第二章 電力網(wǎng)各元件的等值電路

1、2009 Spring Term電力系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)分析電力系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)分析 第一章第一章 第二章第二章 電力網(wǎng)各元件的等值電路電力網(wǎng)各元件的等值電路和參數(shù)計(jì)算和參數(shù)計(jì)算電力系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)分析電力系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)分析 第一章第一章 2主要內(nèi)容主要內(nèi)容2-1 2-1 架空輸電線路的參數(shù)及等值電路架空輸電線路的參數(shù)及等值電路2-2 2-2 變壓器的等值電路和參數(shù)變壓器的等值電路和參數(shù)2-3 2-3 標(biāo)幺制標(biāo)幺制2-4 2-4 電力網(wǎng)絡(luò)的數(shù)學(xué)模型電力網(wǎng)絡(luò)的數(shù)學(xué)模型2009 Spring Term電力系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)分析電力系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)分析 第一章第一章 輸電線路實(shí)際圖2009 Spring Term電力系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)分析電力系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)分析 第一

2、章第一章 2-1 架空輸電線路的參數(shù)及等值電路思考問(wèn)題：思考問(wèn)題：1 1、有幾個(gè)參數(shù)可以反映單位長(zhǎng)度輸電線的電磁現(xiàn)、有幾個(gè)參數(shù)可以反映單位長(zhǎng)度輸電線的電磁現(xiàn)象象? ?2 2、參數(shù)如何計(jì)算？、參數(shù)如何計(jì)算？2 2、各個(gè)參數(shù)受哪些因素影響、各個(gè)參數(shù)受哪些因素影響? ?3 3、如何表示輸電線路、如何表示輸電線路? ?2009 Spring Term電力系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)分析電力系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)分析 第一章第一章 物理現(xiàn)象物理現(xiàn)象 電力線路的參數(shù)電力線路的參數(shù)串串聯(lián)聯(lián)電電阻阻發(fā)發(fā)熱熱、 2NIP1i電電感感感感應(yīng)應(yīng)電電勢(shì)勢(shì)交交變變磁磁場(chǎng)場(chǎng)、 dtdii2電電容容有有電電位位差差相相間間、相相對(duì)對(duì)地地交交變變電電場(chǎng)場(chǎng)、空

3、空氣氣介介質(zhì)質(zhì)、q3并并聯(lián)聯(lián)電電阻阻泄泄漏漏損損耗耗、加加壓壓U42009 Spring Term電力系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)分析電力系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)分析 第一章第一章 一、電阻 r = /s （歐姆/公里） 其中 ：計(jì)算用電阻率，歐毫米2/公里， 例如:銅 18.8，鋁 31.5 (20) S：導(dǎo)線的額定截面積，毫米2 另外在實(shí)際應(yīng)用中，r隨溫度的變化而變化，可以用下面的公式進(jìn)行修正 rt=r201+ a (t-20) rt、r20：t、20時(shí)的電阻（歐姆/公里） a：電阻的溫度系數(shù)。 例如，鋁0.0036，銅0.00382 參數(shù)的計(jì)算參數(shù)的計(jì)算2009 Spring Term電力系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)分析電力系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)分析 第一

4、章第一章 交流輸電線為單根導(dǎo)線的等值電抗 ：互幾何間距： ：自幾何均距，和導(dǎo)線的材料結(jié)構(gòu)有關(guān)對(duì)于非鐵磁材料的單股線：0.1445lg/eqsDxkmD3eqabbcacDD D D二、電感eqDsD140.779sDrer2009 Spring Term電力系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)分析電力系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)分析 第一章第一章 分裂導(dǎo)線電感 分裂導(dǎo)線采用了改變導(dǎo)線周圍的磁場(chǎng)分布，等效地增加了導(dǎo)線分裂導(dǎo)線采用了改變導(dǎo)線周圍的磁場(chǎng)分布，等效地增加了導(dǎo)線半徑，從而減少了導(dǎo)線電抗。半徑，從而減少了導(dǎo)線電抗。 可以證明：可以證明： ：分裂導(dǎo)線的自幾何均距，與分裂間距及分裂根數(shù)有關(guān)：分裂導(dǎo)線的自幾何均距，與分裂間距及分裂根數(shù)有關(guān) 分

