電力網(wǎng)等值電路及其計算PPT課件

1、一、電阻 導線型號 LGJ-300 載流導體的標稱截面積 導線電阻 電阻率mm2/km 載流部分標稱截面積 鋁的電阻率取31.5， 其直流電阻率為28.5 可查手冊 T 增加，r 增加Sr第1頁/共46頁二、電感1.基本算式 磁路導磁率為常數(shù)時,與導體交鏈的磁鏈和產生它的電流成正比關系 自感電感系數(shù)為磁鏈和產生它的電流的比值，單位電流產生的磁鏈 互感 單位B導線中的電流在A導線中產生的磁鏈iLBABABiM第2頁/共46頁 非鐵磁材料，圓形長導線每單位長度的自感 l 長度, r半徑，lr, 0空氣導磁率 , Ds圓柱形導線的自幾何均距 單導線 多股絞線mDlLs/H) 12(ln20mDlM/

2、H) 12(ln20rreDs9.077.041 兩圓柱形長導線互感 D 兩導線之間的距離第3頁/共46頁2. 三相輸電線路的等值電感 三相輸電線對稱排列,通過對稱電流時,a相等值電感： 三相電流共同作用下，a相所得的總磁鏈除以a相電流aaaiL)(cbaaiiMLicbasaLLLmHDDMLL)/()(ln20abcD與a相交鏈的磁鏈:a相等值電感aiML)(第4頁/共46頁不對稱排列通過導線換位的方法使三相參數(shù)相等,有seqcbaDDLLLln203132312DDDDeq三相導線的互幾何均距三相導線間的幾何平均距離水平排列時, D12=D23=D13 /2 Deq=1.26D第5頁/共

3、46頁3 分列導線每相分裂成若干根, 擴徑作用,減小電抗4 等值電抗sbeqaNaNaDDLfLxlg1445.02第6頁/共46頁三、電導 反映的是泄漏電流和電暈 電暈臨界電壓 天氣導線半徑 r導線間距 D220 kV一下按避免電暈選導線220kV及以上線路分裂導線以增加 rkVlg3.4921rDrmmVcr第7頁/共46頁四、電容 與電壓有關，空載也有電容電流 I=Vbl b 電容電納 計算公式60.024110F /kmlgeqCDr第8頁/共46頁比較 電納6610lg1058.7eqeqNrDCbsbeqaNaDDLxlg1445.0第9頁/共46頁2-3變壓器的等值電路和參數(shù)一、

4、雙繞組變壓器1.等值電路2.參數(shù)計算 短路試驗確定阻抗 RT+jXT先一側短路，另一側逐步升高電壓，使短路電流=IN時,測得（三相）短路功率PS 短路電壓(線電壓)VS第10頁/共46頁 從等值電路看，TNSTNSRIGVRIP2223333TNTTNTNSXIXRIZIV33322計及得%100%3NSSNNNVVVVSI)(10100%32NNSTSVVX)(10322NNSTSVPR第11頁/共46頁 空載試驗確定勵磁導納 GT+jBT一側開路，另一側加額定電壓，測得空載電流I0, 空載損耗 P0 （三相功率） TNTSGVGVP22033TNTTNTNBVBGVYVI333220計及得

5、%100%00NIII)(10100%320SVSIBNNT)(10320SVPGNT第12頁/共46頁二、三繞組變壓器參數(shù)計算一般- 高壓側， -中壓側，-低壓側1.參數(shù)計算 (a)空載試驗確定 GT、BT，同雙繞組變壓器 (b)短路試驗確定阻抗 , 三個阻抗 作三次短路試驗212212)21(33SSNNSPPRIRIP323222)32(33SSNNSPPRIRIP313212)31(33SSNNSPPRIRIP第13頁/共46頁 解出212212)21(33SSNNSPPRIRIP323222)32(33SSNNSPPRIRIP313212)31(33SSNNSPPRIRIP)32()

