電力系統(tǒng)運(yùn)行及仿真

目錄1.網(wǎng)絡(luò)參數(shù)計(jì)算 21.1雙繞組變壓器的參數(shù)計(jì)算…………………….21.2三繞組變壓器的參數(shù)計(jì)算22.線(xiàn)路參數(shù)的計(jì)算. 33.標(biāo)么值的折算. 34.具體計(jì)算及結(jié)果 4總結(jié) 7致謝 8參考文獻(xiàn) 9電力系統(tǒng)運(yùn)行及仿真PAGE8某220kv電網(wǎng)潮流計(jì)算及輸電線(xiàn)路繼電保護(hù)配置(一)

：已知（1）系統(tǒng)最大運(yùn)行方式為四臺(tái)發(fā)電機(jī)滿(mǎn)發(fā)和系統(tǒng)投入運(yùn)行;系統(tǒng)最小運(yùn)行方式為停兩臺(tái)發(fā)電機(jī)(F1,F3),各負(fù)荷減半.(2)系統(tǒng)各負(fù)荷及線(xiàn)路參數(shù)如圖所示,各變壓器及發(fā)電機(jī)型號(hào)分別為:F1~F4:SF-100-40/8540Pe=100MWUe=13.8KVη=98.16%B1~B3:SFP7-150000/220Ud=14%YN,d11B4:SFP7-150000/100Ud=13%YN,d11B5~B8:SFPSZ7-120000/220YN,yn0,d11U12=23.5%U23=13.3U13=7.7%(3)

線(xiàn)路參數(shù)如圖中所示.(二)

：設(shè)計(jì)任務(wù)(1)

計(jì)算各元件阻抗標(biāo)么值(Sj=100MVA,Vj=VN),并畫(huà)出正序,負(fù)序,零序等效網(wǎng)絡(luò)圖;(2)

對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行潮流計(jì)算;(用C語(yǔ)言)(3)

對(duì)5、6、7、8點(diǎn)進(jìn)行各種類(lèi)型的短路電流計(jì)算;(QB)(4)

為線(xiàn)路6-7選擇保護(hù)方式;(5)

對(duì)所選保護(hù)進(jìn)行整定計(jì)算;(6)

對(duì)保護(hù)進(jìn)行選型;(7)

畫(huà)出保護(hù)原理圖;(8)

書(shū)寫(xiě)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)及準(zhǔn)備答辯.(三)

