電力系統(tǒng)基本參數(shù).ppt
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第一節(jié) 電力線路的電氣參數(shù)計(jì)算,第二節(jié) 輸電線路的等值電路,第三節(jié) 電力變壓器的電氣參數(shù)和等值電路,第四節(jié) 標(biāo)幺制和電力網(wǎng)等值電路,,,第二章 電力系統(tǒng)基本參數(shù),,,,教學(xué)要求,1. 會(huì)計(jì)算電力線路的電氣參數(shù)。,返回,2. 會(huì)建立不同形式的輸電線路的等值電路。,3. 會(huì)計(jì)算電力變壓器的電氣參數(shù),會(huì)建立其等值電路。,4. 掌握標(biāo)幺制的概念,會(huì)建立電力網(wǎng)的有名值及標(biāo)幺值 等值電路。,公式不需 全記,重中之重,,,分布參數(shù)( distributed parameter ) 的單相等值電路,從《電路分析》課程學(xué)習(xí)中,我們知道,當(dāng)被研究對(duì)象的尺寸不是遠(yuǎn)小于其正常工作頻率所對(duì)應(yīng)的波長(zhǎng)時(shí),被研究對(duì)象的等效電路就要用分布參數(shù)等效電路。,我國(guó)電力系統(tǒng)的頻率為50HZ,對(duì)應(yīng)的波長(zhǎng)為6000km。,輸電線路在正常運(yùn)行時(shí)是三相對(duì)稱的,因此可用單相等值電路代表三相。,線長(zhǎng) l > 750km的架空線路和線長(zhǎng) l > 250km的電纜線路,其等值電路應(yīng)用均勻分布參數(shù)的等值電路。,第一節(jié) 電力線路的電氣參數(shù)計(jì)算,,,電力線路的單相分布參數(shù)等值電路,r1: 反映線路的熱效應(yīng),即線路的內(nèi)阻;,x1: 反映線路周?chē)艌?chǎng)對(duì)交變電流的阻礙能力;,g1: 反映線路沿絕緣子串的泄漏和電暈;,b1: 反映線路之間以及線路與大地之間的雜散電容。,電力線路的單相分布參數(shù)等值電路,電力線路的單相分布參數(shù)等值電路,電力線路的單相分布參數(shù)等值電路,有關(guān)r1、x1、g1、b1的計(jì)算構(gòu)成本節(jié)內(nèi)容,在每一小段上,每相線路的電阻r1和電抗x1是與電路電流有關(guān)的物理量,所以串聯(lián)在線路中;線路電導(dǎo)g1和電納b1是與線路電壓有關(guān)的物理量,則并聯(lián)在線路中。整條線路可以看成有無(wú)數(shù)這樣的小段串聯(lián)而成。,,,1. 架空導(dǎo)線的電阻,式中:,r1——每相導(dǎo)線單位長(zhǎng)度的電阻,Ω/km;,,S—— 導(dǎo)線導(dǎo)電部分面積,mm2; ρ——導(dǎo)線材料的電阻率,Ω·mm2/km; γ——導(dǎo)線材料的電導(dǎo)率,m/Ω·mm2。,,,為直流電阻,若要計(jì)算交流電阻,還要考慮其他的一些因素,請(qǐng)參見(jiàn)教材P23~24,注: 實(shí)際應(yīng)用中,導(dǎo)線的r1值通常可從產(chǎn)品目錄或《電力工程手冊(cè)》中查得。,,,不論是從產(chǎn)品目錄或手冊(cè)中查得還是計(jì)算而得的電阻值,都是20℃時(shí)的值,因而在精確計(jì)算中,需要按下式進(jìn)行修正。,,,式中: r1、r20——分別為t(單位:℃)和20℃時(shí)的電阻, Ω/km; α——電阻溫度系數(shù),對(duì)于銅為0.00382/℃, 鋁為0.0036/℃。,實(shí)際溫度,,,若導(dǎo)線的長(zhǎng)度為 (km),每相導(dǎo)線的電阻為: R=r1 (Ω),2.1 普通架空導(dǎo)線的電抗,每相導(dǎo)線單位長(zhǎng)度的電抗x1(Ω/km)為:,,式中: f -—— 交流電頻率,Hz; r —— 導(dǎo)線的計(jì)算半徑,mm; μr—— 導(dǎo)線材料的相對(duì)導(dǎo)磁系數(shù),銅和鋁的μr=1, 鋼的μr>>1; Dm—— 三相導(dǎo)線線間幾何平均距離,簡(jiǎn)稱幾何均距。