电力网的参数计算及等值电路N(NXPowerLite)(NXPower.ppt

电力系统概论,第二章电力网的参数计算和等值电路,2-125,纲要,2.1概述；2.2电力线路的结构；2.3架空线路的参数计算和等值电路；2.4变压器的等值电路及参数计算；2.5发电机和负荷的等值电路;2.6标幺制,3-125,2.1概述电力网是由各种不同电压等级的输电线路和升降压变压器组成的，它们的参数计算及等值电路是电力系统分析计算的基础。本章主要介绍输电线路的结构、架空线路各参数的物理意义及参数计算；各种变压器参数的物理意义、计算及其等值电路，包括双绕组变压器的型等值电路。,4-125,2.2输电线路的结构,从结构来分,架空线路：,电缆线路：,导线和避雷线架设在露天的杆塔上。,一般直接埋设在地下，也可敷设在沟道中。,架空线路、电缆线路的优缺点架空线路：建设费用比电力电缆线路要低得多，且施工、维护和检修方便。电缆线路：当受环境限制不能采用架空线路时才考虑用电缆线路。,5-125,2.2.1架空输电线路,避雷线,导线（四分裂）,杆塔,绝缘子串,典型架空输电线路的照片,6-125,架空线路由导线、避雷线、绝缘子、金具和杆塔主要部件组成。导线：传导电流，担任传送电能的任务。避雷线：用来将雷电流引入大地，保护线路免遭雷击的破坏。杆塔：支撑导线与避雷线，使导线与导线、导线与大地之间保持一定的安全距离。绝缘子：使导线与杆塔之间保持一定的安全距离。金具：是用来固定、悬挂、连接和保护架空线路各主要元件的金属器件的总称。,.1,7-125,良好的导电性能；必要的机械强度和抗蚀性能；柔软有韧性易弯折；制造安装工艺简单；质轻价廉；资源丰富等。主要材料：铝，铜，钢；类型表示用汉语拼音字母表示，并后缀以用mm2表示的载流截面积：铝绞线（LJ-50）钢芯铝绞线（LGJ400/50）,（1）导线和避雷线,8-125,为增加架空线路的性能而采取的措施目的：减少电晕损耗及线路电抗。多股线其安排的规律为：中心一股芯线，由内到外，第一层为6股，第二层为12股，第三层为18股，以此类推扩径导线人为扩大导线直径，但不增加导线载流部分截面积。不同之处在于支撑层仅有6股，起支撑作用。,9-125,分裂导线又称复导线，其将每相导线分成若干根，相互间保持一定的距离。,作用等效地增大导线半径减小线路的等值电抗减小电晕但会增大线路的等值电容,六分裂导线,电晕就是高压设备附近气体受到强电场作用产生电离的自放电现象，产生电晕的气体部分可视为导体。电晕产生热效应和臭氧、氦的氧化物，使路局部温度升高，进而使股线绝缘老化。,10-125,（2）避雷线,作用：将雷电流引入大地，对线路进行直击雷的保护要求：有采用良导体的趋势，但超高压架空线路中的避雷线不用良导体；且机械强度要高工作方式：正常时通过间隙对地绝缘，雷击时间隙击穿，将雷电流引入大地,11-125,（3）杆塔,作用：支撑导线和避雷线，并使导线与导线之间、导线与接地体之间保持必要的安全距离按材质分：木杆、水泥杆(预应力水泥杆广泛用于220kV及以下架空线路中)、铁塔(只用作线路的耐张、转角、换位、跨越等特殊地方杆塔以及500kV及以上的特高压输电线路的杆塔)类型（功能）：直线塔、耐张塔、换位塔、转角塔、跨越杆塔、终端杆塔等,12-125,13-125,直线杆塔,也称中间杆塔。主要用来悬挂导线，其数量约占杆塔总数的80%左右。,14-125,500kV换位塔,用在110kV及以上的送电线路中，为使三相导线在空间进行换位所使用的特种杆塔。消除三相的线间距离和对地距离不相等引起的三相电流不对称,单换位循环,双换位循环,15-125,跨越塔,位于线路跨越河流、山谷、铁路、公路、居民区等地方，其高度较一般杆塔为高,16-125,同杆双回塔,两条线路可以传输电力.正常运行的时候是一条线路正常运行.