電力系統(tǒng)各元件標(biāo)幺值的應(yīng)用及簡化電路設(shè)計(jì)

1、銀川能源學(xué)院 課 程 設(shè) 計(jì)課程名稱：電力系統(tǒng)分析 設(shè)計(jì)題目：電力系統(tǒng)各元件標(biāo)幺值的應(yīng)用及簡化電路設(shè)計(jì)學(xué) 院：電力學(xué)院專 業(yè)：電氣工程及其自動(dòng)化班 級：電氣1301班姓 名：劉 玥學(xué) 號：1310240032成 績：_指導(dǎo)教師：李 莉 、李靜 日 期：2015年12月7號2015年12月18號20摘要在電力系統(tǒng)計(jì)算中習(xí)慣采用標(biāo)幺制，一個(gè)物理量的標(biāo)幺值是指該物理量的實(shí)際值與所選基準(zhǔn)值的比值。在組成電力系統(tǒng)的等值電路時(shí)，各元件的參數(shù)應(yīng)按全網(wǎng)統(tǒng)一選定的基準(zhǔn)值進(jìn)行標(biāo)幺值的換算。如發(fā)電機(jī),變壓器,電抗器等的阻抗參數(shù),是以自身的額定容量和額定電壓為基準(zhǔn)值得標(biāo)幺值換算為統(tǒng)一基準(zhǔn)值下的標(biāo)幺值。在這個(gè)設(shè)計(jì)中，先

2、把各元件參數(shù)的標(biāo)幺值計(jì)算出來，再通過制訂各序網(wǎng)絡(luò)。關(guān)鍵詞：標(biāo)幺值 等值電路 各序網(wǎng)絡(luò)摘要2<<電力系統(tǒng)各元件標(biāo)幺值的應(yīng)用及簡化電路設(shè)計(jì)>>4一：基礎(chǔ)資料41.1發(fā)電機(jī)的參數(shù)和等值電路41.2電力線路的參數(shù)和等值電路51.2.1電力線路單位長度的參數(shù)52.1電力系統(tǒng)的等值網(wǎng)絡(luò)62.1.1用有名值表示的等值網(wǎng)絡(luò)62.1.2用標(biāo)幺值表示的等值網(wǎng)絡(luò)7二：設(shè)計(jì)任務(wù)10結(jié)論13總結(jié)與體會(huì)14致謝15參考文獻(xiàn)16課程設(shè)計(jì)成績的考核17電力系統(tǒng)分析課程設(shè)計(jì) <<電力系統(tǒng)各元件標(biāo)幺值的應(yīng)用及簡化電路設(shè)計(jì)>>一：基礎(chǔ)資料1.1發(fā)電機(jī)的參數(shù)和等值電路一般情況下，發(fā)電機(jī)

3、廠家提供參數(shù)為：，及電抗百分值，由此，可確定發(fā)電機(jī)的電抗。按百分值定義有因此求出電抗以后，就可求電勢， 并繪制等值電路圖，如圖2-1所示。1.2電力線路的參數(shù)和等值電路電力線路等值電路的參數(shù)有電阻、電抗、電導(dǎo)和電納。在同一種材料的導(dǎo)線上，其單位長度的參數(shù)是相同的，隨導(dǎo)線長度的不同，有不同的電阻、電抗、電導(dǎo)和電納。1.2.1電力線路單位長度的參數(shù)電力線路每一相導(dǎo)線單位長度參數(shù)的計(jì)算公式如下。(1) 電阻： （/km)(2)電抗：（/km)采用分裂導(dǎo)線時(shí)，使導(dǎo)線周圍的電場和磁場分布發(fā)生了變化，等效地增大了導(dǎo)線半徑，從而減小了導(dǎo)線電抗。此時(shí)，電抗為（/km)式中三相導(dǎo)線的幾何間距；分裂導(dǎo)線的半徑；n

