電力工程基礎(chǔ)潮流計(jì)算3

電力工程根底第五章電壓、功率及電能損耗的計(jì)算第五章電壓、功率及電能損耗的計(jì)算

輸電線路的參數(shù)計(jì)算與等值電路變壓器的參數(shù)計(jì)算與等值電路電壓和功率分布計(jì)算無功功率和電壓的調(diào)整電能損耗的計(jì)算及降損措施電力工程根底第五章電壓、功率及電能損耗的計(jì)算電力系統(tǒng)分析計(jì)算的普經(jīng)過程：元件參數(shù)：表述元件電氣特征的參量數(shù)學(xué)模型：元件或整個(gè)系統(tǒng)物理模型的數(shù)學(xué)描畫建立數(shù)學(xué)模型電力系統(tǒng)運(yùn)轉(zhuǎn)形狀元件參數(shù)等值電路電力工程根底第五章電壓、功率及電能損耗的計(jì)算第一節(jié)輸電線路的參數(shù)計(jì)算與等值電路

架空輸電線路的等值電路電阻電抗電導(dǎo)電納電力工程根底第五章電壓、功率及電能損耗的計(jì)算一、架空輸電線路的等值電路串聯(lián)參數(shù)電阻：反映線路流過電流時(shí)的有功損耗電抗：反映線路流過電流時(shí)的磁場效應(yīng)并聯(lián)參數(shù)電導(dǎo)：反映載流線路絕緣介質(zhì)泄露〔有功〕損耗和導(dǎo)線電暈〔有功〕損耗電納：反映載流線路的電場效應(yīng)〔相間及相對(duì)地之間的電容〕電力工程根底第五章電壓、功率及電能損耗的計(jì)算架空輸電線路在正常運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)三相參數(shù)相等，所以可以用單相等值電路圖表示。1.分布參數(shù)模型其中，r0、x0、g0、b0為單位長度線路的電阻、電抗、電導(dǎo)和電納。r0+jX0g0+jb0電力工程根底第五章電壓、功率及電能損耗的計(jì)算2.集中參數(shù)模型當(dāng)架空線路長度小于300km時(shí)，用集中參數(shù)表示II型等效電路T型等效電路〔較少用〕R+jXjB/2jB/2不計(jì)電導(dǎo)G的緣由電力工程根底第五章電壓、功率及電能損耗的計(jì)算當(dāng)架空線路長度不超越100km、電壓等級(jí)在35kV及以下時(shí)，由于電壓低、線路短線路的電納也可忽略不計(jì)，此時(shí)可簡化為“一字型〞等值電路。當(dāng)架空線路長度超越300km時(shí)，可將線路分段，使每段線路的長度不超越300km，從而用假設(shè)干個(gè)II型等效電路來表示。R+jX電力工程根底第五章電壓、功率及電能損耗的計(jì)算二、電阻1.計(jì)算法直流電阻留意：實(shí)踐運(yùn)用的電阻率略大于這些資料的直流電阻率，由于：經(jīng)過交流電流時(shí)，由于集膚效應(yīng)和臨近效應(yīng)，電流在導(dǎo)體中分布不均勻，導(dǎo)體的交流電阻比直流電阻大0.2%~1.0%；輸電線路大多此案用多股絞線，絞線每一股的實(shí)踐長度比導(dǎo)線長度約添加2%~3%；線路參數(shù)是按導(dǎo)線的額定截面積計(jì)算的，導(dǎo)線的實(shí)踐截面積通常比額定截面積略小。修正后的電阻率電力工程根底第五章電壓、功率及電能損耗的計(jì)算2.查手冊(cè)法直接從手冊(cè)中查出各導(dǎo)線的電阻值3.溫度修正以上兩種方法得到的電阻值，都是指溫度為20?C時(shí)的值，在要求較高精度時(shí)，t?C時(shí)的電阻值rt按下式修正：

電力工程根底第五章電壓、功率及電能損耗的計(jì)算三、電抗三相導(dǎo)線呈等邊三角形對(duì)稱陳列時(shí)，各相電抗相等三相導(dǎo)線不對(duì)稱陳列時(shí)〔如程度陳列〕，利用導(dǎo)線換位來使三相電抗參數(shù)對(duì)稱整換位循環(huán)：指一定長度內(nèi)有兩次換位而三相導(dǎo)線都分別處于三個(gè)不同位置，完成一次完好的循環(huán)。ABCAAABBBCCC電力工程根底第五章電壓、功率及電能損耗的計(jì)算1.計(jì)算法三相導(dǎo)線對(duì)稱時(shí)，每相導(dǎo)線單位長度的電抗電力工程根底第五章電壓、功率及電能損耗的計(jì)算2.查手冊(cè)法根據(jù)導(dǎo)線型號(hào)〔包括截面積〕和線間幾何均距查手冊(cè)。工程上普通取架空線路的電抗值為0.4?/km。3.分裂導(dǎo)線的電抗其將每相導(dǎo)線分成假設(shè)干根，相互間堅(jiān)持一定的間隔。