電力系統(tǒng)分析(第2版)課件：電力系統(tǒng)的元件參數(shù)和等效電路

電力系統(tǒng)的元件參數(shù)和等效電路2.1電力線路的參數(shù)及其等效電路2.3發(fā)電機(jī)和負(fù)荷的參數(shù)及其等效電路2.2變壓器的參數(shù)及其等效電路2.4電力系統(tǒng)的等值網(wǎng)絡(luò)2.1電力線路的參數(shù)及其等效電路

一、電力線路結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)介

電力線路架空線路：導(dǎo)線、避雷線、桿塔、絕緣子、金具電纜線路：導(dǎo)線、絕緣層、包護(hù)層1.架空線路導(dǎo)線：傳輸電能；避雷線：將雷電流引入大地并保護(hù)導(dǎo)線免遭雷擊；桿塔：支撐導(dǎo)線和避雷線；絕緣子：使導(dǎo)線與桿塔之間保持絕緣；金具：起懸掛、耐張、固定、防振、連接等作用。中心：1股第1層：6股第2層：12股第3層：18股鋁絞線(LJ)：用于10kV及以下線路；導(dǎo)線材料：銅、鋁、鋼（特殊條件下用鋁合金）避雷線一般用鋼線鋼芯鋁絞線(LGJ)：用于35kV及以上線路。導(dǎo)線和避雷線架空線路一般用多股絞線2.1電力線路的參數(shù)及其等效電路作用：增大導(dǎo)線的等效半徑，減小電暈損耗或線路電抗。擴(kuò)徑導(dǎo)線和分裂導(dǎo)線：用于220kV及以上線路。擴(kuò)徑導(dǎo)線：人為地?cái)U(kuò)大直徑，但不增加載流部分截面。它和普通鋼芯鋁絞線的不同在于支撐層只有6股（鋁線未填滿）。擴(kuò)徑導(dǎo)線1-鋼芯2-支撐層3-內(nèi)層4-外層分裂導(dǎo)線a)二分裂b)三分裂c)四分裂分裂間距分裂導(dǎo)線（復(fù)導(dǎo)線）：每相分成若干根，相互之間保持一定距離。一般：220kV為雙分裂；500kV為四分裂；750kV為六分裂；1000kV為八分裂。2.1電力線路的參數(shù)及其等效電路絕緣子材料：陶瓷、鋼化玻璃、復(fù)合材料等；類型：針式（35kV以下線路）、懸式（35kV及以上線路）；片數(shù)：35kV，110kV，220kV，330kV，500kV，750kV

3713192432陶瓷鋼化玻璃復(fù)合材料不同材料的針式絕緣子懸式絕緣子2.1電力線路的參數(shù)及其等效電路架空線路的換位滾式換位換位桿塔換位目的：減少三相參數(shù)不平衡。換位方式：一次整循環(huán)換位扇形三芯電纜1—導(dǎo)體2—紙絕緣3—鉛包皮4—麻襯5—鋼帶鎧甲6—麻被2.電纜線路導(dǎo)體：多股銅絞線或鋁絞線；絕緣層：使各導(dǎo)體之間及導(dǎo)體與包皮之間相互絕緣，有橡膠、瀝青、聚乙烯、聚氯乙烯、油浸紙等；結(jié)構(gòu)：導(dǎo)體、絕緣層和保護(hù)層種類：?jiǎn)涡?、三芯和四芯截面形狀：圓形、扇形保護(hù)層：內(nèi)保護(hù)層用于保護(hù)絕緣不受損傷，外保護(hù)層用于防止外界的機(jī)械損傷和化學(xué)腐蝕。2.1電力線路的參數(shù)及其等效電路

