電力系統(tǒng)元件模型及參數計算.

1、2022-5-31電力系統(tǒng)元件模型及參數計算電力系統(tǒng)元件模型及參數計算12015年年10月月電力系統(tǒng)元件模型及參數計算第二章第二章2022-5-31電力系統(tǒng)元件模型及參數計算電力系統(tǒng)元件模型及參數計算22.1 系統(tǒng)等值模型的基本概念系統(tǒng)等值模型的基本概念2.2 輸電線路的等值電路和參數計算輸電線路的等值電路和參數計算2.3 長距離輸電線路的穩(wěn)態(tài)方程和等值電路長距離輸電線路的穩(wěn)態(tài)方程和等值電路2.4 變壓器的等值電路和參數變壓器的等值電路和參數2.5 發(fā)電機和負荷模型發(fā)電機和負荷模型2.6 電力系統(tǒng)的電力系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)等值電路（標幺值形式？）穩(wěn)態(tài)等值電路（標幺值形式？） 目錄2022-5-31電力系

2、統(tǒng)元件模型及參數計算電力系統(tǒng)元件模型及參數計算3u電路相關知識回顧電路相關知識回顧1=G=X =L BCR電導：電抗：電納：RL C電阻：電感：電容：Z = R+ j LY =G+ j C阻抗：導納：2.1 系統(tǒng)等值模型的基本概念2022-5-31電力系統(tǒng)元件模型及參數計算電力系統(tǒng)元件模型及參數計算42.1 系統(tǒng)等值模型的基本概念1diuRiLidtdtC1()()VRj LjIRjX IC電氣接線示意圖電氣接線示意圖 等值電路等值電路 穩(wěn)態(tài)數學模型穩(wěn)態(tài)數學模型 暫態(tài)數學模型暫態(tài)數學模型 2022-5-31電力系統(tǒng)元件模型及參數計算電力系統(tǒng)元件模型及參數計算5 發(fā)電廠：發(fā)電廠：發(fā)電機？發(fā)電機？

3、 變電站：變電站：升壓變壓器、降壓變壓器？升壓變壓器、降壓變壓器？ 輸電線路：輸電線路：電阻？電阻？ 用電設備（負荷）：用電設備（負荷）：阻抗？阻抗？u電力系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)（暫態(tài)）的等值電路？電力系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)（暫態(tài)）的等值電路？2.1 系統(tǒng)等值模型的基本概念注：正常運行時，電力注：正常運行時，電力系統(tǒng)三相對稱，參數相系統(tǒng)三相對稱，參數相同，可以用單相等值電同，可以用單相等值電路來代替。路來代替。2022-5-31電力系統(tǒng)元件模型及參數計算電力系統(tǒng)元件模型及參數計算61. 1. 輸電線路的等值電路和參數輸電線路的等值電路和參數2. 變壓器的等值電路和參數變壓器的等值電路和參數3. 發(fā)電機和負荷模型發(fā)電機和負

4、荷模型2.1 系統(tǒng)等值模型的基本概念2022-5-31電力系統(tǒng)元件模型及參數計算電力系統(tǒng)元件模型及參數計算7 電阻電阻r：反映線路的熱效應（：反映線路的熱效應（有功損耗）有功損耗） 電抗電抗x=L：反映載流導線周圍的：反映載流導線周圍的磁場效應磁場效應 電導電導g：反映：反映泄露損耗和電暈損耗（泄露損耗和電暈損耗（g=0） 電納電納b=C：反映帶電導線周圍的：反映帶電導線周圍的電場效應電場效應2.2 輸電線路的等值電路和參數計算u單位長度單位長度輸電線路輸電線路(單位：單位：km)注：注：1 1：小寫：小寫r、x、g、b表示單位長度線表示單位長度線路的等值參數；路的等值參數；2 2：電纜線路參

5、數：電纜線路參數計算較為復雜，可計算較為復雜，可從手冊查找，重點從手冊查找，重點討論的是討論的是架空線路架空線路2022-5-31電力系統(tǒng)元件模型及參數計算電力系統(tǒng)元件模型及參數計算8u電阻電阻 反映線路的熱效應（有功損耗）反映線路的熱效應（有功損耗）2.2 輸電線路的等值電路和參數計算22, / km=31.55 mm / km=18.8 mm / kmrS鋁：， 銅：20oo1(20) , / km1C)1C)trrt鋁： =0.0036(， 銅： =0.00382( 當考慮導線溫度時當考慮導線溫度時2022-5-31電力系統(tǒng)元件模型及參數計算電力系統(tǒng)元件模型及參數計算92.2 輸電線路的