其改動(dòng)了導(dǎo)線周圍的磁場分布，等效地添加了導(dǎo)線半徑，從而減少了線路電抗降低線路外表電場強(qiáng)度〔到達(dá)減低電暈損耗和抑制電暈干擾的目的〕增大線路的電納值電力工程根底第五章電壓、功率及電能損耗的計(jì)算分裂導(dǎo)線的單位電抗普通單股導(dǎo)線每公里的電抗約為0.4?，而分裂導(dǎo)線數(shù)分別為2、3、4根時(shí)，相應(yīng)的每公里電抗分別降到0.33?、0.30?、0.28?。電力工程根底第五章電壓、功率及電能損耗的計(jì)算四、電導(dǎo)架空線路的電導(dǎo)是用來反映泄露電流和電暈所引起的有功功率損耗的參數(shù)。〔一〕泄露電流普通線路絕緣良好，泄露電流〔沿絕緣子的泄露〕很小，可忽略不計(jì)。〔二〕電暈〔空氣游離引起的部分氣體放電〕架空線路在帶有高電壓的情況下，當(dāng)導(dǎo)線外表的電場強(qiáng)度超越空氣的擊穿強(qiáng)度時(shí)，導(dǎo)體附近的空氣游離而產(chǎn)生的部分氣體放電景象。電力工程根底第五章電壓、功率及電能損耗的計(jì)算1.電暈的臨界電壓電暈的產(chǎn)生主要取決于線路電壓，開場出現(xiàn)電暈的電壓稱為臨界電壓Ucr。計(jì)算的閱歷公式：架空線路程度陳列時(shí)，兩根邊線的電暈臨界電壓比上式算得的值高6%；而中間導(dǎo)線的臨界電壓那么比上式低4%。電力工程根底第五章電壓、功率及電能損耗的計(jì)算2.電暈損耗與電導(dǎo)當(dāng)運(yùn)轉(zhuǎn)電壓超越臨界電壓而產(chǎn)生電暈景象時(shí)，與電暈損耗相對(duì)應(yīng)的每相等值電導(dǎo)為電力工程根底第五章電壓、功率及電能損耗的計(jì)算3.電暈的危害及預(yù)防措施〔1〕電暈的危害耗費(fèi)電能電暈干擾：其產(chǎn)生的脈沖電磁波對(duì)無線電和高頻通訊產(chǎn)生干擾〔2〕電暈的預(yù)防措施線路設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)盡量防止在正常氣候條件下發(fā)生電暈。實(shí)踐工程中對(duì)不同電壓等級(jí)的架空線路，采用限制其導(dǎo)線外徑不小于某個(gè)臨界值的方法來防止電暈；對(duì)220kV以上的超高壓輸電線路，單靠添加導(dǎo)線截面的方法來限制電暈是不經(jīng)濟(jì)的。通常采用分裂導(dǎo)線或擴(kuò)徑導(dǎo)線來擴(kuò)展每相導(dǎo)線的等值半徑，提高電暈臨界電壓。電力工程根底第五章電壓、功率及電能損耗的計(jì)算五、電納1.計(jì)算法普通三相導(dǎo)線〔對(duì)稱陳列或不對(duì)稱陳列但完全換位〕分裂導(dǎo)線電力工程根底第五章電壓、功率及電能損耗的計(jì)算架空線路單位長度的一相電納值普通在2.8Χ10-6S/km；當(dāng)分裂根數(shù)分別為2、3、4時(shí)，單位長度的電納值約為3.4Χ10-6S/km、3.8Χ10-6S/km和4.8Χ10-6S/km。2.查手冊(cè)法根據(jù)導(dǎo)線的型號(hào)〔截面〕及線間的幾何均距直接查出。對(duì)于電纜的參數(shù)，“普通事先測定，然后列表備查〞，可以查<電工手冊(cè)>。電力工程根底第五章電壓、功率及電能損耗的計(jì)算認(rèn)識(shí)架空線路的標(biāo)號(hào)××××—×/×鋼線部分額定截面積主要載流部分額定截面積J表示加強(qiáng)型，Q表示輕型J表示多股線表示資料，其中：L表示鋁、 G表示鋼、T表示銅、HL表示鋁合金例如：LGJ—400/50表示載流額定截面積為400mm2、鋼線額定截面積為50mm2的普通鋼芯鋁絞線。電力工程根底第五章電壓、功率及電能損耗的計(jì)算為添加架空線路的性能而采取的措施目的：減少電暈損耗或線路電抗。多股線其安排的規(guī)律為：中心一股芯線，由內(nèi)到外，第一層為6股，第二層為12股，第三層為18股，以此類推擴(kuò)徑導(dǎo)線人為擴(kuò)展導(dǎo)線直徑，但不添加載流部分截面積。不同之處在于支撐層僅有6股，起支撐作用。分裂導(dǎo)線又稱復(fù)導(dǎo)線，其將每相導(dǎo)線分成假設(shè)干根，相互間堅(jiān)持一定的間隔。但會(huì)添加線路電納。電力工程根底第五章電壓、功率及電能損耗的計(jì)算四分裂導(dǎo)線電力工程根底第五章電壓、功率及電能損耗的計(jì)算架空線電力工程根底第五章電壓、功率及電能損耗的計(jì)算第二節(jié)變壓器的參數(shù)計(jì)算與等值電路