,,,三相導(dǎo)線線間幾何均距Dm的計(jì)算公式:,,,,分裂導(dǎo)線DAB、DBC、DAC的定義,,,,2.2 分裂導(dǎo)線的電抗,導(dǎo)線分裂時(shí),每相導(dǎo)線的單位長(zhǎng)度(Ω/km)電抗為:,,式中: n —— 次導(dǎo)線分裂次數(shù); req—— 分裂導(dǎo)線的等值半徑。,教材中說(shuō)法欠妥,,,,其中: r —— 次導(dǎo)線半徑; dm——次導(dǎo)線幾何均距; d12 、d13 、… d1n—— 某根次導(dǎo)線與其余 n-1根次導(dǎo)線間的距離。,比等導(dǎo)電面積的非分裂導(dǎo)線的半徑大,,,,,結(jié)論:采用分裂導(dǎo)線,其電抗將減小,分裂導(dǎo)線的根 數(shù)愈多,電抗減小得也愈多,但分裂導(dǎo)線根數(shù) 超過(guò)4根時(shí),電抗的減小并不明顯。,討論:,n≥2,比等導(dǎo)電面積的非分裂導(dǎo)線的半徑大,,,注: 各類(lèi)導(dǎo)線的x1值(每相每公里長(zhǎng)度的電抗值)可查《電力工程手冊(cè)》或產(chǎn)品目錄。在近似計(jì)算中,對(duì)于6~ 220KV的架空線路, x1可取0.4 Ω/km。,3.1 普通架空導(dǎo)線的電導(dǎo),架空導(dǎo)線的電導(dǎo)取決于沿絕緣子串的泄漏和導(dǎo)線的電暈,但由于沿絕緣子串的泄漏通常很小,所以導(dǎo)線的電導(dǎo)主要用來(lái)反映導(dǎo)線的電暈。,,,基于上述原因,對(duì)于架空導(dǎo)線的電導(dǎo)的求取,要先判斷是否會(huì)發(fā)生電暈。若發(fā)生才計(jì)及電導(dǎo),否則不計(jì)及電導(dǎo)。,普通導(dǎo)線的電暈起始臨界電壓 (線電壓)為:,,(kV),式中: m1——導(dǎo)線表面的光滑系數(shù),單股導(dǎo)線為0.83~1, 絞線為0.83~0.87; m2——天氣狀況系數(shù),約為0.81~1(晴天、干燥氣候?yàn)?); δ——空氣相對(duì)密度,近似估算時(shí)可取δ=1。,其他符號(hào)的含義同上,,,分裂導(dǎo)線的電暈起始臨界電壓 (線電壓)為:,,(kV),,式中, d——次導(dǎo)線間間距,cm,其他符號(hào)的含義同上,,,當(dāng)導(dǎo)線實(shí)際運(yùn)行的電壓超過(guò)電暈起始臨界電壓時(shí),將發(fā)生電暈。這時(shí)每相線路單位長(zhǎng)度的電導(dǎo)g1為:,,(S/km),式中: ΔPg——三相線路每公里電暈損耗或絕緣 介質(zhì)損耗功率,MW/km; U——線電壓,kV,,,注意: 應(yīng)當(dāng)指出,實(shí)際上,由于線路的泄漏很小,而在設(shè)計(jì)線路時(shí),就已經(jīng)采取了防止電暈的措施,例如,已經(jīng)檢驗(yàn)了所選導(dǎo)線的半徑能否滿足晴天天氣不發(fā)生電暈的要求,所以一般情況下都可忽略電導(dǎo),取g1=0 。,一般110kV以下電壓的架空線路和35kV以下的電纜線路,由于電壓低,不會(huì)發(fā)生全面電暈,因此,不必驗(yàn)算電暈損耗和絕緣介質(zhì)損耗。,,,4. 架空導(dǎo)線的電納,對(duì)于工頻交流電,每相普通導(dǎo)線單位長(zhǎng)度的電納b1(S/km)為:,,(S/km),各符號(hào)含義同上,,,對(duì)于工頻交流電,每相分裂導(dǎo)線單位長(zhǎng)度的電納b1(S/km)為:,,(S/km),其他符號(hào)的含義同上,分裂導(dǎo)線 等值半徑,,,注: 各種型號(hào)的架空導(dǎo)線的b1值可查《電力工程手冊(cè)》或產(chǎn)品目錄。在近似計(jì)算中,架空導(dǎo)線的b1一般取2.85×10-6 S/km。,,,溫馨提示:前面講的是架空線路的參數(shù)計(jì)算,,,應(yīng)當(dāng)指出:電纜線路與架空線路的差別主要在結(jié)構(gòu),表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面:電纜的三相導(dǎo)體相互間的距離近得多;導(dǎo)體的截面可能不是圓形;導(dǎo)體外有鋁(鉛)包和鋼鎧;絕緣介質(zhì)不是空氣,等等。這些差別使計(jì)算電纜參數(shù)的方法較計(jì)算架空線路的復(fù)雜得多。