電力系統(tǒng)元件參數(shù)及等值電路

1、第三章第三章電電力力系系統(tǒng)統(tǒng)元元件件參參數(shù)數(shù)及及等等值值電電路路3 電力系統(tǒng)元件參數(shù)及等值電路電力系統(tǒng)元件參數(shù)及等值電路主要內(nèi)容主要內(nèi)容l輸電線路的電氣參數(shù)及等值電路輸電線路的電氣參數(shù)及等值電路l變壓器參數(shù)及等值電路變壓器參數(shù)及等值電路l發(fā)電機(jī)和負(fù)荷的參數(shù)及等值電路發(fā)電機(jī)和負(fù)荷的參數(shù)及等值電路l標(biāo)幺制及其應(yīng)用標(biāo)幺制及其應(yīng)用l電力系統(tǒng)等值電路電力系統(tǒng)等值電路系統(tǒng)的定量分析與計(jì)算系統(tǒng)的定量分析與計(jì)算兩方面知識(shí)：主要元件的參數(shù)和數(shù)學(xué)模型兩方面知識(shí)：主要元件的參數(shù)和數(shù)學(xué)模型 電力網(wǎng)數(shù)學(xué)模型電力網(wǎng)數(shù)學(xué)模型第三章第三章電電力力系系統(tǒng)統(tǒng)元元件件參參數(shù)數(shù)及及等等值值電電路路3 電力系統(tǒng)元件參數(shù)及等值電路電力系

2、統(tǒng)元件參數(shù)及等值電路l關(guān)于電氣量的說(shuō)明：關(guān)于電氣量的說(shuō)明：本章開始，如無(wú)特別說(shuō)明：本章開始，如無(wú)特別說(shuō)明：功率均為三相功率功率均為三相功率(用來(lái)表用來(lái)表示負(fù)荷示負(fù)荷)；電壓為線電壓，電流為電壓為線電壓，電流為線電流；線電流；阻抗和導(dǎo)納均為單相參阻抗和導(dǎo)納均為單相參數(shù)。數(shù)。SQ P功率因數(shù)功率因數(shù)角角 jQPUIjUIjSUIIUiuSsin3cos3)sin(cos)(33功率的單位：功率的單位：k或或M-W、var、VA第三章第三章電電力力系系統(tǒng)統(tǒng)元元件件參參數(shù)數(shù)及及等等值值電電路路3.1 輸電線路的電氣參數(shù)及等值電路輸電線路的電氣參數(shù)及等值電路 電力線路分為電力線路分為架空線和電纜架空線和

3、電纜。一、架空線一、架空線l組成：組成：導(dǎo)線導(dǎo)線傳導(dǎo)電流，輸送電能。傳導(dǎo)電流，輸送電能。避雷線（避雷線（“架空地線架空地線”）引雷電流入地，引雷電流入地，對(duì)線路進(jìn)行雷擊保護(hù)。對(duì)線路進(jìn)行雷擊保護(hù)。桿塔桿塔支撐及保證必要的安全距離。支撐及保證必要的安全距離。絕緣子串絕緣子串保持必要的絕緣狀態(tài)（導(dǎo)線間、保持必要的絕緣狀態(tài)（導(dǎo)線間、導(dǎo)線與桿塔間）導(dǎo)線與桿塔間）金具金具操作架空線各主要元件的金屬器件的操作架空線各主要元件的金屬器件的總稱?？偡Q。第三章第三章電電力力系系統(tǒng)統(tǒng)元元件件參參數(shù)數(shù)及及等等值值電電路路3.1 輸電線路的電氣參數(shù)及等值電路輸電線路的電氣參數(shù)及等值電路架空線主要組成部分示意圖：架空線主

4、要組成部分示意圖：第三章第三章電電力力系系統(tǒng)統(tǒng)元元件件參參數(shù)數(shù)及及等等值值電電路路3.1 輸電線路的電氣參數(shù)及等值電路輸電線路的電氣參數(shù)及等值電路架空線路在架空線路在建設(shè)費(fèi)用、施工、建設(shè)費(fèi)用、施工、維護(hù)及檢修維護(hù)及檢修等方面均優(yōu)于電纜等方面均優(yōu)于電纜線路，故電網(wǎng)中線路，故電網(wǎng)中優(yōu)先大量采用優(yōu)先大量采用。架空線金具之架空線金具之-絕緣耐張線夾絕緣耐張線夾第三章第三章電電力力系系統(tǒng)統(tǒng)元元件件參參數(shù)數(shù)及及等等值值電電路路l架空線：一般均為架空線：一般均為裸導(dǎo)線裸導(dǎo)線。l后續(xù)討論線路參數(shù)時(shí)，均認(rèn)定后續(xù)討論線路參數(shù)時(shí)，均認(rèn)定三相電氣參數(shù)相三相電氣參數(shù)相同同；實(shí)際需在架空線的空間布線時(shí)進(jìn)行調(diào)整和實(shí)際需在架

5、空線的空間布線時(shí)進(jìn)行調(diào)整和彌補(bǔ)彌補(bǔ)。l使三相參數(shù)平衡的常用方法：使三相參數(shù)平衡的常用方法：a、三相導(dǎo)線布置在等邊三角形的三頂點(diǎn)上；、三相導(dǎo)線布置在等邊三角形的三頂點(diǎn)上；b、三相架空線循環(huán)換位、三相架空線循環(huán)換位3.1 輸電線路的電氣參數(shù)及等值電路輸電線路的電氣參數(shù)及等值電路第三章第三章電電力力系系統(tǒng)統(tǒng)元元件件參參數(shù)數(shù)及及等等值值電電路路二、電纜二、電纜3.1 輸電線路的電氣參數(shù)及等值電路輸電線路的電氣參數(shù)及等值電路l應(yīng)用場(chǎng)合：應(yīng)用場(chǎng)合：嚴(yán)重污穢地區(qū)嚴(yán)重污穢地區(qū)穿越江河穿越江河空間擁擠的城市空間擁擠的城市跨海輸電跨海輸電第三章第三章電電力力系系統(tǒng)統(tǒng)元元件件參參數(shù)數(shù)及及等等值值電電路路三、線路的電

6、磁現(xiàn)象和對(duì)應(yīng)參數(shù)三、線路的電磁現(xiàn)象和對(duì)應(yīng)參數(shù)第三章第三章電電力力系系統(tǒng)統(tǒng)元元件件參參數(shù)數(shù)及及等等值值電電路路對(duì)應(yīng)的四大線路參數(shù)：對(duì)應(yīng)的四大線路參數(shù)：l導(dǎo)線電阻導(dǎo)線電阻r反映載流線路的有功損耗；反映載流線路的有功損耗；l電抗電抗x（電感（電感L）反映載流線路周圍的磁場(chǎng)效）反映載流線路周圍的磁場(chǎng)效應(yīng)；應(yīng)；l電導(dǎo)電導(dǎo)g反映導(dǎo)線附近空氣游離放電的有功損耗反映導(dǎo)線附近空氣游離放電的有功損耗及絕緣子表面泄露電流產(chǎn)生的損耗（及絕緣子表面泄露電流產(chǎn)生的損耗（泄露損耗泄露損耗，一般很小，忽略不計(jì)）；一般很小，忽略不計(jì)）；l電納電納b（電容（電容c）反映載流線路周圍的電場(chǎng)效）反映載流線路周圍的電場(chǎng)效應(yīng)。應(yīng)。三、線

7、路的電磁現(xiàn)象和對(duì)應(yīng)參數(shù)三、線路的電磁現(xiàn)象和對(duì)應(yīng)參數(shù)電暈電暈損耗損耗第三章第三章電電力力系系統(tǒng)統(tǒng)元元件件參參數(shù)數(shù)及及等等值值電電路路四、單位長(zhǎng)線路的等值電路和參數(shù)四、單位長(zhǎng)線路的等值電路和參數(shù)第三章第三章電電力力系系統(tǒng)統(tǒng)元元件件參參數(shù)數(shù)及及等等值值電電路路五、架空線路參數(shù)計(jì)算五、架空線路參數(shù)計(jì)算1.1.單位長(zhǎng)度電阻單位長(zhǎng)度電阻r r的計(jì)算的計(jì)算120120rrtkm溫度修正：溫度修正： 電阻溫度系數(shù)電阻溫度系數(shù)導(dǎo)線載流部分的導(dǎo)線載流部分的標(biāo)稱截面積標(biāo)稱截面積第三章第三章電電力力系系統(tǒng)統(tǒng)元元件件參參數(shù)數(shù)及及等等值值電電路路架空線路參數(shù)計(jì)算架空線路參數(shù)計(jì)算2.2.電抗電抗x x的計(jì)算的計(jì)算 思路：從

