發(fā)電廠電氣設(shè)備及運行第一章

發(fā)電廠電氣設(shè)備及運行第一章第1頁，共40頁，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，共40頁，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：無銅損、鐵損、漏抗、激磁電流2、實際變壓器RTjXT-jBTGT通過短路和開路試驗求RT、XT、BT、GT§1.1變壓器的數(shù)學(xué)模型第3頁，共40頁，2023年，2月20日，星期一3、短路試驗求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§1.2變壓器的數(shù)學(xué)模型第4頁，共40頁，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，共40頁，2023年，2月20日，星期一4、開路試驗求GT、BT條件：一側(cè)開路，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無功分量Ib§1.2變壓器的數(shù)學(xué)模型第6頁，共40頁，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求RT、XT條件：令一個繞組開路，一個繞組短路，而在余下的一個繞組施加電壓，依此得的數(shù)據(jù)（兩兩短路試驗）§1.2變壓器的數(shù)學(xué)模型第7頁，共40頁，2023年，2月20日，星期一1、由短路損耗求RT對于第Ⅰ類（100/100/100）§1.2變壓器的數(shù)學(xué)模型第8頁，共40頁，2023年，2月20日，星期一對于第Ⅱ類（100/50/100）第Ⅲ類（100/100/50）試驗時小繞組不過負荷，存在歸算問題，歸算到SN對于（100/50/100）對于（100/100/50）代入可計算§1.2變壓器的數(shù)學(xué)模型第9頁，共40頁，2023年，2月20日，星期一只給出一個最大短路損耗Pkmax時（兩個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，一般取0§1.2變壓器的數(shù)學(xué)模型第10頁，共40頁，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、保護層要求：導(dǎo)電好、機械強度大、抗腐蝕能力強鋁—L—常用，機械強度不夠，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，共40頁，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)字表示截面積擴徑導(dǎo)線—K擴大直徑，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，共40頁，2023年，2月20日，星期一第13頁，共40頁，2023年，2月20日，星期一四分裂導(dǎo)線第14頁，共40頁，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，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，共40頁，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，共40頁，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，共40頁，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，共40頁，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，共40頁，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，共40頁，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，共40頁，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，共40頁，2023年，2月20日，星期一二、單位長度電力線路的參數(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，共40頁，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)生磁場自感、互感外電抗內(nèi)電抗對數(shù)關(guān)系：導(dǎo)線截面和布置無顯著影響，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，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，共40頁，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)生電場容感對數(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計算Dm與r的意義與電抗表達式一致§1.3電力線路的參數(shù)和數(shù)學(xué)模型第25頁，共40頁，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，忽略實測損耗，計算電導(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)計算復(fù)雜，查手冊§1.3電力線路的參數(shù)和數(shù)學(xué)模型第26頁，共40頁，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（正常運行時忽略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，共40頁，2023年，2月20日，星期一2、中等長度線路（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、長線路（分布參數(shù)—雙曲函數(shù)）書上例題P51§1.3電力線路的參數(shù)和數(shù)學(xué)模型第28頁，共40頁，2023年，2月20日，星期一一、多電壓等級網(wǎng)絡(luò)中參數(shù)和變量的歸算（有名值）電力線、變壓器等值電路級聯(lián)成電力網(wǎng)等值電路

注意：多級電壓網(wǎng)存在一個不同電壓級之間的歸算問題變壓器的參數(shù)與UN有關(guān)，歸算到哪一側(cè)，值不同變壓器的負載阻抗歸算到某一側(cè)時，和變比平方有關(guān)要級聯(lián)等值電路，須將不同電壓級下的阻抗、導(dǎo)納、電壓、電流歸算到同一級—基本級（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，共40頁，2023年，2月20日，星期一K的取值分子是向著基本級一側(cè)的電壓K的計算分母是向著待歸算一側(cè)的電壓手算—實際變比計算機—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，共40頁，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符號導(dǎo)線型號長度（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，共40頁，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，共40頁，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，共40頁，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，共40頁，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（與對應(yīng)有名值的量剛相同）標(biāo)幺值—沒有單位的相對值參數(shù)三相與單相公式一致結(jié)果清晰易于判斷結(jié)果對否簡化計算無量剛，概念不清§1.4電力系統(tǒng)的等值電路特點第35頁，共40頁，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，共40頁，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)系五個量中任選兩個，其余三個派生，一般取SB，UB，SB—總功率或某發(fā)、變額定功率，UB—基本級電壓

§1.5電力系統(tǒng)的等值電路第37頁，共40頁，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，共40頁，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系統(tǒng)仍存在歸算問題，有兩種求法歸算有名值指定基本級，將其它級有名值歸算到基本級指定一套基本級下的基準(zhǔn)值用標(biāo)幺值定義求歸算基準(zhǔn)值（就地歸算）