雙繞組變壓器三繞組變壓器自耦變壓器分裂繞組變壓器變壓器的π型等值電路電力工程根底第五章電壓、功率及電能損耗的計(jì)算一、雙繞組變壓器〔一〕雙繞組變壓器的等值電路T型等值電路節(jié)點(diǎn)數(shù)比Γ型電路多一個(gè)，計(jì)算較費(fèi)事，故普通不用Γ型等值電路變壓器勵(lì)磁電流相對(duì)很小，此種處置方法引起的誤差很小勵(lì)磁支路用功率表示的等值電路當(dāng)變壓器實(shí)踐運(yùn)轉(zhuǎn)電壓與變壓器的額定電壓接近時(shí)，勵(lì)磁支路可用其功率損耗表示電壓等級(jí)不大于35kV的變壓器，激磁支路的損耗小，在近似計(jì)算中，激磁支路忽略不計(jì)電力工程根底第五章電壓、功率及電能損耗的計(jì)算電力工程根底第五章電壓、功率及電能損耗的計(jì)算〔d〕勵(lì)磁支路用功率表示〔e〕忽略勵(lì)磁支路電力工程根底第五章電壓、功率及電能損耗的計(jì)算〔二〕Γ型等值電路中各參數(shù)的計(jì)算銘牌參數(shù)：短路實(shí)驗(yàn)空載實(shí)驗(yàn)電力工程根底第五章電壓、功率及電能損耗的計(jì)算短路實(shí)驗(yàn)〔在原邊加I1N〕電力工程根底第五章電壓、功率及電能損耗的計(jì)算空載實(shí)驗(yàn)〔在原邊加U1N〕電力工程根底第五章電壓、功率及電能損耗的計(jì)算1.電阻RT電力工程根底第五章電壓、功率及電能損耗的計(jì)算2.電抗XT電力工程根底第五章電壓、功率及電能損耗的計(jì)算3.電導(dǎo)GT電力工程根底第五章電壓、功率及電能損耗的計(jì)算4.電納BT電力工程根底第五章電壓、功率及電能損耗的計(jì)算5.變比KT〔1〕定義電網(wǎng)計(jì)算中：定義為空載變壓器原、副方繞組的線電壓之比電機(jī)學(xué)中：定義為變壓器原、副方繞組的匝數(shù)之比對(duì)Y/Y或△/△接線的變壓器對(duì)Y/△接線的變壓器電力工程根底第五章電壓、功率及電能損耗的計(jì)算〔2〕分接頭根據(jù)電力系統(tǒng)的調(diào)壓要求，變壓器在其高壓側(cè)通常設(shè)有假設(shè)干個(gè)分接頭供選擇。如變壓器的額定變比是變壓器的抽頭位于主抽頭時(shí)兩側(cè)繞組的空載額定〔線〕電壓之比；變壓器運(yùn)轉(zhuǎn)的實(shí)踐變比是抽頭在實(shí)踐位置情況下，兩側(cè)繞組的空載額定〔線〕電壓之比；電力工程根底第五章電壓、功率及電能損耗的計(jì)算二、三繞組變壓器〔一〕三繞組變壓器的等值電路將同相的三個(gè)繞組的阻抗歸算到一個(gè)基準(zhǔn)電壓下接成星形，激磁導(dǎo)納仍接在電源側(cè)。三繞組變壓器電氣結(jié)線圖高中低三繞組變壓器的等值電路電力工程根底第五章電壓、功率及電能損耗的計(jì)算〔二〕三繞組變壓器等值電路中各參數(shù)的計(jì)算銘牌參數(shù)：留意：如何做短路實(shí)驗(yàn)?比如：P’k(1－2)、Uk(1－2)％：第3繞組開路，在第1繞組中通以額定電流;其它與此類推。電力工程根底第五章電壓、功率及電能損耗的計(jì)算三個(gè)繞組容量比100/100/100、100/50/100、100/100/50按三個(gè)繞組陳列方式升壓構(gòu)造：中壓內(nèi)，低壓中，高壓外降壓構(gòu)造：低壓內(nèi)，中壓中，高壓外三繞組變壓器〔a〕升壓變壓器〔b〕降壓變壓器電力工程根底第五章電壓、功率及電能損耗的計(jì)算三相三繞組變壓器的鐵芯電力工程根底第五章電壓、功率及電能損耗的計(jì)算1.電阻對(duì)于100/100/100電力工程根底第五章電壓、功率及電能損耗的計(jì)算對(duì)于100/100/50對(duì)于100/50/100電力工程根底第五章電壓、功率及電能損耗的計(jì)算2.電抗電力工程根底第五章電壓、功率及電能損耗的計(jì)算留意：電抗計(jì)算不存在容量比不同的折算問題，由于制造廠提供的短路電壓值已折算為變壓器額定容量下的值；高壓繞組因絕緣要求排在最外層，中壓繞組根據(jù)需求可排在中層，也可以排在最內(nèi)層；排在最中層的繞組，由于內(nèi)外層繞組的互感作用很強(qiáng)，當(dāng)互感作用超越本繞組的自感作用時(shí)，將使其等值電抗為負(fù)值，普通此負(fù)值很小，計(jì)算中近似取0。電力工程根底第五章電壓、功率及電能損耗的計(jì)算3.電導(dǎo)和電納求取三繞組變壓器導(dǎo)納的方法和求取雙繞組變壓器導(dǎo)納的方法一樣。電力工程根底第五章電壓、功率及電能損耗的計(jì)算三、自耦變壓器——運(yùn)用于中性點(diǎn)直接接地的高壓和超高壓系統(tǒng)優(yōu)點(diǎn)：用料省，體積小，效率高，造價(jià)低；缺陷：自耦變壓器變比的減小會(huì)使自耦變壓器的短路阻抗值減小，短路缺點(diǎn)電流增大?！