8、每相輸電線所交鏈的磁鏈可求出每相輸電線的電感，繼而得到電抗。1)公式的詳細(xì)推導(dǎo)略（較復(fù)雜，電磁場(chǎng)學(xué)）公式的詳細(xì)推導(dǎo)略（較復(fù)雜，電磁場(chǎng)學(xué)）第三章第三章電電力力系系統(tǒng)統(tǒng)元元件件參參數(shù)數(shù)及及等等值值電電路路架空線路參數(shù)計(jì)算架空線路參數(shù)計(jì)算2) 每相導(dǎo)線單位長(zhǎng)度的等值電抗計(jì)算式每相導(dǎo)線單位長(zhǎng)度的等值電抗計(jì)算式 (認(rèn)為線認(rèn)為線路的三相電抗相等路的三相電抗相等)：l式中：式中：r導(dǎo)線外半徑導(dǎo)線外半徑，mm；導(dǎo)線材料的導(dǎo)線材料的相對(duì)導(dǎo)磁系數(shù)（導(dǎo)磁率），相對(duì)導(dǎo)磁系數(shù)（導(dǎo)磁率），銅鋁取銅鋁取=1，鋼鋼1；f，電流頻率，電流頻率，50Hz；Dm三相三相導(dǎo)線間的幾何平均距離導(dǎo)線間的幾何平均距離，常簡(jiǎn)稱，常簡(jiǎn)稱幾何均

9、距幾何均距，mmkmrDfxm/10)5 . 0lg6 . 4(241第三章第三章電電力力系系統(tǒng)統(tǒng)元元件件參參數(shù)數(shù)及及等等值值電電路路架空線路參數(shù)計(jì)算架空線路參數(shù)計(jì)算l注意：注意：幾何均距幾何均距與與導(dǎo)線的具體布置方式導(dǎo)線的具體布置方式有關(guān)有關(guān)等邊三角形排列等邊三角形排列不對(duì)稱排列不對(duì)稱排列 為三相導(dǎo)線間的幾何均距。為三相導(dǎo)線間的幾何均距。水平布置水平布置abbccaDDDDmDDDDDm26. 123第三章第三章電電力力系系統(tǒng)統(tǒng)元元件件參參數(shù)數(shù)及及等等值值電電路路架空線路參數(shù)計(jì)算架空線路參數(shù)計(jì)算l進(jìn)而有：進(jìn)而有：NOTE：工程實(shí)際中，不同型號(hào)導(dǎo)線在不同幾何均距工程實(shí)際中，不同型號(hào)導(dǎo)線在不同幾

10、何均距下的單位長(zhǎng)度電抗均下的單位長(zhǎng)度電抗均可直接查得可直接查得； 架空線路的電抗一般都在架空線路的電抗一般都在0.4歐歐/公里公里左右，左右，近近似似計(jì)算時(shí)，可直接取此值（計(jì)算時(shí)，可直接取此值（分裂導(dǎo)線除外分裂導(dǎo)線除外）。）。kmrDrDrDfxmmm/0157. 0lg1445. 010) 15 . 0lg6 . 4(31410)5 . 0lg6 . 4(2441（3-5）第三章第三章電電力力系系統(tǒng)統(tǒng)元元件件參參數(shù)數(shù)及及等等值值電電路路架空線路參數(shù)計(jì)算架空線路參數(shù)計(jì)算l分裂導(dǎo)線的作用：分裂導(dǎo)線的作用：相當(dāng)于增大了導(dǎo)線的等效半徑，可相當(dāng)于增大了導(dǎo)線的等效半徑，可減少線路電抗和減少線路電抗和電暈

11、放電（電能損耗、干擾通信），還可提高線路電暈放電（電能損耗、干擾通信），還可提高線路的輸送功率的輸送功率。（另一方面，線路電容增大。）。（另一方面，線路電容增大。）3）分裂導(dǎo)線）分裂導(dǎo)線將輸電線的每相導(dǎo)線分裂成若干根子導(dǎo)線，將輸電線的每相導(dǎo)線分裂成若干根子導(dǎo)線，子導(dǎo)線間相距子導(dǎo)線間相距0.3-0.5米，按一定規(guī)則分散排列所構(gòu)米，按一定規(guī)則分散排列所構(gòu)成的導(dǎo)線成的導(dǎo)線（均勻布置在半徑（均勻布置在半徑R的圓周上）。的圓周上）。第三章第三章電電力力系系統(tǒng)統(tǒng)元元件件參參數(shù)數(shù)及及等等值值電電路路架空線路參數(shù)計(jì)算架空線路參數(shù)計(jì)算l目前分裂導(dǎo)線在我國(guó)電網(wǎng)的應(yīng)用情況：目前分裂導(dǎo)線在我國(guó)電網(wǎng)的應(yīng)用情況： 一般而

12、言，一般而言，750kv一般六分裂或四分裂；一般六分裂或四分裂；500kv一般為四分裂導(dǎo)線，即一相四根，也見一般為四分裂導(dǎo)線，即一相四根，也見三分裂；三分裂；330kv多為雙分裂，也有三分裂、四分裂；多為雙分裂，也有三分裂、四分裂；220kv多用雙分裂，即一相兩根，或不分裂；多用雙分裂，即一相兩根，或不分裂；110kv及以下多為單根導(dǎo)線，即不分裂。及以下多為單根導(dǎo)線，即不分裂。第三章第三章電電力力系系統(tǒng)統(tǒng)元元件件參參數(shù)數(shù)及及等等值值電電路路500kv四分裂導(dǎo)線四分裂導(dǎo)線架空線路參數(shù)計(jì)算架空線路參數(shù)計(jì)算四分裂導(dǎo)線用阻尼間隔棒四分裂導(dǎo)線用阻尼間隔棒第三章第三章電電力力系系統(tǒng)統(tǒng)元元件件參參數(shù)數(shù)及及等

13、等值值電電路路750kv六分裂導(dǎo)線六分裂導(dǎo)線架空線路參數(shù)計(jì)算架空線路參數(shù)計(jì)算第三章第三章電電力力系系統(tǒng)統(tǒng)元元件件參參數(shù)數(shù)及及等等值值電電路路l分裂導(dǎo)線外半徑的處理分裂導(dǎo)線外半徑的處理-等值半徑等值半徑n每一相分裂導(dǎo)線的根數(shù)；每一相分裂導(dǎo)線的根數(shù)；r每根導(dǎo)線的實(shí)際半徑，每根導(dǎo)線的實(shí)際半徑，mm；dm每相分裂導(dǎo)線中各導(dǎo)體間的幾何距離，每相分裂導(dǎo)線中各導(dǎo)體間的幾何距離，mm。架空線路參數(shù)計(jì)算架空線路參數(shù)計(jì)算mmrdrnnmeq1d: 分裂間距分裂間距第三章第三章電電力力系系統(tǒng)統(tǒng)元元件件參參數(shù)數(shù)及及等等值值電電路路架空線路參數(shù)計(jì)算架空線路參數(shù)計(jì)算43322,drrrdrrdreqeqeqd: 分裂間距

14、分裂間距根導(dǎo)線間的距離：某根導(dǎo)線與其余1)(11312)1(11312ndddrddddrrnnnmnneq第三章第三章電電力力系系統(tǒng)統(tǒng)元元件件參參數(shù)數(shù)及及等等值值電電路路l故而，故而，分裂導(dǎo)線線路的每相單位長(zhǎng)度的電分裂導(dǎo)線線路的每相單位長(zhǎng)度的電抗抗為：為：線路電抗較分裂前減小約線路電抗較分裂前減小約20%以上。以上。 導(dǎo)線分裂根數(shù)越多，電抗下降越多導(dǎo)線分裂根數(shù)越多，電抗下降越多。 （超過(guò)（超過(guò)4后，電抗的下降趨緩；目前最多到后，電抗的下降趨緩；目前最多到6分分裂）裂）kmnrDxeqm/0157. 0lg1445. 01（3-7）架空線路參數(shù)計(jì)算架空線路參數(shù)計(jì)算第三章第三章電電力力系系統(tǒng)統(tǒng)元

15、元件件參參數(shù)數(shù)及及等等值值電電路路討論：討論：1 1）導(dǎo)線間距、導(dǎo)線截面的尺寸會(huì)影響）導(dǎo)線間距、導(dǎo)線截面的尺寸會(huì)影響D Dm m、r reqeq等等的數(shù)值，從而影響輸電線的等值電抗大小，但的數(shù)值，從而影響輸電線的等值電抗大小，但由于它們均位于電抗表達(dá)式的對(duì)數(shù)符號(hào)內(nèi)，故由于它們均位于電抗表達(dá)式的對(duì)數(shù)符號(hào)內(nèi)，故影響不顯著。影響不顯著。2 2）分裂根數(shù)越多，電抗越小，近似計(jì)算時(shí)，單）分裂根數(shù)越多，電抗越小，近似計(jì)算時(shí)，單根、二分裂、三分裂、四分裂和六分裂分別可根、二分裂、三分裂、四分裂和六分裂分別可取近似值取近似值0.40.4、0.330.33、0.300.30、0.290.29以及以及0.280.