5、裂根數(shù)為分裂根數(shù)為2 2： 分裂根數(shù)為分裂根數(shù)為3 3： 0.1445lg/eqsbDxkmDsbDsbsDD d23sbsDD d2009 Spring Term電力系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)分析電力系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)分析 第一章第一章 交流輸電線為單根導(dǎo)線的電納交流輸電線為分裂導(dǎo)線的電納 req：分裂導(dǎo)線的等值半徑 67.5810/lgeqbs kmDr67.5810/lgeqeqbs kmDr三、電納2009 Spring Term電力系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)分析電力系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)分析 第一章第一章 線路的電導(dǎo)取決于沿絕緣子串的泄漏和電暈線路的電導(dǎo)取決于沿絕緣子串的泄漏和電暈 絕緣子串的泄漏：通常很小絕緣子串的泄漏：通常很小 電暈：強(qiáng)電

6、場(chǎng)作用下導(dǎo)線周圍空氣的電離現(xiàn)象電暈：強(qiáng)電場(chǎng)作用下導(dǎo)線周圍空氣的電離現(xiàn)象臨界電壓：線路開始出現(xiàn)電暈的電壓臨界電壓：線路開始出現(xiàn)電暈的電壓四、電導(dǎo)為單位為單位為相電壓的有效值，以為相電壓的有效值，以KVUrDrmmrDrEUcrmmcrcr lg3 .49ln21 線路電導(dǎo)：線路電導(dǎo)：2 /gPgS kmU（）實(shí)際上，在設(shè)計(jì)線路時(shí)，已檢驗(yàn)了所選導(dǎo)線的半徑是否能滿足晴朗天實(shí)際上，在設(shè)計(jì)線路時(shí)，已檢驗(yàn)了所選導(dǎo)線的半徑是否能滿足晴朗天氣不發(fā)生電暈的要求，一般情況下可設(shè)氣不發(fā)生電暈的要求，一般情況下可設(shè)0g 2009 Spring Term電力系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)分析電力系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)分析 第一章第一章 影響因素導(dǎo)線排列

7、當(dāng)三相導(dǎo)線排列不對(duì)稱時(shí)，各相導(dǎo)線所交鏈的磁鏈不相同，這將引起三相參數(shù)不對(duì)稱。解決方法： 導(dǎo)線換位ABCAAABBBCCC整換位循環(huán)：指一定長(zhǎng)度內(nèi)有兩次換位而三相導(dǎo)線都分別處于三個(gè)不整換位循環(huán)：指一定長(zhǎng)度內(nèi)有兩次換位而三相導(dǎo)線都分別處于三個(gè)不同位置，完成一次完整的循環(huán)。同位置，完成一次完整的循環(huán)。 滾式換位滾式換位 換位方式換位方式 換位桿塔換位換位桿塔換位2009 Spring Term電力系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)分析電力系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)分析 第一章第一章 影響因素分裂導(dǎo)線采用分裂導(dǎo)線相當(dāng)于擴(kuò)大了導(dǎo)線的等效半徑，因而能減小電感，增大電容。減小電感：增大電容：2009 Spring Term電力系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)分析電力系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)

8、分析 第一章第一章 四四. .電力線路的數(shù)學(xué)模型電力線路的數(shù)學(xué)模型 集中參數(shù)模型：集中參數(shù)模型：型型 分兩種情況討論：分兩種情況討論：1)1) 一般線路的等值電路一般線路的等值電路 一般線路：中等及中等以下長(zhǎng)度線路，對(duì)架空線為一般線路：中等及中等以下長(zhǎng)度線路，對(duì)架空線為300km300km；對(duì)電；對(duì)電纜為纜為100km100km。 2009 Spring Term電力系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)分析電力系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)分析 第一章第一章 1. 1.一般線路的等值電路一般線路的等值電路 Z Y/2 Y/2 不考慮線路的分布參數(shù)不考慮線路的分布參數(shù)特性，只用將線路參數(shù)簡(jiǎn)單特性，只用將線路參數(shù)簡(jiǎn)單地集中起來(lái)的電路表示。地集中起

