x1與導(dǎo)線的 半徑呈反比，因此分裂導(dǎo)線（等值增大 半

6、徑，一般24分裂），可降低電抗。分裂導(dǎo)線分裂導(dǎo)線二、電力線路的參數(shù)二、電力線路的參數(shù)電力系統(tǒng)教學(xué)2電力系統(tǒng)元件參數(shù)和等值電路單位長(zhǎng)度單位長(zhǎng)度架空線路參數(shù)架空線路參數(shù) 電導(dǎo)電導(dǎo)：由于導(dǎo)線與地或與其他導(dǎo)線之間存在電 場(chǎng)，當(dāng)電壓超過臨界電壓就會(huì)產(chǎn)生電暈 放電，造成有功功率的損耗，因此，存 在電導(dǎo)g1（S/km）。 線路設(shè)計(jì)時(shí)，晴天不允許導(dǎo)線發(fā)生電 暈，因此一般g1=0。 電納電納：由于導(dǎo)線與地或與其他導(dǎo)線之間存在電 場(chǎng)，會(huì)形成電容效應(yīng)，因此存在電納b1。 二、電力線路的參數(shù)二、電力線路的參數(shù)電力系統(tǒng)教學(xué)2電力系統(tǒng)元件參數(shù)和等值電路架空線路的換位架空線路的換位 為減少三相參數(shù)的不平衡，長(zhǎng)線路應(yīng)該進(jìn)行換

7、位。為減少三相參數(shù)的不平衡，長(zhǎng)線路應(yīng)該進(jìn)行換位。電力系統(tǒng)教學(xué)2電力系統(tǒng)元件參數(shù)和等值電路1 1、用單相等值電路代表三相、用單相等值電路代表三相 正常運(yùn)行三相對(duì)稱，線路參數(shù)完全相同，三正常運(yùn)行三相對(duì)稱，線路參數(shù)完全相同，三相電壓、電流有效值相同。相電壓、電流有效值相同。三、架空線路的等值電路三、架空線路的等值電路2 2、本質(zhì)：分布參數(shù)等值電路、本質(zhì)：分布參數(shù)等值電路缺點(diǎn)：難于計(jì)算電流、電壓缺點(diǎn)：難于計(jì)算電流、電壓電力系統(tǒng)教學(xué)2電力系統(tǒng)元件參數(shù)和等值電路2 2、通常：采用、通常：采用 集中參數(shù)等值電路集中參數(shù)等值電路1U2Uz1U2U1I2IZ=(r1+jx1)la）短線路（）短線路（l100km

8、,忽略電導(dǎo)、電納忽略電導(dǎo)、電納）電力系統(tǒng)教學(xué)2電力系統(tǒng)元件參數(shù)和等值電路注意，導(dǎo)納注意，導(dǎo)納兩邊各一半兩邊各一半b）中等長(zhǎng)度線路（）中等長(zhǎng)度線路（100kml300km）Z=(kr r1+j kx x1)lY=j kb b1l用用形等值電路表示形等值電路表示用用T形等值電路表示形等值電路表示必須必須考慮參數(shù)考慮參數(shù)分布效應(yīng)，進(jìn)分布效應(yīng)，進(jìn)行系數(shù)修正行系數(shù)修正電力系統(tǒng)教學(xué)2電力系統(tǒng)元件參數(shù)和等值電路3 3 電纜線路電纜線路I.I.結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)導(dǎo)線導(dǎo)線絕緣絕緣層層鋼鎧鋼鎧包護(hù)包護(hù)層層電力系統(tǒng)教學(xué)2電力系統(tǒng)元件參數(shù)和等值電路II.II.等值電路等值電路a）短線路）短線路b) 中等長(zhǎng)度線路中等長(zhǎng)度線路 （

9、l100km）等值電路形式與架空線路相同等值電路形式與架空線路相同！通常查詢手冊(cè)獲??！通常查詢手冊(cè)獲??！電力系統(tǒng)教學(xué)2電力系統(tǒng)元件參數(shù)和等值電路第二節(jié)第二節(jié)變壓器變壓器的參數(shù)和等值電路的參數(shù)和等值電路一、結(jié)構(gòu)一、結(jié)構(gòu)二、參數(shù)二、參數(shù)三、等值電路三、等值電路電力系統(tǒng)教學(xué)2電力系統(tǒng)元件參數(shù)和等值電路22單相心式單相殼式一、變壓器結(jié)構(gòu)一、變壓器結(jié)構(gòu)電力系統(tǒng)教學(xué)2電力系統(tǒng)元件參數(shù)和等值電路電力系統(tǒng)教學(xué)2電力系統(tǒng)元件參數(shù)和等值電路 電阻電阻：短路電阻（銅損）、勵(lì)磁電阻（鐵損） 電抗：電抗：短路電抗、勵(lì)磁電抗 變壓器標(biāo)明參數(shù)：二、變壓器的參數(shù)二、變壓器的參數(shù)短路損耗：短路損耗：Pk短路電壓百分比：短路電壓

