电力系统课件：第7章 电力系统各元件的序参数和等值电路

1、 0aUbUcU0bI0cIaIaEbEcEcbaIII、1aI1bI1cI2aI2bI2cI0aI0bI0cIaIbIcI1aI1bI1cI2aI2bI2cI0aI0bI0cI11121acabIaIIaI，22222acabIaIIaI，000cbaIII120ejacbaIII、021aaaIII、1012321e2321e322402120aaajajajj，02210210212021021021aaaccccaaabbbbaaaaaaaIIaIaIIIIIIaIaIIIIIIIIIII02210210212021021021aaaccccaaabbbbaaaaaaaIIaIaIII

2、IIIaIaIIIIIIIIIIIPsITIcbaIII1111122aaaa021aaaIII021aaaIII111113122aaaacbaIII11121acabIaIIaI，22222acabIaIIaI，000cbaIIIAI10 0 (A) )(18010AIB)(0 AIC021AAAIII111113122aaaaCBAIII1111202401240120131018010010)(03078. 5)30(78. 50180100100)180240(100100)180120(1001031A021AAAIII)(03078. 5)30(78. 5A)(21078. 51

3、21AIaIAB)(15078. 522AIaIAB)(000AIIAB)(9078. 511AIaIAC)(27078. 5222AIaIAC)(000AIIACabc0 90 V,116 0 V,71 225 VEEE a(0)abc110 90116 071 22528 37V33EEEE 2a(1)abc110 901 120116 01 24071 22593 106V33EEaEa E 2a(2)abc110 901 240116 01 12071 2257 60V33EEa EaE abc115 0 ,115 240 ,115 120EEE a(0)abc103EEEE 2a(1

4、)abc11115 01 120115 2401 240115 120115 0V33EEaEa E 2a(2)abc11115 01 240115 2401 120115 120331115 0115 120115 2400 V3EEa EaE XYZNBCAeA+eC+eB+AIBICI0CBAIII)(31)0(cbaaIIII03aNCBAIIIIIXYZNBCAeA+eC+eB+AIBICINI)(31)0(cbaaIIII0CBAIII+BACABUCAUBCUBCUAIBICI)(31)0(cbaaIIII 同步发电机同步发电机稳态短路稳态短路时，电枢反应为时，电枢反应为纯去磁纯

5、去磁作用，电枢反作用，电枢反应磁通和漏磁通路径如图。应磁通和漏磁通路径如图。 电枢反应磁通直接电枢反应磁通直接穿过阻尼绕穿过阻尼绕组和励磁绕组组和励磁绕组，路径的磁阻很小，路径的磁阻很小，短路电流遇到的电抗为数值很大的短路电流遇到的电抗为数值很大的直轴同步电抗直轴同步电抗Xd。1.电枢反应磁通的路径和电枢反应磁通的路径和同步电抗同步电抗稳态短路电流有效值：稳态短路电流有效值：dkXEI0 有阻尼绕组有阻尼绕组的同步发电机三相突然短路时，电枢反应磁通的同步发电机三相突然短路时，电枢反应磁通被被挤出阻尼绕组挤出阻尼绕组和和励磁绕组励磁绕组，只能沿着阻尼绕组和励磁绕组漏，只能沿着阻尼绕组和励磁绕组漏

6、磁路径闭合磁路径闭合。 同步发电机此时状态称为同步发电机此时状态称为次次暂态状态暂态状态，定子电抗称为，定子电抗称为直轴次直轴次暂态同步电抗暂态同步电抗Xd”。2.次暂态电抗次暂态电抗 磁路的磁阻变得很大磁路的磁阻变得很大，由于，由于路径的磁阻变大，定子绕组的电路径的磁阻变大，定子绕组的电抗比稳态短路时的同步电抗大大抗比稳态短路时的同步电抗大大减小。减小。次暂态短路电流：次暂态短路电流：dkXEI 0ddXX 当当阻尼绕组中电流衰减完毕后阻尼绕组中电流衰减完毕后，电枢反应磁通就能够穿过，电枢反应磁通就能够穿过阻尼绕组阻尼绕组( (或相当于或相当于发电机无阻尼绕组发电机无阻尼绕组状态状态) )，

