电力系统各元件的参数和数学模型

关于电力系统各元件的参数和数学模型第一页，共一百七十八页，2022年，8月28日电力系统各元件？是电力系统中生产、变换、输送、消费电能的四大元件：

1.电力线路发 2.变压器

3.电机组4.负荷第二页，共一百七十八页，2022年，8月28日各元件的特性？四个元件的电气现象四个元件在电路里，电压、电流、功角、频率、功率之间的关系第三页，共一百七十八页，2022年，8月28日各元件的数学模型？将四个元件的电气特性用数学表达式表达用电路图表达第四页，共一百七十八页，2022年，8月28日目录2.1元件的参数与数学模型电力线路的参数和数学模型电抗器的参数和数学模型变压器的参数和数学模型发电机、负荷的参数和数学模型2.2简单电力系统的等值网络有名值电压级归算标幺值电压级归算第五页，共一百七十八页，2022年，8月28日约定电压是指线电压电流是指线电流功率是三相功率阻抗、导纳是单相的阻抗和导纳第六页，共一百七十八页，2022年，8月28日电力线路的参数和数学模型电力线路的结构电力线路的阻抗电力线路的导纳电力线路的数学模型第七页，共一百七十八页，2022年，8月28日电力线路结构架空线路的结构（1）导线（2）避雷线（3）杆塔（4）绝缘子（5）金具电缆线路的结构（1）导线（2）绝缘层（3）包护层第八页，共一百七十八页，2022年，8月28日架空线第九页，共一百七十八页，2022年，8月28日架空线路的导线和避雷线多股绞线，钢芯铝绞线扩径导线避雷线 第十页，共一百七十八页，2022年，8月28日多股导线，绞线，钢芯铝绞线：LGJ—400/50（钢芯铝绞线—载流部分额定截面积400，钢芯部分额定截面积50）；LGJJ（加强）；LGJQ（轻型）特点：a.钢芯承载，拉伸；b.铝的导电性较好；c.电流的集肤效应；第十一页，共一百七十八页，2022年，8月28日钢芯铝绞线第十二页，共一百七十八页，2022年，8月28日钢芯铝绞线第十三页，共一百七十八页，2022年，8月28日钢芯铝绞线第十四页，共一百七十八页，2022年，8月28日扩径导线减小电晕损耗或电抗，增大截面积；E正比于1/R，场强与半径成反比图示，其结构为钢芯、高强聚乙烯支架（扩径用）及两层“Z型”铝股层。用在1000KV特高压输电第十五页，共一百七十八页，2022年，8月28日扩径导线第十六页，共一百七十八页，2022年，8月28日分裂导线也叫复导线，将每相导线分裂成很多根，并将它们布置在圆周上，电抗减小，电容增大第十七页，共一百七十八页，2022年，8月28日三分裂导线示意图第十八页，共一百七十八页，2022年，8月28日四分裂导线间隔棒第十九页，共一百七十八页，2022年，8月28日八分裂导线第二十页，共一百七十八页，2022年，8月28日在八分裂导线上安装间隔棒第二十一页，共一百七十八页，2022年，8月28日直升机巡检导线第二十二页，共一百七十八页，2022年，8月28日第二十三页，共一百七十八页，2022年，8月28日第二十四页，共一百七十八页，2022年，8月28日第二十五页，共一百七十八页，2022年，8月28日第二十六页，共一百七十八页，2022年，8月28日第二十七页，共一百七十八页，2022年，8月28日第二十八页，共一百七十八页，2022年，8月28日第二十九页，共一百七十八页，2022年，8月28日避雷线一般都采用多股钢导线，如GJ-50，GJ-70作用是从被保护物体上方引导雷电通过，并安全泄人大地，防止雷电直击，减小在其保护范围内的电器设备(架空输电线路及通电设备)和建筑物遭受直击雷的概率