10、百分比：Uk(%)空載損耗：空載損耗：P0空載電流百分比：空載電流百分比：I0(%)電力系統(tǒng)教學(xué)2電力系統(tǒng)元件參數(shù)和等值電路三、變壓器的等值電路三、變壓器的等值電路1 1、用單相等值電路代表三相、用單相等值電路代表三相 正常運(yùn)行三相對(duì)稱，參數(shù)完全相同，三相電正常運(yùn)行三相對(duì)稱，參數(shù)完全相同，三相電壓、電流有效值相同。壓、電流有效值相同。2 2、等值電路（雙繞組）、等值電路（雙繞組）形近似等效電路（形近似等效電路（常用常用） T T形等值電路形等值電路rmjxmr1jx1r2jx2勵(lì)磁勵(lì)磁支路支路一次繞組一次繞組阻抗阻抗歸算到一次側(cè)的二歸算到一次側(cè)的二次繞組阻抗次繞組阻抗r1jx1r2jx2rmj

11、xm電力系統(tǒng)教學(xué)2電力系統(tǒng)元件參數(shù)和等值電路rmjxmr1jx1r2jx2勵(lì)磁勵(lì)磁支路支路一次繞組一次繞組阻抗阻抗歸算到一次側(cè)的二歸算到一次側(cè)的二次繞組阻抗抗次繞組阻抗抗GTRTjXT-jBT 簡(jiǎn)化電路簡(jiǎn)化電路電力系統(tǒng)教學(xué)2電力系統(tǒng)元件參數(shù)和等值電路3 3 等值電路等值電路參數(shù)的獲取參數(shù)的獲取I.I.短路試驗(yàn)短路試驗(yàn)短路損耗：短路損耗：Pk短路電壓百分比：短路電壓百分比：Uk(%)因因：Pk Pr，而三相電阻中的有功損耗，而三相電阻中的有功損耗Pr為：為：TNNTNNTNrRUSRUSRIP2222)3(33可得：可得：kNNTPSUR22單位為單位為：UN（V），），SN（VA），），Pk（

12、W）三相線三相線電壓電壓電力系統(tǒng)教學(xué)2電力系統(tǒng)元件參數(shù)和等值電路但，由于工程上，單位通常為：但，由于工程上，單位通常為：UN（kV），），SN（MVA） Pk（kW）故上式故上式可改寫為可改寫為：NNNkTSUSPR21000/ 因因，變壓器中，變壓器中， XTRT ,故|XT|ZT|，可認(rèn)為短路電，可認(rèn)為短路電 壓壓Uk主要降落在電抗主要降落在電抗XT上，故：上，故：10031003100(%)NTNNTNNkkUXIUZIUUU可得：可得：NNkNNkTSUUIUUX2100(%)3100(%)電力系統(tǒng)教學(xué)2電力系統(tǒng)元件參數(shù)和等值電路II.II.空載試驗(yàn)空載試驗(yàn)空載損耗：空載損耗：P0空載

13、電流百分比：空載電流百分比：I0(%)因因：電導(dǎo)：電導(dǎo)G對(duì)應(yīng)的變壓器的鐵損對(duì)應(yīng)的變壓器的鐵損PFE P0，因此：，因此：TNTNGUGUP220)3( 3可得：可得：20NTUPG 單位為：?jiǎn)挝粸椋篣N（V），），SN（VA），），Pk（W）三相線三相線電壓電壓電力系統(tǒng)教學(xué)2電力系統(tǒng)元件參數(shù)和等值電路但，由于工程上，單位通常為：但，由于工程上，單位通常為：UN（kV），），SN（MVA） P0（kW）故上式故上式可改寫為可改寫為：201000/NNNTUSSPG 因因，變壓器中，變壓器中， BTGT ,故可認(rèn)為空載電流可認(rèn)為空載電流I0主要通主要通 過電納支路，故：過電納支路，故：100100

14、331003100(%)200TNNNNTNNTNNBSUUSBUIBUIII可得：可得：20100(%)NNTUSIB電力系統(tǒng)教學(xué)2電力系統(tǒng)元件參數(shù)和等值電路綜上，可得變壓器等值電路及參數(shù)計(jì)算綜上，可得變壓器等值電路及參數(shù)計(jì)算NNNkTSUSPR21000/NNkTSUUX2100(%)201000/NNNTUSSPGGTRTjXT-jBT20100(%)NNTUSIBNNkNkTSUUjSPZ2)100(%)1000/(200)100(%)1000/(NNNTUSIjSPY可得：可得：?jiǎn)挝唬簡(jiǎn)挝唬篣N（kV）SN（MVA） Pk（kW） P0（kW）變壓器有兩個(gè)額定變壓器有兩個(gè)額定電壓，因

