《电力系统》第二章合编.ppt

其二，将参数的基准值由基本级归算至各元件所在电压级， 然后将未归算的各元件的阻抗、导纳、电压、电流的有名值除以 由基本级归算到这些量所在电压级的相应基准值，那么它们的标 么值为 （2-76） 式中，Z’、Y’、U’、I’为未归算的阻抗、导纳、电压、电流的 有名值，Z ’B、Y’B、U ’B、I ’B为由基本级归算到Z’、Y’、U’、I’ 所在电压级的各基准值，它们的表达式为 （2-77） 式中，ZB、YB、UB、IB为基本级各基准值。 2. 按平均额定电压之比计算 在电力系统计算中，用平均额定电压之比代替变压器的实 际变比时，元件参数和变量标么值的计算可大为简化。 首先将元件参数和变量归算到基本级，它们的标么值的表 示式为 （2-78） 式中，Uav.b为基本级的平均额定电压；Z、Y、U、I为按平均额 定电压之比归算至基本级的阻抗、导纳、电压、电流的有名值。 其次，将参数和变量的基准值由基本级归算至各元件所在 电压级，那么标么值的表示式为 式中，Uav.n=U’B为Z’、Y’、U’、I’所在电压级的平均额定电压； Z’、Y’、U’、I’为未经归算的参数和变量的有名值。 由上可见，在选取了三相功率的基准值SB后，由元件所在级 的平均额定电压为该电压的基准电压，再由各级电压的Z、Y、 U、I 就可以直接求其标么值。 （2-79） 求取电力系统各元件电抗标么值的计算公式： （1）按变压器的实际变比计算。电力系统各元件（发电机G 变压器T、电力线路l、电抗器L）电抗的标么值为 （2-80） （2）按平均额定电压之比计算。由于U‘B=Uav.n,且各元件的额定电压等于元件所在电压级的平均额定电压（Uav.n=UN.n），所以 U‘B=Uav.n=UN.n，于是计算公式便简化为 （2-81） 注意：电抗器的额定电压不等于所 在电压级的平均额定电压，这是为 减少电抗器电抗的计算误差。 对于电力系统稳态运行的分析和计算，一般可用精确的以 有名制表示的等值网络。对于网络较大时，较多采用精确的以 标么制表示的等值网络。用于电力系统故障的分析和计算一般多用近似的以标么制表示的等值网络。 在电力系统计算中，由于计算内容和要求不同，有时可将 某些元件的参数略去从而简化了等值网络。可以略去的参数 有：一般可略去发电机定子绕组的电阻；变压器的电阻和导纳 有时也可以略去；电力线路电导通常可以略去，当其电阻小于 电抗的1/3时，一般可以略去其电阻，100km以下架空电力线路 的电纳也可似略去；电抗器的电阻通常都略去；有时整个元 件、甚至部分系统都可能不包括在等值电路中。 三、等值网络的使用和简化 4.波阻抗和自然功率 （1）波阻抗。 分布参数电路的特性阻抗Zc和传播系数 常被用以估计超高 压线路的运行特性。由于超高压线路的电阻往往远小于电抗，电 导则可略去不计，即可以设r1=0,g1=0。显然，采用这些假设就相 当于设线路上没有有功功率损耗。对于这种“无损耗”线路，特性 阻抗和传播系数将分别为 可见，这时的特性阻抗将是一个纯电阻，称为波阻抗，而传 播系数则仅有虚部β，称为相位系数。 如不计架空线路的内部磁场，则有 。以此代入波阻抗和相位系数的表达式，可得 （2-38） （2）自然功率。 自然功率也称波阻抗负荷。是指负荷阻抗为波阻抗时，该负 荷消耗的功率。如负荷端电压为线路额定电压，则相应的自然功 率为 （2-39） 由于Zc为纯电阻，相应的自然功率显然为纯有功功率。 无损耗线路末端连接的负荷阻抗为波阻抗时，由式（2-27） 可得 计及 ，又可得 （2-40） ? t ? y ü ′ = = W = = = ) )( 3 ( ) ( lg 2 . 138 ln 60 10 8 1 1 1 1 s rad r r C L D D C L Z m m c w w b （2-40） ú ú ? ù ê ê ? é ú ú ? ù ê ê ? é = ú ú ? ù ê ê ? é . 2 . 1 . . cos sin sin cos I U Z Z l l j l j l I U c c b b b b 由上两式可见，这时线路始端、末端乃至线路上任何一点 的电压大小相等，功率因数都等于1。而线路两端电压的相