电力系统分析第2章.ppt

,第二章 系统元件的等值电路和参数计算 电力系统正常运行时，三相对称，只研究一相等值电路和参数即可。本章介绍计及了其余两相影响的元件一相等值参数。,第一节 架空输电线的等值电路和参数 一、输电线的等值电路 对于长度不超过300Km的输电线，采取型等值电路即可满足精度要求。,Z=R+jX,输电线的型等值电路中，R对应其有功功率损耗，X对应通电导线的磁场效应，C对应输电线对地的电场效应。由于输电线在设计时避免了电晕现象的发生，其对地电导G0。,1、电阻的计算,导线的电阻率，对于铜导线：18.8 ； 对于铝导线：31.5 。,S导线载流部分的标称截面积，单位： 。,工程计算中，采用： 为电阻温度系数,2、电感的计算： 根据电磁场理论的基本知识，,，,对于非铁磁材料制成的圆柱形导线， 单导线自感： 平行导线间互感：,其中， DS导线的自几何均距,单股线：,铝绞线： 钢心铝绞线：,对于三相输电线路： 1）对称布置时：,所以，,其中，D为三相轴线间距。,因为：,2) 三相不对称布置时 当三相导线排列不对称时，各相导线所交链的磁链及各相等值电感便不相同，这将引起三相参数不对称，因此必须利用导线换位来使三相恢复对称。（使得三相电感一致）,1,2,3,D12,D23,D31,位置1 位置2 位置3,A B C,C A B,B C A,分别列写三段中a相磁链的表达式，并求平均，可得各相平均电感：,其中，三相导线互几何均距,电力系统中，220KV以上的输电线长采取分裂导线。具体说来，220KV线路不分或双分，330KV线路双分裂，500KV线路三分裂或四分裂，如图示：,双分、三分和四分裂导线的自几何均距分别定义为：,d,d,d,d: 分裂间距,分裂导线的等值电感按下式计算：,3 输电线的等值电抗：,额定频率下输电线路的每相的等值电抗 我国电力系统的额定频率为50Hz，对于单根线线路 对于分裂导线电路,一般单导线线路每公里的电抗为0.4欧左右；分裂导线线路 的电抗与分裂根数有关，当分裂根数为2,3,4根时，每公里的 电抗分别为0.33,0.30,0.28左右。,讨论： 1）由于DsbDS,分裂导线等值电抗较小，所以超高压输电线常采取分裂导线； 2) 导线间距、导线截面的尺寸会影响Deq，Ds，Dsb等的数值，从而影响输电线的等值电抗大小，但由于它们均位于电抗表达式的对数符号内，故影响不显著。,分裂导线的等值电容：,3、电容和电纳的计算： 三相输电线等值电容：,其中，req为分裂导线的等值半径，对于双分、三分和四分裂导线：,等值电纳：,在额定频率下，线路每单位长度的一相等值电纳为,第二节 变压器的等值电路和参数,一、双绕组变压器,RT+jXT,GT,-jBT,RTjXT：一、二次绕组漏抗 GTjBT：励磁回路,Ps短路损耗（KW） Vs短路电压百分数 P0空载损耗（KW） I0空载电流百分数,所以，,注意： VNKV； 2）SNMVA； 3）折算到哪一侧参数，用相应的额定电压VN。,二、三绕组变压器,R1+jX1,-jBT,RT，XT：绕组漏阻抗，GTjBT：励磁回路,R2+jX2,R3+jX3,GT,三绕组变压器进行短路试验时，依次使某一绕组开路，另两个绕组按双绕组变压器的方式进行短路试验。由于三个绕组中可能有一个绕组容量较小，短路试验容量将受到其限制。为获得变压器额定容量SN下的等值参数，短路损耗应进行如下折算：,励磁回路参数：,则,Vs不必折算。,第三节 标幺制,一、概念 有名制：用实际有名单位表示物理量的单位制系统。 标幺制：用相对值表示物理量的单位制系统。,标幺值无单位，基值不同时，物理量的标幺值也相应变化。,二、基准值的选取 三相交流电路中， ，所以V，I，Z，S四个 电气量的基值中选定其中两个，其余相应可得。一般选定 SB（100MVA）,VB,于是 ：,三、计算公式 多电压等级网络中，有名制的主要问题在于参数的折算，对于图示电力系统：,折算到VI时，,KT1：1,KT2：1,标幺制中，取统一SB，并为每一电压等级规定VB（VB1，VB2，VB3），相应地每一电压等级阻抗基值为：,（i=1，2，3）,若取相邻电压等级基准电压之比等于变压器变比，则所有变压器变比标幺值 。而且，由于各电压等级电抗基值之比相应电压基值之比的平方，在标么制电抗的计算中就不必再考虑折算问题了，以XL为例：,实际上，回路中有多个电压等级时，上述VB取值很难全部满足要求。如：前述系统中，若VN110KV，VN2110KV，VN310KV时，KT110.5/121KV，KT2110/11KV，若取VB110.5KV，则VB2121KV，相应VB3121/11011=12.1KV,10KV电压等级居然出现了两个不同的VB。,工程计算中常采取以下近似计算： 1）VB1.05VN （3.15，6.3，10.5，15.75，37，115， 230，345，525KV）； 2) 认为变压器的额定变比等于相邻电压等级基准电压之比, 即： ； 3）发电机、变压器、电抗器的技术数据中常给出： 即：元件额定参数的标幺值，必须将其换算至系统统一的 SB