第三十页，共一百七十八页，2022年，8月28日绝缘子绝缘子起支撑、绝缘的作用绝缘子按结构可分为支持绝缘子、悬式绝缘子、防污型绝缘子和套管绝缘子现在常用的绝缘子有：“陶瓷绝缘子”，“玻璃钢绝缘子”，“合成绝缘子”，“半导体绝缘子”第三十一页，共一百七十八页，2022年，8月28日陶瓷绝缘子第三十二页，共一百七十八页，2022年，8月28日盘形悬式钢化玻璃绝缘子第三十三页，共一百七十八页，2022年，8月28日绝缘子第三十四页，共一百七十八页，2022年，8月28日绝缘子第三十五页，共一百七十八页，2022年，8月28日第三十六页，共一百七十八页，2022年，8月28日第三十七页，共一百七十八页，2022年，8月28日第三十八页，共一百七十八页，2022年，8月28日第三十九页，共一百七十八页，2022年，8月28日架空线路的绝缘子绝缘子片数与电压等级有关，规程规定如下表：35kv线路60kv线路110kv线路220kv线路330kv线路500kv线路不少于3片不少于5片不少于7片不少于13片不少于19片不少于25片第四十页，共一百七十八页，2022年，8月28日架空线路为什么换位在高压输电线路上，当三相导线的排列不对称时，各相导线的电抗就不相等。即使三相导线中通过对称负荷，各相中的电压降也不相同；另一方面由于三相导线不对称，相间电容和各相对地电容也不相等，从而会有零序电压出现。为了减少三相参数的不平衡第四十一页，共一百七十八页，2022年，8月28日架空线换位图1第四十二页，共一百七十八页，2022年，8月28日架空线路的换位问题 如果不换位，a、b、c三相间的距离永远是ab，bc小，ac大，影响电感； 进行整换位循环后，ab，bc，ca的距离对称； 现在，500KV，750KV，1000KV都进行换位。第四十三页，共一百七十八页，2022年，8月28日架空线换位图2第四十四页，共一百七十八页，2022年，8月28日电缆 电缆的适用范围 发电厂和变电站内部，以及在建筑物和居民密集的地区，交通道路两侧，穿过江河、海峡时，均因地理位置的限制，不允许架设架空线，因此只能用电缆来输送电能。第四十五页，共一百七十八页，2022年，8月28日建设中的电缆沟第四十六页，共一百七十八页，2022年，8月28日宝钢分公司电缆隧道第四十七页，共一百七十八页，2022年，8月28日建设中的世博电缆隧道第四十八页，共一百七十八页，2022年，8月28日完工的世博电缆隧道第四十九页，共一百七十八页，2022年，8月28日电力电缆的优点 供电可靠性高 安全 市容整齐美观 不受路面建筑物的影响 运行简单方便，维护工作少，费用较低。 电缆的电容有助于提高功率因数第五十页，共一百七十八页，2022年，8月28日电力电缆的缺点投资是架空线的10倍敷设后不易变动，不易扩建线路连接分支较困难如果受外力破坏，寻找故障困难出现故障时，一般为永久故障，因此不准装自动重合闸修理较困难，时间长，且费用较大。第五十一页，共一百七十八页，2022年，8月28日电缆结构第五十二页，共一百七十八页，2022年，8月28日电缆分类充油电缆和交联聚氯乙烯电缆交联聚乙烯绝缘电力电缆是采用化学方法或物理方法，使聚乙烯分子由线形分子结构转变为三维网状结构，由热塑性的聚乙烯变成热同性的交联聚乙烯，从而提高了聚乙烯的耐老化性能、机械性能和耐环境能力，并保持了优良的电气性能。第五十三页，共一百七十八页，2022年，8月28日充油及交联聚氯乙烯电缆特点充油电缆可靠性高、寿命长、运行维护简单，但敷设安装难度较大，落差受到一定限制；交联电缆的电性能、耐热性较好，敷设安装方便，落差不受限制，但其长期运行可靠性和使用寿命还有待作进一步的验证和评价。第五十四页，共一百七十八页，2022年，8月28日数学模型根据对研究对象所观察到的现象及实践经验归结成的一套反映其内部因素数量关系的数学公式、逻辑准则和具体算法用以描述和研究客观现象的运动规律第五十五页，共一百七十八页，2022年，8月28日建立电力线路的数学模型步骤研究电力线路有哪些电气现象根据不同的电气现象，用不同的电气参数表示用电气参数画等值电路由等值电路列出数学表达式，完成数学建模第五十六页，共一百七十八页，2022年，8月28日电力线路有哪些电气现象？电力线路通入电流，有发热的现象，这个现象用什么电气参数表达？电力线路通入交流电，周围产生磁场，这个现象用什么电气参数表达?电力线路与大地之间存在充放电现象，这个现象用什么电气参数表达？架空线有电晕现象、有泄漏电流现象，用什么电气参数表达？第五十七页，共一百七十八页，2022年，8月28日电力线路的四个参数阻抗电阻电抗导纳电导电纳第五十八页，共一百七十八页，2022年，8月28日电阻反映线路通过电流时产生有功功率损失的效应（1）有色金属导线：铝线、钢芯铝线和铜线（2）每相单位长度的电阻：r1：导线单位长度的电阻S：截面积：电阻率（铝：31.5，铜：

