發(fā)電廠電氣設(shè)備及運(yùn)行第一章

發(fā)電廠電氣設(shè)備及運(yùn)行第一章第1頁(yè)，共40頁(yè)，2023年，2月20日，星期一第一章電力網(wǎng)的等值電路1、變壓器的參數(shù)和數(shù)學(xué)模型2、電力線路的參數(shù)和數(shù)學(xué)模型3、電力網(wǎng)的數(shù)學(xué)模型第2頁(yè)，共40頁(yè)，2023年，2月20日，星期一一、雙繞組變壓器u1I1n1:n2I2u21、理想變壓器I1n1=I2n2

I2=k

I1u1/n1=u2/n2

u2=

u1/kk=n1/n2特征：無(wú)銅損、鐵損、漏抗、激磁電流2、實(shí)際變壓器RTjXT-jBTGT通過(guò)短路和開(kāi)路試驗(yàn)求RT、XT、BT、GT§1.1變壓器的數(shù)學(xué)模型第3頁(yè)，共40頁(yè)，2023年，2月20日，星期一3、短路試驗(yàn)求RT、XT條件：一側(cè)短路，另一側(cè)加電壓使短路繞組電流達(dá)到額定值短路損耗：注意單位：UN（V）、SN（VA）、Pk（W）如UN（KV）、SN（MVA）、Pk（KW）時(shí)§1.2變壓器的數(shù)學(xué)模型第4頁(yè)，共40頁(yè)，2023年，2月20日，星期一短路電壓百分比UN（KV）、SN（MVA）§1.2變壓器的數(shù)學(xué)模型第5頁(yè)，共40頁(yè)，2023年，2月20日，星期一4、開(kāi)路試驗(yàn)求GT、BT條件：一側(cè)開(kāi)路，另一側(cè)加額定電壓空載損耗：空載電流百分比I0%有功分量Ig無(wú)功分量Ib§1.2變壓器的數(shù)學(xué)模型第6頁(yè)，共40頁(yè)，2023年，2月20日，星期一二、三繞組變壓器-jBTRT1jXT1GTRT2jXT2RT3jXT3參數(shù)的求法與雙繞組相同注意三繞組容量比不同各繞組排列不同導(dǎo)納的求法與雙繞組相同短路試驗(yàn)求RT、XT條件：令一個(gè)繞組開(kāi)路，一個(gè)繞組短路，而在余下的一個(gè)繞組施加電壓，依此得的數(shù)據(jù)（兩兩短路試驗(yàn)）§1.2變壓器的數(shù)學(xué)模型第7頁(yè)，共40頁(yè)，2023年，2月20日，星期一1、由短路損耗求RT對(duì)于第Ⅰ類（100/100/100）§1.2變壓器的數(shù)學(xué)模型第8頁(yè)，共40頁(yè)，2023年，2月20日，星期一對(duì)于第Ⅱ類（100/50/100）第Ⅲ類（100/100/50）試驗(yàn)時(shí)小繞組不過(guò)負(fù)荷，存在歸算問(wèn)題，歸算到SN對(duì)于（100/50/100）對(duì)于（100/100/50）代入可計(jì)算§1.2變壓器的數(shù)學(xué)模型第9頁(yè)，共40頁(yè)，2023年，2月20日，星期一只給出一個(gè)最大短路損耗Pkmax時(shí)（兩個(gè)100%繞組間短路）2、由短路電壓百分比求XT（制造商已歸算，直接用）排列不同，阻抗不同，中間繞組最小，甚至為負(fù)，一般取0§1.2變壓器的數(shù)學(xué)模型第10頁(yè)，共40頁(yè)，2023年，2月20日，星期一電力線路1、導(dǎo)線架空線：導(dǎo)線、避雷線、桿塔、絕緣子、金具電纜線：導(dǎo)線、絕緣層、保護(hù)層要求：導(dǎo)電好、機(jī)械強(qiáng)度大、抗腐蝕能力強(qiáng)鋁—L—常用，機(jī)械強(qiáng)度不夠，鋼芯鋁線材料鋼—G—導(dǎo)電性差，做避雷線銅—T—最好，但貴鋁合金—HL§1.3電力線路的參數(shù)和數(shù)學(xué)模型一.