16、28歐歐/km/km左右。左右。3 3）同桿共架雙回路，對(duì)每一相的電抗也有影響，）同桿共架雙回路，對(duì)每一相的電抗也有影響，但并不大，略去不計(jì)。但并不大，略去不計(jì)。架空線路參數(shù)計(jì)算架空線路參數(shù)計(jì)算第三章第三章電電力力系系統(tǒng)統(tǒng)元元件件參參數(shù)數(shù)及及等等值值電電路路架空線路參數(shù)計(jì)算架空線路參數(shù)計(jì)算3.3.電導(dǎo)電導(dǎo)g g的計(jì)算的計(jì)算l電導(dǎo)：電導(dǎo)：反映線路沿絕緣子表面的泄漏電流（絕緣子的泄漏電反映線路沿絕緣子表面的泄漏電流（絕緣子的泄漏電阻引起）和電暈所引起的阻引起）和電暈所引起的有功功率損耗有功功率損耗的參數(shù)。的參數(shù)。線路的絕緣良好，泄露損耗很小，一般略去不計(jì)；線路的絕緣良好，泄露損耗很小，一般略去不計(jì)

17、；主要由電暈引起。主要由電暈引起。l電暈：電暈：帶有高電壓的架空線路，當(dāng)導(dǎo)線表面的帶有高電壓的架空線路，當(dāng)導(dǎo)線表面的電場(chǎng)強(qiáng)度超過(guò)空氣的擊穿強(qiáng)度時(shí)，導(dǎo)線附近電場(chǎng)強(qiáng)度超過(guò)空氣的擊穿強(qiáng)度時(shí)，導(dǎo)線附近的的空氣電離空氣電離而產(chǎn)生的而產(chǎn)生的局部放電局部放電現(xiàn)象?，F(xiàn)象。 藍(lán)紫色熒光、嗞嗞聲、臭氧藍(lán)紫色熒光、嗞嗞聲、臭氧 危害：危害：增加有功損耗、干擾無(wú)線電通信增加有功損耗、干擾無(wú)線電通信第三章第三章電電力力系系統(tǒng)統(tǒng)元元件件參參數(shù)數(shù)及及等等值值電電路路架空線路參數(shù)計(jì)算架空線路參數(shù)計(jì)算為避免過(guò)大的電暈損耗，架空線路為避免過(guò)大的電暈損耗，架空線路導(dǎo)線的直導(dǎo)線的直徑應(yīng)選擇使得在晴天時(shí)不會(huì)發(fā)生電暈徑應(yīng)選擇使得在晴天時(shí)

18、不會(huì)發(fā)生電暈： 適當(dāng)加大導(dǎo)線半徑、采用分裂導(dǎo)線適當(dāng)加大導(dǎo)線半徑、采用分裂導(dǎo)線第三章第三章電電力力系系統(tǒng)統(tǒng)元元件件參參數(shù)數(shù)及及等等值值電電路路架空線路參數(shù)計(jì)算架空線路參數(shù)計(jì)算即，一般電力系統(tǒng)計(jì)算中可取即，一般電力系統(tǒng)計(jì)算中可取g0l當(dāng)線路實(shí)際電壓高于電暈臨界電壓當(dāng)線路實(shí)際電壓高于電暈臨界電壓VcrVcr時(shí)：時(shí)：31210 /gPgS kmU第三章第三章電電力力系系統(tǒng)統(tǒng)元元件件參參數(shù)數(shù)及及等等值值電電路路架空線路參數(shù)計(jì)算架空線路參數(shù)計(jì)算4.4.電納電納b b（電容（電容C C）的計(jì)算）的計(jì)算l電容與帶電導(dǎo)線周圍的電場(chǎng)效應(yīng)有關(guān)；電容與帶電導(dǎo)線周圍的電場(chǎng)效應(yīng)有關(guān)；l當(dāng)導(dǎo)線中通有交流電流時(shí)，其周圍就存在

19、當(dāng)導(dǎo)線中通有交流電流時(shí)，其周圍就存在電場(chǎng)；電場(chǎng)；l電場(chǎng)中任一點(diǎn)電位與導(dǎo)線上電荷密度成正電場(chǎng)中任一點(diǎn)電位與導(dǎo)線上電荷密度成正比。比。 電容電容表征電容器容納電荷本領(lǐng)的物理量。表征電容器容納電荷本領(lǐng)的物理量。若周圍介質(zhì)的介電系數(shù)為常數(shù)，則導(dǎo)體所帶電荷若周圍介質(zhì)的介電系數(shù)為常數(shù)，則導(dǎo)體所帶電荷與導(dǎo)體的電位之比，即與導(dǎo)體的電位之比，即 C=q/v 而：而：2BCfC第三章第三章電電力力系系統(tǒng)統(tǒng)元元件件參參數(shù)數(shù)及及等等值值電電路路架空線路參數(shù)計(jì)算架空線路參數(shù)計(jì)算1)公式推導(dǎo)略公式推導(dǎo)略第三章第三章電電力力系系統(tǒng)統(tǒng)元元件件參參數(shù)數(shù)及及等等值值電電路路架空線路參數(shù)計(jì)算架空線路參數(shù)計(jì)算2)2)三相線路每相導(dǎo)線

20、的單位長(zhǎng)度電容三相線路每相導(dǎo)線的單位長(zhǎng)度電容C Cl采用分裂導(dǎo)線的架空線路：采用分裂導(dǎo)線的架空線路：分裂導(dǎo)線等值半徑分裂導(dǎo)線等值半徑mmrdrnnmeq1第三章第三章電電力力系系統(tǒng)統(tǒng)元元件件參參數(shù)數(shù)及及等等值值電電路路架空線路參數(shù)計(jì)算架空線路參數(shù)計(jì)算進(jìn)而，有進(jìn)而，有單位長(zhǎng)度電納單位長(zhǎng)度電納為：為：分裂導(dǎo)線等值半徑分裂導(dǎo)線等值半徑（3-9）mmrdrnnmeq1分裂導(dǎo)線的等值電容和等值電納均較大。分裂導(dǎo)線的等值電容和等值電納均較大。第三章第三章電電力力系系統(tǒng)統(tǒng)元元件件參參數(shù)數(shù)及及等等值值電電路路架空線路參數(shù)計(jì)算架空線路參數(shù)計(jì)算NOTE：l電纜參數(shù)計(jì)算復(fù)雜且不準(zhǔn)確，都是實(shí)測(cè)；電纜參數(shù)計(jì)算復(fù)雜且不準(zhǔn)

21、確，都是實(shí)測(cè)；l工程實(shí)際中，電力線路參數(shù)也都是從手冊(cè)工程實(shí)際中，電力線路參數(shù)也都是從手冊(cè)上可查到的上可查到的。第三章第三章電電力力系系統(tǒng)統(tǒng)元元件件參參數(shù)數(shù)及及等等值值電電路路六、輸電線路的等值電路六、輸電線路的等值電路l以以R、X、G、B來(lái)表征，單相代替三相。來(lái)表征，單相代替三相。分布參數(shù)等值電路分布參數(shù)等值電路（實(shí)際，線路各參數(shù)是沿線分布（實(shí)際，線路各參數(shù)是沿線分布的的）：）：其電路的計(jì)算較復(fù)雜。其電路的計(jì)算較復(fù)雜。集中參數(shù)等值電路集中參數(shù)等值電路（近似等值，不考慮參數(shù)的分布特（近似等值，不考慮參數(shù)的分布特性）性）第三章第三章電電力力系系統(tǒng)統(tǒng)元元件件參參數(shù)數(shù)及及等等值值電電路路輸電線路的等值

22、電路輸電線路的等值電路l工程實(shí)際，根據(jù)工程實(shí)際，根據(jù)輸電線路長(zhǎng)度不同輸電線路長(zhǎng)度不同，考慮采用下，考慮采用下述三種等值電路：述三種等值電路：1）一字型等值電路：）一字型等值電路： 線路線路L330kv，架空線路，架空線路300km、電纜線路、電纜線路100km，須，須考慮其電氣參數(shù)的分布特性。考慮其電氣參數(shù)的分布特性。 多為多為超高壓輸電線路超高壓輸電線路?？醋骷袇?shù)電路的微元段，看作集中參數(shù)電路的微元段，用一個(gè)用一個(gè)型網(wǎng)絡(luò)來(lái)等效。型網(wǎng)絡(luò)來(lái)等效。長(zhǎng)線可等效成無(wú)窮多個(gè)長(zhǎng)線可等效成無(wú)窮多個(gè)型網(wǎng)絡(luò)的級(jí)聯(lián)傳輸線型網(wǎng)絡(luò)的級(jí)聯(lián)傳輸線第三章第三章電電力力系系統(tǒng)統(tǒng)元元件件參參數(shù)數(shù)及及等等值值電電路路長(zhǎng)線的等