15、此參數(shù)電壓，因此參數(shù)可歸算為任一側(cè)！可歸算為任一側(cè)！電力系統(tǒng)教學(xué)2電力系統(tǒng)元件參數(shù)和等值電路 給定參數(shù)給定參數(shù)：四、電抗器的參數(shù)和等值電路四、電抗器的參數(shù)和等值電路(%)LX1003/(%)NLNLUXIX 單相實(shí)際參數(shù)單相實(shí)際參數(shù)：)(3100(%)NNLLIUXX電力系統(tǒng)教學(xué)2電力系統(tǒng)元件參數(shù)和等值電路第三節(jié)第三節(jié)發(fā)電機(jī)和負(fù)荷發(fā)電機(jī)和負(fù)荷的參數(shù)和等值電路的參數(shù)和等值電路一、發(fā)電機(jī)的參數(shù)及等值電路一、發(fā)電機(jī)的參數(shù)及等值電路二、負(fù)荷的參數(shù)及等值電路二、負(fù)荷的參數(shù)及等值電路電力系統(tǒng)教學(xué)2電力系統(tǒng)元件參數(shù)和等值電路一、發(fā)電機(jī)的參數(shù)及等值電路一、發(fā)電機(jī)的參數(shù)及等值電路特征：I）電力系統(tǒng)中發(fā)電機(jī)均指三

16、相交流發(fā)電機(jī)： II) 發(fā)電機(jī)參數(shù)三相完全相同； III）運(yùn)行時(shí)，發(fā)電機(jī)電壓和電流參量完全對(duì)稱。因此：可用單相等值電路表示三相（1 1）特征分析）特征分析電力系統(tǒng)教學(xué)2電力系統(tǒng)元件參數(shù)和等值電路 電壓源模型電壓源模型（2 2）單相等值電路（電源模型，忽略電阻）單相等值電路（電源模型，忽略電阻）電流源模型電流源模型其中：其中：:kVGE發(fā)電機(jī)的相電動(dòng)勢(shì)（）:GU發(fā)電機(jī)的端口相電壓(kV)數(shù)學(xué)描述：數(shù)學(xué)描述：GGGGEUjX I:AGI發(fā)電機(jī)定子相電流(k )X :G發(fā)電機(jī)的單相電抗( )電力系統(tǒng)教學(xué)2電力系統(tǒng)元件參數(shù)和等值電路已知量：已知量：制造廠一般給出以發(fā)電機(jī)額定容量為基準(zhǔn)制造廠一般給出以發(fā)

17、電機(jī)額定容量為基準(zhǔn) 的電抗百分比。而因的電抗百分比。而因電阻較小，忽略不計(jì)電阻較小，忽略不計(jì)。（3 3）發(fā)電機(jī)單相參數(shù)的計(jì)算）發(fā)電機(jī)單相參數(shù)的計(jì)算3(%)100NGGNI XXU故：故：發(fā)電機(jī)單相電抗的有名值為：發(fā)電機(jī)單相電抗的有名值為：2(%)(%)1001003GNGNGNNXUXUXSI電力系統(tǒng)教學(xué)2電力系統(tǒng)元件參數(shù)和等值電路3.3 3.3 負(fù)荷的參數(shù)及等值電路負(fù)荷的參數(shù)及等值電路（1 1）特征分析）特征分析 在電力系統(tǒng)中，負(fù)荷通常用其從電網(wǎng)中取用的有在電力系統(tǒng)中，負(fù)荷通常用其從電網(wǎng)中取用的有 功功率和無功功率來表示。功功率和無功功率來表示。（2 2）負(fù)荷模型）負(fù)荷模型( (穩(wěn)態(tài)分析常用

18、穩(wěn)態(tài)分析常用) )PL+jQL注意注意：如負(fù)荷為感性，則：如負(fù)荷為感性，則QL00； 如負(fù)荷為容性，則如負(fù)荷為容性，則QL0.8MVA8MVA，有，有5 5個(gè)抽頭，個(gè)抽頭，2.5%2.5%； 6.3MVA6.3MVA，有，有3 3 個(gè)抽頭，個(gè)抽頭，5%5%升壓變壓器升壓變壓器降壓變壓器降壓變壓器低壓繞組沒有抽頭低壓繞組沒有抽頭（4 4）變壓器的抽頭）變壓器的抽頭低壓低壓側(cè)繞組側(cè)繞組高壓高壓側(cè)繞組側(cè)繞組高壓高壓側(cè)繞組側(cè)繞組低壓低壓側(cè)繞組側(cè)繞組電力系統(tǒng)教學(xué)2電力系統(tǒng)元件參數(shù)和等值電路二、二、 有名制等值網(wǎng)絡(luò)有名制等值網(wǎng)絡(luò)等值網(wǎng)絡(luò)中，理想變壓器的存在，使得各支路電流和各節(jié)點(diǎn)電壓難于計(jì)算。因此，在有名

19、制等值網(wǎng)絡(luò)里，需要將不同電壓等級(jí)的元件參數(shù)（導(dǎo)納、阻抗）、以及運(yùn)行參量（電流、電壓）歸算到同一電壓等級(jí)基本級(jí)。計(jì)算完成之后，再把運(yùn)行參量歸算回原電壓等級(jí)1234有名值表示有名值表示有名值表示有名值表示電力系統(tǒng)教學(xué)2電力系統(tǒng)元件參數(shù)和等值電路（1 1）有名值的歸算）有名值的歸算I I 選擇基本級(jí)選擇基本級(jí)：一般取電力系統(tǒng)中的最 高電壓等級(jí)II II 把非基本級(jí)的元件參數(shù)、電流、電壓按照實(shí)把非基本級(jí)的元件參數(shù)、電流、電壓按照實(shí) 際變比際變比歸算到基本級(jí)歸算到基本級(jí)1234例：歸算前等值網(wǎng)絡(luò)（取基本級(jí)為例：歸算前等值網(wǎng)絡(luò)（取基本級(jí)為220220電壓等級(jí)）電壓等級(jí)）1I1U4I4U電力系統(tǒng)教學(xué)2電力系