線路的結(jié)構(gòu)第11頁(yè)，共40頁(yè)，2023年，2月20日，星期一結(jié)構(gòu)多股線絞合—J排列：1、6、12、18普通型：LGJ鋁/鋼比5.6—6.0加強(qiáng)型：LGJJ鋁/鋼比4.3—4.4輕型：LGJQ鋁/鋼比8.0—8.1LGJ-400/50—數(shù)字表示截面積擴(kuò)徑導(dǎo)線—K擴(kuò)大直徑，不增加截面積LGJK-300相當(dāng)于LGJQ-400和普通鋼芯相區(qū)別，支撐層6股分裂導(dǎo)線——每相分成若干根，相互之間保持一定距離400-500mm,防電暈，減小了電抗，電容增大§1.3電力線路的參數(shù)和數(shù)學(xué)模型第12頁(yè)，共40頁(yè)，2023年，2月20日，星期一第13頁(yè)，共40頁(yè)，2023年，2月20日，星期一四分裂導(dǎo)線第14頁(yè)，共40頁(yè)，2023年，2月20日，星期一結(jié)構(gòu)木塔——已不用2.桿塔鋼筋混凝土塔—單桿、型桿鐵塔—用于跨越，超高壓輸電、耐張、轉(zhuǎn)角、 換位。獨(dú)根鋼管—城市供電作用分直線桿塔—線路走向直線處，只承受導(dǎo)線自重耐張桿塔—承受對(duì)導(dǎo)線的拉緊力轉(zhuǎn)向桿塔—用于線路轉(zhuǎn)彎處換位桿塔—減少三相參數(shù)的不平衡跨越桿塔—跨越寬度大時(shí)，塔高：100—200米終端桿塔—只承受一側(cè)的耐張力，導(dǎo)線首末端§1.3電力線路的參數(shù)和數(shù)學(xué)模型第15頁(yè)，共40頁(yè)，2023年，2月20日，星期一§1.3電力線路的參數(shù)和數(shù)學(xué)模型第16頁(yè)，共40頁(yè)，2023年，2月20日，星期一§1.3電力線路的參數(shù)和數(shù)學(xué)模型第17頁(yè)，共40頁(yè)，2023年，2月20日，星期一§1.3電力線路的參數(shù)和數(shù)學(xué)模型第18頁(yè)，共40頁(yè)，2023年，2月20日，星期一§1.3電力線路的參數(shù)和數(shù)學(xué)模型第19頁(yè)，共40頁(yè)，2023年，2月20日，星期一§1.3電力線路的參數(shù)和數(shù)學(xué)模型第20頁(yè)，共40頁(yè)，2023年，2月20日，星期一ABC§1.3電力線路的參數(shù)和數(shù)學(xué)模型一次整循環(huán)換位：換位的目的：為了減少三相參數(shù)的不平衡第21頁(yè)，共40頁(yè)，2023年，2月20日，星期一§1.3電力線路的參數(shù)和數(shù)學(xué)模型第22頁(yè)，共40頁(yè)，2023年，2月20日，星期一二、單位長(zhǎng)度電力線路的參數(shù)1、電阻r1=ρ/sS截面積mm2單位：Ω?mm2/km一般是查表rt=r20(1+α(t-20))鋼線電阻：導(dǎo)磁集膚、磁滯效應(yīng)交流電阻> 直流電阻，和電流有關(guān)查手冊(cè)ρ電阻率銅：18.8鋁:31.3與溫度有關(guān)§1.3電力線路的參數(shù)和數(shù)學(xué)模型第23頁(yè)，共40頁(yè)，2023年，2月20日，星期一2、電抗物理意義：導(dǎo)線通交流電，產(chǎn)生磁場(chǎng)自感、互感外電抗內(nèi)電抗對(duì)數(shù)關(guān)系：導(dǎo)線截面和布置無(wú)顯著影響，一般0.4Ω/km正三角布置Dm=D；水平布置Dm=1.26D分裂導(dǎo)線：改變磁場(chǎng)，增大了半徑，減少了電抗§1.3電力線路的參數(shù)和數(shù)學(xué)模型第24頁(yè)，共40頁(yè)，2023年，2月20日，星期一3、電納物理意義：導(dǎo)線通交流電，產(chǎn)生電場(chǎng)容感對(duì)數(shù)關(guān)系：變化不大，一般2.85Х10-6S

