新編-【大學(xué)課件】電氣工程基礎(chǔ)-系統(tǒng)篇

電氣工程基礎(chǔ)—系統(tǒng)篇

docin/sundae_meng電氣工程基礎(chǔ)—系統(tǒng)篇

docin/sundae_meng1第2章電力系統(tǒng)各元件的數(shù)學(xué)模型同步發(fā)電機(jī)變壓器輸電線路負(fù)荷docin/sundae_meng第2章電力系統(tǒng)各元件的數(shù)學(xué)模型同步發(fā)電機(jī)docin/sun22.3.1電力線路正負(fù)序參數(shù)與等值電路一、電力線路的正（負(fù)）序參數(shù)三相電力線路的原始參數(shù)以單位長度的電路參數(shù)來表示單位長度線路的串聯(lián)電阻r1單位長度線路的串聯(lián)電抗x1單位長度線路的并聯(lián)電導(dǎo)g1單位長度線路的并聯(lián)電納b1各參數(shù)可以通過計算或測量來確定docin/sundae_meng2.3.1電力線路正負(fù)序參數(shù)與等值電路一、電力線路的正（負(fù)32.3.1電力線路正負(fù)序參數(shù)與等值電路串聯(lián)電阻反映線路通過電流時產(chǎn)生的有功功率損耗效應(yīng)，直流電阻通常小于交流電阻集膚效應(yīng)：導(dǎo)線交流電阻與直流電阻的比值隨著頻率的升高而增大，隨導(dǎo)線截面積的增大而上升對銅、鋁絞線，當(dāng)截面積不是特別大時，頻率50-60Hz的交流電阻與直流電阻相差甚微鋼芯鋁絞線的交流電阻與鋁線部分的直流電阻差別很小一般電力系統(tǒng)計算中均可用直流電阻代替有效電阻電阻值與溫度有關(guān)產(chǎn)品手冊提供溫度為20oC時單位長度的直流電阻，應(yīng)根據(jù)實際溫度進(jìn)行修正docin/sundae_meng2.3.1電力線路正負(fù)序參數(shù)與等值電路串聯(lián)電阻docin/42.3.1電力線路正負(fù)序參數(shù)與等值電路每相單位長度線路的交流電阻200C時的電阻率（Ω·mm2/km）鋁：ρ＝31.5Ω·mm2/km銅：ρ＝18.8Ω·mm2/km導(dǎo)線的額定截面積（mm2）溫度修正：電阻溫度系數(shù)鋁：α＝0.00382（1/0C）銅：α＝0.0036（1/0C）docin/sundae_meng2.3.1電力線路正負(fù)序參數(shù)與等值電路每相單位長度線路的交52.3.1電力線路正負(fù)序參數(shù)與等值電路并聯(lián)電導(dǎo)線路帶電時絕緣介質(zhì)中產(chǎn)生的泄漏電流及導(dǎo)體附近空氣游離而產(chǎn)生有功功率損耗110kV以下的架空線路，與電壓有關(guān)的有功功率損耗多由絕緣子表面泄漏電流引起的110kV及以上電壓架空線路，與電壓有關(guān)的有功功率損耗多由電暈放電現(xiàn)象引起的一相對地等值電導(dǎo)電暈損耗和泄露電流通常很小，可以認(rèn)為g1=0三相線路每千米的電暈有功功率損耗（kW）線路的線電壓（kV）docin/sundae_meng2.3.1電力線路正負(fù)序參數(shù)與等值電路并聯(lián)電導(dǎo)三相線路每千62.3.1電力線路正負(fù)序參數(shù)與等值電路安培定律：電流周圍存在磁場，磁場H方向與電流的方向有關(guān)，其關(guān)系可以由右手螺旋定則來判斷(1)通電直導(dǎo)線中的安培定則：用右手握住通電直導(dǎo)線，讓大拇指指向電流的方向，那么四指的指向就是磁感線的環(huán)繞方向docin/sundae_meng2.3.1電力線路正負(fù)序參數(shù)與等值電路安培定律：電流周圍存72.3.1電力線路正負(fù)序參數(shù)與等值電路安培定律：電流周圍存在磁場，磁場H方向與電流的方向有關(guān)，其關(guān)系可以由右手螺旋定則來判斷(2)通電螺線管中的安培定則：用右手握住通電螺線管，使四指彎曲與電流方向一致，那么大拇指所指的那一端是通電螺線管的N極docin/sundae_meng2.3.1電力線路正負(fù)序參數(shù)與等值電路安培定律：電流周圍存82.3.1電力線路正負(fù)序參數(shù)與等值電路串聯(lián)電抗（電感）反映載流導(dǎo)體的磁場效應(yīng)單根長導(dǎo)線的自感：磁力線是一簇同心圓docin/sundae_meng2.3.1電力線路正負(fù)序參數(shù)與等值電路串聯(lián)電抗（電感）do9兩根平行長導(dǎo)線的互感2.3.1電力線路正負(fù)序參數(shù)與等值電路docin/sundae_meng兩根平行長導(dǎo)線的互感2.3.1電力線路正負(fù)序參數(shù)與等值電路102.3.1電力線路正負(fù)序參數(shù)與等值電路三相線路的電感

