第二章電力系統(tǒng)各元件的數(shù)學模型和電網(wǎng)的等值電路--第三節(jié)

1、電力系統(tǒng)分析與應(yīng)用電力系統(tǒng)分析與應(yīng)用廣東水利電力職業(yè)技術(shù)學院廣東水利電力職業(yè)技術(shù)學院 電力工程電力工程系系供用電技術(shù)專業(yè)供用電技術(shù)專業(yè)第二章第二章電力系統(tǒng)各元件的數(shù)學電力系統(tǒng)各元件的數(shù)學模型及電網(wǎng)等值電路模型及電網(wǎng)等值電路發(fā)電機的數(shù)學模型發(fā)電機的數(shù)學模型變壓器的數(shù)學模型變壓器的數(shù)學模型電力線路的參數(shù)和數(shù)學模型電力線路的參數(shù)和數(shù)學模型電抗器和負荷的數(shù)學模型電抗器和負荷的數(shù)學模型電力網(wǎng)絡(luò)的等值電路電力網(wǎng)絡(luò)的等值電路一、雙繞組變壓器一、雙繞組變壓器I1n1:n2I2u1u21.理想變壓器理想變壓器I1n1=I2n2u1/n1=u2/n2 k=n1/n2 I2=k I1 u2= u1/k電力系統(tǒng)中額電

2、力系統(tǒng)中額 定線電壓之比定線電壓之比特征：無銅損、鐵損、漏抗、激磁電流特征：無銅損、鐵損、漏抗、激磁電流RTjXT2.實際雙繞組變實際雙繞組變 壓器壓器-jBTGT通過短路和開路試通過短路和開路試 驗求驗求RT、XT、BT、 GT第三節(jié)第三節(jié) 變壓器的數(shù)學模型變壓器的數(shù)學模型通過通過短路短路和和空載空載試試 驗求驗求R RT T、X XT T、B BT T、 G GT TRTjXT-jBTGT電機中學到的變壓器等值電路是電機中學到的變壓器等值電路是“”形，電力系統(tǒng)中將形，電力系統(tǒng)中將 勵磁支路移到電源側(cè)，構(gòu)成勵磁支路移到電源側(cè)，構(gòu)成“”形等值電路，以減少節(jié)形等值電路，以減少節(jié) 點數(shù)。點數(shù)。短路

3、試驗：求短路試驗：求R RT T、X XT T條件：一側(cè)短路，另一側(cè)加電壓使短路繞組電流達到額定值條件：一側(cè)短路，另一側(cè)加電壓使短路繞組電流達到額定值短路損耗短路損耗： P2RUN S R3USNI RTN TNTkN 222 3 3基本單位基本單位：UN（V）、SN（VA）、）、Pk（W）U N ( )2N2SR TP k U N ( )1000S2N如果如果UN（kV）、SN（MVA）、）、Pk（kW）2PR Tk短路電壓百分比：短路電壓百分比： 1003 I NZT% UNUkS NUk %U N100 3INUk %U NT |Z100|2SNUU % XTXTRT2Nk100單位單位

4、：UN（kV）、SN（MVA）空載試驗空載試驗 求求G GT T、B BT T 條件：一側(cè)開條件：一側(cè)開路，另一側(cè)加額定電壓路，另一側(cè)加額定電壓根據(jù)根據(jù)空載損耗空載損耗求得求得( S )P 01000 U2NG T空載電流百分比空載電流百分比 I0%有功分有功分量量Ig 無功分無功分量量IbB TU N 3I 0I bI b100 I NI 0I N I 0I 0 I % 100 % U N% S N I 0 BT2100形等值電路的意義形等值電路的意義 兩端口的電流或電壓是同一電壓等兩端口的電流或電壓是同一電壓等級的數(shù)值。適合手算級的數(shù)值。適合手算3U N 3 IN 33U N 1 IN 1

5、,SN 23U N 2 IN 2 ,SN 3SN3U N IN ,SN 1三繞組變壓器的額定容量等于三繞組變壓器的額定容量等于 三個繞組額定容量的最大值三個繞組額定容量的最大值三繞組變壓器額定容量、繞組額定容量三繞組變壓器額定容量、繞組額定容量1 1 / / 2 2 /3/3 高高/ /中中/ /低低 100/100/100100/100/100100/100/50100/100/50100/50/100100/50/100二、三繞組變壓器二、三繞組變壓器知識知識點點5：三繞組變壓器等值電路、參數(shù)求解：三繞組變壓器等值電路、參數(shù)求解 3 I NRT 2222P PP PP P Pk1 Pk 2