18.8）架空线路的电阻第五十九页，共一百七十八页，2022年，8月28日（3）钢芯铝线的电阻，由于可只考虑主要载流部分——铝线部分的载流作用，可认为与同样额定截面积的铝线相同。（4）手册提供20摄氏度时的电阻。如果计算不是20度时，要进行修正第六十页，共一百七十八页，2022年，8月28日

在实际应用中，r随温度的变化而变化，可以用下面的公式进行修正

rt=r20[1+a(t-20)]rt、r20：t℃、20℃时的电阻（欧姆/公里）

a：电阻的温度系数。例如，铝0.0036，铜0.00382

第六十一页，共一百七十八页，2022年，8月28日电抗反映载流导线周围产生磁场效应

;三相导线的几何平均距离注意：（1）x1与几何均距、导线半径之间为对数关系，放大10倍，取对数也就是1，所以导线的布置方式、导线的截面积大小对线路电抗没有显著影响； （2）架空线路的电抗一般在0.4

左右三相架空线路的电抗第六十二页，共一百七十八页，2022年，8月28日几何均距第六十三页，共一百七十八页，2022年，8月28日电抗反映载流导线周围产生磁场效应

;

三相导线的几何平均距离（1）x1与几何均距、导线半径之间为对数关系，放大10倍，取对数也就是1，所以导线的布置方式、导线的截面积大小对线路电抗没有显著影响；（2）架空线路的电抗一般在0.4

左右三相架空线路的电抗第六十四页，共一百七十八页，2022年，8月28日

分裂导线线路电抗采用分裂导线可以增大req，从而减小x分裂导线的等值半径每相分裂根数分裂导线中每一根导线的半径一相分裂导线中第1根与第i根的距离kmW第六十五页，共一百七十八页，2022年，8月28日2.1输电线路的参数第六十六页，共一百七十八页，2022年，8月28日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，等效地增加了导线半径，从而减少了导线电抗。

第六十七页，共一百七十八页，2022年，8月28日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，等效地增加了导线半径，从而减少了导线电抗。第六十八页，共一百七十八页，2022年，8月28日电缆线路的阻抗很难用解析法求取，由制作厂提供，与同截面积的架空线比，电阻稍大，电抗小得多，因为三相导体间距离小第六十九页，共一百七十八页，2022年，8月28日电力线路的导纳电纳电导第七十页，共一百七十八页，2022年，8月28日1、三相架空线路的电纳电纳反映带电导线周围的电场效应第七十一页，共一百七十八页，2022年，8月28日2、分裂导线线路电纳分裂导线等效地增大了导线半径，从而增大了每相导线的电纳第七十二页，共一百七十八页，2022年，8月28日架空线路的电导电导反映线路带电时绝缘介质中产生泄露电流及电晕损耗；电晕现象：强电场作用下导线周围空气的电离现象.是由于导线表面的电场强度超过了某一临界值，以致空气中的离子具备了足够的动能，使不带电分子离子化，导致空气部分导电.第七十三页，共一百七十八页，2022年，8月28日电晕现象第七十四页，共一百七十八页，2022年，8月28日第七十五页，共一百七十八页，2022年，8月28日确定由于电晕产生的电导，其步骤如下：1.确定导线表面的电场强度2.电晕起始电场强度第七十六页，共一百七十八页，2022年，8月28日3.

，得电晕起始电压或临界电压4.

