电力网的等值电路及其计算.ppt

第二章 电力网的等值电路及其计算,等值电路 反映的是端部特性 用一相的等值参数组成的单相等值电路（计及其它两相影响的单相等值电路） 采用等值星形接法,2-1架空线路的参数,r0和g0? r0 线路通过电流时,产生的有功功率损失 g0 导体带电时,绝缘介质中产生的泄漏电流和导体周围空气游离产生的有功功率损失 L0载流导体产生的磁场效应， C0带电导线周围的电场效应 r0、g0 、 L0 、 C0每单位长度的参数，通常可以认为这些参数沿全长均匀分布。,一、电阻,导线型号 LGJ-300 载流导体的标称截面积 导线电阻 电阻率mm2/km 载流部分标称截面积 铝的电阻率取31.5， 其直流电阻率为28.5 可查手册 T 增加，r 增加,二、电感,1.基本算式 磁路导磁率为常数时,与导体交链的磁链和产生它的电流成正比关系 自感 电感系数为磁链和产生它的电流的比值，单位电流产生的磁链 互感 单位B导线中的电流在A导线中产生的磁链,非铁磁材料，圆形长导线每单位长度的自感 l 长度, r半径，lr, 0空气导磁率 , Ds圆柱形导线的自几何均距 单导线 多股绞线,两圆柱形长导线互感 D 两导线之间的距离,2. 三相输电线路的等值电感,三相输电线对称排列,通过对称电流时,a相等值电感： 三相电流共同作用下，a相所得的总磁链除以a相电流,与a相交链的磁链:,a相等值电感,不对称排列 通过导线换位的方法使三相参数相等,有,三相导线的互几何均距 三相导线间的几何平均距离,水平排列时, D12=D23=D13 /2 Deq=1.26D,3 分列导线 每相分裂成若干根, 扩径作用,减小电抗 4 等值电抗,三、电导 反映的是泄漏电流和电晕 电晕临界电压,天气 导线半径 r 导线间距 D,220 kV一下按避免电晕选导线 220kV及以上线路分裂导线以增加 r,四、电容 与电压有关，空载也有电容电流 I=Vbl b 电容电纳 计算公式,比较,电纳,2-3变压器的等值电路和参数,一、双绕组变压器 1.等值电路 2.参数计算 短路试验确定阻抗 RT+jXT 先一侧短路，另一侧逐步升高电压， 使短路电流=IN时,测得（三相）短路功率PS 短路电压(线电压)VS,从等值电路看，,计及 得,空载试验确定励磁导纳 GT+jBT 一侧开路，另一侧加额定电压， 测得空载电流I0, 空载损耗 P0 （三相功率）,计及 得,二、三绕组变压器参数计算,一般- 高压侧， -中压侧，-低压侧 1.参数计算 (a)空载试验确定 GT、BT，同双绕组变压器 (b)短路试验确定阻抗 , 三个阻抗 作三次短路试验,解出,则 同理,2. 容量比问题 两绕组变压器一、二次侧通过的功率相同 三绕组变压器三个绕组不可能同时满载运行 假设一次侧 SN1=100MVA VN1=110kV I N1=0.525kA 二次侧 SN2=100MVA VN2=11kV IN2=5.25kA 三次侧 SN3=100MVA VN3=6.3kV IN3=9.16kA 这是100/100/100的容量比 还有100/100/50的容量比或100/50/100的,即 二次侧 SN2=50MVA VN2=11kV IN2=2.63kA 这时,归算到一次侧的中压绕组电流 IN2=0.263kA= I N1 /2, 做短路试验,就受到限制,做短路试验只能在较小的电流下进行,计算时，要求的是第一绕组的额定电流，即,进行归算,同理,绕组在铁心上的排列次序决定了各绕组的等值电抗的大小,三、变压器型等值电路,XT,V2,k：1,带理想变压器,型等值电路,V2,三、变压器型等值电路,带理想变压器,型等值电路,加减项,变压器的型等值电路,2-4标幺制,一、标幺制的概念 定义：标幺值=有名值/基准值（与有名值同单位） 不同基值，标幺值不同 运行电压10.3kV, 选基值VB=10kV, V*=1.03 VB=10.5kV,V*=1.03/1.05=0.98,电流电压为基准值时,功率也应该为基准值 基准电流在基准阻抗上的电压降应为基准电压,二、基值选择 1.选择要求：1) 概念清楚 2)公式简单，方程式形式不变,2 .单相电路的基值 有名值的公式为 S=VI, V=IZ,选择,由标幺值的定义 把有名值改写成,S=P+jQ,3 .三相电路的基值 有名值的公式为,选择,同理选择,由标幺值的定义 把有名值改写成,在S,V,Z,I中， 选定SB , VB, 可得,三、不同基值的标幺值间的换算,不同基值的标幺值 有名值 统一基值的标幺值,对于限制短路电流的电抗器,四、具有变压器联系的多级电压网络中个元件参数标幺值的计算 将所有参数的有名值都归算到基本级，在化成标幺值,kT1:1 kT2:1, ,电抗器 输电线路 电缆,四、具有变压器联系的多级电压网络中个元件参数标幺值的计算 将所有参数的有名值都归算到基本级，再化成标幺值 向各级归算基准电压,四、具有变压器联系的多级电压网络中个元件参数标幺值的计算 将所有参数的有名值都归算到基本级，再化成标幺值 向各级归算基准电压 - 根据变压器变比确定基准电压 含理想变压器的等值电路（精确算法） 取基准值为平均额定电压VB=Vav,含理想变压器的等值电路（精确算法）,选各电压等级的VN或Vav为电压基值 变压器变比,变比不等于1的变压器称之为非基准变比的变压器 适用于计算机(书上例题2-9),kT1:1 kT2:1, ,电抗器 输电线路 电缆,10.5/121,110/6.6,选基本段SB=100MVA, VB =Vav 发电机 变压器,线路 电抗器,四、具有变压器联系的多级电压网络中个元件参数标幺值的计算 将所有参数的有名值都归算到基本级，在化成标幺值 向各级归算基准电压 含理想变压器的等值电路（精确算法） 取基准值为平均额定电压VB=Vav,平均额定变比法 取平均额定电压Vav为电压基值 所有变压器变比取两侧平均平均额定电压之比 除电抗器外，其他元件的额定电压VN=Vav,kT1:1 kT2:1, ,电抗器 输电线路 电缆,10.5/121,110/6.6,选基本段SB=100MVA, VB =Vav 发电机 变压器 不用考虑原来精确计算公式中电压的差别,线路 电抗器,书上例题2-9是精确做法,习题要求是近似做法,请注意,书上的近似做法见第135页例6-2,三绕组变压器的升压结构和降压结构,高压绕组在外层