第二章_电力系统各元件的特性和数学模型.ppt

第二章 电力系统各元件的特性和数学模型 第一节 发电机组的运行特性和数学模型 一、发电机稳态运行时的相量图和功角特性 发电机稳态运行时的相量图和功角特性 隐极式发电机的相量图和功角特性 假设发电机以滞后功率因数运行，其端电压相量为 、定子电流相量为 、空载电势相量 ，正、交轴同步电抗相等，在不计发电机定子绕组电阻的条件下，则： 一、发电机稳态运行时的相量图和功角特性 凸极式发电机的相量图和功角特性（自学） 二、隐极式发电机组运行限额和数学模型 发电机组的运行限额 二、隐极式发电机组运行限额和数学模型（续） 二、隐极式发电机组运行限额和数学模型（续） 二、隐极式发电机组运行限额和数学模型（续） 二、隐极式发电机组运行限额和数学模型（续） 二、隐极式发电机组运行限额和数学模型（续） 二、隐极式发电机组运行限额和数学模型（续） 发电机组的数学模型：在稳态条件下，发电机组一般用一对变量表示，即发出的有功功率和端电压或发出的有功功率和无功功率。采用第一种表示时，应给出无功功率限额，采用第二种表示时，应给出电压限额。 第二节 变压器的参数和数学模型 一、升压变压器和降压变压器 对于双绕组变压器，两者的结构并无区别。 对于三绕组变压器而言，功率由低压侧向中、高压侧输送，希望低压侧和中、高压侧有紧密的联系，以减少电压降落，所以将低压侧绕组放在高、中压侧之间。降压变压器功率由高压侧流向中、低压侧，一般中压侧功率大，所以中低压侧对调，使高中压侧有较强的磁耦合. 二、双绕组变压器的参数和数学模型 二、双绕组变压器的参数和数学模型 二、双绕组变压器的参数和数学模型 二、双绕组变压器的参数和数学模型 二、双绕组变压器的参数和数学模型 三、三绕组变压器的参数和数学模型 三、三绕组变压器的参数和数学模型 三、三绕组变压器的参数和数学模型 三、三绕组变压器的参数和数学模型 三、三绕组变压器的参数和数学模型 三、三绕组变压器的参数和数学模型 三、三绕组变压器的参数和数学模型 三、三绕组变压器的参数和数学模型 三、三绕组变压器的参数和数学模型 三、三绕组变压器的参数和数学模型 三、三绕组变压器的参数和数学模型 四、自耦变压器的参数和数学模型 自耦变压器与普通变压器的主要差别在于：后者只有磁的耦合，没有电的直接联系，而前者既有磁的耦合，又有电的耦合。自耦变只能使用 接法 四、自耦变压器的参数和数学模型 四、自耦变压器的参数和数学模型 四、自耦变压器的参数和数学模型 自耦变压器的等值电路和参数计算公式与普通变压器相同，只是由于自耦变压器均采用星形自耦的接线方式，为了消除铁芯饱和引起的三次谐波，常加一个三角形联结的第三绕组作为低压绕组，给附近的负荷供电，或接调相机和电容器以调节系统的无功功率和电压。第三绕组在电气上独立，容量小，例如容量比为100/100/50或100/100/33.3。所以计算时需要对短路试验数据进行折算。如果短路电压百分值也未折算，亦需按下式先折算： 四、自耦变压器的参数和数学模型 之所以只乘容量比而不是其平方是因为短路电压只与电流成正比。 四、自耦变压器的参数和数学模型 例题 例题 例题 例题 例题 第三节 电力线路的参数和数学模型 一、电力线路结构简述 电力线路分类 架空线 导线 避雷线 杆塔 绝缘子 金具 电缆 导线 绝缘层 包护层 一、电力线路结构简述 一、电力线路结构简述 架空线的导线和避雷线 性能要求 机械强度高 抗腐蚀能力强 导电性好 构成材料（铝、钢、铜） 导线和避雷线均采用裸线。导线的作用是传输电能，避雷线的作用是将雷电流引入大地保护电力线路免受雷击，因此它们都应有较好的导电性能。导线和避雷线架设在户外，除了要承受导线自身重量、风压、冰雪及温度变化等产生的机械力作用外，还要受空气中有害气体的化学腐蚀作用。所以，导线和避雷线还应有较高的机械强度和抗化学腐蚀能力。导线常用的材料有铜、铅、铝合金和钢等。 一、电力线路结构简述 铜是电的良导体之一 抗拉强度较高．能抵抗空气中大部分有害气体的腐蚀作用，易于焊接，是一种很理想的导线材料。但铜的用途很广、产量有限，因此，为了节约铜的消耗量，除特殊情况外．架空线路一般不用铜导线。 铝的导电性能虽比铜差，但亦属良好，是常用的导线材料。铝的机械强度低、允许应力小，因此，常采用铝合金来改善其机械强度。铝虽极易受碱性物质和盐酸的侵蚀，但能很好地抵抗空气中一般化学物质的腐蚀作用。 钢的导电性能又比铝差，且在空气中易生锈，但其机械强度高。为节约有色金属，钢导线经常用于负荷密度较小的地方，如用在农村或小城镇的电力线路中。避雷线一般采用钢导线． 一、电力线路结构简述 一、电力线路结构简述 架空线的杆塔 用于支持导线和避雷线。 分类