D12(Dab)≠D23(Dbc)≠D31(Dca)docin/sundae_meng2.3.1電力線路正負(fù)序參數(shù)與等值電路三相線路的電感doc112.3.1電力線路正負(fù)序參數(shù)與等值電路三相線路均勻換位每相單位長度線路的電抗其中為三相導(dǎo)線的幾何均距

為導(dǎo)線材料的相對導(dǎo)磁系數(shù)為導(dǎo)線的平均幾何半徑ABCABCABCdocin/sundae_meng2.3.1電力線路正負(fù)序參數(shù)與等值電路三相線路均勻換位AB122.3.1電力線路正負(fù)序參數(shù)與等值電路220kV及以上的超高壓架空線路，為了減小電暈放電和單位長度電抗，采用分裂導(dǎo)線分裂數(shù)n，導(dǎo)線半徑r時的等值半徑docin/sundae_meng2.3.1電力線路正負(fù)序參數(shù)與等值電路220kV及以上的132.3.1電力線路正負(fù)序參數(shù)與等值電路高斯定律：表明在閉合曲面內(nèi)的電荷分布與產(chǎn)生的電場E之間的關(guān)系，穿過一封閉曲面的電力線總數(shù)與封閉曲面所包圍的電荷量成正比，即電場強(qiáng)度在一封閉曲面上的面積分與封閉曲面所包圍的電荷量成正比docin/sundae_meng2.3.1電力線路正負(fù)序參數(shù)與等值電路高斯定律：表明在閉合142.3.1電力線路正負(fù)序參數(shù)與等值電路并聯(lián)電納（電容）反映帶電導(dǎo)體周圍的電場效應(yīng)docin/sundae_meng2.3.1電力線路正負(fù)序參數(shù)與等值電路并聯(lián)電納（電容）do152.3.1電力線路正負(fù)序參數(shù)與等值電路一相對地等值電納對分裂導(dǎo)線docin/sundae_meng2.3.1電力線路正負(fù)序參數(shù)與等值電路一相對地等值電納do162.3.1電力線路正負(fù)序參數(shù)與等值電路二、電力線路正（負(fù)）序單相等值電路對不是很長的線路（≤300km），不考慮分布特性，而采用集中參數(shù)及其等值電路；對較長、電壓等級較高的線路（>300km），應(yīng)考慮其參數(shù)的分布特性集中參數(shù)模型docin/sundae_meng2.3.1電力線路正負(fù)序參數(shù)與等值電路二、電力線路正（負(fù)）172.3.1電力線路正負(fù)序參數(shù)與等值電路輸電線路單相集中參數(shù)等值電路docin/sundae_meng2.3.1電力線路正負(fù)序參數(shù)與等值電路輸電線路單相集中參數(shù)182.3.1電力線路正負(fù)序參數(shù)與等值電路長度較短（<100km）、較低電壓等級（<60kV）的輸電線路，對并聯(lián)電導(dǎo)和電納忽略不計docin/sundae_meng2.3.1電力線路正負(fù)序參數(shù)與等值電路長度較短（<100192.3.1電力線路正負(fù)序參數(shù)與等值電路分布參數(shù)模型docin/sundae_meng2.3.1電力線路正負(fù)序參數(shù)與等值電路分布參數(shù)模型doci202.3.1電力線路正負(fù)序參數(shù)與等值電路由可得docin/sundae_meng2.3.1電力線路正負(fù)序參數(shù)與等值電路由docin/sun212.3.1電力線路正負(fù)序參數(shù)與等值電路

對x求導(dǎo)解微分方程組docin/sundae_meng2.3.1電力線路正負(fù)序參數(shù)與等值電路對x求導(dǎo)do222.3.1電力線路正負(fù)序參數(shù)與等值電路線路特性阻抗線路傳播系數(shù)則docin/sundae_meng2.3.1電力線路正負(fù)序參數(shù)與等值電路線路特性阻抗doci232.3.1電力線路正負(fù)序參數(shù)與等值電路由雙曲函數(shù)的定義得docin/sundae_meng2.3.1電力線路正負(fù)序參數(shù)與等值電路由雙曲函數(shù)的定義do242.3.1電力線路正負(fù)序參數(shù)與等值電路對Π形等值電路對T形等值電路docin/sundae_meng2.3.1電力線路正負(fù)序參數(shù)與等值電路對Π形等值電路doc252.3.1電力線路正負(fù)序參數(shù)與等值電路？docin/sundae_meng2.3.1電力線路正負(fù)序參數(shù)與等值電路？docin/sun262.3.2電力線路的零序阻抗三相輸電線路的零序阻抗，是當(dāng)三相線路流過零序電流，即完全相同的三相交流電流時每相的等值阻抗在三相架空輸電線路零序電流以大地作為回路的情況下，三相架空輸電線可看作由三個“導(dǎo)線-大地”回路所組成每根導(dǎo)線-大地回路單位長度的自阻抗docin/sundae_meng2.3.2電力線路的零序阻抗三相輸電線路的零序阻抗，是當(dāng)三272.3.2電力線路的零序阻抗三相導(dǎo)線之間的互阻抗可近似用下式表示當(dāng)三相零序電流流過三相輸電線，從大地流回時，每相的等值零序阻抗為即零序電抗較之正序電抗幾乎大三倍