但電纜的結(jié)構(gòu)和尺寸是系列化的,這些參數(shù)可事先測(cè)得。因此,通常不必計(jì)算電纜的參數(shù),查《電力工程手冊(cè)》或產(chǎn)品目錄可得。,一般,電纜線的電阻略大于同截面積的架空線,而電抗小于同電壓等級(jí)的架空線,電納大于同電壓等級(jí)的架空線。,對(duì)3~10KV的電纜,x1取0.08Ω/Km;對(duì)35KV的電纜,x1取0.12Ω/Km。,,,教材中的例題請(qǐng) 各位自學(xué), 辛苦各位啦!,,,第二節(jié) 輸電線路的等值電路,1.線路中任意點(diǎn)電流、電壓的計(jì)算,電力線路的單相分布參數(shù)等值電路,有關(guān)r1、x1、g1及b1的計(jì)算上一節(jié)已講授過(guò),,,圖中:z1= r1+jx1 , y1=g1+jb1,,,,,設(shè)距離末端x處的電壓和電流分別為 和 ,x+dx處的為 和 ,則對(duì)dx微段,可列出方程式:,,,,,,,或,,,,對(duì)x求導(dǎo)得:,,解方程得:,,,,已知末端電壓、 電流,代入x,就可求沿線任一點(diǎn)的電流、電壓,但非常麻煩啰!,,,通常為了計(jì)算上的方便,當(dāng)架空線路長(zhǎng)度小于750km、電纜線路長(zhǎng)度小于250km,且需要分析的又只是線路始末端的電壓、電流及功率時(shí),可用集中參數(shù)來(lái)表示,只是對(duì)長(zhǎng)度超過(guò)上述范圍的遠(yuǎn)距離輸電線路,且要求較準(zhǔn)確計(jì)算線路中任意一點(diǎn)的電流、電壓時(shí),才應(yīng)用分布參數(shù)等值電路進(jìn)行分析計(jì)算。,下面只給出不同情況下的 等值電路,其推導(dǎo)過(guò)程 請(qǐng)同學(xué)們自學(xué)了解,,,使用場(chǎng)合:電壓為330kV及以上、線路長(zhǎng)度為300km~750km的架空線路;線路長(zhǎng)度為100km~250km的電纜線路。,2.長(zhǎng)距離輸電線路的等值電路,,,,,,,,,,線路長(zhǎng)度,只涉及輸電線路 始末端電壓,用來(lái)考慮分布參數(shù) 的影響的系數(shù),,,使用場(chǎng)合: 電壓為110~330kV、線路長(zhǎng)度為100km~300km的架空線路;線路長(zhǎng)度小于100km的電纜線路。,3.中距離輸電線路的等值電路,電纜的雜散電容比相應(yīng)的架空線路大,不再考慮分布參數(shù) 的影響了,,,應(yīng)用場(chǎng)合:電壓在35kV及以下,線路長(zhǎng)度小于100km的架空線路。由于電壓不高,這種線路電納的影響不大,可略去。,4.短距離輸電線路的等值電路,圖2-6 短距離輸電線路的等值電路,,,第三節(jié) 電力變壓器的電氣參數(shù)和等值電路,本節(jié)只介紹變壓器的等值電路 和相關(guān)參數(shù)的計(jì)算公式,其詳細(xì)推 導(dǎo)已在電機(jī)學(xué)中講授了,在此簡(jiǎn)單 復(fù)習(xí)一下,不再贅述。若有遺忘, 請(qǐng)復(fù)習(xí)電機(jī)學(xué)。,,,,,,,,雙繞組變壓器的電磁關(guān)系,復(fù)習(xí),,,,復(fù)習(xí),一次側(cè)等值電路及方程,R1:一次側(cè)繞組的電阻; X1=?L?1:一次側(cè)繞組的感抗 (漏磁感抗,由漏磁產(chǎn)生)。,,,,復(fù)習(xí),二次側(cè)等值電路及方程,R2:二次側(cè)繞組的電阻; X2=?L?2:二次側(cè)繞組的感抗 (漏磁感抗,由漏磁產(chǎn)生)。,,,雙繞組變壓器的等值電路的形成及其參數(shù),折 算,,復(fù)習(xí),這兩個(gè)電路不能直 接組成一個(gè)電路,當(dāng)然,也可折算到二次側(cè),,,1.1 雙繞組變壓器的單相等值電路,RT=R1+R2′,XT=X1+X2′,ZT=RT+jXT,Zm=Rm+jXm,1.雙繞組變壓器的等值電路及其參數(shù)的計(jì)算,新課啦!,注意,,,雙繞組變壓器簡(jiǎn)化等值電路,電力變壓器的勵(lì)磁電流Im,一般很小,約為額定電流的2%, 新產(chǎn)品大多數(shù)都小于1%。