/km分裂導(dǎo)線：增大了等效半徑，電納增大，用req替代r計(jì)算Dm與r的意義與電抗表達(dá)式一致§1.3電力線路的參數(shù)和數(shù)學(xué)模型第25頁(yè)，共40頁(yè)，2023年，2月20日，星期一4、電導(dǎo)物理意義絕緣子表面泄露——很小，忽略實(shí)測(cè)損耗，計(jì)算電導(dǎo)，一般忽略110KV—9.6mm空氣電離——電暈損耗，臨界電壓Ucr， 好天不產(chǎn)生，壞天可有規(guī)定最小直徑220KV—21.28mm330KV—32.2mm分裂導(dǎo)線電纜參數(shù)計(jì)算復(fù)雜，查手冊(cè)§1.3電力線路的參數(shù)和數(shù)學(xué)模型第26頁(yè)，共40頁(yè)，2023年，2月20日，星期一三、電力線路的等值電路r1jx1g1jb1r1jx1g1jb1r1jx1g1jb1r1jx1g1jb1一般線路的等值電路（正常運(yùn)行時(shí)忽略g）1、短線路（一字型等值電路）條件：L<100km的架空線,忽略g，b 線路電壓不高§1.3電力線路的參數(shù)和數(shù)學(xué)模型第27頁(yè)，共40頁(yè)，2023年，2月20日，星期一2、中等長(zhǎng)度線路（π型和T型等值電路）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ZY/2Y/2Z/2Z/2Y3、長(zhǎng)線路（分布參數(shù)—雙曲函數(shù)）書(shū)上例題P51§1.3電力線路的參數(shù)和數(shù)學(xué)模型第28頁(yè)，共40頁(yè)，2023年，2月20日，星期一一、多電壓等級(jí)網(wǎng)絡(luò)中參數(shù)和變量的歸算（有名值）電力線、變壓器等值電路級(jí)聯(lián)成電力網(wǎng)等值電路

注意：多級(jí)電壓網(wǎng)存在一個(gè)不同電壓級(jí)之間的歸算問(wèn)題變壓器的參數(shù)與UN有關(guān)，歸算到哪一側(cè)，值不同變壓器的負(fù)載阻抗歸算到某一側(cè)時(shí)，和變比平方有關(guān)要級(jí)聯(lián)等值電路，須將不同電壓級(jí)下的阻抗、導(dǎo)納、電壓、電流歸算到同一級(jí)—基本級(jí)（取電網(wǎng)最高電壓）歸算§1.4電力系統(tǒng)的等值電路第29頁(yè)，共40頁(yè)，2023年，2月20日，星期一K的取值分子是向著基本級(jí)一側(cè)的電壓K的計(jì)算分母是向著待歸算一側(cè)的電壓手算—實(shí)際變比計(jì)算機(jī)—先取線路額定電壓比值，然而再修正T3500/121T4242/525T2110/38.5220KV500KV110KV35KV10KVT135/11§1.4電力系統(tǒng)的等值電路