docin/sundae_meng2.3.2電力線路的零序阻抗三相導(dǎo)線之間的互阻抗可近似用下28

電力線路的電暈放電

docin/sundae_meng

電力線路的電暈放電

docin/sundae_meng29第2章電力系統(tǒng)各元件的數(shù)學(xué)模型同步發(fā)電機(jī)變壓器輸電線路負(fù)荷docin/sundae_meng第2章電力系統(tǒng)各元件的數(shù)學(xué)模型同步發(fā)電機(jī)docin/sun30負(fù)荷的數(shù)學(xué)模型負(fù)荷是電力系統(tǒng)的重要組成部分，電力系統(tǒng)的分析和計算必須要建立負(fù)荷模型對某一具體的用電設(shè)備建立其負(fù)荷模型并不困難，但對電力系統(tǒng)分析中成千上萬的負(fù)荷模型不可能逐一進(jìn)行描述負(fù)荷模型的特點：多樣性、隨機(jī)性和時變性經(jīng)驗證明，負(fù)荷模型的精度對系統(tǒng)分析的結(jié)論具有很大的影響docin/sundae_meng負(fù)荷的數(shù)學(xué)模型負(fù)荷是電力系統(tǒng)的重要組成部分，電力系統(tǒng)的分析和31負(fù)荷的種類按用戶的性質(zhì)分：工業(yè)負(fù)荷、農(nóng)業(yè)負(fù)荷、商業(yè)負(fù)荷、城鎮(zhèn)居民負(fù)荷等按用電設(shè)備類型分：感應(yīng)電動機(jī)、同步電機(jī)、整流設(shè)備、照明、電熱及空調(diào)等docin/sundae_meng負(fù)荷的種類按用戶的性質(zhì)分：工業(yè)負(fù)荷、農(nóng)業(yè)負(fù)荷、商業(yè)負(fù)荷、城鎮(zhèn)32建立負(fù)荷模型的主要方法綜合統(tǒng)計法：將節(jié)點負(fù)荷看成個別用戶的集合，先將這些用戶的用電器分類，并確定各種類型的用電器的平均特性，然后統(tǒng)計出各類用電器所占的比重，從而綜合得出總的負(fù)荷模型總體辨測法：先從現(xiàn)場采集測量數(shù)據(jù)，然后確定一個合適的負(fù)荷數(shù)學(xué)模型結(jié)構(gòu)，再根據(jù)現(xiàn)場的測試數(shù)據(jù)辨識出模型中所含的參數(shù)值docin/sundae_meng建立負(fù)荷模型的主要方法綜合統(tǒng)計法：將節(jié)點負(fù)荷看成個別用戶的集33負(fù)荷模型的分類靜態(tài)模型vs.動態(tài)模型線性模型vs.非線性模型電壓相關(guān)模型vs.頻率相關(guān)模型機(jī)理模型vs.輸入輸出模型docin/sundae_meng負(fù)荷模型的分類靜態(tài)模型vs.動態(tài)模型docin/sund34靜態(tài)負(fù)荷模型——多項式形式靜態(tài)電壓模型

其中，docin/sundae_meng靜態(tài)負(fù)荷模型——多項式形式靜態(tài)電壓模型docin/sunda35靜態(tài)負(fù)荷模型——多項式形式靜態(tài)頻率模型