9、來(lái)的電路表示。0000 RrlXx lGg lBb l2009 Spring Term電力系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)分析電力系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)分析 第一章第一章 2 2）長(zhǎng)線路的等值電路）長(zhǎng)線路的等值電路 長(zhǎng)線路：長(zhǎng)度超過(guò)長(zhǎng)線路：長(zhǎng)度超過(guò)300km300km的架空線和超過(guò)的架空線和超過(guò)100km100km的電纜。的電纜。v精確型精確型 根據(jù)雙端口網(wǎng)絡(luò)理論可得：根據(jù)雙端口網(wǎng)絡(luò)理論可得： 0000sinh2 cosh11sinhsinh/ cccZZrlrlYrlZrlZzyrz y其中：稱線路特性阻抗稱線路傳播特性 Z Y/2 Y/2 2009 Spring Term電力系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)分析電力系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)分析 第一章第一章 2-2

10、變壓器的等值電路和參數(shù)思考：1、在電力系統(tǒng)分析中，變壓器如何表示?2、變壓器各等值參數(shù)如何求取?2009 Spring Term電力系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)分析電力系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)分析 第一章第一章 變壓器的實(shí)際圖片2009 Spring Term電力系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)分析電力系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)分析 第一章第一章 變壓器內(nèi)部繞組2009 Spring Term電力系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)分析電力系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)分析 第一章第一章 簡(jiǎn)單物理模型U1NRT2jXT2UrIoUx.RT1jXT12009 Spring Term電力系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)分析電力系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)分析 第一章第一章 RTjXTUrUxIoU1N.RTjXTIo.U1N.Ig.Ib.BTGT 型等值電路銘牌參數(shù)

11、：銘牌參數(shù)：SN、 UINUN、 Pk、Uk、 P0、I02009 Spring Term電力系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)分析電力系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)分析 第一章第一章 sTPR短路實(shí)驗(yàn)短路實(shí)驗(yàn)%sTUX0TPG空載實(shí)驗(yàn)空載實(shí)驗(yàn)TBI%02009 Spring Term電力系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)分析電力系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)分析 第一章第一章 1.1.電阻電阻變壓器的電阻是通過(guò)變壓器的短路損耗變壓器的電阻是通過(guò)變壓器的短路損耗P Pk k，其，其近似等于額定總銅耗近似等于額定總銅耗P PCuCu。我們通過(guò)如下公式來(lái)求解變壓器電阻：我們通過(guò)如下公式來(lái)求解變壓器電阻： )3(332222TNNTNNTNCuRUSRUSRIP 22 NsTNSPRU 22s

12、NTNPURS23210sNTNPURS經(jīng)過(guò)單位換算：:sNNP kWSkVAUkV2009 Spring Term電力系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)分析電力系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)分析 第一章第一章 2.2.電抗電抗kVUMVASNN:在電力系統(tǒng)計(jì)算中認(rèn)為，大容量變壓器的電抗在電力系統(tǒng)計(jì)算中認(rèn)為，大容量變壓器的電抗和阻抗在數(shù)值上接近相等，可近似如下求解：和阻抗在數(shù)值上接近相等，可近似如下求解： 3%100 NTsNIXUU23%101001003NssNTNNUUUUXSI折算時(shí)注意問(wèn)題：折算時(shí)注意問(wèn)題： 基本側(cè)基本側(cè) 功率不變性功率不變性:sNNP kWSkVAUkV2009 Spring Term電力系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)分析電力系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)

13、分析 第一章第一章 3 3、導(dǎo)納（、導(dǎo)納（空載實(shí)驗(yàn)：在原邊加空載實(shí)驗(yàn)：在原邊加UUNN）RTjXTUrUxIoU1N.RTjXTIo.U1N.Ig.Ib.BTGT變壓器電導(dǎo)對(duì)應(yīng)的是變壓器的鐵耗，近似等變壓器電導(dǎo)對(duì)應(yīng)的是變壓器的鐵耗，近似等于變壓器的空載損耗，因此變壓器的電導(dǎo)可于變壓器的空載損耗，因此變壓器的電導(dǎo)可如下求解：如下求解：電導(dǎo)電導(dǎo)021000TNPGSUkVUkWPN:02009 Spring Term電力系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)分析電力系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)分析 第一章第一章 BT由開路試驗(yàn)的I0%決定%100BSU%100IB3U%ITN2NNTN0302%10100NTNISBSU4、電納:NNSkVAUk