每相电晕损耗功率5.求线路的电导

第七十七页，共一百七十八页，2022年，8月28日分裂导线的电纳第七十八页，共一百七十八页，2022年，8月28日6.对于分裂导线在第一步时做些改变

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

g=0

第七十九页，共一百七十八页，2022年，8月28日而当输电线路三相导线水平排列时，中间相的电晕临界相电压较边相导线的低5％第八十页，共一百七十八页，2022年，8月28日电缆线路的导纳

不考虑电缆线路的电导，电纳比相同截面积的架空线大很多，因为电缆三相导体间的距离小。第八十一页，共一百七十八页，2022年，8月28日电力线路的数学模型r1jx1g1jb1r1jx1g1jb1r1jx1g1jb1r1jx1g1jb1一般线路的等值电路（正常运行时忽略g）已知单位长度的电阻、电抗、电纳、电导，就可以作出线路等值电路图，线路的等值电路与线路的长度有关第八十二页，共一百七十八页，2022年，8月28日电力线路的数学模型已知单位长度的电阻、电抗、电纳、电导，就可以作出线路等值电路图，线路的等值电路与线路的长度有关：1.短线路的2.中等长度的3.长线路的第八十三页，共一百七十八页，2022年，8月28日输电线等值电路集中参数的等值电路1.短线路（一字型）2.中等长度的线路T型：因为有三个节点，不常采用Π型：因为有两个节点，经常采用分布参数的等值电路考虑线路的分布特性Π型等值电路第八十四页，共一百七十八页，2022年，8月28日1．短线路的等值电路：短线路：架空线路长度不超过100km，略去对地支路（G、B支路）。等值电路如下：第八十五页，共一百七十八页，2022年，8月28日2.中等长度等值电路中等长度线路：长度在100～300km之间架空线，不超过100km电缆。有T型和∏型等值电路。电力系统中常用∏型等值电路。为什么？第八十六页，共一百七十八页，2022年，8月28日T型等值电路三个节点∏型等值电路两个节点节点少，网络方程简单第八十七页，共一百七十八页，2022年，8月28日长线路的等值电路长线路：长度超过300km的架空线路，超过100km的电缆线路。工程上如果只要求计算线路的始末端电压、电流和功率，仍可采用集中参数来表示，其中线路的总电阻、总电抗、总容纳用修正系数来修正。第八十八页，共一百七十八页，2022年，8月28日长线路等值电路线路方程及等值电路

线路每相的等值参数是沿线路均匀分布的。lxdx第八十九页，共一百七十八页，2022年，8月28日长线路的等值电路距离线路末端x处，压降和电流增量为第九十页，共一百七十八页，2022年，8月28日长线路的等值电路第九十一页，共一百七十八页，2022年，8月28日2.1.2电抗器的参数和等效电路电抗器的作用是限制短路电流，它是由电阻很小的电感线圈构成的，因此等效电路可用电抗来表示。普通电抗器每相用一个电抗表示即可第九十二页，共一百七十八页，2022年，8月28日干式空心串联电抗器第九十三页，共一百七十八页，2022年，8月28日并联电抗器第九十四页，共一百七十八页，2022年，8月28日电抗器名牌第九十五页，共一百七十八页，2022年，8月28日一般电抗器铭牌上给定它的额定电压URN、额定电流IRN和电抗百分值XR%，由此可求电抗器的电抗。按百分值定义，有第九十六页，共一百七十八页，2022年，8月28日双绕组变压器的参数和数学模型三绕组变压器的参数和数学模型自耦变压器的参数和数学模型2.1.3变压器的参数和数学模型第九十七页，共一百七十八页，2022年，8月28日2.1.3变压器的参数和数学模型在稳态分析中变压器如何建模如何将变压器磁路转变为电路变压器等值参数如何求取第九十八页，共一百七十八页，2022年，8月28日变压器应用电磁感应原理，升高或降低电压升压输电，为了降低传输电能损耗升高电压的同时，降低电流，传输的功率不变第九十九页，共一百七十八页，2022年，8月28日第一百页，共一百七十八页，2022年，8月28日第一百零一页，共一百七十八页，2022年，8月28日变压器第一百零二页，共一百七十八页，2022年，8月28日第一百零三页，共一百七十八页，2022年，8月28日第一百零四页，共一百七十八页，2022年，8月28日变压器的结构变压器的主要结构：铁芯和绕组。铁芯是变压器的磁路部分；绕组是变压器的电路部分。 铁芯，通常用0.35mm厚表面涂有绝缘漆的硅钢片冲成一定的形状叠制而成。 绕组，一般为绝缘扁铜线或绝缘圆铜线在绕线模上绕制而成第一百零五页，共一百七十八页，2022年，8月28日变压器铭牌第一百零六页，共一百七十八页，2022年，8月28日ONAN油浸自然冷却（ONAN）；油浸自冷(ONAN)；

