电能系统第2章

1、电能系统基础电能系统基础第章第章 电力系统元件及其参电力系统元件及其参数数输电线路输电线路电力变压器电力变压器同步发电机同步发电机负荷负荷多电压等级网络等值多电压等级网络等值2.1 概述概述电力系统分析计算的一般过程：电力系统分析计算的一般过程： 元件参数：表述元件电气特征的参量；元件参数：表述元件电气特征的参量； 数学模型：元件或整个系统物理模型的数学描述。数学模型：元件或整个系统物理模型的数学描述。建立数学模型建立数学模型电力系统电力系统运行状态运行状态元件参数元件参数等值电路等值电路2.2 输电线路（） 单位长度基本参数单位长度基本参数l电阻决定线路上有功功率损耗和电能损耗电阻决定线路上

2、有功功率损耗和电能损耗的参数，是串联参数。的参数，是串联参数。l 电导用来描述绝缘子表面泄漏损耗和导线电导用来描述绝缘子表面泄漏损耗和导线电晕损耗的参数，是线路并联参数。电晕损耗的参数，是线路并联参数。2.2 输电线路（）n电纳输电线相间及相对地之间有一定电容存在，因而存在容性电纳，电纳是并联参数。l 电抗导线通过交流电流时，在导线及其电抗导线通过交流电流时，在导线及其周围产生交变磁场，因而有电感和电抗，电周围产生交变磁场，因而有电感和电抗，电抗是串联参数。抗是串联参数。习题1、110KV架空输电线路的导线型号为LGJ-185，计算直径为19mm，导线水平排列，相间距离为4m。求线路参数。解:

3、线路的电阻kmkmr/17. 0/1855 .31s线路的电抗kmrDxmDmm/409. 00157. 05 . 0191004. 5lg1445. 00157. 0lg1445. 004. 584433线路的电纳kmSkmSrDbm/1078. 2/105 . 91004. 5lg58. 710lg58. 76636习题2、有一330KV架空输电线路，导线水平排列，相间距离为8m，每相采用2LGJQ-300分裂导线，分裂间距为400mm，计算直径为23.5mm，求线路参数。解:线路的电阻kmkmr/053. 0/30025 .31s线路的电抗kmnnrDxmmrdrmDeqmeqm/321

4、. 00157. 056.681008.10lg1445. 00157. 0lg1445. 056.684005 . 05 .2308.10168833线路的电纳kmSkmSrDbeqm/105 . 3/1055.681008.10lg58. 710lg58. 766362.2.5输电线路的等效电路 n1. II型和T型等效电路 ljblgjBGYljxlrjXRZ1111适用范围：长度在适用范围：长度在100300km之间的架空线路，或长度之间的架空线路，或长度小于小于100km的电缆线路。的电缆线路。2.2.5输电线路的等效电路 (2.一字型等效电路（长度小于一字型等效电路（长度小于100

5、km的架空线路）的架空线路） 忽略并联电容，只考虑串联阻抗。忽略并联电容，只考虑串联阻抗。n 3. 分布参数 (长度大于300km的架空线路，或长度大于100m的电缆线路 )3 3. . 架空线路的换位问题架空线路的换位问题目的在于减少三相参数不平衡目的在于减少三相参数不平衡 整换位循环：指一定长度内有两次换位而三相导线整换位循环：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。都分别处于三个不同位置，完成一次完整的循环。 滚式换位滚式换位 换位方式换位方式 换位杆塔换位换位杆塔换位ABCAAABBBCCC架空输电线路参数有四个架空输电线路参数有四个（1 1）电阻电

6、阻r r0 0：反映线路通过电流时产生的有功功率：反映线路通过电流时产生的有功功率 损耗效应。损耗效应。（2 2）电感电感L L0 0：反映载流导体的磁场效应。：反映载流导体的磁场效应。电力线路的参数电力线路的参数图图2-11 2-11 单位长线路的一相等值电路单位长线路的一相等值电路 图图2-11 2-11 单位长线路的一相等值电路单位长线路的一相等值电路 （3）电导g0 ：线路带电时绝缘介质中产生的泄漏 电流及导体附近空气游离而产生有功功率损耗。（4）电容C0 ：带电导体周围的电场效应。 输电线路的以上四个参数沿线路均匀分布。二二. .电力线路的阻抗电力线路的阻抗sr/1 1、有色金属导线