20、統(tǒng)元件參數(shù)和等值電路1234歸算后等值網(wǎng)絡(luò)歸算后等值網(wǎng)絡(luò)歸算到同一電壓等級(jí)的等值網(wǎng)絡(luò)歸算到同一電壓等級(jí)的等值網(wǎng)絡(luò)1(220)2111(220)2111(220)111(220)111242 10.5()1()1TTTTTTTTTTKZZKYYKUUKIIK1(220)2222(220)2222(220)422(220)422220 121()1()1TTTTTTTTTTKZZKYYKUUKIIK元件參元件參數(shù)歸算數(shù)歸算運(yùn)行參運(yùn)行參量歸算量歸算電力系統(tǒng)教學(xué)2電力系統(tǒng)元件參數(shù)和等值電路例如：例如：歸算前的等值電路歸算前的等值電路取基本級(jí)為取基本級(jí)為220kV220kV，把線路，把線路L3L3的參數(shù)

21、歸算到基本級(jí)的參數(shù)歸算到基本級(jí)(220)2233(220)2233110220()1112111()110/11220/121LLLLZZYY） （） （(220)11(220)11110 220()11 12111()110/11 220/121UUIIK1=220/121K2=110/111（2 2）多電壓等級(jí)網(wǎng)絡(luò)參數(shù)歸算）多電壓等級(jí)網(wǎng)絡(luò)參數(shù)歸算電力系統(tǒng)教學(xué)2電力系統(tǒng)元件參數(shù)和等值電路歸算前的等值電路歸算前的等值電路K1=220/121K2=110/111歸算后的等值電路（注意，歸算后的等值電路（注意，等值電路通常不畫變壓器等值電路通常不畫變壓器）電力系統(tǒng)教學(xué)2電力系統(tǒng)元件參數(shù)和等值電路歸

22、算后的有名值等值電路（注意，歸算后的有名值等值電路（注意，等值電路不含變壓器等值電路不含變壓器）電力系統(tǒng)教學(xué)2電力系統(tǒng)元件參數(shù)和等值電路若取變壓器變比為一次側(cè)和二次側(cè)平均額定電壓之比若取變壓器變比為一次側(cè)和二次側(cè)平均額定電壓之比歸算前的等值電路歸算前的等值電路則，取基本級(jí)為則，取基本級(jí)為220kV220kV，把線路，把線路L3L3的參數(shù)歸算到基本級(jí)時(shí)：的參數(shù)歸算到基本級(jí)時(shí)：()(220)2223333()()(220)22333()231 115231()()()115 10.510.51() =231/10.5LLLLLLLUZZZZUUYYYU基本級(jí)平均額定電壓待歸算級(jí)平均額定電壓待歸算級(jí)

23、平均額定電壓基本級(jí)平均額定電壓（）K1=231/115K2=115/10.5（3 3）多電壓等級(jí)網(wǎng)絡(luò)參數(shù)）多電壓等級(jí)網(wǎng)絡(luò)參數(shù)近似近似歸算歸算簡(jiǎn)化計(jì)算簡(jiǎn)化計(jì)算近似之處電力系統(tǒng)教學(xué)2電力系統(tǒng)元件參數(shù)和等值電路同理：同理：()(220)11()()(220)11()()UUUUUIIU基本級(jí)平均額定電壓待歸算級(jí)平均額定電壓待歸算級(jí)平均額定電壓基本級(jí)平均額定電壓（）同理：可推廣到其他電壓等級(jí)！同理：可推廣到其他電壓等級(jí)！電力系統(tǒng)教學(xué)2電力系統(tǒng)元件參數(shù)和等值電路三、表幺制等值網(wǎng)絡(luò)三、表幺制等值網(wǎng)絡(luò)標(biāo)幺制等值電路中：標(biāo)幺制等值電路中：I.I.元件參數(shù)用標(biāo)幺值表示（包括元件參數(shù)用標(biāo)幺值表示（包括理想變壓器的

24、變比）理想變壓器的變比）II.II.運(yùn)行參量也要有標(biāo)幺值表示運(yùn)行參量也要有標(biāo)幺值表示III.III.不含理想變壓器不含理想變壓器1234理想變壓器理想變壓器理想變壓器理想變壓器標(biāo)幺值表示標(biāo)幺值表示也要用表幺值也要用表幺值表示表示電力系統(tǒng)教學(xué)2電力系統(tǒng)元件參數(shù)和等值電路（1 1）標(biāo)幺值）標(biāo)幺值概念：概念：就是相對(duì)值就是相對(duì)值=有名值標(biāo)幺值相應(yīng)的基準(zhǔn)值表示方式：表示方式：右下腳標(biāo)加右下腳標(biāo)加* *，例如，例如*;,BBBBBBBBBUISUISUISZRXZRXZRXYGBYGBYGB同理：同理：有名值標(biāo)幺值 相應(yīng)的基準(zhǔn)值電力系統(tǒng)教學(xué)2電力系統(tǒng)元件參數(shù)和等值電路（2 2）標(biāo)幺值的基準(zhǔn)值的選?。?biāo)幺