二、電力線路的參數(shù)計(jì)算線路流過(guò)交流電流：發(fā)熱：消耗有功功率→電阻R；通交流電流（產(chǎn)生磁場(chǎng)）→磁動(dòng)勢(shì)→磁場(chǎng)強(qiáng)度→磁通密度→磁通量→磁鏈→電感L→電抗X；線路加交流電壓：加交流電壓（產(chǎn)生電場(chǎng)）→電場(chǎng)強(qiáng)度→電位差→線/線、線/大地電容C→電納B；強(qiáng)電場(chǎng)下的空氣電離→電暈→電暈損耗→電導(dǎo)G。電阻R：反映線路通過(guò)電流時(shí)產(chǎn)生的有功功率損失效應(yīng)；電抗X：反映載流導(dǎo)線周圍產(chǎn)生的磁場(chǎng)效應(yīng)；電導(dǎo)G：反映電暈現(xiàn)象產(chǎn)生的有功功率損失效應(yīng)；電納B：反映載流導(dǎo)線周圍產(chǎn)生的電場(chǎng)效應(yīng)。2.1電力線路的參數(shù)及其等效電路電阻：說(shuō)明1：導(dǎo)線的交流電阻率大于直流電阻電阻率，原因如下：每相導(dǎo)線單位長(zhǎng)度電阻為：應(yīng)考慮集膚效應(yīng)和鄰近效應(yīng)的影響；絞線長(zhǎng)度略長(zhǎng)于導(dǎo)線長(zhǎng)度;導(dǎo)線的額定截面略大于實(shí)際截面。

式中，

為交流電阻率（Ω?mm2/km），銅取18.8，鋁取31.5。

說(shuō)明2：電阻與溫度有關(guān)，若要求較高精度，須加以溫度修正：2.1電力線路的參數(shù)及其等效電路Ω/km單導(dǎo)線每相單位長(zhǎng)度的電抗（完全換位后）：或等邊三角形排列:水平等距離排列:——線間幾何均距（m）。電抗：導(dǎo)線的幾何平均半徑2.1電力線路的參數(shù)及其等效電路通常架空線路的電抗值在0.4Ω/km左右。2.1電力線路的參數(shù)及其等效電路等值半徑req為：二分裂：三分裂：四分裂：分裂導(dǎo)線每相單位長(zhǎng)度的電抗：分裂導(dǎo)線改變了導(dǎo)線周圍的磁場(chǎng)分布，等效地增大了半徑，減少了電抗。電導(dǎo)：2.1電力線路的參數(shù)及其等效電路取決于沿絕緣子串的泄露損耗電暈損耗——很小，忽略電暈含義：導(dǎo)線周圍空氣的電離現(xiàn)象。電暈原因：當(dāng)導(dǎo)線表面的電場(chǎng)強(qiáng)度超過(guò)空氣的擊穿強(qiáng)度時(shí)，導(dǎo)線周圍的空氣被電離而產(chǎn)生局部放電。電暈表象：能聽(tīng)到“滋滋”的放電聲；能看到導(dǎo)線周圍發(fā)生的藍(lán)紫色熒光；可以聞到氧分子被游離后又結(jié)合成臭氧的氣味。2.1電力線路的參數(shù)及其等效電路電暈危害：電暈放電會(huì)產(chǎn)生有功功率損耗；放電時(shí)產(chǎn)生的脈沖電磁波對(duì)通信造成干擾；電暈還會(huì)使導(dǎo)線表面發(fā)生腐蝕，降低導(dǎo)線的使用壽命。發(fā)生電暈的條件：工作電壓達(dá)到或超過(guò)電暈臨界電壓。電暈臨界電壓：m1——粗糙系數(shù)m2——?dú)庀笙禂?shù)δ——空氣的相對(duì)密度分裂導(dǎo)線：——分裂導(dǎo)線表面的最大電場(chǎng)強(qiáng)度三相導(dǎo)線排列方式：三角排列水平排列——三相相同，按上式計(jì)算；——邊相高6%，中間相低4%。2.1電力線路的參數(shù)及其等效電路設(shè)計(jì)要求：應(yīng)考慮避免發(fā)生電暈現(xiàn)象；應(yīng)滿足“在晴朗天氣不發(fā)生電暈”。如何實(shí)現(xiàn)？——提高電暈臨界電壓。通常：220kV以上的超高壓輸電線，采用分裂導(dǎo)線或擴(kuò)徑導(dǎo)線以增大每相導(dǎo)線的等值半徑，提高電暈臨界電壓。110kV—9.6mm不發(fā)生電暈的最小直徑220kV—21.3mm330kV—32.2mm也可通過(guò)實(shí)測(cè)損耗計(jì)算電導(dǎo)：2.1電力線路的參數(shù)及其等效電路電納：?jiǎn)螌?dǎo)線每相單位長(zhǎng)度的電容為：