：設(shè)計(jì)成果（1）系統(tǒng)潮流分布圖一張及短路電流表一份；（2）線(xiàn)路保護(hù)配置圖一張；（3）保護(hù)原理圖一張；1.網(wǎng)絡(luò)參數(shù)計(jì)算1.1雙繞組變壓器的參數(shù)計(jì)算變壓器的參數(shù)一般是指其等值電路中的電阻RT，電抗XT，電導(dǎo)GT和電納BT，變壓器的變比K。根據(jù)銘牌上所給的短路損耗△PS，短路電壓VS%，空載損耗△PO，空載電流IO%。前兩個(gè)數(shù)據(jù)由短路試驗(yàn)得到，用以確定RT和XT；后兩個(gè)數(shù)據(jù)由空載試驗(yàn)得到，用以確定GT和BT。1.電阻RT：變壓器作短路試驗(yàn)時(shí),將一側(cè)繞組短接,在另一側(cè)繞組施加電壓,使短路繞組的電流達(dá)到額定值.由于此時(shí)外加電壓較小,相應(yīng)的鐵耗也小,可以認(rèn)為短路損耗即等于變壓器通過(guò)額定電流時(shí)原、副方繞組電阻的總損耗.在電力系統(tǒng)計(jì)算中,常用變壓器三相額定容量和額定線(xiàn)電壓進(jìn)行參數(shù)計(jì)算,則公式為:{RT}Ω={ΔPS}KW{VN2}KV×103/{SN2}KVA2.電抗XT:當(dāng)變壓器通過(guò)額定電流時(shí),在電抗上產(chǎn)生的電壓降的大小,可以用額定電壓的百分?jǐn)?shù)表示,對(duì)于大容量變壓器,其繞組電阻比電抗小得多,則公式:{XT}Ω=VS%×{VN2}KV×103/100/{SN}KVA3．電導(dǎo)GT:變壓器的電導(dǎo)是用來(lái)表示鐵芯損耗的.由于空載電流相對(duì)額定電流來(lái)說(shuō)是很小的,繞組中的銅耗也很小,所以近似認(rèn)為變壓器的鐵耗就等于空載損耗,則公式為:{GT}S={ΔP0}KW×10-3/{VN2}KV4.電納BT:變壓器的電納代表變壓器的勵(lì)磁功率.變壓器空載電流包含有功分量和無(wú)功分量,與勵(lì)磁功率對(duì)應(yīng)的是無(wú)功分量.由于有功分量很小,無(wú)功分量和空載電流在數(shù)值上幾乎相等.{BT}S=I0%×{SN}KVA×10-3/100/{VN2}KV5.變壓比KT:在三相電力系統(tǒng)計(jì)算中,變壓器的變壓比通常是指兩側(cè)繞組空載線(xiàn)電壓的比值.對(duì)于星形和三角形接法的變壓器,變壓比與原副方繞組匝數(shù)比相等;對(duì)于星三角形接法的變壓器,變壓比為原副方繞組匝數(shù)比的倍.根據(jù)電力系統(tǒng)運(yùn)行調(diào)節(jié)的要求,變壓器不一定工作在主抽頭上,因此,變壓器運(yùn)行中的實(shí)際變比,應(yīng)是工作時(shí)兩側(cè)繞組實(shí)際抽頭的空載線(xiàn)電壓之比.1.2三繞組變壓器的參數(shù)計(jì)算三繞組變壓器等值電路中的參數(shù)計(jì)算原則與雙繞組變壓器的相同,下面分別確定各參數(shù)的計(jì)算公式.1.電阻R1,R2,R3:為了確定三個(gè)繞組的等值阻抗,要有三個(gè)方程,為此,需要有三種短路試驗(yàn)的數(shù)據(jù).三繞組變壓器的短路試驗(yàn)是依次讓一個(gè)繞組開(kāi)路,按雙繞組變壓器來(lái)作.通過(guò)查手冊(cè)可得短路損耗分別為,則有ΔPS1=1/2(ΔPS(1-2)+ΔPS(3-1)-ΔPS(2-3))ΔPS2=1/2(ΔPS(1-2)+ΔPS(2-3)-ΔPS(3-1))ΔPS3=1/2(ΔPS(2-3)+ΔPS(3-1)-ΔPS(1-2))求出各繞組的短路損耗后,便可導(dǎo)出雙繞組變壓器計(jì)算電阻相同形式的算式,即:{Ri}Ω={Psi}KW{VN2}KV×103/{SN2}KVA

2.