另一条线备用线路,是不运行的.,17-125,耐张转角塔,位于线路转角处，承受侧向拉力。,18-125,（4）绝缘子,作用：使导线与导线、导线与杆塔之间保持绝缘状态按材料分：玻璃绝缘子瓷绝缘子合成绝缘子按形式分：针式、悬式、棒式、横担,19-125,绝缘子种类,钢化玻璃绝缘子,瓷绝缘子,合成绝缘子,高分子材料复合结构取代过去用的陶瓷和钢化玻璃,20-125,绝缘子形式,针式绝缘子,主要用于电压不超过35kV、导线拉力不大的直线杆塔和小转角杆塔上。,21-125,悬式绝缘子,主要用于35kV及以上的线路上。悬式绝缘子在直线型杆塔上组合成悬垂绝缘子串(简称悬垂串)；在耐张杆塔上组合成耐张绝缘子串(简称耐张串)。,22-125,电压等级与直线杆塔上悬垂绝缘子串中绝缘子数量的关系,耐张串中绝缘子的片数比同级电压线路悬垂串一般多12片,23-125,棒式绝缘子,瓷横担绝缘子,代替整串悬式绝缘子,瓷横担绝缘子是棒式绝缘子的另一种形式，它是一种同时起到绝缘子和横担双重作用的新型绝缘子。故能大量节约木材和钢材，有效地降低杆塔的高度。我国目前在110kV及以下的线路上已广泛采用，在220kV线路上也已开始部分地采用。,24-125,（5）金具,固定、悬挂、连接和保护架空线路各主要元件的金属部件,25-125,常用金具种类,并沟线夹（接续金具）用于导线或避雷线两个终端的连接处,悬垂线夹（将导线、避雷线固定在绝缘子上）,耐张线夹,连接金具（Z型挂板）：将绝缘子组装成绝缘子串或用于绝缘子串、线夹、杆塔和横担等的相互连接。,26-125,金具种类（保护）,防振锤防振锤和阻尼线吸收或消耗架空线的振动能量，以防止振动时在悬挂点处的反复拗折，造成断股甚至断线的事故。,间隔棒限制子导线之间的相对运动（在间隔棒活动关节处利用橡胶作阻尼材料来消耗导线的振动能量，对导线振动产生阻尼作用）及在正常运行情况下保持分裂导线的几何形状。,27-125,2.2.2电缆线路,结构,导体,绝缘层,保护层,特点：1.由于其造价高，故障后检测故障点位置和修理较费事，因而使用范围远不如架空线路。2.占用土地面积少，供电可靠，极少受外力破坏，对人身也较安全，可使城市环境美观。应用范围：发电厂和变电所的进出线、穿越江河的输电线、城市供电及军事基地,28-125,电缆分类及结构,导体通常采用多股铜绞线或铝绞线制成，根据电缆中导体的数目多少，电缆可分为单芯、三芯和四芯等种类。单芯电缆的导体截面为圆形，三芯、四芯电缆的导体除了圆形外，还有扇形和腰圆形。电缆的绝缘层用来使导体与导体间及导体与外皮之间相互绝缘。一般电缆的绝缘层包括芯绝缘与带绝缘两部分，芯绝缘层包裹着导体芯；带绝缘层包裹着全部导体，空隙处填以充填物。电缆所用的绝缘材料一般有油浸纸、橡胶、聚乙烯、交联聚氯乙烯等。电缆的保护层用来保护绝缘物及芯线，分为内保护层和外保护层。内保护层由铅或铝制成筒形，它增加电缆绝缘的耐压作用，并且防水防潮、防止绝缘油外渗。外保护层由衬垫层(油浸纸、麻绳、麻布等)、铠装层(钢带、钢丝)及外被层(浸沥青的黄麻)组成，其作用是防止电缆在运输、敷设和检修过程中免受机械损伤。,29-125,电缆结构,铜（铝）导体聚氯乙烯绝缘填充包带,聚氯乙烯内垫层钢带铠装层保护导体聚氯乙烯外护层,30-125,电缆分类及结构,电缆除按芯数和导体截面形状分类外，还可按内保护层的结构分为统包型、屏蔽型和分相铅包型等。按绝缘材料的不同，又可分为油浸纸绝缘电缆、橡胶绝缘电缆、聚氯乙烯电缆、交联聚氯乙烯电缆及充油、充气电缆等。统包型电缆的三相芯线绝缘层外有一共同的铅外皮，这种电缆内部电场分布不均匀，不能充分利用绝缘强度，只用于10kV及以下的线路中。,31-125,2.3架空线路参数计算,有几个参数可以反映输电线的电磁现象?各个参数受哪些因素影响?