14、V2009 Spring Term電力系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)分析電力系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)分析 第一章第一章 1.各量單位：2.UN為哪側(cè)的，則算出的參數(shù)、等值電路為折合到該側(cè)的。3.三相變壓器的原副邊電壓比不一定等于匝數(shù)比4.三相變壓器不論其接法如何，求出的參數(shù)都是等值成Y/Y接法中的一相參數(shù)5.勵(lì)磁支路放在功率輸入側(cè)(電源側(cè)、一次側(cè)) 0()()()()NNSP kWUkVSkVAP kW、注意點(diǎn)：2009 Spring Term電力系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)分析電力系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)分析 第一章第一章 二二. .三繞組變壓器的參數(shù)和數(shù)學(xué)模型三繞組變壓器的參數(shù)和數(shù)學(xué)模型三繞組變壓器的等值電路三繞組變壓器的等值電路132ZT3ZT2ZT1YT三繞

15、組變壓器電氣結(jié)三繞組變壓器電氣結(jié)線圖線圖高高中中低低銘牌參數(shù)：銘牌參數(shù)：SN；UINUNUN；Ps(12)、 Ps(13)、 Ps (32)； Us(12)、 Us(13) 、 Us (32) ； P0、I02009 Spring Term電力系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)分析電力系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)分析 第一章第一章 1.1.電阻電阻n按三個(gè)繞組容量比的不同有三種不同的類型：按三個(gè)繞組容量比的不同有三種不同的類型： 100/100/100、100/50/100、100/100/50n按三個(gè)繞組排列方式的不同有兩種不同的結(jié)構(gòu)：按三個(gè)繞組排列方式的不同有兩種不同的結(jié)構(gòu)： 升壓結(jié)構(gòu)：中壓內(nèi)，低壓中，高壓外升壓結(jié)構(gòu)：中壓內(nèi)，低壓中，

16、高壓外 降壓結(jié)構(gòu)：低壓內(nèi)，中壓中，高壓外降壓結(jié)構(gòu)：低壓內(nèi)，中壓中，高壓外 注意：如何做短路實(shí)驗(yàn)注意：如何做短路實(shí)驗(yàn)? 比如：比如：Pk(12)、Uk(12)：第：第3繞組開路，在第繞組開路，在第1繞繞組中通以額定電流組中通以額定電流; 其它與此類推。其它與此類推。2009 Spring Term電力系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)分析電力系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)分析 第一章第一章 電阻電阻由于容量的不同，對(duì)所提供的短路損耗要做些處理由于容量的不同，對(duì)所提供的短路損耗要做些處理n對(duì)于100/100/1001(1 2)(1 3)(2 3)1()2ssssPPPP2(1 2)(2 3)(1 3)1()2ssssPPPP3(1 3)(2 3

17、)(1 2)1()2ssssPPPP然后按雙繞組變壓器相似的公式計(jì)算各繞組電阻然后按雙繞組變壓器相似的公式計(jì)算各繞組電阻222333122121222101010sNsNsNTTTNNNP UP UP URRRSSS2009 Spring Term電力系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)分析電力系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)分析 第一章第一章 n對(duì)于對(duì)于100/50/100或或100/100/50 首先，將含有不同容量繞組的短路損耗數(shù)據(jù)歸算為首先，將含有不同容量繞組的短路損耗數(shù)據(jù)歸算為額額 定電流下的值。定電流下的值。例如：對(duì)于例如：對(duì)于100/50/100然后，按照然后，按照100/100/100計(jì)算電阻的公式計(jì)算各繞組電阻。計(jì)算電阻的公式

18、計(jì)算各繞組電阻。22(1 2)(1 2)(1 2)(1 2)2()()4/2NNssssNNISPPPPIS 22(2 3)(2 3)(2 3)(2 3)2()()4/2NNssssNNISPPPPIS 2(3 1)(3 1)(3 1)()NsssNIPPPI 2009 Spring Term電力系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)分析電力系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)分析 第一章第一章 容量比不相等時(shí)，如 應(yīng)該注意以下幾點(diǎn)參數(shù)是對(duì)應(yīng)變壓器額定容量下的參數(shù)。50%變壓器容量的繞組參與短路試驗(yàn)，只能做到1/2的變壓器容量所允許的電流。在折合后的變壓器中，繞組間的容量比也就是電流比，而損耗與電流的平方成正比，因此必須將50%容量的繞組對(duì)應(yīng)的短路試