電抗X1,X2,X3:和雙繞組變壓器一樣,近似地認(rèn)為電抗上的電壓降就等于短路電壓.在給出短路電壓力后,與電阻的計(jì)算公式相似,各繞組的短路電壓為VS1%=1/2(VS(1-2)%+VS(3-1)%-VS(2-3)%)VS2%=1/2(VS(1-2)%+VS(2-3)%-VS(3-1)%)VS3%=1/2(VS(2-3)%+VS(3-1)%-VS(1-2)%)各繞組的等值電抗為:{Xi}Ω=Vsi%×{VN2}KV×103/100/{SN}KVA3.導(dǎo)納GT-jBT和變比k12、k13、k23:計(jì)算與雙繞組變壓器相同.2.線(xiàn)路參數(shù)的計(jì)算.輸電線(xiàn)路的參數(shù)有四個(gè):反映線(xiàn)路通過(guò)電流時(shí)產(chǎn)生有功功率損失效應(yīng)的電阻;反映載流導(dǎo)線(xiàn)周?chē)a(chǎn)生磁場(chǎng)效應(yīng)的電感;反映線(xiàn)路帶電時(shí)絕緣介質(zhì)中產(chǎn)生泄漏電流及導(dǎo)線(xiàn)附近空氣游離而產(chǎn)生有功功率損失的電導(dǎo);反映帶電導(dǎo)線(xiàn)周?chē)妶?chǎng)效應(yīng)的電容.輸電線(xiàn)路的這些參數(shù)通?？梢哉J(rèn)為是沿全長(zhǎng)均勻分布的,每單位長(zhǎng)度的參數(shù)為r、x、g及b.當(dāng)線(xiàn)路長(zhǎng)為l(km)時(shí),R=rl;X=xl;G=gl;B=bl由于沿絕緣子的泄漏很小,可設(shè)G=0.3.標(biāo)么值的折算.建立電力網(wǎng)絡(luò)和電力系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型,需解決標(biāo)么值的折算問(wèn)題.進(jìn)行電力系統(tǒng)計(jì)算時(shí),除采用有單位的阻抗、導(dǎo)納、電壓、電流、功率等進(jìn)行運(yùn)算外,還可采用沒(méi)有單位的阻抗、導(dǎo)納、電壓、電流、功率等的相對(duì)值進(jìn)行運(yùn)算.前者稱(chēng)有名制,后者稱(chēng)標(biāo)么制.標(biāo)么制之所以能在相當(dāng)寬廣的范圍內(nèi)取代有名制,是由于標(biāo)么制具有計(jì)算結(jié)果清晰、便于迅速判斷計(jì)算結(jié)果的正確性、可大量簡(jiǎn)化計(jì)算等優(yōu)點(diǎn)。標(biāo)么值=實(shí)際有名值（任意單位）/基準(zhǔn)值（與有名值同單位）對(duì)于直接電氣聯(lián)系的網(wǎng)絡(luò),在制訂標(biāo)么值的等值電路時(shí),各元件的參數(shù)必須按統(tǒng)一的基準(zhǔn)值進(jìn)行歸算.由于各元件的額定值可能不同,因此,必須把不同基準(zhǔn)值的標(biāo)么阻抗換算成統(tǒng)一基準(zhǔn)值的標(biāo)么值.現(xiàn)統(tǒng)一選定的基準(zhǔn)電壓和基準(zhǔn)功率分別為V和S,則電抗的實(shí)際有名值換算成標(biāo)么值,即在工程計(jì)算中規(guī)定,各個(gè)電壓等級(jí)都以其平均額定電壓V作為基準(zhǔn)電壓.根據(jù)我國(guó)現(xiàn)行的電壓等級(jí),各級(jí)平均額定電壓規(guī)定為3.15,6.3,10.5,15.75,37,115,230,345,525KV4.具體計(jì)算及結(jié)果根據(jù)原始數(shù)據(jù)及資料顯示,通過(guò)公式計(jì)算可得:(選擇基準(zhǔn)值:SB=100MVA,VB=Vav)1、雙繞組變壓器:B1,B2,B3（型號(hào)SFP7150000/220）（參數(shù)ΔP0=140KW,ΔPS=450KW,VS%=14%,I0%=0.8,YN—d11)RT=ΔPS×UN2×103/SN2=450×2202×103/1500002=0.968ΩRT*=RT×SB/VB2=0.968×100/2302=0.0018XT=VX%×VN2×103/100/SN=14×2202×103/100/150000=45.173ΩXT*=XT×SB/VB2=45.173×100/2302=0.0854BT=I0%SN×10-3/100/VN2=0.8×150000×10-3/100/2302=0.0227×10-3SBT*=BT×VB2/SB=0.0227×10-3×2302/100=0.012B4(型號(hào)SFP7150000/110)（參數(shù)ΔP0=107KW,ΔPS=547KW,VS%=13%,I0%=0.6,YN—d11）RT=547×1102×103/1500002=0.2942ΩRT*=0.2942×100/1152=0.0022XT=13×1102×103/100/150000=10.487ΩXT*=10.487×100/1152=0.0793BT=0.6×150000×10-3/100/1102=0.744×10-4SBT*=0.744×10-4×1152/100=0.00982、三繞組變壓器:B5~B8(型號(hào)SFPSZ7-120000/220220YN,yn0,d11){RT}Ω={ΔPS}KW{VN2}KV×103/{SN2}KVA=425×2302×103/1200002=1.56133、聯(lián)絡(luò)變壓器B94、線(xiàn)路L1~L7:(L1,L5,L6為雙回路,L2,L3,L4,L7為單回路)L1:型號(hào)為2×LGJ–400/75km.