電力系統(tǒng)分析第2章

第二章系統(tǒng)元件的等值電路和參數(shù)計算電力系統(tǒng)正常運行時 三相對稱 只研究一相等值電路和參數(shù)即可 本章介紹計及了其余兩相影響的元件一相等值參數(shù) 第一節(jié)架空輸電線的等值電路和參數(shù)一 輸電線的等值電路對于長度不超過300Km的輸電線 采取 型等值電路即可滿足精度要求 Z R jX 輸電線的 型等值電路中 R對應其有功功率損耗 X對應通電導線的磁場效應 C對應輸電線對地的電場效應 由于輸電線在設計時避免了電暈現(xiàn)象的發(fā)生 其對地電導G 0 1 電阻的計算 導線的電阻率 對于銅導線 18 8 對于鋁導線 31 5 S 導線載流部分的標稱截面積 單位 工程計算中 采用 為電阻溫度系數(shù) 2 電感的計算 根據(jù)電磁場理論的基本知識 對于非鐵磁材料制成的圓柱形導線 單導線自感 平行導線間互感 其中 DS 導線的自幾何均距 單股線 鋁絞線 鋼心鋁絞線 對于三相輸電線路 1 對稱布置時 所以 其中 D為三相軸線間距 因為 2 三相不對稱布置時當三相導線排列不對稱時 各相導線所交鏈的磁鏈及各相等值電感便不相同 這將引起三相參數(shù)不對稱 因此必須利用導線換位來使三相恢復對稱 使得三相電感一致 1 2 3 D12 D23 D31 位置1位置2位置3 ABC CAB BCA 分別列寫三段中a相磁鏈的表達式 并求平均 可得各相平均電感 其中 三相導線互幾何均距 電力系統(tǒng)中 220KV以上的輸電線長采取分裂導線 具體說來 220KV線路不分或雙分 330KV線路雙分裂 500KV線路三分裂或四分裂 如圖示 雙分 三分和四分裂導線的自幾何均距分別定義為 d d d d 分裂間距 分裂導線的等值電感按下式計算 3輸電線的等值電抗 額定頻率下輸電線路的每相的等值電抗我國電力系統(tǒng)的額定頻率為50Hz 對于單根線線路對于分裂導線電路 一般單導線線路每公里的電抗為0 4歐左右 分裂導線線路的電抗與分裂根數(shù)有關 當分裂根數(shù)為2 3 4根時 每公里的電抗分別為0 33 0 30 0 28左右 討論 1 由于Dsb DS 分裂導線等值電抗較小 所以超高壓輸電線常采取分裂導線 2 導線間距 導線截面的尺寸會影響Deq Ds Dsb等的數(shù)值 從而影響輸電線的等值電抗大小 但由于它們均位于電抗表達式的對數(shù)符號內 故影響不顯著 分裂導線的等值電容 3 電容和電納的計算 三相輸電線等值電容 其中 req為分裂導線的等值半徑 對于雙分 三分和四分裂導線 等值電納 在額定頻率下 線路每單位長度的一相等值電納為 第二節(jié)變壓器的等值電路和參數(shù) 一 雙繞組變壓器 RT jXT GT jBT RT jXT 一 二次繞組漏抗GT jBT 勵磁回路 Ps 短路損耗 KW Vs 短路電壓百分數(shù) P0 空載損耗 KW I0 空載電流百分數(shù) 所以 注意 VN KV 2 SN MVA 3 折算到哪一側參數(shù) 用相應的額定電壓VN 二 三繞組變壓器 R1 jX1 jBT RT XT 繞組漏阻抗 GT jBT 勵磁回路 R2 jX2 R3 jX3 GT 三繞組變壓器進行短路試驗時 依次使某一繞組開路 另兩個繞組按雙繞組變壓器的方式進行短路試驗 由于三個繞組中可能有一個繞組容量較小 短路試驗容量將受到其限制 為獲得變壓器額定容量SN下的等值參數(shù) 短路損耗應進行如下折算 勵磁回路參數(shù) 則 Vs 不必折算 第三節(jié)標幺制 一 概念有名制 用實際有名單位表示物理量的單位制系統(tǒng) 標幺制 用相對值表示物理量的單位制系統(tǒng) 標幺值無單位 基值不同時 物理量的標幺值也相應變化 二 基準值的選取三相交流電路中 所以V I Z S四個電氣量的基值中選定其中兩個 其余相應可得 一般選定SB 100MVA VB 于是 三 計算公式多電壓等級網(wǎng)絡中 有名制的主要問題在于參數(shù)的折算 對于圖示電力系統(tǒng) 折算到VI時 KT1 1 KT2 1 標幺制中 取統(tǒng)一SB 并為每一電壓等級規(guī)定VB VB1 VB2 VB3 相應地每一電壓等級阻抗基值為 i 1 2 3 若取相鄰電壓等級基準電壓之比等于變壓器變比 則所有變壓器變比標幺值 而且 由于各電壓等級電抗基值之比相應電壓基值之比的平方 在標么制電抗的計算中就不必再考慮折算問題了 以XL為例 實際上 回路中有多個電壓等級時 上述VB取值很難全部滿足要求 如 前述系統(tǒng)中 若VN1 10KV VN2 110KV VN3 10KV時 KT1 10 5 121KV KT2 110 11KV 若取VB1 10 5KV 則VB2 121KV 相應VB3 121 110 11 12 1KV 10KV電壓等級居然出現(xiàn)了兩個不同的VB 工程計算中常采取以下近似計算 1 VB 1 05VN 3 15 6 3 10 5 15 75 37 115 230 345 525KV 2 認為變壓器的額定變比等于相鄰電壓等級基準電壓之比 即 3 發(fā)電機 變壓器 電抗器的技術數(shù)據(jù)中常給出 即 元件額定參數(shù)的標幺值 必須將其換算至系統(tǒng)統(tǒng)一的