7、仍需经过励磁绕，仍需经过励磁绕组的漏磁路径，如图所示组的漏磁路径，如图所示 此时发电机状态称为此时发电机状态称为暂态状暂态状态态，定子电抗称为，定子电抗称为暂态同步电抗暂态同步电抗Xd 。3.暂态电抗暂态电抗暂态短路电流：暂态短路电流：dkXEI0dddXXX 当当励磁绕组励磁绕组中的感应电流电流也衰减完毕后，发电机进入中的感应电流电流也衰减完毕后，发电机进入稳态短路状态稳态短路状态。 dkXEI0ddXX 为正序阻抗。，, qqdddXXXXX 两相短路 单相接地短路 两相接地短路 dqX X000()()222dqXXXXX000(2)(2)2dqdqdqdqX XX XXXXXXXXdq

8、XX2dXXX0dqXXX、0dqXXXXXX+ 、21()2dqXXXdX同步电机类型X2X0汽轮发电机0.160.06有阻尼绕组水轮发电机0.250.07无阻尼绕组水轮发电机0.450.07调相机和大型同步电动机0.240.08 对汽轮发电机及有阻尼的水轮发电机，可采用 对于无阻尼绕组的发电机，可采用 如无电机的确切参数，也可按下表取值：21.22dXXdXX45. 120 XXX 2。为正序参数及等效电路数及等效电路第二章所求的变压器参 相同。和正序参数及等效电路电路变压器负序参数及等效 T型等值电路型等值电路励磁电抗励磁电抗0U0UXj NX03I0I0 IjXEXjEI000330b

9、ejXbjXjX0ae0cec0I0I0Ia00000jXEjXEIjXEUabXj NX03I0I0 I0mjXjX0IjX0I0U0010mmX XXXXXXXX XXm0 YN侧中性点侧中性点经经电抗电抗X n接地接地0010333mnnnmX XXXXXXXXXXXNXj 0I0 I03IjXnjX0mjXjX0I0UjX0InXj3 XXm0 侧流过零序电流， 侧感应零序电动势。但侧中性点不接 地，无零序电流，变压器相当于空载。NnXj jX03I0I00mXXX0mjXjX0IjX0U 若与侧相连的电路中还有另一个接地中性点，则二次绕组中将有零序电流流通。3.YN，y n接线变压器

10、接线变压器N0I0 IXj jX03I03 IXj jX0mjXjXjX0I0U0010()mmXX XXXXXXXXXXX)(0XXXm3.YN，yn接线变压器接线变压器N0I0 IXj jX03I03 IXj 0 双绕组变压器的零序等值电路与外电路的连接双绕组变压器的零序等值电路与外电路的连接变压器绕组接法变压器绕组接法开关位置开关位置绕组端点与外电路的联接绕组端点与外电路的联接Y1与外电路断开与外电路断开YN2与外电路接通与外电路接通d3与外电路断开，但与励磁与外电路断开，但与励磁支路并联支路并联零序励磁电抗比正序励磁零序励磁电抗比正序励磁电抗小得多：电抗小得多：Xm0=0.31.0AB

11、CXYZabczyxjXjXjX0IXm0XXXXXX00XXX2. YN，d，y 接线三绕组变压器接线三绕组变压器Xm0jXjXjXXm0jXjXjXXXXXXXXX)(0jX1()21()21()2XXXXXXXXXXXX变压器中性点经电抗接地时的零序等值电路变压器中性点经电抗接地时的零序等值电路 通常自耦变压器中性点可直接接地，也可经电抗接地，且均认为 Xm0。)( 300IIjXjXN0IXj jX0UXj 0I0I)( 300IIjXjXN0IXj jX0UXj 0I0IXXXXXXXX10)(3000IIINjXjXjXjX)(3000III0I0IjXXjXj0IXj 0I000

12、III0UXXXXXXXX)(0jX23(1)nUj XUjXjX0I0UN0IXj 0 IjX)(300IInjXXj 0INjX0I0IXj 0 IjX0U)(300 IInjXXj0IXj 0I)(jX)(jX)(jX000IIIUUXXXUUUUXXXUUXXXnnn3)(3)1 (3)(2)()(NjX0I0IXj 0 IjX0U)(300 IInjXXj0IXj 0I)(jX)(jX)(jX000III()()()0()()()XX XXXXXX。为正序参数及等效电路参数及等效电路第二章所求的电力线路 相同。和正序参数及等效电路效电路电力线路负序参数及等 0I0Z0I)/lg433