則單導(dǎo)線單位長(zhǎng)度的電納為：一般架空線路b1的值為S/km左右。分裂導(dǎo)線每相單位長(zhǎng)度的電納：

分裂導(dǎo)線改變了導(dǎo)線周圍的電場(chǎng)分布，等效地增大了半徑，增大了電納?！纠?-1】某220kV線路采用LGJ-300型導(dǎo)線，導(dǎo)線直徑為24.2mm，水平等距離排列，線間距離為6m，試求該線路單位長(zhǎng)度的參數(shù)，并校驗(yàn)是否會(huì)發(fā)生電暈。解：2.1電力線路的參數(shù)及其等效電路中間相臨界電暈電壓：所以，不會(huì)發(fā)生電暈。取則三、電力線路的等效電路通常，長(zhǎng)度不超過(guò)300km的架空線路，可用集中參數(shù)代替分布參數(shù)。電力線路的單相等效電路2.1電力線路的參數(shù)及其等效電路考慮分布參數(shù)特性的等效電路（忽略電導(dǎo)）指長(zhǎng)度不超過(guò)100km、電壓35kV及以下的架空線路。忽略G和B，采用一字型等效電路。短線路的等效電路中等長(zhǎng)度線路的等值電路指長(zhǎng)度100～300km、電壓110~220kV的架空線路，或不超過(guò)100km的電纜線路。2.1電力線路的參數(shù)及其等效電路忽略G，采用π型或T型等效電路。注意：這兩種等值電路都只是電力線路的一種近似等值電路，相互之間并不等值，因此兩者之間不能用

變換公式進(jìn)行等效變換。a）π型

b）T型2.長(zhǎng)線路的等值電路長(zhǎng)線路的均勻分布參數(shù)等值電路單位長(zhǎng)度的阻抗和導(dǎo)納分別為或或長(zhǎng)度超過(guò)300km、電壓330kV及以上的架空線路，或超過(guò)100km的電纜線路?！獞?yīng)考慮分布參數(shù)特性。2.1電力線路的參數(shù)及其等效電路式中：——線路的特性阻抗；——線路的傳播系數(shù)。線路首端電壓、電流為：經(jīng)推導(dǎo)得：2.1電力線路的參數(shù)及其等效電路

若只需要分析計(jì)算長(zhǎng)線路始、末端的參數(shù)，可得長(zhǎng)線路的π型等值電路：長(zhǎng)線路的π型等值電路2.1電力線路的參數(shù)及其等效電路用矩陣表示：以上兩個(gè)矩陣中對(duì)應(yīng)項(xiàng)系數(shù)相等，可得（集中參數(shù)的阻抗和導(dǎo)納）2.1電力線路的參數(shù)及其等效電路

在工程計(jì)算中，常常簡(jiǎn)化π型等效電路。長(zhǎng)線路的簡(jiǎn)化π型等值電路其中：都是復(fù)數(shù)，計(jì)算比較麻煩?！纠?-2】500kV分裂導(dǎo)線參數(shù)計(jì)算。解：2.1電力線路的參數(shù)及其等效電路（1）不考慮線路的分布參數(shù)特性：計(jì)算R=r1l、X=x1l、B=b1l，