25、值的基準(zhǔn)值的選取電力系統(tǒng)中元件參數(shù)和運(yùn)行參量之間的關(guān)系：電力系統(tǒng)中元件參數(shù)和運(yùn)行參量之間的關(guān)系：331SUIUIZZY因此，因此，若確定基準(zhǔn)值時(shí)也應(yīng)該滿足該關(guān)系若確定基準(zhǔn)值時(shí)也應(yīng)該滿足該關(guān)系331BBBBBBBBSU IUI ZZY則：則：確定基準(zhǔn)值時(shí)，每個(gè)電壓等級(jí)下，確定基準(zhǔn)值時(shí)，每個(gè)電壓等級(jí)下，只需確定兩個(gè)只需確定兩個(gè)基準(zhǔn)值基準(zhǔn)值，其他三個(gè)參量的基準(zhǔn)值即可計(jì)算得到。，其他三個(gè)參量的基準(zhǔn)值即可計(jì)算得到。優(yōu)點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)：有利于計(jì)算。：有利于計(jì)算。S S：三相視在功率；線電壓；線電流：三相視在功率；線電壓；線電流單電壓等級(jí)系統(tǒng)基準(zhǔn)值的選?。?jiǎn)坞妷旱燃?jí)系統(tǒng)基準(zhǔn)值的選?。弘娏ο到y(tǒng)教學(xué)2電力系統(tǒng)元件參數(shù)和等

26、值電路一般：一般：在計(jì)算標(biāo)幺值時(shí)，選擇功率在計(jì)算標(biāo)幺值時(shí)，選擇功率SB和電壓和電壓UB作作 為基準(zhǔn)值，則為基準(zhǔn)值，則22;3BBBBBBBBBSUSIZYSUU回顧：回顧：變壓器參數(shù)表示方式變壓器參數(shù)表示方式NNNkTSUSPR21000/NNkTSUUX2100(%)201000/NNNTUSSPG20100(%)NNTUSIB以變壓器額定容量和額定以變壓器額定容量和額定電壓表示的基準(zhǔn)值電壓表示的基準(zhǔn)值標(biāo)幺值標(biāo)幺值有名值有名值電力系統(tǒng)教學(xué)2電力系統(tǒng)元件參數(shù)和等值電路例如：例如：若系統(tǒng)如右圖若系統(tǒng)如右圖12A）?。海┤。夯鶞?zhǔn)容量基準(zhǔn)容量SB=100MVA基準(zhǔn)電壓基準(zhǔn)電壓UB1=10kVB）計(jì)算

27、：）計(jì)算：基準(zhǔn)阻抗和導(dǎo)納基準(zhǔn)阻抗和導(dǎo)納22221010010010BBBBBBUZSSYUC）計(jì)算：）計(jì)算：阻抗標(biāo)幺值阻抗標(biāo)幺值11*11*TTBTTBZZZYYY變壓器一次側(cè)額定電壓的標(biāo)幺值：變壓器一次側(cè)額定電壓的標(biāo)幺值：10.5/10電力系統(tǒng)教學(xué)2電力系統(tǒng)元件參數(shù)和等值電路選取原則：選取原則：SB：各電壓等級(jí)均相同，即：各電壓等級(jí)均相同，即一個(gè)系統(tǒng)只有一一個(gè)系統(tǒng)只有一 個(gè)功率基準(zhǔn)值個(gè)功率基準(zhǔn)值，理論上講，可隨意選取。，理論上講，可隨意選取。 UB: 每個(gè)電壓等級(jí)各自選取自己的電壓基準(zhǔn)每個(gè)電壓等級(jí)各自選取自己的電壓基準(zhǔn) 值，理論上講，可隨意選取。值，理論上講，可隨意選取。IIII多電壓等級(jí)系

28、統(tǒng)基準(zhǔn)值的選取多電壓等級(jí)系統(tǒng)基準(zhǔn)值的選取這樣：這樣：各電壓等級(jí)可根據(jù)統(tǒng)一的功率基準(zhǔn)值各電壓等級(jí)可根據(jù)統(tǒng)一的功率基準(zhǔn)值SB和電壓和電壓 UB,n，即可計(jì)算出各自的，即可計(jì)算出各自的IB,n， ZB,n， YB,n，之后：之后：即可根據(jù)各電壓等級(jí)的基準(zhǔn)值，計(jì)算出即可根據(jù)各電壓等級(jí)的基準(zhǔn)值，計(jì)算出 系統(tǒng)中各元件參數(shù)（阻抗、導(dǎo)納、變比）和運(yùn)行系統(tǒng)中各元件參數(shù)（阻抗、導(dǎo)納、變比）和運(yùn)行 參量（電壓、電流、功率）的標(biāo)幺值參量（電壓、電流、功率）的標(biāo)幺值電力系統(tǒng)教學(xué)2電力系統(tǒng)元件參數(shù)和等值電路例如：例如：若系統(tǒng)如下圖若系統(tǒng)如下圖1234A）?。海┤。夯鶞?zhǔn)容量基準(zhǔn)容量SB=100MVA10kV電壓等級(jí)線路基準(zhǔn)

