電力系統(tǒng)基礎(chǔ)-2

1、電力系統(tǒng)動(dòng)態(tài)模擬的基本原理與方法電力系統(tǒng)基礎(chǔ)2010年3月1第二章 電力網(wǎng)絡(luò)元件的等值電路和參數(shù)計(jì)算概述：(1) 任務(wù)： 電網(wǎng)靜態(tài)模型中，電力線路和變壓器的等值描述問(wèn)題等值電路、參數(shù)計(jì)算; 電力系統(tǒng)等值網(wǎng)絡(luò)的制訂。(2) 意義： 電力系統(tǒng)仿真計(jì)算的建?；A(chǔ)。(3) 特點(diǎn)： 三相元件與系統(tǒng)單相等值電路和單相參數(shù)(4) 分析方法： 元件運(yùn)行時(shí)物理特性（現(xiàn)象）抽象等值電路參數(shù)計(jì)算方法系統(tǒng)等值網(wǎng)絡(luò)。2第二章 電力網(wǎng)絡(luò)元件的等值電路和參數(shù)計(jì)算電力線路概述 (1) 線路的類型：架空線路3第二章 電力網(wǎng)絡(luò)元件的等值電路和參數(shù)計(jì)算電力線路概述 (2) 幾個(gè)基本概念（架空線路）： 導(dǎo)線布置方式：支撐式（10kV

2、及以下）；懸掛式（35kV及以上） 導(dǎo)線排列方式：三角形；水平；豎直；雙回六角形、雙回傘形 導(dǎo)線結(jié)構(gòu)：?jiǎn)喂删€（銅、鋁）；絞線（銅、鋁）；鋼芯鋁絞線4第二章 電力網(wǎng)絡(luò)元件的等值電路和參數(shù)計(jì)算2.1 電力線路的參數(shù)2.1.1 單位長(zhǎng)度電力線路的參數(shù)和等值電路 (1) 物理現(xiàn)象及其參數(shù) 電力線路充電并帶負(fù)載運(yùn)行（電流i(t)，電壓u(t)）5第二章 電力網(wǎng)絡(luò)元件的等值電路和參數(shù)計(jì)算2.1 電力線路的參數(shù)2.1.2 單位長(zhǎng)度架空線路的參數(shù)計(jì)算(1)電阻r1 ： r1 =/S （ /km ） 注意： ：.mm2/km； S：mm2 的取值大于直流標(biāo)準(zhǔn)電阻率 趨膚效應(yīng)；絞線影響 r1與環(huán)境溫度有關(guān)修正：

3、r1r201+(t-20) r20: 200C電阻值; : 與材料有關(guān)的溫度修正系數(shù) 對(duì)于分裂導(dǎo)線： r1 r1/n n: 分裂導(dǎo)體數(shù) 導(dǎo)線截面越大，電阻越大；分裂導(dǎo)線根數(shù)愈多，電阻愈小6第二章 電力網(wǎng)絡(luò)元件的等值電路和參數(shù)計(jì)算2.1 電力線路的參數(shù)2.1.2 單位長(zhǎng)度架空線路的參數(shù)計(jì)算(2)電抗x1 ： 機(jī)理： i(t)磁場(chǎng)電感(本相自電感+相間互電感) l x=l2fl (=N=2fN=314) 計(jì)算： x1= 0.1445 lg (Dm/r ) +0.0157ur (/km ) Dm 三相導(dǎo)線的幾何均距，與導(dǎo)線排列形式有關(guān)； r 導(dǎo)線半徑；系數(shù)與導(dǎo)線材料及結(jié)構(gòu)有關(guān) x1= 0.1445

4、lg (Dm/r ) (/km ) r 導(dǎo)線幾何平均半徑； 對(duì)鋁、銅材料 ur 1 r 0.779r ； 一般 r (0.770.9)r 注意： a) 影響因素： Dm x1 ； r x1 ；影響均不顯著 分裂導(dǎo)線的分裂數(shù) x1 近似計(jì)算(如短路計(jì)算)一般取平均值： x1 0.4 /km b) 分裂導(dǎo)線： x1= 0.1445 lg (Dm/req )+0.0157/n req：分裂導(dǎo)線等值半徑；n：分裂導(dǎo)體數(shù)7第二章 電力網(wǎng)絡(luò)元件的等值電路和參數(shù)計(jì)算2.1 電力線路的參數(shù)2.1.2 單位長(zhǎng)度架空線路的參數(shù)計(jì)算(3) 電導(dǎo)g1 ： 泄漏電流：良好絕緣，泄漏電流忽略通常忽略對(duì)應(yīng)的電導(dǎo) 空氣游離:

5、 與線路運(yùn)行電壓VL有關(guān)： VL導(dǎo)線周圍電場(chǎng)游離發(fā)生程度一旦游離發(fā)生“電暈” 電暈臨界電壓：發(fā)生電暈的最低電壓稱，Vcr。由經(jīng)驗(yàn)公式確定： 電暈臨界線電壓：Vcr=84m1 m2r lg(Dm/r ) (kV) 電暈條件：VL Vcr Vcr越高越不易發(fā)生電暈 電暈影響因素： 運(yùn)行電壓 VL(Vcr越小)越容易發(fā)生電暈 電壓等級(jí)同樣條件下，電壓等級(jí)越高，越容易發(fā)生電暈。 m1 導(dǎo)線表面光滑程度系數(shù)；單股光滑： m11 m2 氣象系數(shù)；晴朗天氣：m21 3.92b/(273+t) 空氣相對(duì)密度:大氣壓力越低、空氣溫度越高， 越小 Dm 導(dǎo)線相間幾何均距； Dm越大， Vcr越高（效果不太顯著）

6、r 導(dǎo)線半徑；導(dǎo)線截面越大， Vcr越高，越不易發(fā)生電暈 最有效措施：增大半徑分裂導(dǎo)線、擴(kuò)徑導(dǎo)線提高Vcr8第二章 電力網(wǎng)絡(luò)元件的等值電路和參數(shù)計(jì)算2.1 電力線路的參數(shù)2.1.2 單位長(zhǎng)度架空線路的參數(shù)計(jì)算(3) 電導(dǎo)g1 ： 電導(dǎo)計(jì)算： g1P/VL2 (S/km) P每公里的三相電暈損耗(試驗(yàn)確定)：MW/km VL線路運(yùn)行線電壓：kV 應(yīng)用注意： a) Vcr與三相導(dǎo)線排列方式有關(guān) Vcr計(jì)算式對(duì)應(yīng)正三角形排列：各相相等，為Vcr; 水平排列： Vcr（中）0.96 Vcr； Vcr（邊）1.06 Vcr b) 220kV及以上線路，設(shè)計(jì)(選擇)導(dǎo)線截面時(shí)，通常應(yīng)保證正常氣象條件下不發(fā)

7、生電暈；必要時(shí)采用擴(kuò)徑導(dǎo)線、分裂導(dǎo)線 綜合 、 b)，實(shí)際應(yīng)用中： g1 09第二章 電力網(wǎng)絡(luò)元件的等值電路和參數(shù)計(jì)算2.1 電力線路的參數(shù)2.1.2 單位長(zhǎng)度架空線路的參數(shù)計(jì)算(4) 電納b1 ： 機(jī)理：線路帶電運(yùn)行電場(chǎng)電荷(量) 電容C電納b= c 計(jì)算： b1 7.58/lg(Dm/r) 10-6 (S/km) Dm 導(dǎo)線相間幾何均距 r 導(dǎo)線半徑，分裂導(dǎo)線為req 影響因素： Dm b1 ； r b1 ；影響均不顯著 分裂導(dǎo)線的分裂數(shù) b1 一般取值范圍： b1 (2.83.15) 10-6 (S/km)2.1.3 單位長(zhǎng)度電纜線路的參數(shù)計(jì)算(1) 電纜線路電容(電納) 較架空線大；電

8、阻在阻抗中占比大于架空線路；電導(dǎo)忽略不計(jì)。(2) 電抗、電納計(jì)算復(fù)雜，通常由廠家實(shí)驗(yàn)給出，使用中查表獲得 10第二章 電力網(wǎng)絡(luò)元件的等值電路和參數(shù)計(jì)算2.1 電力線路的參數(shù)2.1.4 應(yīng)用注意嚴(yán)格地講，三相參數(shù)不相等(不對(duì)稱) 。短線路不對(duì)稱可以忽略；長(zhǎng)架空線路經(jīng)過(guò)整循環(huán)換位，三相近似對(duì)稱；電纜線路三相近似對(duì)稱。 一般應(yīng)用中，認(rèn)為線路三相參數(shù)相等無(wú)論架空、電纜線路，單位長(zhǎng)度參數(shù)均可以由導(dǎo)線型號(hào)查表獲得。查表時(shí)所需架空線路的相間幾何均距可按下表取值： 0.38kV:0.40.6m 610kV : 0.61.5m 35kV : 13m 110kV : 34.5m 220kV : 57.5m 330

9、kV : 89m 500kV : 1113m 750kV: 14m11第二章 電力網(wǎng)絡(luò)元件的等值電路和參數(shù)計(jì)算2.1 電力線路的參數(shù)2.1.4 應(yīng)用注意架空線路的r1/x1對(duì)電網(wǎng)運(yùn)行特性具有重要影響，一般而言，電壓等級(jí)越高，比值越小r1/x1，線路阻抗角越大。一般 低壓配電線路，r1/x1 1 壓配電線路， r1/x1 1 或 r1/x1略1 35kV以上線路， r1/x11 甚至 r1/x11， 阻抗角300 km 的架空線路 或 l 100 km 的電纜線路(長(zhǎng)線路) 用多個(gè)型集中參數(shù)等值電路級(jí)聯(lián)，每個(gè)型等效200300km; 或：用1個(gè)型，但其集中參數(shù)要考慮分布特性影響修正參數(shù)22第二章