23、值電路：長(zhǎng)線的等值電路：1U2U1U2U2bBjKrxK RjK X2bBjK1）簡(jiǎn)化型）簡(jiǎn)化型修正參數(shù)等值電路修正參數(shù)等值電路(型型)R、X、B為線路全長(zhǎng)的為線路全長(zhǎng)的總阻抗參數(shù)；總阻抗參數(shù)；r1、x1、b1為單位長(zhǎng)度阻為單位長(zhǎng)度阻抗參數(shù)。抗參數(shù)。輸電線路的等值電路輸電線路的等值電路修正系數(shù)的修正系數(shù)的近似值近似值第三章第三章電電力力系系統(tǒng)統(tǒng)元元件件參參數(shù)數(shù)及及等等值值電電路路長(zhǎng)線的等值電路：長(zhǎng)線的等值電路：2 2）精確型）精確型( (型型) )根據(jù)雙端口網(wǎng)絡(luò)理論可得：根據(jù)雙端口網(wǎng)絡(luò)理論可得： Z Y/2 Y/2 )()(/sinh1cosh2sinh11111111稱線路傳播系數(shù)稱線路特性

24、阻抗其中：yzrCjgLjryzZrlZrlYrlZZccc第三章第三章電電力力系系統(tǒng)統(tǒng)元元件件參參數(shù)數(shù)及及等等值值電電路路輸電線路的等值電路輸電線路的等值電路l均勻分布參數(shù)長(zhǎng)線基本方程及等值電路均勻分布參數(shù)長(zhǎng)線基本方程及等值電路 線路每相的等值參數(shù)是沿線路均勻分布的。線路每相的等值參數(shù)是沿線路均勻分布的。1U2UlxdxxIxU1z dx1y dxxxId IxxUdU111zrjx111ygjb第三章第三章電電力力系系統(tǒng)統(tǒng)元元件件參參數(shù)數(shù)及及等等值值電電路路輸電線路的等值電路輸電線路的等值電路l距離線路末端距離線路末端x處處，壓降和電流增量為：，壓降和電流增量為：11xxxxdIU ydx

25、dUI zdx11/xxxxdI dx U ydU dx I z221 1221 1/xxxxd I dxz y Id U dxz y U2222sinhcoshcoshsinhxxcUIxIxZcUUxI Zx距離線路末端距離線路末端x處的電壓和電流：處的電壓和電流：可解得：可解得：即均勻長(zhǎng)線的沿線電壓、電流表達(dá)式，亦即均勻長(zhǎng)線的沿線電壓、電流表達(dá)式，亦稱為長(zhǎng)線方程穩(wěn)態(tài)解。稱為長(zhǎng)線方程穩(wěn)態(tài)解。第三章第三章電電力力系系統(tǒng)統(tǒng)元元件件參參數(shù)數(shù)及及等等值值電電路路輸電線路的等值電路輸電線路的等值電路l線路的傳播系數(shù)線路的傳播系數(shù)(傳播常數(shù)傳播常數(shù))l 線路的特性阻抗（也稱波阻抗）線路的特性阻抗（也稱

26、波阻抗）jCjgLjryz)(111111jXRCjgLjryzZc)()(111111實(shí)部反映行波振幅的衰減特性，實(shí)部反映行波振幅的衰減特性，虛部反映行波相位的變化特性，稱為虛部反映行波相位的變化特性，稱為相位系數(shù)相位系數(shù)。兩個(gè)參數(shù)均反應(yīng)長(zhǎng)線的電氣性能，兩個(gè)參數(shù)均反應(yīng)長(zhǎng)線的電氣性能，僅與線路參數(shù)僅與線路參數(shù)和頻率有關(guān)。和頻率有關(guān)。第三章第三章電電力力系系統(tǒng)統(tǒng)元元件件參參數(shù)數(shù)及及等等值值電電路路輸電線路的等值電路輸電線路的等值電路lx=l 即線路全長(zhǎng)即線路全長(zhǎng)時(shí)，時(shí)，有有1U2U z1212coshsinh1sinhcoshclZlUUllIIZc2Y2Y1U2U2Y2Y2222sinhcos

27、hcoshsinhxxcUIxIxZcUUxI ZxrlZrlYrlZZccsinh1cosh2sinh可得長(zhǎng)線的精確型可得長(zhǎng)線的精確型 型等值型等值電路：電路：第三章第三章電電力力系系統(tǒng)統(tǒng)元元件件參參數(shù)數(shù)及及等等值值電電路路l定義：定義： 稱為無(wú)損線路的稱為無(wú)損線路的自然功率自然功率（波阻（波阻抗負(fù)荷）抗負(fù)荷） 用來(lái)衡量線路用來(lái)衡量線路輸電能力輸電能力的一個(gè)特征參量，一般的一個(gè)特征參量，一般20kv以上線路的輸電能力大致接近自然功率。以上線路的輸電能力大致接近自然功率。定義式表征的含義：定義式表征的含義：當(dāng)輸電線末端當(dāng)輸電線末端負(fù)荷的等值阻抗負(fù)荷的等值阻抗等于輸電線的等于輸電線的波阻抗波阻抗

28、時(shí)，時(shí)，輸電線輸送的功率即為自然功率。輸電線輸送的功率即為自然功率。 cNnZUP2若設(shè)線路若設(shè)線路無(wú)損無(wú)損，則，則RCLZc11jCLj11（一般交流超高壓遠(yuǎn)距（一般交流超高壓遠(yuǎn)距離輸電線路符合）離輸電線路符合）輸電線路的等值電路輸電線路的等值電路第三章第三章電電力力系系統(tǒng)統(tǒng)元元件件參參數(shù)數(shù)及及等等值值電電路路輸電線路的等值電路輸電線路的等值電路l沿長(zhǎng)線電壓分布與輸送功率、自然功率沿長(zhǎng)線電壓分布與輸送功率、自然功率的關(guān)系：的關(guān)系： 當(dāng)輸送功率當(dāng)輸送功率小于小于自然功率時(shí)（自然功率時(shí)（空載或輕載空載或輕載），）， 有有 即即線路電壓自始端向末端遞增線路電壓自始端向末端遞增； （線路消耗無(wú)功小于

29、發(fā)出無(wú)功，（線路消耗無(wú)功小于發(fā)出無(wú)功，并聯(lián)電抗器并聯(lián)電抗器補(bǔ)償容性補(bǔ)償容性無(wú)功，抑制電壓升高）無(wú)功，抑制電壓升高） 若輸送功率若輸送功率大于大于自然功率，有自然功率，有 即即線路線路電壓自始端向末端遞減電壓自始端向末端遞減； （消耗無(wú)功大于發(fā)出無(wú)功，（消耗無(wú)功大于發(fā)出無(wú)功，串聯(lián)電容器串聯(lián)電容器補(bǔ)償感性無(wú)功，補(bǔ)償感性無(wú)功，以降低電壓損耗）以降低電壓損耗） 輸送功率輸送功率等于等于自然功率時(shí)，自然功率時(shí)，全線各點(diǎn)電壓相等全線各點(diǎn)電壓相等。xUU 2xUU 2第三章第三章電電力力系系統(tǒng)統(tǒng)元元件件參參數(shù)數(shù)及及等等值值電電路路輸電線路的等值電路輸電線路的等值電路第三章第三章電電力力系系統(tǒng)統(tǒng)元元件件參參數(shù)

30、數(shù)及及等等值值電電路路例題與解答例題與解答第三章第三章電電力力系系統(tǒng)統(tǒng)元元件件參參數(shù)數(shù)及及等等值值電電路路例題與解答例題與解答補(bǔ)充：認(rèn)識(shí)導(dǎo)線的結(jié)構(gòu)及型號(hào)補(bǔ)充：認(rèn)識(shí)導(dǎo)線的結(jié)構(gòu)及型號(hào)第三章第三章電電力力系系統(tǒng)統(tǒng)元元件件參參數(shù)數(shù)及及等等值值電電路路例題與解答例題與解答例如：例如：LGJ400/50表示表示載流額定截面積載流額定截面積為為400、鋼線額定截面積鋼線額定截面積為為50的的普通普通鋼芯鋁線鋼芯鋁線。第三章第三章電電力力系系統(tǒng)統(tǒng)元元件件參參數(shù)數(shù)及及等等值值電電路路例題與解答例題與解答第三章第三章電電力力系系統(tǒng)統(tǒng)元元件件參參數(shù)數(shù)及及等等值值電電路路例題與解答例題與解答第三章第三章電電力力系系統(tǒng)