6、等值電路和參數計算u電抗電抗 反映載流導線周圍的磁場效應反映載流導線周圍的磁場效應 自感部分：彼此相等自感部分：彼此相等 互感部分：？互感部分：？=+電抗 自感電抗 互感電抗2022-5-31電力系統(tǒng)元件模型及參數計算電力系統(tǒng)元件模型及參數計算102.2 輸電線路的等值電路和參數計算u導線換位：導線換位：使互感電抗相等使互感電抗相等注：注：通過導線換通過導線換位，三相導位，三相導線的線的電抗電抗近近似相同。似相同。2022-5-31電力系統(tǒng)元件模型及參數計算電力系統(tǒng)元件模型及參數計算11u電抗電抗 反映載流導線周圍的磁場效應反映載流導線周圍的磁場效應2.2 輸電線路的等值電路和參數計算0.14

7、45lg, / km 0.4 / kmeqseqsDxDDD一般為左右：三相導線的幾何平均距離，：導線的自幾何均距143,seqabbccaabbccaDreDD D DrDDD：單根導線的有效半徑， ,：三相導線之間的距離2022-5-31電力系統(tǒng)元件模型及參數計算電力系統(tǒng)元件模型及參數計算12u分裂導線電抗分裂導線電抗 分裂目的？分裂目的？2.2 輸電線路的等值電路和參數計算23340.1445lg, / km234eqseqseqsseqsseqsDxDDD dDD dDD d當分裂根數為 時，=當分裂根數為 時，=當分裂根數為 時，=1.092022-5-31電力系統(tǒng)元件模型及參數計算

8、電力系統(tǒng)元件模型及參數計算13u電納電納 相與相之間及相與地之間的電容效應相與相之間及相與地之間的電容效應2.2 輸電線路的等值電路和參數計算667.5810 ,S/ km 2.8 10 S/ kmlgeqeqbDrDr一般為左右：三相導線的幾何平均距離， ：單根導線有效半徑2022-5-31電力系統(tǒng)元件模型及參數計算電力系統(tǒng)元件模型及參數計算14u分裂導線電納分裂導線電納 相與相之間及相與地之間的電容效應相與相之間及相與地之間的電容效應2.2 輸電線路的等值電路和參數計算632437.5810 ,S/ kmlg234eqeqeqeqeqbDrrrdrrdrrd當分裂根數為 時，=當分裂根數為

9、 時，=當分裂根數為 時，=1.092022-5-31電力系統(tǒng)元件模型及參數計算電力系統(tǒng)元件模型及參數計算152.2 輸電線路的等值電路和參數計算u電導電導 絕緣子泄露電流損耗絕緣子泄露電流損耗 電暈損耗電暈損耗0g 2022-5-31電力系統(tǒng)元件模型及參數計算電力系統(tǒng)元件模型及參數計算162.2 輸電線路的等值電路和參數計算u單位長度單位長度輸電線路輸電線路(單位：單位：km)6, / km0.1445lg, / km7.5810 ,S/ kmlgeqseqeqeqrSDxDbDrzrjxyjb電阻：電抗：電納：阻抗：導納：任意長度等值電路任意長度等值電路2022-5-31電力系統(tǒng)元件模型及

10、參數計算電力系統(tǒng)元件模型及參數計算17u輸電線路的等值電路輸電線路的等值電路 單位長度等值電路：單位長度等值電路： 任意長度等值電路：任意長度等值電路：2.2 輸電線路的等值電路和參數計算2022-5-31電力系統(tǒng)元件模型及參數計算電力系統(tǒng)元件模型及參數計算18u輸電線路的等值電路輸電線路的等值電路短距離短距離輸電線路：輸送距離輸電線路：輸送距離100km100km、額定電壓、額定電壓60kV300km300km、額定電壓、額定電壓220kV220kV2.2 輸電線路的等值電路和參數計算2022-5-31電力系統(tǒng)元件模型及參數計算電力系統(tǒng)元件模型及參數計算192.2 輸電線路的等值電路和參數計

11、算u短距離短距離輸電線路輸電線路(300km)型等值電路型等值電路任意長度等值電路任意長度等值電路T T型等值電路型等值電路2022-5-31電力系統(tǒng)元件模型及參數計算電力系統(tǒng)元件模型及參數計算23u長距離長距離輸電線路輸電線路(300km)按集中參數計算按集中參數計算精確計算精確計算修正后的近似計算修正后的近似計算型等值電路型等值電路2.3 長距離輸電線路的等值電路和參數2022-5-31電力系統(tǒng)元件模型及參數計算電力系統(tǒng)元件模型及參數計算24u長距離長距離輸電線路輸電線路(300km) 按集中參數計算按集中參數計算 缺點：誤差較大缺點：誤差較大()()Zrjx lYgjb ljbl 型等值