近似計(jì)算時(shí),可將勵(lì)磁支路去掉,電路可簡(jiǎn)化成為左圖的形式。,一般的等值電路如下:,,,ΔP0、ΔQ0——變壓器空載有功損耗和 空載無(wú)功損耗,kW、kvar;,,(kvar),式中: I0% ——變壓器空載電流百分?jǐn)?shù); UN、SN的含義及單位同上。,以勵(lì)磁功率表示的變壓器Γ型等值電路,制造廠提供,制造廠提供,,,,式中: UN——變壓器額定電壓,kV; ΔPk——變壓器短路損耗,kW; SN——變壓器額定容量,kVA; RT——變壓器一、二次繞組的總電阻,Ω。,,,(Ω),,Uk% —— 阻抗電壓百分?jǐn)?shù),其他符號(hào)的含義及單位同上,1.2 雙繞組變壓器的參數(shù)計(jì)算,,,,式中:ΔP0、ΔQ0——變壓器空載有功損耗和 空載無(wú)功損耗,kW、kvar; I0% ——變壓器空載電流百分?jǐn)?shù); UN、SN的含義及單位同上。,,(kvar),,,溫馨提示:上述各公式中,若電壓UN取為一次側(cè)額定電壓U1N,則參數(shù)為折算到一次側(cè)的值;若取為二次側(cè)額定電壓U2N,則參數(shù)為折算到二次側(cè)的值。,,,【例2-3】某變電所安裝兩臺(tái)型號(hào)為SFL1-31500/110的降壓變壓器, 變比為110/11kV,試求兩臺(tái)變壓器并聯(lián)時(shí)歸算到高壓側(cè)的參數(shù),并畫(huà)出等值電路圖。,并聯(lián)電抗,,,解:由附錄Ⅱ查得SFL1-31500/110變壓器的特性參數(shù)為: ΔPk=190kW,ΔP0=31.05kW,Uk%=10.5,I0%=0.7。,并聯(lián)電阻,為什么?,為什么?,,,解:由附錄Ⅱ查得SFL1-31500/110變壓器的特性參數(shù)為: ΔPk=190kW,ΔP0=31.05kW,Uk%=10.5,I0%=0.7。,【例2-3】某變電所安裝兩臺(tái)型號(hào)為SFL1-31500/110的降壓變壓器, 變比為110/11kV,試求兩臺(tái)變壓器并聯(lián)時(shí)歸算到高壓側(cè)的參數(shù),并畫(huà)出等值電路圖。,為什么?,為什么?,,,2. 三繞組變壓器,2.1 三繞組變壓器的等值電路,,,2.2 三繞組變壓器參數(shù)的計(jì)算,常用的三繞組變壓器三個(gè)繞組的容量比有三種不同類(lèi)型。第? 種為100%/100%/100%,即三個(gè)繞組容量相同,都等于變壓器額定容量。第Ⅱ 種為100%/100%/50%,即第三繞組容量?jī)H有額定容量的一半。第Ⅲ 種為100%/50%/100%,即第二繞組容量為額定容量的一半。,由于三繞組變壓器三繞組的容量比有不同的組合,所以計(jì)算其參數(shù)時(shí)和雙繞組變壓器的有所不同,三繞組變壓器參數(shù)計(jì)算時(shí)存在歸算問(wèn)題。,2.2.1 容量比為100%/100%/100%的變壓器,a) 求RT1、RT2和RT3,先由已知的三繞組變壓器兩兩間的短路損耗△Pk12、 △Pk23和 △Pk31,求各繞組的短路損耗△Pk1、 △Pk2和△Pk3,推導(dǎo)如下:,,,,,,RT3+jXT3,,,,(1),求解,△Pk23,,,,,(1),,,2.2.2 100%/50%/100%的變壓器,對(duì)于100%/50%/100%的變壓器, 廠家提供的△P′k12和△P′k23是第二繞組中流過(guò)1/2變壓器額定電流時(shí)測(cè)得的數(shù)據(jù),而△P′K31是繞組中流過(guò)額定電流時(shí)測(cè)得的數(shù)據(jù)。因此應(yīng)首先將△P′k12和△P′k23歸算到對(duì)應(yīng)變壓器的額定電流時(shí)的短路損耗,之后再按前面的式(1)和式(2)求各繞組的電阻。歸算公式如下:,,,不需折算,,,2.2.3 100%/100%/50%的變壓器,100%/100%/50%變壓器的各繞組電阻的求法類(lèi)似于 100%/50%/100%的變壓器,在此不再詳述。