等值電路見(jiàn)圖a)。（2）近似考慮線路的分布參數(shù)特性：先計(jì)算修正系數(shù)kr、kx、kb，再計(jì)算krR、kxX、kbB，等值電路見(jiàn)圖b)。可見(jiàn)：對(duì)于長(zhǎng)度超過(guò)500km的電力線路，不考慮其分布特性將會(huì)帶來(lái)較大誤差。

a)近似值b)修正值c)精確值（3）精確考慮線路的分布參數(shù)特性：先計(jì)算特性阻抗和傳播系數(shù)，在再計(jì)算,等值電路見(jiàn)圖c)。2.1電力線路的參數(shù)及其等效電路波阻抗：在超高壓線路中，略去電阻和電導(dǎo)，即相當(dāng)于線路上沒(méi)有有功功率損耗（“無(wú)損耗”線路）時(shí)：傳播常數(shù)特性阻抗自然功率：也稱波阻抗負(fù)荷，是指當(dāng)負(fù)荷阻抗為波阻抗時(shí)，該負(fù)荷所消耗的功率?！辔幌禂?shù)。——波阻抗；對(duì)于500kV的四分裂線路，其波阻抗約為260Ω，則自然功率約1000MW。（純電阻）（純有功功率）2.1電力線路的參數(shù)及其等效電路

四、波阻抗和自然功率通常，220kV及以上電壓等級(jí)輸電線路的輸電能力大致接近自然功率。

2.1電力線路的參數(shù)及其等效電路可見(jiàn)：線路上任何一點(diǎn)的電壓大小都相等，功率因數(shù)都等于1。說(shuō)明此時(shí)線路中每一單位長(zhǎng)度中電感消耗的無(wú)功功率與對(duì)地電容提供的無(wú)功功率完全平衡。無(wú)損線路末端連接波阻負(fù)荷時(shí)：當(dāng)線路輸送功率等于自然功率時(shí)，線路末端電壓接近始端電壓；當(dāng)線路輸送功率大于自然功率時(shí)，線路末端電壓低于始端電壓；當(dāng)線路輸送功率小于自然功率時(shí)，線路末端電壓高于始端電壓。結(jié)論：電力線路參數(shù)總結(jié)：2.1電力線路的參數(shù)及其等效電路電阻電導(dǎo)電納電抗（感性無(wú)功）有功等效電路中為串聯(lián)參數(shù)（容性無(wú)功）功率消耗取決于電流功率消耗取決于電壓等效電路中為并聯(lián)參數(shù)無(wú)功輸電線路等效電路：π型，其導(dǎo)納為容性（Y=G+jB）

一、雙繞組變壓器2.2變壓器的參數(shù)及其等效電路思考：電機(jī)學(xué)中變壓器的等值電路是什么樣的？因，將勵(lì)磁支路前移，得到近似等效電路。注意：變壓器等值電路中電納的符號(hào)為負(fù)，因?yàn)槭歉行?。電力系統(tǒng)中：常采用Γ型等值電路，且勵(lì)磁支路用導(dǎo)納表示。雙繞組變壓器的Γ型等值電路a）勵(lì)磁支路用導(dǎo)納表示b）勵(lì)磁支路用功率表示變壓器等值電路的四個(gè)參數(shù)電阻、電抗、電導(dǎo)、電納可由銘牌上的四個(gè)技術(shù)數(shù)據(jù)求得。2.2變壓器的參數(shù)及其等效電路電阻RT：變壓器的短路損耗

，實(shí)質(zhì)上就是變壓器通過(guò)額定電流時(shí)高、低壓繞組電阻中的總損耗（銅耗），即思考：變壓器的短路試驗(yàn)如何測(cè)試？所以經(jīng)單位換算：說(shuō)明：UN、SN、Pk的單位分別為V、VA和W。說(shuō)明：UN、SN、Pk的單位分別為kV、MVA和kW。I=

INUk2.2變壓器的參數(shù)及其等效電路Uk(線電壓)(三相)所以說(shuō)明：UN、SN的單位分別為kV和MVA。電抗XT：變壓器的短路電壓百分?jǐn)?shù)為電導(dǎo)GT：變壓器電導(dǎo)對(duì)應(yīng)的是變壓器的鐵耗，它近似等于變壓器的空載損耗，即思考：變壓器的空載試驗(yàn)如何測(cè)試？U=UNI0%2.2變壓器的參數(shù)及其等效電路I0(線電流)(三相)經(jīng)單位換算：電納BT：變壓器的勵(lì)磁功率與電納相對(duì)應(yīng)，即由于或：流經(jīng)電納的電流和空載電流在數(shù)值上接近相等，即則由于2.2變壓器的參數(shù)及其等效電路