油浸风冷(ONAF)；

强迫油循环风冷(OFAF)；

强迫油循环水冷(OFWF)；

强迫导向油循环风冷(ODAF)；

强迫导向油循环水冷ODWF)。第一百零七页，共一百七十八页，2022年，8月28日变压器参数表第一百零八页，共一百七十八页，2022年，8月28日三者关系：指铭牌规定的额定使用条件下所能输出的视在功率。指在额定容量下，允许长期通过的额定电流。在三相变压器中指的是线电流。变压器额定值第一百零九页，共一百七十八页，2022年，8月28日变压器等值电路变压器一、二次侧没有电路关系，只有磁路关系。关键：如何将磁路关系用电路来代替？第一百一十页，共一百七十八页，2022年，8月28日双绕组变压器T型等值电路第一百一十一页，共一百七十八页，2022年，8月28日双绕组变压器Γ型等值电路第一百一十二页，共一百七十八页，2022年，8月28日电力系统分析中的变压器模型第一百一十三页，共一百七十八页，2022年，8月28日变压器的参数第一百一十四页，共一百七十八页，2022年，8月28日一、高压侧加电压， 低压侧短路；二、接线图WAV~**由于外加电压很小，主磁通很少，铁损耗很少，忽略铁损，认为短路损耗就是铜损变压器的短路实验第一百一十五页，共一百七十八页，2022年，8月28日由短路实验的短路功率求电阻第一百一十六页，共一百七十八页，2022年，8月28日由短路实验的短路电压求电抗短路电压是指在阻抗上的电压降落。在电力系统计算中，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：第一百一十七页，共一百七十八页，2022年，8月28日一、低压侧施加电压，高压侧开路。二、接线图WAV~**变压器空载实验第一百一十八页，共一百七十八页，2022年，8月28日由空载实验的空载损耗求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：第一百一十九页，共一百七十八页，2022年，8月28日由空载实验的空载电流求电纳在变压器中，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：第一百二十页，共一百七十八页，2022年，8月28日第一百二十一页，共一百七十八页，2022年，8月28日需要注意的问题各变量和参数的单位：kV,kW,MVA,Ω,S；UN选哪一侧，则参数就是那一侧的参数；参数都是单相参数；变压器等值电路中YT=GT-jBT有减号，而输电线路的导纳Y=G+jB有加号，；可用三相励磁功率代表励磁支路，P0由铭牌给出，励磁支路放在电源侧第一百二十二页，共一百七十八页，2022年，8月28日三绕组变压器的参数和数学模型问题：1.如何做短路和空载实验?2.做几个实验?3.如何求取参数第一百二十三页，共一百七十八页，2022年，8月28日两个实验空载实验：在一次侧加电源UN，二、三次侧开路，得到P0和I0%.导纳的求法与双绕组相同短路实验：一侧加电源，一侧短路，一侧开路。做三个短路实验，得到三组实验数据如下,如何求阻抗?第一百二十四页，共一百七十八页，2022年，8月28日求电阻R1,R2,R3(绕组容量100/100/100)第一百二十五页，共一百七十八页，2022年，8月28日求电阻R1,R2,R3(绕组容量100/100/100)第一百二十六页，共一百七十八页，2022年，8月28日变压器的容量与绕组的容量变压器容量(SN)与绕组容量(SN1/SN2/SN3)不一定相等.若变压器容量100(%),则绕组额定容量比有:100/100/100、100/50/100、100/100/50等排列顺序是高/中/低

第一百二十七页，共一百七十八页，2022年，8月28日变压器的容量与绕组的容量三个绕组容量搭配关系,并不是说三绕组变压器按此比例传递功率,而只是代表每个绕组传递功率的能力.在具体运行时,遵守能量守恒定律如100/100/50,当高压输入100%额定容量时,中、低压各输出50%,或中压输出100%，低压不输出。也有100/100/66，进行功率和电压归算时要注意第一百二十八页，共一百七十八页，2022年，8月28日求电阻R1,R2,R3(绕组容量100/100/50或100/50/100)做短路实验时,是一对绕组中容量较小的一方达到它本身的额定电流，即IN/2时的值。要归算为额定电流时的短路损耗。第一百二十九页，共一百七十八页，2022年，8月28日按最大短路损耗求解（与变压器容量比无关）

