第二章-電力網(wǎng)的等值電路及其計(jì)算課件

1、2-1架空線路的參數(shù) r0和g0? r0 線路通過(guò)電流時(shí),產(chǎn)生的有功功率損失 g0 導(dǎo)體帶電時(shí),絕緣介質(zhì)中產(chǎn)生的泄漏電流和導(dǎo)體周圍空氣游離產(chǎn)生的有功功率損失 L0載流導(dǎo)體產(chǎn)生的磁場(chǎng)效應(yīng)， C0帶電導(dǎo)線周圍的電場(chǎng)效應(yīng) r0、g0 、 L0 、 C0每單位長(zhǎng)度的參數(shù)，通?？梢哉J(rèn)為這些參數(shù)沿全長(zhǎng)均勻分布。一、電阻 導(dǎo)線型號(hào) LGJ-300 載流導(dǎo)體的標(biāo)稱截面積 導(dǎo)線電阻 電阻率mm2/km 載流部分標(biāo)稱截面積 鋁的電阻率取31.5， 其直流電阻率為28.5 可查手冊(cè) T 增加，r 增加Sr二、電感1.基本算式 磁路導(dǎo)磁率為常數(shù)時(shí),與導(dǎo)體交鏈的磁鏈和產(chǎn)生它的電流成正比關(guān)系 自感電感系數(shù)為磁鏈和產(chǎn)生它的

2、電流的比值，單位電流產(chǎn)生的磁鏈 互感 單位B導(dǎo)線中的電流在A導(dǎo)線中產(chǎn)生的磁鏈iLBABABiM 非鐵磁材料，圓形長(zhǎng)導(dǎo)線每單位長(zhǎng)度的自感 l 長(zhǎng)度, r半徑，lr, 0空氣導(dǎo)磁率 , Ds圓柱形導(dǎo)線的自幾何均距 單導(dǎo)線 多股絞線mDlLs/H) 12(ln20mDlM/H) 12(ln20rreDs9.077.041 兩圓柱形長(zhǎng)導(dǎo)線互感 D 兩導(dǎo)線之間的距離2. 三相輸電線路的等值電感 三相輸電線對(duì)稱排列,通過(guò)對(duì)稱電流時(shí),a相等值電感： 三相電流共同作用下，a相所得的總磁鏈除以a相電流aaaiL)(cbaaiiMLicbasaLLLmHDDMLL)/()(ln20abcD與a相交鏈的磁鏈:a相等

3、值電感aiML)(不對(duì)稱排列通過(guò)導(dǎo)線換位的方法使三相參數(shù)相等,有seqcbaDDLLLln203132312DDDDeq三相導(dǎo)線的互幾何均距三相導(dǎo)線間的幾何平均距離水平排列時(shí), D12=D23=D13 /2 Deq=1.26D3 分列導(dǎo)線每相分裂成若干根, 擴(kuò)徑作用,減小電抗4 等值電抗sbeqaNaNaDDLfLxlg1445.02三、電導(dǎo) 反映的是泄漏電流和電暈 電暈臨界電壓 天氣導(dǎo)線半徑 r導(dǎo)線間距 D220 kV一下按避免電暈選導(dǎo)線220kV及以上線路分裂導(dǎo)線以增加 rkVlg3.4921rDrmmVcr四、電容 與電壓有關(guān)，空載也有電容電流 I=Vbl b 電容電納 計(jì)算公式60.0

4、24110F /kmlgeqCDr比較 電納6610lg1058.7eqeqNrDCbsbeqaNaDDLxlg1445.02-3變壓器的等值電路和參數(shù)一、雙繞組變壓器1.等值電路2.參數(shù)計(jì)算 短路試驗(yàn)確定阻抗 RT+jXT先一側(cè)短路，另一側(cè)逐步升高電壓，使短路電流=IN時(shí),測(cè)得（三相）短路功率PS 短路電壓(線電壓)VS 從等值電路看，TNSTNSRIGVRIP2223333TNTTNTNSXIXRIZIV33322計(jì)及得%100%3NSSNNNVVVVSI)(10100%32NNSTSVVX)(10322NNSTSVPR 空載試驗(yàn)確定勵(lì)磁導(dǎo)納 GT+jBT一側(cè)開(kāi)路，另一側(cè)加額定電壓，測(cè)得空

5、載電流I0, 空載損耗 P0 （三相功率） TNTSGVGVP22033TNTTNTNBVBGVYVI333220計(jì)及得%100%00NIII)(10100%320SVSIBNNT)(10320SVPGNT二、三繞組變壓器參數(shù)計(jì)算一般- 高壓側(cè)， -中壓側(cè)，-低壓側(cè)1.參數(shù)計(jì)算 (a)空載試驗(yàn)確定 GT、BT，同雙繞組變壓器 (b)短路試驗(yàn)確定阻抗 , 三個(gè)阻抗 作三次短路試驗(yàn)212212)21(33SSNNSPPRIRIP323222)32(33SSNNSPPRIRIP313212)31(33SSNNSPPRIRIP 解出212212)21(33SSNNSPPRIRIP323222)32(3

