發(fā)電廠電氣設備及運行第一章

發(fā)電廠電氣設備及運行第一章第1頁，共40頁，2023年，2月20日，星期一第一章電力網(wǎng)的等值電路1、變壓器的參數(shù)和數(shù)學模型2、電力線路的參數(shù)和數(shù)學模型3、電力網(wǎng)的數(shù)學模型第2頁，共40頁，2023年，2月20日，星期一一、雙繞組變壓器u1I1n1:n2I2u21、理想變壓器I1n1=I2n2

I2=k

I1u1/n1=u2/n2

u2=

u1/kk=n1/n2特征：無銅損、鐵損、漏抗、激磁電流2、實際變壓器RTjXT-jBTGT通過短路和開路試驗求RT、XT、BT、GT§1.1變壓器的數(shù)學模型第3頁，共40頁，2023年，2月20日，星期一3、短路試驗求RT、XT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：注意單位：UN（V）、SN（VA）、Pk（W）如UN（KV）、SN（MVA）、Pk（KW）時§1.2變壓器的數(shù)學模型第4頁，共40頁，2023年，2月20日，星期一短路電壓百分比UN（KV）、SN（MVA）§1.2變壓器的數(shù)學模型第5頁，共40頁，2023年，2月20日，星期一4、開路試驗求GT、BT條件：一側(cè)開路，另一側(cè)加額定電壓空載損耗：空載電流百分比I0%有功分量Ig無功分量Ib§1.2變壓器的數(shù)學模型第6頁，共40頁，2023年，2月20日，星期一二、三繞組變壓器-jBTRT1jXT1GTRT2jXT2RT3jXT3參數(shù)的求法與雙繞組相同注意三繞組容量比不同各繞組排列不同導納的求法與雙繞組相同短路試驗求RT、XT條件：令一個繞組開路，一個繞組短路，而在余下的一個繞組施加電壓，依此得的數(shù)據(jù)（兩兩短路試驗）§1.2變壓器的數(shù)學模型第7頁，共40頁，2023年，2月20日，星期一1、由短路損耗求RT對于第Ⅰ類（100/100/100）§1.2變壓器的數(shù)學模型第8頁，共40頁，2023年，2月20日，星期一對于第Ⅱ類（100/50/100）第Ⅲ類（100/100/50）試驗時小繞組不過負荷，存在歸算問題，歸算到SN對于（100/50/100）對于（100/100/50）代入可計算§1.2變壓器的數(shù)學模型第9頁，共40頁，2023年，2月20日，星期一只給出一個最大短路損耗Pkmax時（兩個100%繞組間短路）2、由短路電壓百分比求XT（制造商已歸算，直接用）排列不同，阻抗不同，中間繞組最小，甚至為負，一般取0§1.2變壓器的數(shù)學模型第10頁，共40頁，2023年，2月20日，星期一電力線路1、導線架空線：導線、避雷線、桿塔、絕緣子、金具電纜線：導線、絕緣層、保護層要求：導電好、機械強度大、抗腐蝕能力強鋁—L—常用，機械強度不夠，鋼芯鋁線材料鋼—G—導電性差，做避雷線銅—T—最好，但貴鋁合金—HL§1.3電力線路的參數(shù)和數(shù)學模型一.線路的結構第11頁，共40頁，2023年，2月20日，星期一結構多股線絞合—J排列：1、6、12、18普通型：LGJ鋁/鋼比5.6—6.0加強型：LGJJ鋁/鋼比4.3—4.4輕型：LGJQ鋁/鋼比8.0—8.1LGJ-400/50—數(shù)字表示截面積擴徑導線—K擴大直徑，不增加截面積LGJK-300相當于LGJQ-400和普通鋼芯相區(qū)別，支撐層6股分裂導線——每相分成若干根，相互之間保持一定距離400-500mm,防電暈，減小了電抗，電容增大§1.3電力線路的參數(shù)和數(shù)學模型第12頁，共40頁，2023年，2月20日，星期一第13頁，共40頁，2023年，2月20日，星期一四分裂導線第14頁，共40頁，2023年，2月20日，星期一結構木塔——已不用2.桿塔鋼筋混凝土塔—單桿、型桿鐵塔—用于跨越，超高壓輸電、耐張、轉(zhuǎn)角、 換位。獨根鋼管—城市供電作用分直線桿塔—線路走向直線處，只承受導線自重耐張桿塔—承受對導線的拉緊力轉(zhuǎn)向桿塔—用于線路轉(zhuǎn)彎處換位桿塔—減少三相參數(shù)的不平衡跨越桿塔—跨越寬度大時，塔高：100—200米終端桿塔—只承受一側(cè)的耐張力，導線首末端§1.3電力線路的參數(shù)和數(shù)學模型第15頁，共40頁，2023年，2月20日，星期一§1.3電力線路的參數(shù)和數(shù)學模型第16頁，共40頁，2023年，2月20日，星期一§1.3電力線路的參數(shù)和數(shù)學模型第17頁，共40頁，2023年，2月20日，星期一§1.3電力線路的參數(shù)和數(shù)學模型第18頁，共40頁，2023年，2月20日，星期一§1.3電力線路的參數(shù)和數(shù)學模型第19頁，共40頁，2023年，2月20日，星期一§1.3電力線路的參數(shù)和數(shù)學模型第20頁，共40頁，2023年，2月20日，星期一ABC§1.3電力線路的參數(shù)和數(shù)學模型一次整循環(huán)換位：換位的目的：為了減少三相參數(shù)的不平衡第21頁，共40頁，2023年，2月20日，星期一§1.3電力線路的參數(shù)和數(shù)學模型第22頁，共40頁，2023年，2月20日，星期一二、單位長度電力線路的參數(shù)1、電阻r1=ρ/sS截面積mm2單位：Ω?mm2/km一般是查表rt=r20(1+α(t-20))鋼線電阻：導磁集膚、磁滯效應交流電阻> 直流電阻，和電流有關查手冊ρ電阻率銅：18.8鋁:31.3與溫度有關§1.3電力線路的參數(shù)和數(shù)學模型第23頁，共40頁，2023年，2月20日，星期一2、電抗物理意義：導線通交流電，產(chǎn)生磁場自感、互感外電抗內(nèi)電抗對數(shù)關系：導線截面和布置無顯著影響，一般0.4Ω/km正三角布置Dm=D；水平布置Dm=1.26D分裂導線：改變磁場，增大了半徑，減少了電抗§1.3電力線路的參數(shù)和數(shù)學模型第24頁，共40頁，2023年，2月20日，星期一3、電納物理意義：導線通交流電，產(chǎn)生電場容感對數(shù)關系：變化不大，一般2.85Х10-6S