參數(shù)為:r=0.08Ω/km,x=0.397Ω/km,b=2.92×10-6s/kmR1=1/2L×r=75×0.08/2=3ΩX1=1/2Lx=0.397×75/2=14.888ΩB1=2×Lb=2×2.92×10-6×75=4.38×10-4SR1*=R×SB/VB2=3×100/2302=0.00567X1*=X1×SB/VB2=14.888×100/2302=0.0281B1*=B1×VB2/SB=4.38×10-4×2302/100=0.2317B1*/2=0.1158L2:型號(hào)為L(zhǎng)GJ–400/50km.參數(shù)為:r=0.08Ω/km,x=0.397Ω/km,b=2.92×10-6s/kmR2=L×r=50×0.08=4ΩX2=Lx=0.397×50=19.85ΩB2=Lb=2.92×10-6×50=1.46×10-4SR2*=R×SB/VB2=4×100/1152=0.0302X2*=X2×SB/VB2=19.85×100/1152=0.1501B2*=B2×VB2/SB=1.46×10-4×1152/100=0.0193B2*/2=0.00965L3:型號(hào)為L(zhǎng)GJ–185/70km.參數(shù)為:r=0.17Ω/km,x=0.395Ω/km,b=2.79×10-6s/kmR3=L×r=70×0.17=11.9ΩX3=Lx=0.395×70=27.65ΩB3=Lb=2.79×10-6×70=1.953×10-4SR3*=R×SB/VB2=11.9×100/1152=0.09X3*=X3×SB/VB2=27.65×100/1152=0.2091B3*=B3×VB2/SB=1.953×10-4×1152/100=0.0258B3*/2=0.0129L4:型號(hào)為L(zhǎng)GJ–150/74km.參數(shù)為:r=0.21Ω/km,x=0.403Ω/km,b=2.74×10-6s/kmR4=L×r=74×0.21=15.54ΩX4=Lx=0.403×74=29.822ΩB4=Lb=2.74×10-6×74=2.03×10-4SR4*=R×SB/VB2=15.54×100/1152=0.1175X4*=X4×SB/VB2=29.822×100/1152=0.2255B4*=B4×VB2/SB=2.03×10-4×1152/100=0.0268B4*/2=0.0134L5:型號(hào)為2×LGJ–120/70km.參數(shù)為:r=0.27Ω/km,x=0.409Ω/km,b=2.69×10-6s/kmR5=1/2L×r=70×0.27/2=9.45ΩX5=1/2Lx=0.409×70/2=14.315ΩB5=2×Lb=2×2.69×10-6×70=3.766×10-4SR5*=R5×SB/VB2=9.45×100/1152=0.0714X5*=X5×SB/VB2=14.315×100/1152=0.1082B5*=B5×VB2/SB=3.766×10-4×1152/100=0.0498B5*/2=0.0249L6:型號(hào)為2×LGJ–400/73km.參數(shù)為:r=0.08Ω/km,x=0.397Ω/km,b=2.92×10-6s/kmR6=1/2L×r=73×0.08/2=2.92ΩX6=1/2Lx=0.397×73/2=14.491ΩB6=2×Lb=2×2.92×10-6×73=4.26×10-4SR6*=R6×SB/VB2=2.92×100/2302=0.0055X6*=X6×SB/VB2=14.491×100/2302=0.0274B6*=B6×VB2/SB=4.26×10-4×2302/100=0.2254B6*/2=0.1127L7:型號(hào)為L(zhǎng)GJ–400/135km.參數(shù)為:r=0.08Ω/km,x=0.397Ω/km,b=2.92×10-6s/kmR7=L×r=135×0.08=10.8ΩX7=Lx=0.397×135=53.595ΩB7=Lb=2.92×10-6×135=7.844×10-4SR7*=R7×SB/VB2=10.8×100/2302=0.0204X7*=X7×SB/VB2=53.595×100/2302=0.1013B7*=B7×VB2/SB=7.844×10-4×2302/100=0.4149B7*/2=0.207455、發(fā)電機(jī)F1-F4：（型號(hào)：SF-100/40-854Pe=100MWcos6、PQ節(jié)點(diǎn)PQ標(biāo)么值：7、S4=180+j100S4*=S4/SB=1.8+j1.08、S5=72+j40S5*=S5/SB=0.72+j0.49、S8=120+j63S8*=S8/SB=1.2+j0.6310、S9=36+j20S9*=S9/SB=0.36+j0.211、S10=40+j25S10*=S10/SB=0.4+j0.2總結(jié)在設(shè)計(jì)中運(yùn)用所學(xué)