《電力網(wǎng)的等值電路》ppt課件

1、第第3章章 電力網(wǎng)的等值電路電力網(wǎng)的等值電路 3.1 電力線路的參數(shù)及其等值電路電力線路的參數(shù)及其等值電路 3.2 變壓器的參數(shù)及其等值電路變壓器的參數(shù)及其等值電路學(xué)習(xí)目的學(xué)習(xí)目的1、會計算電力線路和變壓器的參數(shù)、會計算電力線路和變壓器的參數(shù) 2、會畫電力線路和變壓器的等值電路、會畫電力線路和變壓器的等值電路 1電阻 導(dǎo)線的電阻 式中 導(dǎo)線電阻，； 導(dǎo)線資料的電阻率，m。 與溫度有關(guān)，溫度為20時， 銅導(dǎo)線 鋁導(dǎo)線 導(dǎo)線的長度，m； 導(dǎo)線的截面積，m2。SlRRm81088. 1m81015. 3lS3.1 電力線路的參數(shù)及其等值電路電力線路的參數(shù)及其等值電路 2.電抗 1單相導(dǎo)線線路電抗 式

2、中 導(dǎo)線單位長度的電抗，km； 導(dǎo)線外半徑，mm； 交流電的頻率，Hz； 導(dǎo)線資料的相對導(dǎo)磁系數(shù)； 銅和鋁 鋼 三根導(dǎo)線間的幾何平均間隔， 簡稱幾何均距，mm。4110)5 . 0lg6 . 4(2rDfxm1xrfmD113cabcabmDDDD0157. 0lg1445. 01rDxm 2分裂導(dǎo)線線路電抗 式中 每一相分裂導(dǎo)線的根數(shù)。 分裂導(dǎo)線的等值半徑 ，mm； 式中 每根導(dǎo)線的實(shí)踐半徑，mm； 某根導(dǎo)線與其他n1根導(dǎo)體間的間隔. 各根導(dǎo)線間的幾何均距，mm.nrDxeqm0157. 0lg1445. 01neqrnnmnneqrddddrr)1(11312)(rddd: 分裂間距ndd

3、d11312,md750kV的六分裂擴(kuò)徑導(dǎo)線的六分裂擴(kuò)徑導(dǎo)線1000kV的八分裂導(dǎo)線的八分裂導(dǎo)線 國家電網(wǎng)公司晉東南至荊門特高壓交流實(shí)驗示范工程起于山西長治，經(jīng)河南南陽，南至湖北荊門，跨越黃河、漢江兩大河流，全長約公里，工程總投資約億元，系統(tǒng)額定電壓千伏。 3.電導(dǎo) 當(dāng)線路實(shí)踐電壓高于電暈臨界電壓時，與電暈相對應(yīng)的電導(dǎo)為Skm式中 導(dǎo)線單位長度的電導(dǎo)，Skm； 實(shí)測三相電暈損耗的總功率，kW km 線路電壓，kV。32110UPgg1ggPU 4. 電納 電力線路的電納包容是由導(dǎo)線間以及導(dǎo)線與大地間的分布電容所確定的。每相導(dǎo)線的等值電容 Fkm 當(dāng)頻率為50Hz時，單位長度的電納為 6110l

4、g0241. 0rDCm)/(10lg58. 72611kmSrDfCbm 5. 線路每相總電阻、總電抗、總電導(dǎo)和總電納 當(dāng)線路長度為 時，線路每相總電阻、總電抗、總電導(dǎo)和總電納為l）（）（）（）（SlbBSlgGlxXl rR1111 6. 輸電線路的等值電路 1一字形等值電路 條件：L100km的架空線,忽略g，b 線路電壓不高 2形等值電路和T形等值電路條件：100-300km的架空線或100km的電纜線，近似等值，不能用星三角變換例 330kV線路的導(dǎo)線構(gòu)造有以下兩個方案：運(yùn)用LGJ630/45型導(dǎo)線，直徑33.6mm；運(yùn)用2LGJK300型分裂導(dǎo)線，直徑27.44mm，分裂間距為40

5、0mm。兩個方案中，導(dǎo)線均程度陳列，相間間隔8m，試求兩種方案導(dǎo)線單位長度的電阻、電抗和電納。ACB 電阻LGJ630/45型： 2LGJK300型： km)/(0525. 02/300/5 .31/1Srmm400dm8Dm8Dm8Dm8D1/31.5/6300.05(/km)rS電抗33eqabbcca881610.08(m )DDDD1eq0 .1 4 4 5 lg (/)0 .0 1 5 70 .1 4 4 5 lg (1 0 0 8 0 / 1 6 .8)0 .0 1 5 70 .4 1 7 (/ k m )xDr)km/(316.02/0157.0)10.74/10080lg(14