二、三繞組變壓器三繞組變壓器的Γ型等值電路a）勵(lì)磁支路用導(dǎo)納表示b）勵(lì)磁支路用功率表示短路試驗(yàn)：是兩兩繞組做短路試驗(yàn)；容量比有三種：100/100/100、100/100/50、100/50/100。注意：2.2變壓器的參數(shù)及其等效電路由容量比相同（100/100/100）

通過(guò)短路試驗(yàn)可得到所以電阻RT1、RT2、RT3按各繞組的短路損耗來(lái)計(jì)算2.2變壓器的參數(shù)及其等效電路先將各繞組的短路損耗按變壓器的額定容量進(jìn)行折算，然后再計(jì)算電阻。如對(duì)容量比為100/100/50的變壓器，其折算公式為容量比不同（100/100/50和100/50/100）未折算的繞組間短路損耗（銘牌數(shù)據(jù)）折算到變壓器額定容量下的繞組間短路損耗2.2變壓器的參數(shù)及其等效電路注意：短路試驗(yàn)時(shí)容量小的達(dá)到額定電流，而容量大的未達(dá)到！

——指兩個(gè)100%容量繞組中流過(guò)額定電流，另一100%或50%容量繞組空載時(shí)的損耗。2）根據(jù)“按同一電流密度選擇各繞組導(dǎo)線截面積”的變壓器的設(shè)計(jì)原則，得到另一個(gè)容量較小繞組的電阻。如設(shè)第一、二繞組的容量為，第三繞組開(kāi)路，

1）先由求出兩個(gè)100%繞組容量的電阻；采用工程單位后，有則50%容量繞組的電阻為按變壓器的最大短路損耗來(lái)計(jì)算2.2變壓器的參數(shù)及其等效電路所以由說(shuō)明：1）廠家給出的短路電壓百分?jǐn)?shù)已歸算到變壓器的額定容量，因此在計(jì)算電抗時(shí)，不論變壓器各繞組的容量比如何，其短路電壓百分?jǐn)?shù)不必再進(jìn)行折算。2）參數(shù)計(jì)算時(shí)，要求將參數(shù)歸算到哪一電壓等級(jí)，則計(jì)算公式中的UN為相應(yīng)等級(jí)的額定電壓。3）排列方式不同，電抗值不同，總有一繞組電抗最小，甚至為負(fù)，一般取0。電抗XT1、XT2、XT32.2變壓器的參數(shù)及其等效電路2.2變壓器的參數(shù)及其等效電路求法與雙繞組相同！繞組排列方式：升壓型：降壓型：Uk3%小，甚至為負(fù)Uk12%較大XT3小，甚至為負(fù)(一般取0)。Uk2%小，甚至為負(fù)Uk31%較大XT2小，甚至為負(fù)(一般取0)。導(dǎo)納：由、I0%,求GT、BT。

三、自耦變壓器2.2變壓器的參數(shù)及其等效電路特點(diǎn)：電阻小、損耗小、運(yùn)行經(jīng)濟(jì)、結(jié)構(gòu)緊湊、電抗小、輸送容量大、重量輕、便于運(yùn)輸。接線：Y0/Y0/Δ，第三繞組容量比額定容量小。參數(shù)計(jì)算：對(duì)于舊標(biāo)準(zhǔn)：對(duì)于新標(biāo)準(zhǔn)：也按最大短路損耗和經(jīng)過(guò)歸算的短路電壓百分?jǐn)?shù)進(jìn)行計(jì)算。解：（1）計(jì)算各繞組的電阻2.2變壓器的參數(shù)及其等效電路【例2-3】有一臺(tái)OSFPSL-90000/220型三相三繞組自耦變壓器，容量比為100/100/50，額定電壓為220/121/38.5kV。已知求該自耦變壓器的，并做出其等值電路。（2）計(jì)算各繞組的電抗2.2變壓器的參數(shù)及其等效電路（3）計(jì)算勵(lì)磁支路的電導(dǎo)和電納2.2變壓器的參數(shù)及其等效電路變壓器等效電路：Γ型，其導(dǎo)納為感性（YT=GT-jBT）變壓器參數(shù)總結(jié)：空載電流I0%空載損耗短路損耗短路電壓Uk%短路試驗(yàn)空載試驗(yàn)電阻RT電抗XT電導(dǎo)GT電納BT