惨弧匙择钭儔浩鞯脑黼p繞組自耦變壓器電力工程根底第五章電壓、功率及電能損耗的計(jì)算三繞組自耦變壓器通常，三繞組自耦變的高壓、中壓繞組接成Y0形，第三繞組〔低壓繞組〕接成三角形，這樣有利于消除由于鐵芯飽和引起的三次諧波，且第三繞組的容量通常比變壓器額定容量小〔因此計(jì)算變壓器阻抗時(shí)需求按繞組容量折算〕。電力工程根底第五章電壓、功率及電能損耗的計(jì)算〔二〕自耦變壓器的等值電路及其參數(shù)計(jì)算雙繞組自耦變壓器 銘牌參數(shù)電力工程根底第五章電壓、功率及電能損耗的計(jì)算電力工程根底第五章電壓、功率及電能損耗的計(jì)算三雙繞組自耦變壓器銘牌參數(shù)電力工程根底第五章電壓、功率及電能損耗的計(jì)算折算電力工程根底第五章電壓、功率及電能損耗的計(jì)算三繞組自耦變的等值電路電力工程根底第五章電壓、功率及電能損耗的計(jì)算四、分裂繞組變壓器〔一〕為什么需求分裂繞組變壓器隨著變壓器容量的不斷增大，當(dāng)變壓器二次側(cè)發(fā)生短路時(shí)，短路容量很大，為了能有效切除缺點(diǎn)，必需在二次側(cè)安裝具有很大開斷才干的斷路器。分裂繞組變壓器在正常運(yùn)轉(zhuǎn)和低壓側(cè)短路時(shí)呈現(xiàn)不同的電抗值，在完成電能變換的同時(shí)起到限制短路電流的作用。故分裂繞組變壓器廣泛運(yùn)用于大型電廠作為聯(lián)絡(luò)兩臺(tái)發(fā)電機(jī)組的主變壓器，或用作啟動(dòng)變壓器和高壓廠用變壓器。電力工程根底第五章電壓、功率及電能損耗的計(jì)算〔二〕分裂繞組變壓器的構(gòu)造分裂繞組變壓器是將普通雙繞組變壓器的低壓側(cè)繞組分裂成額定容量相等的兩個(gè)完全對(duì)稱的繞組，各分裂繞組間無電氣聯(lián)絡(luò)，而僅有較弱的磁聯(lián)絡(luò)。單相雙繞組雙分裂變壓器〔a〕接線圖〔b〕等值電路雙柱式單相雙繞組雙分裂變壓器〔a〕接線圖〔b〕等值電路電力工程根底第五章電壓、功率及電能損耗的計(jì)算〔三〕分裂繞組變壓器的原理

〔a〕接線圖〔b〕等值電路圖〔c〕正常任務(wù)時(shí)的等值電路圖電力工程根底第五章電壓、功率及電能損耗的計(jì)算分裂繞組變壓器的三種運(yùn)轉(zhuǎn)方式分裂運(yùn)轉(zhuǎn)高壓繞組開路，兩個(gè)低壓繞組運(yùn)轉(zhuǎn)，低壓繞組間有穿越功率。分裂電抗并聯(lián)運(yùn)轉(zhuǎn)高、低壓繞組都運(yùn)轉(zhuǎn)，高低壓繞組間有穿越功率。穿越電抗單獨(dú)運(yùn)轉(zhuǎn)一個(gè)低壓繞組開路，另一個(gè)低壓繞組和高壓繞組運(yùn)轉(zhuǎn)。半穿越電抗

電力工程根底第五章電壓、功率及電能損耗的計(jì)算分裂繞組變壓器的分裂系數(shù)總結(jié)：分裂變正常并聯(lián)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，穿越電抗較小，當(dāng)一低壓側(cè)出線〔如2’側(cè)〕發(fā)生短路時(shí)來自另一側(cè)低壓繞組的短路電流將遇到較大分裂電抗的限制來自系統(tǒng)的短路電流那么遇到較大半穿越電抗的限制電力工程根底第五章電壓、功率及電能損耗的計(jì)算五、變壓器的π等值電路帶有理想變壓比的等值電路〔以雙繞組變壓器為例〕理想變壓器——無損耗、無漏磁、無需勵(lì)磁電流的變壓器電力工程根底第五章電壓、功率及電能損耗的計(jì)算略去勵(lì)磁支路或另作處置電力工程根底第五章電壓、功率及電能損耗的計(jì)算電力工程根底第五章電壓、功率及電能損耗的計(jì)算阻抗表示電力工程根底第五章電壓、功率及電能損耗的計(jì)算導(dǎo)納表示電力工程根底第五章電壓、功率及電能損耗的計(jì)算三個(gè)支路的阻抗值之和恒等于零，構(gòu)成諧振三角形，產(chǎn)生諧振換流，在原、副方間的阻抗上產(chǎn)生電壓降，實(shí)現(xiàn)變壓的作用。變壓器的π型等值電路的變壓原理電力工程根底第五章電壓、功率及電能損耗的計(jì)算三繞組變壓器的π型等值電路電力工程根底第五章電壓、功率及電能損耗的計(jì)算第三節(jié)電壓和功率分布計(jì)算輸電線路的電壓和功率分布計(jì)算變壓器的電壓和功率分布計(jì)算開式電力網(wǎng)的潮流計(jì)算閉式電力網(wǎng)的潮流計(jì)算電力工程根底第五章電壓、功率及電能損耗的計(jì)算電力系統(tǒng)的潮流分布計(jì)算——求電力系統(tǒng)在某種運(yùn)轉(zhuǎn)方式下各節(jié)點(diǎn)的電壓和經(jīng)過各元件的功率的計(jì)算。