10、 電力網(wǎng)絡(luò)元件的等值電路和參數(shù)計(jì)算2.2 架空線路的等值電路2.2.2 輸電線路的集中參數(shù)等值電路(2) 短線路的集中參數(shù)等值電路： 常用電路型式：集中參數(shù)， 忽略Y 用1個(gè)串聯(lián)阻抗等值電路等值電路參數(shù)： R=r1 l ; X=x1 l ; Z=R+jX 單位：(/相) G 0 ; B 0; Y 0 適用范圍： l 300 km 的 架空線路 或 l 100 km 的 電纜線路 必須計(jì)及分布特性影響！ 電路型式：集中參數(shù) 型 等值電路 參數(shù)必須修正！24第二章 電力網(wǎng)絡(luò)元件的等值電路和參數(shù)計(jì)算2.2 架空線路的等值電路2.2.2 輸電線路的集中參數(shù)等值電路(3) 長(zhǎng)線路的集中參數(shù)等值電路： 一

11、種近似長(zhǎng)線等值電路型式： l 線路的實(shí)際物理長(zhǎng)度（km） 線路的等效電氣長(zhǎng)度（rad） =l(x b)1/2 X= x l B= b l x 單位長(zhǎng)度電抗 b 單位長(zhǎng)度電納25第二章 電力網(wǎng)絡(luò)元件的等值電路和參數(shù)計(jì)算2.2 架空線路的等值電路2.2.2 輸電線路的集中參數(shù)等值電路(3) 長(zhǎng)線路的集中參數(shù)等值電路 修正參數(shù)的精確計(jì)算物理意義： kr1 ，kx1 集中參數(shù)電路的阻抗損耗 實(shí)際分布參數(shù)線路的阻抗損耗 集中參數(shù)電路的導(dǎo)納損耗 實(shí)際分布參數(shù)線路的導(dǎo)納損耗用集中參數(shù)電路等效實(shí)際分布參數(shù)線路時(shí)，必須減小等值阻抗，增大等值導(dǎo)納26第二章 電力網(wǎng)絡(luò)元件的等值電路和參數(shù)計(jì)算2.2 架空線路的等值電

12、路2.2.2 輸電線路的集中參數(shù)等值電路(3) 長(zhǎng)線路的集中參數(shù)等值電路物理意義： kr1 ，kx1 27第二章 電力網(wǎng)絡(luò)元件的等值電路和參數(shù)計(jì)算2.2 架空線路的等值電路2.2.2 輸電線路的集中參數(shù)等值電路(3) 長(zhǎng)線路的集中參數(shù)等值電路物理意義： kr1 ，kx1 28第二章 電力網(wǎng)絡(luò)元件的等值電路和參數(shù)計(jì)算2.2 架空線路的等值電路2.2.2 輸電線路的集中參數(shù)等值電路(3) 長(zhǎng)線路的集中參數(shù)等值電路 分布特性影響舉例 330kV架空線路：r1=0.0579/km ，x1=0.316/km ，b1=3.5510-6 S/km (g1 0)。29第二章 電力網(wǎng)絡(luò)元件的等值電路和參數(shù)計(jì)算2

13、.2 架空線路的等值電路2.2.2 輸電線路的集中參數(shù)等值電路(4) 電力線路集中參數(shù)等值電路應(yīng)用說(shuō)明（小結(jié)） 對(duì)于電纜線路： a) 其電阻比例相對(duì)架空線為大；其電容也較架空線大。 b) x1、b1的計(jì)算復(fù)雜，通常由廠家實(shí)驗(yàn)給出，使用時(shí)查表。 不同形式的等值電路，有不同的應(yīng)用場(chǎng)合，視要求選擇使用： a) 短線路模型：集中參數(shù)，串聯(lián)阻抗，不計(jì)Y 35kV及以下 & 100km以下架空線路 or 很短的電纜線路 ; b) 中長(zhǎng)線路模型：集中參數(shù)， (or T)型電路 110kV及以上 & 100300km架空線路 or 100km的電纜線路 ; c) 長(zhǎng)線模型：集中參數(shù)， (or T)型電路根據(jù)需

