电力系统分析 第2章.pptVIP

第二章 电力系统元件参数和等值电路 第一节 电力线路参数和等值电路 （5）电力线路全长的参数 对于电力线路全长为L（km）时，其阻抗、导 纳的计算公式如下： 阻抗 R=r1L （Ω） X=x1L（Ω） 导纳 G=g1L（Ω） B=b1L（Ω） 三、电力线路的等值电路 第二节 变压器、电抗器的参数和等值电路 二、三绕组变压器的参数和等值电路 三、自耦变压器的参数和等值电路 四、电抗器的参数和数学模型 第三节 发电机和负荷的参数及等值电路 二、负荷的功率、阻抗和导纳 第四节 电力网络的等值网络 一、以有名制表示的等值网络 二、以标么制表示的等值网络 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，相庆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位差 则正比于线路长度，相应的比例系数就是相位系数β。 超高压线路大致接近于无损线路，在粗略估计它们的运行 时，可参考上例结论。例如，长度超大型过300km的500kV线 路，输送的功率常约等于自然功率1000MV，因而线路末端电 压往往接近始端，同样，输送功率大于自然功率时，线路末端 电压将低于始端；反之，输送功率小于自然功率时，线路末端 电压将高于始端。 1.阻抗 （1）电阻。变压器的短路损耗Pk可近似地等于额定电流通过 变压器时，高低压绕组总电阻中的三相有功功率损耗Pr，即 。而三相电阻中的有功功率损耗为 所以 （2-41） 上式中，UN、SN是以V、VA为单位，Pk是以W为单位。将 其变为工程上实用单位， UN是以kV、 SN 是以MVA、Pk是以 kW表示时，变压器一相高低压绕组总电阻为 一、双绕组变压器的参数和等值电路 式中，Pk为变压器三相总的短路损耗（kW）；SN为变压器的 额定容量（MVA）；UN为变压器绕组的额定电压（kV）。 （2）电抗。在电力系统计算中，对于大容量的变压器其电抗 数值近似等于其阻抗的模的数值，它的电阻可以忽略不计。于 是变压器短路电压的百分数为 可得 （2-43） 式中，XT为变压器一相高低压绕阻总电抗（Ω）；SN为变压器 的额定容量（MVA）；UN为变压器绕组的额定电压（kV）。 （2-42） 2.导纳 在变压器等值电路中，其励磁支路有两种表示方式，即以 阻抗和导纳表示。后者在电力系统中较为常用。变压器励磁支 路以导纳表示时，其等值电路和空载运行时的电压、电流相量 图，如图2-11所示。 （1）电导。当变压器励磁支路以导纳表示时，其电导对应 的是变压器中的铁损PFe，它以变压器空载损耗P0近似相等，即 PFe≈P0,则电导有功损耗近似等于空载损耗。由图2-11（a）可 得变压器的一相电导为 （2-44） 式中，P0为变压器的空载损耗（kW），UN为