19、驗(yàn)數(shù)據(jù)歸算至變壓器容量。321100/50/1002009 Spring Term電力系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)分析電力系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)分析 第一章第一章 設(shè)為各繞組對(duì)應(yīng)的短路電壓US1%,US2%,US3%則：%U%U%U%U%U%U%U%U%U1S3S) 13(S3S2S) 32(S2S1S)21 (S231123222333%10100%10100%10100SNNSNNSNNUUXSUUXSUUXS:NNSkVAUkV求X1、X2、X32009 Spring Term電力系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)分析電力系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)分析 第一章第一章 3.3.導(dǎo)納導(dǎo)納求取三繞組變壓器導(dǎo)納的方法和求求取三繞組變壓器導(dǎo)納的方法和求取雙繞組變壓器導(dǎo)納的方

20、法相同。取雙繞組變壓器導(dǎo)納的方法相同。2009 Spring Term電力系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)分析電力系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)分析 第一章第一章 3. 3. 等值變壓器模型等值變壓器模型n優(yōu)點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)：這種模型可以體現(xiàn)電壓變換，在多電壓等級(jí)網(wǎng)：這種模型可以體現(xiàn)電壓變換，在多電壓等級(jí)網(wǎng)絡(luò)計(jì)算中，可以不必進(jìn)行參數(shù)和變量的歸算絡(luò)計(jì)算中，可以不必進(jìn)行參數(shù)和變量的歸算n等值變壓器模型推導(dǎo)：等值變壓器模型推導(dǎo)：1212122TTTTVVIZ kZ kVVIZ kZ111*12212SV IVSIkSSkII/21 122/,TV k VI Z2009 Spring Term電力系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)分析電力系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)分析 第一章第一章 2)1(kkYT

21、 kkYT1 kYT IZ IIZ 1 2 kkYkZkkZZykkYkZkkZkZykYkZyyTTTTTTTTTT1111111112022102112 根根據(jù)據(jù)雙雙端端口口原原理理：2009 Spring Term電力系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)分析電力系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)分析 第一章第一章 電力網(wǎng)絡(luò)中應(yīng)用等值變壓器模型的計(jì)算步驟：電力網(wǎng)絡(luò)中應(yīng)用等值變壓器模型的計(jì)算步驟：1)1)有名制、線路參數(shù)都未經(jīng)歸算，變壓器參數(shù)則歸在低壓側(cè)。有名制、線路參數(shù)都未經(jīng)歸算，變壓器參數(shù)則歸在低壓側(cè)。2)2)有名制、線路參數(shù)和變壓器參數(shù)都已按選定的變比歸算到高壓側(cè)。有名制、線路參數(shù)和變壓器參數(shù)都已按選定的變比歸算到高壓側(cè)。3)3)標(biāo)幺制、

22、線路和變壓器參數(shù)都已按選定的基準(zhǔn)電壓折算為標(biāo)幺值。標(biāo)幺制、線路和變壓器參數(shù)都已按選定的基準(zhǔn)電壓折算為標(biāo)幺值。2009 Spring Term電力系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)分析電力系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)分析 第一章第一章 一些常用概念一些常用概念1.1.實(shí)際變比實(shí)際變比 k k k=U k=UI I/U/UIIIIUUI I、UUIIII : :分別為與變壓器高、低壓繞組實(shí)際匝數(shù)相對(duì)應(yīng)的電壓分別為與變壓器高、低壓繞組實(shí)際匝數(shù)相對(duì)應(yīng)的電壓。2.2.標(biāo)準(zhǔn)變比標(biāo)準(zhǔn)變比有名制：歸算參數(shù)時(shí)所取的變比有名制：歸算參數(shù)時(shí)所取的變比標(biāo)幺制：歸算參數(shù)時(shí)所取各基準(zhǔn)電壓之比標(biāo)幺制：歸算參數(shù)時(shí)所取各基準(zhǔn)電壓之比3.3.非標(biāo)準(zhǔn)變比非標(biāo)準(zhǔn)變比 k k*