7、架空线路的电阻、有色金属导线架空线路的电阻有色金属导线指铝线、钢芯铝线和铜线有色金属导线指铝线、钢芯铝线和铜线每相单位长度的电阻：每相单位长度的电阻：其中：其中： 铝的电阻率为铝的电阻率为31.5 铜的电阻率为铜的电阻率为18.8 考虑温度的影响则：考虑温度的影响则：均大于直流电阻率均大于直流电阻率)20(1 20trrt2 2、有色金属导线三相架空线路的电抗、有色金属导线三相架空线路的电抗先看单相线路先看单相线路 n1 ab 首先求外部磁链首先求外部磁链 xDdxri磁动势磁动势iniF*1 xrxxxmAxHHxilFH0B)(21 磁通密度磁通密度磁场强度磁场强度1)(10470 rmH

8、 空空气气2 2、电抗计算公式：、电抗计算公式：其中：其中：31 /cabcabmmDDDDcmmmDcmmmrkmx），或几何均距（）或导线的半径（）导线单位长度的电抗（0157. 0lg1445. 01 rDxm在近似计算中，可以取架空线路的电抗为在近似计算中，可以取架空线路的电抗为0.43.分裂导线三相架空线路的电抗分裂导线三相架空线路的电抗 分裂导线采用了改变导线周围的磁场分布，等效地增加了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。导线半径，从而减少了导线电抗。可以证明：可以证明：根根导导线线间间的的距距离离：某某根根导导线线与与其其余余1)(01

9、57. 0lg1445. 011312)1(113121 ndddrddddrrnrDxnnnmnneqeqm分裂导线的输电线路分裂导线的输电线路 增加一张分裂导线照片四四分分裂裂导导线线4. 钢导线三相架空线路的电抗钢导线三相架空线路的电抗 钢导线与铝、铜导线的主要差别在于钢导线导磁。钢导线与铝、铜导线的主要差别在于钢导线导磁。rmrDx 0157.0lg1445.01 5. 5. 电缆线路的阻抗电缆线路的阻抗 电缆线路的结构和尺寸都已经系列化，这些参数电缆线路的结构和尺寸都已经系列化，这些参数可事先测得并由制造厂家提供。一般，电缆线路的可事先测得并由制造厂家提供。一般，电缆线路的电阻略大于

10、相同截面积的架空线路，而电抗则小得电阻略大于相同截面积的架空线路，而电抗则小得多。多。 三三. .电力线路的导纳电力线路的导纳1.三相架空线路的电纳三相架空线路的电纳其电容值为：其电容值为： 10lg0241.061 rDCm最常用的电纳计算公式：最常用的电纳计算公式：(S/km) 10lg58.761 rDbm架空线路的电纳变化不大，一般为架空线路的电纳变化不大，一般为kmS/1085. 26 (S/km) 10lg58.761 eqmrDb3.3.架空线路的电导架空线路的电导线路的电导取决于沿绝缘子串的泄漏和电晕线路的电导取决于沿绝缘子串的泄漏和电晕 绝缘子串的泄漏：通常很小绝缘子串的泄漏

11、：通常很小 电晕：强电场作用下导线周围空气的电离现象电晕：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导线周围空气电离的原因：是由于导线表面的电场强度：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。能，使其他不带电分子离子化，导致空气部分导电。2.2.分裂导线线路的电纳分裂导线线路的电纳四四. .电力线路的数学模型电力线路的数学模型 电力线路的数学模型就是以电阻、电抗、电纳电力线路的数学模型就是以电阻、电抗、电纳和电导来表示线路的等值电路。（和电导来表示