6、31()21(121SSSSPPPP)31()32()21(221SSSSPPPP)21()32()31(321SSSSPPPP第14頁/共46頁 則 同理)3,2,1()(10322iSVPRNNSii)3,2,1()(10100%32iSSVVXNNsii第15頁/共46頁2. 容量比問題 兩繞組變壓器一、二次側通過的功率相同 三繞組變壓器三個繞組不可能同時滿載運行假設一次側 SN1=100MVA VN1=110kV I N1=0.525kA 二次側 SN2=100MVA VN2=11kV IN2=5.25kA 三次側 SN3=100MVA VN3=6.3kV IN3=9.16kA這是10

7、0/100/100的容量比還有100/100/50的容量比或100/50/100的,即 二次側 SN2=50MVA VN2=11kV IN2=2.63kA這時,歸算到一次側的中壓繞組電流 IN2=0.263kA= I N1 /2, 做短路試驗,就受到限制第16頁/共46頁 做短路試驗只能在較小的電流下進行NNNNIISS12122121)(3321222222122)21(RRVSRIRIPNNNNS 計算時，要求的是第一繞組的額定電流，即)(3321221221121)21(RRVSRIRIPNNNNS進行歸算)21()21(221)21(2221)21(4SSNNSNNSPPSSPSSP)

8、32()32(4SSPP)31()31(SSPP同理第17頁/共46頁 繞組在鐵心上的排列次序決定了各繞組的等值電抗的大小)21()32()31(321SSSSVVVV第18頁/共46頁三、變壓器型等值電路1221211IkIZVkVZVVITTXTV2k：12021221212211011ZVZVVIZVVZVI 帶理想變壓器型等值電路V2第19頁/共46頁三、變壓器型等值電路TTTZVkVkIkIZVkVZVVI22112212112021221212211011ZVZVVIZVVZVI 帶理想變壓器型等值電路 加減項TTTTZVkkZVVkIZVkVkZVkVI2221221111)()

9、(第20頁/共46頁變壓器的型等值電路TZVkV2112211I kIZVVITTZ2V1V2V1I2I1 :k1V2V1I2I12Z20Z10Z2021221212211011ZVZVVIZVVZVITTZVkkVVkIZVkVkVkVI2221221111)()(TZVkVk221第21頁/共46頁第22頁/共46頁2-4標幺制一、標幺制的概念 定義：標幺值=有名值/基準值（與有名值同單位）不同基值，標幺值不同運行電壓10.3kV, 選基值VB=10kV, V*=1.03 VB=10.5kV,V*=1.03/1.05=0.98100百分值標幺值 100100%*SNSSVVVV第23頁/共

10、46頁電流電壓為基準值時,功率也應該為基準值 基準電流在基準阻抗上的電壓降應為基準電壓BBBBBBZIVIVS33二、基值選擇1.選擇要求：1) 概念清楚 2)公式簡單，方程式形式不變第24頁/共46頁2 .單相電路的基值 有名值的公式為 S=VI, V=IZBBBBBBSIVIVSIIVVSS*,BSSS*選擇BBBIVS *IVS BSSS *由標幺值的定義把有名值改寫成第25頁/共46頁S=P+jQ BBBBBQPSjQPSjQPSSS*第26頁/共46頁3 .三相電路的基值 有名值的公式為BBBBBBSIVIVSIIVVSS*3,3BSSS*選擇*IVS 33SVIVIZBpBBBVZ

11、IV.33同理選擇*ZIV BpBBBSIVS.33 由標幺值的定義 把有名值改寫成第27頁/共46頁在S,V,Z,I中，選定SB , VB,可得BBBVSI3BBBBBSVIVZ23第28頁/共46頁三、不同基值的標幺值間的換算 不同基值的標幺值 有名值 統(tǒng)一基值的標幺值NNSVXXN2)*(有名22)*(2)()*(BBNNBBBVSSVXVSXXN有名值第29頁/共46頁對于限制短路電流的電抗器NNNRRIVXX3)*(有名2)*()()*(33BBNNNRNNRBRVSIVXIVXX有名值第30頁/共46頁四、具有變壓器聯(lián)系的多級電壓網(wǎng)絡中個元件參數(shù)標幺值的計算將所有參數(shù)的有名值都歸算