29、電壓電壓等級(jí)線路基準(zhǔn)電壓UB,10=10kV110kV電壓等級(jí)線路基準(zhǔn)電壓電壓等級(jí)線路基準(zhǔn)電壓UB,110=110kV220kV電壓等級(jí)線路基準(zhǔn)電壓電壓等級(jí)線路基準(zhǔn)電壓UB,220=220kV電力系統(tǒng)教學(xué)2電力系統(tǒng)元件參數(shù)和等值電路B）計(jì)算：）計(jì)算：各電壓等級(jí)基準(zhǔn)阻抗各電壓等級(jí)基準(zhǔn)阻抗22,10,10,1022,1022,110,110,11022,11022,220,220,1022,22010100;10010110100;100110220100;100220BBBBBBBBBBBBBBBBBBUSZYSUUSZYSUUSZYSUC）計(jì)算：）計(jì)算：各電壓等級(jí)支路標(biāo)幺值各電壓等級(jí)支路標(biāo)幺值

30、111*1*,10,10*,220,220222*2*,110,110;TTTTBBLLLLBBTTTTBBZYZYZYZYZYZYZYZYZY電力系統(tǒng)教學(xué)2電力系統(tǒng)元件參數(shù)和等值電路D）計(jì)算：）計(jì)算：變比標(biāo)幺值變比標(biāo)幺值,10,22010.5242()()BBUUT1:10.5/ 242,220,110220121()()BBUUT2:220/121非標(biāo)準(zhǔn)變比非標(biāo)準(zhǔn)變比1234E）標(biāo)幺值等值電路）標(biāo)幺值等值電路沒有消去變壓器沒有消去變壓器電力系統(tǒng)教學(xué)2電力系統(tǒng)元件參數(shù)和等值電路 在上例中，若在上例中，若先取先?。夯鶞?zhǔn)容量基準(zhǔn)容量SB=100MVA220kV電壓等級(jí)線路基準(zhǔn)電壓電壓等級(jí)線路基準(zhǔn)

31、電壓UB,220=220kV 然后根據(jù)變比然后根據(jù)變比，取，取10kV和和110kV電壓等級(jí)基準(zhǔn)電壓為：電壓等級(jí)基準(zhǔn)電壓為：,10,22010.510.5220242242BBUU,110,22012110.5220220242BBUU 則標(biāo)幺值等值網(wǎng)絡(luò)中變比的標(biāo)幺值為則標(biāo)幺值等值網(wǎng)絡(luò)中變比的標(biāo)幺值為：,10,22010.5242()()BBUUT1:10.5/ 242,220,110220121()()BBUUT2:220/121(1) (1)(1) (1)（3 3）利用基準(zhǔn)值的選取消去理想變壓器利用基準(zhǔn)值的選取消去理想變壓器電力系統(tǒng)教學(xué)2電力系統(tǒng)元件參數(shù)和等值電路1234此時(shí)，標(biāo)幺值等值電

32、路此時(shí)，標(biāo)幺值等值電路意味著等值電路里沒有變壓器意味著等值電路里沒有變壓器通常：等值電路里不含變壓器，這就是最終的標(biāo)幺制等通常：等值電路里不含變壓器，這就是最終的標(biāo)幺制等值電路值電路電力系統(tǒng)教學(xué)2電力系統(tǒng)元件參數(shù)和等值電路（4 4）標(biāo)幺值等值網(wǎng)絡(luò)的優(yōu)點(diǎn)）標(biāo)幺值等值網(wǎng)絡(luò)的優(yōu)點(diǎn)可通過基準(zhǔn)電壓的選取，消去等值網(wǎng)絡(luò)里的變壓器可通過基準(zhǔn)電壓的選取，消去等值網(wǎng)絡(luò)里的變壓器 方法：方法：先選擇基本級(jí)的基準(zhǔn)電壓，在根據(jù)變比折算先選擇基本級(jí)的基準(zhǔn)電壓，在根據(jù)變比折算 到其他電壓等級(jí)作為該電壓等級(jí)的基準(zhǔn)電壓。到其他電壓等級(jí)作為該電壓等級(jí)的基準(zhǔn)電壓。IIII線電壓和相電壓的標(biāo)幺值相同線電壓和相電壓的標(biāo)幺值相同,3B