12、线路的等值电路。（集中参数电路集中参数电路） 分三种情况讨论：分三种情况讨论：1) 短线路短线路2)中等长度线路中等长度线路3)长线路（长线路（分布参数电路分布参数电路或或修正集中参数电路修正集中参数电路） 1.1.短输电线路短输电线路：电导和电纳忽略不计：电导和电纳忽略不计n长度长度100km100kmn电压电压60kV60kV以下以下n短的电缆线短的电缆线n线路阻抗线路阻抗图图2-12 2-12 短线路的等值电路短线路的等值电路 jxlrljXRZ2.2.中等长度的输电线路中等长度的输电线路n110kV110kV220kV220kVn架空线：架空线：100km100km300km300km

13、n电缆：电缆：100km100kmn线路电纳忽略不计线路电纳忽略不计n参数：参数：n可作出可作出型等值电路和型等值电路和T T型等值电路型等值电路jbljBjBGYjxlrljXRZ 图图 中等长度线路的等值电路中等长度线路的等值电路 (a) (a) 形等值电路；形等值电路；(b) T(b) T形等值电路形等值电路 3 长线路的等值电路（长线路的等值电路（需要考虑分布参数特性）需要考虑分布参数特性） 长线路：长度超过长线路：长度超过300km的架空线和超过的架空线和超过100km的电的电缆。缆。v精确型精确型 根据双端口网络理论可得：根据双端口网络理论可得： /sinhsinh1cosh21s

14、inh1111称称线线路路传传播播特特性性称称线线路路特特性性阻阻抗抗其其中中：yzryzZrlrlrlZYrlZZccc Z Y/2 Y/2 2.3 电力变压器n2.3.1 双绕组变压器2.3.1.2.3.1.双绕组变压器的参数和数学模型双绕组变压器的参数和数学模型阻抗（阻抗（短路实验：在原边加短路实验：在原边加I1N）铭牌参数：铭牌参数：SN、 UINUN、 Pk、Uk、 P0、I0TkRP短路实验短路实验TkXU%TGP0空载实验空载实验TBI%0RTjXTIo.U1N.Ig.Ib.BTGT1.电阻电阻 变压器的电阻是通过变压器的短路损耗变压器的电阻是通过变压器的短路损耗P Pk k，其

15、近似等于额定总铜耗其近似等于额定总铜耗P PCuCu。 我们通过如下公式来求解变压器电阻：我们通过如下公式来求解变压器电阻： )3(332222TNNTNNTNCuRUSRUSRIP 22TNNkRUSP 22NNkTSUPR 221000NNkTSUPR 经过单位换算：经过单位换算： Pk: KW单位：UN: KV SN: MW2.电抗电抗在电力系统计算中认为，大容量变压器的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，可近似如电抗和阻抗在数值上接近相等，可近似如下求解：下求解： 1003% NTNkUXIUNNkkNNTSUUUIUX100%100%32 折算时注意问题：

16、折算时注意问题： 基本侧基本侧 功率不变性功率不变性2.3.1 双绕组变压器（1）1 1）短路实验测定电阻、电抗）短路实验测定电阻、电抗 归算到一次侧的电阻、电抗分别为：归算到一次侧的电阻、电抗分别为：NNsNNsSUUXSUPR21002211001000导纳（导纳（空载实验：在原边加空载实验：在原边加UN）RTjXTUrUxIoU1N.RTjXTIo.U1N.Ig.Ib.BTGT变压器电导对应的是变压器的铁耗，近似等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于变压器的空载损耗，因此变压器的电导可如下求解：如下求解：电导电导201000NTUPG 电纳电纳

17、在变压器中，流经电纳的电流和空载在变压器中，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：电流在数值上接近相等，其求解如下：20100%NNTUSIB 2.3.1 双绕组变压器（2）n）空载实验测定电导、电纳 归算到一次侧的变压器电导、电纳为：归算到一次侧的变压器电导、电纳为：21000321010010NNmNmUSIBUPG2.3.2 三绕组变压器 （）n三绕组变压器等效电路：2.3.2 三绕组变压器（）n1. 空载实验测定电导和电纳： 200032010010NNmNmUSIBUPG2. 2. 短路实验测定各绕组阻抗：短路实验测定各绕组阻抗： 因为变压器短路实验测得的功率损耗和因