13、5. 015. 010kmDDjRZsg（660/gDf Ds称为三相导线的几何平均半径。23smDr D Dm为三相导线的几何均距，见第二章。 r为每相导线的等值半径，其取值见教材P144。0Z()0Z0Z0Z0Z()0Z00 II0I0I00 II00 II00 II0I0I)2(0Z9aaabacbabbbccacbccDD D D D D D D D D()00.150.4335lggDZjD00()01,0.4335lg(/)sDZZZRjkmD00()01,0.4335lg(/)sDZZZRjkmD则双回路单相的零序阻抗为：0()00()00(2)()00()00()0()()()

14、()ZZZZZZZZZZ如果两个回路完全相同，则双回路单相的等值零序阻抗为：0(2)0()01()2ZZZ则每一回路单相的等值零序阻抗为：0(1)0()0ZZZ0U0Z0cwZ0wZ0WI0I0I0cwZ00wcwZZ00cwZZ0gI0wI)(0wZ0130.150.4335lg(/)gwwwDZRjkmr00.150.4335lg(/)gcwcwDZjkmD3cwawbwcwDD D D Dcw为三相导线和避雷线间的几何平均距离。)()()(0000000)(0cwwcwocwwcwcwwZZZZZZZZZ 具有避雷线的单回路单相的零序等值阻抗为：0I0cwZ00wcwZZ00cwZZ0g

15、I0wI)(0wZswwwDr D0(30.150.4335lg)2gwwswDRZjD0I0cwZ00wcwZZ00cwZZ0gI0wI)(0wZDcw为两避雷线与三相导线间的几何平均距离。00.150.4335gcwcwDZjD6cwawawbwbcwcwDDDDD DD)()()(0000000)(0cwwcwocwwcwcwwZZZZZZZZZ0Z0Z0wZ()0Z()0wZ()0wZ0I0I00 II00 II0U0wI()0()0()wwZZ()0()0()wwZZ()()0wZ0I0I00 II)()2(0wZ2()0()0002()0()000()0()0()()0()00ww

16、wwwwwwwwZZZZZZZZZZZZZ0Z0Z0wZ()0Z()0wZ()0wZ0I0I00 II00 II0U0wI()0()0()wwZZ()0()0()wwZZ()()0wZ0I0I00 II)()2(0wZ()()()()0()00()0()()0(2)()0()()()00()02wwwwwwwwwZZZZZZZZZ020)1(0)()2(021wcwwZZZZ2()()00(1)0(2)0(1)022wwcwwZZZZZ200()002cwwZZZZ 6. 近似计算中，架空电力线路的等效电路为：ljx00I每回路数值双回路单回路有良导体避雷线每回路数值双回路单回路有钢质避雷线每

17、回路数值双回路单回路无避雷线备注零序电抗（/km）正、负序电抗 架空电力线路种类120.4xx（/km）4 . 15 . 310 xx2 . 25 . 510 xx2 . 1310 xx0 . 2510 xx8 . 0210 xx2 . 1310 xx 架空电力线路各序电抗的平均值为：0110rr10)6 . 45 . 3(xx 0.1235kV三芯电缆0.08610kV三芯电缆0.170.0661kV四芯电缆0.70.061kV三芯电缆x0（/km)x1=x2 （/km） 电缆电抗的平均值 元件名称013.50.28xx013.50.42xx电缆电抗的平均值xn L1L2T2T1GjxT2j

18、3xnjxL2(0)0I0U1Tx0Lx2Tx)0(fu0UIIjxa(0)UIIIjxIjxL1(0)jxL2(0)jxL3(0)jxT3jxT1jxn2j3xn1j3xn2xn1xT-1N1Z(3)k1E)3(kI0)3(kU ：为等值电动势； ：为正序阻抗的等效值。1Z1E 0aUbUcU0bI0cIaIaEbEcE000cbaUUU，而0aI00cbII，1aU1bU1cU03aIXL0021bbbUUU021cccUUU021aaaUUUaEbEcE021aaaIII021bbbIII021cccIIIaEbEcE1aI1bI1cI0aI0bI0cI2aI2bI2cI021bbbUUU021cccUUU021aaaUUUaEbEcE021aaaIII021bbbIII021cccIIIaEbEcE1aI1bI1cI0aI0bI0cI2aI2bI2cI03aI1aU1bU1cU0aU2aU2bU0bU0cU2cU021bbbUUU