電力系統(tǒng)復(fù)習2

1、第二章 電力系統(tǒng)各元件的特性和數(shù)學模型一電力系統(tǒng)中生產(chǎn)、變換、輸送、消費電能的四大部分的特性和數(shù)學模型1.發(fā)電機組 2.變壓器3.電力線路 4.負荷二電力網(wǎng)絡(luò)的數(shù)學模型 變壓器的數(shù)學模型一 雙繞組變壓器的參數(shù)和數(shù)學模型 三相變壓器的繞組可以接成星形或三角形。在電力系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)分析中，無論繞組的實際連接方式如何，都一概化成等值的Y接線方式進行分析，并且用一相等值電路來反映三相的運行情況。在電力系統(tǒng)中,為了簡化起見,常把并聯(lián)的激磁支路移到變壓器的端部(常移到電源側(cè)),形成型等值電路。參數(shù) ， 和 由變壓器銘牌上提供的短路實驗和空載實驗數(shù)據(jù)，或者由實際實驗結(jié)果進行計算而得。2121,TTTTTTXXXR

2、RRTGTBNNkkNNTSUUUIUX100%100%32221000NNkTSUPR通過短路實驗通過短路實驗,我們就得到了雙繞組變壓器的兩我們就得到了雙繞組變壓器的兩個參數(shù)個參數(shù) 和和 的計算公式的計算公式:TRTX注意注意:公式中各量的單位公式中各量的單位通過短路實驗通過短路實驗,我們就得到了雙繞組變壓器的兩我們就得到了雙繞組變壓器的兩個參數(shù)個參數(shù) 和和 的計算公式的計算公式:TGTB201000NTUPG20100%NNTUSIB同樣也要注意同樣也要注意:公式中各量的單位公式中各量的單位二二 三繞組變壓器的參數(shù)和數(shù)學模型三繞組變壓器的參數(shù)和數(shù)學模型由由電機學電機學知知,三繞組變壓器的等

3、值電路如下圖所示三繞組變壓器的等值電路如下圖所示:由上式可解出每一側(cè)繞組的短路損耗由上式可解出每一側(cè)繞組的短路損耗:)(21)(21)(21)21()32()31(3)31()32()21(2)32()31()21(1kkkkkkkkkkkkPPPPPPPPPPPP由此可以得出各側(cè)繞組的電阻為由此可以得出各側(cè)繞組的電阻為:2233222222111000 ,1000 ,1000NNkTNNkTNNkTSUPRSUPRSUPR(2).對于第二類和第三類繞組變壓器,當兩側(cè)繞組容量不相等時,通常給出的短路損耗是容量較小的一側(cè)達到其額定電流時的數(shù)值。因此，對于這三個短路損耗應(yīng)先將它們折算到對應(yīng)于變壓器

4、額定容量的電流下的短路損耗。例如，對于額定容量比為100/100/50的變壓器，如果給出的短路損耗分別為 ，則只有1-2側(cè)的短路損耗對應(yīng)于變壓器的額定電流,而1-3側(cè)和2-3側(cè)對應(yīng)于額定電流的一半,由于短路損耗與電流的平方成正比,因此,應(yīng)該先將短路損耗折算到變壓器額定容量下的損耗值,計算公式為:)32(2)32()32()31 (2)31 ()31 (4)2(4)2(KNNKKKNNKKPIIPPPIIPP)21 ( KP)31( KP)32( KP然后再由下列公式計算各繞組的電阻然后再由下列公式計算各繞組的電阻)(21)(21)(21)21()32()31(3)31()32()21(2)32

5、()31()21(1kkkkkkkkkkkkPPPPPPPPPPPP2233222222111000 ,1000 ,1000NNkTNNkTNNkTSUPRSUPRSUPR2 電抗電抗對于額定容量比為第一類變壓器有:%32)32(31)31(21)21(KKKKKKKKKUUUUUUUUU由上式可得:%)%(21%)%(21%)%(21%)21()32()31(3)31()32()21(2)32()31()21(1kkkkkkkkkkkkUUUUUUUUUUUU由此由此,可得出各繞組得電抗為可得出各繞組得電抗為:NNkTNNkTNNkTSUUXSUUXSUUX100% ,100% ,100%2

6、33222211第三節(jié) 電力線路的參數(shù)和數(shù)學模型一.電力線路結(jié)構(gòu)簡述 電力線路按結(jié)構(gòu)可分為 架空線：導(dǎo)線、避雷線、桿塔、絕緣子和金具等 電 纜：導(dǎo)線、絕緣層、保護層等1.架空線路的導(dǎo)線和避雷線 導(dǎo) 線：主要由鋁、鋼、銅等材料制成 避雷線：一般用鋼線二二. .電力線路的參數(shù)電力線路的參數(shù)(一) 電力線路的阻抗 1.有色金屬導(dǎo)線架空線路的電阻 有色金屬導(dǎo)線指鋁線、鋼芯鋁線和銅線 每相單位長度的電阻： 其中： 鋁的電阻率為31.5 銅的電阻率為18.8 考慮溫度的影響則： Sr1)20(120trrt2 線路的電抗線路的電抗 當三相導(dǎo)線中流過交流電流時,交變磁場使導(dǎo)線產(chǎn)生磁鏈變化,從而在導(dǎo)線中產(chǎn)生感