18、为变压器短路实验测得的功率损耗和短路电压百分比分别为：短路电压百分比分别为： 2.3.2 三绕组变压器（）n因此各绕组的短路损耗和短路电压百分比为： 323231312121sssssssssPPPpPPPPP003002003200300100310020010021sssssssssUUUUUUUUU213231331322123231211212121ssssssssssssPPPPPPPPPPPP002100320031003003100320021002003200310021001212121ssssssssssssUUUUUUUUUUUU2.3.2 三绕组变压器（）n由此可得三绕

19、组变压器等效电阻、等效电抗分别为： 223322222211100010001000NNsNNsNNsSUPRSUPRSUPRNNsNNsNNsSUUXSUUXSUUX200332002220011100100100三绕组变压器特点：三绕组变压器特点：1.升压变压器低压侧绕组或降压变压器中压侧绕组升压变压器低压侧绕组或降压变压器中压侧绕组的等效漏抗很小或为负值。的等效漏抗很小或为负值。2.三个绕组的容量有三类：三个绕组的容量有三类： (1) 容量比为容量比为100/100/100； (2) 容量比为容量比为100/100/50； (3) 容量比为容量比为100/50/100； 必须先将所有短路

20、试验数据折算至统一的额定必须先将所有短路试验数据折算至统一的额定容量下。（书容量下。（书72页）页）2.3.3 自耦变压器 （）n自耦变压器的变压比为：cscNNNNIIUUk1221121211kkb效益系数：效益系数： 2.4同步发电机n同步发电机的参数和数学模型有： 1. 1. 稳态运行参数和数学模型。稳态运行参数和数学模型。 2. 2. 电磁暂态过程参数和数学模型。电磁暂态过程参数和数学模型。 3. 3. 机电暂态过程参数和数学模型。机电暂态过程参数和数学模型。2.4.1同步发电机稳态运行参数及数学模型（图）2.4.1同步发电机稳态运行参数及数学模型（1）n1. 隐极同步发电机稳态运行

21、参数及数学模型n 2.4.1 同步发电机稳态运行参数及数学模型（2）n 隐极机电压方程：nIjxrUEdq：同步发电机直轴同步电抗。：同步发电机直轴同步电抗。dx物理意义：将转子励磁绕组开路，定子三相施加三相物理意义：将转子励磁绕组开路，定子三相施加三相对称电流并使其产生的定子合成磁通产生单纯对称电流并使其产生的定子合成磁通产生单纯d轴磁轴磁场时，任意一相定子绕组的电抗。场时，任意一相定子绕组的电抗。由发电机铭牌提供电抗百分值求出发电机电抗由发电机铭牌提供电抗百分值求出发电机电抗XG。1003 NGNGUXIX %1003%GNNGXIUX NNNGNNGGPUXSUXX cos%221001

22、00 发电机铭牌值：发电机铭牌值：NGGNNNGNNXPUS*X%cos或或 2.4.1 同步发电机稳态运行参数及数学模型（3）n2. 凸极同步发电机稳态运行参数及数学模型 2.4.1 同步发电机稳态运行参数及数学模型（4）n凸极机电压方程：n dqdqqIxxjIjxrUE：同步发电机直轴同步电抗；：同步发电机直轴同步电抗；: : 同步发电机交轴同步电抗同步发电机交轴同步电抗 。dxqx物理意义：将转子励磁绕组开路，定子三相施加三相物理意义：将转子励磁绕组开路，定子三相施加三相对称电流并使其产生的定子合成磁通产生单纯对称电流并使其产生的定子合成磁通产生单纯q轴磁场轴磁场时，任意一相定子绕组的