其中，docin/sundae_meng靜態(tài)負(fù)荷模型——多項式形式靜態(tài)頻率模型docin/sunda36靜態(tài)負(fù)荷模型——指數(shù)形式docin/sundae_meng靜態(tài)負(fù)荷模型——指數(shù)形式docin/sundae_meng37靜態(tài)負(fù)荷模型——指數(shù)形式docin/sundae_meng靜態(tài)負(fù)荷模型——指數(shù)形式docin/sundae_meng38動態(tài)負(fù)荷模型當(dāng)電壓大范圍變化時，靜態(tài)負(fù)荷模型將對分析結(jié)果帶來較大誤差，需要采用動態(tài)負(fù)荷模型負(fù)荷的動態(tài)特性主要取決于感應(yīng)電動機(jī)的暫態(tài)行為，動態(tài)負(fù)荷模型主要是感應(yīng)電動機(jī)的數(shù)學(xué)模型動態(tài)負(fù)荷模型分為計及機(jī)電暫態(tài)過程和計及機(jī)械暫態(tài)過程兩種類型，后者的容量較小docin/sundae_meng動態(tài)負(fù)荷模型當(dāng)電壓大范圍變化時，靜態(tài)負(fù)荷模型將對分析結(jié)果帶來39對稱分量法：回顧與總攬三個不對稱相量可用三組對稱相量來表示引起系統(tǒng)不對稱運(yùn)行的原因？采用單相表示三相的簡化方法不再適用，如何處理？對稱分量法即是解決此問題的常用方法docin/sundae_meng對稱分量法：回顧與總攬三個不對稱相量可用三組對稱相量來表示d40對稱分量法：回顧與總攬不對稱三相系統(tǒng)的對稱分量合成對稱正序組對稱零序組對稱負(fù)序組docin/sundae_meng對稱分量法：回顧與總攬不對稱三相系統(tǒng)的對稱分量合成對稱正序組41對稱分量法：回顧與總攬不對稱三相系統(tǒng)的對稱分量合成一組不對稱的三相相量Fabc=[FaFbFc]T，可分解為三組三相對稱的相量F120：a相——基準(zhǔn)相(參考相)docin/sundae_meng對稱分量法：回顧與總攬不對稱三相系統(tǒng)的對稱分量合成a相——基42對稱分量法：回顧與總攬正序、負(fù)序、零序均為三相對稱組，可以用單相進(jìn)行分析對稱分量的分解與合成適應(yīng)于任何不對稱三相相量(系統(tǒng))(V、E、I、ψ)通常以a相為基準(zhǔn)相，為簡便計，略去下標(biāo)“a”相序變換是一種線性坐標(biāo)變換docin/sundae_meng對稱分量法：回顧與總攬正序、負(fù)序、零序均為三相對稱組，可以用43對稱分量法：回顧與總攬S相序阻抗矩陣某相序的I(V)激勵只產(chǎn)生同相序的V(I)響應(yīng)對稱分量獨立性三相阻抗矩陣docin/sundae_meng對稱分量法：回顧與總攬S相序阻抗矩陣某相序的I(V)激勵只44對稱分量法：回顧與總攬元件序阻抗：元件上施加某相序電壓與其對應(yīng)的相序電流之比正序阻抗負(fù)序阻抗零序阻抗docin/sundae_meng對稱分量法：回顧與總攬元件序阻抗：元件上施加某相序電壓與其對45對稱分量法：回顧與總攬同步發(fā)電機(jī)的負(fù)序和零序阻抗：當(dāng)三相定子電流為負(fù)序或零序電流時，呈現(xiàn)出的阻抗不對稱短路時，發(fā)電機(jī)內(nèi)部及網(wǎng)絡(luò)中電磁現(xiàn)象十分復(fù)雜定子通入負(fù)序電流時繞組電流成分：（1）定子基頻負(fù)序電流的作用；（2）定子非周期（自由直流）電流的作用，為簡化分析，定義負(fù)序電抗為定子基頻負(fù)序電壓與對應(yīng)負(fù)序電流之比值基頻零序電流→零序漏磁通—X0為定子繞組漏電抗，其值與繞組結(jié)構(gòu)有關(guān)，且小于正序漏電抗dXX<<2docin/sundae_meng對稱分量法：回顧與總攬同步發(fā)電機(jī)的負(fù)序和零序阻抗：當(dāng)三相定子46對稱分量法：回顧與總攬變壓器的零序等值電路與零序電抗變壓器是靜止元件，三相電流相序不改變每相一次/二次繞組電磁耦合關(guān)系正、負(fù)、零序等值電路具有相同形式1、2序電流的相序不同不影響變壓器的漏磁通及互磁通分布，x1=x20序電流對應(yīng)的繞組漏磁通與1、2序無異—xσ0=xσ1=xσ20序電流對應(yīng)的互磁通路徑的磁導(dǎo)—從而xm0與變壓器的鐵芯結(jié)構(gòu)有關(guān)1、2序電流的流通與繞組接線無關(guān)，0序電流的流通則與之有關(guān)繞組電阻與電流相序無關(guān)—1、2、0電阻相等docin/sundae_meng對稱分量法：回顧與總攬變壓器的零序等值電路與零序電抗doci47每相的主磁通Φ0

都經(jīng)鐵芯形成通路并與二次繞組匝鏈，

——與1、2序磁通相同——xm0=xm1=xm2；對稱分量法：回顧與總攬三相變壓器組、三相四柱式、三相五柱式變壓器變壓器零序勵磁電抗docin/sundae_meng每相的主磁通Φ0都經(jīng)鐵芯形成通路并與二次繞組匝鏈，對稱48每相的主磁通Φ0

都受到另兩相Φ0的抵制，不能經(jīng)鐵芯柱、只能被迫經(jīng)絕緣介質(zhì)和外殼形成回路——磁阻很大(磁導(dǎo)很小)——勵磁電抗很小:

xm0<<xm1=xm(2)

；三相三柱變壓器變壓器零序勵磁電抗對稱分量法：回顧與總攬docin/sundae_meng每相的主磁通Φ0都受到另兩相三相三柱變壓器變壓器零序勵49變壓器零序等值電路與外電路的連接0序等值電路與外電路的連接取決于I0

流通路徑——與變壓器三相繞組聯(lián)結(jié)形式及中性點接地方式有關(guān)不對稱短路時，零序電壓施加于相線與大地之間當(dāng)某側(cè)施加零序電壓且能產(chǎn)生零序電流，則該側(cè)與外電路接通：只有Y0

側(cè)才能與外電路接通△繞組中，E0

不能作用到外電路中，但能在三相繞組中形成環(huán)流對稱分量法：回顧與總攬docin/sundae_meng變壓器零序等值電路與外電路的連接0序等值電路與外電路的連接50變壓器繞組接法開關(guān)位置繞組端點與外電路的連接Y1與外電路斷開Y02與外電路接通Δ3與外電路斷開，但與勵磁支路并聯(lián)xm(0)≈∞對稱分量法：回顧與總攬docin/sundae_meng變壓器繞組接法開關(guān)位置繞組端點與外電路的連接Y1與外電路斷開51