如何用等值电路表示输电线路?,32-125,输电线路的电气参数,输电线路的电气参数有：电阻R反映线路通过电流时产生有功功率损失电抗（电感）X反映载流导体周围的磁场效应感应电势(自感、互感)抵抗电流电导G线路带电时绝缘介质中产生泄漏电流，导线附近空气游离而产生的有功功率损失电纳（电容）B带电导线周围的电场效应,33-125,在讨论输电线路的电气参数时，都假设三相电气参数是相同的。使三相参数平衡的方法有：三相导线布置在等边三角形的顶点上排列不是等边三角形时，采用架空线三相循环换位以减小三相参数不平衡,完整换位循环：指一定长度内有两次换位而三相导线都分别处于三个不同位置，完成一次完整的循环。,34-125,1、电阻（r，/km）导线的直流电阻可按下式计算（查表）：在交流电路中，由于集肤效应和邻近效应的影响，交流电阻比直流电阻要大，而且导线的长度与截面积也有出入，导线材料的电阻率要选用略为增大的计算值。铝的电阻率增大为31.5mm2/km;铜的电阻率增大为18.8mm2/km在考虑温度的影响时，,-导线材料的电阻率,mm2/km,S-为导线的截面积，mm2,t（）时的电阻率,20（）时的电阻率,电阻的温度系数，1/,电流或电压以频率较高的电子在导体中传导时，会聚集于导体表层，而非平均分布于整个导体的截面积中。频率越高，趋肤效用越显著。,35-125,2、电抗（x，/km）三相导线每相都有自感和互感，当线路中流过三相对称的交流电流时，这些电感将形成相应的电抗。三相导线单位长度的电抗：,36-125,a,b,c,2D,D,D,D,D,D,a,b,c,37-125,将f=50Hz,r=1代入式中，可得每相导线单位长度电抗的计算公式为：,单导线：,+0.0157，/km,分裂导线：,r单导线的等值半径，mm,req分裂导线的等值半径，mm,Dge导线的几何均距，mm;三相导线水平排列：=1.26D;等边三角形排列=D,m分裂导线的分裂数,38-125,分裂导线三相架空线路的电抗,一般x1:单根导线：0.4/km左右2根分裂导线：0.33/km左右3根分裂导线：0.3/km左右4根分裂导线：0.28/km左右,分裂导线采用了改变导线周围的磁场分布，等效地增加了导线半径，从而减少了导线电抗。,39-125,3、电导（g，S(西门子)/km）导线的电导：电力线路上沿绝缘子泄漏电流产生的有功功率损耗及电晕有功功率损耗等值为线路的电导。绝缘子串的泄漏：通常很小电晕：强电场作用下导线周围空气的电离现象导线周围空气电离的原因：是由于导线表面的电场强度超过了某一临界值，以致空气中原有的离子具备了足够的动能，使其他不带电分子离子化，导致空气部分导电。,电晕现象声响蓝色晕光O3气味,电晕损耗,40-125,实际上，在设计线路时，已检验了所选导线的半径是否能满足晴朗天气不发生电晕的要求，一般情况下可设g1=0。当线路实际电压高于电晕临界电压时，可以通过实测的方法求取电导，,三相电晕损耗总功率，kW/km,线电压值，kV,41-125,4、电钠（b，S/km）三相导线的相与相及相与地之间有分布电容，当线路上具有三相对称的交流电压时，这些电容形成相应的电钠。三相导线的每相电容值为：当频率f为50Hz时，单位长度的电纳为,42-125,架空线路的电纳变化不大，一般为分裂导线的电钠要比同样截面积的单导线的电钠大。分裂导线线路的电纳,43-125,5.输电线路的等值电路,在电力系统稳态分析中，电力线路的数学模型就是用电阻、电抗、电钠和电导表示的电力线路的等值电路。一般用单相等值电路代表三相电力线路：一方面是由于正常运行的电力系统三相对称；另一方面因架空线路都已经过整循环换位(三相参数基本相等)。电力线路的参数实际上是沿线路均匀分布的，用下图的链形电路表示。,44-125,为了计算的方便，当线路长度在300km以内时，可用集中参数表示的等值电路来近似代替分布参数等值电路。