,b) 求XT1、XT2和XT3,先由繞組兩兩間的短路(阻抗)電壓百分?jǐn)?shù)Uk12%、Uk23%和Uk31%,求各繞組的短路電壓百分?jǐn)?shù)Uk1%、Uk2%和Uk3%,推導(dǎo)如下:,已經(jīng)歸算到 第一繞組額定容量下了,,,,,,,,,,,,,,,,,,GT-jBT,,,,,,,,,,RT1+jXT1,RT2+jXT2,RT3+jXT3,1,2,3,Uk1%,Uk2%,求解,Uk3%,,,,各繞組的電抗計(jì)算式為:,再次溫馨提示:對(duì)于繞組容量不等的普通三繞組變壓器,廠家給出的阻抗電壓百分?jǐn)?shù),已經(jīng)歸算到第一 繞組額定容量下,因此,計(jì)算電抗時(shí),對(duì)阻抗電壓百分?jǐn)?shù)不需再進(jìn)行歸算。,計(jì)算時(shí)注意各量的單位,,,與雙繞組變壓器的GT和BT的求法一樣。,C) 求GT和BT,本教材在計(jì)算變壓器參數(shù)時(shí)使用的單位為: 有功功率:kW 無(wú)功功率:kvar 視在功率:kVA 電壓:kV 電流:A 電阻、電抗及阻抗:Ω 電導(dǎo)、電納及導(dǎo)納:S,,,三繞組變壓器繞組的排列方式 三繞組變壓器按其三個(gè)繞組在鐵芯上排列方式的不同,有兩種不同的結(jié)果,即升壓結(jié)構(gòu)和降壓結(jié)構(gòu)。,升壓結(jié)構(gòu),降壓結(jié)構(gòu),,,三繞組變壓器繞組的排列方式 三繞組變壓器按其三個(gè)繞組在鐵芯上排列方式的不同,有兩種不同的結(jié)果,即升壓結(jié)構(gòu)和降壓結(jié)構(gòu)。,降壓結(jié)構(gòu)中,最好是高壓繞組在中間,但由于絕緣困難,所以把中壓繞組放在中間。,繞組排列方式 不同,各繞組 間的漏磁通及 相應(yīng)的阻抗電 壓百分?jǐn)?shù)不同。,,,注意:與雙繞組變壓器參數(shù)計(jì)算一樣,上述公式中,若電壓UN取為一次側(cè)額定電壓U1N,則參數(shù)為折算到一次側(cè)的值;若取為二次側(cè)額定電壓U2N,則參數(shù)為折算到二次側(cè)的值;若取為三次側(cè)額定電壓U3N,則參數(shù)為折算到三次側(cè)的值。,,,3. 自耦變壓器,為了安全起見(jiàn),與高、中壓繞組間沒(méi)有 電的聯(lián)系,,由于自耦變壓器第三繞組的容量總是小于額定容量,而且廠家提供的短路試驗(yàn)數(shù)據(jù)中的 未經(jīng)過(guò)折算,因此在計(jì)算各繞組的電阻和電抗時(shí),先要按下式進(jìn)行折算,然后再按相應(yīng)公式進(jìn)行計(jì)算。,,,其折算公式為 :,,,,,其中, 為折算后的短路損耗 和阻抗電壓百分?jǐn)?shù), 為折算 前的短路試驗(yàn)數(shù)據(jù),SN和SN3分別為變壓器額定容量 和第三繞組額定容量。,,不需折算,,,第四節(jié) 標(biāo)幺制和電力網(wǎng)等值電路,一、標(biāo)幺制,1. 標(biāo)么值的定義,,相對(duì)值,,例如:某阻抗Z為9Ω,若取基準(zhǔn)阻抗ZB為10 Ω,則其對(duì)應(yīng) 的標(biāo)幺值:,注意符號(hào) 的使用,,,2. 電力系統(tǒng)中基準(zhǔn)值的選擇,通常,對(duì)于對(duì)稱的三相電力系統(tǒng)進(jìn)行分析和計(jì)時(shí),均化成等值星形電路。因此,線電壓、線電流和相電壓、相電流之間的關(guān)系以及三相功率與單相功率之間的關(guān)系為:,,,,+,,Z,,,,,,,,,,,Z,Z,N',,,,,,,,,,,,,,,,,,,,N,+,+,–,–,–,,+,-,A,B,C,+,-,+,-,,對(duì)稱電路相 當(dāng)有此線,,,,式中 S– 三相功率 U– 線電壓 I– 線電流 Z– 每相阻抗 Y- 每相導(dǎo)納,及存在如下的基本關(guān)系式:,僅對(duì)三相對(duì)稱電路適用,即:,,,在基準(zhǔn)值中,由于基準(zhǔn)值選擇有兩個(gè)限制條件:(1)基準(zhǔn)值的單位與有名值單位相同;(2)各電氣量的基準(zhǔn)值之間應(yīng)符合電路的基本關(guān)系式,即:,選擇基準(zhǔn)值時(shí),一般先選定SB、UB為功率和電壓的基準(zhǔn)值,其他3個(gè)基準(zhǔn)值根據(jù)上式求出。,5個(gè)未知數(shù),3個(gè)方程,因此只有2個(gè)變量,,,注意取單位: SB :MVA; UB:kV IB :kA; ZB:Ω YB :S,當(dāng)基準(zhǔn)值確定后,則各電氣量的標(biāo)幺值為:,,,…………………………,注意符號(hào),,,3.