12、電路型等值電路2.3 長距離輸電線路的等值電路和參數2022-5-31電力系統(tǒng)元件模型及參數計算電力系統(tǒng)元件模型及參數計算25u長距離長距離輸電線路輸電線路(300km) 精確計算精確計算其中其中()()ZYYZKrjx lYKgjb ljK bl ,22(1),2llZllYsh leeKzysh llch leeKch llsh l 型等值電路型等值電路2.3 長距離輸電線路的等值電路和參數2022-5-31電力系統(tǒng)元件模型及參數計算電力系統(tǒng)元件模型及參數計算26u長距離長距離輸電線路輸電線路(300km) 修正后的近似計算修正后的近似計算其中其中rxbZk rljk xlYjk bl 2

13、22211311()61112rxbkxblbkxbrlxkxbl 型等值電路型等值電路2.3 長距離輸電線路的等值電路和參數2022-5-31電力系統(tǒng)元件模型及參數計算電力系統(tǒng)元件模型及參數計算27一長度為一長度為600km的的500kV架空線路架空線路,使用使用4LGJQ-400四分裂導線四分裂導線,r1=0.0187/km, x1=0.275/km, b1=4.0510-6S/km, g1=0。試計算該線路的。試計算該線路的型等型等值電路參數。值電路參數。按集中參數計算：按集中參數計算：113111()11.22165( )()=j2.43 10 ( )Zrjx ljYgjb ljblS

14、 2.3 長距離輸電線路的等值電路和參數2022-5-31電力系統(tǒng)元件模型及參數計算電力系統(tǒng)元件模型及參數計算28精確計算：精確計算：11610.01870.275( / km)=j4.05 10 (S/ km)zrjxjyjb0.021460.63350.01730.592220.80610.01272lllllzyljeesh ljeech lj000.9345 0.272(1)1.0350.07ZYsh lKlch lKlsh l319.76154.2()j2.516 10ZYYZK zljYK yljK bl 2.3 長距離輸電線路的等值電路和參數2022-5-31電力系統(tǒng)元件模型及參

15、數計算電力系統(tǒng)元件模型及參數計算29修正后的近似計算：修正后的近似計算：212211 11121 1110.866311()0.9336111.03312rxbkxblbkx brlxkx bl 11319.72153.9()2.51 10 (S)rxbZk rljk x ljYjk bl 型等值電路型等值電路2.3 長距離輸電線路的等值電路和參數2022-5-31電力系統(tǒng)元件模型及參數計算電力系統(tǒng)元件模型及參數計算30三種計算方法三種計算方法Z()Y(S)按集中參數計算按集中參數計算11.22+j1652.4310-3精確計算精確計算9.76+j154.22.51610-3修正后的近似計算修

16、正后的近似計算9.72+j153.92.5110-3三種計算方法對比三種計算方法對比 2.3 長距離輸電線路的等值電路和參數2022-5-31電力系統(tǒng)元件模型及參數計算電力系統(tǒng)元件模型及參數計算312.4 變壓器的等值電路和參數雙繞組雙繞組變壓器變壓器三繞組三繞組變壓器變壓器自耦自耦變壓器變壓器2022-5-31電力系統(tǒng)元件模型及參數計算電力系統(tǒng)元件模型及參數計算322.3 變壓器的等值電路和參數u問題的提出問題的提出在電力系統(tǒng)分析中，在電力系統(tǒng)分析中，變壓器的等值電路變壓器的等值電路如何表示如何表示? ?變壓器各變壓器各等值參數等值參數如何求取如何求取? ?2022-5-31電力系統(tǒng)元件模型

17、及參數計算電力系統(tǒng)元件模型及參數計算332.4 變壓器的等值電路和參數2022-5-31電力系統(tǒng)元件模型及參數計算電力系統(tǒng)元件模型及參數計算342.4 變壓器的等值電路和參數2022-5-31電力系統(tǒng)元件模型及參數計算電力系統(tǒng)元件模型及參數計算35u三繞組三繞組( (自耦自耦) )變壓器變壓器繞組排列方式繞組排列方式 升壓升壓結構和結構和降壓降壓結構結構目前變壓器高、中、低壓繞組容量比：100/100/100、100/100/50、100/50/1002.4 變壓器的等值電路和參數2022-5-31電力系統(tǒng)元件模型及參數計算電力系統(tǒng)元件模型及參數計算362.4 變壓器的等值電路和參數2022-

18、5-31電力系統(tǒng)元件模型及參數計算電力系統(tǒng)元件模型及參數計算372.4 變壓器的等值電路和參數2022-5-31電力系統(tǒng)元件模型及參數計算電力系統(tǒng)元件模型及參數計算382.4 變壓器的等值電路和參數2022-5-31電力系統(tǒng)元件模型及參數計算電力系統(tǒng)元件模型及參數計算39u雙繞組變壓器雙繞組變壓器的等值電路的等值電路 電阻電阻RT、電抗、電抗XT 、電導、電導GT、電納、電納BTT型等值電路型等值電路型等值電路型等值電路2.4 變壓器的等值電路和參數2022-5-31電力系統(tǒng)元件模型及參數計算電力系統(tǒng)元件模型及參數計算40u電路相關知識回顧電路相關知識回顧電氣量電氣量基本單位基本單位工程單位工