6、 Pk 3Pk(2 3)Pk(13)Pk(12)k(12)k(2 3)k(13)k(13)k(2 3)k(12)121212 21000S N PUR T 31000Sk 2 U N1000 PR T 2S Nk 1 U PR T 1N 2NN k 3 2222短路試驗求短路試驗求R RT T、X XT T 條件：兩兩繞組短路試驗，條件：兩兩繞組短路試驗，余下的繞組開路余下的繞組開路1.1.由短路損耗求由短路損耗求R RT T1) 對于第對于第類類（100/100/100）RT 2 Pk1 Pk 2 RT 3 Pk1 Pk 3 RT 3 Pk 2 Pk 3 3 I N 3 I N 3 I N

7、Pk(1 2) Pk(13) Pk(23)RT 1 3 I NRT 1 3 I N222對于第對于第類類（100/50/100）第）第類類（100/100/50）PI I N P P 4 PI N I N P Pk(2 3)k(23)k(2 3)k(12)k(12)k(12)N 22 40.50.5 試驗時測得的功率損耗受小繞組容量的限制，即僅試驗時測得的功率損耗受小繞組容量的限制，即僅 為通為通過過IN/2電流的損耗，需要歸算電流的損耗，需要歸算到到SN下的損耗。下的損耗。2) 對于對于（100/50/100）3) 對于對于（100/100/50）PI I N P PPk(13)I I N

8、Pk(13) Pk(2 3)k(2 3)k(23)k(13)N N 22 4 40.50.5 見見P21P21公式（公式（2-382-38）4) 新標準新標準只給出一個最大短路損耗只給出一個最大短路損耗Pkmax時（兩時（兩個個100%繞組繞組間短路）間短路）% 1 2 Uk(13)% % % 1 2 Uk(12)% % % 1 Uk12 Uk(12)Uk(13)Uk(23)Uk2Uk3% % Uk(13)Uk(12)Uk(23)Uk(23)RT (50%) 2 RT (100%)2.由短路電壓百分比求由短路電壓百分比求XT100 S N%UUX100 S Nk 2 %UUX100 S N%U

9、UX T 1NT 3NT 2Nk 3k 1222Pk max U N2000 SN(100%) 22RT對于普通變壓器，即使三繞組容量不等，由于制造廠提供對于普通變壓器，即使三繞組容量不等，由于制造廠提供 的短路電壓總是歸算好了的數(shù)值，因此不必再歸算。的短路電壓總是歸算好了的數(shù)值，因此不必再歸算。100 S N100 S N(%) UUX100 S N(%) UUX(%) UUX T 1NT 3NT 2Nk 3k 2k 1222三個繞組電抗大小與三個繞組的排列方式有關(guān)：三個繞組電抗大小與三個繞組的排列方式有關(guān)：升壓變壓器：升壓變壓器：中壓繞組最靠近鐵芯，低壓繞組居中，高壓繞中壓繞組最靠近鐵芯，

10、低壓繞組居中，高壓繞 組在最外層。組在最外層。降壓變壓器：降壓變壓器：低壓繞組最靠近鐵芯，中壓繞組居中，高壓繞低壓繞組最靠近鐵芯，中壓繞組居中，高壓繞 組在最外層。組在最外層。居中繞組的漏抗比較小，甚至為很小的負值，在近似計算中居中繞組的漏抗比較小，甚至為很小的負值，在近似計算中 常取為零。繞組的參數(shù)為常取為零。繞組的參數(shù)為等值參數(shù)等值參數(shù)。自耦變壓器的等值電路及其參數(shù)計算的原理和普通自耦變壓器的等值電路及其參數(shù)計算的原理和普通 變壓器相同。通常，三繞組自耦變壓器的第三繞組變壓器相同。通常，三繞組自耦變壓器的第三繞組（低壓繞組）總是接成三角形，以消除由于鐵芯飽（低壓繞組）總是接成三角形，以消除由于鐵芯飽 和引起的三次諧波，并且它的容量比變壓器的額定和引起的三次諧波，并且它的容量比變壓器的額定容量（高、中壓繞組的通過容量）小。容量（高、中壓繞組的通過容量）小。自耦變壓自耦變壓器器:) U %(k(3 1)%) U %(k(2 3)%S3 Nk(3 1)S3 NSNk(2 3)SNUU舊標準舊標準：制造廠提供的短制造廠提供的短 路損耗和短路電壓百分比都路損耗和短路電壓百分比都 沒有歸算，所以要歸算沒有歸算，所以要歸算新標準新標準：制造廠只提供最制造廠只提供最 大短路損耗大短路損耗Pkmax和經(jīng)歸算和經(jīng)歸算 的短路電壓百分比。