浅谈电力线路的电气参数计算

1、第一节第一节 电力线路的电气参数计算电力线路的电气参数计算 变压器变压器 是一种静止的电器，是输送交流电时所使用的一种变是一种静止的电器，是输送交流电时所使用的一种变 电压和变电流的设备。电压和变电流的设备。 它通过磁路的耦合作用把交流电从它通过磁路的耦合作用把交流电从 原边输送到副边，利用绕制在同一铁心上的原边绕组和副原边输送到副边，利用绕制在同一铁心上的原边绕组和副 边绕组匝数的不同，把原边绕组的电压和电流从某种数量边绕组匝数的不同，把原边绕组的电压和电流从某种数量 等级改变为副边绕组的另外一种等级。等级改变为副边绕组的另外一种等级。 变压器是电力网的主要元件之一，按其结构可以分为单相、

2、三相；按绕组可分为双绕组、三绕组及自耦变等；按调压 方式可分为无励磁调压和有载调压等类型。电力变压器为 三相对称元件，其等值电路和参数可以只讨论一相的。 一、双绕组变压器一、双绕组变压器双圈变双圈变 形等形等 值电路值电路 形等形等 值电路值电路 原边阻抗原边阻抗 副边阻抗副边阻抗 励磁阻抗励磁阻抗 激磁阻抗激磁阻抗 将励磁阻抗将励磁阻抗 用移至电源用移至电源 侧，用导纳侧，用导纳 或三相励磁或三相励磁 功率表示。功率表示。 高压侧电压在高压侧电压在35kV及以下的配网变压器，励及以下的配网变压器，励 磁导纳中的功率损耗较小，可以忽略不计。磁导纳中的功率损耗较小，可以忽略不计。 在变压器铭牌或

3、试验报告中，一般给在变压器铭牌或试验报告中，一般给 出短路试验和空载试验的四个参数：出短路试验和空载试验的四个参数： 短路短路 试验试验 短路试验是把变压器的一侧短接，另一短路试验是把变压器的一侧短接，另一 侧加电压，直到短路侧的电流为额定值。侧加电压，直到短路侧的电流为额定值。 测得变压器的有功损耗为短路损耗测得变压器的有功损耗为短路损耗 Pk负载损耗负载损耗 T R 将变压器二次绕阻短路，在一次绕阻将变压器二次绕阻短路，在一次绕阻 施加电压，当二次绕阻通过额定电流施加电压，当二次绕阻通过额定电流 时，一次绕阻施加的电压与额定电压时，一次绕阻施加的电压与额定电压 之比的百分数。之比的百分数。

4、 k% 短路阻抗百分数，短路阻抗百分数， 在数值上与变压在数值上与变压 器短路电压百分器短路电压百分 数相等数相等 TT XR T X 1.电阻 变压器的电阻是通过变压器的短路损耗，其近似等 于额定总铜耗。 我们通过如下公式来求解变压器电阻： 3 2 2 32 32 10 10) 3 (3 103 T N N T N N TNk R U S R U S RIP 式中N 变压器额定电流，A； N 变压器额定电压，kV； k 变压器负载损耗， kW ； N 变压器额定容量，kVA； T 变压器一、二次绕组的总电阻， 3 2 N 2 T 10 S UP R Nk 2.电抗 3. 在电力系统计算中认为

5、，大容量变压器的电抗 和阻抗在数值上接近相等，可近似如下求解： 100 U S 100 3 % 2 N N N TN k U ZI U 10 % 10 100 % 2 3 2 N Nk N Nk T S UU S UU Z 式中N 变压器额定电压，kV； N 变压器额定容量，kVA； T、T TT XR 10 % 2 N Nk T S UU X 空载试验空载试验空载试验是把变压器的一侧开路，另一侧加额定电压。空载试验是把变压器的一侧开路，另一侧加额定电压。 这时测的的空载损耗包括一次绕组中的铜耗和铁心中的损耗。这时测的的空载损耗包括一次绕组中的铜耗和铁心中的损耗。 由于空载电流很小，绕组中的铜

6、耗也很小，由于空载电流很小，绕组中的铜耗也很小， 所以，可以近似认为空载损耗等于铁芯损耗。所以，可以近似认为空载损耗等于铁芯损耗。 空载损耗空载损耗 P0空载有功损耗空载有功损耗 T G 空载电流百分数空载电流百分数0% 表示变压器空载电流占额定电流的百分数。表示变压器空载电流占额定电流的百分数。 0%Q0 T B 3. 电导 变压器电导对应的是变压器的铁耗，近似等 于变压器的空载损耗，因此变压器的电导可 如下求解： 3 2 0 10 N T U P G 式中N 变压器额定电压，kV； 0 变压器空载损耗， kW ； GT 变压器的励磁电导，S。 励磁有功损耗励磁有功损耗 4. 电纳 在变压器