23、* k k* *= U= UIINIIN U UI I /U/UII II UUININ2009 Spring Term電力系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)分析電力系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)分析 第一章第一章 2.3電力網(wǎng)絡(luò)的數(shù)學(xué)模型問(wèn)題的提出多電壓等級(jí)下，各個(gè)參數(shù)有名值如何折算？多電壓等級(jí)下，各個(gè)參數(shù)有名值如何折算？在電力系統(tǒng)中標(biāo)么值是怎樣定義的？在電力系統(tǒng)中標(biāo)么值是怎樣定義的？在多電壓等級(jí)的情況下，標(biāo)么值如何計(jì)算在多電壓等級(jí)的情況下，標(biāo)么值如何計(jì)算? ?2009 Spring Term電力系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)分析電力系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)分析 第一章第一章 對(duì)于如下網(wǎng)絡(luò)：2009 Spring Term電力系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)分析電力系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)分析 第一章第一章 多電壓

24、等級(jí)下有名值參數(shù)的計(jì)算 1.選取基本級(jí)（一般取最高點(diǎn)壓等級(jí)） 2.將所有參數(shù)歸算于基本級(jí) U歸算=U待歸算(K1K2KN) I歸算=I待歸算/(K1K2KN) Z歸算=Z待歸算(K1K2KN)2注意：靠近待歸算側(cè)的電壓靠近基本級(jí)一側(cè)的電壓K2009 Spring Term電力系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)分析電力系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)分析 第一章第一章 基本級(jí)：基本級(jí)：500kVK1=525/242K2=500/121K3=110/38.5K4=35/112009 Spring Term電力系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)分析電力系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)分析 第一章第一章 1.1.標(biāo)幺值標(biāo)幺值基本概念基本概念1)1)有名制有名制：在電力系統(tǒng)計(jì)算時(shí)，采用有單位的阻抗、導(dǎo)

25、納、電壓：在電力系統(tǒng)計(jì)算時(shí)，采用有單位的阻抗、導(dǎo)納、電壓、電流和功率等進(jìn)行計(jì)算。、電流和功率等進(jìn)行計(jì)算。2)2)標(biāo)幺制標(biāo)幺制：在電力系統(tǒng)計(jì)算時(shí)，采用沒(méi)有單位的阻抗、導(dǎo)納、電：在電力系統(tǒng)計(jì)算時(shí)，采用沒(méi)有單位的阻抗、導(dǎo)納、電壓、電流和功率等進(jìn)行計(jì)算。壓、電流和功率等進(jìn)行計(jì)算。3)3)基準(zhǔn)值基準(zhǔn)值：對(duì)于相對(duì)值的相對(duì)基準(zhǔn)。：對(duì)于相對(duì)值的相對(duì)基準(zhǔn)。三者之間的關(guān)系：三者之間的關(guān)系：同單位的基準(zhǔn)值同單位的基準(zhǔn)值有名值有名值標(biāo)么值標(biāo)么值 4） 基本級(jí)基本級(jí)：將參數(shù)和變量歸算至同一個(gè)電壓級(jí)。一般取網(wǎng)絡(luò)中最高電壓：將參數(shù)和變量歸算至同一個(gè)電壓級(jí)。一般取網(wǎng)絡(luò)中最高電壓級(jí)為基本級(jí)。級(jí)為基本級(jí)。2009 Spring

26、Term電力系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)分析電力系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)分析 第一章第一章 基準(zhǔn)值的選取 基準(zhǔn)值的選取遵循以下原則： 1.單位和有名值相同 2.五個(gè)物理量（電阻ZB、導(dǎo)納YB、電壓UB、電流IB、功率SB）滿足電路的基本關(guān)系，取其中兩個(gè)，一般取UB、 SB ZB、 YB：每相阻抗、導(dǎo)納的基準(zhǔn)值； UB、 IB：線電壓、線電流的基準(zhǔn)值 SB：三相功率的基準(zhǔn)值BBIU3SBBBZI3UBBBYZ12009 Spring Term電力系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)分析電力系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)分析 第一章第一章 不同基準(zhǔn)值標(biāo)么值的折算1.準(zhǔn)確計(jì)算法：逐級(jí)歸算歸算后不含理想變壓器 方法一: (1)選取基本級(jí)，將所有參數(shù)歸算到該基本級(jí)下（Z、Y、U、I、S