31、統(tǒng)元元件件參參數(shù)數(shù)及及等等值值電電路路例題與解答例題與解答第三章第三章電電力力系系統(tǒng)統(tǒng)元元件件參參數(shù)數(shù)及及等等值值電電路路例題與解答例題與解答例例3-2：第三章第三章電電力力系系統(tǒng)統(tǒng)元元件件參參數(shù)數(shù)及及等等值值電電路路例題與解答例題與解答第三章第三章電電力力系系統(tǒng)統(tǒng)元元件件參參數(shù)數(shù)及及等等值值電電路路例題與解答例題與解答第三章第三章電電力力系系統(tǒng)統(tǒng)元元件件參參數(shù)數(shù)及及等等值值電電路路3.2 變壓器參數(shù)及等值電路變壓器參數(shù)及等值電路l變壓器變壓器 -電力系統(tǒng)重要的換壓設(shè)備，電力系統(tǒng)重要的換壓設(shè)備，“特種電特種電機(jī)機(jī)”- “靜止的同步電機(jī)靜止的同步電機(jī)”，詳見電機(jī)學(xué)。，詳見電機(jī)學(xué)。l變壓器的相數(shù)：

32、變壓器的相數(shù)：多為三相；多為三相；大容量的制為單相大容量的制為單相（避免過(guò)重過(guò)龐大，運(yùn)輸不便），由三臺(tái)組成三相變壓器組使用。，由三臺(tái)組成三相變壓器組使用。l變壓器的分類：變壓器的分類： 根據(jù)變壓器根據(jù)變壓器每相繞組的結(jié)構(gòu)每相繞組的結(jié)構(gòu)，雙繞組、三繞組和自耦變壓器雙繞組、三繞組和自耦變壓器第三章第三章電電力力系系統(tǒng)統(tǒng)元元件件參參數(shù)數(shù)及及等等值值電電路路變壓器參數(shù)及等值電路變壓器參數(shù)及等值電路簡(jiǎn)化計(jì)算等值電路：簡(jiǎn)化計(jì)算等值電路：電網(wǎng)計(jì)算中最常用電網(wǎng)計(jì)算中最常用的等值電路：的等值電路：等效勵(lì)磁支路等效勵(lì)磁支路一般放在首端，一般放在首端，電源側(cè)。電源側(cè)。1 1、等值電路、等值電路第三章第三章電電力力系

33、系統(tǒng)統(tǒng)元元件件參參數(shù)數(shù)及及等等值值電電路路2、兩個(gè)試驗(yàn)、兩個(gè)試驗(yàn)（四個(gè)重要的銘牌數(shù)據(jù)）（四個(gè)重要的銘牌數(shù)據(jù)）變壓器參數(shù)及等值電路變壓器參數(shù)及等值電路短路試驗(yàn)短路試驗(yàn)空載試驗(yàn)空載試驗(yàn)Pk第三章第三章電電力力系系統(tǒng)統(tǒng)元元件件參參數(shù)數(shù)及及等等值值電電路路3 3、雙繞組變壓器參數(shù)計(jì)算、雙繞組變壓器參數(shù)計(jì)算1)1)電阻計(jì)算：電阻計(jì)算：由于由于-短路試驗(yàn)時(shí)短路試驗(yàn)時(shí)外加電壓很低外加電壓很低，故主磁通很，故主磁通很小，相應(yīng)小，相應(yīng)鐵耗也小鐵耗也小，可忽略不計(jì)；，可忽略不計(jì)；故而故而-可認(rèn)為測(cè)得的短路損耗可認(rèn)為測(cè)得的短路損耗PS近似等于近似等于變變壓器壓器通過(guò)通過(guò)額定電流額定電流時(shí)原、副方時(shí)原、副方繞組繞組電

34、阻的總損電阻的總損耗耗即即總銅耗總銅耗；即：即：PSPCU短路試驗(yàn)求串聯(lián)阻抗短路試驗(yàn)求串聯(lián)阻抗第三章第三章電電力力系系統(tǒng)統(tǒng)元元件件參參數(shù)數(shù)及及等等值值電電路路3 3、雙繞組變壓器參數(shù)計(jì)算、雙繞組變壓器參數(shù)計(jì)算具體計(jì)算公式：具體計(jì)算公式：注意公式限定的單位！注意公式限定的單位！實(shí)際計(jì)算，可以自己把實(shí)際計(jì)算，可以自己把握！握！第三章第三章電電力力系系統(tǒng)統(tǒng)元元件件參參數(shù)數(shù)及及等等值值電電路路3 3、雙繞組變壓器參數(shù)計(jì)算、雙繞組變壓器參數(shù)計(jì)算2)電抗計(jì)算：電抗計(jì)算：l在短路試驗(yàn)中，短路電壓等于變壓器在短路試驗(yàn)中，短路電壓等于變壓器阻抗在額阻抗在額定電流下產(chǎn)生的壓降定電流下產(chǎn)生的壓降， XTRT 可可忽

35、略忽略RT。l具體計(jì)算公式：具體計(jì)算公式：第三章第三章電電力力系系統(tǒng)統(tǒng)元元件件參參數(shù)數(shù)及及等等值值電電路路3 3、雙繞組變壓器參數(shù)計(jì)算、雙繞組變壓器參數(shù)計(jì)算空載試驗(yàn)求勵(lì)磁導(dǎo)納空載試驗(yàn)求勵(lì)磁導(dǎo)納3)3)電導(dǎo)計(jì)算電導(dǎo)計(jì)算l空載損耗空載損耗P0反映反映勵(lì)磁支路的勵(lì)磁支路的銅耗和鐵耗銅耗和鐵耗；l由于由于空載電流相對(duì)很小空載電流相對(duì)很小，可，可忽略銅耗忽略銅耗， 即認(rèn)為即認(rèn)為P0PFe；l因此，勵(lì)磁繞組的電導(dǎo)可由空載損耗求得因此，勵(lì)磁繞組的電導(dǎo)可由空載損耗求得: :（S）第三章第三章電電力力系系統(tǒng)統(tǒng)元元件件參參數(shù)數(shù)及及等等值值電電路路3 3、雙繞組變壓器參數(shù)計(jì)算、雙繞組變壓器參數(shù)計(jì)算4)4)電納計(jì)算電

36、納計(jì)算l變壓器的電納表征變壓器的勵(lì)磁特性。變壓器的電納表征變壓器的勵(lì)磁特性。l變壓器的空載電流變壓器的空載電流I0包含有功分量包含有功分量Ig和無(wú)功分量和無(wú)功分量Ib ，與勵(lì)磁功率與勵(lì)磁功率Q0對(duì)應(yīng)的是對(duì)應(yīng)的是Ib 。由由TNbBUI3bNNTIUUBQ320 有功分量很小，有功分量很小，無(wú)功分量和空載電流在數(shù)值無(wú)功分量和空載電流在數(shù)值上幾乎相等，即上幾乎相等，即IbI0，故：，故：第三章第三章電電力力系系統(tǒng)統(tǒng)元元件件參參數(shù)數(shù)及及等等值值電電路路3 3、雙繞組變壓器參數(shù)計(jì)算、雙繞組變壓器參數(shù)計(jì)算電納電納B BT T的具體公式：的具體公式：第三章第三章電電力力系系統(tǒng)統(tǒng)元元件件參參數(shù)數(shù)及及等等值值

37、電電路路公式應(yīng)用的注意事項(xiàng)：公式應(yīng)用的注意事項(xiàng)：l所有公式中的所有公式中的U UN N既可取高壓側(cè)電壓，也可取低既可取高壓側(cè)電壓，也可取低壓側(cè)電壓壓側(cè)電壓; ;lU UN N選取哪一側(cè)電壓值，表示得到的即為選取哪一側(cè)電壓值，表示得到的即為歸算到歸算到變壓器該側(cè)下的參數(shù)變壓器該側(cè)下的參數(shù)；l前述公式中的單位，全部統(tǒng)一?。呵笆龉街械膯挝?，全部統(tǒng)一取： P PS S （ P Pk k ）、）、 P P0 0用用KWKW，S SN N用用KVAKVA， U UN N用用KVKV（實(shí)際計(jì)算中，可以自己靈活把握實(shí)際計(jì)算中，可以自己靈活把握）。）。3 3、雙繞組變壓器參數(shù)計(jì)算、雙繞組變壓器參數(shù)計(jì)算第三章第

