电力网稳态计算.ppt

第四节 电力网络元件的电压和功率分布计算 电力系统的潮流分布计算基本概念 预习复数功率、功率损耗表示 输电线的电压和功率分布计算 同一电压等级开式电力网的潮流计算 多级电压开式电力网的潮流计算 本章后两小节内容简介： 电力系统潮流分布计算基本概念 电力系统的潮流分布计算是计算电力系统中各节点的电压和各节点之间通过的功率。 计算目的： 1、电力系统规划、设计：用于选择系统接线方式，电气设备和导线截面。 2、电力系统运行：确定运行方式，制定电力系统经济运行计划，调压措施。 3、提供继电保护设计中有关数据。 采用方法： 1、解析算法 2、计算机算法 解析算法具有物理概念清晰的特点，是掌握潮流计算原理的基础。本节重点讨论解析算法。 预习复数功率、功率损耗表示 1、复数功率表示 2、电力网线路功率损耗 线路中电容功率: 3、变压器 RT+jXT 一、输电线的电压和功率分布计算 共四个变量 ， 给定两个变量求解另两个变量。 电晕临界电压计算: 导线表面状况系数，多股绞线为0.83~0.87； 气象状况系数，晴天为1，雨雪雾为0.8~1； 导线计算半径(cm)； 三相导线间的几何均距(cm)； 空气相对密度，一般取1 1．一字型等效电路 长度不超过100km、电压在35kV及以下的架空线路和线路不长、电压在10kV及以下的电缆线路，线路的电导和电纳可忽略不计，于是线路的等效电路就成为一个具有电阻R和电抗X串联的电路，如图所示。 图中，线路阻抗为：　 图 一字型等效电路 式中：L为导线长度（km） 二、输电线路的等效电路 2．π型与T型等效电路 对于长度在200~300km、电压等级为110~220 kV的架空线路和长度不超过100km的电缆线路（电压高于10kV），可以忽略电导影响，但电容已不可忽略，必须使用π型或T型等效电路，如图所示。 图 型和T型等效电路 （a） 型； （b）T型 例6-1 有一条长100km，额定电压110KV的输电线路，导线水平排列，型号为LGJ-185，相间距离4m,导线表面光滑系数为0.85，气象状况系数为1，空气相对密度为1。试计算线路参数。 解:（1）单位长度线路电阻： （2）单位长度线路电抗，查附录表1得LDJ-185型导线的计算直径为19.02mm，则 （3）单位长度线路电纳： （4）单位长度线路电导： （5）全线路参数为 第三节 变压器的等值电路与参数计算 一、双绕组变压器 二、三绕组变压器 三、自耦变压器 一、双绕组变压器 u1 I1 n1:n2 I2 u2 1、理想变压器 I1n1=I2n2 ? I2=k I1 u1/n1=u2/n2 ? u2= u1/k k=n1/n2 特征：无铜损、铁损、漏抗、激磁电流 2、实际变压器 RT jXT -jBT GT 通过短路和开路试验求RT、XT、BT、 GT 变压器的数学模型 一、双绕组变压器 双绕阻变压器有电阻RT、电抗XT、电导GT和电纳BT四个等值参数，可用图（a）所示的简化电路来表示。 在实际计算时，往往用变压器的空载损耗△P0和励磁功率△Q0 代替GT和BT，如图 （b）所示。 对于地方电网和发展规划中的电力系统，变压器的等效电路可进一步简化为图（c）所示的RT、XT串联等值电路。 图 双绕阻变压器等值电路 变压器的参数可根据变压器空载实验和短路实验测得的特性数据，即空载损耗△P0、空载电流百分数I0%、短路损耗△Pk、短路电压Uk%计算求得。 1．电阻RT 变压器短路损耗△Pk是变压器通过额定电流时，高、低压绕组中的总损耗，即 （6-16） 式中：IN为变压器额定电流（A）；UN为变压器与IN对应侧绕组的额定电压（kV）；SN为变压器的额定容量（kV·A）。 由式（6-10）可求得变压器的电阻 （6-11） 2．电抗XT 变压器短路电压Uk%，是变压器做短路实验时，在变压器绕组中通过额定电流，变压器阻抗ZT上的压降与变压器额定电压之比再乘以100，即 （6-12） 对大型变压器，其绕组电阻RT远小于电抗XT，可认为XT≈ZT，所以，变压器的每相电抗为 （6-13） 式（6-13）中，UN、SN的单位与式（6-12）相同。 3．励磁电导GT 变压器的电导用来表示铁芯的有功损耗。 因变压器的空载损耗△P0 约等于变压器的铁芯损耗△PFe，即△P0≈△PFe，所以变压器的电导GT为 （6-14）