14、要修正參數(shù)！ Or 精確長(zhǎng)線模型（運(yùn)行特性方程 + 混合二端口網(wǎng)絡(luò)） 220kV及以上 & 300km架空線路 or 100km的電纜線路 。 d) 本章所及為穩(wěn)態(tài)模型；暫態(tài)計(jì)算時(shí)網(wǎng)絡(luò)用“準(zhǔn)穩(wěn)態(tài)模型”；短路計(jì)算時(shí)進(jìn)一步忽略電阻、電納純電抗網(wǎng)絡(luò)。30第二章 電力網(wǎng)絡(luò)元件的等值電路和參數(shù)計(jì)算2.3 電力變壓器的等值電路和參數(shù)2.3.1 變壓器的等值電路(1)參數(shù)概述4個(gè)電氣參數(shù) 繞組電阻：繞組銅耗 繞組漏抗：繞組漏磁 勵(lì)磁電導(dǎo)：鐵芯損耗 勵(lì)磁電納：繞組間互感磁場(chǎng)(2)等值電路：T型、型、 型電力系統(tǒng)計(jì)算模型中，常用、 雙繞組變壓器 三繞組變壓器31第二章 電力網(wǎng)絡(luò)元件的等值電路和參數(shù)計(jì)算2.3 電

15、力變壓器的等值電路和參數(shù)2.3.1 變壓器的等值電路(3) 應(yīng)用注意 YT位于電源側(cè)(一次側(cè)) 升壓變：置于低壓側(cè)；降壓變：置于高壓側(cè); 雙繞組變壓器的RT、XT 是一、二次繞組的總銅耗電阻和總漏電抗；三繞組變壓器各側(cè)的RT、XT ，則是相應(yīng)各側(cè)繞組各自的總銅耗電阻和總漏電抗(高、中、低三側(cè)通常分別以1、2、3或、等表示); RT、XT 、GT、BT 都是歸算到某一側(cè)的值復(fù)雜電網(wǎng)計(jì)算中通常歸算到高壓側(cè)或統(tǒng)一歸算到一次側(cè); RT、XT 、GT、BT的計(jì)算由變壓器的出廠電氣特性試驗(yàn)數(shù)據(jù)計(jì)算獲得。 近似計(jì)算時(shí)，對(duì)于35kV及以下(高壓側(cè)電壓等級(jí))的中小型變壓器，通常進(jìn)一步近似： YT 0 型等值電路

16、一般應(yīng)用于簡(jiǎn)單電網(wǎng)計(jì)算（手算）；電力系統(tǒng)計(jì)算機(jī)數(shù)字仿真計(jì)算中的變壓器模型通常采用 型等值電路。32第二章 電力網(wǎng)絡(luò)元件的等值電路和參數(shù)計(jì)算2.3 電力變壓器的等值電路和參數(shù)2.3.2 雙繞組變壓器的參數(shù)計(jì)算 概述： 變壓器參數(shù)計(jì)算的基本依據(jù)：銘牌參數(shù)(廠家給出)包括 額定參數(shù)：SN、VN(KN及分接頭設(shè)置) 試驗(yàn)參數(shù)：PS、VS% 短路試驗(yàn)獲得 P0、I0% 空載試驗(yàn)獲得33第二章 電力網(wǎng)絡(luò)元件的等值電路和參數(shù)計(jì)算2.3 電力變壓器的等值電路和參數(shù)2.3.2 雙繞組變壓器的參數(shù)計(jì)算(1) 繞組電阻RT的計(jì)算 34第二章 電力網(wǎng)絡(luò)元件的等值電路和參數(shù)計(jì)算2.3 電力變壓器的等值電路和參數(shù)2.3.

17、2 雙繞組變壓器的參數(shù)計(jì)算(2) 繞組漏電抗XT的計(jì)算 35第二章 電力網(wǎng)絡(luò)元件的等值電路和參數(shù)計(jì)算2.3 電力變壓器的等值電路和參數(shù)2.3.2 雙繞組變壓器的參數(shù)計(jì)算(3) 勵(lì)磁電導(dǎo)GT的計(jì)算 I0IN ，I20RT I2NRT ， I20RT 0 PFe=V2NGTP0 36第二章 電力網(wǎng)絡(luò)元件的等值電路和參數(shù)計(jì)算2.3 電力變壓器的等值電路和參數(shù)2.3.2 雙繞組變壓器的參數(shù)計(jì)算(4) 勵(lì)磁電納BT的計(jì)算 37第二章 電力網(wǎng)絡(luò)元件的等值電路和參數(shù)計(jì)算2.3 電力變壓器的等值電路和參數(shù)2.3.2 雙繞組變壓器的參數(shù)計(jì)算(5) 小結(jié) 參數(shù)計(jì)算已知條件：SN、 VN、PS、 VS%、 P0、I

18、0%銘牌參數(shù)： SN額定三相容量； VN額定線電壓； PS、P0三相總損耗； VS%、I0%相對(duì)于額定參數(shù)的 如果：SN額定單相容量； VN額定相電壓；PS、P0單相損耗 則：計(jì)算公式不變！ 參數(shù)計(jì)算基本假設(shè)： PSpcu；VS Vx；P0PFe0；I0 IB0 一般，容量越大，電壓等級(jí)越高，則誤差越小 參數(shù)性質(zhì)： ZT為感性阻抗(ZT=RT+jXT)；YT為感性導(dǎo)納(YT=GT-jBT) 比較線路參數(shù)：Zl為感性阻抗(Zl=Rl+jXl) ；Yl為容性導(dǎo)納(Yl=Gl+jBl) VN 通常取為高壓側(cè)額定電壓RT、XT 、GT、BT 為歸算至高壓側(cè)的值 如果VN 取為低壓側(cè)額定電壓RT、XT