只是对长度超过300km的远距离输电线路，才有必要考虑分布参数特性的影响。,一字型等值电路（短线路）,45-125,对于线路长度在100km-300km之间的中等长度的架空线路和小于100km的电缆线路，可用型和T型两种等值电路。工程上一般用型等值电路。长线路用分布参数等值电路,46-125,例2.1一条110kV架空线路LGJ-150,长100km，导线为水平排列，导线间距为4m。计算线路每公里参数及线路全长参数，画出等值电路图。,解：1）单位长度线路参数：线路电阻：,线路电抗：,导线的直径为16.72mm（查表-附录IV），Dge=1.26D=1.26*4000=5040(mm),47-125,线路电纳：,线路等值电路如图所示：,，,48-125,例2.2有一110kV的双回架空线路，长度为100km，导线型号为LGJ-185，线间几何均距为5m，试计算线路参数并作出其型等值电路。,解：1）单位长度线路参数：线路电阻：,线路电抗：,49-125,线路电纳：,线路等值电路如图所示：,50-125,例2.3某500kV电力线路使用4LGJ-300分裂导线，分裂间距为450mm(正四边形)；三相导线水平排列，相间距离为12m，如图所示。求此线路单位长度的电气参数。,解：1）线路电阻：,51-125,相间几何均距：,Dge=1.26D=1.2612000=15119.1(mm),分裂导线的等值半径为,2）线路电抗：,52-125,3）线路电纳：,53-125,2.4变压器的电气参数及等值电路,双绕组三绕组自耦,按每相绕组的结构分类,54-125,2.4变压器的电气参数及等值电路,2.4.1双绕组变压器在电力系统计算中，双绕组变压器常用型等值电路来表示。（注意：导纳支路一般接在变压器的电源侧；电纳参数为负值）励磁支路以励磁导纳的形式出现，变压器原、副方绕组的阻抗合并。,55-125,变压器额定容量SN变压器额定电压UN短路损耗Ps阻抗电压百分数Us%空载损耗P0空载电流百分数I0%,等值电路计算所用铭牌参数,双绕组变压器型等值电路,短路试验,空载试验,56-125,说明,关于参数:SN、UN、Ps、Us、P0、I0变压器容量为三相的总容量变压器铭牌上的电气参数：损耗是三相总损耗、百分数是相对于额定相电压（电流）的百分比计算所得变压器等值电路中的参数指的是每一相的参数等值电路重点为型仅讨论三相对称运行的情况注：SN=3UNIN=3IN2ZT=3IN2(RT+jXT）;UN=3INZT=3IN/YT,57-125,2.4.1.1电阻计算,试验条件：一侧短路，另一侧加压直到其电流达到额定值试验结果：外施电压（阻抗压降）Us(很小)输入功率（即短路损耗）Ps,短路试验接线示意图,58-125,电阻的计算公式,IN为变压器的额定电流，AUN为变压器的额定电压，kVSN为变压器的额定容量，kVART为变压器的短路电阻，,通过变压器的短路损耗，其近似等于额定有功损耗:,59-125,2.4.1.2电抗计算,IN为变压器的额定电流，AUN为变压器的额定电压，kVSN为变压器的额定容量，kVAXT为变压器的短路电抗，,在电力系统计算中认为，大容量变压器的电抗和阻抗在数值上接近相等（XTRT），可近似如下求解：,60-125,注意：,短路电阻、电抗都是指归算到某一侧额定电压的两侧绕组的总电阻、总电抗，表征绕组的特性,短路试验等值电路,61-125,2.4.3电导计算,试验条件：一侧开路，在另一侧加额定电压试验结果：有功损耗（即空载损耗）PO（kW）空载电流百分数IO%,空载试验接线图,62-125,空载试验等值电路,等值电路,计算电路,63-125,电导的计算公式,POPFe,空载损耗包括铁芯损耗和空载电流引起的绕组中的铜损耗。