12、到基本級，在化成標幺值)(21*IBBLLVSXkX第31頁/共46頁G kT1:1 kT2:1 26. 05 .1030)*()()(NGNGNGXkVVMVAS 電抗器 輸電線路 電纜121/5 .105 .105 .311%)(1TSNTkVMVAS6 . 6/1105 .10151%)(2TSNTkVMVAS5%3 . 06)()(RNRNRXkAIkVVkml804 . 0每公里電抗kml5 . 208. 0每公里電抗第32頁/共46頁四、具有變壓器聯(lián)系的多級電壓網(wǎng)絡中個元件參數(shù)標幺值的計算將所有參數(shù)的有名值都歸算到基本級，再化成標幺值向各級歸算基準電壓)(21*IBBLLVSXkX

13、21)(2)(*kVSXVSXXIBBLIIBBLL第33頁/共46頁四、具有變壓器聯(lián)系的多級電壓網(wǎng)絡中個元件參數(shù)標幺值的計算將所有參數(shù)的有名值都歸算到基本級，再化成標幺值向各級歸算基準電壓- 根據(jù)變壓器變比確定基準電壓含理想變壓器的等值電路（精確算法） 取基準值為平均額定電壓VB=Vav)(21*IBBLLVSXkX21)(2)(*kVSXVSXXIBBLIIBBLL第34頁/共46頁含理想變壓器的等值電路（精確算法） 選各電壓等級的VN或Vav為電壓基值 變壓器變比1*基準變比實際變比k 變比不等于1的變壓器稱之為非基準變比的變壓器 適用于計算機(書上例題2-9)第35頁/共46頁G kT

14、1:1 kT2:1 26. 05 .1030)*()()(NGNGNGXkVVMVAS 電抗器 輸電線路 電纜121/5 .105 .10%5 .311)(1TSNTkVMVAS6 . 6/1105 .10%151)(2TSNTkVMVAS5%3 . 06)()(RNRNRXkAIkVVkml804 . 0每公里電抗kml5 . 208. 0每公里電抗10.5/121110/6.6第36頁/共46頁 選基本段SB=100MVA, VB =Vav 發(fā)電機 變壓器87. 05 .10100305 .1026. 0222)()(2)()*()*(IBBNGNGNGBGVSSVXX33. 05 .10

15、5 .311005 .101005 .10100%222)()(12)(12IBNTBNTSVSSVVX64. 0115151001101005 .10100%222)(2)(24IIBNNTBSVVSSVX第37頁/共46頁 線路 電抗器24. 0115100804 . 022)(3IIBBLVSXX45. 13 . 61003 . 03605. 0322)(5IIIBBNNRVSIVXX第38頁/共46頁四、具有變壓器聯(lián)系的多級電壓網(wǎng)絡中個元件參數(shù)標幺值的計算將所有參數(shù)的有名值都歸算到基本級，在化成標幺值向各級歸算基準電壓含理想變壓器的等值電路（精確算法） 取基準值為平均額定電壓VB=Va

16、v)(21*IBBLLVSXkX21)(2)(*kVSXVSXXIBBLIIBBLL第39頁/共46頁 平均額定變比法1 取平均額定電壓Vav為電壓基值2 所有變壓器變比取兩側平均平均額定電壓之比3 除電抗器外，其他元件的額定電壓VN=Vav第40頁/共46頁G kT1:1 kT2:1 26. 05 .1030)*()()(NGNGNGXkVVMVAS 電抗器 輸電線路 電纜121/5 .105 .10%5 .311)(1TSNTkVMVAS6 . 6/1105 .10%151)(2TSNTkVMVAS5%3 . 06)()(RNRNRXkAIkVVkml804 . 0每公里電抗kml5 .

17、208. 0每公里電抗10.5/121110/6.6第41頁/共46頁 選基本段SB=100MVA, VB =Vav 發(fā)電機 變壓器不用考慮原來精確計算公式中電壓的差別87. 03010026. 0)()*()*(NGBNGBGSSXX33. 05 .311001005 .10100%)(12NTBSSSVX7 . 0151001005 .10100%)(24NTBSSSVX22)(24100%BNNTBSVVSSVX 第42頁/共46頁 線路 電抗器24. 0115100804 . 0223avBLVSXX45. 13 . 61003 . 03605. 03225avBNNRVSIVXX 書上例題2-9是精確做法,習題要求是近似做法,請注意,書上的近似做法見第135頁例6-2第