19、、GT、BT 為歸算至低壓側(cè)的值38第二章 電力網(wǎng)絡(luò)元件的等值電路和參數(shù)計(jì)算2.3 電力變壓器的等值電路和參數(shù)2.3.3 三繞組變壓器的參數(shù)計(jì)算 概述 三繞組變壓器參數(shù)計(jì)算的基本依據(jù)：銘牌參數(shù)包括 額定參數(shù)SN、VN(KN及分接頭設(shè)置) 試驗(yàn)參數(shù)：PS、VS% 每?jī)衫@組間的短路試驗(yàn)數(shù)據(jù)(3組6個(gè)數(shù)據(jù)) P0、I0% 空載試驗(yàn)數(shù)據(jù)(2個(gè)數(shù)據(jù))39第二章 電力網(wǎng)絡(luò)元件的等值電路和參數(shù)計(jì)算2.3 電力變壓器的等值電路和參數(shù)2.3.3 三繞組變壓器的參數(shù)計(jì)算(1)繞組電阻的計(jì)算40第二章 電力網(wǎng)絡(luò)元件的等值電路和參數(shù)計(jì)算2.3 電力變壓器的等值電路和參數(shù)2.3.3 三繞組變壓器的參數(shù)計(jì)算(1)繞組電阻

20、的計(jì)算 應(yīng)用注意 VN必須是同一側(cè)額定電壓的，一般取VN1 參數(shù)都?xì)w算到高壓側(cè)。 SNT是變壓器的三相額定容量，當(dāng)三側(cè)繞組額定容量不等時(shí)，是繞組容量最大一側(cè)的額定容量,即： SNT=maxSNi ；i=1,2,3 銘牌給出的PS(i-j) 是短路試驗(yàn)的2個(gè)繞組中，容量小的繞組達(dá)到其額定電流值時(shí)，所對(duì)應(yīng)的功率損耗。當(dāng)3個(gè)繞組容量不等時(shí)，應(yīng)先將PS(i-j)折算到SNT ，再計(jì)算各繞組的PSi ，進(jìn)而計(jì)算RTi 繞組容量比為：100/100/100 時(shí)，不要折算；否則必須折算！ 注意： i) 一般， SNT SN1； ii) 非100/100/100的容量比，一般有幾種情況： 100/100/50

21、 ， 100/50/100 ， 100/50/50 ； 100/100/66.7 ， 100/66.7/100 ， 100/66.7/66.7 ；41第二章 電力網(wǎng)絡(luò)元件的等值電路和參數(shù)計(jì)算2.3 電力變壓器的等值電路和參數(shù)2.3.3 三繞組變壓器的參數(shù)計(jì)算(1)繞組電阻的計(jì)算 應(yīng)用注意 非100/100/100容量比的短路損耗折算公式 折算原理：PSI2Ni S2Ni ； 銘牌給定： PS(1-2) 、 PS(1-3) 、 PS(2-3) 折算公式：42第二章 電力網(wǎng)絡(luò)元件的等值電路和參數(shù)計(jì)算2.3 電力變壓器的等值電路和參數(shù)2.3.3 三繞組變壓器的參數(shù)計(jì)算(2)繞組漏電抗的計(jì)算 43第二

22、章 電力網(wǎng)絡(luò)元件的等值電路和參數(shù)計(jì)算2.3 電力變壓器的等值電路和參數(shù)2.3.3 三繞組變壓器的參數(shù)計(jì)算(2)繞組漏電抗的計(jì)算 應(yīng)用注意： 不管三側(cè)繞組的容量比例如何，Vs(i-j)%，一般均已折算到SNT，不需再折算；如需要折算，則VSIN SN 。 三繞組變壓器中，居中的繞組其XTi（Vsi%）較小，甚至Xti0(但| XTi |很小)。 原因：里外兩繞組對(duì)中間繞組的互感漏磁可能大于中間繞組本身自感漏磁44第二章 電力網(wǎng)絡(luò)元件的等值電路和參數(shù)計(jì)算2.32.3.3 (2)繞組漏電抗的計(jì)算 應(yīng)用注意：三繞組變壓器的繞組布置結(jié)構(gòu)示意處理： XTi0時(shí)，令 XTi0；也可取其實(shí)際值(負(fù)值) 。45