潮流計(jì)算的目的在電力系統(tǒng)規(guī)劃設(shè)計(jì)中，用于選擇系統(tǒng)的接線方式，選擇電氣設(shè)備和導(dǎo)線截面；在電力系統(tǒng)運(yùn)轉(zhuǎn)中，用于確定運(yùn)轉(zhuǎn)方式，制定電力系統(tǒng)經(jīng)濟(jì)運(yùn)轉(zhuǎn)方案，確定調(diào)壓措施，研討電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性；為繼電維護(hù)、自動(dòng)安裝的設(shè)計(jì)與整定提供數(shù)據(jù)。潮流計(jì)算的方法計(jì)算機(jī)算法——快、精度高解析算法——物理概念明晰電力工程根底第五章電壓、功率及電能損耗的計(jì)算一、輸電線的電壓和功率分布計(jì)算給定同一節(jié)點(diǎn)的功率和電壓的潮流計(jì)算給定不同節(jié)點(diǎn)的功率和電壓的潮流計(jì)算工程上常用的幾個(gè)計(jì)算量電力工程根底第五章電壓、功率及電能損耗的計(jì)算〔一〕給定同一節(jié)點(diǎn)的功率和電壓的潮流計(jì)算1.末端和給定，求首端和電力工程根底第五章電壓、功率及電能損耗的計(jì)算電力工程根底第五章電壓、功率及電能損耗的計(jì)算電力工程根底第五章電壓、功率及電能損耗的計(jì)算2.首端和給定，求末端和電力工程根底第五章電壓、功率及電能損耗的計(jì)算電力工程根底第五章電壓、功率及電能損耗的計(jì)算電力工程根底第五章電壓、功率及電能損耗的計(jì)算〔二〕給定不同節(jié)點(diǎn)的功率和電壓的潮流計(jì)算末端功率和首端電壓給定電力工程根底第五章電壓、功率及電能損耗的計(jì)算1.反復(fù)迭代法電力工程根底第五章電壓、功率及電能損耗的計(jì)算2.工程近似法Step1：首先求功率分布〔設(shè)〕Step2：再求電壓分布電力工程根底第五章電壓、功率及電能損耗的計(jì)算〔三〕工程上常用的幾個(gè)計(jì)算量1.電壓降落——線路始、末兩端電壓的相量差2.電壓損耗——線路始、末兩端電壓的數(shù)值差通常用百分?jǐn)?shù)表示3.電壓偏移4.輸電效率——線路末端輸出的有功功率和始端輸入的有功 功率的比值留意：輸電效率總小于1線路首端Q1不一定總大于末端Q2,如線路輕載時(shí)，能夠Q2大于Q1電力工程根底第五章電壓、功率及電能損耗的計(jì)算二、變壓器的電壓和功率分布計(jì)算知末端和，求首端和電力工程根底第五章電壓、功率及電能損耗的計(jì)算電力工程根底第五章電壓、功率及電能損耗的計(jì)算三、開式電力網(wǎng)的潮流計(jì)算同一電壓等級(jí)開式電力網(wǎng)的潮流計(jì)算多級(jí)電壓開式電力網(wǎng)的潮流計(jì)算電力工程根底第五章電壓、功率及電能損耗的計(jì)算〔一〕同一電壓等級(jí)開式電力網(wǎng)的潮流計(jì)算1.用UN求得各點(diǎn)的運(yùn)算負(fù)荷2.從末段線路開場，用UN依次計(jì)算各段線路的功率損耗3.用Ua和已求得的功率分布，從a點(diǎn)開場逐段計(jì)算電壓降落，求得Ub、Uc和Ud4.求得Ub、Uc和Ud反復(fù)1～4abcd123SLDbSLDcSLDd電力工程根底第五章電壓、功率及電能損耗的計(jì)算1.用UN求得各點(diǎn)的運(yùn)算負(fù)荷電力工程根底第五章電壓、功率及電能損耗的計(jì)算電力工程根底第五章電壓、功率及電能損耗的計(jì)算2.從末段線路開場，用UN依次計(jì)算各段線路的功率損耗電力工程根底第五章電壓、功率及電能損耗的計(jì)算3.用Ua和已求得的功率分布，從a點(diǎn)開場逐段計(jì)算電壓降落，求得Ub、Uc和Ud電力工程根底第五章電壓、功率及電能損耗的計(jì)算〔二〕多級(jí)電壓開式電力網(wǎng)的潮流計(jì)算方法一：包含理想變壓器，計(jì)算時(shí)，經(jīng)過理想變壓器功率堅(jiān)持不變，兩側(cè)電壓之比等于實(shí)踐變比K。K電力工程根底第五章電壓、功率及電能損耗的計(jì)算方法二：將線路L2的參數(shù)歸算到L1電壓級(jí)電力工程根底第五章電壓、功率及電能損耗的計(jì)算方法三：用π型等值電路處置電力工程根底第五章電壓、功率及電能損耗的計(jì)算四、閉式電力網(wǎng)的潮流計(jì)算略電力工程根底第五章電壓、功率及電能損耗的計(jì)算第四節(jié)無功功率和電壓的調(diào)整電力系統(tǒng)的無功功率平衡中樞點(diǎn)的電壓管理電力系統(tǒng)的調(diào)壓措施各種調(diào)壓措施的合理運(yùn)用電力工程根底第五章電壓、功率及電能損耗的計(jì)算電壓偏移過大對(duì)電力系統(tǒng)本身以及用電設(shè)備會(huì)帶來不良的影響?！?