一、發(fā)電機(jī)的參數(shù)和等值電路發(fā)電機(jī)的電抗百分?jǐn)?shù)為：∴

發(fā)電機(jī)的等值電路有兩種表示形式：發(fā)電機(jī)的等值電路a）以電壓源表示b）以電流源表示以電壓源表示以電流源表示2.3發(fā)電機(jī)和負(fù)荷的參數(shù)及其等效電路

二、負(fù)荷的特性等效電路如：無(wú)功功率靜態(tài)電壓特性，有功功率靜態(tài)頻率特性等。負(fù)荷特性：負(fù)荷功率隨電壓或頻率變化而變化的規(guī)律。靜態(tài)特性：電壓或頻率進(jìn)入穩(wěn)態(tài)時(shí)的負(fù)荷特性；動(dòng)態(tài)特性：電壓或頻率急劇變化過(guò)程中的負(fù)荷特性。負(fù)荷性質(zhì)有功功率無(wú)功功率負(fù)荷特性靜態(tài)動(dòng)態(tài)變量電壓頻率三種特征相結(jié)合，構(gòu)成某一特定的負(fù)荷特性2.3發(fā)電機(jī)和負(fù)荷的參數(shù)及其等效電路用恒定復(fù)功率表示感性負(fù)荷：容性負(fù)荷：2.3發(fā)電機(jī)和負(fù)荷的參數(shù)及其等效電路負(fù)荷的等效電路滯后功率因數(shù)運(yùn)行時(shí)，所吸取的無(wú)功功率為正，感性無(wú)功超前功率因數(shù)運(yùn)行時(shí)，所吸取的無(wú)功功率為負(fù)，容性無(wú)功負(fù)荷取ImRePQS復(fù)功率的符號(hào)說(shuō)明：

得：由由得:同理，對(duì)容性負(fù)荷：2.3發(fā)電機(jī)和負(fù)荷的參數(shù)及其等效電路用恒定阻抗或?qū)Ъ{表示：用負(fù)荷的電壓靜態(tài)特性表示：相應(yīng)地，有功功率靜態(tài)頻率特性為2.3發(fā)電機(jī)和負(fù)荷的參數(shù)及其等效電路主要包括三部分：（1）恒定功率分量；（2）與恒定電流負(fù)荷相對(duì)應(yīng)的功率；（3）恒定阻抗消耗的功率。2.4電力系統(tǒng)的等值網(wǎng)絡(luò)發(fā)電機(jī)：恒定電勢(shì)串電抗（穩(wěn)態(tài)、暫態(tài)時(shí)不同）變壓器：Γ型等值電路（勵(lì)磁支路略去，或以恒功率代替）線路：π型等值電路（長(zhǎng)線路以多個(gè)π型串聯(lián)）負(fù)荷：恒功率、恒阻抗1234多級(jí)電壓電網(wǎng)絡(luò)注意：多級(jí)電壓網(wǎng)絡(luò)存在一個(gè)不同電壓級(jí)之間的歸算問(wèn)題，要繪制等值網(wǎng)絡(luò)，必須將不同電壓級(jí)下的元件參數(shù)歸算到同一電壓等級(jí)，歸算到哪一級(jí)，哪一級(jí)就叫基本級(jí)（常取電網(wǎng)最高電壓）。

一、以有名值表示的等值電路歸算前歸算后式中，精確計(jì)算：K取變壓器兩側(cè)實(shí)際額定電壓之比；近似計(jì)算：K取變壓器兩側(cè)平均額定電壓之比。歸算方法：式中，——變壓器的平均額定變比。2.4電力系統(tǒng)的等值網(wǎng)絡(luò)精確計(jì)算：