23、第二章 電力網(wǎng)絡(luò)元件的等值電路和參數(shù)計(jì)算2.3 電力變壓器的等值電路和參數(shù)2.3.3 三繞組變壓器的參數(shù)計(jì)算(3)勵(lì)磁電導(dǎo)、勵(lì)磁電納的計(jì)算 三繞組變壓器的空載試驗(yàn)與雙繞組變壓器一樣 GT、BT的計(jì)算與雙繞組變壓器完全相同！462.3 電力變壓器的等值電路和參數(shù)2.3.4 自耦變壓器的參數(shù)計(jì)算(1) 自耦變壓器的基本特點(diǎn) 繞組連接：Y0/Y0/-11 高-中：直接電氣聯(lián)系， 交換功率大，傳輸效率高； 低壓繞組 ： 消除鐵芯飽和等 引起的3次諧波 應(yīng)用場(chǎng)合：聯(lián)系2個(gè)交換功率大的 中性點(diǎn)直接接地系統(tǒng) 繞組容量關(guān)系與效率：一般 SNT=SN1 ， SN2SNT ， SN3SNT 效率與變比k12有關(guān)：

24、k12越接近1，效率越高第二章 電力網(wǎng)絡(luò)元件的等值電路和參數(shù)計(jì)算47第二章 電力網(wǎng)絡(luò)元件的等值電路和參數(shù)計(jì)算2.3 電力變壓器的等值電路和參數(shù)2.3.4 自耦變壓器的參數(shù)計(jì)算(2)自耦變壓器的參數(shù)計(jì)算 自耦變壓器的參數(shù)及其計(jì)算方法與普通三繞組變壓器相同。注意點(diǎn)： a) 自耦變壓器勵(lì)磁導(dǎo)納(GT、BT)的計(jì)算與普通三繞組變壓器完全相同從而與雙繞組變壓器之GT、BT計(jì)算完全相同！ b) 廠家給出的自耦變壓器的短路功率(PS(i-j) )、短路電壓(VS(i-j)%)通常都是未經(jīng)折算的試驗(yàn)數(shù)據(jù)，因此必須先行折算，再計(jì)算各繞組的短路功率(PSi )、短路電壓(VSi%)，進(jìn)而計(jì)算各繞組電阻和繞組漏電抗

25、。48第二章 電力網(wǎng)絡(luò)元件的等值電路和參數(shù)計(jì)算2.3 電力變壓器的等值電路和參數(shù)2.3.4 自耦變壓器的參數(shù)計(jì)算(2)自耦變壓器的參數(shù)計(jì)算注意點(diǎn)： 短路功率折算：PSI2Ni S2Ni49第二章 電力網(wǎng)絡(luò)元件的等值電路和參數(shù)計(jì)算2.3 電力變壓器的等值電路和參數(shù)2.3.5 變壓器的等值模型(1) 意義： a) 計(jì)算所得變壓器參數(shù)，是按kN歸算到一次側(cè)的值(通常取VN=VN1)； 實(shí)際運(yùn)行變比k不同于kN時(shí)，有計(jì)算誤差；若按實(shí)際k修正參數(shù)，工作量大。 b) 變壓器用“ ”模型，多電壓等級(jí)復(fù)雜電網(wǎng)計(jì)算時(shí)，所有運(yùn)行參數(shù)(V,I,P,Q)是歸算到一個(gè)電壓等級(jí)的值，不直觀，不方便。 變壓器阻抗支路用模型

26、中，可方便解決上述問(wèn)題特別便于計(jì)算機(jī)處理。50第二章 電力網(wǎng)絡(luò)元件的等值電路和參數(shù)計(jì)算2.3 電力變壓器的等值電路和參數(shù)2.3.5 變壓器的等值模型(2) 等值電路的推導(dǎo)：引入理想變壓器51第二章 電力網(wǎng)絡(luò)元件的等值電路和參數(shù)計(jì)算2.3 電力變壓器的等值電路和參數(shù)2.3.5 變壓器的等值模型(3) 應(yīng)用注意：物理意義： 諧振三角形環(huán)流IcyIcy(zT/k)變壓器一、二次間電壓和電流變換 等值電路等效于實(shí)際變壓器：ZT=1/yT 是 歸算到一次側(cè)的阻抗； 電流、電壓 為 相應(yīng)電壓等級(jí)的實(shí)際電壓、電流。注意： a) 模型不包括勵(lì)磁導(dǎo)納YTYT可以直接作為一次側(cè)母線的對(duì)地導(dǎo)納。 b) 理想變壓器及