6、45.0)/0157.0()/lg(1445.0eqm1nrDxLGJ630/45型： 2LGJK300型： )mm(741040072.132121eqnnrdr電納LGJ630/45型： )S/km(1073.210)/lg(/58.766m1rDb2LGJK300型： )mm(10.7440072.132121eqnnrdr)S/km(1055.310)1.74/10080lg(/58.710)/lg(/58.7666eqm1rDb 1雙繞組變壓器 1等值電路 a 形等值電路 b簡化等值電路 反映勵磁支路的導(dǎo)納接在變壓器的一次側(cè)。圖中所示變壓器的四個參數(shù)可由變壓器的空載和短路實(shí)驗結(jié)果求出

7、。3.2 變壓器的參數(shù)及其等值電路變壓器的參數(shù)及其等值電路 2 實(shí)驗參數(shù) 1短路實(shí)驗 由變壓器的短路實(shí)驗可得變壓器的短路損耗 和變壓器的短路電壓 。 2空載實(shí)驗 由變壓器的空載實(shí)驗可得變壓器的空載損耗 和空載電流 。 利用這四個量計算出變壓器的 、 、 和 。 kPkU0P0ITRTXTGTB電阻 式中 變壓器一次、二次繞組的總電阻，； 變壓器額定短路損耗，kW； 變壓器的額定電壓，kV； 變壓器的額定容量，kVA。 23210NNkTSUPRTRkPNUNS 電抗 式中 變壓器一次、二次繞組的總電抗，； 變壓器短路電壓的百分?jǐn)?shù)； 大型變壓器中的電抗壓降百分?jǐn)?shù)； 變壓器的額定容量，kVA。 變

8、壓器的額定電壓，按歸算到變壓器 某一側(cè)，kV。 NNkNNpTSUUSUUX10%10%22TX%kU%pU%kpUUNSNU勵磁電導(dǎo) 式中 變壓器的電導(dǎo)，S； 變壓器額定空載損耗，kW； 變壓器的額定電壓，kV。 23010NTUPGTG0PNU勵磁電納 式中 變壓器的電納，S； 變壓器額定空載電流的百分值； 變壓器的額定容量，kVA； 變壓器的額定電壓，kV。 52010%NNTUSIBTB%0INSNUPk短路損耗kW Uk短路電壓百分?jǐn)?shù)P0空載損耗kW I0空載電流百分?jǐn)?shù)留意單位！ UNkV，折算到哪一側(cè)參數(shù)，用相應(yīng)的額定電壓U； SNkVA；sUSIBsUPGSUUXSUPRNNTN

9、TNNkTNNkT3203203232210100%1010100%10 2三繞組變壓器 1等值電路2實(shí)驗參數(shù)電阻 變壓器三個繞組容量比為100100100的三繞組變壓器，經(jīng)過短路實(shí)驗可以得到任兩個繞組的短路損耗 、 、 。由此算出每個繞組的短路損耗 、 、 。 12kP23kP31kP1kP2kP3kP22331121kkkkPPPP23123122kkkkPPPP21231233kkkkPPPP2321110NNkTSUPR2322210NNkTSUPR2323310NNkTSUPR電抗 通常變壓器銘牌上給出各繞組間的短路電壓 、 、 ，由此可求出各繞組的短路電壓：%12kU%23kU%3

10、1kU2%2331121kkkkUUUU2%3123122kkkkUUUU2%1231233kkkkUUUUNNkTSUUX10%211NNkTSUUX10%222NNkTSUUX10%233導(dǎo)納 三繞組變壓器導(dǎo)納的計算方法和求雙繞組變壓器導(dǎo)納的方法一樣。 例例 某雙繞組變壓器的額定容量為某雙繞組變壓器的額定容量為20000kVA20000kVA，短路損耗為，短路損耗為130kW,130kW,額定變比為額定變比為220/11kV220/11kV，那么歸算到高壓側(cè)的等值電阻，那么歸算到高壓側(cè)的等值電阻為多少？為多少？例例 某雙繞組變壓器的額定容量為某雙繞組變壓器的額定容量為15000kVA150

11、00kVA，短路電壓百，短路電壓百分值為分值為10.5,10.5,額定變比為額定變比為220/38.5kV220/38.5kV，那么歸算到低壓側(cè)的等，那么歸算到低壓側(cè)的等值電抗為多少？值電抗為多少？)(10037.641211005 .40315. 2100%)(10393. 612110006 .931000)(766.395 .4010012111100%)(092. 25 .4010001214 .234100062206220222222SUSIBSUPGSUUXSUPRNNTNTNNkTNNkT【例】【例】 三相雙繞組升壓變壓器的型號為三相雙繞組升壓變壓器的型號為SFL-40500/

12、110SFL-40500/110，額，額定容量為定容量為40500kVA40500kVA，額定電壓為，額定電壓為121/10.5kV121/10.5kV，Pk=234.4kWPk=234.4kW，Uk%=11Uk%=11，P0=93.6kWP0=93.6kW；I0%=2.315.I0%=2.315.求該變壓器的參數(shù)。求該變壓器的參數(shù)。解：將變壓器參數(shù)歸算至高壓側(cè),作等值電路如下圖： 【例】一臺雙繞組變壓器，型號為SFL1-40000/110, 121/10.5 kV，Y，d11，銘牌給出的實(shí)驗數(shù)據(jù)為Pk =230kW, P0=57kW,Uk%=10.5, I0%=2.5,試計算歸算到高壓側(cè)的變