19、程單位電壓電壓VVkV電流電流IAkA視在功率視在功率SVAMVA有功功率有功功率PWkW無功功率無功功率Qvarkvar阻抗阻抗Z導納導納YSS2.4 變壓器的等值電路和參數2022-5-31電力系統(tǒng)元件模型及參數計算電力系統(tǒng)元件模型及參數計算412.3 變壓器的等值電路和參數u雙繞組變壓器雙繞組變壓器的參數計算的參數計算 短路損耗短路損耗PS 、短路電壓短路電壓VS% 、空載損耗空載損耗P0 、空載電壓空載電壓I0% 、額定容量額定容量SN、額定線電壓額定線電壓VNRT 、XT 、GT、BT一相等值空載試驗一相等值空載試驗一相等值短路試驗一相等值短路試驗2022-5-31電力系統(tǒng)元件模型及

20、參數計算電力系統(tǒng)元件模型及參數計算42u電阻電阻RT22,0333ScuFeFeNScuNTTNPPPPSPPI RRV 2222( )( )1000SNTNSNTNPVRSPVRS基本單位：工程單位：一相等值短路試驗一相等值短路試驗2.4 變壓器的等值電路和參數2022-5-31電力系統(tǒng)元件模型及參數計算電力系統(tǒng)元件模型及參數計算43u電抗電抗XT2,100 3100%100TTTSNTNTSNNNRXXVI XS XVVVV短路電壓主要在上22%( )100%( )100SNTNSNTNVVXSVVXS基本單位：工程單位：短路試驗短路試驗2.4 變壓器的等值電路和參數2022-5-31電力

21、系統(tǒng)元件模型及參數計算電力系統(tǒng)元件模型及參數計算44u電導電導GT020,0=cuFecuFeTNPPPPPPG V 0202( )( )1000TNTNPGSVPGSV基本單位：工程單位：空載試驗空載試驗2.4 變壓器的等值電路和參數2022-5-31電力系統(tǒng)元件模型及參數計算電力系統(tǒng)元件模型及參數計算45u電納電納BT0200,100100%1003TTTNTNTNNNGBIBIV BV BIISI空載電流 主要流過0202%( )100%( )100NTNNTNISBSVISBSV基本單位：工程單位：空載試驗空載試驗2.4 變壓器的等值電路和參數2022-5-31電力系統(tǒng)元件模型及參數計

22、算電力系統(tǒng)元件模型及參數計算46u雙繞組變壓器雙繞組變壓器的參數計算的參數計算2220202( )1000%( )100( )1000%( )100SNTNSNTNTNNTNPVRSVVXSPGSVISBSV工程單位：電阻：電抗：電導：電納：型等值電路型等值電路2.4 變壓器的等值電路和參數2022-5-31電力系統(tǒng)元件模型及參數計算電力系統(tǒng)元件模型及參數計算47 一臺一臺SFL1-31500/35型雙繞組變壓器，額定變比為型雙繞組變壓器，額定變比為35/11，查得查得P0=30kW, I0%=1.2, PS=177.2kW, VS%=8,求變壓求變壓器歸算到低壓側的參數，并作出器歸算到低壓側

23、的參數，并作出等值電路。等值電路。222222-4022-302231.5MVA, 11kV177.2 11=0.0216( )1000100031.5%8 11=0.307( )10010031.530=2.479 10 ( )10001000 11%1.231.5=3.124 10 ( )100100 11NNSNTNSNTNTNNTNSVPVRSVVXSPGSVISBSV解低壓側型等值電路型等值電路2.4 變壓器的等值電路和參數2022-5-31電力系統(tǒng)元件模型及參數計算電力系統(tǒng)元件模型及參數計算48u三繞組三繞組( (自耦自耦) )變壓器變壓器的等值電路的等值電路 一次繞組一次繞組R1

24、、X1 ，折算后的繞組，折算后的繞組R2、X2，折算后的繞組，折算后的繞組R3、X3等值電路等值電路2.4 變壓器的等值電路和參數2022-5-31電力系統(tǒng)元件模型及參數計算電力系統(tǒng)元件模型及參數計算49u電導電導GT和和電納電納BT 空載試驗空載試驗P0 和和I0%, 額定容量額定容量SN和額定電壓和額定電壓VNGT、BT空載試驗空載試驗0202( )1000%( )100TNNTNPGSVISBSV工程單位：電導：電納：2.4 變壓器的等值電路和參數2022-5-31電力系統(tǒng)元件模型及參數計算電力系統(tǒng)元件模型及參數計算50u電阻電阻R1、R2 、R3和和電抗電抗X1、X2 、X3 短路試驗