（1）Y,d、Y,y

（2）YN,d

（3）YN,y,d（4）YN,yn,d對稱分量法：回顧與總攬docin/sundae_meng（1）Y,d、Y,y（2）YN,d52YN,d對稱分量法：回顧與總攬YN,y,ddocin/sundae_mengYN,dYN,y,ddocin/sundae_meng53對稱分量法：回顧與總攬YN,yn,ddocin/sundae_mengYN,yn,ddocin/sundae_meng54對稱分量法：回顧與總攬YN,yn,d中性點有接地阻抗docin/sundae_mengYN,yn,ddocin/sundae_meng55對稱分量法：回顧與總攬輸電線路的零序等值電路與零序電抗輸電線路是靜止元件，正、負(fù)序參數(shù)相同三相輸電線路的零序阻抗，是當(dāng)三相線路流過零序電流（從大地流回），即完全相同的三相交流電流時每相的等值阻抗，可看作由三個“導(dǎo)線-大地”回路所組成：自阻抗+互阻抗，近似為正（負(fù)）序電抗的3倍

docin/sundae_meng對稱分量法：回顧與總攬輸電線路的零序等值電路與零序電抗doc56復(fù)習(xí)與預(yù)習(xí)理解架空輸電線路的4個基本參數(shù)分別對應(yīng)何種物理現(xiàn)象，掌握3種等值電路及其適用場合作業(yè)題（03.29Due）：一條三相架空輸電線路全長40公里，其總的串聯(lián)阻抗為Z=5+j20Ω，并聯(lián)導(dǎo)納為Y=j133×10??S，線路末端接40MW的三相平衡負(fù)荷，電壓為220kV，功率因數(shù)為滯后的0.9，請采用3種等值電路求取線路首端電壓（1）線路全長40公里（2）線路全長400公里下周的課程內(nèi)容：3.1、3.2節(jié)，電力網(wǎng)標(biāo)幺值等效電路（標(biāo)幺值、電壓等級），電力網(wǎng)絡(luò)中的潮流分布（電壓降落、功率損耗）docin/sundae_meng復(fù)習(xí)與預(yù)習(xí)理解架空輸電線路的4個基本參數(shù)分別對應(yīng)何種物理現(xiàn)象57電氣工程基礎(chǔ)—系統(tǒng)篇

docin/sundae_meng電氣工程基礎(chǔ)—系統(tǒng)篇

docin/sundae_meng58第2章電力系統(tǒng)各元件的數(shù)學(xué)模型同步發(fā)電機(jī)變壓器輸電線路負(fù)荷docin/sundae_meng第2章電力系統(tǒng)各元件的數(shù)學(xué)模型同步發(fā)電機(jī)docin/sun592.3.1電力線路正負(fù)序參數(shù)與等值電路一、電力線路的正（負(fù)）序參數(shù)三相電力線路的原始參數(shù)以單位長度的電路參數(shù)來表示單位長度線路的串聯(lián)電阻r1單位長度線路的串聯(lián)電抗x1單位長度線路的并聯(lián)電導(dǎo)g1單位長度線路的并聯(lián)電納b1各參數(shù)可以通過計算或測量來確定docin/sundae_meng2.3.1電力線路正負(fù)序參數(shù)與等值電路一、電力線路的正（負(fù)602.3.1電力線路正負(fù)序參數(shù)與等值電路串聯(lián)電阻反映線路通過電流時產(chǎn)生的有功功率損耗效應(yīng)，直流電阻通常小于交流電阻集膚效應(yīng)：導(dǎo)線交流電阻與直流電阻的比值隨著頻率的升高而增大，隨導(dǎo)線截面積的增大而上升對銅、鋁絞線，當(dāng)截面積不是特別大時，頻率50-60Hz的交流電阻與直流電阻相差甚微鋼芯鋁絞線的交流電阻與鋁線部分的直流電阻差別很小一般電力系統(tǒng)計算中均可用直流電阻代替有效電阻電阻值與溫度有關(guān)產(chǎn)品手冊提供溫度為20oC時單位長度的直流電阻，應(yīng)根據(jù)實際溫度進(jìn)行修正docin/sundae_meng2.3.1電力線路正負(fù)序參數(shù)與等值電路串聯(lián)電阻docin/612.3.1電力線路正負(fù)序參數(shù)與等值電路每相單位長度線路的交流電阻200C時的電阻率（Ω·mm2/km）鋁：ρ＝31.5Ω·mm2/km銅：ρ＝18.8Ω·mm2/km導(dǎo)線的額定截面積（mm2）溫度修正：電阻溫度系數(shù)鋁：α＝0.00382（1/0C）銅：α＝0.0036（1/0C）docin/sundae_meng2.3.1電力線路正負(fù)序參數(shù)與等值電路每相單位長度線路的交622.3.1電力線路正負(fù)序參數(shù)與等值電路并聯(lián)電導(dǎo)線路帶電時絕緣介質(zhì)中產(chǎn)生的泄漏電流及導(dǎo)體附近空氣游離而產(chǎn)生有功功率損耗110kV以下的架空線路，與電壓有關(guān)的有功功率損耗多由絕緣子表面泄漏電流引起的110kV及以上電壓架空線路，與電壓有關(guān)的有功功率損耗多由電暈放電現(xiàn)象引起的一相對地等值電導(dǎo)電暈損耗和泄露電流通常很小，可以認(rèn)為g1=0三相線路每千米的電暈有功功率損耗（kW）線路的線電壓（kV）docin/sundae_meng2.3.1電力線路正負(fù)序參數(shù)與等值電路并聯(lián)電導(dǎo)三相線路每千632.3.1電力線路正負(fù)序參數(shù)與等值電路安培定律：電流周圍存在磁場，磁場H方向與電流的方向有關(guān)，其關(guān)系可以由右手螺旋定則來判斷(1)通電直導(dǎo)線中的安培定則：用右手握住通電直導(dǎo)線，讓大拇指指向電流的方向，那么四指的指向就是磁感線的環(huán)繞方向docin/sundae_meng2.3.1電力線路正負(fù)序參數(shù)與等值電路安培定律：電流周圍存642.3.1電力線路正負(fù)序參數(shù)與等值電路安培定律：電流周圍存在磁場，磁場H方向與電流的方向有關(guān)，其關(guān)系可以由右手螺旋定則來判斷(2)通電螺線管中的安培定則：用右手握住通電螺線管，使四指彎曲與電流方向一致，那么大拇指所指的那一端是通電螺線管的N極docin/sundae_meng2.3.1電力線路正負(fù)序參數(shù)與等值電路安培定律：電流周圍存652.3.1電力線路正負(fù)序參數(shù)與等值電路串聯(lián)電抗（電感）反映載流導(dǎo)體的磁場效應(yīng)單根長導(dǎo)線的自感：磁力線是一簇同心圓docin/sundae_meng2.3.1電力線路正負(fù)序參數(shù)與等值電路串聯(lián)電抗（電感）do66兩根平行長導(dǎo)線的互感2.3.1電力線路正負(fù)序參數(shù)與等值電路docin/sundae_meng兩根平行長導(dǎo)線的互感2.3.1電力線路正負(fù)序參數(shù)與等值電路672.3.1電力線路正負(fù)序參數(shù)與等值電路三相線路的電感