33、BUU線相若取，某一電壓等級(jí)線路基準(zhǔn)若取，某一電壓等級(jí)線路基準(zhǔn)線線電壓電壓,BU線則，基準(zhǔn)則，基準(zhǔn)相相電壓電壓由于有名值相電壓和線電壓存在：由于有名值相電壓和線電壓存在：,3UU有名值 線有名值 相故：故：*BB/3=/3UUUUUU相，有名值線，有名值相，線，相，線，同理：同理：線電流和相電流的標(biāo)幺值也相同線電流和相電流的標(biāo)幺值也相同三相功率和單相功率的標(biāo)幺值也相同三相功率和單相功率的標(biāo)幺值也相同電力系統(tǒng)教學(xué)2電力系統(tǒng)元件參數(shù)和等值電路III III 計(jì)算結(jié)果清晰，易于判斷結(jié)果的正確性計(jì)算結(jié)果清晰，易于判斷結(jié)果的正確性 主要指：主要指：電力系統(tǒng)中，通常取各電壓等級(jí)的基準(zhǔn)電電力系統(tǒng)中，通常取各

34、電壓等級(jí)的基準(zhǔn)電壓為電壓等級(jí)值，如壓為電壓等級(jí)值，如220kV220kV線路的基準(zhǔn)電壓通常取線路的基準(zhǔn)電壓通常取220kV220kV附近的值，這樣，正常運(yùn)行時(shí)電壓標(biāo)幺值接近附近的值，這樣，正常運(yùn)行時(shí)電壓標(biāo)幺值接近于于1 1。若計(jì)算結(jié)果中，電壓值遠(yuǎn)遠(yuǎn)偏離。若計(jì)算結(jié)果中，電壓值遠(yuǎn)遠(yuǎn)偏離1 1，則說明計(jì)，則說明計(jì)算錯(cuò)誤！算錯(cuò)誤！電力系統(tǒng)教學(xué)2電力系統(tǒng)元件參數(shù)和等值電路例題例題 簡(jiǎn)單電力系統(tǒng)，輸電線路長(zhǎng)度及單位長(zhǎng)度參數(shù)、變壓器銘牌參數(shù)如圖中所示。試求：1）歸算到110kV側(cè)的等值電路； 2）標(biāo)幺值等值電路。110/10.5電力系統(tǒng)教學(xué)2電力系統(tǒng)元件參數(shù)和等值電路解：解：1）歸算到高壓側(cè)的等值電路為：）

35、歸算到高壓側(cè)的等值電路為：123其中，變壓器可直接歸算到高壓側(cè)：其中，變壓器可直接歸算到高壓側(cè)：22,1101,220/1000(%)0.65210.2110()()1006010060NkkTNNUPUZjjSS001,11022,110/1000(%)0/10001.9560()()10060100110NTNNPISYjjSU電力系統(tǒng)教學(xué)2電力系統(tǒng)元件參數(shù)和等值電路其中，線路需按變比從其中，線路需按變比從10.5kV側(cè)歸算到側(cè)歸算到110kV側(cè)：側(cè)：221,22011110110()()(0.030.34) 90 ()10.510.5LZrjxlj 2621,1101110.510.5(

36、)()(02 10 ) 90 ()110110LYgjblj 電力系統(tǒng)教學(xué)2電力系統(tǒng)元件參數(shù)和等值電路2）標(biāo)幺值等值電路為）標(biāo)幺值等值電路為I先取先取SB=100MVA，22,110,1101*/1000(%)()100NBkkTNNBUUPUZjSSS001,11022,110,110/1000(%)()100NBTNNBPISSYjSUU123各自取各自取UB,110=110kV，UB,10=10kV電力系統(tǒng)教學(xué)2電力系統(tǒng)元件參數(shù)和等值電路線路表幺值為：線路表幺值為：2,101,220112(0.030.34) 90()10 100BLBUjZrjxlS6111,11022,10()(02

37、 10 ) 90100/10LBBgjbljYSU變比表幺值為：變比表幺值為：,110,1011010.511010.51/111010BBUU無法消去變壓器！無法消去變壓器！電力系統(tǒng)教學(xué)2電力系統(tǒng)元件參數(shù)和等值電路II先取先取SB=100MVA，UB,110=110kV，22,110,1101*/1000(%)()100NBkkTNNBUUPUZjSSS001,11022,110,110/1000(%)()100NBTNNBPISSYjSUU再根據(jù)變比，?。涸俑鶕?jù)變比，?。?10,11010.510.5110BBUUkV則：變壓器標(biāo)幺值為：則：變壓器標(biāo)幺值為：電力系統(tǒng)教學(xué)2電力系統(tǒng)元件參數(shù)和

38、等值電路已消去已消去理想變理想變壓器壓器線路標(biāo)幺值為：線路標(biāo)幺值為：2,101,220112(0.030.34) 90()10.5 100BLBUjZrjxlS6111,11022,10()(02 10 ) 90100/10.5LBBgjbljYSU變比表幺值為：變比表幺值為：,110,1011010.511010.51/111010.5BBUU可消去變壓器！可消去變壓器！123電力系統(tǒng)教學(xué)2電力系統(tǒng)元件參數(shù)和等值電路四、變壓器的四、變壓器的形等值電路形等值電路缺點(diǎn)缺點(diǎn)：a.無論是有名制等值電路，還是標(biāo)幺制等值電路，無論是有名制等值電路，還是標(biāo)幺制等值電路，歸算參數(shù)都與變比有關(guān)歸算參數(shù)都與變比