23、电抗。时，任意一相定子绕组的电抗。2.4.2 同步发电机电磁暂态参数（）n1.同步发电机暂态电抗 dx2.4.2 同步发电机电磁暂态参数（）adsdxxxfaddfsadfsadsdxxxxxxxxx2.2.4.2 同步发电机机电暂态参数（1）n2. 同步发电机d轴次暂态电抗及q轴次暂态电抗 2.4.2 同步发电机机电暂态参数（2）n次暂态电抗等效电路：QSaqQSaqsqDsfsadsdxxxxxxxxxxx 11112.5 负荷（）), fuFPpL), fuFQQL静态负荷模型：静态负荷模型：2.5 负荷（）n 几种广泛采用的负荷静态模型： LLLLLjQPIUSLLLLLLLLLLLD

24、jxRjQPSUjQPUSUZ22221.1.恒功率负荷模型：恒功率负荷模型：2.2.恒阻抗负荷模型：恒阻抗负荷模型：)sin(cos jSUIUIjQPIUSiu 333恒功率表示法恒功率表示法： 感性感性 UIjQPIUS33容性容性2.6标幺值n 在电力系统的分析计算中，需将网络元件按各自的等效电路代换，按实际联结方式连接，从而得到整个网络的等效电路，即可对该网络进行分析计算。n 如图231中图b为图a的等效电路图。对实际的等效网络还需解决以下两个问题：对实际的等效网络还需解决以下两个问题：一、参数归算的问题。一、参数归算的问题。二、标幺值二、标幺值描述电力系统的数学模型描述电力系统的数

25、学模型:以有名值表示以有名值表示用标么值表示用标么值表示2.6标幺值 （图）二二电压级的归算电压级的归算 对于多电压级网络，无论是采用标么制还对于多电压级网络，无论是采用标么制还是有名制，都需将参数或变量归算至同一电压级。是有名制，都需将参数或变量归算至同一电压级。才能得到网络的等值电路才能得到网络的等值电路。以下介绍以下介绍：n 采用有名值时的电压级归算采用有名值时的电压级归算（有名值等值电路）（有名值等值电路）n采用标么值时的电压级归算采用标么值时的电压级归算（标么值等值电路）（标么值等值电路）2.6.1多电压等级网络中参数归算（1）（1）基本级（基准级）基本级（基准级） 归算各元件参数形

26、成多电压等级电力网等效电路时归算各元件参数形成多电压等级电力网等效电路时指定的某一电压等级。指定的某一电压等级。 （一般选最高电压等级）（一般选最高电压等级）（2 2）归算原则：）归算原则： 归算前后功率保持不变（功率无需归算）归算前后功率保持不变（功率无需归算）2.6.1多电压等级网络中参数归算 nnnnkkkIIkkkUUkkkYYkkkZZ2121221221（3 3）参数归算方法参数归算方法： 设某电压等级与基准级之间串联有变比为设某电压等级与基准级之间串联有变比为k k1 1,k,k2 2, ,k,kn n的的n n台变压器，则台变压器，则注：各变压器变比为靠近基准级一侧的电压与靠近

27、需归注：各变压器变比为靠近基准级一侧的电压与靠近需归算一侧的电压之比。算一侧的电压之比。2.6.1多电压等级网络中参数归算（3）(4) 计算步骤（例计算步骤（例26） 1. 选取基准级；选取基准级； 2. 计算各元件归算前参数；计算各元件归算前参数； 3. 求各串联变压器变比；求各串联变压器变比； 4. 归算各元件参数到基准级；归算各元件参数到基准级； 5. 画出等效电路图。画出等效电路图。1.采用有名值时的电压级归算采用有名值时的电压级归算 选取基本级选取基本级 确定变比确定变比待归算级的额定电压待归算级的额定电压基本级侧的额定电压基本级侧的额定电压 K变压器变比变压器变比K K值的选取值的