38、三章電電力力系系統(tǒng)統(tǒng)元元件件參參數(shù)數(shù)及及等等值值電電路路例題與解答例題與解答第三章第三章電電力力系系統(tǒng)統(tǒng)元元件件參參數(shù)數(shù)及及等等值值電電路路例題與解答例題與解答l補(bǔ)充補(bǔ)充-認(rèn)識(shí)電力變壓器的型號(hào)認(rèn)識(shí)電力變壓器的型號(hào)通常由表示相數(shù)、冷卻方式、調(diào)壓方式、繞組線通常由表示相數(shù)、冷卻方式、調(diào)壓方式、繞組線芯等材料的符號(hào)，以及變壓器容量、額定電壓等芯等材料的符號(hào)，以及變壓器容量、額定電壓等組成。組成。l常見電力變壓器型號(hào)代號(hào)的含義：常見電力變壓器型號(hào)代號(hào)的含義： D-單相單相 S-三相三相 J-油浸自冷油浸自冷 L-繞組為鋁線繞組為鋁線 Z-有載調(diào)壓有載調(diào)壓 SC-三相環(huán)氧樹脂澆注三相環(huán)氧樹脂澆注 SG-

39、三相干式自冷三相干式自冷 JMB-局部照明變壓器局部照明變壓器 YD-試驗(yàn)用單相變壓器試驗(yàn)用單相變壓器 BF(C) -控制變壓器控制變壓器第三章第三章電電力力系系統(tǒng)統(tǒng)元元件件參參數(shù)數(shù)及及等等值值電電路路例題與解答例題與解答l本題中本題中 ：三相、油浸自冷三相、油浸自冷 鋁繞組鋁繞組630表示容量，表示容量，單位單位KVA；10表示額定電壓，單位表示額定電壓，單位KV。第三章第三章電電力力系系統(tǒng)統(tǒng)元元件件參參數(shù)數(shù)及及等等值值電電路路例題與解答例題與解答l解：題意要求解：題意要求參數(shù)歸算到高壓側(cè)參數(shù)歸算到高壓側(cè)，故公式中所有，故公式中所有UN應(yīng)取為變壓器高壓側(cè)額定電壓應(yīng)取為變壓器高壓側(cè)額定電壓第三

40、章第三章電電力力系系統(tǒng)統(tǒng)元元件件參參數(shù)數(shù)及及等等值值電電路路例題與解答例題與解答等值電路如圖示：等值電路如圖示：第三章第三章電電力力系系統(tǒng)統(tǒng)元元件件參參數(shù)數(shù)及及等等值值電電路路二、二、三繞組變壓器三繞組變壓器1 1、等值電路和兩個(gè)試驗(yàn)、等值電路和兩個(gè)試驗(yàn)三繞變等值電路圖三繞變等值電路圖第三章第三章電電力力系系統(tǒng)統(tǒng)元元件件參參數(shù)數(shù)及及等等值值電電路路 即：依次讓某一個(gè)繞組開路，在另即：依次讓某一個(gè)繞組開路，在另兩個(gè)繞組間兩個(gè)繞組間按雙繞組變壓器來(lái)做按雙繞組變壓器來(lái)做，需要做三次需要做三次。將會(huì)測(cè)得將會(huì)測(cè)得任兩個(gè)繞組任兩個(gè)繞組的短路損耗及短路電壓百的短路損耗及短路電壓百分?jǐn)?shù)分?jǐn)?shù)，共，共三組數(shù)據(jù)三組

41、數(shù)據(jù)分別為：分別為：二、三繞組變壓器二、三繞組變壓器第三章第三章電電力力系系統(tǒng)統(tǒng)元元件件參參數(shù)數(shù)及及等等值值電電路路2、三繞變參數(shù)計(jì)算、三繞變參數(shù)計(jì)算1）第三章第三章電電力力系系統(tǒng)統(tǒng)元元件件參參數(shù)數(shù)及及等等值值電電路路2、三繞變參數(shù)計(jì)算、三繞變參數(shù)計(jì)算a)a)各繞組額定容量相同，即各繞組額定容量相同，即100/100/100100/100/100的的： PS1-2= PS1 + PS2 PS1-3= PS1 + PS3 PS2-3= PS2 + PS3PS1=0.5(PS1-2+PS1-3 - - PS2-3)PS2=0.5(PS1-2+PS2-3 - - PS1-3) PS3=0.5(PS1

42、-3+PS2-3 - - PS1-2) 第三章第三章電電力力系系統(tǒng)統(tǒng)元元件件參參數(shù)數(shù)及及等等值值電電路路2、三繞變參數(shù)計(jì)算、三繞變參數(shù)計(jì)算注意數(shù)量級(jí)和注意數(shù)量級(jí)和單位！單位！第三章第三章電電力力系系統(tǒng)統(tǒng)元元件件參參數(shù)數(shù)及及等等值值電電路路2、三繞變參數(shù)計(jì)算、三繞變參數(shù)計(jì)算b）短路試驗(yàn)實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)，即短路試驗(yàn)實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)，即廠家給出的銘牌值。廠家給出的銘牌值。歸算到變壓器額定容量（額定電歸算到變壓器額定容量（額定電流）下的短路功率損耗值流）下的短路功率損耗值第三章第三章電電力力系系統(tǒng)統(tǒng)元元件件參參數(shù)數(shù)及及等等值值電電路路2、三繞變參數(shù)計(jì)算、三繞變參數(shù)計(jì)算例如：例如： 對(duì)于一臺(tái)繞組容量比為對(duì)于一臺(tái)繞組容量

43、比為100/50/100100/50/100的變壓器，的變壓器，繞組間的短路損耗折算公式如下：繞組間的短路損耗折算公式如下：21221222121450100SSNNSSPPSSPP32232223232450100SSNNSSPPSSPP3131SSPP第三章第三章電電力力系系統(tǒng)統(tǒng)元元件件參參數(shù)數(shù)及及等等值值電電路路2、三繞變參數(shù)計(jì)算、三繞變參數(shù)計(jì)算2)2)求電抗求電抗 X X1 1 X X2 2 X X3 3 l按國(guó)標(biāo)規(guī)定按國(guó)標(biāo)規(guī)定：制造廠提供的短路電壓需：制造廠提供的短路電壓需已折算已折算到與變壓器額定容量相對(duì)應(yīng)的值。到與變壓器額定容量相對(duì)應(yīng)的值。l因此，廠家提供的因此，廠家提供的兩繞組

44、間的短路電壓百分?jǐn)?shù)兩繞組間的短路電壓百分?jǐn)?shù)可以可以直接利用，無(wú)需再歸算直接利用，無(wú)需再歸算。第三章第三章電電力力系系統(tǒng)統(tǒng)元元件件參參數(shù)數(shù)及及等等值值電電路路2、三繞變參數(shù)計(jì)算、三繞變參數(shù)計(jì)算各個(gè)繞組的電抗各個(gè)繞組的電抗注意數(shù)量級(jí)和注意數(shù)量級(jí)和單位！單位！第三章第三章電電力力系系統(tǒng)統(tǒng)元元件件參參數(shù)數(shù)及及等等值值電電路路2、三繞變參數(shù)計(jì)算、三繞變參數(shù)計(jì)算3)3)三繞變的繞組排列方式三繞變的繞組排列方式- -影響繞組間的漏抗影響繞組間的漏抗三個(gè)繞組同心的套在一個(gè)鐵芯柱上，一般：三個(gè)繞組同心的套在一個(gè)鐵芯柱上，一般： 高壓繞組：高壓繞組：排在最外層？排在最外層？此時(shí)高低壓繞組間的此時(shí)高低壓繞組間的漏抗

45、最大，能一定程度限漏抗最大，能一定程度限制低壓側(cè)的短路電流。制低壓側(cè)的短路電流。為了為了絕緣的需要絕緣的需要以及以及調(diào)壓的方便調(diào)壓的方便。利于功率從低壓側(cè)向利于功率從低壓側(cè)向高、中壓側(cè)傳送。高、中壓側(cè)傳送。 升壓變壓器：升壓變壓器：中低高？中低高？降壓變壓器：降壓變壓器：低中高？低中高？中間繞組的等值電抗可能出現(xiàn)負(fù)值中間繞組的等值電抗可能出現(xiàn)負(fù)值第三章第三章電電力力系系統(tǒng)統(tǒng)元元件件參參數(shù)數(shù)及及等等值值電電路路3、自耦變壓器參數(shù)和等值電路、自耦變壓器參數(shù)和等值電路l自耦變壓器的等值電路及參數(shù)求取與普通三繞自耦變壓器的等值電路及參數(shù)求取與普通三繞組變壓器相同。組變壓器相同。l短路損耗折算公式也同前