D12(Dab)≠D23(Dbc)≠D31(Dca)docin/sundae_meng2.3.1電力線路正負(fù)序參數(shù)與等值電路三相線路的電感doc682.3.1電力線路正負(fù)序參數(shù)與等值電路三相線路均勻換位每相單位長度線路的電抗其中為三相導(dǎo)線的幾何均距

為導(dǎo)線材料的相對導(dǎo)磁系數(shù)為導(dǎo)線的平均幾何半徑ABCABCABCdocin/sundae_meng2.3.1電力線路正負(fù)序參數(shù)與等值電路三相線路均勻換位AB692.3.1電力線路正負(fù)序參數(shù)與等值電路220kV及以上的超高壓架空線路，為了減小電暈放電和單位長度電抗，采用分裂導(dǎo)線分裂數(shù)n，導(dǎo)線半徑r時的等值半徑docin/sundae_meng2.3.1電力線路正負(fù)序參數(shù)與等值電路220kV及以上的702.3.1電力線路正負(fù)序參數(shù)與等值電路高斯定律：表明在閉合曲面內(nèi)的電荷分布與產(chǎn)生的電場E之間的關(guān)系，穿過一封閉曲面的電力線總數(shù)與封閉曲面所包圍的電荷量成正比，即電場強(qiáng)度在一封閉曲面上的面積分與封閉曲面所包圍的電荷量成正比docin/sundae_meng2.3.1電力線路正負(fù)序參數(shù)與等值電路高斯定律：表明在閉合712.3.1電力線路正負(fù)序參數(shù)與等值電路并聯(lián)電納（電容）反映帶電導(dǎo)體周圍的電場效應(yīng)docin/sundae_meng2.3.1電力線路正負(fù)序參數(shù)與等值電路并聯(lián)電納（電容）do722.3.1電力線路正負(fù)序參數(shù)與等值電路一相對地等值電納對分裂導(dǎo)線docin/sundae_meng2.3.1電力線路正負(fù)序參數(shù)與等值電路一相對地等值電納do732.3.1電力線路正負(fù)序參數(shù)與等值電路二、電力線路正（負(fù)）序單相等值電路對不是很長的線路（≤300km），不考慮分布特性，而采用集中參數(shù)及其等值電路；對較長、電壓等級較高的線路（>300km），應(yīng)考慮其參數(shù)的分布特性集中參數(shù)模型docin/sundae_meng2.3.1電力線路正負(fù)序參數(shù)與等值電路二、電力線路正（負(fù)）742.3.1電力線路正負(fù)序參數(shù)與等值電路輸電線路單相集中參數(shù)等值電路docin/sundae_meng2.3.1電力線路正負(fù)序參數(shù)與等值電路輸電線路單相集中參數(shù)752.3.1電力線路正負(fù)序參數(shù)與等值電路長度較短（<100km）、較低電壓等級（<60kV）的輸電線路，對并聯(lián)電導(dǎo)和電納忽略不計docin/sundae_meng2.3.1電力線路正負(fù)序參數(shù)與等值電路長度較短（<100762.3.1電力線路正負(fù)序參數(shù)與等值電路分布參數(shù)模型docin/sundae_meng2.3.1電力線路正負(fù)序參數(shù)與等值電路分布參數(shù)模型doci772.3.1電力線路正負(fù)序參數(shù)與等值電路由可得docin/sundae_meng2.3.1電力線路正負(fù)序參數(shù)與等值電路由docin/sun782.3.1電力線路正負(fù)序參數(shù)與等值電路