6、3SSNNSPPRIRIP313212)31(33SSNNSPPRIRIP)32()31()21(121SSSSPPPP)31()32()21(221SSSSPPPP)21()32()31(321SSSSPPPP 則 同理)3,2,1()(10322iSVPRNNSii)3,2,1()(10100%32iSSVVXNNsii2. 容量比問(wèn)題 兩繞組變壓器一、二次側(cè)通過(guò)的功率相同 三繞組變壓器三個(gè)繞組不可能同時(shí)滿載運(yùn)行假設(shè)一次側(cè) SN1=100MVA VN1=110kV I N1=0.525kA 二次側(cè) SN2=100MVA VN2=11kV IN2=5.25kA 三次側(cè) SN3=100MVA

7、VN3=6.3kV IN3=9.16kA這是100/100/100的容量比還有100/100/50的容量比或100/50/100的,即 二次側(cè) SN2=50MVA VN2=11kV IN2=2.63kA這時(shí),歸算到一次側(cè)的中壓繞組電流 IN2=0.263kA= I N1 /2, 做短路試驗(yàn),就受到限制 做短路試驗(yàn)只能在較小的電流下進(jìn)行NNNNIISS12122121)(3321222222122)21(RRVSRIRIPNNNNS 計(jì)算時(shí)，要求的是第一繞組的額定電流，即)(3321221221121)21(RRVSRIRIPNNNNS進(jìn)行歸算)21()21(221)21(2221)21(4SS

8、NNSNNSPPSSPSSP)32()32(4SSPP)31()31(SSPP同理 繞組在鐵心上的排列次序決定了各繞組的等值電抗的大小)21()32()31(321SSSSVVVV三、變壓器型等值電路1221211IkIZVkVZVVITTXTV2k：12021221212211011ZVZVVIZVVZVI 帶理想變壓器型等值電路V2三、變壓器型等值電路TTTZVkVkIkIZVkVZVVI22112212112021221212211011ZVZVVIZVVZVI 帶理想變壓器型等值電路 加減項(xiàng)TTTTZVkkZVVkIZVkVkZVkVI2221221111)()(變壓器的型等值電路TZ

9、VkV2112211I kIZVVITTZ2V1V2V1I2I1 :k1V2V1I2I12Z20Z10Z2021221212211011ZVZVVIZVVZVITTZVkkVVkIZVkVkVkVI2221221111)()(TZVkVk2212-4標(biāo)幺制一、標(biāo)幺制的概念 定義：標(biāo)幺值=有名值/基準(zhǔn)值（與有名值同單位）不同基值，標(biāo)幺值不同運(yùn)行電壓10.3kV, 選基值VB=10kV, V*=1.03 VB=10.5kV,V*=1.03/1.05=0.98100百分值標(biāo)幺值 100100%*SNSSVVVV電流電壓為基準(zhǔn)值時(shí),功率也應(yīng)該為基準(zhǔn)值 基準(zhǔn)電流在基準(zhǔn)阻抗上的電壓降應(yīng)為基準(zhǔn)電壓BBBBB

10、BZIVIVS33二、基值選擇1.選擇要求：1) 概念清楚 2)公式簡(jiǎn)單，方程式形式不變2 .單相電路的基值 有名值的公式為 S=VI, V=IZBBBBBBSIVIVSIIVVSS*,BSSS*選擇BBBIVS *IVS BSSS *由標(biāo)幺值的定義把有名值改寫(xiě)成S=P+jQ BBBBBQPSjQPSjQPSSS*3 .三相電路的基值 有名值的公式為BBBBBBSIVIVSIIVVSS*3,3BSSS*選擇*IVS 33SVIVIZBpBBBVZIV.33同理選擇*ZIV BpBBBSIVS.33 由標(biāo)幺值的定義 把有名值改寫(xiě)成在S,V,Z,I中，選定SB , VB,可得BBBVSI3BBBB

11、BSVIVZ23三、不同基值的標(biāo)幺值間的換算 不同基值的標(biāo)幺值 有名值 統(tǒng)一基值的標(biāo)幺值NNSVXXN2)*(有名22)*(2)()*(BBNNBBBVSSVXVSXXN有名值對(duì)于限制短路電流的電抗器NNNRRIVXX3)*(有名2)*()()*(33BBNNNRNNRBRVSIVXIVXX有名值四、具有變壓器聯(lián)系的多級(jí)電壓網(wǎng)絡(luò)中個(gè)元件參數(shù)標(biāo)幺值的計(jì)算將所有參數(shù)的有名值都?xì)w算到基本級(jí)，在化成標(biāo)幺值)(21*IBBLLVSXkXG kT1:1 kT2:1 26. 05 .1030)*()()(NGNGNGXkVVMVAS 電抗器 輸電線路 電纜121/5 .105 .105 .311%)(1TS