——指两个100%容量绕组中流过额定电流，另一个100%或50%容量绕组空载时的损耗。根据“按同一电流密度选择各绕组导线截面积”的变压器的设计原则：

第一百三十页，共一百七十八页，2022年，8月28日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第一百三十一页，共一百七十八页，2022年，8月28日短路电压归算问题当三绕变压器容量比是100/100/50或100/50/100,如果短路电压没有经过归算,则要进行归算:例如100/100/50,第一百三十二页，共一百七十八页，2022年，8月28日三绕组变压器绕组的排列方式升压变降压变

高压绕组低压绕组中压绕组高压绕组中压绕组低压绕组绝缘与分接开关的处理均衡短路阻抗绝缘第一百三十三页，共一百七十八页，2022年，8月28日为什么这样排列？a.考虑绝缘和分接开关的处理，所以高压绕组在最外层

b.根据功率传输方向或限制短路电流的要求，中、低压绕组均可排在中层。第一百三十四页，共一百七十八页，2022年，8月28日中低压绕组的排列升压变压器：中压绕组最靠近铁芯，低压绕组居中，电能从低压流向中压和高压侧，低-中，低-高短路阻抗分布均匀。降压变压器：低压绕组最靠近铁芯，中压绕组居中，电能从高压流向中压和低压，应该高压居中，但由于考虑绝缘，分接开关的处理的原因，高压只能在最外层。从短路阻抗的大小来说，中、低压绕组无论哪个排在最里面都可以，但从绝缘处理的角度，低压排在最里面更好。第一百三十五页，共一百七十八页，2022年，8月28日自耦变压器自耦变压器除了自耦联系的高压绕组和中压绕组外，还有一个第三绕组。由于铁心的饱和现象，电压和电流不免有3次谐波出现，为了消除3次谐波电流，所以第三绕组单独连接成三角形自耦变压器只能用于中性点直接接地的电网中，所以电力系统中广泛应用的自耦变压器都是星形联结。第一百三十六页，共一百七十八页，2022年，8月28日自耦变压器第一百三十七页，共一百七十八页，2022年，8月28日自耦变压器的参数和数学模型自耦变压器参数和等值电路的确定和普通变压器无异容量归算：三绕组自耦变压器的第三绕组容量总小于变压器的额定容量所以如果铭牌参数没有经过容量归算，必须对短路功率与短路电压进行容量归算。第一百三十八页，共一百七十八页，2022年，8月28日自耦变压器三绕组的自耦变压器较电压、变压比和容量相同的普通三绕组变压器或普通双绕组变压器便宜，价格一般只有后者的65%~75%。由于有电的联系，绝缘设计水平高，两侧都要安装阀型避雷器；由于电抗小，电压损耗小，短路电流大，采取限制短路电流的措施第一百三十九页，共一百七十八页，2022年，8月28日自耦变压器的特点为防止由于高压侧发生单相接地故障引起低压侧的电压升高，用在电网中的自耦变压器中性点必须可靠地直接接地。220/110KV中压绕组过电压的2.64倍；330/110KV过电压的倍数3.6倍。运行方式多样化，引起继电保护整定困难自耦变压器结构简单，经济，在110KV及以上的中性点接地系统中广泛使用。110/220KV，110/330KV，110/500KV，220/330KV，220/500KV，330/500KV第一百四十页，共一百七十八页，2022年，8月28日某变电所装设一台OSFPSL90000/220型三相三绕组自耦变压器，各绕组电压为220/121/38.5kV，容量比为100%/100%/50%，实测的空载短路试验数据如下：P0=59kW；I0%=0.332;Pk(1-2)=333kW，Pk(3-1)=265kW，Pk(2-3)=277kW；Uk(1-2)%=9.09，Uk(3-1)%=16.45，Uk(2-3)%=10.75.试求该自耦变压器的参数并绘制等效电路。造价：90000*273.35/10000=2460.15(万元)第一百四十一页，共一百七十八页，2022年，8月28日2.1.4发电机、负荷的参数和数学模型发电机模型在潮流计算中的模型在短路计算中的模型第一百四十二页，共一百七十八页，2022年，8月28日发电机在潮流计算中的模型固定的有功、无功：PQ节点固定的电压向量：平衡节点第一百四十三页，共一百七十八页，2022年，8月28日发电机在短路计算中的模型