/km分裂導線：增大了等效半徑，電納增大，用req替代r計算Dm與r的意義與電抗表達式一致§1.3電力線路的參數(shù)和數(shù)學模型第25頁，共40頁，2023年，2月20日，星期一4、電導物理意義絕緣子表面泄露——很小，忽略實測損耗，計算電導，一般忽略110KV—9.6mm空氣電離——電暈損耗，臨界電壓Ucr， 好天不產(chǎn)生，壞天可有規(guī)定最小直徑220KV—21.28mm330KV—32.2mm分裂導線電纜參數(shù)計算復雜，查手冊§1.3電力線路的參數(shù)和數(shù)學模型第26頁，共40頁，2023年，2月20日，星期一三、電力線路的等值電路r1jx1g1jb1r1jx1g1jb1r1jx1g1jb1r1jx1g1jb1一般線路的等值電路（正常運行時忽略g）1、短線路（一字型等值電路）條件：L<100km的架空線,忽略g，b 線路電壓不高§1.3電力線路的參數(shù)和數(shù)學模型第27頁，共40頁，2023年，2月20日，星期一2、中等長度線路（π型和T型等值電路）條件：100-300km的架空線或<100km的電纜線，近似等值， 不能用星—三角變換ZY/2Y/2Z/2Z/2Y3、長線路（分布參數(shù)—雙曲函數(shù)）書上例題P51§1.3電力線路的參數(shù)和數(shù)學模型第28頁，共40頁，2023年，2月20日，星期一一、多電壓等級網(wǎng)絡中參數(shù)和變量的歸算（有名值）電力線、變壓器等值電路級聯(lián)成電力網(wǎng)等值電路