13、壓器參數(shù)。 2233kN1T22N2233kN1T2N230 12110102.25S40000%10.5121101038.433100S10040000PURUUX 3330NT22N13330T22N1%2.54000010106.83 10S100U1001215710103.893 10SU121ISBPG解：由型號SFL1-40000/110 得SN=40000kVA，,UN1=121kV, UN2=10.5kV，計算歸算到高壓側(cè)的參數(shù)，將各計算式中UN 取UN1 得例題：電力網(wǎng)接線如下圖，圖中各元件的技術(shù)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T1T2

14、k210KV110KV6KVk1L1L2符號符號額定容量額定容量MVAMVA 額定電壓額定電壓KVKVUk%Pk(KW)I0%P0(KW)T131.510.5/12110.5190332T220110/6.610.52.822符號符號導(dǎo)線型號導(dǎo)線型號長度長度KmKm電壓電壓(KV)(KV)電阻電阻(/km)(/km) 電抗電抗(/km)(/km) 電納電納(S/km)(S/km)L1LGJ-1851001100.170.383.1510-6L2LGJ-300560.1050.383表1:表2:解: 變壓器的電阻、導(dǎo)納，線路的電導(dǎo)都略去不計歸算到110KV側(cè)變壓器T1的電抗：)(8 .485 .

15、311005 .10100%121SUUX2N2N1k1T 變壓器T2的電抗：)(5 .63201005 .10100%110SUUX2N2N2k2T 線路L1的電阻、電抗和電納為：)S(575.110015.3212121)(3810038.0)(1710017.01010bBxXR46111111111 線路L2的電阻、電抗為：)(8 .5315383.0)(8 .1455105.06 .6110 xX6 .6110R22222222 j48.8 jxT1RL1jXL117j38J63.5 jxT2RL2jXL2145.8j531.8jBL1/2j1.57510-4jBL1/2j1.575

16、10-4j0.1757jxT1RL1jXL10.0612j0.8j0.228jxT2RL2jXL20.525j1.915jBL1/2jJ4.37610-2jBL1/2j4.37610-2歸算到6KV側(cè))(1757. 08 .481106 . 61106 . 6XX221T1T )(228. 05 .631106 . 61106 . 6XX222T2T )S(376. 42121)(1368. 0)(0612. 0106 . 6110BB1106 . 6XX1106 . 6RR221L1L21L1L21L1L )(915.15383.0)(525.05105.0222L222LxXR 1標(biāo)么值

17、恣意一個物理量對基準(zhǔn)值的比值稱為標(biāo)么值，它是個無單位的比值。 實(shí)踐值具有單位 標(biāo)么值 基準(zhǔn)值與實(shí)踐值同單位 一個物理量的標(biāo)么值是實(shí)踐有名值與具有同樣單位的一個有名基準(zhǔn)值的比值，本身已不再具有單位。標(biāo)么值實(shí)踐上是一個相對值。 3.3 標(biāo)幺值標(biāo)幺值 2、基準(zhǔn)值的選取 三相交流電路中， ，所以U，I，Z，S四個電氣量的基值中選定其中兩個，其他相應(yīng)可得。普通選定SB,UB,于是 ：IZUUIS33BBBBBBBBSUIUZUSI23,3功率基準(zhǔn)值的選取 發(fā)電機(jī)的額定容量； 變壓器的額定容量； 電力系統(tǒng)的總?cè)萘浚?普通選取整數(shù)100MVA或1000MVA作基準(zhǔn)值。電壓基準(zhǔn)值的選取 以設(shè)備的或電力網(wǎng)的額定

18、電壓作為基準(zhǔn)值； 以所謂電力網(wǎng)平均電壓 作為基準(zhǔn)值。NU05. 1 3不同基準(zhǔn)值的標(biāo)么值之間的變換 發(fā)電機(jī)、變壓器、電抗器等以設(shè)備的額定值為基準(zhǔn)的標(biāo)么值或百分值給出。在電力系統(tǒng)計算中采用一致基準(zhǔn)值。 假設(shè)電抗以 表示，用一致基準(zhǔn)值表示的電抗標(biāo)么值為 IUX3NBBNNNBBNNBBNNNBNNBSSUUXIIUUXIUIUXXXXXXX2*33）（例例 一臺容量為一臺容量為63000kVA63000kVA的雙繞組變壓器，額定電壓為的雙繞組變壓器，額定電壓為121 121 2 2 2.5%/10.5kV 2.5%/10.5kV，短路電壓百分?jǐn)?shù)，短路電壓百分?jǐn)?shù)UK%=10.5UK%=10.5，假設(shè)變壓器，假設(shè)變壓器在在-2.5