25、短路試驗PS(1-2)、PS(2-3)、PS(3-1)和和VS(1-2)%、VS(2-3)%、VS(3-1)%, 額定額定容量容量SN和額定電壓和額定電壓VNR、X短路試驗短路試驗2.4 變壓器的等值電路和參數2022-5-31電力系統(tǒng)元件模型及參數計算電力系統(tǒng)元件模型及參數計算51u電阻電阻R1、R2 、R3 繞組容量相等：繞組容量相等：100/100/100短路試驗短路試驗22(1 2)1222(2 3)2322(3 1)31333333ScuSNNSNNSNNPPPI RI RPI RI RPI RI R 2.4 變壓器的等值電路和參數2022-5-31電力系統(tǒng)元件模型及參數計算電力系統(tǒng)

26、元件模型及參數計算52u電阻電阻R1、R2 、R3 繞組容量不等：繞組容量不等：100/100/50，100/50/100短路試驗短路試驗(1 2)(2 3)(3 1)2(1 2)22(2 3)232(3 1)3()()min,()SSSNSNNSNNNSNSPPSSPPSSSPPS2.4 變壓器的等值電路和參數2022-5-31電力系統(tǒng)元件模型及參數計算電力系統(tǒng)元件模型及參數計算53u電阻電阻R1、R2 、R3 短路試驗短路試驗、 額定容量額定容量SN、額定電壓、額定電壓VNRT22(1 2)121222(2 3)232322(3 1)3131333333SNNSSSNNSSSNNSSPI

27、RI RPPPI RI RPPPI RI RPP 1(1 2)(3 1)(2 3)2(1 2)(2 3)(3 1)3(2 3)(3 1)(1 2)0.5()0.5()0.5()SSSSSSSSSSSSPPPPPPPPPPPP22( )(1,2,3)1000SiNiNP VRiS工程單位：2.4 變壓器的等值電路和參數2022-5-31電力系統(tǒng)元件模型及參數計算電力系統(tǒng)元件模型及參數計算54u電抗電抗X1、X2 、X3 繞組容量相等：繞組容量相等：100/100/100短路試驗短路試驗(1 2)12(2 3)23(3 1)31%SSSSSSSSSRXVVVVVVVVV2.4 變壓器的等值電路和參

28、數2022-5-31電力系統(tǒng)元件模型及參數計算電力系統(tǒng)元件模型及參數計算55u電抗電抗X1、X2 、X3 繞組容量不等：繞組容量不等：100/100/50，100/50/100短路試驗短路試驗(1 2)(2 3)(3 1)(1 2)2(1 2)23(1 2)3%min,%SSSNSNNSNNNSNSVVSSVVSSSVVS2.4 變壓器的等值電路和參數2022-5-31電力系統(tǒng)元件模型及參數計算電力系統(tǒng)元件模型及參數計算56u電抗電抗X1、X2 、X3 短路試驗短路試驗、 額定容量額定容量SN、額定電壓、額定電壓VNXT(1 2)12(2 3)23(3 1)31%SSSSSSSSSVVVVVV

29、VVV1(1 2)(3 1)(2 3)2(1 2)(2 3)(3 1)3(2 3)(3 1)(1 2)%0.5(%)%0.5(%)%0.5(%)SSSSSSSSSSSSVVVVVVVVVVVV2%( )(1,2,3)100SiNiNVVXiS工程單位：2.4 變壓器的等值電路和參數2022-5-31電力系統(tǒng)元件模型及參數計算電力系統(tǒng)元件模型及參數計算57 三相三繞組變壓器型號為三相三繞組變壓器型號為SFPSL-12000/220,額定容量為額定容量為120MVA/120MVA/60MVA,額定電壓額定電壓220kV/121kV/11kV, PS(1-2)=601kW,PS(1-3)=182.5

30、kW,PS(2-3)=132.5kW,短路短路電壓為電壓為VS(1-2)%=14.85, VS(1-3)%=28.25, VS(2-3)%=7.96,空載損空載損耗和空載電流為耗和空載電流為P0=135kW, I0%=0.633,求變壓器歸算到求變壓器歸算到220kV側的參數及等值電路。側的參數及等值電路。-6022-6022120MVA, 220kV 135=2.79 10 ( )10001000220%0.663 120=16.4 10 ( )100100220NNTNNTNSVPGSVISBSV解2.4 變壓器的等值電路和參數2022-5-31電力系統(tǒng)元件模型及參數計算電力系統(tǒng)元件模型及

31、參數計算58u電阻電阻R1、R2 、R3(1 2)(2 3)(3 1)2(1 2)22(2 3)232(3 1)3() =601kW() =530kWmin,() =730kWSSSNSNNSNNNSNSPPSSPPSSSPPS 22112223400.5 2201.346( )10001000 1200.674( )1.107( )SNNP VRSRR1(1 2)(3 1)(2 3)2(1 2)(2 3)(3 1)3(2 3)(3 1)(1 2)0.5()400.5kW0.5()200.5kW0.5()329.5kWSSSSSSSSSSSSPPPPPPPPPPPP2.4 變壓器的等值電路和參