28、选取变压器实际的变比变压器实际的变比平均额定变比平均额定变比 参数的归算参数的归算准确归算准确归算：采用变压器实际变比：采用变压器实际变比近似归算近似归算：采用平均额定变比：采用平均额定变比实际电压变比实际电压变比 k k=UI/UII UI、UII :分别为与变压器高、低压绕组相对应的额定分别为与变压器高、低压绕组相对应的额定电压。电压。平均额定变比：平均额定变比：网络的平均额定电压之比网络的平均额定电压之比平均额定电压：某电压等级线路最高额定电压与最低额平均额定电压：某电压等级线路最高额定电压与最低额定电压的平均值定电压的平均值NNNPUUUU051211. 所以平均额定电压比线路额定电压

29、高所以平均额定电压比线路额定电压高55ppPUUK21 平均额定电压变比：平均额定电压变比：UN(kv)361035110220330Up (kv)3.156.310.537115230345额定电压和平均额定电压额定电压和平均额定电压)()()(21221221kkUUkkXXkkRR )1()1()1(21221221kkIIkkGGkkBB 1）准确归算）准确归算：采用变压器实际额定变比：采用变压器实际额定变比把待归算侧的参数归算到基本级把待归算侧的参数归算到基本级)()()(ppppppkkUUkkXXkkRR21221221 )()()(ppppppkkIIkkGGkkBB21221

30、221111 2）近似归算）近似归算：采用变压器平均额定变比：采用变压器平均额定变比把待归算侧的参数归算到基本级把待归算侧的参数归算到基本级举例：举例：220KV10KV35KV110KV500KV500KV242:52535:11110:38.5500:121T-4T-3T-2T-1 如需将如需将10KV侧的参数和变量归算至侧的参数和变量归算至500KV侧，则变压器侧，则变压器 T-1、T-2、T-3、实际变比：实际变比：k1、k2、k3应分别取应分别取35/11、110/38.5、500/121平均变比：平均变比：k1p、k2p、k3p应分别取应分别取37/10.5、115/37、525/

31、115取取10kV10kV为基本级，则为基本级，则110kV110kV级线路级线路l-2l-2阻抗归算如下阻抗归算如下：222212221121220242510121220242510)*.()(/.lllZkkZZkk 例例2222221115510115230230510115230230510).()*.(/.lllpZZZkk 准确准确近似近似2.6.2 标幺值标幺值n基本概念基本概念1)有名制有名制：在电力系统计算时，采用有单位的阻抗、在电力系统计算时，采用有单位的阻抗、导纳、电压、电流和功率等进行计算。导纳、电压、电流和功率等进行计算。2)标幺制标幺制：在电力系统计算时，采用没有

32、单位的阻在电力系统计算时，采用没有单位的阻抗、导纳、电压、电流和功率等进行计算。它是抗、导纳、电压、电流和功率等进行计算。它是相对值。相对值。3)基准值基准值：对于相对值的相对基准。对于相对值的相对基准。 三者之间的关系：三者之间的关系：单位相同）单位相同）基准值（与相应有名值基准值（与相应有名值等等、有名值有名值标么值标么值)MVAkAk(V n标么值表示：相应符号加一右下标标么值表示：相应符号加一右下标“*”；基准值表示：相应符号加一右下标基准值表示：相应符号加一右下标“B”.注意注意： （1 1）标幺值没有量纲。）标幺值没有量纲。 （2 2）所选基准值不同，标幺值不同。）所选基准值不同，

33、标幺值不同。n标幺制的优点标幺制的优点：计算结果清晰、简化计算、特计算结果清晰、简化计算、特别有：线电压和相电压的标幺值数值相等；三别有：线电压和相电压的标幺值数值相等；三相功率和单相功率的标幺值数值相等。相功率和单相功率的标幺值数值相等。2.6.2电力系统标幺值（）（3）基准值选取原则：）基准值选取原则： 1. 基准值的单位要与有名值的单位相同。基准值的单位要与有名值的单位相同。 2. 全系统只能有一套基准值。全系统只能有一套基准值。 3. 一般取额定值为基准值。一般取额定值为基准值。 4. 电压、电流、阻抗（导纳）和功率的基准值之间电压、电流、阻抗（导纳）和功率的基准值之间必须满足电路的基

