电力系统分析 于永源课件2 等值电路.ppt

第二章 电力系统元件参数和等值电路 2.1 电力线路参数计算和等值电路 2.2 变压器、电抗器的参数和等值电路 2.2.3 自耦变压器的参数和等值电路 2.2.4 电抗器的参数和数学模型 2.4 电力网络的等值电路 输电线路参数 做出等值电路： jXT1 j38.3 j82.8 -j2.02 j70 2.4.2 以标幺制表示的等值网络 进行电力系统计算时，采用没有单位的阻抗、电压、电流、功率等的相对值进行运算，称为标幺制。标幺值的定义为 （2-72） 1）便于同类产品性能对比；同一类型的电机、变压器等，其额定容量和电压等级差别很大，采用标幺值后，同一性能参数都在一个范围内变化，便于分析对比。 2）对电机、变压器等需要折算的电气设备，采用标幺值后 一、二次侧的各物理量不需折算； 3）使各物理量的数值简化。 1. 采用标幺制的优点 2. 基准值的选取 三相系统中，各物理量间的关系满足： 故选定各物理量的基准值间满足： 通常先选定基准容量 SB和基准电压UB，则基准电流IB和基准电抗ZB分别由上式求得。 各标幺值之间关系 3. 不同基准值的标幺值间的换算 　　电力系统中各电气设备如发电机、变压器、电抗器等所给出的标幺值都是以其自身的额定值为基准值的标幺值 ，不能直接进行运算，进行短路电流计算时必须将它们换算成统一基准值的标幺值。 换算方法是： 先将以额定值为基准的标幺值还原为有名值，选定SB和UB，计算以此为基准的标幺值。 4. 统一基准值下各元件电抗标幺值的计算 发电机：通常给出SN、UN和额定电抗标幺值　　，则 实际值 统一基准值下的标幺值 变压器：通常给出SN、UN和短路电压百分数 　　 ， 所以 输电线路：通常给出线路长度和每公里的电抗值，则 电抗器：通常给出IN 、UN和电抗百分数　　 阻抗有名值 统一基准值下的标幺值 5.多级电压网络中各元件参数标幺值的计算 (1)方法一：将各电压级参数的有名值都归算至基本级，在基本级按统一的SB、UB求标幺值； 5.多级电压网络中各元件参数标幺值的计算 根据变比是实际变比或近似值，分准确计算法和近似计算法。 (2)方法二：在基本级选定SB、UB，将UB归算到各电压级，然后在各电压级求元件电抗标幺值。（此法应用较多） 1）确定基本级及其基准电压； 准确计算法（P38） 如图，假定Ⅰ为基本段，Ⅱ、Ⅲ段的基准电压为： 而后在各电压级中计算元件电抗标幺值。由于采用实际变比，计算结果准确，但计算复杂。当网络中变压器较多时，各段的基准电压仍较复杂。 2）按变压器的变比确定其余各电压级的电压基准值； 3）按全网统一的基准功率和各级基准电压计算网络各元件的 电抗标幺值。 在实际计算中，总是希望基准电压等于（或接近于）该电压级的额定电压。考虑到电力系统中同一电压等级的各元件额定电压也不同，取该电压级的平均额定电压Uav。将变压器的变比用其两侧网络的平均额定电压之比来代替，称近似计算法。 我国现有的电压等级的Uav 345 230 115 63 37 10.5 6.3 3.15 0.4 0.23 平均额定电压Uav /kV 330 220 110 60 35 10 6 3 0.38 0.22 额定电压UN/ kV 表2-1 线路的额定电压与平均额定电压 近似计算法 根据近似法，图中K1可用近似变比10.5/115代替，设UB1=10.5KV则 各段的基准电压即为该段网络的Uav，不需再计算。 必需注意：采用近似法时，各元件的额定电压一律采用该元件所在段网络的平均额定电压代替，只有电抗器除外。 【例2.6】题2.5中，试按平均额定电压之比计算各元件参数的标幺值，并作出等值网络。 解：令SB=1000MVA ， UB=Uav 输电线路参数 注意此处不考虑变比 jXT1 j70 j0.778 0.227+j1.15 j0.011 0.477+j1.174 j0.0012 j0.79 j1.71 -j0.0416 j1.75 10.2+j1.815 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 标幺值表示的等值网络。用于电力系统故障的分析和计算一般多用近似的标幺值表示的等值网络。 【例2.7】 有一三级电压的简单电力系统如图所示。不计元件的电阻和导纳，试求下列情况下各元件电抗标幺值。1)精确计算：将各电压级参数的有名值归算到基本级；2) 精确计算：将基本级电压归算到其它级；3) 近似计算 解：1) 将各电压级参数有名值归算到基本级； 以110kV段为基本段 令UB=110kV，SB=100MVA，则各元件电抗标幺值 解2) 将基本级