27、其變比，可以有不同的聯(lián)入方案，但應(yīng)滿足變壓器的電流、電壓變換原理及基本電路關(guān)系（等效關(guān)系）。52第二章 電力網(wǎng)絡(luò)元件的等值電路和參數(shù)計(jì)算2.4 同步發(fā)電機(jī)和電抗器的穩(wěn)態(tài)模型2.4.1 同步發(fā)電機(jī)的穩(wěn)態(tài)模型(1) 穩(wěn)態(tài)參數(shù)：電樞電勢(shì)EG(Eq)，同步電抗XG(xd，xq)53第二章 電力網(wǎng)絡(luò)元件的等值電路和參數(shù)計(jì)算2.4 同步發(fā)電機(jī)和電抗器的穩(wěn)態(tài)模型2.4.2 電抗器的參數(shù)和等值電路(1) 電抗器的作用： 中、低壓出線和母線。限制短路電流，維持母線必須的殘壓水平。(2) 特點(diǎn)：空心（一般無(wú)鐵芯）線性電感 R 0(3) 銘牌參數(shù)： XR%電抗器電抗百分?jǐn)?shù) VN額定線電壓(kV)，為相應(yīng)網(wǎng)絡(luò)的額定電

28、壓 IN額定電流(kA)54第二章 電力網(wǎng)絡(luò)元件的等值電路和參數(shù)計(jì)算2.5 標(biāo)么制2.5.1 標(biāo)么制的基本概念(1) 有名值與有名制： 電力系統(tǒng)參數(shù)及量綱： 特性參數(shù)：Z， Y元件本身所固有 S 運(yùn)行參數(shù)：V, I , S , P , Q 由運(yùn)行狀態(tài)決定 V A VA W Var kV, kA, MVA, MW, Mvar 有名值：有量綱（單位）的物理參數(shù)值有名參數(shù)、有名值 有名制：系統(tǒng)所有參數(shù)都用有名值參數(shù)表示 特點(diǎn)：元件參數(shù)大小清楚，意義明確； 相對(duì)大小不清楚，不便于比較。55第二章 電力網(wǎng)絡(luò)元件的等值電路和參數(shù)計(jì)算2.5 標(biāo)么制2.5.1 標(biāo)么制的基本概念(2) 標(biāo)么值與標(biāo)么制： 標(biāo)么值

29、：用相對(duì)于某個(gè)給定有名參數(shù)的相對(duì)值（如百分?jǐn)?shù)）表示的物理量的參數(shù)值 標(biāo)么制：系統(tǒng)所有參數(shù)都用標(biāo)么值參數(shù)表示 特點(diǎn)：元件參數(shù)實(shí)際大小不明確；相對(duì)大小清楚，便于比較 定義： 標(biāo)么值 元件的實(shí)際有名參數(shù)值 / 與有名值同量綱的參數(shù)基準(zhǔn)值 注意點(diǎn)： a) 標(biāo)么值無(wú)量綱，相對(duì)值，對(duì)應(yīng)給定的基準(zhǔn)值：無(wú)指定基準(zhǔn)則無(wú)意義 b) 表示: 有名值V(kV) 基準(zhǔn)值VB(kV) 標(biāo)么值V*（無(wú)量綱的相對(duì)值） c) 同一有名參數(shù)，在不同基準(zhǔn)下，有不同的標(biāo)么參數(shù)值例：56第二章 電力網(wǎng)絡(luò)元件的等值電路和參數(shù)計(jì)算2.5 標(biāo)么制2.5.1 標(biāo)么制的基本概念(3) 基準(zhǔn)值和標(biāo)么值的表示： 基準(zhǔn)值：5個(gè)基本物理量電壓、電流、

30、功率、 阻抗、 導(dǎo)納每個(gè)物理量 對(duì)應(yīng)1個(gè)基準(zhǔn)5個(gè)基本電氣參數(shù)基準(zhǔn)：基準(zhǔn)電壓:VBkV V 基準(zhǔn)電流:IBA, kA I 基準(zhǔn)功率:SBkVA，MVA S,P,Q 基準(zhǔn)阻抗:ZB Z,R,X 基準(zhǔn)導(dǎo)納:YBS Y,G,B 標(biāo)么值：57第二章 電力網(wǎng)絡(luò)元件的等值電路和參數(shù)計(jì)算2.5 標(biāo)么制2.5.2 基準(zhǔn)值的選擇(1) 基本原則： 同量綱的物理量，只能有一個(gè)基準(zhǔn)；基準(zhǔn)值與相應(yīng)有名值同單位； 一個(gè)系統(tǒng)中只能有一套基準(zhǔn)值統(tǒng)一基準(zhǔn)，各基準(zhǔn)值之間必須滿足基本電路關(guān)系； 基準(zhǔn)值的選取，應(yīng)當(dāng)使各標(biāo)么參數(shù)計(jì)算和系統(tǒng)分析計(jì)算盡可能簡(jiǎn)單且結(jié)果便于比較評(píng)價(jià)。(2) 基準(zhǔn)選擇 一套基準(zhǔn)值：VB、SB、IB、ZB、YB