32、數2022-5-31電力系統(tǒng)元件模型及參數計算電力系統(tǒng)元件模型及參數計算59u電抗電抗X1、X2 、X3221123%17.57 22070.86( )100100 12010.97( )43.08( )SNNVVXSXX 1(1 2)(3 1)(2 3)2(1 2)(2 3)(3 1)3(2 3)(3 1)(1 2)%0.5(%)17.57%0.5(%)2.72%0.5(%)10.68SSSSSSSSSSSSVVVVVVVVVVVV 2.4 變壓器的等值電路和參數2022-5-31電力系統(tǒng)元件模型及參數計算電力系統(tǒng)元件模型及參數計算60u所求變壓器的參數及等值電路所求變壓器的參數及等值電路-

33、6-61122332.79 10 ( )16.4 10 ( )1.346( ),70.86( )0.674( ),10.97( )1.107( ),43.08( )TTGSBSRXRXRX 2.4 變壓器的等值電路和參數2022-5-31電力系統(tǒng)元件模型及參數計算電力系統(tǒng)元件模型及參數計算61u小結：小結：變壓器的等值電路如何表示？變壓器的等值電路如何表示？2.4 變壓器的等值電路和參數三繞組變壓器三繞組變壓器型型雙繞組變壓器雙繞組變壓器型型如果考慮變壓器的實際變比如果考慮變壓器的實際變比k，該如何處理？，該如何處理？2022-5-31電力系統(tǒng)元件模型及參數計算電力系統(tǒng)元件模型及參數計算62u

34、帶有變比的變壓器等值電路帶有變比的變壓器等值電路2.4 變壓器的等值電路和參數雙繞組變壓器雙繞組變壓器1222=NNVVkVV兩側繞組實際抽頭空載電壓之比：2022-5-31電力系統(tǒng)元件模型及參數計算電力系統(tǒng)元件模型及參數計算63u變壓器變壓器等值電路等值電路阻抗形式阻抗形式帶有變比的等值電路帶有變比的等值電路導納形式導納形式2.4 變壓器的等值電路和參數2022-5-31電力系統(tǒng)元件模型及參數計算電力系統(tǒng)元件模型及參數計算64u帶有變比的變壓器等值電路帶有變比的變壓器等值電路2.4 變壓器的等值電路和參數三繞組變壓器三繞組變壓器131212132323=NNNNVVVVkkVVVV，？省略？

35、省略圖圖2-14(a) 阻抗形式阻抗形式？省略？省略圖圖2-14(b) 2022-5-31電力系統(tǒng)元件模型及參數計算電力系統(tǒng)元件模型及參數計算65u發(fā)電機的發(fā)電機的穩(wěn)態(tài)等值電路穩(wěn)態(tài)等值電路及其參數及其參數2.5 發(fā)電機和負荷模型(kV)(kA)(kV)GGGGGGGEVjIXEIV：發(fā)電機電勢； ：發(fā)電機定子電流； ：發(fā)電機電勢GGRX2022-5-31電力系統(tǒng)元件模型及參數計算電力系統(tǒng)元件模型及參數計算66u電抗電抗XG2.5 發(fā)電機和負荷模型2%3%100100GNNNGNGGNNXVSI XS XXVV：發(fā)電機電抗百分值、：發(fā)電機額定電壓和額定視在功率2%( )100GNGNXVXS工程

36、單位：穩(wěn)態(tài)等值電路穩(wěn)態(tài)等值電路2022-5-31電力系統(tǒng)元件模型及參數計算電力系統(tǒng)元件模型及參數計算67u綜合負荷綜合負荷（供電負荷、發(fā)電負荷）（供電負荷、發(fā)電負荷）恒功率負荷模型（第恒功率負荷模型（第3、4、5章）章） 潮流等穩(wěn)態(tài)計算中：潮流等穩(wěn)態(tài)計算中：PL+jQL恒定阻抗負荷模型（第恒定阻抗負荷模型（第7、8章）章） 短路等暫態(tài)計算中：短路等暫態(tài)計算中：RLD+jXLD2.5 發(fā)電機和負荷模型2022-5-31電力系統(tǒng)元件模型及參數計算電力系統(tǒng)元件模型及參數計算68u分類分類 按結構及冷卻介質按結構及冷卻介質：分為空心式、鐵心式、干式、油浸式：分為空心式、鐵心式、干式、油浸式等，例如：干