46、普通三繞變。短路損耗折算公式也同前普通三繞變。廠家提供的兩繞組間的廠家提供的兩繞組間的短路電壓百分?jǐn)?shù)短路電壓百分?jǐn)?shù)23SSN第三章第三章電電力力系系統(tǒng)統(tǒng)元元件件參參數(shù)數(shù)及及等等值值電電路路公式注意事項(xiàng)：公式注意事項(xiàng)：2、三繞變參數(shù)計(jì)算、三繞變參數(shù)計(jì)算第三章第三章電電力力系系統(tǒng)統(tǒng)元元件件參參數(shù)數(shù)及及等等值值電電路路例題與解答例題與解答第三章第三章電電力力系系統(tǒng)統(tǒng)元元件件參參數(shù)數(shù)及及等等值值電電路路例題與解答例題與解答第三章第三章電電力力系系統(tǒng)統(tǒng)元元件件參參數(shù)數(shù)及及等等值值電電路路例題與解答例題與解答進(jìn)而有：進(jìn)而有：所以：所以：第三章第三章電電力力系系統(tǒng)統(tǒng)元元件件參參數(shù)數(shù)及及等等值值電電路路例題與

47、解答例題與解答第三章第三章電電力力系系統(tǒng)統(tǒng)元元件件參參數(shù)數(shù)及及等等值值電電路路例題與解答例題與解答l進(jìn)而進(jìn)而l 所以有：所以有：第三章第三章電電力力系系統(tǒng)統(tǒng)元元件件參參數(shù)數(shù)及及等等值值電電路路例題與解答例題與解答第三章第三章電電力力系系統(tǒng)統(tǒng)元元件件參參數(shù)數(shù)及及等等值值電電路路3.3 發(fā)電機(jī)和負(fù)荷的參數(shù)及等值電路發(fā)電機(jī)和負(fù)荷的參數(shù)及等值電路一、發(fā)電機(jī)的參數(shù)及等值電路一、發(fā)電機(jī)的參數(shù)及等值電路定子繞組的定子繞組的電阻相對(duì)較小電阻相對(duì)較小，發(fā)電機(jī)運(yùn)行時(shí)表現(xiàn)的，發(fā)電機(jī)運(yùn)行時(shí)表現(xiàn)的參數(shù)參數(shù)以電抗為主以電抗為主。l發(fā)電機(jī)的電抗發(fā)電機(jī)的電抗廠家給出的廠家給出的銘牌電抗銘牌電抗-一般是一般是以發(fā)電機(jī)額定阻抗以

48、發(fā)電機(jī)額定阻抗ZN為基準(zhǔn)為基準(zhǔn)的的電抗百分比電抗百分比，即，即額定電抗標(biāo)幺值額定電抗標(biāo)幺值：進(jìn)而有進(jìn)而有而而第三章第三章電電力力系系統(tǒng)統(tǒng)元元件件參參數(shù)數(shù)及及等等值值電電路路l所以有：所以有：3.3 發(fā)電機(jī)和負(fù)荷的參數(shù)及等值電路發(fā)電機(jī)和負(fù)荷的參數(shù)及等值電路第三章第三章電電力力系系統(tǒng)統(tǒng)元元件件參參數(shù)數(shù)及及等等值值電電路路l發(fā)電機(jī)的等值電路發(fā)電機(jī)的等值電路認(rèn)為發(fā)電機(jī)的認(rèn)為發(fā)電機(jī)的d、q軸電抗相等時(shí)，其等值電路可如下軸電抗相等時(shí)，其等值電路可如下圖所示：圖所示：(穩(wěn)態(tài)、暫態(tài)、次暫態(tài)穩(wěn)態(tài)、暫態(tài)、次暫態(tài))3.3 發(fā)電機(jī)和負(fù)荷的參數(shù)及等值電路發(fā)電機(jī)和負(fù)荷的參數(shù)及等值電路穩(wěn)態(tài)運(yùn)行時(shí)穩(wěn)態(tài)運(yùn)行時(shí)的等值的等值第三章

49、第三章電電力力系系統(tǒng)統(tǒng)元元件件參參數(shù)數(shù)及及等等值值電電路路二、負(fù)荷的參數(shù)及等值電路二、負(fù)荷的參數(shù)及等值電路l以功率表示以功率表示：最簡(jiǎn)單，應(yīng)用最多。最簡(jiǎn)單，應(yīng)用最多。負(fù)荷為感性時(shí)無(wú)功為正，反之無(wú)功為負(fù)。負(fù)荷為感性時(shí)無(wú)功為正，反之無(wú)功為負(fù)。3.3 發(fā)電機(jī)和負(fù)荷的參數(shù)及等值電路發(fā)電機(jī)和負(fù)荷的參數(shù)及等值電路l以阻抗或?qū)Ъ{表示：以阻抗或?qū)Ъ{表示：第三章第三章電電力力系系統(tǒng)統(tǒng)元元件件參參數(shù)數(shù)及及等等值值電電路路3.4 3.4 標(biāo)幺制及其應(yīng)用標(biāo)幺制及其應(yīng)用一、基本概念一、基本概念有名制：有名制：用用實(shí)際有名單位實(shí)際有名單位表示物理量的單位制系表示物理量的單位制系統(tǒng)（統(tǒng)（實(shí)際數(shù)字實(shí)際數(shù)字+明確的物理量綱明確

50、的物理量綱）。）。標(biāo)幺制：標(biāo)幺制：用用相對(duì)值相對(duì)值表示物理量的單位制系統(tǒng)。表示物理量的單位制系統(tǒng)?；鶞?zhǔn)值實(shí)際有名值標(biāo)幺值標(biāo)幺值標(biāo)幺值無(wú)單位無(wú)單位； 基值不同，同一物理量的標(biāo)幺值也不同，基值不同，同一物理量的標(biāo)幺值也不同，即即具相對(duì)性具相對(duì)性。BBBBZZZSSSUUUIII*,第三章第三章電電力力系系統(tǒng)統(tǒng)元元件件參參數(shù)數(shù)及及等等值值電電路路二、基準(zhǔn)值的選取二、基準(zhǔn)值的選取對(duì)稱三相交流電路中，有：對(duì)稱三相交流電路中，有： 所以所以U線電壓，線電壓，I相電流，相電流，Z每相阻抗，每相阻抗，S三相視在功率（容量）三相視在功率（容量）四個(gè)電氣量的基值四個(gè)電氣量的基值中中只要只要選定其中兩個(gè)選定其中兩個(gè)

51、，其余相應(yīng)可得，其余相應(yīng)可得（電路基本定律）。（電路基本定律）。一般選定一般選定SB（如如100/1000MVA，全網(wǎng)統(tǒng)一，全網(wǎng)統(tǒng)一）、）、UB ，于是于是有：有：IZUUIS33)1( ,3,32BBBBBBBBBBZYSUIUZUSI3.4 3.4 標(biāo)幺制及其應(yīng)用標(biāo)幺制及其應(yīng)用第三章第三章電電力力系系統(tǒng)統(tǒng)元元件件參參數(shù)數(shù)及及等等值值電電路路三、不同基準(zhǔn)值的標(biāo)么值間的換算三、不同基準(zhǔn)值的標(biāo)么值間的換算 基準(zhǔn)值不同基準(zhǔn)值不同的標(biāo)么值的標(biāo)么值不能直接運(yùn)算不能直接運(yùn)算；故障計(jì)算時(shí)必將其換算成故障計(jì)算時(shí)必將其換算成統(tǒng)一基準(zhǔn)值統(tǒng)一基準(zhǔn)值下的標(biāo)么值。下的標(biāo)么值。%,%,)(*LKNGXUX3.4 3.4

52、 標(biāo)幺制及其應(yīng)用標(biāo)幺制及其應(yīng)用l總體思路：總體思路：將額定標(biāo)么值（百分值）還原成有名值將額定標(biāo)么值（百分值）還原成有名值；發(fā)電機(jī)、變壓器、電抗器發(fā)電機(jī)、變壓器、電抗器的技術(shù)數(shù)據(jù)的技術(shù)數(shù)據(jù)中常給出：中常給出：均為均為額定電抗標(biāo)幺值額定電抗標(biāo)幺值，必須將其換算，必須將其換算至系統(tǒng)統(tǒng)一的至系統(tǒng)統(tǒng)一的 SB，UB下。下。再換算到統(tǒng)一基準(zhǔn)值下。再換算到統(tǒng)一基準(zhǔn)值下。第三章第三章電電力力系系統(tǒng)統(tǒng)元元件件參參數(shù)數(shù)及及等等值值電電路路三、不同基準(zhǔn)值的標(biāo)么值間的換算三、不同基準(zhǔn)值的標(biāo)么值間的換算22)(*)(*2)(*2)(*2)(*/3/)(BBGNGNNGBGBGGNGNNGGGNGNGGNGNGGNGNG