、選220kV為基本級(jí)，求的歸算值。近似計(jì)算：

基本級(jí)待歸算級(jí)實(shí)例：下圖系統(tǒng)按有名值進(jìn)行參數(shù)歸算2.4電力系統(tǒng)的等值網(wǎng)絡(luò)

二、以標(biāo)幺值表示的等值電路標(biāo)幺值的特點(diǎn)：無(wú)量綱，概念不清；其大小隨基值變化而變化，因此必須指明基值。為什么采用標(biāo)幺制？有名值：計(jì)算結(jié)果可比性差，不同電壓等級(jí)、不同容量、不同設(shè)備的有名值參數(shù)差異大。標(biāo)么值：結(jié)果清晰，易于判斷結(jié)果的正確性；對(duì)稱三相電路的計(jì)算與單相計(jì)算一致；可簡(jiǎn)化計(jì)算。2.4電力系統(tǒng)的等值網(wǎng)絡(luò)1.基準(zhǔn)值的選取基準(zhǔn)值的單位應(yīng)與有名值的單位相同?；鶞?zhǔn)值理論上可以任選，但為了物理概念更明確，須遵循一定規(guī)律。單相電路：

有名值基準(zhǔn)值2.4電力系統(tǒng)的等值網(wǎng)絡(luò)物理量：采用線電壓U、線電流（等于相電流）I、三相功率S和一相阻抗Z各物理量之間存在以下關(guān)系：三相對(duì)稱電路：一般化成等值星形電路因此有采用標(biāo)幺值的優(yōu)點(diǎn)：線電壓與相電壓的標(biāo)幺值相等；三相功率與單相功率的標(biāo)幺值相等。即三相電路與單相電路的計(jì)算公式完全相同。有名值基準(zhǔn)值標(biāo)幺值2.4電力系統(tǒng)的等值網(wǎng)絡(luò)2.不同基準(zhǔn)值標(biāo)幺值之間的換算將額定電抗標(biāo)幺值還原為有名值：發(fā)電機(jī)：通常給出SN、UN和，則選定SB和UB，則：2.4電力系統(tǒng)的等值網(wǎng)絡(luò)

通常取SB=100或1000MVA，UB取基本級(jí)的額定電壓或該電壓級(jí)的平均額定電壓，則變壓器：通常給出SN、UN和Uk%，由于所以電抗器：通常給出INL、UNL和電抗百分?jǐn)?shù)XL%，∴其中2.4電力系統(tǒng)的等值網(wǎng)絡(luò)輸電線路：通常給出線路長(zhǎng)度和每公里的電抗值，3.多級(jí)電壓網(wǎng)絡(luò)標(biāo)幺值的計(jì)算精確計(jì)算法（按變壓器實(shí)際變比計(jì)算）方法一：各電壓級(jí)有名值折算到基本級(jí)在基本級(jí)選基準(zhǔn)值求標(biāo)幺值方法二：選定基本級(jí)的基準(zhǔn)值基準(zhǔn)電壓歸算到各電壓級(jí)元件參數(shù)不用歸算求標(biāo)幺值2.4電力系統(tǒng)的等值網(wǎng)絡(luò)方法一：基本級(jí)方法二：選220kV為基本級(jí)，取【實(shí)例】2.4電力系統(tǒng)的等值網(wǎng)絡(luò)