〕效率下降，經(jīng)濟(jì)性變差〔2〕電壓過高，照明設(shè)備壽命下降，影響絕緣〔3〕電壓過低，電機(jī)發(fā)熱〔4〕系統(tǒng)電壓解體不能夠使一切節(jié)點(diǎn)電壓都堅(jiān)持為額定值?！?〕設(shè)備及線路壓降〔2〕負(fù)荷動(dòng)搖〔3〕運(yùn)轉(zhuǎn)方式改動(dòng)〔4〕無功缺乏電力系統(tǒng)普通規(guī)定一個(gè)電壓偏移的最大允許范圍，例如:35kV及以上供電電壓正負(fù)偏移的絕對(duì)值之和不超越10%;10kV及以下在±7%以內(nèi)。電壓調(diào)整的必要性電力工程根底第五章電壓、功率及電能損耗的計(jì)算一、電力系統(tǒng)的無功功率平衡無功功率電源無功功率負(fù)荷和無功功率損耗無功功率平衡和運(yùn)轉(zhuǎn)電壓程度電力工程根底第五章電壓、功率及電能損耗的計(jì)算〔一〕無功功率電源電力系統(tǒng)的無功功率電源有發(fā)電機(jī)、同步伐相機(jī)、靜電電容器及靜止補(bǔ)償器，后三種安裝又稱為無功補(bǔ)償安裝。電力工程根底第五章電壓、功率及電能損耗的計(jì)算1.發(fā)電機(jī)同步發(fā)電機(jī)既是有功功率電源，又是最根本的無功功率電源。發(fā)電機(jī)的P-Q極限電力工程根底第五章電壓、功率及電能損耗的計(jì)算2.同步伐相機(jī)——常安裝在樞紐變電所調(diào)相機(jī)本質(zhì)上是只能發(fā)無功功率的發(fā)電機(jī)。過激運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)向系統(tǒng)供應(yīng)感性無功功率，欠激運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)從系統(tǒng)汲取感性無功功率。欠激運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)的容量約為過激運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)容量的50%。————電力工程根底第五章電壓、功率及電能損耗的計(jì)算3.〔并聯(lián)靜電〕電容器并聯(lián)靜電電容器可按三角形和星形接法銜接在變電所母線上，它只能向系統(tǒng)供應(yīng)感性無功功率。它所供應(yīng)的感性無功功率與其端電壓的平方成正比。電力工程根底第五章電壓、功率及電能損耗的計(jì)算4.靜止補(bǔ)償器靜止補(bǔ)償器的全稱為靜止無功功率補(bǔ)償器(SVC)靜止補(bǔ)償器由靜電電容器與電抗器串并聯(lián)組成電容器可發(fā)出無功功率，電抗器可吸收無功功率，兩者結(jié)合起來，再配以適當(dāng)?shù)恼{(diào)理安裝，就可以平滑地改動(dòng)輸出〔或吸收〕的無功功率。電力工程根底第五章電壓、功率及電能損耗的計(jì)算靜止無功補(bǔ)償器的原理圖(a)可控飽和電抗器型；(b)自飽和電抗器型；(c)可控硅控制電抗器型；(d)可控硅控制電抗器和可控硅投切電容器組合型電力工程根底第五章電壓、功率及電能損耗的計(jì)算〔二〕無功功率負(fù)荷和無功功率損耗1.異步電動(dòng)機(jī)的無功功率負(fù)荷電壓下降,轉(zhuǎn)差增大,定子電流增大.異步電動(dòng)機(jī)的簡化等值電路電力工程根底第五章電壓、功率及電能損耗的計(jì)算異步電動(dòng)機(jī)的無功功率與端電壓的關(guān)系受載系數(shù):實(shí)踐負(fù)載和額定負(fù)載之比在額定電壓附近，電動(dòng)機(jī)的無功功率隨電壓的升降而增減電力工程根底第五章電壓、功率及電能損耗的計(jì)算2.變壓器的無功功率損耗RTjXTU1-jBTGT假定一臺(tái)變壓器的空載電流I0%=2.5，短路電壓Uk%=10.5，在額定滿載下運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，無功功率的耗費(fèi)將達(dá)額定容量的13%。假設(shè)從電源到用戶需求經(jīng)過好幾級(jí)變壓，那么變壓器中無功功率損耗的數(shù)值是相當(dāng)可觀的。電力工程根底第五章電壓、功率及電能損耗的計(jì)算3.輸電線路的無功功率損耗電力工程根底第五章電壓、功率及電能損耗的計(jì)算〔三〕無功功率的平衡和運(yùn)轉(zhuǎn)電壓程度1.無功功率的平衡2.運(yùn)轉(zhuǎn)電壓程度問題：在什么樣的電壓程度下實(shí)現(xiàn)無功功率平衡？電力工程根底第五章電壓、功率及電能損耗的計(jì)算應(yīng)該力務(wù)虛如今額定電壓下的系統(tǒng)無功功率平衡。