34、本关系。必须满足电路的基本关系。 n 5. 一般选择线电压、线电流和三相功率为电压、电流、功率的基准值。 n 6.按照上述要求选择的基准电压、基准电流、基准功率之间满足以下关系：BBBBBBBBYZZIUIUS133五个基准值中只有两个可任意选择，其余派生。五个基准值中只有两个可任意选择，其余派生。通常计算中，选定三相功率和线电压基准值为：通常计算中，选定三相功率和线电压基准值为： 和和, ,其余三个由以上关系确定。其余三个由以上关系确定。BSBUBBBBBBBBBUSIUSYSUZ3/22 2.6.2电力系统标幺值（4）n这样各参数的标幺值为：n2BBUSZZBBSUYY2BBSUII3实际

35、应用：实际应用： 功率的基准值取某一整数，如功率的基准值取某一整数，如100、1000等，单等，单位为位为MV.A； 电压基准值取基准级的额定电压。电压基准值取基准级的额定电压。取参数和变量都取参数和变量都将向其归算的该级额定电压。如拟将参数归算到将向其归算的该级额定电压。如拟将参数归算到220kV侧，侧，则基准电压取则基准电压取220kv当选定各变量的基准值时，可表示出相应的标么值。当选定各变量的基准值时，可表示出相应的标么值。如如：* SIUIUUISSSIZUUUUUUBBBBB 3333结论：结论：线电压和相电压的标幺值数值相等；线电压和相电压的标幺值数值相等； 三相功率和单相功率的标

36、幺值数值相等。三相功率和单相功率的标幺值数值相等。电流与阻抗的标幺值计算：电流与阻抗的标幺值计算： BBBBBBBSUjXRZSSSUSIIIIUUU23)( 223BBBBBBBBUSjXUSRjXRZjXRZSIUIII标幺值结果换算成有名值标幺值结果换算成有名值：2.6.2电力系统标幺值（5）n（4）采用标么值归算多电压等级电网等效电路的计算步骤（例27）：n 1. 求出各元件参数未归算的有名值；n 2. 将元件参数归算到基准电压级；n 3. 选取功率和电压的基准值；n 4. 确定各元件标幺值。方法方法1：先有名值归算，后求标么值：先有名值归算，后求标么值 先选定基本级及其基准值（先选定

37、基本级及其基准值（SB、UB），然后将网），然后将网络中需要归算的各元件阻抗、导纳以及网络中各点电络中需要归算的各元件阻抗、导纳以及网络中各点电压、电流的有名值都归算到基本级，然后除以与基本压、电流的有名值都归算到基本级，然后除以与基本级相对应的阻抗、导纳、电压和电流的基准值。级相对应的阻抗、导纳、电压和电流的基准值。BBBBBBSUYYYYUSZZZZ22 BBBBSUIIIIUUU3 2.采用标幺值时的电压级归算采用标幺值时的电压级归算根据计算精度要求的不同，求取标么值的方根据计算精度要求的不同，求取标么值的方法有两种：法有两种：准确算法和近似算法。准确算法和近似算法。 准确算法：准确算法

38、：参数按变压器的实际变比归算参数按变压器的实际变比归算 近似算法：近似算法：参数按平均额定变比归算。参数按平均额定变比归算。归算的方法有两种：归算的方法有两种： 方法方法1 1：先有名值归算，后求标么值：先有名值归算，后求标么值 方法方法2 2：先基准值归算，后求标么值：先基准值归算，后求标么值2.6.2电力系统标幺值（6）n （5）“就地归算”法（归算和取标幺值同时进行）n 设某元件阻抗的有名值为Z，该元件所在电压级与基准级之间串有电压比为、的台变压器，该参数在基准级下的归算值为 ，取基准电压为基准级额定电压，则归算后的标幺值为：ZBZZZ2221)(BBnUSkkkZ221)(nBBkkk

