電力網(wǎng)等值電路.

1、第二章第四節(jié)電力網(wǎng)絡(luò)的等值電路等值電路2回顧n電力線路的等值電路jLLZRXjLLYGB3 變壓器的等值電路1U2UTRTGTjB 圖圖 雙繞組變壓器等值電路雙繞組變壓器等值電路TjXR RT TjXjXT T：一、二次繞組電阻和漏抗一、二次繞組電阻和漏抗G GT TjBjBT T：勵磁回路勵磁回路21T21TX+X=XR+R=R參數(shù)都折算參數(shù)都折算到一次側(cè)到一次側(cè)4n對于如 下網(wǎng)絡(luò)：一、多電壓等級下，各個參數(shù)有名值如何折算？一、多電壓等級下，各個參數(shù)有名值如何折算？二、在電力系統(tǒng)中標(biāo)么值是怎樣定義的？二、在電力系統(tǒng)中標(biāo)么值是怎樣定義的？三、在多電壓等級的情況下，標(biāo)么值如何計算三、在多電壓等級

2、的情況下，標(biāo)么值如何計算?問題的提出問題的提出5n一、多電壓等級下有名值參數(shù)的計算 1.選取基準(zhǔn)級（一般取最高點壓等級） 2.將所有參數(shù)歸算于基準(zhǔn)級 ik 靠近基準(zhǔn)級一側(cè)的電壓靠近待歸算側(cè)的電壓2122121212(.)/(.)(.)/(.)nnnnZZk kkYYk kkUUk kkIIk kk注意：注意：歸算前后功率保持不變，歸算前后功率保持不變，功率不必歸算功率不必歸算。6 例例 ：試計算下圖所示電力系統(tǒng)的電抗有名制等值網(wǎng)絡(luò)。：試計算下圖所示電力系統(tǒng)的電抗有名制等值網(wǎng)絡(luò)。已知各元件的參數(shù)如下：已知各元件的參數(shù)如下：發(fā)電機(jī)發(fā)電機(jī)S SG(N)G(N)=30MVA=30MVA，U UG(N)

3、G(N)=10.5kV=10.5kV，X XG(N)G(N)% % =0.26=0.26；變壓器變壓器T-1T-1：S ST1(N)T1(N)=31.5MVA=31.5MVA，U Us s%=10.5%=10.5，k kTlTl=10.5/121=10.5/121；變壓器變壓器T-2T-2：S ST2(N)T2(N)=15MVA=15MVA，U Us s%=10.5%=10.5，k kT2T2=110.5/6.6=110.5/6.6；電抗器：電抗器：U UR(N)R(N)=6kV=6kV，I IR(N)R(N)=0.3kA, X=0.3kA, XR R%=5%=5；架空線路長架空線路長80km

4、80km，每公里電抗為，每公里電抗為0.40.4；電纜線路長電纜線路長2.5km2.5km，每公里電抗為，每公里電抗為0.080.08。7解：選擇解：選擇10.5kV10.5kV級為基準(zhǔn)級級為基準(zhǔn)級 U UB B10.5KV10.5KV；110.5/121k 有名值歸算到基準(zhǔn)級有名值歸算到基準(zhǔn)級10.5/121110/6.630MVA10.5kV212212 (.)/(.)nnZZk kkYYk kk221()s11()UU %10.510.5=10010031.5TNTTNXS0.37（ ）2110.580 0.4 ( ) =80 0.4=0.24121LXk2（）（ ）22G(N)G(N)

5、G100G(N)% U10.50.260.9630XXS（ ）8222()22212()UU %11010.510.5() =0.6410010015121TNsTTNXkS（ ）()2212()2212U%5610.5110() =1.21001001216.6330.310.51102.5 0.08 () =2.5 0.08=0.421216.6R NRRR NCXXk kIXk k（）（ ）（）（ ）110.5/121k 10.5/121110/6.630MVA10.5kV2110/6.6k 0.96j0.37j0.24j0.64j1.2j0.42jGX1TXLX2TXRXCX91 1