4、每相導(dǎo)線的分裂根數(shù)。（3） 電納：（S/km）（4） 電導(dǎo)：（S/Km）式中為線電壓（KV）2.1電力系統(tǒng)的等值網(wǎng)絡(luò) 在有變壓器的電路中，當(dāng)變壓器采用形等值電路時(shí)，必須把不同電壓等級的參數(shù)和變量全部歸算至同一電壓等級（基本級），才能得到網(wǎng)絡(luò)各元件之間只有電聯(lián)系，沒有磁聯(lián)系的等值網(wǎng)絡(luò)，從而應(yīng)用電路定律進(jìn)行分析計(jì)算。這就是多電壓級網(wǎng)絡(luò)中進(jìn)行參數(shù)和變量歸算的根本意義所在。2.1.1用有名值表示的等值網(wǎng)絡(luò)首先將各元件的參數(shù)歸算至基本級，然后再把各元件的等值電路聯(lián)結(jié)起來，成為電力系統(tǒng)的等值網(wǎng)絡(luò)如設(shè)待歸算級參數(shù)為Z'，Y'，U'，I'，歸算至基本級的參數(shù)為Z，Y，U，I。二

5、者的基本關(guān)系為： 對多電壓等級：其中變壓器變比的方向是由基本級到待歸算級，即有：2.1.2用標(biāo)幺值表示的等值網(wǎng)絡(luò)在標(biāo)幺值計(jì)算中，五個(gè)電氣量U，I，Z，Y，S的基準(zhǔn)值分別 為它們之間符合電路關(guān)系式，即有一般選,為基準(zhǔn)值,其它三個(gè)基準(zhǔn)值(,)可由電路關(guān)系式延伸而出,即建立多電壓級網(wǎng)絡(luò)的等值網(wǎng)絡(luò)時(shí)，首先選好基本級，確定基本級上的基準(zhǔn)值參數(shù)，然后把各元件的有名值參數(shù)歸算為以基本級上的基準(zhǔn)值為基準(zhǔn)的標(biāo)么值，即可聯(lián)網(wǎng)。如圖所示,在基本級上基準(zhǔn)值。歸算的途徑有兩個(gè)：（1） 先將網(wǎng)絡(luò)中各待歸算級元件的阻抗、導(dǎo)納以及電壓、電流的有名值參數(shù)歸算到基本級上，然后再除以基本上與之相對應(yīng)的基準(zhǔn)值，得到標(biāo)么值參數(shù)。即先有

6、名值歸算，后取標(biāo)么值。歸算過程中用到的公式： 先將基本級上的基準(zhǔn)值電壓、電流、阻抗、導(dǎo)納歸算到各待歸算級，然后再被待歸算級上相應(yīng)的電壓、電流、阻抗、導(dǎo)納分別去除，得到標(biāo)么值參數(shù)。即先基準(zhǔn)值歸算，后取標(biāo)么值。歸算過程中用到的公式：以上兩種歸算途徑，得到的標(biāo)么值參數(shù)是相同的。（3） 基準(zhǔn)值改變后標(biāo)幺值換算如前所述，已知發(fā)電機(jī)的% ，變壓器的 % ，電抗器的% ，而百分值除以100為標(biāo)幺值，這個(gè)標(biāo)幺值是以元件本身的額定參數(shù)為基準(zhǔn)的標(biāo)幺值，則應(yīng)把它換算到以選擇的基本級上的基準(zhǔn)值為基準(zhǔn)的標(biāo)幺值。設(shè)已知（以元件本身的額定值為基準(zhǔn)值的標(biāo)幺值阻抗）求（以選定的基本級上參數(shù)為基準(zhǔn)的標(biāo)幺值阻抗）由 還原然而所以，

7、發(fā)電機(jī)：變壓器：電抗器：這里，是考慮變比后，由基本級的基準(zhǔn)值歸算至待歸算級的電壓，電流。電力系統(tǒng)的等值網(wǎng)絡(luò)，即是將電力系統(tǒng)各元件的參數(shù)歸算到同一電壓等級后的等值電路聯(lián)結(jié)起來。二：設(shè)計(jì)任務(wù)如圖2-3所示的電力系統(tǒng)，試用精確計(jì)算法和近似計(jì)算法計(jì)算各元件的標(biāo)幺值電抗。解：1. 精確計(jì)算（途徑：先基準(zhǔn)值歸算，后取標(biāo)幺值。）選第I段為基本段，并取，其他兩段的基準(zhǔn)電壓分別為各段的基準(zhǔn)電流為：各元件的標(biāo)幺值電抗：發(fā)電機(jī)：變壓器T1：輸電線路:變壓器T2：電抗器：電纜線：2：近似計(jì)算各段基準(zhǔn)電壓和基準(zhǔn)電流分別為：各元件的標(biāo)幺值電抗值同精確計(jì)算的各元件的標(biāo)幺值3近似計(jì)算時(shí)電力系統(tǒng)的標(biāo)幺制等效電路如圖所示等效電路