由于空载试验的电流很小，变压器二次处于开路，所以此时的绕组铜损耗很小，可认为空载损耗主要损耗在电导对应的铁芯损耗上了.,64-125,2.4.1.4电纳计算,空载试验等值计算电路,I0IB,空载电流相量图,流经励磁支路的空载电流分解为有功电流和无功电流，且有功分量较无功分量小得多，所以在数值上空载电流计算约等于无功电流。,65-125,电纳计算公式,电纳和电导是反应铁心（激磁）特性的参数,66-125,进行计算时应注意的问题,各参数的单位等值电路中各参数的物理意义,额定电流IN，A额定电压UN，kV额定容量SN，kVA损耗，kW电阻、电抗，电导、电纳，S,67-125,变比kT（重要参数）两侧绕组空载线电压比值求得2电量后，还要利用kT，折合到2侧，得到实际电压等级下的电量数值。多电压等级：麻烦！,68-125,例2.3有一台SFL1-31500/110型双绕组降压变压器，其铭牌数据为：PS=190kW，US%=10.5，P0=31.05kW，I0%=0.7，试求变压器的等值参数并作出等值电路。,【解】变压器的电阻为变压器的电抗为变压器的电导为变压器的电纳为,69-125,变压器导纳中的功率损耗为变压器的等值电路如图所示。,70-125,+0.0157，/km,复习,输电线路,71-125,复习,双绕组变压器,72-125,思考题与习题2.1,2.2,2.4,73-125,2.4.2三绕组变压器参数计算,什么是三绕组变压器？在同一铁心柱上绕上一个原绕组、两个副绕组或两个原绕组一个副绕组。具有U1/U2/U3三种电压的变压器叫三绕组变压器。(同心式绕组，铁心为心式结构),74-125,2.4.2三绕组变压器参数计算,作用：用于连接三个不同电压等级的电网。优点：代替两台双绕组变压器，降低设备成本，提高供电的可靠性与灵活性。等值电路:由于三相对称，三绕组变压器的等值电路常用一相等值电路表示。将同相的三个绕组的阻抗归算到一个基准电压下接成星形，励磁支路代表励磁支路在基准电压下的等值导纳，励磁导纳仍接在电源侧。,三绕组变压器的等值电路,75-125,导纳支路参数GT、BT的计算公式同双绕组变压器完全相同，阻抗支路参数RT、XT的计算与双绕组变压器没有本质上的差别，但由于三绕组变压器各绕组的容量有不同的组合，因而其阻抗的计算方法有所不同，分别讨论。,76-125,2.4.2.1额定容量,各电压等级的容量配置可以不同,国家标准规定的容量比有三种类型：100（高）/100（中）/100（低）:三个绕组的容量都等于变压器的额定容量；100（高）/100（中）/50（低）:第三绕组的容量仅为变压器额定容量的50%；100（高）/50（中）/100（低）:第二绕组容量为变压器额定容量的50%,三绕组变压器的额定容量：三个绕组中容量最大的一个绕组的容量,77-125,2.4.2.2电阻计算,短路试验时，可以通过分别在两绕组间进行，另一绕组开路。,三绕组变压器的短路试验,假设由短路试验测得的绕组间短路损耗分别为PS1-2、PS1-3、PS2-3，而各绕组自身的短路损耗分别记为PS1、PS2、PS3，则有如下关系：,在第1绕组中通以额定电流。其它与此类推。,78-125,(a)对容量比100/100/100型三绕组变压器,各个绕组的电阻为,（2-19）,79-125,(b)对于容量比100/50/100和100/100/50型三绕组变压器,制造厂提供的的短路损耗数据是一对绕组中容量较小的一方达到它本身的额定电流50%时两绕组的短路损耗。在求各绕组的短路损耗之前，首先将绕组间的短路损耗数据归算为额定电流下的值。50的额定电流是变压器额定电流的1/2，换成功率则为1/4，因此先要作以下归算（以100/50/100为例）：,SN2为绕组2的额定容量；PS1-2、PS2-3为未折算的绕组间的短路损耗；PS1-2、PS2-3为折算到100%绕组额定容量下绕组间的短路损耗；PS1-3不用折算。