注意：多級電壓網(wǎng)存在一個不同電壓級之間的歸算問題變壓器的參數(shù)與UN有關，歸算到哪一側(cè)，值不同變壓器的負載阻抗歸算到某一側(cè)時，和變比平方有關要級聯(lián)等值電路，須將不同電壓級下的阻抗、導納、電壓、電流歸算到同一級—基本級（取電網(wǎng)最高電壓）歸算§1.4電力系統(tǒng)的等值電路第29頁，共40頁，2023年，2月20日，星期一K的取值分子是向著基本級一側(cè)的電壓K的計算分母是向著待歸算一側(cè)的電壓手算—實際變比計算機—先取線路額定電壓比值，然而再修正T3500/121T4242/525T2110/38.5220KV500KV110KV35KV10KVT135/11§1.4電力系統(tǒng)的等值電路

如需將10KV側(cè)的參數(shù)和變量歸算至500KV側(cè)，則變壓器T-1、T-2、T-3、的變比k1、k2、k3應分別取35/11、110/38.5、500/121第30頁，共40頁，2023年，2月20日，星期一例題：電力網(wǎng)接線如圖所示，圖中各元件的技術數(shù)據(jù)見表1、表2，試作出歸算到110KV側(cè)和6KV側(cè)的電網(wǎng)等值電路T1T2k210KV110KV6KVk1L1L2符號額定容量（MVA）額定電壓（KV）Uk%?Pk(KW)I0%?P0(KW)T131.510.5/12110.5190332T220110/6.610.51352.822符號導線型號長度（Km）電壓(KV)電阻(Ω/km)電抗(Ω/km)電納(S/km)L1LGJ-1851001100.170.383.15?10-6L2LGJ-300560.1050.383表1:表2:§1.4電力系統(tǒng)的等值電路第31頁，共40頁，2023年，2月20日，星期一解:變壓器的電阻、導納，線路的電導都略去不計歸算到110KV側(cè)變壓器T1的電抗：變壓器T2的電抗：線路L1的電阻、電抗和電納為：§1.4電力系統(tǒng)的等值電路第32頁，共40頁，2023年，2月20日，星期一線路L2的電阻、電抗為：j48.8ΩjxT1RL1jXL117Ωj38Ωj48.8ΩjxT1RL2jXL217Ωj38ΩjBL1/2j1.575Х10-4jBL1/2j1.575Х10-4§1.4電力系統(tǒng)的等值電路第33頁，共40頁，2023年，2月20日，星期一j0.1757ΩjxT1RL1jXL10.0612Ωj0.1368Ωj0.228ΩjxT1RL2jXL20.525Ωj1.915ΩjBL1/2jJ4.376Х10-2jBL1/2j4.376Х10-2歸算到6KV側(cè)§1.4電力系統(tǒng)的等值電路第34頁，共40頁，2023年，2月20日，星期一二、標幺值（標么值）1、定義：標幺值=有名值（歐、西、千伏、千安、兆伏安）基準值（與對應有名值的量剛相同）標幺值—沒有單位的相對值參數(shù)三相與單相公式一致結果清晰易于判斷結果對否簡化計算無量剛，概念不清§1.4電力系統(tǒng)的等值電路特點第35頁，共40頁，2023年，2月20日，星期一若選電壓、電流、功率和阻抗的基準值為UB，IB，SB，ZB，相應的標幺值如下：§1.5電力系統(tǒng)的等值電路第36頁，共40頁，2023年，2月20日，星期一2、基準值的選取基準值的單位與對應有名值的單位相同各種量的基準值之間應符合電路的基本關系五個量中任選兩個，其余三個派生，一般取SB，UB，SB—總功率或某發(fā)、變額定功率，UB—基本級電壓

§1.5電力系統(tǒng)的等值電路第37頁，共40頁，2023年，2月20日，星期一3不同基準值的標幺值間的換算把標幺阻抗還原成有名值：新基準值下的標幺值：§1.5電力系統(tǒng)的等值電路第38頁，共40頁，2023年，2月20日，星期一4、電力系統(tǒng)的標幺值等值電路的制定多電壓等級系統(tǒng)仍存在歸算問題，有兩種求法歸算有名值指定基本級，將其它級有名值歸算到基本級指定一套基本級下的基準值用標幺值定義求歸算基準值（就地歸算）