37、式空心電抗器、干式鐵心電抗器、油浸鐵心等，例如：干式空心電抗器、干式鐵心電抗器、油浸鐵心電抗器、油浸空心電抗器。電抗器、油浸空心電抗器。 按接法按接法：分為并聯(lián)電抗器和串聯(lián)電抗器。：分為并聯(lián)電抗器和串聯(lián)電抗器。 按功能按功能：分為限流和補償。：分為限流和補償。 按用途按用途：限流電抗器、濾波電抗器、平波電抗器、功率因：限流電抗器、濾波電抗器、平波電抗器、功率因數補償電抗器、串聯(lián)電抗器、消弧線圈等等。數補償電抗器、串聯(lián)電抗器、消弧線圈等等。 電抗器（補充）2022-5-31電力系統(tǒng)元件模型及參數計算電力系統(tǒng)元件模型及參數計算692022-5-31電力系統(tǒng)元件模型及參數計算電力系統(tǒng)元件模型及參數計

38、算702022-5-31電力系統(tǒng)元件模型及參數計算電力系統(tǒng)元件模型及參數計算712022-5-31電力系統(tǒng)元件模型及參數計算電力系統(tǒng)元件模型及參數計算722022-5-31電力系統(tǒng)元件模型及參數計算電力系統(tǒng)元件模型及參數計算73u電抗電抗XRRRR%3%100NNNNXVII XXV：電抗器電抗百分值、 ：電抗器額定電壓和額定電流RR%( )1003NNVXXI工程單位：穩(wěn)態(tài)等值電路穩(wěn)態(tài)等值電路電抗器（補充）2022-5-31電力系統(tǒng)元件模型及參數計算電力系統(tǒng)元件模型及參數計算74RRR%,%( )1003NNNNXVIVXXI電抗器:2%( )100GNNGNGNXVSXVXS發(fā)電機:,2%

39、,%( )100SNNSNTNVVSVVXS變壓器:u電抗器、發(fā)電機和變壓器電抗公式區(qū)別電抗器、發(fā)電機和變壓器電抗公式區(qū)別電抗器（補充）2022-5-31電力系統(tǒng)元件模型及參數計算電力系統(tǒng)元件模型及參數計算751. 1. 多電壓等級網絡的參數歸算多電壓等級網絡的參數歸算2. 2. 電力系統(tǒng)的標幺值電力系統(tǒng)的標幺值3. 3. 多電壓等級網絡的標幺值等值電路多電壓等級網絡的標幺值等值電路4. 4. 習題習題2.6 電力系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)等值電路2022-5-31電力系統(tǒng)元件模型及參數計算電力系統(tǒng)元件模型及參數計算76u如何歸算如何歸算2.6.1 多電壓等級網絡的參數歸算發(fā)電機發(fā)電機雙繞組變壓器雙繞組變壓器

40、多電壓級網絡接線圖多電壓級網絡接線圖輸電線路輸電線路2022-5-31電力系統(tǒng)元件模型及參數計算電力系統(tǒng)元件模型及參數計算77u如何歸算如何歸算網絡等值電路網絡等值電路多電壓級網絡接線圖多電壓級網絡接線圖2.6.1 多電壓等級網絡的參數歸算2022-5-31電力系統(tǒng)元件模型及參數計算電力系統(tǒng)元件模型及參數計算78u如何歸算如何歸算2122121212L-210kV()/()()/()ZZk kYYk kVVk kIIk k 如果將線路的參數歸算到前級側：有名值歸算有名值歸算2.6.1 多電壓等級網絡的參數歸算2022-5-31電力系統(tǒng)元件模型及參數計算電力系統(tǒng)元件模型及參數計算79u標幺值的概

41、念標幺值的概念 例如發(fā)電機額定端電壓有名值為例如發(fā)電機額定端電壓有名值為VG=10.5kV，如果基準值選定為，如果基準值選定為VB=10.5kV，則其標幺值為，則其標幺值為 如果端電壓標幺值如果端電壓標幺值VG*=1.1，說明此時，說明此時=實際有名值（任意單位）標幺值基準值（與有名值同單位）10.5kV1.010.5kVGGBVVV1.1 10.5kV11.55kVGGBVVV標幺值標幺值無量綱無量綱2.6.2 電力系統(tǒng)的標幺值2022-5-31電力系統(tǒng)元件模型及參數計算電力系統(tǒng)元件模型及參數計算80u基準值的選擇基準值的選擇全系統(tǒng)只能全系統(tǒng)只能有一套基準值有一套基準值，且個數不宜太多，且個

42、數不宜太多一般取額定值為基準值，使標幺值維持在一般取額定值為基準值，使標幺值維持在1附近附近必須滿足電路的基本關系必須滿足電路的基本關系2.6.2 電力系統(tǒng)的標幺值SVI3SVIVZI3VZI2022-5-31電力系統(tǒng)元件模型及參數計算電力系統(tǒng)元件模型及參數計算81u基準值的選擇基準值的選擇 如果選擇基準值為如果選擇基準值為VB、IB、SB、ZB時時2.6.2 電力系統(tǒng)的標幺值BBBVIZVI Z33BBBVIZVI ZBBBSVISV I33BBBSVISV I*VI Z*VI Z* *SV I* *SV I2022-5-31電力系統(tǒng)元件模型及參數計算電力系統(tǒng)元件模型及參數計算82u基準值的