27、） (2)在該基本級(jí)下，取統(tǒng)一的基準(zhǔn)值 UB、 SB，算出ZB、 YB、 IB。 (3)在基本級(jí)下計(jì)算出標(biāo)么值 方法二：(1)選取基本級(jí)，在基本級(jí)下取基本值UB、 SB， (2) 將基本級(jí)下的基準(zhǔn)值歸算到其他各電壓等級(jí) (3)在各個(gè)電壓等級(jí)下計(jì)算標(biāo)么值2009 Spring Term電力系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)分析電力系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)分析 第一章第一章 例如下圖（以計(jì)算線路阻抗標(biāo)么值為例）1.取為基本級(jí)，在下取基準(zhǔn)值UB、 SB并計(jì)算出ZBI2.計(jì)算II段和III段的基準(zhǔn)值 ZB=ZBIK22 ZBII= ZBI (1/K12)3.由 計(jì)算Z* Z*iiBiZZZ2009 Spring Term電力系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)分析電力系

28、統(tǒng)穩(wěn)態(tài)分析 第一章第一章 例如下圖（以計(jì)算線路阻抗標(biāo)么值為例）1.取為基本級(jí)，利用有名值參數(shù)的歸算 Z，=ZK22 Z，= Z(1/K12)2.在下取基準(zhǔn)值UB、 SB并計(jì)算出ZB 3.由 計(jì)算Z* Z*BZZZ*2009 Spring Term電力系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)分析電力系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)分析 第一章第一章 就地歸算法歸算后保留理想變壓器各側(cè)選基準(zhǔn)電壓UBi，容量基準(zhǔn)統(tǒng)一取為SB，分別歸算標(biāo)幺值，估算后保留理想變壓器2009 Spring Term電力系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)分析電力系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)分析 第一章第一章 2009 Spring Term電力系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)分析電力系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)分析 第一章第一章 2009 Spring Term電力

29、系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)分析電力系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)分析 第一章第一章 2009 Spring Term電力系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)分析電力系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)分析 第一章第一章 2009 Spring Term電力系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)分析電力系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)分析 第一章第一章 2009 Spring Term電力系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)分析電力系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)分析 第一章第一章 2.近似計(jì)算法 (1)變壓器的變比取兩側(cè)額定電壓比 (2)各個(gè)元件額定電壓近似等于平均額定電壓 各個(gè)電壓等級(jí)對(duì)應(yīng)的平均電壓如下2009 Spring Term電力系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)分析電力系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)分析 第一章第一章 (3)各段電壓基準(zhǔn)值為各段的平均額定電壓 證明： UB=UB（UN/UN） 由1.2給出的額定電壓取平均電壓，

30、UB=Uav UN=Uav、UN=Uav 則有： UB=Uav2009 Spring Term電力系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)分析電力系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)分析 第一章第一章 通過(guò)近似計(jì)算法可以簡(jiǎn)單快速的求出各個(gè)元件參數(shù)的標(biāo)么值GBBdavBGBNBddSSXUSSUXX22*發(fā)電機(jī)：TBBdavBTBNBTTSSXUSSUXX22*變壓器：2*avBTLUSXX線路：2009 Spring Term電力系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)分析電力系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)分析 第一章第一章 其中 Xd、XT，分別為以發(fā)電機(jī)和變壓器自身的額定值（SNB、STB）為基準(zhǔn)值的標(biāo)么值（一般在發(fā)電機(jī)和變壓器的銘牌上給出） XL為線路電抗的有名值2009 Spring Term電力

31、系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)分析電力系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)分析 第一章第一章 標(biāo)么制的優(yōu)缺點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)：1.便于比較、分析元件特性與參數(shù)；2.各級(jí)電壓標(biāo)么值都接近于1；3.對(duì)稱三相電路的計(jì)算與單相計(jì)算一致；4.多電壓級(jí)網(wǎng)絡(luò)，基準(zhǔn)電壓選擇恰當(dāng)可消除變壓器。缺點(diǎn)： 無(wú)量綱、物理概念不如有名值清楚。2009 Spring Term電力系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)分析電力系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)分析 第一章第一章 第一次習(xí)題課本階段的主要內(nèi)容概念電力網(wǎng)為何要采用高電壓為何要確定額定電壓如何確定額定電壓有幾個(gè)參數(shù)可以反映輸電線的電磁現(xiàn)象，參數(shù)如何計(jì)算如何用等值電路表示輸電線路為何要引入換位，分裂導(dǎo)線如何用等值電路表示變壓器，參數(shù)如何計(jì)算標(biāo)幺值概念及計(jì)算2009 Spring T