標(biāo)幺值的特點(diǎn) (1)標(biāo)幺值與百分值有關(guān)系 : 百分值=標(biāo)幺值×100 在進(jìn)行電力系統(tǒng)分析和計(jì)算時(shí),會(huì)發(fā)現(xiàn)有些元件的 物理量的百分值是已知的,可利用標(biāo)幺值與百分值的關(guān)系 求得標(biāo)幺值。,其基準(zhǔn)值為對(duì)應(yīng)元件的額定參數(shù)(額定電壓、額定容量等),,,,,,,(5) 當(dāng)U*=1時(shí),S*=I*=1/Z*,即電流的標(biāo)幺值 等于功率的標(biāo)幺值,等于阻抗標(biāo)幺值的倒數(shù)。,4. 不同基準(zhǔn)值的標(biāo)幺值間的換算,以額定參數(shù)為基準(zhǔn)值的標(biāo)幺值換算到統(tǒng)一SB、UB為基準(zhǔn)值下的標(biāo)幺值為例加以說(shuō)明。,,,,,(2)再將有名值電抗X換算為以SB、UB為基準(zhǔn)下的標(biāo)幺值X B*。換算式為:,這是一個(gè)通式,通式的應(yīng)用:,,,,變壓器:,,百分值,以額定電壓、額定容量為基準(zhǔn)值的標(biāo)幺值,XT ——變壓器電抗有名值,,換算為統(tǒng)一基準(zhǔn)值下的電抗標(biāo)幺值為:,,,電抗器:,,XL ——電抗器的電抗有名值; X TN* ——以電抗器額定值為基準(zhǔn)的標(biāo)幺值。,,換算為統(tǒng)一基準(zhǔn)值下的電抗標(biāo)幺值為,百分值,以額定電壓、額定電流為基準(zhǔn)值的標(biāo)幺值,,,二、電力網(wǎng)的有名值等值電路,當(dāng)被分析計(jì)算的電力系統(tǒng)中存在變壓器時(shí),由于變壓器兩邊處于不同的電壓等級(jí), 因此,在形成整個(gè)系統(tǒng)的等值電路時(shí),不能僅僅將組成系統(tǒng)的各元件的等值電路按元件原有參數(shù)簡(jiǎn)單地相連,一定要進(jìn)行參數(shù)折算。一定要將全部元件的參數(shù)折算到同一電壓等級(jí)后,才能將各元件的等值電路相連。,,,1.參數(shù)的歸算,基本級(jí): 所折算到的電壓等級(jí)。,基本級(jí)的選擇:基本級(jí)的確定取決于研究的問(wèn)題所涉及的電壓等級(jí) ,例如,在短路電流計(jì)算時(shí),一般選擇電路計(jì)算點(diǎn)所在的電壓等級(jí)作為基本級(jí)。,1.1 用有名值計(jì)算時(shí)的折算,所謂有名值就是各電量仍然具有各自的單位,是有量綱的電量。,,,,,,,歸算公式為:,,式中 k1、k2…——元件所在電壓等級(jí)與基本級(jí)之間各變 壓器的變比; ——分別為折算前的元件阻抗、導(dǎo)納、電壓、 電流; Z、Y、U、I ——分別為折算到基本級(jí)后的值。,溫馨提示:功率(有功、無(wú)功及視在)不需折算,因?yàn)榫€路傳輸?shù)墓β适睾?,不因電壓等?jí)不同而改變。,,,即:變比的分子是向基本級(jí)一側(cè)的電壓,分母則是向待歸 算級(jí)一側(cè)的電壓。,各變比的定義為:,變比的具體數(shù)值根據(jù)工程上要求的精度而確定,(1) 精確折算時(shí), 采用變壓器的實(shí)際額定變比。,即:,,,以220KV為基本級(jí),則:,例:,,,【例2-6】圖2-14所示電力系統(tǒng),各元件參數(shù)如下: 變壓器T-1:31.5MVA,121/10.5kV,ΔPk=190kW,Uk% =10.5, ΔP0 =32kW,I0%=3 變壓器T-2:2×20MVA,110/6.6kV,ΔPk=135kW,Uk%=10.5, ΔP0 =22kW,I0%=2.8 線路L-1:50km,LGJ-185,r1=0.17Ω/km,x1=0.4Ω/km, b1=3.15×10-6S/km 線路L-2:5km,LGJ-300,r1=0.105Ω/km,x1=0.383Ω/km 當(dāng)基本級(jí)選110kV時(shí),試計(jì)算各元件參數(shù),并作出該電力系統(tǒng)等值電路圖。