近似計(jì)算法（按平均額定電壓之比計(jì)算）用平均額定電壓之比代替變壓器的實(shí)際變比，取各級(jí)平均額定電壓為基準(zhǔn)電壓，則各元件電抗標(biāo)幺值為2.4電力系統(tǒng)的等值網(wǎng)絡(luò)2.4電力系統(tǒng)的等值網(wǎng)絡(luò)電力系統(tǒng)等值網(wǎng)絡(luò)總結(jié)：有名制標(biāo)幺制精確計(jì)算近似計(jì)算先歸算有名值，再求標(biāo)幺值先歸算基準(zhǔn)值，再求標(biāo)幺值指定基本級(jí)，將其它級(jí)有名值歸算到基本級(jí)選擇一套基本級(jí)下的基準(zhǔn)值根據(jù)標(biāo)幺值定義求各元件標(biāo)幺值在基本級(jí)下選擇一套基準(zhǔn)值將基準(zhǔn)值歸算到各電壓級(jí)，形成相應(yīng)基準(zhǔn)值各電壓級(jí)有名值除以相應(yīng)電壓級(jí)下的基準(zhǔn)值各電壓級(jí)基準(zhǔn)值取相應(yīng)電壓級(jí)平均額定電壓將各電壓級(jí)有名值除以相應(yīng)電壓級(jí)下的基準(zhǔn)值（多用于暫態(tài)分析）精確計(jì)算近似計(jì)算按變壓器實(shí)際變比將各電壓級(jí)參數(shù)歸算到基本級(jí)按平均額定電壓之比將各電壓級(jí)參數(shù)歸算到基本級(jí)發(fā)電機(jī)G：變壓器T1：輸電線路：變壓器T2：解：（1）精確計(jì)算法方法1:【例2-4】用精確計(jì)算和近似計(jì)算法求各元件的電抗標(biāo)幺值。選110kV為基本側(cè)2.4電力系統(tǒng)的等值網(wǎng)絡(luò)發(fā)電機(jī)G：變壓器T1：輸電線路：電抗器：電纜線路：變壓器T2：2.4電力系統(tǒng)的等值網(wǎng)絡(luò)則選發(fā)電機(jī)G：變壓器T1：方法2:則元件電抗標(biāo)幺值為電抗器：電纜線路：2.4電力系統(tǒng)的等值網(wǎng)絡(luò)選則發(fā)電機(jī)G：變壓器T1：（2）近似計(jì)算法：則元件電抗標(biāo)幺值為輸電線路：電抗器：變壓器T2：電纜線路：2.4電力系統(tǒng)的等值網(wǎng)絡(luò)輸電線路：電抗器：變壓器T2：電纜線路：a）精確計(jì)算等值電路b）近似計(jì)算等值電路2.4電力系統(tǒng)的等值網(wǎng)絡(luò)三、應(yīng)用等效變壓器模型的電力系統(tǒng)等效電路思考：當(dāng)變壓器通過(guò)分接頭調(diào)壓時(shí)，系統(tǒng)里元件參數(shù)是否會(huì)改變?怎樣解決？所有參數(shù)都需要重新計(jì)算，工作量大。等效變壓器模型等效變壓器模型：在變壓器等效電路中增添只反映變壓器電壓比的理想變壓器。理想變壓器：無(wú)損耗、無(wú)漏磁、無(wú)勵(lì)磁電流，只對(duì)電壓、電流變化作用，只有一個(gè)參數(shù)變比K。是計(jì)算機(jī)分析計(jì)算時(shí)的采用的模型，與手算無(wú)關(guān)。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)絡(luò)計(jì)算中，可以不必進(jìn)行參數(shù)和變量的歸算。2.4電力系統(tǒng)的等值網(wǎng)絡(luò)實(shí)際變比為K的變壓器，忽略變壓器的勵(lì)磁支路時(shí)，其等值電路可用其阻抗ZT與一個(gè)理想變壓器串聯(lián)表示：帶理想變壓器的等效電路a）原理接線圖b）ZT歸算到低壓側(cè)c）ZT歸算到高壓側(cè)等效變壓器模型——變壓器的π型等效電路b）ZT歸算到低壓側(cè)流入理想變壓器的功率:流出理想變壓器的功率:流入、流出理想變壓器的功率相等:2.4電力系統(tǒng)的等值網(wǎng)絡(luò)2.4電力系統(tǒng)的等值網(wǎng)絡(luò)a）用阻抗表示的π型等效電路將代入上式有：b）用導(dǎo)納表示的π型等效電路說(shuō)明：變壓器的π型等值電路中，三個(gè)支路中的阻抗（導(dǎo)納）僅是數(shù)學(xué)上的等值，沒(méi)有任何物理意義；三個(gè)支路的參數(shù)均與變壓器的變比有關(guān)，兩條接地支路的符號(hào)相反，且三條支路的參數(shù)之和為零。若變壓器的阻抗歸算到高壓側(cè)：a）用阻抗表示的π型等效電路