在电力系统计算中，一般不计发电机的电阻，因此发电机参数只有一个电抗XG。一般发电机出厂时，厂商提供的参数有发电机额定容量SN、额定有功功率PN、额定功率因数cosN、额定电压UN及电抗百分值XG%，据此可求得发电机电抗XG。第一百四十四页，共一百七十八页，2022年，8月28日第一百四十五页，共一百七十八页，2022年，8月28日

XG——发电机电抗（）；

XG%——发电机电抗百分值；

UGN——发电机的额定电压（kV）；

SN——发电机的额定功率（MVA）。第一百四十六页，共一百七十八页，2022年，8月28日负荷 （1）电力系统的总负荷：就是千万个用电设备消耗功率的总和； （2）电力系统的综合负荷：将工业、农业、邮电、交通、市政、商业以及城乡居民所消耗的功率相加； （3）电力系统的供电负荷（发电厂应供应的功率）=综合用电负荷+网损 （4）电力系统的发电负荷（发电机应发的功率）=供电负荷+厂用电第一百四十七页，共一百七十八页，2022年，8月28日负荷曲线（1）负荷曲线：负荷随时间而变化的规律 负荷曲线的三要素：时间，空间，对象

1）X轴方向表示时间： 时间长度：日、月、年 时间单位：小时、日、周、月、季、年

2）Y周方向表示负荷种类：有功，无功，电流 第一百四十八页，共一百七十八页，2022年，8月28日日负荷曲线0481214182224时间负荷（MW）第一百四十九页，共一百七十八页，2022年，8月28日负荷曲线计量地点：个别用户，电力线路，变电所，发电厂，整个系统。 负荷曲线取决于各行业的生产制度。 系统负荷曲线的最大值恒小于各行业负荷曲线上最大值之和。第一百五十页，共一百七十八页，2022年，8月28日几种行业的有功功率日负荷曲线第一百五十一页，共一百七十八页，2022年，8月28日负荷模型(1)恒定功率PL=constant、QL=constant；(2)恒定阻抗ZL=constant；(3)用感应电机的机械特性表示负荷；(4)用负荷的静态特性方程表示负荷。第一百五十二页，共一百七十八页，2022年，8月28日负荷模型第一百五十三页，共一百七十八页，2022年，8月28日负荷的数学模型在潮流计算中，负荷常用恒定功率表示，即PQ节点；必要时也可以采用线性化的静态特性。在短路计算中，负荷表示为含源阻抗支路，或恒定阻抗支路。稳定计算中，综合负荷可表示为恒定阻抗或不同比例的恒定阻抗和异步电动机的组合。第一百五十四页，共一百七十八页，2022年，8月28日学习了电力系统四个元件的数学模型和等值电路，是否可以画出电力网的等值电路？还需要做什么？第一百五十五页，共一百七十八页，2022年，8月28日2.2.1有名值的电压级归算为什么要进行电压规算？普通变压器原副绕组有磁的联系，没有电气联系。而要画等值电路时，将磁路用电路来代替，用规算的方法来代替。即将磁路耦合的路变为仅有电联系的电路。 第一百五十六页，共一百七十八页，2022年，8月28日2.2.1有名值的电压级归算一、选基本级二、确定电压比三、参数归算第一百五十七页，共一百七十八页，2022年，8月28日选基本级基本级的确定取决于研究的问题所涉及的电压等级。例如，在电力系统稳态计算时，一般以最高电压等级为基本级；在进行短路计算时，以短路点所在的电压等级为基本级第一百五十八页，共一百七十八页，2022年，8月28日确定电压比变压器的电压比分为两种，即实际额定电压比和平均额定电压比。实际额定电压比是指变压器两侧的额定电压之比；平均额定电压比是指变压器两侧母线的平均额定电压之比。变压器的电压比是基本级侧的电压比上待归算级侧的电压。第一百五十九页，共一百七十八页，2022年，8月28日参数归算(1)准确归算法：变压器的实际额定电压比(2)近似归算法：用线路平均额定电压比代替变压器变比额定电压UN/kV361035110220330500750