,,用了110kV側(cè)的額定電壓,,,【例2-6】圖2-14所示電力系統(tǒng),各元件參數(shù)如下: 變壓器T-1:31.5MVA,121/10.5kV,ΔPk=190kW,Uk% =10.5, ΔP0 =32kW,I0%=3 變壓器T-2:2×20MVA,110/6.6kV,ΔPk=135kW,Uk%=10.5, ΔP0 =22kW,I0%=2.8 線路L-1:50km,LGJ-185,r1=0.17Ω/km,x1=0.4Ω/km, b1=3.15×10-6S/km 線路L-2:5km,LGJ-300,r1=0.105Ω/km,x1=0.383Ω/km 當(dāng)基本級(jí)選110kV時(shí),試計(jì)算各元件參數(shù),并作出該電力系統(tǒng)等值電路圖。,,,用了110kV側(cè)的額定電壓,,,【例2-6】圖2-14所示電力系統(tǒng),各元件參數(shù)如下: 變壓器T-1:31.5MVA,121/10.5kV,ΔPk=190kW,Uk% =10.5, ΔP0 =32kW,I0%=3 變壓器T-2:2×20MVA,110/6.6kV,ΔPk=135kW,Uk%=10.5, ΔP0 =22kW,I0%=2.8 線路L-1:50km,LGJ-185,r1=0.17Ω/km,x1=0.4Ω/km, b1=3.15×10-6S/km 線路L-2:5km,LGJ-300,r1=0.105Ω/km,x1=0.383Ω/km 當(dāng)基本級(jí)選110kV時(shí),試計(jì)算各元件參數(shù),并作出該電力系統(tǒng)等值電路圖。,,線路L-1:,在110kV電壓下,不需折算,,,,,【例2-6】圖2-14所示電力系統(tǒng),各元件參數(shù)如下: 變壓器T-1:31.5MVA,121/10.5kV,ΔPk=190kW,Uk% =10.5, ΔP0 =32kW,I0%=3 變壓器T-2:2×20MVA,110/6.6kV,ΔPk=135kW,Uk%=10.5, ΔP0 =22kW,I0%=2.8 線路L-1:50km,LGJ-185,r1=0.17Ω/km,x1=0.4Ω/km, b1=3.15×10-6S/km 線路L-2:5km,LGJ-300,r1=0.105Ω/km,x1=0.383Ω/km 當(dāng)基本級(jí)選110kV時(shí),試計(jì)算各元件參數(shù),并作出該電力系統(tǒng)等值電路圖。,,,,變壓器T-2:,用了110kV側(cè)的額定電壓,,,,【例2-6】圖2-14所示電力系統(tǒng),各元件參數(shù)如下: 變壓器T-1:31.5MVA,121/10.5kV,ΔPk=190kW,Uk% =10.5, ΔP0 =32kW,I0%=3 變壓器T-2:2×20MVA,110/6.6kV,ΔPk=135kW,Uk%=10.5, ΔP0 =22kW,I0%=2.8 線路L-1:50km,LGJ-185,r1=0.17Ω/km,x1=0.4Ω/km, b1=3.15×10-6S/km 線路L-2:5km,LGJ-300,r1=0.105Ω/km,x1=0.383Ω/km 當(dāng)基本級(jí)選110kV時(shí),試計(jì)算各元件參數(shù),并作出該電力系統(tǒng)等值電路圖。,,,折算了,,,線路L-2:,,,,,,(2) 近似歸算時(shí), 采用變壓器的平均額定變比。,見(jiàn)教材P8表1-3,,,以220KV為基本級(jí),則:,,,能看出其特點(diǎn)嗎?,,,三、電力網(wǎng)的標(biāo)幺值等值電路,1.精確計(jì)算法,1.1 折算參數(shù)法,,,,,,,G,T-1,T-2,L-1,L-2,L,10kV,110kV,6kV,30MVA 10.5kV XG*=0.4,31.5MVA 121/10.5kV Uk%=10.5,80km 0.4Ω/km,15MVA 110/6.6kV Uk%=10.5,6kV 0.3kA XL%=5,3km 0.4Ω/km,折算參數(shù)法是將系統(tǒng)中所有元件參數(shù)的有名值均折算到選定的基本級(jí),再選定基準(zhǔn)容量SB和基準(zhǔn)電壓UB后,統(tǒng)一化成標(biāo)幺值。