39、USZ2BBUSZ2.6.2 电力系统标幺值（7）n 可见，对多电压级系统取标幺值运算时，无需先将参数进行归算，只要求出各电压级的基准电压值，就可直接用上述公式求得元件的参数标幺值。n 除基准级基准电压是选定的以外，其它每个电压等级都有了一个基准电压 ： )(21nBBkkkUU注：这个基准电压为注：这个基准电压为基准级基准级的基准值的基准值 归算到归算到所所计算计算电压电压级级的基准值的基准值BU BU BU2.6.2 电力系统标幺值（8）n(6)“就地归算”法的计算步骤（例28）：n 1 选取 和 ；n 2 确定各计算级的电压基准值 ；n 3 计算各元件未归算时的参数；n 4 计算各元件参

40、数标幺值。BUBU BBBBBBSUIISUYYUSZZ322BS实质：实质：用基准值归算代替元件参数归算用基准值归算代替元件参数归算方法方法2：先基准值归算，后求标么值：先基准值归算，后求标么值先选定基本级及其基准值（先选定基本级及其基准值（SB、UB），把它们归算到各），把它们归算到各电压等级，作为各电压等级的基准值（电压等级，作为各电压等级的基准值（ SB 、 ），然），然后以（后以（ SB 、 ）为各电压等级的基准值，求标么值。）为各电压等级的基准值，求标么值。BBBBBBSUYYYYUSZZZZ22 BBBBSUIIIIUUU 3 BU BU注意：基准功率不存在归算注意：基准功率不存

41、在归算1）以上两种归算方法得到的标么值是相等的以上两种归算方法得到的标么值是相等的BBBBBBBBBBBBBZZUSZkUSZkZZkZkUUkUUUSZkZZkZ 2222222）（）（而而讨论：讨论：2）采用近似计算时，（即变压器变比取平均额定变采用近似计算时，（即变压器变比取平均额定变比）。标么值的计算会大为简化。比）。标么值的计算会大为简化。讨论：讨论：原因原因：采用近似计算时，认为处于同一电压等级的各采用近似计算时，认为处于同一电压等级的各元件，它们的额定电压都近似等于平均额定电压。当元件，它们的额定电压都近似等于平均额定电压。当基本级选取平均额定电压为基准值时，其它电压等级基本级选

42、取平均额定电压为基准值时，其它电压等级的基准电压就是它的平均额定电压。的基准电压就是它的平均额定电压。3）把归算后的各元件的标么值连接起来，即可得到多把归算后的各元件的标么值连接起来，即可得到多电压等级网络的标么值等值电路电压等级网络的标么值等值电路 。2.6.2 电力系统标幺值（9）n（7）不同基准值下的标幺值的换算问题：n 若某元件以额定参数、为基准的标幺值为，则该元件换算到统一基准、 下的标幺值为：NXBSBUNSNU NBBNNBBNNNBSSUUXUSSUXX222NNNNNSUZSUZZ22N*N*ZZZ 原来：原来：NBNNBNNBSSUUZUSSUZZZ222)(*ZN*BN*

43、B* 现在：现在：NBSSZZN*B* ：当只有基准功率不同时当只有基准功率不同时2)(N*B*BNUUZZ ：当只有基准电压不同时当只有基准电压不同时2.6.2 电力系统标幺值（10）n电力系统常用元件的标幺值计算（例29）： GNBBGNGGSSUUXX222002221001000BBTNTNSTBBTNTnSTUSSUUXUSSUPRBBTNTNTBBTNTSUUSIBSUUPG2202201001000001.1.精确计算（按变压器实际变比计算）：精确计算（按变压器实际变比计算）：1 1）发电机：）发电机：2 2）变压器）变压器: :2.6.2 电力系统标幺值（11）n3）线路： 2121BBLBBLUSlxXUSlrRGNBGGSSXX2. 2. 近似计算法（变压器变比为各电压等级的额定近似计算法（变压器变比为各电压等级的额定电压平均值之比）：电压平均值之比）： 1 1）发电机：）发电机：2