12、NTkVMVAS6 . 6/1105 .10151%)(2TSNTkVMVAS5%3 . 06)()(RNRNRXkAIkVVkml804 . 0每公里電抗kml5 . 208. 0每公里電抗四、具有變壓器聯(lián)系的多級(jí)電壓網(wǎng)絡(luò)中個(gè)四、具有變壓器聯(lián)系的多級(jí)電壓網(wǎng)絡(luò)中個(gè)元件參數(shù)標(biāo)幺值的計(jì)算元件參數(shù)標(biāo)幺值的計(jì)算將所有參數(shù)的有名值都?xì)w算到基本級(jí)，再化成標(biāo)幺值向各級(jí)歸算基準(zhǔn)電壓)(21*IBBLLVSXkX21)(2)(*kVSXVSXXIBBLIIBBLL四、具有變壓器聯(lián)系的多級(jí)電壓網(wǎng)絡(luò)中個(gè)四、具有變壓器聯(lián)系的多級(jí)電壓網(wǎng)絡(luò)中個(gè)元件參數(shù)標(biāo)幺值的計(jì)算元件參數(shù)標(biāo)幺值的計(jì)算將所有參數(shù)的有名值都?xì)w算到基本級(jí)，再化

13、成標(biāo)幺值向各級(jí)歸算基準(zhǔn)電壓- 根據(jù)變壓器變比確定基準(zhǔn)電壓含理想變壓器的等值電路（精確算法） 取基準(zhǔn)值為平均額定電壓VB=Vav)(21*IBBLLVSXkX21)(2)(*kVSXVSXXIBBLIIBBLL含理想變壓器的等值電路（精確算法） 選各電壓等級(jí)的VN或Vav為電壓基值 變壓器變比1*基準(zhǔn)變比實(shí)際變比k 變比不等于1的變壓器稱之為非基準(zhǔn)變比的變壓器 適用于計(jì)算機(jī)(書(shū)上例題2-9)G kT1:1 kT2:1 26. 05 .1030)*()()(NGNGNGXkVVMVAS 電抗器 輸電線路 電纜121/5 .105 .10%5 .311)(1TSNTkVMVAS6 . 6/1105

14、.10%151)(2TSNTkVMVAS5%3 . 06)()(RNRNRXkAIkVVkml804 . 0每公里電抗kml5 . 208. 0每公里電抗10.5/121110/6.6 選基本段SB=100MVA, VB =Vav 發(fā)電機(jī) 變壓器87. 05 .10100305 .1026. 0222)()(2)()*()*(IBBNGNGNGBGVSSVXX33. 05 .105 .311005 .101005 .10100%222)()(12)(12IBNTBNTSVSSVVX64. 0115151001101005 .10100%222)(2)(24IIBNNTBSVVSSVX 線路 電

15、抗器24. 0115100804 . 022)(3IIBBLVSXX45. 13 . 61003 . 03605. 0322)(5IIIBBNNRVSIVXX四、具有變壓器聯(lián)系的多級(jí)電壓網(wǎng)絡(luò)中個(gè)元件參四、具有變壓器聯(lián)系的多級(jí)電壓網(wǎng)絡(luò)中個(gè)元件參數(shù)標(biāo)幺值的計(jì)算數(shù)標(biāo)幺值的計(jì)算將所有參數(shù)的有名值都?xì)w算到基本級(jí)，在化成標(biāo)幺值向各級(jí)歸算基準(zhǔn)電壓含理想變壓器的等值電路（精確算法） 取基準(zhǔn)值為平均額定電壓VB=Vav)(21*IBBLLVSXkX21)(2)(*kVSXVSXXIBBLIIBBLL 平均額定變比法1 取平均額定電壓Vav為電壓基值2 所有變壓器變比取兩側(cè)平均平均額定電壓之比3 除電抗器外，其他

16、元件的額定電壓VN=VavG kT1:1 kT2:1 26. 05 .1030)*()()(NGNGNGXkVVMVAS 電抗器 輸電線路 電纜121/5 .105 .10%5 .311)(1TSNTkVMVAS6 . 6/1105 .10%151)(2TSNTkVMVAS5%3 . 06)()(RNRNRXkAIkVVkml804 . 0每公里電抗kml5 . 208. 0每公里電抗10.5/121110/6.6 選基本段SB=100MVA, VB =Vav 發(fā)電機(jī) 變壓器不用考慮原來(lái)精確計(jì)算公式中電壓的差別87. 03010026. 0)()*()*(NGBNGBGSSXX33. 05 .311001005 .10100%)(12NTBSSSVX7 . 0151001005 .10100%)(24NTBSSSVX22)(24100%BNNTBSVVSSVX 線路 電抗器24. 0115100804 . 0223avBLVSXX45. 13 . 61003 . 03605. 03225avBNNRVSIVXX 書(shū)上例題2-9是精確做法,習(xí)題要求是近似做法,請(qǐng)注意,書(shū)上的