無功平衡與電壓程度電力工程根底第五章電壓、功率及電能損耗的計(jì)算二、中樞點(diǎn)的電壓管理中樞點(diǎn)的定義中樞點(diǎn)電壓和負(fù)荷電壓的關(guān)系中樞點(diǎn)電壓的調(diào)整方式電力工程根底第五章電壓、功率及電能損耗的計(jì)算〔一〕電壓中樞點(diǎn)的定義電壓中樞點(diǎn)：指那些可以反映和控制整個(gè)系統(tǒng)電壓程度的節(jié)點(diǎn)〔母線〕。普通可選擇以下母線作為電壓中樞點(diǎn)：大型發(fā)電廠的高壓母線樞紐變電所的二次母線有大量地方性負(fù)荷的發(fā)電廠母線電力工程根底第五章電壓、功率及電能損耗的計(jì)算電力系統(tǒng)的電壓中樞點(diǎn)例：中樞點(diǎn)中樞點(diǎn)電力工程根底第五章電壓、功率及電能損耗的計(jì)算〔二〕中樞點(diǎn)電壓和負(fù)荷電壓的關(guān)系中樞點(diǎn)i的電壓在什么范圍內(nèi)(Vimin≤Vi≤Vimax)才干保證負(fù)荷電壓Vj在允許的范圍內(nèi)？電力工程根底第五章電壓、功率及電能損耗的計(jì)算中樞點(diǎn)i的最低電壓Vimin等于在地域負(fù)荷最大時(shí)某用戶允許的最低電壓Vjmin加上到中樞點(diǎn)的電壓損耗△Vmax。中樞點(diǎn)i的最高電壓Vimax等于地域負(fù)荷最小時(shí)某用戶允許的最高電壓Vjmin加上到中樞點(diǎn)的電壓損耗△Vmin。電力工程根底第五章電壓、功率及電能損耗的計(jì)算簡單電力網(wǎng)例電力工程根底第五章電壓、功率及電能損耗的計(jì)算電力工程根底第五章電壓、功率及電能損耗的計(jì)算只滿足i節(jié)點(diǎn)負(fù)荷時(shí)，中樞點(diǎn)電壓VO應(yīng)維持的電壓為電力工程根底第五章電壓、功率及電能損耗的計(jì)算只滿足j節(jié)點(diǎn)負(fù)荷時(shí)，中樞點(diǎn)電壓VO應(yīng)維持的電壓為同時(shí)思索i、j兩個(gè)負(fù)荷對(duì)O點(diǎn)的要求，可得出O點(diǎn)電壓的變化范圍。電力工程根底第五章電壓、功率及電能損耗的計(jì)算中樞點(diǎn)O電壓允許變化范圍只滿足i節(jié)點(diǎn)負(fù)荷時(shí)，中樞點(diǎn)電壓VO應(yīng)維持的電壓為只滿足j節(jié)點(diǎn)負(fù)荷時(shí)，中樞點(diǎn)電壓VO應(yīng)維持的電壓為電力工程根底第五章電壓、功率及電能損耗的計(jì)算〔三〕中樞點(diǎn)的電壓調(diào)整方式逆調(diào)壓順調(diào)壓常調(diào)壓1.逆調(diào)壓最大負(fù)荷時(shí)升高電壓，但不超越線路額定電壓的105%，即1.05VN；最小負(fù)荷時(shí)降低電壓，但不低于線路的額定電壓，即1.0VN。適用場所：供電線路較長，負(fù)荷動(dòng)搖較大的網(wǎng)絡(luò)電力工程根底第五章電壓、功率及電能損耗的計(jì)算2.順調(diào)壓最大負(fù)荷時(shí)降低電壓，但不低于線路額定電壓的2.5%，即1.025VN；最小負(fù)荷時(shí)升高電壓，但不超越線路額定電壓的7.5%，即1.075VN。適用場所：供電線路不長，負(fù)荷變動(dòng)小的網(wǎng)路3.常調(diào)壓電壓堅(jiān)持在較線路額定電壓高2%~5%的數(shù)值，即(1.02~1.05)VN，不隨負(fù)荷變化來調(diào)整中樞點(diǎn)的電壓。適用場所：負(fù)荷變動(dòng)小，供電線路電壓損耗也較小的網(wǎng)絡(luò)電力工程根底第五章電壓、功率及電能損耗的計(jì)算三、電力系統(tǒng)的調(diào)壓措施電壓調(diào)整原理圖電力工程根底第五章電壓、功率及電能損耗的計(jì)算〔1〕調(diào)理發(fā)電機(jī)勵(lì)磁電流以改動(dòng)發(fā)電機(jī)機(jī)端電壓VG；〔2〕改動(dòng)變壓器的變比K1、K2；〔3〕改動(dòng)功率分布P+jQ〔主要是Q〕，使電壓損耗△V變化；〔無功補(bǔ)償〕〔4〕改動(dòng)網(wǎng)絡(luò)參數(shù)R+jX〔主要是X〕，改動(dòng)電壓損耗△V。電壓調(diào)整的措施：電力工程根底第五章電壓、功率及電能損耗的計(jì)算利用發(fā)電機(jī)調(diào)壓改動(dòng)變壓器的變比調(diào)壓利用無功功率補(bǔ)償調(diào)壓改動(dòng)輸電線路參數(shù)調(diào)壓電力工程根底第五章電壓、功率及電能損耗的計(jì)算〔一〕利用發(fā)電機(jī)調(diào)壓經(jīng)過自動(dòng)勵(lì)磁調(diào)理安裝→If→Eq→UG，不需另增設(shè)備，簡便可行且經(jīng)濟(jì)。