6、標(biāo)幺值的概念標(biāo)幺值的概念 注意注意： （1 1）標(biāo)幺值沒有量綱。）標(biāo)幺值沒有量綱。 （2 2）所選基準(zhǔn)值不同，標(biāo)幺值不同。）所選基準(zhǔn)值不同，標(biāo)幺值不同。 位）位）基準(zhǔn)值（與有名值同單基準(zhǔn)值（與有名值同單）實際有名值（任意單位實際有名值（任意單位標(biāo)幺值標(biāo)幺值 二、電力系統(tǒng)的標(biāo)幺制二、電力系統(tǒng)的標(biāo)幺制*U10.5,U10.5U1.0U10U1.05GBGBGkVkVkV例：選選102 2 基準(zhǔn)值的選取基準(zhǔn)值的選取 （1 1）除了要求和有名值同單位外，原則上可以是任意值。）除了要求和有名值同單位外，原則上可以是任意值。 （2 2）考慮采用標(biāo)幺值計算的目的。）考慮采用標(biāo)幺值計算的目的。 目的目的：（：

7、（a)a)簡化計算。簡化計算。 （b)b)便于對結(jié)果進(jìn)行分析比較。便于對結(jié)果進(jìn)行分析比較。單相電路中處理單相電路中處理選四個物理量選四個物理量, ,使它們滿足使它們滿足: :U,UPPPZI SIUUP BBBP BP BBZ ISI基準(zhǔn)值的選取原則：基準(zhǔn)值的選取原則：1 1、全系統(tǒng)只選一套、全系統(tǒng)只選一套2 2、一般選額定值、一般選額定值3 3、滿足電路的基本關(guān)系、滿足電路的基本關(guān)系 進(jìn)行電力系統(tǒng)計算時，采用沒有單位的阻抗、導(dǎo)納、電壓、電流，功率等的相對值進(jìn)行運算稱為標(biāo)幺制。11則在標(biāo)幺制中則在標(biāo)幺制中, ,可以得到可以得到: :結(jié)論結(jié)論: :只要基準(zhǔn)值的選擇滿足只要基準(zhǔn)值的選擇滿足 則在標(biāo)

8、幺則在標(biāo)幺制中制中, ,電路中各物理量之間的關(guān)系與有名值相同電路中各物理量之間的關(guān)系與有名值相同, ,有關(guān)公式可以直接應(yīng)用。有關(guān)公式可以直接應(yīng)用。三相電路的處理三相電路的處理 UUPPPZ ISI U33U3U3PPZISISUUP BBBP BP BBZ ISI12選基準(zhǔn)值，并滿足如下要求：選基準(zhǔn)值，并滿足如下要求：則得到標(biāo)幺制中的計算公式：則得到標(biāo)幺制中的計算公式：結(jié)論：結(jié)論：在標(biāo)幺制中，三相電路的計算公式與單相電路的在標(biāo)幺制中，三相電路的計算公式與單相電路的 計算公式完全相同，線電壓與相電壓的標(biāo)幺值相同，計算公式完全相同，線電壓與相電壓的標(biāo)幺值相同，三相功率與單相功率的標(biāo)幺值相同。三相功

9、率與單相功率的標(biāo)幺值相同。U33U3U3U3BBBP BBBBP BBP BZ ISIISUUUPPZ ISIS 13三相電路中的習(xí)慣做法：只選三相電路中的習(xí)慣做法：只選V VB B和和S SB B，由下式計算，由下式計算Z ZB B和和B B。電流與阻抗的標(biāo)幺值計算：電流與阻抗的標(biāo)幺值計算：2 3I3BBBBBBBBUUSZISU223BBBBBBBBU IIIISSSRjXZRjXRjXZUU14標(biāo)幺值結(jié)果換算成有名值標(biāo)幺值結(jié)果換算成有名值：23()BBBBBBBUU USII IIUSS SUZRjXS153 3 不同基準(zhǔn)值的標(biāo)幺值間的換算不同基準(zhǔn)值的標(biāo)幺值間的換算把標(biāo)幺阻抗還原成有名值