43、選擇基準值的選擇 選取選取VB、 SB為基準值，為基準值，IB、ZB間接獲取間接獲取2.6.2 電力系統(tǒng)的標幺值2=33BBBBBBBBBBVSVVZSISIV基準值：基準值：=BBBBBBBVVVSSSZRjXRXZjZZZZIII2022-5-31電力系統(tǒng)元件模型及參數計算電力系統(tǒng)元件模型及參數計算83u標幺值的求取標幺值的求取 發(fā)電機參數：發(fā)電機參數：SG(N)=30MVA, VG(N)=10.5kV, XG(N)%=26,如果如果基準值基準值VB=10kV、 SB=100MVA，求發(fā)電機電抗在，求發(fā)電機電抗在VB、 SB下的標幺值。下的標幺值。2.6.2 電力系統(tǒng)的標幺值22G(N)G

44、(N)G(N)G(N)2G(N)GG(N)2%2610.51001003022610.51000.871003010BBBBBXVXSVSXSXXZV1求發(fā)電機電抗實際有名值：求發(fā)電機電抗在、下的標幺值2022-5-31電力系統(tǒng)元件模型及參數計算電力系統(tǒng)元件模型及參數計算84u標幺值的特點標幺值的特點線電壓和相電壓的標么值相等；線電壓和相電壓的標么值相等；三相功率和單相功率的標么值相等；三相功率和單相功率的標么值相等；必須滿足電路的基本關系一定程度上簡化計算工必須滿足電路的基本關系一定程度上簡化計算工作；作；計算結果清晰，易于比較電力系統(tǒng)各元件的特性計算結果清晰，易于比較電力系統(tǒng)各元件的特性和

45、參數等；和參數等；缺點：缺點：物理概念不清楚。物理概念不清楚。 2.6.2 電力系統(tǒng)的標幺值2022-5-31電力系統(tǒng)元件模型及參數計算電力系統(tǒng)元件模型及參數計算85u兩種計算方法兩種計算方法 精確計算法精確計算法 近似計算法近似計算法 前提：前提：忽略電阻和勵磁支路忽略電阻和勵磁支路( (旨在便于理論分析）旨在便于理論分析）2.6.3 多電壓等級網絡的標幺值等值電路多電壓級網絡接線圖多電壓級網絡接線圖2022-5-31電力系統(tǒng)元件模型及參數計算電力系統(tǒng)元件模型及參數計算86u精確計算法精確計算法2.6.3 多電壓等級網絡的標幺值等值電路多電壓級網絡接線圖多電壓級網絡接線圖有名值等值電路有名值

46、等值電路2022-5-31電力系統(tǒng)元件模型及參數計算電力系統(tǒng)元件模型及參數計算87u精確計算法精確計算法2.6.3 多電壓等級網絡的標幺值等值電路含理想變壓器有名值等值電路含理想變壓器有名值等值電路標幺值等值電路標幺值等值電路2022-5-31電力系統(tǒng)元件模型及參數計算電力系統(tǒng)元件模型及參數計算88u精確計算法精確計算法2.6.3 多電壓等級網絡的標幺值等值電路含理想變壓器標幺值等值電路含理想變壓器標幺值等值電路11( )()22()()10.5/121=110.5/110110/6.61110/6TTBBTTBBkkVVkkVV2022-5-31電力系統(tǒng)元件模型及參數計算電力系統(tǒng)元件模型及參

47、數計算89u精確計算法精確計算法2.6.3 多電壓等級網絡的標幺值等值電路不含理想變壓器標幺值等值電路不含理想變壓器標幺值等值電路( )()12()()BBTTBBVVkkVV令：，121TTkk2022-5-31電力系統(tǒng)元件模型及參數計算電力系統(tǒng)元件模型及參數計算90 試計算圖中輸電系統(tǒng)各元件電抗的標幺值。試計算圖中輸電系統(tǒng)各元件電抗的標幺值。發(fā)電機發(fā)電機G： SG(N)=30MVA, VG(N)=10.5kV, XG(N)%=26；變壓器變壓器T-1： ST1(N)=31.5MVA, VS%=10.5 , kT1=10.5/121；變壓器變壓器T-2： ST2(N)=15MVA, VS%=10.5 , kT2=110/6.6；電抗器電抗器R： VR(N)=6kV, IR(N)=0.3kA, XR%=5；架空線路架空線路L：L=80km , xL=0.4/km；電纜線路電纜線路C：L=2.5km , xC=0.08/km；網絡接線圖網絡接線圖2.6.3 多電壓等級網絡的標幺值等值電路2022-5-31電力系統(tǒng)元件模型及參數計算電力系統(tǒng)元件模型及參數計算91 第一步：計算各元件電抗有名值第一步：計算各元件電抗有名值;G(N)G1G(