39、有關(guān)。這導(dǎo)致變比變化是，歸。這導(dǎo)致變比變化是，歸算參數(shù)需重新計(jì)算。算參數(shù)需重新計(jì)算。例如：通過變壓器變比調(diào)壓時(shí)，如例如：通過變壓器變比調(diào)壓時(shí)，如KT2發(fā)生變化。發(fā)生變化。（1 1）存在的問題）存在的問題1234電力系統(tǒng)教學(xué)2電力系統(tǒng)元件參數(shù)和等值電路缺點(diǎn)缺點(diǎn)：b.環(huán)形網(wǎng)絡(luò)參數(shù)無法精確計(jì)算環(huán)形網(wǎng)絡(luò)參數(shù)無法精確計(jì)算有名制：無法確定歸算參數(shù)有名制：無法確定歸算參數(shù)表幺制：無法確定歸算基準(zhǔn)電壓表幺制：無法確定歸算基準(zhǔn)電壓電力系統(tǒng)教學(xué)2電力系統(tǒng)元件參數(shù)和等值電路（2 2）解決方式，采用）解決方式，采用形等值電路形等值電路1212電壓和電流變化主要發(fā)電壓和電流變化主要發(fā)生在阻抗支路生在阻抗支路導(dǎo)納支路電流

40、、導(dǎo)納支路電流、電壓已知電壓已知？如何消去變壓器？如何消去變壓器？一般化一般化阻抗支路阻抗支路形式形式電力系統(tǒng)教學(xué)2電力系統(tǒng)元件參數(shù)和等值電路依據(jù)：依據(jù)：1I2I1U2U如果采用某種如果采用某種二端口模型二端口模型，使得模，使得模型兩端的電流電壓關(guān)系型兩端的電流電壓關(guān)系始終始終滿足變滿足變壓器變壓后的電氣關(guān)系，則可用該壓器變壓后的電氣關(guān)系，則可用該二端口模型替代該部分電路，而二端口模型替代該部分電路，而其其他電路部分無需歸算他電路部分無需歸算。電力系統(tǒng)教學(xué)2電力系統(tǒng)元件參數(shù)和等值電路二端口網(wǎng)絡(luò)的電壓電流關(guān)系：二端口網(wǎng)絡(luò)的電壓電流關(guān)系：1I2I1U2UKIIKUZIUT21211/（4-104-

41、10）)()1 ()() 1(122222111UUKYUKYKIUUKYUKYKITTTT整理得：整理得：（4-144-14）二端口網(wǎng)絡(luò)模型：二端口網(wǎng)絡(luò)模型：電力系統(tǒng)教學(xué)2電力系統(tǒng)元件參數(shù)和等值電路1I2I1U2U根據(jù)：根據(jù)： （4-144-14）可得，導(dǎo)納表示的等值模型：可得，導(dǎo)納表示的等值模型：進(jìn)一步，阻抗表示的等值模型進(jìn)一步，阻抗表示的等值模型稱之為變壓器的稱之為變壓器的形等值電路形等值電路電力系統(tǒng)教學(xué)2電力系統(tǒng)元件參數(shù)和等值電路121212完整的變壓器等值電路：完整的變壓器等值電路：完整的變壓器等值電路：完整的變壓器等值電路：計(jì)算注意事項(xiàng)：計(jì)算注意事項(xiàng)：阻抗在變壓器阻抗在變壓器1 1

42、這一側(cè)。這一側(cè)。1.1. 最后勿忽略勵(lì)磁支路。最后勿忽略勵(lì)磁支路。教材有誤教材有誤電力系統(tǒng)教學(xué)2電力系統(tǒng)元件參數(shù)和等值電路12形等值電路的特征：形等值電路的特征：阻抗支路的阻抗支路的形等值電路：形等值電路：結(jié)果對(duì)參數(shù)精度非常敏結(jié)果對(duì)參數(shù)精度非常敏感（小數(shù)點(diǎn)后很多位），感（小數(shù)點(diǎn)后很多位），通常用于計(jì)算機(jī)計(jì)算通常用于計(jì)算機(jī)計(jì)算。首末端點(diǎn)電壓、電流變首末端點(diǎn)電壓、電流變化很大。（理解變壓原化很大。（理解變壓原理）理）3. 3. 一側(cè)接地，從看一側(cè)看的輸入阻抗與原一側(cè)接地，從看一側(cè)看的輸入阻抗與原阻抗阻抗支路相同支路相同（計(jì)算導(dǎo)納矩陣時(shí)使用）。（該原則有助于我們記?。ㄓ?jì)算導(dǎo)納矩陣時(shí)使用）。（該原則有助于我們記住公式）公式）電力系統(tǒng)教學(xué)2電力系統(tǒng)元件參數(shù)和等值電路12形等值電路的特征：形等值電路的特征：阻抗支路的阻抗支路的形等值電路：形等值電路：4. 4. 同時(shí)適用于有名制標(biāo)幺同時(shí)適用于有名制標(biāo)幺制等值電路。制等值電路。5. 5. 可可解耦解耦等值電路中，元等值電路中，元件參數(shù)與變壓器