8、結(jié)論電力系統(tǒng)計(jì)算中習(xí)慣采用標(biāo)幺制，一個(gè)物理量的標(biāo)幺值為其有名值和基準(zhǔn)值之比。通常選定容量基準(zhǔn)和基本級的電壓基準(zhǔn)，就可以求出各元件參數(shù)的標(biāo)幺值。近似計(jì)算時(shí)往往略去電阻和導(dǎo)納，并認(rèn)為系統(tǒng)中所有的額定電壓就等于其平均額定電壓從而化簡等效電路?？偨Y(jié)與體會(huì) 通過這次的課程設(shè)計(jì)，使我學(xué)會(huì)了很多東西，包括書本上的理論知識(shí)及書本上學(xué)不到的知識(shí)。具體的收獲與體會(huì)如下：1、 一：通過課程設(shè)計(jì)，使我加深了對所學(xué)理論知識(shí)的理解與鞏固，并能將課本上的純理論應(yīng)用到實(shí)踐中，進(jìn)一步加深了對知識(shí)的認(rèn)識(shí)。同時(shí)，也有助于對其他知識(shí)的理解?，F(xiàn)在，我不但對圖解法和解析法有了更深入的理解，而且熟練了應(yīng)用圖解法對機(jī)構(gòu)進(jìn)行運(yùn)動(dòng)分析以及力分析

9、。2、 二：培養(yǎng)了我耐心、仔細(xì)、謹(jǐn)慎的工作態(tài)度。這次課程設(shè)計(jì)的內(nèi)容最多的是繪畫機(jī)構(gòu)簡圖。在繪圖過程中，對比例尺的選定以及合理的布圖都要有細(xì)致的規(guī)劃，這是最考驗(yàn)一個(gè)人的耐心與嚴(yán)謹(jǐn)態(tài)度的過程，只有這樣才能使繪制的機(jī)構(gòu)簡圖更準(zhǔn)確、更美觀。3、 課程設(shè)計(jì)就是簡單的畢業(yè)設(shè)計(jì)，通過這次課設(shè)。給予我們實(shí)踐的機(jī)會(huì)使我積累了一定的經(jīng)驗(yàn)，為以后的學(xué)習(xí)打下了基礎(chǔ)，也為畢業(yè)設(shè)計(jì)鋪平了道路。4、 最后，我對我們小組的成員同學(xué)表示衷心的感謝，因?yàn)槲覀兪鞘强炕突ブ拍芡瓿烧n程設(shè)計(jì)的，我想其他同學(xué)也跟我有一樣感受，同時(shí)也要誠摯地感謝指導(dǎo)教室宜老師在課程設(shè)計(jì)過程中給予幫助和指導(dǎo)。致謝 課程設(shè)計(jì)得以完成，要感謝的人實(shí)在太多了，

10、首先感謝李莉教授，因?yàn)檎n程設(shè)計(jì)是在老師的悉心指導(dǎo)下完成的。老師淵博的專業(yè)知識(shí)，嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)態(tài)度，精益求精的工作作風(fēng)，將使我終身受益。再多華麗的言語也顯蒼白。在此，謹(jǐn)向李莉老師致以誠摯的謝意和崇高的敬意。 參考文獻(xiàn)1. 于文源，楊綺雯合編.電力系統(tǒng)分析.北京：中國電力出版社，19962. 南京工學(xué)院編.電力系統(tǒng)（第一版）.北京：電力工業(yè)出版社，19803. 西安交通大學(xué)主編.電力系統(tǒng)工程基礎(chǔ)（第一版）.北京：電力工業(yè)出版社，19844. 于文源主編.電力系統(tǒng)分析（第一版）.長沙：湖南師范大學(xué)出版社，19925. 韓禎祥，吳國炎，等.電力系統(tǒng)分析.杭州：浙江大學(xué)出版社，19936. 韓禎祥，電力系統(tǒng)分析M.杭州：浙江大學(xué)出版社，20037. 張煒.電力系統(tǒng)分析M.北京：中國水利水電出版社，19998. 夏道止