,80-125,2.4.2.3电抗,国标规定，短路电压百分数已经折算到额定电流时的值。,各绕组之间的短路电压百分数分别为：,令各绕组的短路电压百分数分别为US1%、US2%、US3%,可解得各个绕组的短路电压百分数,81-125,可求得各个绕组的电抗为,（2-23）,82-125,2.4.2.4电导和电纳,三绕组变压器的电导和电纳的计算方法与双绕组变压器完全一样,三绕组变压器的空载试验,83-125,1-高压绕组；2-中压绕组；3-低压绕组,2.4.2.5绕组布置,三绕组变压器的绕组布置示意图（a）升压布置（b）降压布置,为了绝缘方便，高压绕组部放在最外边。,84-125,（a）对升压，高中压绕组间由于漏磁通道较长，阻抗电压较大。高低压绕组间以及中低压绕组间由于漏磁通道较短，阻抗电压较小。对升压变压器，需将功率自低压绕组经高压、中压绕组输入系统，为减小低高压间及低中压间的电压损耗，一般采用(a)排列方式。（b）对降压，若功率主要自高压侧输向低压侧，应采用(a)排列方式，以减小高压、低压间的电压损耗；如低压侧各断路器的断路容量不足，需限制短路电流时，则应采用第二种排列方式，以满足安全运行的要求。,升压布置降压布置,目的：降低阻抗电压损耗或限制短路电流,85-125,例2.4某变电所装有一台型号为SFSL1-20000/110，容量比为100/100/50的三绕组变压器.PS1-2=152.8kW,PS1-3=52kW,PS2-3=47kW,US1-2%=10.5,US2-3%=6.5,US1-3%=18,P0=50.2kW,I0=4.1,试求变压器的参数并作出等值电路。,86-125,87-125,88-125,等效电路只是数学模型，而不是物理模型；出现负值不意味着电抗是容性的，实际计算中=0,89-125,2.4.3自耦变压器,两侧绕组间不仅有磁的耦合，而且还有电的直接联系节省材料，缩小体积，减轻重量，降低成本，损耗小高压大容量的电力系统中，当电压变比不大时常采用自耦变压器,自耦变压器的特点,90-125,2.4.3.1自耦变压器的连接方式和容量关系,三绕组自耦变压器U1-高压，U2-中压，U3低压,就端点条件而言，自耦变压器可完全等值于普通变压器，但由于三绕组自耦变压器第三绕组的容量总小于变压器的额定容量，因此需要进行归算。,91-125,2.4.3.2自耦变压器的优缺点,计算容量小于额定容量阻抗较小，故电压变化率较小，但短路电流较大原边遭受过电压时会引起副边的过电压当自耦变压器电压变比不大时，其经济性才较显著,92-125,2.4.3.3参数计算及等值电路,短路试验数据是未经折算的数值:,如容量比为100/100/50的自耦变压器，短路电压百分数的折算：,短路损耗的折算同前,93-125,例2.5OSFPSL-90000/220型自耦变压器，容量比为100/100/50，P0=104kW，I0%=0.65,PS1-2=325kW,PS1-3=345kW,PS2-3=270kW,US1-2%=10,US1-3%=18.6,US2-3%=12.1,试计算变压器的等值参数，并画出其等值电路。,解:(1)将与第三绕组有关的短路损耗和短路电压折算到变压器的额定容量短路损耗的折算PS1-3=4PS1-3=3454=1380(kW)PS2-3=2704=1080(kW)短路电压百分数的折算US1-3%=2US1-3%=18.62=37.2US2-3%=12.12=24.2,94-125,(2)计算各绕组的短路损耗及电阻计算各绕组的短路损耗PS1=（PS1-2+PS1-3PS2-3)/2=1/2(325+1380-1080)=312.5(kW)PS2=(PS1-2+PS2-3PS1-3)/2=1/2(325+1080-1380)=12.5(kW)PS3(PS1-3+PS2-3PS1-2)/2=1/2(1380+1080-325)=1067.5(kW)计算各绕组的电阻,95-125,(3)计算各绕组的短路电压百分数及电抗各绕组的短路电压百分数为,96-125,等值电路如图2.35所示。