10、：把標(biāo)幺阻抗還原成有名值：新基準(zhǔn)值下的標(biāo)幺值：新基準(zhǔn)值下的標(biāo)幺值：2()*(NNNUXXS有名值）2(*()*()22NBBBNBNBUSSXXXUSU）有名值161.精確計算方法(1)基準(zhǔn)變比法(2)基本級法2.近似計算方法三、多級電壓的網(wǎng)絡(luò)中各元件參數(shù)標(biāo)幺值的計算 17主要問題在于參數(shù)的折算 1.精確計算方法(1)基準(zhǔn)變比法求各元件實際有名值認(rèn)為變壓器的額定變比等于相鄰電壓等級基準(zhǔn)電壓之比1K即即標(biāo)幺制中，取統(tǒng)一SB；并為每一電壓等級規(guī)定UB（UB1，UB2，UB3），相應(yīng)地得到每一電壓等級阻抗基值對每一個元件按照本段基準(zhǔn)值，計算標(biāo)么值。 18n例：三個不同電壓等級的電路經(jīng)兩臺變壓器耦聯(lián)所

11、組成的輸電系統(tǒng) 191）實際有名值表示的等值電路()2()()21()11()1()1()11()G NGG NG NTNTTNTNTNTTNUXXSUXXSUkU()()22()22()2()2()22()%1003R NRRR NTNTTNTNTNTTNUXXIUXXSUkU實際有實際有名值名值202）標(biāo)么值表示的等值電路2()2()22()()()/1/TNTNTTBBBUUkkkUU( )2112( )BBGGBTTBSXXUSXXU()2222()BBLLBTTBSXXUSXXU()22()BBRRBCCBSXXUSXXU1()1()11()( )()/1/TNTNTTBBBUUkk

12、kUUV VB(B() )V VB(B() )V VB(B() )基值：基值：S SB B21 例例2 2 ：試計算下圖所示電力系統(tǒng)的標(biāo)幺制等值網(wǎng)絡(luò)。：試計算下圖所示電力系統(tǒng)的標(biāo)幺制等值網(wǎng)絡(luò)。已知各元件的參數(shù)如下：已知各元件的參數(shù)如下：發(fā)電機(jī)發(fā)電機(jī)S SG(N)G(N)=30MVA=30MVA，U UG(N)G(N)=10.5kV=10.5kV，X XG(N)G(N)% % =0.26=0.26；變壓器變壓器T-1T-1：S ST1(N)T1(N)=31.5MVA=31.5MVA，U Us s%=10.5%=10.5，k kTlTl=10.5/121=10.5/121；變壓器變壓器T-2T-2

13、：S ST2(N)T2(N)=15MVA=15MVA，U Us s%=10.5%=10.5，k kT2T2=110.5/6.6=110.5/6.6；電抗器：電抗器：U UR(N)R(N)=6kV=6kV，I IR(N)R(N)=0.3kA, X=0.3kA, XR R%=5%=5；架空線路長架空線路長80km80km，每公里電抗為，每公里電抗為0.40.4；電纜線路長電纜線路長2.5km2.5km，每公里電抗為，每公里電抗為0.080.08。22解：選基值:SB=100MVA UB(I)=10.5kV kB(I-II)=kTl kB(II-III)=kT2 （規(guī)定了一個電壓基值，其余段基值相應(yīng)

14、獲得）B(II)B(I)B(I II)1110.5121kV10.5/121UUkB(III)B(II)B(II III)111217.26kV110/6.6UUk22G(N)B1G(B)*G(N)*22G(N)B(I)U10.51000.260.873010.5SXXXSU22T1(NI)SB2T1(B)*22T1(N)B(I)%10.5 10.51000.3310010031.5U10.5UUSXXS各元件的標(biāo)幺值為:10.5/121110/6.630MVA10.5kV23計算結(jié)果（橫線以上代表電抗的標(biāo)號，橫線以下表示它計算結(jié)果（橫線以上代表電抗的標(biāo)號，橫線以下表示它的標(biāo)幺值）的標(biāo)幺值）B