31、單相系統(tǒng)： 相電壓VB、相電流IB、單相功率SB、單相阻抗ZB、單相導(dǎo)納YB58第二章 電力網(wǎng)絡(luò)元件的等值電路和參數(shù)計(jì)算2.5 標(biāo)么制2.5.2 基準(zhǔn)值的選擇(3) 應(yīng)用注意：只要單相與三相功率、電壓電流線值與相值滿足基本電路關(guān)系，則三相系統(tǒng)與單相系統(tǒng)其各同名參數(shù)對(duì)應(yīng)的標(biāo)么值相等，標(biāo)么值計(jì)算公式的表達(dá)形式相同實(shí)際應(yīng)用中，使用三相 ( Y ) 系統(tǒng) 5個(gè)基本電氣參數(shù)基準(zhǔn)中，只有2個(gè)獨(dú)立基準(zhǔn)，余3個(gè)是導(dǎo)出基準(zhǔn) 通常選獨(dú)立基準(zhǔn)為：VB、SB VB選為某電壓等級(jí)的額定線電壓、或平均額定電壓； SB選取某一整數(shù)功率（如：100MVA) 基準(zhǔn)值的單位：SBMVA； VB kV 從而：59第二章 電力網(wǎng)絡(luò)元

32、件的等值電路和參數(shù)計(jì)算2.5 標(biāo)么制2.5.3 不同基準(zhǔn)下的標(biāo)么值換算 意義： G、T、R等銘牌參數(shù)，以自身額定容量和額定電壓為基準(zhǔn)； 系統(tǒng)標(biāo)么制等值網(wǎng)絡(luò)中，各元件標(biāo)么參數(shù)必須是同一套基準(zhǔn)值。(1) 基本原理： Z(R,X)、Y(G,B)實(shí)際有名值； Z(B1)*、Y(B1)*VB1、SB1下標(biāo)么值； Z(B2)*、Y(B2)*VB2、SB2下標(biāo)么值；60第二章 電力網(wǎng)絡(luò)元件的等值電路和參數(shù)計(jì)算2.5 標(biāo)么制2.5.3 不同基準(zhǔn)下的標(biāo)么值換算(2) XG、XT、XR的標(biāo)么值換算公式： 銘牌參數(shù)： XG(N)*=XG%/100， XT(N)*= VS%/100， XR(N)*= XR%/100

33、對(duì)應(yīng)基準(zhǔn)： SGN，VGN STN，VTN IRN，VRN 設(shè)：系統(tǒng)基準(zhǔn) SB，VB 則：61第二章 電力網(wǎng)絡(luò)元件的等值電路和參數(shù)計(jì)算2.6 電力系統(tǒng)等值網(wǎng)絡(luò)2.6.1 電壓級(jí)的歸算(1) 歸算目的與原則： 多電壓等級(jí)系統(tǒng)：不同電壓等級(jí)間磁耦合 計(jì)算用等值網(wǎng)絡(luò)：等值電路，直接電聯(lián)系必須處于同一電壓等級(jí) 基本原則：變壓器原理，歸算前后，元件功率損耗相等 基本關(guān)系：推導(dǎo)110kV線路實(shí)際參數(shù)：Zl2、 Yl2、I(110)、V(110)、S (P、Q)(110)歸算到220kV后的參數(shù)：Zl2、 Yl2、I(220)、V(220)、S (P、Q)(220)62第二章 電力網(wǎng)絡(luò)元件的等值電路和參數(shù)計(jì)

34、算2.6 電力系統(tǒng)等值網(wǎng)絡(luò)2.6.1 電壓級(jí)的歸算(1) 歸算目的與原則：基本關(guān)系推導(dǎo)63第二章 電力網(wǎng)絡(luò)元件的等值電路和參數(shù)計(jì)算2.6 電力系統(tǒng)等值網(wǎng)絡(luò)2.6.1 電壓級(jí)的歸算(2) 歸算方法： 約定：多電壓等級(jí)復(fù)雜網(wǎng) 元件所在的實(shí)際電壓等級(jí)“待歸算級(jí)”； 歸算后的網(wǎng)絡(luò)計(jì)算電壓等級(jí)“基本級(jí)” 。設(shè) 待歸算級(jí)的元件參數(shù)為： R、X、G、B、V、I 歸算到基本級(jí)以后的對(duì)應(yīng)參數(shù)為：R、 X、 G、 B、 V、 I 則ki 、k 舉例：64ki 、k 舉例：65第二章 電力網(wǎng)絡(luò)元件的等值電路和參數(shù)計(jì)算2.6 電力系統(tǒng)等值網(wǎng)絡(luò)2.6.1 電壓級(jí)的歸算(3) 應(yīng)用注意： 參數(shù)歸算公式中，線路、電抗器、G的參數(shù)(R等) 即為元件所處電壓等級(jí)對(duì)應(yīng)的實(shí)際有名參數(shù)；變壓器參數(shù)(ZT、YT)通常為對(duì)應(yīng)其高壓側(cè)的值。 基本級(jí)的元件，其參數(shù)不要?dú)w算： k1 近似計(jì)算中，ki=kav.i ，k