,计算各绕组的电抗,(4)计算变压器导纳中的GT、BT及功率损耗,97-125,2.5.1发电机的参数及等值电路,由于发电机定子绕组的电阻相对较小，通常可以略去。发电机在运行时主要表现参数为其电抗。制造厂一般给出以发电机额定阻抗为基准的发电机电抗百分比所以,2.5发电机和负荷的参数及等值电路,98-125,发电机的等值电路当发电机的d、q轴电抗相等时，发电机的等值电路可表示如图。在稳态运行时，发电机一般可以用两个变量来表示：有功功率P和无功功率Q有功功率P和两端电压U（往往还有无功功率的限额）,99-125,2.5.2负荷的参数及等值电路,以功率表示在电力系统稳态分析（正常运行分析）中，负荷用有功功率P和无功功率Q来表示。写成复功率形式，接在相应的负荷节点上即可。负荷为感性时，Q0；负荷为容性时，Q0。,100-125,以阻抗或导纳表示假设已知复功率,101-125,电力系统实际计算存在的问题：电力系统是一个多电压级的复杂网络,各个电气参数(电压、电流、功率等)在各电压级下呈现出不同的数值,2.6标么制及其应用,可比性差：压级不同、容量不同，同一类设备参数差异大；三相：与单相不同，麻烦！,不能直接行计算。在具体的计算前,均需进行归算。,102-125,2.6.1电力系统标么（幺）制定义有名值：有具体物理单位的量值。标么值：无具体物理单位的相对值。基准值：对于相对值的相对基准。（量纲要相同）三者的关系：基本级：将参数和变量归算至同一个电压级。一般取网络中最高电压级为基本级。标幺制：在电力系统计算时参数都用标幺值来表示并参加运算，这样的运算制式称为标幺制。,103-125,只要选取合适的基准值，标幺值计算中三相电路的计算公式将和单相电路的计算公式相同；线电压的标幺值将和相电压的标幺值相等。,怎样选取合适的基准值？,104-125,2.6.2标么基值（基准值）选取规律理论上可以任选，但为简化计算，须遵循规律。选择基准值的条件：基准值的单位应与有名值的单位相同阻抗、导纳、电压、电流、功率的基准值之间也应符合电路的基本关系（对三相）功率的基准值=100MVA、1000MVA等电压的基准值=参数和变量归算的额定电压,105-125,四个基准值之间有依存关系，一般只需确定基准功率SB和基准电压UB两个即可。,SB多选择为100MVA、1000MVA或系统总容量或某个发电厂机组容量之和；,说明：,UB多选为平均额定电压或额定电压。,106-125,三相电路中各物理量的标幺值计算公式为:,在运算过程结束后，标幺值通常要还原为有名值。,注意！,107-125,2.6.4多电压等级电力系统的标么制,标么制使用中的问题：各元件以其额定值做为基准值，与系统选择的不一致？电力变压器的使用，使电力系统具有多个电压等级，在其两侧的电压基准如何选择？,需要进行转换,使用平均额定电压,108-125,（一）不同基准值的标么值之间的变换电气设备的铭牌参数都以设备的额定值为基准的标么值或百分数给出。设备已知标么值是以各自额定值为基值的，不统一！同一电路中，基值应统一；基值变化时，标么值换算原则：有名值不变原则。,换算方法及步骤：以电抗的换算为例将以额定参数为基值的标幺值还原为有名值；将还原的有名值换算为同一基准值下的标幺值。,109-125,（1）,（2）,额定电压,额定容量,110-125,统一的基准值,111-125,1、逐级归算法（精确）1）按变比将阻抗折合至同一电压等级；2）选择统一的SB、