,以選110kV為基本級(jí) 加以說(shuō)明,,,1.2 折算電壓法,,,,,,,G,T-1,T-2,L-1,L-2,L,10kV,110kV,6kV,30MVA 10.5kV XG*=0.4,31.5MVA 121/10.5kV Uk%=10.5,80km 0.4Ω/km,15MVA 110/6.6kV Uk%=10.5,6kV 0.3kA XL%=5,3km 0.4Ω/km,折算電壓法是將選取的基準(zhǔn)電壓UB,折算到各元件所在的電壓等級(jí)下,得到不同電壓等級(jí)下的基準(zhǔn)電壓,再利用各元件所在等級(jí)下的基準(zhǔn)電壓和基準(zhǔn)容量將各元件參數(shù)有名值化成標(biāo)幺值。,以選110kV為基本級(jí) 加以說(shuō)明,,,【例2-7】圖2-16所示電力系統(tǒng),各元件的參數(shù)均標(biāo)注在圖中,試作出標(biāo)幺值表示的等值電路(忽略線路和變壓器的并聯(lián)支路及串聯(lián)支路中的電阻)。,解:選取基準(zhǔn)容量SB=100MVA,基準(zhǔn)電壓UB =110kV。 方法一:折算參數(shù)法 (1)先將各元件的參數(shù)化成有名值后,折算到110kV級(jí)。,,,【例2-7】圖2-16所示電力系統(tǒng),各元件的參數(shù)均標(biāo)注在圖中,試作出標(biāo)幺值表示的等值電路(忽略線路和變壓器的并聯(lián)支路及串聯(lián)支路中的電阻)。,,請(qǐng)認(rèn)真推敲!,,,【例2-7】圖2-16所示電力系統(tǒng),各元件的參數(shù)均標(biāo)注在圖中,試作出標(biāo)幺值表示的等值電路(忽略線路和變壓器的并聯(lián)支路及串聯(lián)支路中的電阻)。,,(2)在基本級(jí)下化成統(tǒng)一基準(zhǔn)下的標(biāo)幺值。,,,【例2-7】圖2-16所示電力系統(tǒng),各元件的參數(shù)均標(biāo)注在圖中,試作出標(biāo)幺值表示的等值電路(忽略線路和變壓器的并聯(lián)支路及串聯(lián)支路中的電阻)。,方法二:折算電壓法。 由于該電網(wǎng)有三個(gè)電壓等級(jí),先必須將基準(zhǔn)電壓折算到不同的電壓等級(jí)下,得出各電壓等級(jí)下的基準(zhǔn)電壓。,(1)計(jì)算各段電壓基準(zhǔn)。,,,【例2-7】圖2-16所示電力系統(tǒng),各元件的參數(shù)均標(biāo)注在圖中,試作出標(biāo)幺值表示的等值電路(忽略線路和變壓器的并聯(lián)支路及串聯(lián)支路中的電阻)。,,(2)計(jì)算各元件有名值,并化成標(biāo)幺值。,,,2. 近似計(jì)算法,所謂近似,主要是把各級(jí)網(wǎng)絡(luò)和各元件的額定電壓用網(wǎng)絡(luò)的平均額定電壓代替,即在近似計(jì)算中變壓器可以不用實(shí)際變比,認(rèn)為變壓器的變比近似為各級(jí)電壓等級(jí)的平均額定電壓之比。,近似計(jì)算法是折算電壓法的一種簡(jiǎn)化方法。近似計(jì)算中假定同一電壓等級(jí)中,各元件的額定電壓等于其所在網(wǎng)絡(luò)的平均額定電壓,變壓器的實(shí)際變比等于其兩側(cè)的平均額定電壓之比,各基準(zhǔn)電壓取為相應(yīng)網(wǎng)絡(luò)的平均額定電壓,這樣元件標(biāo)幺值計(jì)算中的電壓各量即可約去,使計(jì)算過(guò)程大為簡(jiǎn)化。,電力系統(tǒng)各元件的電抗標(biāo)幺值計(jì)算式見(jiàn)P44的表2-4,不需再折算了,,,【例2-8】圖示電力系統(tǒng),各元件的參數(shù)均標(biāo)注在圖中,試用近似計(jì)算法計(jì)算各元件的標(biāo)幺值(忽略線路和變壓器的并聯(lián)支路及串聯(lián)支路中的電阻)。,解:取UB=Uav,SB=100MVA,則各元件標(biāo)幺值參數(shù)為:,注意,注意,注意,近似計(jì)算法 真好!,,,四、變壓器模型,自學(xué)啦!,,,本章結(jié)束! 各位辛苦啦!,- 1.請(qǐng)仔細(xì)閱讀文檔,確保文檔完整性,對(duì)于不預(yù)覽、不比對(duì)內(nèi)容而直接下載帶來(lái)的問(wèn)題本站不予受理。
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- 電力系統(tǒng) 基本參數(shù)
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