對x求導(dǎo)解微分方程組docin/sundae_meng2.3.1電力線路正負(fù)序參數(shù)與等值電路對x求導(dǎo)do792.3.1電力線路正負(fù)序參數(shù)與等值電路線路特性阻抗線路傳播系數(shù)則docin/sundae_meng2.3.1電力線路正負(fù)序參數(shù)與等值電路線路特性阻抗doci802.3.1電力線路正負(fù)序參數(shù)與等值電路由雙曲函數(shù)的定義得docin/sundae_meng2.3.1電力線路正負(fù)序參數(shù)與等值電路由雙曲函數(shù)的定義do812.3.1電力線路正負(fù)序參數(shù)與等值電路對Π形等值電路對T形等值電路docin/sundae_meng2.3.1電力線路正負(fù)序參數(shù)與等值電路對Π形等值電路doc822.3.1電力線路正負(fù)序參數(shù)與等值電路？docin/sundae_meng2.3.1電力線路正負(fù)序參數(shù)與等值電路？docin/sun832.3.2電力線路的零序阻抗三相輸電線路的零序阻抗，是當(dāng)三相線路流過零序電流，即完全相同的三相交流電流時每相的等值阻抗在三相架空輸電線路零序電流以大地作為回路的情況下，三相架空輸電線可看作由三個“導(dǎo)線-大地”回路所組成每根導(dǎo)線-大地回路單位長度的自阻抗docin/sundae_meng2.3.2電力線路的零序阻抗三相輸電線路的零序阻抗，是當(dāng)三842.3.2電力線路的零序阻抗三相導(dǎo)線之間的互阻抗可近似用下式表示當(dāng)三相零序電流流過三相輸電線，從大地流回時，每相的等值零序阻抗為即零序電抗較之正序電抗幾乎大三倍

docin/sundae_meng2.3.2電力線路的零序阻抗三相導(dǎo)線之間的互阻抗可近似用下85

電力線路的電暈放電

docin/sundae_meng

電力線路的電暈放電

docin/sundae_meng86第2章電力系統(tǒng)各元件的數(shù)學(xué)模型同步發(fā)電機(jī)變壓器輸電線路負(fù)荷docin/sundae_meng第2章電力系統(tǒng)各元件的數(shù)學(xué)模型同步發(fā)電機(jī)docin/sun87負(fù)荷的數(shù)學(xué)模型負(fù)荷是電力系統(tǒng)的重要組成部分，電力系統(tǒng)的分析和計算必須要建立負(fù)荷模型對某一具體的用電設(shè)備建立其負(fù)荷模型并不困難，但對電力系統(tǒng)分析中成千上萬的負(fù)荷模型不可能逐一進(jìn)行描述負(fù)荷模型的特點：多樣性、隨機(jī)性和時變性經(jīng)驗證明，負(fù)荷模型的精度對系統(tǒng)分析的結(jié)論具有很大的影響docin/sundae_meng負(fù)荷的數(shù)學(xué)模型負(fù)荷是電力系統(tǒng)的重要組成部分，電力系統(tǒng)的分析和88負(fù)荷的種類按用戶的性質(zhì)分：工業(yè)負(fù)荷、農(nóng)業(yè)負(fù)荷、商業(yè)負(fù)荷、城鎮(zhèn)居民負(fù)荷等按用電設(shè)備類型分：感應(yīng)電動機(jī)、同步電機(jī)、整流設(shè)備、照明、電熱及空調(diào)等docin/sundae_meng負(fù)荷的種類按用戶的性質(zhì)分：工業(yè)負(fù)荷、農(nóng)業(yè)負(fù)荷、商業(yè)負(fù)荷、城鎮(zhèn)89建立負(fù)荷模型的主要方法綜合統(tǒng)計法：將節(jié)點負(fù)荷看成個別用戶的集合，先將這些用戶的用電器分類，并確定各種類型的用電器的平均特性，然后統(tǒng)計出各類用電器所占的比重，從而綜合得出總的負(fù)荷模型總體辨測法：先從現(xiàn)場采集測量數(shù)據(jù)，然后確定一個合適的負(fù)荷數(shù)學(xué)模型結(jié)構(gòu)，再根據(jù)現(xiàn)場的測試數(shù)據(jù)辨識出模型中所含的參數(shù)值docin/sundae_meng建立負(fù)荷模型的主要方法綜合統(tǒng)計法：將節(jié)點負(fù)荷看成個別用戶的集90負(fù)荷模型的分類靜態(tài)模型vs.動態(tài)模型線性模型vs.非線性模型電壓相關(guān)模型vs.頻率相關(guān)模型機(jī)理模型vs.輸入輸出模型docin/sundae_meng負(fù)荷模型的分類靜態(tài)模型vs.動態(tài)模型docin/sund91靜態(tài)負(fù)荷模型——多項式形式靜態(tài)電壓模型

其中，docin/sundae_meng靜態(tài)負(fù)荷模型——多項式形式靜態(tài)電壓模型docin/sunda92靜態(tài)負(fù)荷模型——多項式形式靜態(tài)頻率模型