15、L3L(B)*22B(II)1000.4 800.22121SXXXU22T2(NII)SB4T2(B)*22T2(N)B(II)%10.5 1101000.5810010015121UUSXXSUR(N)RB5R(B)*22B(III)R(N)%561001.091001007.2633 0.3UUSXXUIB6C(B)*22B(III)1000.08 2.50.387.26CSXXXU10.8720.3330.2240.5851.0960.38Go:基本級法基本級法241.精確計算方法(2)基本級法各元件和參數(shù)的有名值歸算到基本級然后除以與基本級相對應(yīng)的阻抗、導(dǎo)納、電壓、電流基準(zhǔn)值，計算標(biāo)

16、么值。基本級：在多級電力網(wǎng)中，各元件的參數(shù)，節(jié)點的基本級：在多級電力網(wǎng)中，各元件的參數(shù)，節(jié)點的電壓、電流都電壓、電流都?xì)w算到某一電壓級歸算到某一電壓級?；炯壍倪x擇：選取基本級的選擇：選取電壓等級最高電壓等級最高或者元件數(shù)量最或者元件數(shù)量最多的電壓級為基本級。多的電壓級為基本級。基本級的基準(zhǔn)值：一般選擇基本級的基準(zhǔn)值：一般選擇S SB B和和U UB B對應(yīng)求出對應(yīng)求出I IB B、Z ZB B、Y YB B2UBBBZS3UBBBSI 25 各元件和參數(shù)的有名值歸算到基本級v設(shè)某電壓級和基本級之間有變比為k1、k2kn的n臺變壓器。v該電壓級中某元件阻抗Z、導(dǎo)納Y、電壓V、電流I，歸算到基本

17、級：21 221 21 21 2 (. )/(. )UU (. )/(. )nnnnZZkkkYYkkkkkkIIkkk歸算前參數(shù)歸算前參數(shù)歸算后參數(shù)歸算后參數(shù)3U3UIISS功率不存在折算26計算標(biāo)么值22U10.5 /100BBBXS211()2U %10.51000.3310031.510.5sTTBBXXX379. 0095. 122. 05 .10100)(4080)*()*(221)*(BCBCBRBRBLBLXXXXXXkXXX2222()*2U %11010.5100()0.871001512110.5sTTBBXXX2()()*()*2()U0.87UG NGBG BG NB

18、G NBXSXXXSn兩種精確方法計算所得標(biāo)么值完全一致基準(zhǔn)變比法27n上面方法產(chǎn)生問題：回路中有多個電壓等級時，VB取值很難全部滿足要求，相同的電壓等級出現(xiàn)了兩個不同的VB。110KV220KV220KV110KV10.5/242KV10.5/121KV220/121KV110/11KV282.近似計算方法n將各個電壓級都以其平均額定電壓作為基準(zhǔn)電壓，然后在各個電壓級換算成標(biāo)幺值。nUB1.05UN n3.15，6.3，10.5，15.75，37， 115，230，345，525 （KV） 由來由來( (請了解請了解) )：1.1UU1.05U2NNavNU29例例3 3 給定基準(zhǔn)功率給定基

19、準(zhǔn)功率S SB B100MV100MVA A，基準(zhǔn)電壓等于各級平均額，基準(zhǔn)電壓等于各級平均額定電壓。試對例定電壓。試對例1 1的輸電系統(tǒng)作各元件參數(shù)標(biāo)幺值的近似計的輸電系統(tǒng)作各元件參數(shù)標(biāo)幺值的近似計算。算。解：UB（I）10.5kV，UB（）115kV，UB（）6.3kV發(fā)電機(jī)電抗 22G(N)BG(B)*G(N)*212G(N)B(I)10.51000.260.873010.5USXXXSU變壓器T-1電抗 架空線路電抗 變壓器T-2電抗 22T1(NI)SB2T1(B)*22T1(N)B(I)U %10.5 10.51000.3310010031.510.5USXXSUBL3L(B)*22B(II)1000.4 800.24U115SXXX22T2(NII)SB4T2(B)*22T2(N)B(II)U %10.5 1101000.6410010015115USXXSU30電纜線路電抗 變壓器變比標(biāo)幺值 B6C(B)*22B(III)1000.08 2.50.504U6.3CSXXXT1(NI)T1(NII)1*B(I)B(II)U/10.5/1210.95/10.5/115TUkUU2()