如需將10KV側(cè)的參數(shù)和變量歸算至500KV側(cè)，則變壓器T-1、T-2、T-3、的變比k1、k2、k3應(yīng)分別取35/11、110/38.5、500/121第30頁(yè)，共40頁(yè)，2023年，2月20日，星期一例題：電力網(wǎng)接線如圖所示，圖中各元件的技術(shù)數(shù)據(jù)見(jiàn)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T1T2k210KV110KV6KVk1L1L2符號(hào)額定容量（MVA）額定電壓（KV）Uk%?Pk(KW)I0%?P0(KW)T131.510.5/12110.5190332T220110/6.610.51352.822符號(hào)導(dǎo)線型號(hào)長(zhǎng)度（Km）電壓(KV)電阻(Ω/km)電抗(Ω/km)電納(S/km)L1LGJ-1851001100.170.383.15?10-6L2LGJ-300560.1050.383表1:表2:§1.4電力系統(tǒng)的等值電路第31頁(yè)，共40頁(yè)，2023年，2月20日，星期一解:變壓器的電阻、導(dǎo)納，線路的電導(dǎo)都略去不計(jì)歸算到110KV側(cè)變壓器T1的電抗：變壓器T2的電抗：線路L1的電阻、電抗和電納為：§1.4電力系統(tǒng)的等值電路第32頁(yè)，共40頁(yè)，2023年，2月20日，星期一線路L2的電阻、電抗為：j48.8ΩjxT1RL1jXL117Ωj38Ωj48.8ΩjxT1RL2jXL217Ωj38ΩjBL1/2j1.575Х10-4jBL1/2j1.575Х10-4§1.4電力系統(tǒng)的等值電路第33頁(yè)，共40頁(yè)，2023年，2月20日，星期一j0.1757ΩjxT1RL1jXL10.0612Ωj0.1368Ωj0.228ΩjxT1RL2jXL20.525Ωj1.915ΩjBL1/2jJ4.376Х10-2jBL1/2j4.376Х10-2歸算到6KV側(cè)§1.4電力系統(tǒng)的等值電路第34頁(yè)，共40頁(yè)，2023年，2月20日，星期一二、標(biāo)幺值（標(biāo)么值）1、定義：標(biāo)幺值=有名值（歐、西、千伏、千安、兆伏安）基準(zhǔn)值（與對(duì)應(yīng)有名值的量剛相同）標(biāo)幺值—沒(méi)有單位的相對(duì)值參數(shù)三相與單相公式一致結(jié)果清晰易于判斷結(jié)果對(duì)否簡(jiǎn)化計(jì)算無(wú)量剛，概念不清§1.4電力系統(tǒng)的等值電路特點(diǎn)第35頁(yè)，共40頁(yè)，2023年，2月20日，星期一若選電壓、電流、功率和阻抗的基準(zhǔn)值為UB，IB，SB，ZB，相應(yīng)的標(biāo)幺值如下：§1.5電力系統(tǒng)的等值電路第36頁(yè)，共40頁(yè)，2023年，2月20日，星期一2、基準(zhǔn)值的選取基準(zhǔn)值的單位與對(duì)應(yīng)有名值的單位相同各種量的基準(zhǔn)值之間應(yīng)符合電路的基本關(guān)系五個(gè)量中任選兩個(gè)，其余三個(gè)派生，一般取SB，UB，SB—總功率或某發(fā)、變額定功率，UB—基本級(jí)電壓

§1.5電力系統(tǒng)的等值電路第37頁(yè)，共40頁(yè)，2023年，2月20日，星期一3不同基準(zhǔn)值的標(biāo)幺值間的換算把標(biāo)幺阻抗還原成有名值：新基準(zhǔn)值下的標(biāo)幺值：§1.5電力系統(tǒng)的等值電路第38頁(yè)，共40頁(yè)，2023年，2月20日，星期一4、電力系統(tǒng)的標(biāo)幺值等值電路的制定多電壓等級(jí)系統(tǒng)仍存在歸算問(wèn)題，有兩種求法歸算有名值指定基本級(jí)，將其它級(jí)有名值歸算到基本級(jí)指定一套基本級(jí)下的基準(zhǔn)值用標(biāo)幺值定義求歸算基準(zhǔn)值（就地歸算）