7、中，流经电纳的电流和空载电流在 数值上接近相等，其求解如下： 100100 3 3 100% 000 0 N NN N N S Q IU IU I I I 100 % 0 0 N SI Q 3 2 0 10 N T U Q B 式中0%空载电流百分数； 0变压器空载电流，A； N 变压器额定电压，kV； Q0 变压器空载无功损耗， kvar ； N 变压器额定容量，kVA； T 变压器励磁电纳，S 励磁无功损耗励磁无功损耗 3 2 0 10 100 % N N T U SI B 短路试验：负载损耗Pk；阻抗电压百分数Uk% 空载试验：空载损耗P0；空载电流百分数I0% 式中， IN变压器额定电

8、流，A；UN变压器额定电压，kV； Pk变压器负载损耗，kW；SN变压器额定容量，kVA； RT变压器一、二次绕组的总电阻， P0、Q0变压器空载有功损耗和空载无功损耗，kW、kvar； I0、I0%变压器空载电流及空载电流百分数； (S) 10 10 3 2 N 0 T 3 2 N 0 T U Q B U P G )( 10 % 10 N 2 T 3 2 N 2 T S UU X S UP R NK Nk 1 1 某降压变压所装有一台型号为某降压变压所装有一台型号为SFL1-31500/110SFL1-31500/110 的变压器、变比为的变压器、变比为110/11110/11，铭牌给出的试

9、验数据，铭牌给出的试验数据 为：为：PPk k=190kW=190kW，k k=10.5=10.5，PP0 0=31kW=31kW，0 0 =0.7=0.7。试求该变压器折算到高压侧的参数，并。试求该变压器折算到高压侧的参数，并 画出等值电路。画出等值电路。 2 2 一台型号为一台型号为SFL1-20000/110SFL1-20000/110的电力变压器向的电力变压器向 10kV10kV网络供电，变压器铭牌给出的试验数据为：网络供电，变压器铭牌给出的试验数据为： PPk k=135kW=135kW，k k=10.5=10.5，PP0 0=22kW=22kW，0 0 =0.8=0.8。试求该变压

10、器折算到高压侧的参数，并画。试求该变压器折算到高压侧的参数，并画 出等值电路。出等值电路。 两两 二、三绕组变压器二、三绕组变压器 三绕组变压器等值电路，其励磁回路仿照双绕三绕组变压器等值电路，其励磁回路仿照双绕 组变压器的简化方法，可用导纳或者功率表示。组变压器的简化方法，可用导纳或者功率表示。 高高 压压 侧侧 三绕组变压器的每相有三绕组变压器的每相有3个绕组，当个绕组，当1个绕组接到交流电个绕组接到交流电 源后，另外源后，另外2个绕组就感应出不同的电势，这种变压器用于需个绕组就感应出不同的电势，这种变压器用于需 要要2种不同电压等级的负载。发电厂和变电所通常出现种不同电压等级的负载。发电

11、厂和变电所通常出现3种不种不 同等级的电压，所以三绕组变压器在电力系统中应用比较广泛。同等级的电压，所以三绕组变压器在电力系统中应用比较广泛。 中中 压压 侧侧 低低 压压 侧侧 三绕组变压器参数的求法与双绕组基本相同， 用变压器空载和短路试验结果来计算。 三绕组的短路试验在两两绕组间进行。 按三个绕组容量比的不同有三种不同的类型： 100/100/100、100/50/100、100/100/50 按三个绕组排列方式的不同有两种不同的结构： 升压结构：中压内，低压中，高压外 降压结构：低压内，中压中，高压外 1. 电阻 由于容量的不同，对所提供的短路损耗要做些处理 对于100/100/100

12、 然后按双绕组变压器相似的公式计算各绕组电阻 )( 2 1 )( 2 1 )( 2 1 1223133 1323122 2313121 kkkk kkkk kkkk PPPP PPPP PPPP 3 2 2 3 3 3 2 2 2 2 3 2 2 1 1 101010 N Nk T N Nk T N Nk T S UP R S UP R S UP R， 对于100/100/50或100/50/100 首先，将含有不同容量绕组的短路损耗数据归算为额 定电流下的值。 例如：对于100/100/50 然后，按照100/100/100计算电阻的公式计算各绕组电 阻。 23 2 2323 31 2 3131 4) 2/ ( 4) 2/ ( k N N kk k N N kk P I I PP P I I PP 2. 电抗 根据变压器排列不同，对所提供的短路电压做些处理： 然后按双绕组变压器相似的公式计算各绕组电阻 一般来说，所提供的短路电压百分比都是经过归算的 %)%( 2 1 % %)%( 2 1 % %)%( 2 1 % 1223133 1323122 2313121 kkkk kkkk kkkk UUUU UUUU UUUU 10 % 10 % 10 % 2 3 3 2 2 2 2 1 1 N Nk T N Nk T N Nk T S UU X S