7、應(yīng)電動勢。在電力系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)分析中，這一感應(yīng)電動勢用電流流過電抗所產(chǎn)生的電壓降來代替。在近似計算中，可以取架空線路的電抗為0157. 0lg1445. 01rDxmkm/40. 0（3）分裂導(dǎo)線三相架空線路的電抗）分裂導(dǎo)線三相架空線路的電抗 分裂導(dǎo)線采用了改變導(dǎo)線周圍的磁場分布，等效地增加了導(dǎo)線半徑，從而減少了導(dǎo)線電抗。 分裂導(dǎo)線一般是將每相導(dǎo)線分裂為若干根，布置在正多角形的頂點上，實際應(yīng)用中分裂數(shù)不超過根。 d12d13d23d123ddddd21234二分裂三分裂四分裂可以證明分裂導(dǎo)線的電抗為：可以證明分裂導(dǎo)線的電抗為：根導(dǎo)線間的距離：某根導(dǎo)線與其余1)(0157. 0lg1445. 0113

8、12)1(113121ndddrddddrrnrDxnnnmnneqeqm式中：為分裂導(dǎo)線之間的中心幾何均距式中：為分裂導(dǎo)線之間的中心幾何均距為分裂根數(shù)為分裂根數(shù)為分裂導(dǎo)線的等值半徑為分裂導(dǎo)線的等值半徑mDneqr4232414. 1,4,3,2drdrnrdrnrdrneqeqeq時當時當時當例如：例如：1. 線路的電納線路的電納(二) 電力線路的導(dǎo)納 線路的電納是由導(dǎo)線之間、導(dǎo)線與大地之間的電容決定的。 在電力系統(tǒng)中，將用一相等值電容來反映本相導(dǎo)線上的在電力系統(tǒng)中，將用一相等值電容來反映本相導(dǎo)線上的電壓以及另外兩相導(dǎo)線上的電壓對這相導(dǎo)線上的電荷的影響。電壓以及另外兩相導(dǎo)線上的電壓對這相導(dǎo)線

9、上的電荷的影響。：6110lg58.7rDbm架空線路的電納變化不大，一般為kmS/1085. 26 2.架空線路的電導(dǎo)架空線路的電導(dǎo) 線路的電導(dǎo)取決于沿絕緣子串的泄漏和電暈 絕緣子串的泄漏：通常很小 電暈：強電場作用下導(dǎo)線周圍空氣的電離現(xiàn)象 導(dǎo)線周圍空氣電離的原因：是由于導(dǎo)線表面的電場強度超過了某一臨界值，以致空氣中原有的離子具備了足夠的動能，使其他不帶電分子離子化，導(dǎo)致空氣部分導(dǎo)電。電暈起始電壓或臨界電壓電暈起始電壓或臨界電壓crU為單位為相電壓的有效值，以 KVUrDrmmrDrEUcrmmcrcrlg3 .49ln21采用分裂導(dǎo)線時,電暈臨界電壓改變?yōu)?eqmmcrrDKnrmmUlg

10、3 .4921n:分裂導(dǎo)線根數(shù)Km :分裂導(dǎo)線表面的最大電場強度,ndrnKmsin) 1(21三三.電力線路的等值計算電力線路的等值計算1r中等長度線路中等長度線路線路長度在100300Km的架空線路和不超過100Km的電纜線路，電壓等級在110220Kv。等值電路為:Z2Y2Y1U2U1I2I1三、標么值及其應(yīng)用三、標么值及其應(yīng)用1.標么值的定義標么值: 標么值是一種相對值,它是某種物理量的有名值與所選取的與有名值同單位的基準值之比。選三相功率 和線電壓 為基準值，然后根據(jù)關(guān)系求出每相阻抗，導(dǎo)納，和線電流的基準值。BSBUBBBBBBBBSUUSUIUZ233321BBBBUSZYBBBU

11、SI3電壓等級歸算電壓等級歸算（1）有名值的電壓等級的歸算對多電壓級網(wǎng)絡(luò),都需要將參數(shù)或變量歸算至同一電壓級基本級。通常選取網(wǎng)絡(luò)中最高電壓為基本級。2321.)(kkkRR2321.)(kkkXX2321).1(kkkGG2321).1(kkkBB.)(321kkkUU).1(321kkkII（2）標么值的電壓等級歸算在多電壓網(wǎng)絡(luò)中,標么值的電壓歸算有兩種方法 將網(wǎng)絡(luò)各元件阻抗、導(dǎo)納以及網(wǎng)絡(luò)中各點電壓、電流的有名值都歸算到基本級，然后除以與基本級相對應(yīng)的阻抗、導(dǎo)納、電壓和電流的基準值。將未經(jīng)歸算的各元件阻抗，導(dǎo)納，以及網(wǎng)絡(luò)中各點電壓，電流的有名值除以由基本級歸算到這些量所在電壓級的阻抗，導(dǎo)納，電壓，電流基