由發(fā)電機(jī)不經(jīng)升壓直接供電的地方負(fù)荷，實(shí)行逆調(diào)壓?！策m宜于由孤立發(fā)電廠不經(jīng)升壓直接供電的小型電力網(wǎng)，在大型電力系統(tǒng)中發(fā)電機(jī)調(diào)壓普通只作為一種輔助性的調(diào)壓措施〕電力工程根底第五章電壓、功率及電能損耗的計(jì)算同步發(fā)電機(jī)自動(dòng)勵(lì)磁調(diào)理原理框圖電力工程根底第五章電壓、功率及電能損耗的計(jì)算〔二〕改動(dòng)變壓器的變比調(diào)壓電力工程根底第五章電壓、功率及電能損耗的計(jì)算1.普通雙繞組變壓器調(diào)壓電力工程根底第五章電壓、功率及電能損耗的計(jì)算電力工程根底第五章電壓、功率及電能損耗的計(jì)算電力工程根底第五章電壓、功率及電能損耗的計(jì)算電力工程根底第五章電壓、功率及電能損耗的計(jì)算2.普通三繞組變壓器調(diào)壓電力工程根底第五章電壓、功率及電能損耗的計(jì)算3.普通雙繞組變壓器調(diào)壓電力工程根底第五章電壓、功率及電能損耗的計(jì)算有載調(diào)壓變壓器可以在帶負(fù)荷的條件下切換分接頭而且調(diào)理范圍也比較大，普通在15%以上。目前我國暫定，110kV級(jí)的調(diào)壓變壓器有7個(gè)分接頭，即VN±3×2.5%；220kV級(jí)的有9個(gè)分接頭即VN±4×2.0%。采用有載調(diào)壓變壓器時(shí)，可以根據(jù)最大負(fù)荷算得的V1tmax值和最小負(fù)荷算得的V1tmin分別選擇各自適宜的分接頭。這樣就能減少次級(jí)電壓的變化幅度，甚至改動(dòng)電壓變化的趨勢。電力工程根底第五章電壓、功率及電能損耗的計(jì)算〔三〕利用無功功率補(bǔ)償調(diào)壓利用并聯(lián)補(bǔ)償調(diào)壓利用串聯(lián)補(bǔ)償調(diào)壓電壓調(diào)整原理圖電力工程根底第五章電壓、功率及電能損耗的計(jì)算供電點(diǎn)電壓V1和負(fù)荷功率Ｐ+jQ已給定，線路電容和變壓器的勵(lì)磁功率略去不計(jì)。且不計(jì)電壓降落的橫分量。簡單電力網(wǎng)的無功功率補(bǔ)償1.利用并聯(lián)補(bǔ)償調(diào)壓電力工程根底第五章電壓、功率及電能損耗的計(jì)算補(bǔ)償前補(bǔ)償后假設(shè)補(bǔ)償前后V1堅(jiān)持不變，那么有K:1電力工程根底第五章電壓、功率及電能損耗的計(jì)算由上式可解得忽略第二項(xiàng)K:1電力工程根底第五章電壓、功率及電能損耗的計(jì)算由此可見:補(bǔ)償容量與調(diào)壓要求和降壓變壓器的變比選擇均有關(guān)。變比K的選擇原那么：在滿足調(diào)壓的要求下，使無功補(bǔ)償容量為最小。無功補(bǔ)償設(shè)備的性能不同，選擇變比的條件也不一樣。電力工程根底第五章電壓、功率及電能損耗的計(jì)算補(bǔ)償設(shè)備為靜電電容器為了充分利用補(bǔ)償容量，在最大負(fù)荷時(shí)電容器應(yīng)全部投入，在最小荷時(shí)全部退出。Step1.根據(jù)調(diào)壓要求，按最小負(fù)荷時(shí)沒有補(bǔ)償?shù)那闆r確定變壓器的分接頭。于是(據(jù)此選擇分接頭V1t)〔確定變比〕電力工程根底第五章電壓、功率及電能損耗的計(jì)算Step2.按最大負(fù)荷時(shí)的調(diào)壓要求計(jì)算補(bǔ)償容量Step3.根據(jù)算得的補(bǔ)償容量，從產(chǎn)品目錄中選擇適宜的設(shè)備。Step4.根據(jù)確定的變比和選定的靜電電容器容量，校驗(yàn)實(shí)踐的電壓變化。電力工程根底第五章電壓、功率及電能損耗的計(jì)算首先確定變比K補(bǔ)償設(shè)備為同步伐相機(jī)最大負(fù)荷時(shí)，同步伐相機(jī)容量為：最小負(fù)荷時(shí)調(diào)相機(jī)容量應(yīng)為：電力工程根底第五章電壓、功率及電能損耗的計(jì)算兩式相除，得：由此可解出：確定實(shí)踐變比據(jù)此確定分接頭電壓V1t電力工程根底第五章電壓、功率及電能損耗的計(jì)算在高壓電力網(wǎng)中，電抗遠(yuǎn)大于電阻，中無功功率引起的QX/V分量就占很大的比重。在這種情況下，減少保送無功功率可以產(chǎn)生比較顯著的調(diào)壓效果。反之，對(duì)截面不大的架空線路和一切電纜線路，用這種方法調(diào)壓就不適宜。特別留意電力工程根底