其中，docin/sundae_meng靜態(tài)負(fù)荷模型——多項式形式靜態(tài)頻率模型docin/sunda93靜態(tài)負(fù)荷模型——指數(shù)形式docin/sundae_meng靜態(tài)負(fù)荷模型——指數(shù)形式docin/sundae_meng94靜態(tài)負(fù)荷模型——指數(shù)形式docin/sundae_meng靜態(tài)負(fù)荷模型——指數(shù)形式docin/sundae_meng95動態(tài)負(fù)荷模型當(dāng)電壓大范圍變化時，靜態(tài)負(fù)荷模型將對分析結(jié)果帶來較大誤差，需要采用動態(tài)負(fù)荷模型負(fù)荷的動態(tài)特性主要取決于感應(yīng)電動機(jī)的暫態(tài)行為，動態(tài)負(fù)荷模型主要是感應(yīng)電動機(jī)的數(shù)學(xué)模型動態(tài)負(fù)荷模型分為計及機(jī)電暫態(tài)過程和計及機(jī)械暫態(tài)過程兩種類型，后者的容量較小docin/sundae_meng動態(tài)負(fù)荷模型當(dāng)電壓大范圍變化時，靜態(tài)負(fù)荷模型將對分析結(jié)果帶來96對稱分量法：回顧與總攬三個不對稱相量可用三組對稱相量來表示引起系統(tǒng)不對稱運(yùn)行的原因？采用單相表示三相的簡化方法不再適用，如何處理？對稱分量法即是解決此問題的常用方法docin/sundae_meng對稱分量法：回顧與總攬三個不對稱相量可用三組對稱相量來表示d97對稱分量法：回顧與總攬不對稱三相系統(tǒng)的對稱分量合成對稱正序組對稱零序組對稱負(fù)序組docin/sundae_meng對稱分量法：回顧與總攬不對稱三相系統(tǒng)的對稱分量合成對稱正序組98對稱分量法：回顧與總攬不對稱三相系統(tǒng)的對稱分量合成一組不對稱的三相相量Fabc=[FaFbFc]T，可分解為三組三相對稱的相量F120：a相——基準(zhǔn)相(參考相)docin/sundae_meng對稱分量法：回顧與總攬不對稱三相系統(tǒng)的對稱分量合成a相——基99對稱分量法：回顧與總攬正序、負(fù)序、零序均為三相對稱組，可以用單相進(jìn)行分析對稱分量的分解與合成適應(yīng)于任何不對稱三相相量(系統(tǒng))(V、E、I、ψ)通常以a相為基準(zhǔn)相，為簡便計，略去下標(biāo)“a”相序變換是一種線性坐標(biāo)變換docin/sundae_meng對稱分量法：回顧與總攬正序、負(fù)序、零序均為三相對稱組，可以用100對稱分量法：回顧與總攬S相序阻抗矩陣某相序的I(V)激勵只產(chǎn)生同相序的V(I)響應(yīng)對稱分量獨立性三相阻抗矩陣docin/sundae_meng對稱分量法：回顧與總攬S相序阻抗矩陣某相序的I(V)激勵只101對稱分量法：回顧與總攬元件序阻抗：元件上施加某相序電壓與其對應(yīng)的相序電流之比正序阻抗負(fù)序阻抗零序阻抗docin/sundae_meng對稱分量法：回顧與總攬元件序阻抗：元件上施加某相序電壓與其對102對稱分量法：回顧與總攬同步發(fā)電機(jī)的負(fù)序和零序阻抗：當(dāng)三相定子電流為負(fù)序或零序電流時，呈現(xiàn)出的阻抗不對稱短路時，發(fā)電機(jī)內(nèi)部及網(wǎng)絡(luò)中電磁現(xiàn)象十分復(fù)雜定子通入負(fù)序電流時繞組電流成分：（1）定子基頻負(fù)序電流的作用；（2）定子非周期（自由直流）電流的作用，為簡化分析，定義負(fù)序電抗為定子基頻負(fù)序電壓與對應(yīng)負(fù)序電流之比值基頻零序電流→零序漏磁通—X0為定子繞組漏電抗，其值與繞組結(jié)構(gòu)有關(guān)，且小于正序漏電抗dXX<<2docin/sundae_meng對稱分量法：回顧與總攬同步發(fā)電機(jī)的負(fù)序和零序阻抗：當(dāng)三相定子103對稱分量法：回顧與總攬變壓器的零序等值電路與零序電抗變壓器是靜止元件，三相電流相序不改變每相一次/二次繞組電磁耦合關(guān)系正、負(fù)、零序等值電路具有相同形式1、2序電流的相序不同不影響變壓器的漏磁通及互磁通分布，x1=x20序電流對應(yīng)的繞組漏磁通與1、2序無異—xσ0=xσ1=xσ20序電流對應(yīng)的互磁通路徑的磁導(dǎo)—從而xm0與變壓器的鐵芯結(jié)構(gòu)有關(guān)1、2序電流的流通與繞組接線無關(guān)，0序電流的流通則與之有關(guān)繞組電阻與電流相序無關(guān)—1、2、0電阻相等docin/sundae_meng對稱分量法：回顧與總攬變壓器的零序等值電路與零序電抗doci104每相的主磁通Φ0