53、BBBBGBGUSSUXZXXSUXXSUXIUXZXXSUZZXX所以得有名值而已知的易知要求的以發(fā)電機(jī)的電抗換算為例，具體計(jì)算過(guò)程如下：以發(fā)電機(jī)的電抗換算為例，具體計(jì)算過(guò)程如下：第三章第三章電電力力系系統(tǒng)統(tǒng)元元件件參參數(shù)數(shù)及及等等值值電電路路l同理，再看一個(gè)，同理，再看一個(gè)，電抗標(biāo)幺值的換算電抗標(biāo)幺值的換算：廠家給出的，能已知的是電抗額定標(biāo)幺阻抗值的百分廠家給出的，能已知的是電抗額定標(biāo)幺阻抗值的百分值值 ，即，即進(jìn)而，由進(jìn)而，由得到的電抗有名值得到的電抗有名值，可求得用，可求得用統(tǒng)一基準(zhǔn)值統(tǒng)一基準(zhǔn)值表表示示的電抗標(biāo)幺值的電抗標(biāo)幺值為：為：NBBNLBBNNLBBLBLBLSSUUXIUIU

54、XIUXZXX22)(*100%33100%3（電抗有名值）（電抗有名值）三、不同基準(zhǔn)值的標(biāo)么值間的換算三、不同基準(zhǔn)值的標(biāo)么值間的換算第三章第三章電電力力系系統(tǒng)統(tǒng)元元件件參參數(shù)數(shù)及及等等值值電電路路l同理，進(jìn)而有，同理，進(jìn)而有，電力系統(tǒng)常用設(shè)備元件的標(biāo)么電力系統(tǒng)常用設(shè)備元件的標(biāo)么值換算式，值換算式，小結(jié)如下小結(jié)如下：21)(*222)(*22)(*22)(*)(*100%3100%100%BBBlBBLNLNLBBLNLNLBLBLBBTNTNKBTBTBBGNGNNGBGBGUSlXXUSSUXUSIUXZXXUSSUUZXXUSSUXZXX三、不同基準(zhǔn)值的標(biāo)么值間的換算三、不同基準(zhǔn)值的標(biāo)么

55、值間的換算(3-37)(3-36)第三章第三章電電力力系系統(tǒng)統(tǒng)元元件件參參數(shù)數(shù)及及等等值值電電路路 工程實(shí)際中常采取以下近似計(jì)算：工程實(shí)際中常采取以下近似計(jì)算：1) 對(duì)各標(biāo)準(zhǔn)電壓等級(jí)，統(tǒng)一取對(duì)各標(biāo)準(zhǔn)電壓等級(jí)，統(tǒng)一取UB電網(wǎng)平均額定電網(wǎng)平均額定電壓電壓Uav（3-3.15，6-6.3，10-10.5，35-37，110-115， 220- 230，330-345，500-525KV）（幫助記憶，（幫助記憶，Uav1.05UN ）；）；2) 認(rèn)為認(rèn)為變壓器的額定變比等于相鄰電壓等級(jí)基準(zhǔn)變壓器的額定變比等于相鄰電壓等級(jí)基準(zhǔn)電壓之比電壓之比，即：，即： ，在標(biāo)么制電抗的計(jì)算中，在標(biāo)么制電抗的計(jì)算中就不

56、必再考慮折算問(wèn)題；就不必再考慮折算問(wèn)題；3) 統(tǒng)一如上處理后，統(tǒng)一如上處理后，可忽略元件額定電壓與相應(yīng)可忽略元件額定電壓與相應(yīng)電壓等級(jí)電壓等級(jí)UB的差異的差異（除電抗器外除電抗器外）補(bǔ)充補(bǔ)充所謂所謂“元件電抗標(biāo)幺值的近似計(jì)算元件電抗標(biāo)幺值的近似計(jì)算”電抗器是用來(lái)限流的（常直接稱為限流電抗電抗器是用來(lái)限流的（常直接稱為限流電抗器），其電抗比其他元件大很多，器），其電抗比其他元件大很多，往往高壓等往往高壓等級(jí)的電抗器有可能用在較低電壓的裝置中級(jí)的電抗器有可能用在較低電壓的裝置中。1K第三章第三章電電力力系系統(tǒng)統(tǒng)元元件件參參數(shù)數(shù)及及等等值值電電路路綜上，可得綜上，可得電力系統(tǒng)各元件電抗標(biāo)么值的電力系

57、統(tǒng)各元件電抗標(biāo)么值的近似近似計(jì)算式計(jì)算式為為：2121)(*222)(*22)(*)(*22)(*)(*100%3100%100%100%avBBBBlavBLNLNLavBLNLNLBLBLTNBKBBTNTNKBTBTGNBNGBBGNGNNGBGBGUSlXUSlXXUSSUXUSIUXZXXSSUUSSUVZXXSSXUSSUXZXX補(bǔ)充補(bǔ)充所謂所謂“元件電抗標(biāo)幺值的近似計(jì)算元件電抗標(biāo)幺值的近似計(jì)算”第三章第三章電電力力系系統(tǒng)統(tǒng)元元件件參參數(shù)數(shù)及及等等值值電電路路四、其它量的標(biāo)幺值計(jì)算（了解）四、其它量的標(biāo)幺值計(jì)算（了解）3.4 3.4 標(biāo)幺制及其應(yīng)用標(biāo)幺制及其應(yīng)用1*NNBfffff

58、f122*NNNBfffBNNBBtttsft*)(314121111)1) 頻率：頻率：2)2) 角速度：角速度：3)3) 時(shí)間：時(shí)間：第三章第三章電電力力系系統(tǒng)統(tǒng)元元件件參參數(shù)數(shù)及及等等值值電電路路五、標(biāo)幺制的特點(diǎn)五、標(biāo)幺制的特點(diǎn)1)1) 易于比較系統(tǒng)各元件的特性及參數(shù)；易于比較系統(tǒng)各元件的特性及參數(shù)；2)2) 多級(jí)電壓網(wǎng)多級(jí)電壓網(wǎng)中可中可避免避免繁瑣繁瑣的按變比的按變比來(lái)回歸算來(lái)回歸算，簡(jiǎn)化了計(jì)算過(guò)程；簡(jiǎn)化了計(jì)算過(guò)程；3)3) 簡(jiǎn)化了相關(guān)公式：簡(jiǎn)化了相關(guān)公式： 標(biāo)幺制下，標(biāo)幺制下，三相三相/ /單相功率、線單相功率、線/ /相電壓不再有相電壓不再有區(qū)別。區(qū)別。4)4) 易于對(duì)計(jì)算結(jié)果進(jìn)行

59、分析、比較及判斷正誤易于對(duì)計(jì)算結(jié)果進(jìn)行分析、比較及判斷正誤（節(jié)（節(jié)點(diǎn)電壓標(biāo)幺值均接近點(diǎn)電壓標(biāo)幺值均接近1 1）5)5) 具有相對(duì)性，沒(méi)有量綱，物理概念不大明確。具有相對(duì)性，沒(méi)有量綱，物理概念不大明確。3.4 3.4 標(biāo)幺制及其應(yīng)用標(biāo)幺制及其應(yīng)用第三章第三章電電力力系系統(tǒng)統(tǒng)元元件件參參數(shù)數(shù)及及等等值值電電路路3.5 電力系統(tǒng)等值電路電力系統(tǒng)等值電路l電力系統(tǒng)等值網(wǎng)絡(luò)：電力系統(tǒng)等值網(wǎng)絡(luò)：由構(gòu)成系統(tǒng)的各元件的等值電路，按其在實(shí)由構(gòu)成系統(tǒng)的各元件的等值電路，按其在實(shí)際系統(tǒng)中的連接順序連接而成。際系統(tǒng)中的連接順序連接而成。l根據(jù)系統(tǒng)中根據(jù)系統(tǒng)中各元件的物理量的表示形式各元件的物理量的表示形式，電力，電力

60、系統(tǒng)等值電路可分為：系統(tǒng)等值電路可分為：有名制等值電路有名制等值電路標(biāo)幺制等值電路標(biāo)幺制等值電路一、有名制等值電路一、有名制等值電路l若若只有一個(gè)電壓等級(jí)只有一個(gè)電壓等級(jí)，如前述算出各元件參數(shù)、，如前述算出各元件參數(shù)、畫出等值電路后畫出等值電路后直接按順序連接直接按順序連接即可；即可；第三章第三章電電力力系系統(tǒng)統(tǒng)元元件件參參數(shù)數(shù)及及等等值值電電路路電力系統(tǒng)等值電路電力系統(tǒng)等值電路l若涉及到若涉及到多個(gè)電壓等級(jí)多個(gè)電壓等級(jí)，則則須將不同電壓等級(jí)下的須將不同電壓等級(jí)下的各參數(shù)有名值歸算到各參數(shù)有名值歸算到同一同一電壓級(jí)（即電壓基本級(jí)電壓級(jí)（即電壓基本級(jí)），），一般均取系統(tǒng)最高電壓級(jí)一般均取系統(tǒng)最高