电力工程第一章2标么制

1、1.3电力系统计算的标幺制(per unit system, p.u.)一、标幺值标幺值有名值同*基准值无量纲如：R* = R / ZB , P*= P / SB河海大学, 鞠平电气工程基础二、基准值的选取根据情况，达到简化的目的。对三相电路，一般使基准值满足基本关系：UB =SB =3ZB IB3U B IB河海大学, 鞠平电气工程基础= SB(MVA)由SI,U得BBB3UB(kA)(kV)2BUZB=()3ZI, S =SBU =3UIU* = Z*I*, S* = U*I*三相电路标幺值关系式类似于单相电路河海大学, 鞠平电气工程基础？思考题：ü前面式中各量是相量还是线量？&

2、#252; 如何选相量的基准值？相量的标幺值满足什幺关系？与线量的标幺值有什幺关系？ü如何选择幅值的基准值？幅值与有效值的标幺值之间有什幺关系？河海大学, 鞠平电气工程基础三、标幺值的换算n 原理：有名值不变，标幺值与基值成反比河海大学, 鞠平电气工程基础1.对发电机，常已知U N，SN 及X *( N )= XSN= X ZX *( N )2UNN= XSB= X ZX *( B)2UBBö2 æ Sæ Uö X *( B)= X *( N ) ç÷ N çB ÷è UBø 

3、2; SNø河海大学, 鞠平电气工程基础2.对变压器,已知 X *、U、STNNö2 æ Sæ Uö= X *çN ÷ çB ÷XT *( B)è USTB ø èN ø河海大学, 鞠平电气工程基础3.对于电抗器，常给出X R (%)、U N、I N´100%ZNUN= XR (%)100%XR*( N )XR (%) æ UNöæ IBö÷çI÷øçU=XR*( B

4、)100èøèBN河海大学, 鞠平电气工程基础四、复杂网络中标幺值的计算【例】（双回）有名值标幺值有名值河海大学, 鞠平电气工程基础（一）准确计算法归一法选定某段作为基本段（如），各参数均向这段归算有名值，然后选择基准值，算出标幺值，此处取SB= 100MVA,UB2通常取整数= 121KV河海大学, 鞠平电气工程基础Ø 发电机：ö2öæ Uææ U 2öU 2 GN ÷çT1() ÷X ¢ = ç X/çB 2 ÷ç

5、; U÷11*(N )SSèBøèGNøèøT 1()æö10.52121ç 0.26 ´÷´(2)1003010.5= èø= 0.26 ´= 0.87æ1212ö30ç÷è 100 ø河海大学, 鞠平电气工程基础Ø 变压器T-1：æ 121 ö2æ10.5ö10.52ç´100÷´&#

6、231;÷31.510.5100èø= èø= 0.105´= 0.33Xæ1212ö2*31.5ç÷100èø= (0.4 ´ 80)æö = 0.22Ø 输电线路：X 3*2ç 121÷øè 100河海大学, 鞠平电气工程基础11020.105 ´15=ö = 0.58X 4*Ø 变压器T-2：æ 1212ç100÷ø

7、32;öæ110 ö2æ6ç 0.05´÷´ç÷3 ´ 0.3 øè 6.6 ø= è= 1.09Ø 电抗器：Xæ1212ö5*ç÷100èø河海大学, 鞠平电气工程基础æ110 ö2()0.08´ 2.5 ´ç÷è 6.6 ø= 0.38Xæ1212öØ 电缆线：6*

8、ç÷100èø11´ 12110.5= 1.05121Ø 电动势：E* =河海大学, 鞠平电气工程基础（二）准确计算法扩散式将基本段的基准电压，经变压器变比折算得到各段的电压基准值：= 121 ´ 10.5 = 10.5(KV )UB1121= 121´ 6.6 = 7.26(KV )UB3110？基准功率是否变化电气工程基础河海大学, 鞠平按此可得各段基准电流（及阻抗）：100= 5.5(KA)IB13 ´10.5100= 0.484(KA)IB 23 ´121100= 7.95(KA)IB3

9、3 ´ 7.26河海大学, 鞠平电气工程基础在各段将额定值下的值转换为基准值下的标幺值：æö10.52ç 0.26 ´÷ø1003030= è= 0.26 ´= 0.87Xæ10.52ö1*çè÷ø100= (0.4 ´ 80)= 0.22X= 0.105´ 100æ1212ö3*= 0.33Xç100÷ø2*31.5è平11020.105 ´15=

10、6; = 0.58X 4*æ 1212ç100÷øè6´ 7.95 = 1.09X= 0.05´5*7.260.3= (0.08´ 2.5)= 0.38Xæ 7.262ö6*11çè÷øE* = 10.5 = 1.05100河海大学, 鞠平电气工程基础（三）近似计算法Ø准确算法计算量大，而且对复杂网会出现Ø主要因素是变压器变比，与两侧额定电压之比可能不一样河海大学, 鞠平电气工程基础取各段电压基值均为其平均额定电压值100= 5.5(K

11、A)I= 10.5(KV )UB1B13 ´10.5100= 0.5(KA)= 115(KV ) IUB 2B23 ´115100= 6.3(KV )= 9.2(KA)UIB3B33 ´ 6.3河海大学, 鞠平电气工程基础电网额定电压361035110220330500平均额定电压3.156.310.537115230345525变压器变比也取平均额定电压之比= Uav1= U设U, kUav2B 2av21Uav1= Uk= U= U则UB1B 21av2av1Uav2= UB 2= Uav2= Uav3UB3k1Uav2Uav3河海大学, 鞠平电气工程基础&#

12、216; 这样可以简化计算：UN1 = Uav1æ U 2öX1*(N ) çè÷øav1æöSSNç÷= XX1*Bæö1*(N )2av1Uè SNøçè÷SBø河海大学, 鞠平电气工程基础X= 0.26 ´ 100 = 0.87= 0.105´ 100 = 0.33X1*2*3031.5= (0.4 ´ 80)= 0.105´ 100 = 0.7= 0.24XX4*

13、30;1152ö3*15ç÷100èø河海大学, 鞠平电气工程基础6´ 9.2 = 1.46X= 0.05´5*6.30.3= (0.08´ 2.5)= 0.504Xæ 6.32ö6*ç÷100èø11E = 1.05*10.5河海大学, 鞠平电气工程基础（1） 归一式与扩散式方法的结果完全相同，近似法有误差，但可以接受；（2） 近似法计算最简便（不必考虑变比），扩散式较 简单；（3） 电抗标幺值在一个数量级。河海大学, 鞠平电气工程基础参数号123456

14、7归一法0.870.330.220.581.090.381.05扩散法0.870.330.220.581.090.381.05近似法0.870.330.240.71.460.5041.05五、频率、角速度和时间的基准值fB = f N = 50Hz(或60Hz)wB = 2pf B = 2pf N (1/ 秒)，当wwN时w*1w = 2pf , X = wL,y = IL, E = wyw* = f*, X* = L* ,y* = I* L* , E* =y*1tB =t* =（秒）wBttB= wBt = (2pf N )tsin wNt = sin t*河海大学, 鞠平电气工程基础六、标幺制的特点（1）易于比较各元件的特性及参数» 0.105变压器X1*（2）有利于比较电气量U* »