32、erm電力系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)分析電力系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)分析 第一章第一章 第一次習(xí)題課計(jì)算變壓器參數(shù)及等值電路多級(jí)電力網(wǎng)絡(luò)等值電路的計(jì)算有名值標(biāo)幺值（精確計(jì)算）標(biāo)幺值（近似計(jì)算）2009 Spring Term電力系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)分析電力系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)分析 第一章第一章 例例1 請(qǐng)回答下圖所示系統(tǒng)中的二個(gè)問(wèn)題。（1）發(fā)電機(jī)G、變壓器T1、T2、T3、T4、三相電動(dòng)機(jī)M、單相電燈L等各元件的額定電壓。答：G：10.5kV T1：121/10.5kV T2：110/38.5/11 T3：35/6.6kV T4：11/0.4kV 三相電動(dòng)機(jī)M 380V、單相電燈L 220V（2）當(dāng)變壓器T1在+2.5%抽頭處工作，T2在主抽頭處工作

33、，T3在-2.5%抽頭處工作時(shí)，求這些變壓器的實(shí)際變比。答：T1：124.025/10.5 T2：110/38.5/11 T3：34.125/6.6kV2009 Spring Term電力系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)分析電力系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)分析 第一章第一章 例2：某發(fā)電廠內(nèi)裝設(shè)一臺(tái)三繞組變壓器，容量為120000Kva，三個(gè)繞組容量比為100/100/50，額定電壓為242/121/10.5kV，短路損耗Pk(1-2)=465kW，Pk(1-3)=276kW，Pk(2-3)=258kW，短路電壓Uk(1-2)%=24.7，Uk(1-3)%=14.7，Uk(2-3)%=8.8，空載損耗P0=129kW，I0%=0.65。

34、試求該變壓器的參數(shù)，并作等值電路。2009 Spring Term電力系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)分析電力系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)分析 第一章第一章 2(1 2)(1 2)2(1 3)(1 3)32(2 3)(2 3)31(1 2)(1 3)(2 3)2(1 2)(2 3)(1 3)465()1104()1032()1268.5()21196.5(2NkkNNkkNkkkkkkkkkkSPPkWSSPPkWSSPPkWSPPPPkWPPPPk3(1 3)(2 3)(1 2)1835.5()2kkkkWPPPPkW2009 Spring Term電力系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)分析電力系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)分析 第一章第一章 1(1 2)(1 3)(2 3)2(1

35、 2)(2 3)(1 3)3(1 3)(2 3)(1 2)222211122115.3219.4210.62268.5 24215.3 2421.09274.669( )10001001000 120100120kkkkkkkkkkkkkNkNTNNUUUUUUUUUUUUP UUUZjjjSS 2222222222222333220022196.5 2429.4 2420.79945.875( )10001001000 120100 120835.5 2420.6 2423.3982.928( )10001001000 1201001201000100kNkNTNNkNkNTNNNTNNP

36、UUUZjjjSSP UUUZjjjSSPISYjUU 6221290.65 1202.213.3101000 242100 242jjS2009 Spring Term電力系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)分析電力系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)分析 第一章第一章 例例3 下圖是某輸電系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)圖，各元件的額定參數(shù)在圖中標(biāo)出（標(biāo)幺參數(shù)均是以自身額定值為基準(zhǔn)）。試分別用如下兩種方法計(jì)算發(fā)電機(jī)G到負(fù)荷側(cè)各元件的標(biāo)幺值電抗（取Sn=220MVA，Un(220)=209kV）：(1)精確計(jì)算；（2）近似計(jì)算。2009 Spring Term電力系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)分析電力系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)分析 第一章第一章 答：（1）精確計(jì)算(10)(220)(110)(220)22(10)212(220)12(220)222(220)10.59.07;242121114.95220cos1.1060.1380.4630.122nnnnNnGdNnNnTNnnlnNnTNnUUkVUUkVUSXXPUUSXXSUSXr lUUSXXSU 2009 Spring Term電力系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)分析電力系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)分析 第一章第一章 （2）近似計(jì)算(10)(110)22(10)212(220